ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA AGROPECUARIA DE MANABÍ MANUEL FÉLIX LÓPEZ
CARRERA DE AGROINDUSTRIA SEMESTRE SEXTO
PERIODO ABR-SEP/2017
INDUSTRIAS LÁCTEAS I TEMA: PRÁCTICAS DE LABORATORIO AUTORES: FABIANA I. BARREIRO FAUBLA MARÍA A. MONTESDEOCA CHÁVEZ JENNIFER V. TORRES SACÓN MARÍA L. VÉLEZ MENDOZA VALERIA E. VERA MORA DELLY V. ZAMBRANO RODRÍGUEZ FACILITADOR: ING. RICARDO MONTESDEOCA MG.
CALCETA, JULIO 2017
1. INTRODUCCIÓN Las pruebas de plataforma específicamente en lácteos sirven como su criterio en la determinación de la calidad de la leche y el resultado se traduce en el precio al cual se está pagando la leche el número de pruebas de plataforma en la leche es muy variado. Sin embargo entre más pruebas se realice mayor será la información disponible y por lo tanto el criterio tendrá que ser más acertado para el destino de esa leche (Tarazona, 2011). Un factor importante es la realización de las pruebas de plataforma es el tiempo, la disponibilidad de información es de determinante para establecer si la leche se acepta, se rechaza o se llega a un arreglo con el productor en el precio, en el caso de ser necesario (Tarazona, 2011). El reporte de las pruebas de plataforma deben informar a primera vista sobre las característica de la leche como son: acidez, pH, contenido graso, contenido proteico, sólidos totales, peso específico o densidad, ebullición, pruebas de alcohol, lactosa, pruebas microbiológicas, etc (Tarazona, 2011).
2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVOS GENERALES Realizar los análisis o pruebas de andén a una muestra de leche para la comparación y comprobación con los parámetros de normatividad establecidos.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar los sólidos totales de la muestra de leche con el fin de identificar si está adulterada.
Determinar la densidad de la muestra de leche l eche con el fin de identificar si está adulterada.
Comprobar el rango de acidez titulable.
Examinar por medio del potenciómetro el pH.
Efectuar la prueba de alcohol, la cual en forma física nos da rango de acidez.
Exponer a ebullición con el fin de observar la precipitación de caseína.
Determinar el tiempo de reducción de azul de metileno, con el fin e identificar su calidad microbiológica.
Determinar el porcentaje de grasa con el fin de identificar si está adulterada.
Determinar el porcentaje de lactasa de la muestra de leche.
3. MARCO TEÓRICO 3.1. SÓLIDOS TOTALES La determinación de solidos totales de la leche es el producto resultante de la desecación de la leche mediante procedimientos normales. (NTE INEN 014). Los principales constituyentes en la leche son la grasa, las proteínas, la lactosa y los minerales; la suma de estos componentes establece los niveles de sólidos totales de la leche, Para productos en que el agua es el componente preponderante, como es el caso de la leche, se valoran los sólidos totales (solubles e insolubles) mediante evaporación del agua por acción del calor, Los puntos críticos a considerar para maximizar la producción de sólidos en leche son los siguientes: apropiado balance de nutrientes en las raciones alimenticias, maximizar el consumo de alimentos, monitoreo periódico de la dieta y periódicas correcciones por cambios cuantitativos y/o cualitativos en los recursos utilizados. (Vera, 2013). La prueba de sólidos totales es una muestra de leche que se realiza con el fin de determinar si la leche se le ha adicionado agua o bien si ha sido adulterada. La leche es un líquido de composición compleja, se puede aceptar que está formada aproximadamente por un 87.5% de solido o materia seca total. El agua es el soporte de los componentes solidos de la leche y se encuentra presente en dos estados: como agua libre que es la mayor parte y como absorbida en la superficie de los componentes.
3.2. PRUEBA DE PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD Es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua destilada, consideradas ambas a una temperatura determinada (Norma INEN 0011, 1984).
3.3. ACIDEZ TITULABLE Es la acidez de la leche, expresada convencionalmente como contenido de ácido láctico, y determinada mediante procedimientos normalizados (NTE INEN 0013, 1984).
3.4. PRUEBA DEL ALCOHOL El método consiste en añadir a la leche una cantidad de alcohol etílico neutro; si ésta ha sufrido acidificación o es anormal por contener calostro o provenir de vacas afectadas con mastitis, se forman coágulos y el ensayo se reporta como positivo (Norma INEN 1500, 2011). Es una forma rápida y cualitativa de detectar la termo estabilidad de la leche cruda, el principio de esta es que el alcohol que se le agrega a la leche provoca la precipitación de micelas presentes en la leche cuando es afectada la termo estabilidad (León, 2014).
3.5. pH El pH de la leche es ligeramente ácido (pH comprendido entre 6,6 y 6,8).
3.6. PRUEBA DE EBULLICIÓN El método consiste en someter una muestra de leche a ebullición; si ésta ha sufrido acidificación se observará grumos o partículas coaguladas, esta prueba es una alternativa de la prueba de alcohol, pero consume más tiempo en el análisis y es menos sensible. (ISO 1500, 2011)
3.7. PRUEBA DE REDUCTASA El método de ensayo de las Reductasa, con azul de metileno, usado para verificar, en forma indirecta, el grado de desarrollo microbiano en la leche fresca. Son enzimas que producen reducción en ciertos compuestos orgánicos y todo se basa en medir el tiempo que tarda la leche para decolorar, mediante reducción, el azul de metileno.
3.7.1. FUNDAMENTO DEL MÉTODO La mayoría de los gérmenes de la leche cuando se multiplican elaboran enzimas reductasas que modifican el potencial de óxido-reducción de la misma. Para demostrar ese fenómeno basta añadir a la leche una sustancia que se decolore al pasar de la forma oxidada a la forma reducida. La rapidez con que cambia de color está en función de la población bacteriana y, por ello, puede ser un índice del grado de contaminación de la leche. El colorante más empleado en la industria láctea para realizar esta prueba es el azul de metileno, pero también se pueden utilizar la resazurina y el cloruro de 2, 3, 5, trifenil-tetrazolium, ya que son
colorantes fácilmente absorbibles por las células vivas y se decoloran a una velocidad proporcional a la actividad de las reductasas microbianas. En general se admite que la decoloración es más rápida cuanto mayor es el número de microorganismos en la leche. Sin embargo, algunas especies de microoganismos reducen el potencial de óxido-reducción mucho más rápidamente que otras. Así el Streptococcus liquefaciens, los gérmenes del grupo coliaerógenos y los de la putrefacción (Bacillus subtilis) se muestran muy activos. Por lo tanto la prueba de reducción no se puede considera como una prueba exacta para valorar el número de bacterias realmente presentes pero en la práctica resulta de gran utilidad (García, 2014).
3.8. DETERMINACIÓN DE GRASA (MÉTODO DE GERBER) Contenido de grasa de la leche. Es la cantidad, expresada en porcentaje de masa, de sustancias, principalmente grasas, extraídas de la leche mediante procedimientos normalizados. (NTE INEN 012, 1973). Químicamente la grasa de la leche es una mezcla de triglicéridos (compuestos de glicerol y una cantidad de ácidos grasos). La determinación de la grasa, tiene gran importancia, ya que interviene directamente en la economía, nutrición, sabor y otras propiedades físicas de la leche y derivados. Para poder separar la materia grasa de la leche es necesario destruir el estado globular o extraer aquella por medio de un disolvente. Como se sabe, la emulsión es frágil y puede destruirla reactivos muy diversos; los ácidos concentrados y calientes son los más empleados, lo mismo para la leche que para sus productos derivados. (Artica, 2014).
4. EQUIPOS MATERIALES, REACTIVOS Y SUSTANCIAS 4.1. SÓLIDOS TOTALES EQUIPOS CAN T.
1 1 1
MATERIALES
DETALLE
CANT.
DETALLE
Estufa Desecador Balanza analítica
1 1
Crisol Pinzas
REACTIVOS Y SUSTANCIAS FÓRMUL CANT. DETALLE A
10 ml
Leche
4.2. PRUEBA DE PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD MATERIALES Y EQUIPOS CANT. DETALLE 1 Probeta 1 Lactodensímetro
CANT. 250 ml
REACTIVOS Y SUSTANCIAS DETALLE FÓRMULA Leche
4.3. ACIDEZ TITULABLE MATERIALES Y EQUIPOS CANT. DETALLE 1 Soporte universal 1 Bureta 1 Matraz Erlenmeyer 125 ml 1 Pipeta de 10 ml 1 Pipeta de 1 ml
CANT. 3 gotas
REACTIVOS Y SUSTANCIAS DETALLE FÓRMULA NaOH Hidróxido de sodio 0.1 N Solución de fenolftaleína C20H14O4
4.4. PRUEBA DE ALCOHOL MATERIALES Y EQUIPOS CANT. DETALLE 1 Fiola 125ml 1 Pipeta Volumétrica 10 ml 1 Pipeta Aforada 10ml
CANT. 10ml
REACTIVOS Y SUSTANCIAS DETALLE FÓRMULA Leche Alcohol al 70% C2H6
4.5. pH MATERIALES Y EQUIPOS CANT. DETALLE 1 Vaso de Precipitación 1 Potenciómetro
CANT. 50 ml
REACTIVOS Y SUSTANCIAS DETALLE FÓRMULA Leche
4.6. PRUEBA DE EBULLICIÓN CANT.
EQUIPOS DETALLE
MATERIALES DETALLE
REACTIVOS CANT. DETALLE
10 ml
1
Pipeta de 10 ml Tubo de ensayo de 10 ml Gradilla
1
Pinza
CANT.
1
Extractor de gases
1
1
Mechero de Bunsen
1
Leche
4.7. PRUEBA DE REDUCTASA EQUIPOS
MATERIALES
CANT.
DETALLE
CANT.
1
Baño de Maria
1
DETALLE
1 1
Pipeta Aforada 10ml Pipeta Aforada 1ml Tubo de ensayo Tapón de goma
1
Pera
1
REACTIVOS Y SUSTANCIAS CANT.
DETALLE
10ml
Leche
1ml
Azul de metileno
FÓRMULA
C16H18ClN3S
4.8. DETERMINACIÓN DE GRASA EQUIPOS CANT. DETALLE 1
1
Butirómetro de Gerber para leche Centrifuga
MATERIALES CANT. DETALLE
1
Pipeta Aforada 10ml para H2SO4
1
Pipeta Aforada 10ml para muestra Pipeta Aforada 1ml para C₅H₁₁OH
1
REACTIVOS Y SUSTANCIAS CANT. DETALLE FÓRMULA
11ml
1ml
Leche Ácido Sulfúrico
H2SO4
Alcohol Amílico
C₅H₁₁OH
5. PROCEDIMIENTO 5.1. SÓLIDOS TOTALES Para realizar la prueba de solidos totales se tena previamente la capsula lavada y secada en la estufa se procede a pesar 10ml de muestra (en gramos), previamente se ha tomado el peso capsula y luego de tener la muestra pesada se procede a llevarla a ebullición hasta que el agua evapore por completo se empieza a una temperatura de 350ºC, cuando se empieza a evaporar se le baja la temperatura a 100ºC esto se hace hasta que evapore por completo, luego de esto se lleva la capsula a la estufa previamente caliente a 105ºC por dos horas.
Luego de esto se deja enfriar la capsula en el desecador hasta enfriar y se toma el peso respectivo. Una vez terminado este proceso se reemplaza los valores tomados con anterioridad en la siguiente ecuación. −
% s= − 100 Siendo: S= Contenido M= masa
de solidos totales, en porcentaje de masa
de la capsula vacía, en g;
M2= masa
de la capsula con la leche (antes de desecación), en g;
M1= masa
de la capsula con los sólidos totales (después de la desecación), en
g.
5.2. PRUEBA DE PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD Se enrazó con leche una probeta de 250 ml, manteniendo inclinada la misma para evitar la formación de espuma, se sumergió suavemente el lactodensímetro hasta que esté cerca de su posición de equilibrio e imprimirle un ligero movimiento de rotación para impedir que se adhiera a las paredes de la probeta. Durante la inmersión debió desbordarse la leche de tal manera que la zona de lectura del lactodensímetro quede por encima del plano superior de la probeta.
Esperar que el lactodensímetro quede en completo reposo y, sin rozar las paredes de la probeta, leer la medida de la graduación correspondiente al menisco superior y registrar su valor como d. Cálculos: 15 = + 0.0002 ( 15) 15 = 1.024 + 0.0002 (24 15) 15 = 1.026
Siendo: = 15⁄15 ℃ = ℃ = ó, ℃
5.3. ACIDEZ TITULABLE Tomar con una pipeta 9 ml de la leche en un Erlenmeyer de 125 ml, añadir 3 gotas de fenolftaleína y titular utilizando una bureta con solución de NaOH 0.1N hasta color rosa pálido persista durante 30 seg. Leer en la bureta el volumen de solución consumida. La acidez titulable de la leche se calcula mediante la ecuación siguiente: =
∗ ∗
=
0.6 ∗ 0.1 ∗ 0.09 9
∗ 100%
= 0.06%
Siendo: = = = ó = 0.1 = á á = 0.09 = =
∗ 100%
5.4. PRUEBA DE ALCOHOL Transferir 10 ml de muestra a una fiola y añadir 10 ml de la solución acuosa de alcohol al 70%. Agitar con cuidado la fiola y observar su aspecto. Si no existe precipitación o formación de coágulos en la leche, reportar como negativa la prueba de alcohol y se dice que esta presenta estabilidad proteica.
5.5. pH Se colocó en un vaso de precipitación 50 ml de leche, y con un potenciómetro previamente estabilizado, se tomó los valores que marcaba el equipo (pH y temperatura).
5.6. PRUEBA DE EBULLICIÓN Para realizar la prueba de ebullición se toma 10 ml de la muestra de leche con una pipeta, se vierte en un tubo de ensayo y se lleva a temperatura hasta que dicha sustancia empiece a ebullir o hervir.
5.7. PRUEBA DE REDUCTASA Enjugar asépticamente la pipeta de 10 , dos o tres veces, con la leche que se va a ensayar; medir exactamente 10 , de leche y verterlos asépticamente en el tubo de ensayo. Agregar 1 , de la solución de azul de metileno, teniendo cuidado de no introducir la pipeta en la leche ni mojar la pared interna del tubo. Tapar el tubo con un tapón de goma y calentar en el baño de agua a 37 ± 0,5 °C durante un tiempo no mayor de 5min. Invertir el tubo varias veces hasta homogenizar su contenido e inmediatamente colocarlo verticalmente en el baño de agua a 37 ± 0,5 °C, protegido de la luz solar o artificial, para la incubación. Repetir la inversión cada media hora y tomar como tiempo de reducción el intervalo transcurrido desde la puesta en incubación hasta que la mezcla de leche con azul de metileno se haya decolorado totalmente.
5.8. DETERMINACIÓN DE GRASA Para realizar la prueba de grasa se vierte una solución de ácido sulfúrico al 97%, exactamente 47,9 ml se enraza con agua destilada hasta 50ml. Aparte se prepara la solución de Gerber con ácido sulfúrico al 92%, se pesa 11ml de leche, luego se le añade 1ml de alcohol amílico en el butirómetro, debemos tener en
cuenta que el alcohol amílico se debe añadir después de la leche: se debe tapar el cuello del butirómetro con un corcho y se debe agitar invirtiendo lentamente el butirómetro hasta que ya no se vean partículas blancas. Inmediatamente después de esta operación se lleva a la centrifuga y se coloca, con la tapa hacia abajo, por 5 min a 1200 revoluciones. Finalmente se retira el butirómetro de la centrifuga y se coloca con la tapa hacia abajo para ver el porcentaje de grasa que contiene la leche.
6. RESULTADOS 6.1. SÓLIDOS TOTALES Una vez aplicado el procedimiento se obtuvieron los siguientes datos: m (masa de la cápsula vacía en g )= 81.6367 m2 (masa de la cápsula con leche antes de la desecación en g ) = 91.5092 m1 (masa de la cápsula con los sólidos totales después de la desecación en g) = 82,70 Y se procedió aplicar la fórmula: % =
% =
1 2
100
82,70 81,6367 91,5092 81,6367
100
% = 0.1076 100 = 10,76%
6.2. DENSIDAD Posterior al procedimiento se hizo lectura del lactodensímetro calibrado a 15°C: 1.024 g/ml (este valor se registró como d). Como la muestra no se encontraba a 15°C, se aplicó la fórmula con la corrección correspondiente: = + . ( ) 15 = 1.024 + 0.0002 (20 15) 15 = 1.025 g/ml
6.3. ACIDEZ TITULABLE Una vez reportado el consumo de NaOH se procedió a aplicar la formula, considerando que mili equivalente del ácido predominante (ácido láctico) es 0,09. =
=
0,6 0.1 0.09 9
100
100
= 0,06 %
6.4. PRUEBA DE ALCOHOL Al adicionar alcohol al 70%, no se presentaron coágulos en la muestra de leche, siendo Negativa la prueba de alcohol.
6.5. pH Una vez estabilizado el potenciómetro durante lapso de un minuto, se pudo observar mediante el mismo, un pH de 7.15 a una temperatura de 23.6 °C.
6.6. EBULLICIÓN Después de que la muestra alcanzó su punto de ebullición, no se presenció formación alguna de coágulos, reportando la prueba de ebullición como NEGATIVA.
6.7. REDUCTASA En 4 horas, el azul de metileno no presentó decoloración alguna.
6.8. GRASA El Butirómetro de Gerber mostró un resultado del 4% de grasa en la muestra.
7. CONCLUSIONES
SÓLIDOS TOTALES
Según la NTE INEN 14, el porcentaje de sólidos totales mínimo para leche cruda es de 11,2%, el resultado obtenido experimentalmente es de 10,76%, lo que nos indica que a la muestra de leche analizada se la adicionó agua, alterando así el porcentaje de sólidos totales.
DENSIDAD
La NTE INEN 11, específica que la leche cruda a 15°C debe cumplir con una densidad mín. de 1.029 g/ml y una máx. de 1.032 g/ml, la muestra analizada se encuentra dentro de este rango, por ende cumple con los estándares establecidos.
ACIDEZ TITULABLE
La NTE INEN 13, establece que el rango de acidez titulable permisible de la leche debe permanecer en un rango de 0,13 a 0,17 %, la muestra analizada no tiene significancia en relación a lo mencionado anteriormente.
PRUEBA DE ALCOHOL
La muestra analizada cumplió con lo especificado en La NTE INEN 1500.
pH
Lo explicado en clase, nos dice que el pH de la leche se encuentra entre 6.2 y 6.8, casi alcanzando la neutralidad, mientras que la muestra analizada sobrepasa este rango y la neutralidad, lo que indica que a la muestra se le adiciono agua.
EBULLICIÓN
Es una leche no ácida por lo que no presento ningún tipo de coagulo ni grumos.
REDUCTASA
La muestra analizada presentó un bajo desarrollo microbiano.
GRASAS
La NTE INEN 9: 2015 estipula que el mínimo de contenido de grasa presente en la leche es de 3 %, por lo tanto la muestra de leche analizada presenta un contenido de grasa permitido en la leche de bovino.
8. RECOMENDACIONES
SÓLIDOS TOTALES
Es conveniente primero colocar a evaporar la muestra en una plancha de calentamiento, para que en el momento de que la misma ingrese al horno, la leche no sufra pérdidas por exceso de ebullición.
DENSIDAD
Es una buena opción en posteriores prácticas, hacer uso de un lactodensímetro calibrado a 20°C, y así minimizar el margen de error.
ACIDEZ TITULABLE
Se recomienda realizar varias repeticiones de la prueba de acidez para constatar que los resultados no sufran variaciones.
PRUEBA DE ALCOHOL
Para obtener resultados más verídicos y seguros en la prueba de Reacción de estabilidad proteica, es mejor utilizar alcohol a mayores concentraciones.
pH
Es una idea prometedora investigar sobre qué tipo de bacterias causan la alcalinidad en la leche.
EBULLICIÓN
Es recomendable hacer esta prueba con mucho cuidado ya que se requiere temperaturas altas para que la leche llegue a ebullición, si se hace con precaución evitaremos quemaduras.
REDUCTASA
Las inversiones deben realizarse cada media hora como lo específica la norma.
GRASA
Es factible realizar el análisis de grasa a la misma muestra varias veces, para disminuir el margen de error en los resultados.
BIBLIOGRAFÍA Artica, M. 2014. Métodos para el análisis fisicoquímico de la leche y derivados lácteos. 2 ed. Perú. p 75 – 93.
García, E. 2014. Determinación de la calidad higiénica de la leche. (En línea). Consultado el 24 de julio 2017. Formato PDF. Disponible en: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/38380/Eva%20Garc%C3%A Da.%20Calidad%20leche-2014.pdf?sequence=1
ISO 1500, 2011.Leche, método cualitativo para la determinación de la calidad. (En línea). ECU. Consultado, 25 de jul. De 2017. Formato PDF. Disponible en https://archive.org/stream/ec.nte.1500.2011#page/n1/mode/2up
León, D. 2014. Informe Fisicoquímico Leches. (En línea). ME. Consultado, 24 de jul. 2017. Disponible en: https://es.scribd.com/doc/200811266/Informefisicoquimico-leches
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Tarazona, H. (2011). Análisis de la leche (pruebas de plataforma). (En línea). EC. Consultado, 24 de jul. 2017. Formato PDF. Disponible en http://pruebasdeplataformadelaleche.blogspot.com/
Vera, M. (2013). Parámetros de calidad de leche de v acuno en los distritos de apata, matahuasi y concepción en el valle del mantaro" (En línea). EC. Consultado, 24 de jul. 2017. Formato HTML. Disponible en https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7 &cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiRssqjo6XVAhVI6yYKHdOmAY4QFghJ MAY&url=http%3A%2F%2Frepositorio.lamolina.edu.
ANEXOS
Anexo # 1: Muestra de Leche.
Fuente: Integrantes del grupo.
Anexo # 2: Resultado prueba reductasa.
Fuente: Integrantes del grupo.
Anexo # 3: Resultado final de prueba de sólidos totales.
Fuente: Integrantes del grupo.
Anexo # 4: Resultado de prueba de grasa.
Fuente: Integrantes del grupo.
Anexo # 5: Resultado final de densidad.
Fuente: Integrantes del grupo.
Anexo # 6: Resultado final de la prueba de acidez.
Fuente: Integrantes del grupo.
