Elaboración de Cajeta.

Introducción:

Se le denomina “cajeta” a un dulce de leche (de vaca o cabra), en el cual

hay una mezcla de varios ingredientes como son: glucosa comercial,

sacarosa comercial, canela comercial, bicarbonato de sodio comercial,

benzoato de sodio y sorbato de potasio analíticos estos dos últimos se

utilizan como conservadores.

Debido a su gran cantidad de azúcar, la cajeta es un producto altamente

energético; así mismo, la leche que contiene, proporciona proteínas,

buenas para la formación de músculos y calcio para mantener huesos

sanos; sin embargo puede elaborarse una cajeta baja en carbohidratos

pero esto sin embargo al disminuir esta generaría un ambiente propicio

para un mayor crecimiento microbiano produciendo un disminuye de la

vida del producto.

En la actualidad la cajeta se elabora a partir de leche de vaca debido a que

hoy en día el volumen producido de leche de cabra es insuficiente para

satisfacer la demanda, además de que las cabezas de ganado caprino es

muy reducido en nuestro país esta sustitución de leche se debe a que

estos dos tipos de leche están relacionados en su composición.

Celaya, Gto, es conocida como la capital mundial de la Cajeta, sabroso

dulce elaborado en base a leche de cabra y de cuya exquisitez, se

desprende su fama desde una histórica visita de Maximiliano de

Habsburgo a esta ciudad, llevándose varias cajas del dulce a la ciudad de

México. Es ahora una ciudad dispuesta a demandar su lugar, que pide que

ya no se diga que no hay atractivos turísticos y en cambio, es sitio de

hermosos templos, variada gastronomía y un excelso punto de encuentro

para desplazarse hacia varias ciudades de la entidad y de otros Estados.

Formulación:

Leche

Está compuesta por:

o Agua: 87-88% de la leche

o Comprende carbohidratos, lípidos, proteínas y minerales

o Vitaminas: contiene vitaminas liposolubles como la A, D, E y

K.

La leche fresca se comporta como un compuesto anfotérico, su pH normal

se encuentra entre 6.5 y 6.7. Para la elaboración de la cajeta se necesitan

diferentes materias primas como lo son: la leche, la sacarosa, glucosa

entre otras, sin embargo la principal y más importante es la leche, la cual

debe tener una composición promedio (88 % de agua y un 12 % de sólidos

este elemento debe estar neutralizada.

En la neutralizar de debe a empezar con una neutralización de hasta 13

°Dornics (ml de hidróxido de sodio) mediante una regla de tres conociendo

que por cada 100L de leche se utilizara 30grms. De ácido dichos datos se

utilizan para bajar la acides de la leche, pero sin embargo cuando este

proceso es terminado y le falta acidez a la leche se utiliza el bicarbonato de

sodio (84grms de bicarbonato de sodio por cada 90 gramos de ácido

láctico.) y así se podrá llegar hasta los 20 – 25 °Dornics, en caso de no

tomar en cuenta este paso la leche evitaría la coagulación.

Lactosa:

Este es un carbohidrato que está compuesto de glucosa y galactosa. Es

un importante constituyente de los derivados de la leche.

Aproximadamente el 40 % de los sólidos totales de la leche misma es

lactosa debido a que este azúcar no es muy soluble en ocasiones se

separa o cristaliza en algunos productos lácteos como por ejemplo en

leche condensada azucarada, cajeta y helado, produciendo una

consistencia arenosa.

El calor afecta a la lactosa a temperaturas superiores a 110 "C A

esta temperatura la lactosa hidratada (a lactosa) pierde su agua y se

transforma en lactosa anhidra. A temperaturas superiores a los 130 "C,

se produce su caramelizarían, pero tiende igualmente a combinarse con

los compuestos nitrogenados de la leche, conociéndose este fenómeno

como Reacción de Maillard; la cual produce un pardeamiento de la leche.

La lactosa tiene una solubilidad de 10 veces menor que la sacarosa.

Sacarosa:

Carbohidrato formado por una molécula de glucosa y una de fructosa,

es un sólido incoloro, cuando se calienta a temperatura mayores a

170 "C se cristaliza gradualmente al punto de formar caramelo color café.

El caramelo se emplea en confitería y como colorante para bebidas y

alimentos. Además, la sacarosa es un importante conservador y

saborizante en alimentos.

Glucosa

Este se considera el carbohidrato principal del grupo de las aldohexosas.

Se forma como uno de los productos de la hidrólisis de la sacarosa,

lactosa, maltosa, celulosa, entre otros. La glucosa es un sólido incoloro,

menos dulce que la sacarosa y es soluble en agua pudiendo ser

cristalizada.

La función de este azúcar es reducir la cristalización de la lactosa ya que

la solubilidad de esta última aumenta en presencia de glucosa, aunque el

mecanismo no se sabe del todo. Además de darle brillo al producto final.

La concentración de glucosa no debe ser mayor al 2%, pues si se excede,

el producto final será gomoso, desagradable para el consumidor.

Degradación de azúcares: Consistente en una hidrólisis, tanto la lactosa

como Sacarosa

Lactosa - Glucosa + Galactosa

Sacarosa, Glucosa + Fructosa

Ya como monómeros, la glucosa, la fructosa y la galactosa, sufren un

proceso de degradación ácida, que en su primera etapa involucran

reacciones de enolización de las aldosas y cetosas

El producto final es el compuesto 5-(hidroximetil) 2-furfuraldehido con

un pH de 6 – 6.7

Conservadores:

La cajeta es un producto con una alta concentración de sólidos y una baja

actividad de agua, lo cual favorece la conservación del producto por sí

mismo sin embargo es común adicionar debido a que el producto puede

ser almacenado por algún tiempo. Los aditivos empleados para cumplir la

función son:

Sorbato de potasio:

Se emplea para evitar la presencia de levaduras aunque también

previene en menor grado la proliferación de bacteria

benzoato de sodio: se emplea para evitar la contaminación por levaduras y

bacterias aunque también previene en menor grado el desarrollo de

hongos.

Azúcar (C12H22O11)

El azúcar puede formar caramelo al calentarse por encima de su punto de

descomposición. Si se calienta por encima de 145 °C en presencia de

compuestos amino, derivados por ejemplo de proteínas, genera colores,

olores y sabores generalmente apetecibles.

Vainilla (CH3O)(OH)C6H3CHO

Es utilizada como agente saborizante en alimentos bebidas.

Bicarbonato de sodio (NaHCO3)

El bicarbonato de sodio se utiliza como conservador de alimentos. En este

caso de la cajeta funciona como controlador del pH de la leche, es decir va

ajustar el pH de la leche hasta el pH que se desee, para que así se obtenga

la consistencia requerida.

Reacciones de obscurecimiento involucradas con el color en la

preparación de cajeta.

En los alimentos que contienen proteínas, aminoácidos libres y azúcares y

que se elaboran empleando altas temperaturas como en el caso de la

cajeta, se producen reacciones de obscurecimiento no enzimático como

son las Reacciones de Caramelización y Reacciones de Maillard las cuales

ayuda a impartirle el color al producto. Este tipo de reacciones son

importantes porque

1. Se producen sustancias volátiles que imparten al producto

sabor y aroma agradable

2. Los productos finales son pigmentos de color café,

característico de estos dulces.

3. Al reaccionar los grupos amino provenientes de proteínas y

aminoácidos y grupos reductores de azúcares, de manera

irreversible se transforma en productos no digeribles,

disminuyendo la disponibilidad de aminoácidos

indispensables como la lisina y en consecuencia el valor

biológico del alimento.

Reacción de Maillard

Esta reacción se basa en los estudios realizados por el Químico Franks

Louis-Camille Maillard en 1912, quien mezcló D-glucosa con

aminoácidos y observó que se oscurecía y desprendía aromas agradables.

La Reacción de Maillard en leche ocurre principalmente entre los grupos

amino libres de las proteínas y el grupo aldehído de la lactosa y otros

azúcares reductores. Se ha establecido un orden de reactividad de los

diferentes azucares los cuales se mencionan a continuación:

a) Las pentosas son los azúcares que más fácilmente reaccionan con

los aminoácidos.

b) Le siguen los azúcares simples, y entre ellos el siguiente orden:

galactosa, fructosa y glucosa.

c) De los disacáridos, la maltosa y la lactosa, reaccionan en orden

decreciente y la sacarosa resulta inactiva a esta reacción por no ser

reductor.

Esta reacción se divide en las siguientes etapas:

Reacción del carbonilamino: Es la primera etapa de condensación

entre el grupo amino de los aminoácidos y el grupo carbonilo de los

azucares reductores. Se ha observado que la lisina provee la

mayoría de los grupos amino libres de las proteínas. Cuando hay

incremento de temperatura, otros aminoácidos son puestos a

disposición, debido al rompimiento del enlace péptico a altas

temperaturas.

Rearreglo de Amadori: El N-glicósido (N-alquilamino-D-glucósido),

formado en la reacción del caibonilamino, sufre un arreglo a

partir de reacciones de isometría y la formación de complejos

glucosa-aminoácidos, donde conduce a la formación de 1-deoxi-

N-alquilamino-D-fiuctosa, sin formarse todavía el color obscuro.

Rearreglo de Heyns: Es cuando interviene una cetosa en lugar de

una aldosa formando el N-aiquil-fructosido y posteriormente el 2-

aIquilamino-2-d-D-glucosa, que también son precursores del

obscurecimiento. Subsecuentemente puede suceder el

obscurecimiento, dependiendo de la enolización del compuesto 2-0

que envuelve los carbones C-1 y C-3.

Formación de pigmentos: tanto los cetos como los aldoaminos

formados en los Rearreglos de Amadori y Heyns, pueden seguir

reaccionando, empezándose a polimerizar para formar los

pigmentos que se denominan melanoidinas, que no están bien

definidas. El color varía del amadlo al negro, dependiendo del

grado de deshidratación. A pesar de no estar bien definida la

formación de este tipo de polímeros, existen tres pasos que pueden

operar, dos de los cuales están relacionados con la formación de

pigmentos (reacciones derivadas del aminoglicósido). El tercero

(Reacción de S a k e r), m á s bien se asocia a la formación de

aroma, de la reacción de Maillard.

Reacción de degradación de Strecker: Este es el tercer paso de

las reacciones de obscurecimiento, que consiste en la

degradación de aminoácidos, con la presencia de alfa dicarbonilos

u otro dicarbonilo conjugado (estos son formados en los pasos uno y

dos) La reacción se conoció como Degradación de Strecker, que no

es una formación de pigmentos, sino más bien de aroma. La

degradación oxidativa de Strecker es la principal responsable de la

formación de aromas y sabores, debido a que hay producción de

aldehidos.

Reacciones de caramelización de azúcares. Este es otro proceso de

obscurecimiento no enzimático que sucede cuando el azúcar es

calentada por arriba de su punto de fusión, obscureciéndose a una

coloración que va del amarillo, café, café rojizo y negro. Este tipo de

reacción ocurre pero cuando se elabora cajeta quemada. Este

proceso puede ocurrir a un pH tanto ácido como alcalino y las

condiciones se asocian con los cambios de sabor. Es muy

importante el control de estas reacciones en los procesos de

alimentos, para retener las cualidades agradables del caramelo, en

productos como los dulces, palanquetas, etc. Las reacciones de

caramelización se incrementan cuando aumenta la temperatura.

En relación al pH, se ha visto que la velocidad de reacción a pH 8.0

es 10 veces mayor que la reacción a pH 5.9

Factores que influyen

Los factores que influyen en la reacción de Millard que afectan a la

elaboración de la cajeta son:

pH.- la reacción de Maillard puede ocurrir tanto en medio ácido

como en medio alcalino, pero es más favorable dentro de

condiciones alcalinas. Aunque, se ha demostrado que cuando se

aumenta el pH se incrementa la reacción.

Temperatura: en este tipo de reacciones, al ser únicamente

químicas, la dependencia de la temperatura es directamente

proporcional en la reacción de Maillard puede producirse a una

temperatura de 37 °C, y al incrementar la misma, se produce un

aumento de color, que puede ser de 2 a 3 veces, cuando la

temperatura aumenta 10 °C.

Contenido de humedad: la humedad de los productos influye de

diferente manera, dependiendo de la temperatura, pero la que a

nosotros nos interesa es la siguiente:

o Alta humedad (en solución) en rangos de temperatura de 20

a 110 °C y tiempo de horas a semanas: aquí se desarrolla

color, decrece la concentración de reactantes y apariencia del

producto.

o La reacción se favorece en solución acuosa y se ha

encontrado que el óptimo de humedad para un sistema

caseína-glucosa es del 1 3 %.

Procedimiento:

Elaboración de Cajeta.

1 litro de leche pasteurizada.

200 gr Sacarosa.

100 gr Glucosa.

Vainilla.

Bicarbonato.

Determinar el %acido láctico en la leche

Ajustar ph de la leche con bicarbonato.

Calentar la leche a no mas de 60°C

Agregar sacarosa.

Dejar consumir 1/3 del volumen

Agregar la glucosa.

Esperar a que llegue al punto de hilo.

Medir los °Bx

Añadir vainilla.

A continuación se describen cada uno de los pasos seguidos para la

preparación de Cajeta.

1. Determinar el %acido láctico en la leche: se realizo una titulación de

la leche para determinar el gasto de NaOH, este dato se emplea en la

siguiente formula:

2. Una vez obtenido el % acido láctico se calcula la cantidad de

bicarbonato para ajustar el ph de la leche entre 7.2 y 7.4, mediante

el siguiente procedimiento.

3. Se mide el ph de la leche.

4. Calentar la leche, esta no debe de alcanzar mas de 60°C de

temperatura.

5. Enseguida agregar la sacarosa.

6. Dejar consumir 1/3 del volumen.

7. Agregar la glucosa.

8. Esperar hasta que se obtenga una consistencia como de hebra.

9. Medir los°Bx.

10. Añadir la vainilla.

Resultados:

Formulación Acidez

de la leche

Ph °Bx Tiempo

(hrs)

Glucosa sacarosa Color

final

A 6.8 Amarillo

B 6.8 Café claro

C 6.8 7.2-7.4

90 2:30 100 gr 200 gr Café oscuro

D 6.8 NA NA NA Sin color

Calculos:

Análisis de Resultados.

Se observa en nuestro producto final que las reacciones de Maillard

efectivamente se llevan acabo en la elaboración de la cajeta debido a que

los azúcares cuando se calientan experimentan cambios que culminan con

la consistencia adecuada de la cajeta, en nuestro caso por la sobre adición

de glucosa y galactosa, nuestro producto obtuvo una consistencia final

sólida, el pH también es de suma importancia ya que utilizamos un pH de

7.2-7.4 que favorece las reacciones de Maillard para obtener un color

adecuado, por lo mismo observamos que en la formula en donde el pH no

fue ajustado la coloración de la cajeta no se dio quedando esta en color

blanco, sin embrago en las formulas donde se ajusto a un pH básico con

ayuda del bicarbonato se observa una coloración distinta, de acuerdo a las

reacciones de caramelización de azucares cuando se supera el punto de

fusión de la glucosa esta se trona desde amarillo a negro. La última

reacción que pudimos observar fue la de la temperatura ya que por acción

del calor el azúcar forma el olor característico de la cajeta.

Conclusiones.

Las reacciones de Millard o glucosilacion no enzimática de proteínas, trata

de un conjunto de complejas reacciones químicas producidad entre

proteínas y azucares reductores que se dan al calentar, estas pueden

aplicarse en la elaboración de la cajeta, en este proceso se ven

manifestadas debido a los diversos factores que alteran estas reacciones

tales como el ph, la temperatura y la concentración a la que se encuentran

los reactivos. Asi como también se usan los elementos principales para

estas reacciones: glucosa, sacarosa. Estas reacciones tienen un gran

impacto industrial ya que permiten la elaboración no solo de cajeta si no

de productos como lo son los caramelos.