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Tema 1. La leche: estructura y propiedades La leche es el producto de secreción de las glándulas que a tal fin tienen las hembras mamíferas, cuya función natural es la alimentación de los recién nacidos. Mezcla homogénea de un gran número de sustancias (lactosa, glicéridos, proteínas, sales, vitaminas, enzimas, etc.) que están en: -

Emulsión (la grasa y sustancias asociadas) En suspensión coloidal (las caseínas ligadas a sales minerales) En disolución verdadera (lactosa, vitaminas hidrosolubles, proteínas del suero, sales, etc.).

Existen dos tipos de proteínas en la leche. La mezcla homogénea la podemos encontrar en distintas fases. Es el alimento más completo y exclusivo al nacer. En cuanto a la producción de leche en las hembras mamíferas:

Calostro: producto de la secreción de la glándula mamaria en los primeros días tras el parto o antes del mismo. La composición es diferente de la de la leche y el tiempo de secreción es variable dependiendo de la especie. -

Contiene cuatro veces más proteínas que la leche, principalmente inmunoglobulinas Minerales: el doble de la leche Grasa: 1,5 veces mas Lactosa: la mitad que la leche Se caracteriza porque es más acido que la leche, con un pH próximo a 6. Grandes cantidades de vitamina A en comparación con la leche (color ligeramente amarillo)

CLASIFICACIONES  Por su sistema de higienización: Leche pasteurizada: solo se destruyen los patógenos y se inactivan las enzimas de la leche (lipasas). Existen dos opciones de aplicación: 63ºC/ 30min y 71,7ºC/15s. Normalmente el de 63ºC/30min se da para la elaboración de queso. Leche esterilizada: se esteriliza después de ser envasada. El color es más oscuro debido a la reacción de Maillard ademas del sabor que es más

cercano al caramelo. Las temperaturas y tiempos son de 115ºC durante 15 min. Este tipo de leche contiene mas lactulosa. Leche UHT (Ultra High Temperatura): no da tiempo a que se den los cambios que se producen en la leche esterilizada debido a que el tiempo es mucho menor. *La grasa es el compuesto más variable en la leche, incluso dentro de una misma raza suele variar. Por esta razón y para evitar fluctuaciones dentro de un mismo mercado, todas las leches se desnatan y después se les añade la cantidad de grasa correspondiente según el tipo.  Por su presentación comercial en el momento de la venta Leche liquida Leche evaporada o concentrada Leche condensada Leche en polvo  Por su valor nutritivo Entera Semidesnatada Desnatada: suelen encontrarse enriquecidos en vitaminas A y D debido a que al eliminar la fase grasa de la leche, perdemos también estas vitaminas liposolubles necesarias en nuestra dieta Modificadas lipidicamente Enriquecida

2. Características físicas de la leche. Propiedades sensoriales -

Se trata de un líquido opaco blanco y mate Es más, o menos amarillento según el contenido en β-carotenos de la materia grasa Tiene un olor poco marcado, pero característico Posee un sabor agradable y ligeramente dulce, variable según las especies animales

Constantes físico-químicas de la leche -

El pH se encuentra en torno a 6,5-6,75. La acidez valorable es la cantidad total de ácido que tiene la leche (no solo el mayoritario). Para representar la cantidad si que se expresa en el mayoritario, que en este caso es el ácido láctico y ronda los 15-18 ºD (1ºD= 0,1 g/L). D=Dorny. Por ejemplo, ¿Cuántos ºD hay en 100 ml de leche? En un litro de leche hay 1,8 g/L

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En el caso de la densidad, es una propiedad que nunca se mantiene constante debido a que, a una temperatura dada, la densidad de una leche disminuye con la cantidad de grasa. Pasa lo contrario con los demás componentes: a más proteínas (por ejemplo), más densidad. Podemos encontrarla en torno a 1,029-1,034 g/ml (15ºC) En el caso del punto de congelación (punto crioscópico), es importante para evitar fraudes como el mezclado con agua. El punto de congelación de la leche es de 0,53ºC y el del agua 0ºC. Cuanto más nos aproximemos a cero al calcular el punto de congelación de la leche, podemos sospechar que esta leche esta mezclada con agua y por lo tanto observaremos un fraude.

3. Estructura de la leche

Hablamos de tres fases en leche cruda: -

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La grasa (fase lipídica) que se encuentra en forma de emulsión (glóbulos grasos), que es lo que conocemos como nata. Está formada principalmente por grasas, esteroles (sobre todo colesterol) y vitaminas liposolubles (principalmente A y D) La fase solida se encuentra en disolución coloidal de proteínas (caseínas), lo que conocemos como cuajada: proteínas complejas (principalmente caseína), fosfato y otras sales insolubles de calcio. La fase acuosa se encuentra en disolución verdadera que es en el que se encuentran las demás sustancias como la lactosa y los minerales y es lo que se conoce como suero: sales, azucares, proteinas del suero, vitaminas hidrosolubles y aminoácidos disueltos.

4. Composición química global

La composición de la leche es compleja y depende de: -

Especie, raza, época de lactación, alimentación, climatología, etc.

Algunas sustancias proceden del plasma sanguíneo y otras se sintetizan en la glándula mamaria a partir de sustancias plasmáticas Agua, componente mayoritario (87%) Resto: proteínas, grasas, HdC, minerales y vitaminas Aparte del agua que es su componente mayoritario, la leche también es rica en lactosa (contrario al queso que la pierde con el prensado al liberarse con disuelta en el suero).

5. Factores que influyen en la producción y composición de la leche 5.1. Especie Dentro de la misma especie, la grasa es el componente de la leche que más varia y la lactosa es el componente mas estable. Si comparamos diferentes especies, no es igual la composición de la leche de vaca que la humana, cabra, oveja… El contenido en lactosa, por ejemplo, es mucho mayor en la leche humana que en la leche de vaca:

*la leche de oveja tiene un porcentaje en grasa mucho mayor que la de vaca como podemos observar en la tabla. 5.2. Raza Es un factor muy importante, que afecta tanto a la producción como a la composición de la leche. Dentro de una misma especie (Vaca) hay distintas razas, algunas muy buenas productoras de leche, y otras menores, por ello, algunas se usan para la producción de leche y otras para la producción de carne. Puede haber una diferencia del triple en la producción de leche. El componente más variable es la grasa, y el más constante es la lactosa entre leches. 5.3. Individuo Dentro de una misma especie y raza, no todos los individuos producen la misma cantidad de leche, ni su producción. Ni siquiera en la misma producción ganadera, hay pequeñas diferencias producidas por caracteres genéticos individuales, que se transmiten por herencia. Las diferencias aquí son menores que en las anteriores.

5.4. Estado de lactación Es el tiempo que hace que el animal parió. Se ve afectada tanto la producción de leche como la composición, Respecto a la producción, a la cantidad de leche, días antes del parto se segrega el calostro, con una composición totalmente distinta. La comparación es: -

Extracto seco. El doble en el calostro, es más denso.

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Grasa. El calostro tiene 1,5 vece más.

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Proteínas. El calostro tiene 4 veces más, sobretodo proteínas del suero.

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Lactosa. El calostro tiene la mitad.

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Cenizas. Tiene el doble de cenizas que la leche.

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Acidez. Es mayor que la leche, en torno a 25-30 ºD.

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pH. El del calostro es en torno a 6.

A partir del 5º7º día después del parto, la composición es similar a la leche. Además, hay un aumento de la producción de leche en torno a 50 L en los dos primeros meses, y a partir de ahí disminuye la cantidad de litros producida, y si se inicia otra gestación, hay una producción prácticamente nula, y, tras el nuevo parto, vuelve a comenzar:

En general, la composición de la leche, cuanto más producción hay, menor es la riqueza en sustancias nitrogenadas y grasas, tiene menor extracto seco, y viceversa, al disminuir la producción es más rica en proteínas y grasas. La lactosa apenas varía, se mantiene prácticamente constante a lo largo de toda la producción.

5.5. Alimentación Un animal mal alimentado, producirá poca leche. En cambio, si el animal esta sobrealimentado, sufrirá trastornos digestivos Los forrajes verdes, aumentan el contenido en ácidos grasos insaturados. Existen alimentos como los ajos, berzas…que provocan efectos organolépticos. Si el animal tiene una dieta rica en HC, la leche tendrá un contenido en grasa más alto.

5.6. Numero de ordeños A medida que aumenta el número de ordeños aumenta la producción de leche. Normalmente se realizan 2-3 ordeños. En cuanto a la composición, durante el ordeño la riqueza en grasa va aumentando hacia el final del ordeño, por tanto, se recomienda vaciar la ubre, realizar un ordeño completo, para evitar que el contenido en grasa disminuya. Si esto no se hace, obtenemos un desnatado de la leche, ya que dejamos leche sin ordeñar en la ubre rica en grasa (leche retenida). No es bueno, puede producir enfermedades en el animal. El ordeño debe ser completo porque si no se produciría un desnatado de la leche y tendríamos lo denominado leche retenida, lo que puede producir problemas en el animal. 5.7. Estado sanitario Cuando el animal está enfermo (mamitis), dará una leche que contiene bacterias, la leche experimenta diferencias en la composición y en animal produce menor cantidad de leche. Hay formas agudas y crónicas y en el caso de las formas agudas la repercusión es mayor. Si hay animales que están enfermos, con mastitis (inflamación de la mama, al ser colonizada por bacterias, fundamentalmente por streptcoccus agalactiae o staphylococcus y bacillus tuberculoso ). Se traduce en que las ubres se inflaman, a veces sangran, hay colonizaciones externas… y repercute en la salida de la leche. Depende de cómo sea la evolución de la enfermedad, ya que puede ser crónica (el animal lo tiene durante mucho tiempo, pero es menor grave), y aquí disminuye la concentración de componentes específicos de la leche (Grasa, proteínas…) y además, da problemas para la fabricación de queso, ya que al haber bacterias va a haber competencia con los starters. En las formas agudas, la leche se obtiene como un líquido amarillento, a veces incluso sanguinolento, de olor desagradable, cuya composición está muy alterada. *si el pH es mayor al normal, puede ser que la leche provenga de una vaca con mamitis. Si por el contrario es más bajo, es que se ha acidificado.

6. Alteraciones, defectos y contaminaciones de la leche Como alteraciones podemos tener presencia de sustancias extrañas: -

Residuos de antibióticos por el tratamiento de mamitis. No se puede consumir, ya que puede producir problemas de resistencia en humanos al antibiótico, modifica el equilibrio normal de la microbiota de la leche, y hay dificultades tecnológicas, ya que va a haber problemas al trasformar la leche en productos lácteos. Puede haber paradas técnicas al añadir un starter (que es una bacteria láctica).

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Residuos de pesticidas. Proceden del campo, de la alimentación del animal…

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Antisépticos. Se emplea en la desinfección de los utensilios

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Contaminación por micotoxinas. Suelen venir de cereales no almacenados correctamente, alimentándose al animal de este cereal.

Pueden darse también modificaciones de los elementos normales de la leche: -

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Alteraciones de origen microbiano. Las alteraciones que pueden dar son: 

Acidficación espontánea y coagulación láctica

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Proteolisis o putrefacción

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Lipólisis o enranciamiento

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Aumento de la viscosidad. Se da por los géneros micrococcus y bacillus. Son bacterias muy proteolíticas, y las proteasas hidrolizan las proteínas de la leche, de manera que producen leche filante (se ve como si tuviese hilos).

Alteraciones de origen enzimático. Entre la lipasa natural de la leche y la microbiana hay diferencias. La liapasa nativa de la leche se destruye más fácilmente que la microbiana, pero el efecto es el mismo, ya que producen enranciamiento.

Se dan también alteraciones con origen físico-químico (sabor “oxidado”) y falsificaciones de la leche (aguado, desnatado parcial, adición de conservantes, o adición de leche de otras especies)

7. Influencia de los tratamientos sobre el valor nutritivo de la leche Calentamiento: afecta a los aa (lisina) y vitaminas. Produce perdidas y disminuye la calidad nutritiva, esta disminución es importante en las leches esterilizadas en botella y en leche en polvo desnatada desecada por el sistema de rodillos. Ocurre porque el calor acelera la reacción de Maillard, que se da ente un compuesto nitrogenado y un azúcar, y los aminoácidos reaccionan con la lactosa, para dar otras sustancias (como hidroximetilfurfural) y da una pérdida del valor nutritivo. En aminoácidos se pierde lisina. En vitaminas se destruye la B1, B12 y C. El resto de vitaminas no se destruyen o se destruyen mínimamente por la aplicación del calor. *Radiaciones: destrucción de la vitamina A, B2, B6 y vit, C. *La Perdida de lisina: importante en leche en polvo desnatadas y desecadas por el sistema de rodillos y en leches esterilizadas y envasadas en botella Oxidación: pueden afectar a la vitamina C. Si hay O2 en la leche se produce la oxidación de esta vitamina C, pasando a ácido dehidroascorbico, el cual es muy inestable y se convierte en ácido dicetoquilónico. En este punto, la vitamina C está totalmente perdida....