Inestabilidad de la leche

Anna Jubert y Juan Echeverría

Fuente: Guía Solomamitis del asesor en calidad de leche

El término inestabilidad de la leche hace referencia a la pérdida de los equilibrios que mantienen las micelas de caseína en suspensión y se manifiesta como la formación de precipitado o coágulo de las caseínas (Kruif, 1999).

Antes de someter la leche a un tratamiento térmico es preciso asegurarse de su estabilidad ante el calentamiento que va a sufrir (estabilidad térmica o termoestabilidad), es decir, su capacidad para resistir altas temperaturas de procesamiento sin presentar coagulación o gelificación visibles (Singh, 2004).

Existen, con este fin, diversas pruebas de sencilla y rápida ejecución. La prueba más ampliamente utilizada es la del alcohol: esta prueba es aplicada en las plantas procesadoras en la recepción de la leche, para detectar problemas de termoestabilidad en la leche cruda (Guo et al., 1998; Raynal-Ljutovac et al., 2007). Mediante esta técnica se puede observar la desestabilización coloidal de la micela de caseína, por el efecto desnaturalizante del alcohol (O’Connell et al., 2001), produciéndose una floculación provocada por la variación de los niveles de calcio iónico, fosfato y citrato, dependiendo del pH y de la fase líquida.

Las leches con elevada carga bacteriana y una elevada acidez o de vacas con mastitis o adulteradas reaccionan positivamente a la prueba del alcohol, ya que la acción de las bacterias sobre la lactosa produce ácidos que modifican las estructuras proteicas y la leche se coagula cuando se somete a ebullición o se mezcla con alcohol.

Igualmente, una leche calostral, donde la acidez es muy elevada y por lo tanto el pH inferior (a causa de su elevado contenido en proteínas), los valores de calcio iónico son elevados y el recuento celular es alto, se coagula con la prueba del alcohol (da positivo a la prueba del alcohol).

Pero hay que tener en cuenta que la reacción de la leche no es debida solo a la fermentación provocada por los microbios, sino a los propios cuerpos químicos que integran la leche.

Así pues, la inestabilidad no solo se debería a la actividad proteolítica, sino también a procesos fisicoquímicos en la micela de caseína (Venkatachalam et al., 1993). Es así como frecuentemente las muestras de leche resultan positivas a la prueba de alcohol sin estar ácidas (Ponce y Hernández, 2001).

Existen leches que coagulan con el alcohol a pesar de ser limpias (bajos recuentos bacterianos) y sin acidez desarrollada (con medidas de acidez normal), ni provenir de vacas con mastitis o estar adulteradas (aguado). Muchas veces estas leches después de un tiempo de almacenamiento en frío regresan a la normalidad en la prueba del alcohol.

Problema de inestabilidad láctea: aparición de leche que reacciona positivamente a la prueba del alcohol, con valores de pH y acidez normales y recuento de bacterias totales dentro de los valores adecuados, que no proviene de vacas con mastitis (recuento de células somáticas adecuado), lactaciones largas o está adulterada con agua u otros compuestos.

Correlación entre la prueba del alcohol y la termoestabilidad de la leche

En la actualidad, en nuestro país, dado el incremento de leches UHT/esterilizadas en el mercado, la prueba del alcohol aplicada en la recepción de leche en las plantas procesadoras se efectúa con un alcohol etílico que va del 78 al 80 %, a pesar de que el Real Decreto 1728/2007 establece un alcohol del 68 %.

Hay estudios que indican que el uso de esta prueba para clasificar leches en las industrias lácteas según la intensidad del tratamiento térmico que se les va a aplicar no sería el más adecuado. En estos estudios (INTA Rafaela) indicaron que cuando la prueba del alcohol detectó una leche inestable, esta tuvo el 60 % de posibilidades de ser inestable térmicamente. Pero así también, cuando se detectó una muestra estable al alcohol, esta tuvo una posibilidad del 50 % de ser inestable térmicamente. Por ello se debería considerar la conveniencia de reemplazar la prueba del alcohol por parámetros de calidad que estén más vinculados a la estabilidad térmica: pH, acidez, urea, minerales y perfil proteico.

Factores que ocasionan la inestabilidad de la leche

Factores nutricionales

Esta alteración en las propiedades fisicoquímicas de la leche y la pérdida de la estabilidad de la caseína, haciéndola positiva a la prueba del alcohol, se asocia principalmente a factores nutricionales que implican trastornos metabólicos y ruminales de la vaca lechera. Esto se debe a:

• Fallos en el balance de alimentos de la vaca lechera de forma mantenida (situaciones de estrés nutricional mantenido), bajo consumo de materia seca y alto contenido de fibra cruda (época de sequía estival), bajo aporte de nitrógeno.

• Cambios bruscos en la dieta (cambios de dietas de fibra y alto contenido de MS a exceso de concentrados).
• Calidad y tipo de alimentos:
• Aquellos que aportan altos niveles de carbohidratos fácilmente fermentables y acidóticos, ensilajes de mala calidad.
• Pastoreo, sobre todo pasto de elevado contenido en agua y corto tiempo de reposo.
• Vacas de elevada producción en el primer tercio de lactancia con grandes diferencias entre aporte y requerimientos, animales de alto potencial genético y una condición corporal deficiente.

 

 

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Las lactancias desarrolladas durante la sequía estival sufren un estrés alimentario por lo que podrán presentar inestabilidad láctea.

 

Estos factores alteran el equilibrio fisiológico y metabólico, incluyendo los mecanismos involucrados en la síntesis y secreción láctea en la glándula mamaria, alterando la composición y las características o propiedades fisicoquímicas de la leche, provocando una disminución de su capacidad tampón, una disminución de su estabilidad térmica y una alteración de su equilibrio mineral.

Por lo tanto, el deterioro de la condición corporal de los animales y la ocurrencia de trastornos metabólicos, asociado a una menor disponibilidad y calidad del alimento, comprometen las funciones de la glándula mamaria y finalmente la calidad de la leche. Esta leche anormal se caracteriza por ser inestable térmicamente, con alteraciones en los sólidos y con un desequilibrio mineral. Como consecuencia, se produce una pérdida de la aptitud para su procesamiento industrial, que posteriormente repercute en los bajos rendimientos en quesos y en pérdidas en la calidad del producto final.

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Las siguientes tablas muestran los hallazgos de diferentes autores de las variaciones de la leche inestable con respecto a la leche normal.

 

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Las bajas concentraciones en los minerales y los desequilibrios entre el calcio iónico y el calcio coloidal, y de este con el fósforo, parecen ser una expresión de las causas de la inestabilidad y de que la prueba del alcohol sea positiva (Zanela et al., 2006a y b).

De manera general, la leche inestable presenta una composición química diferente a la leche normal, principalmente en los parámetros lactosa y sólidos no grasos, que se encuentran disminuidos; con relación a los minerales, la leche inestable presenta valores más elevados de sodio, cloro (cloruros) y potasio.

Las conclusiones extraídas del estudio sobre la inestabilidad de la leche asociada a componentes lácteos y a la estacionalidad en vacas en pastoreo de Barchiesi-Ferrari y colaboradores (2007) son:

• Existe una estrecha relación entre los componentes nutricionales de la ración, sobre todo fibra cruda y materia seca, y la incidencia de resultados positivos en la prueba del alcohol.
• En los casos negativos a la prueba del alcohol se observa una alta correlación entre el contenido de materia seca y una mayor concentración de fosforo lácteo, además de una alta correlación con menores concentraciones de fibra cruda en la dieta.
• Los componentes proteína cruda láctea y lactosa, proteína cruda láctea y fósforo lácteo y proteína cruda del alimento y lactosa presentan mayores correlaciones entre sí.
• Las lactancias que se desarrollan durante el periodo de sequía estival sufren mayor estrés alimentario, por lo cual son más propensas a presentar inestabilidad láctea. Existen otras causas o factores, aparte de los nutricionales, que influyen en la composición láctea y en sus características fisicoquímicas y, como consecuencia, que afectan a su estabilidad, como son los factores ambientales, de manejo y sanitarios de los animales.

Factores no nutricionales

Entre los factores no nutricionales que influyen en la composición de la leche se encuentran:

1. La raza (Hernández y Ponce, 2005): vacas con alto potencial genético.
2. Los factores genéticos: el polimorfismo genético de la caseína (Williams, 2002; Raynal- Ljutovac et al., 2007), predisposición genética vinculada con el polimorfismo de la caseína k (predominancia de alelos AA y AB de la caseína k).
3. Los factores ambientales/nivel de producción: los factores ambientales en la mayoría de los casos afectan directamente al nivel de consumo de los animales, dando como resultado variaciones significativas en la producción de leche y en la composición. Por encima de los 30 °C se reduce la producción de leche, además de los niveles de grasa y proteína, debido a la reducción del ingreso de energía a través de la dieta.
4. Época del año/factores estacionales: muchos estudios constatan que la estabilidad térmica presenta un comportamiento estacional y que este comportamiento está asociado a las variaciones estacionales de las concentraciones de calcio iónico, de sodio más potasio y de las proteínas del suero. Es más frecuente la inestabilidad en primavera que en otoño.

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5. Periodo de lactancia: influencia del periodo de lactancia, especialmente al inicio y al final de la lactación. En el primer tercio, y en relación con el pico de lactancia, se registran las menores concentraciones de grasa, proteína y sólidos de la leche, situación que se invierte al final de la lactancia. Numerosos autores han estudiado los factores que afectan a la estabilidad de la leche frente al alcohol y han observado que tanto la estabilidad del alcohol como el valor de pH de la leche son una característica para cada leche individual y que los valores de estos parámetros están influenciados por el estado de lactancia. La estabilidad del alcohol en función del pH ya fue establecida por Mitamura en 1937. Este autor observó que la estabilidad de las leches es menor a principios de la lactancia y que se hace más estable a medida que esta avanza.
   A principios de la lactancia los pH en la leche son ácidos (valores más bajos) y esto estaría asociado a un mayor contenido en calcio iónico libre, siendo menor el contenido de calcio combinado con un aumento en el contenido de calcio soluble (o iónico), que hace a la leche más inestable a la prueba del alcohol (Horne y Parker, 1981). La menor estabilidad a la prueba del alcohol a finales de la lactancia está asociada con el aumento de los valores de pH en la leche (Donnelly y Horne, 1986).
   Así pues, los valores de SBR (balance de sales solubles: Ca + Mg/fosfato + citrato) cambian durante la lactación, siendo su valor elevado a principios de la lactancia (del orden de 0,85). Este declina rápidamente a valores cercanos al 0,6 para aumentar nuevamente a partir de la mitad y finales de la lactancia. Esto es debido a cambios en el contenido del calcio iónico. Se aprecian valores superiores de calcio iónico (Ca²⁺⁾ durante el periodo calostral (hasta 10 días posparto), en el primer tercio de la lactancia (11-100 días) y en el último tercio (201 a <300 días), con relación al segundo tercio (101-200 días).
   Como conclusión podemos decir que el incremento de calcio iónico (forma soluble) a principios y finales de la lactancia es uno de los factores que hacen disminuir la estabilidad de la leche frente a la prueba del alcohol. Por esta razón, las explotaciones con un elevado porcentaje de animales al principio o final de la lactación pueden tener mayores posibilidades de obtener resultados positivos en la prueba.
   Los estudios demuestran que la estabilidad a mitad de la lactancia es mayor que a principios y finales de la misma (Negri, 2001).
    
6. Salud de la ubre y del animal: particularmente respecto a la acidosis ruminal y la mastitis. Muchos componentes de la leche se alteran por la mastitis. La inflamación de la glándula hace que puedan pasar más proteínas del suero (seroalbúmina, globulinas y plasminógeno que se transforma en plasmina). Las bacterias causantes de la infección generan lipasas y proteasas que degradan las proteínas y grasas lácteas, particularmente la caseína.
7. Presencia de células somáticas, contenido celular: en una leche fresca anormal (patológica) hay una fuerte disminución de los componentes elaborados por la mama, tales como los citratos, fosfatos y la caseína, que con el ácido carbónico constituyen los elementos ácidos de la leche y, por lo tanto, esta leche anormal tendrá frecuentemente una reacción alcalina. Decimos frecuentemente porque estas leches anormales pueden dar reacciones ácidas a causa del desarrollo excesivo de microorganismos en la mama, que al fermentar la lactosa producen ácido láctico que compensa la alcalinidad primitiva.

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