La cocina de los lácteos…

Nuestro trabajo sobre los lácteos en colaboración con Felix M. Goñi y Alicia Alonso…

HISTORIA DE LOS LÁCTEOS: APLICACIONES DE ANTAÑO. La leche en nuestros caseríos, elaboración de los quesos, costumbres y tradiciones.

Antiguamente, la leche en la cocina tradicional se ha utilizado para la elaboración de platos como bechameles, croquetas, sopas platos gratinados , caldos cortos, blanquetas e incluso espesando y aromatizando la leche  para la elaboración de postres  tales como natillas, flanes,  con lecha, intsaursaltxa,  helados. En la industria se ha utilizado para la elaboración de derivados, tales como: natas, mantequilla, postres lácteos como quesos o yogures, y en algunas zonas se ha empleado para hacer bebidas alcohólicas como son kéfir (Cáucaso), kumiss (de oriente), el khir (en la India) y al skyr (de Islandia).

A diferencia de nuestros días, la leche ha ocupado un papel importante en la cocina salada, aunque debido a las nuevas costumbres de la actualidad, lo vemos como un ingrediente importante en postres y en productos industriales.

¿QUÉ ES LA LECHE?

La leche es un fluído biológico blanco, opaco, ligeramente dulce, secretado por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos, con la finalidad de alimentar a sus crías. Por ello, siempre se ha visto como un ritual religioso en las sociedades primitivas y como un símbolo de fertilidad y riqueza. El consumo de leche por humanos adultos se produce generalmente sin grandes transformaciones: leche pasteurizada esterilizada o en forma de alimentos que tienen en la leche su principal ingrediente (lacticinios: yogures, quesos, natillas…) Sin embargo, algunas propiedades de la leche, y en particular su carácter de emulsión de grasa en agua, pueden ser aprovechadas para utilizarla como vehículo de sabores y aromas en diversas preparaciones culinarias. 

Veamos algunos ejemplos:

Componentes de la leche.

En la leche se han descrito hasta ahora más de cien mil especies moleculares distintas. Las más importantes se pueden agrupar en: agua, azúcares, grasas, proteínas, minerales y vitaminas.

Descripción de los componentes:

Agua. El agua es un componente de la leche, ya que las crías de los mamíferos no son capaces de beber agua, por lo tanto sin el agua de la leche morirían por deshidratación. El contenido acuoso puede ser inferior al 50% en peso de los mamíferos marinos o bien ser muy mayoritario, como en el caso de la vaca 87% o el canguro 90%.

Azúcares. El principal azúcar de la leche ( 2-7% en peso) es la lactosa, un disacárido formado por glucosa y galactosa (4- O –B – D- galactopiranosil- D-glucopiranosa). Esto es así en todos los mamíferos, excepto en los marsupiales, cuya leche contiene trisacáridos de glucosa y galactosa.

La lactosa es menos dulce que la sacarosa (azúcar de caña) o que la glucosa azúcar de uva. La lactosa es la principal fuente de energía para el neonato, en cuyo intestino se desdobla glucosa y lactosa. La leche también contiene cantidades mucho menores, del orden de 20 mg/l, de glucosa y galactosa libres.

Las grasas. Las grasas son el componente que más varía en la leche de las distintas especies. El contenido graso puede oscilar desde el 53% en la foca hasta menos del 2% en el antílope o el asno. El tipo de grasa más abundante en la leche lo constituyen los triglicéridos, formado por tres ácidos grasos (ácidos carbosílicos de cadena larga) unidos mediante enlaces éster a una molécula de glicerol. Como se detalla en la sección 4, la leche también contiene una cantidad minoritaria pero muy importante de un tipo especial de grasas, que son los fosfolípidos. En los primeros días de la vida, la grasa de la leche se utiliza sobre todo para generar tejido adiposo, que sirve como aislante térmico y como almacén de recursos energéticos. Después, los bebés utilizan la grasa de la leche como fuente de energía.

Proteínas

La leche contiene numerosas proteínas, de las que las más importantes son las caseínas. Las caseínas son una familia de proteínas, de estructura similar, y con una composición en aminoácidos que las hace particularmente aconsejables en la dieta de crecimiento. La leche de la mayoría de las especies contiene tres cuatro caseínas distintas. Las moléculas de caseína en la leche se hallan agrupadas en estructuras granulares llamadas micelas de caseína. Estas micelas forman en la leche una suspensión coloidal. Las moléculas de caseína pueden precipitar bien por ácido (como ocurre en el estómago cuando se consume leche), bien por acción de la renina del cuajo (como sucede en la elaboración del queso). El líquido resultante de eliminar la caseína precipitada es el suero. El suero contiene numerosas proteínas, de las que las principales son la B-lactoglubulina y la &-lactabúmina. Esta última tiene un papel importante en la síntesis de lactosa, mientras que la función de la B-lactoglobulina no se conoce. Señalaremos finalmente que el suero contiene otras proteínas como inmunoglobulinas (anticuerpos) y albúmina.

Minerales. Las principales sustancias inorgánicas que se hallan en la leche son el calcio y el fósforo. Ambos se requieren en grandes cantidades para el crecimiento del esqueleto del neonato. Tanto el calcio como el fósforo se hallan en la leche principalmente asociados a las micelas de caseína. De modo que su concentración en el suero es muy baja.

Vitaminas. La leche contiene todas las principales vitaminas. Las vitaminas liposolubles A, D, E y K se hallan sobre todo en la grasa de la leche, y por tanto faltan en la descremada. Las vitaminas del grupo B, hidrosolubles, se hallan sobre todo en el suero. En la actualidad se comercializan leches enriquecidas con vitaminas A y D. La tabla 2 detalla el contenido vitamínico de las leches de cabra y de vaca.

PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS DE LA LECHE.

Desde el punto de vista físico- químico, la leche puede considerarse como:

–    una disolución de lactosa, vitaminas, minerales, etc.

–    una emulsión de tipo aceite-en –agua, glóbulos de grasa dispersos en la fase continua de suero visibles a quinientos aumentos.

–    Una suspensión coloidal de micelas de caseína, visible sólo a cincuenta mil aumentos. (Fig. 4)

Describiremos primero las propiedades físicas globales de la leche (muchas de las cuales se deben a su carácter de disolución), luego a las propiedades de las grasas en  emulsión, y finalmente las de las micelas proteicas en su suspensión coloidal.

Propiedades físicas.

DENSIDAD. La densidad de la leche depende entre otras cosas de la temperatura, de los tratamientos térmicos recibidos y de la composición química (sobre todo el contenido graso). A 20º la densidad de la leche cruda es de 1’027-1’033g/ml.

PUNTO DE CONGELACIÓN. El punto de congelación es una propiedad coligativa que depende sobre todo de la concentración de sustancias en disolución, principalmente la lactosa. El punto de congelación de la leche cruda oscila entre -0’512 y -0’550ºC.

Ph y AMORTIGUADORES. El pH es una medida de la acidez. El pH de la leche a 20ºC está en el intervalo de 6’6-6’8. Los amortiguadores o “buffers” son sustancias que se oponen a la variación del ph. En la leche, los amortiguadores más importantes son la caseína y los fosfatos.

OTRAS PROPIEDADES FÍSICAS. El índice de refracción de la leche, a 20ºC es de 1’3440-1’3485. La presión osmótica es de unos 500 kPa. La fuerza iónica es aproximadamente 0’08 M.

La leche como emulsión de aceite en agua.

Al menos el 95% de la grasa total de la leche se halla en forma de glóbulos cuyo diámetro varía ampliamente, entre 0’10 y 15 um. Estas gotitas de grasa líquida están cubiertas de una membrana delgada de 8 o bien 10 nm de espesor, cuyas propiedades difieren tanto las del glóbulo graso como de las del medio acuoso que los rodea. Se trata de la membrana del glóbulo graso, que procede de la membrana plasmática de la célula secretora en la glándula mamárea. Esta membrana, como todas las membranas celulares, está constituida sobre todo por proteínas y un tipo especial de grasas, ya citado en la sección 3.3, los fosfolípidos. La estructura de los fosfolípidos y de la membrana del glóbulo graso se representa de modo esquemático en la figura 5. La función principal de esta membrana es reducir la tensión superficial de la interfase grasa-suero hasta valores muy bajos, en torno a 1-3 mN/m, lo que a su vez impide que los glóbulos se agreguen y floculen, separándose las fases grasa y acuosa.

Es bien sabido que la nata se separa espontáneamente de la leche entera. Esto se debe a que la nata está enriquecida de glóbulos de grasa de menor densidad que la fase acuosa. Pero además, la separación se ve favorecida porque las inmonoglubinas de la leche (ver apartado 3.4) forman complejos llamados crioglobulinas con las proteínas de las membranas de los glóbulos de grasa, y produce su floculación. Los glóbulos floculados ascienden rápidamente, arrastrando a glóbulos más pequeños, y la capa de nata se consolida rápidamente, en 20-30 min.en la leche fría.

La homogeneización de la leche impide la separación espontánea de la nata. Esto se debe a que el proceso de homogeneización hace disminuir el diámetro y la distribución de tamaños de glóbulos grasos. Además, la homogeneización modifica la membrana de los glóbulos grasos, dando origen a las llamadas membranas recombinadas. Al disminuir el tamaño medio de los glóbulos durante la homogeneización, aumenta la superficie de la interfase grasa-agua, y no hay membrana suficiente para cubrir toda la interfase. En consecuencia, inmediatamente después de la ruptura del glóbulo graso, la tensión superficial aumenta hasta los 15mN/m, y diversas moléculas anfipáticas de la leche, sobre todo micelas de caseína y proteínas del suero, se incorporan a la membrana y disminuyen la tensión superficial del glóbulo. El resultado final es que la membrana recombinada tiene una composición y estructura muy distintas de las de la membrana original.

Si bien la homogeneización es necesaria para estabilizar la “emulsión de grasa en agua” que forma parte de la leche, a veces es necesario desestabilizar la grasa, como ocurre en la preparación de nata montada, mantequilla y helado. La desestabilización de la grasa es un proceso mediante el cual los glóbulos grasos se agregan y transforman dando lugar a una malla continua de grasa en el producto. La desestabilización es el resultado de varios procesos físicos simultáneos, a saber:

–   la coalescencia, aumento irreversible del tamaño de los glóbulos de grasa, con pérdida de la identidad de los glóbulos que coalescen;

–    la floculación, aglomeración reversible de glóbulos de grasa sin pérdida de la identidad de cada glóbulo;

–    la coalescencia parcial, aglomeración irreversibles de glóbulos de grasa, unidos por una combinación de cristales de grasa y grasa líquida, sin pérdida de la identidad de cada glóbulo. La coalescencia parcial es con frecuencia resultado del efecto mecánico de cizalladura que se da al batir la crema. Se supone que pequeños cristales de grasa que se hallan en la superficie de los glóbulos hace que estos, al colisionar, se adhieran, mientras que la grasa líquida fluye en parte entre ellos y hace de “cemento”. La estructura de la nata montada se debe a la coalescenia parcial, y su estabilidad se debe a la presencia de cristalitos de grasa en los glóbulos grasos de la emulsión.

La leche como suspensión coloidal

Algunas propiedades de la leche solo pueden ser entendidas como una suspensión coloidal de micelas de caseína. Casi toda la caseína de la leche se halla en forma de micelas. Su función biológica es la de transportar grandes cantidades de fosfato cálcico insoluble a los lactantesy la de hacer que la leche precipite en el estómago para una mayor digestión.

La estructura de las micelas de caseína no se conoce aún con detalle. La “hiótesis de las submicelas” sostiene que la micela está formada por subunidades estructurales, las submicelas, cada una con 10-100 moléculas de caseína. Otros autores proponen un modelo abierto, con regiones más o menos densas en el interior de la micela, pero sin una estructura definida. En todo caso, es seguro que cada micela está formada por un fosfato de calcio cloidal que actúa como cementante. La parte extrema de las micelas está enriquecida en un tipo especial de caseína, la kappa-caseína, que forma una especie de cabellera hidrofílica en torno a la micela, estabilizadora.

Las micelas de caseína pueden agregarse si se altera su superficie. Esto puede ocurrir, principalmente, por tres mecanismos:

–  la coagulación encimática, en la que se distinguen tres etapas. En la primera un encima específico, la renina (ya mencionada en 3.4), corta un enlace peptídico entre los aminoácidos 105 y 106 de la capa caseína, eliminando un fragmento hidrofílico y dejando una porción hidrofóbica en la superficie de la micela. En la segunda etapa, las micelas se unen a través de las regiones hidrofóbicas, y el ácido estabiliza las uniones. En la tercera etapa se produce la reorganización de las micelas para formar un gel, que es el requesón.

–  La coagulación ácida, que produce la agregación de las micelas en parte porque al acidificarse el medio la caseína alcanza su punto isoeléctrico y en parte porque el calcio y el fosfato son más solubles en medio ácido, por lo que pasan al suero y ya no cumplen su misión de estabilizar la micela. Como resultado de todo ello, las micelas se desintegran y la caseína precipita.

–   La coagulación térmica, debida a la desnaturalización de la caseína a temperaturas por encima de 100ºC en tratamientos prolongados.

Filosofía de los sabores y los olores.

Para la adecuada comprensión de nuestra propuesta sobre la utilización de la leche en la cocina es preciso hacer un breve repaso de nuestros conocimientos actuales sobre el gusto y el olfato. El gusto detecta sustancias solubles en agua. Se conocen cinco receptores distintos, situados sobre todo en la lengua, respectivamente para los sabores: amargo, dulce, ácido, salado y umami (picante). Este último procede de una palabra japonesa que designa algo delicioso, de hecho responde específicamente al glutamato, un ingrediente utilizado comercialmente como potenciador general del sabor, pero que recientemente se ha sabido que activa un tipo especial de receptor de sabor. Los sabores amargo y dulce se perciben a través de receptores específicos asociados a una proteína llamada gustducina. Los sabores salados se detectan por el paso de sodio a través de canales específicos y los sabores ácidos lo hacen por el paso de iones hidrógeno a través de otros tipos de canal. El receptor umami es una molécula derivada de otra que se halla en el cerebro y responde ahí al glutamato en procesos de transmisión nerviosa (que no tiene nada que ver con el sabor.