PRÁCTICA # 5
LECHE PASTEURIZADA Y ULTRAPASTEURIZADA
OBJETIVO: Determinar cualitativamente y cuantitativamente las propiedades fisicoquímicas de la leche pasteurizada y ultrapasteurizada.
FUNDAMENTO: La leche pasteurizada es sometida a temperaturas entre los 72° y 75°C, durante 15 a 20 segundos, eliminando los microorganismos que dañan la salud del ser humano, sin embargo, quedan presentes algunos microorganismos, lo cual obliga a refrigerar la leche aunque se encuentre en envase cerrado.
La leche Ultrapasteurizada (U.H.T. Ultra High Temperature) se obtiene calentando la leche hasta temperaturas entre 135°C y 140°C durante unos cuantos segundos y luego enfriándola rápidamente en un sistema pasteurizado. Posteriormente se envasa la leche en ambiente y un envase asépticos (esterilizados). Esta leche tiene hasta 180 días de vida estando en envase cerrado, y para ello no requiere de ningún tipo de conservador. No requiere de refrigeración, mientras el envase no se abra.
Tanto la leche pasteurizada como la ultrapasteurizada poseen el mismo valor nutritivo, la diferencia está en que la U.H.T. alarga la vida de la leche hasta por 180 días, mientras que la pasteurizada tiene una duración escasa de tan sólo 5 a siete días en refrigeración. Conocida la densidad de la leche y su contenido de grasa, se puede calcular el “porcentaje de sólidos indirectamente por medio de una serie de fórmulas semi empíricas.
PROCESO DE PASTEURIZACIÓN
Para destruir los microorganismos de la leche es necesario someterlos a tratamientos térmicos ya se vio que la temperatura puede ocacionar transformaciones no deseables en la leche, que provocan alteraciones de sabor, rendimiento, y calidad principalmente.
El proceso de pasteurización fue idóneo a fin de disminuir caso toda la flora de microorganismos saprofitos y la totalidad de los agentes microbianos patógenos, pero alterando en lo mínimo posible la estructura física y química de la leche y las sustancias con actividad biológica tales como enzimas y vitaminas.
La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurización aseguran la destrucción de los agentes patógenos tales como Mycobacterium, tuberculosis, Brucellos, Solmonellas, etc., pero no destruye los microorganismos mastiticos tales como el Staphilococus aereus o el Streptococuspyogenes, como así tampoco destruye algunos micro organismos responsables de la acidez como los Lacotobacillus.
Se han estudiado distintas combinaciones de temperatura y tiempo para pasteurizar pero fundamentalmente se han reducido a dos:
1º) Pasteurización lenta.
2º) Pasteurización rápida.
1º) PASTEURIZACIÓN LENTA
Este método consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64ºC y mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos. La leche es calentada en recipientes o tanques de capacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros); esos tanques son de acero inoxidable preferentemente y están encamisados (doble pared); la leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que vincula entre las paredes del tanque, provisto este de un agitador para hacer mas homogéneo el tratamiento.
El siguiente es un esquema elemental:
Luego de los 30 minutos, la leche es enfriada a temperaturas entre 4 y 10ºC según la conveniencia. 
Para efectuar este enfriamiento se puede usar el mismo recipiente haciendo circular por la camisa de doble fondo agua helada hasta que la leche tenga la temperatura deseada. Otra manera, es enfriar utilizando el enfriador de superficie (o cortina de enfriamiento) que ya se vio cuando se trató el tema de tratamiento de la leche.
Ambos métodos de enfriamiento tienen sus inconvenientes: en el primer caso (utilizando el mismo tanque), la temperatura desciende cada vez más lentamente a medida que se acerca a la temperatura del agua helada, lo cual hace que la leche, durante un cierto tiempo, este a las temperaturas en que crecen los microorganismos que quedarán luego del tratamiento térmico, lo cual hace que aumente la cuenta de agentes microbianos.
Por otra parte, usando la cortina de enfriamiento la leche forma una película sobre la superficie de la cortina y el enfriamiento es mas rápido, pero, por quedar la leche en contacto con el ambiente, es presa de la contaminación.
El uso de la pasteurización lenta es adecuada para procesar pequeñas cantidades de leche hasta aproximadamente 2000 litros diarios, de lo contrario no es aconsejable.
2º) PASTEURIZACIÓN RÁPIDA
Llamada también pasteurización continua o bien HTST (Heigh Temperature Short Time), este tratamiento consiste en aplicar a la leche una temperatura de 72 - 73ºC en un tiempo de 15 a 20 segundos.
La leche llega al equipo intercambinador a 4ºC aproximadamente, proveniente de un tanque regulador; en el primer tramo se calienta por regeneración. En esta sección de regeneración o precalentamiento, la leche cruda se calienta a 58ºC aproximadamente por medio de la leche ya pasteurizada cuya temperatura se aprovecha en esta zona de regeneración. Al salir de la sección de regeneración, la leche pasa a través de un filtro que elimina impurezas que pueda contener, luego la leche pasa a los cambiadores de calor de la zona o área de calentamiento donde se la calienta hasta la temperatura de pasteurización, esta es 72 - 73ºC por medio de agua caliente. Alcanzada esta temperatura la leche pasa a la sección de retención de temperatura; esta sección puede estar constituida por un tubo externo o bien un retardador incluido en el propio intercambiador; el mas común es el tubo de retención, en donde el tiempo que la leche es retenida es de 15 a 20 segundos. A la salida de esta zona de retención, la leche pasa por una válvula de desviación; en esta válvula, si la leche no alcanza la temperatura de 72 - 73ºC, automáticamente la hace regresar al tanque regulador o de alimentación para ser luego reprocesada; pero si la leche alcanza la temperatura de 72 - 73ºC, pasa entonces a la zona de regeneración o precalentamiento, donde es enfriada por la leche cruda hasta los 18ºC. De aquí la leche pasa a la sección de enfriamiento en donde se distinguen dos zonas: una por donde se hace circular agua fría y la otra en donde circula agua helada, para terminar de esta manera el recorrido de la leche, saliendo del intercambiador a la temperatura de 4ºC generalmente.
Las ventajas de la pasteurización HTST respecto a la LTLT son las siguientes:
a) Pueden procesarse en forma continua grandes volúmenes de leche.
b) La automatización del proceso asegura una mejor pasteurización.
c) Es de fácil limpieza y requiere poco espacio.
d) Por ser de sistema cerrado se evitan contaminaciones.
e) Rapidez del proceso.
a) No puede adaptarse al procesamiento de pequeñas cantidades de leche.
b) Las gomas que acoplan las placas son demasiado frágiles.
c) Es difícil un drenaje o desagote completo.
En cuanto a las enzimas, la pasteurización destruye las lipasas y se inhibe la actividad de las fosfatosas alcalinas.
Una leche ultrapasteurizada se puede obtener con un tratamiento térmico entre 110ºC y 115ºC por un lapso de tiempo corto de 4 segundos, mientras que la leche esterilizada tiene un calentamiento hasta de 140 - 150ºC en el mismo tiempo. El proceso mas común para obtener estos productos es por inyección directo de vapor purificado, con la cual s eleva la temperatura; la leche pasa inmediatamente a una cámara de vacío, en donde ocurre una expansión del líquido con la siguiente separación del vapor.
Acidez: se determina volumétricamente, utilizando, para valorar un volumen determinado de leche, una solución de NaOH de concentración exactamente conocida y fenolftaleina (pH de viraje de 8.0 a 9.8) como reactivo indicador. Puesto que la acidez es suma de dos componentes (natural y desarrollada) y el valor que interesa en la práctica es el último, se utiliza la valoración anterior como un criterio arbitrario para la determinación de la “acidez total de la leche”. La expresión correcta de los resultados se realiza generalmente en “grados Dornic” ºD, que expresan el contenido de ácido láctico. Puede definirse como el número de décimas de mililitro de “sonda Dornic”, NaOH M/9 (0.11 M), utilizados para valorar 10 mL de leche en presencia de fenolftaleina.
pH: se realiza por lectura directa introduciendo el electrodo de un pHmetro, previamente ajustado con tampones de pH conocido 4,00 y 7,00, en la leche, la cual debe ser calentada y homogeneizada a 40ºC para dispersar la materia grasa y posteriormente enfriada a 20ºC.
Indice de refracción
Sólidos grasos: La determinación de la grasa en la leche se realiza mediante la técnica volumétrica de Gerber empleando el butirómetro de Gerber según el método oficial de análisis de leche y productos lácteos
Sólidos totales: utilizando la fórmula de Richmond que se muestra más adelante.
Sólidos no grasos: son todos los componentes de la leche excepto el agua y los sólidos grasos.
Lactosa: De todos los componentes de la leche es el que se encuentra en mayor porcentaje, del 4.7 al 5.2%, siendo además el mas constante. La lactosa es un carbohidrato disacarido (el “azúcar” de la leche) y se halla libre en suspensión. La lactosa es el factor limitante en la producción de leche, o sea que la cantidad de leche que se produce dependerá de la formación de lactosa. Se distingue de los demás azucares por su estabilidad en el tracto digestivo del hombre y es la única fuente de galactosa para el hombre.
Químicamente, la lactosa es un disacarido de glucosa y galactosa
Sanitizantes residuales: cloruros
DIAGRAMA DE BLOQUES
Introducir electrodo y anotar lectura Ajustar el potencioetro Transferir a matraz erlenmeyer Pesar 100g de leche
Adicionar fenolftaleína
Pesar 9 g de leche Diluir con 10 mL de agua Titular con NaOH 0.1 N
DETERMINACIÓN DE SOLIDOS TOTALES
Utilizar la formula de Richmond
DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS GRASOS
Colocar en el butirómetro 10 mL de H2SO4, 11 mL de leche 1 mL de alcohol amilico Incubar en B.M. 65º C 30 min Realizar lectura
DETERMINACIÓN DE INDICE DE REFRACCIÓN
Agitar y filtrar Añadir 5 mL de solución de sulafato de cobre Colocar 20 mL de leche en matraz Colocar 1 o 2 gotas de filtrado en refractómetro
10 mL de Na2SO4 1 mL de ácido acético glacial Adicionar 6 mL de acetato de plomo Añadir 25 mL de agua Colocar 10 mL de leche
Reposar 30 minutos Diluir Filtrar y transferir a bureta
SANITIZANTES RESIDUALES
Mezclar 5ml de leche y 1.5 ml de soln. KI al % Agregar 4 ml de HCl diluido Mezclar Colocar en BM.a 85º C Reposar 10 minutos Enfriar en baño de hielo y filtrar Agregar a 0.5ml de filtrado 1 ml de soln de almidon Observar
Dterminación de la acidez para el caso de la leche pasteurizada "lala". Volumen gastado de hidróxido de sodio fue de 1.0 mL.
Imágenes que muestran los pasos a seguir para determinar el indice de refracción.
Butirómetro mostrando el porcentaje de grasa para cada una de las leches analizadas en el laboratorio.
Preparación del defecado de la muestra para cada una de las dos leches analizadas(pasteurizada"lala" y ultrapasteurizada"nutrileche"), reposando 30 minutos.
Preparación de las soluciones a titular con las muestras defecadas.
Formación de una coloración rojiza "cobre", lo que nos indicaba el punto final de la titulación.
CÁLCULOS
Formula de Richmond. Para sólidos totales:
% sol = (0.25 x d) + (1.21 x % G) + 0.66
PASTEURIZADA
% Sólidos totales = (0.25 x 1.029) + (1.21 x 2) + 0.66
% Sólidos totales = 3.33
ULTRAPASTEURIZADA
% Sólidos totales = (0.25 x 1.034) + (1.21 x 2.8) + 0.66
% Sólidos totales = 4.30
LACTOSA
Lactosa g/L = “f”/V x 10
PASTEURIZADA (Volumen gastado7.9 mL)
Lactosa = 3087 mg/ 7.9 mL x 10
Lactosa = 39.07
ULTRAPASTEURIZADA (Volumen gastado 5.6 mL)
Lactosa = 3087 mg/ 5.6 mL x 10
Lactosa = 55.12
CARACTERISTICAS ORGANOLÉPTICA | ||
PASTEURIZADA | ULTRAPASTEURIZADO | |
COLOR | Blanco aporcelanado. | Ligeramente amarillo |
OLOR | Inodoro, característico. | Inodoro, característico. |
SABOR | Ligeramente dulce | Ligeramente dulce |
CONSISTENCIA | Característico | Característico |
ANÁLISIS FISICOQUIMICO | ||
PASTEURIZADA | ULTRAPASTEURIZADA | |
Ph | 6.8 | 6.5 |
ACIDEZ | 0.1 | 0.14 |
SÓLIDOS TOTALES | 3.33 | 4.30 |
SÓLIDOS NO GRASOS | 1.33 | 1.5 |
SÓLIDOS GRASOS | 2.0 | 2.8 |
INDICE DE REFRACCIÓN | 1.3415 | 1.3415 |
LACTOSA | 39.7 | 55.12 |
SÓLO PARA LECHE PASTEURIZADA | ||
SANITIZANTES RESIDUALES Cl | NEGATIVO | |
Características | Leche Estandarizada | Leche Semidescremada | Leche Descremada |
Materia Grasa (%) | 3 | >0.5 y ≤ 3 | ≤ 0.5 |
Sólidos totales mínimos % | 11.0 | 10.0 | 8.0 |
Sólidos no grasos mínimos (%) | 8.35 | 8.0 | 8.0 |
Acidez como ácido láctico | | | |
Máximo (%) | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
Mínimo (%) | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
Presencia de conservantes | Negativo |
CONCLUSIÓN
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede observar que no coinciden con lo establecido en la norma, esto fue debido posiblemente a una mala elaboración de la técnica, el no haber seguido los pasos. En cuanto a los resultados obtenidos de solidos totales fueron minimos para ambas leches, tanto para la leche pasteurizada “lala” como para la leche ultrapasteurizada “nutrileche”. Lo que si esta dentro del rango es el porcentaje de grasa la cual la leche ultrapasteurizada tiene un porcentaje mayor esto es debido a que esta enriquecida con grasa vegetal, la leche ultrapasteurizada no presenta sanitizantes residuales, y en cuanto a la lactosa, el resultado no fue muy favorable debido a que no coinciden con lo marcado en lo establecido en el producto.
BIBLIOGRAFIA
http://www.hipotesis.com.ar/hipotesis/Agosto2001/Catedras/Lecheria.htm
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/manchi/alim/leche.pdf
www3.unileon.es/personal/wwdhtmjo/MANDEFEC/Practtecno/Documpractecno/analleche.doc
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