PARA OBTENER EL TITULO DE

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

Enseñar la explotación de la tierra, no la del hombre".

PROYECTO DE TESIS:

"Obtención

de Biomasa

a

Partir de Cultivos Lácticos Usando Suero de Leche Como Substrato".

QUE PRESENTA :

GiiHernCúlda

G a u e

PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL.

JURADO

CALIFICADOR:

DIRECTOR: ASESOR

MC. Gabirid Leyva Roelas. MC. Abraham Viüegas de Gante.

ASESOR ASESOR:

MC. Javier Vence Garduño.

Dr.

AmPcar Renin Mejenes Quijano.

Chapingo, México. 15 de Enero de 1991.

PROYECTO D E TESIS:

“Ohtención de Biomasa a Partir de Cultivos Lácticos Usando Suero de Leche Como Suhstrdto”.

QUE PRESENTA Gil Hernández González

PARA OBTENER EL TíTULO DE: _{INGENIERO AGROINDUSTRIAL}

JURADO CALIFICADOR

___

INDICE PAGINA

I . LISTADO DE TABLAS. CUADROS Y GRAFICAS ... I1 . RESUMEN ... ...

111 . INTRODUCCION ...

IV . REVISION BlBLl AFICA ... ... A . BIOMASA ...

2 . Microorganismos Relacionados con la Producción de Biomasa ... B . LIECHE ...

1 . Aispectos Económicos del Sistema Agroindustrial Leche ... 2 . Aspectos de Política en el Sistema Agroindustrial Leche ... 3 . Productos Lácteos ...

4 . Subproductos Lácteos ...

C . CULTIVOS LACTICOS ... 1 . Generalidades ...

2 . Caracterización de Cultivos Lacticos ...

3 . Medios de Cultivo para Microorganismos Lácticos ...

4 . MiStodos de Conservación de Microorganismos a Nivel

de Laboratorio ... V . OBJETIVOS ...

VI . HIPOTESIS ...

VI1 . MATERIALES Y METODOS ...

1 . Aspectos Generales de la IProducción de Biomasa ...

A . MODELO ESTADISTICO ... B .

DISENO

DEL EXPERIMENTO ...

C . MICTODOLOGIA DEL EXPERIMENTO ...

D . MlfTODOLOGlA DE LOS TRATAMIENTOS ... E . METODOLOGíA DE RESULTADOS ... VIII . RESULTADOS Y DlSCUClON ...

IX . RECOMENDACIONES ...

X . CONCLIJSIONES .... ...

XI . BIBLIObRAFíA

..

. . . ...

3

7

8

10 11 13 17 23 27 36 40 48 51 51 52 54

58 62 62 63 63 64 66 67 68 69

81

82

88

LISTADO DE TABLAS CONTENIDAS EN ESTE EJEMPLAR

PAGlNA

1. Estimación del tiempo necesario para duplicar la masa en varios seres vivientes ... ,.. .... ... .., ..., . . ,... . . ... ... ...

2. Alguno!; microorganismos capaces de fermentar diversos substratos ...

3. Producción de Biomasa en Estados Unidos de América a partir de

4. Costos Comparativos de la Producción de Biomasa ...

5.

Compo:sición Quimica de la Biomasa Microbiana por Grupos

6. Contenido de Aminoácidos Esenciales de Muest.ras de

7. Composición Quimica de la Leche de los Principales Animales

8. Poblaciijn, Producción y Rendimiento de la ganaderia Bovina

9. Indicadores de Las Principales Cuencas Lecheras de México ... 1 O. Voiúm,enes de las Principales Importaciones Lecheras de

11. México: Estructura Porcentual de las Principales Importaciones Lecheras del País ...

12. Distribución de Leche Por R . . , . . . , , . . . , . . , . . . . , . . . 13. Destino de La Leche a Diferentes Sectores ... . ... ... ... .... ..., ... 14. Activid,ades Económicas de los Productores, Dimensión de las

. .

microorganismos (Diagrama Ilustrativo) ... . . .

de hilicroorganismos (% en Base Seca) ...

Micr'oorganismos.. . . , . . ~. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .

Explotados.. . . .. . . .. . . .. . . .. . .

de Leche Especializada y

No

Especializada.. ,. , . .. . .. . . .. . .

. . . , . . .

Explotaciones, Principales Fuentes de Alimentos y Características del Manejo de Pastizalec del Estado de Jalisco ...

de la Ganaderia Nacional ... . . . ... .... ... . . . ... .... ... ... .. 15. Jalisco: Estado Actual de La Ganaderia local como comparación

16. Producción, Importación y Conssumo de Leche en México ... 17. C1asific:ación General de los Quesos en función de Diferentes

Factores ... . . ~ .... ... ... ~ . . ... ... . ... ... . . . . . ~ . ... ... ... . . ... ... . . . ... .., .,...

17 18

19 20

21

22

24

28

30

31

31 32 32

34

35 37

18. Rango de Desarrollo en Leche, de Cultivos Streptococus Thermo-

phillus y Lactobacillus Bulgaricus, por la Mezcla de Diferentes Microorganismos ...

Natural (AN), Acidéz Titulable (AT) y Acidéz Desarrollada (AD) des- pues de incubación a 42 "C. ... 20. Composición del Suero de Ques,o Cheddar ...

21. Usos Potenciales del Suero de 1.eche ...

22. Representación Simbólica de

los

Datos de un Diseño

Completamente Azarizado., ... .... 23. Análisi:; de Varianza para los Daltos de Un Diseño

Completamente Azarizado.. ... .... 24. Fórmules Que Se Utilizaron parai estimar la significancia de las

19. Efecto de los sólidos totales en lla mezcla en relación a la Acidez

diferencias entre los parámetros To, pH, Acidéz, YO de Biomasa y % de Azúcares Totales ...

25. Resultaidos Finales de las Pruebas de Acidez ...

26. Resultados Finales de las Pruebas de Azúcares Totales por

el Método de Thing ...

27. Resultados Finales de la Prueba de pH ...

28. Resultados Finales de las Pruebiss de Centrifugación

29. Resultados Finales de las Pruebas de Centrifugación

30. Análisis Bromatologico de la Biornasa de Streptococcus

(Producción de Biomasa en Base Húmeda) ...

(Producción de Biomasa en Ba!se Seca) ...

thermophillus y Lactobacillus Bulgáricus. ...

47

48 48 51

64

65

68 70

73 75

77

79

-__

LISTADO DE CUADROS CONTENIDOS EN ESTE EJEMPLAR

PAGINA

I. Alternativas para producir más Alimentos e Importancia

2. Proceso de Obtención de Biomasa a Partir de Saccharomyces

de la Proteina Microbiana ... 13

. .

cereviciae.. ...

3. Varios Tipos de Substratos para producir Proteína Unicelular a partir de diversas clases de Iblicroorganismos ...

4.

Procesos de Elaboración de queso tipo Chapingo y tipo Panela ...

5. Clasificación de las Leches Fermentadas en Función del

Tipo 'y Microorganismo que utilizan ... 6. Diagrama de Proceso de Elaboración de Yogurth ...

7. Clasificación y Caracterización General de los Cultivos

Lacticos mas Importantes ...

8. Cultivos Bacteriológicos Básicos Para el Crecimiento

de Microorganismos ... 9. Composición del Medio de Cultivo AGAR-LECHE-YEASTREL

para 1-1 Crecimiento de Cultivos Lacticos ...

10. Medio de Cultivo Hodgson para el Computo de Colonias

de Cultivos Lácticos ... 11. Medios de Cultivo para el Aislamiento de Cultivos

Lácticos . . . 12. Medio de Cultivo de Agar de Higado Glucosado y Agar de

Caseina Digerida, para Aislar iCultivos Lácticos por sus

Características de Crecimiento ... 13. Medios de Cultivo para Conservación de Cultivos Lácticos

(Streptococcus thermophillus y Lactobacillus bulgáricus) ...

14. Medio de Conservación Gelosa a la Leche para Cultivos Lácticos [Streptococcus thermophillus y Lactobacillus bulgáricus) ...

, .

15

20

43

45

46

52

54

55

55

56

56

60

i

LICT,ADO DE GRAFICAS CONTENIDAS EN ESTE EJEMPLAR

PAGINA

1. Resultados Finales de la Prueba de Acidez. ...

2. Resultados Finales de la Prueba de Lactosa. ... 3. Resultados Finales de la Prueba de pH. ...

4. Resultados Finales de la Prueba de Centrifugación (Poduc-

71 73

76

. I

cion de Biomasa) ... ... 78

cion de Biomasa en base seca) ...

5. Resultados Finales de la Prueba de Centrifugación (Poduc- 78

I.

RESUMEN

Esta

tisis

f u i

realizada

en

dos partes: la parte práctica

se

realizó

en

las instalaciones

de :u

Unidad

de

Tccoologia Lechera, de la Universidad Autónoma Chapingo y la parte

Teórica

se realizij en la

Universidad Autónoma Chapinso; Chapingo, Edo. de

México.

Esta tésis atrave;!

de un

experimento sencillo

(el

cual se detalla en la parte metodológica)

propone

una

alternativa para la recuperación de

los

componentes del suero de leche,

los

cuales

son

drenados y desechados cuando se elabora

un

queso.

Ei

experimento consiste en fermentar y precipitar los componentes a través de

un

proceso

de acidificación

del suero

de leche con cultivos Iacticos como

los

que se usan para

producír yogurt.

Aunque

es una aitemativa dificil de llevar a la práctica como alternativa

no

debe de de-

scciiirsc, probablcniente dentro de algunos años estemos en mejores condiciones en

nuestro pais

para

poder llevar al campo alt'ernativas como la que aqui se menciona.

i

u.

SUMMARY

This

thesis was made in two times: The practice part was made

in

the

Dairy

Technology

Uni:, from the Universidad Autónoma Chapingo and the theoretical part was made

in

the

Lrniversidad Autónoma Chapingo; ChaIpingo, Edo. de México.

This

thesis throu:;l; a simple experiment (which is detailed in the metodical part) proposes

an

alternative for

the

whey milk components recuperation, which are drained and wasted

in the cheese elaboration.

The experiment consists in the fermentation and precipitation of the whey components

through an acidity process with lactic cultures like

yogurt.

Although, is a

hard alternative get the practice for this experiment,

it

won't

be

discarded.

Probn'sly

we will

have

better times in the fiiture

for

to do this kind

of experiments.

*

111. INTRCIDUCCION

Sin duda alguna, el tema de la producción de biomasa siempre ha estado presente desde que se tiene memori;s de la existencia del hombre, pero como tema, nunca antes se habia tratado hasta principios de 1960. Peor aún, las in- vestigaciones que han conducido a grandes avances solo empezaron a ser significativas a partir de que la producción de biomasa, resultó ser más que eso y se coiivirtió en toda una gama de productos tales como: Medicinas, Alimentos dietéticos y fortificantes, Aditivos para la industria, Conservadores, Esencias, Nlejoradores de Procesos, etc..

gadores dejan asentado que se refiere a la masa viva de algo, pero ... ¿Que? Es aqui donde empiezan las diferencias en cuanto a concepción, asi por ejemplo alglunos la entienden como 1;a producción de masa expresada en peso seco cuando un cultivo empieza a manifestar ganancias de peso (Cha- vez, 1987). Otros se refieren a la bioinasa como el crecimiento cuantificable en diámetro, de un árbol, tronco o cualquier vegetal susceptible de crecimiento (Garciduetias, 1987; citado por Chavez, 1987), algunos como la ganancia de peso que experimenta cualquier aninial medida en Kg. (Rehem y Reed, 1983),

otros

más sse refieren a la biomasa como la masa viva que se desarrolla a partir de desperdicios industriales orgánicos (Chisholm, 1984) .... En fin, podemos apreciar que no hay concenso en cuanto a conceptos se refiere, por lo tanto, consideremos una definición (ya conocemos que hay variantes), que nos aclare el concepto, al menos para efectos de estudio del tema que nos in- teresa.

calular obteiiido por fermentación aei-óbica o anaeróbica, sometido a procesos de separacii5n mecánica, lavado, homogenización y secado.

De la definición anterior, podrá observarse que lo que se busca es la ganan- cia de peso, es decir masa.

Hablamos de Biomaca.. . ¿Pero# que significa Biomasa?. Algunos Investi-

De acuerdo a Gomez (1976), se considera biomasa, a todo aquel material

Definido el tema a tratar, que mas nos queda considerar, respecto a esto es I

bueno considerar algunos aspectos clue nos indiquen la importancia que se le ha dado al t'ema y el interés que este ha despertado en el mundo comercial.

biomaca al mundo. El rápido crecimiento y la conversión de fuentes económi- cas de Nitrógeno y Energía, en proteina de alta calidad, son algunos de los logros con microorganicmos ...." (Gornez, 1976).

"...Hoy dia , muchas son las altc?rnativas que han dado los estudios sobre

En otras areas, los estudios sobre biomasa, concernientes a la BIOTEC-

NOLOGIA, han dado grandes alternativas energéticas un poco mas más a- tractivas, que las que ofrecen algunas convencionales como el petróleo. la energia atómica, la hidraúlica, la eóliira y la geotérmica. " ... Dichas tecnologias

resuelven parcialmente la falta de energéticos, pero no ofrecen más, pero en cambio,

la

tiiotecnologia además de solucionar muy bien el problema

energé-

tico, ofrece respuesta a problemas

tam

apremiantes como el hambre y

la

mal- nutrición ..." (Vimal, 1984; citado por Chisholm, 1984).

ofrece realmente una alternativa muy viable. Asimismo promete a mediano y largo plazo,

un

desplazamiento de lo's combustibles convencionales.

En otras palabras tenemos que conocer más sobre la biomasa, puesto que es un recurso renovable, no contaminante y que puede ser fuente de ali- mentos y cosmbustibles capaces de reemplazar a otros energéticos conta- minantes y aun mejor, a bajo costo.

rodea a este tema, prometen toda una serie de alternativas para el hombre, la malnutrición, el problema de la falia de energéticos, y sobre todo su viabi- lidad, basada en el bajo costo de este tipo de tecnologías, sin considerar algunas otrais ventajas como son la de ocupar un mínimo espacio, produc- ción constante y tiempos de residencia relativamente muy cortos.

En fin ... podriamos exagerar lac: ventajas posibles, pero ninguna tendría

efecto, si no resuelven un problema específico. Para nuestro caso, nos intere- sa el aprovechamiento de un subproducto de la elaboración de quesos.

Cuando elaboramos un queso, 'lo que estamos haciendo es obtener la mayor cantidad de proteínas precipitables de la leche; pero como en todo pro- ceso, la eficiencia al 100% es imposible. Durante la coagulación de la leche, existen proteinas solubles en agua, azúcares, minerales y vitaminas que son

arrastradas por el

suero

que sale de la cuajada.

En Meqico, la mayor parte de este suero de leche o lactosuero, es dre- nado como efluente. por los lugares mas accesibles de las pequeAas microin- dustrias queseras. Y en el mejor de los casos, este lactosuero es suministrado a porcinos. En algunos casos este lactosuero es vendido como tal, no siempre a buenos precios. a las industrias con suficiente tecnología, para rehidratar leche en polvo con este lactosuero. En dichos casos se elaboran "quesos "rellenos".

Pocas 10 ninguna vez, este lactocuero es calentado para precipitar las

proteínas del suero por calor, dado que el gasto de combustible es mucho y

los rendimientos inferiores ai 6%.

La bio'conversión de productos agrícolas e industriales, y desechos varios

IV.

REVISION BlBLlOGRAFlCA

El coiisumo de biomasa microbiana por el hombre en alimentos fer-

mentados y aquellos obtenidos por destilación, asi como bebidas de granos fermentados, data de mas de 4000 años. Pero su utilización comercial para productos destinados a la dieta del hombre, comenzó en Alemania

con el

secado de fermentos de levadura de cerveza (Aproximadamente en 1910). Para 1914, cerca de 10,000 toneladas de levadura seca se destinaron para

el consumci en forma de alimentos, en diversos alimentos (Butscheck, 1962; citado por f?.eed, 1983). La aguda escasez de proteina en Europa durante la Segunda G8uerra Mundial estimuló en gran manera el desarrollo, en plantas industriales para la producción de h a d u r a , principalmente Candida utilis.

Los substratos

más

utilizados para esta época fueron las maderas hidrolizadas y los licores sulfitados. Algunas plan,tas que se construyeron durante la Se- gunda Guerra Mundial, posteriormerite fueron desmanteladas por

su

baja rentabilidacl inicial o bien por que hubo mejores lugares donde producir ali- mentos de origen levúrico, como en Jamaica, donde se instaló una

de

las pn- meras industrias tecnificadas a base de melaza de cana.

para los alemanes además de algunos cambios desfavorables en

su

ternto- no, un auge en el desarrollo en estar; áreas; de hecho, fueron los alemanes los que dieron forma a una tecnologia que se imaginaba imposible (Scholler,

1936, citado por Rolz. 1977). Duranile esta guerra

los

alemanes produjeron alrededor de 16,000 toneladas de levadura Tórula. sin embargo su _uso gene- ralizado se vino a dar posteriormente (Peppler, 1968; citado por bateles, 1975).

comercial había cubierto un amplio rango de substratos y microorganisrnos. Aunado a ello fueron tres acontecimientos los que aceleraron este proceso de desarrollo: El primero fué el hecho de que los gobiernos reconocieron la

aguda escasez de proteína y el esfuerzo que significaba para producida, para el hombre y para animales simultáneamente. En esto es claro que taiito el hombre como

los

animales compiten por los mismos substratos, principal- mente granos. En segundo lugar otrci acontecimiento de importancia para a- quella époc.a, fu6 el interés que despertó las investigaciones acerca de la oxidación del petróleo por microorganisrnos. De esto nos habla muy bien Reed et.al. (1983), quien nos señala los interesantes estudios realizados por la "Societé I-rancaise de Petroles" a partir de 1957.

La Segunda Gran Guerra, corrio suelen llamarla los Norteamericanos trajo

Finalmení:e, la necesidad de combatir la contaminación generada por el cre- ciente número de industrias que aparecieron posteriormente a la Segunda Guerra Mundial, en que la demanda de productos transformados para la ex- portación fué enorme y los desechos generados

no

tenían controles adecua- dos para !ser drenados en forma de efluentes, de tal forma que la alta de- manda biológica de oxígeno (DBO) pronto se dejó sentir en el entorno am- biental. Es dificil detectar cual de IC's tres factores fue el de más peso para el desarrollo de esta industria.

Lo cierto e s que ello sirvió para generar toda una serie de trabajos dentro

de los cueles algunas materias primas de fermentación fueron el petróleo, el gas natiural, las n-parafinas, que eran los que mas contaminaban el en- torno fabril.

fué el Instituto de Massachussetts en Estados Unidos de Norteamérica (No olvidemos que despues de la Seguinda Guerra Mundial, el pais que quedó

con mejor infraestructura para desarrollarse fue EUA, de tal forma que

no

es nuevo que haya sido el pais con vanguardia tecnológica en el area de control de contaminaciones por residuos industriales, precisamente por re- sentir mas la contaminación de sus industrias).

En

dicho instituto, fueron dados a conocer los primeros trabajos acerca

de la producción de proteína unicelular o SCP (Del inglés single cell protein). Esto en balse a análisis que se hizo sobre los microorganismos, cuyos aná- lisis bromatológicos revelaban

40-60

% de proteína (Reed, 1983).

dificil enumerar, lo importante de todo lo anterior es que a partir de 1960, se em- pezó a tenior otra concepción acerca de los alcance de la reproducción de microorgariismos para producir proteína en forma de células y otros usos.

Hasta donde se conoce, uno de los institutos que destacó en esta época

Posteriormente, aparecieron cltros institutos y organizaciones que seria

IV. A. UIOMASA

Actualmente, en donde la comunicación tiene un lugar muy importante en la relación entre paises, a menudo oimos palabras nuevas, generadas por el constante avance del léxico ciiontífico

Entre estas palabras podemos clasificar el término biomasa Ya habiamos definido qui? se refiere a todo aquel material celular obtenido por fermentación anaeróbica o aerobica, sometido a procesos de separación mecánica,

lavado, homogenización y secado

I

I

Hablar del tema biomasa es d'emasiado extenso, por lo cual nos avoca-

remos a urta porción que titularemo:; Producción de Proteína Microbiana esta, se refiere a la producción de proteína en forma de microorganismos unice- lulares, monocelulares

u

otro nombre similar, mediante el crecimiento con- trolado de iuno o varios microorganismos en un fermentador que puede operar en forma de lotes, en semicontínuo O en continuo. Hablando de procesos in- dustriales, la separación de la masa celular de los residuos o productos del crecimiento, incluyendo lógicamente un proceso de conservación de esta masa celuliar (Rolz et.al., 1977).

la masa celular y

su

procesamiento en diferentes productos alimenticios. Definido lo anterior estaríamos hablando de sobre algo especifico, lo cual es mas factible de entender: la proteina microbiana solo constituye una parte de lo que es posible producir a partir de estudios de biomasa. Cuando ha- blamos de biomasa nos referimos a toda una gama de productos posibles de obtener por vía fermentativa, ya sea que nos interese el substrato, el pro- ducto resulfante de la transformación del substrato, el crecimiento del micro- organismo, una transformación parcial entre substratolproducto, varios productos posibles de obtener o bieri. un paso mas dentro del desarrollo de

un product'o comercial.

Pero en todos los casos se _nos presenta un esquema principal; dado que resultaría incosteable producir biomasa a partir de fuentes animales, es necesario recurrir a las fuentes vegetales y afines como el petróleo y dese- chos industiriales, dado que son las más económicas y disponibles.

Lo

an'terior, supone la solución (aunque parcial) de un problema que se ha venido dando en México: Indisponibilidad de la tierra para cultivos tradiciona- les como maíz y frijol. ¿Por Que?, por que al hacerse necesaria la utilización de rastrojos, forrajes y demás recursos vegetales, se hace disponible mas tierra solo apta para cultivos tradicionales. 'Tan solo cuantifiquese la cantidad de tie- rra donde por motivos culturales, socioecónomicos y políticos se siembra maíz

y frijol.

cuadro No.1 donde es posible visualizar, una serie de alternativas para produ- cir más alimentos, considerando claro está, a la proteína microbiana (Battachar- jee, 1970; citado por Rolz, 1977).

Previamente debemos considerar que todos los esfuerzos van encamina- dos a la alimentación del hombre y animales, y aún estos últimos a la alimentación del primero

Puede involucrarse en el esquema anterior, la separación de la proteína de

Lo

anterior puede ser más comprensible si se compara lo dicho con el

I

[image:15.628.56.543.49.620.2]

CUADRO I . ALTERNATIVAS PARA LA PRODUCCION DE ALIMENTOS E IMPORTANCIA DE

LA

PROTEINA MICROBIANA.

Hacer disponible mas tierra apta solo para culltivos tradicionales.

9

U

Mejorar los sistemas agricolas para producir más alimentos y evitar pérdidas en su manejo, almacenamiento y distribución

< > * @ O b

U U

Empleo de estos productos en la

alimentación animal

Empleo de estos

r.9 Productos en la

alimentación del Hombre.

U

'1 0

o

U U

Uso de sub-

agropecuarios

0 productos

Uso de sub- productos

agrícolas U Uso de pro- ductos agrí- colas para producción de

U U U Proteína Microbiana.

FUENTE BhaHachaqee, 1970; Citado por Roiz. 1977

A.1. ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCION DE BIOMASA

Ya hemos hablado de la biomasa y conocemos aspectos muy impor- tantes, peros sería más adecuado profundizar en aspectos concretos de su producción y caracterización.

a que se debe?, algunos autores dan suficiente argumentación para creer lo anterior Chisholm (1984), nos mencimona que en un proceso Óptimo de pro-

ducción de proteinas, en una multiplicación en forma industrial, 100 Kg de

microorgariismos podrían producir en 24 horas 1000 toneladas de proteínas, mientras que en ganadería 100 Kg (de animal vivo, tienen una ganancia de masa del orden de 100 Kg.

En otras comparaciones, específicamente para una masa de levaduras; estas pueden miiltiplicarse 1000 veces en 24 horas, mientras que la soya solo un 8% de su volumen en el mismo tiempo y a su máxima tasa de crecimiento.

organismo's en condiciones óptimas de crecimiento, producen células hijas que maduran en 30 minutos (si hablamos de levaduras, puesto que las bac- terias tienen tasas de crecimiento mucho mayores aun), en ambos casos el incrementci de la población se sucede en forma exponencial. Cada célula puede producir por gemación durante toda su vida unas 24 generaciones de células hijals (Chisholm, 1984).

para reproducirse y de su metabolismo.

Un ejemplo concreto de la utilidad de los microorganismos en procesos fer- mentativos lo constituye la producción de biomasa (Levaduras) a partir de melaza de caña mediante el uso de "Sacharomyces cerevisiae"; y la produc- ción de Lisina y Glutamato monosódico usando "Kluyveromyces Japonicum", dos aminokidos de gran utilidad coinercial en México.

Para el primer caso podemos citar la planta SAFMEX S.A., que se ubica en el "Ex-rancho El Coecillo", Toluca, Estado de México y para el segundo la planta FERMEX S. A,, ubicada en Orizaba, Veracruz. (Hernández. 1987).

Por razone!; obvias y por ser de nuestro interés solo explicaremos en forma breve, el prsoceso para la producción de biomasa a partir de "Cacharomyces cerevisiae", usando melaza de caña como substrato.

La levadura "Sacharomyces cerevisiae" es una unidad biológica indepen- diente capáz de producir por si misma células nuevas, tiene forma elíptica y en su interior aloja los llamados organelos que se encuentran difundidos en un medio proteico llamado citoplasma. L.a levadura como tal tiene una composi-

ción media (de 73% de agua y un 27 '% de sólidos totales, de los cuales 14% son proteinas, 10% son carbohidratos, 2.5% son minerales y 0.5% grasas.

En general la producción de biomasa a partir de "Sacharomyces cerivisiae" se lleva a cabo de la siguiente forma en que se ilustra en la página siguiente.

nos permite multiplicar la cantidad de levadura de 250 g. a 250 Kg. en con- diciones estériles. Se utiliza un tanque con capacidad de 15.3 metros cúbicos

Estas afirmaciones se fundamentan en el hecho de que los micro-

Lo ariierior da idea de la enorrne capacidad de los microorganismoc

CUADRO 2. PROCESO DE OBTENCION DE BIOMASA A PARTIR DE

Sacharomyces cerivisiae

VAPOR 90°C cada 2 horas

AIRE 10 metros cúbicos por

hora.

VITAMINAS ZINC

CULTIVO MADRE

U

CULTIVO F1

'3 CULTIVO F2

'

J

INÓCULO (200 Kg).

Ji

d TANQUE DE MEZCLA '1

il

0

!I

n

PREFERNIENTACION

0 17 Horas

0 0 d 0 33oc

5

CUBA MADRE 1

.? 33oc

d d 0 J? ANÁLISIS

(3 QUlMlCOS REPOSO

u

SE PARACION

F

a

h INGREDIENTES

-Agua caliente

-Melaza

-Antiespurnante

-Fosfatos -Ácido Sulfúrico

-Magnesia -Urea

-Alcoholes -Nitrógeno

-DCL (SST) -Parámetros

-Ingredientes

CREMA LEVADURA

a

U

AClDlFlCAClON SECADO

U 0

TRATAMIENTO ENVASADO

U U

[image:17.634.51.543.47.719.2]

La duración de la prefermentación dura 17 horas, pero 8 horas antes se

inicia la preparación de ingradientes, la temperatura de fermentación es de 33 "C. Para el ca8o de los ingredientes se utiliza agua caliente para lograr la tempe- ratura de fermentación, melaza diluida como fuente principal de energía, Fosfa- tos y Magnesio como coadyuvantes, Ácido Sulfúrico para acidificar el medio cuyo efecto en la fermentación es positivo, Urea como fuente de Nitrógeno, Antiespumante y Agua caliente al finial para aforar; todo se ajusta al final a una densidad de 1042 Kglmetros CúbicOj.

2. La inoculación y la posterior fermentación, se llevan a cabo en la cuba Madre 1 (existen además otras 3 cubas) donde se adiciona el inóculo a los

ingredientes ya mezclados estériles. Iniciada una fermentación, se debe tomar cada hora, datos de ingredientes y parámetros.

El tiempo total de duración de fermeiitación para la levadura comercial es de 14 horas y (de 26 horas para la levadura madre. Durante este tiempo existe una evolución en la adición de ingredient'es, as¡ como un incremento de la tempera- tura y el pH.

3. Cuando finaliza la fermentación hay que esperar a que en el totalizador se termine la adición de melaza. Dejar madurar 15 minutos con el fin de que la le- vadura tenga un tiempo de reposo y suspenda toda actividad de reproducción. Durante los 15 minutos, se obtienen datos de nivel, se baja el nivel de aire y se "By-passea" el mosto, se quitan las gráficas de ingredientes, se para la adi- ción de melaza y si están listos los separadores se pone le programa de sepa- ración.

r.p.m. en forma continua. El programa funciona a base de un tablero de control donde se inlroducen los datos deseados, tales como numero de fermentador, numero de cilindro (numero de malla), numero de agitador, número de bombas a usarse para el traslado, peso de carga del acidificador y valor de pH deseado,

El secado consiste en la eliminación de agua, hasta máximo

5.8%

de Humedad,

con esto se logra obtener un concentrado de cerca de 50.7% de proteína,

El envasado se realiza en "Bolsitas" de 10 g. y se distribuye a las cervecerias de México, a las fábricas de Bimbo y otrai fracción fuerte es exportada a Estados Unidos de Naorteamérica.

Como podemos apreciar hasta aqui, para un proceso industrial de producción de biomasa, los problemas que pudieran existir ya se han resuelto parcialmente dado que no totalmente, pues problemas tecnológicos siempre existirán.

1

A.2. MICROORGANISMOC RELACIONADOS CON LA PRODUCCION

DE BIOMASA.

LLos inicroorganismos constituyen las formas vivientes más abundantes

de la tierra, por ello a la vez que son benéficos constituyen un problema para

todo lo que el hombre desee hacer en ausencia de ellos. De lo anterior. cono- cemos suficiente que tan presentes se encuentran rodeando la vida y los que- heceres del hombre. Por lo tanto , dado que el hombre no ha podido eliminar su influencia, ha aprendido a convivir con ellos y por lo tanto a pasar de ser influen-

ciado a lograr un dominio.

Lo anterior, ha llevado a cono'cer en cierta manera cuales son los para- metros de supervivencia de estas singulares formas de vida, lo cual ha permi- tido detect,ar que los microorganismmos son en esencia complicados como el

hombre mismo, al menos en la parte biológica.

logía. Por ejemplo podemos citar que los microorganismos bajo condiciones

Óptimas de crecimiento tienen un tiempo de duplicación de masa de unas 80 veces más rápido que los pastos y algunos cereales; y mas de 2800 veces que ciertos animales (Humphery & Maurim, Citados por Rolz, 1977).

L.os rnicroorganismos son tan complicados en su estructura como en su fisio-

TABLA 1. ESTIMACION DEL TIEMPO NECESARIO PARA DUPLICAR

LA MASA DE VARIOS SERES VIVIENTES.

-

~.~ ~

1-2 Meses.

25-50 Años.

Fuente. Humphey 8 Mauron. Citados por Rolz, 1977

Obséivese además , (como en la tabla de la página siguiente) que puede haber una infinidad de combinaciones si consideramos que para un mismo subs-

trato es posible utilizar diferentes microorganismos y a la inversa, un solo micro- organismo es capaz de transformar varios substratos y aún, sin considerar que es

etróleo

letano

~.

tanol

02, ~ Sales, Caco3 ~

a 0

-,

MICROORGANISMO

COMPAÑIA LOCALIZACION CAPACIDAD* SUBSTRATO

____-.

Amber Division Juneau, WI

zn

Substrato de K. fragilis

Milbrew, Inc Cerveza S. ovarum

Amoco lnc. Hutchinson, MN 15 Etanol

c.

UtiliS

.~ ~~

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~~~ ~ ~~~~ ~~~~ ~~ ~~~~~~~~~~~ ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~ ~ ~ ~~~~ ~~ ~~~~

Anheuser. Bush Jacksonville, FL

in

Substrato de S. ovarum

~~~ ~ ~~~ ~~ ~

Cerveza

~ ~~ ~~ ~

Baise Cascade Selem, OR i n Licor

c.

utilis

Lake States Div Rhinelander, W I i n Licor

c.

utilis

St Regis Paper Rhinelander. WI in Licor

c.

utilis

Yeasts Products Clifiton, NJ in Substrato de

c.

UtiliS

Incorporation

Sulfitado

~ ~~~~ ~~ ~~~~~~~~~ ~~

Sulfitado

~ ~~ ~~

c o .

[image:22.631.51.544.34.718.2]

CUADRO 3. VARIOS TIPOS DEI SUBSTRATOS PARA PRODUCIR PROTEINA UNICELULAR A PARTIR DE DIVERSAS CLASES DE

MICROORGANISMOS.

IMolasas !Suero Desechos Desechos Licor Gas Pa- Metano1

U U de

€.

ü

Almidón

U

0

0

c 3 * * d , r 3

PRETRATAMIENTO

MICROORGANISMOS

PROTEINA UNICELULAR PARA ALIMENTOS

PROTEINP\S UNICELU- LARES PARA LA ALIMEN- TACION HIJMANA

de Sulfi- Natu- ra- y

Mader.3 tado ral finas Etanol

0 J J U

a

a

*

u

0

0

0 6

U U U

Hidrólisis 11 U

0

a

F

Hongos Levaduras Bacterias Algas

0 U F U

U Levadura Bacterias U

U

sin tra- sin tra- U

U tarniento tamiento U

U _(60% Prot) (80% Prot) U

U U

a

U

Proteína Levadura Extracto Extracto

de para de de

Hongo!; Repostería Bacterias Proteina

I- I

Fuente: Dimmiing 8 Seipenbush. citados por Reed, 1983).

TABLA 4. COSTOS COMPARATIVO'S DE LA PRODUCCION DE BIOMASA

N X 6 2 5 47.0-56 O Nitrógeno

Ac Nucleicos 2 0-9 o 3 0-8 O 6 0-12 O

Lipid os 2 8-8 o 7 0-20 o 2 0-6 O

Cenizas 5 0-9.5

BACTERIAS

11 5-13.28

72 0-83.0 8 0-16

13-3.0 3.0-7.0

3ACTERIA'

4 0 5 8 4 7 3 8

O 0

4 9 35 2 4

O 0

1 1

TABLA 6. CONTENIDO DE AMINOACIDOS ESENCIALES DE MUES-

TRAS DE MICROORGANISMOS (g11OOg de Proteína).

AMINOACID'O RANGO

3 0 - 5 4 7.3 - 8.4 5 6 - 7 6 4 3 - 5 4 lsoleuciiia

Leucina

Lisina

Treonina Triptofano

Valina 5.9-77

Fenil alanina _{3 3 - 4 7}

Tirosina 2 5 - 2 6

Cistina 0 4 - 0 9

Metionina 1.5-20

(*) "Cellulomonas sp." Propagada en bagazo de caña en planta piloto algunas de las

muestias liofiiizadas (Yang, citado por Rolz, 1977).

( + ) "Aspergilliis orizae" Muestras de planta piloto desarrolladas en aguamieles de café (F!olz, 1977)

(**). "Saccharimyces cerevisiae" (Bechtle & Clayton, citados por Rolz, 1977).

"Cándida _utilis" y "Saccharomyces frágilis"

-___

Lo anterior nos dá idea de la importancia nutricional que puede llegar

a tener el consumo generalizado, de los productos derivados del procesa- miento de los microorganisrnos. De hecho ya se está logrando. En el mer-

cado existe una cantidad significativarnente importante en donde hablamos

de productos tales como: Suplementos dietéticos, reforzadores de alimen- tos, alimentos mezclados, fortificadores, deshidratados, etc.

2

O / O / h ~ / > / , ~ / . S ,Kí/ .AAf 1 8 0 4 97 Z Z W

HONGO+ 55 7 9

0 2

4 8 1 2 5 5 4 5

O 0

O 0

IV.6. LECHE

El hombre ha utilizado la leche de distintos animales como complemento de su alimentación desde tiempos antigüos.

En la gene,ralidad de los paises de nuestro planeta, la leche para el consumo hu- mano se obtiene casi siempre de la vaca; pero en algunos paises se utilizan ade- más la oveja, la cabra, la yegüa y otros animales. Por razón de su importancia como productora de leche, alimento tan esencial para lactantes, el ganado va- cuno ha venido a ser esencial en el desarrollo de muchos paises (Hodgson, 1986).

Se define la leche como: "...La secreción láctea , practicamente libre de calostro, obtenida por ordeño completo de una vaca o más, en un buen estado de salud, dikha secreción no debe tener menos de 3.25% de grasa de leche y no menos cle 8.25% de sólidos totales no grasos de leche ..."( Revilla, 1985).

Otros definen a la leche como: "...Una emulsión de grasa en agua que con- tiene materiiales coloidales y sales en solución en forma natural, capaz de formar crema por reposo o por métodos mecánicos, coagular por calor y no pierde su liquidez hasta un 12.0-15.0% de sólidos totales ..." (Hodgson, 1966), o bien como:

'I.

El producto integro no adulterado, del ordeño higiénico regular, completo e ininterrumpido de _las hembras mamiieras. domesticas, sanas y bien alimenta- das ..." (Soroa, 1974).

por lo cual podria argumentarse que para designar a las otras especies, solo es necesario a'dicionar el nombre de la especie, pero aun existiria controversia, puesto que seria dificil reducir a una definición a otros tipos de leche diferentes de la natural tales como: Fermentadals, Esterilizadas, En polvo, Condensadas, Higienizada,s, Harino-lacteadas. Maternizadas, etc ... Por lo tanto para efectos de

evitar cOnfu!jión consideraremos los comentarios de Francis (1 986): ". ,. La leche consideradabajo un concepto fisiológico, es la secreción de las glándulas ma- marias. Des'de el punto de vista legal, se define como el producto del ordeiio higiénico efectuado completa y profundamente, en una o más hembras de ga- nado lechero bien alimentado y en buien estado de salud. Esta leche no debe contener calostro'.

Bajo el criterio industrial lechero, le definición de leche, además del concepto legal considera a los grandes grupos de animales, que se encuentran en vas- tas areas y c:uencas lecheras, y a este producto se le llama frecuentemente "Leche de conjunto"^

En general, el nombre de leche se refiere al producto procedente de la vaca, la leche proc,edente de otras especies,, va siempre seguida con la designación de la hembra productora: "Leche de cabra", "Leche de oveja", "Leche de burra", etc.. .'I.

(*). Secreción viscosa, amarillenta y amarga, de la mama que aparece durante

un periodo de 6-7 dias despues del parto,

La leche como fluido biológico posee diversas facetas y componentes, as¡ vamos a encontrar que es una emulsión, una dispersión o una solución según el punto dé! vista. Por otro lado, vamos a encontrar muchas diferencias en cuan- to a razas, procedencia, clima, patrdn de alimentación del ganado, etc..Tan solo obsérvese los comentarios de Vieréi (1965), donde hace enfásis en las diferen- cias raciales y de procedencia: "...Existe una primera y definitiva diferencia entre la leche de las especies y razas tropicales y la de las razas europeas, la leche de las primeras es más rica en grasa que la de las ultimas, y esta grasa es por lo general menos coloreada, originando mantecas naturales (sin adición de co- lorante) m w h o más pálidas, y a vecses incluso blancas....".

Pero considerando todas las diferencias posibles, existen puntos de unión de los diferentes tipos de leche: Todas poseen los grupos bioquímicos básicos en cuanto a composición; As¡ podemos apreciar que existen muchas similitudes y marcadas diferencias, tan solo obsérvese el siguiente cuadro:

TABLA 7. COMPOSICION QUIMIiCA DE LA LECHE DE LAS PRINCI-

PALES RAZAS DE ANIMALES EXPLOTADOS.

JACA

65

3.5 4.6 0.7

90

o.

1 1 0.04

0.¡8

__-

3.5 ~~

~~

~~ ~~

. .~

119 ~~

~~

o.

1

140 ~ 40

___

,rite Viera de

OVEJA

Analizando por separado los componentes de la leche vamos a encontrar que posee los siguientes componentes:

a). LIPIDOS.

lípidos y otros componentes en menor proporción, cuya presencia o ausencia se ve afectada por la variación en la especie de los animales, los piensos, la época del afio y otros factores. Se ha reportado que en la grasa de la leche existen 142 tipos diferentes de Ácidos grasos (Warnet, 1980),pero solo se co- noocen a forido alrededor de 20

Su importancia radica en que son componentes inestables en cierto sentido. puesto que siempre tienen la posibilidad de reaccionar con algún otro elemen- to, se pueden oxidar en presencia cle aire y por lo tanto afectar el sabor y olor de la leche Esto trae como consecuencia que exista toda una serie de tecnologias para eliminar este problema. Desde la hidrogenación hasta la termización pa- ra esterilizar el producto y asi matar todo tipo de microorganismos que producen enzimas principalmente lipasas.

b). PROTEINAS.

Estaij substancias nitrogenadas de la leche se encuentran en forma de micelas, dispersas en forma de suspensión coloidal, y la mayor parte perte- necen al grupo de los prótidos divididos en dos grupos: los Haloprótidos , que contienen (3 la Lactoalbúmina (Que representa menos del 0.05%) y la Lacto-

globulins (cuyo contenido es menor al 0.5%); y los Heteroprótidos que contie- nen a la Alfa-caseína (6O%), Gamm,a-caseina _(IO%), Beta-caseína (15%) y

Kappa-caseína (15%), juntos aportan el 78% de los prótidos y el 2.7% del total de las proteinas (Keating. 1986).

La importancia de las proteinas de la leche radica en que pueden precipitarse

a un potencial de Hidrógeno de 4.6 por la acción de un ácido, o bien por la acción de un álcali; tambien puede lograrse la precipitación por la acción de una enzima conocida como renina o quimosina y por calor.

c). AZUCARES.

El principal y casi exclusivo carbohidrato en la leche es la Lactosa. Existen dos formas de Lactosa, la Alfa-monohidratada y la Beta-anhidfa, ambas son muy higroscópicas, su descomposición produce ácido láctico, cuyos niveles elevados pueden producir la precipit,xión de las proteinas de la leche. La lactosa se altera con el calentami'ento ordinario de la leche, y ya en calen- tamiento mayor a 3 horas a 76'Centigrados produce aminoazúcares como con- secuencia del desdoblamiento de las, proteinas (reacción de Maillard), a altas presiones produce coloración marróri (Lerche, 1989).

La importancia de la lactosa radica en la alta susceptibilidad a los microorga- nismos. lo cual puede ser dañino en 'determinado momento para la conservación de la leche 10 benéfico para la elaboración de productos lácteos como Yogurth,

Leches y cremas ácidas, maduración de quesos, etc . . .

d). CENIZAS

cinerar la leche, las cuales incluyen a todos los elementos minerales, Pero no todos los elementos salinos, los cuales junto con los minerales constituyen cer- ca del O 9%. Durante la incineración, parte de las sales orgánicas, particular- mente los ciitratoc, se desintegran hasta C02 y se volatilizan.

De las sales de la leche fresca normal, el citrato de calcio es el más abundante seguido por el ortofosfáto monoproteíco. cloruro de sodio y otros. El contenido de cenizas de la leche fresca normal (es de partes iguales de PO, KO y CaO. que juntos sluman alrededor del 90% 'del total

Las sales de cloro, sodio y magnesio, responden por casi todo el remanente El calostro es rico en calcio, cloro, magnesio, fósforo y sodio, pero es pobre en potasio.

los diversos componentes de la leche, su detección puede ser un indicador indirecto de la calidad de la leche, a!$¡ por ejemplo en mastitis, se incrementa hasta tres veces el contenido normal de cloro. La estabilidad térmica está regida por

el

equilibrio de cloro y magnesio, y la acidéz bacteriana de la leche

se vé ecelerada con la presencia de cloro.

La importancia de los minerales radica en que son elelmentos estructurales de

e). VITAMINAS.

a pesar de su poca participación por'rentual, son determinantes en los proce- sos biológicos del hombre y animales. En la leche encontramos presente a la vitamina A, cuya presencia se incrementa con la ingestión de forrajes verdes. Se encuentra principalmente en la grasa de la leche (Moreno, 1986). Es muy indispensable en la formación de anticuerpos.

La tiamina o Aneurina, es una de las componmentes del complejo B. es anti- neúrica (ayuda contra dolores) y su presencia evita el beri-beri.

La rivoflaviria o factor 82 es activador del crecimiento, insoluble en agua y tie- ne capacidades similares a las de la vitamiana BI.

La vitamina B6, o piridoxina rige la función normal del sistema nervioso. El Ácido nicotínico o vitamina 83 ayuda en la sanidad de la piel y al buen fun- cionamiento del aparato digestivo.

Mucho inter& tiene el ácido pantotériico o factor 85 que ayuda en la activación de la vida microbiana. Tambien la leche contiene la vitamina C ó ácido ascor-

bico, muy sensible al calor y ayuda en la cicatrización, manteniemiento de hue- sos y al desarrollo de estos.

Otras vitarniiias como: vitamina D. E l y E2 (a y b-tocoferol), ayudan a regular el metabolisino del calcio y el fósforo (Soroa, 1974).

f). AGUA.

por ello deja de tener importancia. De hecho, por estar formando parte de

los

otros compu'estos (importancia estructural) y por ser el solvente universal de ellos. El agua viene a ser de vital importancia. dado que su mayor o menor pre- sencia facilita o inhabilita la realización de ciertos procesos. Su importancia ra- dica pues, en ser

un

componente estructural y solvente de la gran mayoría de los componentes de la leche, básic:o para todos los procesos.

Las vitaminas son elementos bioquímicos, cuya presencia o ausencia

6.1. ASPECTOS ECONOMICOS DE!L SISTEMA AGROINDUSTRIAL LECHE

En

el

sector agropecuario mexicano, la actividad ganadera siempre ha sido considerada como una de las imás importantes debido a su destacada participación en beneficio de la economia nacional, y como fuente imporinte de alimen'tos de alto valor nutritivo para la población.

peñó funciones de productividad en la sociedad, fueran estas de indole eco- nómico o Ibien tuvieran un carácter politico-social.

Posteriormente estos matices cambiaron con el tiempo; desde la llegada de los primeros colonizadores posteriores a la conquista de 1521, el aspec-

to productivo de la actividad ganadera, se vino a convertir en un aspecto de problemática nacional.

Las diversas fases del desarrollo del México colonial al México actual, solo dieron matices diversos a esta problemática, que no fué mas que el reflejo de la problemática general del pais (Soto, 1983).

Tanto en el período de Independencia como en el periodo de Reforma y Revoluci'ón, siempre se adoleció de la falta ylo escasez de alimentos. Ello no fué casual, pues de alguna forma fue el resultado de la heterogeneidad del pais que ya se estaba formando.

Pero ... ¿Como se relaciona esta problemática con la problemática actual?,

de alguna manera, la problemática que se vivió hace tiempo se trató de re- solver luchando contra la heterogeneidad de formas de pensar de hace ti- empo. Naturalmente, se logro poco D nada, tan solo revisese el periodo his-

tórico de Mléxico comprendido de 1@:10-1910 y aún hasta 1960.

se menciona esto? . . . Por que de alguna forma los problemas que se Vivian antes, se viven ahora y esto hace dificil establecer una politica económica que dirija sus esfuerzos hacia un solo objetivo.

Pero, el conocer la historia nos permite entender que las soluciones de an- tes pueden ser soluciones actuales o viceversa los errores de ahora se pueden repetir bajo condiciones parecidas a las de antes.

Todas las carácteristicas históricas y evolutivas de la ganadería bovina Mexicana, otorgaron un carácter sumamente complejo a esta rama de la producción pecuaria del pais. Lo que vuelve particularmente delicada la tarea de formular políticas econórnic;3s y consecuentes para el desarrollo de la actividad lechera de Mexico

la ganaderh mexicana. Situémonos por ejemplo en el renglón poblacional ga- nadero.

Podemos olbservar muy claramente que año con año, la cantidad de pobla- ción bovina productora de leche se vá reduciendo.

Silerio (198'7). nos hace un análisis interesante de como ha ido la tendencia, de tal manera que observamos, que sin considerar la disminución del ganado estabulado (que es el ganado especializado), la relación que guarda el ga-

Históricamente la actividad ganadera desarrollada en el pais desem-

Los problemas de hace tiempo se traducen hasta ahora ...¿ Por que

Analizando de cerca esta problemática, tomemos los últimos años de

nado extensivo o de potrero, con el de producción de doble propósito (que corresponde al no especializado) es; de 4: I . Lo anterior significa que hay un 20% de ganado especializado y un 80% de ganado no especializado., sin

considerar que año con año hay un defasamiento del 2 %

TABLA 8. POBLACION, PRODlJCClON

Y

RENDIMIENTOS DE

LA

GANADERIA BOVINA DE

LECHE

ESPECIALIZADA

Y

NO

ESPECIALIZADA. ANO 1912 1975 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 TOTAL

POE PROD REND 4649 4915 1051 5071 5808 1145 5547 6141 1215 5186 6856 1322 5246 6923 1320 5146 6168 1327 5162 6860 1329 5344 7172 1342 5494 6924 1260

ESPECIALIZAOA PiJB PROD REND

894 2751 3076 980 3380 3448 923 3764 4077 915 3192 4143 911 3780 4144 888 3675 4138 898 3725 4147 952 3955 4151 971 5001 5194

NO ESPECIALIZADA

POE PRO0 REND. 3154 2163 576 4090 2428 594 4624 2977 644 4211 3064 717 4335 4143 725 4212 3092 734 4210 3134 734 4391 3217 733 4522 1922 425

FUENTE. SARH. Compendio Hislórico y Esladislico del subseclor Pecuario ₁₉₁₂ - 1983. Para ₁₉₈₆ SARH Dirección de Fomento Ganadero. Programa Integral para el desarrollo de La Actividad Le- chera, Documento Preliminar. Julio de _1987. p 8 En. De la Fuente, _1989.

Santos, (1987), nos reafirma lo anterior al hablar de tres sistemas de producción de leche en México: Ganado estabulado o especializado, Ganado Serniestabulado y Ganado de libre Pastoreo, de doble propósito o de ordeña estacional.

' I . . De estos tres sistemas, el ganado especializado tuvo una caída

espectaculair en 1980; la Dirección General de Economía Agrícola dá crédito de esa caida pues habla de 4.77% en lugar del 15% que se menciona. Esto apoya lo que se mencionó en La Conferencia Nacional Ganadera, de que la produccióii de leche disminuyó entre un 8% y un 10% entre 1981-1982, y que desmiente los datos oficiales. Por

otro

lado, se nota una gran diferencia en la produccción de un sistema y otro. pues mientras el ganado estabulado (que tiene el 12.2% de ganado lechermo), produce 56.01% de la leche, el ga- nado de libre pastoreo (que constituye el 67.7% del total de las vacas le- cheras del país), produce solamente €11 31.98% de la leche del pais ...." (Santos, 1987).

bles diferencias en su estructura productiva y en la composición genetica del hato. En .términos generales se advierten diversos grados de tecnifica-

ción que abarcan el tipo de producción rústica de autoconsumo, hasta las altamente capitalizadas. Asi, las explotaciones de leche se pueden agrupar en tres gr,andes niveles según el grado de tecnificación productiva: El es- tabulado, El Semiestabulado y El de Ordeña estacional o de libre pastoreo.

El

primer nivel abarca las organizaciones estabuladas. que se compo-

nen de una décima parte del hato lechero y aporta a su vez más del cin- cuenta porciento de la producción de leche nacional. El rendimiento pro- medio del sistema por unidad animal es de 3,430 litros anuales, con un periodo di? lactancia de 210 a 305 'dias del año. En la composición del ha- to predomlina en ganado especializado (Pardo Suizo, Holstein y Jersey), y se emplean forrajes de corte, granos y concentrados en la alimentación del mismo; los indices de productividad son notablemente mayores a los registrados en las explotaciones reijtantes y se practica la selección, el mejoramiento genético y el control !sanitario. Las instalaciones cuentan con una amplia infraestructura y la mano de obra es especializada. Se lo-

calizan en el centro y algunos estados del norte del pais.

ganadero, genera el 16% de la producción. Los rendimientos que registra son de 4,601 litros promedio anual por unidad animal y los periodos de lactancia son menores a 150 dias, predomina el ganado de cruza, entre

especializado con criollo y cebú. La alimentación es variable, emplean- dose forrajes de corte y concentrados con subproductos agricolas, y en algunos casos se emplea la práctica de pastoreo. Los indices de produc- tividad sori apenas superiores a los registrados en las formas de produc- ción estaciional o de libre pastoreo y en general se cuenta con una tecnolo- gia rudimentaria y se carece de infiraestructura. Se localiza en la mayor parte del territorio nacional.

1.a forma de producción estacional o de libre pastoreo concentra la mayor parte del hato lechero y genera solo el 25% de la producción. Se trata de gainado criollo y cebú, con predominancia del doble propósito. Aqui se practical el libre pastoreo como b.ase alimentaria y en tiempos de sequia se complementa con algunos subproductos agricolas. La producción tiene un carácter estacional, en la época (de sequía desciende la producción de leche di-bido a la escaséz de forrajes, mientras que en los meses de julio, agosto, septiembre y octubre, !se incrementa en niveles muy supe- riores (Ávi1.a. 1984).

" ... Todas estas caracteristicas tienen causales directas en el sistema

bovino lechero, de un lado la expanljión de la demanda que acompaña al acelerado proceso de urbanización ilacional (crecimiento poblacional), por el otro la leche es uno de los alimentos más nutritivos, asi. uno de los más inaccesibles, ha sido objeto de interiis estatal de alcanzar el abasto nacio- nal a grandes sectores de la población (en función de su papel en la ali- mentación popular), lo cual lo conduce a participar en forma creciente e im- pulsando a otras industrias relacionadas con la producción lechera como son: La industria de leches condensmadas, evaporadas, polvos, pasteuriza- dores, rehidratadas y demás derivadlos lácteos.

La organización semiestabuliida concentra una quinta parte del hato

TABLA 9. INDICADORES DE LAS PRINCIPALES CUENCAS LECHERPIS DE MEXICO.

CUENCA Y ESTADO

COMARCA-LAGUNERA (Durarigo-Coahuila). LOS ALTOS-CIENEGA-CHAPALA (Jalisco). CUAUTITLANLTEXCOCO-CHALCO TENANCINGs3-TOLUCA (Mexico) ZONA NORTIE~JALAPA-CORDOBA ORIZABA-LOS TUXTLAS (Ver.) DELICIAS~JlhdENEZ-CUAUTHEMOC CHIHUAHUA (Chihuahua).

ATLlXCO..CHlPlLO~CHOLULA

TEHUACAN-SAN MARTIN (Puebla) SAN JUAN DiiL RIO-COLON-QUERE- TARO-VILLA DE MARQUÉS (Oro) SILAO-LEON CELAYA

(Guanajualo)

TULANCINGO-PACHUCA-IXMIOUIL~ PAN~TIZAYUCA (Hidalgo)

PASELLON-AGUASCALIENTES (Aguascalienks). ~ ~~~ ~ ~ ~~ ~ ~~ ~~ ~~ ~ ~~~~ ~~~~~ ~~ ~ ~ ~~~ ~ ~ ~~

-

OVINOS LECHEROS

.lo DE CABEZAS)

C'88,ZOO o

148,700.0

123.980 O

1 i5.300 O

0461000

021.200 o

022,206.0 JENTE Santos. 1987

RODUCCION LECHI

.ITROSxlO%)

362 1

357 4

326 1

3124

159.6

107 8

103 6 ~ ~~

O98 1

072 6

064 9

Es por esto que la producción lechera del pais es insuficiente para cubrir la demanda actual , por lo que la oferta total de la leche se ha modi-

ficado substancialmente. a tal grado de importarse leche del exterior en forma de polvo. (Ver tablas siguientes).

Actu'almente la oferta de leche se compone de un 89.8% de pro- ducción nacional (de la cual 86.3% es de vaca y 3.5% de cabra que

empieza a cobrar importancia por sus bajos costos de producción) y 10.1%

de leche en polvo importada.

se destina al consumo directo como leche bronca, un 21.9% se consume como leche pasteurizada y un 33% se industrializa, este ultimo se distribuye de la form,a como se ilustra en las tablas siguientes.

TABLA 1 O. VOLUMEN DE LAIC PRINCIPALES IMPORTACIONES LECHERAS DEL PAIS.

__-

ANO CABEZAS

(17,915 33,604

213,431 11,352

?:,O36 1982

1983 Ii1.460 1984 ?:o. I79 1985 5,8.815 1986 W 5 7 6

~~~~ ~

POLVO EVAPCiRADA CON- ENVA- MAN- QUESC

DEN SEKgX TEQUI

SADA' 1000" LLA

037.0 W.021 3,5480 00,570 6550 W.545 0.2890 02,345 1300 04,312 0.285.0 02.310 256,221 86.069

0 4 6 0 07.805 0,223.0 02,740 190,704 87.:!46

001.5 03.856 0,195.0 01.886

103,910 27,137

000.0 05,357 0,047.0 04,328 178,997 O1967

687.0 10,270 0,039.0 02,650 110,861 02,761

7180 12,596 0.221.0 07,447 197.586 03985

172.872 02,356 242.0 13,126 5.699.0 10.415

~~ ~ ~ ~~~~~~ ~~~

035,791 00,:!35

~ ~~~

053,692 13.684

~~ ~~ ~ ~~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~~ ~~~~~

~

I

~ ~~~ ~

~~~ ~

~ ~~

TABLA 1 1 . MEXICO: ESTRUCTURA PORCENTUAL DE LAS IMPORTACIONES LECHERAS DEL PAIS.

IProd. Lácteos/ irnpoti totales. Vacas de Raza Lechera L~eche en polvo

Leche evapcsrada Leche Condensada ( * ) Leche Fresc,a Envasada (") Mantequilla

üuesos

Grasa Ruti1ii:a + Semen

Prod Lácteos/ Import lácteas

00.7 1 .o0 01.5 12 6

o

20 O0 o

07 7 6 30 03 3

22 50 17 5 O0 8 o 80 O0 7

52 9 67 90 78 3

1970-1986 Citado 001 De la Fiimle. 1989

1986 12 8 64 9 o1 3

O0 1

03 2

O0 3

O8 9

07 O

O0 4 59 9

MILLONES

DE LITROS 04 3

~~ ~

50 2 1147 313 3

~

2046 3 JENTti Alvarez 1989

TABLA 12. DISTRIBUCION DE LECHE POR RAMA INDUSTRIAL.

~~

~ ~~ ~~~ ~ ~

Condensada, Polvo Desciemada. Polvo Entera

Fórmulas Ljicteas Para Infantes. Quesos

Mantequibj Cremas Otros

~~~ ~ ~

~ ~~~~~

~~ ~

~~

TABLA 13. DESTINO DE LA LECHE A DIFERENTES SECTORES

~asteurizada

i

,364.2

Directa 2,790.4

industrializada 2,046.3

~ ~~ ~~~ ~~

6,323.2 100.0

FUENTE Alvarez. 1989

Seglún los conocedores de la materia, la problemática industrial de la leche se explica con

los

siguientes puntos:

a). La rama pasteurizadora, rehidratadora, homogeinizadora y envasadora,

se localizii alrededor de los centros de consumo, generando la mitad del valor global de la leche. El volúmen de su producción observa un creci- miento anual de 4.2% entre 1970 y 1980.

Y

en el presente su ritmo ha dis- minuido de 1.9% en 1980-1984 has;ta -5.6% en 1985-1989.

Es una industria muy consolidada con el 41.4% de la producción nacional concentrada en 5 Compañías.

b). La rama industrializadora de leclie condensada, evaporada y en polvo,

se ubica en las proximidades de los centros productores de leche. Lo cual

ha venido disminuyendo su participación. en 1970-1980 pasó del 30% a menos del 24% y de 20% en 1980 a 15% en 1989.

Su mercado prácticamente es manejado por la compañia Nestle, que cubre el 9;7% de la leche en polvo y el 59% de la leche maternizada; LICONSA y CONASUPO que cubren el 3% y 8% respectivamente. (De la Fuente, 1989).

c). La rama de derivados lácteos, queso, crema y mantequilla, yogurths y elaborado!; lácteos ha tenido mejores incrementos, pues de 1970 a 1980 ha crecido a tasas de 8.2% anuales, pasando su participación en la pro- ducción global de 17%

en

1970 hasta 26% en 1980. Ello principalmente

a que es un sector muy consolidado en sus propias areas. Obsérvese tan solo que en 1986, 10 empresas producían

40%

de los quesos, 6 el 45% de las cremas;, 6 el 90% del yogurth y 5 empresas el 50% de la producción de helado:; (SARH, 1987; Citado par De la Fuente, 1989).

diciones de los productores no son imás alentadoras, tan solo por ejem- plo, para el estado de Jalisco, que es el estado con el hato ganadero más grande del pais y segundo productor de leche a nivel nacional; la super- ficie promedio de las explotaciones, se encuentran en el rango de 36.6- 70.6 hectáreas , con un total de cab'ezas de ganado lechero de 44 a 53 por

explotación La alimentación consiste principalmente de la utilización de rastrojos y pasturas en potreros y el apoyo de concentrados con las finali- dades de La producción de leche y c:arne bajo condiciones intensivas y semi-intensivas.

su totalidad constituidos por especies nativas, se presenta un gran des- conocimiento, en las prácticas de manejo de pastizales. (Moreno, et.ai. 1986).

Aún isonsiderando unidades dse producción relativamente grandes, las condiciones de producción son inadecuadas. Moreno continúa: "...En lo que respec:ta a las caracteristicas d e mejoramiento genético, la ganaderia del estado está constituida en su mayor parte de animales de tipo cruzado y un bajo porcentaje de razas puras, aunque si es notorio el gran interés de los productores por mejorar geneticamente sus explotaciones.

En el aspecto sanitario, las prácticas de vacunación son realizadas por la mayoría de los ganaderos, aunque la frecuencia y el manejo de las vacu- nas no son las adecuadas. ALgo siniilar ocurre con el control de la garra- pata ..."

de la produ,cción lechera de los altos de Jalisco y Michoacán.

Despues di? una encuesta realizada, en la región de los Altos de Jalisco y la región Lechera de Michoacán, expone sus resultados:

directamente límites muy estrechos para la innovación y la intensificación del proceso productivo. En esta forma encontramos algunos indicadores como los siguientes:

Por sobre las condiciones de la mediana y pequeña industria, las con-

L.a utilización de pastizales dura todo el año y estos se hallan casi en

Lo anterior tambien lo afirma Chapela. et. al. (1987), al hacer un análisis

TABLA 14. ACTIVIDADES ECOIVOMICAS DE LOS PRODUCTORES, DIMENSION DE LAS EXPLOTACIONES, PRINCIPALES FUENTES DE

ALIMENTOS

_Y

CARACTERkTICAS DEL MANEJO DE PASTIZALES

DEL ESTAUO DE JALISCO.

I

. ~ ~~~~ I ~ ~~~ ~ ~

~~~~~~~~~

j

~ ACTIVIDAD ECONOMICA

1

~ ~ ~ . ~~~ FINALIDAD ~ ~ ~ ~~ ~

I

ACTIVIDAD ECO NOMICA DE LOS PRODUCTORES

(%) DIMENSION DE

LAS EXFLO-

TACIONES FUENTE DE ALIMEN TACION (XI FPOCA DE

A g r I c - G a n a d Ganaderia Agricultura Olras

Superf de ex- plot (Has) No Cabezas

Pasto Polreros Concenlrados Pasto Corlado Raslrojos Melaza Subprodiiclos Sup1 Mineral Todo el ario

IPRODUCCION

CRINENG DE 1 DECARNE BECERROS

60 8 77 6

32 4 172

1 'I 2 2

5 4 30

403 70 6

44 0 _{33 0}

83 3

74 5 89 5 88 '9 83 7

?O I1

81 :2 31 I1

963 36 3 50 4 91 9 38 5 29 9 85 8 39 3

UTILIZACION 20. Semestre 17.2 21 4

DE ESPECIES ler. Semestre 15:; 6 6

FORRAJERAS, Variable 36.3 32 7

(SI

FUENTE. MORENO, et al, 1986.

57 6 71 O

26 O 1 6 0

48 27

1 6 4 1

36 6 59 5

46 8 49 6

71 1 93 2

74 5 51 8

51 3 50 7

79 9 95 4

31 O 39 7

20 o 23 3

83 1 87 1

42 2 43 9

177 450

126 11 1

27 6

~

- Escasa utilización de la inseminación artificial. - ProducciOn baja de leche y estacionalidad marcada

- Virtual inctxistencias de estrategias de mejoramiento genético.

-

Incidencia de enfermedades posibles de prevenir.

- Gran dependencia de los agostaderos en la dieta de los animales.

- Sobrepas'toreo y ausencia de técnicas de mejoramiento de los pastizales. - Falta de criterios en la administración de alimentos balanceados y concentrados - Ausencia casi total de registros de producción y manejo.

-

Inexistencia de ordeña mecánica.

- Ordeña en una sola vez ... "

Ahom bien, todas estas afirmaciones no debieran de ser tan generales, de

hecho hay una marcada diferenciación zonal en todo el país, aun inclusive para el mismo estado. Ello lo podemos apreciar cuando Moreno et. al. (1986), nos dice del estado de Jalisco: " . . . Bajo esta regionalización, la finalidad de producción de

leche se realiza principalmente en los Altos y Centro del estado, la cria y engorda de becerros en la región Costa Sur, la producción de carne se lleva a cabo en términos generales en todo el estado y en condiciones de doble propósito (le- che y carnie) en la Norte y Costa Sur de la entidad ..."

del abastci de leche, frente a una población humana siempre en ascenso. ¿Clue sucede en otras cuencas lecheras?. Los panoramas son otros, pero el esquema lplanteado es el mismo:

Pero en general todo el pais manifiesta un factor común: La problemática

TABLA 15. JALISCO: ESTADO ACTUAL DE LA GANADERIA LOCAL

COMO COMPARACION DIE LA GANADERIA NACIONAL.

___

POR-

INVENTARIO ACTUAL

~ Vacas en producción

- Novillonas cubiertas - Becerros

lNSEMlFlAC~lUN ARTIFICIAL

~ Inseminadii

Sementales

- No inseminada

TIEMPO DE CAMBIO DE CEMENTA1 - Un ano

-Dos años -Tres años - Cinco años - No tiene

NUMERO DEI VACAS POR HATO

~ 5-15 ~ 16-24

- 25-35 - Mayar a 35

MORTALI5A5 AL PARTO - vivos

-

Muertos

PRACTICAS INDICAOORAS DE MANEJO

2 60 50 60 18 50 28 50 23 35 76 65 2 72 19 05 12 25 44 22 21 78 48 61 27 80 11 81 12 50 96 50 3 50

- Ratio. 73.50

- IdentificaciC'n 35.40

~ Registio 3 40

- 2 Ordenas por dia _{22 50}

23 30 - InseminaciCSn artificial.

DESTINO üEl LA PRODU€CIUN

- Cremerias 46.20

- Intermediarios 22 60

- Menudeo 21 40

~ Ordeña Mecánica o O0

~~

- Industrialización. 4 80

- LICONSA 3 O0

FUENTE: ChápelZ,~ef.-al 1987.

- Autoconsunio. ~ ~~ 2.00

PRODUCTORES

160 _O

2915 O 1061 O 1634 O 32 O 105 O

4 0 28 o 18 o 65 O 32 O 70 O 39 o 17 O 18 o 2281 0

108 o 52 O