Efecto-del-concentrado-de-lactosuero-en-el-desarrollo-de-un-yogurt-batido-parcialmente-deslactosado-y-bajo-en-caloras

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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
CUAUTITLÁN 
 
 
 
 
 
 
 T E S I S 
 
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 
 
 INGENIERA EN ALIMENTOS 
 
 
 P R E S E N T A N: 
 
AGUILAR ALEJO MARGARITA 
FILIO HERNÁNDEZ SANDRA RUTH 
 
 
 
 CUAUTITLÁN IZCALLI, EDO. DE MÉXICO 2014. 
 
 
“Efecto del concentrado de lactosuero, en el desarrollo de 
un yogurt batido, parcialmente deslactosado y bajo en 
calorías.” 
 
ASESORAS: Dra. Sara E. Valdés Martínez 
 Dra. Ma. Eugenia Ramírez Ortiz 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
DE MÉXICO 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UJ'I.'1DAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
Vm VEI\'IDAD }:iAc:¡olli 
Av'J1>n'MA DE 
O. N. A. /.\.' 
ASUNTOf:~01P"0';;!.m~:Q'.I3·ATOlUO 
t-:l!p-2'~!úm:s·Cü'"A'D'ii~ !.t~W M.EXlc:,O 
DRA. SUEMI RODRÍGUEZ ROMO 
DIRECTORA DE LA FES CUA UTITLAL'I 
PRESENTE 
~~"f~' 
:§.,,,*~:$ 
~ •. ;ti:-:J t~ ·'i;p('f.l. : 
, 
Y...'!S ;'-;~lf" r 
ATN: LA ARACELI HE~~~RNÁNDEZ 
Jefa del DepartanfM'ili'ne Exámenes 
P ro fes ion a I es:f(¡~W,\nimSllc u a u ti t1á n. 
: :( {I iW!\'~S PHOFi::S(lt.i.\.Lt ' 
Con base en el Reglamento General de Exámenes, y la Dirección de la Facultad, nos penmitimos a 
comunicar a usted que revisamos el: Trabajo de Tesis 
Efecto del concentrado de lactosuero, en el desarrollo de un yogurt batido, parcialmente deslactosado y 
bajo en calorías 
Que presenta la pasante: Margarita Aguilar Alejo 
Con número de cuenta: 406033419 para obtener el Título de: Ingeniera en Alimentos 
Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL 
correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI RAlA HABLARA EL ESpjRITU" 
Cuautitlán Izcalli, Méx. a 16 de agoslo de 2013. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE 
PRESIDENTE -,D::.:,:.:;a:.;. S",a=-,a=-E=s",th",e=-'--,V-=al::;d:.:é=-s M= a'-'rt=in=ez=---____ ~.._"". _ .. ~ ~~~~~~~5 
VOCAL lBQ. Saturnino Maya Ramí,ez 
SECRETARIO Dra. Carolina Moreno Ramos 
l er. SUPLENTE lA. Patricia Muñoz Aguila, 
2do. SUPLENTE M. en C. Guadalupe Amaya León 
NOTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el dfa y hora del Examen Profesiona l (art. l27). 
HHA/lac 
 
 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPART AMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
V);{IVE1\'IDAD i'lA(,IO.>iAl 
AVl'lf'MA DE 
M.<1IC,O 
~~'~!. , - .~~ DRA. SUEMI RODRíGUEZ ROMO 
DIRECTORA DE LA FES CUAUTITLAN 
PRESENTE [;;:,~"t'."h"¡¡ili 't'1' ~l/'~'" 
ATN: L.A. ARACELI HE~;~~ÁL'IDEZ 
Jefa del Depa~amerito d~Exámenes , RT r /.~ ¡'lo >, 
Profesionale ,S~11~·u!f!E~ru a utitlán. 
tX~ , ~r:ts1h ~~~taNkLt ~ 
Con base en el Reglamento General de Exámenes, y la Dirección de la Facultad, nos penmitimos a 
comunicar a usted que revisamos el: Traba jo de Tesis 
Efecto del concentrado de lactosuero, en el desarrollo de un yogur! batido, parc ialmente deslactosado y 
bajo en calorías 
Que presenta la pasante: Sandra Ruth Fil io Hernández 
Con número de cuenta: 406087034 para obtener el Ti tulo de: Ingeniera en Alimentos 
Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL 
correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI RAZA HABLARA EL EspiRITU" 
Cuautillán Izcalli, Méx. a 16 de agosto de 2013. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
PRESIDENTE ....=.=.=.==....c=N=OMBRE==-------_ ~~. / : Dra. Sara Esther Valdés Martínez ~ ~ 
VOCAL lBQ. Saturnino Maya Ramirez 
SECRETARlO Dra. Carolina Moreno Ramos 
l er. SUPLENTE IA. Patricia Muñoz Aguilar 
2do. SUPLENTE M. en C. Guadalupe Amaya León 
NOTA: los sinodales suplentes están Obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 127). 
HHA/iac 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Gracias a Dios Todopoderoso por ser mi guía y confidente en los 
momentos más difíciles y por brindarme la gracia de disfrutar este 
momento. 
A mi esposo y mi hijo por ser el motor de mi vida y por no permitir 
que abandone mis sueños. 
A mis padres y hermanos por todo el apoyo brindado, pero en 
especial a mi madre por su cariño, ya que es mi ejemplo de vida. 
A mis amigas Sandra y Anita por apoyarme incondicionalmente y 
por enseñarme el significado de la amistad. 
A mis asesoras por su paciencia y apoyo para la realización de este 
proyecto. 
 
Margarita Aguilar Alejo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Gracias a mi Dios porque tu gracia fue suficiente, capaz de 
conmover el corazón de muchas personas, sólo para bendecirme. 
A mi familia, quiero que sientan que el objetivo logrado también es 
de ustedes y que la fuerza que me ayudo a conseguirlo fue su apoyo. 
Gracias a Mago y Anita, que siempre estuvieron prestas para 
brindarme toda su ayuda. 
A mis profesores que influyeron con sus lecciones y experiencias 
para formarme como una persona preparada. 
 
 
Sandra Ruth Filio Hernández 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
i 
 
ÍNDICE 
 
ÍNDICE DE TABLAS. v 
ÍNDICE DE FIGURAS. vii 
TERMINOLOGÍA. ix 
RESUMEN. xi 
INTRODUCCIÓN. 1 
 
CAPITULO 1. GENERALIDADES 
1.1 Leche. 3 
1.1.1 Componentes de la leche de vaca. 3 
1.1.2 Especificaciones de la leche. 8 
1.1.3 Técnicas de andén para la valoración de calidad de la leche. 10 
1.2 Leche en polvo. 12 
1.2.1 Especificaciones de la leche en polvo. 12 
1.3 Suero de leche. 14 
1.3.1 Producción de suero. 14 
1.3.2 Actividad biológica de las proteínas de suero. 15 
1.3.3 Efecto de los tratamientos térmicos sobre las proteínas séricas. 16 
1.3.4 Concentrados de proteína de suero. 17 
1.3.4.1 Obtención de concentrados de proteína de suero. 17 
1.3.4.2 Concentrado de proteína de suero WPC 34. 18 
1.4 Yogurt. 21 
1.4.1 Composición química. 21 
1.4.2 Clasificación del yogurt. 22 
1.4.3 Especificaciones del yogurt. 23 
1.4.4 Yogurt parcialmente deslactosado. 24 
 Ingeniería en Alimentos 
ii 
 
1.4.4.1 Uso de enzimas para la hidrólisis de la lactosa. 25 
1.4.4.2 Mecanismo de acción de la enzima. 26 
1.4.4.3 Inactivación de las enzimas. 27 
1.4.5 Proceso para la elaboración de yogurt batido. 28 
1.4.5.1 Descripción del diagrama de proceso. 29 
1.4.6 Cultivos iniciadores. 32 
1.4.6.1Bioquimica de la fermentación. 34 
1.4.7 Uso de estabilizantes y gelificantes en el yogurt. 35 
1.4.8 Base de fruta para yogurt. 39 
1.4.8.1 Composición química. 40 
1.4.8.2 Especificaciones microbiológicas. 40 
1.5 Reología. 41 
1.5.1 Variables involucradas en la evaluación del comportamiento 
 Reológico. 42 
1.5.2 Comportamiento reológico de los fluidos. 43 
1.5.2.1 Newtonianos. 43 
1.5.2.2 No newtonianos. 44 
1.5.2.2.1 Fluidos independientes del tiempo. 44 
1.5.2.2.2 Fluidos dependientes del tiempo.48 
1.6 Textura. 49 
1.6.1 Medida instrumental de la textura. 49 
1.6.2 Análisis de Perfil de Textura (TPA). 51 
1.6.3 Prueba de consistencia (consistómetro de Bostwick). 53 
1.7 Evaluación sensorial. 54 
1.7.1 Pruebas objetivas / ensayos analíticos. 55 
1.7.2 Pruebas subjetivas/ ensayos hedónicos. 56 
1.8 Cromatografía Líquida de Alta Resolucion (HPLC).. 57 
 Ingeniería en Alimentos 
iii 
 
1.8.1 Tipos de HPLC. 58 
 
CAPÍTULO 2. OBJETIVOS 60 
2.1 Objetivo General. 60 
2.2 Objetivos Particulares. 60 
 
CAPITULO 3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL 61 
3.1 Cuadro metodológico. 61 
3.2 Materiales y Métodos. 62 
3.2.1 Prueba de Estabilidad 63 
3.2.2 Descremado y Técnicas de Andén. 63 
3.2.3 Análisis microbiológico de la materia prima. 64 
 3.2.4 Análisis Químico Proximal de la materia prima. 64 
 3.2.5 Formulaciones propuestas para la elaboración de yogurt. 65 
 3.2.6 Análisis Químico Proximal del Control y las Formulaciones 
 de Yogurt. 67 
3.2.7 Análisis Reológico del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 67 
3.2.8 Análisis Textural del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 68 
3.2.9 Análisis de Consistencia del yogurt comercial, control y las 
formulaciones propuestas. 68 
3.2.10 Análisis microbiológico del control y las formulaciones de yogurt. 69 
3.2.11 Análisis sensorial del control y las formulaciones de yogurt. 69 
3.2.12 Análisis estadístico. 70 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
iv 
 
CAPITULO 4. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 
4.1 Prueba de Estabilidad 71 
4.2 Descremado y Técnicas de Andén. 72 
4.3 Análisis microbiológico de la materia prima. 75 
 4.4 Análisis Químico Proximal de la materia prima. 77 
 4.5 Análisis del deslactosado de la leche mediante hplc, para 
el yogurt control y las formulaciones propuestas 82 
 4.6 Análisis Químico Proximal del Control y las Formulaciones 
 de Yogurt. 86 
4.7 Análisis Reológico del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 89 
4.8 Análisis Textural del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 99 
4.9 Análisis de Consistencia del yogurt comercial, control y las 
formulaciones propuestas. 104 
4.10 Análisis microbiológico del control y las formulaciones de 
yogurt 106 
4.11 Análisis sensorial del control y las formulaciones de yogurt. 108 
 
CONCLUSIONES. 112 
RECOMENDACIONES. 114 
BIBLIOGRAFÍA. 115 
ANEXO A PRUEBAS SENSORIALES. 127 
ANEXO B MECANICA DE FLUIDOS DEL YOGURT. 129 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
v 
 
INDICE DE TABLAS 
 
1. Composición de leche bronca 4 
2. Carbohidratos de la leche 
 6 
3. Especificaciones de leche pasteurizada y ultrapasteurizada 
 8 
4. Especificaciones microbiológicas para la leche fluida 
 9 
5. Punto crioscópico leche de vaca. 
 11 
6. Especificaciones de la leche en polvo 
 13 
7. Especificaciones microbiológicas de la leche en polvo 13 
8. Composición del suero de leche en polvo 19 
9. Microbiología del suero de leche en polvo 19 
10. Composición química del yogurt 
 22 
11. Especificaciones Físicas y Químicas del yogurt con fruta 24 
12. Especificaciones microbiológicas para los productos lácteos 
fermentados y acidificados 23 
13. Características de las Bacterias Acido Lácticas usadas en 
productos Lácteos 33 
14. Composición química: base de fruta 40 
15. Especificaciones microbiológicas para la base de fruta 41 
16. Análisis microbiológico 64 
17. Métodos de análisis: materia prima 65 
18. Formulaciones propuestas para la elaboración de yogurt. 
 66 
19. Métodos de análisis: producto terminado 67 
 Ingeniería en Alimentos 
vi 
 
20. Análisis microbiológico: yogurt 69 
21. Estabilidad de concentrado de proteína de suero. 71 
22. Análisis de varianza simple: Prueba de estabilidad 72 
23. Acidez de la leche fluida. 73 
24. pH de la leche fluida. 73 
25. Densidad de la leche fluida. 74 
26. Análisis microbiológico de la leche fluida y en polvo. 76 
27. Análisis microbiológico de WPC34. 76 
28. Análisis microbiológico de la base de manzana. 77 
29. AQP leche descremada fluida. 78 
30. AQP leche descremada en polvo. 79 
31. AQP concentrado de proteína de suero. 80 
32. Análisis Químico y Fisicoquímico de la base de manzana 81 
33. Determinación del porcentaje de lactosa residual del yogurt por 
efecto de la b- galactosidasa para el yogurt control y las formulaciones 
propuestas. 82 
34. Análisis químico y fisicoquímico: control y formulaciones de yogurt 86 
35. Análisis de varianza simple: Proteína. 87 
36. Análisis de varianza simple: Azúcares. 88 
37. Parámetros reológicos del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 94 
38. Análisis de varianza simple: índice de comportamiento al flujo (n). 97 
39. Análisis de varianza simple: índice de consistencia (k). 98 
40. Propiedades Mecánicas del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 100 
41. Análisis de varianza simple: Cohesividad. 101 
42. Análisis de varianza simple: Consistencia 106 
43. Análisis Microbiológico del yogurt control y las formulaciones propuestas. 107 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
vii 
 
 
 
 
 
 
 
 
INDICE DE FIGURAS 
 
1. Composición de la Lactosa 6 
2. Hidrólisis de la Lactosa 26 
3. Diagrama de proceso: Elaboracion de yogurt parcialmente 
deslactosado y bajo en calorías 28 
4. Ruta metabólica seguida por las bacterias homofermentativas 34 
5. Isómeros de ácido láctico 
 35 
6. Clasificación de los fluidos 
 43 
7. Gráfica de esfuerzo de corte en función de velocidad de corte 46 
8. Curva de flujo típica para Fluidos no Newtonianos 
ndependientes del tiempo 47 
9. Clasificación de los atributos de textura en función de las 
propiedades físicas 51 
10. Curva de Análisis de Perfil de Textura (TPA) 
 52 
11. Consistómetro de Bostwick. 54 
12. Clasificación de los principales tipos de ensayo sensorial 
 57 
13. Muestra de Leche sin adición de la enzima. 
 83 
 Ingeniería en Alimentos 
viii 
 
14. Muestra de Leche con adición de la enzima. 84 
15. Control y Formulaciones antes y después de la adición de la enzima. 85 
16. Curva de flujo de un fluido tixotrópico. 90 
17. Curva de viscosidad de un fluido tixitrópico. 91 
18. Curvas de flujo del yogurt comercial, control y de las formulaciones propuestas. 92 
19. Curvas de viscosidad del yogurt comercial, control y de las formulaciones 
 propuestas. 93 
20. Análisis de Perfil de Textura: yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 99 
21. Propiedades mecánicas del yogurt comercial, control y las formulaciones 
propuestas. 102 
22. Adhesividad en yogurt comercial, control y las formulaciones propuestas. 103 
23. Consistencia del yogurt comercial, control y las formulaciones propuestas. 104 
24. Prueba de preferencia del yogurt control y las formulaciones propuestas. 109 
25. Prueba de satisfacción 110 
26. Posibilidad de compra. 111 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
ixTERMINOLOGÍA 
 
AOAC: Association of Official Analytical Chemist, Asociación de Análisis 
Químicos Oficiales, por sus siglas en ingles. 
AQP: Análisis Químico Proximal. Es un método de evaluación en el que se 
realizan reacciones químicas, bioquímicas, análisis físicos y físico-
químicos para la determinación del contenido de sustancias nutritivas 
de un alimento. 
BALS: Bacterias ácido lácticas 
Codex Alimentarious: Es una colección reconocida internacionalmente de 
estándares, códigos de prácticas, guías y otras recomendaciones 
relativas a los alimentos, su producción y seguridad alimentaria bajo 
el objetivo de la protección del consumidor. 
 
Flavor: Referente a los descriptores del perfil de sabor y aroma. 
H.B.: Fluido Hershel- Bulckley, comportamiento reológico de un fluido que 
presenta un comportamiento semejante a un pseudoplástico con un 
esfuerzo inicial. 
HPLC: Cromatografía Liquida De Alta Resolución, por sus siglas en inglés, 
 Ingeniería en Alimentos 
x 
 
TPA: Análisis de Perfil de Textura. Curvas que permiten la obtención de 
parámetros tales como dureza, alasticidad, masticabilidad, 
fracturabilidad, etc. 
NOM: Norma Oficial Mexicana. Son regulaciones técnicas que sirven para 
garantizar que los servicios o productos cumplan con parámetros o 
determinados procesos. 
NMX: Norma Mexicana. Regulaciones técnicas que solo expresan una 
 recomendación de parámetros o procedimientos. 
NMP/g: Número Más Probable por gramo de muestra. El método de 
estimación de densidades poblacionales microbianas basada en la 
determinación de presencia o ausencia (pos o neg) en réplicas de 
diluciones consecutivas de atributos particulares de microorganismos 
presentes en una muestra. 
Patógeno: Es un agente biológico capaz de producir algún tipo de enfermedad o 
daño en el cuerpo. 
pH: Potencial de hidrógeno. Es la concentración de iones hidrógeno y se 
usa como una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. 
UFC/g: Unidades Formadoras de Colonias por gramo de muestra, expresa el 
número relativo de microorganismos que indica el grado de 
contaminación de un alimento por gramo de muestra. 
UFC/ml: Unidades Formadoras de Colonias por mililitro de muestra expresa el 
número relativo de microorganismos que indica el grado de 
contaminación de un alimento por mililitro de muestra. 
WPC 34: Wey Protein Concentrates, por sus siglas en inglés; es un 
concentrado de proteína de suero de leche con una concentración de 
34% de proteína. 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
xi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMEN 
La tendencia en nuestros días, es la incorporación de nuevos ingredientes a las 
formulaciones, que tienen como finalidad la sustitución de un elemento o el 
desarrollo de una propiedad funcional dentro del alimento. Por ello, en el presente 
trabajo se evalúo el comportamiento de las principales características reológicas, 
texturales, fisicoquímicas, químicas y de aceptabilidad poblacional del yogurt 
parcialmente deslactosado, elaborado a partir de leche de vaca con adición de 
concentrado de lactosuero (WPC 34 a 10, 20 y 30%) y la reducción de grasa y 
azúcar. Los aspectos de interés fueron evaluados por triplicado utilizando un 
análisis de varianza simple, y los resultados se compararon con un yogurt control 
elaborado a nivel laboratorio y con un yogurt comercial. A la leche de vaca y al 
concentrado de lactosuero (WPC34), se les realizaron análisis microbiológicos, 
fisicoquímicos y análisis químico proximal, para determinar su calidad como 
materia principal deacuerdo a la normatividad correspondiente. 
Para las medidas reológicas se utilizó un reómetro de cilindros concéntricos 
(Rheomat Mettler RM180), ajustando los datos al modelo Herschel- Bulkley, para 
 Ingeniería en Alimentos 
xii 
 
la evaluación de la consistencia se utilizó un consistómetro de Bostwick y para las 
propiedades texturales se empleó el Texturómetro Lloyd TA. 
Los resultados reflejaron características, pseudoplásticas y tixotrópicas en el 
yogurt por la adición de suero de leche (WPC 34). Debido a la propiedad 
gelificante de las proteínas del lactosuero, las formulaciones F1 y F2 sufren un 
aumento del valor de índice de consistencia, debido a la incorporación de WPC 
34, sin embargo, una alta concentración (>30%) de WPC en el yogurt da como 
resultado un yogurt menos consistente (F3). 
La aceptabilidad del producto se evaluó con panelistas no entrenados de la 
comunidad estudiantil (FESC- Campo1), en las pruebas de evaluación sensorial la 
aceptación masiva se alcanzó para la formulación 2 en un 70% , con un descriptor 
equivalente a “me gusta mucho”. 
Palabras clave: suero, yogurt, textura, reología, pseudoplástico, concentrado de 
lactosuero (WPC 34),HPLC, tixotrópico, Herschel-Bulkley. 
 Ingeniería en Alimentos 
1 
 
INTRODUCCIÓN 
 
El yogurt ofrece beneficios nutricionales al poseer cualidades nutritivas no sólo de 
la presencia de los compuestos de la leche, sino, también de la transformación de 
estos como resultado de la fermentación ácido-láctica causada por los 
microorganismos (Hernández, 1998), además de tener efecto antibiótico, reducir la 
intolerancia a la lactosa y malestares gastro-intestinales (Ballesta et. al., 2008). 
La industria del yogurt ha desarrollado productos nuevos como yogurt 
deslactosado, bajo y sin grasa y con mejora en sus propiedades nutricionales, 
satisfaciendo las necesidades de los consumidores y manteniendo las 
características sensoriales del yogurt. 
Está comprobado que, no todas las personas pueden digerir los productos lácteos 
con tanta facilidad debido a una baja actividad de lactasa intestinal que presentan 
(Ángel et. al., 2006). Por lo que la tendencia en el mercado es presentar 
productos de las mismas cualidades, sin modificar su composición pero con un 
bajo contenido de lactosa, para lo cual se utiliza la enzima -galactosidasa, la cual 
hidroliza el carbohidrato en glucosa y galactosa (DSM, 2010), favoreciendo su fácil 
digestión y provocando un sabor ligeramente dulce, reduciendo la necesidad de 
añadir azúcar, de este modo el yogurt deslactosado se convierte en una nueva 
alternativa, sin embargo, al emplear esta enzima además de las variaciones 
edulcorantes se puede modificar la textura, las características de consistencia y 
viscosidad, las cuales pueden determinar la aceptación o rechazo del producto por 
parte de los consumidores (Costa et. al., 2002). 
En la elaboración de yogurt los productos de suero de leche ofrecen beneficios 
nutricionales y propiedades funcionales múltiples al proporcionar sólidos de leche 
sin grasa en diversas fórmulas, que pueden ayudar a reemplazar ingredientes 
costosos (Hugunin, 2008), minimizando los costos de producción, y siendo una 
fuente concentrada de nutrimentos de leche, ya que el concentrado de suero 
lácteo tiene proteínas de alto valor biológico y una elevada concentración de 
 Ingeniería en Alimentos 
2 
 
minerales y vitaminas del grupo B, además de lactosa como principal carbohidrato 
(Balagtas et. al., 2003); sin embargo, es de mayor relevancia para efectos de este 
proyecto las propiedades funcionales de gelificación que confieren a los 
alimentos, además de ayudar a la textura y sabor en los procesos de fabricación 
(Huffman, 1998). Al reemplazar un porcentaje de los sólidos de leche descremada 
en polvo por el concentrado de lactosuero (WPC 34) en un yogurt parcialmente 
deslactosado y bajo en calorías se obtiene una mejoría en el sabor y textura, 
provocando la aceptación por parte de los consumidores, además de minimizar los 
costos de producción al ser un 35 %- 40% más económico que la leche en polvo 
(http://www.grippo.com) y generar con ello una alternativa para el 
aprovechamiento de este remanente.http://www.grippo.com/post/186289/sustituto%20de%20la%20leche%20en%20polvo%20suero%20en%20polvo.html
 Ingeniería en Alimentos 
3 
 
CAPITULO 1. GENERALIDADES 
 
1.1 LECHE 
 
De acuerdo a la Norma Oficial Mexicana, NOM-155-SCFI-2003, la leche es: “El 
producto obtenido de la secreción de las glándulas mamarias de las vacas, sin 
calostro el cual debe ser sometido a tratamientos térmicos u otros procesos que 
garanticen la inocuidad del producto; además puede someterse a otras 
operaciones tales como clarificación, homogeneización, estandarización u otras, 
siempre y cuando no contaminen al producto y cumpla con las especificaciones de 
su denominación”. 
 
Definiendo desde un punto de vista físico químico la leche es una mezcla estable 
de grasa, proteínas y otros sólidos suspendidos en agua debido a que contiene: 
 
 Suspensiones coloidales de pequeñas partículas sólidas de caseína 
(micelas) (Chandan, 2006). 
 Una emulsión de glóbulos de grasa y de vitaminas liposolubles que se 
mantienen en suspensión. 
 Una solución de lactosa, proteínas solubles en agua, sales minerales y 
otras substancias (www.ugrj.org.mx). 
 
1.1.1 COMPONENTES DE LA LECHE DE VACA 
 
Los componentes de la leche de vaca son importantes en cuanto a la nutrición de 
los humanos, como puede apreciarse en la Tabla 1 la leche está formada en 
mayor proporción por agua, seguida de carbohidratos, lípidos, proteínas y 
minerales; sin dejar de considerar que la leche es rica en vitaminas, enzimas y 
bacterias por lo que es considerada un alimento completo. 
 
http://(www.ugrj.org.mx/
 Ingeniería en Alimentos 
4 
 
Tabla 1. Composición de leche bronca. 
Componente Porcentaje 
Sólidos 12.2 
Lípidos 3.4 
Proteínas 3.4 
Lactosa 4.7 
Sales minerales 0.7 
Fuente: Chandan et. al., 2006, Gösta y López, 2003. 
 
Los componentes de la leche satisfacen y garantizan su calidad y que se han 
aplicado buenas técnicas de elaboración además se asegura que el producto es 
apto para el consumo humano, cuando se tiene cada componente en la 
especificación establecida. 
 
 Grasa 
El aroma y color blanco amarillento de la leche es debida a la presencia de grasa, 
la cual está constituida por triglicéridos o ésteres (98.5%), fosfolípidos (0.5%- 1%) 
y 0.5 de substancias liposolubles: colesterol e hidrocarburos entre otras sustancias 
(Chandan et. al., 2006). Este componente varía según la raza, alimentación, edad 
y salud del animal. Lo que caracteriza a los lípidos de la leche es su presencia en 
forma de glóbulos grasos emulsionados en el plasma acuoso. 
 
La materia grasa se halla en la leche en emulsión formando pequeños glóbulos de 
grasa de forma esférica de diámetro entre 2 y 10 μ (micrones), dependiendo este 
tamaño de la raza vacuna, así también como de la cantidad de grasa en la leche, 
pues cuanto mayor sea el porcentaje de materia grasa existente, mayor será el 
diámetro medio del glóbulo (Celis y Juárez, 2009). La emulsión de la materia grasa 
en la leche se estabiliza mediante la reducción mecánica del tamaño de los 
glóbulos grasos, lo que se consigue por homogeneización (Hernández, y Sastre, 
1999). 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
5 
 
 Proteína 
La cantidad de proteínas que tiene la leche es una característica esencial de su 
valor comercial, tecnológico y biológico. Además cuanto mayor sea esta cantidad 
en la leche cruda, tanto mayor será el rendimiento en la transformación 
tecnológica (Chandan et. al., 2006). 
 
En la leche las proteínas se presentan en dos fases diferentes: 
- Fase micelar inestable, constituida por micelas de caseína (complejos 
orgánicos constituidos por proteínas desnaturalizadas, que se une por 
enlaces químicos fosfato de calcio coloidal), las cuales difunden la luz y dan 
a la leche su aspecto blanco opaco. 
 
- Fase soluble estable, constituida por diferentes polímeros proteicos 
hidrofílicos, que constituyen las proteínas solubles o proteínas del 
lactosuero. Estas proteínas están, en forma de una cadena enrollada en 
forma muy cerrada, no desnaturalizadas y de naturaleza orgánica. Son 
llamadas las proteínas solubles de la leche y se hallan en el lactosuero, 
producido cuando se coagulan las proteínas y constituyen el 17% del total 
de proteínas de la leche. Los principales polímeros orgánicos presentes en 
la leche son: lactoalbuminos, lactoglubulina, inmuno globulina y 
seroalbumina. Tienen ungran valor nutritivo (Celis y Juárez, 2009). 
 
 
 La caseína representa alrededor del 80% del contenido total de proteína, 
proteínas solubles (19%) entre albúminas y globulinas y un 1% de otras proteínas 
(enzimas) (Chandan et. al., 2006). 
 
Un 5% del nitrógeno de la leche es de naturaleza no proteica. La caseína se 
precipita a un pH de 4.6, a causa de la acidez presente, es por ello que en la 
 Ingeniería en Alimentos 
6 
 
elaboración de yogurt se obtiene un coágulo cuando esto ocurre; el calcio ligado a 
la caseína es liberado formando caseinato de calcio (Gösta y López, 2003). 
 
 Carbohidratos 
El principal hidrato de carbono en la leche es la lactosa, la concentración en la que 
excede a los otros carbohidratos se presenta en la Tabla 2. La lactosa es un 
disacárido constituido por una molécula de galactosa y una molécula de glucosa 
(Figura 1.). A pesar de que es un "azúcar", la lactosa no se percibe por el sabor 
dulce. En el procesamiento de los productos lácteos, es la base para la 
fermentación de productos tales como el yogurt. La lactosa constituye el 52% del 
total de sólidos en la leche y un 70% de los sólidos en el suero (Chandan et. al., 
2006; Hernández y Sastre, 1999). 
 
Tabla 2. Carbohidratos de la leche 
Hidrato de carbono mg / 100mL 
Lactosa 5000 
Glucosa 14 
Galactosa 12 
Myoinositol 4-5 
N-acetylglucosamine 11 
Acido N-acetylneuraminic 4-5* 
Oligosacáridos de la lactosa 0-10 
* Puede elevarse diez veces este nivel en el calostro 
Fuente: Unión Ganadera Regional de Jalisco. 
http://www.ugrj.org.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=276&Itemid=138. 
Consultado 28 de Marzo de 2011www.ugrj.org.mx 
 
 
 
Figura 1. Composición de la Lactosa. Fuente: Ege, 2000 
 
 Ingeniería en Alimentos 
7 
 
 Agua 
La leche está formada aproximadamente por un 87.5% de agua y un 12.5% de 
sólidos o materia seca (Chandan et. al., 2006). El agua constituye la fase 
continua de la leche y es el soporte de los sólidos y gases, ésta se puede 
encontrar en dos fases: 
a) Agua libre: que mantiene en solución la lactosa y las sales que proporciona 
el suero que resulta de la elaboración de la cuajada. 
b) Agua de enlace: es el elemento de cohesión de los componentes no 
solubles, no forma parte de la fase hídrica de la leche y se hace más difícil 
su eliminación en comparación con el agua libre. 
 
 Enzimas 
Son substancias de naturaleza proteica, que cumplen con la función de catalizar 
reacciones bioquímicas. Algunas de las causas por las que juegan un papel 
importante son: 
- Son factores de degradación de los constituyentes originales de la leche. 
Por tanto, afectan las cualidades organolépticas de los productos. En esta 
categoría se encuentran las lipasas y proteasas (Chandan et. al., 2006). 
- La lactoperoxidasa y lisozima tienen actividad antibacteriana protegiendo a 
la leche (Geurts et. al., 2006). 
- Algunas enzimas se utilizan como indicadores (Geurts et. al., 2006): 
o De tratamiento térmico: fosfatasa alcalina, peroxidasa, 
acetilesterasa. Debido a su termosensibilidad. 
o De especie, ya que las leche de diferentes especies no contienen las 
mismas enzimas . 
 
 Sales y Minerales 
Las sales minerales que contiene la leche son: nitratos, sulfatos, carbonatos y 
fosfatos, constituyen un 0.8% hasta 1%, y se pueden encontrar tanto disueltas 
(moléculas e iones) como en estado coloidal sin poder cuantificarse. 
 Ingenieríaen Alimentos 
8 
 
Los minerales de mayor importancia son: Calcio, potasio, sodio y magnesio, estas 
se encuentran disueltas o formando compuestos con la caseína (Hernández y 
Sastre, 1999; Boland et. al., 2009). 
 
 Vitaminas 
Dentro de la liposolubles se encuentran la A, D, E y K, estas varían en función de 
las condiciones de zootecnia. 
En las hidrosolubles se encuentra el complejo B, en cantidades relativamente 
constantes, y la vitamina C (Hernández y Sastre, 1999; Boland et. al., 2009). 
 
1.1.2 ESPECIFICACIONES DE LA LECHE 
 
La leche debe cumplir con las disposiciones y requisitos establecidos en las 
normas oficiales mexicanas vigentes, por lo que según lo establecido en la NOM-
155-SCFI-2003 debe encontrarse en los siguientes rangos, tanto fisicoquímicos 
(tabla 3), como microbiológicos (tabla 4). 
 
 Físicas y Químicas 
 
Tabla 3. Especificaciones para leche pasteurizada y ultrapasteurizada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: NOM-155-SCFI-2003 
 
Especificaciones Entera 
Parcialmente 
Descremada 
Descremada 
 
Densidad a 15ºC, [g/ml] 1.029 mín. 1.029 mín. 1.031 mín. 
Grasa Butírica [g/L] 30 mín. 
28 máx. 
6 mín. 
5 máx. 
 
Acidez (expresada como 
ácido láctico) [g/L] 
1.3 mín. 
1.7 máx. 
1.3 mín. 
1.7 máx. 
1.3 mín. 
1.7 máx. 
Sólidos no grasos de la 
leche [g/L] 
83 mín. 83 mín. 83 mín. 
Lactosa [g/L] 
43 mín. 
50 máx. 
43 mín. 
50 máx. 
43 mín. 
50 máx. 
Proteínas propias de la 
leche [g/L] 
30 mín. 30 mín. 30 mín. 
pH 6.5 – 6.7 6.5 – 6.7 6.5 – 6.7 
 Ingeniería en Alimentos 
9 
 
 Microbiológicas 
 
Las condiciones de higiene y sanidad en las explotaciones lecheras tienen un 
efecto importante en la calidad microbiológica de la leche, cuanto mayores sean 
los cuidados aplicados a la obtención higiénica de la leche y a la sanidad de los 
animales productores de leche, menores serán los contenidos microbianos en la 
misma (Celis y Juárez, 2009). 
La leche contiene pocas bacterias al extraerla de la ubre de una vaca sana, sin 
embargo, durante el ordeño, la leche se puede contaminar a partir del animal, 
especialmente de las zonas externas de la ubre y áreas próximas, lo que pone en 
riesgo el cumplimiento del requisito de calidad para ser considerada como leche 
apta para consumo humano. Al haber más cantidad de bacterias mesofílicas, 
puede existir un mayor riesgo de contaminación de la leche por patógenos, así 
como el crecimiento de los mismos en los productos terminados. El desarrollo 
microbiano en la leche ocasiona una serie de modificaciones químicas que pueden 
dar lugar a procesos alterativos y a procesos útiles. Muchos de sus componentes 
pueden degradarse, pero las alteraciones más acusadas resultan de la 
degradación de los tres componentes fundamentales: lactosa, proteínas y grasa 
(Celis y Juárez, 2009).Por lo tanto debe adecuarse a las especificaciones de la 
siguiente Tabla 4: 
 
Tabla 4. Especificaciones microbiológicas 
para leche fluida. 
Microorganismo Límite 
Coliformes totales <10 UFC/ ml 
Staphylococcus aureus <10 UFC/ ml 
Salmonella spp. Ausente en 25g o ml 
E. coli < 3 NMP/ml 
Fuente: NOM-243-SSA1-2010 
 
 Ingeniería en Alimentos 
10 
 
1.1.3 TÉCNICAS DE ANDÉN PARA LA VALORACIÓN DE CALIDAD DE LA 
LECHE 
 
Después de la ordeña, la leche debe ser almacenada en tanques refrigerados a 
4ºC, lo que impide que la carga microbiana inicie su fermentación, ya que la leche 
està sometida a un gran número de riesgos que hacen peligrar su calidad original, 
es por ello que son necesarias las pruebas de andén, para determinar la calidad 
de la leche o detectar posibles adulteraciones (De los Reyes et. al., 2010). 
 
 
 pH: Proporciona información sobre el estado de frescura de la leche. Una 
leche normal es ligeramente ácida con tendencia a la neutralidad (Tabla 3, 
pág. 8), si sobre ella han actuado bacterias lácticas, una parte de la lactosa 
es degradada a ácido láctico, lo que hace que aumente la concentración de 
iones hidronio (H3O
+), por lo tanto, el pH disminuye, como se observa en la 
ecuación 1: 
 pH = log (1/ H3O
+) Ecuación 1 
 
 Acidez valorable: La acidez en la leche fresca es generada principalmente 
por los fosfatos, las caseínas y el dióxido de carbono que constituyen parte 
de sus componentes principales (Martínez et. al., 2011). Este parámetro se 
modifica a través de un proceso de fermentación, atribuible a la presencia 
de microorganismos, quienes forman ácido láctico a partir de la lactosa (De 
los Reyes et. al., 2010). Las leches que no presentan una adecuada 
calidad higiénico-sanitaria presentan valores superiores a 1.7 g/L (Tabla 3, 
pág. 8). 
 
 Densidad: Una leche enriquecida en materia grasa tiene una densidad 
mínima de 1.029 (g/ml), por el contrario, una leche descremada tendrá una 
densidad superior al presentar valores de 1.031como mínimo (NOM-155-
 Ingeniería en Alimentos 
11 
 
SCFI-2003). Por lo que los valores de densidad son inversamente 
proporcionales al contenido de materia grasa y varían según la especie. 
 
Valores por debajo de los establecidos en la Tabla 3 (pág.8), indicarían una 
posible adulteración con agua ya que el valor de la densidad de la leche se 
acerca al valor de la densidad del agua (1g/ml) cuando esta es adicionada a 
la leche. Sin embargo la medida de densidad no es suficiente para detectar 
la adulteración, ya que si se efectúa simultáneamente un desnatado y una 
adición de agua en proporciones definidas, la densidad que se obtiene está 
dentro de los límites. 
 
 Punto de congelación o punto crioscópico: las substancias disueltas en 
la leche presentan una concentración molecular constante, el punto de 
solidificación de la leche varía sólo entre límites estrechos y depende de la 
especie, un valor por encima de los mencionados en la Tabla 5, permite 
apreciar la adición de agua, puesto que se modifica la concentración de las 
substancias disueltas en la leche, aproximándose a la temperatura de 
solidificación del agua. 
 
Tabla 5. Punto crioscópico leche de vaca. 
PARÁMETRO Mínimo Máximo 
Índice Crioscópico - 0.553 °C 0.551ºC 
Fuente: Martínez et. al., 2011. 
 
 Prueba del alcohol: Es una prueba para comprobar la estabilidad de las 
proteínas presentes en la leche y determina si resistirán el tratamiento 
térmico durante el proceso de transformación. Cuando la leche tiene 
concentraciones elevadas de albúmina y sales como en el calostro, se 
observa una reacción positiva (las proteínas se precipitan en formas de 
cuajada), por lo que esta leche no es admitida, ya que no se mantendrá 
 Ingeniería en Alimentos 
12 
 
estable durante el proceso térmico por encontrarse deteriorada (Martínez 
et. al., 2011). 
 
 Reducción de colorantes (azul de metileno): La prueba de reductasa se 
utiliza como indicador de la carga total de microorganismos, y presenta 
como principio, la decoloración provocado por la acción enzimática 
microbiana sobre la leche adicionando de solución de azul de metileno, 
resazurina o cloruro de trifeniltetrazoleo, esta decoloración es inversamente 
proporcional al número de bacterias presentes en la leche. (De los Reyes 
et. al., 2010). 
 
 
1.2 LECHE EN POLVO 
 
Su obtención es a partir del sometimiento de la leche fluida a distintos tipos de 
procesos (comúnmente evaporación y secado por atomización), en los cuales se 
extrae parcialmente el agua que esta contiene. A partir de la aplicación de estos 
métodos el producto tratado muestra grandes cambios en su estructura y 
apariencia física, pasando de un líquido a un polvo seco (Hernández y Sastre, 
1999). 
Según la definición de la NOM-155-SCFI-2003. Es la leche que ha sido sometida 
a un proceso de deshidratación, estandarizada o no. 
 
1.2.1 ESPECIFICACIONES DE LA LECHE EN POLVO 
 
Al igual que la leche fluida, la leche en polvo está regida por las normas oficialesmexicanas vigentes, y conforme a lo establecido en la NOM-155-SCFI-2003, debe 
encontrarse dentro de las siguientes especificaciones químicas (tabla 6) y 
microbiológicas (tabla 7). 
 
 Ingeniería en Alimentos 
13 
 
 Químicas 
 
Tabla 6. Especificaciones para leche en polvo. 
Especificaciones Entera 
Parcialmente 
Descremada 
Descremada 
Grasa Butírica % (m/m) 26 mín. 1.5 mín. 1.5 máx. 
Humedad % (m/m) 4 máx. 4 máx. 4 máx. 
Proteínas propias de la leche, expresada como sólidos 
lácteos no grasos, % (m/m) 
34 mín. 34 mín. 34 mín. 
Caseína, expresada en sólidos lácteos no grasos, % 
(m/m) 
23.8 
mín. 
23.8 mín. 23.8 mín. 
Fuente: NOM-155-SCFI-2003 
 
 
 Microbiológicas 
El producto no debe contener microorganismos patógenos ni sustancias tóxicas 
que puedan afectar la salud del consumidor o provocar deterioro del producto. Por 
lo tanto debe adecuarse a las especificaciones marcadas por la normatividad 
vigente (Tabla 8), las cuales son aplicables tanto para la leche en polvo como para 
el concentrado de proteína de suero. 
 
Tabla 7. Especificaciones microbiológicas para 
leche en polvo. 
Microorganismo Límite 
Coliformes totales <10 UFC/ ml 
Staphylococcus aureus <10 UFC/ ml 
Salmonella spp. Ausente en 25g o ml 
E. coli < 3 NMP/g 
Fuente: NOM-243-SSA1-2010 
 
Es de importancia considerar que otro factor que incrementa el número de 
bacterias en la leche es la contaminación del medio ambiente, la cuenta de 
coliformes totales indica la probabilidad de encontrar E.coli en el producto por una 
contaminación con aguas residuales y/o las malas prácticas de manufactura 
(Cameán y Repetto 2012).. 
 Ingeniería en Alimentos 
14 
 
1.3 SUERO DE LECHE 
 
Según la definición de la NOM-155-SCFI-2003: es el subproducto líquido obtenido 
de la fabricación de queso y mantequilla, sometido a pasteurización y que puede o 
no ser deshidratado. 
El suero se obtiene por la separación de las proteínas (caseínas) y de la grasa 
(retenidos en la cuajada durante la fabricación de queso), constituye 
aproximadamente el 90 % del volumen de la leche y contiene la mayor parte de 
los compuestos que son solubles en agua (Zamorán et.al., 2010). 
 
1.3.1 PRODUCCIÓN DE SUERO 
 
La producción mundial anual estimada de suero lácteo es de aproximadamente 
145 millones de toneladas, de las cuales 6 millones son de lactosa. El suero 
producido en México contiene aproximadamente 50 mil toneladas de lactosa 
potencialmente transformable y 9 mil toneladas de proteína potencialmente 
recuperable. A pesar de los múltiples usos del suero, 47 por ciento es descargado 
en suelo, drenajes y cuerpos de agua, tornándose en un serio problema para el 
ambiente (Carrillo, 2006). 
 
El suero vertido a corrientes de agua, por su valor nutritivo y energético, es 
consumido por bacterias y otros microorganismos que utilizan el oxígeno del agua; 
la demanda biológica del lactosuero es de 40000 a 50000 de O2 mg·L
-1, el oxígeno 
de un río no contaminado es de 10 mg·L-1, al descender a 4 de O2 mg·L
-1 
desaparecen los peces, incluyendo especies poco exigentes en oxígeno. El verter 
un litro de suero a agua, puede causar la muerte de todos los peces contenidos en 
10 toneladas de agua. Cuando el agua se queda sin oxígeno, los microorganismos 
anaerobios y facultativos transforman la materia orgánica en compuestos que 
disminuyen el pH del agua y producen malos olores (Londoño et.al., 2008). 
 
 Ingeniería en Alimentos 
15 
 
Si el suero es descargado en suelos, puede filtrarse hasta las aguas freáticas (del 
subsuelo), convirtiéndose de esa manera en una amenaza para la salud de los 
animales y humanos. Además, cuando el suero de leche se descarga en las 
plantas de tratamiento de aguas residuales, los procesos biológicos que se llevan 
a cabo en el interior de dichas plantas se perturban significativamente (Carrillo, 
2006). 
 
1.3.3 ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE LAS PROTEÍNAS DE SUERO 
 
Las proteínas séricas son de alto valor biológico (por su contenido en triptófano, 
lisina y aminoácidos azufrados), corresponden al 20% del total de las proteínas de 
la leche, y no participan en el proceso de coagulación enzimática durante la 
elaboración del queso (Chandan et. al., 2006). 
 
Desde el punto de vista digestivo, las proteínas séricas permanecen solubles al pH 
ácido del estómago, por lo que llegan al intestino prácticamente intactas 
permitiendo que su absorción sea a través de un sector más largo del intestino. Su 
largo paso por el intestino facilita una gran variedad de funciones, por ejemplo, 
interacciones con la flora gastrointestinal o con los minerales presentes en el bolo 
alimenticio mejorando su absorción. Poseen actividad anticancerígena y más 
concretamente su papel protector contra el cáncer de colon, y por otro lado su 
papel como estimulador de la respuesta inmune (Acevedo, 2010). 
 
En términos de masa, las más importantes son la β-lactoglobulina, que constituye 
el 50% de las proteínas lactoséricas y la α-lactoalbúmina presente en un 20%, 
otras de menor importancia, en términos cuantitativos, son la albúmina del suero 
5%, inmunoglobulinas 15%, proteosa-peptona 19%,entre otras (Inda, 2000; 
Mestres y Roser, 2004; Boland et. al., 2009). 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
16 
 
β- lactoglobulina 
Es la principal proteína del suero; entre las funciones que se le reconocen está la 
fijación de minerales: esta proteína posee regiones con gran cantidad de 
aminoácidos cargados, lo que le permite fijar a los minerales y acarrearlos durante 
su paso a través de la pared intestinal. Además del acarreo de minerales, la β-
lactoglobulina posee un dominio ligeramente hidrofóbico, por lo que facilita la 
absorción de vitaminas liposolubles como el retinol (Acevedo, 2010; Boland et. 
al., 2009). 
 
α- lactoalbúmina 
Tiene actividad biológica ya que es constitutiva del sistema enzimático requerido 
para la síntesis de la lactosa, por regulación de la actividad de la enzima 
galactosiltransferasa (Acevedo, 2010; Chandan et. al., 2006). Esta proteína 
también tiene dominios cargados, por lo que facilita la absorción de calcio, aunque 
tiene una gran afinidad por iones como el zinc, manganeso, cadmio, cobre y 
aluminio, que son esenciales para el organismo. 
 
1.3.3 EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS SOBRE LAS PROTEÍNAS 
SÉRICAS. 
 
Su estructura puede modificarse bajo la acción de diversos tratamientos térmicos 
generalmente a temperaturas de 60-70 ºC, alcanzando su completa 
desnaturalización a los 90ºC por un tiempo de 10 min. (Boland et. al., 2009; Inda, 
2000). La desnaturalización es una modificación sin ruptura de los enlaces 
covalentes; consiste en una ruptura de enlaces que aseguran las estructuras 
secundarias y terciarias, seguida de un reagrupamiento que conduce a una nueva 
conformación con la cual se vuelven menos soluble, es decir se produce un 
cambio del arreglo espacial de las cadenas de polipéptidos, hacia un arreglo más 
desordenado. 
 
 Ingeniería en Alimentos 
17 
 
Durante la desnaturalización de las proteínas séricas por tratamientos térmicos, 
quedan expuestos sus enlaces disulfuros, los que se agregan fácilmente a la 
micela de caseína, logrando entre otros beneficios un aumento del rendimiento 
quesero (Boland et. al., 2009). 
 
1.3.4 CONCENTRADOS DE PROTEÍNA DE SUERO (Wey Proteín 
Concentrates, WPCs) 
 
Los concentrados de proteína de suero lácteo pueden proporcionar sólidos de 
leche sin grasa en muchas fórmulas de alimentos. Además permiten que el 
procesador reduzca el empleo de ingredientes costosos y reemplazarlos por 
WPCs, (Chandan et. al., 2006), además ofrecen propiedades funcionales tales 
como solubilidad, gelificación, emulsificación, hidratración, capacidad de formar 
espumas y ligar agua (Huffman, 1998), y una fuente concentrada de nutrientes de 
leche (proteínas y calcioaltamente nutricionales) (Hugunin, 2008). 
 
1.3.4.1 Obtención de concentrados de proteína de suero (WPCs) 
 
Los WPCs son productos deshidratados, tales como suero reducido en lactosa, 
reducido en minerales y concentrados proteicos de suero. Entre las operaciones 
de procesamiento más aplicadas al suero lácteo para la obtención del producto 
deshidratado, se encuentran las siguientes: 
 
1. Tecnología de membranas. (Osmosis inversa y la Ultrafiltración). Involucra el 
paso del lactosuero a través de una membrana semipermeable, produciéndose 
una separación de las moléculas de menor peso molecular capaces de penetrar la 
membrana. Las moléculas más grandes quedan en el retenido y se concentran 
(Gösta y López, 2003). 
 
 Ingeniería en Alimentos 
18 
 
2. Concentración al vacío. Es el proceso de calentar el suero líquido y vaporizar 
el agua en vacío, esto permite utilizar temperaturas inferiores a los 100ºC con la 
consiguiente protección de los componentes biológicos frente al daño térmico 
(Clark, 1998). 
 
3. Secado por aspersión. Es el procedimiento más empleado en la elaboración 
de productos de suero en polvo, y el principio fundamental es la deshidratación de 
una solución de suero por atomización, sobre una corriente de aire caliente, 
previamente cristalizado en forma lenta y controlada (Gösta y López, 2003). Las 
mencionadas anteriormente son sólo algunas de las alternativas de tratamiento 
que se pueden aplicar al suero líquido, otras incluyen la electrodiálisis, la 
microfiltración, intercambio de iones y cristalización (Clark, 1998). 
 
 
1.3.4.2 Concentrado de proteína de suero WPC 34 
 
El concentrado de proteína de suero WPC 34, es el producto obtenido a partir de 
suero de leche dulce utilizando procesos de deshidratación por aspersión, 
removiendo suficientes constituyentes no proteicos para que el producto final 
tenga un 30 % mínimo de proteína como se muestra en la tabla 8 y cumpla con los 
requerimientos microbiológicos de la tabla 9. 
 
Tiene la ventaja de tener sabor a leche y ser un poco dulce, por lo que es 
recomendable para productos lácteos, especialmente en bebidas fermentadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
19 
 
Especificaciones del WPC 34 
 
 Fisicoquímicas 
 
Tabla 8. Composición del suero de leche en polvo 
Componente Porcentaje 
Humedad < 4 
Lípidos 5 máx. 
Proteína 30 mín. 
Acidez <0.15 
pH 6-7 
Certificado de calidad expedido por: Procesadora Mexicana de Productos Agropecuarios, S.A. de C.V., para 
WPC 34 
 
 
 Microbiológicas 
 
Tabla 9. Microbiología del suero de leche en polvo 
Microorganismo Límite (UFC/g) 
Cuenta total <10000 
Coliformes totales <10 
Hongos y Levaduras <10 
Salmonella spp. Ausente en 25g o ml 
E. coli < 3 NMP/g 
Certificado de calidad expedido por: Procesadora Mexicana de Productos Agropecuarios, S.A. de C.V., para 
WPC 34 
 
 
Importancia de las proteínas séricas del WPC 34 en la producción de 
alimentos. 
 
La importancia de las proteínas séricas, está relacionada con dos de sus 
propiedades, las funcionales y las nutricionales. Las primeras confieren a los 
alimentos según la forma en que se encuentre propiedades de solubilidad, 
gelificación, emulsificación, hidratación, capacidad de formar espuma y de ligar 
agua, todas ellas muy útiles en los procesos de fabricación de diversos alimentos, 
 Ingeniería en Alimentos 
20 
 
ya que pueden modificar algunas o todas las propiedades de los alimentos: 
organolépticas, visuales, surfactantes, estructurales, de textura y reológicas, 
obteniendo un producto con mayor aceptación por el consumidor; mientras que las 
nutricionales están determinadas principalmente por la composición de 
aminoácidos de las proteínas (Huffman, 1998). 
 
 
WPC 34 en la elaboración de yogurt 
 
Efecto en el sabor: En comparación con las caseínas en la leche descremada, 
las proteínas de suero tienen una menor tendencia a enmascarar los sabores de la 
fruta añadida (Hugunin, 2008). 
 
Efecto en la textura: : Cuando las proteínas del suero de leche se utilizan para 
estabilizar el yogurt y para reemplazar el almidón u otros espesantes, puede dar 
como resultado una mejoría en la textura, respecto a las características normales 
de un yogurt elaborado sin adición de lactosuero. La fermentación del lactosuero 
por las bacterias acido lácticas disminuye el alto contenido de lactosa y produce 
principalmente ácido láctico y otros metabolitos como aromas que contribuyen al 
olor, sabor y textura (Parra, 2010), además cuando la leche se calienta, la proteína 
del lactosuero (β-lactoglobulina) se desnaturaliza y reacciona con la Alfa-caseína 
para formar un complejo insoluble, al fortificar la leche con WPC 34 la β-
lactoglobulina excede ampliamente la concentración de κ-caseína dando como 
resultado otros complejos de proteínas como β-lactoglobulina y α-lactoalbúmina 
que son los que estabilizaran el yogurt, dando como resultado una mejor textura y 
consistencia (tienden a ser suaves y de mejor apariencia) (Sandoval et. al., 
2004). 
 
Otro beneficio del WPC 34 es su efecto sobre la separación o sinéresis durante el 
almacenamiento del yogurt (vida de anaquel). Cuando se tratan con calor de 
 Ingeniería en Alimentos 
21 
 
manera correcta, los yogures fortificados con WPC tienen una viscosidad más alta 
y mejores propiedades para retener el agua. 
 
 
1.4 YOGURT 
 
Definición de yogurt, según el Códex Alimentarius 
El yogurt se define como: “El producto de leche coagulada obtenida por 
fermentación láctica mediante la acción de Lactobacillus delbrueckii subsp. 
bulgaricus y Streptococcus salivarius subsp. thermophilus a partir de la leche y 
productos lácteos”. Los microorganismos presentes en el producto deberán ser 
apropiados y abundantes. 
 
Definición de yogurt según la NORMA (NOM-185-SSA1-2002) 
Producto lácteo fermentado, obtenido de: “La fermentación de la leche mediante la 
acción de microorganismos específicos cuyo resultado sea la reducción del pH, 
adicionado o no de aditivos para alimentos e ingredientes opcionales”. 
 
1.4.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA 
 
Desde el punto de vista nutricional el yogurt es un excelente producto alimenticio 
de alto valor biológico, presenta un considerable enriquecimiento de vitaminas, en 
especial de las vitaminas del complejo B, además de ser fuente de proteína y 
lactosa (Tabla 10) que es transformada en ácido láctico, esta acidez favorece el 
desarrollo de flora intestinal benéfica que destruye los componentes de la 
putrefacción presentes al interior del intestino humano. 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
22 
 
Tabla 10. Composición química del yogurt. 
COMPONENTE Natural bajo 
en grasa 
Con 
Fruta 
Natural en 
México 
Lactosa 4.6 3.3 - 
Galactosa 1.6 - - 
Azucares totales 6.2 17.9 2.0 – 5.7 
 (-) significa no reportado 
Fuente: García, 2004 
. 
 
1.4.2 CLASIFICACIÓN DEL YOGURT 
 
a) Según su estructura física 
 
Yogurt firme o yogurt clásico. 
El coagulo se mantiene integro, con lo que su estructura es una masa 
continua semisólida. La coagulación de la leche se lleva a cabo en el 
recipiente de venta al consumidor (Gösta y López 2003; Hernández, 2010). 
 
Yogurt batido. 
La fermentación se realiza en depósitos y posteriormente, se rompe el 
coagulo antes de la refrigeración y el envasado final. (Gösta y López 2003; 
Hernández, 2010). La estructura de este tipo de yogurt es una masa semi 
líquida muy viscosa. 
 
b) Según su contenido en grasa (Hernández, 2010). 
 
Yogurt entero: con mínimo 2 % de grasa. 
Yogurt semidescremado: entre el 0.5 % y el 2 % de grasa. 
Yogurt descremado: con el 0.5 % o menos de grasa. 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
23 
 
c) según los productos añadidos 
 
Yogurt natural: es el tradicional con un sabor acido neutro. 
Yogurt azucarado:es el yogurt natural al que se le añade sacarosa. 
Yogurt edulcorado: es el yogurt natural al que se le añaden sulfitos de 
azúcar (sacarina). 
Yogurt con frutas, zumos y otros productos naturales 
Yogurt aromatizado: en el que la fruta se constituye por químicos 
aromáticos sintéticos y naturales (Mestres y Roser, 2004). 
 
1.4.3 ESPECIFICACIONES DEL YOGURT 
 
 Físicas y Químicas 
El Yogurt con fruta debe cumplir con las especificaciones físicas y químicas de la 
tabla 11, con la finalidad de cumplir con la normatividad vigente: 
 
Tabla 11. Especificaciones Físicas y Químicas para 
yogurt con fruta. 
Especificaciones 
Subtipo a Leche 
entera 
Subtipo b Leche 
parcialmente descremada 
Subtipo c Leche 
descremada 
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. 
Grasa % 2.0 - 0.8 - - 0.4 
Sólidos no grasos de 
leche % 
8.4 - 9.6 - 10.0 - 
Acidez en ácido láctico 0.8 1.8 0.8 1.8 0.8 1.8 
Proteína % 2.5 - 2.7 - 2.8 - 
Humedad % - 78 - 78 - 78 
pH menor de 4.5 4.5 4.5 
Fuente: NMX-F-444-1983 
 
 Microbiológicas 
El producto no debe contener microorganismos patógenos, toxinas microbianas, e 
inhibidores microbianos ni otras sustancias tóxicas que puedan afectar la salud del 
consumidor o provocar deterioro del producto, por lo que debe adecuarse a las 
especificaciones de la Tabla 12. 
 Ingeniería en Alimentos 
24 
 
Tabla 12. Especificaciones microbiológicas para productos lácteos fermentados y 
acidificados 
 
 
 
 
 
 
Fuente: NOM-243-SSA1-2010 y MNX-F-444-1983 
 
 
1.4.4 YOGURT PARCIALMENTE DESLACTOSADO 
 
La intolerancia a la lactosa se presenta como resultado de una deficiencia de β-
galactosidasa o lactasa, enzima ubicada en el borde superior de las 
microvellosidades del intestino delgado. Esta enzima produce la hidrólisis de la 
lactosa en glucosa y galactosa, monosacáridos fácilmente absorbidos por 
transporte activo (Rodríguez et. al., 2008). 
 
Este problema ha llevado al desarrollo de productos con bajo contenido en lactosa 
para que puedan ser consumidas por personas intolerantes a la lactosa. 
 
En el yogurt, el contenido de lactosa es menor por la presencia de 
microorganismos, sin embargo, el uso de la enzima lactasa para la obtención de 
yogurt deslactosado presenta algunas ventajas: 
 
▫ Mayor reducción de lactosa en el producto fermentado. 
▫ Debido a que la lactosa no contribuye al dulzor, dependiendo del grado 
de hidrólisis, los azúcares resultantes tendrán un poder edulcorante 
mayor de tal forma que se reduce la necesidad de añadir azúcar. 
▫ La hidrólisis de la lactosa estimula el crecimiento de las cepas 
iniciadoras en la elaboración de yogurt. 
▫ Mayor producción de ácido láctico y como consecuencia un menor 
tiempo de fermentación (Mundo Lácteo y Cárnico, 2005). 
Microorganismo Límite 
Coniformes totales <10 UFC/g 
Staphylococcus aureus < 100 UFC/g 
Salmonella spp. Ausente/25 g 
Hongos y Levaduras <10/<10 UFC/g 
 Ingeniería en Alimentos 
25 
 
De este modo el organismo aprovecha los azucares resultantes de la hidrólisis, 
como energía y dada su función de acarreadores, permitirá una mejor absorción 
de vitaminas y minerales, especialmente de calcio, puesto que la ingestión de 
calcio es significativamente inferior en los sujetos deficientes en lactasa (-116 
mg/d), debido a menor ingestión de lácteos (Ángel, 2006). 
 
La lactosa se puede hidrolizar mediante ácidos fuertes, resinas de intercambio 
iónico o por enzimas, siendo este último método el que asegura un proceso de 
hidrólisis sin afectar los otros componentes presentes en la leche. La enzima 
utilizada para dicha hidrólisis se denomina β-galactosidasa o más comúnmente 
lactasa. 
 
1.4.4.1 Uso de enzimas para la hidrólisis de la lactosa 
 
Las principales fuentes comerciales de la enzima β-galactosidasa son: 
 Bacterias 
 Levaduras 
 Hongos 
 
La lactasa de la levadura de la leche Kluyveromyces lactis es por el momento la 
más utilizada a escala comercial. Las condiciones óptimas de acción de las 
lactasas de Kluyveromyces (35 - 45 °C, pH 6.6 – 7.3) son similares a las 
condiciones de la leche, por lo que son muy útiles en el tratamiento de ésta y de 
sueros no ácidos (Armonía et. al., 2008). 
 
La segunda preparación de lactasa más conocida consiste en una lactasa fúngica 
derivada del Aspergillus niger, cuyas condiciones óptimas de trabajo son de 
aproximadamente 46 - 55 °C y pH de 3,5-4,5 (Armonía et. al., 2008). 
 Ingeniería en Alimentos 
26 
 
La enzima procedente de ambas fuentes es inhibida por el producto de la 
hidrólisis, la galactosa, de forma que es muy difícil conseguir la hidrólisis completa 
de la lactosa (Boon et. al, 2000). 
 
 
1.4.4.2 Mecanismo de acción de la enzima 
 
La β-galactosidasa rompe el enlace glucosídico que se forma entre la β-galactosa 
y la β-glucosa en presencia de una molécula de agua, separando de esta forma 
estos monosacáridos y facilitando su digestión y solubilidad (figura 2) (García et. 
al, 2002). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Hidrólisis de la Lactosa. Fuente: Gösta y López, 2003 
 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
27 
 
1.4.4.3 Inactivación de las enzimas 
 
Tal como sucede con muchas proteínas, las enzimas pueden ser desnaturalizadas 
por varios medios: 
 
 Desnaturalizantes químicos. Como los alcoholes que destruyen la 
estructura secundaria y terciaria de la proteína. 
 Cambios de pH. Afectan la solubilidad de las proteínas, provocando en 
determinadas condiciones su precipitación. 
 Desnaturalizantes físicos. La temperatura de 70 a 80°C durante 2 a 5 
minutos basta para inactivarlas puesto que desorganizar totalmente la 
estructura de la macromolécula (Boon, et. al, 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
28 
 
1.4.5 DIAGRAMA DE PROCESO PARA LA ELABORACIÓN DE YOGURT 
BATIDO PARCIALMENTE DESLACTOSADO Y BAJO EN CALORÍAS. 
 
Existen diferentes procesos de elaboración para el desarrollo de un yogurt batido, 
por lo que la figura siguiente se modificó de acuerdo a las necesidades del 
producto a desarrollar, ya que en la elaboración de un yogurt tradicional no se 
considera la etapa de hidrólisis de la lactosa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Diagrama de proceso: Elaboracion de yogurt parcialmente deslactosado y bajo 
en calorías. Fuente: Dobler, et. al., 2005 
 
 Ingeniería en Alimentos 
29 
 
1.4.5.1 Descripción del Diagrama de Proceso 
 
Recepción de la leche 
La leche debe llegar con una temperatura máxima de 4°C, a esta se le realiza una 
valoración de la calidad, la cual tiene como propósito la aceptación o rechazo de 
la leche. Dicha calidad se determina mediante un examen sensorial y pruebas de 
andén. Si la leche no pasa los exámenes realizados no es apta para ser 
procesada (Dobler, et. al., 2005). 
 
Descremado 
El descremado (eliminación de grasa) se realiza por centrifugación a 3000rpm, a 
una temperatura de la leche de 35ºC, esto con la finalidad de provocar una 
disminución en la viscosidad y facilitar la separación de fases, no se recomiendan 
temperaturas mayores, ya que perjudica el desnatado al desnaturalizar proteínas y 
aumentar la destrucción de los glóbulos grasos y temperaturas por debajo de los 
30ºC reducen el rendimiento de la descremadora al aumentar la viscosidad de la 
leche (Geurts et. al., 2006). 
 
Mezclado 
La leche descremada es mezclada con la leche en polvo y/o concentrado de 
proteína de suero y con los estabilizantes en polvo: Goma Guar, Goma Xantana y 
Grenetina con agitación constante. 
 
Hidrólisis de la lactosa 
La hidrólisis se lleva a cabo a 45ºC adicionando al mezclado 0.0053% de lactasa 
Godo YNLZ Mitsubishi (β-galactosidasa) diluida en agua destilada (0.043g 
lactasa/l de agua destilada), por 1 hora a temperatura constante.Ingeniería en Alimentos 
30 
 
Pasteurización 
El tratamiento térmico al que se somete la leche destinada a la elaboración del 
yogurt es de orden de: 85ºC durante 10 min. (Dobler, et. al., 2005) y los objetivos 
son: 
 La destrucción de los microorganismos patógenos y la disminución de la 
flora asociada a la leche, permite el crecimiento de los cultivos libres de 
competencia. 
 La inactivación de enzimas que afectan las características organolépticas 
del yogurt. 
 El aumento de la estabilidad del coágulo y la disminución de la sinéresis 
durante el almacenamiento del yogurt debido a los efectos del calor sobre 
las proteínas lácteas (Alfaro et. al, 2003). 
 
Enfriamiento 
Es un punto de control del proceso, que asegura la temperatura óptima de 
inoculación, permitiendo la supervivencia de las bacterias del inóculo. La leche se 
enfría hasta la temperatura óptima de inoculación (40-45ºC) (Alfaro et. al, 2003). 
 
Inoculación 
La inoculación consiste en la adición de los microorganismos iniciadores de la 
fermentación en una proporción de 3%, estos cultivos deben mezclarse 
homogéneamente en la leche la cual debe encontrarse a una temperatura óptima 
de 40 a 45°C para garantizar su buen funcionamiento. La temperatura no debe ser 
inferior 35°C ya que la acción de los microorganismos se detiene y no debe 
sobrepasar 49°C para evitar que el cultivo muera (Geurts et. al., 2006 y Alfaro 
et. al, 2003). 
 
Fermentación 
La fermentación es la operación más importante de todo el proceso. La actividad 
de los microorganismos se regula controlando la temperatura de incubación y la 
 Ingeniería en Alimentos 
31 
 
cantidad de inóculo agregado (3%) (considerando una proporción 1:1 de 
Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus). Mientras mayor sea la 
diferencia con la temperatura óptima (40 – 45°C) y menor sea la cantidad de 
inóculo agregado mayor será el tiempo de fermentación (2- 2.5h 
aproximadamente), la acidez final del yogurt debe ser de 1.5% de ácido láctico 
(Geurts et. al., 2006 y (Alfaro et. al, 2003). 
 
Enfriamiento 
Inicia después de alcanzar la acidez óptima del producto 0.8 – 1.8 % ácido láctico 
(pH de 4 aproximadamente). 
El gel se enfría desde la temperatura de incubación hasta temperaturas inferiores 
a 10°C con el fin de controlar la acidez final y mantener estable el gel formado, ya 
que el gel es más estable a temperaturas bajas que a temperaturas superiores a 
20°C, es decir, se mantiene más estable durante el envasado, almacenamiento y 
comercialización (Alfaro et. al, 2003). 
 
Batido 
En el batido se rompe por agitación el gel formado en la etapa previa y se 
incorpora la base de fruta (25%) homogenizando uniforme y completamente. El 
grado de rompimiento del gel depende del tipo de yogurt que se desea obtener. La 
intensidad y el tiempo óptimo de batido serán función de factores tales como: 
temperatura, pH, consistencia del gel y capacidad del depósito (Dobler, et. al., 
2005 y Alfaro et. al, 2003). 
 
Envasado 
El producto a 5ºC es depositado en envases para su comercialización y 
consumo. El envase debe ofrecer protección química, física, mecánica y 
microbiológica (Alfaro et. al, 2003). 
 
. 
 Ingeniería en Alimentos 
32 
 
Refrigeración 
El producto envasado debe ser almacenado en refrigeración (5 - 6ºC) con la 
finalidad de reducir al mínimo reacciones de deterioro tales como oxidación de las 
grasas, deshidratación del yogurt, modificaciones en el color de las frutas entre 
otras, permitiendo conservar la calidad del producto hasta semanas después de su 
fabricación (Dobler, et. al., 2005). 
 
 
1.4.6 CULTIVOS INICIADORES 
 
La acción de los cultivos iniciadores desencadena un proceso microbiano por el 
cual la lactosa (el azúcar de la leche) se transforma en ácido láctico. A medida que 
el ácido se acumula, la estructura de las proteínas de la leche va modificándose 
(comienza la precipitación), y lo mismo ocurre con la textura del producto. Existen 
otras variables, como la temperatura y la composición de la leche, que influyen en 
las cualidades particulares de los distintos productos resultantes (Alfaro et. al, 
2003). 
 
 Características funcionales de cada cepa 
 
Streptococcus thermophilus: 
Es una bacteria homofermentativa termorresistente, necesita de aminoácidos y 
péptidos para su crecimiento (valina, leucina, arginina, ácido glutámico etc.), 
requerimiento insuficientemente cubierto por los contenidos originales de la leche 
(p.ej. solo 25 a 30% de las necesidades en leucina y arginina), además de ser muy 
sensible a fagos e inhibidores (antibióticos) (Chandan et. al., 2006). 
 
Produce 0.7-0.8% de ácido láctico (conformación isomérica L (+)) y parte del ácido 
fórmico durante la fermentación (adicional al proveniente del tratamiento térmico) 
 Ingeniería en Alimentos 
33 
 
(Tabla 12). Algunas cepas son capaces de producir polisacáridos que forman un 
mucilago lo cual incrementa la viscosidad del yogurt (Mestres y Roser, 2004). 
 
Lactobacillus bulgaricus: 
Es una bacteria láctea homofermentativa, produce disminución del pH, puede 
producir hasta un 1,7% de ácido láctico (conformación isomérica D (-)) como 
principal componente aunque también interfiere en la producción de compuestos 
que le dan el aroma y sabor típico al yogurt como el Acetaldehído y Diacetilo 
respectivamente (Tabla 13) (Mestres y Roser, 2004 y Chandan et. al., 2006). 
 
Tabla 13. Características de las Bacterias Acido Lácticas usadas en productos lácteos. 
Géneros Forma 
Temperatura de 
crecimiento (ºC) 
Metabolito 
Principal 
Productos secundarios 
Streptococcus 
thermophilus 
cocos 40 – 44 
L(+) ácido 
láctico 
Acetaldehído, acetona, 
Acetoina, Diacetilo, 
(Etanol) 
Lactobacillus 
bulgaricus 
bacilos 40 – 44 
D(-) ácido 
láctico 
Acetaldehído, acetona, 
Acetoina, Diacetilo, 
(Etanol) 
Adaptado de Geurts et. al., 2006 
 
 
 Simbiosis de Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus 
El Streptococcus thermophilus crece más rápido y produce ácido láctico, ácido 
fórmico a partir de ácido pirúvico en condiciones anaerobias y dióxido de 
carbono. El ácido fórmico y el dióxido de carbono producido estimula el 
crecimiento del Lactobacillus bulgaricus. De otro lado la actividad proteolítica del 
Lactobacillus bulgaricus produce hidrolasas que hidrolizan las proteínas 
liberando aminoácidos (principalmente valina) que estimulan el crecimiento del 
Streptococcus. Es por este efecto sinérgico favorable del crecimiento conjunto 
que se utiliza esta mezcla simbiótica (Alfaro et. al, 2003). 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
34 
 
1.4.6.1 Bioquímica de la fermentación 
Durante la fermentación del yogurt se obtiene los siguientes metabolitos: Ácido 
láctico principalmente y pequeñas cantidades de productos secundarios como 
compuestos carbonílicos, ácidos grasos volátiles (acético, propiónico, butírico y 
capróico), aminoácidos (valina, leucina, isoleucina, tirosina), cetoácidos (acetona, 
butanona), furfural, furfurialcohol, acetaldehídos y alcoholes (bencil-alcohol, bencil 
aldehído). 
 
 Producción de ácido láctico 
Se origina durante la fase de siembra y de incubación por el catabolismo de la 
lactosa por los cultivos iniciadores y aunque el proceso comprende muchas 
reacciones bioquímicas, puede simplificarse en la siguiente figura: 
 
 
Figura 4. Ruta metabólica seguida por las bacterias homofermentativas. Fuente: Gösta y 
López, 2003 
 
Las bacterias acidolácticas poseen la enzima láctico-deshidrogenasa (LDH), que 
cataliza la síntesis de lactato a partir de ácido pirúvico, se pueden producir 
distintos isómeros de ácido láctico (Figura 5), L (+) por S. Thermophilus, D (-) por 
L. Bulgaricus (Alfaro et. al, 2003). 
 
 Ingeniería en Alimentos 
35 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Isómeros de ácido láctico. Fuente: Aravindan,2008 
 
En la sacarolisis (actividad bioquímica sobre el azúcar de la leche), la lactosa se 
desarrolla en glucosa y galactosa, para luego por fermentación, producir ácido 
láctico, el cual provoca la desestabilización de las micelas y neutraliza su carga 
eléctrica, mediante el paso del fosfato y del calcio de un estado coloidal (en la 
micela) a una forma soluble, teniendo como con secuencia que las micelas se 
aglomeren entre si y precipiten. Esa precipitación se produce a un pH de 4.6-4.7, 
(mientras mayor sea la temperatura, la floculación de la caseína se produce a pH 
más elevado) formando el gel que constituye el yogurt (Celis y Juárez, 2009). 
 
 
1.4.7 USO DE ESTABILIZANTES Y GELIFICANTES EN EL YOGURT 
 
La finalidad de la adición de estabilizantes a la mezcla base es mejorar y mantener 
las características deseables del yogurt, es decir, textura, viscosidad/ consistencia, 
aspecto y cuerpo (Tamime, 1991). 
 
Los estabilizantes y agentes espesantes más utilizados en la elaboración del 
yogurt son almidones naturales, alginatos, agar, carragenatos, gomas comestibles, 
pectinas y celulosas. 
 
El tipo y proporciones a añadir son decisión de cada fabricante. No obstante, 
existen algunas sugerencias con respecto a las cantidades; por ejemplo, en el 
“Food Standards Committee Report, se recomienda que la proporción total 
incorporada sea como máximo el 0.5% en peso del producto final, excepto en el 
 Ingeniería en Alimentos 
36 
 
caso de gelatina, almidones y pectina, que podrían añadirse hasta el 1% en peso 
del producto final (Early, 1998). 
 
Estos estabilizantes pueden utilizarse por separado o en conjunto; la finalidad de 
mezclar varios estabilizantes es lograr una función específica perseguida o, 
potencializar alguna propiedad del producto. Por tanto, la elección de un 
determinado estabilizante depende de diversos factores incluyendo: 
 
1.- Propiedades funcionales, efecto y/o modo de acción del polímero elegido 
2.- Concentración óptima a utilizar 
3.- Sinergismo con otros estabilizantes 
 
 Grenetina 
La grenetina es una proteína, producida bajo una hidrólisis controlada del 
colágeno de las pieles, tejidos y huesos de los animales, contiene todos los 
aminoácidos esenciales del cuerpo humano unidos en cadenas polipeptídicas 
que conforman el 83%, 15% de agua y menos de 2% de minerales (Chandan 
et. al., 2006). 
 
Propiedades Funcionales 
Entre las propiedades funcionales de la grenetina se pueden mencionar que ayuda 
al Incremento de la viscosidad, forma un gel transparente, termorreversible, 
elástico con buena resistencia a los ciclos de congelación- descongelación, no 
produce sinéresis, forma y estabiliza emulsiones, prevé la recristalización, aglutina 
por adhesión, estabiliza suspensiones, clarifica bebidas, forma espumas y filmes. 
Su principal aplicación es en la Industria Alimentaria en bebidas y concentrados, 
lácteos, cereales, confitería, aderezos y conservas, cárnicos, entre otros 
(www.gomasnaturales.com/gomas.html, 2013). 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
37 
 
 Goma guar 
Se encuentra en las semillas de la planta leguminosa Cymopsis tretragonalobus y 
psolariodes, Es un polisacárido que contiene galactosa y manosa en sus bloques 
estructurales. El rango de los componentes varía ligeramente dependiendo del 
origen de la semilla, pero la goma guar se considera que tiene una unidad de 
galactosa por cada dos de manosa. Se acepta que la estructura de la goma guar 
consiste en una cadena lineal de unidades β-D pironosido enlazadas 1,4, con una 
unidad α-D galactopiranosido entrelazada 1,6 con la cadena lineal. (Cubero et. 
al., 2002). 
 
Propiedades Funcionales 
Es un polímero hidratable en agua fría, la velocidad de hidratación varía 
ampliamente con el pH; siendo la mayor velocidad entre un pH de 8 y 9. La 
hidratación es más lenta a pH arriba de 10 y por debajo de 4. 
 
La característica de goma guar como fijador de agua la hace ideal como agente de 
hidratación rápida en la formación de soluciones coloidales viscosas. Es versátil 
como espesante o modificador de viscosidad en sistemas acuosos o lácticos 
(www.quiminet.com/ar1/ar_vcdvcd-goma-guar.htm, 2009). Algunas de sus 
aplicaciones en alimentos son: estabilizantes para helados, en quesos, ligador de 
embutidos, mezclas para pasteles, salsas y aderezos para ensaladas. 
 
Sinergismo 
– La combinaciones de xantano con goma guar producen viscosidades 
elevadas sin la formación de gel. 
– Unido a emulsionantes como la lecitina de soja ayuda a formar espumas 
burbujas y pompas. 
– La goma guar es compatible con la mayoría de otros hidrocoloides 
vegetales como tragacanto, karaya, arábiga, agar, alginatos, carragenatos, 
 Ingeniería en Alimentos 
38 
 
algarrobo, pectina, metilcelulosa, y CMC. También es compatible con casi 
todos los almidones químicamente modificados (www.quiminet.com). 
 
 Goma xantana 
La goma Xantana es un polisacárido natural de alto peso molecular producido por 
la fermentación de cultivos puros del microorganismo Xantomonas Camprestris 
(Cubero et. al., 2002). Es fácilmente soluble en agua fría o caliente (generalmente 
no soluble en solventes orgánicos). 
 
Propiedades funcionales 
Actúa como hidrocoloide hidrofílico para espesar, suspender y estabilizar 
emulsiones y otros sistemas basados en agua, además: 
 
- Proporciona alta viscosidad en solución a bajas concentraciones, la cual 
es estable a altos rangos de temperatura y no es afectada por el pH. 
- Las soluciones de goma Xantana son estables a la mayoría de las sales 
y en sistemas ácidos 
- Genera sistemas estables a la agitación 
- Por su carácter pseudoplástico en solución el xantano tiene una 
sensación menos gomosa en la boca que las gomas con 
comportamiento newtoniano. 
- Algunas de sus aplicaciones en alimentos son: Recubrimiento en 
confitería, emulsivo en aderezos, , estabilizante en helados, espuma de 
cerveza y jugos; espesante en dulces, salsas, jarabes, rellenos para 
pastel etc. 
(www.alfa-editores.com//Aplicacio%F3n%20de%20Hidrocoloides.pdf, 
2009). 
 
 
 
 Ingeniería en Alimentos 
39 
 
Sinergismo 
▫ Muestra estabilidad con alginatos y almidones. Cuando es mezclada con 
dextrina, o goma guar, ocurre un aumento de la viscosidad, mientras 
que las combinaciones de xantano y goma de algarrobo forman geles 
elásticos. También es compatible con goma tragacanto, goma karaya y 
pectina. 
 
 
1.4.8 BASE DE FRUTA PARA YOGURT 
 
Se puede definir como una suspensión estabilizada de partículas de fruta o puré 
en una matriz azucarada, acidulada, con o sin sabores y colorantes agregados, la 
cual es pasteurizada para prolongar su vida útil mediante la destrucción de los 
microorganismos y enzimas (Chandan et. al., 2006). 
En la formulación de preparados de frutas, los ingredientes de elección son: frutas 
en trozo o puré (35- 40%), jugo, edulcorante, estabilizante (s), acidificante, color, 
saborizantes, y algunas veces algún conservador, los cuales son mezclados y 
evaporados hasta alcanzar una concentración que varía de 35 - 65 °Brix 
aproximadamente, dependiendo del uso de edulcorantes (Chandan et. al., 2006 y 
Dobler et. al. 2005). 
 Además, la preparación de fruta se puede utilizar como un vehículo para 
incorporar vitaminas, minerales e ingredientes funcionales. 
Generalmente se almacenan a temperatura de 4 °C, humedad relativa de 60 y 
alejado de la luz y calor directo. Su vida de anaquel es de 3 meses en las 
condiciones mencionadas (Dobler et. al. 2005). 
La base de fruta se dosifica volumétricamente en una concentración del 12 - 25% 
para los yogures batidos y se puede incorporar tras la refrigeración del yogurt si 
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ésta se realiza en una sola fase, o bien después de la primera etapa de 
refrigeración si el enfriamiento se lleva a cabo en dos fases.