Diseño de Un Pasteurizador Para Leche de Uso Rural

UNIVERSIDAD AUTONOMA CHAPlNGO

DEPARTAMENTO DE INDUSIRIAS AQRICOLAS

/ D I S . .N PASiEURlZAADoR PAffA LECHE

dE USO RURAL,,

TESIS PROFESIONAL

GUSTAVO ~ILERIO GARCIA

CHAPINQO, MXICO. 1987

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autnoma Chapingo

DEDICATORIA

A M I S PADRES

PEDRO SILERIO NAJERA y OFELIA GARCIA VELAZQUEZ DE SI -

LERiO, por su confianza, apoyo y consejos durante mi carre-

ra sin escatimar esfuerzos, sin los cuales sta meta no la

hubiera logrado.

A MIS HERMANOS

Marfa Trinidad (La Prieta), Manuel, Martha Elena, Pedro,

Mara y Juan Carlos, por e l camino recorrido juntos y la un&

dad futura entre todos. Con mucho cario para ellos.

A MIS COMPAf?EROS DE CLASE Y AMIGOS

Especialmente a Bernardo, Vctor y William, por e l re-

cuerdo de nuestros das compartidos con afecto, unidad y - gran ayuda.


AGRADECIMIENTO

A mi Alma Mater la Universidad Autonoma Chapingo y ai

Departamento de Industrias Agricoias por darme la oportun'

dad de servir a mi Patria y a mi Gente.

Al Ing. Armando Santos Moreno, por su gran apoyo para

la elaboration del presente trabajo.

Ai M.C. Abraham Villegas de Gante y al Dr. Amficar Me - jams, por las sugerencias y observaciones al trabajo.

Al, Ing. Eieazar Aldaba Chvez por sus consejos y ayu-

da para la construccidn del Pasteurizador, objetivo primor - dial del presente trabajo.

A los Ings. Ignacio Covarrubias y Salvador Valle Gua-

darrma por su asesoria durante la realizacidn del trabajo.

A la Q.F.B. Rasa Maria Cordoba por su ayuda en la rea - lilacion de las pruebas de funcionamiento del Pasteurizador.

Al personal del Taller de Mantenimiento del Departamen - to de Industrias Agrcolas, por su trabajo desempeado en

la construcci6n del Pasteurizador.

A las integrantes de la Cooperativa "Quesos Bominthza"


por la retroalimentacidn de conocimientos teorices-prcticos

para la solucin de su problema.

A Gracieia Valencia Enciso, por su incalculable ayuda

y eficiencia en l a mecanograffa del presente trabajo.


Esta tes is fue realizada bajo l a direccidn del ING. AR - MANDO SANTOS MORENO, ha sido aprobado por 61 mismo y por e l

Jurado Examinador:

ING. ARMANDO SANTOS MORENO PRESIDENTE

M.C. ABRAHAM VILLEGAS DE GANTE SECRETARIO

DR. MILCAR MEJENES QUIJANO v o m

N.C. RUPINO LOPEZ ODXZ SPLENTE

I-. JOSE ACEVES OCHOA SuPLnwE

Chapingo, Max., Mayo 29 de 1987

v i


CONTENIDO

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LISTA DE CUADROS. FIGFS Y PLANOS .................. RECWEN ............................................ I . INTRODUCCION ..................................

1 . Ubicacidn y alcance del Problema ........... 2 . Obietivos ................................. 3 . Metodologa ................................

I1 . MATERIALES Y METODOS ........................... XI1 . ANTECEDENTES ..................................

1 . Importancia, caractersticas y propiedades de la leche .................................

2 . El proceso de pasteurizacin en leche ...... 3 . Definicidn y sroceso de elaboracidn de que-

so ......................................... 4 . La pasteurizac. idn baja o lenta por lotes -

una alternativa para las regiones rurales - apartadas de nuestro pas ..................

5 . Aspectos ingenieriles importantes para el - diseo del Pasteurizador-Coagulador ........

viii xiv

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1 4 4

8

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10 51

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IV . RESULTADOS .................................... 139 1 . Diseo y clculo ingenieril del Pasteuriza- 2 . Pruebas de funcionamiento del Pasteurizador dor-Coagulados de .uso Rural ................ 139

Coagulador ................................. 160 Y . DISCUSION DE RESULTADOS ....................... 166 ukr . CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................ 181 vL"r . BIBLIOGRAFIA .................................. 1 8 8

ANSXOS ........................................ 192


.-.."--%-"L-

LISTA DE CUADROS Y FIGURAS

Cuadro No.

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Composicidn de l a leche y calostro......

Composici6n detallada de l a leche.......

Contenido Vitamnico de l a leche........

Nutrientes Inorgdnicos de l a leche......

Densidad de l a leche y l a crema de dis- t intos porcentajes de grasa a 20C (68O

Cantidad de germenes durante y despus del ordeo..............................

Calentamiento de l a leche (Datos referen -

igecesidades alimenticias del hombre y su satisfaccin por l a leche y e l producto- lcteo queso............................

Poblacin Nacional de ganado bovino le-- chero (1972-1982).. ..................... Proporcin en % que guardan e l Ganado Es pecializado y No Especializado respecto= a l a poblacin Bovina productora de leche

Poblacin de Ganado Bovino productor de- leche y su produccidn en 1978...........

Poblacin de Ganado Bovino 2roductor de leche y su produccidn en 1980...........

Produccin, inventario y rendimientos de l a Ganadera Bovina Lechera (1982-1985).

Poder caldrico de varios combustloles...

Costo d e l material util izado en la cons- trucci6n del Pasteurizador-Coagulador - (Precios Dic'86) ........................

F)........... ...........................

tee a l a pasteurizacin) ................

(1972-1982) .............................

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PAGINA Figura No.

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Densidad de l a leche y l a nata en fun-

E l ca lor especf ico de productos lc-- teos ..................................

cin de la-temperatura ................

Diagrama de l a pasteurizaci6n ......... Influencia del sistema de calentamien- t o sobre l a leche ..................... Curvas tiempo-temperatura de l a muerte de Mqcobactenium tubehcuLodib compara- das con l a s curvas tiempo-temperatura- obtenidas a l inactivar l a fosfatasa. - (Las dos curvas de l a fosfatasa fueron construidas con resultados de experi-- mentos diferente's) .................... Diagrama de flujo de l a elaboracin de queso t ipo Panela e n l a Cooperativa - "Quesos Bominthza", ................... Diagrama de flujo de l a elaboracin de queso t i p a Oaxaca en l a Cooperativa - "Quesos Bominthza". ................... Diagrama de flujo de l a elaboracidn de queso t ipo Panela, mtodo utilizado en l a s prcticas de Tecnologa de Produc- tos Pecuarios Unidad de Tecnologa Le chera-Departamento de Industrias A g r - colas-Universidad Autdnorna Chapingo ... Diagrama de f l u j o de l a elaboration de queso tipo Oaxaca, mtodo utilizado en l a s prcticas de Tecnologa de Produc- tos Pecuarigs Unidad de Tecnologfa Le chera-Departamento de Industrias A g r f -

Esquema de l a Tina del Pasteurizador - Coagulador R u r a l con l a s incognitas X, Y y 2 asociadas a c/u de sus lados pa - ra e l clculo del dimensinamiento. '. .. Parte in ter ior d e l Pasteurizador-Coagu - lador R u r a l . . . . . . . . . . . ................

colas-Universidad Autonoma Chapingo ...

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Figura No.

12 Representacin esquemtica del quemador tipo parrilla ....................

1 3 Representacin esquemtica del quemador con seccin tubular... ...........

14 Representacin esquemtica del agitador manual para leche................

I ANEXOS

Anexo 1

Figura No.

15 Prueba No. 1 Distribucin de los Ter - mopares en el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fase = Calentamiento): 200 1 - H,O, Quemador tipo parrilla, sin agitacin y flujo de gas LP = 36 g/min..

16 Prueba No. 2 Ubicacin del Tenn6me-- tro en el Pasteurizador-Coagulador - (Fase = Calentamiento): 200 1 HzO, - Quemador tipo parrilla, sin agitacidn y flujo de gas LP = 40 g/min .........

1 7 Prueba No. 3 Distribucin de los Ter - mopares en el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fase = Calentamiento): 200 1 - H,O, 1 Quemador de cubo, con agita- - cin y flujo de gas LP = 27 g/min ....

18 Prueba No. 4 Distribucin de los Ter - mopares en el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fase = Calentamiento): 200 1 - H,O, 2 Quemadores de tubo, con agitacin, flujo de gas LP = 55 g/min y - flujo de 320 enf. 13 l/iliin ............

19 Prueba iJ0. 5 Distribucin de los Ter mopares en el Pasteurizador-Coagula-= dor (Fases = Calentamiento y Enfria-- miento): 200 1 Leche, 2 Quemadores de tubo, con agitation, flujo de gas LP= 57.5 g/rliil y flujo de H,O enf.= 26 1/

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198 min................. .................

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PAGINA Figura No.

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Anexo 2

Cuadro NO.

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Prueba No. 6 Distribution de los Ter - moparec eq el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fases = Calentamiento y Enfria-- miento): 200 1 leche, 2 Quemadores de tubo, con agitacin, flujo de gas LP =69 g/min y flujo de H20 enf.= 19 l/ min..................................

Prueba No. 7 Distribucibn de los Ter - mopares en el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fases = Calentamiento y Enfria-- miento): 200 1 leche, 2 Quemadores de tubo, con agitacibn, flujo de gas U= 51.3 g/min y flujo de X i 0 enf.= 20 l/ m i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........... Prueba No. 8 Distribucin de los Ter - mopares en el Pasteurizador-Coagula-- dor (Fases = Calentamiento y Enfria-- miento): 200 1 leche, 2 Quemadores de tubo, con agitation y flujo de gas LP = 70 g/min y flujo de H 2 0 enf = 22.3- l/min ................................

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 1, Fases: Calentamiento en agua..

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 2, Fase: Calentamiento y reten-- cibn de temperatura en agua..........

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 3, Fase: Calentamiento en agua..

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 4 , Fase: Calentamiento, Reten- - cin y enfriamiento en agua..........

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 5, Fases: Calentamiento, reten- - cin y enfriamiento en leche.........

Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 6, Fases: Calentamiento, Reten- - cion y enfriamiento en leche.........

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. I- .*-

Cuadro No.

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Anexo 3

Figura NO.

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Temperaturas resultantes de la PRUEBA No. 7 , Fases: Calentamiento, reten- - cidn y enfriamiento en leche.........

Temperaturas resultantes de l a PRUEBA So. 8, Fases: Calentamiento, reten- - cin y enfriamiento en leche....... . .

Prueba No. 1 penetracin de calor en agua en el Pasteurizador-Coagulador - Rural................................

Prueba No, 2 ~enetracion de calor en agua en el Pasteurizador-Coagulador - Rural-...............................

Prueba No. 3 Penetration de calor en agua en el Pasteurizador-Coagulador - Rural.......................... ....... Prueba No. 4 ~enetraci6n de calor en agua en el Pasteurizador-Coagulador - Rural.................... ............ Prueba No. 5 penetracin de calor en leche en el Pasteurizador-Coagulador- Rural................................

Prueba No. 6 penetracin de calor en leche en el Pasteurizador-Coagulador- Rural................................

Prueba No. 7 Penetracidn de calor en leche en el Pasteurizador-Coagulador- Rural................................

Prueba No. 8 Penetracidn de calor en leche en el Pasteurizador-Coagulador- Rural................................

Pruebas No. 5 , 6, 7 y 8 penetracin- de calor en leche en el Pasteurizador Coagulador Rural.....................

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Anexo 4

Cuadro No.

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Anexo 5

Figura No.

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nexo 6

Plano No.

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Toma de Muestras de leche de l a Prueba No. 5 para r e a l i z a r l a prueba de f o s f a - tasa................... ............... Resultados de l a Prueba de Fosfatasa - de l a s Muestras de l eche de l a PRUEBA- NO. S............. .................... Toma de Muestras de l eche de la PRUEBA No. 6 para r e a l i z a r l a Prueba de l a - Fosfatasa................ ............. Resultados de l a Prueba de l a Fosfata- sa de l a s Muestras de l eche de l a PRUE - BA No. 6........ ...................... Toma de Muestras'de l eche de l a PRUEBA No. 7 para r e a l i z a r l a Prueba de l a - Fosfatasa................ ............. Resultados de l a Prueba de la Fosfata- sa de l a s Muestras de leche de l a PRUE - BA No. 7 . . . . . . . . . . . . . . . . .............. Toma de Xuestras de l a l eche de l a - - PRUEBA iJ0. 8 para r e a l i z a r l a Prueba - de l a Fosfataia.......................

Resultados de l a prueba de l a Fosfata- sa de l a s Nuestras de l eche de l a PRUE - 8A No. 8.............. ................

Ubicacin Geogr f ica d e l poblado Bomin thza, i4pio. San Salvador, Edo. H ida lgo

Ubicacidn Geogrf ica d e l Hpio. San Sa l - vador, Edo. Midalgo ...................

Plano d e D e t a l l e d e l Pasteurizador-Coa gulador Rural para Leche..............

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RESUMEN

A p a r t i r de una p e t i c i n de Asesor a Tcnica por pa r t e

de l a s Soc ias de l a Cooperativa "Quesos Bominthza" d e l Muni - c i p i o de San Salvador, Edo. de Hidalgo, a l Departamento de

Industr ias Ag r co l as (DIA) de l a Universidad Autonoma Cha-

pingo, (UACh) el presente t raba jo tuvo como o b j e t i v o s d ise-

ar y cons t ru i r un Pasteurizador-Coagulador para l eche basa - do en e l mtodo de pasteur izac in ba ja o l en t a ( 6 3 O C , 30 - min) con capacidad para 200 L i t r o s de l eche y que fuera t i l

tanto para pas t eur i za r l a como coagular la .

El Pasteurizador-Coagulador para l eche posee l a s s i gu ien - tes ca rac t e r s t i cas : ,pas temiza l a l eche para queser a, s i r , - ve como t i n a de coagulacin para e laborar los quesos frescos J

t ipo Panela y Oaxaca, opera solo con gas LP y agua a tempera

tura ambiente d e l lugar y su cos to es ms barato que con - w a l q u i e r modelo comercia l de i gua l capacidad. El aparato - se construy a base de lmina de Acero Inox idable t i p o 304 - para su r e c i p i e n t e interno, tapa y v l vu la de s a l i d a ( lugar

que a l o j a y e s t en contacto ntimo con l a l e c h e ) , e x i s t e un

r e c i p i e n t e e x t e r i o r de lmina de acero ro lado que sos t i ene - e l r e c i p i e n t e interno y forma una chaqueta con ste, (para '

c i r c u l a r e l agua de enfr iamiento ) s e coloc a i s l a n t e tmi - eo de f i b r a de v i d r i o en l a s cuatro caras e x t e r i o r e s re-

c i p i e n t e externo y el acabado fue con lmina galvaniza--

da, los dos quemadores constan de 1 secci6n tubular y 1 bo-

---A


q u i l l a con 6 per fo rac iones cada una para s a l i d a y combustin

del gas LP.

Las pruebas de funcionamiento d e l Aparato se r ea l i z a ron

con ayuda de Termopares d i s t r i bu idos a l azar dentro d e l vol5

men de 200 l i t r o s de leche evaluando a t r avs d e l tiempo su

va r i ac i n de temperatura. De l a s cuatro pruebas rea l i zadas

se observ que con e l l o g r o de una pendiente = 1 garant iza - l o g r a r l a f a s e de calentamiento en un per odo de 30 a 4 5 m i -

nutos (que fue l o deseado) y l o cual es f a c t i b l e usando un - f l u j o de gas LP de 60 g/min aproximadamente y que en forma - p r c t i c a se obt i ene regulando l a sa l i da de combustible y ob-

servando l a v i v e za de l a flama. La f a s e de re tenc in de l a

temperatura no tuvo ningcin problema ya que e l descenso prome _ I

d i o de l a s pruebas no fue mayor a loc . Para l a f a s e de en-

friamiento es adecuado u t i l i z a r un f l u j o de agua de 20 a 2 5

l/min (dependiendo de l a temperatura d e l agua) para r e a l i z a r

e s t a f a s e es un tiempo de 30 a 45 minutos. Es recomendable

una ag i t ac i n suave y constante para e l e v a r l a transmisin - de c a l o r durante e l calentamiento y enfr iamiento de l a leche ,

a s como e v i t a r temperaturas heterogneas en e l i n t e r i o r d e l

lote d e leche. La e f i c i e n c i a promedio en l a transmisin de

c a l o r d e l Aparato fue de 28 .5% k i l o c a l o r f a s fueron absorbidas'

por los 200 l i t r o s de leche para su calentamiento. El costo

promedio r e f e r e n t e a combustible f u e de $1.25/1 de leche, e l

cual es re la t ivamente muy bajo. Los resul tados de l a s pruebas

de l a f os fa tasa reve laron en todas l a s pruebas un adecuado t r a -

xv


tamiento de Pasteur izac in y se deduce que es pos ib l e dismi-

n u i r l a f a se de re tenc in a 15 minutos logrando 64 a 65OC en

e l l o t e de leche .

E l Paste,urizador-Coagulador R u r a l debido a su v e r s d t i l i - dad, puede ser empleado en lugares apartados de d i f e r en t e s - puntos d e l pa s y e s una opci6n su uso, en las explotac iones

lecheras de t i p o f am i l i a r o en aque l las de doble props i to - para pas teur i zar l a leche empleada en l a e laboraci6n de cual - qu i e r t i p o de queso.

X V i


INTRODUCCION

Ubicacin y alcance del problema -.___

E l pafs atraviesa actualmente por una delicada situa-

cin en e l abasto de alimentos, provocada por l a temible ex - plosin demo'grfica y por l a influencia de factores socioe-

condrnicos que han repercutido negativamente en su desarro-

llo. Tales hechos hacen de manifiesto l a necesidad de enca - minar esfuerzos sociales comunes a elevar l a produccin - agropecuaria y agroindustria'l, as como un inherente desa-

r ro l lo de tecnologas para su produccin y conservacin de

estos alimentos, adecuados ntegramente a l a situacin so-

c i a l y productiva de l a nacin, para poder emprender e l de-

sarrol lo tecnolgico cada vez ms avanzado, caracterstico

de las grandes potencias y que pugnan a diario tanto los - funcionarios Gubernamentales como l a poblacin en general.-

Persiguiendo como objetivo nacional e l de abatir l a subali-

mentacin y desnutricin en todos aquellos sectores de l a - poblacin donde sea necesario, as como un aumento en e l n i - ve l de v ida de todos los mexicanos.

La Universidad Autnoma Chapingo a traves de su Depar-

tamento de Enseanza, Investigacin y Servicios en Indus- - t r ias Agrcolas, d ir ige e l presente trabajo de Tesis como-

una contribuci6n a l a soluci6n de un problema tcnico apor-

tando un Pasteurizador-Coagulador que adems de pasteurizar

l a leche, puede.ser util izado en l a elaboracin de queso -


2.

fresco y cuyas caractersticas de funcionamiento se adecuan

a l a carencia de servicios del medso rural.

Tambin vncula e interrelaciona l a Universidad con e l

Campo para ayudar de manera proveohosa a los productores de

alimentos dndose a s e l servicio Universitario. En ste - caso particular se proporciona una mquina con una aplica-

cin directa, prctica y real a una Agrupacin integrada - por mujeres campesinas entusiastas llamada Cooperativa "Que - 80s Bominthza" ubicada en e l poblado Bominthza, Municipio - de Sn. Salvador, Edo. de Hidalgo.

Para l levar a cabo e l diseo adecuado del Pasteurizador

Coagulador fue necesario una revisin Bibl iogrfica de las

caractersticas y propiedades del producto leche (Bovina),-

para adecuar l as condiciones de funcionamiento a los proce-

sos de pasteurizacin y elaboracin de quesos, asf tambin-

de materiales metlicos sanitarios ms adecuados asf como - e l conocimiento personal de las condiciones de produccin - pecuaria de l a regin de Bominthza. Cabe mencionar que to-

da l a informacin est basada en l a leche de vaca pero se - menciona en forma general para evitar l a aclaracin a l o l a r - go de l a redaccin del presentre trabajo.

Es eminente e l servicio Universitario que se logra con

ste tipo de trabajos de investigacin. En l a Universidad

entonces, hay que estudiar e investigar adems l a realidad


3.

concreta de nuestro pas a nivel nacional y regional, y a - nivel particular, l a problemtica rural a que se enfrentan-

cotidianamente los campesinos y productores de l a s reas - temporaleras y minifundistas de Mxico ( 8 ) . S i n descuidar-

y ver a futuro un desarrollo tecnolbgico, a l a par con l a - productividad del sector agropecuario, es decir, no caer en

estancamientos, pero es imposible por ejemplo ut i l izar , - - equipo para pasteurizar leche a razn de 5000 l/h en zonas-

o regiones donde es poco posible captar estos volmenes in clusive en todo un dfa, y donde es necesario ut i l i za r l a - pasteurizacin para eliminar principalmente e l Mycobactenium

tubencutobib causante en e l hombre de l a enfermedad llamada

.

tuberculosis ya sea s i se consume l a leche directamente o me - diante un queso fresco.

E l Pasteurizador-Coagulador se diseo para que adems

de pasteurizar l a leche que va a servir de materia prima pc

ra elaborar queso, se pudiera l levar a cabo los procesos de

coagulacibn, cortado desuerado, chedarizado, amasado y sala - do pertenecientes a l mtodo para elaborar los quesos tipo

Oaxaca y Panela que produce l a Cooperativa "Quesos Bominth-

za". A l real izarse e l Pasteurizador-Coagulador en e l Taller

de Mantenimiento del Departamento de Industrias Agrcolas,- '

los costos se abaten considerablemente (5 veces menos que - e l costo comercial) para l a Agrupacibn mencionada y tan s6-

l o comprenden los referentes a material usado en l a construg

cin y no as l a mano de obra, e l diseo, las pruebas de -


4 .

funcionamiento y algdn material menor que fue una colabora-

ci6n por parte del Departamento de Industrias Agrfcoias.

Concretamente e l presente proyecto de tesis se planted

con los siguientes objetivos:

Objetivos

1. Disear un equipo de Pasteurizacidn basado en e l m4

to& discontinuo o por lotes ( 6 5 O C , durante 30 minutos) para

tratar l a leche usada en l a producci6n de queso fresco, con

una capacidad de 200 I t s por cada lote.

-

2 . Ut i l i zar e l Pasteurizador-Coagulador para pasteuri-

zar l a leche y real izar en este, los procesos de cuajado - (38*C), cortado, desuerado y chedarizado principalmente, per - tenecientes a l a elaboracin de queso fresco.

3 . Desarrollar un pasteurizador que opere en condicio-

nes rurales caracterizadas por l a f a l t a de servicios pbbli--

cos como energia directa t r i fs ica y agua potable en abundan - cia .

Metodologa

Para e l desarrollo de l a presente tesis y e l logro de - los objetivos mencionados se sigui6 l a siguiente metodologa:

.


5 .

1. Visita a l a Cooperativa "Quesos Bominthza". Se rea - l i zd una v i s i ta a l a Asociaci6n de Mujeres solicitante del - servicio Universitario para escuchar l a exposicidn de su pro

blema tcnico , conocer sus instalaciones, procesos de eiabo- racidn del queso tipo Oaxaca y Panela y observar l a s condi--

ciones de produccidn bajo las cuales se produce l a leche que

e l l a s se abastecen.

-

2 . Revisin Bibl iogrfica. Se consult6 bib l iograf a - referente a los temas necesarios para l levar a cabo e l pre-

sente trabajo, como fueron aspectos sobre propiedades f l s i -

cas y qufmicas de l a leche, pasteurization, materiales apro-

piados bara e l manejo de l a leche y sus propiedades, transfe - rencia de calor y sus aplicaciones, estadsticas y condicio-

nes generales de la.producci6n lechera de bovinos en nuestro

pas.

3 1 Acopio de Informacin. Para obtener experiencias y

formular en papel e l inicio del diseo del Pasteurizador-Cog

gulador, se visitaron queseras e instituciones de enseanza

(UTL del DIA-UACh y UAMI) para observar principalmente sus - tanques de coagulacidn usados en l a produccidn de quesos, te - nindose contacto con l a s personas que ah laboran para co-,

nocer l a s ventajas y desventajas de sus equipos.

Se visitaron tambin en Mxico, D.F., varias casas co--

merciales dedicadas a l a venta de lminas y tubera de acero

inoxidable, lminas galvanizadas y tubos estructurales para


e1 Ganocimiento de medidas comerciales, tipos de materiales

a f s t e a t e s en e l mercado, y los precios, para elaborar un - pramupuosto aproximad; del costo de los materiales usados en

.) -rato.

Se realiza tambin una v i s i ta a Casas Comerciales exp.11

d.dora8 e &pos de pasteurizacin para darse una idea del

costo &a un equipo empleado sdlo para pasteurirar leche y - vi, su funcionamiento.

Respecto a l conocimiento de l a produccidn lechera de l a

regidn sa consultaron los escritos en borrador y l a s expa- - ti.no&a~ personales de un Equipo de ~lumnos del Departamento

de Industrias Agrfcolas que realizaron un trabajo de campo - s d u e produccin de leche en e l Municipio de Sn. Salvador, - Edo. de Hidalgo, por parte del Departamento de Trabajos de - Campo Universitarios (DETCU) .

4 . Diseo del Pasteurizador-Coagulador usado para l a - olabotacin de quesos: Este punto consistid en reunir toda

l a informacidn tanto bibl iogrfica como l a s experiencias ob-

imaidas de las v is i tas y consultas a personal que laboran en

quaserfas y a maestros asesores relacionados con e l tema en

el epto. de Industrias Agrfcoias para proceder a hacer cdl-

culos necesarios de estructuracidn, as$ como un plano de de-

t a l l e del aparato e iniciar su construccidn en e l Taller de

Mantenimiento del DIA con l a participacin del Ing. Eleazar-

Aldaba y su equipo de personal que labora a su cargo.

*


7

5. Corrida de pruebas de Funcionamiento. Una vez ter-

minada la construccidn del Pasteurizador-Coagulador se proce - did a comprobar su funcionamiento y ajustar la eficiencia - del quemador de gas L.P., el cual se sustituy por otro mode - lo ms eficiente para lograr los menores tiempos de trata- - miento: Asf pues se realizaron pruebas de penetracidn de cg

lor y determinacidn de tiempos de pasteurizacidn y coagula--

cin, (que implican uso de calor). Tambin se probaron ya - en la prctica gastos y costos de combustible asf como gasto

de agua promedios necesarios# para tratar 200 litros de leche

en cada lote para la elaboracion de queso. Se comprobd el - adecuado funcionamiento respecto a la pasteurizacidn de la -

.

leche realizando al final de cada tratamiento pruebas de de - terminacidn de la actividad de la enzima Fosfatasa Aicaiina..

6 . Redaccibn de Resultados. En base al trabajo reali-

zado se procedid al anlisis de Resultados y Recomendaciones

en el uso del Pasteurizador-Coagulador. Tambin se hizo un

anlisis de la situacidn de la produccidn de leche de Mxico

y de la regidn, como una justificacidn a la realizacidn de - trabajos de tesis que proporcionen un Servicio Universitario

a los productores. Finalmente en base a lo anterior se ex-

nen las Conclusiones sobre est trabajo.


MATERIALES Y METODOS

E l presente trabajo de tesis fue iniciado en Mayo de - 1986, principiando con l a recopilacidn y revisin Bibliogrd-

f i ca relacionada con los temas de Propiedades de l a Leche, - Fasteurizacibn en Leche, Transmisidn de Calor en Fluidos y - S614dos asf como e l tema de las caractersticas generales de

&.produccin Bovina de Leche, sirvieqdo t a l revisin para

e l desarrollo del diseo del Pasteurizador-Coagulador.

Durante los meses de Mayo, Junio y Julio se visitaron

l as queserfas: E l Progreso, Municipio Sn Salvador Edo, H i -

dalgo, Granja Malago, Municipio Durango, Edo. Durango, por - o t r o lado se realizaron vis itas a Instituciones de Enseanza.

en SU rea de lcteos: Unidad de Tecnologa Lechera del DIA

UACh, Area de Lacticinios de l a UAMI l o anterior para recopi - l a r datos de funcionamiento y experiencias (por entrevistas

personales directas) que contribuyeron a l a estructuraci6n

y diseo del Aparato de Pasteurizacian y Coagulaci6n.

A l a par con l a actividad anterior pero solo en los me-

ses de Junio y Julio se visitaron casas comerciales en Mxi-

co, D.F., para conocer las existencias de Materiales de Cons - * truccidn en e l Mercado, e iniciar l a construccin f f s i ca del

Pasteurizador-Coagulador y debido a l a poca disponibilidad

de recursos econmicos por parte de l a Cooperativa, se f i r -

maron letras de cambio a favor del PATUACh que ayud en for-


- -. . . I

9 .

ma provisional para l a compra inmediata del material de conz

truccidn y a l cual se l e cubrid sobre l a marcha (Agosto-Di-

ciembre 86) todo e l w s t o de dichos materiales empleados.

En los meses de Julio y Agosto se realizo e l Plano de-

Detaile para iniciar l a construcci6n del aparato asf como - flr a fines del mes de Agosto que se compraron los materia-

le8 ( l h i na s y tuberfa de acero inoxidable, lbnina galvani-

zada, etc. ) de construccin terminndose ste e l mes de Ene - ro de 1987 .

Una vez concluda l a fase de construccin, en los me--

90s de pnero y Febrero se probd su funcionamiento y pruebas

de transferencia

va a l iniciar e l

fases de diseo,

de calor para ser entregado a l a Cooperati

mes de Marzo de 1987 , terminndose asf las

construccidn y funcionamiento.

Desde e l inicio de l a ,presente tesis se empezd tambin

su redaccidn de varios puntos segun se iba avanzando, pero-

l o grueso del trabajo respecto a su escrito fue en e l mes - de Enero, Febrero, Marzo y Abri l , llevndose a cabo l a or-

denacidn, redaccibn y depuracibn, para ser entregado a revi - si6n en l a ltima semana del mismo mes de Abri l de 1987 .


ANTECEDENTES

IMPORTANCIA, CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LA LECHE

En condiciones naturales las hembras de los mamfferos-

producen nicamente leche suficiente para sus crfas. S in - embargo, mudho antes de que e l hombre hiciera historia, en - centr que l a leche era buena para l, lo que t ra jo l a domes - ticacin de animales productores de leche y comenz a u t i l i - zarlos y seleccionarlos para aumentar l a produccidn para su

consumo. Existen reporte sobre l a ordea de l a vaca desde

los aos 9000 a.c. (21)

Definicidn del producto leche

Definiendo de uha manera concisa, se considera a l a l e

the, c o w e l lquido secretado de l a glndula mamaria de - l a s hembras sanas de los mqmfferos y posterior a l nacimien-

tp de l a cr a ; pudindose aadir ciertas especificaciones - como que es un lfquido de composicidn compleja, blanco y - opaco, de sabor ligeramente dulce y de pH cercano a l a neu-

tralidad; claro est que debe estar prcticamente l i b r e de

calostro e l cual se presenta de 8 a 1 0 dfas posteriores a l

parto y que a diferencia del producto leche es de un color

amarillento, con mayor contenido de grasa, mayor contenido

de protefnas (Globulinas y Albminas) y menor contenido de

azcares (Lactosa) ( 3 1 ) . (Ver Cuadro No. 1).

-

\

.


11.

CUADRO No. 1 Composicin de l a leche y e l calostro (Spteek , - 31). COMPUESTO Valoreg medios de l a leche Cal0 s t ro

ngua 81.5% 79.0-82.0% Grasa 3.5% 4.0- 6.0% Protenas 3.5% 12.5-16.5% Azcar 4.1% 2.0- 3.0% Cenizas 0.8% 1.0- 1.6)

Composicibn qumica

Respecto a su composicibn, l a leche contiene 5 tipos de

componentes importantes: agua, grasas, protefnas, lactosa y

sales mimerales (ver Cuadro No. 1) y adeds algunos otros - componentes presentes en pequeas cantidades o microelemen--

tos como: Vitaminas,. enzimas, nucleotidos, gases disueltos,

etc. (ver Cuadro No. 2 ) .

C ~ R O No. 2 Composicibn detallada de l a leche ( R e v i u a , 251

27.3 grs 4.-

Asua 790-905 grs LspfdDs en emulsin 22-80 grs

2.6 grs 1.17grs ,

O. 77grs

easa (Triglicezibs) 37 grs Betalactogldxilh mfdpidm k i t ) 0.3-0.5 grs AlfalactcglcbuuM Es- 0.1 grs Aurainadesuero mWfe?mles 0.3-12 mg sangukieo m i d e s o. 02-0.0- Glabulinas V i m A 1600 i w-* ? V i m D 13-33 i p w - Vitamina E O. 2-1.8- ---pe9taMs vitaaina K mnadmm . ) 80 mog hzimas

hptekras en dispersida Percmidasa ? a3loidal 35 grs catalasa ?

0.34grs

? 1.13grS


CUADRO NO. 2 CONTINUACION

50 grs 49 grs 50 mg ?

0.9-2.2 u g r ~ 0.75-2.9 grs

1.2-2.2 grs 0.35-1.5 grs 0.14-0.2 grs

0.7-2.7 grs 0.3 grs 0.2 grs

1.2-2.2 grs .0.13-0.2 ng 0.45-0.65 ng 0.42-3.9 mg

0.25 ng

460 mcg

270 mcg

150 mcrg

0.11 ng 40-70 ' mcg

50 mcg

200 mcg 15 mcg

40 mcg 22 mcg 73 nrg

40-1270 mcg 1430 mcg

? ? ? ? ? ?

Vanadio ? Vitaminas hidros> - luhlea Thllilla 0.35-0.45 pag Riboflarina 1.59 nq PFnldcwlna 0.35-0.48 ng Xido pantotni00 2.9-3.5 ng AcidD N- 0.85-1.0 ng Iwsitol 130-180 nq *ido f6lico 2.3 mog &iotina 15-35 mog

(alina 130 ny 3-7 nq

Aci& AacarbiaJ 16-20 nq

V%tanIna Bu

Materialm Nitrosenados m pLnb&ox3 ni vitani- ni-- CPlD Ni- (NI ZbDniO 2-l2 mg PmimciODs 3.5 ng urea 100 'ng creatina y CJXainina 15 mg MatIl-gUanidina ? *ido uric0 7 n g I&nina ?

? ?

xantina ? Uracil0 50-100 mg Acid0 hipA.co 30-60 mg Inaicki 0.3-2.0 mg

Gases ow- 7.5 mg Anhidrid0 CKMnFOJ 100.0 mg Ni- 15.0 mg

otros eleaentogocanpEstos?

? = Presencia, identidaa o concentracidn dudosa.

.


1 3 .

Caracterfsticas de los constituyentes de l a leche

AGUA. E l agua que contiene l a leche sirve como medio - de solucin y dispersin para los dems constituyentes y nof

malmente representa e l 87% de l a leche. Debido a est canti - dad de agua l a distribucin de sus componentes es muy mifog

me y prmite.que una porcidn pequea del producto leche con-

tenga casi todos los nutrimentos presentes en e l l a (251.

.

GRASA. La grasa de l a leche est compuesta de tRkglic5

ridoa o steres de cidos grasos con g l icero l en un 989, f o s f d f p i d o s en 0 .50 a 1.00% y otras sustancias como vitaminas-

y otros gl iceridos alrededor del 1% ( 2 5 ) . La grasa de l a la che influye directamente en e l sabor y nutricin debido a su

agradable sabor y alto ' poder energtico.

PROTEINA. Las protefnas de l a leche son polimeros de - a l f a aminocidos y en ocasiones contienen otros compuestos,-

pero su estructura bsica esta formada por aminocidos unidos

por medio del enlace peptido entre e l grupo amino y e l grupo

carboxilo. La protena presente en leche es en su mayorfa - cadeinas (80% de l a protena total ) y que estn compuestas - de protefnas fosfatadas y calcio ( 2 5 ) .

CARBOHIDRATOC. La lactosa es e l carbohidrato ms impor

tante de l a leche y est formado por una molcula de glucosa

y otra de galactosa, representa cerca de l a mitad de los s6-

.


14.

lidos no grasos y contribuye a l valor energtico que posee - l a leche con aproximadamente e l 30% de las caloras, es seis

veces menos dulce que l a sacarosa y su solubilidad es un ter - cia de l a que posee l a sacarosa. Es l a lactooa e l principal

factor en e l control de l a fermentacin y maduracin de los

productos lcteos y juega un papel importante en e l color y

sabor de los productos tratados a altas temperaturas ( 2 5 ) .

SAGES MINERALES. Representan del 0 .6 a l 0.9% de l a le-

che y estn formadas por los mismos metales que contienen e l

cuerpo animal y su contenido est determinado por factores - geneticos, aunque su proporcidn se altera por e l estado de - lactancia y las posibles infecciones de l a ubre ( 2 5 ) .

COMPONENTES MENORES. Son sustancias que contiene l a l e - the en pequeas cantidades y que se puede observar l a canti-

dad de ou contenido en e l Cuadro No. 2 , pero cabe mencionar-

cam0 ms importantes a las vitaminaslentre las cuales se en-

cuentran presentes en l a leche, las A, D, E , K, complejo B y

l a vitamina C. Las vitaminas son sustancias orgnicas que - regulan l a utilizacidn de los carbohidratos, grasas y minera - les ; su ausencia o exceso de alguna de e l l as en l a dieta, - provoca trastornos que pueden conducir a l a muerte.

Importancia de l a leche en l a alimentacidn humana

La buena salud depende de muchos factores, tales como


15.

l a alimentacin, herencia, clima, higiene y e jercicio, de los

cuales, l a alimentacin es e l ms importante, ya que una bu%

na alimentacin implica directamente tener una buena nutri--

cidn. Este hecho que compxobado por S i r Robert McCarrison - (121, a l real izar un experimento con ratas de l a misma fami-

l i a a l a s cuales aliment6 con dietas diferentes que eran si-

milares a l a s consumidas por grupos de personas de l a India-

que di fer ian tanto en su aspecto como en su condicidn f s i ca .

Deopus de varios meses l a s parejas de ratas que eran idanti

cas se transformaron en gruFos totalmente diferentes entre - si y similares respecto a su salud con los grupos de perw--

nas Indues, ssgdn l a riqueza de nutrientes en sus dietas: es

importake mencionar que l a mejor dieta contena adems de - frutas verduras y cereales, leche y qhee (una especie de mar

tequi l la ) a diferencia de l a peor dieta que se conformaba de

arroz blanco y ocasionalmente leche y pescado ocasionando - desde una buena salud y condicin f s i ca hasta una diferente

oQservadas en e l grupo de individuos y en los animales de l a - boratorio.

.

-

Todas l a s ratas tenan l a misma herencia y vivieron e l

mismo clima y condiciones de higiene, es evidente que e l con

tenido de nutrientes en sus alimentos fue e l factor decisivo '

que determin e l estado de salud, l a vital idad y e l aspecto-

f s i co de las mismas.

-

En una gran cantidad de pafses, l a desnutricin es l a - causa principal de l a elevada tasa de mortalidad en l a pobla


16.

cion infanti l . En algunos de los pases mal alimentados, l a

taea de mortalidad en nios menores de un ao, puede ser 18

veces mayor que l a de los pases bien alimentados; mientras-

que en los nios de 1 a 4 aos de edad, puede ser 40 veces - mayor ( 1 2 ) . Las causas principales de l a elevada tasa d. - mortalidad infanti l son las enfermedades y l a desnutzicin -1

factores que se agravan y perpetuan uno a l otro.

.

Para darnos cuenta de l o alarmante que e8 l a escasez de

alimentos en los pases pobres, J.P. Grant Director Ejecuti-

vo do1 Fondo de l a s Naciones unidas para l a Infancia UNICEF-

isypcionb en 1981 "Los 13 Millones de nios que mueren inne-

cesariadante cada ao, l a mayora por causas relacionadas - .on e l hambre y l a mala nutricibn, son e l equivalente de ms I

de 100 Hiroshimas anuales". ( 2 )

En l a gran diversidad de alimentos que e l hombre obtie-

- ne de la naturaleza ya sea directamente del cultivo de l a t ierra como son los vegetales o sea a travs de los productos

d. origen animal, l a leche es uno de los alimentos ms impor - tantee e imprescindibles en l a dieta humana; puede ca l i f i ca r - se como e l alimento mas valioso para l a nutricin del hombre.

La funci6n biolgica y natural principal de l a leche, - es l a de servir como alimento a los mamfferos jvenes, duran - te los das crfticos de su existencia cuando presentan stos

un desarrollo muy rapid0 y en t a l perodo es insustituible -


17.

como alimento, ya que constituye l a totalidad de su dieta; 4

dicho en otras palabras, durante l a fase de lactancia, l a 13

the es dieta ms que alimento. Como l a leche dista de con-

ner todos los nutrimentos se10 puede cubrir las necesidades-

de l a cr a durante un tiempo determinado (que osci la entre - tres y se is meses en l a especie humana), pasado e l cual es - forzosa l a adicin de ms alimentos para e l adecuado desarro - 110 del organismo.

Luego de terminar e l perodo de lactancia, ninguna espe - tie vuelve a consumir leche de manera natural, excepto l a hu - mana, que l a ha incorporado a su dieta consumindola fluida-

o medidite productos y subproductos elaborados a part i r de - l a leche. Siendo importante mencionar que e l tipo de leche-,

n(is aaeptada y consumida por l a especie humana en todo e l - mundo es l a de vaca, por l o cual l a gran mayorfa de las in--

vestigaciones de su uso y aprovechamiento han sido desarro--

l lados en base a l a leche proveniente de bovinos.

En prrafos anteriores se mostr l a composicin de l a - leche de vaca, pero es preciso mencionar que l a variacin es

muy amplia y va de acuerdo con l a raza, y e l estado nutrico-

de l a vaca, l a alimentacin que recibe, l a estacin del ao,

e l clima y l a etapa de lactancia: cada factor tiene su in- - fluencia caracterfstica en l a proporcin de alguno de los - constituyentes.


18.

E l agua es e l componente ms abundante. No se trata de

un simple vehculo de los solidos lcteos, sino que su pre--

sencia obedece a los requerimientos elevados de agua que tie nen los mamferos recin nacidos ( 2 ) .

.

Es importante mencionar una particularidad de l a leche-

de vaca respecto a su participacin porcentual del poder - - enerq6tico de l as protenas en e l valor calrico total de l a

leche e l cual supera en un 20% a cualquier otro alimento (a-

QsptQ l a leche de mujer) ( 2 ) . b

E l hombre puede cubrir sus necesidades diarias con un - 1s- de leche en los principios siguientes:

Calcio iooo Vitamina A 30% Fsforo 6 7 % Vitamina B1 27% Vitimina B2 668 Vitamina C 19% Pxotef nas 4 9 % Hierro 3 %

E l hombre puede cubrir aproximadamente a1 20% de sus n e . msidades diar ias de energfa con un l i t r o de leche (31).

A continuacin se presenta un bosquejo de su contribu--

Cion nutricional a l hombre de cada uno de los constituyente$

(excepto e l agua) de l a leche de vaca.

Los slidos (10 a 18%) son de cuatro clases principales:

Lpidos, protenas, carbohidratos y l as cenizas. Hay otros-

integrantes pero como ya se d i jo anteriormente su concentra-


19.

cidn es muy baja aunque su presencia s i es importante.

Lpidos. Son sobre todo tr ig l icr idos y l a composi- - cidn de los cidos grasos que forman l a fraccidn grasa de l a

leche son los siguientes: casi dos tercios de l a fraccidn - estn constituidos por cidos grasos saturados, con franco - dominio de los de 14, 1 6 y 18 carbonos (mirfstico, palmftico

y esterico). La tercera parte restante est integrada por-

e l cido olefco que es monoinsaturado. Los cidos poliinsa-

turadoe, en cambio, suman una cantidad mfnima. Su funcibn - bioldgica de los l p idos es proveer energa que en ste caso

en forma conjunta 100 m l de leche aporta 66 ki localoras ( 2 ) .

Protefnas. La casefna es l a protena que se encuentra-

en mayor proporcidn en l a leche de vaca y es l a que flocula-

para formar e l queso, en tanto que l a Lactoalbmina y l a s - lactoglobulinas se quedan en su mayor parte en e l suero y - aunque l a casena es una protena de a l ta digestibi l idad y - oohmaroi6n, l a s albdminas y globulinas lcteas lo son an - do por lo que l a calidad protefca global de l a leche de va-

ca es a l ta , pero l a de l a leche humana es superior ya que en

Botas guardan mayor proporcidn l a s protenas del suero.

Carbohidratos. La lactosa es e l carbohidrato ms abun-

dante y representativo de l a leche de vaca, es un disacarido

formado por galactosa y glucosa y que ~ 6 1 0 existe de manera-

natural en l a leche; proporciona bsicamente energa en l a - dieta.


20.

Vitaminas. La leche de vaca contiene varias vitaminas-

como se muestra en e l Cuadro No. 3 . La ms abundante en re

lacin con otros alimentos y con los requerimientos, es l a

riboflavina. En medio l i t r o de leche, hay un miligramo de - sta vitamina, que cubre una buena parte de l a s recomendacio

ne8 que para un adulto son del orden de 1 .5 a 1.8 miligramos

diarios, dependiendo de su actividad y peso ( 2 ) .

-

-

IUo. 3 Contenido vitamnico de l a leche (Bouhgeb y Mo - haLes, 2).

Ihrn+erido de Vitaminas de l a Leche de Vaca (mg/100 m i )

A

?Pa PClafiqjna iJiucina Piridoxina *ido Pantotnico Biotina A+& Folico vitamina c Vitamina E

0 .010-0 .050 (30-150 VI) 0.03

0.19 0.10 0 . 0 7 0 . 3 3 2 . 8 0 0 .10

1 . 0 0 0 . 06

Aunque no tan abundante, l a vitamina A, tambign se en-

cuentra en concentraciones interesantes,

ble, a l real izar e l descremado se pierde, de ah que sea im - portante restaurarla en e l caso de leches modificadas aunque

e l aporte de niacina es muy bajo, l a leche tiene bastante - triptofano, parte del cual' se convierte en niacina. Las de-

como es iiposoiu-- '


ms vitaminas anotadas en e l Cuadro No. 3 se encuentran en - cantidades bajas y que s i bien se agregan a l aporte total de

l a dieta, no hacen que l a leche sea una fuente relevante de

e l l as .

.

Nutrimentos Inorgnicos. E l calcio y e l fsforo inter-

actuan en muchos sentidos y pueden interferirse mutuamente - durante l a absorcin intestinal s i no guardan entre s i cier-

ta proporcidn. En los primeros meses de vida l a relacin - calclo/f6sforo debe ser de alrededor de dos y ya despus bas - ta con que sea uno o un poco mayor (2) .

La,leche de vaca contiene bastante calcio y f6sforo - - ('ver Cuadro No. 4 1 , con una relacin de 1 . 3 , que s i bien se - gdn lo antes mencionado, no es apta para e l recin nacido - ( l e f a l t a calcio o l e sobra fsforo) resulta adecuada para - l a absorcin intestinal en edades mayores. Esto es importan - te considerar para maternizar l a leche de bovino ya que como

sarfa de esperarse l a leche humana s i tiene l a relacin apro - piada (alrededor de 2 . 4 ) para e l recin nacido (2).

CtJA No. 4 Nutrientes inorgdnicos de l a leche (Bouhgeb y

Contenido de algunos nutrimentos inorgnicos de l a leche de vaca (mg/lOO m l )

MoaaLeb, 2).

Calcio 1 2 0 F sf oro 9 0 Hierro Imperceptible Codlo 50 Pot as i o 14 O


L L .

La leche de vaca es una fuente muy r ica de calcio, y rg

viste mayor imprtancia sta caracterstica en pases dife--

rentes a l nuestro (en donde e l calcio se incorpora a l a die-

t a en una gran proporcin, mediante l a t o r t i l l a ya que en e l

Proceso de nixtamalizacin se l e agrega cal ) donde se puede-

afirmar que en todo e l resto del mundo se depende de l a le--

che y sus derivados para una ingestin suficiente de calcio.

.

*

Una de las deficiencias de nutrimentos en l a leche de - vaca y humana es que es una psima fuente de hierro, por lo

que es razonable que l a lactancia dure solo unos meses y no

se agoten totalmente las reservas de ste nutriente acumula-

do en e l higado del nio durante l a gestacin, y evitar asf-

trastornos leves o inc,lucive graves.

Hasta aquf se ha mencionado l a importancia de l a leche-

f luida en l a alimentacin del hombre, ms adelante se mencio - nard l a importancia como alimento de uno de los ms importan - t i s derivados de l a misma y probablemente e l ms antiguo que

es e l queso.

Como ya se mencionb, l a leche cumple dos funciones cla-

ramente diferentes en l a alimentacin humana.

Durante l a lactancia l a leche de vaca para los infantes

es necesario adecuarla, llamdndose a este proceso materniza-

do y funge una funcin como para cualquier mamffero, e l a l i - mento nico, es decir, l a dieta; aunque se recomienda plena-


23.

mente l a leche materna cuyos beneficios tanto nutriolgicos,

inmunolgicos, sanitarios, psicolgicos, econmicos y prcti

cos son palpables.

- -

La segunda funcibn es l a que adopta l a leche heterloga,

es decir l a de otras especies (y como ya se expres, sobre - todo l a de vaca), como un alimento que, con sus derivados se

agrega a decenas de otros alimentos como una opcidn ms den-

tro de l a dieta de ciertos ndcleos humanos. En ste sentido

se mencion6 ya que l a leche de vaca aporta cantidades simila

rQB (alrededor de un tres por ciento) de grasa, de protenas

de buena conversin y de lactosa. Se d i jo tambin que es - una b u d a fuente de riboflavina y calcio y , en menor grado - de vitamina A y niacina.

aporta, pero por supuesto cabe sealar que no es un alimento

Canpleto como quizs no l o exista entre e l gran nmero de - productos alimenticios que nos proporciona l a naturaleza. -

No procede discutir aquf l o que no,

Entre los nutrimentos ms notablemente escasos en l a leche - estn e l hierro y las vitaminas C y D.

te muy importante de energa.

Tampoco es una fuen-

Es muy f c i l l a incorporacibn de l a leche en gran varie - dad de p la t i l l os (sopas en forma de cremas, salsas de leche, ,

helados, etc . ) . La leche fresca y l a concentrada se puede - mezclar con alimentos ricos en hierro (yema de huevo, choco-

late) y frutas ricas en vitamina C, en batidos de leche, tu-

rrones, merengues, etc. ,?,e usa ampliamente en budines y con


24.

cereales; e l valor nutritivo de estos p la t i l l os se puede me-

jorar s i se usa ms leche, o s i l a leche llquida se enrique-

ce con leche en polvo.

De acuerdo con las encuestas directas de consumo nacio-

nal realizadas por e l Instituto Nacional de Nutricidn Salva-

dor Zubiran, en 1979 l a ingestin diaria de leche por perso-

na era de 120 m l en e l medio rural y de 310 m l en e l mbito-

urbano proletario (2). Lo reducido de l a c i f ra puede obede-

cer a cuestiones econ6micasr de simple fa l ta de disponibili-

dad gn algunos lugares, de hbitos y en algunos casos de pre - dileccin.

E l producto en e l pals es de calidad muy irregular (des - de bueno hasta inaceptable) y relativamente caro para e l po-

der adquisitivo de l a mayora de l a poblacidn (2).

E l resolver tanto los problemas de produccidn. conserva - cien, comercializacidn y distribucidn no es una tarea senci-

l l a . Se menciona que Mxico no parece reunir l a s condicio--

ne. 6ptimas para l a produccidn intensiva de leche de vaca, - pero t a l afirmacidn va encaminada a implantar e l desarrollo-

de cuencas lecheras a todo lo largo y ancho de nuestro pafs-

y que de Bsta forma s i es una utopia; pero tenemos otra solu - cien que es e l doble propsito (pudindose dar este en mayor

escala en los trdpicos aunque sin descartar l a s zonas templo

das, discutindose esta opcidn en un captulo d s delante);-


e s d e c i r isnde s i ex i s tan recursos f inanLAei-s, c l i n t i c o s y

a i ; r co las ah s i puede s e r f a c t i b l e implementar e l e s t a b l e c i -

miento de ganado espec i a l i z ado y donde no l o nacja, aprove- - char e l po tenc ia l product ivo de v i e n t r e s que t a n k 3 producen-

becerros .ara carne como un excedente de leche y que apoya--

dos con tecno log a propia > adecuada a l a s condiciones pro-- duct ivas ae l a reg in, permi t i r empezar e l camino hacia e l

l o g r o d e una autosu f i c i enc ia y por concecuencia clna reduc- - c i n en las importaciones de l l c t e o , a s COTS un acceso li-

bre y r e a l de l a poblacin nacional a l a l eche y sus der iva-

dos. De o t r a forma e l copiar frmulas trasplantadas de o t r o s

pa ses , cuyas c i rcunstanc ias y c a r a c t e r s t i c a s prodnct ivas - son muy d i f e r e n t e s a l a s nuestras, no se l ogr2rd alcanzai- e l

x i t o anhelado por todos y cada uno de los mexicanos.

Propiedades f s i c a s y q umicas de l a lecne

E l conocimiento de l a s propiedades f s i c a s y qufmicas-

de l a leche reviste de gran importancia ya que s tas in f lu- -

yen en forma destacada sobre e l diseo y e l empleo de l a Ma-

quinar ia y Equipo lechero. Las temperaturas y tiempos i i m i -

tes, por ejemplo, que pueden u t i l i z a r s e en e l proceso de pas - t eur i zac in se determinan por l a suscep t ib i l i dad de l a l ecne

a l c a l o r y su p o s i b l e a l t e rae i6n de su sabor. La v i scos idad

t i e n e gran efecto sobre un calentamiento e f i c a z d e l equipo.-

La leche y siis productos se ven a fectados por agitation y - por a l t a s presiones, a s como por su contacto con ciertos me -

t a l e s . E l calor especPfico y l a densidad de l a l eche son -


propiedades importantes.

Para emprender culquier inves t i gac i8n sobre e l diseo-

de Maquinaria o algn equipo lechero ser pr imordia l contar-

con e l conocimiento de l a s propiedades f l s i c a s y qumicas - d e l producto leche y que a l o l a r g o de los s igu ientes prra-

fos se de ta l la rn .

La l eche e s un sistema po l i d i spe rso , e s dec i r , sus d is-

t i n t o s componentes forman par t cu las de tamao diverso, en - d i f e r en t e s grados de d ispers ibn y formas de solucibn (solu--

c idn verdadera, so luc in c o l o i d a l , suspensibn) ( 31 ) .

Una so luc in verdadera es cuando l a s sustancias disuel-

t a s se encuentran en forma de ionec (por ejemplo: sal+agua)-

o de molculas a i s ladas e independientes (por ejemplo azcar

+agua). Las sustancias que son s o l i da s se d isue lven en e l - d i so l v en t e por s i so las . Forman una soluci6n c o l o i d a l o so l as

sustancias inso lub les compuestas por un gran n h e r o de mol-

culas d i s t r i bu idas en e l d i so l vente , s i n l l e g a r a sedimentar

a causa de l a fuerza de gravedad debido a que estn animadas

por un movimiento a c t i v o y constante (movimiento brownianol-

que supera a l a gravedad misma.

Los g lbulos grasos se encuentran en l a leche formando-

una emulsibn, entendindose &r emulsin a l a d i spers in de

pequeas g o t i t a s de l q u i d o (grasa) en otro l f qu i do (agua) -


L I .

sin que lleguen a disolverse. Las emulsiones pueden ser es-

tables o inestables.

El tamao de los glbbulos grasos es de 1 a 20 micras - (1 m i ~ r a = l O - ~ mm) e l dimetro medio se estima en 4 micras. - En 1 kg de leche hay alrededor de 2 . 6 bil lones de glbbulos - grasos con una superficie aproximada de 1 9 0 m2 (Sph&e . t ) .

El conocimiento de stas diferentes formas de solucibn,

es importante para l a aplicacion de algunas tecnologas (por

ejemplo l a manufactura de aign tipo de queso) l a s cuales de - penden en lo esencial de las variaciones de las mismas.

Densidad. La densidad de un cuerpo es l a relacin de - l a masa y e l volumen.

p = m - p = densidad en e ml V

donde

m = Masa en g

v = Volumen en m l

La densidad de l a leche varla tambin de acuerdo a su - composicibn y su escala flucta entre 1 . 0 2 8 g/ml y 1 .035 g/mi

pudindose f i j a r un promedio en 1.032 g / m l ( 1 0 ) .

La densidad disminuye a l aumentar e l contenido graso, pe

ro aumenta s i se eleva l a proporcin de protena, lactosa y


sustancias minerales. E l Cuadro No. 5 muestra l a densidad - de l a leche y l a crema con varios porcentajes de gram a una

temperatura de 2OoC (68OF) (10).

La densidad tambin depende de l a W a t u r a como muee

tra l a Figura No. 1 (a una mayor temperatura la densidad do

un producto lcteo disminuye) ( 3 1 ) .

E l calor especfico de l a leche

E l calor especffico (Cp3 es l a cantidad de calor w s a - l a tem - r ia suministrar a una sustancia para elevar un grado

poratura de un Kg; se expresa en:

Cal o Kcal m 9 Sra'

E l calor especffico de l a leche y de l a crema varfa cog

aiderableinente y depende tanto de su contenido de grasa c m

de su temperatura. ES inferior a 4OoC que a 15OC, porque, - siendo ms baja l a temperatura, hay todava, algunos cidos-

gi;aros en estado cristal ino, cuya fusion (calor latente) cog

sume calor adicional (311, pero tambin disminuye rpidamen-

te debajo de sta temperatura mencionada (15OC); es decir l a *

leche y productos lcteos contienen cidos grasos con punto-

de fusion aproximado de los 15O a 17OC donde se encuentra su

mximo valor del Cp. (ver Figura No. 2 ) .

.

Un mayor porcentaje de grasa produce un calor especffi-


m me a4 pi"

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29. Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autnoma Chapingo

30,

?, (. .

,044


31.

co menax exceptuando en l a cercanSa inmediata de l a tempere

tura ya mencionada ( i s 0 a 17OC), observdndose que e l calor- ipec4fico es mayor para l a crema con e l ms a lto porcenta-

je de grasa, as como tambin un mayor porcentaje de graea-

hace mbs pronunciado ste cambio. En l a Figura No. 2 se - muestra claramente este fenmeno. (10)

punto de congelacin de l a leche

E l punto de congelacin de l a leche es muy constante:-

riempre es ms bajo que e l del agua y varSa Qnicamente con-

k composicin misma de l a leche. Su punto de congelacin-

w encuentra por debajo de OC (a -O.5S0C), debido a que - ks materias disueltas (lactosa, sales) reducen proporcio--

nabente a sus cantidades, dicho punto cr t ico. (31)

A l agregarle agua a l a leche, sube e l punto de congela - cin, a l agregarle sustancias solubles, como azcar, o ci-

do, e l punto de congelacin baja en proporcin a l a canti--

Qd de ingredientes. Como e l azcar y las sales de l a leche

estan sujetas a pocas oscilaciones respecto a su contenido,

e l punto de congelacin permanece cas constante, apmvechdn - dose esta caracterstica en l a s plantas receptoras del lc-

tea crudo para e l descubrimiento de los fraudes o adultera-

ciones.

*

Punto de ebullicin de l a leche

E l punto de ebullition de l a leche vara tambin de -


7

3 2 .


33.

acuerdo con su composicidn y l a presibn a l a que es sometida.

Al agregarle slidos, sales, azcar o cidos, sube e l punto-

de ebullicin. La leghe normal hierve en un punto ms alto-

que e l del agua destilada debido a que e l azcar y l a s sales

disueltas reducen l a tensin de vapor del lSquido. La ten--

sidn de vapor equivalente a l a atmosfrica requiere por tan-

to una temperatura ms alta . Cuando l a concentracidn se du-

p l ica, e l punto de ebullicin sube 0.9"F, cuando l a concen--

tracidn es de 3, e l punto de ebullicin sube 1.35OF ( 1 0 ) .

Viscosidad de l a leche

La,viscosidad depende de l a resistencia de rozamiento - entre l a s molculas, t a l propiedad disminuye a l aumentar la-

temperatura como consecuencia del rozamiento de l a grasa - - emulsionada y de l a s protenas suspendidas, l a viscosidad de

l a leche viene a ser e l doble que l a del agua. Aumenta a l - coagularse l a s protefnas y a l elevarse su contenido de grasa.

Li viscosidad de l a leche osc i la entre 1 . 5 a 4 . 2 cP, l a del-

agua = 1 . 0 CP (cP = centipoise) ( 3 1 ) .

La viscosidad de los productos lcteos es importante - desde e l punto de v ista de su efecto sobre l a agitacin y so - bre la proporcidn de calor transferido en los pasteurizado--

res y en los equipos de intercambio de calor. Un material - de a l ta viscosidad requiere un agitador de gran superficie y

de movimiento lento, para lograr una agitacin debida. Los-


3 4 .

materiales de a l ta viscosidad producen una pelfcula en las - superficies que se calientan y en l as que se enfran y , por

lo tanto, l a transferencia de calor se reduce considerable--

mente en determinados equipos, especialmente s i se comparan-

con productos de baja viscosidad. Los fluidos viscosoe pre-

cisan asimismo de bombas de a l ta presidn para su inyeccidn - adecuada en algn sistema de tuberfas ( 1 0 ) .

I

Expansidn de l a leche

La expansin de l a leche tiene su importancia prctica-

respecto a l a capacidad de los recipientes que l a contienen.

Los productos lecheros que llevan a i re en su medio aumentan-

considerablemente de volumen a medida que aumenta su tempera - tura; hasta l a leche pura aumenta su volumen aunque no en - gran escala pero s i en forma notable. Esta caracterstica - se debe considerar a l momento de calcular l a capacidad de - tanques o recipientes destinados a contener leche.

~ g i t a c i d n de l a leche

La agitacidn de los productos lecheros que contienen -- grasa o crema debe ser lenta y suave, pero completa y unifor-

me.

cidn y grumos de grasa, por otro la& una agitacidn inSufi--

ciente en calentadores y tanques puede producir sobrecalenta

miento local y quemar parte del producto.

S i se real iza una agitacidn fuerte provocar so l id i f ica -


Reaccin qumica de l a leche, 2i

La reaccin qumica de l a leche tiene gran importancia-

en l a tecnologa lactolgica. Todos los fendmenos microbio-

lbgicos, los procesos de formacion de mantequilla, de preci-

pitacin dependen de l a reaccion qumica, l a cual se puede - expresar emneutralidad, acidez y alcalinidad (reaccin bsi - ca l .

.

Hay dos tipos de acidez en l a leche: l a acidez rea l y

l a acidez t itulable .

Acidez rea l . Inmediatamente despus de l a ordea, l a - leche tiene una reaccidn un poco cida. Tal reaccidn es cau - sada por l a casena, albmina, fosfatos, citratos y anhdri-

do carbdnico disueltos en e l l a , siendo sus valores medios de

0 .13 a 0 .17 por ciento, aunque estos Ifmites pueden oscilar-

dentro de un mrgen ms amplio, dependiendo de l a raza a l a

que pertenezca l a vaca. En general l a leche que proviene de

razas altamente productoras de grasa (como l a Yersey y razas

cebuinas), tendr acidez mayor por su elevado contenido de - sdlidos no grasos y en particular casena y fosfatos. Esta-

acidez real no puede medirse por titulacin; sino por e l pH

con e l cual se determina l a masa de hidrogeniones (el ion e s *

una partcula cargada elctricamente positiva o negativa re sultante de l a desintegracidn molecular de una sustancia di-

suelta) presentes en l a solucin y que se determina por me--

dio de un potencibmetro.


36.

La determinacin de pH de l a leche ntnca se ha utilizado

como una buena prueba de andn (para juzgar s i se recibe o - no l a leche porque pueda estar alterada) y esto es debido a

que e l rango promedio dentro del cual osci la l a leche de va-

ca es de 6 .4 a 6 . 9 ( 3 3 ) .

f icar por accidn bacteriana puede modificar su pH slo en 0.2

unidades y encontrarse todava dentro de los lmites acepta-

bles de ste, pero no dentro de los aceptables de acidez ti-

tulable, por l o cual se considera que sta prueba no es nada

confiable para rechazar o aceptar leches que caigan o no den - tzo de los lmites antes mencionados.

Cuando l a leche se empieza a acid&

Acidez titulable. Inmediatamente despus de l a ordea,

l a leche no debe contener ms de 0 .002% de cido lctico - - ( 33 ) . - tzansformacidn de lactosa en cido lctico, por acci6n de - bacterias acidolcticas de las cuales se hablar de e l l a s en

un espacio ms delante. Esta acidez se conoce con e l nombre

Cualquier aumento de ste compuesto es debido a l a

de acidez t itulable y se determina por titulacidn directa - con hidrdxido de sodio (NaOH) 0 .1 N. En general una leche - con acidez a l t a contiene un gran nhe ro de bacterias y debi-

do a que stas entran a l a leche por descuidos a l obtenerla-

o manipularla, l a prueba de acidez da una idea general de l a

higiene con que aquella ha sido manejada. La acidez es una

de l as pruebas de rutina ms prctica que tiene l a industria

ya que muchos de sus procesos y derivados deben considerar - l a cantidad de cido lctico presente.


37.

Las formas ms comunes en nuestro medio de expresar la-

acidez t itulable son e l porcentaje de cido lctico y los -- grados Dornic.

% cido lctico x 100 = acidez en grados Dornic (OD)

La acidbz puede variar por infinidad de causas como: La

proliferacin bacteriana (fermentacin de l a lactosa) ; por - una xefrigeracidn deficiente; e l estado de lactancia del ani

mal (el calostro tiene acidez muy elevada); salud del animal

( l a mastitis baja l a acidez)'; raza del ganado; adulteraciones

etc.

-

Se puede considerar que e l valor medio de una leche nor - mal osci la entre 0 .160 ' y 0 . 1 9 0 % de cido lctico (16 a 19"D) '

( 3 3 ) .

Microbiologa de l a leche

Debido a l a gran cantidad de nutrientes presentes en l a

leahe, sta representa un medio de cultivo ideal para los m i

croorganismos, los cuales son seres vivientes de muy peque--

as dimensiones y por l o tanto no pueden ser apreciados a sim

p l e vista, los cuales se encuentran en los lmites del reino

animal y vegetal con marcada afinaci6n a ste ltimo.

-

-

S i se quisiera y debido a l a amplitud del tema que es - l a Microbiologa de l a leche, se pudiera hacer un tratado BO -


3 8 ,

bre ste pero como no es e l objetivo, ms bien se mencionarn

aspectos generales a considerar respecto a l contenido micro-

bioldgico de l a leche desde l a Operacin de Ordeo hasta men

cionar los microorganismos ms importantes que intervienen - en e l proceso de elaboracin de productos lcteos,tambin -- hay un apartado especial a l f ina l de este tema dedicado a l - Mycobactekium LubehcuLObib causante de l a enfermedad enomi-

nada Tuberculosis, y que tanto preocupa en e l Sector Salud - Wbl i ca , disminuir su incidencia mediante e l uso de l a pas--

teurioacidn, razdn por l a cual se diseo e l Pasteurizador- - Coagulador para l a Cooperativa "Quesos Bominthza".

-

Los grmenes presentes en l a leche pueden actuar de d is

tintas formas, por un lado influyen negativamente sobre los-

procesos tecnoldgicos, son tcnicamente perjudiciales, por - otra parte, pueden causar enfermedades y se l e s nombra grme

nes patdgenos; por t a l motivo es imprescindible higienizar - l a leche antes de su venta como leche f luida o bien antes de

su transformacidn industrial en algn producto lcteo.

-

-

Tambien existen microorganismos que forman esporo los - cuales soportan temperaturas de pasteurizacidn de 7Oo-75OC - (grmenes termoresistentes) y otros capaces de efectuar cam- . bios metablicos todava a 0.5n100C (grmenes Psicrofi los) - (31).

Existen en contraparte con los anteriores, algunos mi- -

.*


croorganismos por ejemplo lac bacterias cido lcticas y los

hongos que pueden ser t i les para l a obtention de ciertos - productos lcteos (mantequilla de crema cida, leches fermen

tadas, queso, etc ) , emplendose stos en forma de cultivos - especiales.

-

Una vez extrada l a leche de l a ubre; inmediatamente -- despds de l a ordea, sta posee una cantidad muy baja de - grmenes s i se trata de una vaca sana, sin embargo s i e l ani - mal posee una enfermedad mamaria, su contenido microbian0 - puede ser muy alto. Luego del ordeo, l a cantidad de gme-

nes se incrementa con e l manejo a l establecerse e l contacto-

del proucto leche con e l aire, l a s vasi jas empleadas para - e l ordeo y l as manos del ordeador (cuando l a ordea es ma-

nual), tuberlas, maquinaria ( s i l a ordea es mecnica) y al-

gunas otras causas de contaminacidn. Por ejemplo l a s manos-

del ordeador puede albergar hasta 45 millones de grmenes - y una mosca del establo portar unos 2 millones nicroorganis-

saos (31) .

A oontinuacidn se muestra un cuadro con c i f ras reales - de gthmnes encontrados en l a leche.

cam0 ya se mencion los microorganismos contaminantes - de l a leche pueden proceder de una infinidad de fuentes, va-

riando l a magnitud y diversidad de l a poblacin contaminante

en funcidn de las condiciones particulares asociadas a l lote

t


40.

del lquido. S i existen las condicines que permitan e l de-

sarrol lo bacteriano l a leche cruda de buena calidad sanita--

r i a terminar siendo de sabor agrio, efectundose ste cam--

bio debido a l a accin de S t h ~ p t O C O C C U A &W.tib y ciertos lac - tobacilus como S t h e p t o c o c c u s .- ?ctnohin y Lacto baciUuh bemen - t i (201, cuyo cambio principal que efectuan es l a fermenta--

cidn de lactosa en cido lctico, sin embargo existen otros

microorganismos que producen otros cartibios como desarrollo - de olores y sabores desagradables.

.

CUADRO No. 6 Cantidad de gennenes durante y despus del ordeo (segn Hennebeag) (Spheea, 3 1 ) .

L E C H E NGnero de grmenes por m l

O - 3200 Inmediatamente despus de abandonar l a ubre 16 O00 A l comienzo del ordeo (primeros - chorros)

A l f ina l del ordeo (ltimos chorros) 360

Tratbidose de una vaca sucia 17 O00

Tratndose de una vaca limpia 9 400

Estando limpias l a s manos del ordeador 1 500

Estando sucias l a s manos del ordeador 6 700

Las bacterias que se introducen en l a leche se c las i f i -

can de acuerdo con su temperatura ptima y su resistencia a l

calor siendo sta clasif icacidn muy adecuada ya que en l a - prctica se ut i l izan l a s bajas temperaturas para evitar cam-

'"


41.

bios debidos a l a accin microbiana, y por otro lado l as tem

peraturas elevadas (pasteurizacin) para reducir l a pobla- - cin microbiana, destr i i r especies patdgenas y mantener por

consiguiente'la calidad de l a leche. Las bacterias encontra

das en leche pertenecen a cuatro tipos: Psicrfilas, mesdfi

las , termdfilas y termodricac; habindose ya mencionado an-

teriormente algunas caractersticas del primero y cuarto gru

po, estando t a l clasificacin en funcin de l a temperatura - a l a cual es dptimo su desarrollo y por l o cual l a temperatu

ra, a l a cual se maneje l a leche determinar cuales especies

se desarrollarn y predominarn.

-

- -

-

-

Las bacterias Psicrdf i las son capaces de desarrollarse-

0. 0C O menos (algunas especies encontradas en l a Antartida-

a -7C) aunque crecen mejor a temperaturas superiores cerca-

nas a 15" o 20C pero se desarrollan en forma ptima entre - 20" y 3O0C (20). Las Mesofilas crecen mejor en lmites de - temperatura que estn entre 25O y 4OoC ( 2 0 ) . Las Termfilas

crecen mejor entre 45O y 6OOC ( 2 0 ) , y l a s bacterias Termod-

r icas son conocidas en l a Industria Lechera como l a s que ms

resisten a l a pasteurizacin pero no se desarrollan a l as tem

peraturas de este proceso que en e l siguiente captulo se

mencionarbi.

- -

La leche pasteurizada guardada en refrigeracidn ( 2 - a - 4C) se conserva adecuadamente durante una semana o poco ms

pero finalmente e l deterioro microbian0 se manifiesta por l a


4 2 .

"prdida" de olor y sabor debido a l a acumulacin de produc-

tos metabdlicos de las bacterias psicrf i las . Las bacterias

termfilas causan probiemas en e l otro extremo de l a escala

de temperatura como e l BaciLLu6 6teanothenmophiLub que se da - sarrol la a 65OC. E l problema mbs grande de las bacterias - termoddricas es que resisten l a pasteurizacin, contaminando

e l equipo y se acumulan en este a consecuencia de una limpie - za defectuosa y por t a l motivo los lotes que se traten con - ese mismo equipo se contaminaran f c i l y abundamente; l a s es - pecies ms representativas de ste grupo son:

L a c ~ c w n , Michococcu6 Luteus , S t n e p t o c o c c u ~ thehmophiLud y - Bach%&b Aubt iL iA ( 2 0 ) .

Michobac.te+um

Una gran variedad de enfermedades pueden ser transmiti-

das a travs de l a leche por l a presencia en sta de microor - ganismos patdgenos cuya fuente es lo mismo l a vaca que e l - haabre. Los mecanismos de transmisin siguientes funcionan

como una posibilidad:

1. Microorganismos patogenos de vacas infestadas - leche-, hombre o vacas; ejemplo de ste mecanismo son las en - femedades: tuberculosis, brucelosis y mastitis cuyos agen-

tes se mencionarn ms adelante.

2. Microorganismos patdgenos del hombre (infestados o

portad~res) - leche -+ hombre; pudindose transmitir ' las Siguientes enfermedades: f iebre tifoidea, d i f ter ia , disente - ria, y escarlatina cuyos agentes de algunas de stas enferme -


dades se mencionarn poco ms adelante.

Por lo anterior es para e l hombre de particular inters

e l conocimiento de l as posibles infecciones por grmenes pa-

tbgenos, a s como su prevencin y origen ya que pueden lle--

gar a l a leche desde l a mama de un animal contagiado, o des-

de otras fuehtes de contaminacidn.

Los agentes patgenos ms importantes desde e l punto de

vista Sanidad Animal y Humana y pudiendo ser l a leche fuente

de contagio de algunas de e l l as :

SXnepXococcub mabLdib : productor de l a mastitis conta-

giosa. Es purulenta a veces.

BacXehium aboktub in6ectiob.L: causa e l aborto contagio-

SO y l a enfermedad llamada Brucelosis, l a cual es comn su - existencia en establos con un inadecuado control sanitario.

Mycobacehiurn XubehcuLobib: agente causal de l a tubercu - los is .

Las bacterias del .tidub y de l a dibenXekia e l vinub de

l a f iebre aftosa.

Tambin existen, algunas especies de bacterias llamadas

acidbfi las, debido a l a degradation que realizan de l a lacto - sa con produccidn de cido, produciendo l a acidificacibn de-

l a leche, por otra parte existen los colibacilus Ebchehichia


4 4 .

c o L i y kLebsieLa aekogcneb llegando stos bltimos vehiculados

por l a suciedad, siendo productores de gases y dan a l a leche

mal olor y sabor y produciendo diarreas a l hombre que llega-

a Consumir leche con un nmero elevado de este tipo de Micro

organismos (31).

.

-

La calidad Microbiolgica de l a leche est en funcidn - de su contenido de grmenes y ser peor en cuanto e l nmero-

de estos sea mayor, por ejemplo, se considera buena una le--

che cruda que contenga 250 ,000 a 500 ,000 grmenes por m l . - (31) .

Hasta aqu se han mencionado l as caractersticas inde--

seables de algunos de los microorganisms ms importantes - que invaden y contaminan l a leche, pero tambin hay otros - que soa dt i l es en l a industria lechera para l a produccidn de

laches fermentadas, mantequilla y quesos los cuales se elabo - ran en su mayor parte gracias a l a actividad microbiana.

En l a antiguedad y antes del descubrimiento de los mi--

croorganiwios l a "fermentacidn de l a leche dulce' ya se prac - ticaba para conservarla y hacerla una bebida de sabor distin - to y agradable inclusive en l a Bibl ia hay relatos aye mencio

nan l a ferinentacidn de l a leche. La fermentacidn se lograba

dejando que los microorganisms "normales" productores de Sci - do ldctico a part i r de l a lactosa se desarrollarn. E l es--

Wema teorice de l a transformacidn de cido lctico y que nu - meroaas bacterias l o realizan es e l siguiente:

,> - .


4 5 .

Ciz Hu 011 H20 + 2CsH&s+4CHj .. CHOH - COOH Lactosa Acido lctico

pudiendo ser e l cido formado lev6giro (L), dextrdgim (D) o

rachiC0, por e l hecho de ex ist i r un carbono asimtrico en - l a lactosa.

Otra forma de lograr l a fennentacidn era aadir a l a l e

the fresca una parte de l a fermentada es decir se realizaba-

una inoculacidn de Microorganisms acidolcticos.

-

Con e l desarrollo de l a Micmbioioga industrial, se ha

logrado seleccionar y propagar cultivos puros de microorga--

nismos causantes de los cambios deseados para obtencin de - leches fermentadas y principalmente son de las especies S t u b

Xococcub, LeUCOnObtOC y Lactobacieeub , varios laboratorios - se dedican a nivel comercial a preparar tales cultivos.

La leche agra (Jocoque) se elabora inoculando a l a le-

che pasteurizada-descremada con un cultivo seleccionado, y - permitiendo que l a fermentacidn continue hasta que tenga l a

acidez, aroma y sabor deseados. Este cultivo in ic ia l est - formado de StJLeptococcub L a c f i o S. ckemohib con leuconobtoc

c.Lt~~ovonwn o 1 . dexttanicum. Los estreptococus son los prin - cipales causantes de l a acidez (cido lctico) y los leuco--

nostoc contribuyen con cidos volti les y compuestos neutros

(cido actico, acetil-metil-carbinol y diacetilo) que impar - ten aroma y sabor caracterlsticos.


46.

La leche agra cultivada es l a ms comn de las leches-

fermentadas que se consumen en los Estados Unidos, pero tambien se consumen otras tanto en esta nacin como en diversos

pases, por ejemplo e l yoghurt y otros productos parecidos - son tradicionales en Grecia, Rumania, Hungria y Turquia (20) .

Siendo las principales diferencias de estos productos en las

especies que constituyen e l cultivo in ic ia l , l a temperatura-

de incubacidn y l a clase de leche que es utilizada conforman

do asf caractersticas propias para un determinado producto.

.

-

Para l a elaboracin de mantequilla, l a accin microbia-

na es ineolucrada cuando se realiza sta a part ir de crema - fermentada que tenga cierta riqueza de grasa batindose has - ta We se forman grnulos de grasa, luego se elimina e l sue-,

10 y se continua batiendo los grnulos hasta su obtencin. - Para l a inoculacin de las cremas se uti l izan cultivos de - S d h 2 p t O C O C C U b . tactis con ieuconobtoc cit&ovo&um y 1 . dexttha-

ncum y tambin se han utilizado cepas seleccionadas de S . -

d i a c e t U a c t i c u b con S. t a c t i s .

E l uso de los Microorganisms en l a elaboracidn de que-

80s se dirige principalmente a l tipo de quesos sometidos a l -

proceso de maduracin, en e l cual se desarrollan sabores y - olores agradables definidos en funcin del microorganismo - utilizado asf como tambin exist ir l a inhibicin de otros - microorganisms perjudiciales; ste proceso se real iza con--

servando ciertas condicionss de temperatura y humedad propias


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de cada microorganismo determinado. En un capftulo referen-

te a l producto lacticinio queso se har referencia un poco - ms sobre l a importancia de l a accin de los microorganismos

sobre los diferentes tipos de quesos madurados pero no se - abundar bastante ya que nuestro enfoque va dirigido a l a - elaboracin de quesos frescos cuya rentabilidad y consumo su

peran a los antes mencionados y es en l a Cooperativa "Quesos

Bominthza" donde se producen l o s tipo Oaxaca y Panela carac-

ter fst icos del grupo de los frescos, para los cuales se dise -

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Diseño de Un Pasteurizador Para Leche de Uso Rural