Influencia del tratamiento térmico en productos lácteos

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU AR IA S. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE. RO. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. AG. TESIS. DE. Influencia del tratamiento térmico en productos Lácteos. TE. CA. (Influence of heat treatment in Dairy Products). Br. Raul Helber Blas Tello. ASESOR:. M. Sc. Leslie Lescano Bocanegra. BI BL. IO. AUTOR:. TRUJILLO – PERÚ. 2016 -i-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU AR IA S. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO TÉRMICO EN PRODUCTOS LÁCTEOS. RO. (INFLUENCE OF HEAT TREATMENT IN DAIRY PRODUCTS). TESIS. AG. PARA OBTENER EL TÍTULO DE:. DE. INGENIERO AGROINDUSTRIAL. PRESENTADO POR EL BACHILLER:. CA. RAUL HELBER BLAS TELLO. TE. SUSTENTADO Y APROBADO ANTE EL HONORABLE JURADO:. :. M.Sc. Carmen Rojas Padilla. __________. SECRETARIO. :. M.Sc. Julio C. Rojas Naccha. __________. MIEMBRO. :. M.Sc. Leslie Lescano Bocanegra. __________. BI BL. IO. PRESIDENTE. (ASESOR). -ii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. DEDICATORIA. Al creador de todas las cosas, el que me ha dado fortaleza para continuar cuando he estado a punto de caer; por ello, con toda la humildad que mi corazón puede emanar, dedico primeramente mi trabajo a Dios.. De igual forma, dedico esta tesis a mis padres, José Blas y María Tello, que han sabido formarme con buenos sentimientos, habito y valores, lo cual me ha. RO. ayudado a salir adelante en los momentos más difíciles.. AG. A mis hermanos, José y Carlos, que siempre han estado junto a mí brindándome. DE. su apoyo.. A mis amigos, Carlos, Marlon, Martin, Brenda, Claudia y más; siempre es bueno saber que hay alguien con quien charlar y que pueda sacarte una sonrisa en el. BI BL. IO. TE. CA. más oscuro de los días.. -iii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. AGRADECIMIENTOS. Primero y como más importante, me gustaría agradecer sinceramente a mi asesora de tesis M. Sc. Leslie Lescano Bocanegra, su esfuerzo y dedicación.. Sus conocimientos, sus orientaciones, su manera de trabajar, su persistencia,. su paciencia y su motivación han sido fundamentales para mi información como. RO. investigador.. A mis padres, además de la dedicatoria, debo agradecerles por su constante y. BI BL. IO. TE. CA. DE. AG. valioso apoyo en toda mi vida personal y profesional.. -iv-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. PE CU AR IA S. RESUMEN ......................................................................................................................... vii ABSTRACT ....................................................................................................................... viii 1. INTRODUCCIÓN .....................................................................................................1 2. PRODUCTOS LACTEOS.......................................................................................2 2.1.. La leche................................................................................................. 2. Características Organolépticas ..............................................................3. 2.1.2.. Características Físicas .............................................................................3. 2.1.3.. Características Químicas ........................................................................5. RO. 2.1.1.. El queso ................................................................................................ 8. 2.3.. Yogurt.................................................................................................... 8. 2.4.. Tratamiento térmico en la leche ............................................................ 8. 2.5.. Influencia del tratamiento térmico sobre los componentes de la leche 10. AG. 2.2.. Cambio en las proteínas ........................................................................10. 2.5.2.. Cambios en la Lactosa ..........................................................................13. 2.5.3.. Cambios en las enzimas........................................................................14. 2.5.4.. Cambios en las vitaminas......................................................................17. 2.5.5.. Cambios en la grasa ..............................................................................19. 2.5.6.. Efecto sobre bacterias presentes en la leche ....................................22. IO. TE. CA. DE. 2.5.1.. Sobre agentes antimicrobianos en la leche........................................24. 2.5.8.. Efecto sobre otras parámetros en la leche .........................................27. BI BL. 2.5.7.. 2.6.. Influencia del tratamiento térmico sobre el yogurt ............................... 29. 2.7.. Influencia del tratamiento térmico sobre el queso ............................... 30. 3. PERSPECTIVAS DE APLICACIÓN ...................................................................32 -v-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 4. CONCLUSIONES ..................................................................................................33. BI BL. IO. TE. CA. DE. AG. RO. PE CU AR IA S. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................35. -vi-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN. PE CU AR IA S. El presente trabajo tiene por objetivo brindar información y analizar los últimos aportes acerca de la influencia del tratamiento térmico en productos lácteos.. Se encontraron cambios en los componentes de la leche afectados por el. tratamiento térmico como: en las proteínas (propiedades de emulsión, αlactoalbúmina y β-lactoglobulina), lactosa (formacion de Lactulosa) , enzimas (actividad de la Lactoperoxidasa, ϒ-glutamil transferasa y Fosfatasa alcalina), vitaminas (estabilidad de la vitamina D), grasa (tamaño de partícula y estabilidad. RO. del ácido linoleico), sobre las bacterias (aerobias y Bacillus amyloliquefaciens), sobre agentes microbianos (tetraciclinas y sulfonamidas), y otras variables como. AG. hidrocarburos aromáticos (PAHs) y factor de crecimiento (TGF-β2); así mismo se encontraron cambios en las propiedades físicas del. yogurt (sinéresis,. DE. rugosidad, número y perímetro de grano) y en el queso (proteólisis, lipolisis y características sensoriales) también afectadas por el tratamiento térmico.. BI BL. IO. TE. CA. Palabras clave: Tratamiento térmico, leche, queso, yogurt. -vii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT. PE CU AR IA S. This paper aims to provide information on and analyze recent contributions about the Influence of heat treatment on dairy products.. Changes were found in the milk components affected by the heat treatment as. in proteins (emulsion properties, α-lactalbumin and β-lactoglobulin), lactose (lactulose formation), enzymes (activity of. lactoperoxidase, Υ-glutamyl. transferase and alkaline phosphatase), vitamins (vitamin D stability), fat (particle. size and stability of linoleic acid), on bacteria (aerobic and bacillus. RO. amyloliquefaciens) on microbial agents (tetracycline and sulfonamide), and other. variables such as aromatic hydrocarbons (PAHs) and growth factor (TGF-β2);. AG. furthermore changes in the physical properties of yogurt (syneresis, roughness, grain number and perimeter) and cheese (proteolysis, lipolysis and sensory. DE. characteristics) also affected by the heat treatment is found.. BI BL. IO. TE. CA. Keywords: Heat treatment, milk, cheese, yogurt.. -viii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1. INTRODUCCIÓN Los productos lácteos son un grupo de alimentos formados principalmente por el. PE CU AR IA S. yogurt, queso, crema, mantequilla y leche, siendo esta última el componente más importante de este grupo, es un conjunto de alimentos que por sus. características nutricionales son los más básicos y completos (equilibrados) en composición de nutrientes como: carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales (Bello et al., 2004).. Desde sus inicios el hombre ha tratado de extender la vida de anaquel de sus alimentos. En el caso particular de la leche en épocas modernas se ha logrado. RO. utilizar diversos procedimientos, algunos basados en el tratamiento térmico,. tratando de conservar las características originales del producto; o bien mediante. AG. la fermentación como en el yogurt, o la fermentación y deshidratación, como el queso, que es una combinación de estos dos procesos en el cual se conserva el. DE. alimento mediante la fermentación, concentración y salado del alimento (Early, 2000).. La leche representa un medio ideal para el crecimiento de microorganismos ya. CA. que proporciona todas las nutrientes y condiciones ambientales necesarias.. TE. Como la leche es un alimento muy especial perecederos medidas y consideraciones son necesarias para garantizar que llega al mercado en. IO. condiciones aceptables. El tratamiento térmico de la leche es un importante. BI BL. punto crítico de control para garantizar la microbiana la seguridad y la estabilidad del producto (Claeys, 2003). El tratamiento térmico de la leche es un paso esencial de la producción de leche adoptado por la industria láctea, la cual tiene como objetivo extender la vida útil y mejorar la calidad de este complejo biológico fluido mediante la reducción de. -1Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. la carga microbiana y, por tanto, minimizar el riesgo de intoxicación por alimentos (McKinnon et al., 2009).. PE CU AR IA S. Hay dos tipos de efectos del calentamiento sobre la leche. La primera comprende. los efectos sobre componentes de interés especial para la conservación y propiedades tecnológicas y nutricionales de la leche. La degradación de la. lactosa a los ácidos orgánicos y la formación de Lactulosa, la desnaturalización de las proteínas de suero de leche, la destrucción de algunas vitaminas y. enzimas, la hidrólisis de proteínas y lípidos. El segundo tipo de efectos. relacionados con el sabor a cocido y la pérdida de valor nutricional es debido a. RO. las nuevas sustancias formadas por la reacción de Maillard, que continúa durante. el almacenamiento de las leches calentadas (Elliott et al., 2003). El objetivo es. AG. brindar información y analizar los últimos aportes acerca de la influencia del tratamiento térmico en productos lácteos, con el fin de que se convierta en una. DE. fuente de consulta fidedigna, para futuros investigadores.. 2. PRODUCTOS LACTEOS. CA. Según el Codex Alimentarius, por producto lácteo se entiende un “producto. TE. obtenido mediante cualquier elaboración de la leche, que puede contener aditivos alimentarios y otros ingredientes funcionalmente necesarios para la. BI BL. IO. elaboración” (FAO, 2014).. 2.1. La leche La leche es uno de los alimentos más completo que se encuentra en la naturaleza, por ser rica en proteínas, grasas, vitaminas y minerales, necesarias para la nutrición humana. La proteína de la leche, contiene una gran cantidad de. -2Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. aminoácidos esenciales necesarios para el organismo humano y que no puede sintetizar, la proteína que se encuentra en mayor proporción en la leche es la. PE CU AR IA S. caseína. Entre la vitaminas que contiene están: la Vitamina B12 (riboflavina) la B1 (tiamina), y las vitamina A, D, E y K liposolubles. Entre los minerales de mayor cantidad están el calcio y el fósforo. Su contenido de grasa se debe principalmente a los triglicéridos (UNAD, 2013).. 2.1.1. Características Organolépticas . El olor o aroma, de la leche fresca es ligeramente perceptible, sin embargo la. RO. leche está ácida o contienen bacterias coliformes, adquiere el olor característico de un establo o a estiércol de las Vaca. Sabor: la leche fresca tiene un sabor medio dulce, neutro debido a la lactosa. AG. . DE. que contiene (UNAD, 2013).. 2.1.2. Características Físicas. Densidad: La densidad de la leche puede fluctuar entre 1.028 a 1.034 g/cm 3. CA. . a una temperatura de 15°C; su variación con la temperatura es 0.0002 g/cm 3. TE. por cada grado de temperatura. La densidad de la leche varía entre los valores dados según sea la composición de la leche, pues depende de la. IO. combinación de densidades de sus componentes (agua, grasa, proteínas,. BI BL. latosa y minerales). La densidad mencionada (entre 1.028 y 1.034 g/cm 3) es para una leche entera, pues la leche descremada está por encima de esos valores (alrededor de 1.036 g/cm3), mientras que una leche aguada tendrá valores menores de 1.028 g/cm3.. -3Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. . pH de la leche: 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. PE CU AR IA S. deficiente estado sanitario de la glándula mamaria, por la cantidad de CO 2 disuelto; por el desarrollo de microorganismos, que desdoblan o convierten. la lactosa en ácido láctico; o por la acción de microorganismos alcalinizantes. . Acidez de la leche: Una leche fresca posee una acidez de 0.15 a 0.16%. expresada en ácido latico. Esta acidez se debe en un 40% a la anfotérica,. otro 40% al aporte de la acidez de las sustancias minerales, CO 2 disuelto y ácidos orgánicos; el 20% restante se debe a las reacciones secundarias de. RO. 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. . AG. producto alcalinizante.. Viscosidad: La leche natural, fresca, es más viscosa que el agua, tiene. DE. valores entre 1.7 a 2.2 cp para la leche entera, mientras que una leche descremada tiene una viscosidad de alrededor de 1.2 cp. La viscosidad. CA. disminuye con el aumento de la temperatura hasta alrededor de los 70°C, por encima de esta temperatura aumenta su valor. Punto de congelación: El valor promedio es de -0.54°C (varía entre - 0.513. TE. . y 0.565°C). Como se precia es menor a la del agua, y es consecuencia de la. Punto de ebullición: La temperatura de ebullición es de 100.17°C.. BI BL. . IO. presencia de las sales minerales y de la lactosa.. . Calor específico: La leche completa tiene un valor de 0.93 - 0.94 cal/g ºC, la leche descremada 0.94 a 0.96 cal/g °C (Early, 2000).. -4Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.1.3. Características Químicas La leche es un líquido de composición compleja, formada aproximadamente por. PE CU AR IA S. un 87.5% de agua y 12.5 % de sólidos o materia seca total. El agua es el soporte de los componentes sólidos de la leche y se encuentra presente en dos estados:. como agua libre que es la mayor parte (intersticial) y como agua adsorbida en la superficie de los componentes.. En lo que se refiere a los sólidos o materia seca la composición porcentual más comúnmente hallada es la siguiente:. o Materia grasa (lípidos): 3.5% a 4.0%. RO. Lactosa: 4.7% (aprox.). o Sustancias Nitrogenadas: 3.5% (proteínas entre ellos). Grasas: Aproximadamente un 4% de la leche lo constituyen los lípidos, cuya. AG. . composición es muy variada; en la leche bovina, la más compleja, se han. DE. identificado más de 400 ácidos grasos diferentes. Los triglicéridos tienen la mayor proporción, de modo que constituyen hasta un 97% o un 98%. Los triglicéridos es lo que más diferencia a la leche de las diversas especies. Lactosa: De todos los componentes de la leche es el que se encuentra en. TE. . CA. animales (Vargas, 2015).. mayor porcentaje 4.7% al 5.2%, siendo además el más constante. La lactosa. IO. es un carbohidrato disacárido (el “azúcar” de la leche) y se halla libre en. BI BL. suspensión. Químicamente, la lactosa es un disacárido de glucosa y galactosa. En la leche se hallan 2 isómeros de la lactosa: α-lactosa y la βlactosa; es poco soluble en agua y cristaliza muy rápido. La β-lactosa (63%) es la más soluble (hasta 17 g. en 100 ml. de agua), siendo la α-lactosa (37%) la que cristaliza. La alta temperatura degrada a la lactosa, por encima de los. -5Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 110°C la lactosa hidratada (α-lactosa) pierde su agua y se transforma en lactosa anhídrido (La molina, 2013). Proteínas: Aproximadamente un 3.5 % de la leche lo constituyen.. PE CU AR IA S. . Tradicionalmente proteínas de la leche se clasifican en dos grandes. categorías. El primero y más abundante es la familia de caseína, lo. constituyen el 78%, que consiste en varias fracciones (principalmente αs1, αs2, β, k) y la mayoría de ellos existen en una partícula coloidal conocida como la micela de caseína. El segundo grupo de proteína en la leche es las proteínas. de suero, y los conforman el 17% del total de las proteínas de la leche (α-. RO. lactoalbúmina, β-Iactoglobulina, inmuno-globulina, sero-albúmina) que incluyen las sensible al calor, globular, las proteínas y enzimas solubles en. AG. agua (Goff y Hill, 1993)..  Sales minerales: El contenido en sales de la leche no llega al 1% de su. DE. composición total, pero aun así es de gran importancia. Las sales en la leche se encuentran disueltas o formando compuestos con la caseína. Las más. CA. numerosas son el calcio, potasio, sodio y magnesio, que suelen encontrarse en sus formas de fosfato cálcico, cloruro sódico, caseinato cálcico, etc.. TE. El calcio se encuentra en dos formas en la leche. El 30% aproximadamente en solución y el restante 70% en forma coloidal. El fosfato cálcico parte del. IO. complejo caseínico producido en la coagulación de la leche, al fabricar queso,. BI BL. contribuyendo al aumento del tamaño de las micelas de caseína. Por ello, la adición de cloruro cálcico a la leche favorece la coagulación de la caseína, que así forma micelas mayores (La Molina, 2013).. . Vitaminas: En la leche encontramos representadas todas las vitaminas liposolubles: A, D, E y K, y una gran mayoría de las hidrosolubles: tiamina,. -6Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. niacina, ácido pantoténico, biotina, piridoxina, ácido fólico y cobalamina. Su cantidad varía considerablemente en función de la época del año y de la. PE CU AR IA S. alimentación del animal. Es muy elevada la cantidad de riboflavina y, en. menor cuantía, la de las vitaminas, A, B1 y B12. Sin embargo, las cifras de vitaminas C y D son relativamente bajas (Vargas, 2015).. En general las vitaminas son resistentes a los tratamientos térmicos más. frecuentes. Las más lábil es la vitamina C aunque su estabilización requiere la presencia de oxígeno y agentes oxidantes. La tiamina es relativamente. termoestable y en los tratamientos de pasteurización se destruye solo un 2La vitamina A es muy estable al calor pero es susceptible a la. RO. 10%.. oxidación., especialmente cuando hay formación de peróxidos. Los carotenos. AG. y la riboflavina influyen sobre el color de la leche y los productos lácteos. Los carotenos (provitamina A) dan a la grasa su color amarillo. Sin embargo, no. DE. se puede juzgar la riqueza en vitamina A de una leche por el color de su grasa, ya que la proporción de vitamina A (incolora) en forma de caroteno varía con la alimentación y la raza del animal (Amiot, 1991). Enzimas: Las enzimas presentes en la leche son de dos orígenes: Enzimas. CA. . TE. producidas en las ubres y que pasan a la leche y enzimas producidas por bacterias que se desarrollan en la leche. Parte de estas bacterias se. IO. encuentran originalmente en la leche ordeñada y otras se desarrollan. BI BL. posteriormente (Amiot, 1991). Entre las enzimas más importantes presentes en la leche tenemos: Peroxidasas,. Lactasas,. Proteasas,. Catalasas,. Fosfatasas,. Lipasas,. Amilasas, Estearasas, Ribonucleasas, Amilasas, Oxidasas y Reductasas.. -7Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.2. El queso El queso es el producto que resulta de la precipitación de las caseínas que deja. PE CU AR IA S. como residuo el llamado suero de la leche; para llevar acabo esto se emplea básicamente. dos métodos: mediante la renina o cuajo, o bien. por una. acidificación hasta llegar al punto isoeléctrico de las caseínas (Badui, 2006).. 2.3. Yogurt. El yogurt es un producto lácteo fermentado que resulta del desarrollo de dos. bacterias termófilas: Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. La. RO. primera es una bacteria láctica que se desarrolla en forma óptima entre 42 y 50°C. y proporciona la acidez característica del yogurt. La segunda es otra bacteria. AG. láctica que contrariamente se reproduce a temperaturas entre 37 y 42°C y se encarga de dar el aroma característico del yogurt. Según La textura final el yogurt. DE. puede ser aflanado (de aspecto gelatinoso) o líquido (bebible) (Romero del. CA. Castillo y Mestres, 2004).. 2.4. Tratamiento térmico en la leche. la. TE. El principal objetivo de los tratamientos térmicos que se aplican a la leche es destrucción. de. los. microorganismos. patógenos. y/o. de. los. IO. microorganismos que pueden comprometer la conservación del producto.. BI BL. Los tratamientos más habituales a aplicar en la leche son:. 2.4.1. Termización Es un tratamiento de calor suave, del orden de entre 57 y 68°C durante 15 segundos que no destruye la actividad de la fosfatasa.. -8Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. . Su objetivo es eliminar una parte de la flora de contaminación.. . Este tratamiento no asegura la destrucción de los microorganismos. PE CU AR IA S. patógenos, sus efectos sobre la composición de la leche son mínimos. Se. suele aplicar para aumentar la vida de la leche cruda antes de ser procesada.. 2.4.2. Pasteurización. Su objetivo es asegurar la destrucción de los microorganismos patógenos. . Pasteurización lenta. Llamada también LTLT (Low Temperature, Long Time). Este método consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62ºC. RO. – 64ºC y mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos.. o La leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que vincula entre. AG. las paredes del tanque, provisto este de un agitador para hacer más homogéneo el tratamiento.. bacterias.. Pasteurización rápida. Llamada también pasteurización continua o bien. CA. . DE. o Elimina mohos, levaduras y la mayor parte de las formas vegetativas de las. HTST (Heigh Temperature Short Time), este tratamiento consiste en aplicar. TE. a la leche una temperatura de 72 - 73°C en un tiempo de 15 a 20 segundos. o Los productos pasteurizados deben reaccionar negativamente a la prueba. IO. de la fosfatasa y positivamente a la de la peroxidasa. En los casos en que. BI BL. las dos enzimas hayan sido destruidos, el proceso de pasteurización será denominado pasteurización alta.. o. Garantiza la destrucción del 100% de las bacterias patógenas y el 99% de las bacterias alterantes (Romero del Castillo y Mestres, 2004).. -9Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.4.3.. Esterilización UHT. Su objetivo es conseguir la esterilidad comercial de la leche.. . El tratamiento se lleva a cabo a temperatura muy elevada (superior a 135°C). PE CU AR IA S. . durante un tiempo muy corto (unos segundos). El calentamiento y el enfriamiento son casi instantáneos. . Asegura la destrucción de los microorganismos patógenos y en formas esporuladas, o sea, reproducidas por esporas.. Estas condiciones solo se consiguen con la ayuda de equipos especiales por los que pasa la leche previamente a su envasado, por lo que se impone a. RO. continuación un envasado aséptico de la misma (Romero del Castillo y. AG. Mestres, 2004).. 2.5. Influencia del tratamiento térmico sobre los componentes de la leche. DE. 2.5.1. Cambio en las proteínas. 2.5.1.1. Cambios en las propiedades de emulsión:. CA. Cuando las proteínas de la leche son sometidas a tratamiento térmico, dependiendo de las condiciones de calentamiento, proteínas de suero de leche. TE. pueden someterse un cambio estructural, comúnmente conocido como. IO. desnaturalización, que es acompañado de desplegamiento de la proteína y una exposición de hidrófobo grupos. Durante el tratamiento térmico, se forman. BI BL. pequeños agregados de β-lactoglobulina, cuales al aumentar la temperatura o ampliar el tiempo de calentamiento, se forman grandes agregados de β-. lactoglobulina desnaturalizados (Jang y Swaisgood, 1990). Cuando se aumenta aún más la temperatura de calentamiento y/o tiempo, la desnaturalización de una α-lactoalbúmina comienza, en la que forma complejos con grandes agregados -10-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. β-lactoglobulina desnaturalizados, y ambas proteínas se unen a la superficie de micelas de caseína (Fox, 1992). Por lo tanto, después de la desnaturalización de. PE CU AR IA S. las proteínas de suero de leche, hay una reacción entre este último y k-caseínas originalmente presente en las superficies de las micelas de caseína, para. producir complejos entre la proteína de suero y k-caseínas (Oldfield et al., 2000). Estos complejos se encuentran en la superficie de las micelas de caseína. (Corredig y Dalgleish, 1996) y en la fase de suero de leche en forma de complejos. solubles, principalmente entre k-caseina y las proteínas de suero de leche (Guyomarc'h et al., 2003).. RO. Raikos (2010) analizó el efecto del tratamiento térmico sobre la funcionalidad de la proteína de la leche en la cual concluyeron que: En todos los casos, el grado. AG. de desnaturalización de la proteína inducida por el tratamiento de calor, bajo el entorno químico determinado, es el factor clave que determina la funcionalidad. DE. interfacial de proteínas de la leche con efectos posteriores sobre las propiedades de la emulsión. Por otro lado, el tratamiento térmico de soluciones de caseinato de sodio en el entorno químico controlado resultó en una mejora significativa de. CA. las propiedades emulsionantes.. TE. 2.5.1.2. Cambios en la α-lactoalbúmina y β-lactoglobulina La fracción de proteínas de suero en la leche bovina está dominado por β-. IO. lactoglobulina (β-lg), que representa 50% de la proteína total del suero, mientras. BI BL. que la α-lactoalbúmina (α-lac) comprende 20% de la proteína total del suero. Sin embargo, β-lg está ausente en la leche humana y α-lac predomina (Armaforte et al., 2010).. De hecho, se cree que la presencia de β-lg en leches formuladas para bebes (LFB) es uno de los estimuladores principales de las respuestas alérgicas en los. -11Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. bebés alimentados por las mismas, que se ha traducido en el desarrollo de LFB hidrolizadas o '' hipoalergénicos '' (Murphy et al., 2015). Otro enfoque para. PE CU AR IA S. reducir la alergenicidad implica la conjugación de β-lg con azúcares para disminuir su efecto en los individuos susceptibles (Böttger et al., 2013; Taheri-. Kafrani et al., 2009). La formulación de LFB para contener mayor relación de αlac/β-lg se puede lograr mediante la fortificación con estos ingredientes de proteína de suero enriquecido con α-lac para producir un producto más humanizado, con beneficios fisiológicos científicamente validados para el bebé (Davis et al., 2007; Sandström, et al., 2008).. RO. Es importante investigar las consecuencias de aumentar la relación de α-lac/βlg en la estabilidad de calor y los cambios inducidos por el calor, como las LFB. AG. son comúnmente sometidos a varias etapas de calentamiento durante su fabricación, que puede incluir combinaciones de alta temperatura y corto tiempo. DE. (HTST) de calefacción, evaporación, ultra alta temperatura de tratamiento (UHT) y esterilización en el recipiente (Jiang y Guo, 2014). Crowley et al. (2015) evaluaron el efecto de la relación de α-lactoalbúmina/β-. CA. lactoglobulina en la estabilidad al calor (140 ºC), tamaño de partículas y en los. TE. cambios de viscosidad en leches formuladas para bebes (LFB); en la cual concluyeron que el aumento de la relación de α-lac/β-lg confiere una mayor. IO. estabilidad de calor independientemente del pH. En una relación baja de α-lac/β-. BI BL. lg causaron aumentos en el tamaño de las partículas de proteínas y viscosidad después del tratamiento térmico; por el contrario, en altas relaciones de α-lac/β-. lg las interacciones covalentes entre proteínas fueron mínimos, el tamaño de partículas no aumento.. -12Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Sakkas et al. (2014) estimaron la concentración residual de las principales proteínas de suero en leches tratadas térmicamente (80 a 140 ºC x 4 s), en la. menor conforme aumentaba. PE CU AR IA S. cual encontraron que la concentración residual de β-lg y α-lac en leche cruda fue la temperatura de tratamiento,. casi no. encontrándose cantidades residuales de ambas proteínas a temperaturas mayores de 100 ºC (concentraciones de 4076 mg/L disminuyeron a 200 y 3 mg/L a 110 y 140 ºC respectivamente).. 2.5.2. Cambios en la Lactosa. RO. La lactosa es estable al calor, si este se aplica en forma moderada, pues si se calienta, por ejemplo, a más de 100°C y por un tiempo relativamente; prolongado,. AG. sufre dos reacciones características: la reacción de caramelización, que provoca la formación de ácidos como el fórmico, el láctico, el propiónico, etc., y de otros. DE. compuestos como el hidroximetil furfural, el furfuroldehido, etc.; la reacción de Mayllard, en la cual la lactosa se une a los grupos aminos de los aminoácidos, principalmente a los de la lisina, lo cual hace que se degraden las proteínas y se. CA. pierda algo del valor nutritivo, debido a esta reacción de Mayllard, la leche se. TE. oscurece (Nasanovsky et al. 2002). Otro cambio en la lactosa producto del tratamiento térmico, es la isomerización.. IO. La lactosa se isomeriza dando lugar a la aparición de Lactulosa y epilactosa. En. BI BL. todos los casos, los niveles de Lactulosa son claramente superiores a los de epilactosa. Esta reacción se da con intensidad apreciable cuando se trata la leche a temperaturas superiores a 100 °C. No obstante, también puede apreciarse cuando se almacena la leche a temperaturas superiores a 30°C durante largos periodos (La molina, 2013).. -13Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Sakkas et al. (2014) estimaron la concentración de nuevo compuestos como la Lactulosa en leches tratadas térmicamente (80 a 140 ºC x 4 s), en la cual se. PE CU AR IA S. encontraron concentración a temperaturas mayores de 100 ºC, cuya. concentración de Lactulosa fue mayor conforme aumentaba la temperatura de tratamiento (concentraciones de 51 mg/L a 100 ºC aumentaron a 1549 mg/L a 140 ºC).. 2.5.3. Cambios en las enzimas. La Inactivación inducida por el calor de las enzimas indígenas en bovinos la leche. RO. ha sido bien estudiado. La importancia de algunos enzimas indígenas para la. industria lechera se correlaciona con sus características de inactivación térmica.. AG. Debido a su poco más la resistencia a la calefacción que los patógenos no formadoras de esporas que se encuentran en la leche en que se basan los. DE. procesos térmicos, se consideran buenos indicadores para la evaluación de la gravedad o la efectividad del tratamiento térmico de la leche (Dumitrascu et al.,. CA. 2012).. 2.5.3.1. Cambios sobre la actividad de la Lactoperoxidasa. TE. La Lactoperoxidasa (LPO) (EC 1.11.1.7) es una enzima que contiene hemoglicoproteína (Boots y Floris, 2006) y se piensa que es un importante. IO. componente en los sistemas defensa natural contra bacterias infecciones. BI BL. (Kussendrager y Van Hooijdonk, 2000). El estudio de la actividad de LPO es de gran interés ya que se ha propuesto para monitorización de los tratamientos térmicos por encima de 72 °C durante 15 s, pero también como un agente bactericida, un índice de mastitis y pro-oxidante (Fox, 2003). Además, el sistema LPO se puede utilizar como una alternativa método para aumentar la estabilidad. -14Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de almacenamiento de la leche a alta temperatura ambiente temperaturas (FAO, 1999).. PE CU AR IA S. La mayoría de los estudios sobre la detección de GGT y LPO se han llevado a. cabo en la vaca leche y sólo unos pocos se han centrado en la leche no bovina.. No existen informes disponibles para proporcionar datos fundamentales para la aplicación de Ensayos de GGT y LPO en los productos lácteos de origen no bovino (Moatsou, 2010).. Dumitrascu et al. (2012) también evaluaron el efecto del tratamiento térmico (7077 ºC x 0-40 min) sobre la actividad de la enzima LPO en leche cruda de tres. RO. especies (cabra, oveja y vaca) como marcador para de tratamiento térmico de la leche y productos lácteos procedentes de diferentes especies. Encontrando que:. AG. el grado de inactivación de la GGT aumento con el aumento de temperatura y tiempo de espera en los tres tipos de leche de diferentes especies. Así mismo la. DE. actividad residual de la LPO mostró el siguiente orden: leche de cabra > vaca > oveja (18, 14 y 12 % respectivamente); siendo entonces la enzima más estable en la leche de cabra y menos estable en la de oveja.. CA. 2.5.3.2. Cambios sobre la actividad de la ϒ-glutamil transferasa. TE. El estudio de la actividad ϒ-glutamil transferasa (GGT) (EC: 2.3.2.2) es de gran interés debido a su característica estabilidad al calor, por lo que se recomienda. IO. esta enzima para monitoreo de los procesos de tratamientos térmicos en el rango. BI BL. de 70 a 80 °C durante 15 s (Andrews et al., 1987). La GGT es más abundante en la leche que la Fosfatasa alcalina. La GGT es también más resistente que la Fosfatasa alcalina al calor, pero menos de la Lactoperoxidasa (LPO) (Claeys et al., 2002). La fosfatasa alcalina es. universalmente reconocida y utilizada como un índice para la pasteurización. -15Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. HTST, pero puede no ser apropiado, ya que se reactivan después del tratamiento térmico bajo condiciones determinadas complica la interpretación de la prueba.. PE CU AR IA S. Dumitrascu et al. (2012) evaluaron el efecto el tratamiento térmico (66 -77 ºC x 0-30 min), sobre la actividad de la GGT en leche cruda de tres especies (cabra, oveja y vaca) con el fin de determinar la sostenibilidad de esta enzima como un. marcador para la evaluación de la pasteurización, encontrando que: el grado de inactivación de la GGT aumento con el aumento de temperatura y tiempo de. espera en los tres tipos de leche de diferente especies. . Así mismo la enzima es más estable en el siguiente orden: Leche de Cabra > oveja >vaca (45, 33 y 1 %. RO. de actividad residual respectivamente); siendo entonces la enzima más estable en la leche de cabra y menos estable en la leche de vaca.. AG. 2.5.3.3. Cambios sobre la actividad de la Fosfatasa alcalina Otro indicador importante de la calidad de la leche es la inactivación de la. DE. Fosfatasa alcalina (FA). Ludikhuyze et al., (2000) estudiaron la inactivación de FA en 0,1 a 725 MPa y 23-63 °C y encontraron las condiciones en las que se redujo el 90% de la actividad de FA. La FA no es un indicador adecuado para la. CA. pasteurización con el procesamiento de alta presión ya que la inactivación. TE. completa de la enzima daría lugar a un producto sobre procesado, sin embargo, la FA puede ser un indicador adecuado en esterilización a altas presiones (HPS). IO. (Ludikhuyze et al., 2000).. BI BL. Martinez et al. (2014) evaluaron el efecto de la temperatura a altas presiones (60 -120 ºC x 15 min a 100-600 MPa) sobre la fosfatasa alcalina (FA), encontrando que la reducción de la actividad de FA fue mayor a 90 ºC en comparación a la de 80 ºC y 60 ºC, independientemente de la presión aplicada. Después de 3 min de tiempo de espera, las combinaciones de alta presión y temperatura necesaria. -16Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. para inactivar el 99,99% de la FA fue a 120 °C, en la cual no había actividad residual de FA y por lo tanto no se puede utilizar como un indicador de. PE CU AR IA S. esterilización. Sin embargo, en los casos en que se obtiene una reducción. significativa de registro en un lapso de temperatura de 100 a 110 °C, la actividad residual puede potencialmente ser utilizado como un indicador de esterilización.. La inactivación de la enzima por la combinación de alta presión y temperatura es. un fenómeno complejo. La estructura primaria de la enzima es mínimamente afectada por la presión mientras que la estructura secundaria sufre modificaciones estructurales sólo a muy altas presiones. La estructura terciaria. RO. se ve muy afectada por la presión porque la presión interrumpe interacciones. AG. hidrofóbicas y electrostáticas (Ludikhuyze et al., 2003).. 2.5.4. Cambios en las Vitaminas. DE. Las vitaminas son ingredientes alimentarios vitales para mantener una buena salud en los seres humanos; la falta de una cantidad suficiente de cualquiera de ellos puede causar enfermedades graves (Riaz et al., 2009). La dieta humana no. CA. siempre contienen la cantidad de vitaminas necesarias para el desarrollo y. TE. mantenimiento de las funciones corporales normales (Gómez y José, 2006). Por esta razón, varios productos alimenticios están fortificados con vitaminas,. IO. principalmente la leche y los productos lácteos.. BI BL. Las vitaminas son comúnmente utilizados para complementar los productos lácteos, ya sea para restaurar las pérdidas de producción, o para mejorar aún más su disponibilidad para potencialmente grupos de riesgo (WHO/FAO, 2006). Por lo tanto, las pérdidas totales de nutrientes son compensados generalmente. -17Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. por la adición de un 'excedente' durante la fabricación, diseñado para ser vitaminas y específica del producto (Mays, 1982).. PE CU AR IA S. 2.5.4.1. Efecto sobre la Vitamina D. La vitamina D puede tener efectos tóxicos por encima de un cierto umbral de concentración (Upreti et al., 2002). Por lo tanto, era, importante para determinar la estabilidad de la vitamina D durante el procesamiento, envasado y almacenamiento posterior. Esto ayudará en la entrega de la cantidad deseada. de vitamina D2 en la leche fortificada, que será beneficioso tanto para los consumidores y la industria de la leche.. RO. Estudios de estabilidad de la vitamina D son limitados y varios resultados contradictorios se han reportado. La degradación de vitaminas depende de las. AG. condiciones específicas durante el proceso culinario por ejemplo, temperatura, oxígeno, luz, humedad, pH y durante los tratamientos térmicos (Leskova et al.,. DE. 2006).. Kaushik et al. (2013) determinaron la estabilidad de la vitamina D2 en la leche fortificada,. durante. la. elaboración. (tratamiento. térmico),. envasado. y. CA. almacenamiento, en la cual concluyeron que: la vitamina D2 es estable en la. TE. leche durante los tratamientos térmicos de pasteurización a 63 °C x 30 min, esterilización a 121 °C x 15 min y hervido, pérdidas de 0.95, 1.45 y 1.92% se. IO. encontraron respectivamente. La vitamina D2 se mantuvo estable durante el. BI BL. almacenamiento a temperaturas de 4-7 °C en botellas de vidrio y botellas de plástico, mientras que en las bolsas de polietileno la perdida fue significativa. La vitamina D2 era estable cuando se expone a tres intensidades de luz (1485, 2970 y 4555 lux) cuando se almacena en botellas de vidrio, mientras que en las bolsas de polietileno se produjo una importante pérdida de dicha vitamina.. -18Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.5.5. Cambios en la Grasa La grasa está presente en la leche en forma de glóbulos dispersos, las cuales en. PE CU AR IA S. la leche cruda son estabilizadas por una membrana del glóbulo de grasa nativa. con el tamaño de las partículas que van desde 0,5 hasta 9 µm (Jussila et al.,. 1997). La grasa de la leche consiste en triacil gliceroles, la composición de ácidos grasos de los cuales es diversa con respecto a la longitud de la cadena y el grado de saturación. (Brans et al., 2004).. 2.5.5.1. Cambios en el tamaño de partícula de grasa. Durante el procesamiento, las emulsiones de leche normalmente se. RO. homogeneizaron para reducir la formación de crema durante el almacenamiento.. En el proceso de homogeneización, las gotitas de grasa se rompen en glóbulos. AG. mucho más pequeñas (por debajo de 1 µm) por medio de la energía mecánica y la estabilización adicional de la superficie ampliada es atendido por la caseína,. DE. β-lactoglobulina, α-lactoalbúmina, fosfolípidos y glicoproteínas (Andersson et al., 1977).. Uno de los parámetros importantes que afectan a la calidad, la apariencia y el. CA. sabor de los productos alimenticios finales es el tamaño de partícula de los. TE. ingredientes incluidos. Por ejemplo, el tamaño de partícula de los glóbulos de grasa juega un papel predominante en la estabilidad de la emulsión de la leche.. IO. Los glóbulos grandes se unen más rápido que los más pequeños y una. BI BL. disminución en el diámetro medio de glóbulo de una emulsión de leche por un factor de dos pueden disminuir la tasa de coalescencia con un factor de 10-100 (Bergenstahl y Claesson, 1990). Por otra parte, el tamaño de partícula que determina en gran medida la aparición, la reología y la estabilidad de los alimentos que se consideran también depende de las condiciones de. -19Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. procesamiento y almacenamiento que las experiencias de los alimentos durante su vida útil. Por ejemplo, el tamaño de los glóbulos de grasa en la leche. PE CU AR IA S. homogeneizada es altamente dependiente de la temperatura, la presión y el equipo utilizado en el proceso de homogeneización (Anema et al., 2005).. Raikos et al. (2009) evaluaron los cambios del tamaño de los glóbulos de grasa. de la leche bovina, afectados por el tratamiento térmico (50-125 °C x 1 h), en las cuales concluyeron que el diámetro medio de las glóbulos de grasa aumentaron en. promedio. 4.65%. y. 8.52%. para. leche. entera. y. semidesnatada. respectivamente, en el rango de 50-125 °C; para la leche con chocolate aumento. RO. en promedio 12.53% dentro del rango de temperatura 50-110 ºC, seguido de una. disminución en el tamaño de partícula cuando se trató a 125 °C. La floculación. AG. inducida por calor debido a las interacciones de atracción entre sitios hidrófobos sobre moléculas de proteínas desnaturalizadas en diferentes gotas se supone. observados en este.. DE. que es el principal responsable de los aumentos en el tamaño de partícula. 2.5.5.2. Sobre la estabilidad del ácido linoleico. CA. La grasa láctea contiene lípidos menores que tienen atributos de salud. TE. deseables, tales como el ácido linoleico conjugado (CLA), una mezcla de ácidos octadecenoicos (Lubary et al., 2011). En los últimos años, cada vez hay más. IO. interés industrial para aumentar la concentración de CLA en la leche a través de. BI BL. la manipulación de la dieta y el manejo nutricional. Dentro de los ácidos grasos se encuentra el ácido linoleico conjugado (CLA por sus siglas en inglés), el cual ha despertado el interés de investigadores por sus propiedades potencialmente benéficas para una buena salud humana, como en la prevención de la ateroesclerosis, el cáncer, reducción de la hipertensión. -20Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. arterial, mejorar la mineralización de huesos, la sensibilidad a insulina y la respuesta inmune (Bauman et al., 2001).. PE CU AR IA S. Por desgracia, el CLA no es estable durante el procesamiento y significativas. pérdidas térmicas de CLA biológicamente activo se produce a través de la oxidación y la isomerización (Herzallah et al., 2005).. Martinez et al. (2012a) evaluaron el efecto de la esterilización térmica asistida por presión (PATS) a temperaturas de 60 a 120 °C x 14 min y presiones de 100. a 600 MPa, sobre la retención de CLA en leche enriquecida con CLA. En las cuales obtuvieron que la retención de CLA para los tratamientos de control. RO. disminuyó conforme se aumentó la temperatura. La mayor retención de CLA fue. en la leche tratada a 100 MPa x 14 min independientemente de la temperatura,. AG. con una retención estable de CLA mayor a 80%. La menor retención de CLA fue en el tratamiento de 120 °C a 600 MPa x 14 min, cuya retención fue. DE. aproximadamente de 3.4 %. Así también concluyeron que la adición de un antioxidante (catequina) mejoro la retención de CLA (>90%) en cualquier condiciones de PATS.. determinaron experimentalmente el efecto de la. CA. Martinez et al. (2012b). TE. temperatura y alta presión sobre la estabilidad de almacenamiento de ácido linoleico conjugado en la leche (CLA). Dichos tratamientos se llevaron a cabo a. IO. HPS (esterilización a alta presión a 120 °C x 5 y 10 min a 600 MPa con y sin. BI BL. nisina), y a condiciones de UHT (125 °C x 15 seg y 135 °C x 10 seg). Encontraron que el porcentaje de retención de CLA después de ambos tratamientos, HPS y UHT, fueron entro de 88 y 80% respectivamente. Después de un almacenamiento de 60 días a 25 °C encontraron que la mayor retención (44%) seguía en el tratamiento de HPS con adición de nisina y que la menor retención. -21Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. (26%) era en el de UHT a 125 °C x 15 seg. La leche tratada a condiciones de HPS y con adición de nisina entregó mayor retención de CLA. Esto es debido a. PE CU AR IA S. que durante el tratamiento térmico el CLA se pierde atreves de la oxidación.. 2.5.6. Efecto sobre bacterias presentes en la leche 2.5.6.1. Sobre bacterias aeróbicas. Por ser la leche un producto biológico rico en hidratos de carbono, grasas,. proteínas, minerales, vitaminas y oligoelementos, y por poseer un pH óptimo. (cercano a la neutralidad), se constituye en un medio adecuado para la. RO. multiplicación de la mayoría de las bacterias contaminantes (Heer, 1994).. La actividad bacteriana en la leche puede deberse a contaminación, provocando. AG. alteración en la composición, desarrollo de patógenos, formación de toxinas, etc., o bien por inoculación, como ocurre en los procesos de elaboración de los. DE. productos fermentados. Una alta carga de bacterias contaminantes en la leche disminuye la vida útil de los productos elaborados, desmejora la calidad organoléptica y nutricional, e interviene en los procesos de fermentación ácido. CA. láctica y en la coagulación enzimática promoviendo el deterioro o proteólisis de. TE. las caseínas (Acuña, 1999).. Conservar la leche recién ordeñada a -4 °C permite mantener estable la carga. IO. bacteriana. Sin embargo, a bajas temperaturas por largos períodos de tiempo se. BI BL. selecciona el desarrollo de la flora psicrotrofa, lo cual origina serios problemas en la industria láctea, siendo importante por lo tanto no solo conocer la cantidad de bacterias presentes sino también su tipo, ya que ciertos grupos (Pseudomonas spp., Bacillus spp., etc.) son productores de enzimas. -22Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. proteolíticas y lipolíticas, las cuales ocasionan reducción en los rendimientos queseros, rancidez, gelificación de la leche UHT, etc (Acuña, 1999).. PE CU AR IA S. Muhammad y Setiani (2015) realizaron una serie de experimentos para evaluar la influencia de los tratamientos térmicos a temperaturas de pasteurización (72. °C x 15 seg) sobre el recuento bacteriano aeróbico de leche bovina. Teniendo. en cuenta las historias de temperatura de los experimentos y los recuentos bacterianos, nueve de veinte muestras indicaron sus reducciones fueron menos. de 2 ciclos logarítmicos ((log No – Log N) < 2). Dicha irregularidad es debida también a las propiedades de la leche y las cepas resistentes al calor.. RO. 2.5.6.2. Sobre el Bacillus amyloliquefaciens. Bacillus amyloliquefaciens es una especie de bacteria (gram positiva) del suelo. AG. estrechamente relacionados con las especies Baciullus subtilis. La esterilización comercial se ha logrado por medio de la inactivación de resistentes. a. la. presión.. Las. endosporas. de. Bacillus. DE. endosporas. amyloliquefaciens resistencia a la presión exposición comparable al de la endosporas resistente a la presión de grupo Clostridium botulinum cepas del. CA. grupo II (Margosch et al., 2006). Por lo tanto, se ha utilizado como un indicador. TE. de esterilización en sistemas tampón modelo y matrices de alimentos (Ratphitagsanti et al., 2010).. IO. Martinez et al. (2012) evaluaron el efecto del tratamiento térmico (90, 100 y 120. BI BL. °C x 15 y 30 min c/u) y alta presión (100, 300 y 600 MPa) sobre la inactivación de Bacillus amyloliquefaciens. Encontrándose que el tratamiento a 100 °C x 30. min a 600 MPa redujo las endosporas viables en 5 log, el tratamiento a 120 ° C redujeron endosporas por debajo del límite de detección (7 log), lo que significó. -23Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. que se han alcanzado las condiciones de esterilización, debido a que indujo un. PE CU AR IA S. daño estructural a la célula que afecta las funciones de la membrana.. 2.5.7. Sobre agentes antimicrobianos en la leche 2.5.7.1. Sobre las Tetraciclinas. Las Tetraciclinas (TCs) constituyen un grupo de antibióticos naturales (clortetraciclina, oxitetraciclina, tetraciclina) y semisintéticos (metaciclina,. doxiciclina, minociclina, limeciclina, rolitetraciclina y glicilciclinatigeciclina). derivados de diferentes especies de Streptomyces spp. que se caracterizan por. RO. inhibir la biosíntesis proteica. Estas moléculas presentan un amplio espectro antibacteriano y buena actividad antibacteriana contra microorganismos Gram. AG. positivos y Gram-negativos, incluyendo los géneros Spirochaeta, Actinomyces, Rickettsia y Mycoplasma (Cué y Morejón, 1999).. DE. En medicina veterinaria, se emplean en el tratamiento de infecciones sistémicas como enteritis bacterianas, metritis, neumonías, entre otras, e infecciones. CA. locales como queratoconjuntivitis infecciosa en ganado bovino, clamidiasis y actinobacilosis, entre otras enfermedades. Sin embargo, el uso sistémico de. TE. estos fármacos puede dar lugar a la presencia de residuos de medicamentos en. IO. leche y/o carne. Estos residuos de antibióticos, en general, no poseen efectos tóxicos verdaderamente intrínsecos, pero pueden desencadenar síntomas. BI BL. alérgicos en personas con hipersensibilidad, shock anafiláctico y problemas en la elaboración de productos fermentados Berruga et al., 2007).. A fin de prevenir los inconvenientes asociados a la presencia de antibióticos, la Unión Europea y el Codex Alimentarius (Codex Aimentarius, 2001) establecieron los Límites Máximos de Residuos (LMRs) de clortetraciclina, tetraciclina y -24-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. oxitetraciclina en un valor de 100 µg/kg para los alimentos de origen animal, tales como carne, leche y huevo. Sin embargo, existe limitada información acerca de. PE CU AR IA S. los efectos que producen los residuos de TCs en leche sobre los procesos tecnológicos. Además, la información disponible acerca de la inactivación que experimentan las TCs frente a los diferentes tratamientos térmicos en las. industrias lácteas es muy escasa y evalúa algunos tratamientos térmicos, como. la pasteurización a bajas temperaturas, sobre la actividad antimicrobiana de los residuos de clortetraciclina y tetraciclina (Jacques y Auxepaules, 1978).. Zorraquino et al. (2010) realizaron un estudio sobre el efecto que producen. RO. aquellos tratamientos térmicos utilizados en la industria láctea (40 °C x 10 min,. 60 °C x 30 min, 83 °C x 10 min, 120 °C x 20 min y 140 °C x 10 s) sobre la actividad. AG. antimicrobiana de Tetraciclinas en la leche (clortetraciclina, doxiciclina, oxitetraciclina y tetraciclina), para la medición de la perdida de actividad. DE. antimicrobiana se basó en la inhibición del crecimiento de Bacillus cereus subssp. Mycoides ATCC11778. Los resultados señalan que la esterilización clásica (120 °C x 20 min) produce pérdidas que superan el 90% para. CA. clortetraciclina, 84% para doxiciclina, 89% para oxitetraciclina y 91% para. TE. tetraciclina, mientras que el calentamiento a 140 °C x 10 seg produce bajas pérdidas de actividad antimicrobiana (29% clortetraciclina, 39% doxiciclina, 17%. IO. oxitetraciclina y 29% tetraciclina), similares a la baja pasteurización (60 °C x30. BI BL. min) (31% clortetraciclina, 18% doxiciclina, 23% oxitetraciclina y 21% tetraciclina). Los tratamientos de laboratorio (40°C x 10 min y 83 °C x 10 min) ocasionan pérdidas de actividad antimicrobiana aún menores.. -25Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.5.7.2. Sobre las Sulfonamidas Sulfonamidas (SAs) han demostrado ser agentes antimicrobianos eficaces. PE CU AR IA S. desde su descubrimiento a principios del siglo 20. Ellos representan una clase. de compuestos sintéticos con un mecanismo bacteriostático de acción basado. en la inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos en las bacterias (Huovinen, 1999). Se utilizan rutinariamente en la medicina veterinaria para tratar una. variedad de infecciones bacterianas y protozoarias en ganado lechero (Vargas et al., 2009).. Por lo tanto, la determinación de residuos SAs en la leche utilizada para el. RO. consumo humano es de suma importancia. Para prevenir problemas de salud y. el control de la presencia de residuos en los productos alimenticios, la Comisión. AG. Europea establece un límite máximo de residuos (LMR) de 100 µg/kg en los tejidos comestibles de origen animal, incluyendo leche, para todas las sustancias. DE. del grupo de las SAs.. Por otra parte, la industria lechera somete a la leche a diferentes tratamientos térmicos, tales como la pasteurización y la esterilización. Por lo tanto, los. CA. residuos de SAs en la leche pueden degradare en función de los tiempos y. TE. temperaturas utilizados en los tratamientos de calor. En cuanto a SAs, los únicos estudios sobre la estabilidad térmica llevados a cabo evaluaron la pérdida de. IO. actividad antimicrobiana empleando métodos microbiológicos y considerando. BI BL. diferentes combinaciones de tiempo y temperatura (Rose et al., 1996). Roca et al. (2012) investigan la degradación de los ocho Sulfonamidas en leche desnatada cuando se someten a pasteurización (63 °C x 30 min y 72 °C x 15 seg), esterilización (120 °C x 20 min y 140 °C x 4 seg) , utilizando una metodología de LC-MS / MS. Para determinar la estabilidad térmica de estos. -26Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. compuestos. Encontraron que las sulfonamidas son muy estables durante la pasteurización (63 °C x 30 min y 72 °C x 15 seg), así como la esterilización UHT. PE CU AR IA S. (140 °C x 4 seg ya que obtuvieron bajos porcentajes de degradación (6%). Por. el contrario, entre 6,5% (sulfadimetoxina) y 85,1% (sulfametazina) alcanzaron. para la esterilización (120 °C x 20 min). La estabilidad de algunas sulfonamidas. se debe al a estructura de cada molécula y al alto energía molar especifica. La alta estabilidad de termo-sulfonamidas demostró que los tratamientos térmicos utilizados en la industria láctea podrían ser insuficientes para inactivar. completamente los residuos de SA en la leche representando un riesgo potencial. RO. para la salud de los consumidores.. AG. 2.5.8. Efecto sobre otras parámetros en la leche. 2.5.8.1. Sobre las hidrocarburos aromáticos policiclicos (PAHs). DE. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) son compuestos con estructura aromática, considerados como contaminantes ambientales ubicuos, que derivan de la combustión incompleta o pirólisis de materiales orgánicos (Simoneit, 2002).. CA. PAHs pertenecen al grupo de contaminantes orgánicos persistentes (COP). TE. debido a que poseen características tóxicas, son bajos biodegradables, son propensos a largo plazo del transporte atmosférico y deposición y son. IO. susceptibles de causar efectos sobre la salud o el medio ambiente humanos. BI BL. adversos significativos cerca como lejos de su fuente. Los HAP son considerados carcinógenos porque la exposición por ingestión de alimentos y la inhalación se asocia con el cáncer humano. La aparición de HAP en los alimentos se debe tanto a la deposición de la atmósfera al suelo y la superficie de las plantas (Smith et al., 2001) y para la contaminación resultante. -27Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de la fabricación y procesos alimentarios, tales como de secado, de ebullición, cocinar, asar, asar, tostar y el tabaquismo (Codex Alimentarius, 2005).. PE CU AR IA S. La contaminación de PAHs en la leche depende de factores ambientales relacionados con el sistema de cría (forraje y del suelo potencialmente. contaminado, la etapa de la lactancia y el estado médico de la manada) y en lactantes fuente de rumiantes de la exposición: ingestión durante el pastoreo, la. inhalación de aire contaminado o la absorción por vía cutánea contacto (Fries, 1995).. Naccari et al. (2010) evaluaron la presencia de niveles residuales de. RO. hidrocarburos aromáticos policíclicos (PHAs) en muestras de leche cruda y tratadas térmicamente (leche pasteurizada a 71.5 °C, leche UHT a 135 °C y leche. AG. semidesnatada UHT a 135 °C). Encontraron niveles residuales de PAHs en todas las muestras de leche analizadas, mostrando mayores concentraciones en la. DE. leche pasteurizada y UHT que en las muestras de leche cruda. Cuyos resultados obtenidos demostraron que la presencia de PHAs también en la leche cruda depende de la contaminación ambiental, pero tratamientos de pasteurización y. CA. UHT en la leche puede influir en la formación de PHAs. Las diferencias obtenidas. TE. entre los niveles de PHAs en los tipos de leche (entera pasteurizada y UHT) se debe al contenido de grasa de la leche.. IO. 2.5.8.2. Sobre factor de crecimiento TGF-β2. BI BL. El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β2) es uno de los factores de crecimiento más abundantes en la leche bovina. Derivada de la leche TGF-β2 se ha utilizado en numerosas formulaciones nutracéuticas para aplicaciones terapéuticas (Pouliot y Gauthier, 2006).. -28Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En la optimización de la extracción de TGF-β2 de suero de queso (Akbache et. impacto en el rendimiento de TGF-β2 activa.. PE CU AR IA S. al., 2009), se ha observado que la historia térmica de la leche tuvo un profundo. Gauthier et al. (2006) señalaron que los valores de concentración publicados de TGF-β2 en la leche varió entre 13 y 71 ng/ml como resultado no sólo de las. variaciones naturales de composición de la leche y metodologías analíticas sino también las diferencias entre los historiales térmicos leche.. Akbache et al. (2010) caracterizaron la influencia de los tratamientos térmicos (Termizacion a 68 °C x 20 seg, pasteurización 72 °C x 20 seg y de UHT a 140. RO. °C x 4 seg) en la distribución de TGF-β2 en la leche entero y leche descremada. y entre las porciones de caseína y suero de leche. Obteniendo que el contenido. AG. de TGF-β2 de suero de leche disminuye a medida que el tratamiento térmico de la leche aumentó en intensidad (Termizacion> pasteurización> esterilización. DE. UHT).. CA. 2.6. Influencia del tratamiento térmico sobre el yogurt El Yogurt representa un producto lácteo muy significativo en todo el mundo.. TE. Desde la década de 1950, el consumo per cápita de las leches fermentadas,. IO. como yogures en la mayoría de países en el mundo ha aumentado dramáticamente en las últimas tres décadas, debido principalmente al valor. BI BL. nutritivo y aspectos saludables asociados con estos productos (Tamime, 2004). Aunque existe un gran interés en las propiedades que promueven la salud de yogur, la textura de yogur batido desempeña una importante calidad y aceptación del consumidor (Lucey, 2004). La textura de yogur batido está influenciada por la composición de la leche, materia seca, la calefacción, la homogeneización, el -29-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.