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Coordinador:

Dr. Salvio Jiménez PérezAcadémico de Número.Real Academia de Ciencias Veterinarias.

Autores:

Dr. Salvio Jiménez Pérez

Dr. Pablo Sarmiento Pérez

Solicitada Acreditacióna la Comisión

de Formación Continuadade las Profesiones Sanitariasde la Comunidad de Madrid

© Real Academia de Ciencias Veterinarias de España. RACVE.Maestro Ripoll, 8. 28006 [email protected] • www.racve.es

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ISBN: 978-84-694-0541-3

Leches líquidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pág. 5

Dr. Salvio Jiménez PérezAcadémico de Número. Real Academia de Ciencias Veterinarias.

Leches fermentadas. Yogur. Procesos de elaboración de yogur.Aspectos microbiológicos y bioquímicos del yogur. . . . . . . . . . . Pág. 21


Queso, cuajada y requesón. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pág. 33


Natas y mantequillas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pág. 47

Dr. Pablo Sarmiento PérezVeterinario Militar. Especialista en Bromatología e Higiene de los alimentos.

Derivados lácteos. Leches infantiles. Bebidas energéticas.Helados. Batidos. Lactosueros y caseinatos. . . . . . . . . . . . . . . . . Pág. 73


Leches líquidasDr. Salvio Jiménez PérezAcadémico de Número. Real Academia de Ciencias Veterinarias.

Leche, definición

Es el producto íntegro, no alterado ni adulterado y sin calostro, procedente del

ordeño higiénico, regular, completo e ininterrumpido de las hembras domés-

ticas, mamíferas, sanas y bien alimentadas, según el Código Alimentario

Español (2003), después de las 48 horas de la emisión de calostros.

La hembra doméstica de abasto es la vaca y si su procedencia es distinta se debe

indicar, de oveja, de cabra, de búfala, burra, yegua o camella, etc. La raza por

excelencia es la Frisona u Holstein, su periodo de lactación es de 305 días al año.

Estas vacas holandesas llegaron a América en 1621 y su producción actual puede

alcanzar los 8.000 litros/año; en España puede alcanzar 6.000 litros/año en pro-

ducciones muy especializadas y bien gestionadas.

Estructura de la leche

Son tres fases diferentes unidas e interrelacionadas:

1. Una emulsión de grasa en agua (OW).

2. Una disolución coloidal de proteínas en agua.

3. Una disolución verdadera de lactosa en agua.

Componente graso

Emulsión de glóbulos grasos esféricos con un diámetro de 2 a 10 micras

según la raza. Los glóbulos grasos están rodeados por una película protecto-

ra; membrana patógena muy frágil, formada por proteínas, fosfolípidos y tri-

glicéridos de alto punto de fusión (el 70% son ácidos grasos saturados). En la

5

Leches líquidas 6

Tabla 1. Composición de leche de vaca.

Glicéridos:Triglicéridos.. . . . . 38 mgDiglicéridos. . . . . 0,1 mgMonoglicéridos. . . 10 mg

Ácidos grasos. . . . . 25 mgEsteroles. . . . . . . . 100 mgCarotenoides. . . . . 0,4 mgVit. (A, D, E, K). . . . . . 2 mgAgua. . . . . . . . . . . . 60 mgOtros. . . . . . . . . . . . 30 mgAgua. . . . . . . . . . . . 86 mgProteína. . . . . . . . . 350 mg

Lípidos:Fosfolípidos. . . . 210 mgCerebrósidos. . . . . 5 mgGangliósidos. . . . . . 5 mgGlicéridos neutros.. . . . +Esteroles. . . . . . . . 15 mg

Enzimas:Fosfatasa alcalina. . . . . +Xantinoxidasa. . . . . . . . +

Cu. . . . . . . . . . . . . . . . 4 μgFe. . . . . . . . . . . . . . 100 μg

Membrana glóbulo/glóbulo graso

Micela caseína

Agua. . . . . . . . . . . . . . . . .870 gCarbohidratos:

Lactosa. . . . . . . . . . . . .46 gOtros. . . . . . . . . . . . . .0,1 g

Minerales:Calcio. . . . . . . . . . .370 mgMagnesio. . . . . . . . .75 mgPotasio. . . . . . . . .1340 mgSodio. . . . . . . . . . . .460 mgCloro. . . . . . . . . . .1060 mgFosfato. . . . . . . . .1080 mgSulfato. . . . . . . . . . .100 mgBicarbonato. . . . . . .100 mg

Elementos traza:Zinc. . . . . . . . . . . . . .400 μgHierro. . . . . . . . . . . .100 μgCobre. . . . . . . . . . . . .20 μg

Ácidos orgánicos:Citrato. . . . . . . . . . . . .1,6 gFormiato. . . . . . . . . .40 mgAcetato. . . . . . . . . . .30 mgLactato. . . . . . . . . . .30 mgOxalato. . . . . . . . . . .20 mgOtros. . . . . . . . . . . . .20 mg

Gases:Oxígeno. . . . . . . . . . .6 mgNitrógeno. . . . . . . . .15 mg

Lípidos:Glicéridos neutros. . . . . . .+Ác. grasos. . . . . . . . .15 mgFosfolípidos. . . . . . .110 mgCerebrósidos. . . . . . .10 mgEsteroles. . . . . . . . . .15 mgVitaminas:Grupo B. . . . . . . . . .200 mgÁc. ascórbico. . . . . .20 mg

Proteínas:Caseína. . . . . . . . . . . . . . .+β-lactoglobulina. . . . .3,2 gα-lactalbúmina. . . . . .1,2 gBSA. . . . . . . . . . . . . . .0,4 gIg. . . . . . . . . . . . . . .750 mgProteosa-peptona. .250 mgOtras. . . . . . . . . . . .400 mg

Comp. nitrogenados. no Prot.Urea. . . . . . . . . . . . .300 mgPéptidos. . . . . . . . .200 mgAminoácidos. . . . . .300 mg

Ésteres fosfóricos. . . . . .300 mgEnzimas princip.:

Lactoperoxidasa. . . . . . . .+Fosfatasa ácida. . . . . . . . .+

Alcohol. . . . . . . . . . . . . . . .3 mg

Suero

Agua (88%) Grasa (3%)

Lactosa (5%)

Sust. Nitr. (3%)

Sales (1%)

Datos aproximados/kgEnergía = 273/100 mlDensidad = 1,032 g/l

Proteínas:Caseína. ..................20 gProteosa-peptona..0,4 g

Sales:Calcio.................800 mgFosfato...............950 mgMg, K, Na, Zn. ...150 mg

Enzimas principales:Lipoproteinlipasa.........+Plasmina. .....................+

Agua. ...............................+

membrana del glóbulo graso está el 60% de la lecitina de la leche. La dispo-

sición de las proteínas hacia la fase acuosa es la hidrófila y la hidrófoba hacia

el interior de los glicéridos, entre ambas hay una fase intermedia de proteínas

y fosfolípidos. Esta membrana es atacable por los microorganismos que alte-

ran sus propiedades y hacen que la grasa suba a la superficie (este fenómeno

también se produce por cambios de temperatura), obteniéndose la capa de

la nata, que era la primitiva manera de desnatar la leche para fabricar la man-

tequilla cuando no existían las centrífugas.

Lípidos saponificables

Constituyen el 90% de de la materia grasa. Son de dos tipos:

• Lípidos simples o ternarios.

• Lípidos complejos.

Lípidos simples

Pueden ser glicéridos, cuando el alcohol es la glicerina, o estéridos, cuando

el alcohol es el esterol.

Composición en ácidos grasos

Los ácidos grasos son muy complejos; se han identificado más de 400 diferen-

tes (saturados, insaturados, normales y ramificados), aunque sólo sean 20 los

mayoritarios, la mayor parte triglicéridos y el resto como ácidos grasos libres.

El 30% de los glicéridos son trisaturados y en el 70% restante está presente el

ácido linoleico. También hay otros ácidos grasos de número impar de átomos

de carbono, como el ácido margárico, el behénico y el lignocérico en menor

proporción.

Ácidos grasos saturados: los ácidos grasos volátiles son los responsables del

olor de la leche, los más abundantes son el palmítico y el esteárico. Los ácidos

grasos saturados son más estables a las reaciones químicas que los insaturados.

La mayor parte de los microorganismos poseen mecanismos enzimáticos que

producen la degradación de los ácidos grasos por beta-oxidación. Los mohos

producen cetonas por oxidación, se produce desaturación por mohos y bac-

terias, con pérdidas de átomos de hidrogeno y aparición de dobles enlaces.

Leches líquidas 7

Ácidos grasos insaturados: el ácido oleico es el 70% de los ácidos grasos

insaturados. Estos ácidos varían en la leche con la alimentación. La hierba y el

forraje son ricos en ácido linoleico, que se hidrogena y se satura en el rumen

y produce ácido oleico. La grasa de la leche es más pobre en ácidos grasos

insaturados (35%), que la grasa vegetal (60%). El ácido linoleico varía poco a

lo largo del año (1,2 a 4% de los ácidos grasos totales). En la leche humana, el

ácido linoleico es más del doble (8 a 9%). Para aumentar el ácido linoleico en

vacas, se les da en la alimentación alimentos ricos en linoleico, se considera

adecuado un 6%, más provocaría gran inestabilidad en la leche.

Lípidos complejos

Son del 0,5 al 1% de los lípidos totales, principalmente lípidos fosforados y

nitrogenados, y son las lecitinas, cefalinas y fosfoesfingomielinas. Las lecitinas

son aproximadamente el 35% de los lípidos complejos, se denominan tam-

bién fosfatidilcolina, tienen una parte hidrófila y una parte lipófila; esto se

denomina anfifilia. Las lecitinas estabilizan los triglicéridos en la fase acuosa y

su presencia explica la formación de espuma en la leche por agitación.

Cefalinas o fosfatidil-etanol-aminas son aproximadamente el 40% de los lípidos

complejos.

Los esfingolípidos son aproximadamente el 25% de los lípidos complejos. Las

cefalinas y los esfingolípidos tienen una mayor proporción de ácidos grasos

poliinsaturados que los hace más sensibles a las reacciones de oxidación.

La fracción grasa insaponificable es el 1% de la materia grasa total; son una

serie de constituyentes que no reaccionan con la sosa o la potasa para dar

lugar a la formación de jabones. Son componentes muy numerosos y variados:

carotenoides, tocoferoles y esteroles.

Las vitaminas liposolubles (las vitaminas A, D, E y K) también son la fracción

insaponificable.

• Carotenoide: son hidrocarburos liposolubles, colorantes amarillos y rojos,

en la leche se encuentran los isómeros alfa y beta. El isómero beta se

encuentra sólo en la leche humana y de vaca. Sus principales derivados

son la vitamina A, y en menor medida la xantofila; el escualeno es el inter-

mediario en la biogénesis del colesterol y el licopeno.

Leches líquidas 8

El carotenoide más abundante es el beta-caroteno a partir del cual por

hidrólisis se origina la vitamina A.

Los carotenos son resistentes al calor pero muy sensibles a la oxidación,

estó está muy relacionado con el componente que da el color amarillo a la

leche y a la mantequilla.

• Tocoferoles: son de estructura química compleja, recuerdan a los caro-

tenoides, son antioxidantes naturales y son sensibles a la luz, concreta-

mente a los rayos ultravioleta. Su cantidad varía de 0,50 a 1,25 mg por

litro de leche; en la leche humana hasta 35 mg por litro. El más impor-

tante es el alfa-tocoferol o vitamina E, es el antioxidante natural de la

grasa de la leche.

• Esteroles: son alcoholes policíclicos complejos, se encuentran en dos for-

mas: 1) esteroles esterificados por ácidos grasos (estéridos), en cantidades

insignificantes. 2) esteroles libres: son del 0,3 al 0,4% de la grasa de la

leche; el más importante es el colesterol (0,3% de la grasa de la leche),

forma la membrana del glóbulo graso, que mantiene la estabilidad de la

grasa de la leche. También están el ergosterol y el 7-dehidrocolesterol que,

sometidos a luz ultravioleta, son precursores de la vitamina D (la vitamina

D3 tiene propiedades antirraquíticas).

Sustancias nitrogenadas de la leche

Se encuentran en una proporción del 3,4 al 3,6%; el 95% de las mismas son

caseínas y seroproteínas y el 5% son sustancias nitrogenadas no proteicas.

Caseínas

Constituyen el 78% de la proteína total, son proteínas fosforadas que consti-

tuyen la parte más característica de la leche. Se sintetizan en la glándula

mamaria.

Sus características son: se encuentran en suspensión coloidal estabilizadas

mediante cargas eléctricas, precipitan a pH 4,6 a 20 ºC, son insolubles en

medio ácido, son estables a los tratamientos térmicos, se inestabilizan a pH

bajos y presencia de cationes divalentes (anhídrido carbónico), y son pobres

en aminoácidos azufrados.

Leches líquidas 9

Hay dos tipos de caseínas:

• Caseína micelar.

• Caseína soluble.

Caseína micelar: son complejos proteicos con un alto grado de organización

estructural, estabilizados por puentes hidrófobos de nitrógeno y de calcio.

La composición de la micela de caseína, alfa-S-caseína es el 55% es sensible

al calcio y forma sales insolubles de calcio. La beta-caseína, es el 25% su solu-

bilidad es inversamente proporcional a la presencia de calcio y también a la

temperatura. La kappa-caseína es el 15%, es soluble en presencia de calcio,

impide que la alfa-S-caseína y la beta-caseína precipiten en su presencia. Se

encuentra asociada a los hidratos de carbono: galactosa, galactosamina y

ácido siálico (ácido N-acetilneuramínico). El cuajo, fermento lab, o la miosina,

rompen la kappa-caseína en dos complejos:

Leches líquidas 10

Tabla 2. Prótidos: Sustancias nitrogenadas de la leche.

1.º Caseínas: Micelar: Alfa/s (55%), beta (25%), kappa (15%), gamma (5%).Soluble: Alfa, beta, gamma.

2.º Seroproteínas (17%): Alfa (lacto) albúminas,Beta (lacto) globulinas.Proteosapeptona.Otras proteínas: Lactoferrina,

Lactonina,Proteína del glóbulo graso.

3.º Proteínas activas (enzimas).

Representación esquemática de las inmunoglobulinas G1, secretoria A1 y M.Los puentes disulfuro están representados en oscuro.Las proporciones son variables.

Cadena H

Cadena L

J J

SC

IgG1 SIgA1 IgM

Walstra P, Jenness R. Dairy Chemistry and Physics (New York: Wiley, 1984).

– Glucomacropéptido (soluble).

– Kappa-paracaseína, que precipita en presencia de calcio, esto provoca

la coagulación de la alfa-caseína y la beta-caseína.

Gamma-caseína: es el 5% de las caseínas, son restos de beta-caseínas degra-

dadas por proteinasas de la leche.

Caseína soluble: está constituida por monómeros o pequeños polímeros

solubles de caseínas. En la leche existe un equilibrio entre caseína micelar y

caseína soluble, el fenómeno de precipitación viene determinado por una

serie de factores que hacen que el equilibrio se desplace de un lado a otro.

Los monómeros presentes en la molécula de caseína (alfa, beta, kappa, etc.)

varían según raza, época del año, alimentación, estado de lactación y tamaño

de las micelas. La estructura de las micelas es porosa, no muy compacta y

poco resistente a agresiones exteriores; se encuentra en dos capas, una hidró-

fila hacia el exterior y otra hidrófoba en el interior y por ello es fácilmente ata-

cada por el cuajo.

Seroproteínas

Constituyen el 17% de la proteína total son las albúminas y globulinas funda-

mentalmente, parte de ellas no se sintetizan en la glándula mamaria como es

el caso de las gammaglobulinas que proceden de la sangre. Se encuentran

disueltas en la leche y se insolubilizan a temperaturas por debajo del punto

de ebullición de la leche, son termolábiles.

Leches líquidas 11

Tabla 3. Factores del equilibrio entre la caseína soluble y la caseínamicelar.

– H, – Ca. – H, – Ca.

+ Citrato. + Citrato.

+ Fosfato. + Fosfato. Micela

Monómero Reducción de Ta. Complejo Reducción de Ta. Caseinato

de caseína de cálcico

soluble + H, + Ca. caseína + H, + Ca. +

+ Citrato. + Citrato. Fosfato cálcico

+ Fosfato. + Fosfato.

Aumento de Ta. Aumento de Ta.

Las seroproteínas: son compactas, globulares, de peso molecular variable y

solubles a intervalos de pH, menos sensibles al ácido que las caseínas, con-

tienen aminoácidos azufrados, que a temperaturas de pasteurización liberan

grupos sulfhidrilo (SH), se comportan como antioxidantes, que son en parte

responsables del sabor y el olor de la leche.

• Beta-globulina: es el 50% de las seroproteínas. Es un dímero y la fuente

más importante de grupos SH libres.

• Alfa-lactoalbúmina: está relacionada con el sistema enzimático que sinte-

tiza la lactosa y posee un alto contenido en triptófano.

Leches líquidas 12

Tabla 4. Propiedades de algunas de las proteínas de la leche.

Propiedad Caseína αs1 Caseína αs2 Caseína β Caseína κ β-Lactoglobulina α-Lactalbúmina Albúmina

(B) (A) (A) (2) (A) (B) (B) sérica

Masa molar. 23.614 25.230 23.983 (1) 19.023 (1) 18.283 14.176 66.267

Residuos de aminoácidos/ 199 207 209 169 162 123 582molécula.

Fosfoserina (res./mol.). 8 11 5 1 0 0 0

Cisteína (res./mol.). 0 2 0 2 5 8 35

Puentes -S-S-/mol. 0 1 0 – 2 4 17

Hexosas (res./mol.). 0 0 0 ~2,3 (2) 0 (3) 0 (4) 0

Hidrofobicidad (5) (kJ/res.). 4,9 4,7 5,6 5,1 5,1 4,7 4,3

Hélices α (% aproximado). 5-10 ? 10 ? 11 30 46

Residuos cargados (% mol). 34 36 23 21 30 28 34

Carga neta/residuo. – 0,10 – 0,07 – 0,06 – 0,02 (2) – 0,04 – 0,02 – 0,02

Distribución Desigual Desigual Muy Muy Igual Igualde la carga. desigual desigual

pH isoeléctrico. 4,1? ? ~5 4,1? 5,2 ~4,3 4,7

Tendencia a la asociación. Fuerte Fuerte f(T) (6) Fuerte Dímero No NoCa2+ ligado. ++ ++ + - - (7) –

(1) Excluyendo los residuos carbohidratados.(2) Valor medio.(3) 8 en alguna variante poco frecuente.(4) Una pequeña parte de las moléculas contiene residuos de carbohidratos.(5) Escala de Tanford-Bigelow.(6) Poca a menos de 5 ºC. Fuerte (formación de micelas) a 37 ºC.(7) Une 1 mol de Ca2+ por mol; mucho calcio ligado.

• Seroalbúmina: es igual a la sanguínea, las beta-lactoalbúminas o inmuno-

globulinas (IgM, IgA 1, IgG 1 e IgG 2). Son glucoproteínas que tienen ami-

noácidos azufrados, tienen actividad inmunológica, son promotores de la

asociación de glóbulos grasos y poseen actividad antibacteriana en la

leche ordeñada (lacteninas).

• Proteosa-peptona: constituye el 4,1% de la seroprorteína total; es un

grupo heterogéneo de fosfo-gluco-proteínas estables al calor.

• Otras proteínas son: lactoferrina, lactotransferrina, lactolina, proteínas de

la membrana del glóbulo graso, etc.

Proteínas activas de la leche; enzimas

En la leche se encuentran numerosas enzimas propias y otras producidas por

microorganismos propios de la leche, aunque en cantidades pequeñas son

muy importantes, son sensibles al pH y a la temperatura.

Leches líquidas 13

Tabla 5. Principales enzimas de la leche.

Enzima Distribución Temperatura/ Interés Tiempo que inactiva tecnológico

Hidrolíticas.Lipasa. Leche desnatada. 63 ºC/8 min. Como factor de

72 ºC/10 s. rancidez.

Fosfatasa Membrana del 62 ºC/20 min. Control de alcalina. glóbulo graso. 72 ºC/15 s. pasteurización.

Proteasa. Caseína. 70 ºC/15 min. Factor de cuajado. 80 ºC/1 min.

Oxidorreductores.

Xantinooxidasa. Membrana del 75 ºC/3 min. Control del grado de globúlo graso. 80 ºC/10 s. calentamiento.

Lactoperoxidasa. Lactosuero. 75 ºC/19 min. Control del grado de82 ºC/20 s. calentamiento.

Catalasa. Caseína y membrana 70 ºC/30 min. Indicador de infeccióndel góbulo graso. junto con el RCT (1).

(1) RCT = recuento de células somáticas.Fuente: García Jiménez JM (1995).

Propiedades:

• Lipasas y oxidasas influyen en el sabor y olor de la leche.

• Su termolabilidad hace que sirvan de patrón de su tratamiento térmico.

• Algunas enzimas de los leucocitos o bacterias sirven de indicador de cali-

dad microbiológica.

• Sirven de patrón enzimático de identificación de especies lecheras.

• Ciertas enzimas, como peroxidasas y lisozima, tienen propiedades antibac-

terianas y actúan como conservadores de la leche.

Leches líquidas 14

Tabla 6. Contenido medio en aminoácidos de las proteínas de la leche.

% sobreAminoácidos Caseínas (1) Seroproteínas (2) proteína

total

αs-caseína β-caseína κ-caseína γ-caseína β-lacto- α-lacto-globulina globulina

Ácido aspártico. 7,59 4,9 7,3 4,0 11,39 18,65 7,4Treonina. 3,0 5,1 6,64 4,4 5,01 5,50 4,7

Serina. 5,8 6,8 6,09 5,5 3,58 4,76 6,0

Ác. glutámico 20,9 23,2 17,35 22,9 19,12 12,85 23,9Prolina. 7,8 16 8,78 17,0 5,22 1,98 11,3

Glicina. 2,37 2,4 1,31 1,5 1,24 3,21 2,0

Alanina. 3,18 1,7 5,41 2,3 6,7 2,14 3,5

Cistina. 0 0 2,8 0 3,4 6,4 1,8

Valina. 5,36 10,2 5,1 10,5 6,11 4,66 7,0

Metionina. 2,44 3,4 1,0 4,1 3,16 0,95 2,5

Isoleucina. 5,16 5,5 6,14 4,4 6,76 6,80 6,5

Leucina. 8,65 11,6 6,08 12,0 15,08 11,52 10,0

Tirosina. 7,11 3,2 7,40 3,7 3,87 5,37 5,2

Finelalanina. 5,06 5,8 4,07 5,8 3,53 4,47 4,9

Triptófano. 2,13 0,83 1,05 1,2 2,62 6,0 1,4

Lisina. 8,56 6,5 5,76 6,2 11,93 11,47 7,9

Histidina. 2,7 3,1 1,67 3,7 1,63 2,85 2,7

Arginina. 3,74 3,4 4,0 1,9 2,78 1,15 3,7

(1) Porcentaje sobre el total de caseínas.

(2) Porcentaje sobre el total de seroproteínas.

Carbohidratos de la leche

Por su composición química son:

• Neutros: lactosa y polióxidos a base de lactosa y fructosa.

• Nitrogenados: glucosalina y galactosamina-N-acetiladas.

• Ácidos siálicos: unidos a los dos anteriores.

Los calostros de los rumiantes y humanos son más ricos en azúcares que la

leche normal (desde el parto hasta las 48 horas), además la leche humana

tiene más azúcar que los rumiantes (aproximadamente el doble).

Lactosa

Compuesta de una molécula de glucosa y una de galactosa, es el componen-

te mayoritario del extracto seco magro (ESM), 50 g por litro. Puede llegar al

5% del ESM. Es un azúcar reductor que pertenece al grupo de los diholósi-

Leches líquidas 15

Tabla 7. Carbohidratos de la leche.

1.º Neutros: lactosa y polióxidos.

2.º Nitrogenados: glucosamina y glucosamina N acetilada.

3.º Ácidos siálicos: (ligados).

Lactosa = Galactosa + Glucosa.

Gráfico 1. Estructura química de la lactosa y de la lactulosa.

(Galactosa)

(Galactosa) (Fructosa)

LACTOSA

LACTULOSA

(Glucosa)

forma piranósica forma furanósica

dos, y es uno de los componentes más estables de la leche, pero su conteni-

do está en función de las sales. Cuantas más sales menos lactosa y viceversa.

Es un glúcido estable al ataque enzimático pero muy sensible al ataque micro-

biano, que produce ácido láctico. Se encuentra disuelta en agua en solución

pura en sus formas alfa y beta, anhidra e hidratada.

La forma de beta-lactosa es la que mejor se digiere pero, desde el punto de

vista comercial, la más común es la alfa-lactosa hidratada. Es diez veces

menos soluble que la glucosa y cristaliza fácilmente a temperatura ambiente.

La forma más soluble es la beta-lactosa y es menos edulcorante que el azúcar

normal.

En la leche, el sabor dulce está enmascarado por la caseína. El suero de la leche

es más dulce que la leche y la cuajada menos, aun a igual cantidad de lactosa.

Lactosa y sueros. Ácido láctico

La lactosa es también el componente mayoritario de los sueros lácteos, con

un 70-75%. Hace que sea, por tanto, uno de los excipientes más importantes

en las especialidades farmacéuticas.

El ácido láctico en la leche recién ordeñada es sólo el 0,03%. El ácido láctico

es inodoro, incoloro y no es volátil.

Vitaminas en la leche

• Vitaminas solubles o hidrosolubles: son sustancias orgánicas y, a pesar de

encontrarse en cantidades pequeñas, son fundamentales en el crecimien-

to, mantenimiento y funcionamiento del cuerpo humano.

• Vitaminas liposolubles: A, D, E y K. Se encuentran en la fracción no sapo-

nificable de la grasa de la leche.

Leches líquidas 16

Poder edulcorante de diferentes azúcares.

Sacarosa. 100Lactosa. 16Glucosa. 75Fructosa. 170Sacarina. 45.000

• Vitamina A: es muy variable, depende de cada época del año y de la ali-

mentación.

• Vitamina D: se encuentran 20 UI/l y deriva del 7-dehidrocolesterol.

• Vitamina E, o alfa-tocoferol: a pesar de estar en mínimas cantidades, actúa

como antioxidante y conservador de la leche.

• Vitamina K: se encuentra entre 0,2 a 1,2 mg/l, depende su variación de la

dieta y de la flora del rumen.

En la leche desnatada se pierden las vitaminas liposolubles. La leche enriqueci-

da, por el contrario, tiene más vitaminas que la leche normal. La leche con con-

tenido graso vegetal pierde vitaminas de la leche, pero gana en vitamina D.

Minerales en la leche

Es un componente minoritario en la leche, con unas cantidades desde 3 a 8 g/l,

pero muy importantes por su función tecnológica en la industria y nutritiva en

alimentación. Se encuentran en formas solubles (los cloruros y el cloruro sódico)

y como fase coloidal (los fosfatos) en unas cantidades del 33% con relación al

total. El resto de los minerales están asociados a proteínas y en formaciones

órgano-fosforadas, como lecitina, nucleótidos, o como constituyentes de las

vitaminas, como es el caso de la riboflavina.

El sodio y el potasio están en forma iónica. El calcio es constante. El sodio

eleva su cantidad al final de la lactación y el potasio disminuye hacia el final

de la lactación.

Las razas lecheras tienen un contenido proteico elevado y sus cantidades en

calcio y magnesio son elevadas. El calcio y el fósforo forman un complejo de

fosfocaseinato de calcio con un equilibrio entre el calcio iónico (soluble) y el

calcio complejo, más el calcio precipitado, que tiene formas insolubles. El

calentamiento y el cuajo rompen este equilibrio.

Oligoelementos

• Yodo: se encuentra en cantidades desde 0,01 a 0,3 mg/l.

• Selenio: desde 0,1 hasta 2 ppm, pero es muy importante como coadyuvan-

te vitamínico.

Leches líquidas 17

• Cinc: entre 3 y 6 ppm.

• Hierro: en 0,2 ppm.

• Magnesio y el plomo: en 0,05 ppm.

• Cadmio: desde 0,02 hasta 0,03 ppm.

• Mercurio: desde 0,001 hasta 1 ppm.

• Elementos biológicos.

La leche contiene siempre células y microorganismos. Las células son epitelia-

les de descamación, linfocitos u otros, como mononucleares lipofófagos,

células granulosas, etc.

El número de células en leche normal es desde 10.000 a 200.000/ml, como

recuento de células somáticas. Un contenido de un 20% de neutrófilos indica

mastitis. Todas las células tienen actividad enzimática. Los leucocitos fagoci-

tan los glóbulos de grasa y las bacterias, y sobreviven al tratamiento UHT y

HTST un 33%.

Valor nutritivo

La leche es el alimento completo por excelencia, es imprescindible en los pri-

meros días de la vida y en la última etapa se mantiene como alimento principal.

• Valor plástico: tiene proteínas de un alto valor biológico, aunque es esca-

so en aminoácidos azufrados; combinado con cereales (deficitarios en lisi-

na) aporta proteínas de alta calidad.

• Valor energético: depende de la cantidad de lactosa y de materia grasa

que contenga. La lactosa promueve la proliferación de bacterias intestina-

les y favorece la síntesis bacteriana de biotina, vitamina B2, ácido fólico,

vitamina B6, y la fermentación láctica favorece la absorción de calcio en el

intestino. La grasa de la leche es una fuente de energía, ya que contiene

ácidos grasos saturados, ácidos grasos insaturados, así como el linoleico y

las vitaminas liposolubles A, D, E y K.

• Valor regulador: es la principal fuente de calcio imprescindible en las pri-

meras etapas de la vida, crecimiento y desarrollo, también es importante

Leches líquidas 18

Leches líquidas 19

en el embarazo y la vejez por el poder de la vitamina D, que es regulado-

ra del calcio; además tiene vitamina A, riboflavina y ácido fólico.

Clases de leche

Las distintas clases de leche según el CAE, Código alimentario español, son:

• Leche higienizada: es la leche natural sometida a un proceso tecnológico

autorizado que asegure la total destrucción de los gérmenes patógenos y

la casi totalidad de la flora banal, sin modificación sensible de su naturale-

za físico-química, características biológicas y cualidades nutritivas.

• Lache certificada: Es la procedente de instalaciones ganaderas, en las que

los procesos de producción, obtención, envasado y distribución están

sometidos a un riguroso control sanitario oficial que garantice la inocuidad

y el valor nutritivo del producto.

• Leches especiales: son las procedentes de la leche natural que, mediante

ciertas operaciones, cambian o modifican su composición característica.

• Leche concentrada: son las leches higienizadas, enteras, que han sido pri-

vadas de parte de su agua de constitución hasta reducirlas a un cuarto o

un quinto de su volumen primitivo máximo.

– Leche desnatada: son las higienizadas o conservadas, privadas parcial o

totalmente de su contenido graso natural, con una modificación relati-

va de sus demás componentes normales.

– Leches fermentadas o acidificadas: son las modificadas por la acción

microbiana o fermentos lácticos, que son específicos para cada uno de

estos tipos de leche.

– Leches enriquecidas: son las modificadas mediante la adición de princi-

pios inmediatos, minerales o vitaminas, que reúnan las condiciones

establecidas para alimentos enriquecidos.

– Leches adicionadas de aromas y/o estimulantes: son las modificadas

mediante la adición de sustancias aromáticas y/o estimulantes autorizados.

• Leches conservadas: son las procedentes de la leche natural, manipulada

industrialmente para asegurar la duración de su aprovechamiento alimen-

ticio por más de 30 días.

– Leche esterilizada: es la leche natural sometida a un proceso tecnológi-

co tal que asegure la destrucción de los gérmenes y la inactivación de

sus formas de resistencia.

– Leche evaporada: con esta denominación se conoce la leche esteriliza-

da, privada de una parte de su agua de constitución, hasta adquirir las

características antes mencionadas.

– Leche condensada: es la leche higienizada concentrada con azúcar, pri-

vada de parte de su agua de constitución y cuya conservación se consi-

gue mediante la adición de sacarosa.

– Leche en polvo: es el producto seco o pulverulento que se obtiene

mediante la deshidratación de la leche natural, o de la total o parcial-

mente higienizada, en estado líquido antes o durante el proceso de

fabricación.

BibliografíaAstiasarán Anchia I. Alimentos, composición y propiedades. McGraw-Hill. 2005.

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2001.

Leches líquidas 20

Leches fermentadas. Yogur.Procesos de elaboración del yogur.Aspectos microbiológicos y bioquímicosdel yogur


El yogur es la más popular de las leches fermentadas. Se fabrica con compo-

siciones dietéticas variadas (contenido en grasa y extracto seco) y puede ser

natural o con sustancias añadidas, como frutas, azúcar, agentes gelificantes,

emulgentes, espesantes, etc. También se fabrican bebidas y helados de

yogur. La elaboración se explicará como fundamento o patrón del resto de

leches fermentadas que tienen un proceso tecnológico similar con algunas

variantes.

Estas leches resultan del desarrollo de determinados microorganismos que

modifican los componentes normales de la leche.

La lactosa se transforma en ácido láctico o también en alcohol etílico. Las pro-

teínas sufren peptonización que las hace más digestibles. En ocasiones se car-

gan de anhídrido carbónico (CO2) y se hacen espumosas.

La leche fermentada es conocida desde hace 4.000 años. Procede de los

Balcanes y de Oriente Medio. Se empezó a comercializar en 1920, gracias a

los trabajos de Metchnikoff de 1910. Su acción se realiza sobre las bacterias

intestinales, evitando la putrefacción y conduciendo la digestión a una acidi-

ficación.

En EE.UU. y Canadá se empezó a comercializar en 1940. Al principio se ven-

día sólo en farmacias. A partir de 1960 se introduce el yogur edulcorado de

gran aceptación infantil y, en general, para toda la población.

21

Hoy en día se tiende a:

• Productos más agradables, menos ácidos.

• Aumentar las cualidades dietético-terapéuticas.

• Prolongar su vida comercial.

Las leches fermentadas como el yogur y el kéfír, además de sabores nuevos

tienen cualidades refrescantes.

El yogur, también conocido como leche cuajada búlgara, puede prepararse

con leche de cabra, oveja y burra, pero en Europa sólo es de vaca.

Es el resultado de dos bacterias lácticas:

• Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus.

• Streptococcus salivarius spp. thermophillus.

Conocidos corrientemente como Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus

thermophillus.

El Lactobacillus es un microorganismo láctico homofermentativo, que se

desarrolla a 45-50 ºC, acidificando fuertemente el medio; puede formar

hasta un 2,7% de ácido láctico en leche.

El Streptococcus se multiplica entre 37 y 40 ºC, pero también lo puede hacer

a 50 ºC. Es una especie homofermentativa, termorresistente, que sobrevive a

65 ºC durante 30 minutos. Es menos acidificante que la anterior. Puede ser

destruida por fagos termorresistentes.

Ambos microorganismos son microaerófilos y soportan bien los medios áci-

dos (pH 4,0-4,5). En el yogur conviven en simbiosis. Cuando se cultivan juntos

producen más ácido que independientemente.

Los lactobacilos favorecen el crecimiento de los estreptococos.

El lactobacilo es proteolítico, obtiene ciertos aminoácidos de la caseína que acti-

van el crecimiento de los estreptococos. El aminoácido valina es uno de ellos.

Al principio, el pH de la leche es favorable a los estreptococos y entonces

éstos predominan y ponen en marcha la fermentación láctica. Después, la

acción caseolítica de los lactobacilos mantiene el crecimiento de los estrepto-

cocos, que progresivamente son reemplazados por los lactobacilos.

Leches fermentadas. Yogur. Procesos de elaboración del yogur... 22

La leche coagula cuando la acidez es 65-70 ºD (aproximadamente 0,67% de

ácido láctico y un valor de pH 4,0-4,2).

El aroma característico del yogur fue atribuido al principio casi exclusivamen-

te al desarrollo del estreptococo, pero recientemente se insistió también en

la importancia del lactobacilo.

El acetaldehído sería uno de los principales responsables del aroma. Sin

embargo, el diacetilo y la acetoína podrían sustituir al acetaldehído cuando es

escaso y se quiere mantener su finura.

Proceso de fabricación del yogur

Fabricación en continuo

La industria francesa fue la que empezó el proceso de fabricación en conti-

nuo, ya aplicado en otros procesos en la industria láctea.

El elemento esencial de la instalación es una cuba de siembra en la que el cul-

tivo se encuentra siempre en la fase logarítmica de crecimiento. Esta cuba es

alimentada por leche tratada por el procedimiento UHT, generalmente.


Gráfico 1. Rutas para la formación de acetaldehído.

Glucosa

Glucosa-6-fosfato

6-FosfogluconatoFructosa-1, 6-difosfato

Piruvato(Alanina(Lisina(Serina Xilosa-5-fosfato

Acetato

Acetil CoA

Treonina

ACETALDEHÍDO

El vaciado de la cuba también es continuo gracias a una “rellenadora”

automática. Se consigue así la regularidad en la siembra gracias al volumen

de entrada de leche en la cuba. La válvula de regulación de entrada está

conectada con un pH-metro que mide constantemente la acidez del

medio.

Las ventajas son la homogeneidad de las partidas, la economía del material y

la simplificación del trabajo.


Gráfico 2. Ejemplos de procesos de elaboración del yogur firme y elyogur batido. El yogur firme o compacto suele fabricarse apartir de leche concentrada (Q ≈ 1,4).

Homogeneización55 ºC 20 MPa

Pasteurización alta5 min. 85 ºC

Refrigeracióna 30-32 ºC

Inoculación0,025%

Incubación16-20 h

Agitación

Envasado

Refrigeracióna 6 ºC


Inoculación2,5%

Envasado

Incubación2,5 h



Envasado

Lecheestandarizada

Estárter

Yogur firme

Yogur batido

Estárter

Aspectos microbiológicos

La asociación durante el crecimiento de los dos microorganismos presentes

en los cultivos de yogur se conoce como simbiosis y ha sido indicada por

varios autores. Estos hechos llevaron a señalar que la interacción de los dos

microorganismos se debía a la producción de valina por el Lactobacillus.

La variación química de la leche a lo largo del año hace que ésta pueda ser

deficitaria en algunos aminoácidos y se sugiere la necesidad durante la prima-

vera, por parte del S. thermophilus, de los siguientes aminoácidos: leucina,

lisina, cisteína, ácido aspártico, histidina y valina, mientras que durante el

otoño los aminoácidos requeridos son: glicina, isoleucina, tirosina, ácido glu-

támico y metionina, además de los anteriores.

Bautista y col. investigaron la teoría de la simbiosis sosteniendo que el L. bul-

garicus estimula el crecimiento del S. thermophilus por liberación de glicina e

histidina al medio de cultivo. Atribuyendo más importancia a la histidina que

a la valina.

Accolas y Auclair han señalado que la estimulación de S.thermophilus por un

filtrado de cultivo de L. bulgaricus se debe a la presencia de valina, leucina,

isoleucina e histidina en el mismo.

Barcquart y col. llegaron a la conclusión de que el agotamiento de valina, his-

tidina, ácido glutámico, triptófano, leucina e isoleucina en el medio reduce la

estimulación del S. thermophilus en un 50%.

Higashio y col. han obtenido resultados similares incluyendo también la

metionina como aminoácido estimulante. Sin embargo, el aminoácido esti-

mulante con mucho es la valina.

Galesloot y col. investigaron la relación simbiótica inversa entre S. thermophi-

lus y L. bulgaricus en condiciones de anaerobiosis. El primero produce un fac-

tor de crecimiento que estimula el segundo, que puede ser sustituido o al

menos ser reemplazado por ácido fórmico. También un tratamiento térmico

intenso de la leche, como esterilización o UHT, producía un compuesto que

sustituía al ácido fórmico.

Con el tratamiento aplicado para la fabricación del yogur, es decir, 85-90 ºC, el

L. bulgaricus necesita el factor estimulante producido por el S. thermophilus.


El S. thermophilus, además de producir ácido fórmico en cantidades de 10-30

ppm, para estimular a los lactobacilos, también produce ácido pirúvico y CO2.

La temperatura de crecimiento de los microorganismos también es un factor

estimulante de producir acidez.

La temperatura de 40-45 ºC es la máxima tasa de producción de ácido. Se

recomienda una relación de 1:1 entre S. thermophilus y L. bulgaricus y un

inóculo de un 2%.

Aspectos bioquímicos

El proceso tiene muchas reacciones bioquímicas, pero se pueden simplificar

en la formación de ácido láctico.

Lactosa + Agua = Ácido Láctico

C12 H22 O11 + H2O = 4 C3 H6 O3


Gráfico 3. Resumen de los fenómenos de estimulación e inhibiciónque se producen durante el crecimiento de las bacterias delyogur en la leche: , formación de ácido láctico; ,formación de factores de crecimiento; ,estimulación; , inhibición.

Ácidoláctico

Leche

CO2

“< 4 mg O2 / kg”

Ácido fórmico Péptidos pequeños+ aminoácidos

Lactobacillus delbrueckiissp. bulgaricus

Streptococcus thermophilus

Driessen FM, International Dairy Federation, 1984; 179:107-15.

La importancia del ácido láctico es que contribuye a la desestabilización de

las micelas de caseína mediante el paso del fosfato y el calcio de un estado

coloidal (en las micelas) a una forma soluble que se difunde en la fracción

acuosa de la leche, lo que determina una progresiva “deplección” o “ago-

tamiento” del calcio de las micelas que conduce a la precipitación de las

caseínas a valores de pH de 4,6 a 4,7, dando lugar a la formación de un gel

que constituye el yogur. Una vez alcanzado se forma el lactato cálcico soluble

y la reacción de desestabilización puede resumirse en:

Fosfocaseinato cálcico + Ácido láctico = Caseína

+

Acetato cálcico

+

Fosfato cálcico

El ácido láctico es el responsable del sabor ácido del yogur.

Las bacterias lácticas poseen la enzima láctico-deshidrogenasa (LDH), que

cataliza la síntesis de lactato a partir del ácido pirúvico. Lactato, es decir, ácido

láctico, es una palabra procedente del latín para designar un ácido provenien-

te de la leche.

El ácido láctico tiene dos isómeros:

COOOH COOH

HO C H H C OH

CH3 CH3

Ac. láctico L (+) Ac. láctico D (–)

El S. thermophilus produce ácido láctico L (+) y el L. bulgaricus produce ácido

láctico D (–).


Las bacterias lácticas poseen la enzima LDH (láctico-deshidrogenasa), que se

localiza en el citoplasma de la célula bacteriana y su actividad depende de los

microorganismos de la flora del yogur, del NAD (nicotín adenín-dinucleóti-

do)/NADH y de su forma reducida. La primera coenzima se regenera a partir

del NADH durante la conversión del ácido pirúvico en ácido láctico. Sin

embargo, algunas cepas del S. thermophilus contienen una forma del LDH

(enzima láctico-deshidrogenasa), que es activada por la fructosa 1,6 difosfato

(FDP), siendo tales enzimas dependientes de la FDP a valores de pH fisiológi-

cos. La reacción es prácticamente irreversible y la enzima reacciona débilmen-

te con el ácido láctico y el NAD.

Durante la elaboración del yogur, el crecimiento del S. thermophilus es más

rápido que el L. bulgaricus, por lo que se produce en primer lugar ácido L (+)

láctico y a continuación el ácido D (–) láctico, siendo el porcentaje entre estos

isómeros indicativo de los siguientes hechos:

a) Si el yogur tiene más de un 70% de ácido L (+) láctico, indica que ha sido

inoculado un cultivo estárter con S. thermophilus principalmente, o que la

temperatura de fabricación es inferior a 40 ºC, o que ha sido refrigerado a

una acidez baja.

b) Si el yogur tiene más ácido D (–) láctico, indica:

• Que el estárter tiene más L. bulgaricus.

• Que ha sido cultivado a más de 45 ºC.

• Que ha sido refrigerado cuando la acidez es alta.

• Que ha sufrido una conservación prolongada.

• Que el estárter inoculado fue más del 3%.

El yogur contiene normalmente un 45-60% de ácido L (+) láctico y un 40-55% de

ácido D (–) láctico, pudiendo emplearse la proporción L (+)/D (–) y proponien-

do como de buena calidad un cociente 2.

Compuestos responsables del aroma del yogur

Pueden agruparse en cuatro categorías:

• Ácidos no volátiles: láctico, pirúvico, oxálico o succínico.


• Ácidos volátiles: fórmico, acético, propiónico o butírico.

• Compuestos con grupo carbonilo: acetaldehído, acetona, acetoína o diacetilo.

• Grupo heterogéneo de sustancias, aminoácidos u otros compuestos de

degradación de proteínas, grasa y lactosa.

Se ha llegado a la conclusión de que el aroma era básicamente el ácido lácti-

co y otros compuestos carbonilo. Pero al observar que la presencia de “ace-

taldehído” era como 10 veces superior al resto, se pensó en éste como res-

ponsable significativo.

Otros responsables del aroma de yogur

a) Ácidos grasos volátiles: acético, propiónico, butírico, isovaleriánico,

caproico, caprílico y cáprico.

b) Aminoácidos: serina, ácido glutámico, prolina, valina, leucina, isoleucina y

tirosina.

c) Productos de la degradación por calor de constituyentes de la leche

(80-90 ºC de 15 a 30 minutos).

• Procedentes de la grasa:

– Ceto-ácidos: acetona, butanona, hexanona.

– Hidroxiácidos: v-valerolactona, delta-aprolactona, delta-caprilactona.

– Varios: 2-heptanona, 2-nonanona, 2-undecanona, pentano.

• Procedentes de la lactosa:

– Urfural, furfuril-alcohol, 5-metilfurfural, 2-pentilfurano.

• Procedentes de la grasa y/o lactosa:

– Alcohol bencílico, benzaldehído, metil-benzoato.

• Procedentes de las proteínas:

– Metionina, valina, fenilalanina.

d) Producidos por el L. bulgaricus-n-pentaldehído, 2-heptanona.


Clasificación de las leches fermentadas

Según Walstra, se pueden clasificar las leches fermentadas por distintos criterios.

Por el tipo de fermentación

• Fermentación láctica pura.

– Cultivos iniciadores mesófilos: Lactococcus lactis spp. Cremoris Hosp.

lactis, Leuconostoc cremoris/lactis y/o Lactococcus lactis spp. Lactis bio-

var, diacetylactis. Productos de este tipo son: la leche acidificada, la

mazada fermentada y productos relacionados, la nata acidificada, el

ymer, el langfil y el viili.

El langfil (leche larga y filamentosa) es el típico producto fermentado vis-

coso y filamentoso. Se fabrica en el norte de Europa con un Leuconostoc

lactis var. cremoris, productoras de polisacáridos, que imparten al pro-

ducto una gran viscosidad. La incubación a una temperatura relativamen-

te baja (38 ºC), favorece la síntesis de polisacáridos.

El viili es un producto finlandés, se fabrica con leche pasteurizada sin

homogeneizar. Se siembra con un cultivo de productos de polisacáridos

parecido al langfil y se incuba a 18 ºC durante 18-20 horas, además se

añade el hongo Geotrichum candidum. Se separa por gravedad una

capa de nata sobre la que el moho crea un tapiz aterciopelado, hidroli-

zando parte de la grasa. Este efecto contribuye a que las bacterias lácti-

cas aumenten la lipólisis. El producto se envasa heméticamente lo que

hace que el hongo consuma todo el oxígeno, y el anhídrido carbónico

formado crea una especie de vacío en el recipiente.

– Cultivos iniciadores termófilos: la flora protocooperativa de Streptococcus

thermophilus y Lactobacillus delbrueckkii ssp. Bulgaricus, que se utiliza en

la fabricación del yogur.

El cultivo puro de Lactobacillus acidophillus, que se utiliza en la fabrica-

ción de leche acidófila, o bien la compuesta por este microorganismo

y/o Bifidobacterium bifidum, que se emplea en productos tipo yogur.

Leche acidófila: se debe su existencia a sus supuestas propiedades terapéu-

ticas. El lactobacilo no forma parte de la flora láctica y crece muy lentamente


en la leche, por esta razón hay que evitar las contaminaciones durante la

fabricación de la leche acidófila. La leche esterilizada se inocula con un ele-

vado porcentaje de estárter, se incuba a 38º C durante 18-24 horas, se refri-

gera a 4 ºC y se comercializa rápidamente. La razón es que el L. acidophillus,

es bastante ácido-tolerante y el contenido en ácido láctico de la leche puede

elevarse un 1-2% si no se conserva a temperatura suficientemente baja; la

leche adquiere un sabor muy fuerte y se reduce muy rápidamente el número

de microorganismos viables.

Los productos lácteos tipo yogur pueden contener L. acidophillus y/o B. bifi-

dum y L. delbrueckii ssp. bulgaricus. Alternativamente, S. thermophilus puede

combinarse con L. acidophillus, con B. bifidum, o con ambos tipos. Los pro-

ductos que se obtienen se han denominado Bioghurt, Bifidoghurt y Biogarde,

respectivamente.

• Leches fermentadas en las que se combina una fermentación láctica con

la producción de alcohol, por ejemplo, el kéfir y el kumiss.

Por el contenido graso

En este grupo tenemos: la leche acidificada, la mazada fermentada y simila-

res, y la nata ácida.

La leche acidificada se obtiene por producción de ácido en leche entera o

desnatada sembrada con estárter e incubada a 20 ºC. Su contenido graso

varía ampliamente y también el porcentaje de ácido láctico (0,5-1,5).

La mazada fermentada se obtiene en el batido de la nata fermentada para la

fabricación de mantequilla. Los productos similares (mazada acidificada o leche

desnatada acidificada) se obtienen por acidificación a 20 ºC con un estárter aro-

matizante. Algunas veces, se exige que la leche tenga un contenido graso míni-

mo, por ejemplo, del 0,4%. La razón es que cuando el contenido graso es menor

da un flavor demasiado ácido. La leche se precalienta (20 segundos a 80-85 ºC)

para aumentar la viscosidad de la mazada fermentada. Una vez alcanzada la aci-

dez necesaria para conseguir la viscosidad y el flavor, la leche se agita hasta que

se obtiene una textura uniforme, se desgasifica, se refrigera y se conserva a 4 ºC.

La mazada, batida o no, tiene un flavor mucho más característico que la leche

desnatada fermentada, probablemente porque contiene mayor cantidad de

componentes de la membrana de los glóbulos grasos, en especial fosfolípi-


dos. Cuanto mayor es el contenido graso de la mazada mayor es el conteni-

do en fosfolípidos. La diferencia en la composición hace que la leche desna-

tada fermentada sea mucho menos susceptible al desarrollo de flavores de

oxidación. El suero de mantequería batido, especialmente cuando procede

de nata con un alto porcentaje graso, desarrolla defectos de flavor y resulta

inaceptable. Para retrasar la oxidación suele añadirse vitamina C.

Actualmente la legislación española y europea añade la tecnología de pas-

teurización a estos productos y así existe la posibilidad de una conservación

a temperatura ambiente, hecho este que permite aún más la diversificación

de este tipo de derivados lácteos.


Belitz HD, Grosch W. Química de los alimentos. Ed. Acribia. 1992.


Stuttgart. 1972.




Hamburg. 1973.

Primo Yúfera E. Química de los alimentos. Ed. Acribia. 1998.




2001.


Queso, cuajada y requesónDr. Salvio Jiménez PérezAcadémico de Número. Real Academia de Ciencias Veterinarias.

Tecnología de fabricación de cuajadas y quesos

Son productos fermentados obtenidos por la coagulación de la leche, de la

nata, de la leche desnatada o de su mezcla, y contiene como mínimo un 23%

de extracto seco.

Comprende tres fases:

• Formación del gel.

• Deshidratación parcial, sinéresis o desuerado de la cuajada.

• Maduración enzimática de la cuajada.

La coagulación y el desuerado constituyen operaciones destinadas a separar

los elementos de la leche que sufrirán la acción de las enzimas. Esto nos

empieza a dar una idea de lo variadas que pueden ser las tecnologías de

fabricación y las clases de cuajadas y quesos.

Coagulación o cuajado de la leche

Físicamente es la floculación de las micelas de caseína que forman un gel

compacto que aprisiona el líquido de dispersión, el suero. Para obtenerlo se

recurre a la acidificación láctica y al cuajo; ninguno actúa aislado, en realidad

el cuajo y el ácido láctico actúan simultáneamente. Siempre predomina uno

sobre otro; en una coagulación enzimática predomina la acción del cuajo y en

una coagulación ácida predomina la acción del ácido sobre el cuajo.

Coagulación ácida o láctica

Es la coagulación espontánea de la leche: las bacterias lácticas degradan la

lactosa para formar el ácido láctico, baja el valor del pH alterando las micelas

33

Queso, cuajada y requesón 34

de caseína y se modifica su dispersabilidad. La acidificación va acompaña-

da de una desmineralización de las micelas. Cuando el valor del pH llega a

5,2 a una temperatura de 20 ºC, las micelas se han desestabilizado, se aglo-

meran y se produce un gel láctico, pero la desmineralización no es total,

para producirse tiene que llegar el pH a 4,6, que es el punto isoeléctrico de

la caseína. Precipita la caseína en forma de flóculos de caseína ácida y todo

el calcio micelar está disuelto en el suero. Dos factores regulan el gel ácido:

la temperatura y la forma de acidificación. A la temperatura de 5 ºC y valor

de pH de 4,6, la leche espesa ligeramente. A la temperatura de 20 ºC se

desestabilizan las micelas. Estos factores se emplean industrialmente en la

fabricación.

La leche refrigerada se puede coagular añadiendo ácido, bien orgánico o

inorgánico. Este fenómeno se descompone en dos fases:

• La desmineralización de las micelas y la neutralización de sus cargas eléc-

tricas.

• La floculación, por disminución de su grado de hidratación.

Forma de acidificación

A la leche, a temperatura ambiente (20-22 ºC), se le añade ácido para que des-

cienda el valor del pH, a 4,5; precipita la caseína, pero no se forma un gel homo-

géneo, para que se forme hay que producir ácido biológicamente mediante la

fermentación láctica, entonces el gel formado es homogéneo y liso.

Características del coágulo

Es firme, friable, poroso y poco contráctil, su deshidratación es difícil por la

capacidad de la caseína de retener agua. La friabilidad se opone al trabajado

mecánico de la cuajada.

Factores de la coagulación

El proceso biológico es lento y se debe acelerar industrialmente. La fermen-

tación láctica se debe favorecer con la temperatura, con la calidad microbio-

lógica (ufc/ml), por medio de una pasteurización previa (las bacterias lácticas

tienen una capacidad de acidificación grande) y con la ausencia de antibióti-

cos y de antisépticos.

Coagulación enzimática

Tiene lugar con la adición de cuajo a la leche, produce una proteólisis limita-

da de la kappa-caseína, que pierde su capacidad estabilizante con respecto a

la alfa y la beta-caseínas en presencia del coágulo. Las micelas de caseína se

agregan en flóculos y luego en fibras, que producen una red tridimensional

que engloba la lactosa y los glóbulos grasos, como una esponja.

La estructura la produce el fosfato cálcico coloidal. La caseína forma un com-

plejo de fosfocaseínato de calcio en forma mineralizada. Los puentes de cal-

cio y fosfato cálcico coloidal subsisten e incluso se ven reforzados por sus

componentes nativos; de este proceso depende la tecnología quesera.

Factores que intervienen:

Dosis de cuajo

Debe ser de 2.000 a 15.000 veces el volumen de la leche de la cantidad de

cuajo añadido, con una fuerza de 1/10.000.

Temperatura

Una temperatura máxima de 40 a 42 ºC; con una temperatura de 10 ºC menos,

no coagula. Con una temperatura de 10 a 20 ºC, la coagulación es muy lenta

y la leche se deteriora.

A 50 ºC, la coagulación disminuye y a 65 ºC, la leche ya no coagula.

En la primera fase de la coagulación se forma el complejo caseíno-macropép-

tido; no influye la temperatura. En la siguiente fase o coagulación sí influye la

temperatura: entre 50-65 ºC, se inactiva el cuajo.

Valor pH de la leche

A un pH alcalino, no actúa el cuajo; se inactiva cuando es inferior a 7, se ace-

lera la coagulación. El pH óptimo es de 5,5, se reducen las cargas eléctricas,

lo que explica la sensibilidad al pH de esta fase de la coagulación.

A pH de 6,7, es más larga la fase de la coagulación; a pH 6,3, la coagulación se

acelera y termina antes de que la fase enzimática haya concluido. El coágulo for-

mado a pH ácido es un coágulo mixto: mitad enzimático, mitad ácido.


Contenido en la leche de iones calcio

La presencia de iones calcio es necesaria para la existencia de las micelas de

caseína, que son muy sensibles al calcio cuando han sido sometidas a la acción

de éste y pueden influir en la velocidad de coagulación. En la coagulación debe

evitarse la falta de calcio. Leches pobres en calcio reaccionan lentamente a la

coagulación.

• Leches lentas al cociente Ca/N = 0,17-0,18.

• Leches normales el cociente Ca/N = 0,23-0,24.

Cuando la leche tiene un reactivo que secuestra el Ca, no coagula, por la

misma razón que calentada a 65 ºC: cuando la leche se calienta a 65-70 ºC, se

inactiva el cuajo y no coagula. Cuando se quiere acelerar la coagulación se

añade calcio en forma de cloruro cálcico o de fosfato cálcico. Así como cuan-

do se quiere insolubilizar la leche se añade fosfato sódico.

Contenido de fosfato cálcico en leche

Tiene un papel esencial en la coagulación de la leche, sensibiliza la paraca-

seína a los iones calcio. Para una concentración dada de sales de calcio, el

tiempo de coagulación disminuye a medida que aumenta el fosfato cálcico

coloidal, también aumenta la firmeza del coágulo y, por tanto, el rendimien-

to leche/queso. Las variaciones de fosfato cálcico pueden explicar la dife-

rencia de firmeza del coágulo obtenido por las industrias queseras en un

mismo proceso de fabricación.

Dimensión de las micelas de caseína

Se ha demostrado la correlación del tamaño de las micelas de caseína con la

diferencia de firmeza del coágulo y el tiempo de coagulación. Las micelas de

gran tamaño son más ricas en fosfato cálcico coloidal y kappa-caseína, y son

las más hidratadas.

Contenido en proteínas solubles de la leche

Las proteínas solubles son insensibles a la coagulación de la leche por el

cuajo, su presencia en cantidades elevadas va acompañada de la disminución

del contenido en caseína. Durante algún tiempo se pensó que la caseína y las

proteínas solubles formaban un complejo mixto insensible a la coagulación.


De las proteínas solubles, la beta-lactoglobulina, que es relativamente la más

importante, se encuentra asociada a las micelas de caseína a temperatura

ambiente. A altas temperaturas están separadas, también en algunas leches

ricas en proteína soluble tienen un valor de pH elevado. Suelen ser leches de

animales enfermos, que tienen un carácter alcalino.

Son muchos los factores que gobiernan una coagulación por cuajo, además

de los ya enumerados están:

La lipólisis

Los ácidos grasos liberados se pueden asociar a la superficie de las micelas

de caseína y modificar sus propiedades superficiales, además de contribuir a

la insolubilidad del calcio.

La alimentación la salud y la etapa de lactación

Estos tres factores pueden influir en la medida que modifican algunos com-

ponentes de la leche, así como los caracteres hereditarios ligados a la consti-

tución de las caseínas y de sus micelas.

El conocimiento de las variantes genéticas que dependen de las alfa-S1-A-

caseínas, que coagulan más lentamente que las alfa-S1-B-caseínas, además

de formar un gel menos firme. Es un hecho que depende del conjunto del sis-

tema bioquímico que constituye la leche en sí.

Características del coágulo enzimático

Son bien conocidas del industrial quesero: el coágulo enzimático es flexible,

elástico, compacto, impermeable y contráctil. Esta última característica permi-

te realizar un perfecto desuerado. Su carácter compacto tolera las acciones

mecánicas del trabajado de la cuajada y la salida del suero, la sinéresis. La fir-

meza permite su resistencia a la trasformación y la tensión es la resistencia al

corte, todo este conjunto de propiedades permite la evolución del coágulo.

Existe una relación directa entre estas características y el tiempo de coagula-

ción y, por tanto, del rendimiento leche/queso.


Acidificación de la leche

Produce un aumento progresivo de la tensión del gel, hasta un valor de pH

de 4,6, que es el óptimo.

Aumento de la temperatura

A medida que se va subiendo la temperatura de la leche hasta 42 ºC aumenta la

firmeza del coágulo, que es la temperatura óptima de coagulación para acción

de la renina; a una temperatura superior, el gel formado es menos elástico.

Aumento de la concentración de fosfocaseínato de calcio

Se consigue mediante evaporación de leche, adición de leche en polvo, adición

de “finos” de quesería, etc.

Los “finos” de quesería son restos de proteínas de suero, no coaguladas, de

fabricaciones anteriores de queso.

Adición de cloruro cálcico

Se añade calcio de esta forma cuando se trabaja con leche que ha sido trata-

da en la industria, bien sea frío, calor, homogeneizado de la grasa, estandari-

zación de la leche para algún tipo de fabricación, etc.

Aumento de la cantidad de cuajo

Puede dar mayor fuerza al coágulo, pero modifica las características estándar

del producto, y en un maduración prolongada aumenta la proteólisis con el

consabido cambio de sabor característico.

Disminución del contenido en grasa

Se produce un aumento de la firmeza y tensión de la cuajada y eventualmen-

te aumento del rendimiento leche/queso.

Homogeneización de la grasa

Acelera la gelificación de la leche, pero disminuye la firmeza y la tensión del

coágulo.

Coagulación mixta

Es el resultado de la adición del cuajo acompañado de acidificación láctica.

Es la fabricación habitual de numerosos quesos.


Cuajado de una leche ácida

El medio ácido favorece la ación del cuajo, disminuye la estabilidad de las

micelas y se acorta el tiempo de coagulación. Bajando el valor del pH, de 6,7

hasta 5,7, la velocidad de gelificación se multiplica por 6 o por 7.

El coágulo tiene caracteres mixtos, es decir, menos flexibilidad y contractibilidad

que un coágulo ácido y más friabilidad y firmeza que un coágulo enzimático.

Acidificación de un coágulo enzimático

Es cuando se mantiene a 25-30 ºC un gel enzimático sembrado de bacterias

lácticas. El coágulo es el substrato de una fermentación láctica y, por tanto, una

acidificación que provoca la solubilización progresiva de la armadura fosfocál-


Figura 1. Esquema en el que se representan los principales cambiosfísicos y (bio) químicos que tienen lugar durante latransformación de la leche en queso. Ejemplo simplificado;la escala de tiempo no es lineal.

Escalade

tiempo(h)

Cambiosfísicos

0

1

3

60

Operacionesde procesado

Cambiosquímicos

Maduración:- enzimática- microbiológica- química

Cambios en lacomposiciónquímica

Hidrólisisenzimática

Gelación

Sinéresis

Fusiónde lacuajada

Difusión

hasta 104

LACTO-SUERO

Acidificaciónmicrobiana

COAGULACIÓN

FORMACIÓNDE LA

CUAJADA

SEPARACIÓN

MOLDEADO

SALADO

CURADO

cica del gel, que pierde la firmeza originaria, se vuelve menos elástico y menos

contráctil, y se aproxima al coágulo láctico. Geles obtenidos con estas técnicas

son distintos: en el primero, la red tridimensional se ve perturbada desde el

comienzo de la acción del cuajo; en el segundo, la estructura reticular inicial

del gel persiste bastante tiempo, a pesar de la solubilidad de una parte del

esqueleto fosfocálcico. Estas diferencias se aprecian en el desuerado.

Desuerado del coágulo

El desuerado o sinéresis completa la coagulación y tiene por objeto obtener

un substrato que será sometido a la acción, según se obtenga el líquido, de

dispersión; el lactosuero se separa y la fase sólida constituye la cuajada. El

suero incumbe al 95% del agua de la leche inicial.

Mecanismo de sinéresis

El reposo del gel deja escapar espontáneamente el suero. Este fenómeno se

denomina sinéresis.

El mecanismo íntimo no se conoce, se piensa en un estrechamiento de la red,

o un estrechamiento por la creación de nuevos enlaces o por reforzamiento

de los existentes. Se trataría entonces de un fenómeno dinámico en el que se

podría intervenir. Se puede deber a dos fenómenos:

• Deshidratación de las micelas.

• Disminución de las mallas del gel.

El gel láctico deja escapar cantidades importantes de lactosuero por una dis-

minución del grado de hidratación de las micelas. La contracción de micelas,

es decir, la sinéresis propiamente dicha es débil o nula.

Un gel enzimático poco después de su formación es casi impermeable, no hay

deshidratación rápida de las micelas, pero con el tiempo se contraen y expul-

san el suero, tanto más rápido cuando se ha troceado la cuajada y se multipli-

can las vías de eliminación.

En un gel láctico, la estructura original se ve modificada por la eliminación de cal-

cio y fosfato cálcico coloidal como consecuencia de la acidificación. Los minera-

les se encuentran en el suero en forma de lactato cálcico soluble; la desminera-


lización de las micelas disminuye sus dimensiones y aumenta su dispersión inclu-

so antes de la formación del gel, por tanto, el gel será de mallas extremadamen-

te finas, en cuyo seno el contacto entre micelas y suero es muy extenso, por lo

que la cantidad de agua ligada, retenida por la fase sólida, es elevada y se opone

a la deshidratación por los procedimientos clásicos de desuerado.

Propiedades reológicas del coágulo láctico

Sus mallas están completamente desmineralizadas, por ser de naturaleza exclu-

sivamente orgánica, fundamentalmente cadenas proteicas más o menos polime-

rizadas y estrechamente entrelazadas formando una red. Es un gel sin rigidez ni


Figura 2. Ejemplo de un proceso tradicional de elaboración de quesoEdam.

Pasteurización2 min. 98 ºC

Secado

Agitación40 min.

Pasteurización20 s. 72 ºC

Leche

Nata

Estárter0,3%

KNO30,015%

CaCl20,015%

Color0,001%

Cuajo0,025%

Natade suero

Lactosuero

Lactosueroseparado

Separación

Queso nomadurado

CuajadaEscurrido

Agua caliente

20%

Estandarización,por ejemplo,2,5% grasa

Reposo35 min. 30 ºC

Corte15 min.

Escurrido 1/3del volumen

Escaldado33 ºC

Reposo12 horas

Prensado5 h. 1 bar.

Moldeado

Mezclado

Salmuera3,5 días

compacidad, cuando se trabaja se desmorona rápidamente y se disuelve en

pequeñas partículas, quedando en forma de un suero turbio, difícilmente recu-

perable sin pérdidas de contenido, o sea, una cuajada muy húmeda; por el con-

trario, en un gel enzimático la situación es diferente: la estructura de la leche se

conserva, los nudos de la red están constituidos de partículas de fosfoparacasei-

nato de calcio, más voluminosas que las micelas de caseína, en forma de polí-

meros o complejos que constituyen el gel láctico, como consecuencia las mallas

del gel enzimático son mayores y una fracción importante del suero está reteni-

do mecánicamente y puede escapar cuando es cortado. La elevada carga mine-

ral de la red de micelas le da un carácter rígido y compacto al gel enzimático. El

carácter hidrófobo de la kappa-paracaseína puede explicar el establecimiento

de enlaces hidrofóbicos muy sólidos entre las micelas de paracaseinato cálcico;

estos enlaces confirman la rigidez del gel, al reforzarse con el tiempo, y pueden

ser el origen de la sinéresis.

La sinéresis depende de numerosos factores: la estructura del gel, las propie-

dades reológicas, las condiciones del desuerado, que dependen según sea

un gel láctico, enzimático o mixto. Otros factores son las acciones mecánicas

sobre la cuajada, la temperatura, la acidificación, etc.

El lavado del grano de la cuajada, según sea con agua o con salmuera, la dismi-

nución del contenido de lactosa, que depende de la cantidad de líquido de lava-

do, la temperatura, la velocidad de difusión y el contenido en cloruro sódico.

Prensado de la cuajada

Tiene como función terminar el desuerado y dar forma al queso. Se debe rea-

lizar durante 2 a 2 horas y media; actúa sobre el agua libre y no sobre el agua

ligada.

Desuerado de la cuajada

Según el tipo de coágulo: el gel enzimático, que se acidifica, desura mejor

y permanece su estructura; el gel láctico, al que se añade cuajo, se desmi-

neraliza la caseína y pierde estructura. El coágulo mixto, según las fabrica-

ciones, puede aproximar a uno o a otro, así se fabrican los quesos de pasta

blanda.


Salado y desuerado

Es muy importante en la fabricación de queso la finalización del desuerado y

el proceso de salado del queso, que contribuyen a la deshidratación de la

pasta y al envejecimiento de la misma. Los intercambios de componentes

entre la masa del queso y el baño de salmuera dependen de la concentración

de sal en la salmuera y la temperatura de ésta.

Función y comportamiento de los componentes de laleche

Lípidos. Su actitud en la coagulación es negativa: a mayor cantidad de grasa

peor coagulación y, por tanto, se necesita mayor cantidad de cuajo.

Proteínas. La cantidad de proteínas es positiva a la coagulación, el estado de

desnaturalización de las proteínas mayoritarias. La adición de caseinato

aumenta la fuerza de coagulación y, por tanto, el rendimiento leche/queso.

Minerales. El calcio, el fósforo y el magnesio tienen una acción positiva sobre

la coagulación.

Maduración de la cuajada y el queso

Se producen, en la maduración, la fermentación de la lactosa, la hidrólisis de

la grasa y la degradación de las proteínas.

Agentes de la maduración

Tiene lugar por las enzimas existentes en la cuajada: las procedentes del

cuajo, las procedentes del estárter, las existentes en la leche y también por las

externas de diversas procedencias.

Enzimas del cuajo: la enzima proteolítica (causante de la coagulación), fermen-

to lab o renina, que actúan sobre las caseínas kappa, alfa y beta, que tienen la

máxima actividad a pH de 5-6 y con acción coadyuvante del cloruro cálcico.

Enzimas de la leche: proteasa natural de la leche, lipasas y fosfatasa ácida.


Flora microbiana de la leche

Estreptococos, lactobacilos, enterococos, micrococos y estafilococos; otros

como los propionibacterium.

Levaduras: candida, sacaromices y torulopsis.

Hongos: geotrichum, penicillium, monilia, mucor y cladosporium.

Modos de actuación

La excreción al medio, mediante enzimas extracelulares, por liberación al

medio por autólisis.

Condiciones de maduración

Es necesaria la aireación para asegurar las necesidades de oxígeno, la hume-

dad necesaria y una temperatura de 12-14 ºC para quesos azules una tempe-

ratura de 25 ºC y, para evitar el hinchamiento tardío de los quesos, una tem-

peratura inicial de secado después de salmuera de 5 ºC.


Figura 3. Quesos.

Fabricación de queso

Separación de grasa

Enfriamiento y/opasteurización

Almacenamientoen tanques

Separación de finos

Suero

Contenido en sal

Un 2 a 2,5% de sal en queso, que se consigue en un baño de salmuera a un 4-5%

de cloruro sódico, a un valor de pH adecuado y una temperatura idónea, 10-12 ºC.

Es conveniente una pasteurización de la leche si el tiempo de maduración es

inferior a 2 meses.


Figura 4. Esquema detallado de un proceso de trabajo en unaquesería.

Queso, cuajada y requesón. Definiciones

El queso es el producto fresco o maduro obtenido por separación del suero

(después de la coagulación de la leche natural, de la desnatada total o par-

cialmente), nata, suero de mantequilla o sus mezclas.

La cuajada es el producto fresco de cuajado de la leche con un mínimo o nin-

gún tipo de desuerado. El quarg alemán es una variante de la cuajada.

El requesón es el producto obtenido de la coagulación por temperatura de

las proteínas del suero o de las caseínas no coaguladas en las fabricaciones

de algún tipo de queso.


Belitz HD, Grosch W. Química de los alimentos. Acribia. 1992.


Stuttgart. 1972.




Hamburg. 1973.

Primo Yufera E. Química de los alimentos. Acribia. 1998.




2001.


Natas y mantequillasDr. Pablo Sarmiento PérezVeterinario Militar. Especialista en Bromatología e Higiene de los alimentos.

Introducción

Las natas y mantequillas son productos lácteos obtenidos a partir de la grasa

de la leche.

Esta grasa es muy compleja y variable en su composición a lo largo del tiem-

po, lo que condiciona sus propiedades tecnológicas y nutricionales. Es el

componente de la leche más variable en calidad y cantidad, influyendo en sus

propiedades físico-químicas y, por tanto, en las tecnológicas.

La fracción grasa de la leche está emulsionada y forma pequeños glóbulos dis-

persos entre ella que contienen grasa en su interior y están rodeados de una capa

fosfolipídica que conforman su superficie esférica, de modo que los hace hidró-

filos en su exterior e hidrófobos en su interior, lo que permite que no se unan

unos a otros y permanezcan formando una emulsión poco estable. El tamaño de

los glóbulos está comprendido generalmente entre 0,5-15 μ (1) de diámetro.

La grasa es muy sensible a los agentes físicos por su naturaleza química,

puede sufrir procesos de oxidación y lipólisis que la alteran.

Definiciones

Las natas y mantequillas son derivados lácteos, grasos, ricos en colesterol y

grasas saturadas obtenidas de la leche de vaca y de otras especies, como son

la oveja o la cabra, por ejemplo.

Nata

Es un producto graso derivado de la leche. No debemos confundirla con la

tela fina que se produce en su superficie al hervir y calentar. La verdadera

47

Natas y mantequillas 48

nata aparece cuando se deja la leche entera y no homogeneizada en repo-

so, como una película gruesa y untuosa flotando encima de ella, de color

blanco amarillento. Físico-químicamente es una emulsión de aceite en

agua (O/W) (oil/water), donde la fase continua es el agua y la fase dispersa

la grasa.

Algunos autores la han definido como una leche rica en grasa o como una

emulsión de grasa en leche desnatada, pobre en proteínas y lactosa.

Podemos leer en nuestra legislación (2):

“Se entiende por nata en general al producto lácteo rico en materia grasa

separado de las leches de las especies animales a que luego se alude, que

toma la forma de una emulsión del tipo grasa en agua.

La nata se elaborará con leche procedente de animales que no padezcan pro-

cesos infecciosos peligrosos para la salud pública y forzosamente habrá de

ser sometida a un tratamiento que asegure la destrucción de los gérmenes

patógenos.”

Nata en polvo

Según la legislación:

“Se entiende por nata en polvo el producto seco y polvoriento que se obtie-

ne mediante la deshidratación de la nata pasteurizada al estado líquido, antes

o durante el proceso de fabricación.”

Nata montada (“Chantilly”)

Es la nata transformada en un coloide al introducir aire u otros gases que que-

dan secuestrados en ella, aumentando su volumen notablemente.

Mantequilla

Es un producto sólido, plástico, untuoso y muy graso derivado de la nata de

la leche, de color amarillento y con aroma y sabor característicos. Físico-quí-

micamente es una emulsión de agua en aceite (W/O), donde la fase continua

es la grasa y la fase dispersa es el agua.

Historia

La mantequilla aparece en Asia, al agitar y batir la nata de la leche de oveja o

de cabra; los primeros indicios de su producción aparecen en Mesopotamia,

unos 9.000 años antes de Cristo.

En la India, alrededor del año 1.500 antes de Cristo, aparecen referencias a

la mantequilla en textos sagrados, como símbolo de pureza y ofrenda a los

dioses.

Para los clásicos, griegos y romanos, es un alimento bárbaro. En Grecia, los

griegos llaman a los tracios comedores de mantequilla. Plinio, en su historia

natural, la denomina como el alimento más refinado de los bárbaros. Es muy

apreciada por los celtas, los vikingos y los francos, en especial en Normandía

y Bretaña, y también en Holanda y Flandes.

En los países del sur de Europa se usa mucho más el aceite de oliva y la man-

teca de cerdo, salvo en las poblaciones judías y musulmanas donde el cerdo

está prohibido por motivos religiosos y culturales.

A partir del siglo XIX, cuando se inventó la margarina, hasta nuestros días, ésta

ha ido desplazando a la mantequilla, debido fundamentalmente a la falsa idea

que tienen los consumidores de atribuir mayores propiedades saludables a la

margarina en detrimento de la mantequilla, lo cual carece de sentido científico.

Tipos de nata y mantequilla

Tipos de nata por su composición grasa

La legislación describe distintos tipos de nata en función de su contenido

graso (según la legislación española) (3):

“Por su composición.

Según el contenido en materia grasa, expresado en porcentaje en masa de

materia grasa sobre masa del producto final, las natas se denominarán:

Doble nata: la que contenga un mínimo de materia grasa del 50%.

Nata: la que contenga un mínimo de materia grasa del 30% y menos del 50%.


Nata delgada o ligera: la que contenga un mínimo de materia grasa del 12%

y menos del 30%.

Cuando la nata contenga productos añadidos autorizados, la determinación

del porcentaje de materia grasa se efectuará sobre la parte láctea, descontan-

do dichos añadidos.”

Contenido mínimo en materia grasa de leche, 12%.

Tipos de nata por el tratamiento térmico al que han sidosometidos (según la legislación española) (4)

Nata pasteurizada

Se entiende por nata pasteurizada la sometida a un tratamiento térmico en

condiciones tales de temperatura y tiempo que aseguren la total destrucción

de los gérmenes patógenos y la casi totalidad de la flora banal, sin modifica-

ción sensible de su naturaleza físico-química y cualidades nutritivas.

El tratamiento térmico para la nata delgada o ligera se realizará a los míni-

mos de 75 °C durante 15 segundos y máximo de 80 °C, y para los demás

tipos, a los mínimos de 80 °C durante 15 segundos y máximo de 85 °C.

Es necesario conservarla en condiciones de refrigeración.

Nata esterilizada

Se entiende por nata esterilizada la sometida, en el mismo envase en que se

suministra al consumidor, a tratamiento térmico que asegure la destrucción

de los gérmenes y la inactividad de sus formas de resistencia.

• 108 °C 45 m.

• 114 °C 25 m.

• 118 °C 20 m.

Nata UHT

Se entiende por nata UHT la sometida, en circulación continua, a tratamiento

térmico que asegure la destrucción de los gérmenes y la inactivación de sus for-

mas de resistencia, siendo posteriormente envasada en condiciones asépticas.


El tratamiento térmico se realizará a los mínimos de 132 °C durante 2

segundos.

No obstante, estas relaciones de temperatura y tiempo no excluyen otras que

demuestren ser igualmente eficaces para cumplir el apartado 8.1 de esta

norma ni otros procedimientos de esterilización previamente autorizados por

los Ministerios de Agricultura, Pesca y Alimentación y de Sanidad y Consumo.

(Según la legislación española) (5).

No es necesario conservar en condiciones de refrigeración la nata esteriliza-

da y la nata UHT.

Tipos de nata por la temperatura de conservación

• Nata refrigerada.

• Nata congelada.

Tipos de mantequilla por sus ingredientes

• Salada: con sal, ClNa, no más del 5%.

• Dulce: sin sal añadida.

• Con otros ingredientes ajenos a la leche: hierbas aromáticas, especias.

• Ácida: se elabora a partir de nata fermentada (acidificación microbiana).

Por su contenido graso

• Ligera, Light: con menos grasa, 40-60% mg (aun así, no deja de ser un ali-

mento con un alto contenido en grasa).

• Extra ligera: 20% mg.

Composición química y valor nutritivo (6)

Hablaremos de una composición media, dado que son muchos los factores,

directos como indirectos, que influyen en la misma: clima, época del año, ali-

mentación del ganado, composición de la leche.


La alimentación de las vacas influye en la composición de ácidos grasos de la

leche, que a su vez determinará la dureza y untuosidad de la mantequilla,

influyendo en sus propiedades tecnológicas y sensoriales (8).

Los contenidos en otros elementos también son variables: la vitamina A, está

en relación directa con el contenido en grasa de la leche, mientras que las

vitaminas hidrosolubles lo hacen en relación inversa y dependen del trata-

miento térmico.

Los contenidos en vitamina A y carotenos pueden disminuir mucho si el pro-

ducto está expuesto a la luz, para conservarlos deben usarse envases opacos.

Estos productos deben conservarse a corto plazo a temperaturas de refrige-

ración (≈ 4 ºC) si no han sido esterilizados, y a largo plazo, deben mantener-

se a temperaturas de congelación; en ambos casos, al abrigo de la luz y del

aire. Así se lentificarán los procesos de oxidación y el enranciado de estos

alimentos.

Composición química de la nata

• Grasa: 48,2%.

• Agua: 36,8%.

• Extracto seco magro: 15%.

Composición química de la nata en polvo (9)

• Contenido mínimo de materia grasa de la leche (según el Codex

Alimentarius): 42% m/m; en España debe contener un mínimo de grasa

procedente de la leche del 50%.


Tabla 1. Composición de la nata elaborada a partir de leches dedistinta composición grasa (7).

Grasa. 30% 35% 40%

Agua. 64% 60% 55%

Proteínas. 2,6% 2,4% 2,0%

Sólidos no grasos. 5,9% 5,4% 5,7%

• Contenido máximo de agua (el contenido de agua no incluye el agua de

cristalización de la lactosa): 5% m/m.

• Contenido mínimo de proteínas de la leche en el extracto seco magro de

la leche (el contenido de extracto seco magro incluye el agua de cristaliza-

ción de la lactosa): 34% m/m.

Composición química de la nata ligera

• UHT.

• Energía: 144 kcal-594 kJ/100 g.

• Materia grasa: 12%.

• Proteína: 3%.

• Glúcidos: 5,8%.

Composición química de la mantequilla

• Aporte calórico: 744-770 kcal/100 g ≈ 750 kcal/100 g.

• Grasa láctea (la grasa no láctea no está permitida): 80-90%. La mayoría de

las comercializadas contienen entre un 82,5-85,5%.

– Triglicéridos: 81-82%.

– Saturados: la mayoría de las comercializadas contienen entre un 65-70%.

– Monoinsaturados: la mayoría de las comercializadas contienen entre un

27-30%.

– Poliinsaturados: la mayoría de las comercializadas contienen entre un

2,5-3,5%.

– Fosfolípidos: 0,2-1%.

– Colesterol: 220-240 mg/100 g (alto contenido).

• Vitaminas liposolubles y provitaminas: los contenidos en vitaminas liposo-

lubles son importantes, en vitamina A sobre todo, menos en vitamina D y

menos aún en E, como regla aproximada podemos decir que están en


relación aproximada de 1/2 entre ellas a partir de la A; 100 g de mantequi-

lla aportan aproximadamente un 50% de la cantidad diaria recomendada

(CDR) por la UE de vitamina A, de vitamina D, aproximadamente un 25%

de CDR, y de vitamina E, aproximadamente un 12% de CDR.

Dosis diaria recomendada:

– Caroteno: 3-9 ppm.

– Vitamina A: 9-30 ppm.

– Vitamina D: 0,002-0,040 ppm.

– Vitamina E: 8-40 ppm.

• Agua: 16% máximo autorizado (la mantequilla sin sal tiene más agua). La

mayoría de las comercializadas contienen entre un 13-15,5%.

– El agua está dispersa en pequeñas gotas normalmente menores de 30 μ

(10).

• Extracto seco magro: 1-2% (máximo autorizado 2%). La mayoría de las

comercializadas contienen entre un 1-1,9%.

– Proteínas: 0,70%.

– Glúcidos: 0,40%.

– Lactosa: 0,1-0,3%.

– Ácido láctico: 0,15%.

– Materias nitrogenadas: 0,2-0,8%.

– Caseína: 0,2-0,6%.

– Lactoalbúmina: 0,1-0,05%.

Trazas de:

– Proteínas de la membrana, péptidos, aminoácidos.

– Sales (Cl Na): 0,1-3%, hasta un 5% de sal está autorizado.

– Citratos: 0,02%.

– Vitamina C: 3 ppm.

– Vitamina B2: 0,8 ppm.


Composición de la mantequilla extra ligera

• Aporte calórico: 113 kcal (883 kJ).

• Grasa: 20%.

• Ácidos grasos saturados: 12,2 g.

• Ácidos grasos monoinsaturados: 6,5 g.

• Ácidos grasos poliinsaturados: 1,4 g.

• Proteínas: 0,3 g.

• Glúcidos: 8,1 g.

• Sodio: 0,20 g.

• Vitamina A: 434 μg (≈ 54% CDR), 800 μg CDR.

• Vitamina E: 1,6 mg (≈ 16% CDR), 10 mg CDR.

• Vitamina D: CDR ≈ 10mg.

Usos y valor nutritivo (11)

Mantequilla

Alimento sólido, plástico y untuoso, muy consumida y utilizada, sobre todo en

los países no mediterráneos, como grasa para cocinar, y en la elaboración de

postres y bollería por sus propiedades culinarias, sensoriales, tecnológicas y

nutritivas.

Está indicado su consumo en personas delgadas o aquellos que realizan gran-

des esfuerzos físicos y necesitan un gran aporte energético en poco volumen

de ración.

Está contraindicado su consumo en personas con factores de riesgo cardio-

vascular (hipertensos, obesos, dislipémicos, diabéticos).

Tiene un alto valor energético, es rica en colesterol y ácidos grasos, es un ali-

mento aterogénico; sin embargo, dentro de éstos, lo es mucho menos que


otros, como el aceite de palma o el de coco, que contienen gran cantidad de

ácidos grasos con mayor poder aterogénico, como el láurico, mirístico y pal-

mítico. Los aceites de palma y coco se usan mucho actualmente en la fabrica-

ción y elaboración de la bollería industrial por sus interesantes propiedades

tecnológicas y su bajo precio.

Los ácidos grasos y el diacetilo le confieren a la mantequilla su sabor típico;

los ácidos láurico y mirístico le proporcionan untuosidad y extensibilidad, y el

ácido butírico, típico y exclusivo de la leche de los rumiantes, puede conferir-

le un sabor y aroma picante cuando se separa del glicerol por acción de las

lipasas, produciéndose la rancidez de la mantequilla.

Podemos concluir, por tanto, que desde el punto de vista nutricional no debe-

mos abusar de su consumo, pero tampoco debemos demonizarla, consu-

miéndola con moderación, salvo aquellas personas en que esté contraindica-

do su consumo.

Nata

Se usa en postres y formando parte de todo tipo de salsas. La nata montada

con N2 O como gas baja antes que la montada con aire, debe añadirse en el

momento y consumirse a continuación. Es un alimento calórico y graso, pero

con menos grasa que la mantequilla y tiene mucha más agua. Sobre todo son

ácidos grasos saturados, desaconsejados en enfermos con factores de riesgo

cardiovascular. Posee la tercera parte de proteína y la mitad de lactosa que la

leche de la que procede. Aporta vitamina A, y también D, aunque en menos

cantidad. Es fuente de calcio, pero no contiene tanto como la leche entera.

Elaboración

Las fases de normalización y desnatado son las más importantes en la tecno-

logía del procesado de todas las clases de natas.

Nata

Fases del proceso de obtención de la nata (12, 13):

• Recepción e higienización de la leche.

• Precalentamiento.


• Normalización.

• Homogeneización.

• Neutralización.

• Desnatado.

• Higienización por calor.

• Maduración.

• Envasado.

Recepción e higienización de la leche

La leche obtenida higiénicamente, con la documentación necesaria que ase-

gure su trazabilidad, procedente de las explotaciones lecheras certificadas, es

transportada en cisternas isotérmicas o refrigeradas a la planta de recepción

de la fábrica de elaboración de productos lácteos. Se somete a controles ana-

líticos (temperatura, composición, acidez, estabilidad y residuos antibióticos).

La leche se filtra para eliminar cualquier suciedad que dificulte la velocidad de

separación de la grasa en las centrifugadoras, que colmatarían los filtros y

obstruirían los platos, a continuación se enfría y pasa a los depósitos de alma-

cenamiento. Todo el proceso debe realizarse en condiciones higiénicas.

La fase grasa de la leche se debe conservar lo más íntegra posible, evitando

excesivos bombeos y cambios de temperatura.

Precalentamiento

La pasteurización de la nata, en su inicio, buscaba un efecto higiénico, poste-

riormente además la leche se calienta para mejorar su aroma y sabor (cuando

se va a elaborar mantequilla) y también para buscar beneficios tecnológicos

(se calienta a una temperatura de alrededor de 50 ºC para facilitar la separa-

ción de la nata por centrifugación en un separador mecánico).

El precalentamiento de la leche consigue varios efectos:

• Higiénico: destruye algunos microorganismos de la leche, lo cual disminu-

ye su carga microbiana y estimula la germinación de los esporos, pasando

a forma vegetativa, lo que favorecerá su destrucción posterior en los pro-

cesos térmicos siguientes (UHT, pasteurización, esterilización).


• Sensoriales: mejora el aroma y el sabor.

• Tecnológicos: favorece la separación de la nata de la leche.

Normalización

Mediante esta fase del proceso conseguimos ajustar el contenido graso de la

nata entre unos determinados valores, pues la leche contiene más grasa de la

que sería deseable para la elaboración posterior de la mantequilla; el ideal

para algunos fabricantes es alrededor de un 35% de grasa.

Homogeneización

Proceso por el que los glóbulos grasos se van acercando, incluyendo micelas

de proteínas, consiguiendo de esta manera natas muy viscosas con bajo con-

tenido graso. Se obtiene sometiendo la nata a altas presiones.

Neutralización

Procedimiento por el que se consigue eliminar el exceso de acidez. Se puede

realizar mediante métodos mecánicos o químicos. No siempre las natas o

mantequillas que tienen baja acidez son de mejor calidad, debido a la exis-

tencia de estas prácticas.

Desnatado

Se realiza en las desnatadoras. En reposo, la grasa se separa del resto de modo

espontáneo, ya que tienen distinta densidad: 0,92 g/cm3 de la grasa frente a los

1,034 g/cm3 de la leche entera. Para acelerar este proceso, se centrifuga la leche

en un equipo continuo a una velocidad comprendida entre 3.000 y 7.000 rpm.

Cuanto más caliente esté la leche, más fácil es el proceso, pues al disminuir

su viscosidad, aumenta la velocidad de separación. Sin embargo, no debe-

mos superar los 60 ºC, temperatura a la que empieza a fundirse el glóbulo

graso, tornándose frágil.

Cuanto más tiempo centrifuguemos la leche mayor cantidad de grasa obten-

dremos, y cuantos más pequeños sean los glóbulos de grasa más tiempo

necesitaremos para separarlos.

En resumen, para conseguir un buen desnatado debemos atender los

siguientes factores:


• La temperatura: se deben usar temperaturas altas, incluso cercanas a las de

pasteurización. Las temperaturas bajas dificultan la operación del desnatado,

pues elevan la viscosidad de la leche y restan efectividad a la desnatadora.

• La velocidad de la desnatadora: debe ajustarse a la óptima que indique el

fabricante para cada equipo, cuanto más baja sea más tiempo precisare-

mos para realizar el desnatado.

• Leche filtrada y limpia: para evitar que en las centrífugas sin eliminación

automática de lodos, las leches ácidas y sucias colmaten los filtros y obs-

truyan los platos, dando lugar a un desnatado incompleto.

• Desnatadoras muy limpias, con eliminación automática de lodos: la limpieza

se puede realizar en circuito cerrado, con el propio sistema de la instalación,

de forma periódica y extraordinaria, extremando las condiciones de higiene.

Higienización por calor

• Pasteurización: mediante calentamiento entre 80-105 ºC, durante 10 a 50

segundos; la conservación posterior ha de ser refrigerada.

• UHT: se expone a altas temperaturas durante un corto periodo. Precisa

que la grasa sea muy estable, para lo que se pueden añadir proteínas y

carragenatos. Debe someterse previamente a pruebas de estabilidad.

Después de este proceso no se precisa conservar en refrigeración.

Maduración

En el caso de que se quiera elaborar nata ácida madurada, se añaden cultivos

iniciadores de microorganismos productores de fermentos lácteos, aromati-

zantes y espesantes.

Envasado

En condiciones higiénicas, pues ya no se podrá higienizar posteriormente.

Nata montada (“Chantilly”)

Es el producto que se obtiene al introducir aire o gas en la nata, lo que

aumenta considerablemente su volumen. La nata se transforma en un coloide

donde el gas queda atrapado entre el resto del producto.


Se consigue batiendo la nata a temperaturas bajas para conseguir una masa

estable y esponjosa.

Se envasa en recipientes metálicos a presión después de inyectarles óxido de

nitrógeno.

Factores que influyen en la obtención de la nata batida

1. La velocidad de batido:

La velocidad con la que se bate debe ser rápida; un batido lento agrupa y

aglutina los glóbulos grasos, lo que originará la aparición de granulaciones

duras al enfriarse.

2. La temperatura de batido:

Dependerá de manera proporcional del contenido en grasa, cuanto menos

grasa contenga más bajas serán las temperaturas que debamos utilizar.

La nata antes del batido debe estar fría, entre 4-8 ºC, durante varias horas.

Una nata que contenga 30-40% mg debe batirse a 10-12 ºC. Después del

batido debe permanecer a 2 ºC ± 2 para que se solidifiquen las paredes de

grasa que contienen el aire.

Se debe alcanzar un equilibrio entre la formación de grasa por liberación

líquida y la formación de glóbulos grasos por asociación de la grasa en

emulsión.

3. El contenido graso:

Debemos partir de una nata con un contenido en grasa comprendido entre

un 20 y un 35% para conseguir valores del 100 al 150% de capacidad de

esponjamiento de la nata batida; por encima del 35% de grasa, la capaci-

dad de esponjamiento es menor del 100% y se producen burbujas de gas

muy pequeñas que aumentan su dureza.

4. Acidez de la nata:

Una nata ácida es más viscosa y libera más grasa líquida, se produce una

unión más rápida de los glóbulos grasos, lo que puede producir un exuda-

do excesivo de la mantequilla posteriormente.


5. Extracto seco:

A mayor extracto seco de la nata, conseguido añadiendo sobre todo pro-

teínas, aumenta su viscosidad, lo que produce una nata montada más esta-

ble, consistente y resistente.

Mantequilla (14, 15)

Preparación de la nata

La mantequilla se prepara a partir de nata o de leche muy grasa; un paso pre-

vio muy importante es el acondicionamiento de dichos sustratos. La mante-

quilla que queremos obtener ha de ser estable desde el punto de vista micro-

biológico, químico y físico, y con propiedades organolépticas adecuadas;

todo ello requiere partir de una leche y una nata de alta calidad.

Primero se normaliza su contenido graso, entre un 35-40% para su elabora-

ción tradicional, o entre un 40-45% para su elaboración en sistemas de batido

continuo. Con posterioridad ajustamos la acidez, en valores de 15-20 ºD

(Dornic) de la fracción no grasa. Se neutraliza químicamente con Na (OH), o

CO3 Ca. A continuación, podemos lavar la nata añadiendo un volumen igual o

doble de agua, se centrifuga y, al eliminar el agua, arrastrará los componen-

tes no grasos.

El siguiente paso es la pasteurización de la nata, ha de hacerse de manera

rápida para disminuir el riesgo de alteración de los lípidos, sometiéndola a

tratamientos de temperatura/tiempo entre 90-95 ºC durante 15-20 s; en caso

necesario es posible llegar hasta los 110 ºC, con ello logramos inactivar las

lipasas y formar grupos sulfhidrilos que actuarán además como antioxidantes.

Este procedimiento se realiza en cambiadores de calor de placa.

Se expone la nata a un proceso de desgasificación por vacío parcial en dos

tiempos; un primer tiempo a 70-75 ºC a 70 cm de mercurio, eliminará los gases

que podrían complicar y producir obstrucciones en los equipos de calefacción.

Un segundo desgasificado se hace después de la pasteurización a temperatu-

ras más altas, 90-95 ºC, pero a una presión menor, 40 cm de mercurio, para eli-

minar el sabor a cocido de la leche calentada. Con posterioridad se enfría hasta

la temperatura de maduración.


Maduración de la nata: puede ser física o biológica; influye sobre el rendi-

miento y la calidad del producto. Al finalizar la pasteurización, los lípidos de

sus glóbulos grasos están en forma líquida y, mediante la maduración, se soli-

dificarán, produciendo una cristalización de los triglicéridos, dándole consis-

tencia a la mantequilla. La compleja composición de la grasa de la leche hace

que aumente la dificultad de esta técnica.

Dependiendo de la composición y grado de insaturación de la grasa de la

nata (conocido por la determinación del índice de yodo, volumen de grasa

insaturada), durante el periodo de maduración puede aplicarse un programa

de tiempo/temperatura a la nata para conseguir una estructura cristalina ade-

cuada cuando ésta se solidifique al enfriarse, dando un buen grado de textu-

ra y consistencia de la mantequilla, aun en natas con alto grado de insatura-

ción, y así evitar la consistencia grasienta de éstas.

Con la maduración se obtienen diferentes beneficios: aumenta el rendimien-

to, disminuye las pérdidas en la mazada (suero de mantequilla), optimiza el

flujo de la maquinaria, disminuye la humedad, lo que permite posteriores

reinyecciones y un mayor provecho en la obtención de la mantequilla.

La maduración biológica se realiza mediante siembras con microorganismos

lácticos (Streptococcus lactis, St. cremoris, Leuconostoc citrovorum y

Streptococcus diacetilactys), después de una cristalización moderada y luego se

resiembra durante el amasado. Sirve para ajustar el contenido en grasa, dismi-

nuir el pH y prolongar la conservación del producto. Además contribuye a pro-

ducir el aroma típico de la mantequilla, a diacetilo; cantidades de 1,5 ppm son

aconsejables, aunque el peligro es que sean destruidas por flora contaminante.

Finalmente, la nata se almacena durante largo periodo de tiempo en silos de

gran capacidad para fijar y controlar los parámetros del batido.

Batido, lavado, desuerado y amasado

Existen dos métodos fundamentales para elaborar mantequilla:

1. Elaboración tradicional de la mantequilla en mantequeras, técnica discontinua.

Esta técnica de batido tradicional produce la inversión de la fase grasa y

acuosa lentamente, por efecto de los choques que se producen en el batido,

la nata va aumentando de volumen por incorporación de aire, los glóbulos

de grasa situados en la interfase de aire/agua se van asociando debido a las


fuerzas de tensión superficial, las membranas de los glóbulos grasos van rom-

piéndose por los golpes que se producen y liberan la grasa líquida que con-

tienen, que por su carácter hidrófobo se van uniendo. La grasa de bajo punto

de fusión sale de sus glóbulos y hace de cemento. Esta grasa exudada actúa

también como un antiespumante. Cuando el efecto de los microorganismos

y la cantidad de grasa exudada son suficientes se produce un aclaramiento y

acaba la fase de inversión.

Sobre este fenómeno influye la temperatura de batido, la composición de

la grasa, la acidez y el tamaño de los glóbulos grasos.

El batido va seguido de varios lavados que favorecen la separación de la

mazada intergranular, haciendo más firmes los granos de mantequilla antes

de escurrirla. Algunos autores no abogan por el lavado de la mantequilla.

El amasado agrupa los granos de la mantequilla y forma una masa homo-

génea, dándole su configuración física final, influyendo en su consistencia.

Expulsa el agua sobrante y así disminuye su contenido en agua y facilita su

conservación, además de dividir y hacer más pequeñas las gotas de la fase

acuosa.

2. Elaboración de la mantequilla en batidoras, técnica continua.

Es un proceso continuo, incorporado en la industria, debido a que reduce

los costes de producción, mejora los rendimientos y aumenta la calidad de

la mantequilla.

Hace las mismas operaciones que el método tradicional pero mucho más

rápido; es trascendental para el éxito del proceso, la preparación de la

nata.

La inversión de la fase grasa y acuosa es instantánea, al contrario del méto-

do tradicional.

La nata es impulsada por una bomba positiva de caudal regulable hasta un

cilindro de batido mediante un cono eyector. El batidor del cilindro es rota-

torio y está provisto de paletas que rompen los glóbulos grasos, de modo

que salga la grasa de los glóbulos. Esta grasa líquida actuará como un

cemento para aglutinar los microgramos de mantequilla que se están for-

mando. Con posterioridad, un sistema de tornillos helicoidales lleva la

mantequilla hacia delante, desde donde sale de modo espontáneo, por


escurrido, a la sección de separación. A continuación sale por compresión

a la sección de secado.

Finalmente, se amasa al vacío, con lo que elimina el gas atrapado y redis-

tribuye y reparte correctamente el agua por toda la fase continua. Se tritu-

ra cuidadosamente haciéndola pasar por unas placas perforadas con diá-

metro regulable, llega al final del mecanismo y por un conducto de salida

va al tanque de almacenamiento, previo al envasado.

Ventajas del proceso continuo

Las batidoras en continuo están siendo mejoradas continuamente: mayores

caudales, mayor eficacia y eficiencia (menor consumo energético y menor

coste), facilidad de limpieza, disminución de pérdidas de grasa con la maza-

da, minimización de los choques mecánicos de los granos de mantequilla,

mayor recuperación de partículas grasas durante la fase de separación, mejo-

ra del secado, disminución de la humedad hasta un 13%. En la fase de ama-

sado se elimina mucho más aire, mejora la textura y la densidad de la mante-

quilla. Las operaciones de envasado son más sencillas. Produce una mante-

quilla más estable microbiológicamente. Existe un control informático auto-

matizado de todo el proceso.

Todas estas mejoras redundan en la obtención de un producto de mayor cali-

dad y estabilidad.

Salado

Puede añadirse sal (Cl Na), aditivos y especias autorizadas; estas sustancias

añadidas no sólo aportan aroma y sabor sino que también tienen efecto anti-

microbiano.

Se agregan las sales durante el amasado y antes del lavado. No debe superar

el 5% de sal, que será fina, pura y seca. Durante el amasado se pierde casi un

10% de la sal añadida disuelta en la mazada.

Envasado

Se almacena en silos de gran capacidad, con el fin de conseguir un flujo lento,

regular y continuo a través de una serie de bombas; desde aquí, se conduce

la mantequilla a máquinas de envasado a través de tuberías tratadas para

impedir adherencias que interrumpan el flujo.


La mantequilla se envasa a temperatura de refrigeración y con la menor

humedad posible.

Los materiales de envasado deben ser resistentes, impermeables a las grasas,

repeler olores y sabores y proteger de la luz y la humedad, contribuyendo de

esta manera a lentificar la oxidación y la rancidez.

Almacenamiento

Se realizará en condiciones higiénicas, a una temperatura de 2 ± 2 °C. Si se va

a almacenar a largo plazo, suele hacerse a granel y en congelación, a tempe-

raturas inferiores a –25 °C.

Microbiología de la mantequilla (16-19)

Ecología microbiana

El agua en la mantequilla está dispersa en pequeñas gotas por lo general meno-

res de 30 μ, formando la fase dispersa; la distribución del agua y su cantidad es

un factor determinante para la estabilidad microbiológica de la mantequilla.

Los microorganismos de la mantequilla son inicialmente los existentes en la

nata y en la leche con la que se elabora.

Los gérmenes de la nata llegan a ella a través de varias fuentes:

• La propia vaca, su piel, la ubre, las heces, la orina, los fómites.

• A través del ambiente, el aire, el suelo, la sala de ordeño.

• Los alimentos del ganado, henos, ensilados.

• El personal.

• Los equipos e instalaciones, máquinas de ordeño, tanques de frío que

puedan estar contaminados.

Por todo ello, debemos extremar siempre las condiciones higiénicas en todas

estas operaciones, evitando que lleguen los gérmenes por esas vías a la leche

y a la nata.

La nata almacenada en condiciones deficientes produce ácido láctico y sufre

procesos fermentativos indeseables. Pueden además desarrollarse episodios de

proteólisis y lipólisis que generarán malos olores y sabores extraños.


El ácido láctico es responsable de la acidificación y algunos procesos fermentati-

vos que se deben a la acción de microorganismos, como estreptococos lácticos,

lactobacilos, coliformes, levaduras y hongos, como el Geotrichum candidum.

Las bacterias aerobias gramnegativas, como Pseudomonas, Alcaligenes,

Acinetobacter, Moraxella, Achromobacter, Flavobacterium, son responsa-

bles de los procesos proteolíticos y lipolíticos.

La mantequilla y la nata, por ende, la leche, tienen su propia flora que podemos

aislar, caracterizar y de este modo obtener cepas con interés tecnológico (culti-

vos iniciadores). Como podemos ver en la literatura científica existen numerosos

trabajos encaminados a ello. Por ejemplo, en un estudio realizado sobre un tipo

de mantequilla tradicional del norte de África, en Jijel (Argelia), elaborada a par-

tir de leche de oveja y llamada “Sheep´s Dhan”, se aislaron 27 cepas de bacte-

rias de ácido láctico. Las colonias aisladas pertenecen a tres géneros:

Lactococcus, Lactobacillus y Leuconostoc. Lactobacillus plantarum fue la espe-

cie predominante. Estas cepas tienen propiedades de gran interés tecnológico.

En otro trabajo hecho por los mismos autores un año después sobre el

mismo producto aislaron 26 bacterias de ácido láctico. Las cepas pertene-

cen a los tres mismos géneros que en el trabajo anterior: Lactococcus,

Lactobacillus y Leuconostoc. La especie predominante fue Lactococcus lactis

ssp. diacetylactis, que tiene una buena aptitud tecnológica, de acidificación;

otras aisladas tienen actividad proteolítica y una de ellas, Leuconostoc

mesenteroides ssp. dextranicum, produce exopolisacárido.

Una vez que conocemos la ecología microbiana podemos empezar el estudio de

aquellos microorganismos que consideremos patógenos, alterantes o que ten-

gan interés tecnológico, bien aislándolos e identificándolos a partir de estos pro-

ductos o realizando análisis cuantitativos de ellos y usándolos como indicadores

de higiene o de otros microorganismos patógenos que pudieran existir.

Interacción de los procesos de elaboración de estos productoscon los microorganismos

1. Neutralización.

Reduce la acidez en las natas, elimina aromas desagradables y evita la pér-

dida excesiva de grasa durante el batido. Al afectar al pH, puede modificar

su flora microbiana.


2. Tratamiento térmico. Pasteurización.

Destruye todas las formas vegetativas de los gérmenes resistentes (patóge-

nos y no patógenos), incluidos los responsables de defectos, como malos

olores y sabores. Inactiva además enzimas intrínsecas que alterarían el pro-

ducto. De esta manera aumenta el tiempo de consumo de la mantequilla.

3. Batido.

Durante el batido, los microorganismos de la nata permanecen en la fase

acuosa, suero o mazada. La concentración en dicho suero es mucho mayor

que la contenida en la mantequilla elaborada a partir de éste.

Las cubas de acero inoxidable, que han sustituido a las antiguas de made-

ra, son las responsables de la disminución de la contaminación. Los poros

de la madera actuaban como foco de flora contaminante debido a las difi-

cultades que planteaba su limpieza y desinfección. No obstante, hoy en

día, cada vez con mayor frecuencia aparecen microorganismos indeseables

resistentes a la acción de los agentes de limpieza y desinfección, formado-

res de biopelículas protectoras o “biofilms”, en las conducciones y en los

depósitos, lo que aumenta el riesgo de contaminación del producto.

Por otro lado, debido a la aparición de estas formas de resistencia en estos

nuevos materiales, se tiene que aumentar la dosis o el tipo de desinfectante,

con lo que aumenta el riesgo de aparición de residuos en el producto final.

4. Lavado y amasado.

En la fase de lavado se añade sal (si se elabora mantequilla salada) y agua.

Si el agua de lavado está contaminada es menos trascendental que si lo

está el agua proveniente de la nata, debido a la distribución del agua y sal

disuelta en la mantequilla.

La etapa de amasado provoca pequeños cambios cuantitativos en la micro-

biota, al contrario que la dispersión del agua en forma de pequeñísimas gotas

que cambia de manera drástica el microambiente y, por ello, la microflora.

El crecimiento de los microorganismos dentro de la mantequilla se limita a

las áreas que contienen gotas grandes de agua y donde los factores como

el pH, la sal y los nutrientes son favorables.


La distribución de los microorganismos es muy irregular, pero la mayoría de

las gotas de agua son estériles.

5. Envasado.

La extrusión de la mantequilla para su envasado varía la distribución de las

microgotas de agua en el producto, lo que afectará de nuevo a la distribu-

ción de la microflora, amén de contaminaciones externas que se puedan

producir por falta de higiene en las instalaciones.

6. Cultivos iniciadores.

Se usan para mejorar o producir el aroma típico de la mantequilla, pueden

añadirse en la etapa de fermentación de la nata, a 20 ºC durante 16 horas, o

durante el proceso de batido o antes del amasado; con algunas tecnologías

de batido en continuo no se pueden añadir durante la fase de batido y ama-

sado.

Los cultivos iniciadores en un principio eran natas, mantequillas o leches

agrias que contenían los aromas buscados, luego se usaron cultivos puros

de Streptococcus lactis o cremoris, para pasar a mezclas de éstos con

Leuconostoc cremoris. El Streptococcus lactis spp. diacetylactis se usa

mucho, pero la actividad reductasa de alguna de sus cepas, que reduce el

diacetilo a compuestos no volátiles indeseados, acetil-metil-carbinol y el

2,3 butilen-glicol, nos hace ser cautos en su elección.

La contaminación de los cultivos de los iniciadores es el auténtico peligro

para la estabilidad microbiológica del producto.

Patógenos involucrados en las toxiinfecciones alimentarias apartir del consumo de nata y mantequilla

La nata y la mantequilla son muy estables desde el punto de vista microbioló-

gico, debido sobre todo a sus características físico-químicas y a sus condicio-

nes de conservación que inhiben, dificultan o cuando menos no favorecen el

desarrollo de microorganismos. Son mucho más estables que la propia leche.

La seguridad de la mantequilla y de la nata depende de la efectividad de la

pasteurización; si esta fase se lleva a cabo correctamente, ninguna gota de

agua portará microorganismos, y si, además, la mantequilla es salada, el con-


tenido en sal inhibirá el crecimiento de los gérmenes que no sean halotole-

rantes o halófilos que sobrevivieron al tratamiento térmico. Si la pasteuriza-

ción no fuese efectiva o el equipamiento estuviera contaminado, las gotas de

agua no estériles pueden dar lugar a un desarrollo microbiano posterior,

pudiendo alterar tanto las características organolépticas del producto como

originando una contaminación del mismo con gérmenes patógenos hacién-

dolo peligroso para el consumidor. La contaminación después de la pasteuri-

zación correcta también es posible, pero poco probable con las técnicas uti-

lizadas en la actualidad.

En algunos casos descritos en la literatura de intoxicaciones por Staphyloccocus

aureus, se comprobó que la falta de higiene en el procesado, operarios y equi-

pos, unido a la reducción del contenido de sal, aumentaba el riesgo de conta-

minación por toxina estafilocócica y ello fue determinante. Debemos insistir

finalmente en que se debe partir siempre de un producto limpio y manejarlo en

condiciones de máxima higiene, será el mejor modo de reducir el riesgo de sufrir

una intoxicación o toxiinfección alimentaria.

Alteraciones y adulteraciones (20)

Alteraciones

Pueden ser de origen microbiano o no, las no microbianas se relacionan

con la degradación química de la grasa, la rancidez oxidativa y la rancidez

hidrolítica.

La rancidez oxidativa en la superficie es el defecto más frecuente en la mante-

quilla industrial fabricada por los métodos actuales de producción en continuo.

• Olores extraños en la superficie.

Este defecto conlleva la descomposición de la parte proteica de la mante-

quilla y se manifiesta con un olor a podrido debido al ácido isovalérico y

otros compuestos similares. La responsable es Pseudomana putrefaciens.

Se puede prevenir mediante una correcta pasteurización de la nata asocia-

do al lavado con agua exenta de bacterias. Gran importancia tiene tam-

bién la limpieza del equipo empleado en la elaboración.


• Olor a fruta.

Se asocia a la actividad de Pseudomona fragi y fluorescens. Se debe a un

proceso de descomposición graso y proteico (proteólisis y lipólisis). La

contaminación por estos microorganismos se produce después de la pas-

teurización a partir del agua o del equipo.

• Olor a malta.

Provocado por el 3-metil butanol producido por algunas cepas de

Streptoccocus lactis, si bien el germen se destruye en la pasteurización, el

producto responsable del aroma permanece.

• Rancidez.

Este aroma se debe a la liberación de ácido butírico en la hidrólisis de la

grasa por las lipasas; estas enzimas (lipasas) catalizadoras de este proceso

pueden estar de forma natural en la leche o ser producidas por bacterias

y mohos. Aunque las lipasas naturales de la leche se destruyen en la pas-

teurización, si se origina la degradación lipolítica antes de la misma, aun

destruyéndose el aroma a rancio, aparecerá en la mantequilla.

• Cambio de color.

El color negro se atribuye a Pseudomona nigrifaciens, especie muy termo-

lábil, sensible a la pasteurización. Si aparece indica que la contaminación

se ha producido después del tratamiento térmico. El control de este

defecto requiere una limpieza extraordinaria extrema en la planta de ela-

boración.

La mala ventilación y la humedad hace que los mohos colonicen las

paredes y techos de las salas de batido y envasado que, unido a tempe-

raturas elevadas, provoca que a través de las corrientes de aire y la con-

densación de la humedad los esporos se depositen sobre el producto

que, junto a unas malas condiciones de conservación, favorecerá el cre-

cimiento de los mohos en la superficie de la mantequilla, originando

cambios de color. La contaminación se produce durante el envasado y

el empaquetado principalmente.

Aumento del contenido en agua con el crecimiento de microorganismos.


Adulteraciones

Está prohibido añadir sustancias extrañas, salvo Cl Na, sin exceder el límite

autorizado.

Añadir aceites y margarinas, grasas no lácteas.

Uso de aditivos no autorizados: colorantes, aromatizantes y conservantes.

Legislación de interés sobre natas y mantequillas

Orden de 12 de julio de 1983, por la que se aprueban las normas generales

de calidad para la nata y nata en polvo con destino al mercado interior.

Orden de 5 de octubre de 2001, por la que se modifica la Orden de 12 de julio

de 1983.

Real Decreto 1679/1994, de 22 de julio, por el que se establecen las condicio-

nes sanitarias aplicables a la producción y comercialización de leche cruda,

leche tratada térmicamente y productos lácteos.

Real Decreto 1334/1999, de 31 de julio, por el que se aprueba la norma gene-

ral de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios.

Real Decreto 135/2010, de 12 de febrero, por el que se derogan disposiciones

relativas a los criterios microbiológicos de los productos alimenticios.

Bibliografía(1) Boutonnier JL, Dunant CL. Natas, mantequillas y demás productos obtenidos a

partir de la grasa de la leche. En: Leche y productos lácteos, Vaca-cabra-oveja 2.

Los productos lácteos, transformación y tecnología. Acribia ed. Zaragoza 1993;

365-406.

(2) Orden de 12 de julio de 1983, por la que se aprueban las normas generales de cali-

dad para la nata y nata en polvo con destino al mercado interior.

(3) Véase nota 2.

(4) Véase nota 2.


(5) Véase nota 2.

(6) Iglesias J. Leche y productos lácteos. en: Tratado de Nutrición. Nombres editores

ed. Madrid, 1999; 386-7.

(7) Mataix J. Alimentos ricos en lípidos. en: Tratado de Nutrición. Nombres editores

ed. Madrid, 1999; 388-99.

(8) González S, Duncan E, O’Keefe SF, Sumner SS, Herbein JH. Oxidation and Textural

Characteristics of Butter and Ice Cream with Modified Fatty Acid Profiles. J Dairy

Sci, 2003; 86:70-7.

(9) Codex Alimentarius. Norma del codex para las leches en polvo y la nata (crema) en

polvo. Codex estándar, 1999; 207:1-4.

(10) Muller L. A method for determining the moisture distribution in butter and a

review of applications. Aust. dairy Technol, 1952; 7:44-51.

(11) Buttrys J, Hayes S. Cream and butter. Nutrition and food science, 1987; (87):21-2.

(12) Mortensen M. The Improvement of Flavour and Keeping Quality of Hand-

Separator-Cream-Butter. J Dairy Sci, 1924; (7):460-7.

(13) Fouts EL. Some Factors Responsible for Variations in the Acid Numbers of the Fat

in Cream and in Commercial Butter, J Dairy Sci, 1940; 23:245-58.

(14) Véase nota 10.

(15) Véase nota 1.

(16) Idoui T, Karam NE. Lactic acid bacteria from Jijel's traditional butter: Isolation,

identification and major technological traits. Grasas y Aceites, 2008; (59):361-7.

(17) Idoui T, J Boudjerda J, Leghouchi E, Karam NE. Bacterias lácticas de "Sheep's

Dhan", una mantequilla tradicional: aislamiento, identificación y principales

aspectos tecnológicos. Grasa y Aceites, 2009; (60):177-83.

(18) ICSMF (International Comission on microbiological specifications of foods).

Grasas y Aceites en: Ecología microbiana de alimentos 2. Productos alimenticios.

Academic Press Inc. New York. Ed. 1984; 775-85.

(19) Ellner R. Cap. 2. Microbiología de la leche y de los productos lácteos en

Microbiología de la leche y de los productos lácteos. Preguntas y respuestas. Díaz

de Santos ed. Madrid, 2000; 37-68.

(20) Véase nota 17.


Derivados lácteos. Leches infantiles.Bebidas energéticas. Helados. Batidos.Lactosueros y caseinatos


Leches infantiles

Si no se emplea la leche materna, existe una gran variedad de fórmulas infan-

tiles de leche disponibles para menores de 1 año, con relación a la densidad

calórica, la composición de ingredientes y nutricional, la digestibilidad, el

gusto y el coste.

Existen organizaciones internacionales, como la Academia Americana de

Pediatría, que establece pautas y criterios para la alimentación infantil normal

tomando como base la leche materna.

Existen tipos específicos de fórmulas basadas en la leche normal, fórmulas de

proteína de soja, fórmulas para bebés prematuros, fórmulas para bebés con

problemas de metabolismo, etc.

Las fórmulas basadas en la leche normal contienen leche de vaca tratada a

alta temperatura (en concentraciones reducidas), lactosa y minerales de la

leche de vaca, aceites vegetales, minerales y vitaminas. La Academia

Americana de Pediatría recomienda fórmulas enriquecidas con hierro des-

pués de los 4 meses.

Las fórmulas estándar contienen 60 kcal por 100 g y 1,35 g de proteína por

100 g. No se recomienda suplemento vitamínico adicional, que puede ser

perjudicial, dependiendo del suministro de agua. Los pediatras suelen

recomendar un suplemento de fluoruros para el desarrollo dentario y óseo

normal.

73

En condiciones ideales los niños deben alimentarse con fórmulas durante un

mínimo de 6 meses. La leche de vaca no es una dieta ideal para los bebés,

debido a que los riñones no funcionan de igual forma que los de los adultos,

además la leche de vaca tiene demasiada proteína y concretamente demasia-

da caseína.

Leches descremadas y bajas en grasa también son inadecuadas para usar

durante los primeros días de vida, ya que no suministran suficientes calorías y

nutrientes para un normal desarrollo.

Las ventajas de la alimentación con biberón son: que se puede ayudar a la

madre a un desarrollo adecuado de niño, la madre puede descansar durante

toda la noche y se siente, por tanto, menos limitada y aislada de otras perso-

nas o actividades.

La leche materna es el alimento más equilibrado para el desarrollo del recién

nacido y por sus características físicas asegura la protección antiinfecciosa del

lactante. Este tipo de alimentación natural requiere por parte del niño un

esfuerzo, que le protege de la sobrealimentación y le ayuda al desarrollo de

capacidades afectivas, por la interrelación madre-hijo en el acto de mamar.

Aun así, la industría alimentaria ha desarrollado grandes avances en la alimen-

tación infantil, garantizando el correcto aporte de nutrientes que ofrecen las

leches a los niños desde los primeros días de vida, que cubrirán totalmente

sus necesidades nutricionales.

Las fórmulas infantiles son preparados que se obtienen tomando como base

la leche de vaca y modificándola para que cubra las necesidades nutritivas de

los primeros días de vida, y su composición debe ser lo más parecido a la

leche materna, aunque no todas las leches maternas son iguales ni las nece-

sidades de los niños son las mismas, por tanto, se han establecido unas reco-

mendaciones para la composición de las fórmulas infantiles basándose en la

composición media de la leche materna.

Así se han establecido:

1.º Leches de inicio.

2.º Leches de continuación.

3.º Leches especiales.

4.º Leches infantiles.

Derivados lácteos. Leches infantiles... 74

1.º Leches de inicio

Son las preparaciones destinadas a los lactantes desde el primer día de vida

hasta los 4-6 meses desde su nacimiento. Deben cubrir todas las necesidades

nutritivas para el correcto desarrollo y es la única fuente de alimentación del

bebé, como correspondería a la leche materna.

La leche de vaca se utiliza como base para su elaboración, con una serie de

modificaciones aditivas o sustractivas; se disminuye parte de la grasa láctea

por grasa vegetal, se adicionan lactosa y vitaminas. Como opción, a los fabri-

cantes queda la adición de nucleótidos, taurina, carnitina, etc.


Figura 1. Elaboración de leches infantiles.

Leche de vaca.

Seroproteínas.

Vitaminas. Minerales.

Proteínas totales.Desmineralización.

(Ca, P, Na).

Nata.Aceites vegetales.Lecitinas.Lactosa, sacarosa.Dextrinomaltosa. Miel.

Pasteurización

Homogeneización

BolsaLata

Brik

(Polvo) Botella (Líquidas)

8-10% 10-20% Pérdidas en lisina

ConcentraciónAtomización Preesterilización UHT

Esterilización

Las propiedades de estos nutrientes son:

• Los nucleótidos mejoran la respuesta inmune y el desarrollo intestinal.

• La carnitina colabora en el desarrollo cerebral, en la maduración del siste-

ma nervioso central y en la composición de las membranas celulares.

• La taurina colabora en el desarrollo de la función visual y en el desarrollo

del sistema nervioso central.

• La dosificación está tipificada y estandarizada en todas las marcas, pero no

todos los niños tienen las mismas necesidades, éstas las debe señalar el

pediatra. Normalmente las leches se presentan en polvo, siendo muy

importante su correcta dosificación: medidas rasas y agua de rehidratación

adecuada o hervida y temperatura de administración correcta.

• Existen otras presentaciones que tienen la ventaja de la dosificación

correcta y su comodidad. Es necesario y obligatorio el correcto etiqueta-

do con las especificaciones, si está enriquecida en hierro, etc., además de

la indicación nutricional y las instrucciones de preparación.

2.º Leches de continuación

Son las fórmulas infantiles destinadas a lactantes desde los 4-6 meses hasta

1-3 años. Forman parte ya de una alimentación mixta, en la que los nutrien-

tes también son aportados por otros alimentos, que se introducen en la dieta

paulatinamente (frutas, cereales sin gluten, verduras, etc.); aunque la alimen-

tación sea mixta, se debe mantener en la ingesta 500 ml de leche al día, se

debe mantener la sistemática de aportar nucleótidos, carnitina y taurina.

3.º Leches especiales

Son preparaciones diseñadas para cubrir las necesidades nutritivas de niños

lactantes y niños con algún tipo de trastorno fisiológico o metabólico para

absorber, digerir o metabolizar determinadas sustancias, aportan energía,

vitaminas y minerales suficientes para un desarrollo normal.

Las principales son:

a) Leches sin lactosa:

Son derivados de la leche de vaca, en los que se ha sustituido la lactosa

por otro carbohidrato. Están indicadas para lactantes o niños con defi-


ciencia en la enzima lactasa, bien por deficiencia genética o como conse-

cuencia de una diarrea aguda o crónica (como consecuencia de una gas-

troenteritis). Estas fórmulas deben emplearse durante un tiempo determi-

nado, hasta que se recupere la actividad enzimática, ya que la lactosa

tiene un efecto beneficioso en la absorción del calcio y del magnesio.

También se emplea en niños con dieta astringente hasta que se corrige.

En niños de 3-5 años se puede sustituir la leche por yogur o queso fres-

co, que tiene menores contenidos en lactosa sin metabolizar.

b) Fórmulas antirregurgitación (AR):

Se emplea en niños o bebés en los que el paso del alimento del estómago

a la boca es habitual, esto se llama reflujo gastroesofágico (RGE) o regurgi-

tación, si le ocurre a niños. El RGE le ocurre al 50% de los niños de 2 meses

de edad, reduciéndose hasta el 1% en niños de 1 año, cuando ya ha madu-

rado el aparato digestivo; no es una afección muy grave a no ser que pro-

duzca anorexia en el nño por miedo a las molestias de la regurgitación.

Estas leches infantiles son más espesas para reducir el número de reflu-

jos. Los agentes espesantes son la harina de semillas de algarrobo o el

almidón precocido, el arroz se emplea con menos frecuencia por ser

menos efectivo.

Hay fórmulas AR de inicio y de continuación, aunque a partir de los 6

meses no suele ser un problema.

c) Fórmulas de soja:

Son leches sin lactosa en las que además se ha sustituido las proteínas de

leche de vaca por proteínas de origen vegetal procedentes de la soja.

Se recomienda enriquecerlas con hierro, calcio, cinc, metionina, L-carniti-

na y taurina, para completar los nutrientes esenciales. Se usa en niños de

familias vegetarianas (veganos), niños con intolerancia a la lactosa y niños

alérgicos a proteínas a la leche de vaca. Es adecuada también para niños

con diarreas prolongadas o con presencia de eccemas.

d) Fórmulas de proteínas modificadas:

Son leches con proteínas predigeridas mediante hidrólisis, que facilitan

así su digestión y su absorción en niños alérgicos a las proteínas de la

leche de vaca con problemas de absorción intestinal.


Se clasifican a su vez por el grado de hidrólisis:

1) Fórmulas hipoalergénicas o fórmulas hidrolizadas (FH):

Las proteínas han sufrido un alto grado de hidrólisis, t:enen un sabor

desagradable al comenzar el consumo, la producción de heces dismi-

nuye, con un aspecto y olor característico. Están indicadas en casos

de alergia a las proteínas de la leche de vaca o en caso de mala

absorción intestinal.

2) Fórmulas hipoantigénicas (HA):

Son leches en las que las proteínas sufren un grado menor de hidró-

lisis, tienen mejor sabor que las FH. Están indicadas para prevenir

reacciones alérgicas (antecedentes familiares). Muchas veces se

emplean con niños que tienen diarreas prolongadas, vómitos, cólicos

o eccemas.

3) Fórmulas para prematuros o recién nacidos de bajo peso:

Estos niños requieren unas condiciones nutricionales especiales, pues

tienen bajo peso y escasas reservas y una condición digestiva y meta-

bólica inmadura. Contienen mezcla de grasa vegetal y animal y están

enriquecidas con hierro.

4) Fórmulas aptas en errores metabólicos:

Existen determinadas enfermedades metabólicas debidas al defecto

de funcionamiento de una enzima determinada, cuyo tratamiento es

exclusivamente dietético, dependiendo de la enzima deficitaria,

entonces se han de suprimir los nutrientes que la necesitan. Son

específicos para cada patología.

4.º Leches infantiles

Son leches para niños de 1-3 años, la materia prima procede de leche de vaca

enriquecida con vitaminas y minerales. El aporte extra de vitaminas y hierro

asegura la absorción de calcio (esencial para el crecimiento de los huesos) y

ayuda a reforzar las defensas naturales del niño. Las grasas son vegetales y

animales que aportan los ácidos grasos esenciales que contribuyen al equili-

brio de la dieta; dependiendo del fabricante, el carbohidrato añadido, azúcar,


sacarosa, dextrinomaltosa o miel, da un sabor dulce a la leche y aporta calo-

rías extra.

Sirve de transición entre la leche de continuación y la leche de vaca, y casi

siempre se presenta en forma líquida.

Elaboración de fórmulas enterales

Son productos químicamente definidos, con unas características físico-quími-

cas y biológicas que los hacen aptos para la administración a traves de son-

das (también se pueden administrar por vía oral) y ofrecen una alimentación

nutricionalmente equilibrada y ajustada a necesidades concretas.

Hay dos tipos:

1. Estándar: para un organismo que no posee requerimientos especiales.

2. Especiales: para pacientes con trastornos patológicos específicos; diabe-

tes, traumas, sepsis, fallos renal, hepático, respiratorio, inmunológico, etc.

Bebidas energéticas

Son bebidas con una base inicial de leche a las que se ha añadido algún com-

ponente apropiado para la población a la que está dirigido. Se emplean para

combatir la fatiga y el agotamiento, principalmente. Sirven para rehidratar,

estimular, recuperar minerales y no suelen tener alcohol.

Helados

Definición

Es el producto resultante de batir y congelar una mezcla, debidamente pas-

teurizada y homogeneizada, de leche, derivados de leche y otros productos

alimenticios.

La elaboración de helados mezclando hielo con frutas, zumos o productos

lácteos se remonta a China 2.000 años antes de Cristo. En Europa lo trajo

Marco Polo en el siglo XIII. La aristocracia, y concretamente Catalina de


Médicis, en el siglo XVI, fabricaba y consumía helados, pero la fabricación

industrial empezó en 1851, momento de extensión de la industria heladera.

En el epígrafe helados y postres helados se incluye una gran variedad de pro-

ductos, que se diferencian por las cantidades de sus ingredientes.

El helado es un producto alimenticio muy importante en todos los países; en

España se consumen 18 litros de helado por habitante y año.

Postres helados bajos en calorías

Constituyen un grupo de alimentos heterogéneo, que han sido formulados

para que tengan las mismas características que los helados, pero con cantida-

des más bajas que las permitidas en los helados, pero para que se parezcan

a los helados necesitan un complicado sistema de estabilizantes.

El incremento de estos productos en muchos países y los diferentes envases

ha hecho que el primer lugar de venta de estos alimentos de calidad extra o

superior fuera EE.UU. con 40 días por habitante y año.

La adición de chocolate fue una aportación posterior tras una renovación

importante de la tecnología.

Los postres congelados han seguido una tendencia muy importante por la

disponibilidad de sustitutos o sucedáneos de las grasas y los edulcorantes

artificiales, lo que se ha dado en llamar productos “sanos” frente a los de cali-

dad extra o superior.

Tecnología de fabricación

Helados básicos

Ingredientes: la fuente más adecuada de grasa y sólidos no grasos es la leche

fresca; son adecuados para el helado de leche, pero requieren una suplemen-

tación para otros tipos de helados.

La leche concentrada se utiliza con mucha frecuencia, pero produce un ligero

aroma a “leche calentada” (leche cocida).


De las fuentes de grasa como materia prima, la mejor es la nata, que imparte

buenas características al helado, casi siempre se utiliza en forma de nata con-

gelada, pero entonces el producto final es de inferior calidad.

Coma materia prima también se utiliza mantequilla, nata dulce o grasa láctea

anhidra. También se emplean fracciones de grasa que tienen la ventaja adi-

cional de estar asociadas con fosfolípidos. Se pueden obtener fracciones de

grasa, “hechas a la medida”, para aplicaciones específicas, utilizadas en hela-

dos especiales, como pueden ser bajos en colesterol o “Light”, helados die-

téticos, etc.

La grasa aporta buena textura, un delicado aroma que además actúa sinergi-

camente con aromas añadidos, aunque retrase la velocidad de batido. La

grasa de la leche se emplea para obtener helados de calidad, también con

otras grasas vegetales se pueden obtener helados de buena calidad, como

aceites de coco, palma, algodón y soja bien solos o mezclados. Estos aceites

se hidrogenan parcialmente para obtener un punto de fusión de 28 a 30º C.


Figura 2. Diagrama de la fabricación de helados.

Adición de perfumes naturales y

colorantes alimentarios

Pasteurización (cocción)

Homogeneización

Refrigeración

Maduración

Glaseado

Adición defrutas y

avellanasEndurecimiento

Envasado

Almacenamiento

Preparación de la mezcla:• Leche (natural, concentrada, en polvo).• Crema (o mantequilla).• Azúcar.• Estabilizantes.• Agua.

También es necesario asegurar que toda la grasa funda a 37 ºC; para evitar la

sensación de grasa en la boca, se utilizan sustitutos de la grasa que conserven

la cremosidad o el cuerpo. Se puede sustituir el 50% de la grasa láctea por mal-

todextrina de menos de 5 equivalentes de dextrosa a partir del arroz (sólidos

del arroz de bajo equivalente en dextrosa).

Los sólidos no grasos se pueden obtener de varias fuentes además de la

leche, los que aporta la nata y otras grasas; en todos los casos los componen-

tes más importantes son las proteínas, con su propiedad de retención de

agua y capacidad de emulsión.

La leche desnatada concentrada se utiliza mucho, aunque también se emplea

la leche concentrada estéril como fuente de sólidos no grasos; antiguamente

también se utilizaba leche condensada, pero tenía problemas de cristalización

de la sacarosa. Muchos fabricantes emplean leche en polvo obtenida por ato-

mización.

La leche de un calentamiento térmico medio tiene buenas propiedades emul-

sionantes, espumantes y de retención de agua. La leche en polvo entera tiene

problemas de oxidación, que afecta a la calidad final del helado.

También se puede emplear suero dulce de mantequería, que mejora el bati-

do y acentúa el aroma. La tendencia actual es el empleo de productos protei-

cos del lactosuero, que pueden sustituir a la leche en polvo siempre que se

tenga en cuenta el elevado contenido mineral y de lactosa.

El lactosuero con lactosa hidrolizada puede sustituir el 75% de leche en polvo

desnatada y le da un sabor dulce, el helado además tiene una textura muy

suave, muy apreciada por los consumidores.

Se emplean productos patentados como materias primas de sólidos no gra-

sos, como mezclas de leche en polvo y a veces de caseína.

El uso de ingredientes en polvo implica su rehidratación, es necesario, por

tanto, contar con agua controlada física, química y microbiológicamente.

Los sólidos lácteos contribuyen al sabor dulce de los helados, pero aun así hay

que contar con edulcorantes dependiendo de las apetencias del consumidor

y además juega un papel importante en la textura.

El azúcar más empleado es la sacarosa, es el más barato y se puede emplear

en forma cristalina, granulada o como jarabe.


Los hidrolizados de maíz están disponibles en forma de jarabe o en polvo. Los

jarabes de maíz contienen una cantidad variable de dextrosa, maltosa y dex-

trinas en un 30%, combinados con sacarosa. Los jarabes de maíz mejoran el

cuerpo del helado, pero sus propiedades varían según el grado de hidrólisis

y, por tanto, de su equivalente en dextrosa. El aumento del equivalente en

dextrosa disminuye la viscosidad de la mezcla, el punto de congelación, la

desestabilización de la grasa y la firmeza del helado.

Edulcorantes más específicos derivados del almidón del maíz tienen cada

vez más aplicación en la fabricación de helados; con la utilización de dex-

trosa se evita el crecimiento de cristales de hielo y se suprime la cristaliza-

ción de la lactosa. Como el jarabe de maíz es rico en fructosa, desciende el

punto de congelación y el helado está siempre en condiciones adecuadas

de tomarlo, directamente del congelador. El jarabe de maíz es también

adecuado como materia prima en productos dietéticos, al helado le da

cuerpo y buena textura.

Productos basados en lactosuero con lactosa hidrolizada son de fácil aplica-

ción y baratos, sustituyendo el 50% de la sacarosa por hidrolizados del perme-

ato del lactosuero.

En muchos países están prohibidos los edulcorantes artificiales.


Tabla 1. Ingredientes del helado y sus principales funciones.

Ingredientes Funciones principales

Grasa. Proporciona aroma y sabor, cuerpo, textura y suavidaden la boca.

Sólidos lácteos no Proporcionan cuerpo, textura y contribuyen al sabor e grasos. incorporación de aire.

Azúcar. Imparte sabor dulce y mejora la textura.

Aromatizantes. Dan los sabores no lácteos.

Colorantes. Mejoran la apariencia y refuerzan los aromas y sabores.

Emulsionantes. Mejoran la capacidad de batido y textura.

Estabilizantes. Mejoran la viscosidad de la mezcla, la incorporación deaire, la textura y las características de fusión.

Ingredientes Proporcionan aromas y sabores adicionales y mejoran de valor añadido. la apariencia.

Excepto en helados de categoría superior, los estabilizantes se emplean para

mejorar la viscosidad de la mezcla, la incorporación de aire, el cuerpo, la tex-

tura y las propiedades fundentes del helado. Los estabilizantes aumentan la

percepción de untuosidad en el alimento y reducen los efectos de cambio de

temperatura en el procesado o shock térmico.

La cantidad y tipo de estabilizante depende de la composición de la mezcla

del helado o mix, la naturaleza de los ingredientes, parámetros de tratamien-

to en el proceso de fabricación y su vida útil o caducidad comercial.

Se han empleado muchas sustancias estabilizantes.


Tabla 2. Composición típica del helado y productos relacionados.

Grasa SGNL (1) Azúcar Emulsionante/estabilizante(%) (%) (%) (%)

Helado:

Normal. 10 11 14 0,5

Extra. 15 10 17 0,3

Superior. 17 9,25 18,5 -

Helado de leche. 4 12 13 0,7

Sorbete. 2 4 25 0,6

Polo. - - 30 0,5

(1) Sólidos Grasos No Lácteos.

Tabla 3. Composición media de los helados en el Reino Unido.

Grasa mínima SGNL (1) mínimo(%) (%)

Helado 5,0 7,5

Helado y frutas 5,0 7,5

ó 7,5 2,0 (2)

(1) Sólidos Grasos No Lácteos.(2) En este caso, el contenido mínimo de grasa láctea y sólidos lácteos no grasos debe

ser del 12,5%, expresado como porcentaje sobre el producto total, incluyendo lafruta, zumo de fruta, etc.

Los derivados de las algas, carragenatos y alginatos, y los derivados de la

celulosa se usan mucho; se obtiene un helado seco, de buen cuerpo y textu-

ra, pero con tendencia a separación del suero.

Los estabilizantes procedentes de las gomas se usan mucho; la goma de

“guar” da buena viscosidad y textura, y además tiene la ventaja de que se

hidrata en agua fría.

Los estabilizantes se comercializan como mezclas patentadas; estabilizantes y

emulsionantes se venden como productos integrados en mezclas estabilizadas.

Ingredientes, punto crítico: también depende del congelador a emplear y del

tipo de procesado; debe de haber un equilibrio entre sólidos totales y agua, si es

demasiado alta en sólidos totales, presenta una textura arenosa y áspera, debido

a la cristalización de la lactosa. Si es demasiado baja, presenta una estructura

vítrea, con cristales de hielo, que puede resultar insípida y con poco cuerpo.


Tabla 4. Normas microbiológicas para los helados.

Federación Internacional de Lechería. Recuento total 105/g.

Coliformes 102/g.

Ausencia de patógenos.

EEC.

(Producto entero pasteurizado). Recuento total 105/g.

Coliformes 102/g.

(Adiciones post-pasteurización). Recuento total 2 x 105/g.

Coliformes 2 x 102/g.

Reino Unido. Ninguna.

EE.UU. Recuento total 5 x 104 -105/g.

(varía según los estados).

Australia. Recuento total 5 x 104/g.

Coliformes < 0,1/g.


Francia. Recuento total 3 x 104/g.


Japón. Recuento total 5 x 104/g.

(Helado con el 3% de grasa láctea). Recuento total 1 x 104/g.

Preparación de la mezcla o mix

La preparación de la mezcla a pequeña escala es una operación manual, se

pasteuriza en procesado discontinuo y se asegura una buena mezcla de las

materias primas. En fabricaciones industriales se somete a tratamiento

UHT.

El pesado y mezcla después de una correcta formulación es totalmente auto-

mático, controlado por ordenador.

La dispersión de la mezcla puede presentar inconvenientes. Los tanques de

mezcla están dotados de agitadores de turbina de alta eficacia. La leche des-

natada es difícil de humedecer, dispersar e hidratar por debajo de 35 ºC; la

goma “guar” no se puede mezclar sin calentar.

Tratamiento térmico

En todos los países es necesario un tratamiento térmico mínimo de pasteuri-

zación para eliminar posibles microorganismos patógenos, fundamentalmen-

te Listeria monocytogenes.

Homogeneización/emulsión

El pasteurizador tiene incorporado un homogeneizador, no es necesaria una

homogeneización grande. Presiones bajas, de 12 a 16 megapascales (MPa). A

veces, y como en todos los procesados tecnológicos, se realiza en dos fases:

una a 15 MPa y otra a 4 MPa.

Refrigeración y maduración de la mezcla

Después del tratamiento térmico, la mezcla debe enfriarse lo más rápidamen-

te posible a 4 ºC, en un tiempo máximo de 90 minutos. La mezcla se mantie-

ne a 4 ºC, para la maduración de la mezcla, que consiste en la hidratación de

las proteínas, la cristalización de las grasas y la absorción de agua por parte

de los hidrocoloides añadidos; la maduración debe durar 24 horas y así se evi-

tarán los periodos más largos para no permitir la proliferación de microorga-

nismos psicrótrofos. A continuación se refrigera a 1-2 ºC en intercambiadores

de calor.


Congelación

En la fabricación tradicional de helados la congelación se realiza en dos fases:

En la primera, la temperatura se reduce en condiciones de agitación para la

incorporación de aire y para obtener un producto esponjoso.

En la segunda, que es mucho más lenta, no se produce incorporación de aire a

la mezcla y tiene lugar en condiciones de reposo en cámaras o en túneles de

congelación para su endurecimiento. La congelación no es total y a bajas tem-

peraturas de congelación queda una cantidad de agua sin congelar. La incorpo-

ración de aire al mix durante la congelación produce un aumento del volumen

de la mezcla, que se denomina “overrun”, o aumento porcentual del volumen,

y se puede expresar en volumen o en peso. El overrun es un factor importante

en la determinación de la calidad. Un helado con mucho aire, tiene menos sabor

y aroma y presenta una apariencia más seca y una textura menos consistente.

En todos los países se vende el helado en volumen, y debe ser el máximo sin

afectar la calidad.

Congeladores

Existen en el mercado dos tipos de congeladores: discontinuos y continuos.

Las cubas discontinuas (artesanales) pueden ser verticales u horizontales, pero

son de fabricación a pequeña escala, mientras que los horizontales y conti-

nuos son la base para la fabricación a escala industrial.

Las propiedades del helado son diferentes según el tipo de congelador utili-

zado, debido a que una congelación rápida congela el 50% del agua en

pocos segundos. Se forma un gran número de cristales pequeños, obtenien-

dose así una suave textura.

También el aire se incorpora de diferentes maneras: en los discontinuos el aire

se incorpora por agitación en el interior a presión atmosférica; en los conti-

nuos el aire se incorpora a presión y posteriormente se expande, producien-

do gran número de células de aire.

El volumen porcentual que se puede obtener en congeladores discontinuos

varía del 50% hasta el 100%, mientras que en congeladores continuos se

puede conseguir un overrun del 130%.


Terminado y envasado

Después del endurecido, el helado puede terminarse con un baño de choco-

late u otro producto de confitería, añadiendo frutos secos triturados o no,

etc., o combinando el helado con helados de agua; posteriormente el helado

se envasa.


Tabla 5. Ventajas y desventajas de los congelados continuos.

Ventajas.

1. El helado tiene una textura más suave debido a que se forman cristales dehielo de pequeño tamaño.

2. La congelación rápida favorece la formación de pequeños cristales de lactosay son mínimos los problemas de textura “arenosa”.

3. Se necesitan menos estabilizantes porque los cristales no se forman en lacámara de endurecimiento sino en el congelador y porque se necesita unamezcla menos viscosa.

4. El tiempo de maduración se reduce por la menor viscosidad de la mezcla yporque la incorporación de aire es menos dependiente de las característicasde la mezcla.

5. Se necesita menor cantidad de aromatizantes porque los cristales de hielopequeños se funden rápidamente en la boca haciendo el sabor máspronunciado.

6. El producto es más consistente, con menos variaciones entre los envases.

7. Se reduce la manipulación del producto, con menos riesgos decontaminación.

8. La producción continua facilita la fabricación de helados especiales, como losproductos con el centro moldeado y las combinaciones de colores, sabores yaromas.

Desventajas.

1. Alta inversión inicial de capital.

2. El helado se puede “encoger” después del endurecimiento (problema quepuede eliminarse modificando la fórmula de la mezcla).

3. Se necesita un estricto control para evitar el excesivo aumento porcentual devolumen.

4. Las piezas del equipo trabajan muy ajustadas y se estropean fácilmente si nose opera correctamente.

5. El personal de servicio y los operarios deben recibir una formación específica.

Existe una gran variedad de envases:

Las pequeñas porciones se envasan para venta en láminas de papel encera-

do o forrado de aluminio o en envases de cartón recubiertos de plástico

(polietileno de baja densidad), pero se sustituye por los de alta densidad, con

tapa y lámina interna de aluminio. Los envases pueden tener mucha influen-

cia en la conservación del helado durante el almacenamiento, aunque el fac-

tor más importante es la temperatura.

Almacenamiento y distribución

El helado debe mantenerse durante el almacenamiento a una temperatura

constante, pues las fluctuaciones producen migraciones y acumulación de

agua y formación de nuevos cristales en la recongelación; si el almacena-

miento es largo las temperaturas deben ser de –20 a –25 ºC, pero a tempe-

raturas superiores a –13 o –18 ºC, son aceptables en el transporte y los

lugares de venta.

Sorbetes y granizados contienen frutas ácidas, no menos de un 35%, y azúcar

entre el 17 y el 20%, tienen como acidificante el ácido cítrico, o el tartárico,

láctico, málico, ascórbico y fosforito.

Batidos

Son productos cuya composición, preparación y tecnología es similar al mix

de los helados, pero sin un proceso de congelación posterior.

Subproductos de la industria láctea. Lactosueros ycaseinatos

Son derivados de la industria láctea con un alto valor añadido; tienen una

amplia aplicación tanto en la industria alimentaria como farmacéutica y su

calidad depende de la calidad de obtención, conservación y distribución. Los

costes del equipamiento son muy elevados y la tecnología requiere una gran

especialización, pero como consecuencia de esto se consiguen unos valores

añadidos muy importantes.



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