8 practica 7 analisis de la leche

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL

INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA

PRÁCTICA 7

ANÁLISIS FISICO Y QUÍMICO DE LA LECHE Y EVALUACIÓN DE SU CALIDAD

1. OBJETIVOS

a) Conocer y aplicar las técnicas más utilizadas para el análisis de la leche. b) Evaluar la calidad de la leche por medio de un análisis fisicoquímico.

c) Realizar un estudio comparativo de diferentes tipos de leches.

d) Establecer correlaciones entre los componentes de la leche y analizar

la utilidad de las pruebas realizadas para la determinación de la calidad y el control de los diferentes tipos de leches que se producen.

e) Identificar posibles adulteraciones en derivados lácteos.

2. INTRODUCCIÓN El estudio completo de la leche ha sido elevado a la categoría de ciencia llamada Lactologia, la cual abarca un amplio campo, ya que se relaciona con numerosas y variadas disciplinas del conocimiento. La leche es un líquido de composición compleja secretado por las ubres de las hembras, cuya función es la de ser un alimento exclusivo de las crías de los mamíferos durante el primer periodo de vida. De ahí la gran complejidad de la composición de la leche, pues responde a esta necesidad. Se sabe que la leche ha sido producida desde antes del año 5000 a.c. y en la actualidad es un alimento básico de gran importancia industrial. Para la comercialización de la leche se ha tenido que estudiar su composición con el fin

MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS III

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de establecer estándares que sirvan como base para el pago de la misma. Existen cuatro componentes importantes en la leche, la grasa, proteínas, lactosa y sales minerales. Debido a que estos constituyentes varían sensiblemente con una serie de factores como son especie de que se trate, raza, ciclo de lactancia, estado fisiológico de la vaca, alimentación, estación del año, además de muchos otros factores que afectan, las normas definen el producto indicando que debe ser “libre” de calostro, por lo que obliga a que la leche se comercialice después de un cierto tiempo de ocurrido el parto, normalmente 10 días, estableciendo además valores mínimos y máximos de los componentes así como carga máxima de microorganismos. De todos los productos alimenticios, la leche es el que se rige en forma más estricta por las disposiciones legales, debido a su gran variabilidad, ya que se trata de un producto fácilmente adulterable. En consecuencia, la leche es sometida a varias inspecciones y pruebas de Control de Calidad para determinar sus propiedades físicas y químicas, su calidad microbiológica así como la presencia de adulterantes, contaminantes químicos y biológicos. De esta vigilancia en la calidad de la leche dependerá su consumo y utilización en la elaboración de diversos productos. En ésta práctica se realizarán la mayoría de las determinaciones recomendadas por las Normas Oficiales Mexicanas, a diferentes marcas comerciales de leche de vaca.

3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR a) Investigar las características de la leche que permitan establecer su calidad

fisicoquímica, microbiológica y comercial. b) Investigar los análisis mínimos básicos que se practican en las etapas de

producción, recepción y procesamiento de las leches de consumo. c) Investigar cuales son los parámetros más importantes que se evalúan en

la industrialización de la leche. d) Investigar cuales son las correlaciones que se establecen entre los

diferentes tipos de análisis que se practican en la leche.



4. MATERIALES Y REACTIVOS Refractómetro ABBE. Muestras de leche Estufa de vacío Sol de Sulfato de cobre pentahidratado

7.25% Mufla Arena limpia Crióscopo Sol. Hidróxido de potasio 0.1 N Termómetro Sol. Ácido acético 9% Balanza analítica Sol. Ácido clorhídrico 0.1 N Lactodensímetro Quevenne Sol. Formaldehído al 40% Butirómetro Gerber Sol. Hidróxido de sodio al 0.25 N Equipo Kjeldahl para proteína Fenolftaleína al 1% Centrífuga para determinación de grasa

Ácido sulfúrico concentrado

Baño María Alcohol amílico Buretas Sol Ferricianuro de potasio al 15% Pipetas volumétricas Sol. Ferricianuro de potasio al 0.25 N Cajas petri Sol. Tiosulfato de sodio al 30% Material de uso común de laboratorio

Solo. Tiosulfato de sodio 0.005N

Yoduro de potasio Sol. Sulfato de zinc al 2% Sol. Almidón al 1%

5. DESARROLLO EXPERIMENTAL

5.1. TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Como cantidad promedio para análisis ordinario en la leche es necesario disponer de 100 ml de muestra, sin embargo es variable, pues depende del número de determinaciones que se pretenda llevar a cabo. Es conveniente utilizar frascos de vidrio o plástico secos y no absorbentes y provistos de tapa de cierre hermético. Para la preparación de la muestra es necesario que las muestras estén perfectamente homogéneas, esto se logra agitando, procurando evitar la incorporación de aire.



5.2. ANÁLISIS SENSORIAL

Color

a) Tomar una muestra de cada leche y llenar un tubo de ensayo, procurando

que todos sean del mimo tamaño y llevarlos al mismo nivel.

b) Observar la coloración que presenta cada muestra por separado contrastando con un fondo blanco y contra un fondo negro. Anotar las tonalidades observadas.

Olor

a) Por medio de movimientos del envase, apreciar el olor por separado cada muestra de leche y anotar cualquier olor extraño que se perciba; reportar:

NORMAL: a crema, característico, etc. ANORMAL: a hierba, ácido, quemado, rancio, a medicina, a formol, etc. Sabor

Degustar una porción de la muestra, indicando el sabor que se percibe. Reportar: NORMAL: a crema, característico. ANORMAL: a medicina, quemado, rancio, salado, a forraje, cocido, etc. NOTA. NO SE RECOMIENDA REALIZAR LA PRUEBA DE SABOR SI LA LECHE

ES BRONCA DE PROCEDENCIA DUDOSA O SE DESCONOCE SU CALIDAD HIGIENICA, O BIEN SI DURANTE LA PRUBA DE OLOR SE DETECTÓ ALGUNO EXTRAÑO O MUY FUERTE.

5.3. DETERMINACIONES FÍSICAS

Determinación de densidad o peso específico. Método del lactodensímetro de Quevenne.

a) Coloca aproximadamente 200 ml de leche en una probeta de 250 ml. Evitando la formación de espuma.

b) Introducir el lactodensímetro de Quevenne procurando que no se pegue a

las paredes. Tomar la lectura directamente en la escala del lactodensímetro rápidamente en cuanto se estabilice (30 seg. aprox.).



c) Sacar el lactodensímetro y medir la temperatura de la leche inmediatamente.

d) La lectura correspondiente a la escala del lactodensímetro está

considerada para determinaciones a 15°C, por lo cual la lectura real se obtiene sumando 0.2 unidades por cada °C arriba de los 15°C y restando 0.2 unidades por cada °C debajo de los 15°C.

Cálculos:

D = L___ 1000 + 1

Donde: D = Densidad o peso específico L = Lectura corregida a 15°C en grados Quevenne. ÍNDICE DE REFRACCIÓN

REFRACCIÓN DE LA LECHE

a) Colocar una pequeña muestra de agua destilada en el prisma del

refractómetro de Abbé y ajustar la lectura a cero de concentración o 1.3327 de índice de refracción.

b) Secar cuidadosamente el prisma y colocar una muestra homogénea de la

leche. Hacer la lectura de la concentración e índice de refracción.

c) Tomar la temperatura durante la medición para hacer las correcciones necesarias.

REFRACCIÓN DEL SUERO

a) Medir 40 ml de leche en una probeta de 50 ml, añadir 10 ml de la solución

sulfato de cobre, agitar perfectamente y reposar 15 mín. Pasado ese tiempo filtrar a través de papel filtro de poro medio o en un crisol Gooch con gasa.

b) Recoger el filtrado, que deberá ser transparente, de no ser así filtrar

nuevamente.



c) Pasar el filtrado en una cuba para refractómetro y colocarla en el soporte del baño ajustando previamente su temperatura a 20°C, la cual deberá permanecer constante.

d) Introducir el prisma del refractómetro en la cuba, esperar 2 min para igualar

la temperatura del baño y efectuar la lectura de refracción del suero.

e) Medir también el índice de refracción de la solución de sulfato de cobre a la misma temperatura.

f) La lectura obtenida proporciona directamente los grados Brix.

SÓLIDOS TOTALES Y CENIZAS

a) Colocar en una cápsula de porcelana una cama de arena previamente limpia y calcinada en la mufla.

b) Una vez calcinada la arena, pasar la cápsula a la estufa a 95°C para que

se atempere. Pasarla posteriormente a un desecador para que se enfríe.

c) Pesar la cápsula en una balanza analítica. Una vez pesada, adicionar 5 ml de leche y pesarla inmediatamente otra vez.

d) Meter nuevamente la cápsula en la estufa hasta que alcance el peso

constante.

e) Pasar la cápsula a un desecador y cuando ya esté fría pesarla. Realizar los cálculos de sólidos totales.

f) Par la determinación de cenizas, introducir la cápsula con la muestra en la

mufla para calcinarla a 650°C durante 3 horas.

g) Después de éste tiempo observar la apariencia de las cenizas. Si estas son de color blanco o gris pasar el crisol atemperado a un desecador.

h) Una vez fría la cápsula, pesarla con todo y cenizas.

PUNTO DE CONGELACIÓN

a) Colocar la muestra de leche en el tubo de congelación del crióscopo hasta la marca.



b) Introducir el termómetro de registro, procurando que se quede separado del fondo del tubo 1.5 cm aproximadamente.

c) Enfriar agitando lentamente y observando de manera continua la columna

de mercurio del termómetro que se encuentra dentro de la leche. La columna de mercurio descenderá lentamente hasta desaparecer.

d) Pasado un tiempo la columna de mercurio volverá a aparecer (la agitación

debe detenerse en ese momento) ascendiendo rápidamente hasta llegar a un nivel donde permanecerá por un tiempo; Registrar la lectura en éste momento, ya que esta es el punto de congelación. La prueba debe durar alrededor de 4 minutos

5.4. DETERMINACIONES QUÍMICAS

ACIDEZ

a) Colocar 9 o 10 ml de leche con pipeta volumétrica en un matraz Erlenmeyer

de 50 ml y añadir 3 gotas de fenolftaleína. b) Titular con la solución de NaOH 0.1N hasta la aparición de un color

ligeramente rosado que permanezca al menos 1 minuto. c) Calcular el % de acidez.

% Acidez = G * N * Peso meq

W Donde: G = gasto del NaOH en ml N = normalidad del NaOH Peso meq. = peso mili equivalente del ác. Láctico (0.09 g/meq) W = peso de la muestra en g. Convertir los mililitros empleando la densidad de la leche. PROTEÍNA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE SORENSEN – POOL.

a) Neutralizar 50 ml de la solución de formaldehído al 40% con NaOH 0.25N. Utilizar fenolftaleína como indicador.



b) Neutralizar 100 ml de leche con NaOH 0.25N o HCl 0.25N según se requiera, utilizando fenolftaleína como indicador.

c) Adicionar 20 ml de formaldehído neutralizado a la leche también

neutralizada y mezclar.

d) Titular la mezcla con NaOH 0.25N. Registrar el gasto.

e) Calcular el % proteína. Cálculos: % proteína = G (0.495) Donde: G = Gasto en ml GRASA. MÉT. GERBER.

a) En un butirómetro de Gerber colocar cuidadosamente y sin mojar el cuello 10 ml de ácido sulfúrico concentrado de densidad 1.82. Después agregar 11 ml de leche, medidos con pipeta volumétrica, deslizándola por las paredes, evitando que se mezcle con el ácido y procurando no mojar el cuello del butirómetro.

b) Adicionar ahora 1 ml de alcohol isoamílico o amílico. Tapar el butirómetro

fuertemente con la ayuda de la bayoneta y envolverlo con la franela. Agitar perfectamente y con precaución hasta que se deshagan los grumos.

c) Llevar el butirómetro a baño María a 70°C durante 10 mín. con el tapón

hacia abajo.

d) Centrifugar los butirómetros con el tapón hacia abajo a 1000 – 1250 rpm durante 8-10 mín.

e) Volver a colocar los butirómetros en el baño durante otros 5 mín.

f) Hacer la lectura de la grasa separada, aumentando o disminuyendo la

presión del tapón con la ayuda de la bayoneta, para lograr que la parte inferior de la columna de la grasa se encuentre en una de las divisiones de la escala. Considerar que cada división corresponde a 0.1% de grasa.



NOTA. SI NO SE OBSERVA UNA BUENA SEPARACIÓN DE LA FASE GRASA,

LA CUAL DEBE SER HASTA CIERTO PUNTO TRANSPARENTE, SERÁ DIFICIL REALIZAR UNA LECTURA CORRECTA, EN ESE CASO SE RECOMIENDA VOLVER A REALIZAR LA DETERMINACIÓN. PRUEBA DE ALCOHOL

a) Colocar 10 ml de leche en un tubo de ensaye. Adicionar 5 ml de alcohol

etílico al 96% y agitar ligeramente.

b) Verter el contenido del tubo en una caja de petri y observar si hay floculación (Formación de grumos).

c) Si la prueba es negativa (-), repetirla usando alcohol al 75% y al 60%.

DETERMINACIÓN DE LACTOSA. MÉT. VOLUMÉTRICO DE HAGEDOM Y JENSEN. MODIFICACIÓN DE GORH.

a) Colocar 5 g de leche o un volumen equivalente en un matraz de 100 ml.,

agregar 1 ml de sol. ferricianuro de potasio, K3Fe(CN)6 al 15% y 1 ml de tiosulfato de sodio al 30%

b) Alcalinizar con NaOH 0.25N usando fenolftaleína como indicador. Agitar y

reposar por 15 mín. y luego filtrar.

c) En un matraz de 250 ml colocar de 2 a 6 ml del filtrado, diluir hasta 20 ml con agua destilada y agregar 10 ml de la sol. de ferricianuro de potasio 0.25N.

d) Calentar la mezcla por 20 mín. en baño María a ebullición.

e) Enfriar y agregar 10 ml del reactivo de yoduro-Sulfato de Zinc y 10 ml de la

solución ácido acético al 9%

f) Titular el yodo liberado con sol. valorada de Tiosulfato de sodio 0.05N. Cuando ya la sol. se haya decolorado hasta amarillo, adicionar 0.5 ml de la sol. de almidón al 1% con lo cual la mezcla retornará a su color oscuro. Continuar la titulación hasta su vire franco de azul intenso a amarillo paja.

g) Preparar un blanco siguiendo el mismo procedimiento desde el inciso c,

usando agua destilada en lugar de la muestra. Restar el gasto del obtenido en la muestra para el cálculo de la lactosa.



6. INFORME DE RESULTADOS Los siguientes aspectos no son los únicos a considerar, ya que la discusión debe ser amplia según los resultados que se hayan obtenido. No olvidar lo que se marca en los objetivos y la investigación preliminar procurando que la discusión sea integral. Además no olvidar que la metodología se debe presentar como diagramas de bloques, los cuales deben ser descritos brevemente.

a) Tabular los resultados del análisis sensorial de todas las muestras y analizar las posibles causas de las diferencias detectadas.

b) Tabular los resultados de las determinaciones físicas y químicas

realizadas e incluir al igual que en el punto anterior los valores que indican las normas.

c) Discutir acerca de lo adecuado de las determinaciones, analizando los

fundamentos, interferencias y complementariedad de las mismas.

7. BIBLIOGRAFÍA

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Microbiología de la leche. Ed. Limusa, México.

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