ANÁLISIS DE LECHE FRESCA DE VACA

Fabricio Noel Ledezma Gallegos
Farmacia 01

· OBJETIVO

Realizar las pruebas correspondientes para determinar las propiedades de una muestra de leche fresca de vaca así como su calidad y su aptitud para el consumo humano basándonos en las normas establecidas por la federación.

· INTRODUCCION

La leche es un líquido blanquecino y opaco producido por la secreción de las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos Esta capacidad secretora es una de las características que definen a los mamíferos.
De acuerdo a los estándares de identidad, la leche de vaca se define como la secreción láctea, entera, no adulterada, no alterada y no ajustada, obtenida por ordeño completo de animales bovinos sanos y que no contienen cantidades apreciables de calostro. El termino leche, no calificado, significa leche de vaca.

La principal función de la leche es la de nutrir a las crías hasta que son capaces de digerir otros alimentos. Además, cumple las funciones de proteger el tracto gastrointestinal de las crías contra microorganismos patógenos, toxinas e inflamación y contribuye a la salud metabólica regulando los procesos de obtención de energía, en especial el metabolismo de la glucosa y la insulina. Es el único alimento que ingieren las crías de los mamíferos (del niño de pecho en el caso de los seres humanos) hasta el destete. La leche de los mamíferos domésticos (de vaca, principalmente, pero también de oveja, cabra, yegua, camella, etc.) forma parte de la alimentación humana de algunas culturas.

La leche es la materia prima con la que se elaboran numerosos productos lácteos, como la mantequilla, el queso, el yogurt, entre otros. Es muy frecuente el empleo de los derivados de la leche en las industrias agroalimentarias, químicas y farmacéuticas en productos como la leche condensada, leche en polvo, caseína o lactosa. La leche de vaca se utiliza también en la alimentación animal. Está compuesta principalmente por agua, iones (sal, minerales y calcio), carbohidratos (lactosa), materia grasa y proteínas.
Propiedades físicas

La leche de vaca tiene una densidad media de 1,032 g/mL. Es una mezcla compleja y heterogénea compuesta por un sistema coloidal de tres fases:
Solución: los minerales así como los hidratos de carbono se encuentran disueltos en el agua.
Suspensión: las sustancias proteicas se encuentran con el agua en suspensión.
Emulsión: la grasa en agua se presenta como emulsión.

Contiene una proporción importante de agua (cerca del 87%). El resto constituye el extracto seco que representa 130 gramos (g) por l y en el que hay de 35 a 45 g de materia grasa.
Otros componentes principales son los glúcidos lactosa, las proteínas y los lípidos. Los componentes orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas), y los componentes minerales (Ca, Na, K, Mg, Cl). La leche contiene diferentes grupos de nutrientes. Las sustancias orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas) están presentes en cantidades más o menos iguales y constituyen la principal fuente de energía. Estos nutrientes se reparten en elementos constructores, las proteínas, y en compuestos energéticos, los glúcidos y los lípidos.
Propiedades químicas

El pH de la leche es ligeramente ácido (pH comprendido entre 6,6 y 6,8). Otra propiedad química importante es la acidez, o cantidad de ácido láctico, que suele ser de 0,15-0,16% de la leche.
Las sustancias proteicas de la leche son las más importantes en el aspecto químico. Se clasifican en dos grupos: proteínas (la caseína se presenta en 80% del total proteínica, mientras que las proteínas del suero lo hacen en un 20%), y las enzimas.

La actividad enzimática depende de dos factores: la temperatura y el pH; y está presente en todo el sistema de diversas formas. La fosfatasa es un inhibidor a temperaturas de pasteurización e indica que se realizó bien la pasteurización. La reductasa es producida por microorganismos ajenos a la leche y su presencia indica que está contaminada. La xantoxidasa en combinación con nitrato de potasio (KNO3) inhibe el crecimiento de bacterias butíricas. La lipasa oxida las grasas y da olor rancio a los productos y se inhibe con pasteurización. La catalasa se incrementa con la mastitis y, si bien no deteriora el alimento, se usa como indicador microbiológico.

Determinación de extracto etéreo

Este método se basa en la digestión parcial de los componentes de la leche, excepto la grasa, en ácido sulfúrico. Emplea alcohol isoamílico para ayudar a romper la emulsión de la leche y evitar que se queme la capa de grasa. El alcohol iso-amílico reacciona con el ácido sulfúrico formando un éster que es completamente soluble en dicho ácido.

Determinación de pH

Las bacterias pueden alcalinizar a la leche, por descomposición de la albúmina y la formación de amoniaco.
La acidez la originan los siguientes componentes: caseína 0.05 - 0.08% lactoalbúminas 0.01%, ácido carbónico 0.01 - 0.02%, citratos 0.01% y fosfatos 0.06 - 0.09%. Se considera como intervalo para la acidez de la leche entre 1.4 y 1.7 g/L expresada en ácido láctico.
La lactosa no interviene directamente, sino solubilizando el fosfato de calcio y los citratos alcalinos. El cloruro sódico y otros componentes de las cenizas no tienen acción. Solamente se debe a los elementos en solución. En la leche es el factor pH, y no la acidez titulable el que controla los procesos de coagulación, así como la actividad de las enzimas, el desarrollo de bacterias y la reacción del indicador de coloración.

· DETERMINACIONES PROPUESTAS PARA EL ANALISIS FISICOQUIMICO DE LA LECHE.

1. CARACTERISTICAS ORGANOLÉPTICAS.
1.1 Color
1.2 Olor
1.3 Sabor
1.4 Consistencia

2. ANALISIS HIGIENICO SANITARIO

3. ANALISIS FISICOQUIMICO
3.1 Densidad.
3.2 Punto crioscópico.
3.3 Acidez.
3.4 pH.
3.5 Sólidos totales.
3.6 Sólidos no grasos.
3.7 Sólidos grasos.
3.8 Prueba de alcohol.
3.9 Neutralizantes.
3.10 Antisépticos y conservadores.
3.11 Adulterantes
3.12 Índice de refracción del suero cúprico

· CARACTERISTICAS ORGANOLÉPTICAS.

1.1 Color Beige
1.2 Olor Característico
1.3 Consistencia Líquida
1.4 Sabor ------------

· ANALISIS HIGIENICO SANITARIO.

Diagrama

1. Filtrar medio litro de leche
2. Comparar residuo en filtro con los siguientes estándares:
a. Leche limpia: Aquella que no deja residuo en el filtro.
b. Leche ligeramente sucia: Aquella que deja un residuo apenas perceptible en el filtro.
c. Leche sucia: Aquella que deja un residuo evidente en el filtro.
d. Leche muy sucia: Aquella que deja un residuo grande en el filtro.

· ANALISIS FISICOQUÍMICO

· Densidad

La densidad de la leche varía entre los valores dados según sea la composición de la leche, pues depende de la combinación de densidades de sus componentes. La densidad de la leche puede fluctuar entre 1.028 a 1.034 g/cm3 a una temperatura de 15º C; su variación con la temperatura es 0.0002 g/cm3 por cada grado de temperatura.
La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/cm3) es para una leche entera, pues la leche descremada esta por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm3), mientras que una leche aguada tendrá valores menores de 1.028 g/cm3.

· Punto crioscópico

Este método es utilizado para evaluar el contenido de agua adicionando a la leche. No se realiza ya que no contamos con un críoscopo.

· Acidez

Una leche fresca posee una acidez de 0.15 a 0.16%. Esta acidez se debe en un 40% a la anfotérica, otro 40% al aporte de la acidez de las sustancias minerales, CO2 disuelto y acidez orgánicos; el 20% restante se debe a las reacciones secundarias de los fosfatos presentes.

Una acidez menor al 15% puede ser debido a la mastitis, al aguado de la leche o bien por la alteración provocada con algún producto alcalinizante.

Una acidez superior al 16% es producida por la acción de contaminantes microbiológicos.

Material

· Balanza analítica.
· Bureta graduada con subdivisiones de 0.01 ml.
· Vaso de precipitados de 50 ml.
· Bastoncillo de vidrio.
· Solución 0.1 N de NaOH.

Diagrama

1. 9g de leche
2. Diluir 10mL de agua destilada
3. 5 gotas de solución alcohólica de fenolftaleína
4. Titular con NaOH
5. Mantener coloración rosa por 30 seg.

Cálculos

% de Acidez = V x N x 0.090 / M x 100
% de Acidez = 2 x 0.1 x 0.090 / 9 x 100 = 0.2%

Donde la acidez esta expresada en ácido láctico
V = volumen de la basada usada en la titulación en mL
N = normalidad de la base utilizada en la titulación.
M = Peso de la leche en g

Resultado

Viró a rosa con 2 mL de NaOH
% de Acidez = 0.2%

· pH

La leche es de característica cercana a la neutra. Su pH puede variar entre 6.5 y 6.65.

Valores distintos de pH se producen por deficiente estado sanitario de la glándula mamaria, por la cantidad de CO2 disuelto; por el desarrollo de microorganismos, que desdoblan o convierten la lactosa en ácido láctico; o por la acción de microorganismos alcalinizantes.

Material

Matraz Erlenmeyer de 250 mL
Solución buffer pH 4.
Solución buffer pH 7.
Pesada muestra.
Potenciometro.

Diagrama

1. 100g de leche
2. Calibrar potenciómetro con buffer
3. Realizar lectura

Resultado

pH = 6.68

· Sólidos Totales

Es la suma de los sólidos disueltos y los sólidos en suspensión. Indican el grado de concentración de la muestra.

Material

Balanza analítica.
Cápsula de Níquel o de porcelana.
Estufa de secado con control de temperatura (± 1º C)
Desecador.
Bastoncillo de vidrio.
Triangulo refractario.
Baño María.
Termómetro.
Arena.

Diagrama

1. Pesar en cápsula a peso constante 10g de leche
2. Calentar a BM por 20 minutos
3. Secar en estufa por 4 horas a 99° C
4. Transferir a desecador para atemperar
5. pesar hasta peso constante

Cálculos

% de Sólidos totales = (b + a) / p x 100.

Donde:
b = peso de la cápsula con arena y muestra seca.
a = peso de la cápsula con arena.
p = peso de la leche.

% de Sólidos totales = (33.0333 + 32.2480) / 10.0058 x 100 = 7.8%

Resultado

% de sólidos totales = 7.8%

· Sólidos no grasos

Los sólidos no grasos se determinan a través de la siguiente diferencia:

Sólidos no grasos = Sólidos totales – grasa.

Resultado

Sólidos no grasos = 7.8% – 2% = 5.8%

· Sólidos grasos (Método Gerber)

Valor normal 3 – 6%

Diagrama

1. Agregar 10mL de H2SO4 en butirómetro.
2. 11mL de leche
3. 1mL de ácido amílico
4. Mezclar y colocar en B. M. por 30 min.
5. Realizar lectura

Resultado

2% de grasa.

· Prueba de alcohol

Útil para determinar la estabilidad de la leche en el proceso de la evaporación y de la esterilización.
Prueba negativa: Leche que presenta 0.16 ó 0.18% de acidez y ph 6.5 a 6.7 no coagula. Y presenta un color lila a rosa.
Prueba positiva: leche que presenta descomposición con actividad bacteriana y contienen elevada acidez y disminución de pH.

Material

Muestra de leche bronca.
Tubo de ensaye.
Alcohol.

Diagrama

1. 2mL de muestra
2. 2mL de alcohol en solución y mezclar
3. Reportar resultado

Resultado

Negativo.

· Neutralizantes.

a) Detección de cal e hidróxido de calcio.

Material

Muestra de leche bronca.
Papel filtro.
Oxalato de potasio.
Fenoftaleína al 1% en etanol.

Diagrama

1. 50mL de muestra
2. Dejar reposar y filtrar
3. Al sedimento agregar 2mL de solución de oxalato de potasio + 6 gotas de fenoltaleína
4. Desarrollo de color rosa indica presencia de cal

Resultado

Negativo

b) Detección de carbonatos y bicarbonatos

Material

Tubo de ensaye
Ac. Clorhidrico al 36%.

Diagrama

1. 5mL de leche
2. 6 gotas de HCl
3. Formación de efervescencia indica presencia de carbonatos o bicarbonatos en muestra

Resultado

Positivia. Si hay presencia de carbonatos.

· Detección de antisépticos y conservadores

a) Detección de formaldehído

Material

Pipetas graduadas de 10 ml.
Tubos de ensaye.
Acido sulfúrico concentrado.
Acido clorhidrico al 25%.
Reactivo de Schiff
Tricloruro férrico.

Diagrama

1. 5 mL de leche
2. 5 mL de H2SO4
3. Formación de dos fases
4. Si en interfase hay formación de coloración violeta a púrpura indica presencia de formaldehído

Resultado

Negativo

b) Detección de ácido bórico

Material

Tubos de ensaye.
Solución de Hidróxido de sodio 0.1 N
Solución de glicerina al 50%
Solución indicadora de fenoftaleína al 1% de etanol.

Diagrama

1. 5mL de leche + 4 gotas de fenolftaleína + 5 gotas de NaOH
2. Coloración rosa
3. Dividir muestra en dos tubos
4. A uno agregar volumen igual de agua y al otro volumen igual de solución de glicerina
5. En ausencia de ácido bórico los dos tubos tendrán la misma intensidad de color rosa.

Resultado

Negativo

· Adulterantes

a) Almidón

Material

Probeta graduada de 10 mL
Tubo de ensaye de 50 mL
Baño de agua con hielo.
Solución saturada de yodo

Diagrama

1. 10mL de leche
2. Calentar a ebullición
3. Enfriar en baño de agua
4. 2 gotas de solución saturada de yodo
5. Coloración azul a rojiza indica presencia de almidón

Resultado

Negativo

b) Sacarosa

Material

Probeta graduada de 20 mL
Tubo de ensaye de 50 mL
Acido clorhídrico.
Resorcina.

Diagrama

1. 15mL de muestra
2. 1mL de HCl + 1g de resorcina
3. Agitar y calentar en BM a 45° C por 5 minutos
4. Coloración rojiza indica presencia de sacarosa

Resultado

Negativo

· Índice de refracción del suero cúprico.

Material

Pipeta volumétrica de 20 mL
Pipeta volumétrica de 5 mL
Embudo
Refractómetro de Abbe
Solución de sulfato de cobre 7.255

Diagrama

1. 20mL de leche + 5mL de solución de CuSO4
2. Agitar y filtrar
3. Colocar 1-2 gotas de filtrado en prisma de refractómetro
4. Determina índice de refracción.

Resultado

Índice de refracción = 1.432

· Conclusión

Una vez realizado las pruebas podemos concluir que muy posiblemente la leche este adulterada con agua ya que los resultados de varia pruebas resultaron con valores menores a los establecidos oficialmente; sin embargo se puede comprobar con la aplicación de otras pruebas que no realizamos.

· Bibliografía

Norma Oficial para Leche Cruda y Leche Higienizada, decreto no. 18862- MEC.
Manual de Analisis de alimentos I.Q.F.B. Rosa María García Martínez. Morelia Mich. Septiembre del 2005.
NMX-F-420-1982. PRODUCTOS ALIMENTICIOS PARA USO HUMANO.
DETERMINACIÓN DE ACIDEZ EN LECHE FLUIDA. FOOD PRODUCTS FOR HUMAN USE DETERMINATION OF ACIDITY IN FLUID MILK. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.
NMX-F-387-1982. ALIMENTOS. LECHE FLUIDA DETERMINACIÓN DE GRASABUTÍRICA POR EL MÉTODO DE GERBER. FOODS. FLUID MILK.
DETERMINATION OF BUTTERFAT BY THE GERBER METHOD. NORMASMEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.
http://www.monografias.com/trabajos6/lacte/lacte.shtml
www.reventazon.meic.go.cr/informacion/onnum/normas/18862.pdf
http://www.hipotesis.com.ar/hipotesis/Agosto2001/Catedras/Lecheria.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Leche
http://www.agrobit.com.ar/Info_tecnica/Ganaderia/prod_lechera/GA000002pr.htm
http://www.geocities.com/bovinos_la/leche.htm