Alimentos de los Humanos || Leche y derivados
La leche es un alimento líquido de color blanco-amarillento, secretado por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos. Es rico en proteínas, grasas, carbohidratos, vitaminas y minerales, por lo que se trata de un alimento importante desde el punto de vista nutricional.
El sistema de obtención de la leche y sus derivados se ha transformado de forma gradual en un proceso industrializado y complejo en los países desarrollados. La producción lechera tiende a concentrarse en aquellas zonas que, además de disponer de un clima húmedo y de recursos económicos suficientes, cuentan con abundantes forrajes y medios de transporte adecuados para canalizarla hacia los centros consumidores.
El consumo de los diferentes tipo de leche y de sus productos derivados es grande, pero variable de unos países a otros, aunque guarda relación con el índice del nivel de vida.
Son varios los animales de los que se utiliza su leche (cabra, oveja, búfalo, camello), y que difiere, aunque sea escasamente, en la concentración de sus componentes. Los datos y la exposición que se presentan hacen referencia principalmente a la leche de vaca.
ver anexo 1
Tratamientos térmicos de la leche
La leche es un excelente medio de cultivo para muchos organismos, por lo que no es conveniente beberla, si no se esteriliza apropiadamente. Para ello se llevan a cabo una serie de tratamientos, cuyas características se describen a continuación y de los que se derivan la denominaciones que se hace, habitualmente, de las leches.
A) Pasteurización. No asegura la destrucción de los gérmenes patógenos. Puede ser: a) baja, 63° C , 30 min., b) alta, 72° C, 15 min.,c) instantánea, 95° C.
B) Esterilización. Asegura la destrucción de los gérmenes patógenos. Puede ser: a) simple, 115° C, 15 min., b) UHT, 135° C,10-15 seg., o también 145° C, 1-3 seg.
C) Concentracion, por evaporación a 50-60 °C
D) Deshidratación, por reducción de la cantidad de agua a 3-4%
Tipos de leche según su proporción (%) de agua
Pueden ser: a) pasteurizada (90%), b) esterilizada (90%), c) UHT (90%), d) concentrada entera (66%), e) concentrada azucarada (26%), f) en polvo entera (4 %)
Composicion de la leche
La leche de vaca proporciona unas 80 kcal por 100 ml y contiene alrededor de un 85% de agua.
Proteínas
El contenido en proteínas es del 3.5%. Están constituídas por caseína, lactoalbúmina y lactoglobulina. La caseína es una proteína, que se encuentra combinada con calcio y en forma de suspensión coloidal (caseinógeno). Está formada por varias moléculas de caseínas alfa, beta, gamma, kappa, lambda. La lactoalbúmina y la lactoglobulina son proteínas solubles, ricas en aminoácidos azufrados. La lactoalbúmina es un producto muy cercano a la albúmina y fácil de digerir. Se encuentra en forma de solución y precipita por calentamiento a 60 C.
Las proteínas de la leche por su alto contenido en lisina, aminoácido indispensable para el crecimiento, son de gran valor biológico.Las proteínas solubles (lactoalbúmina y lactoglobulina) son más ricas en isoleucina y en aminoácidos azufrados, cisteína y metionina, que la fracción caseínica.
Lípidos
El valor calórico de la leche de vaca es proporcional a su contenido en grasa y suele ser de 3.9 (3.6-4.5) %. Se encuentra en forma de emulsión y puede separarse sin más que dejando reposar la leche. Los lípidos de la leche de vaca están formados: a) 97-99% de triglicéridos, de los cuales, gran parte (dos tercios) son saturados de cadena larga (ácido palmítico, ácido esteárico) y en menor proporción (un tercio) por ácidos grasos monoinsaturados (ácido oléico) y muy poca cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, b) colesterol, y c) fosfolípidos (lecitina, cefalinas), que tienen una acción emulsificante.
ver anexo 2
Carbohidratos
El carbohidrato de la leche es la lactosa que se encuentra en una proporción del 4.5 por ciento. Da un ligero sabor dulce a la leche.
Vitaminas
El contenido en vitaminas depende del ambiente y del alimento proporcionado a las vacas. El color amarillento es debido a los carotenos. La leche descremada es pobre en vitamina A.
ver anexo 3
Minerales
Los minerales más importantes de la leche son calcio, fósforo, hierro, sodio y potasio.
ver anexo 4
Productos lacteos
Varios son los productos obtenidos a partir de la leche de las distintas especies animales. Desde los tiempos más remotos los humanos han intentado conservar y adaptar la leche a sus variadas necesidades y gustos. La presentación que se hace a continuación se refiere a los productos que se consumen principalmente, en la actualidad, en nuestro país.
Derivados fermentafos
Todos los productos derivados de la leche ácida comparten una fermentación en la que, además de bacterias lácticas, participan otros microorganismos y levaduras. Entre las bacterias lácticas se encuentran los géneros Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Entecococcus, Leuconostoc y Pediococcus.
Dependiendo de los microorganismos implicados, la fermentación sigue la glucolisis, con formación predominante de ácido láctico, la ruta de las pentosas-fosfato, con formación de ácido láctico, ácido acético y en ocasiones CO2 , o ambas rutas.
Según la consistencia, los productos pueden ser gelatinosos, batidos, cremosos y líquidos. La elaboración y el envasado en condiciones asépticas o normales seguida de tratamiento térmico, prolonga la vida útil de estos productos.
Yogur
Los cultivos del yogur constan de bacterias acidolácticas termófilas simbióticas (Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus). Se incuba a 42-45° C tras la adición de 1.5-3% de cultivo durante unas 3 horas. El yogur recién obtenido tiene un pH de 4-4.2 aproximadamente y contiene 0.7-1.2% de ácido láctico. Un yogur especial es el obtenido con Lactobacillus acidophillus (37-38° C). La leche acidófila contiene 0.5-0.7% de ácido láctico.
La adición de frutas y azúcar da origen a una gran variedad de productos. Una parte importante del aroma específico del yogur se debe a los compuestos carbonílicos, entre los que predomina el acetaldehído.
Kefir y kumis
El kefir y el kumis son bebidas espumosas, alcohólicas, que contienen dióxido de carbono y son originarias del Turkestán y del Cáucaso. Los granos de kefir, con forma típica de coliflor, con un tamaño que va desde el de un guisante al de una avellana están formados por una microflora todavía no del todo conocida. Intervienen, entre otras, levaduras fermentadoras de lactosa por ej. Candida kefir, Lactobacillus kefir, L. kefiranofacians, Lactococcus lactis subsp. lactis y Acetobacter acetí. El kefir contiene además de ácido láctico (0.5-1.0%), cantidades apreciables de alcohol (0.5-2.0%) así como dióxido de carbono y, debido a la acción proteolítica de las levaduras, productos de degradación de la caseína. El kumis se prepara a partir de leche de yegua o cabra con ayuda de un cultivo puro de kumis . El kumis normal contiene 1.0-3.0% de alcohol. Su elaboración se lleva a cabo de forma semejante al yogur.
Nata
La nata o crema es producto del descremado casi total de la leche (contenido residual de grasa 0.03-0.06%) mediante desnatadoras en proceso hermético, autolimpiable o hermético/autolimpiable. Se utiliza para consumo directo en diversas formas, o para fabricar mantequilla y helados.
Exigencias de la nata para batir son la "batibilidad", y la estabilidad del producto final. Durante el batido se produce primero la acumulación de corpúsculos grasos en la superficie de burbujas de aire de gran tamaño. Al aumentar la formación de burbujas más pequeñas de aire y romperse las membranas de los glóbulos se consigue un aumento de la interfase grasa, que tiene como consecuencia finalmente la gelificación de la película que envuelve las burbujas de aire.
Mantequilla
La mantequilla es la emulsión de agua en aceite que se forma por inversión de fase cuando se bate la nata. Dependiendo del proceso de elaboración se diferencian la mantequilla ácida, procedente de crema acidificada, y la mantequilla dulce, procedente de crema sin acidificar. La mantequilla contiene 81-85% de grasa, 1-16% de agua y 0.5-2% de sustancia seca magra. La fase continua está formada por la fracción líquida de la grasa láctea, en la que se encuentran englobados gránulos de grasa, gotículas de agua y pequeñas burbujas de aire. La consistencia de la mantequilla depende de la relación entre grasa líquida libre y grasa sólida.
El primer paso para la elaboración de la mantequilla es la obtenición de la nata para lo que se centrifuga leche entera en desnatadoras. Según el proceso, el contenido en grasa se ajusta a 25-82%. La nata se pasteuriza a 90-110° C.
Las bacterias butíricas son bacterias (diacetílicas) formadoras de ácidos y aromas, de la nata, entre las que se encuentran Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis y Lactococcus lactis subsp. cremoris bv. citrovorum.
Leche condensada
La leche condensada se obtiene por eliminación parcial de agua y en ocasiones mediante adición de sacarosa (leche condensada azucarada) y se emplea igual que la leche, diluída o sin diluir. La leche condensada sin azucarar se encuentra en el mercado, generalmente, con un grado de grasa del 4, 7, 5 y 10 %.
La fabricación se realiza a partir de leche con el contenido graso deseado. Previamente se calienta a 85-100° C durante 10-25 min. para precipitar la albúmina, destruir los gérmenes y evitar el peligro de posterior incremento de la viscosidad, y finalmente se concentra durante 15-25 min. a 40-80° C en evaporadores a vacío en operación continua. La leche condensada azucarada se obtiene añadiendo sacarosa a la leche hasta una concentración de 45-50% , referida al producto final, tras el precalentamiento a 110-130° C. No es necesaria la esterilización.
Productos lácteos en polvo
La leche desnatada y la leche entera, en polvo, se emplean para reconstituir la leche en países que, por motivos climáticos, carecen de industria láctea o son productos intermediarios para la preparación de leches maternizadas, leches chocolateadas y similares. Se trata de productos instantáneos, cuya calidad depende de su vida útil, solubilidad, sabor, características microbiológicas y estado de sus componentes durante la fabricación. El principal proceso de secado es la pulverización. La liofilización no ofrece ninguna ventaja esencial frente a la pulverización.
Además de la leche en polvo entera y de la desnatada, se obtienen otros productos de modo muy semejante. Son la leche malteada desecada, la crema por pulverización, con un contenido de al menos 42% de grasa en la materia seca y un máximo de 4% de agua, también la mantequilla en polvo y el polvo de crema de leche con un 70-80% de grasa. En las leches maternizadas, la semejanza con la leche materna se consigue, frecuentemente, mediante adición de proteínas del suero lácteo, sacarosa, lactosa, grasa vegetal, vitaminas, elementos traza y por reducción del contenido mineral o modificación de la relación Na/K.
Queso
El queso se obtiene por coagulación de la leche, seguida de separación del suero y posterior maduración con ayuda de microorganismos especiales. En todo el mundo existen unos 2.000 tipos de quesos , que se clasifican de acuerdo con criterios diversos por ejemplo, según el tipo de leche (vaca, cabra, oveja, etc.) o el procedimiento de cuajado (acidificación, cuajo, combinación de ambos procedimientos).
Según el contenido en agua de la materia seca magra (%), los principales grupos son: muy duros (
El sistema de obtención de la leche y sus derivados se ha transformado de forma gradual en un proceso industrializado y complejo en los países desarrollados. La producción lechera tiende a concentrarse en aquellas zonas que, además de disponer de un clima húmedo y de recursos económicos suficientes, cuentan con abundantes forrajes y medios de transporte adecuados para canalizarla hacia los centros consumidores.
El consumo de los diferentes tipo de leche y de sus productos derivados es grande, pero variable de unos países a otros, aunque guarda relación con el índice del nivel de vida.
Son varios los animales de los que se utiliza su leche (cabra, oveja, búfalo, camello), y que difiere, aunque sea escasamente, en la concentración de sus componentes. Los datos y la exposición que se presentan hacen referencia principalmente a la leche de vaca.
ver anexo 1
Tratamientos térmicos de la leche
La leche es un excelente medio de cultivo para muchos organismos, por lo que no es conveniente beberla, si no se esteriliza apropiadamente. Para ello se llevan a cabo una serie de tratamientos, cuyas características se describen a continuación y de los que se derivan la denominaciones que se hace, habitualmente, de las leches.
A) Pasteurización. No asegura la destrucción de los gérmenes patógenos. Puede ser: a) baja, 63° C , 30 min., b) alta, 72° C, 15 min.,c) instantánea, 95° C.
B) Esterilización. Asegura la destrucción de los gérmenes patógenos. Puede ser: a) simple, 115° C, 15 min., b) UHT, 135° C,10-15 seg., o también 145° C, 1-3 seg.
C) Concentracion, por evaporación a 50-60 °C
D) Deshidratación, por reducción de la cantidad de agua a 3-4%
Tipos de leche según su proporción (%) de agua
Pueden ser: a) pasteurizada (90%), b) esterilizada (90%), c) UHT (90%), d) concentrada entera (66%), e) concentrada azucarada (26%), f) en polvo entera (4 %)
Composicion de la leche
La leche de vaca proporciona unas 80 kcal por 100 ml y contiene alrededor de un 85% de agua.
Proteínas
El contenido en proteínas es del 3.5%. Están constituídas por caseína, lactoalbúmina y lactoglobulina. La caseína es una proteína, que se encuentra combinada con calcio y en forma de suspensión coloidal (caseinógeno). Está formada por varias moléculas de caseínas alfa, beta, gamma, kappa, lambda. La lactoalbúmina y la lactoglobulina son proteínas solubles, ricas en aminoácidos azufrados. La lactoalbúmina es un producto muy cercano a la albúmina y fácil de digerir. Se encuentra en forma de solución y precipita por calentamiento a 60 C.
Las proteínas de la leche por su alto contenido en lisina, aminoácido indispensable para el crecimiento, son de gran valor biológico.Las proteínas solubles (lactoalbúmina y lactoglobulina) son más ricas en isoleucina y en aminoácidos azufrados, cisteína y metionina, que la fracción caseínica.
Lípidos
El valor calórico de la leche de vaca es proporcional a su contenido en grasa y suele ser de 3.9 (3.6-4.5) %. Se encuentra en forma de emulsión y puede separarse sin más que dejando reposar la leche. Los lípidos de la leche de vaca están formados: a) 97-99% de triglicéridos, de los cuales, gran parte (dos tercios) son saturados de cadena larga (ácido palmítico, ácido esteárico) y en menor proporción (un tercio) por ácidos grasos monoinsaturados (ácido oléico) y muy poca cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, b) colesterol, y c) fosfolípidos (lecitina, cefalinas), que tienen una acción emulsificante.
ver anexo 2
Carbohidratos
El carbohidrato de la leche es la lactosa que se encuentra en una proporción del 4.5 por ciento. Da un ligero sabor dulce a la leche.
Vitaminas
El contenido en vitaminas depende del ambiente y del alimento proporcionado a las vacas. El color amarillento es debido a los carotenos. La leche descremada es pobre en vitamina A.
ver anexo 3
Minerales
Los minerales más importantes de la leche son calcio, fósforo, hierro, sodio y potasio.
ver anexo 4
Productos lacteos
Varios son los productos obtenidos a partir de la leche de las distintas especies animales. Desde los tiempos más remotos los humanos han intentado conservar y adaptar la leche a sus variadas necesidades y gustos. La presentación que se hace a continuación se refiere a los productos que se consumen principalmente, en la actualidad, en nuestro país.
Derivados fermentafos
Todos los productos derivados de la leche ácida comparten una fermentación en la que, además de bacterias lácticas, participan otros microorganismos y levaduras. Entre las bacterias lácticas se encuentran los géneros Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Entecococcus, Leuconostoc y Pediococcus.
Dependiendo de los microorganismos implicados, la fermentación sigue la glucolisis, con formación predominante de ácido láctico, la ruta de las pentosas-fosfato, con formación de ácido láctico, ácido acético y en ocasiones CO2 , o ambas rutas.
Según la consistencia, los productos pueden ser gelatinosos, batidos, cremosos y líquidos. La elaboración y el envasado en condiciones asépticas o normales seguida de tratamiento térmico, prolonga la vida útil de estos productos.
Yogur
Los cultivos del yogur constan de bacterias acidolácticas termófilas simbióticas (Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus). Se incuba a 42-45° C tras la adición de 1.5-3% de cultivo durante unas 3 horas. El yogur recién obtenido tiene un pH de 4-4.2 aproximadamente y contiene 0.7-1.2% de ácido láctico. Un yogur especial es el obtenido con Lactobacillus acidophillus (37-38° C). La leche acidófila contiene 0.5-0.7% de ácido láctico.
La adición de frutas y azúcar da origen a una gran variedad de productos. Una parte importante del aroma específico del yogur se debe a los compuestos carbonílicos, entre los que predomina el acetaldehído.
Kefir y kumis
El kefir y el kumis son bebidas espumosas, alcohólicas, que contienen dióxido de carbono y son originarias del Turkestán y del Cáucaso. Los granos de kefir, con forma típica de coliflor, con un tamaño que va desde el de un guisante al de una avellana están formados por una microflora todavía no del todo conocida. Intervienen, entre otras, levaduras fermentadoras de lactosa por ej. Candida kefir, Lactobacillus kefir, L. kefiranofacians, Lactococcus lactis subsp. lactis y Acetobacter acetí. El kefir contiene además de ácido láctico (0.5-1.0%), cantidades apreciables de alcohol (0.5-2.0%) así como dióxido de carbono y, debido a la acción proteolítica de las levaduras, productos de degradación de la caseína. El kumis se prepara a partir de leche de yegua o cabra con ayuda de un cultivo puro de kumis . El kumis normal contiene 1.0-3.0% de alcohol. Su elaboración se lleva a cabo de forma semejante al yogur.
Nata
La nata o crema es producto del descremado casi total de la leche (contenido residual de grasa 0.03-0.06%) mediante desnatadoras en proceso hermético, autolimpiable o hermético/autolimpiable. Se utiliza para consumo directo en diversas formas, o para fabricar mantequilla y helados.
Exigencias de la nata para batir son la "batibilidad", y la estabilidad del producto final. Durante el batido se produce primero la acumulación de corpúsculos grasos en la superficie de burbujas de aire de gran tamaño. Al aumentar la formación de burbujas más pequeñas de aire y romperse las membranas de los glóbulos se consigue un aumento de la interfase grasa, que tiene como consecuencia finalmente la gelificación de la película que envuelve las burbujas de aire.
Mantequilla
La mantequilla es la emulsión de agua en aceite que se forma por inversión de fase cuando se bate la nata. Dependiendo del proceso de elaboración se diferencian la mantequilla ácida, procedente de crema acidificada, y la mantequilla dulce, procedente de crema sin acidificar. La mantequilla contiene 81-85% de grasa, 1-16% de agua y 0.5-2% de sustancia seca magra. La fase continua está formada por la fracción líquida de la grasa láctea, en la que se encuentran englobados gránulos de grasa, gotículas de agua y pequeñas burbujas de aire. La consistencia de la mantequilla depende de la relación entre grasa líquida libre y grasa sólida.
El primer paso para la elaboración de la mantequilla es la obtenición de la nata para lo que se centrifuga leche entera en desnatadoras. Según el proceso, el contenido en grasa se ajusta a 25-82%. La nata se pasteuriza a 90-110° C.
Las bacterias butíricas son bacterias (diacetílicas) formadoras de ácidos y aromas, de la nata, entre las que se encuentran Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis y Lactococcus lactis subsp. cremoris bv. citrovorum.
Leche condensada
La leche condensada se obtiene por eliminación parcial de agua y en ocasiones mediante adición de sacarosa (leche condensada azucarada) y se emplea igual que la leche, diluída o sin diluir. La leche condensada sin azucarar se encuentra en el mercado, generalmente, con un grado de grasa del 4, 7, 5 y 10 %.
La fabricación se realiza a partir de leche con el contenido graso deseado. Previamente se calienta a 85-100° C durante 10-25 min. para precipitar la albúmina, destruir los gérmenes y evitar el peligro de posterior incremento de la viscosidad, y finalmente se concentra durante 15-25 min. a 40-80° C en evaporadores a vacío en operación continua. La leche condensada azucarada se obtiene añadiendo sacarosa a la leche hasta una concentración de 45-50% , referida al producto final, tras el precalentamiento a 110-130° C. No es necesaria la esterilización.
Productos lácteos en polvo
La leche desnatada y la leche entera, en polvo, se emplean para reconstituir la leche en países que, por motivos climáticos, carecen de industria láctea o son productos intermediarios para la preparación de leches maternizadas, leches chocolateadas y similares. Se trata de productos instantáneos, cuya calidad depende de su vida útil, solubilidad, sabor, características microbiológicas y estado de sus componentes durante la fabricación. El principal proceso de secado es la pulverización. La liofilización no ofrece ninguna ventaja esencial frente a la pulverización.
Además de la leche en polvo entera y de la desnatada, se obtienen otros productos de modo muy semejante. Son la leche malteada desecada, la crema por pulverización, con un contenido de al menos 42% de grasa en la materia seca y un máximo de 4% de agua, también la mantequilla en polvo y el polvo de crema de leche con un 70-80% de grasa. En las leches maternizadas, la semejanza con la leche materna se consigue, frecuentemente, mediante adición de proteínas del suero lácteo, sacarosa, lactosa, grasa vegetal, vitaminas, elementos traza y por reducción del contenido mineral o modificación de la relación Na/K.
Queso
El queso se obtiene por coagulación de la leche, seguida de separación del suero y posterior maduración con ayuda de microorganismos especiales. En todo el mundo existen unos 2.000 tipos de quesos , que se clasifican de acuerdo con criterios diversos por ejemplo, según el tipo de leche (vaca, cabra, oveja, etc.) o el procedimiento de cuajado (acidificación, cuajo, combinación de ambos procedimientos).
Según el contenido en agua de la materia seca magra (%), los principales grupos son: muy duros (
