Saludos queridos amigos de Hive, sirva el presente post para continuar compartiendo con la comunidad científica de esta plataforma información sobre el análisis químico de la leche completa a fin controlar la calidad del producto.

Como les había mencionado en mi anterior post, la leche y sus derivados constituyen alimentos de gran valor para nuestra dieta diaria, es por ello que es sumamente garantizar que la leche llegue en óptimas condiciones a nuestro hogar y/o a las plantas donde será convertida en otros productos, como quesos y mantequilla. Para ello, el análisis químico de sus propiedades es fundamental, ya que es necesario ser exigente en lo que respecta a su composición por ser un alimento de importancia para la salud pública.

Entre los análisis químicos practicados a la leche se encuentra la determinación de sólidos totales y cenizas. Fuente: @yusvelasquez.

Y dentro de los controles indispensables para garantizar la calidad del producto, se han establecido normas y requerimientos técnicos a los cuales se debe ajustar toda leche producida, ya que hablamos de un producto que forma parte de nuestra cesta básica. Dentro de estos controles se encuentra dos parámetros importantes, los sólidos y las cenizas, ya estos valores dan cuenta de todos los elementos sólidos que se encuentran en la leche, y que en gran parte son responsables del buen o mal rendimiento al obtener productos lácteos. Incluso, el contenido de sólidos en la leche es un parámetro que muchas empresas procesadoras de lácteos utilizan como requisito para el pago de la misma, pudiendo variar el precio a pagar al productor dependiendo del contenido de sólidos totales[1].

Es por ello que para dar continuación al tema del control de calidad de la leche completa, traigo para ustedes información sobre los análisis químicos empleados para la determinación de los sólidos totales y cenizas en la leche completa.

Sólidos de la leche

Sólidos totales

La leche está constituida casi en 90 % por agua, siendo el restante 10-15%, lo que se conoce como sólidos totales. Estos sólidos representan todos los elementos sólidos de la leche incluyendo la grasa, por lo que están sometidos a los mismos factores de variación que esta[2]. Los sólidos no grasos de la leche están compuestos por lactosa, proteínas y minerales principalmente.

La lactosa es el principal constituyente en aporte porcentual en sólidos, este carbohidrato se encuentra en 4,85% en promedio en la leche cruda, con pequeñas variaciones que se deben a las distintas razas de las vacas, sin embargo es el más estable de los componentes. La grasa es el segundo componente en aporte a los sólidos totales, en promedios que oscilan entre 3,5 y 4,2%, y es el componente que más puede variar en función de los diversos factores que provocan cambios en el contenido de sólidos, principalmente se ve favorecido por el tipo alimentación de las vacas. Y el tercer factor en orden de aporte a los sólidos totales de la leche es la proteína, con promedios que oscilan entre 3,2 y 3,6%, este es un componente que varía muy poco, siendo la principal fuente de materia prima para su formación la proteína ingerida por el animal, siendo influenciada por aquellos factores que afectan el flujo de proteína microbiana hacia el intestino delgado[1].

Composición de la leche de vaca. Fuente: imagen editada por @yusvelasquez, imagen de fonde de dominio público.

Cenizas

En los alimentos, las cenizas se definen como el residuo inorgánico obtenido al incinerar la materia orgánica de determinado producto. En la leche, las cenizas representan el contenido global de materias minerales que se obtienen a partir de la incineración completa de una muestra, las cuales están representadas principalmente por calcio, fósforo, magnesio y otros elementos como potasio y sodio[2].

Fundamento del análisis

Aunque la determinación del contenido de sólidos en la leche se puede realizar por varios métodos, el más utilizado por su sencillez y precisión es el método gravimétrico.

La medición de los sólidos totales se basa en la evaporación del agua de una muestra de peso conocido y la pesada del residuo seco.

Por otro lado, la determinación de las cenizas consiste en quemar la muestra al aire y posteriormente en una mufla para eliminar todo el material orgánico.

Imagen de un residuo seco. Fuente: @yusvelasquez.

Métodos

La determinación de los sólidos totales en la leche se realiza mediante el método gravimétrico descrito en la norma venezolana COVENIN 932-1997[3]. Mientras que el contenido de cenizas se determina por el método descrito en la norma COVENIN 368-1997[4].

Materiales y reactivos
Balanza analítica
Capsulas de porcelana
Crisoles de fondo plano
Baño de María
Estufa
Mufla
Desecador, con material deshidratante adecuado

Procedimiento

Preparación de la muestra de leche

Llevar la muestra a una temperatura de 20 °C, y mezclar hasta que este homogénea. Si se forman grumos de crema, calentar en baño de María hasta los 38 °C, homogenizar y dejar enfriar hasta 20 °C.

Determinación de sólidos totales

• Lavar dos capsulas de porcelana cuidadosamente, secarlas y llevar a una estufa ajustada a 100 °C por una hora. Luego retirar, dejar enfriar en un desecador y pesar. Si se van a determinar cenizas emplear entonces dos crisoles.

• Medir 5 mL de la muestra de leche y transferir a la capsula o crisol.

Medición de la muestra. Fuente: ayusvelasquez.

• Evaporar la muestra sobre un baño de María o una plancha de calentamiento durante unos 30 minutos.

• Luego llevar a una estufa ajustada a 100 °C y secar durante 4 horas.

Evaporar a muestra en la estufa. Fuente: @yusvelasquez.

• Al cabo del tiempo transferir los crisoles a un desecador, dejar enfriar por 45 minutos para luego pesar.

Pesada de la muestra. Fuente: @yusvelasquez.

• Realizar la medición por duplicado. Calcular el porcentaje de solidos totales de cada muestra y tomar el promedio.

Determinación de cenizas

Para determinar el contenido de cenizas se continúa con el procedimiento de la siguiente forma:

• Calentar los crisoles con muestra hasta la carbonización de la muestra usando una plancha de calentamiento.

Carbonización de la muestra. Fuente: @yusvelasquez.

• Colocar los crisoles cuidadosamente en una mufla ajustada a 550 °C hasta obtener cenizas libre de carbón.

Calcinar las muestras en la mufla. Fuente: @yusvelasquez.

• Retirar los crisoles de la mufla, dejar enfriar por una hora en el desecador y pesar.

• Calcular el porcentaje de cenizas por diferencia de peso y tomar el promedio de las mediciones.

Expresión de resultados

El contenido de sólidos totales se expresa como porcentaje p/v con la siguiente ecuación:

Donde:
S = contenido de sólidos totales en %p/v.
P1 = peso de la capsula con el residuo, en gramos.
P = peso de la capsula vacía, en gramos.
V = volumen de la muestra en mL.

El contenido de cenizas se expresa en %p/v y se determina de la siguiente forma:

Donde:
C = contenido de cenizas en %p/v
M1 = peso del crisol con las cenizas, en gramos
M = peso del crisol vacío, en gramos
V = volumen de la muestra en mL.

En la siguiente tabla se observan algunos valores promedio en mediciones realizadas a muestras de leche pasteurizada de venta en los mercados.

Tabla n°1. Sólidos totales y % cenizas en una muestra de leche completa.

Conclusión y aporte

Tanto los sólidos totales como las cenizas revelan datos sobre la calidad fisicoquímica de la leche completa, siendo parámetros sumamente importantes ya que tienen relación directa con el contenido de proteínas y minerales de este producto, además de que determinan el rendimiento de los productos obtenidos a partir de la leche, por lo que se requiere cumplir con exigentes parámetros para su control.

Aunque existen otros métodos para determinar el contenido de sólidos, el método gravimetrico es de los más utilizados por su sencillez y precisión.Por lo que el conocimiento de este método por el estudiante y el profesional del análisis químico es una forma confiable y accesible de asegurar la calidad de este producto.

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Bueno amigos, hasta aquí el presente post, espero que les haya gustado la información presentada. Recuerden la importancia que tienen los métodos analíticos en el control de calidad de los alimentos. !Hasta la próxima!

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Referencias

1. Saborío Montero, A. (2011). Factores que influencia el porcentaje de sólidos totales en la leche. ECAG informa, n°56, 70-73.
2. Briñez, W., Valbuena, E., Castro, G., Fuentes, F., Gonzalez, D., Tovar, A. (2002). Calidad fisicoquímica de las principales marcas de leche pasteurizadas consumidas en la ciudad de Maracaibo. Revista Científica, FCV-LUZ / Vol. XII, Nº 3, 221-230.
3. Norma COVENIN 932-1997. Leche y sus derivados. Determinación de sólidos totales.
4. Norma COVENIN 368-1997. Leche y sus derivados. Determinación de cenizas.
5. Norma COVENIN 798:1994. Leche pasteurizada. 2da revisión.