Con la denominación de leche en polvo o desecada se define al producto que se obtiene por deshidratación de la leche apta para la alimentación, mediante procesos tecnológicamente adecuados.La planta productora de leche en polvo debe funcionar adyacente a una planta procesadora de leche fluida, la cual le proporciona facilidades de recepción, pasteurización y control de calidad, así como servicios.

Una planta productora de leche en polvo representa una inversión relativamente alta de capital, debido a que la mayoría de los equipos son de acero inoxidable, higiénico y requiere una edificación destinada a mantener altos niveles de higiene.Los factores clave que afectan la rentabilidad de la empresa son:

Calidad, precio y suministro seguro de leche fresca.

Costo del combustible.

Los servicios necesarios son: Combustible. Energía eléctrica. Aire comprimido. Agua. Vapor.

Los mayores costos operativos son: Leche en bruto. Combustible. Vapor.

La planta empleará: Operarios cualificados. Mecánico de mantenimiento y electricista. Técnico de control de calidad. Capataz de planta. Gerente de planta. Personal administrativo y de oficina.

La industria láctea fabrica 20 tipos de productos, entre estos tenemos: leche pasteurizada, helados, manteca, leche condensada, leche en polvo, suero, y cultivos.Las fuentes principales de desechos y aguas servidas de la industria láctea son las aguas de lavado y enjuague de limpieza, subproductos no recuperados, o dañados o averiados, y el líquido arrastrado de los evaporadores.

Si las operaciones son normales y se practica buena limpieza, la recepción y almacenamiento de las materias primas no constituyen fuentes importantes de desperdicios. Los desechos sólidos son menores y pueden ser eliminados en un relleno sanitario.Los principales riesgos para la seguridad en la industria láctea son el resultado de roturas de botellas, vidrio volante, y caídas en los pisos resbalosos. Como riesgos comunes para la salud tenemos las enfermedades de los animales, como brucelosis, tuberculosis bovina.

De todos los desechos, la eliminación del suero constituye el problema más difícil. Los métodos más comunes que se emplean para eliminarlo son:

Alimentos para el ganado. Riego por rocío. Descarga a los sistemas municipales. Concentración y secado.

Su obtención 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 aplicación de estos métodos el producto tratado muestras grandes cambios en su estructura y apariencia física, pasando de un líquido diluido como agua a un polvo seco.

Elaboración

Los procesos más utilizados desde hace varios años hasta la actualidad, son dos, aplicados simultáneamente y conformando un solo proceso con dos etapas:

1. Evaporación2. Secado por atomización (spray).

Procesos

Evaporación

Evaporadores:

1.Precalentamiento2.Pasteurización3.Evaporación

La leche a ser evaporada normalmente tiene una temperatura de 4 a 8 °C. En los precalentadores se la eleva hasta temperatura de ebullición de la primer etapa. Esto implica un ahorro importante de energía de calefacción.

Distintos tipos de precalentadores usados:1. Tubos en espiral.2. Tubos rectos.3. Intercambiadores de calor a placa.

1-Precalentamiento

Precalentamiento

Vapor de caldera

Leche estandarizada / pasteurizada

Concentrado a camara sprayDensimetro

Precalentamiento

La aplicación de este paso previo a la evaporación propiamente dicha, es de exigencia netamente bacteriológica.

A mayor temperatura aplicada y mayor tiempo de retención, mayor cantidad de bacterias eliminadas.

Observación: Se debe tener presente que una temperatura demasiado

elevada desmejora la calidad de la leche.

2-Pasteurización / Retención

A partir de este paso también se puede determinar:

Clasificación de la leche en polvo descremada. Conservación de la leche entera.

Clasificación según INPS o WPNI.Índice de Nitrógeno Proteico de Suero.Wey Protein Nitrogen Index

Clasificación Temperatura / Tiempo INPS ( mg NP / g polvo )

Calor Extra Bajo < 70 °C N/D

Calor Bajo 70°C / 15seg > 6,0

Calor Medio 85°C / 20 seg 5,0 - 6,0

Calor Medio 90°C / 30 seg 4,0 - 5,0

Calor Medio 95°C / 30 seg 3,0 -4,0

Calor Medio Alto 124°C / 30 seg 1,5 - 2,0

Calor Alto 135°C / 30 seg < 1,4

Conservación de la leche entera.

Formación de antioxidantes naturales (-SH), a partir de A.A. (cisteína, cistina, metionina).

Observación: los grupos –SH libres dan gusto a cocido.

Distintos tipos de pasteurizadores usados:

Indirectos:1. Tubos en espiral2. Tubos rectos3. Intercambiadores de calor a placa.

Directos:1. DSI (Direct Steam Inyection).2. Atomización sobre atmósfera de vapor

controlada (T°/Presión).

Pasteurización / Retención

Vapor de caldera

Leche estandarizada / pasteurizada

Concentrado a camara sprayDensimetro

Pasteurización / Retención

Características de un Evaporador.1. Multietapas.2. Trabajo bajo vacío.3. RTV (recompresión térmica de vahos).4. Película descendente.

3-Evaporación

Multietapas: Genera un ahorro de energía tal que por kg de agua evaporada se utiliza 1/4 kg de vapor vivo (aplicable a un evaporador de 4 efectos).

Vacío: Hace que la T° de ebullición/evaporación del agua disminuya. En estos equipos el rango de T° va desde los 80°C a 45°C.

RTV (recompresión térmica de vahos ): Aprovechamiento del vapor de leche remanente de uno de los efectos, para utilizar menos vapor de caldera para la calefacción del 1° efecto.

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

Evaporación

Vapor

Cuerpo de calentamiento (calandria)

Evaporación

La extracción del agua de la leche se hace a través de vapor, este vapor se separa del producto en los separadores de vahos, y es reutilizado para calefaccionar el cuerpo siguiente.

Los vahos del último cuerpo son condensados en un condensador, que puede ser de mezcla o de superficie.

Evaporación

Los evaporadores son equipos para procesos continuos.

Generalmente trabajan entre 20 a 28 hs.

Los volúmenes de procesos diarios van desde los 400 a 1000 m3 de leche.

En la actualidad están altamente automatizados e informatizados.

El producto obtenido es un concentrado de leche, con un contenido de sólidos totales de 48 – 50%.

LECHE FLUIDA ( 11,5 – 12% ST ) CONCENTRADO (48 – 50 %)

Agua contenida ( 88.5 – 88 % ) EVAPORACION Agua contenida (52 – 50% )

En esta etapa, todos los equipos utilizados parten del mismo principio:

“ Convertir el producto a secar en pequeñas gotas de un tamaño adecuado, para posibilitar el secado de las mismas, por contacto con un masa de aire caliente circulante”.

Secado - Spray

Secado – Spray:

1.Cámara de secado.2.Vibrofluidizador.3.Ciclones.

En esta etapa se obtiene el secado final delproducto y su transformación en polvo.El concentrado de leche es atomizado ( toberaso rotativa ), sobre una corriente de aire calientecirculante, que es inyectada tangencialmentepara lograr una corriente ciclónica, capaz dearrastrar a las partículas de polvo e impedir

queestas queden adheridas a las paredes delrecinto.

1-Cámara de secado

Secado - Spray

ENVASADO

CONCENTRADO DEL EVAPORADOR

Instantanizador

Atomización centrífuga por disco rotativo, el líquido es acelerado continuamente hasta la ranura de salida por medio de fuerza centrifuga producida por la rotación del disco.

El grado de atomización depende de: 1. Velocidad periférica.2. Propiedades del líquido.3. Cantidad del líquido atomizado.

Secado - Spray

Disco rotativo

Techo de cámara de secado

El polvo obtenido en primera instancia contiene 6 – 8% de humedad, para lo cuál se necesita un paso posterior de secado para alcanzar la humedad requerida.

Generalmente es de 3 – 4 %.

Cámara de secado cónica: dispone de un equipo independiente donde se lleva a cabo la operación de secado final.

Cámara de secado compacta: son de terminación plana, con un piso de chapa perforada (branquiada), en el cuál se deposita el polvo, y con una corriente de aire caliente inyectado con un sentido de giro otorgado por el diseño de las perforaciones, se seca y extrae de la cámara hacia la etapa siguiente.

Cámara de secado compacta

Lecho fluidizado estático

Placa perforada ( branquiada )

AIRE CALIENTE

A DESCARGA

Estos equipos son utilizados para el enfriamiento del polvo obtenido luego del secadero.

Resultados:1. Transporte tranquilo del polvo, sin golpes que

causen roturas de partículas.2. Enfriamiento controlado del polvo con todas

las ventajas correspondientes en cuanto a estabilidad del mismo durante el almacenaje.

2-Vibrofluidizador

Vibrofluidizador

Estos equipos también son utilizados para la instantaneización del polvo.Previo al ingreso del polvo al equipo se inyecta lecitina de soja, que posteriormente se mezcla a temperatura adecuada para su correcta homogenización.

Desde el punto de vista de la reconstitución, el polvo debe tener:

1. Mojabilidad: capacidad de la partícula de absorber agua en su superficie.

2. Sumergencia: capacidad para sumergirse después de haber sido mojada.

3. Dispersabilidad: capacidad para distribuirse uniformemente en toda le agua.

4. Solubilidad: para que esta característica quede definida en el producto, deben darse las tres anteriores.

Instantaneización

Lecitinización: Debido a las propiedades estructurales, de éste fosfolípido, teniendo una fase lipofílica y otra hidrofílica, puede mezclarse con agua y grasa.

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

Tanto el aire de secado que sale de la cámara, como del aire de transporte, es necesario separar el polvo que arrastran.

El polvo recuperado es incorporado nuevamente al sistema.

3-Ciclones

Muchas Gracias por su Atención