EFECTO DE ENVASES CON ANTIOXIDANTES LECHE ENTERA EN POLVO

1. INTRODUCCIÓN

La leche constituye un alimento básico para los humanos, especialmente en los niños ya que aporta los nutrientes esenciales para su crecimiento y desarrollo. La lactancia materna ha constituido siempre el modo de alimentación natural exclusivo de los recién nacidos y los niños lactantes. En el siglo XX, la alimentación artificial, basada esencialmente en el empleo de leche de vaca, ha experimentado un gran auge en los países industrializados, donde esta modificación del comportamiento responde a una necesidad social (FAO, 1997).

Este cambio radical solo fue posible gracias a los nuevos procedimientos tecnológicos que permitieron una mejor conservación e higiene de la leche, por ejemplo la deshidratación, proceso que consiste en llevar por debajo del 4% la humedad de la leche, el bajo contenido de agua evita el crecimiento de microorganismos, pero si la leche no fue descremada, se presenta la oxidación de los lípidos y puede provocar alteraciones como enranciamiento de la leche y el producto de estas reacciones puede participar en pardeamiento no enzimático si la actividad de agua lo permite (Kirk y col., 2000).

La importancia del estudio de la leche en la nutrición humana y de su conservación, se debe a la cantidad de los diversos elementos nutritivos que favorecen un crecimiento armonioso, la leche se compone de: proteínas, lactosa, enzimas, grasas, vitaminas, minerales y sales minerales, entre las vitaminas existen las hidrosolubles y liposolubles, destacándose la vitamina A entre las liposolubles y la vitamina B2 entre las hidrosolubles (Badui, 1993).

La palabra vitamina indica una sustancia esencial para la vida. Son compuestos orgánicos necesarios para el cumplimiento normal de las funciones vitales que el cuerpo humano no es capaz de sintetizar, siendo necesario recurrir a fuentes externas. Lo anterior hace necesario adicionar vitaminas a determinados alimentos para disminuir las carencias en la dieta y prevenir enfermedades. No obstante, algunas vitaminas no son lo suficientemente estables y pueden degradarse durante el tratamiento y conservación del alimento. Como la vitamina A, que se degrada por la oxidación y acción de la luz, en el caso de la vitamina B2 es sensible a la degradación por luz y a medios con un pH alcalino, debido a esto la determinación del contenido vitamínico de un alimento además de ser importante desde el punto de vista nutricional, se convierte en un parámetro de calidad. Es necesario envasar la leche para asegurar su calidad y alargar su vida de anaquel. La leche se deteriora con facilidad en condiciones de almacenamiento inapropiadas (alta temperatura, exposición a la luz, contacto con el oxígeno), y por la sensibilidad de sus nutrientes estos pueden perderse durante su almacenamiento en esas condiciones (Kirk, y col.2000). La rancidez, este defecto de oxidación está relacionado con la materia grasa, la presencia de oxígeno y de algunos metales pesados favorece su aparición. El desarrollo de los sabores de oxidación es el factor más limitante para la conservación de la leche entera en polvo (Míngues-Mosquera y cols., 2001).

Para contrarrestar los efectos de la oxidación en la leche entera en polvo se hace uso de los antioxidantes capaces de retardar o prevenir el desarrollo de la rancidez en los alimentos, extendiendo la vida de anaquel del alimento y reduciendo las pérdidas nutricionales (Fennema, 2000).

2. ANTECEDENTES

Los productos alimenticios con alto contenido de humedad tienen una vida de anaquel corta, debido principalmente al deterioro por el crecimiento microbiano y las reacciones físicas, químicas y enzimáticas que se llevan a cabo. Deshidratar los alimentos quitando el mayor porcentaje de humedad es una forma de preservarlos que se práctica desde hace siglos. Los alimentos deshidratados tienen una extensa vida de anaquel si se empacan y almacenan apropiadamente. La leche entera en polvo es el principal ingrediente lácteo usado extensamente en la industria alimenticia, ya que sus propiedades la convierten en un producto adecuado, para el uso en un amplio rango de productos (Shakeel y col., 2003).

El comercio mundial de los productos lácteos no contempla la leche cruda por su naturaleza perecedera. En volumen, la leche entera en polvo es el producto lácteo comercializado más importante. Así, las transacciones internacionales se sustentan principalmente en leche en polvo, dada la facilidad para su almacenamiento y transporte como se observa en el Cuadro 1 (FAO, 2008).

Como se puede observar México es el segundo país latinoamericano importador de leche en polvo, por eso es importante conocer los factores que afectan su calidad durante el proceso de almacenamiento y comercialización. La comercialización de leche en polvo en el país necesita del aporte de la investigación científica para poder alargar la vida de anaquel de este producto, debido a que durante el almacenamiento su estabilidad depende de una serie de procesos químicos y físicos que alteran el sabor, el color, las propiedades nutritivas y la solubilidad del producto, adicional a esto la oxidación lipídica es el tercer tipo de deterioro que sufre la leche entera en polvo, después de la cristalización de la lactosa y de las reacciones de Maillard (Thomsen y cols., 2005)

Cuadro 1. Principales países importadores de leche entera en polvo en el año 2007.

PAIS IMPORTACIÓN

(miles de ton)

Perú 1,400

Filipinas 1,380

Rusia 1,350

Indonesia 1,300

Vietnam 1,310

México 1,250

Egipto 1,220

Tailandia 1,200

Fuente: FAO, 2008

2.1 Leche Entera en Polvo

La leche en polvo o leche deshidratada es un producto de fácil conservación y presenta la ventaja de contener todo el extracto seco de la leche en un volumen muy reducido, lo que supone un importante ahorro en el transporte y almacenamiento. Hay varios tipos de leche en polvo: según su composición puede ser leche en polvo entera o leche en polvo desnatada. La presencia de oxígeno, de algunos metales pesados y la ausencia de agentes antioxidantes favorecen la rancidez y oxidación de la materia grasa de la leche. (Amito, 1997). La velocidad de autooxidación aumenta notablemente al disminuir la actividad de agua, pero para evitar otras alteraciones, la actividad de agua debe ser lo más baja posible. Además también existe el deterioro causado por las reacciones de Maillard que se intensifican al aumentar la temperatura y el contenido de humedad, que causan pardeamiento y el desarrollo de sabores y olores indeseables. Para mantener la autooxidación dentro de unos límites razonables durante un periodo de tiempo prolongado, es necesario tomar una serie de medidas:

• Ajustar el contenido de humedad del polvo al valor más alto posible sin desencadenar una reacción de Maillard demasiado rápida, el porcentaje de agua idóneo es de 2.5-3%.

• La eliminación de la máxima cantidad de oxígeno posible.

• Envasar el producto en polvo de forma que quede protegido del aire y de la luz.

• Tomar medidas muy rigurosas para evitar la contaminación de la leche con cobre.

• Homogenizar intensamente el concentrado (Walstra y cols., 2001)

Durante el proceso, la distribución, almacenamiento y mercadeo de la leche está puede ser expuesta a la luz solar o artificial. Los cambios en el sabor de la leche, como la pérdida de vitaminas y otros nutrientes son atribuidos a las reacciones químicas en la leche, inducidas por luz con longitudes de onda por debajo de los 550nm (Robertson, 1993).

2.2 Vitaminas de leche entera en polvo

Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para la vida, que no son sintetizados por el organismo. Debido a esto, es necesario que se obtengan a través de la alimentación. En la leche hay muchas y variadas vitaminas, entre las cuales se destacan la A, la D, y algunas del grupo B, pero existen otras vitaminas que, a pesar de encontrarse en una muy pequeña proporción, resultan importantes para la alimentación humana (Fox-Cameron, 1992).

2.3 Retinol o Vitamina A

El retinol es el alcohol primario derivado de la asociación de cuatro unidades de isopreno, como se muestra en la Figura 1, es un sólido de color amarillo pálido que es soluble en aceites y grasas pero que es sólo muy ligeramente soluble en agua. Se le considera la forma activa de la vitamina A, debido a que puede oxidarse fácilmente por efecto enzimático para dar lugar a otros compuestos metabólicamente activos como el 11-cis-retinal y el ácido retinoico. El cis-retinal es necesario para la visión nocturna, y las deficiencias causan ceguera. Se ha descubierto que el ácido retinoico estimula la división de las células, y que estas dos substancias son mediadores de la diferenciación y proliferación celular. Los vertebrados no son capaces de sintetizar los compuestos con actividad de vitamina A, ni sus precursores los carotenoides, sintetizados exclusivamente por plantas y microorganismos (Robinson, 1991).

Figura 1. Estructura química de la vitamina A.

Fuente: (Mandel, 1985)

2.3.1 Función de vitamina A

La función más conocida de la vitamina A es la visión. Existe una enzima, retinol deshidrogenasa, dependiente del NAD (Nicotinamida adenina dinucleotide), que cataliza la oxidación del retinol al trans-retinal para que intervenga en la química de la visión. Después de la isomerización catalizada

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