Composicion de la leche tema 1

LA LECHE
Es un líquido secretado por las glándulas
lí glá
Composición Química de la Leche mamarias, tanto del ser humano (leche
de mujer), como de los animales
mamíferos, cuyo fin es servir de
mamí
alimento al recién nacido.
recié

Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá

FORMACIÓN DE LA LECHE
FORMACIÓ FORMACIÓN DE LA LECHE
FORMACIÓ

La oxitocina es secretada en la sangre
La unidad básica productora de leche en la
bá estimula la contracción de las células
contracció cé
ubre es pequeña y semejante a un bulbo con
pequeñ musculares provocando la eyección de la leche
eyecció
un centro hueco, llamado alveolo. La oxitocina esta mediada por la presencia de
Los alveolos están formados por una sola
está receptores específicos, donde la presencia de
especí
capa de células epiteliales responsables de
cé Mg+2 incrementa la afinidad de la oxitocina por
secretar la leche. los receptores.
Su función es triple:
funció La secreción de la leche esta regulada
secreció
primordialmente por mecanismos hormonales.
1. Remover nutrientes de la sangre
La biosíntesis de
biosí la leche se denomina
2. Trasformar los nutrientes en leche GALACTOPOYESIS
3. Descargar la leche.

FORMACIÓ
Biosíntesis de las Proteínas
Biosí Proteí Biosíntesis de las Proteínas
Biosí Proteí

Deben existir intercambios importantes de La entrada de los aminoácidos a su vez
aminoá
material de bajo peso molecular entre las células
cé depende de varios factores como la
secretoras adyacentes a través de uniones
travé concentración arterial de los aminoácidos y la
concentració aminoá
perforadas presentes en la célula secretora.
cé velocidad de flujo sanguíneo en la glándula
sanguí glá
mamaria, que juntos determinan la cantidad de
Las proteínas de la leche se sintetizan a partir de
proteí
aminoácidos que alcanzan la glándula por
aminoá glá
aminoácidos, los cuales son absorbidos del
aminoá
unidad de tiempo y al proceso de extracción por
extracció
torrente sanguíneo
sanguí
medio del cual la célula secretora efectúa la
cé efectú
Incluye dos fases: transferencia de los aminoácidos a través de la
aminoá travé
membrana basal.
a.La entrada a la célula y
a.La cé
Ya en el interior de la célula, los aminoácidos
cé aminoá
b.el metabolismo intracelular
b.el
pueden seguir varias rutas.

1

FORMACIÓ
FORMACIÓ
Biosí Proteí
Biosí Proteí
1.Polimerización para formar proteínas de la leche.
1.Polimerizació proteí
2.Son retenidos en la forma de
2.Son proteínas
proteí La entrada de nitrógeno y carbono de los
nitró
estructurales de la célula secretora.
cé aminoácidos esenciales de la sangre es suficiente
aminoá
para explicar la salida de estos aminoácidos en
aminoá
3.Sufrir reacciones metabólicas, para rendir CO2,
3.Sufrir metabó las proteínas de la leche, indicando que los
proteí
urea, poliaminas y/o aminoácidos no esenciales
aminoá aminoácidos
aminoá esenciales son tomados
4.Pasar inalterados a la leche, sangre o linfa.
4.Pasar exclusivamente del torrente sanguíneo, sin que
sanguí
la célula secretora sea capaz de sintetizarlos.
cé
La primera ruta es la mas importante para los
aminoácidos esenciales, la segunda y cuarta son
aminoá De los aminoácidos esenciales la metionina
aminoá
de menos importancia. (met) como la fenilalanina (phe) son factores
met) (phe)
limitantes primarios para la síntesis de proteínas
sí proteí
Para los aminoácidos no esenciales la importancia
aminoá de la leche, mientras que la treonina (thr) y lisina
(thr)
de las rutas es variable dependiendo de múltiples mú (lys) son factores secundarios en esta limitación.
lys) limitació
factores. Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá

FORMACIÓ
Biosí Proteí Biosíntesis de las Proteínas
Biosí Proteí

La hipótesis de la “señal”, dice que las proteínas
hipó señ al” proteí Un mecanismo de acuerdo con este modelo de
por secretarse son sintetizadas en cadenas “transferencia Directa”, las “señales” hidrofóbicas se
Directa” señales” hidrofó
polipeptídicas (preproteínas) con extensiones
polipeptí (preproteínas) unen a la membrana y forman un loop que penetra en
terminales de aminoácidos transitorias. Llamadas
aminoá la bicapa lipídica a medida que la cadena naciente
lipí
secuencias “señal”. Que interactúan con receptores
señ al” interactú crece.
específicos
especí en la membrana del retículo
retí Terminada la síntesis de las cadenas polipeptídicas,
sí polipeptí
endoplásmico.
endoplá smico. las proteínas de la leche son transportados al aparato
proteí
Esta unión dispara los mecanismos para obtener
unió de Golgi.
Golgi.
condiciones topológicas para la transferencia de las
topoló También se encuentran otras glicosiltransferasas y es
Tambié
cadenas nacientes a la cisterna del retículo retí probable que la glicosidación de las proteínas de la
glicosidació proteí
endoplásmico. Y la remoción de las señales por
endoplá smico. remoció señ leche ocurra en el aparato de Golgi, lo mismo que la
Golgi,
rompimiento proteolítico.
proteolí tico. fosforilación, así como la concentración de calcio.
fosforilació así concentració

FORMACIÓ
Biosí Proteí Biosíntesis de Lactosa
Biosí

La fosforilación de las caseínas en la glándula
fosforilació caseí glá La lactosa se sintetiza
mamaria sigue el siguiente mecanismo: únicamente de glucosa.
Las células
cé secretoras
Mg +2 absorben la glucosa y
Caseína (desfosforilada) + ATP
Caseí (desfosforilada) Caseína + ADP
Caseí convierten parte de esta en
galactosa y con ello proveen
las unidades necesarias para
la producción de la lactosa.
producció


2

FORMACIÓ
Biosíntesis de Lípidos
Biosí Lí Biosíntesis de Lípidos
Biosí Lí
El primer mecanismo considera al acido acético,
acé
donde se condensan unidades de 2 carbonos
La grasa se sintetiza en el citosol (medio hasta alcanzar el tamaño de la cadena de los
tamañ
acuoso del citoplasma) de la célula secretora.
cé diferentes ácidos grasos.
El segundo mecanismo considera al ácido β–
hidroxibutírico como el elemento a partir del cual
hidroxibutí
De la grasa solo el 25% de los ácidos grasos la síntesis de ácidos grasos comienza.
sí
que la componen son originados de la dieta, los
demás son sintetizados en la célula secretora.
demá cé Los ácidos grasos de cadena larga son
absorbidos de la sangre e incorporados en la
leche. Ocasionalmente la β-oxidación de los oxidació
ácidos grasos de cadena larga (C16 – C18) pueden
dar origen a ácidos grasos de 14 y 16 carbonos
respectivamente.

FORMACIÓ
LA LECHE: UN ALIMENTO CRUCIAL
Biosíntesis de Lípidos
Biosí Lí
Desde el punto de vista de composición:
composició
Mientras que las enzimas de la glándulaglá “La leche es un sistema compuesto por agua,
mamaria están caracterizadas en forma
está grasas, proteínas,
proteí azúcares,
azú vitaminas y
incompleta, existe alguna evidencia de que la minerales y otras sustancias en menor
ruta malonil CoA es una ruta importante en la concentración,
concentració
síntesis de ácidos grasos en la glándula.
glá En conjunto forman un
sistema fisicoquímico
fisicoquí
relativamente estable (dado
Los ácidos grasos insaturados parecen
a que todos los
formarse a partir de la deshidrogenación de los
deshidrogenació constituyentes se encuentran LECHE
ácidos grasos saturados correspondientes.
en equilibrio formando
dispersiones)”.
dispersiones)”

COMPOSICIÓN PROMEDIO DE LA LECHE DE
COMPOSICIÓ
VACA LA LECHE: UN ALIMENTO CRUCIAL

La leche es un buen alimento debido a la alta calidad
Componente Porcentaje medio Rango para las razas de sus proteínas, las cuales se dividen en dos
proteí
grandes grupos:
(Porcentajes medios)
Agua 86.6 85.4 - 87.7 Las caseínas que representan el 80% del total y
caseí
Grasa 4.1 3.4 - 5.1 Las proteínas del suero que representa el 20%
proteí
Proteína 3.6 3.3 - 3.9 restante.
Lactosa 5.0 4.9 - 5.0 Al conocer el comportamiento estas proteínas ante
proteí
Ceniza 0.7 0.68 - 074 cambios ya sea de naturaleza física, química o
fí quí
biológica ofrece las bases para explicar los cambios
bioló
que pueden acontecer durante la transformación de
transformació
la leche a diversos derivados de la misma.

3

COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE
COMPOSICIÓ CARACTERÍ
LA LECHE Composición media de la leche de mujer, de
Composició
vaca y de las hembras de otras especies
animales
La leche se puede considerar un líquido blanco y
lí
Proporción Materia Proteína Caseína Proteínas Lactosa Ceniza
opaco, puede presentar una tonalidad ligeramente de extracto grasa total en en % del suero en % en %
amarillenta, seco en % en % % en %

Mujer 12.4 3.8 1.0 0.4 0.6 7.0 0.2
Debe tener un sabor característico, puro, fresco y
caracterí Vaca 12.7 3.7 3.4 2.8 0.6 4.8 0.7
ligeramente dulzón; un olor igualmente característico Cabra 13.2 4.5 2.9 2.5 0.4 4.1 0.8
dulzó caracterí Oveja 19.3 7.4 5.5 4.6 0.9 4.8 1.0
y puro. Burra 5.8 0.6 1.4 0.7 0.7 6.1 0.4
Yegua 11.2 1.9 2.5 1.3 1.2 6.2 0.5
Debe tener también una consistencia (coherencia
tambié Rúfala 17.2 7.4 3.6 - - 5.5 0.8
entre sus partículas) homogénea y carecer de
partí homogé Camella 13.6 4.5 3.6 2.7 0.9 5.0 0.7
Llama 16.2 2.4 7.3 6.2 1.1 6.0 -
grumos y copos. Yak 17.3 6.5 5.8 - - 4.6 0.9
Anta 21.5 10.0 8.4 - - 3.8 1.5
Constituye una buena fuente de carbohidratos, Rena 33.1 16.9 11.5 - - 2.8 -
grasas y proteínas, así como de muchas vitaminas y
proteí así
minerales.

COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE
COMPOSICIÓ CARACTERÍ COMPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE
COMPOSICIÓ CARACTERÍ
LA LECHE LA LECHE

La composición de la leche de una especie en
composició
En la mayoría de países, la principal fuente de
mayorí paí particular también varía dependiendo de factores
tambié varí
leche proviene de la vaca, pero otros animales tales como
tales como las cabras, ovejas, búfalos, camellos y
bú
bueyes también son criados para aprovechar su
tambié La raza,
leche, particularmente en las zonas tropicales.
Tipo de alimento,
Las principales Densidad a 15°C 1.027 - 1.040 Estado nutricional del animal,
pH 6.5 - 6.7
características
caracterí Periodo de lactancia y de
Calor específico 0.93
fisicoquímicas
fisicoquí ordeño y
Punto de congelación .-0.55°C ordeñ
de la leche son: °Dornic 16 - 18
(dg. De ácido láctico/litro) Efectos del clima.

LA GRASA DE LA LECHE LA GRASA DE LA LECHE

Saturados
Butirico
El valor de la leche se ve afectado Caproico La fracción grasa de la leche
por su contenido de grasa. Los Caprilico constituye una emulsión de
esquemas de comercialización de
comercializació
Caprico
glóbulos esféricos con un diámetro
este producto se basan en el nivel
Laúrico
entre 2µm y 10 µm, según el
Miristico
de grasa que registra. Palmitico contenido graso de la leche.
Estearico
Cada glóbulo esta formado por
Está formada por la combinación
Está combinació Araquico
una capa superficial, la
física de triglicéridos, fosfolípidos
triglicé fosfolí Insaturados membrana, donde la disposición
(lecitinas y esfingomielinas),
esfingomielinas), Doble enlace
de sus componentes facilita la
Decenoico
ácidos grasos libres. Dodecenoico emulsión, y por un núcleo
Ácidos grasos
Tetradecenoico compuesto casi exclusivamente Representación de la
Representació
Oleico
presentes en la leche Dobles enlaces por triglicéridos. estructura del glóbulo
gló
Linoleico graso de la leche

4

GLUCIDOS DE LA LECHE LOS MINERALES
La leche contiene importantes minerales tales
En la leche podemos encontrar diversos
como el calcio y fosfatos. También se encuentran
Tambié
azucares como: lactosa, polióxidos a base de
polió presentes otros minerales como:
lactosa y fructuosa, N-Acetilglucosamina, N-
N- Acetilglucosamina, N-
acetilgalactosamina y ácidos sialicos.
sialicos. Yodo. Su concentración esta entre 0.01 y 0.3
concentració
mg por Kg.
La lactosa
Hierro y cobre. Con actividades catalíticas
catalí
La lactosa es el principal azúcar presente en la
azú parecidas, actúan en la oxidación de las grasas.
actú oxidació
leche, le confiere su sabor dulce característico.
caracterí Su concentración es variable.
concentració
Existen dos formas químicas de la lactosa: Alfa
quí Manganeso. La cantidad de este oscila con los
lactosa (37%) y Beta lactosa (63%). cambios estacionales, disminuye en primavera y
La lactosa es poco soluble en agua, teniendo un aumenta en verano.2 µg y 6 µg/100g.
máximo de solubilidad de 16.9 gramos en 100 Zinc. Su concentración disminuye conforma
concentració
gramos de agua a 15°C.
15° avanza la lactación. 300 µg y 500 µg/100g
lactació

LAS PROTEÍNAS DE LA LECHE
PROTEÍ
EL AGUA
•Constituidas principalmente por caseína,
caseí
La leche registra un contenido además de cantidades menores de otras
ademá
promedio de agua del 87%. proteínas como albúmina y globulina que se
proteí albú
encuentran en el suero de la leche y que resultan
A este nivel se disuelven los esenciales para prevenir enfermedades en los
componentes de la leche solubles en jóvenes.
agua, entre los que se incluyen vitaminas g/L.

tales como los complejos B y C. •Desde el punto de Protidos Totales 32

vista nutricional, la
La separación de ésta reduce su volumen de manera
separació Proteinas
leche representa 1. Caseina 25
significativa, contribuyendo a superar los problemas
una invalorable 2. Proteínas del Suero 5.4
de transporte y de almacenado. Albuminas 4.15
fuente de proteínas
proteí Globulinas 0.65
El efecto en la calidad nutricional de la leche de alta calidad. Proteosas 0.6
depende del método utilizado.
mé Compuestos Nitrogenados no proteicos 1.6


ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ
LECHE LECHE
Las caseínas
caseí Las caseínas
caseí

Su diámetro oscila entre 30 nm y 300 nm,
diá
Son aquellas fosfoproteínas que se precipitan
fosfoproteí contiene como promedio, un 92 % de proteína,
proteí
de la leche descremada por acidificación a pH
acidificació compuesto por αS1-, αS2-, β- y κ–caseína, con
caseí
4.6 a 20°C con bases en sus movilidades
20° una relación medida de 3:1:3:1, y un 8% de
relació
electroforéticas en gel en un medio alcalino con
electroforé componentes inorgánicos, principalmente fosfato
inorgá
o sin mercaptoetanol cálcico.
Como consecuencia de su fosforilación, las
fosforilació Estas micelas están formadas por sub micelas,
está micelas,
caseínas interaccionan entre si y con el fosfato
caseí casi esféricas, con diámetros entre 15 nm y 20
esfé diá
cálcico para formar unos complejos grandes y nm.
nm.
esféricos, las micelas.
esfé micelas.


5

PROTEÍ
LECHE LECHE
Las caseínas
caseí
Las caseínas
caseí

Las sub micelas se producen por interacción
interacció La leche líquida contiene aproximadamente un
lí
entre las zonas hidrofóbicas de las caseínas.
hidrofó caseí 2,7% de caseínas, definidas como proteínas que
caseí proteí
precipitan en la leche al adicionar un ácido hasta
La presencia de iones pH 4,6.
como el Mg+2, estabilizaría
estabilizarí
Existen diversos procesos para la manufactura de
el fosfato como fosfato
precipitados de caseínas ácidas y lácticas que
caseí lá
amorfo.
utilizan ácido clorhídrico, a un pH de 4,5 o
clorhí
Para la formación de las
formació fermentación con microorganismos para producir
fermentació
micelas es necesario tanto ácido láctico.
lá
la caseína como el Ca+2
caseí El cuajo precipita la caseína, sin que sea
caseí
Estructura de una sub micela
necesaria la adición de un medio ácido, usándose
adició usá
Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá en la fabricación deMarcial Silva/Dra. Bettit Salvá
fabricació Dr. queso.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS DE LA LECHE
PROTEÍ
LECHE
Las caseínas
caseí
Existen diferentes clases de caseínas,
caseí
dependiendo de sus características y funciones.
caracterí
FRACCIONAMIENTO DE LAS CASEINAS

Fracción Variante genética participación/total
de proteina
Caseina 75 - 85 %
Alfa S1 A, B, C, D 39 - 46 %
Alfa S2 A, B, C, D 8 - 11%
Kappa A, B 8 - 15%
Beta A1, A2, A3, B, C, D, E 25 - 35 %
Gamma A1, A2, A3, B 3-7%

MODELOS PROPUESTOS
PARA LA FORMACIÓN
FORMACIÓ
DE LA MICELA DE
CASEINA DE LECHE


6

PROTEÍ
LECHE

Las caseínas
caseí

Las caseínas solubilizadas
caseí
en tampón tris-glicina a pH
tampó tris-
8,6 pueden separarse
mediante electroforesis.

La existencia de las micelas de caseína depende
caseí
de interacciones entre cuatro tipos de caseínas y
caseí
del trifosfato de calcio, por ende su composición
composició
y estructura cambia ligeramente con la
temperatura, el procesado mecánico o el pH.
mecá

PROTEÍ
LECHE LECHE
Proteínas del suero
Proteí Proteínas del suero
Proteí

La α-lactoalbúmina es similar a la lisozima,
lactoalbú
Son estructuras típicas de proteínas globulares
tí proteí
pero la estructura de la primera es menos
compactas, su distribución es bastante uniforme
distribució
estable y más expandida.
má
(secuencia de residuos no polares, polares y
cargados).
La β-lactoglobulina está influenciada por la
está
presencia de un grupo sulfidrilo y de enlaces Proteínas del
Proteí
disulfuro. Lactosuero
La importancia del grupo sulfidrilo está está
influenciada por cambios conformacionales; éstos
conformacionales;
determinan la disponibilidad del grupo sulfidrilo
para reaccionar. Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá

REACCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ REACCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ
LECHE FRENTE AL TRATAMIENTO TÉRMICO
TÉ LECHE FRENTE AL TRATAMIENTO TÉRMICO
TÉ

La α-lactoalbúmina, la albúmina del suero y la
lactoalbú mina, albú Al calentar el suero sus proteínas desnaturalizadas
proteí
inmunoglobulina también se asocia con la
tambié sufren agregamiento, éste es escaso por encima de
agregamiento,
caseína. Estas reacciones influyen mucho en las
caseí un pH de 6,6.
propiedades de las micelas de caseína
caseí
A pH menor su estabilidad disminuye al principio
por ejemplo, al precipitar la para alcanzar un mínimo
mí a un pH de
caseína de la leche calentada al
caseí aproximadamente 4,5.
pH isoeléctrico
isoelé las proteínas
proteí Al calentar se escinden los tioles de la cisteína por B-
cisteí B-
termodesnaturalizables del suero eliminación, formándose radicales de dehidroalanina.
eliminació formá dehidroalanina.
se incluyen en el precipitado. Por ejemplo, el calentamiento a pH=6,9 y a 97°C 97°
Observación empleada en pruebas
Observació durante 80 minutos produce unos 0,15 mol de
de estimación de intensidad del
estimació dehidroalanina por mol de proteína, lo que equivale a
proteí
tratamiento térmico. Silva/Dra. Bettit Salvá
té Dr. Marcial un 15% aproximadamente Silva/Dra. Bettit Salvá de Cys.
Dr. Marcial de los restos Cys.

7

REACCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ REACCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE LA
PROTEÍ
LECHE FRENTE AL TRATAMIENTO TÉRMICO
TÉ LECHE FRENTE AL TRATAMIENTO TÉRMICO
TÉ

Cerca de 0°C: la agregación de las micelas de
0° agregació La pasteurización y la esterilización UHT
pasteurizació esterilizació
caseína es muy difícil de alcanzar.
caseí difí causan la desnaturalización de fracciones
desnaturalizació
sustanciales de las proteínas del suero,
proteí
La disminución de la temperatura aumenta la
disminució particularmente de la β-lactoglobulina, que
lactoglobulina,
voluminosidad,
voluminosidad, probablemente la repulsión
repulsió interaccionan con la κ-caseína.
caseí
esférica,
esfé
Incrementa ligeramente la actividad del calcio. Esta interacción, implica un
interacció
intervalo tiol-disulfuro, altera
tiol-
Al aumentar la temperatura con estos
las propiedades de la superficie
parámetros sucede todo lo contrario.
pará
micelar,
micelar, interacción de las
interacció
La temperatura influencia en la naturaleza del gel micelas con el fosfato cálcico y
cá
o precipitado formado por la acidificación.
acidificació a la estabilidad micelar.
micelar.

TURBIDEZ DE LA LECHE PIGMENTOS LACTEOS

La leche contiene dos pigmentos:
La leche es un líquido opalescente que parece
lí Caroteno
blanco si el espesor es suficiente.
Colorante amarillo, existe bajo dos formas.
Este aspecto característico
caracterí resulta
Colorea la fase grasa. La leche entera rica en
principalmente de la dispersión de la luz por las
dispersió crema presenta una ligera coloración debido a
coloració
micelas de fosfocaseinato de calcio. los forrajes que contienen caroteno.
Los glóbulos grasos dispersan igualmente la
gló La mantequilla fabricada
luz, pero intervienen poco en la opalescencia a partir de esta leche es
blanca, amarilla. La ausencia de
La leche sirve frecuentemente de punto de este pigmento en la leche
comparación, y así se habla de “aspecto lácteo”,
comparació así lá cteo” desnatada la hace
de líquido “lechoso”, etc.
lí lechoso” aparecer de un tono
Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá
blanco-azulado Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá
blanco-

PIGMENTOS LACTEOS

La Riboflavina (vitamina B2)
Pigmento amarillo-verdoso fluorescente, que no
amarillo-
se pone de manifiesto más que en el lactosuero.
má
Cuando disminuye la proporción de caseína, el
proporció caseí
líquido toma un aspecto grisáceo, más o menos
grisá má
translúcido; caso especial del calostro del primer
translú
día, así como la leche de fuerte retención y de
así retenció
algunas patologías.
patologí

Dr. Marcial Silva/Dra. Bettit Salvá

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