UNIDAD II

1. TECNOLOGÍA DE LACTEOS UNIDAD II Tecnología de productos lácteos: leche cruda-leche concentrada y evaporada-leches fermentadas

2. TECNOLOGÍA DE LACTEOS:UNIDAD II • CONTENIDO • Capitulo 1: Tratamiento de la leche para consumo directo • Lección 1. Enfriamiento • Lección 2. Almacenamiento • Lección 3. Higienización • Lección 4. Descremado • Lección 5. Pasterización • Capítulo 2: Leches concentradas y Evaporadas • Lección 1. Descripción General • Lección 2. Elaboración de la leche evaporada • Lección 3. Defectos de la leche evaporada • Lección 4. Leche condensada Azucarada • Lección 5. Leche en polvo • Capítulo 3: Leches Fermentadas • Lección 1. Generalidades y valor nutritivo • Lección 2. Características de las bacterias lácticas • Lección 3. Tipos de cultivos • Lección 4. Clasificación de los productos fermentados • Lección 5. El yogurt

3. UNIDAD II Leche consumo directo-leches concentradas y evaporadas – leches fermentadas Introducción En esta unidad se tratan los siguientes aspectos: Los principios tecnológicos del procesamiento de la leche para consumo directo y los principios tecnológicos de los productos obtenidos a partir de la leche como: leches concentradas, leches en polvo y leches fermentadas. El propósito de esta unidad, es que el estudiante conozca y se apropie de los principios tecnológicos que intervienen en los diferentes tratamientos de la leche para consumo directo y para la obtención de los productos derivados de ella. Así mismo que comprenda la necesidad de un buen control de todos los parámetros involucrados en los diferentes procesos que apunten a la obtención de un producto con buena calidad higiénica, técnica y nutricional.

4. OBJETIVOS • Objetivo general • Conocer, comprender y aplicar las diferentes operaciones que se realizan para la obtención de la leche para consumo directo y para su procesamiento industrial que conlleve a la obtención de productos con la calidad técnica, higiénica y nutricional requerida para que un producto sea apto para el consumo humano. • Objetivos Específicos • Conocer, comprender y aplicar los principios tecnológicos del: enfriamiento almacenamiento - higienización - descremado – pasterización de la leche , las funciones de cada una de las operaciones y los equipo utilizado para cada una de las operaciones.. • Comprender y aplicar los procesos tecnológicos para la obtención de: leches concentradas, leche en polvo, leches fermentadas. Identificar y analizar los diferentes defectos que se presentan en cada uno de los productos obtenidos, de las causas y la forma de corregirlas o evitarlas • Aplicar los principiosdel balance de materia y energía como herramienta importante para el cálculo del rendimiento y costos de los diferentes procesos tecnológicos. • Conocer y aplicarlo relacionado con el control de calidad para cada uno de los productos obtenidos de acuerdo a las características técnicas, nutricionales y microbiológicas específicas para cada producto según las normas establecidas.

5. Autoevaluación Inicial Estimado estudiante antes de iniciar el estudio de esta unidad, debe consultar la guía didáctica, y realizar las actividades de aprendizaje planteadas. También es importante que trate de contestar las siguientes preguntas, para que usted mismo analice que tanto sabe del tema y que tanto necesita y debe saber. A. Tratamiento de la leche para consumo directo ¿Cuáles son los tratamientos básicos que se realizan en la industrialización de la leche para consumo directo? ¿En qué consisten las operaciones de enfriamiento, almacenamiento, higienización y descremado y cuál es la función de cada una? Cuáles son las operaciones que involucra la higienización?. Describa cada una de ellas. ¿Cuál es la diferencia entre pasterización baja, alta y ultra pasterización? Tenga en cuenta las siguientes variables: temperatura, tiempo y calidad técnica, física y microbiológica de la leche.

6. Autoevaluación Inicial - Continuación B. Leche concentrada o evaporada ¿Qué entiende usted por leche concentrada o evaporada? Realice un diagrama de flujo para el proceso de elaboración de una leche evaporada y describa brevemente cada una de las etapas, indicando los diferentes parámetros o puntos críticos de control. ¿En qué consiste el proceso de estandarización de la leche para la obtención de sus productos? Qué entiende por leche condensada azucarada? Realice un diagrama de flujo para el proceso de elaboración de la leche condensada azucarada y describa cada una de las etapas del proceso. Describa los diferentes defectos que se pueden presentar en la leche condensada azucarada, identificando las causas y la forma de prevenirlos. D. Leches fermentadas ¿Que entiende por leche fermentada? ¿Cuántos tipos de leches fermentadas conoce? ¿Cuáles las características físicas, químicas y nutricionales de las leches fermentadas? ¿Cómo se elabora el yogurt? ¿Qué defectos se pueden presentar en este tipo de productos?

7. TRATAMIENTOS DE LA LECHE PARA CONSUMO DIRECTO Enfriamiento La leche que no vaya a ser procesada en un corto tiempo después de recibirse en la planta, debe ser enfriada a unas temperaturas entre 4 y 5oC para almacenarla hasta que inicie su procesamiento. Sin embargo si la leche va a ser utilizada par la producción de quesos se debe mantener a una temperatura de 10 oC, ya que temperaturas más bajas afectan las propiedades del Caseinato de Calcio, componente básico para la producción de queso. Higienización Debido a que la leche cruda generalmente contiene macro y micro partículas o cuerpos extraños que pueden haberse originado durante las operaciones antes y después del ordeño, según las condiciones sanitarias con que se ha realizado, Filtración Esta operación consiste en pasar la leche por unos filtros de tela sintética o de algodón, en el momento de traspasar la leche que viene de su centro de acopio (granja) al tanque de balanza donde se realiza la eliminación inicial de las macropartículas o elementos extraños que trae la leche cruda. Normalmente se realiza un segundo filtrado al precalentar la leche en el intercambiador de calor que generalmente está provisto de filtros a presión. Almacenamiento Una vez fría la leche se transporta a tanques de almacenamiento de donde se enviarán a las diferentes secciones de proceso, normalmente la capacidad de los tanques de almacenamiento de la leche se determina con base a la capacidad de producción de la planta es decir a la capacidad que tiene la planta de producir un volumen determinado de productos.

8. TRATAMIENTOS DE LA LECHE PARA CONSUMO DIRECTO Bactofugación Es la operación mediante la cual la leche se somete a un equipo de bactofugación para separar además de las partículas contaminantes de la leche , cierto tipo de bacterias esporuladas como los bacilos y los Clostridium, que producen efectos nocivos en la producción de algunos quesos como el Gruyére y Emmenthal Homogenización Esta operación se aplica a la leche con el fin de reducir el tamaño de los glóbulos grasos de la leche o la crema y evitar la aparición de la grasa en la superficie al separarse la fase hídrica de la materia grasa Clarificación o centrifugación Esta operación consiste en llevar la leche a una clarificadora que funcionan por centrifugación separando en la superficie de la pared interna del aparato todos los contaminantes que quedan después de haberla sometido a la filtración el diseño de este máquina es semejante al de una descremadora, con algunas diferencias según sea el tratamiento de la leche a realizar. Tratamiento Térmico Cualesquiera que sea el tipo de leche de productos o subproductos a obtener se requiere someter la leche a un tratamiento térmico previo. Este tratamiento tiene varios objetivos a saber: Destruir todos los agentes patógenos causantes de enfermedades al hombre Reducir los microorganismos saprofitos que son los que generalmente afectan la calidad de la leche y sus productos. Aumentar el período de conservación de la leche y sus productos. Descremado Esta operación tiene como objetivo separar parcialmente o totalmente el contenido de materia grasa de la leche. Para este se utiliza una descremadora que opera por centrifugación. Y su diseño es parecido a la clarificadora. Para lograr un descremado óptimo se debe someter la leche a una temperatura entre 30 y 35 oC.

9. TRATAMIENTOS DE LA LECHE PARA CONSUMO DIRECTO Pasterización lenta o baja. Mediante este tratamiento la leche se somete a temperaturas entre 63 a 65oC por un tiempo de 30 minutos para luego someterla e enfriamiento. Este tratamiento por se suave no produce mayores modificaciones en las características de aroma, color y sabor de la leche y la separación de la crema es más rápida. Desde el punto de vista bacteriológico es un método eficaz para eliminar las bacterias patógenas siempre y cuando no se trabaje grandes volúmenes y se evite la formación de espuma, para que no se contamine la leche por bacterias termo resistentes. Ultrapasterización Consiste en someter la leche a temperaturas entre 110 - 115 oC por un tiempo no mayor de 4 segundos. Para luego envasarla en empaques de cartón o Tetrapak. Mediante este método la leche tiene un mayor período de conservación sin aplicar ningún sistema de refrigeración ni en el transporte ni en los almacenes o tiendas. Homogenización La leche concentrada sale del evaporador y pasa al homogenizador donde se logra estabilizar la emulsión de grasa para su posterior almacenamiento. Otros efectos de la homogenización es aumentar la viscosidad de la leche, disminuir la estabilidad al calor y la dispersión en pequeñas partículas de la proteína coagulada durante el precalentamiento y la evaporación. Refrigeración La finalidad de la refrigeración es enfriar la leche a una determinada temperatura que modifique la velocidad de algún proceso, por ejemplo para retardar la alteración, para provocar la cristalización de la materia grasa o para favorecer el desnatado espontáneo de la leche.

10. LECHES CONCENTRADAS Las leches concentradas también se denominan leches condensadas o evaporadas, teniendo en cuenta que son leches que han sufrido una remoción parcial del agua ocurriendo la concentración de los sólidos y por ende el aumento de su período de conservación, bien sea durante su almacenamiento o distribución. Para que estas leches se puedan conservar, deben ser sometidas a tratamientos de esterilización o adicionarles azúcar. De acuerdo al método de conservación se clasifican en dos tipos: concentradas esterilizadas y concentradas azucaradas. Estandarización Consiste en modificar la relación materia grasa / extracto seco magro de la leches para obtener la cantidad deseada en el producto final (0.441 en la leche evaporada normal). Es la primera operación que se debe realizar. Cuando la estandarización es discontinua o por cochadas, entonces, la leche se desnata o se le adiciona nata dependiendo del resultado de los análisis Concentración por evaporación Consiste en evaporar la leche para aumentar el contenido en extracto seco hasta la cantidad apropiada. Esta cantidad es de gran importancia pues una concentración excesiva reduce el rendimiento y la estabilidad térmica. La estandarización del extracto seco se realiza mediante la determinación de la densidad y en función de esta variable se ajusta la cantidad de vapor. Es necesario determinar la densidad y extracto seco inicial de la leche. También se puede obtener esta estandarización mediante la determinación del índice de refracción

11. LECHE CONDENSADA AZUCARADA La leche condensada azucarada, es una leche concentrada por evaporación a la que se le adiciona sacarosa para lograr una solución casi saturada de azúcar y después se envasa Su composición es muy variable debido a la proporción de materia grasa y extracto seco el cual depende de la normalización en cada país, que no especifica la concentración de azúcar, pero está determinada por la presión osmótica de la fase acuosa. La elaboración de la leche condensada azucarada se diferencia de la leche evaporada específicamente en que la leche condensada azucarada no se puede esterilizar y su cristalización se controla por la refrigeración. Precalentamiento Los objetivos del precalentamiento son: Destruir las enzimas lipasas para evitar el ranciamiento. Destruir las levaduras y mohos que ocasionan la fermentación de los azúcares. Disolver los azúcares y Controlar la estabilidad. Homogenización Regularmente el producto no se homogeniza dado que no existe riesgo de separación de la grasa en este tipo de producto, pero como en la actualidad la leche condensada no es tan viscosa como la de antes, sino que la diferencia de densidad entre la fase continua y los glóbulos grasos es grande . Concentración Normalmente, se realiza por evaporación pero algunas veces se realiza por ósmosis inversa. La mayor cantidad del agua se elimina en un evaporador de película ascendente y la cantidad restante en otro evaporador. La evaporación de la leche con azúcar resulta más sencilla debido a que la ebullición en menos violenta y se reduce la formación de espuma .

12. LECHE EN POLVO La leche en polvo es un producto desecado hasta obtener un extracto seco de leche en un volumen reducido para obtener una mayor conservación, así mismo reducción de costos en transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de leche según su composición y el proceso de producción. Según su composición de materia grasa principalmente se clasifica en entera o desnatada (descremada). Según el proceso de producción se puede presentar los siguientes casos: Según la intensidad del calentamiento a que se ha sometido la leche antes de la desecación se produce: leche en polvo de baja, de media de alta temperatura, obteniéndose leches con un grado de desnaturalización de sus proteínas solubles diferentes según el uso que se le vaya a dar Aspectos Higiénicos Siempre se debe partir del concepto de que todo producto alimenticio debe ser de excelente calidad bacteriológica desde su materia prima, productos en proceso y producto terminado. Para la calidad bacteriológica de la leche existe diferente grado de exigencia de acuerdo a su uso o forma de consumo y a su proceso de fabricación. En el caso de la leche va a ser consumida directamente, su calidad microbiológica tiene una gran importancia y en este sentido se determina su tratamiento térmico. Por eso existe leche con pasterización normal, pasterización media, alta y ultra alta, de acuerdo a los distintos tratamientos es también su almacenamiento y conservación. Según el método de desecación, La leche puede ser desecada en rodillos (cilindros) o desecada por Spray o atomización, produciéndose una leche más soluble que la anterior.

13. LECHES FERMENTADAS La fermentación es un proceso utilizado desde épocas remontas para conservar la leche, y todavía se realiza a nivel artesanal, en regiones donde no se cuenta con la tecnología apropiada para conservar la leche cruda, para almacenarla y distribuirla sin correr el riesgo de alteración por microorganismos patógenos. Fermentaciones lácticas El aroma, sabor y textura en lacticinios se debe a las fermentaciones de la glucosa a causa de la hidrólisis de la lactosa y la fermentación del ácido cítrico que está en una proporción del 0.2% en la leche. Producción de ácido láctico Es obtenido por la acción de todas las bacterias lácticas y es la fermentación más importante que le ocurre a la leche ya que se requieren en la elaboración de todos sus productos ésta fermentación, se logra a un rango de temperaturas entre 10 oC a 50oC. Valor nutritivo Básicamente se ha realizado estudios del valor nutricional de las leches fermentadas como el yogurt, y se han encontrado diferencias significativas entre un producto lácteo fermentado y la lecha natural.

14. Clasificación de los productos fermentados • Según su contenido graso: • La leche acidificada, se obtiene a partir de la producción de ácido en leche entera o desnatada, sembrada con un estárter de tipo D ( Cepas de Lactococcus lactisssp. Cremoris) y cuya incubación se realiza a 20oC. Su contenido graso varía entre 0.5 a 1.5%. • La mazada fermentada, se obtiene del batido de la nata fermentada cuando se elabora mantequilla. Generalmente se exige que la leche para la mazada fermentada tenga un contenido graso mínimo del 0.4%, con el fin de que el flavor no sea demasiado ácido. • La nata ácida, se somete a un tratamiento de pasterización alta obteniéndose un producto con un contenido graso del 18 al 20%, el cual es homogenizado a baja temperatura, se siembra con un cultivo aromatizante y se incuba a 20 oC, obteniéndose una masa viscosa. Según el tipo de fermentación Pueden ser productos obtenidos a partir de: Fermentaciones lácticas puras producidas por: Cultivos iniciadores mesofilo como: los Lactococcus Lactisssp. cremoris o ssp. Lactis; Leuconostoccremoris/lactis y/o lactococcuslactisbiovardiacetylactis. Este tipo de fermento se encuentra en los productos como las leches y natas acidificadas, el ymer y otros. EL LANGFIL ( leche larga o filamentosa) que se fabrica en el norte de Europa, contiene cepas de Lactococcus lactisssp . Por separación del suero A partir de este sistema se elabora el Ymer, que es una bebida láctea acidificada originada en Dinamarca. En este caso la leche se somete al un pasterización alta y se acidifica a 4.6 sembrando un estárter (cultivo) aromatizante. La leche fermentada se calienta gradualmente hasta los 35 oC, separándose parte del suero. El CO2 que se produce permite que la cuajada flote. Se retira el lactosuero y a la cuajada se le adiciona la nata homogenizada, se agita la mezcla, se refrigera y se envasa . Según la concentración de la leche Como ejemplo se encuentra la elaboración del yogurt concentrado, para el cual se utiliza la leche evaporada, con el fin de que el exceso de producción de ácido altere menos el aroma, debido a que la capacidad tampón del producto concentrado es mayor.

15. LECHES FERMENTADAS El yogurt firme Se elabora en forma tradicional a partir de la leche concentrada. En este caso la leche se evaporaba en una marmita abierta hasta perder una tercera parte del agua, luego la leche se somete a enfriamiento hasta llegar a uno 50oC para inocularla con una pequeña porción de yogurt, obteniéndose después de la fermentación un gel firme y consistente. Hoy en día se sigue un proceso parecido al anterior pero la leche se evapora al vacío, o se le adiciona leche en polvo. El yogurt El yogurt, es la bebida más conocida de todas las leches fermentadas y se presentan una gran variedad de tipos de yogurt con diferentes composiciones según su contenido en grasa y extracto seco. Puede ser natural, si no se le adiciona ningún otro ingrediente o con otros sabores según las sustancias que se le adicionan como frutas, azúcar o agentes gelificantes. Actualmente se elaboran otros productos derivados del yogurt como helados y bebidas. Según Kosikowski, el yogurt es un producto lácteo fermentado obtenido a partir del crecimiento de las bacterias del género LactobacillusBulgáricus y Streptococcusthermófilos, cultivadas sobre la leche a temperatura media (tibia), caracterizándose por una textura suave y por un característico sabor a “nogal” El yogurt batido Se fabrica a partir de leche no concentrada, el cual una vez obtenido el gel se somete a agitación para obtener un producto suave y espeso pero que fluye fácilmente. El yogurt batido presenta menos flavor que el firme, es menos consistente y fácilmente puede aparecer el efecto de sinéresis (separación del suero), pero para evitar este efecto, generalmente se le adiciona agentes gelificantes y salsa de frutas.

16. Elaboración del yogurt – Diagrama de flujo