3.2.1 Grasas
Debido a diversos factores que intervienen en la composición de la leche (algunos de los cuales se han
mencionado anteriormente) el contenido de grasa en la leche vacuna varia notablemente; los valores
porcentuales más comunes se encuentran entre 3.2 y 4.2%.
La materia grasa esta constituida por tres tipos de lípidos:
a) Las sustancias grasas propiamente dichas es decir los triglicérido y que forman el 96% del total de
la materia grasa.
b) Los fosfolípidos, que representan entre el 0.8 y el 1%.
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c) Sustancias no saponificables que constituyen otro 1%.
El resto lo constituyen digliceridos, monogliceridos, ácidos grasos libres, etc.
a) Grasas propiamente dichas:
Los triglicérido son los componentes naturales de todas las grasas y aceites. Son esteres formados por un
triol (la glicerina) y distintos ácidos grasos:
H2C ⎯ O ⎯ C ⎯R
â â•‘
HC ⎯ O ⎯ C ⎯ R»
â â•‘
â O
H2C ⎯ O ⎯ C ⎯ R»
â•‘
O
R, R» , R» son radicales generalmente distintos.
En el caso de la leche, la grasa tiene una serie de características importantes:
1) Tienen una gran variedad de ácidos grasos; se han logrado identificar 150, aunque los más
importantes son muchos menos: 13 y son los siguientes (a su vez se indican su porcentaje en la
grasa y la temperatura de fusión):
Ãcido graso Porcentaje Punto fusión ( ºC)
Butírico (4 carbonos) 3.5% -7 ºC
Caproico (6 carbonos) 2% -4 ºC
Caprílico (8 carbonos) 1% 16 ºC
Cáprico (10 carbonos) 2% 31.3 ºC
Láurico (12 carbonos) 2.5% 43.6 ºC
Miristico (14 carbonos) 10% 54 ºC
Palmitico (16 carbonos) 27% 62 ºC
Esteárico (18 carbonos) 10.5% 70 ºC
Araquidico (20 carbonos) 0.5% 77 ºC
Oleico (18 carbonos) 33% 13 ºC
Vacénico (18 carbonos) 33% 39 ºC
Linolenico (18 carbonos) 4% ——
Liniolenico (18 carbonos) 4% ——
2) Los últimos cuatro son ácidos grasos no saturados y los restantes son saturados; estos últimos
constituyen la mayor parte de la grasa, alrededor del 60% mientras que los no saturados (son los
que presentan una, dos o tres dobles ligaduras entre carbonos) son el 35% aproximadamente.
3) Las grasas tienen una gran proporción de ácidos grasos volátiles de bajo peso molecular y, en
especial, de ácido butírico (las demás leches de mamíferos no contienen tanto ácido butírico salvo la
de oveja).
4) La presencia de ácidos grasos volátiles (a pesar que cuantitativamente son porcentajes pequeños)
influyen mucho en el punto de fusión de los grasos, pues son líquidos, a diferencia de los otros
ácidos grasos saturados que son sólidos. Es una característica el fuerte olor de estos ácidos
volátiles y que son indicativos de la rancidez hidrolítico.
5) Los ácidos caprilicos y capricos están presentes en la leche de vaca en un porcentaje mucho menos
que en la de otros mamíferos, por ejemplo, cabra y oveja y es útil para detectar adulteraciones de la
grasa de leche con grasas de leche de cabra u oveja.
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6) De las grasas no saturadas, como puede verse por su presencia cuantitativa, el más importante es
el oleico y su isómero el vacenico (representa el 33% de las sustancias grasas)
La mayoría de los no saturados presentes en la leche tienen un punto de fusión bajo; de ahí que cuanto
mayor sea su presencia la grasa será mas «blanda» (importante para la textura de la manteca).
La presencia de estos ácidos grasos no saturados son los que suelen ser responsables de ciertos sabores
desagradables, pues tienen la propiedad de fijar oxigeno provocando la llamada rancidez oxidativa.
b) Fosfolipidos:
Los fosfolipidos son esteres derivados de la glicerina y de ácidos grasos, pero de estructura más compleja
y que contienen en su molécula un átomo de fósforo en forma de ácido fosfórico y aminos cuaternarios.
Los fosfolipidos de mayor presencia en la leche son la Lecitina, la cefalina y los fosfoesfingolipidos. Sólo
como ilustración o ejemplo de un fosfolipido, se muestra la estructura de la Lecitina.
O
â•‘
O CH2 ⎯ O ⎯ C ⎯R1
â•‘
R2 ⎯ C ⎯ O ⎯ CH O
â•‘
CH2 ⎯ O ⎯ P ⎯ O ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ N+
(CH3)3
â
OH
Estas sustancias tienen mucha afinidad con el agua y con los lípidos, y esta es la causa de la estabilidad
de la emulsión de triglicérido en la fase acuosa de la leche.
c) Sustancias no saponificables
• Son constituyentes de las grasas que no saponifican con NaOH o KOH. Los más importantes son los
esteroles, los carotenoides y los tocoferoles.
• Entre los esteroles*
están el colesterol, el ergosterol y el 7-dehidro-colesterol (este último es útil, para la
elaboración de la vitamina D3).
• En el grupo de los carotenoides se hallan sustancias coloreados, rojas, amarillas, que son solubles en
grasa, en la leche vacuna los principales son α-caroteno, β-caroteno y vitamina A. Los carotenoides se
hallan en la leche unidos a una proteína y forman lipoproteinas. Los carotenos son los que le dan un cierto
color crema a la materia grasa de la leche.
• Los tocoferoles son sustancias muy complejas, en particular es importante el α-tocoferol que es la
vitamina E.
• En general son resistentes a altas temperaturas y resultan buenos antioxidantes naturales de la leche.
La materia grasa de la leche tiene una densidad que varia entre 0.91 a 0.96 g/cm3
, un punto de fusión entre 31 y
36 ºC y un punto de solidificación entre 25 y 30 ºC, siendo insoluble en agua, poco en alcohol y muy soluble en
disolventes orgánicos como éter, benceno, acetona, etc.
La materia grasa se halla en la leche en emulsión formando pequeños glóbulos de grasa de forma esférica de
diámetro entre 2 y 10 μ (micrones), dependiendo este tamaño de la raza vacuna, así también como de la cantidad
de grasa en la leche, pues cuanto mayor sea el porcentaje de materia grasa existente, mayor será el diámetro
medio del glóbulo.
*
Los esteroles son alcoholes complejos no saturados.
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Los glóbulos de grasa en el proceso de homogeneización son reducidos facilitando la emulsión y evitando la
formación de una línea de crema característica que se forma en la leche no homogeneizada.
Los glóbulos de grasa en la leche se hallan recubiertos de una membrana protectora; esta membrana es de
naturaleza lipoproteicos, estando constituida por trigliceridas de alto punto de fusión, fosfolipidos (lecitinas y
cefalina y protidos). También, pero en menos porcentaje hay carotenos, colesterol, minerales y enzimas).
En cuanto a la parte central del glóbulo de grasa esta formada por trigliceridas y los no saponificables; esta parte
central no es homogénea, ya que los trigliceridas no saturados y los líquidos están en el centro del glóbulo,
mientras que los triglicérido saturados se hallan en la periferia de esa parte central.
La estabilidad de la materia grasa en la leche depende de la integridad del glóbulo de grasa y en las partículas de
la membrana protectora, esta membrana puede romperse por acción de algún ácido o por la acción de ciertos
microorganismos tales como Bacillus cereus y Bacillys mgcoids que lo hacen por la acción de la enzima lecitinasa
que esos microorganismos segregan provocando la adherencia de los glóbulos formando verdaderos racimos que
ascienden a la superficie. la membrana también puede romperse por un brusco enfriamiento pues provoca la
cristalización de trigliceridos que al contraerse rompe la membrana.
Siempre que se produzca el aglutinamiento o adherencia de los glóbulos, la emulsión de la materia grasa pierde
estabilidad y es un fenómeno irreversible.
3.2.2 Lactosa
De todos los componentes de la leche es el que se encuentra en mayor porcentaje, del 4.7 al 5.2%, siendo
además el mas constante.
La lactosa es un carbohidrato disacarido (el «azúcar» de la leche) y se halla libre en suspensión.
• Químicamente, la lactosa es un disacarido de glucosa y galactosa, cuya estructura es como sigue:
En la leche se hallan dos isomeros de la lactosa: la α-lactosa y la β-lactosa; 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 110 ºC; a esta temperatura la lactosa hidratada
(α-lactosa) pierde su agua y se transforma en lactosa anhídrido. Luego, a temperaturas superiores a 130 ºC
se produce la caramelización de la lactosa, tendiendo a combinarse, sin embargo con los componentes
nitrogenados de la leche (reacción de Mayllord), entre el grupo carboxilo de la lactosa y los grupos aminos
de las proteínas); esto hace que la leche tienda a tomar un tono pardo, siendo característico también en este
caso el sabor a leche cocida (hervida) tal como se observa en leches muy esterilizadas.
Por acción de bacterias lácticas, la lactosa fermenta dando ácido láctico:
C12 H22 O11 . H2 O → 4 CH3 ⎯ CH O H ⎯ COOH
lactosa ácido láctico
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Dando también algunos compuestos aromáticos tales como el acetil – metil carbinol y diocétilo. El ácido
láctico puede a su vez transformarse por acción bacteriana (Propioni bacterium shermani) en ácido
propionico, ácido acético y CO2 como ocurre en los quesos Gruyere).
2CH3 – CHOH – COOH → 2 CH3 – CH2 – COOH + CH3 – COOH + CO2 + H2O
ácido láctico
El ácido láctico puede también ser transformado a ácido butirico por bacterias anaerobios.
La lactosa es el factor limitante en la producción de leche, o sea que la cantidad de leche que se produce
dependerá de la formación de lactosa. Se distingue de los demás azucares por su estabilidad en el tracto
digestivo del hombre y es la única fuente de galactosa para el hombre.
3.2.3 Sustancias Nitrogenadas de la leche
Las sustancias nitrogenadas constituyen la parte más compleja de la leche. Dentro de estas sustancias
están las proteínas (las más importantes) y sustancias no proteicas.
La mayor parte del nitrógeno de la leche se encuentra en la forma de proteína (Figura 2). Los bloques que
construyen a todas las proteínas son los aminoácidos. Existen 20 aminoácidos que se encuentran
comúnmente en las proteínas. El orden de los aminoácidos en una proteína, se determina por el código
genético, y le otorga a la proteína una conformación única. Posteriormente, la conformación espacial de la
proteína le otorga su función específica.
La concentración de proteína en la leche varía de 3.0 a 4.0% (30-40 gramos por litro). El porcentaje varía
con la raza de la vaca y en relación con la cantidad de grasa en la leche. Existe una estrecha relación
entre la cantidad de grasa y la cantidad de proteína en la leche. Cuanto mayor es la cantidad de grasa,
mayor es la cantidad de proteína.
Las sustancias proteicas de la leche pueden clasificarse en dos grupos:
a) Holoprótidos:
Son llamadas las proteínas solubles de la leche y se hallan en el lactosuero, producido cuando se
coagulan las proteínas y constituyen el 17% del total de proteínas de la leche. Los principales holoprotidos
presentes en la leche son: lactoalbuminos, lactoglubulina, inmuno globulina y seroalbumina. Tienen un
gran valor nutritivo.
b) Heteroprótidos:
El principal heteroprótido de la leche es la caseina; comprende un complejo de proteínas fosforadas que
coagulan en la leche a un pH de 4.6 (punto isoelectrico) o cuando se hallan bajo la acción de enzimas
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específicas como el cuajo, se los llama proteínas insolubles, constituyen el 78% del total de las proteínas
de la leche. Aunque genéricamente se llama caseína, en realidad existen varias caseínas: la α-caseína, la
β-caseína, la ℘-caseína y la caseína D.
Estas caseínas están compuestas por cadenas heterogéneas de 20 aminoácidos; estos aminoácidos son
los siguientes: glicina, alamina, valina, leucina, isoleucina, servina, treonina, cisteina, cistina, metionina,
ácido glutamico, ácido aspartico, lisina, arginina, histidina, fenilalamina, tirosina, triptofono, prolina,
hidroxiprolina.
El contenido de caseina en la leche es del 2,7% aproximadamente (el contenido de sustancias
nitrogenadas en la leche es del 3.7%).
La caseína (y todas las sustancias nitrogenadas) se hallan en la leche en forma de micelas, dispersas en
suspención coloidal. Las caseinas como ya se dijo, forman una estructura compleja: las caseínas α, β y ℘
se asocian y forman polímeros o complejos que en presencia de calcio y fosfatos se unen y forman
agregados heterogéneos llamadas micelas. El calcio favorece la formación de micelas cuando esta
presente en pequeñas proporciones como en la leche. Una concentración 10 veces mayor provoca, por el
contrario, la disolución del complejo calcio-caseína y la floculación de las coseinas sensibles al calcio.
La modificación del pH de la leche, ya sea por adición de ácidos o fermentación láctica provoca la
destrucción de los micelos y neutraliza su carga eléctrica, teniendo como consecuencia que los micelos se
aglomeren entre si y precipiten; esto puede acelerarse con un agente deshidratante como alcohol o calor.
Esa precipitación se produce como ya se menciono a un pH de 4.6, mientras mayor sea la temperatura, la
floculación de la caseína se produce pH más elevado.
Las caseínas pueden ser precipitadas también por la acción enzimática, en particular la quimisina o renina;
en este caso la enzima transforma el caseinato de calcio a para caseinato de calcio que es soluble, pero
que en presencia de iones calcio, estos se van fijando al procaseonato, se insolubiliza y forma un gel. A
diferencia de la caseina precipitada por electrolitos (ácido), la caseina precipitada por electrolito (ácido), la
precipitación con enzimas es irreversible.
Otra forma de coagular la caseina es con calor, pero a temperaturas superiores a 130 ºC y mantenidas en
un cierto tiempo.
3.2.4 Enzimas
La leche contiene varias enzimas. Algunas se hallan en las membranas de los glóbulos de grasa, por lo que
son arrastradas cuando se separa la crema; entre ellos están los reductosos aldehidicos, fosfatosos, etc.
Otras enzimas floculan con la caseína a pH 4.6, por ejemplo los proteasos, catalosos, etc. Muchas veces es
difícil saber el origen de las enzimas, ya que las bacterias que pueden hallarse semejantes a los que se
sintetizan en las glándulas mamarias.
La actividad enzimatica de la leche depende del pH y de la temperatura. La elevación de la temperatura a
más de 70 ºC provoca su destrucción.
Las principales enzimas presentes en la leche son las siguientes: la lactoperoxidosa, reductasualdolasa
(asociada a la membrana del glóbulo de grasa), catalasa, lipasas (responsables de la rancidez de la leche),
fosfatasa (en la membrana del glóbulo de grasa), proteasas (asociadas a la caseina) amilosas (hay enzimas
desnitrificantes y enzimas sacarificantes, α y β amilasas respectivamente), lisozima (es importante desde el
punto de vista de la nutrición ya que facilita la precipitación de la caseína en forma de floculo lo que mejora
su digestabilidad; por otra parte posee propiedades bacteriostáticas).
3.2.5 Minerales y Ãcidos orgánicos
En la leche vacuna la cantidad de minerales varía en alrededor de 0.8%.
Es rica en potasio, siendo importante también la presencia de fósforo, calcio y magnesio; el contenido de
minerales es bastante superior al existente en la leche humana.
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En cuanto a los ácidos orgánicos, la presencia más importante es la del ácido cítrico que interviene en el
equilibrio de calcio en las micelas de caseína, contiene además, pero en muy pequeñas cantidades ácido
fórmico, acético y láctico.
3.2.6 Vitaminas
La leche es el alimento que contiene la variedad más completa de vitaminas, sin embargo, estos se hallan
en pequeñas cantidades y algunos no alcanzan para los requerimientos diarios. Las vitaminas se clasifican
en dos grupos según sean solubles en lípidos o en agua:
a) Vitaminas liposolubles:
Son las vitaminas A (100 a 500 mg/litro); vitamina D (2 mg/litro); vitamina E (500 a 1000 mg/litro); vitamina
K (solo hay trazos). Estas vitaminas son resistentes al calor, se hallan en la materia grasa y son menos
abundantes (solo la D), que en la leche humana.
b) Vitaminas hidrosolubles:
Se hallan en la fase acuosa y son: vitamina B1 (tiamina o aneurina) y vitamina B2 (rivoflavina o
lactoflovina): estas dos son las más abundantes: 400 a 1000 mg/litro de la B1 y 800 a 3000 mg/litro de B2;
vitamina B12 (cianocabolamina) esta presente en muy pequeñas cantidades; vitaminas PP ácido
nicotinico): 5 a 10 mg/litro; vitamina C (ácido ascorbico): ácido ascorbico): 10 a 20 mg/litro.
De las vitaminas hidrosolubles la leche vacuna tiene más vitaminas del complejo B que la leche humana;
algunos son muy resistentes a las temperaturas altas (como la B1) mientras que otros se destruyen
fácilmente con el calor (como la C).