Las características fisicoquímicas y microbiológicas de la leche determinan la calidad de sus productos derivados y su uso en la agroindustria. El objetivo de este estudio se basó en la identificación de las características fisicoquímicas y microbiológicas de la leche producida en la finca Las Mercedes de la Universidad Nacional Agraria. Se utilizó una muestra de 10 vacas para comparar los resultados con la norma técnica obligatoria nicaragüense para leche cruda. Los resultados de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos indican que: los porcentajes de acidez titulable son normales, el valor del pH en el mes de febrero presentó el mejor resultado, sin embargo no logró cumplir con los requisitos mínimos, la densidad presentó un comportamiento normal en los meses de febrero, marzo y abril (1.030 kg L-1), sin embargo, en el mes de mayo se registró un valor por debajo de la norma (1.003 kg L-1); el porcentaje de solidos totales está por debajo del nivel aceptable, mientras que el porcentaje de sólidos no grasos es normal. El porcentaje de grasa fue normal en abril y mayo; los porcentajes de proteína obtenidos están debajo del promedio que debe presentar la leche, los resultados de la prueba de tiempo de reducción de azul de metileno de la leche la clasificó como tipo B, al presentar una carga microbiana ≤ 1 000 000 UFC ml-1. La prueba de mastitis resultó negativa. A pesar de que algunas características de la leche están por debajo de los valores establecidos en la norma técnica obligatoria nicaragüense 03 027-17, la leche podría usarse en procesos agroindustriales.

La caracterización fisicoquímica y microbiológicas de la leche cruda de ganado bovino permiten conocer datos representativos de cada uno de sus componentes, lo que permite aplicar ciertos cambios en la alimentación del ganado lechero para mejorar la composición de los porcentajes de grasa y proteína, si es que éstas no llegan a cumplir con los parámetros establecidos según la Norma Técnica Obligatoria Nicaragüense para leche cruda (NTON 03 027-17).

Araneda (2022) afirma que la composición química de la leche depende de muchos factores, como la raza, la variedad de animales, la edad, el período de lactancia, la estación del año, la nutrición, el tiempo de ordeño, el tiempo entre lactancias, las condiciones fisiológicas (por ejemplo, vacas tranquilas o estresadas), el estado sanitario y uso o no de medicamentos.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, 2023) indica que "La calidad de la leche cruda es el principal factor determinante de la calidad de los productos lácteos. No es posible obtener productos lácteos de buena calidad sino [sic] de leche cruda de buena calidad” (parr. 1).

Armas (2017) indica que la calidad de la leche puede considerarse desde dos aspectos esenciales que no son independientes uno del otro, la calidad química, que está conformada por su composición, características sensoriales, fisicoquímicas y su valor nutritivo, y la calidad higiénica de la leche, asociada a la cantidad y tipo de microrganismos, con la flora inocua y productora de enzimas termo resistentes, es decir, microorganismos benéficos y patógenos respectivamente.

El análisis de los factores que determinan la calidad en la leche permite detectar cuál o cuáles de los parámetros establecidos en las normativas no se está cumpliendo, y así poder desarrollar medidas y/o actividades para mejorar la composición de la leche, de esta forma la leche pueda ser apta para consumo humano, y de igual manera, para la elaboración de derivados lácteos de buena calidad en la agro-industrialización.

Este trabajo fue realizado en la finca Las Mercedes, propiedad de la Universidad Nacional Agraria en Managua, Nicaragua, tomando una muestra de 10 vacas y considerando los factores que influyen en la composición de la leche. La realización de este estudio es debido a que no existe precedentes de evaluación de factores que determinan la calidad de la leche en la finca Las Mercedes que sirvan como punto de partida para considerar mejoras en el sistema productivo.

Lainvestigación se realizó en la Universidad Nacional Agraria (UNA) en Managua,Nicaragua. El proceso se desarrolló en tres etapas: 1) obtención de la materiaprima (leche de vaca) en la finca Las Mercedes propiedad de la UNA (12°09´24´´LN y 86°10´15´´ LO), 2) prueba de tiempo de reducción de azul de metileno en ellaboratorio de microbiología y 3) pruebas fisicoquímicas en el laboratorio defisiología vegetal; las etapas 2 y 3 se desarrollaron en las instalaciones dela universidad (12°08´51´´ LN y 86°09´50´´ LO), en la Facultad de Agronomía. Estainvestigación se realizó en el 2022 durante el período de la época seca(febrero, marzo y abril) e inicio del período lluvioso (mayo).

La investigación es no experimental detipo descriptivo, se fundamenta en la evaluación de la calidad de la lecheproducida por el ganado bovino de la finca Las Mercedes.

Se consideraron siete factores queinciden en la composición de la leche: porcentaje de acidez, pH, densidadrelativa de la leche, porcentaje de solidos totales, porcentaje de solidos nograsos, porcentaje de grasa y porcentaje de proteína. Se muestrearon 10 vascas,cinco de la raza Pardo/Brahmán, tres Holstein, un Pardo y un Brahmán. Lacantidad de la muestra fue de un litro por vaca para el análisis delaboratorio.

Se obtuvo unlitro de leche de cada individuo, tomando en cuenta la producción de lecheindividual; las muestras fueron obtenidas inmediatamente después del ordeño decada vaca, para luego obtener muestras únicas de las cuatro razas en muestreo.Se consideró una repetición por muestra en un período de 13 semanas, para untotal de 130 datos

Esta etapa consistió en la realización de los análisis físicos, químicos y microbiológicos a las muestras de leche obtenida para determinar si las características son óptimas para la transformación según lo establecido en la NTON 03 027-17. Los análisis se realizaron una vez por semana a las 10 muestras de leche obtenidas, durante las 13 semanas de estudio.

Las siguientes pruebas fisicoquímicas y microbiológicas se realizaron para hacer una comparación con las normas sanitarias vigente en el país.

La determinación de acidez titulable se realizó tomando en cuenta el procedimiento descrito por Alduvin y León (2006) según la siguiente ecuación:

Donde VNaOH es el volumen de hidróxido de sodio consumido y 0.009 corresponde al coeficiente de ácido láctico

Para la determinación de pH se realizó el procedimiento basado en lametodología descrita por Artica (2014).

La prueba de densidad de la leche se realizósegún la metodología descrita por Revilla (1995) considerando la lecturacorregida según la siguiente ecuación:

LC=Densidad-0.0002(15C°-T°)

Donde:

LC: Lectura corregida del lactodensímetro

0.0002: Factor de corrección

T°: Temperatura de la leche

Para la determinación de sólidos totalesse hará uso de la fórmula de Richmond, modificada por Kirk et al.(1999), como lo cita Vanegas y Martínez (2011).

%ST=(0.25xD)+(1.21)(G)+0.66

Donde %S es porcentaje desólidos totales, D es la densidad de la leche, G es el porcentaje de grasa dela leche.

Esta variable se determinó según lafórmula simplificada de Babcock como lo indica la Universidad de Zulia (2018).

%SNG=(0.25xD)+(0.22)(G)+0.55

Donde %SNG es porcentaje de sólidos no grasos, D corresponde a es la densidad de la leche, G es el porcentaje de grasa de la leche.

La determinación de la grasaláctea de la leche se realizó por el método Babcock según el procedimientobasado en la metodología utilizada por Artica (2014).

La determinación de Proteínas de la lechese realizó por el método Kjeldahl, con el procedimiento basado en lametodología utilizada por Artica (2014).

% Proteínas totales = % de nitrógenoproteico x 6.38

Para realizarla prueba de azul de metileno o prueba de la reductasa se utilizó lametodología descrita por Revilla (1995).

La prueba de mastitis se basa en poderrealizar una evaluación cualitativa de los microrganismos presentes en la ubrede la vaca, metodología descrita por Revilla (1995).

Para la selección de las vacas se consideraronlos siguientes aspectos: edad, número de chapa, raza y fecha de parto.Seguidamente se realizó la recolección y se registró la cantidad de lecheordeñada por individuo y simultáneamente se realizó la prueba de mastitis. Losdatos de las evaluaciones fisicoquímicas fueron anotados para realizar loscálculos de corrección e ingresarlos en una hoja de cálculo en Excel del programainformático Microsoft Office; la información se ordenó según las fechas de muestreoy el análisis se hizo con el programa estadístico Infostat,donde se realizó una estadística descriptiva para ver el comportamiento y la variabilidadde los datos respecto a lo indicado por la Asamblea Nacional de la República deNicaragua (2017), en la NTON 03 027-17.

Los porcentajes de acidez titulable promediomensual corresponden a 0.15 % para febrero y marzo, y 0.16 % para abril y mayo;estos valores indica que su nivel de acidez está dentro del rango normal. LaUniversidad de Zulia (2018) explica que, cuando la acidez es más alta de lonormal, es un indicativo de que la población bacteriana es mayor, lo que alterala acidez de la leche. El rango de porcentaje de la acidez de la leche crudasegún la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2017), en la NTON 03027-17, debe estar entre 0.13 %-0.17 %. Por tanto, puede decirse que la acidezobtenida se mantiene a niveles aceptables (Figura 1).

En la Figura 2 se observan los valores de pH de la leche que oscilan entre 4 y 6.2. Los valores promedios por mes corresponden a 6.25 en febrero, 5.89 en marzo, 5.87 en abril y 5.85 en mayo; estos valores se clasifican como bajos respecto al rango de pH de 6.6 a 6.8 establecidos por la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2017), en la NTON 03 027-17, en el caso de leche cruda.

Esto puede deberse a la cantidad de horas transcurridas (cuatro horas) desde el ordeño hasta el ingreso en el laboratorio, ya que durante este tiempo, los microorganismos presentes en las muestras de leche (principalmente bacterias) fermentan el azúcar (lactosa) y lo transforman a ácido láctico u otros ácidos orgánicos que tienden a disminuir el pH de la leche, también la temperatura de la leche juega un papel importante, como lo indica Parada (2021), donde pH de la leche disminuye 0.01 unidades por cada 1 °C que aumente la temperatura.

Los valores promedio mensuales de la densidad en leche fueron de 1.031 kg L-1 para febrero, 1.030 kg L-1 para marzo y abril y 1.003 kg L-1 en mayo; estos valores se encuentran dentro del rango normal (1.029 kg L-1 - 1.033 kg L-1) establecido por la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2017), en la NTON 03 027-17, excepto los registrados en mayo. Calderón et al. (2007), reportan valores de densidad entre 1030 a 1033 g ml-1 (1.030 kg L-1 – 1.033 kg L-1) en el 77.9 de las muestras, valores menores a 1030 g ml-1 (1.030 kg L-1) en el 17.2 % y mayores a 1030 g ml-1 (1.030 kg L-1) en el 4.9 % de las muestras.

El valor promedio de la densidad de la leche puede verse afectado por diversos factores, ya sea por adulteraciones de la leche, el tiempo transcurrido después del ordeño, la temperatura al momento de la determinación; Periago (s.f.), explica que después del ordeño este parámetro adquiere su valor más bajo, aumentando después lentamente. A esto se le conoce como fenómeno de Recknagel, y depende de la lenta solidificación de la grasa. Este resultado obtenido indica que se mantiene a un nivel aceptable, según se muestra en la Figura 3.

Los porcentajes promedio desólidos totales fueron de 9.38 % para el mes de febrero y marzo, 11.07 % parael mes de abril y 10.93 % para el mes de mayo, lo que indica que losporcentajes obtenidos en los momentos de muestreo se sitúan por debajo delvalor mínimo (11.5 %) establecidos por la Asamblea Nacional de la República deNicaragua (2017) en la NTON 03 027-17.

Se sabe que los sólidos totales esla sumatoria de cuatro componentes (lactosa, proteínas, minerales y grasa). Campabadal (1999) explica, que el factor más influyente enel porcentaje de sólidos totales en leche es el porcentaje de grasa, al ser elcomponente más variable que tiene este producto; los porcentajes de grasapueden variar de dos a tres unidades, el de proteína de 0.1 a 0.3 unidades,mientras que el contenido de lactosa y minerales es bastante constante. Estosresultados pueden evidenciarse al existir poco porcentaje de grasa y deproteínas en las muestras de leche (Figura 4). En el caso de las muestras defebrero y marzo que presentan valores por debajo del rango normal, el productotendría una influencia negativa en los rendimientos posterior al proceso detransformación agroindustrial, no así en la calidad.

En la Figura 5 se presentan valores entre 8.45 % y 8.9 %. Los porcentajes promedios mensuales de sólidos no grasos fueron de 8.6 % en febrero, 8.74 % en marzo, 8.64 % para abril y 8.65 % para mayo, valores dentro de lo establecido (8.3 %) por la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2017) en la NTON 03 027-17. Debe considerarse que el porcentaje de grasa representa el 30 % del total de los sólidos en la leche; al existir un valor bajo en el porcentaje de grasa, se obtiene un alto valor del porcentaje de solidos no grasos.

Calderón et al. (2007), reportaron valores medios de porcentaje de sólidos no grasos igual a 8.38 %.

En la Figura 6 se observa uncomportamiento ascendente del porcentaje de grasa según momento de muestreo.Los porcentajes varían desde 2.27 % en febrero, hasta 4.9 % en mayo. Losvalores promedios mensuales en febrero y marzo (2.27 %) están por debajo de loslímites reconocidos por la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua(2017), sin embargo, en abril (3.25 %) y mayo (4.9 %) los valores alcanzanniveles normales. El aumento en los valores resulta, de una suplementación enla alimentación producto de las recomendaciones realizadas a partir de losresultados en las primeras muestras. Según Munguía (2010), el porcentaje degrasa está determinado por factores como la alimentación, el clima, la raza, laedad, el estado de salud y el período de lactancia.

En la Figura 7 se muestran los porcentajes de proteína, estos oscilan entre 2.14 % y 2.35 %. De acuerdo a los meses de muestreo se registró un promedio de 2.14 % para febrero y marzo, en cambio en abril se registra 2.27 % y 2.35 % en mayo. Según la FAO (s.f.), en la leche cruda las proteínas constituyen un 3.5 %. Hernández (s.f.), explica que los porcentajes de proteína son más altos durante la época lluviosa respecto a la época seca, debido a la disponibilidad y calidad en los alimentos y las condiciones climáticas donde se maneja el ganado; así se cita en Guerrero y Rodríguez (2010).

Aunque en mayo se registra el porcentaje más alto, este valor está por debajo de lo establecido por la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2012), en la NTON 03 034-11.

Es importante conocer los parámetros que miden la calidad de la leche cruda, debido a su uso como materia prima en la agro-industrialización.

El promedio del TRAM es de 3.2 horas para el mes de febrero y marzo, 3.18 horas en abril y 2.68 horas en mayo; esto indica que la leche tiene una carga microbiana ≤1 000 000 UFC ml-1 (unidades formadoras de colonias por mililitro), valor que permite clasificar a la leche del tipo B, y considerarla como materia prima en varios procesos agroindustriales.

Los principales factores que influyen que el tiempo de reducción de azul de metileno sea menor son la limpieza de la sala de ordeño, la higiene del ordeño, la limpieza de las ubres (Revilla, 1995), ya que al no realizar una buena limpieza, las bacterias que se encuentran principalmente en las heces del ganado caen al recipiente con el que se realiza el ordeño, produciendo la contaminación de la leche; el tiempo transcurrido después del ordeño, aumenta la carga bacteriana, teniendo leche de baja calidad. En la Figura 8 se presentan los valores por momento de muestreo, los que son considerados como aceptables según lo indica la Asamblea Nacional de la República de Nicaragua (2017) en la NTON 03 027-17.

Menor tiempo en la decoloración del azul de metileno, revela que la carga microbiana es mayor, lo que indica que la leche es de menor calidad, y su uso no debería generalizarse en todos los procesos agroindustriales.

Los resultados obtenidos en la prueba demastitis fueron negativos, lo que resulta satisfactorios, ya que no se detectóformación de gel o cambio de color; se observó la formación de trazas. Mellenberger, (2000), explican que cuando un resultado esnegativo la cantidad de células somáticas se sitúa entre 0 y 200 000 y cuandose presentan trazas el rango de células somáticas está entre 200 000 y 400 000,como lo cita Rivera, (2014). Debido a que las muestras fueron colectadas de lasmejores vacas, durante el período de lactancia y con los cuidados realizados almomento de los muestreos, los resultados se consideran normales. En la Figura 9se observa el resultado de la prueba de mastitis.

Las características fisicoquímicas de las muestras de leche indican que el porcentaje de acidez titulable es normal, los valores de pH un poco por debajo del rango aceptable, la densidad de la leche disminuye a partir del inicio de la época lluviosa, los niveles del porcentaje de sólidos totales se registran un poco por debajo de lo normal, el porcentaje de sólidos no graso se sitúa en niveles normales, el porcentaje de grasa en el rango norman en los meses de abril y mayo, no así en las primeras épocas de muestreo; los valores del porcentaje de proteína se registraron por debajo de lo normal, con respecto a las características microbiológicas, el tiempo de reacción al azul de metileno es normal y se presenta una reacción negativa a la prueba de mastitis.

La leche producida en la finca Las Mercedes, por sus características fisicoquímicas y microbiológicas, es una materia prima que puede ser utilizada en algunos procesos de transformación agroindustrial, ya que podría incidir en la vida útil y rendimiento de los productos elaborados.