miércoles, 28 de octubre de 2015

Teoría de la Leche




Leche y derivados

El primer grupo de alimentos de interés es el de la leche y sus derivados, esto se debe a que 
la leche es un alimento con un alto valor nutricional por poseer una composición completa a 
nivel de macro-nutrientes y el primer alimento que recibes al nacer. La leche es un líquido 
segregado por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos que contiene todos 
los nutrientes que requiere un recién nacido, así como sustancias que fortalecen su sistema 
inmunológico.

En el caso de los seres humanos, después de la leche materna, se consume la leche de vaca por 
la semejanza en composición química que mantienen ambos tipos de leche. Con el consumo de 
leche quedan incluidos los derivados el yogurt y el queso. Entre los derivados también están la 
mantequilla y la crema, aunque estos últimos son ricos en grasa y están incluidos en el grupo de 
las grasas y azúcares por lo que su consumo debe ser moderado. Los helados, también son 
derivados de la leche, aunque en su composición existen más ingredientes.

Actualmente, existen en el mercado una gran variedad de productos lácteos, no sólo provenientes 
de leche de vaca, sino de otras especies como las ovejas y las cabras.

Composición Química de la leche y sus Derivados

La leche es una emulsión de aceite en agua que contiene 3.5 a 4% de grasa.  Además de la grasa de la leche, la fase de la grasa contiene vitaminas liposolubles o solubles en grasa, fosfolípidos, carotenoides y colesterol, mientras que la fase acuosa contiene proteínas, sales minerales, azúcar (lactosa) y vitaminas hidrosolubles o solubles en agua.

Tanto la leche como sus derivados son ricos en proteínas y calcio fundamentalmente, aunque también contienen otros nutrientes como la lactosa, fósforo y vitaminas A, D y del grupo B. De aquí que su consumo sea tan importante en la dieta. La composición de la leche puede variar dependiendo de factores como la raza del animal, el tipo de alimentación, el clima y hora de la ordeña.



Procesado Industrial

La leche es un alimento perecedero, por lo que debe ser procesada para conservarla por más tiempo y asegurar que es inocua para su consumo. El tratamiento térmico al que se somete la leche destruye microorganismos patógenos, así como las enzimas que pudieran afectar sus características organolépticas.

Cuando la leche está recién ordeñada, recibe el nombre de leche fresca y tiene dos microorganismos de interés, el Microbacterium tuberculosis que provoca la tuberculosis y la Coxiella burnettii responsable de la fiebre Q. Para destruirlos, la leche se somete a un tratamiento térmico a 71°C – 72°C durante 15 – 20 segundos en un proceso conocido como pasteurización. Bajo estas condiciones también se inactiva la fosfatasa alcalina, enzima presente en la leche, por lo que la medición de la inactivación de esta enzima sirve como indicador de una adecuada pasteurización. La leche pasteurizada aún tiene presencia de ciertos microorganismos no patógenos que pueden fermentarla, por lo que sólo puede conservarse unos días en refrigeración.

Para poder conservar la leche por más tiempo, se desarrollo el proceso de ultra-pasteurización que consiste en calentar la leche a 145°C – 160°C durante 1 – 4 segundos destruyendo todos los microorganismos, así como enzimas termo-resistentes. El producto obtenido puede conservarse sin refrigeración durante varios meses siempre y cuando el envase no se abra. Este proceso es conocido como UHT por sus siglas en inglés “Ultra High Temperature”.

Con la finalidad de mantener estable la emulsión de la leche durante el procesado industrial, ésta es homogeneizada. El proceso de homogeneización consiste en calentar la leche para posteriormente pasarla a través de una válvula en condiciones de presión y disminuir el tamaño de las partículas de grasa. Esto evita que se separe posteriormente la grasa en forma de nata. 


Características Físicas y Organolépticas de la Leche

Las características físicas y organolépticas de la leche dependen en gran medida de su composición. El ingrediente mayoritario es el agua, y la leche forma un sistema coloidal de tres fases con ella: solución, suspensión y emulsión. En solución están los carbohidratos específicamente la lactosa, así como los minerales y algunas vitaminas hidrosolubles; las proteínas están en suspensión; y la grasa forma una emulsión con el agua.

Las propiedades físicas de la leche se encuentran resumidas en la tabla a continuación:

Las características organolépticas de la leche como el color, el sabor, olor y textura son evaluadas por el consumidor y determinan su aceptación o rechazo. 

La leche se caracteriza por ser un líquido de color blanco y opaco, la lactosa y los minerales le confieren un sabor balanceado entre lo ligeramente dulce y ligeramente salado. Las proteínas que se encuentran en suspensión, ayudan a balancear el sabor. La palatabilidad o sensación bucal de la leche, relacionada con su textura, se debe a la emulsión formada con la grasa. Estas son las características aceptables de la leche, las variaciones en el color, la generación de sabores a rancio por acción de las lipasas, pérdidas de textura o la precipitación de los sólidos, provocaría el rechazo a su compra.


Clasificación de la Leche

Existen diversos criterios de clasificación de la leche asociados al proceso industrial al que haya sido sometida. Se puede clasificar por:

a) Sus componentes
b) Por proceso térmico que haya recibido.
Si es en función de sus componentes, la leche se clasifica del siguiente modo:
En función del proceso térmico que haya recibido la leche, se clasifica en: pasteurizada y ultra-pasteurizada. La naturaleza del tratamiento térmico fue descrita en el tema relacionado con el procesado industrial.


Referencias bibliográficas
  • Badui, S. (1996). Química de Alimentos (3ª ed.). México: Alhambra Mexicana. 
  • Fox, B.A. y Cameron A.G. (2008). Ciencia de los Alimentos, Nutrición y Salud. México: Limusa.
  • Pérez, A. (2007). La Química en el Arte de Cocinar. Química descriptiva culinaria (4ª ed.). México: Trillas.

lunes, 5 de octubre de 2015

PRACTICA PROPIEDADES QUIMICAS DE LA HARINA



Objetivo: Utilizando harina de pan, harina de todo uso y harina de pastelería con objeto de comparar la cantidad de gluten y la calidad de las 3 harinas
Fundamento: Sus componentes principales son el almidón (carbohidratos,  polisacárido) y gluten (proteínas)
El almidón es la principal reserva energética de casi todos los vegetales. Se concentra especialmente en las semillas de los cereales. El almidón es insoluble en agua fría, pero aumentando la temperatura experimenta un ligero hinchamiento de sus granos. El almidón está constituido por dos tipos de cadena:
• Amilosa: polímero de cadena lineal.
• Amilopectina polímero de cadena ramificada.
Gluten es una glicoproteína  amorfa insolubles en agua, que se encuentra en la semilla de muchos cereales combinada con almidón. Representa un 80% de las proteínas del trigo y está compuesta de gliadina y glutanina. El gluten es responsable de la elasticidad  de la masa de harina, lo que permite que junto con la fermentación el pan obtenga volumen, así como la consistencia elástica y esponjosa de los panes y masas horneadas.
 El gluten es un complejo de proteínas está formado por:
*   La gliadina, de pegajosidad y extensibilidad, o sea, la capacidad de extenderla sin que se rompa. 
*  La glutanina responsable de la elasticidad de la masa: tiende a hacer volver a su forma original la masa cuando se la estira.
I.              DETERMINACON CUANTITATIVA DE ALMIDON Y GLUTEN
1.  Pesar 100 gr de cada tipo de harinas: trigo para pan, harina de todo uso y harina de pastelería, colocarla en un recipiente y adicionando agua formar una pequeña bola de masa, amasarla, dejarla reposar durante  2 hrs en una bolsa de plástico.
2.  Tomar la masa y colocarla en un recipiente con agua y amasarla para extraerle el almidón recolectar el almidón en otro recipiente cuando el agua del recipiente ya no este turbia, indicara que se extrajo todo el almidón y la obtención de una pasta chiclosa (gluten).
a) almidón
3.  Decantar el almidón recogido en el recipiente dejarlo secar a temperatura ambiente y pesarlo determinar la cantidad en porciento de almidón que hay en 100 gr de harina
b) gluten
4.  Determinación de la gliadina
El gluten se forma un rollo  y se empieza a extender lentamente hasta que este a punto de romperse se mide y se calcula cuanto se extendió
5.  Determinación de la glutamina
Se continúa con el paso anterior dejándolo en reposo  unos 15 minutos y se mide cuanto fue lo que se regreso
6. Dejar secar el  gluten a temperatura  ambiente y pesar y determinar la cantidad en porciento de gluten en 100 gr. de harina
7.  Hervir una bola de gluten en agua durante 5 min y compara su elasticidad y consistencia con la bola de gluten  sin hervir.
8.  Dejar durante 8 días una bola de gluten en un frasco de vidrio con agua.
Reportar: las observaciones y conclusiones de esta práctica

 

CENIZA EN LA HARINA

El método aquí presentado se emplea para determinar el contenido de ceniza en los alimentos o sus ingredientes mediante la calcinación. Se considera como el contenido de minerales totales o material inorgánico en la muestra.
Prueba del grado de refinado: este ensayo se realiza mediante la obtención de ceniza.  A mayor cantidad de fibra de la cubierta exterior mayor cantidad de cenizas, ya que la capa externa es donde se sitúan las sustancias minerales.

Materiales y equipo.
  • Crisoles de porcelana.
  • Mufla.
  • Desecador.
Procedimiento
1.     En un crisol de porcelana que previamente se calcinó y se llevo a peso constante, coloque de 2.5 a 5g de muestra seca.
2.     Coloque el crisol en una mufla y calcínelo a 550°C por 12 horas, deje enfriar y páselo a un desecador.
3.     Cuidadosamente pese nuevamente el crisol conteniendo la ceniza.
Cálculos
A = Peso del crisol con muestra (g)
B = Peso del crisol con ceniza (g)
C = Peso de la muestra (g)

Contenido de ceniza (%)= 100((A - B)/C)




















PRACTICA No.
PRODUCTOS DE PANADERIA

Objetivo: Utilizando harina de pan, harina de todo uso y harina de pastelería con objeto de comparar la cantidad de gluten y la calidad de las 3 harinas

Fundamento: Proteínas: son sustancias nitrogenadas. Y se clasificación:
  • Proteínas solubles: existen  pocas en el grano de trigo.
  • Insolubles: son las que forman el gluten.
Gluten: Es la sustancia tenaz, gomosa y elástica que se forma en la masa mediante la adición del agua. El gluten se forma por la unión entre otros de las proteínas gliadina y glutenina.
  • Gliadina: es pegajosa y le da al gluten su cualidad adhesiva.
  • Glutenina: le da tenacidad y fuerza. Estas dos proteínas son las que regulan la propiedad de retener el gas.
Calidad del gluten se mide por:
  • Capacidad de absorción y retención del agua.
  • Capacidad de retener el gas carbónico.
  • La humedad tiene que estar alrededor de 14%
  • Tiene que haber presencia de cenizas (material mineral).
 Existen clases diferentes de proteínas en la harina de trigo. Cuando la masa (harina y agua) se lava bajo el chorro de agua, se marcha el almidón y queda finalmente una bola de gluten, formada por gliadina y glutenina. Las 3  clases de harina son: Harina de pan, harina para todo uso y harina de pastelería

Material:
3 cápsulas grandes de evaporación                                         Reactivos
3 espátulas                                                                             Harina de pan
gasa                                                                                       Harina para todo uso
tijeras                                                                                     harina de panadería
3 vasos de precipitado de 250 ml                                            Frasco de agua destilada
balanza                                                                                   Solución de iodo
mechero, triple, rejilla
papel filtro
Bandeja para horno
3 probetas de 250 ml con tapones de corcho y
0 cm de alambre
caja de pesas

Procedimiento:
Poner 100 gr de cada una de las muestras de harinas en una cápsula grande de evaporación y mezclar con 50-60ml de agua destilada con objeto de obtener una masa rígida. Dejar la bola de masa durante 5 min debajo del chorro de agua. La bola de masa se envuelve en un poco de gasa (o directamente entre los dedos) y se manosea bajo un chorro débil de agua del grifo. El almidón será arrastrado por el agua. Cuando el agua salga limpia de almidón (comprobar con solución de yodo) se escurre el exceso de agua y se quita la gasa que envuelve al gluten. Moldear el gluten entre los dedos hasta que llegue a estar pegajoso.

Para comparar las tres muestras de gluten
    1. Pesar las 3 bolas de gluten y comparar aproximadamente de esta manera la cantidad de gluten de las 3 harinas. Anotar sus pesos ya que estos darán el porcentaje aproximado de gluten de la harina
    2. Dividir las muestras en 2 partes:
En una parte investigar la elasticidad: i) extender las muestras en los dedos y compararlas. Observar las diferencias
ii) Para determinar el grado de elasticidad: Para esta experiencia utilizar iguales pesos de cada clase de gluten, formar una bola con el gluten y hacer un orificio en medio de ella
                        Poner los dos ganchos dentro del orificio y colocarlos todo en la parte superior del dispositivo como se muestra en el dibujo. (un contrapeso de 5 gr debería ser suficiente, para bolas de gluten más grandes se necesitarían contrapesos mayores, determinar el más adecuado con ensayos previos.
Anotar la extensión del gluten cada 30 segundos en las 3 muestras y anotar también el tiempo que necesitan las muestras de gluten para romperse por completo (utilizar la graduación de la probeta para medir la extensión).

Tiempo en minutos
                         ½           1  ½             2                   2 ½             3              3 ½


















 Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3

Reportar: El tiempo para alcanzar el punto de rotura de las 3 muestras
C) Hervir una bola de gluten en agua durante 5 min y compara su elasticidad y consistencia con la bola de gluten sin hervir.
2. Dejar durante 8 días una bola de gluten en un frasco de vidrio con agua.
Reportar: las observaciones y conclusiones de esta práctica