1

Elaboración de cajeta a partir de leche de vaca y reducida en azúcar

Production of caramel jam from cow milk and reduced in sugar

Cid O. S.1, Rangel-Marrón M.

2 y Vélez-Ruiz, J. F.

3

1Alumno del Doctorado en Ciencia de Alimentos de la UDLAP y Profesor de Tiempo Completo del Programa

Educativo de Ingeniería en Procesos Alimentarios de la Universidad Tecnológica de Izúcar de Matamoros,

Puebla, México. e-mail: scidortega@hotmail.com 2Alumna del Doctorado en Ciencia de Alimentos de la UDLAP y Profesora de Tiempo Completo de la Facultad

de Química de la Universidad Autónoma del Carmen, Campeche, México. e-mail:

mrangel@pampano.unacar.mx 3Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental. Universidad de las

Américas, Puebla (UDLAP). Ex hacienda Sta. Catarina Mártir, Cholula 72820 Puebla, México. e-mail:

jorgef.velez@udlap.mx

RESUMEN.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar y evaluar la aceptación de una cajeta elaborada a

partir de leche de vaca y reducida en azúcar. Para la elaboración de cajeta, se utilizaron dos

tipos de leche ultra pasteurizada, entera (3.4% de grasa) y light (1.0% de grasa), dos

edulcorantes sacarosa y sucralosa, y para el caso de la cajeta reducida en azúcar se utilizó

maltodextrina (ED 10%). Se evaluaron cuatro formulaciones: M1 (leche entera+sacarosa), M2

(leche entera+sacarosa+maltodextrina+sucralosa), M3 (leche light+sacarosa) y M4 (leche

light+sacarosa+maltodextrina+sucralosa). Se determinó el contenido de humedad, cenizas,

sólidos solubles (°Bx), pH, color, actividad de agua (aw) y rendimientos de cada una de las

formulaciones. La evaluación sensorial se realizó mediante una prueba hedónica. De acuerdo

a los resultados obtenidos, no hubo diferencias significativas entre las formulaciones respecto

a sus propiedades fisicoquímicas. El contenido promedio de sólidos solubles fue de

71.13±2.9°Bx y de 1.46±0.17% para las cenizas, en cuanto a la humedad (42.61±1.65%), esta

fue mayor a lo que establece la normatividad mexicana (máximo 20%). Debido al alto

contenido de humedad, la aw en media fue de 0.80±0.04. Referente al color, las formulaciones

presentaron una luminosidad de 26 a 30, tono (°) de 59 a 64 y cromaticidad de 15 a 17. La

evaluación sensorial tampoco presentó diferencias significativas entre las formulaciones, sin

embargo la formulación M2 tuvo el mayor porcentaje (86) de aceptación. Los rendimientos en

promedio fueron del 47±2%. De acuerdo a los resultados obtenidos en los análisis

fisicoquímicos y evaluación sensorial de las 4 cajetas, la mejor formulación fue la cajeta

elaborada a base de leche entera y reducida en azúcar (M2), obteniendo un producto que

cumple, en general, con las especificaciones de la norma mexicana.

2

ABSTRACT

The aim of this study was to develop and evaluate the acceptance of a caramel jam or “cajeta”

elaborated from cow milk and reduced in sugar content. Two types of ultra pasteurized milk,

whole (3.4% of fat) and light (1.0% of fat) were used, whereas saccharose and sucralose were

utilized as sweeteners, with respect to the “cajeta” reduced in sugar, it was formulated with

maltodextrin (DE 10%). Four formulations were evaluated: M1 (whole milk+saccharose), M2

(whole milk+saccharose +maltodextrin+sucralose), M3 (light milk+saccharose) and M4 (light

milk+saccharose+ maltodextrin+sucralose). The content of moisture, ashes, soluble solids

(°Bx), pH, color, water activity (aw) and yield were evaluated. The sensory analysis was

carried out according to a hedonic test. According to the results, there was no significant

difference between the formulations with regard to their physicochemical properties. The

average content of soluble solids was of 71.13±2.9°Bx and 1.46±0.17% for the ashes.

Moisture (42.61±1.65% in average), was bigger than the value established by the Mexican

standards (maximum 20%). Due to the high contained of moisture, the aw was of 0.80±0.04.

With respect to color, the formulations showed lightness from 26 to 30, hue (°) from 59 to 64

and chromaticity from 15 to 17. The sensory analysis did not show significant difference

between the four formulations; however the formulation M2 had the major percentage of

acceptance (86). The average yield was 47±2%. In agreement to the results obtained in the

physicochemical and sensory analyses of the four “cajetas”, the best formulation was the

“cajeta” produced from whole milk and reduced sugar content (M2), obtaining a product that

complies, in general, with the specifications of Mexican standards.

INTRODUCCIÓN.

La cajeta es un alimento lácteo regional que se produce en México, cuyo origen se remonta a

la época colonial en la región del Bajío, actualmente la mayor producción se realiza en

Celaya, Guanajuato. Está elaborada a partir de leche de cabra o de vaca, azúcar, glucosa u

otros edulcorantes, se trata térmicamente para obtener la viscosidad y color característicos del

producto, pudiendo ser adicionado de saborizantes, colorantes, ingredientes opcionales,

conservadores y otros aditivos alimentarios permitidos, con la excepción de almidones

(PROY-NOM-000-SCFI-2005). De manera industrial la cajeta se obtiene por los siguientes

métodos: con pre-concentración de leche con azúcar al vacío hasta unos 45-50ºBrix, luego se

agrega el bicarbonato y se lleva hasta los 68ºBrix; el segundo es sin pre-concentración de

leche a presión atmosférica con azúcar y se concentra hasta 50-55ºBrix y finalmente se

calienta hasta alcanzar 68ºBrix (Desrosier, 1982). La cajeta, ha incrementado sus ventas

3

debido a la gran aceptación del consumidor por este producto, es un dulce típico mexicano

añadido con glucosa y concentrado por evaporación. En México, la cajeta se consume sola, en

helados preparados, postres, dulces y recientemente en la elaboración de leche y yogurt

saborizados (Ramírez-Sucre y Vélez-Ruiz, 2011; Ramírez-Sucre y Vélez-Ruiz, 2010). La

leche es un alimento nutritivo, ya que tiene un alto contenido de proteínas de alto valor

biológico, inmunoglobulinas, azúcares, vitaminas y otros micronutrientes (Ramírez-Sucre y

Vélez-Ruiz, 2011). En los últimos años, los alimentos con bajo contenido en calorías han

tenido un incremento importante en el mercado internacional, principalmente aquellos en los

cuales se les ha reducido o disminuido su contenido en azucares o grasas (IFIC, 2000; IFIC,

2006). Y aunque en el año 2004, el azúcar fue el edulcorante más consumido en el mundo,

hoy en día los edulcorantes artificiales parecen ser una alternativa para quienes no quieren o

no pueden consumir azúcar (Aguilar, 2004). Por tanto, el principal objetivo de este trabajo fue

desarrollar una cajeta a partir de leche de vaca con un contenido reducido en azúcar.

MATERIALES Y MÉTODOS.

Materiales.

Se utilizó un diseño experimental 22 en el cual se manejaron dos edulcorantes (sacarosa y

sucralosa), y dos tipos de leche ultra pasteurizada de la marca Alpura de México: entera (3.4%

de grasa) y light (1.0% de grasa). En la tabla 1 se muestran las formulaciones realizadas.

Tabla 1. Formulación de Cajeta

M1 M2 M3 M4

Leche entera1 Leche Entera

1 Leche light

1 Leche Light

1

Sacarosa 25% Sacarosa 12.5% Sacarosa 25% Sacarosa 12.5%

Maltodextrina 5% Maltodextrina 5%

Sucralosa 1.98 g Sucralosa 1.98 g 1300 mL de muestra.

Se utilizó splenda como edulcorante artificial, del cual 1g equivale a 12 mg de sucralosa

(Codex STAN 192-1995), maltodextrina como espesante (DE= 10%), bicarbonato de sodio

(0.1%) como neutralizante, caramelo como colorante y sorbato de potasio (0.1%) como

conservador para todas las formulaciones. Las muestras fueron concentradas por evaporación

hasta obtener una reducción aproximada del 60% de su volumen inicial.

4

Métodos.

Análisis Fisicoquímicos.

Para los dos tipos de leche, así como las formulaciones, se determinó el contenido de sólidos

solubles utilizando un refractómetro digital (Reichert, USA) a temperatura ambiente y los

resultados fueron expresados en grados Brix a 20ºC. El pH se midió con un potenciómetro

digital (Beckman, USA) a temperatura ambiente utilizando 20 mL de leche. Para todas las

formulaciones, el contenido de humedad se determinó a través de la evaporación de agua y

por diferencia de peso; las cenizas por incineración a 550°C (AOAC, 1990). Tanto para la

determinación de humedad, como de cenizas, se tomaron de 2 a 3 g de muestra. La actividad

de agua (aw) se cuantificó (de 1 a 2 g de muestra) con un medidor de actividad de agua

PawKit (Decagon, USA). El color se determinó a través de un colorímetro Gardner Colorgard

System/05 (Hunter Labs, Reston, USA), calibrado previamente con mosaicos color negro y

blanco con valores de reflectancia de los parámetros L, a y b (92.89, -1.05 y 0.82,

respectivamente). Las pruebas se realizaron con muestras de 20 mL, obteniendo los

parámetros L, a y b de la escala de Hunter. Se calculó el tono (H) y saturación (C) mediante

las siguientes relaciones:

Donde L, a y b son los parámetros medidos en la cajeta.

Evaluación sensorial.

Para medir el grado de aceptación de las formulaciones de cajeta se utilizó una escala

hedónica estructurada con la ayuda de 32 jueces no entrenados (Ramírez y Olgín, 1998;

Pedrero y Pangborn, 1997).

Análisis estadístico.

El análisis estadístico de los resultados se realizó mediante un análisis de varianza (ANOVA)

por comparación múltiple Tukey – Krammer con una significancia de 0.05, utilizando el

software Gradpad Instat v. 3.05 (2003). La elaboración de la cajeta y las determinaciones

realizadas, se hicieron por triplicado.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

Leche.

El pH de leche entera y light no mostró diferencias (6.63±0.057 vs 6.62±0.021, T= 21±3°C),

sin embargo el contenido de sólidos solubles (°Bx) fue mayor (p<0.01) para la leche entera

5

(13.5±0.5 vs 11.17±0.29, T= 19±1°C), lo cual era de esperarse debido a su mayor contenido

en grasa.

Formulaciones.

En las figuras 1 y 2 se muestran los resultados promedio de los análisis fisicoquímicos

realizados a las 4 formulaciones de cajeta. Los sólidos solubles (°Bx), humedad (Figura 1)

cenizas y actividad de agua (aw) (Figura 2) no mostraron diferencias significativas entre las

formulaciones (p>0.05). Lo anterior nos indica, por un lado, que el uso de maltodextrina y

sucralosa no afecta estas variables, y por otro, que se realizó un control adecuado en el

proceso de elaboración de cada una de las muestras. Estos resultados son similares a los

obtenidos por Valencia et al. (2008), quienes evaluaron los efectos de sustitutos de azúcar

como polidextrosa, fructosa y sorbitol en las propiedades fisicoquímicas, sensoriales y de

textura del arequipe (cajeta). Respecto al contenido de sólidos solubles obtenidos (68-74%)

todas las formulaciones están dentro del nivel establecido (65% a 82%) para cajeta elaborada

con leche de vaca, de acuerdo a la norma mexicana (NMX-F-743-COFOCALEC-2011), por

el contrario, el contenido de humedad fue mayor al que se establece en la norma mexicana

(12% a 20%), esto se debe a que la cantidad de azúcar utilizada en las formulaciones sin

edulcorante fue del 25%, normalmente se adicionan concentraciones del 40 al 50%.

Figura 1. Contenido de sólidos solubles,

humedad y rendimientos en las

formulaciones de cajeta.

Figura 2. Actividad de agua y contenido de

cenizas en las formulaciones de cajeta.

Para las 4 formulaciones se obtuvo un contenido de cenizas alrededor del 1.22 al 1.62%.

Como se puede observar en la figura 2, la tendencia del incremento en el contenido de cenizas

se podría atribuir a la composición de la leche. De manera general las formulaciones cumplen

con lo establecido por la NMX-F-480-1985 (1-2%). Por otra parte, la actividad de agua es un

73.50 1.3

69.03 2.7

73.77 1.1

68.23 4.4

41.12 3.8 42.31 5.1 42.06 3.244.97 2.1

49.53 4.446.30 2.5 46.96 2.7 44.31 2.8

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

M1 M2 M3 M4

ES

CA

LA

(%

)

MUESTRAS CAJETA

Bx (Media = 71.13 2.91)

Humedad (Media = 42.61 1.65)

Rendimientos (Media = 46.77 2.15)

0.76 0.04

0.80 0.06

0.77 0.07

0.85 0.04

1.22 0.21

1.48 0.13

1.53 0.23

1.62 0.26

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

M1 M2 M3 M4

ES

CA

LA

MUESTRAS CAJETA

Actividad de agua (Media = 0.8 0.04)

Cenizas (Media = 1.46 0.17 %)

6

parámetro muy importante que influye en la estabilidad de los alimentos con respecto a sus

propiedades físicas, la velocidad de las reacciones de deterioro y el crecimiento microbiano,

influenciando la vida de anaquel, el color, olor, sabor y consistencia de los mismos. Es útil

para relacionar las dinámicas de transferencia de humedad, así como para mapear las regiones

de crecimiento microbiano, cambios físicos y reacciones químicas en un alimento. Para su

crecimiento, los microorganismos necesitan condiciones propicias de pH, de nutrimentos, de

oxígeno, de presión, de temperatura y de actividad del agua; como regla general, esta última

tendrá que ser mayor a medida que los otros parámetros se vuelvan menos favorables. Por

cada 0.1 unidades de aumento de actividad de agua, el crecimiento microbiano puede

incrementarse un 100%, hasta llegar a un límite. Los microorganismos que más agua

requieren son las bacterias (>0.91), después las levaduras (>0.88), y luego los hongos (>0.80);

de todos, los patógenos son los que más la necesitan para su desarrollo (Badui, 2006). Debido

al alto contenido de humedad en las diferentes formulaciones, el promedio obtenido en este

parámetro fue de 0.80, estando en el límite para el crecimiento de hongos.

Color.

No hubo diferencias significativas en cuanto a los parámetros de luminosidad, tono y

cromaticidad entre las formulaciones (Tabla 2). Las cajetas presentaron una luminosidad

promedio de 29, con un tono naranja y cromaticidad promedio de 16.6. Estos resultados son

parecidos a los obtenidos por Medrano et al., (2008), quienes evaluaron dos marcas

comerciales de cajeta y en las cuales obtuvieron valores de luminosidad de 33.27 a 34.98,

tono de 53.32 a 55.30 y cromaticidad de 16.08 a 16.31.

Tabla 2. Color en las muestras de cajeta.

Parámetro M1 M2 M3 M4

Luminosidad 26.29±4.58 30.55±3.69 30.13±3.49 29.15±1.95

Tono (°) 59.06±4.85 64.56±4.51 63.67±2.51 61.84±0.78

Cromaticidad 15.86±1.26 16.98±0.92 16.21±1.40 17.27±1.31

Evaluación sensorial.

La evaluación sensorial se realizó con la ayuda de 32 jueces no entrenados (estudiantes de

licenciatura) (Figura 3). De acuerdo al análisis estadístico, no hubo diferencias significativas

(p>0.05) entre las cuatro muestras. Sin embargo el grado de aceptación fue mayor para la

7

cajeta elaborada con leche entera y reducida en azúcar (M2) obteniendo una aceptación del

86.11%. La principal recomendación que destacaron los evaluadores para las cuatro muestras,

fue con respecto a la textura, de la cual mencionaron que les hacía falta mayor viscosidad. En

un estudio realizado con estudiantes del Reino Unido para evaluar la influencia del jarabe de

glucosa con respecto a la sacarosa en dulce de leche (cajeta), observaron que los mejores

niveles de preferencia fueron al reemplazar la sacarosa en un 40% y sin esencia de vainilla en

la cajeta (Hough et al., 1992).

Figura 3. Grado de aceptación de las cuatro formulaciones de cajeta.

CONCLUSIONES.

De acuerdo a los resultados obtenidos en los análisis fisicoquímicos y evaluación sensorial de

las 4 cajetas, la mejor formulación fue la cajeta elaborada a base de leche entera y reducida en

azúcar (M2), obteniendo un producto que cumple con las especificaciones de la norma

mexicana. Por otra parte, el uso de maltodextrina y sucralosa no afectaron las propiedades

fisicoquímicas de las formulaciones, así como los cambios sensoriales. Se recomienda realizar

otras formulaciones considerando la adición de hidrocoloides que favorezcan la textura de la

cajeta, así como emplear la concentración a vacío para evitar la cristalización del azúcar.

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mes de abril: 58-61.

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

M1 M2 M3 M4

80.65

86.11

77.42

71.88

AC

EP

TA

CIÓ

N (

%)

MUESTRAS CAJETA

M1: LE+SacarosaM2: LE+Sacarosa+MD+SucralosaM3: LL+SacarosaM4: LL+Sacarosa+MD+Sucralosa

8

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