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Análisis para control de calidad de leche y sus derivados

En este artículos se describen diversas pruebas de laboratorio que pueden ayudar a constatar la calidad de la leche.

En una sociedad en la cual el consumo de productos derivados de la leche constituyen una parte importante de su dieta - ya sea por el valor nutricional que estos aportan o por su exquisito sabor - diversas prácticas que alteran sus características naturales se efectúan con el objeto de cubrir su alta demanda en el mercado, hacer más económica su producción o conservar su buen estado por más tiempo. Estas prácticas en mayor o menor medida influyen en el detrimento de su calidad y pueden llegar a representar un riesgo a la salud de la población que los consume.

En este artículos se describen diversas pruebas de laboratorio que pueden ayudar a constatar la calidad de la leche. Pero vayamos por partes y definamos en primera instancia: ¿Qué es la leche?

La leche

La leche es una peculiar emulsión blanquecina que produce una sensación suave en la boca con un especial sabor entre dulce y salado. La leche entera de consumo habitual está constituida por un elevado porcentaje de agua, en la cual se encuentran disueltos lípidos, proteínas y otras sustancias nitrogenadas, carbohidratos y sales. Así mismo, los productos lácteos se obtienen a partir de modificaciones realizadas a la materia prima, basadas tanto en la eliminación parcial de agua así como la modificación en su contenido de grasas y proteínas. (Bartrina y col., 2004)

Tabla 1: Composición de la leche

La leche es un producto muy fácil de falsificar, ya que su adulteración es prácticamente imposible de reconocer a simple vista, por medio del olfato o del gusto. Una leche de mala calidad podría estropear la fabricación de un buen queso o ser impropia para el consumo, al grado de ser causante infecciones o enfermedades crónicas. Es por eso que, con el fin de validar su buena calidad, se han determinado algunos análisis de laboratorio como indicadores para conocer más acerca de su procedencia, tratamiento, procesamiento e inclusive su precio. A continuación mencionaremos algunos de ellos.

Análisis de patógenos

Al ser un medio acuoso con nutrientes abundantes, la leche y sus derivados están propensos a contaminarse con microorganismos, así que requieren el análisis de patógenos para comprobar su inocuidad al consumidor.

El análisis de coliformes es un análisis dirigido a comprobar las buenas prácticas de manufactura en las instalaciones. Es frecuente llevar el análisis hasta la confirmación de Escherichia coli para descartar la posibilidad de flora bacteriana de vida libre.

Las bacterias del género Salmonella pueden estar presentes en la leche bronca de manera natural y son agentes causantes de enfermedades gastrointestinales. Listeria monocytogenes es otro microorganismo patógeno causante de infecciones sistémicas severas en grupos vulnerables y que tiene la capacidad para crecer y multiplicarse incluso a las temperaturas de refrigeración. Ambos patógenos son eliminados por medio de la pasteurización y las prácticas adecuadas para evitar la recontaminación en partes posteriores del proceso, y su presencia se monitorea de forma rutinaria en la leche y los productos lácteos.

La bacteria Staphylococcus aureus es una causa común de mastitis en las vacas y puede pasar fácilmente a la leche. Algunas cepas pueden producir toxinas enterotóxicas que permanecen en la leche incluso después del proceso de pasteurización, por lo que el análisis de la bacteria y de su toxina es común en los productos lácteos.

Los alimentos lácteos pueden contaminarse de mohos y levaduras cuyas esporas se encuentran en el ambiente. Aquellos alimentos con un pH ácido como los quesos son los más vulnerables. Aunque no son directamente nocivos, mohos y levaduras echan a perder los productos, por lo que su presencia se encuentra regulada.

Análisis de Antibióticos

El uso de antibióticos para el control de la mastitis ha propiciado un incremento mundial de la producción lechera, pero su manejo inadecuado trae como resultado la contaminación de la leche con residuos de los mismos, lo cual representa un serio problema para la salud pública y la industria láctea. En este sentido, la presencia de residuos de antibióticos en leche resulta indeseable, ya que pueden causar daños adversos a la salud del consumidor, como el desencadenamiento de procesos alérgicos, el origen de microorganismos patógenos resistentes y cambios en el comportamiento de la flora gastrointestinal, así como efectos tóxicos directos. Para la industria procesadora, los residuos de antibióticos representan pérdidas millonarias por la imposibilidad de producir derivados lácteos debido a la inhibición de los procesos de fermentación. (Andrews y col., 1997)

Análisis de inhibidores

El peróxido de hidrógeno se emplea para conservar la leche inhibiendo el crecimiento bacteriano, actividad no ética para evitar las pérdidas económicas debidas a la descomposición de la leche durante el transporte y venta; generalmente se aplica cuando la temperatura ambiental es alta. El efecto del peróxido de hidrógeno en el organismo humano es producir gastritis, enteritis y diarrea con sangre.

Análisis de Neutralizantes

Los neutralizantes se utilizan para enmascarar la acidez, pero saponifican la grasa, hidrolizan proteínas y alteran el punto crioscópico.

Cuando la acidez de la leche excede 0.18 % de ácido láctico, se debe adicionar un neutralizante hasta alcanzar 0.16 a 0.18%. Los neutralizantes empleados comúnmente son:

Fig 1: Neutralizantes más comunes en leche

En condiciones normales, la leche presenta una acidez inmediatamente después del ordeño por la presencia de fosfatos, caseinatos y dióxido de carbono (Kirk et al., 1999). Esta característica química se modifica por la fermentación de los Streptococcus lácticos, quienes desdoblan la lactosa, producen ácido láctico y forman sustancias desagradables que pueden causar defectos como la producción de gas, malos sabores y olores desagradables. Este aumento de la acidez es un indicativo de una inadecuada calidad higiénico-sanitaria y almacenamiento inadecuado de la leche.

El bicarbonato de sodio se usa para neutralizar la acidez en la leche. Sin embargo, altas concentraciones de carbonatos o bicarbonatos en el cuerpo humano pueden interrumpir las señales hormonales que regulan el desarrollo y la reproducción.

Determinación de densidad

La densidad de una sustancia describe la relación entre su masa y su volumen. La masa contenida en un determinado volumen es la densidad de dicha sustancia. Por otro lado la gravedad específica compara las densidades de distintas sustancias.(Whitman y col., 2006)

Teniendo esto en cuenta, la densidad de la leche no es constante, sino que depende de dos factores opuestos: por un lado, la concentración de sólidos no grasos disueltos y en suspensión y, por otro, la proporción de materia grasa. La densidad de la leche aumenta en proporción a los primeros y disminuye en proporción a los segundos ya que la grasa tiene una densidad menor al agua. La densidad de la leche promedio fluctúa entre 1,030 y 1,033. La leche descremada es más densa que la leche entera.

Mediante la gravedad específica y el análisis de grasas se puede averiguar si la leche tiene una adulteración con agua. Este principio, además, explica el porqué de la alta gravedad específica de la leche descremada que es 1.035 o más. (Revilla, 1982)

La adición de sólidos como féculas (almidones), sacarosa y cloruros es una práctica para restablecer algunos parámetros fisicoquímicos y enmascarar la adición de agua.

Determinación del punto crioscópico

La leche se congela por debajo de 0°C; porque las sustancias disueltas rebajan el punto de congelación de disolventes puros (crioscopia). El punto de congelación de la leche varía muy poco: es de -0.555 °C para la leche de vaca. Es una de las características más constantes de la leche y su determinación se utiliza para revelar fraude, sin embargo se ha señalado, variaciones normales entre 0.530 y 0.575; esta diferencia de 0.045 se explica por las variaciones estacionales (el descenso es mayor en las menos frías) y a la influencia del contenido de sales de la ración. Además el agua eleva, evidentemente el punto de congelación hacia el 0°C. (Alais y col., 1985)

Determinación del pH

Las diferentes leches tienen un balance iónico cercano a la neutralidad. La leche de vaca tiene una relación débilmente ácida, con un pH comprendido entre 6.6 y 6.8, como consecuencia de la presencia de caseína y de los iones fosfórico y cítrico principalmente. (Alais y col., 1985)

Determinación de grasa butírica

La grasa butírica anhidra es grasa de origen animal, obtenida y concentrada a partir de la leche fresca de vaca.

Es una grasa de leche pura, producida por medio de la separación e inversión de crema fresca lo que la hace favorecida por su frescura y cualidades que mantienen lo natural.

La grasa butírica anhidra imparte un sabor lácteo natural con calidad cremosa, a productos que requieren una fuente de grasa de alta calidad.

Determinación de sólidos totales y no grasos

Más del 60% de del contenido de sólidos totales en la leche corresponde a la suma de grasa y proteína. La cantidad de una y de otra está directamente relacionada con factores como la alimentación y la genética del animal, la estación del año y la localización geográfica en la que se produjo la leche.

Los sólidos totales en leche se determinan con la diferencia del peso total menos el porcentaje de humedad. Mientras que el porcentaje de sólidos no grasos, se determina con la diferencia del porcentaje de sólidos totales menos el % de grasa.

La importancia de la determinación de sólidos radica en que, es la relación entre grasa y proteína la determina su valor como materia prima para la elaboración de productos derivados. El impacto que tiene un punto de proteína en el precio de la leche puede llegar a ser el triple de lo que representa un punto en grasa.

BIBLIOGRAFÍA

  1. Andrew, S.M.; Frobish, R.A.; Paape, M.J.; Maturin, L.J. (1997): Evaluation of selected antibiotic residue screening tests from individual cows and examination of factors that affect the probability of false- positive outcomes. J. Dairy Sc. 80: 3050- 3057.
  2. Bernal Bedolla Salvador, Gallegos Dueñas Claudia, Ibarra Esquivel Isabel, Torres Favela Teresa, Huerta Guerrero Rodolfo, Madrid Mendoza Ernesto, López Navarrete Andrés, Martínez Olguin Laura E., Gama Ortiz José, Puc Pacheco Oliverio, Bravo Quiroz Maricela, Shoettlin Ramírez Alicia, Castillo Trujillo Miguel., (2004), Introducción a la tecnología de alimentos. Editorial Limusa, Mexico, pp 35.
  3. Bartrina Aranceta J., Majem Serra Ll., (2004). Leche, lácteos y salud., Editorial Medica Panamericana, Madrid, pp 7-10
  4. NORMA Oficial Mexicana NOM-181-SCFI-2010, Yogurt-Denominación, especificaciones fisicoquímicas y microbiológicas, información comercial y métodos de prueba. (2010), Secretaria de Economía.
  5. Revilla Aurelio., (1982), Tecnología de la leche: Procesamiento, manufactura y análisis, Biblioteca Orton IICA/CATIE, pp 43.
  6. Rigaux E., (1901), Leche, la manteca, y el queso, Librería editorial de Bailly-Bailliere e hijos, Madrid, pp 47
  7. Whitman William C., Johnson William M., (2006), Tecnología de la refrigeración y aire acondicionado: fundamentos, Thompson Paraninfo, España, pp 16.