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Control de calidad en leche - Monografía



 
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Industria láctea. Productos lácteos. Examen organoléptico. Composición. Ensayo de termoestabilidad. Determinación de acidez, pH, densidad. Reducción de azul de metileno. Materiales. Metodología



1. Introducción



Según el reglamento sanitario de los alimentos  “leche, sin otra denominación, es el producto íntegro y fresco de la ordeña completa e ininterrumpida de la vaca, bien alimentada y en reposo, exenta de calostro “.

Para el control de calidad en leche existen 6 normas chilenas que establecen diferentes análisis y métodos, para la determinación de la calidad. Además de un examen organoléptico, el cual se debe realizar en la recepción de la leche en la planta. Este examen es visual, sirve para detectar aspecto, color, olor y presencia de materias extrañas y contaminantes tales como pasto, guano, pelos lo que indican una ordeña descuidada y antihigiénica. Este examen consiste en colocar tubos de ensayo muestras de leche, las cuales se llevan a una centrífuga y se hacen girar a alta velocidad con la finalidad de que el pus u otras impurezas se puedan visualizar en el fondo del tubo.

Norma Chilena 1744 of 98



Leche Cruda - Ensayo de Termoestabilidad
Prueba del Alcohol

Esta norma permite detectar de forma rápida y cualitativamente la termoestabilidad de una leche cruda, por medio de la prueba del alcohol

Principio: El alcohol que se agrega a la leche provoca la precipitación de las micelas presentes en ésta, cuando es afectada la termoestabilidad.

Se debe agregar volúmenes iguales de leche y alcohol en un tubo de ensayo y luego agitar, observar.

Se considerará positiva la prueba si se observan partículas coaguladas de caseína (cuajada) en el tubo dosificador o en la pared del tubo de ensayo, por lo que la leche no podrá ser aceptada.

Norma Chilena 1671 of 79



Leche y Productos Lácteos - Determinación del pH

Esta norma establece un método para determinar pH en leche cruda (NCh1011/1) y productos lácteos elaborados (NCh1011/2). El método establecido para la determinación del pH corresponde a un método potenciométrico.

Principio: La determinación del pH consiste en una medición con un potenciómetro de la diferencia del voltaje de dos electrodos sumergidos en la muestra de leche.

La temperatura de la muestra a medir el pH debe ser de 25ºc con una tolerancia de más menos 3ºc  para obtener resultados más confiables.

En leche cruda se considera aceptable un pH que se encuentre entre 6,6 y 6,8
Para otros productos lácteos se considera un pH particular, determinado por la norma de cada producto.


Norma Chilena 1739



Leche - Determinación de la Acidez
Método Rápido del Licor de Recepción

Esta norma establece un método rápido, para determinar la acidez en la leche cruda, el cual se llama método del licor de recepción y se realiza en la recepción de la leche cruda en la planta.

La determinación de la acidez se realiza mediante la observación del color, al mezclar volúmenes iguales de leche y una solución alcalina, que contiene un indicador incorporado (fenolftaleína).

Se deben mezclar volúmenes iguales de leche y licor de recepción en un tubo de ensayo o dosificador. Agitar y observar color.

Si la mezcla mantiene el color rosado, la acidez de la leche es menor que el grado de acidez límite de recepción.
Si la mezcla se decolora, la leche presenta una acidez superior al grado de acidez límite de recepción.

Norma Chilena 1745



Leche Cruda - Prueba de Reducción de Azul de Metileno

Esta norma establece un método práctico para determinar indirectamente el contenido microbiano en leche cruda, el cual se llama método de reducción de azul de metileno.

La prueba consiste en teñir la leche con el colorante azul de metileno. Si la leche contiene alto contenido microbiano, se decolorará rápidamente, retomando su color blanco. Al contrario si existen pocos microorganismos el color azul se pierde lentamente.

Esta prueba debe realizarse dentro de un lapso no mayor de 4 hrs desde la toma de la muestra. Si se toman muestras en un predio agrícola no debe exceder las 8 hrs. En ambos casos las muestras deben mantenerse hasta el inicio de la prueba en un baño de agua, a una temperatura entre 0-5ºc.

Se deben agregar asépticamente 10ml de leche cruda en 2 tubos de ensayo. Agregar 1ml de solución de azul de metileno, tapar, agitar y llevar a incubadora a 36ºc más menos 1ºc por 10 min. Pasado este tiempo invertir los tubos, para favorecer la mezcla. Registrar este momento como inicio de la incubación.

Se debe verificar el color a los 60 min. de iniciado el tiempo de incubación. Si ha perdido color, registrar el TRAM a los 60 min.
Verificar por segunda vez a las 3 hrs. de iniciada la incubación. Si las muestras pierden el color registrar el TRAM menor que 3 hrs.
Continuar registrando los resultados hasta la 5 hora desde el inicio de la incubación.

Norma Chilena 1738 of 98



Leche - Determinación de la Acidez Titulable

Esta norma establece el método para determinar la acidez titulable en la leche. Se aplica a leche cruda, leche pasteurizada, esterilizada, crema y productos lácteos fluídos, sean o no fermentados.

La acidez titulable corresponde al número de mililitros (ml) de solución 0,1N de NaOH, necesarios para neutralizar 100ml de muestra. El grado de acidez corresponde a la suma de todas las sustancias de reacción ácida contenidas en la leche.

Principio: Un volumen conocido de muestra (leche) se titula con una solución alcalina de concentración conocida y con la ayuda de un indicador, el cual indica el punto final de la titulación.

Se deben pipetear 10ml de muestra (leche) en un matraz, agregar 0,5ml de fenolftaleína y titular con NaOH hasta el primer viraje del indicador (color rosa pálido). Registrar volumen de NaOH.

Después se debe calcular la acidez titulable:

103360.gif

Donde:
A = acidez titulable, expresada como grados de acidez (mililitros de NaOH 0,1N por 100ml de muestra)
V = volumen de NaOH 0,1N gastado en la titulación en ml.
VM = volumen de muestra en ml.

El Reglamento Sanitario establece que la acidez de la leche debe oscilar entre 12 a 21 ml de NaOH 0,1N /100ml de leche.

Norma Chilena 1672



Leche - Determinación de la Densidad

Esta norma establece el método de referencia para la determinación de la densidad de la leche, el cual corresponde al Lactodensímetro, que es la medición de la densidad con un densímetro apropiado para la leche. Se aplica a leche cruda, leche pasteurizada, leche UHT y leche esterilizada.

El Lactodensímetro está graduado entre 1,015 y 1,040g/ml a 20ºc. En el caso que el instrumento esté graduado a otra temperatura, debe realizarse una conversión a 20ºc mediante la siguiente fórmula:

103361.gif

Para la determinación de la densidad, se debe entibiar la muestra (leche) en una botella en baño de agua, hasta alcanzar una temperatura entre 40-45ºc, manteniéndola durante 5 min., mezclar, enfriar hasta que la muestra alcance 20ºc más menos 1ºc, vaciar la muestra a una probeta, manteniendo ésta en forma inclinada para evitar formación de espuma. Introducir el  lactodensímetro y una vez en reposo registrar la lectura.

El Reglamento Sanitario establece que la densidad de la leche debe oscilar entre 1,028 y 1,034g/ml a 20ºc.

Clasificación de la Calidad de la Leche apta para Procesamiento:


103362.gif

2. Composición de los Productos



La leche animal esta compuesta principalmente de agua (80 a 90 %), también contiene proteínas (caseína, alfa-lactoalbúmina y beta-lactoglobulina), lactosa, minerales, vitaminas (hidrosolubles y liposolubles), sustancias que están en suspensión o disueltas. El contenido de grasa en la leche marca la diferencia entre una leche liquida entera y una descremada.

La muestra nº 3 correspondía a una leche entera liquida, la cual tenia un mayor contenido de materia grasa estandarizada al 3%. Mientras que la muestra nº 4 correspondía a una leche con bajo contenido de materia grasa que no debe superar el 1%


Composición de la Leche



- Contiene alrededor de 87% de agua.
- Un 3,5% de grasas finamente subdivididas -gotitas de 1 a 10 micrones de diámetro - confiere opacidad. Cuando la leche queda en reposo por largo tiempo, parte de la grasa se acumula en la superficie constituyendo la nata.
- Casi el 4% corresponde a los prótidos (sustancias orgánicas nitrogenadas) entre los que predomina la caseína. Menos importantes son la lacto-albúmina (albúmina de la leche) y la lacto-globulina. Cuando la leche se acidifica, se “corta”: los prótidos coagulan dando grumos semisólidos.
- Un 4,5% de lactosa (azúcar de leche), disuelta en agua, comunica el sabor dulce.
- Son escasas las sales Inorgánicas: 0,5%.

Resumen

- Agua:82.2%
- Minerales (calcio): 0.6%
- Materia Grasa: 4.8%
- Proteínas: 3.5%

a)    Caseína: 2.7%
b)    Proteínas del Suero: 0.8 (20%)

Lacto Albúminas
Lacto globulinas
Inmunoglobulinas
Lacto Ferrina
Proteasa peptonas
Lacto peroxídas

- Carbohidratos: 5.1%
- Otros: Vitaminas, enzimas, pigmentos y células diversas.

3.-   Diagrama de flujo del proceso realizado y controles en cada etapa



a) Revisión organoléptica


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b) Ensayo de termoestabilidad (prueba del alcohol)



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c)  Determinación de la acidez  (licor de recepción)  



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d)  Determinación de pH



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e) Determinación de la acidez titulable



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f) Determinación de la Densidad (lactodensímetro)



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g) Prueba de reducción de azul de metileno



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4. Materiales y equipos



Materiales:   2 Tubos de ensayo

Bureta, rango 0.1 a 50 ml a 20 ºC ,  error 0.05 (+ -)

3 pipetas graduadas hasta 1 ml

Equipos:     Peachimetro SUNTEX  pH /MB /TOMP. METER ; ST - 701

Lactodensimetro CGERBER   Ceg rango sensibilidad 1.025 a 1.042 g/ml

Baño Maria  ASETEM - GSL , sensibilidad 2 ºC  mínimo y 200 ºC máximo

5.  Metodología Empleada



Procedimiento:


1.    Se procede  a realizar una revisión organoléptica a la muestras de leche  nº 3 y 4, la cual consiste en una percepción visual, olfativa y gustativa.

2.    Se realiza  la prueba de reducción de azul de metileno (TRAM). Se agregan  10 ml de cada muestra  en un tubo de ensayo, luego  se adicionan 1 ml de azul de metileno, luego se tapan ambos tubos y se llevan a incubación por 1 hora a 36ºC mas menos 1ºC.

3.    Se procede a realizar a ambas muestras la prueba del alcohol, mezclando iguales volúmenes de leche y alcohol ( 2 ml ) en un tubo de ensayo. Agitar y observar si hay coagulación de la caseína.

4.    Se realiza la determinación de la acidez mediante el método del licor de recepcion. Se agrega igual volumen  de leche (ambas muestras) y licor de recepción ( 3 ml.)  en dos tubos de ensayo. Mezclar, agotar y observar el color.

5.    Determinar el ph de ambas muestras, lo cual se realiza con el Peachimetro , previamente calibrado con solución tampón 4 y 7. La temperatura de ambas muestras Nº3 y 4 debe ser de 25ºc. Introducir los electrodos en ambas muestras, hasta cubrir el bulbo sensible al pH , dejarlo a lo menos por 45 seg. Y leer directamente el pH.

6.    Determinar la acidez titulable a ambas muestras. Agregar 5 ml de de cada muestra de leche ( en 2 vasos precipitados por separado ) mas 3a5 gotas de fenolftaleína  y titular  con NaOH 0.1 N hasta el viraje del indicador. Anotar  el gasto de NaOH 0.1 N.

7.    Determinar densidad a cada muestra. Calentar aproxidamente  350 ml  de cada muestra a 40 ºC y luego enfriar hasta 20ºC . Se llena la probeta lo máximo que se pueda para que al introducir el lactodensímetro se revalse el contenido. Leer directamente la densidad a ambas muestras

6. Resultados experimentales



103370.gif

Cálculos:



Para la determinación de la acidez titulable se ocupa la siguiente formula:

103371.gif

Donde:

A = Acidez titulable
V = Volumen de NaOH0.1 N gastado en ml
V m = Volumen de muestra en ml

- Muestra Nº: 5 ml de leche entera que se titularon con NaOH 0.1 N y fenoftaleina como indicador. El volumen de NaOH 0.1 N gastado fue 1.6 ml

103372.gif necesarios para neutralizar 100 ml de leche

- Muestra n º 4: 5 ml de leche descremada se titularon con NaOH 0.1 N y fenoftaleina como indicador. El volumen de NaOH 0.1 N fue 1.3ml

103373.gif necesarios para neutralizar 100 ml de leche

7. Evaluación Sensorial de las Muestras de Leche



Muestra Nº 3: Excelente aroma, con mayor cantidad de materia grasa, de color blanca, pero no completamente, con ciertos matices amarillo pálido. Libre de impurezas y partículas extrañas.

Muestra Nº 4: Buen aroma a leche fresca, suave, color amarillento transparente. No presenta impurezas a simple vista. Sabor aceptable, pero se hace notoria la poca cantidad de materia grasa.

8. Discusión de los resultados obtenidos



En  la prueba de reducción de azul de metileno (TRAM), para ambas muestras Nº3 y 4, no fue posible concluir respecto a éstas debido al poco tiempo de incubación y observación a la que fueron sometidas las muestras, ya que para poder determinar la calidad microbiológica de las muestras se espera un tiempo normado de 3 a 5 horas. Respecto a lo anterior no es posible clasificar la leche como A, B o C, aunque la densidad de ambas muestras estaba hasta ese momento dentro de los rangos de la leche tipo A o B, ya que la muestra n º 3 y 4 presentaron las densidades de 1.030  y 1.031 g/ ml respectivamente,  nada se puede afirmar ni descartar para este parámetro.

Se debe recordar que para clasificar la calidad de la leche se hace en base a los análisis de TRAM, C.M.T (contenido de células somáticas), densidad, análisis crioscópico e inhibidores. En nuestro caso se analizaron sólo el TRAM (inconcluso) y la densidad.

En cuanto al pH de la muestra n º3 fue de 6,14; lo que implica que tiene un pH más bajo (es más ácida) del aceptado por el reglamento sanitario. Mientras la muestra n º4 presentó un pH de 6.73 lo que indica leve acidez pero esta dentro de la norma de la leche (6.6 a 6.8)

Además esta acidez se ve refutada en otro ensayo de las muestras n º 3 y 4  ya que frente a la determinación de la acidez, mediante el método de licor de recepción, ambas se decoloraron tras agitar los tubos , lo que demostraría la acidez presente en ambas muestras.

En cuanto a la acidez titulable por lo que se pudo apreciar a simple vista en ambas muestras n º 3 y 4 se gastó 1.6 y 1.3 ml NaOH 0.1 N respectivamente, lo que podria resultar excesivo dada la pequeña cantidad de muestra tomada (5 ml de leche). Sin embargo el gasto fue bastante similar . Cabe señalar que la muestra más acida según los anteriores métodos (n º 3) gastó más NaOH 0.1 N  confirmando de esta forma y  con otro ensayo complementario que es más acida que la muestra que la acompaña (n º 4).

Por su parte la prueba de termoestabilidad fue bastante clara y resiste poca discusión, resultó que en las muestras n º 3  y 4 no se observa coagulación, por lo tanto no habría coagulación de la caseína.

Por último en cuanto a la densidad se observa que ambas muestras se encontrarían dentro del rango permitido , la muestra n º3 presenta una densidad de 1.031 g/ml y la    n º4  1.030 g/ml , esto conociendo que el rango permite 1.028 a 1.034 g/ml. Por lo tanto el contenido de sólidos totales sería adecuado para el producto (sabiendo que el pto. De congelación está relacionado con la densidad y ésta se relaciona con el % de sólidos totales), por lo tanto no tendríamos una leche aguada.

9.   Conclusiones



En  la prueba de reducción de azul de metileno (TRAM), para ambas muestras Nº3 y 4, no es posible concluir respecto a éstas debido al poco tiempo de incubación y observación a la que fueron sometidas las muestras.

En cuanto al pH la muestra n º3 presentó  6,14; lo que implica que tiene un pH bajo con respecto a lo especificado en el reglamento (pH de 6.6 a 6.8). Mientras la muestra n º4 presentó un pH de 6.73 lo que indica leve acidez  con respecto a lo estipulado en el reglamento sanitario de los alimentos.

En la prueba del licor de recepción, ambas muestras se decoloraron tras agitar los tubos  lo que confirma la acidez ya presente y conocida en ambas muestras.

En la acidez titulable en ambas muestras n º 3 y 4 se gastó 1.6 y 1.3 ml NaOH 0.1 N respectivamente, lo que indica cierta similitud en su grado de acidez (un gasto similar busca neutralizar una cantidad similar de sustancias ácidas en la solución). Sin embargo la acidez sigue siendo cuestionable desde el punto de vista microbiológico según el reglamento sanitario de los alimentos.

Por su parte la prueba de termoestabilidad fue clara, ya que en las muestras n º 3  y 4 no se observa coagulación, por lo tanto no habría coagulación de la caseína. Con todo esto se puede afirmar que ambas son termoestables para este ensayo.

Por último en cuanto a la densidad se concluye que ambas muestras están dentro del rango permitido, mientras la muestra n º3 presenta una densidad de 1.031 g/ml , la n º4  1.030 g/ml (el rango permite 1.028 a 1.034 g/ml). Por lo tanto el contenido de sólidos totales sería teóricamente adecuado para el producto (leche no aguada).

10. Bibliografía


-     “Tratamiento de la leche y control de calidad de productos lácteos”. Vania Zorich
-       Guía  trabajos prácticos (laboratorio) de tecnología de leche y productos lácteos
-       Resumen seminario expuesto sobre Norma Chilena en leches y prod. Lácteos.

Autor:

Paolo





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