Composición de la Leche

Transcripción

1 Universidad de la República Facultad de Veterinaria Departamento de Ciencia y Tecnología de la Leche Dra. Silvana Carro [email protected] 11/08/15

2 1. Introducción Definición Valor nutritivo de leche Alimento completo Nutrientes esenciales x Distribución equilibrada Fácil metabolización

3 Composición de Leche LECHE AGUA 87% PROTEÍNAS 3,3% GRASA 3,6-3,8% LACTOSA 4,6% MINERALES 0,5-0,8% VITAMINAS

4 Composición de Leche Composición (%) de la leche de diferentes especies Especies MG Sólidos Proteína Lactosa Calcio Energía* (No Grasos) (Nx6.38) (Anhidra) Calorías/100g Humana 4.62 Vaca Búfala Caprina Ovina Equina Asna Camélida Vaca Agua Búfala Cabra Oveja Camella MG Proteína Lactosa Minerales Fuente:

5 1. Composición de Leche Introducción Estado de dispersión de los componentes de la leche Dispersión Tamaño Solvente Componentes agua Solución verdadera < 1 nm Solución coloidal 1-10 nm albúminas, globulinas, caseína soluble, fosfato Suspensión coloidal nm micelas de caseína, citrato cálcico Suspensión Emulsión 1 µm µm lactosa, sales bacterias glóbulos grasos Fuente: Amiot, 1991

6 Composición de Leche 1. Introducción Biosíntesis

7 Composición de Leche 2 Grasa Láctea 2.1 Definición: Sustancias insolubles en agua Largas cadenas de grupos CHs incluyendo OHs, aldehídicos, ác. grasos y derivados (glicéridos, fosfolípidos, glicolípidos). Vitaminas

8 2 Grasa Láctea 2.2 Clasificación Lípidos saponificables: neutros, fosfolípidos Lípidos insaponificables: pigmentos, esteroles

9 2 Grasa Láctea 2.2 Clasificación Lípidos complejos: cerebrósidos, gangliósidos

10 2 Grasa Láctea 2.3 Estructura: Glóbulo Graso: 1um 12 um Grasa cristalizada, con puntos de fusión Grasa líquida

11 2 Grasa Láctea 2.4 Hidrólisis enzimática vs oxidación RANCIDEZ HIDRÓLITICA O ENRACIAMIENTO Favorecida por: Homogeneización, agitación, cambios bruscos y repetidos de temperatura

12 2 Grasa Láctea 2.4 Oxidación OXIDACIÓN Oxidación: Caroteno (color de la leche y precursor de vitamina A) Factores: Grado de insaturación, presencia de oxígeno, catalizadores como el cobre y el hierro, acidez, luz, calor. MEDIDAS PARA EVITAR LA OXIDACIÓN Evitar que la leche tenga contacto con cobre o hierro Las reacciones se aceleran con calor, luz, acidez La liberación de grupos sulfhidrilos previenen la oxidación

13 2 2.4 Grasa Láctea Oxidación Formación de Radicales Libres hidroperóxidos Compuestos responsables de defectos de oxidación: aldheídos y cetonas

14 2 2.5 Grasa Láctea Propiedades Densidad: 0,93 a 0,95 g/ml Punto de fusión: 29 a 43ºC Insolubles en agua Solubles en éter y cloroformo Poco soluble en alcohol Índice de yodo: 25 a 45 Índice de refracción: a Otros índices: saponificación, de Polenske, Reichert, de Acidez.

15 2 Grasa Láctea 2.5 Propiedades Principales ácidos grasos en leche Ácido graso % del total de ácidos grasos Butírico Caproico Caprílico Cáprico Laúrico Mirístico Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Linolénico Araquidónico hasta hasta Punto de fusión ºC -7, , Líquido a Temperatura ambiente Sólido a Temperatura ambiente Líquido a Temperatura ambiente

16 3. Glúcidos 1) Neutros: Lactosa y poliósidos libres o combinados 2) Nitrogenados: Glucosamina, Galactosamina (ligados a neutros) 3) Ácidos: siálicos

17 3. Glúcidos

18 3. Glúcidos Propiedades físico químicas y bioquímicas de Lactosa Disacárido reductor (C12H22O11 H2O: forma α hidratada < 94 C) Efecto de calentamiento: ausencia/presencia de grupos aminados (HMF= ácido levúlico + ácido fórmico) Intolerancia (Hidrólisis) Fermentación: homo-hetero

19 Solubilidad: Formas α y β Lactosa Solubilidad y Mutarrotación Solución de lactosa α monohidrato T= 15ºC Cristalización Rotación óptica específica inicial Rotación óptica a las 24 hs Solubilidad inicial (g/100 ml agua) Solubilidad inicial (g/100 ml agua) 89,4º 55,4 7,3 17

20 Composición de Leche 3. Glúcidos % sacarosa 1.0 Poder edulcorante: Formas α y β % lactosa Fuente de galactosa (tej. nervioso) Lactosa ph intestinal, + vit. D: absorción de calcio, fuente persistente de energía Importancia en regulación osmótica

21 4. Proteínas de Leche 4.1 Definición Primaria Secundaria Terciaria Cuaternaria

22 5.3 Clasificación CASEÍNAS: 80% αs1 αs2 β γ κ Moléculas de proteínas a ph: 6.6 Moléculas de proteínas a ph 4.6 (pi) PROTEÍNAS DEL SUERO: 20% α lactoalbúmina β lactoglobulina Seroalbúmina Inmunoglobulinas Proteosa peptona Otras Enzimas Proteínas Menores: Proteínas de membrana del GG, lactoferrina, transferrina

23 4. Proteínas de Leche 4.3 Clasificación MICELA DE CASEÍNA: nm Química y Físico-Química de la Leche

24 4. Proteínas de Leche 4.3 Clasificación

25 Componentes de actividad biológica Enzimas: 50 actividades en leche. Reacciones que catalizan en leche y subproductos. Vitaminas: compuestos orgánicos esenciales. Ppal fuente de algs.para adultos y niños. (Excepción vit. K) Otros

26 5. ENZIMA Enzimas ACCIÓN IMPORTANCIA Peroxidasa Se reduce y forma parte de LPS Tratamento térmico de leche Bacteriostático natural Lisozima [baja ] reduce metab. [alta] hidroliza pared microbiana Bacteriostático natural Catalasa Xantinoxidasa Fosfatasa Lipasa nativa Plasmina Reductasa Libera O2 Oxida xantina con azul de metileno y agua Ácida y alcalina Hidrólisis de triglicéridos inespecífico Estado higiénico de leche Absorbida por GG Informa acerca de HTST Defectos. Se destruye por calor Proteinasa Concentraciones elevadas: mastitis Microorganismos Grado de contaminación de leche

27 5. Enzimas Lactoperoxidasa SCN- + H2O2 = OSCN -? + H2O (hipotiocianato) O2SCN -, O3SCN 2 SCN + H2O2 + 2H (SCN)2 + 2H2O (SCN)2 + H2O HOSCN + SCN + H2O HOSCN H + OSCN (pk = 5,3) Sistema Antibacterial (oxidación grupos SH) Xantin-oxidasa Cataliza reducción de 2 e- a H2O2

28 6. Minerales Sales inorgánicas y orgánicas, en forma iónica o no ionizada Equilibro (estabilidad de la leche): solubles -fase coloidal Importancia: nutricional y desde el punto de vista estructural. Traza: Cu, Mn, Zn, Y Distribución del fósforo en varias clases de compuestos en leche bovina Lípidos 1.5% Estéres orgánicos 7% Sales inorg. en solución 33% Fosfato coloidal inorgánico 38.5% Fosfato proteico (caseína) 20%

29 6. Minerales Distribución porcentual de minerales: fases soluble y coloidal F. SOLUBLE F.COLOIDAL CALCIO TOTAL CALCIO IONIZADO CLORURO CITRATO 94 6 MAGNESIO FÓSFORO (TOTAL) FÓSFORO (INORG) POTÁSIO 93 7 SODIO 94 6

30 7. Vitaminas Vitaminas VACA (mg.litro) MUJER (mg.litro) RDA (mg.día) Vitamina A Vitamina D Vitamina E Tiamina (B1) Riboflavina (B2) Niacina Vitamina B6 Vitamina B12 Vitamina C 0,4 0,0006 0,98 0,44 1,75 0,94 0,64 0, ,1 0,6 0,0006 6,64 0,16 0,36 1,47 0,1 0, ,0 0, ,4 1,6 18 2,2 0,4 60 Fuente: Wlastra y Jennes, 1987

31 7. Vitaminas Importancia nutritiva Lipo e hidrosolubles Efecto de tratamientos térmicos: C (tiamina termoestable, material inox.) Efecto del almacenamiento: C a condiciones oxidantes, A: estable al calor, susceptible oxidación en leches en polvo, E suscep. oxidación Efecto de la luz: riboflavina, A, E, K, ác. ascórbico, piridoxina Color: carotenos (provitaminas A)

32 8. Efectos de tratamientos tecnológicos Efecto del almacenamiento en frío Reacciones de Maillard Cambios que sufre la micela Tratamiento térmico (indicadores) Fermentación láctica Coagulación

33 8. Efectos de tratamientos tecnológicos Reacciones de Maillard Grupo de reacciones entre azúcares y sustancias nitrogenadas Formación de pigmentos responsables del color oscuro Favorecidas por: metales y altas temperaturas (tiempo), aumento de ph, disminución de Aw

34 8. Efectos de tratamientos tecnológicos Reacciones de Maillard Cómo se manifiestan? Amarronamiento (pigmentos) Fluorescencia Sabores y olores Aumento del poder reductor (ph 6.5 o menores) Disminución de lisina disponible

35 Reacciones de Maillard: Fuente:Química y Física Lactológica Wlastra & Jennes, 1987

36 8. Efectos de tratamientos tecnológicos Cambios que sufre la Micela Refrigeración: Se solubiliza fosfato de calcio Se solubiliza β caseína Disminuye tamaño micelar Acidificación: Desmineralización Calentamiento: Disminuye calcio iónico Desnaturalización proteica Cuajadas más blandas

37 8. Efectos de tratamientos tecnológicos Tratamiento térmico (indicadores)

38 8. Efectos tratamientos Tratamiento térmico (indicadores)

39 Resumen Características de la leche como sistema: complejo, variable (variaciones interdependientes), es heterogéneo y además, presenta alterabilidad. Composición de la leche determina: calidad nutritiva, valor como materia prima para derivados y muchas de sus propiedades

40 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Alais, Charles. Ciencia de la Leche. 1ª y 2ª Parte: Ed. Reverté Amiot, Jean. Ciencia y Tecnología de la Leche. Ed. Acribia Luquet, F. Leche y Productos Lácteos Vaca-Oveja-Cabra. Vol. 1 Cap. I: Composición y Propiedades Físico Químicas: Ed. Acribia,1993 Spreer E. Lactología Industrial. Capítulo 2: Leche Natural: Composición y propiedades de la leche: Editorial Acribia, 1991 Tetrapak-Dairy Processing Handbook (CD), Varnam A. y J. Sutherland. Leche y Productos Lácteos. Capítulo 1: Editorial Acribia, 1995 Wlastra, P.; Geurts, T. J.; Noomen; Jellema y Boekel. Ciencia de la leche y Tecnología de los productos lácteos. Ed. Acribia Wlastra y Jennes. Química y física lactológica. Ed. Acribia

41 Artículos FAO/OMS Beneficios y riesgos potenciales del sistema de la lactoperoxidasa en la conservación de la leche cruda. www. fao.org/docrep/010/a0729s/a0729s00.htm FAO/OMS 2005 P. Ponce, J. Capdevilla, H.A. Alfonso, M.G. López, R. León y A. Taboada Conservación de la leche en Cuba mediante la activación del sistema lactoperoxidasa.