Ácidos grasos libres (AGL) : calidad de la leche y pre-enfriamiento

2013-02-13 09:24
charriau
Sales manager

La lipólisis seguramente constituye uno de los principales criterios de calidad de materia prima requeridos por la industria lechera. Sin embargo, en ciertos tipos de fabricaciones como por ejemplo: productos frescos, manteca, cremas y leche en polvoentera; la lipólisis puede tener una importancia determinante sobre la calidad final de estos productos. Esto puede verse reflejado en la decisión tomada por numerosos países que incluyeron a éste criterio dentro del sistema de reglamentación para el pago de la leche al productor.

La intensificación del sistema de producción asociado al uso de equipamiento de ordeño cada vez más complejo, el enfriado y almacenamiento de la leche por períodos de tiempo prolongado, el transporte por cisternas y numerosos bombeos de la leche; son alguno de los factores que explican el incremento de esta problemática.

Los glóbulos de grasa presentes en la fase acuosa de la leche en forma de emulsión, están rodeados por una cobertura similar a una membrana protectora, que entre otras está formada por fosfolípidos, proteínas e iones metálicos. Cada acción que destruya ésta membrana de protección, deja liberados a los triglicéridos a la acción de las lipasas.

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ALTERACIONES LIPOLÍTICAS DE LA LECHE EN EL TAMBO

Las modificaciones lipolíticas pueden ser provocadas por lipasas propias de la leche y/o lipasas microbianas. En la lipólisis producida por la enzima láctea originaria, se diferencian las formas espontánea e inducida. Como lipólisis espontánea se entiende aquellas alteraciones que aparecen sin mayor tratamiento de la leche, mientras que la lipólisis inducida aparece como consecuencia de exigencias físicas. Entre ésas dos formas de lipólisis existen múltiples interacciones.

2.1  Lipólisis espontánea

Para la aparición de modificaciones lipolíticas en el tambo habrá que nombrar en primer lugar los factores que tienen influencia sobre la lipólisis espontánea.
Factores endógenos : Estado de la lactancia, Rendimiento lácteo, Metabolismo hormonal, Salud de ubre
Factores exógenos : Alimentación, Estación del año, Intervalo entre ordeños.

2.2  Lipólisis inducida

En las condiciones de ordeño habitual, a partir que la leche es extraida de la ubre, la misma es sometida a agitaciones, choques mecánicos y cambios térmicos que pueden, por una lado, dañar y romper la membrana del glóbulo de grasa, por otro parte, provocar una liberación de las lipoproteína-lipasa que son desprendidas de las micelas de caseinas posibilitando una migración hacia los glóbulos grasos. El incremento de la concentración de AGL de la leche que aparecen como consecuencia de estos mecanismos se define como lipólisis inducida.

2.2.1 Máquina de ordeño: procesos oxidantes por aireación de la leche

Uno de los factores que incrementan la lipólisis es la entrada excesiva de aire que aumenta la turbulencia de la leche dentro de la máquina de ordeño. Desde el pezón de la ubre al receptor, la leche es transportada en casi todas las máquinas de  ordeñar del mundo, por una corriente de aire en un flujo turbulento de dos fases que puede variar de un modo de corriente de líquido a un modo proyectil.
El flujo total de aire es generalmente 20 a 30 veces el flujo de leche volumétrico. El punto importante de este medio de transporte de leche, es que genera una interface de aire/leche de un área de gran superficie, es decir que la leche pasa de un medio libre de oxigeno (ubre) a estar expuesta al daño oxidante que somete la máquina de ordeño.
Debe también considerarse que el aire que ingresa al circuito desde el colector, es altamente contaminante, pues es tomado directamente debajo de la vaca.
Trabajos realizados por O´Halloran (1975) demuestran que la leche proveniente de máquinas de ordeñar a tarros tienen un 25% menos de AGL que aquella que proviene de máquinas convencionales de línea.

En general, las máquinas de ordeño convencionales contribuyen al incremento de la lipólisis, siendo muy importante su diseño, instalación y operación de la máquina.

Los trabajos de T.E.H. Downes, J.A. Nieuwoudt y E.A. Slabbert del Instituto de Investigación de Animales y Productos Lácteos de Irene, Transvaál- Sudáfrica, demostraron que se podía reducir notablemente la lipólisis utilizando máquinas de ordeño de línea baja y bomba impelente.
Tanto la bomba a diafragma ó la bomba centrífuga operadas correctamente producen pocas variaciones en los niveles de AGL de la leche cruda. Pero cuando se encuentran subalimentadas, la bomba centrífuga produce una rápida lipólisis y no así la bomba a diafragma. También influye fuertemente la temperatura a que se encuentra la leche.

2.2.2 Activación de lipólisis por temperatura

Mientras el enfriamiento rápido de la leche luego del ordeño tiende a disminuir la lipólisis, el recalentamiento sobre 20-25° C y el reenfriamiento pueden ser causa de la activación de la lipólisis; pudiendo se causada por diferentes modificaciones físico-químicas, bioquímicas y microbiológicas de la leche.

a) Modificaciones físico-químicas:

El efecto de la refrigeración se va a observar tanto en la fase coloidal como en la grasa. La fase coloidal está constituida por las micelas que contienen caseína y algunos compuestos salinos de calcio y fósforo, y tanto uno como el otro sufren modificaciones según la temperatura, por ejemplo: la caseína a temperaturas menor de 4°C tiende a salir de la micela, el calcio es insoluble a 20-25°C, pero se solubiliza a menos de 4°C.

La fase grasa es igualmente sensible a la refrigeración, y así el glóbulo graso formado de triglicéridos rodeados de una membrana hidrófila muy bien organizada en el momento de la secreción, puede fácilmente desorganizarse dada su fragilidad. La acción del frío aumenta la cristalización de los triglicéridos y esto genera la fisura de la membrana, se exudan los triglicéridos y se esparcen en la superficie y el glóbulo pierde su hidrofilia, originándose aglomeración de glóbulos grasos que se separan de la fase acuosa y tienden a pasar a la superficie.
Cuanto menos dure la cristalización, menos daño se generará en la membrana, si la cristalización dura más de 20 minutos se producen serias modificaciones de la leche.

La agitación que acompaña en mayor o menor medida (equipos a exp. directa vs. Extracorpóreos) a la refrigeración en el tanque, también aumenta la desorganización aun mayor de la membrana y se incrementa de ésta forma la sensibilidad de la grasa a la acción de las lipasas, y por ende la formación de ácidos grasos libres.

b) Modificaciones bioquímicas:

Son causadas por la presencia de enzimas naturales ó microbianas, que actuando sobre los componentes de la leche generan lipólisis y proteólisis.
Esta lipólisis se ve favorecida cuando sobre la superficie del glóbulo encuentran grasa libre, por lo que la acción de las lipasas es mayor y continúan actuando junto a las lipasas microbianas provenientes gérmenes psicrótrofos, que siguen actuando a bajas temperaturas.

c) Lipólisis microbiana

Esta forma tiene una importancia relativa en aquellos tambos en que la leche se extrae y almacena en forma adecuada e higiénica , dado a que recién aparecen aumentos de AGL cuando los contenidos de gérmenes se encuentran  por encima del millón hasta 10 millones/ml. De 24 cultivos puros aislados gram negativos de leche, solamente 7 cepas producían un aumento considerable del contenido de AGL, cuando la cantidad de gérmenes alcanzaba un límite de 10 millones.

3. IMPORTANCIA EN EL PROCESO INDUSTRIAL

La concentración total de AGL encontrada en un producto es la suma de aquellos producidos por la lipólisis existente :

- en la leche cruda antes del procesamiento
- durante el proceso de elaboración
- durante el almacenamiento del producto.

La principal razón por la cual la lipólisis se originan en la leche y en los productos lácteos es el daño que se causa en los glóbulos grasos debido a la agitación y presión mecánica.

El mayor riesgo de provocarse lipólisis se presenta en la actividad de la lipasa normal de la leche que se lleva a cabo antes de la pasteurización que inactiva a la enzima. Los procesos térmicos previos al proceso, destruyen  la carga bacteriana de la leche, pero no a las enzimas lipolíticas (exógenas termoresistentes). Estas enzimas sonespecialmente importantes en los productos que tienen una vida útil prolongada y que se almacenan a temperatura ambiente.

Las alteraciones lipolíticas de la leche tienen importancia en muchos sentidos. Tienen influencia sobre el resultado de la determinación de grasa, de pérdidas de grasa y sobre la calidad del producto, especialmente en cualidades sensoriales de productos ricos en grasa. La aparición de sabores anormales pueden presentarse si la concentración de AGL se eleva por encima de un nivel crítico cuyo valor depende del producto.

Algunos de los cambios que suceden en aquellos productos con actividad enzimática detectable, se observan :

- sabores anormales, rancios ó jabonosos en su naturaleza que se presentan inmediatamente después del proceso,
- sabores anormales que se originan durante el almacenamiento,
- falta de formación de espuma en cafés,
- eficacia reducida de desnatado,
- eficacia reducida del batido de la crema.

Bajo circunstancias normales, los niveles de AGL aumentarán en todas las etapas previas al tratamiento térmico. Cada etapa tiene un cierto nivel de riesgos de que se puedan originar otra lipólisis. Los cambios en los niveles de AGL se presentan como un valor relativo suponiendo un valor 100 para la leche sin tratar entregada al silo. Debe tenerse en cuenta que en algunos casos los valores pueden ser diferentes.


extracto de :
Nivel de ácidos grasos libres en leche no elaborada. Lipolisis y calidad de leche Daniel G. Ferraro, M.V.
La lipólisis en la leche: causas, formas de prevención e incidencia sobre la calidad de los productos lácteos Ing. Agr. Miguel Taverna, Ing. Alim. Roxana Páez, Ing. Qca. Mónica Chávez, Lic. Mónica Gaggiotti.

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