Caracterización físico-química de cremas de leche

Physical-chemical characterization of dairy milk creams

E. Pacheco de Delahaye¹ A. Rojas¹ y N. Salinas²

Autor de correspondencia e-mail: olivier@movistar.net.ve

¹Laboratorio de Bioquímica de Alimentos. Instituto de Química y Tecnología. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. Venezuela

²Departamento de Química y Tecnología. Facultad de Ciencia. Universidad de Carabobo, Venezuela.

Resumen

Con la finalidad de caracterizar la calidad comercial de algunas cremas de leche para consumo directo, existente en el mercado nacional, se analizaron desde el punto de vista físico y químico, muestras elaboradas por cinco plantas agroindustriales. Se realizaron determinaciones de cenizas, proteína, grasa, humedad, pH y color. Se determinaron los índices de refracción (IR), índice de acidez (IA), índice de peróxidos (IP) e índice de saponificación (IS). Los resultados reflejaron que en el comercio, se venden cremas con diferencias significativas en todas las variables, presentando la muestra A, un promedio de IA alto, con respecto a lo especificado en la norma COVENIN 3046-93 (mínimo 0,5% de ácido láctico). Sin embargo los contenidos de grasa, fueron superiores al 18%, cumpliendo con el requisito de la norma mencionada. En estas muestras, se identifico por el método cromatográfico, que los ácidos grasos saturados de mayor proporción fueron el esteárico, palmitico y laurico, considerándose indispensable esta información para el control de calidad del producto a nivel de la planta industrial.

Palabras clave: Crema, leche, ácidos grasos, índices químicos.

Abstract

With the purpose of characterizing the commercial quality of some dairy milk creams for direct consumption, existent in the national market, samples elaborated by five agro industries were physically and chemically analyzed. Ash, protein, fat, humidity, pH and color determinations were carried out. The refraction index (RI), acidity index (AI, peroxides indexes (PI) and saponification index (SI) were determined. Results reflected that in trade, creams are sold with significant differences in all the variables, A sample showed an average of high AI, with regard to those specified in the COVENIN norms 3046-93 (minimum 0.5% of lactic acid). However, the fat contents were higher to 18%, according to the requirement of the mentioned norm. In these samples, it was identified by following the chromatographic method that the saturated fatty acids of higher proportion were the stearic, palmitic and lauric ones, being considered this information indispensable for the quality control of product at the industrial level.

Key words: creams, milk, fatty acids, chemical indexes.

Recibido el 11-11-2005 Aceptado el 16-10-2007

Introducción

En la alimentación humana las grasas juegan un papel importante por proporcionar un alto nivel de energía consumida, que representa más de dos veces las calorías que producen los carbohidratos o las proteínas. Además son fuente de ácidos grasos esenciales indispensables para el buen crecimiento físico y desarrollo del sistema nervioso del organismo. Además de contribuir en la asimilación de las vitaminas liposolubles (A, D, E y K) (Lawson, 1994; Luigi et al., 2005; Rojas et al., 2006). Pero, también son causa de problemas cardiovasculares, cuando su acumulación en el organismo y sobrepasa los límites aconsejables como, por ejemplo en los casos de obesidad (Lawson, 1994; Tamsut y García, 1999). Las grasas tienen propiedades físicas y químicas características (pH, acidez, contenido de grasas y humedad), que analizadas en conjunto con los índices de de refracción (IR), acidez (IA), peróxidos (IP) y de saponificación (IS), proporcionan datos de interés para analizar la calidad de las mismas, e incluso al identificar y detectar la existencia de los ácidos grasos predominantes, es posible llegar a detectar adulteraciones en ese tipo de grasa (Hart y Fisher, 1991; Lawson, 1994). Tradicionalmente se vienen empleando diferentes parámetros para la caracterización de grasa sólida, tales como el índice de yodo, índice de saponificación e índice de acidez entre otros (Fennema, 1982; Guillen y Cabo, 2000). Entre las grasas de origen animal comerciales de consumo directo, se encuentra la crema de leche (Salinas y La Rosa, 2002), que se define según COVENIN 3046-93, como una grasa láctea cuyo contenido graso no deberá ser menor del 18%, separado de la leche por reposo, centrifugación o cualquier otro procedimiento físico aprobado por la autoridad competente», que debe tener un contenido graso no menor de 18%, sólidos no graso entre 5,2-7,7% y una acidez expresada como ácido láctico en muestras acidificadas o agrias con un mínimo de 0,5% y en las dulces o saborizadas hasta un máximo de 0,2% . Así como cumplir requisitos generales sanitarios de un producto pasteurizado, que debe conservarse a 5ºC, presentar su contenido graso declarado, estar exenta de gérmenes patógenos y no contener ninguna sustancia extraña a su naturaleza (COVENIN, 1998). Desde el punto de vista físicoquímico, la crema es una emulsión tipo "grasa en agua", que puede llegar a contener aproximadamente 27% de sólidos totales, 19% de grasa, 2,9% de proteínas, 4% de lactosa, 0,6% de cenizas y 73% de agua, siendo posible encontrar en el comercio cremas con diferentes contenidos composicionales (Tamsut y García, 1999). Siendo, por esta razón importante para el control de calidad de este tipo de productos, el análisis físico-químico de las cremas a nivel de la planta industrial. En el presente trabajo se planteo el estudio físico-químico de las cremas de leche, en las que se incluyen determinaciones de algunos índices de calidad referidas a los índices de refracción (IR), índice de acidez (IA), índice de peróxidos (IP) e índice de saponificación (IS), así como los análisis de color, humedad, ceniza, grasa y proteínas constituyendo esta caracterización el principal aporte de la investigación.

Materiales y métodos

Con la finalidad de conocer la calidad físico-química de las cremas de leche, destinadas al consumo directo, se tomaron muestras de tamaño reducido para un nivel de confianza del 95% (a:0,05), siguiendo el método completamente aleatorizado de toma de muestra indicado en la norma COVENIN nº 938-83 (1983). Las muestras correspondieron a cinco Agroindustrias Venezolanas que distribuyen este producto por todo el territorio nacional, las cuales se identificaron con las letras A, B, C, D y E, donde la etiqueta de la muestra A, registra a una crema de leche ácida. Los análisis de las muestras fueron realizados por triplicado.

Análisis físico-químicos y composición química de las cremas de leche

Los análisis físico-químicos, correspondientes a las determinaciones de algunos índices se hizo por los métodos de la AOAC (1997) indicados para el índice de refracción (nº 920.158); índice de acidez (nº 28.030) y para el índice de saponificación (n º 920. 160). E índice de peroxido se realizo por el método de Fox y Cameron, 1992. El color se midió utilizando el método Hunter Lab, de acuerdo con el procedimiento establecido en el manual de instrucciones Lab 111491. Para determinación de la composición química, se aplicaron los métodos oficiales de la AOAC (1997) para la Humedad (nº 925.09), ceniza (nº 923.03), grasa (nº 994.02) y proteína (nº 979.09). La determinación de los ácidos grasos, se realizo siguiendo el método de extracción de los lípidos por metilación, con una mezcla metanol, tolueno, ácido sulfúrico anhídrido en una relación 80:10:4, seguido de un análisis de los esteres metílicos por cromatografía de gases utilizando una columna capilar Carbowax (30 x 0.32) y una rampa de calentamiento de 60-255ºC en 25 minutos (Salinas y La Rosa, 2002).

Análisis estadístico

Se utilizó el programa estadístico SAS (1997). Los datos se expresaron sobre la base de los valores promedio, desviación estándar para un nivel de significancía del 95% (P£0,05). Se realizó el análisis de varianza a los resultados analíticos de las cremas de leche, para ver la significación estadística y los datos que resultaron estadísticamente diferentes, se sometieron a la prueba de comparación de medias por la prueba de Rangos Múltiples de Duncan, para un nivel de confianza del 95% (a:0,05) permitiendo establecer los grupos homogéneos de los productos en las diferentes variables estudiadas (Montgomery, 1991).

Resultados y discusión

En el cuadro 1 se presentan los índices físicos y químicos de las muestras de cremas analizadas. Al determinar el índice de refracción de las cremas de leche, se encontraron diferencias significativas y dos grupos homogéneos (según la comparación de medias), uno conformado por la muestra A, C, D y E con un IR promedio de 1,34 y el otro conformado por la muestra B, teniendo un IR de 1,33. En general los IR obtenidos en todas las cremas de leche analizadas son bajos, ya que estos productos provienen de grasa de origen animal, que poseen grandes cantidades de ácidos grasos saturados, lo que contribuye al descenso del índice de refracción (CODEX ALIMENTARIUS, 2000; Crosch, 1997; Madrid, 1994). Para este índice, no se encontraron parámetros para establecer comparaciones.

Cuadro 1. Índices físicosquímicos de cremas de leche.

Promedios seguidos de letras diferentes indican diferentes estadísticamente significativas para P≥0,05

El color determinado por los valores de luminosidad (escala del 100; color blanco), dada la menor contribución de los valores de a (matiz: color rojo) y b (intensidad; color amarillo), en productos lácteos fue la característica que determino las diferencias entre las muestras. Además de corresponder sensorialmente al criterio de aceptación o rechazo, en la preferencia del color blanco para las cremas de leche, (FAO, 2002; Lawson, 1994). Los resultados establecieron diferencias significativas entre las muestras, siendo la muestra E, la que presentó mayor valor de luminosidad (L=83,35) y la (C) tuvo el menor valor de luminosidad (L=79,95); mientras las muestras A (L=81,8) y D (L=81,83) no fueron diferentes según la comparación por la prueba de rangos múltiples de Duncan. Todas las cremas de leche analizadas presentaron un color blanco característico de este tipo de productos al comparar con la escala de 100 de los valores de luminosidad (Madrid et al., 1997; Meyer, 1990; Revilla, 1985; Santos, 1987).

Con relación al índice de acidez, las cremas de leche analizadas mostraron estadísticamente diferencias significativas, estableciéndose según la prueba de rangos múltiples de Duncan, que la crema de leche A, obtuvo el valor más alto de índice de acidez (0,85% de ácido láctico), cumpliendo con lo establecido en la norma COVENIN Nº 3046 (1998) para crema de leche, que señala que debe tener un valor mínimo de 0,5% de ácido láctico; lo que justifica la declaración de la etiqueta, que la identifica como "crema de leche ácida". Las cremas C y D presentaron índices de acidez mayores a 0,5% de ácido láctico, clasificando a estas cremas como ácidas según norma mencionada, mientras las muestras B (0,38%) y E (0,29%) se encuentran en la denominación cercana de cremas dulces o saborizadas, según la norma COVENIN (MINISTERIO DE FOMENTO, 1998; Staufer, 1996; Steiner et al., 1998).

En relación al índice de saponificación se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las muestras y la prueba de comparación de medias de rangos múltiples de Duncan, determino tres grupos homogéneos: el primero conformado por la muestra E con un IS promedio de 114,7, el segundo grupo formado por las muestras A y C y un tercer grupo formado por las muestras B y D, siendo esta última la crema de leche que presentó el menor IS (102,78). Estos valores eran de esperarse, dado que la grasa de la leche contiene ácidos grasos de bajo peso molecular, que influye en el índice de saponificación. Relacionadose, que a medida que sea más alto este valor, más bajo tiende a ser el peso molecular de los ácidos grasos que componen la grasa de la crema de leche (Rodríguez y Martín, 1980; Salinas y La Rosa, 2002; Soroa, 1991).

Con relación al pH, se encontraron diferencias significativas entre las muestras, indicando los mayores valores (pH 5,7, 5,5 y 5,4) en la crema de leche E, B y C, siendo los menores valores (pH = 5,1 y 5,2) detectados en las cremas de leche A y D, respectivamente. Según Banwart (1982), las cremas de leche A y D, se pueden clasificar como alimento semi-ácidos ya que su pH se encuentra entre 4,6 y 5,3; las cremas B, C y D, presentaron un pH mayor a 5,3, por lo que se clasifican como alimentos poco o nada ácidos. Este autor explica que los alimentos que poseen pH menores de 3,7 son considerados como alimentos fuertemente ácidos y como ácidos, aquellos que se encuentren en un rango de pH de 3,7 a 4,6.

En relación a la composición química (cuadro 2), las cinco muestras de crema de leche analizadas, presentaron valores diferentes en cada una de las muestras. El análisis de varianza reflejó diferencias altamente significativas entre las cremas de leche analizadas lo cual se observó en la comparación de medias por la prueba de Duncan. El mayor porcentaje de cenizas la obtuvo la crema de leche A, siendo este del 1,77%, y el menor valor se obtuvo en la crema de leche E (0,81% de cenizas). Estas diferencias entre las muestras analizadas pueden deberse a diferencias en la cantidad de sales añadidas; según la norma COVENIN (MINISTERIO DE FOMENTO, 1998) para cremas de leche para consumo directo. A estos productos se les puede agregar sal comestible, lo que aumentaría el contenido de minerales como el sodio. Estas variaciones en los valores de cenizas entre las muestras también pueden estar relacionadas con la calidad de la leche y su relación extensiva a la alimentación del animal (TABLA DE COMPOSICIÖN DE ALIMENTOS, 1999; Teply y Meyer, 1980; Van Niekerk y Hasty, 1989).

Cuadro 2. Composición química de cremas de leche.

Promedios seguidos de letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas para P≤0,05.

En las cremas de leche A y B se obtuvieron porcentajes de proteína muy similares, aunque estadísticamente se encontraron diferencias altamente significativas entre todas las cremas de leche. El producto D presento mayor % de proteína, esta variabilidad depende del tipo de leche y el procesamiento aplicado. Generalmente las cremas de leche presentan alrededor de 2% de proteínas (Salinas y La Rosa, 2002; Varna et al., 1994).

Todas las cremas de leche analizadas presentaron un contenido de grasa mayor a 18%, cumpliendo así con las especificaciones de la norma COVENIN (MINISTERIO DE FOMENTO, 1998), para cremas de leche para consumo directo. La grasa de este tipo de productos es uno de los componentes más importantes, debido a que contribuye en el sabor y aroma de la crema. Estadísticamente, se presentaron cuatro grupos homogéneos, siendo el producto A (crema de leche acidificada), el que presentó el menor valor (26% de grasa) y en las muestras analizadas, la crema de leche B tuvo un resultado similar a lo reportado en la etiqueta del producto (32%).

En relación a la composición de los ácidos grasos (cuadro 3), se puede observar que las cremas D y E presentan un porcentaje de saturados de un 80%, mientras que la crema B presenta un porcentaje de 93%. Sin embargo tanto la crema D como la E, presentan diferencias porcentuales entre los ácidos saturados mientras que entre los insaturados los porcentajes son similares. En todas las cremas predomina el ácido palmítico y esteárico, sin embargo la relación entre ambos ácidos grasos se diferencia en cada caso, para la muestra B es de 0,70, para la muestras D y E donde el ácido oleico y linoleico se encuentran en concentraciones similares sin embargo la muestra D no fue detectado.

Cuadro 3. Contenido porcentual de ácidos grasos presentes en muestras de cremas de leche.

Como puede observarse cada una de las muestras analizadas presentaron variabilidad entre ellas en relación al contenido porcentual de los ácidos grasos, vale destacar que no hay referencias bibliográficas de estudios de este parámetro en Venezuela. En la tabla de composición de alimentos del Instituto Alemán de Investigaciones de Química de los Alimentos (TABLA DE COMPOSICIÖN DE ALIMENTOS, 1999), solo reportan como lípidos a los ácidos grasos saturados C16 y C18, siendo el palmítico el que se encuentra en mayor proporción, y a los ácidos insaturados oleico, linoleico y linolenico presentado el oleico una proporción similar al palmítico (1:1).

Conclusiones

Las cremas de leche que se distribuyen a nivel nacional procedentes de cinco agroindustrias reconocido en el comercio, presentaron especificaciones de la calidad de las grasas que cumplen con los requisitos de la norma COVENIN 3046-93, siendo estas clasificadas como cremas semi-ácidas, con contenidos superiores al 18%, donde los ácidos grasos saturados de mayor proporción fueron identificados como esteárico, palmitico y laurico.

Agradecimientos

Los autores agradecen el financiamiento parcial del CDCH-UCV.

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