Hechos sobre la leche

Esta página describe las propiedades de la grasa láctea. Hay una breve introducción sobre las definiciones y la química general de la grasa, seguida de secciones sobre la química de la grasa láctea, las propiedades físicas de la grasa láctea, el deterioro de la grasa láctea y las influencias de los tratamientos térmicos en las propiedades de la grasa láctea. Para más detalles sobre la composición y las propiedades de la grasa láctea, véanse las referencias de Fox y McSweeney (1998), Parodi (2004), van Boekel y Walstra (1995), Walstra et al. (1999), Weihrauch (1988).

Definición y química general de las grasas

Las grasas están formadas por moléculas individuales de ácidos grasos unidas a glicerol, una espina dorsal de 3 carbonos. El tipo más común de grasa se denomina triglicérido, o triacilglicerol, que contiene 3 ácidos grasos unidos a la columna vertebral y se asemeja a un tenedor sin el mango.

Debido a que hay muchos ácidos grasos diferentes que pueden estar unidos a la columna vertebral, hay muchos tipos diferentes de triglicéridos o grasas. Los compuestos grasos también pueden ser diglicéridos que tienen 2 ácidos grasos o monoglicéridos que tienen 1 ácido graso en la columna vertebral de glicerol. Los monoglicéridos y diglicéridos se utilizan como emulsionantes, compuestos que impiden que la grasa y el agua se separen en alimentos como el helado.

Los ácidos grasos individuales pueden tener una longitud de 4 a 22 carbonos, y pueden ser cadenas rectas o ramificadas. Los átomos de carbono tienen 4 sitios de enlace. Los ácidos grasos pueden ser saturados, lo que significa que cada carbono tiene un enlace simple con otro carbono y 2 átomos de hidrógeno, o los ácidos grasos pueden ser insaturados, lo que significa que un carbono tiene dos enlaces con el carbono adyacente, llamado doble enlace, y un enlace simple con otro carbono y un átomo de hidrógeno. Una grasa monoinsaturada tiene 1 doble enlace y una grasa poliinsaturada tiene 2 o más dobles enlaces en la cadena de carbono. Los enlaces en los ácidos grasos insaturados pueden ser cis o trans, dependiendo de la dirección de la cadena de carbono que continúa a cada lado del doble enlace. Un enlace cis significa que la cadena del ácido graso continúa en el mismo lado del enlace, formando una forma de U, y un enlace trans significa que la cadena del ácido graso continúa en el lado opuesto del enlace, formando una forma de Z.

La descripción abreviada de los ácidos grasos consiste en enumerar el número de carbonos seguido de dos puntos y el número de dobles enlaces. Por ejemplo, 4:0 es una cadena de 4 carbonos sin dobles enlaces, y 18:1 es una cadena de 18 carbonos con 1 doble enlace. En el caso de los ácidos grasos insaturados, la designación c se utiliza para los enlaces cis y t para los enlaces trans. Por ejemplo, C18:2 c,c es una cadena de 18 carbonos con 2 dobles enlaces que son ambos cis. Los términos omega-3 u omega-6 se refieren al carbono, ya sea el 3º o el 6º que comienza en el extremo de la cadena no unido al esqueleto de glicerol, en el que aparece el primer doble enlace. La letra griega omega, Ω , se utiliza para identificar la posición omega.

Otros compuestos grasos son los fosfolípidos y los esteroles. Los fosfolípidos tienen una estructura básica de tipo triglicérido, pero hay un grupo fosfato en la tercera posición de la columna vertebral de carbono. El grupo fosfato, una combinación de fósforo y oxígeno, proporciona a los fosfolípidos propiedades superficiales que son activas en la interfaz entre los compuestos solubles en agua y los que no lo son, como las grasas. Los fosfolípidos son componentes importantes de las membranas celulares. Los fosfolípidos constituyen aproximadamente el 1% de la grasa de la leche. Los dos fosfolípidos más abundantes son la fosfotidilcolina y la esfingomielina. Se ha demostrado que la esfingomielina tiene un efecto protector en algunos tipos de cáncer. Los esteroles, como el colesterol, son compuestos químicos complejos que son componentes importantes de las hormonas.

Química de la grasa de la leche

La leche contiene aproximadamente un 3,4% de grasa total. La grasa de la leche tiene la composición de ácidos grasos más compleja de las grasas comestibles. Se han identificado más de 400 ácidos grasos individuales en la grasa láctea. Sin embargo, aproximadamente entre 15 y 20 ácidos grasos constituyen el 90% de la grasa láctea. Los principales ácidos grasos de la grasa láctea son ácidos grasos de cadena recta, saturados y de 4 a 18 carbonos (4:0, 6:0, 8:0, 10:0, 12:0, 14:0, 16:0, 18:0), ácidos grasos monoinsaturados (16:1, 18:1) y ácidos grasos poliinsaturados (18:2, 18:3). Algunos de los ácidos grasos se encuentran en cantidades muy pequeñas, pero contribuyen al sabor único y deseable de la grasa láctea y la mantequilla. Por ejemplo, los ácidos grasos ß-hidróxidos C14:0 y C16:0 forman espontáneamente lactonas al calentarse, lo que realza el sabor de la mantequilla.

La composición de ácidos grasos de la grasa láctea no es constante a lo largo del ciclo de lactancia de la vaca. Los ácidos grasos de 4 a 14 carbonos se producen en la glándula mamaria del animal. Algunos de los ácidos grasos de 16 carbonos son producidos por el animal y otros provienen de la dieta del animal. Todos los ácidos grasos de 18 carbonos proceden de la dieta del animal. Hay cambios sistemáticos en la composición de la grasa de la leche que se deben a la fase de la lactancia y a las necesidades energéticas del animal. Al principio de la lactancia, la energía del animal procede en gran medida de las reservas corporales y los ácidos grasos disponibles para la síntesis de grasa son limitados, por lo que los ácidos grasos utilizados para la producción de grasa láctea se obtienen de la dieta y tienden a ser los ácidos grasos de cadena más larga 16:0, 18:0, 16:1 y 18:2. Más adelante en la lactancia, una mayor parte de los ácidos grasos de la leche se forman en la glándula mamaria, por lo que la concentración de los ácidos grasos de cadena corta, como el 4:0 y el 6:0, es mayor que al principio de la lactancia. Estos cambios en la composición de los ácidos grasos no tienen un gran impacto en las propiedades nutricionales de la leche, pero pueden tener algún efecto en las características de procesamiento de productos como la mantequilla.

La grasa de la leche contiene aproximadamente un 65% de ácidos grasos saturados, un 30% de monoinsaturados y un 5% de poliinsaturados. Desde una perspectiva nutricional, no todos los ácidos grasos son iguales. Los ácidos grasos saturados se asocian a un alto nivel de colesterol en sangre y a enfermedades cardíacas. Sin embargo, los ácidos grasos de cadena corta (de 4 a 8 carbonos) se metabolizan de forma diferente a los de cadena larga (de 16 a 18 carbonos) y no se consideran un factor de enfermedad cardíaca. El ácido linoleico conjugado es un ácido graso trans de la grasa láctea que es beneficioso para el ser humano en muchos aspectos. Estas cuestiones se tratan en la sección La leche y la salud humana.

Los ácidos grasos están dispuestos en la molécula de triglicéridos (Figura 1) de una manera específica. La mayoría de los ácidos grasos de cadena corta se encuentran en la posición de carbono inferior de la molécula de triglicéridos, y los ácidos grasos más largos tienden a estar en las posiciones media y superior. La distribución de los ácidos grasos en la columna vertebral de los triglicéridos afecta al sabor y a las propiedades físicas y nutricionales de la grasa láctea.

Propiedades físicas de la grasa láctea

La grasa láctea se funde en un amplio rango de temperaturas, desde aproximadamente -40°F (-40°C) hasta 104°F (40°C). Esto se ilustra mejor con la firmeza de la mantequilla a la temperatura del refrigerador frente a la temperatura ambiente. A la temperatura del frigorífico, la mantequilla es sólida en un 50% aproximadamente, pero sólo lo es en un 20% a temperatura ambiente, razón por la cual se extiende más fácilmente a medida que aumenta la temperatura. Las propiedades de fusión de la leche son el resultado de los puntos de fusión de cada uno de los ácidos grasos que componen la grasa láctea y su disposición en la molécula de triglicéridos.

Los triglicéridos de la grasa láctea tienen forma de glóbulos. Los glóbulos están rodeados por una membrana de proteínas y fosfolípidos que los estabiliza en la fase sérica (agua) de la leche. El tamaño de los glóbulos nativos oscila entre menos de 1 µm y más de 10 µm. La distribución desigual del tamaño permite que los glóbulos más grandes floten en un proceso llamado cremación, lo que da lugar a una «línea de crema» en la parte superior del recipiente. La leche se homogeneiza para reducir el tamaño de los glóbulos grandes a menos de 1 µm, crear una distribución uniforme de los glóbulos en toda la fase de suero y minimizar el cremado.

Deterioro de la grasa láctea

La grasa láctea puede degradarse por acción enzimática, exposición a la luz y oxidación. Cada uno de estos procesos procede a través de diferentes mecanismos. Para más información, véanse las referencias citadas en la parte superior de esta página.

Las enzimas que degradan la grasa se llaman lipasas, y el proceso se denomina lipólisis. Las lipasas de la leche proceden de varias fuentes: la leche nativa, la contaminación bacteriana del aire, las bacterias que se añaden intencionadamente para la fermentación o las células somáticas presentes en la leche. Las lipasas eliminan los ácidos grasos de la columna vertebral de glicerol del triglicérido. Por lo general, la acción de la lipasa provoca sabores rancios indeseables en la leche. La pasteurización inactiva las lipasas y aumenta la vida útil de la leche. Sin embargo, en algunos quesos, como el queso azul y el provolone, se necesita una pequeña cantidad de lipólisis para conseguir el sabor característico.

La degradación inducida por la luz puede ocurrir con bastante rapidez en la leche y produce un mal sabor característico. La mayor parte de este mal sabor se debe a la degradación de las proteínas. El almacenamiento de la leche en recipientes opacos minimiza este proceso. La grasa de la leche también puede degradarse por un mecanismo clásico de oxidación química, el ataque del oxígeno a los dobles enlaces de los ácidos grasos. La oxidación de los fosfolípidos insaturados de la leche produce sabores desagradables que se describen como dolorosos, a pescado o metálicos.

Influencia de los tratamientos térmicos en la grasa láctea

La grasa láctea tiene un amplio rango de fusión, y se funde completamente a 40°C (104°F). Las condiciones típicas de pasteurización a alta temperatura y corta duración (HTST) no afectan a las propiedades funcionales y nutricionales de la grasa láctea. Los tratamientos térmicos superiores pueden estimular las reacciones de oxidación y causar el deterioro de la grasa y los malos sabores. Los tratamientos térmicos elevados, como la pasteurización a temperatura ultra alta (UHT), pueden alterar las proteínas de la membrana de los glóbulos de grasa de la leche y desestabilizar los glóbulos, provocando su coagulación.

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