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TECNOLOGÍA DE
PRODUCTOS
LÁCTEOS
PRODUCCIÓN PRIMARIA
DE LA LECHE
Leche de vaca (Punto de vista biológico)
• Único alimento en crías de mamíferos.
• Energía y Crecimiento
• Anticuerpos (evitar infecciones en cría)
• Domesticación (aumento de producción)
• Antes de producir debe tener un ternero
• Madurez sexual: 8 meses; 18 meses (preñez)
• Gestación: 265 – 300 días; 2,5 años (1er parto)
• Aprox. 800 – 900 L de sangre para 1 L de leche
La leche
• Definición INEN:
“ Producto íntegro, sin adición o sustracción
alguna, exento de calostro, obtenido por
ordeño higiénico completo de vacas sanas
y bien alimentadas”.
Secreción de leche
- Secretado en UBRES, dividida en
CUARTOS.
- Cada CUARTO (glándula mamaria) un
PEZÓN
- Tejido Glandular contiene ALVEOLOS
- Tejido Glandular: Células PRODUCTORAS
de leche-
- Células productoras en grupos 8 – 120
- Cisterna de ubre – Cisterna del pezón
Lactancia
• Ternero recién nacido empieza a alimentarse
• Vaca continúa produciendo leche por 300 días
• 1-2 meses después del parto vaca es servida
• Producción de leche decrece durante lactación (25 – 50% respecto al volumen pico).
• No lactancia por unos 60 días (período seco)
• Nuevo nacimiento de ternero inicia otro ciclo de lactancia.
Calostro
• Primera fracción producida después del parto.
• Varía en composición respecto a leche normal.
• Alto contenido de proteínas del suero (11%)
• Inmunoglobulinas (Ig G) : inmunidad adquirida.
• Color amarillo pardo; olor especial; salado.
• 4 – 5 días después del parto se produce leche de
composición normal.
COMPOSICIÓN DE LA LECHE
DE DIFERENTES MAMÍFEROS
Especie
Proteína
total %
Caseína %
Proteína de
suero %
Grasa %
Carbohidra
tos %
Cenizas %
Humana
1.0
0.5
0.5
4.5
7.0
0.2
Caballo
2.2
1.3
0.9
1.7
6.2
0.5
Vaca
3.5
2.8
0.7
3.7
4.8
0.7
Búfalo
4.0
3.5
0.5
7.5
4.8
0.7
Cabra
3.6
2.7
0.9
4.1
4.7
0.8
Oveja
4.6
3.9
0.7
7.2
4.8
0.8
EL ORDEÑO
El Ordeño debe ser:
• Rápido (acción de Oxitocina)
• Completo (evitar retención --- mastitis)
• Indoloro (retenciones de leche)
• Condiciones de salubridad (animal,
utensilios, instalaciones)
Ordeño manual (características)
• Usualmente hecho por las mismas
personas todos los días.
• Estímulos distintos desencadenan salida
de leche (Costa: ternero al pie; Sierra:
reflejo condicionado)
• Usualmente 4:00 – 6:00 horas; Espera de
12 h.
• Cabras y ovejas (3 ordeños)
• Nor occidente: 1 al día (8:00)
Pasos en Ordeño manual
• Prueba de mastitis (2-3 primeros chorros: ordeño previo; eliminación de tapón con M.O.)
• Limpieza y estimulación (masajeo 40 segundos)
• Ordeño propiamente (5- 7 minutos): cuartos opuestos, 2 simultáneamente.
• Sellado de pezones (solución de yodo en canal abierto).
• Leche colectada en bidones de 40 L
Vista de un ordeño manual
Ordeño mecánico (características)
• La máquina extrae leche por medio de vacío.
• Bomba de vacío, cavidad de vacío, colector de
leche, pezoneras y pulsador.
• Pezonera: copa con tubo interior de goma en
contacto con pezón (revestimiento de pezonera)
• Sujeto a vacío constante (50 kPa ... 50% de
vacío)
• Cámara de pulsación (revestimiento – pezonera)
Ordeño mecánico
(características) • Presión en CP es alternada: 50 kPa
(succión) y atmosférica (masaje).
• Descanso de pezón es necesario (evitar
acumulación de sangre y fluidos en
pezón).
• Congestión puede ser dolorosa (se afecta
rendimiento de ordeño).
• Succión – masaje: 50 – 60 / minuto.
Esquema del funcionamiento de un equipo de ordeño
mecánico
Esquema de las fases de un ordeño mecánico
Diseño general de un sistema tecnificado
ENFRIAMIENTO EN FINCA
Importancia
• Enfriamiento = previene crecimiento
microorganismos
• Varios sistemas
• Tipo de sistema según volumen de
leche producida
Sistemas de enfriamiento
• Tradicional (bidones sumergidos).
• Cooler portátil: pequeños productores.
• Cooler de inmersión: bidones.
• Tanques aislados (estacionarios y móviles)
• Tanques de expansión directa:
almacenamiento
Leche de otras especies
Búfalo
Oveja
Cabra
Búfalo
• Muy común en Asia
• Muy común en pequeñas granjas (1-2 / familia)
• India, Pakistán y Egipto (50 – 65% de leche
producida)
• 17% de leche mundial proviene de búfalos
• Puede ser procesada como leche de vaca
• Estabilidad térmica es menor
• Composición leche: 13% > 3,5% en vaca
• Lactancia (215 – 270 d): 500 Kg; India 1700; Italia
3000.
Oveja • Lactancia (100 – 260): 100 Kg; razas
lecheras 500 – 1000Kg
• 8 – 10 equivalen a 1 vaca
• Particular aroma y sabor debido a sus ácidos grasos especiales.
• Alto contenido de Sólidos no grasos
• Alto porcentaje de proteínas
• Posee solo 2 pezones (posición horizontal)
Sistema de línea de ordeño (ovejas)
Cabra
• Posiblemente 1er rumiante domesticado
• Lactancia (200 – 300 d): 400 – 1200 Kg
• Pueden crecer en condiciones muy
difíciles
• Composición láctea similar a vaca
• Leche más sensible al tratamiento térmico
• 2 pezones (posición vertical hacia atrás)
La Química de la Leche
Conceptos básicos
Principales constituyentes de la leche
- Agua, grasa, proteínas, lactosa (azúcar de
la leche) y minerales (cenizas)
- Pigmentos, enzimas, vitaminas,
fosfolípidos y gases
Propiedades físico químicas
de la leche de Vaca
Estado físico – químico de la leche de vaca
COMPONENTE COMPOSICIÓN
(%)
EMULSIÓN O/W SOLUCIÓN /
SUSPENSIÓN
(COLOIDAL)
SOLUCIÓN
VERDADERA
HUMEDAD 87.0
GRASA 4.0 X
PROTEÍNA 3.5 X
LACTOSA 4.7 X
CENIZA 0.8 X
Tamaño relativo de partículas en la leche
Dimensión
(mm)
Tipo de partícula
10-2 – 10-3 Glóbulos de grasa
10-4 – 10-5 Complejos de
caseína
10-5 – 10-6 Proteínas del suero
10-6 – 10-7 Lactosa, sales y
otros
Composición de la leche de
Vaca
Constituyente Variación Promedio
Agua 85.5 – 89.5 87.0
Sólidos totales 10.5 – 14.5 13.0
Grasa 2.5 – 6.0 3.9
Proteínas 2.9 – 5.0 3.4
Lactosa 3.6 – 5.5 4.8
Minerales 0.6 – 0.9 0.8
LECHE
Extracto seco magro agua Grasa
Vit lactosa Minerales S.N. Triglicéridos Otras sustancias
liposolubles
S.N.N.P. Proteínas
Caseínas Proteínas del lacto suero
Termolábiles Termoestable
s
Albúmina Otras Globulinas (Enzimas)
Carotenoides
A,D,E,K
Fosfolípidos
Factores que afectan la composición
• Razas
• Ordeño (y durante el ordeño)
• Período de lactancia
• Estado nutricional
• Composición del alimento
• Estación del año
• Temperatura ambiental
• Edad
• Salud de ubre
• Enfermedades en general
La Grasa de la leche
Grasa láctea (datos)
• Leche y crema (emulsiones tipo o/w)
• Existe como pequeños glóbulos dispersos en el suero de leche (0.1 – 20 micrones)
• 1500 millones / mililitro
• Emulsión inestable (membrana de 5 – 10 nm le estabiliza)
• Membrana de composición compleja ( no siempre constante)
• Densidad 0.93 g/ml; tiende a subir a la superficie.
Estructura química de la Grasa láctea
Las grasas pertenecen a un grupo
ESTERES
Ester = alcohol + ácido graso
Grasa láctea = mezcla de diferentes
ésteres de ácidos grasos ...
TRIGLICÉRIDOS
Por lo tanto: grasa láctea = glicerol +
ácidos grasos
Esquema de un triglicérido (lípido)
GL
ICE
RO
L
ACIDO GRASO
ACIDO GRASO
ACIDO GRASO
ACIDO GRASO = butírico, esteárico, oleico, láurico,
mirístico, etc.
GL
ICE
RO
L
ACIDO GRASO
ACIDO GRASO
ACIDO GRASO
lipasa
lipasa
Principales ácidos grasos en la grasa
láctea
Ácido graso Punto de fusión
( ° C )
Característica
principal
Saturados (-7.9) – 16.5 Líquidos a Temp.
Ambiente
Saturados (31.4) – (69.3) Sólidos a Temp.
Ambiente.
Insaturados (-49.5) – (14.0) Líquidos a Temp.
Ambiente.
Proteínas de la leche
Proteínas (Datos)
• Moléculas gigantes conformadas por
aminoácidos
• Una o más cadenas de AA (orden
específico)
• AA emite H+ (sol alcalinas), absorbe H+ (sol
ácidas) ... ANFOLITOS.
• Entonces AA aparecen en 3 estados:
• - Cargados negativamente (en sols alcalinas)
• - Estado neutro
• - Cargados positivamente (en sols ácidas)
Estado eléctrico de las Proteínas
Lácteas
Algunos AA llevan carga eléctrica (según
pH)
A pH normal de leche (6,6) : carga neta
NEGATIVA
A pH 4,6: carga neta CERO (Punto
isoeléctrico) ... La proteína precipita.
Clases de proteína láctea
Tipo de proteína %
Caseínas 78
Proteínas del suero 17
Sustancias Nitrogenadas
no proteicas
5
Lactosa
Importancia
• Principal hidrato de carbono de la leche
• Disacárido = glucosa + galactosa
• Entre 100 – 130°C descomposición parcial
(cambia color y sabor en la leche)
• Importante en productos fermentados y
madurados (ácido láctico)
• Industria farmacéutica
Minerales
(Ca, K, P, Na, Mg, S)
(Mn, Fe, Zn, Cu, F, I)
El más importante: Calcio
• Para coagular la leche
• Nutricional ... osificación
• En solución verdadera: 33%
• En solución coloidal: 45%
• Unido a caseínas: 22%
Enzimas
Algunas características e
importancia • Catalizadores biológicos
• Especificidad en ciertos tipos de reacción
(lipólisis)
• Necesitan T° y pH determinados
• Efectos bactericidas
• Degradación de productos
• Ayudan en procesos (pasteurización,
reductasa)
Las más importantes de la leche
• Peroxidasa (bacteriostática) Inactividad:
80°C
• Catalasa (desdobla peróxidos)
• Lipasa (enranciamiento de leche,
mantequilla) Inactividad: 40°C,
Destrucción: 50°C
• Fosfatasa (F. Alcalina control de
pasteurización)
• Reductasa (Control microbiológico de MP)
Vitaminas
Vitaminas (importancia)
• Liposolubles: A, D, E y K
• Hidrosolubles: Complejo B y C
• A,C,E: Antioxidantes
• A,D,E y C: sensibles al tratamiento térmico
(la que más se afecta D)
• Enriquecimiento de leche: A y D (UHT)
Otros componentes de
importancia
Más importantes
• Gases
• Acidos
orgánicos
• Fosfolípidos
• Esteroles
• Pigmentos
Cambios en la leche y sus
constituyentes
Durante el almacenamiento
• Oxidación de grasas
• - (sabor metálico)...en insaturados
• - Sales de Fe y Cu aceleran el proceso
• - Presencia de Oxígeno disuelto (Bajas Temp.)
• - Exposición a la luz
Durante el almacenamiento
• Cómo evitar oxidación de grasa?
• M.O. En la leche (LAB)
• Pasteurización por encima de 80°C
• Aditivos antioxidantes
• Empaque opaco
Durante el almacenamiento
• Oxidación de proteínas
• Flavor Sunlight
• Intensidad de la luz
• Leche homogenizada
• Tiempo de exposición
• Tipo de empaque
Durante el almacenamiento
• Lipólisis (rancidez)
• Sabor y olor rancios
• Por presencia de A.G.L. De bajo PM
• Causada por lipasas (liberadas del glóbulo
graso)
• Agitación de leche no pasteurizada
(bombeo)
Durante el almacenamiento
• Como evitar la rancidez?
• Inactivar lipasas con termización
• No excesiva agitación de leche cruda
• Diseño del proceso
Efectos del tratamiento térmico
• Objetivo básico: eliminar M.O. Patógenos.
• Tiempos y temperaturas deben ser
balanceados.
Efectos del tratamiento térmico
• Desnaturalización de proteínas del suero:
(65°C – 90°C).
• Alta Temp. de pasteurización = cuajada
más blanda (quesos semi duros y duros).
• Yogurt: 90°C/5 min. Reduce sinéresis y
mejora viscosidad.
• 75°C/20-60 seg.: olor y sabor a cocido
Efectos del tratamiento térmico
• Enzimas pueden ser inactivadas por el
calor
• Por encima de los 100°C tiene lugar
pardeamiento (lactosa – proteínas)
• Solubilidad de Calcio se reduce con Temp.
de tratamiento.
Propiedades físicas de la
leche
Sabor:
- Ligeramente dulce (lactosa)
- Afectado por oxidación y tratamiento térmico
Olor:
- Propio del lugar de origen (grasa absorbe)
Color:
- L. entera ligeramente amarilla, L. Descremada tono azulado.
Viscosidad:
- Aumenta con reducción de temperatura
Punto de congelación:
- (-0.53 -0.57 °C); Adulteraciones
Densidad:
- (1.028 1.032)
pH:
- (6.6 – 6.8) Acidez titulable: 0.14 – 0.17%
Acidez titulable (variedad de unidades)
• °SH: Soxhlet Henkel; 100 ml leche + NaOH
0.25N; Fenolftaleína; (V.N.: 7) ; Europa
Central.
• °Th: Thorner; 100 ml leche + 2 partes de
Agua dest. + NaOH 0.1 N; Fenolf.; (V.N.:
17); Suecia.
• °D: Dornic; 100 ml leche + NaOH 0.11 N;
Fenolf.; (V.N.: 15); Holanda y Francia.
• % Ac.lac.; °D/100; UK, USA, Canadá,
Australia y Nueva Zelanda
Microbiología básica de la
leche
Definición
Estudio de microorganismos de
dimensiones microscópicas.
Incluye bacterias, hongos (mohos y
levaduras), algas, protozoos y virus.
Los microorganismos en la
naturaleza • Protozoos
• Unicelulares, acuáticos
• Pequeñas partículas sólidas
• Son alimento de peces y otros animales
• Algunos patógenos (por insectos)
• Otros transportan patógenos (por agua)
Los microorganismos en la
naturaleza • Algas
• Uni o multicelulares, frecuentes en agua
• Fotosintéticos (clorofila)
• Suplemento alimenticio e Ind.
Farmacéutica
• Fuentes de agar (medios de cultivo)
• Generalmente no descomponen alimentos
Los microorganismos en la
naturaleza • Levaduras
• Unicelulares: ovaladas o redondas
• Encontrados en muchos ambientes (frutas)
• Usados en producción de bebidas
alcohólicas
• Descomponen alimentos (frecuentemente
ácidos)
Los microorganismos en la
naturaleza • Mohos
• Multicelulares
• Siempre en el suelo (agua y aire)
• Descomponen algunos materiales
• Producción industrial de muchos
productos químicos ( penicilina, vitaminas)
• Descomponen alimentos (especialmente
ácidos).
Los microorganismos en la
naturaleza • Bacterias
• Grupo muy variable de M.O.
• En todos los ambientes
• Algunas causan enfermedades,
importantes en reciclado natural, fertilidad
de suelos.
• Útiles en la Industria
• Manufactura de alimentos,
descomposición.
Los microorganismos en la
naturaleza • Virus
• Solo se reproducen en células vivas
• Parásitos
• Bacteriófagos: problema industrial (yogurt)
Algo sobre Biotecnología
• Recientemente PROCESOS BIOLÓGICOS o BIOPROCESOS.
• Procesos asociados con alimentos o su preservación.
• Conocimiento de Biociencias e Ingenierías
• Utilización industrial de las propiedades de células vivas.
Bacterias
(factores de crecimiento y
actividad bioquímica)
Factores de crecimiento
• Nutrientes: compuestos orgánicos y acceso al agua
• Actividad de agua (aw): disponibilidad de agua, su reducción preserva los alimentos (leche: 0.98)
• Temperatura: principal factor; bacterias toleran límites.
• Oxígeno: aeróbicos (necesitan O2) y anaeróbicos (no necesitan O2); Intermedios son anaerobios facultativos
Factores de crecimiento
• Luz: esencial para fotosintéticos; UV causa
cambios en ADN
• pH (acidez): condiciones óptimas pH
cercano a 7. Leche fresca = 6.5 – 6.7
• Multiplicación bacteriana: condiciones
favorables cada 20 – 30 minutos ...10
Horas = Un millón / ml
Actividad bioquímica
• Degradación de: carbohidratos, proteínas,
grasa, lecitina
• Producción de: color, limo, olores
• Reducción de: oxígeno
• Enfermedades
Hongos
(factores de crecimiento y
actividad bioquímica)
Levaduras (condiciones para su
crecimiento)
• Ambiente y nutrientes: hábitat ricos en azúcar
(frutas); predomina en jugos de frutas
• Humedad: requieren menos que bacterias (miel,
mermeladas)
• Acidez: rango de pH 3 – 7.5 (óptimo: 5 – 6)
• Temperatura: óptima 20 – 30; Hay variedades
psicrotróficas, destrucción: 52 – 58°C, resisten
algunos tipos de esporas (60 – 62°C)
• Oxígeno: anaerobios facultativos;
Importancia de levaduras
• Generalmente indeseables (Kéfir: bacterias
ácido lácticas + levadura).
• Serios problemas en quesos y mantequilla.
• Útiles en elaboración de cervezas, vinos,
panificación e Ind. de destilería.
Mohos (condiciones para su
crecimiento) • Poseen enzimas que degradan sustratos
orgánicos.
• Humedad: pueden extraer humedad del aire, crecen en ambientes con baja humedad.
• Actividad de agua: toleran baja aw mejor que cualquier otro M.O. (leche condensada dulce)
• Oxígeno: Aeróbicos.
• Temperatura: 20 – 30°C
• Acidez: pH = 3 – 8.5; (queso, yogurt, cítricos)
Importancia
• Normalmente no toleran tratamientos térmicos ... Su presencia significa recontaminación de lácteos.
• Penicillium: (quesos de maduración interna, de maduración externa)
• Geotrichum candidum: (quesos blandos, rancidez en mantequilla...decoloración)
Virus (bacteriófagos)
• Parásitos de bacterias
• Puede ser un problema en Ind. De Yogurt
• En general afecta a cultivos bacterianos
Acopio y recepción de la
leche
(de la finca al centro de
procesamiento)
UBRE
LA LECHE FLUYE EN UN SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
INSTANTÁNEO DESDE LA VACA HACIA EL TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
Mantener fría la leche
• Lo ideal: después del ordeño enfriar a 4°C
• Cadena de frío rota ... M.O. Inician
reproducción... Desarrollo de productos
metabólicos y enzimas
• Conteo elevado de bacterias ... Reducción de
calidad de producto terminado.
• Condiciones de ordeño lo más higiénicas
posibles
• Sistema de ordeño diseñado para evitar
aereación
• Transporte en tanqueros aislados.
Pruebas de andén
(introducción) • Leche de animales enfermos (antibióticos)
debe ser rechazada (problemas con
productos cultivados)
• Centros de recolección lecheros deben
tener infraestructura mínima
• Tanques desde 250 hasta 10000 L.
• Determina el pago a productor de leche
Pruebas de andén
• Prueba de alcohol 70% (leche
pasteurizada); 80% (Esterilizada)...
Estabilidad de la leche
• Organoléptico: sabor y olor
• Chequeo de limpieza (interior de
tanqueros)
• Test de sedimentos (fondo de bidones... Se
filtra)
• Reductasa: desaparición del color azulado
(más rápido menor calidad microbiológica)
Pruebas de andén
• Conteo de células somáticas (ubres)
• Punto crioscópico: adulteración con agua,
se incrementa con adición de agua.
• Acidez titulable: leche fresca 0.15 – 0.17%
• Contenido de grasa (Gerber)
Recepción en planta (bidones)
• Determinar cantidad de leche que ingresa
(rendimientos): por volumen y por peso.
• Identificar y registrar proveedor
• Filtrado (pretratamiento)
• Bombeo a almacenamiento
• Bidones a estación de limpieza –
desinfección – escurrido.
Recepción en planta (tanqueros)
Arribo a salas de recepción
Medición de leche
- Por volumen: medidores de flujo (resultado
no es muy confiable)
- Por peso: mediante plataformas de pesaje o
con celdas de carga.
Equipos en el
procesamiento lácteo
(leche fluida)
Intercambiadores de calor
(Los propósitos del tratamiento
térmico)
Categorías de tratamiento térmico
PROCESO TEMPERATURA °C TIEMPO
Termización 63 - 65 15 seg.
LTLT 63 30 min.
HTST leche 72 - 75 15 – 20 seg.
HTST crema > 80 1 – 5 seg.
Ultra past. 125 - 138 2 – 4 seg.
UHT 135 – 140 Pocos seg.
Est. Contenedor 115 - 120 20 – 30 min.
Qué se quiere lograr?
PROCESO OBJETIVO - características
Termización Inhibición temporal de bacterias
LTLT Eliminar patógenos (queso), Calcio
HTST leche Fosfatasa alcalina destruida (test)
HTST crema Peroxidasa destruida (test)
Ultra past. Reducir causas de reinfección (envasado)
UHT Elimina casi todo M.O. (envasado
Aséptico)
Est. Contenedor En envases; autoclaves (batch)
10 s
1
min
2 min
5 min
10 min
20 min
30 min
60 65 70 75 80 85 90 °C
EFECTO LETAL EN
BACTERIAS
¿Cuál conviene?
La necesidad en tamaño y configuración
depende de:
- Tasa de flujo de producto (kg leche / hora)
- Propiedades físicas del producto
(composición, viscosidad)
- Temperatura programada
- Presiones de trabajo
- Facilidades de limpieza
- Tiempos de operación
Tipos de intercambiadores
• Intercambiador de placas
• Intercambiador tubular
• Intercambiador de superficie raspada
• Marmita enchaquetada (artesanal)
Intercambiador de
Placas
Intercambiador
tubular
Intercambiador de superficie
raspada
Separadores centrífugos (estandarización de la leche)
El Descremado
• Obtener crema y leche descremada a partir
de leche entera.
• Regular contenido graso de leche (para
diferentes productos)
• Es factible gracias a la diferencia de
densidades entre crema y leche
descremada
Descremado natural
• Gravedad natural
• Reposo de leche
• Método ineficiente (10 – 20% de pérdida)
• Ideal: recipientes de poca profundidad y gran área
• Es mejor en frío
Descremado por centrifugación
• Rapidez de operación
• Buena calidad de crema
• Puede quedar leche entre 0.005 – 0.05%
grasa
• Temperatura de trabajo: 28 – 36°C
• D. Abiertas (no se regula flujo, incorpora
espuma)
• D. Herméticas (se regula flujo, no forma espuma)
Estandarización de grasa
• Ajuste del contenido de grasa por adición de crema o
leche descremada o combinaciones.
L
ent.
100
Kg
4%
9.9
Kg
40%
90.1
Kg
0.05%
7.2 Kg
40%
97.3
Kg
3%
2.7
Kg
40%
L estand.
Crema
Bactofugación
• Separación de microorganismos
• Complemento de otros tratamientos
térmicos (esporas)
• Bacterias y esporas pueden ser recogidos
• Temp. Óptima : 55 – 60°C
• Leche para quesería
Homogenizadores
• Objetivo principal: estabilizar la emulsión
láctea
• Causa ruptura de glóbulos grasos en otros
más pequeños (dimensión similar)
• Homogenización en frío no es efectiva (55
– 80°C)
• Presión de trabajo: 10 – 25 Mpa (100 – 250
bar)
Filtros membrana
• Separación a nivel iónico y molecular
• Ósmosis inversa: pasa agua
• Nanofiltración: agua y minerales
• Ultrafiltración: agua, minerales y lactosa
• Microfiltración: agua, minerales, lactosa y
proteínas
¿En qué se usan?
• Ósmosis inversa: deshidratación de suero.
• Nanofiltración: Desalinización parcial de
suero.
• Ultrafiltración: concentración y
estandarización de proteínas.
• Microfiltración: reducción de bacterias
Evaporadores (remoción de agua)
• Reduce costos de transporte y
almacenamiento
• Reduce costos de secado
• Induce cristalización
• Reduce actividad de agua (estabilidad)
Desaereadores (aire y gases en la
leche)
• La leche puede contener un 6% de aire en
volumen
Problemas
• Inexactitud en medición volumétrica de leche
• Incrustaciones en superficies de
intercambiadores
• Reducción de eficiencia en separadores
• Pérdidas de precisión en estandarizaciones
Ocurre en tres estados
• Disperso
• Disuelto
• Enlazado químicamente
• El aire disperso causa problemas
Bombas
Tipo y tamaño debería ser seleccionado
según:
• Tasa de flujo
• Producto a ser bombeado
• Viscosidad
• Densidad
• Presión en el sistema
• Temperatura
Bomba
sanitaria
Tubería, válvulas y otros
Sistema de tuberías
(Agua, vapor, sol de limpieza, aire comprimido)
• Los componentes en contacto con producto en acero inoxidable.
• Accesorios
• Tubos rectos, T, reductores, uniones y codos.
• Especiales: visores de vidrio, codos para instrumentos.
• Válvulas de desviación.
• Válvulas para regular presión y flujo.
• Soportes de tubería
Tanques
Tanques de 100 – 150000 L.
Categorías principales
• De almacenamiento (recepción,
intermedios)
• De proceso (mezcla, balance)
Automatización (sus ventajas)
• Seguridad
• Calidad de producto
• Confiabilidad
• Economía de producción
• Producción flexible
• Control de producción
• Trazabilidad
Definiciones
• Automatización: Control de proceso y gerencia
de producción (instrucciones programadas).
• Sistema de control de proceso: el SISTEMA que
ejecuta el control de proceso. Incorpora:
• Interfaz de usuario (operario)
• Control de proceso (PLC)
• Interfaces con módulos de control
• Sistema de ejecución gerencial: sistema que
ejecuta la gerencia de producción.
Sistemas de servicio
(prerrequisitos para el
procesamiento lácteo)
Agua
Calor (vapor y agua caliente)
Refrigeración
Aire comprimido
Electricidad
Productos de leche
pasteurizada (sin
patógenos)
Leche entera (3.5)
Leche descremada (0.05 – 1.5%)
Leche estandarizada (contenido
garantizado de grasa)
Tipos de crema (café)
Leche larga vida
• Producto expuesto a un tratamiento
térmico poderoso para eliminar
prácticamente todos los M.O. Y desactivar
todas las enzimas.
• Puede mantenerse por largos períodos a
temperatura ambiente
• Grandes ventajas para distribución a
mercados lejanos
Lácteos fermentados
(los clásicos y las nuevas
tendencias)
• Preparados por fermentación ácido láctica
(yogurt) o combinación con otros M.O. (Kefir).
• Leche inoculada con un cultivo iniciador (starter)
que convierte parte de la lactosa en ac. Láctico
(CO2, Hac, diacetilo, acetaldehído y otros).
• Kefir y Koumis también se produce alcohol.
Mantequilla y untables
Alimento en forma de emulsión (w/o),
comprende una fase acuosa y aceites y
grasas comestibles.
Productos de grasa láctea
Mezcla de grasas
Productos de margarina
Grasa 100 %
de origen
lácteo
Grasa láctea
15 – 80% del
total
Grasa láctea
máximo 3%
Quesos
(tradición y conocimiento) Uno de los alimentos más antiguos
Es leche concentrada, los sólidos base que lo conforman son proteína (caseína) y grasa. Líquido residual es el suero.
En muchos quesos caseína y grasa se concentran 10 veces.
No hay definición estricta de queso, muchas variantes.
Procesamiento del suero
(potencialidades)
Definición: Líquido residual del
procesamiento del queso y caseína.
Una de las más grandes fuentes de
proteína alimentaria.
La mayor parte es desperdiciado
Composición aproximada del suero de
quesería
Constituyente %
Sólidos totales 6.4
Agua 93.6
Grasa 0.05
Proteína 0.55
Nitrógeno no proteico 0.18
Lactosa 4.8
Minerales (Ca, P,Na, K, Cl) 0.5
Acido láctico 0.05
Leche condensada
Leche condensada no endulzada: producto
esterilizado, color pálido y apariencia de
crema.
Leche condensada endulzada: es
básicamente leche concentrada con azúcar
añadida. Color amarillento y alta
viscosidad. No tiene tratamiento térmico
(63% azúcar).
Leche en polvo
El agua es removida del producto líquido hasta alcanzar una forma sólida (1.5 – 5%).
El secado extiende la vida útil y reduce peso y volumen (costos de transporte y almacenamiento)
Usos de leche en polvo (aplicaciones)
Recombinación de leche y productos lácteos
Incrementa volumen del pan y mejora capacidad de retener agua (extensión de frescura)
Sustituto de huevos en panificación
Producción de leche chocolate
Producción de embutidos
Alimentos infantiles
Producción de helado de crema
Acelerador de crecimiento de terneros
Productos recombinados
Leche reconstituida = agua + LD polvo/LE
polvo
Leche recombinada = agua + LD polvo +
grasa láctea (separadamente) ... Según
contenido graso deseado.
Leche fortificada = Lrec + ingredientes
Leche maternizada = Lrec + ajuste de
Sólidos no grasos.
Helados (categorías de productos relacionados)
Tipo Grasa
%
SNG % Azúcar
%
E/E % Agua
%
Overrun
% Vol.
Postre
lácteo
15 10 15 0.3 59.7 110
Helado
Crema
10 11 15 0.5 63.5 100
De
leche
4 12 13 0.6 70.4 85
De
agua
0 0 22 0.2 77.8 0
Sorbete 0 0 22 0.5 77.5 30 - 50
Higienización de equipos
(calidad, moral y ley)
OBJETIVOS
Remoción de suciedad visible en superficie (limpieza física)
Remoción de suciedad no visible en superficie (limpieza química)
Limpieza bacteriológica (desinfección)
Destrucción de todo M.O. (esterilización)
Efectos químicos y características de
suciedad Componente de
superficie
Solubilidad Remoción Past.
Media y Baja
Remoción Past.
Alta y UHT
Azúcar En agua Fácil Caramelización:
difícil
Grasa No en agua Difícil
En álcalis
Polimerización:
difícil
Proteína No en agua Muy difícil
En álcali / poco
en ácido
Desnaturalización
: muy difícil
Sales minerales En agua, algunas
sales en ácido
Variación Variación
Efluentes (poluciones
orgánicas) • DBO: demanda biológica de oxígeno;
medida del contenido de sustancias
degradables en aguas residuales
• DQO: demanda química de oxígeno;
cantidad de polucionantes en aguas
residuales que pueden ser oxidados por
un agente químico (Oxidante)
Aguas residuales de Industrias
lácteas
1. Agua de enfriamiento
2. Agua de limpieza
3. Aguas Industriales
DBO de algunos derivados lácteos
Producto DBO5 mg/L DBO7 mg/L
Crema (40%) 400000 450000
Leche entera (4%) 120000 135000
L descremada
(0.05%)
70000 80000
Suero (0.05%) 40000 45000
El futuro de los lácteos
(desarrollo de productos)
Aprovechamiento de recursos locales
(Ventajas comparativas)
Recetas propias (quesos tradicionales y
similares estandarizados)
Aprovechamiento del suero (bebidas con
frutas, fermentación)
Postres lácteos