LECHE en POLVORodrigo Llorens - Tec. Superior Industrias Alimentarias

LECHE en POLVOSu obtencin es a partir del sometimiento de la leche fluida a distintos tipos de procesos en los cuales se extrae parcialmente el agua que esta contiene. A partir de la aplicacin de estos mtodos el producto tratado muestras grandes cambios en su estructura y apariencia fsica, pasando de un lquido diluido como agua a un polvo seco.Elaboracin

LECHE en POLVOLos procesos ms utilizados desde hace varios aos hasta la actualidad, son dos, aplicados simultneamente y conformando un solo proceso con dos etapas:

EvaporacinSecado por atomizacin ( spray ).Procesos

LECHE en POLVOEvaporacinEvaporadores:

1- Precalentamiento 2- Pasteurizacin 3- Evaporacin

LECHE en POLVOLa leche a ser evaporada normalmente tiene una temperatura de 4 a 8 C. En los precalentadores se la eleva hasta temperatura de ebullicin de la primer etapa. Esto implica un ahorro importante de energa de calefaccin.

Distintos tipos de precalentadores usados:Tubos en espiralTubos rectosIntercambiadores de calor a placa.1-Precalentamiento

Precalentamiento

Precalentamiento

LECHE en POLVOLa aplicacin de este paso previo a la evaporacin propiamente dicha, es de exigencia netamente bacteriolgica.

A mayor temperatura aplicada y mayor tiempo de retencin, mayor cantidad de bacterias eliminadas.Observacin: se debe tener presente que una temperatura demasiado elevada desmejora la calidad de la leche.

2-Pasteurizacin / Retencin

LECHE en POLVO A partir de este paso tambin se puede determinar:

Clasificacin de la leche en polvo descremada.

Conservacin de la leche entera.2 - Pasteurizacin / Retencin

2-Pasteurizacin / RetencinClasificacin segn INPS o WPNI.Indice de Nitrgeno Proteico de Suero.Wey Protein Nitrogen IndexLECHE en POLVO

LECHE en POLVO

Conservacin de la leche entera

Formacin de antioxidantes naturales ( -SH ), a partir de A.A. ( cistena, cistina, metionina ).

Observacin: los grupos SH libres dan gusto a cocido.2-Pasteurizacin / Retencin

LECHE en POLVO

Distintos tipos de pasteurizadores usados:

IndirectosTubos en espiralTubos rectosIntercambiadores de calor a placa.

DirectosDSI ( Direct Steam Inyection ).Atomizacin sobre atmsfera de vapor controlada ( T / Presin )

2-Pasteurizacin / Retencin

Pasteurizacin / Retencin

Pasteurizacin / Retencin

LECHE en POLVO

Caractersticas de un Evaporador.MultietapasTrabajo bajo vacoRTV ( recompresin trmica de vahos )Pelcula descendente.

3-Evaporacin

LECHE en POLVOMultietapas: genera un ahorro de energia tal que por kg de agua evaporada se utiliza 1/4 kg de vapor vivo. ( aplicable a un evaporador de 4 efectos ).

Vaco: hace que la T de ebullicin/evaporacin del agua disminuya. En estos equipos el rango de T va desde los 80C a 45C

3-Evaporacin

LECHE en POLVORTV (recompresin trmica de vahos ): aprovechamiento del vapor de leche remanente de uno de los efectos, para utilizar menos vapor de caldera para la calefaccin del 1 efecto. Con este sistema sumamos ahorro de energa utilizada para evaporar: 1 kg de agua / 1/5 kg vapor vivo.

Pelcula descendente: la denominacin hace referencia a que el producto es inyectado desde la parte superior del equipo y cae por gravedad formando una fina pelcula sobre toda la superficie del tubo, habiendo mayor contacto con la parte calefaccionada.

3-Evaporacin

Evaporacin

Evaporacin

Cuerpo de calentamiento ( calandria )

Evaporacin

LECHE en POLVOLa extraccin del agua de la leche se hace a travs de vapor, este vapor se separa del producto en los separadores de vahos, y es reutilizado para calefaccionar el cuerpo siguiente.

Los vahos del ltimo cuerpo son condensados en un condensador, que puede ser de mezcla o de superficie.3-Evaporacin

Evaporacin

Evaporacin

LECHE en POLVOLos evaporadores son equipos para procesos continuos.Generalmente trabajan entre 20 a 28 hs.Los volmenes de procesos diarios van desde los 400 a 1000 m3 de leche.En la actualidad estn altamente automatizados e informatizados.

3-Evaporacin

LECHE en POLVOEl producto obtenido es un concentrado de leche, con un contenido de slidos totales de 48 50%.

LECHE FLUIDA ( 11,5 12% ST ) CONCENTRADO ( 48 50 % ) Agua contenida ( 88.5 88 % ) EVAPORACION Agua contenida ( 52 50% ) 3-Evaporacin

LECHE en POLVOConsiste en forzar al concentrado a atravesar por finas aberturas ( en algunos casos estriadas ), que producen, por roce y alta presin la divisin de los glbulos grasos.

Las presiones de homogenizacin van desde los 50 a 300 kg/cm2Homogenizacin

LECHE en POLVOResultado:Obtencin de caractersticas uniformes, posibilitan la formacin de gotitas homogneas en la atomizacin para el secado. Esto facilita a una evaporacin mas uniforme en la partcula de polvo.

Mejora la solubilidad del polvo, al momento de su reconstitucin.

Reduccin de la sensibilidad a los procesos oxidativos de la grasa( enrranciamiento ).Homogenizacin

Homogenizacin

LECHE en POLVOEn esta etapa, todos los equipos utilizados parten del mismo principio:

Convertir el producto a secar en pequeas gotas de un tamao adecuado, para posibilitar el secado de las mismas, por contacto con un masa de aire caliente circulante.Secado - Spray

LECHE en POLVOSecado Spray 1- Cmara de secado. 2 - Vibrofluidizador. 3 - Ciclones.Secado - Spray

LECHE en POLVOEn esta etapa se obtiene el secado final delproducto y su transformacin en polvo.El concentrado de leche es atomizado ( toberaso rotativa ), sobre una corriente de aire calientecirculante, que es inyectada tangencialmentepara lograr una corriente ciclnica, capaz dearrastrar a las partculas de polvo e impedir queestas queden adheridas a las paredes delrecinto.1-Cmara de secado

Secado - Spray

LECHE en POLVOAtomizacin centrfuga por disco rotativo, el lquido es acelerado continuamente hasta la ranura de salida por medio de fuerza centrifuga producida por la rotacin del disco.El grado de atomizacin depende de: Velocidad perisfricaPropiedades del lquidoCantidad del lquido atomizado1-Cmara de secado

Secado - SprayDisco rotativoTecho de cmara de secado

LECHE en POLVOEl polvo obtenido en primera instancia contiene 6 8% de humedad, para lo cul se necesita un paso posterior de secado para alcanzar la humedad requerida. Generalmente es de 3 4 % .1-Cmara de secado

LECHE en POLVOCmara de secado cnica: dispone de un equipo independiente donde se lleva a cabo la operacin de secado final.Cmara de secado compacta: son de terminacin plana, con un piso de chapa perforada (branquiada), en el cul se deposita el polvo, y con una corriente de aire caliente inyectado con un sentido de giro otorgado por el diseo de las perforaciones, se seca y extrae de la cmara hacia la etapa siguiente.1-Cmara de secado

Cmara de secado compactaLecho fluidizado esttico

Placa perforada ( branquiada )

LECHE en POLVOEstos equipos son utilizados para el enfriamiento del polvo obtenido luego del secadero.

Resultados:Transporte tranquilo del polvo, sin golpes que causen roturas de partculas.Enfriamiento controlado del polvo con todas las ventajas correspondientes en cuanto a estabilidad del mismo durante el almacenaje.2-Vibrofluidizador

Vibrofluidizador

LECHE en POLVOEstos equipos tambin son utilizados para la instantaneizacin del polvo.Previo al ingreso del polvo al equipo se inyecta lecitina de soja, que posteriormente se mezcla a temperatura adecuada para su correcta homogenizacin.2-Vibrofluidizador

Instantaneizacin

LECHE en POLVODesde el punto de vista de la reconstitucin, el polvo debe tener:

Mojabilidad: capacidad de la partcula de absorber agua en su superficie.Sumergencia: capacidad para sumergirse despus de haber sido mojada.Dispersabilidad: capacidad para distribuirse uniformemente en toda le agua.Solubilidad: para que esta caracterstica quede definida en el producto, deben darse las tres anteriores.Instantaneizacin

LECHE en POLVOLecitinacin: debido a las propiedades estructurales, de ste fosfolpido, teniendo una fase lipoflica y otra hidroflica, puede mezclarse con agua y grasa.

Como resultado de esta mezcla, el polvo se debe disolver en agua a temperatura ambiente ( aprox. 20C ) en menos de 60 segundos.Instantaneizacin

LECHE en POLVOTanto el aire de secado que sale de la cmara, como del aire de transporte, es necesario separar el polvo que arrastran.

El polvo recuperado es incorporado nuevamente al sistema.3-Ciclones

Recuperadores de polvo - Ciclones

LECHE en POLVOProductos obtenidos.Leche en Polvo comn o regularLeche en Polvo instantneaLeche en Polvo fortificada ( vit. A y D3 )Leche en Polvo descremada.Leche en polvo

LECHE en POLVOResultantes del proceso de leche en polvo:Prolongar el tiempo de vida til de la leche: esto se debe a la disminucin de la aw (actividad de agua, disponible para el desarrollo microbiano), formacin de antioxidantes naturales ( -SH, dependiendo el tratamiento trmico ). Dependiendo del envasado, material del envasado, control de la atmsfera, etc ( 6 a 12 meses de vencimiento).Ventajas econmicas en cuanto al transporte y almacenaje, ya que en la leche fluida tenemos 120g de ST por kg de leche transportada, y en el polvo con una H ~ de 3% tenemos 970 g de ST por kg de polvo.Debido al tratamiento trmico poco agresivo que este proceso tiene, el producto final conserva casi la totalidad de los atributos organolpticos y nutricionales contenidos en la leche fluida. ( perdida de un % de vitamina A, de fcil adicin en el producto final, para que este la contenga en cantidad suficiente ).

Resumen

LECHE en POLVO Muchas Gracias por su AtencinAnte dudas y/o consultas: rodrigo.llorens@saputo.com.ar