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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