ANLISIS FISICOQUMICO DE LA LECHE BOVINA CRUDAPHYSICOCHEMICAL ANALYSIS OF RAW BOVINE MILKRodolfo BARRIOS, Andrea DIAZ P., Camilo DALE C. y Breiner MARTINEZ. Departamento de Ingeniera AgroindustrialUniversidad de Sucre, Sincelejo

RESUMENEl trmino leche no calificado, significa leche de vaca, es un lquido heterogneo de color blanco y sabor dulce, con pH cercano a la neutralidad. Teniendo en cuenta su alto valor nutritivo es un alimento completo y balanceado; usado no solo para consumo directo sino tambin para hacer derivados, por tales razones es un producto con gran importancia en el mercado. Debido a su masificacin en el mercado algunas veces este producto puede ser alterado o modificado, gran parte de estas alteraciones suceden antes o despus del ordeo por malas prcticas de ordeo o por accin de los productores, por estas y varias razones ms se debe realizar un anlisis bromatolgico del producto para conocer sus propiedades cuantitativas y cualitativas y as poder evaluar Ia calidad de Ia misma. Es por eso que se realiza los diversos anlisis fisicoqumicos para determinar si el alimento ha sido adulterado o contiene alguna sustancia ajena a su composicin natural, as como tambin anlisis sensorial.Dentro de los anlisis fisicoqumicos se determin el contenido de nitrgeno por la prueba Kjeldahl, as como la cantidad de cidos grasos libres (acidez), prueba de alcohol, determinacin de la densidad, solidos totales, determinacin de grasa por el mtodo Geber, pH y anlisis organolpticos para observar sus caractersticas fsicas. Los resultados obtenidos durante la practica determinan de esta manera si Ia leche es de buena o mala calidad. Las pruebas realizadas en este laboratorio son muy importantes debido a que estas se pueden realizar en un tiempo relativamente corto, lo cual es una ventaja para establecer si la leche se acepta o se rechaza de manera que esta debe cumplir con los parmetros establecidos por la ley.Palabras claves: leche cruda, prueba Kjeldahl, recepcin

ABSTRACTThe term unqualified milk means cow's milk is a heterogeneous liquid white and sweet, with near neutral pH. Given its high nutritional value is a complete and balanced food; used not only for direct consumption but also for derivatives, for these reasons it is a product with great importance in the market. Because of its mass market product can sometimes be altered or modified, many of these changes occur before or after milking milking malpractice action or producers, for these and several other reasons should be performed compositional analysis of the product for its quantitative and qualitative properties and Ia order to evaluate quality of the same. That's why the various physicochemical analysis is performed to determine if the food has been adulterated or contains any substance foreign to its nature, as well as sensory analysis.Among the physicochemical analysis of nitrogen content by the Kjeldahl test is determined and the amount of free fatty acids (acidity), alcohol test, determination of density, total solids, fat determination by Geber, pH method and organoleptic analysis to observe its physical characteristics. The results obtained during the practice thus determine whether the milk is good or bad quality. Tests in this laboratory are very important because these can be done in a relatively short time, which is an advantage to establish if the milk is accepted or rejected so this should meet the parameters set by the law .Keywords: raw milk, Kjeldahl test reception.

INTRODUCCIONLa leche es la secrecin normal de las glndulas mamarias de vacas sanas, siendo un lquido heterogneo, blanco, de sabor dulce. La leche cruda de vaca no se destina directamente al consumo humano, sino que es sometida a diferentes tratamientos trmicos a travs de los cuales se obtienen las leches de consumo. No debe contener sustancias extraas a su composicin natural, tales como bactericidas, bacteriostticos, preservativos qumicos o biolgicos, antibiticos o sustancias txicas. La leche es la base de numerosos productos lcteos, como la mantequilla, el queso y el yogur, entre otros. Es muy frecuente el empleo de los derivados de la leche en las industrias agroalimentarias, qumicas y farmacuticas, en productos como la leche condensada, la leche en polvo, la casena o la lactosa. Tomando en cuenta el valor nutritivo de la leche, es importante conocer sus propiedades cuantitativas y cualitativas para poder evaluar la calidad de la misma. Es por eso que se realiza los diversos anlisis fisicoqumicos para determinar si el alimento ha sido adulterado o contiene alguna sustancia ajena a su composicin natural, pero tambin se puede realizar un anlisis sensorial en los cuales a travs de sus caractersticas podemos determinar si la leche es apta para el consumo esto se realiza cuando no contamos con equipos o estamos en zonas donde no podemos usarlos, en la siguiente practica explicaremos como se realizaron estos tipos de anlisis y los resultados que arrojaron durante su determinacin concluyendo de esta manera si la leche es de buena o mala calidad.ANTECENDENTES

La leche cruda de animales bovinos debe cumplir con las siguientes caractersticas:

Tabla 1: Caractersticas de la leche cruda.

Condiciones de la leche cruda.La leche cruda de los animales bovinos debe cumplir con las siguientes condiciones: 1. Debe presentar estabilidad proteica en presencia de alcohol 68% m/m o 75% v/v.

2. Cuando es materia prima para leche UHT o Ultrapasteurizada debe presentar estabilidad proteica en presencia de alcohol al 78%v/v.3. No debe presentar residuos de antibiticos en niveles superiores a los lmites mximos permisibles determinados por la autoridad sanitaria competente de acuerdo con la metodologa que se adopte en el pas.PARGRAFO: La leche debe tener el aspecto, sabor, olor y color propios de la leche de cada una de las especies animales consideradas en el reglamento tcnico que se establece a travs del presente decreto1.

MATERIALES Y METODOS Muestra: Para los anlisis fisicoqumicos se us leche cruda bovina fresca la cual es aun comercializada en las zonas aledaas a Sincelejo por pequeos vendedores al detal y leche cruda acida. Anlisis fisicoqumicos 1. Caractersticas organolpticas Objeto Determinar anomalas en la muestra de leche tales como sedimentos, aspecto extrao, textura, presencia de olores o incluso sabores extraos. Principio El anlisis emplea los rganos de los sentidos (organolptico) para la caracterizacin de la muestra de leche .

2. pH objetoDeterminar la cantidad de pH de la muestra a una temperatura dada, que se relacin con la cantidad de cidos grasos libres de la leche a analizar, por accin lipofilica. Separadas de las molculas de cidos grasos que se da por la no refrigeracin del producto. Principio Obtener una medida del potencial dielctrico del hidrogeno. Materiales y equiposPotencimetro.

3. Determinacin de la densidad 15/15 Objeto Determinar la densidad de la leche, la cual debe estar dentro de un rango establecido ya que si no es as significa que la leche le ha sido aadida o retirada alguna sustancia. Preparacin de la muestraLa leche fresca sin separacin visible de la crema, se mezcla transvasndola totalmente de un recipiente a otro, 3 veces como mnimo. PrincipioLa densidad de la leche 15/15 se expresa mediante la relacin de las masas de un volumen de leche a T0C respecto al de agua a T0C.

Materiales y aparatos

Termolactodensmetro a 15/15, con graduaciones. Probeta

Procedimiento Se agrega la leche a la probeta con esta inclinada para evitar la formacin de espuma. Luego se introduce el Termolactodensmetro mantenindola de forma vertical hasta que llegue a un punto de equilibrio en el que no se mueva, provocando un ligero movimiento de rotacin y evitando que no toque las paredes de la probeta.

4. Acidez cualitativa o prueba de alcohol. Objeto Determinar si la leche presenta acidez observando si esta presenta de grumos (anlisis cualitativo). PrincipioDeshidratacin de la leche en presencia del alcohol, cuando la acidez es mayor del 0,19% Materiales y aparatos Tubo de ensayo Reactivos Alcohol al 70% ProcedimientoSe mezcla en un tubo de ensayo 2 ml de leche y 2 ml de alcohol del 70% libre de aditivos, la cual se Invierte de 2 a 3 veces el tubo para mezclarlo bien.Luego de eso se observa el aspecto de la mezcla contra leche normal.Se Realiza el mismo procedimiento con la leche acida.5. Determinacin de acidez cuantitativa Preparacin de la muestraLa leche fresca sin separacin visible de la crema, se mezcla transvasndola totalmente de un recipiente a otro, 3 veces como mnimo. Principio:Titulacin de la acidez total de la leche con solucin valorada de NaOH en presencia de fenolftalena. Materiales y aparatos Vaso de precipitado Pipeta de 9 ml Bureta Reactivos Fenolftalena NaOH 0,1 N ProcedimientoSe coloca en el vaso de precipitado aproximadamente 9 ml de la muestra preparada y se le agrega 3 gotas de solucin de fenolftalena. Finalmente se titula con solucin de NaOH 0,1 N hasta observar un cambio de color a rosado el cual debe persistir de 10 a 15 seg. El resultado se debe expresar en cido lctico % p/v.6. Prueba de refractometra ObjetivoControlar la adicin de agua a la leche. El ndice de refractometra de la leche est relacionado con los slidos no grasos. Principio Medida del ndice refractometrico como una medida de los grados Brix de una gota de leche en el refractmetro. Materiales y equipos Refractmetro.

7. Determinacion de protenas (mtodo kjeldhal) ObjetivoDeterminar la concentracin de nitrgeno presente en la muestra para luego ser transformado a travs de un factor en protena. Principio El mtodo se basa en la destruccin de la materia orgnica con cido sulfrico concentrado, formndose sulfato de amonio que en exceso de hidrxido de sodio libera amonaco, el que se destila Materiales y equipos (Digestor Calefaccin Destilador) Bureta de 50 ml Balanza analtica Beacker de 50 ml Erlenmeyer de 500 ml

Reactivos cido brico (solucin al 2% gr) cido sulfrico (0,1 N solucin volumtrica) cido sulfrico (96% para anlisis) Agua destilada Indicador mixto.

Procedimientos:

7.1. DigestinSe pesa con precisin 5 gr de la muestra en un Beacker (tarando) y se lleva al tubo Kjeldhal, se introduce dos chaquiras (aislantes elctricos).Luego se agrega 4 gr de catalizador (1 pastilla T1 Cu) el cual consta de sulfato de potasio, sulfato de cobre y oxido de selenio. Se adiciona 15 ml de cido sulfrico H2SO4 (95 97%) puro y se coloca el tubo en el digestor buch, el aparato consta de una trampa para la evacuacin de gases generados durante digestin, los cuales son neutralizados para facilitar su desecho.Finalmente se somete a calentamiento hasta que alcance un color verde claro el cual tiene un promedio de tiempo por ms o menos 45 minutos a 1 hora. Enfriar a temperatura ambiente.

7.2. DestilacinSe Pasa el tubo al sistema de destilacin. Adicionando aproximadamente, 50 ml de agua destilada y 70 ml de NAOH al 32% (automticamente se obtiene con el equipo) y se destila por 5 minutos. El destilado se recoge en un erlenmeyer (500ml) con 100 ml de la solucin H2BO3 (2% cido brico).

Finalmente se baja el erlenmeyer de la plataforma con la solucin a valorar y se titula con cido sulfrico al 0,1N.

8. determinacion de grasa (Gerber) ObjetivoDeterminar la cantidad de cidos grasos en la muestra de leche como un porcentaje msico. Principio Destruccin de materia orgnica de la leche, con excepcin de la grasa, por cido sulfrico de densidad determinada. Empleo de tubos graduados especiales, permitiendo apreciar la dimensin de la capa grasosa.

Materiales y equipos Butirmetro Gerber estndar para anlisis de leche (0 8 %) Tapn anillado (Con llave para cerrar o con goma) Pipetas de 11 ml Pipetas de 1 ml Centrfuga estndar de 19 a 21 pulg de dimetro y 1000 a 1200 rpm, o equivalente Bao Mara preferiblemente con termostato, Mechero, Termmetro.

Reactivos cido Sulfrico Alcohol isoamlico puro Agua destilada

Procedimiento

Primero se ajusta la temperatura de la leche de 20 a 30 C y se homogeniza la muestra girando el recipiente.Se deja la leche de 3 a 4 minutos en reposo para permitir que afloren las burbujas de aire e iniciar sin ninguna interrupcin el procedimiento.Luego se procede a medir 10 ml de H2SO4 al butirmetro sin ensuciar el cuello de este, se agrega con rapidez 11 ml de leche con pipeta aforada, de modo que quede sobre el cido sin mezclarse con este. Al mismo tiempo se mide y adiciona con rapidez 1ml de alcohol isoamlico al butirmetro, sin mojar el cuello de este.

Sacar del bao, secar exteriormente y centrifugar el butirmetro con la tapa hacia el extremo exterior, cuando se haya alcanzado la velocidad necesaria, continuar centrifugando durante 3 a 5 min a esa velocidad (no ms de 5 min). Se retira el butirmetro ajustando la tapa si es necesario. Para llevar la columna de grasa a la escala, colocarlo con la tapa hacia abajo nuevamente en el bao Mara por lo menos 4 a 5 min y no ms de 10 min. Mantener el nivel del agua por sobre el nivel ms alto de la columna de grasa en el butirmetro.En el momento de la medida, la columna de grasa debe estar transparente, de color amarillo oro o mbar, libre de partculas suspendidas visibles.Rechazar todas las pruebas en que la columna de grasa est lechosa o demuestre la presencia de cuajada o materia carbonizada y, en las cuales, la lectura no se haya podido hacer clara o exactamente.Se tapa el butirmetro con el tapn correspondiente sin remover el contenido, se agita en forma efectiva pero cuidadosa y considerar que este se calentara por accin del cido.Introducir con el tapn hacia abajo el butirmetro en bao de agua a 65 a 70 C, de 5 a 10 min.9. Determinacin de Humedad. ObjetivoDeterminar el porcentaje de humedad de la muestra de leche de vaca cruda.

Procedimiento Se pes inicialmente 0,377 gr de leche fresca y se llev a una balanza de humedad durante aproximadamente 6-7 minutos.

RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS

1. Caractersticas organolpticas.

Caracterstica de la leche fresca Evaluacin

ColorPorcelana (alta en grasa)

Olor Bueno

Textura Liso

Tabla 2: caractersticas organolpticas de la leche fresca.

Caracterstica de la leche acida Evaluacin

ColorPorcelana (alta en grasa)

Olor Mal

Textura Con grumos

Tabla 3: caractersticas organolpticas de la leche acida.

Analizando la muestra de leche fresca, esta cuenta con caractersticas visibles adecuadas que hacen a una leche apta para su consumo posterior.

2. PH.pH leche fresca= 6,22 pH leche acida = 4,44 La leche para consumo directo debe tener un pH cercano a la neutralidad ligeramente acido (pH comprendido entre 6,6 y 6,8), debido a el valor que se obtuvo en laboratorio est muy cercano a este rango, esta prueba otorga un cierto patrn de calidad a esta leche.

3. Determinacion de densidad 15/15

Para esta prueba los datos arrojados fueron T =29C y =1,034 3T =28C y =1,020 3T =28C y =1,042 3

Como el termolactodensmetro est calibrado a una temperatura de 15C es necesario corregir la densidad para obtener el dato exacto; esto se realiza de la siguiente forma.Dado que la temperatura est por encima de la temperatura de referencia usamos

Por encima de 15C: Real leche fresca Real= leche +0,0002(T-15C)

3

Esta valor de la densidad no se encuentra dentro del rango establecido por la legislacin colombiana por tanto para esta prueba se concluye que se le han aadido algn otro tipo de sustancias que modifique este valor por ejemplo harina.

Real leche aguada Real= leche +0,0002(T-15C)

3

Es lgico analizar que a una leche a la cual le han adicionada agua su valor de densidad se encuentra por debajo del rango establecido por la legislacin colombiana; esta prctica la realizan de manera fraudulenta para rendir la leche. Real leche con harina Real= leche +0,0002(T-15C)

3

Esta valor de la densidad se encuentra por encima del rango establecido por la legislacin colombiana por tanto para esta prueba se concluye que se le han aadido muchos slidos.

4. Acidez cualitativaAl realizar esta prueba con leche fresca el resultado dio positivo, pues al entrar en contacto la leche fresca con alcohol se present una reaccin (hubo formacin de grumos) en menor porcin para la leche fresca con respecto a la leche acida. Por lo que se puede decir que la leche presenta una acidez mayor al 0,19% y no se reconoce como de buena calidad para el consumo.

5. Acidez cuantitativa

Datos leche fresca: ml NaoH gastados: 2,64ml

Datos leche acida : ml NaoH gastados: 8ml

La determinacin de la acidez cuantitativa indica para que tipo de proceso debe destinarse la leche, a si para esto es necesario determinar el % cido lctico para esto, esto se calcula mediante:

Leche fresca D = ml NaoH x 10D = 2,64 ml x 10 = 26,4

%AL= ((ml NaoH*0.009)/10)*100%AL= 0.264% de cido lctico

Leche acida D = ml NaoH x 10D = 8 ml x 10 = 80

%AL= ((ml NaoH*0.009)/10)*100%AL= 0.80% de acido lctico

Lo que habitualmente se denomina acidez de la leche involucra la acidez actual y la potencial. La acidez actual representa a los grupos H+ libres, mientras que la acidez potencial incluye todos aquellos componentes de la leche que por medio de la titulacin liberan grupos H+ al medio.

La acidez titulable incluye a la acidez natural de la leche y tambin a la desarrollada. La acidez titulable o de valoracin es la suma de cuatro reacciones. Las tres primeras representan la acidez natural de la leche: -acidez debida a la casena: representa 2/5 de la acidez natural -acidez debida a sustancias minerales y a los indicios de cidos orgnicos: tambin 2/5 de la acidez natural -reacciones secundarias debidas a los fosfatos over run: 1/5 de la acidez natural. La acidez desarrollada es debida al cido lctico y a otros cidos procedentes de la degradacin microbiana de la lactosa, y eventualmente de los lpidos, en leches en vas de alteracin.

Como se ha descripto, la acidez titulable. Para identificar leches acidificadas se suele emplear la determinacin de acidez titulable pero para tal situacin se debera poder medir la acidez desarrollada o sea medir cido lctico pero no existe una tcnica rpida y precisa para ello. Por lo cual se estima que Valores de acidez titulable por encima de 22 D y pH inferiores a 6,5 ponen en evidencia leche en vas de alteracin por accin de microorganismos.

En los resultados de leche fresca se observa acidificacin por microorganismos ya que se supera el valor de 22 D. igualmente para leche acida que lgicamente tiene un valor muy alto respecto al ideal.

los microorganismos responsables de esta coagulacin cida tenemos: Streptococus lactis y Streptococus cremoris, que forman fundamentalmente cido lctico.

6. Prueba de refractometra

El refractmetro arrojo una lectura de 10,9% Brix.Los Brix indican la cantidad de solidos solubles inmersos en una solucin, estos en la leche se encuentran en la leche entre 9-10, una cantidad menor o mayor es ndice de alteraciones o adulteracin en la leche. De acuerdo con los datos obtenidos la leche fresca no se encuentra en el rango permitido porque no ha sido adiciona con ningn tipo de materiales solidos a fin de aumentar su rendimiento.

7. Determinacion de protenas (mtodo kjeldhal)

Cuando se realiz la prueba con los 20 ml H2SO4 + 5,041 ml de leche + dos pastillas de catalizador. La muestra toma una coloracin oscura esto se da por accin del cido sulfrico sobre la materia orgnica, en otras palabras la leche es quemada por el cido sulfrico despus se somete la muestra a digestin durante este proceso la muestra (que esta oscura) se tornara paulatinamente cada vez ms clara hasta llegar a transparente. Esta se deja reposar para su posterior destilacin cuando esta se destila tiene apariencia azul por accin del H3BO3.De la prueba se obtuvo que para calcular el % de protenas se utiliz las siguientes formulas:(0.1)(0.0149)(100)Donde V. bla= volumen de blanco= 0,3mlV. gast= volumen de cido gastado=22ml.

A hora reemplazando las formulas tenemos. (0.1)(0.0149)(100)

% de protena = (6.38)% protena= 4,09 Segn la legislacin colombiana la cual dice que el porcentaje de protena debe estar alrededor del 3,5% aunque para ciertas especies vacunas los porcentajes de protenas en la leche pueden ser un poco ms altos debido a la alimentacin en las granjas. Este porcentaje de protena tan alto se debe posiblemente a un error experimental durante la titulacin con cido sulfrico porque se us ms acido de lo debido para que la muestra retornara al color azul al que debera llegar, por tal motivo el porcentaje tan alto de este constituyente.

8. determinacion de grasa (Gerber) La grasa se encuentra en la leche en forma de pequeos glbulos rodeados por una capa protectora, la membrana de los glbulos de grasa compuesta por fosfolpidos, protenas de envoltura de los glbulos de grasa y agua de hidratacin. La envoltura de los glbulos de grasa evita la coalescencia de los mismos y estabiliza el estado emulsionado. Los glbulos grasos forman una emulsin permanente con el lquido lcteo. Al mezclarse la grasa con el cido en determinadas proporciones. El cido primero precipita y luego disuelve las protenas y dems constituyentes de la leche con excepcin de la grasa. Al mismo tiempo el cido digiere la membrana del glbulo de grasa y eleva Ia temperatura de la muestra, lo que a su vez disminuye la tensin interfacial (grasa-fase acuosa cida) y la viscosidad. En estas condiciones la grasa funde, se aglomera y tiende a separarse. El alcohol isoamlico ayuda a disminuir Ia tensin interfacial favoreciendo la ruptura de la emulsin la separacin de la grasa, adems de prevenir la carbonizacin de la misma. Mediante centrifugacin la grasa fue separada en el vstago graduado del butirmetro, donde se lee directamente el contenido en grasa el cual dio como resultado de 0.9% de la lectura de la columna, lo cual indica errores experimentales puesto que segn la legislacin colombiana debe estar en un 3% como mnimo. A manera de conclusin final se llega a la afirmacin que esta leche no cumpli con los requerimientos necesarios para considerar a la leche un producto ptimo para el consumo directo y de buena calidad. 9. Determinacin de solidos totales.La humedad de la muestra de leche resulto de 87,38% %ST = 100 porcentaje de humedad %ST = 100 87.38% = 12.62%Los constituyentes distintos al agua se llaman slidos totales y abreviadamente se designan as: S.T. (protenas, azcares, materia mineral, vitaminas, enzimas, grasa). La balanza analtica de humedad es un equipo que elimina la humedad presente en la muestra de leche elevando la temperatura a la temperatura de ebullicin del agua lo que permite que esta se volatilice. ANEXOS 1. caracterizacin organolptica

2. prueba pH

3. determinacion de densidad 15/15

Probeta con la muestra de leche

Termolactodensmetro usado para registrar la densidad y temperatura de la leche.

Lectura de muestra 4. acidez cualitativa

Leche sin formacin de grumos

5. acidez cuantitativa

Leche con fenolftalena

Montaje para la titulacin con NaOH6. refractometra

Refractmetro para medir los grados Brix de la leche7. determinacion de protenas

Digestor con muestras de leche

Digestor

Muestra titulada con cido sulfrico 8. determinacion de grasas

Mezcla de leche y cido sulfrico en el butirmetro

Butirmetro CONCLUSIONESA medida que avance el tiempo, las empresas exigirn leches de mejor calidad debido a que la poblacin cada vez ms se interesa en consumir productos ms sanos que les aseguren una buena calidad, y de esta manera las empresas obtener mayor rendimiento y asegurar a los consumidores dicha calidad e inocuidad, provocando una competencia entre los productores y solo los que cumplan con los estndares, seguirn en el mercado y esto se debe, no solo por un tema de desarrollo de pas, sino para alcanzar las altas exigencias del mercado europeo.BIBLIOGRAFIA http://analisisquimicosdelaleche.blogspot.com/

http://www.slideshare.net/claukas0304/lacteos-13085813

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:0sg3rqEVQO0J:galeon.com/lacteosunicauca/practicaslacteos/practica4.doc+&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=co

http://www.aprocal.com.ar/wp-content/uploads/pH-y-acidez-en-leche2.pdf

REFERENCIAS 1 Las buenas prcticas ganaderas en la produccin de leche, en el marco del decreto 616. Bogot, D. C., 2007; captulo v Especificaciones tcnicas de la leche, Art. 16