Generalidades

Desde un punto de vista biológico, la leche es el producto de la secreción de las glándulas que a tal fin tienen las hembras mamíferas, cuya función natural es la alimentación de los recién nacidos.

Desde el punto de vista fisicoquímico, la leche es una mezcla homogénea de un gran número de sustancias (lactosa, glicéridos, proteínas, sales, vitaminas, enzinas etc) que estan unas en emulsión ( la grasa y sustancias asociadas),algunas en suspensión (las caseínas ligadas a sales minerales) y otras en disolución verdadera (lactosa, vitaminas hidrosolubles , proteínas del suero, sales, etc.).

La grasa, que es el componente que más varía entre razas, es inversamente proporcional a la cantidad de leche producida.

Componentes: Lactosa

La lactosa es el único glúcido libre que existe en cantidades importantes en todas las leches, es también el componente más abundante, el más simple y el más constante en proporción.

Estructura

• Químicamente la lactosa es un disacárido formado por un resto de D-glucosa y otro de D-galactosa unidos por un enlace glicosídico.

Degradación de la lactosa por el calor

• Durante el tratamiento térmico de la leche se produce la descomposición de la lactosa.
• Un compuesto que aparece en la leche tratada por el calor es la lactulosa, que puede utilizarse como índice de calentamiento de la leche. Así el contenido en lactulosa puede diferenciar entre leches pasterizada y esterilizada.
• La lactulosa es algo más que dulce y más soluble que la lactosa; se considera que estimula el crecimiento de lactobacillus bifidus, y por lo tanto, es beneficiosa para dietas infantiles.

Fermentación

• Son muchos los microorganismos que metabolizan la lactosa como sustrato y la utilizan dando lugar a compuestos de menor masa molecular.
• La fermentaciones que producen acido lactico son las más importantes para la industria láctea, pero hay otras fermentaciones que tiene también importancia considerable.
• La acidificación espontánea es el fenómeno más frecuentemente observado en la leche conservada a temperatura ambiente. La leche acidificada tiene un olor y sabor distintos a los del ácido láctico puro debido a que se forman, además, otros compuestos, algunos de los cuales adquieren una gran importancia en el aroma de ciertos productos lácteos como mantequilla y yogures.
• La fermentación propiónica se lleva a cabo por acción de las bacterias del género Propionibacterium, que fermentan el ácido láctico a ácido propiónico, ácido acético , CO2 y agua. Esta fermentación es típica de algunos tipos de quesos, siendo el proceso responsable de la aparición de los característicos ojos.
• La fermentación butírica se produce a partir de la lactosa o del ácido láctico con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables.
• La lactosa no sólo es una fuente de energía sino que posee un valor nutritivo especial para los niños. Tradicionalmente, se ha considerado que la lactosa favorece la retención de Ca, por lo que estimula la osificación y previene la osteoporosis. Actúa interaccionando con las vellosidades intestinales, sobre todo a nivel del fleo, incrementando su permeabilidad al calcio. Sin embargo, en los adultos el interés nutritivo de la lactosa tiene aún reservas a causa de los problemas de intolerancia. El origen de esta intolerancia se encuentra en el déficit de galactosidasa. Los coliformes la fermentan produciendo gas, que conlleva una flatulencia, inflamación, calambres en las extremidades y posterior diarrea y deshidratación en los casos de intolerancia aguda.
• Por otra parte , la lactosa no tiene efectos cáncerígenos, no forma placa dentaria y en el caso de los diabéticos, los niveles de glucemia son la mitad de los alcanzados con el consumo de glucosa. Por ello el uso de lactosa está permitido en el caso de los diabéticos, en torno a 35-50 gr/día.

Usos industriales

• Tradicionalmente se ha utilizado en alimentos infantiles y en la elaboración de comprimidos y se considera un azúcar de gran importancia en la industria alimentaria.

Otros carbohidratos

• Además de la lactosa, en la leche existen otros carbohidratos como glucosa y galactosa. Todos ellos se encuentran en pequeñas cantidades.

Componentes: Lípidos

De todos los componentes de la leche, la fracción que más varía es la formada por las grasas.

• Los triglicéridos son los componentes mayoritarios de la leche de todas las especies estudiadas, constituyendo más del 95% del total de lípidos.
• Los glóbulos están constituidos por un núcleo central que contiene la grasa y que aparece rodeado de una película de naturaleza lipoproteica conocidad con el nombre de membrana.
• La membrana del glóbulo graso actúa como barrera protectora ya que protege la grasa de la acción enzimática.

Principales alteraciones que afectan a los lípidos:

Lipolisis

• La hidrólisis de los triglicéridos provoca el aumento de la fracción de ácidos grasos libres dando a los productos lácteos un sabor rancio o jabonoso.
• La leche posee una lipasa endógena muy activa, pero su acción se ve limitada por diferentes factores:
  El pH de la leche (6,7) se desvía del óptimo de actuación.
  La temperatura de la leche (refrigeración) es siempre inferior a a óptima de la lipasa.
  Está unida a micelas de caseína por lo que disminuye su concentración y, por tanto, su actividad.
  La membrana del glóbulo graso protege a los trigliceridos del ataque enzimático.
  La lipasa es inestable, perdiendo lentamente su actividad.
• Además de la lipasa endógena, pueden existir otros enzimas de origen microbiano. Normalmente son lipasas extracelulares producidas por bacterias psicrotofas, pseudomonas y enterobacterias, fundamentalmente. Estas lipasas son muy estables térmicamente e incluso algunas resisten tratamiento UHT.
• El fenómeno lipolítico no es siempre perjudicial ya que algunos tipos de quesos deben a su sabor en parte, a la presencia de ácidos grasos libres.

Autooxidación

• El proceso de autooxidación de la grasa es una reacción química que afecta a los ácidos grasos insaturados libres o esterificados.
• Esta reacción es dependiente del oxígeno y está catalizada por la luz, el calor y metales como el hierro y el cobre.
• Los aromas extraños resultantes se conocen comúnmente como a rancio.

Homogeneización

• El objetivo es prolongar la estabilidad de la emulsión de la grasa reduciendo mecánicamente el tamaño de los glóbulos.
• El proceso consiste en someter la leche a una gran presión y forzarla a pasar por un tamiz con poros estrechos, se crea una gran energía cinética y, en definitiva, se rompe el glóbulo graso.
• Efectos de la homegeneización.
• La membrana se reestructura espontáneamente formando una nueva membrana que incluye restos de la antigua y nuevas proteínas.
• El color se hace más blanco debido a un mayor efecto dispersante de la luz.
• Aumenta la tendencia a formar espuma.
• Disminuye la tendencia a la autooxidación.

Componentes: Sustancias nitrogenadas

Los compuestos nitrogenados más importantes de la leche, tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo, son las proteínas.

Su papel fundamental es, lógicamente, nutritivo ya que tienen que cubrir las necesidades en aminoácidos del lactante.

Igual de importante para la vida del lactante es el carácter inmunitario de algunas proteínas contenidas en la leche y sobre todo, en el calostro (hasta el 10% del calostro en peso pueden ser inmunoglobulinas) las cuales le confieren inmunidad pasiva.

Otra propiedad a destacar es la actividad biológica debida a la abundancia de enzimas.

Componentes: Sales

Los componentes mayoritarios son fosfatos, citratos, cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos de sodio, potasio, calcio y magnesio.

Hay otros elementos en cantidades menores como cobre, hierro, boro, manganesio, zinc , yodo, etc.

El contenido en sales en términos totales es bastante constante.

Componentes: Oligoelementos

Ademas de los componentes estudiados hasta ahora, la leche puede contener gran cantidad de elementos minerales en concentraciones traza.

De éstos, unos pueden considerarse como inherentes a la leche y otros procedentes de contaminación (plomo, cadmio, mercurio).

Componentes: Enzimas

En la leche de vaca se han detectado unas 60 enzimas diferentes cuyo origen es difícil de determinar.

La importancia del estudio de las enzimas de la leche se debe a varias razones:

• La sensibilidad al calor de algunas de ellas se utiliza para controlar tratamientos térmicos.
• Su origen sirve como índice de contaminación microbiana.
• Su actividad bactericida puede inhibir el crecimiento microbiano.
• Su función biológica.

Componentes: Vitaminas

En la leche están presentes todas las vitaminas.

Las vitaminas liposolubles se presentan asociadas al componente graso de la leche y se pierden con la eliminación de la grasa.

Las vitaminas hidrosolubles pueden aislarse a partir del lactosuero; por ello , su contenido se reduce drásticamente en el proceso de elaboración de los quesos.