1.Unidad Tres Procesos Lacteos

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 211613 - PROCESOS LACTEOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

211613 – PROCESOS LACTEOS

Unidad Tres

Procesos lácteos: Quesos, leches concentradas y helados

CLEMENCIA ALAVA VITERI (Director Nacional)

LUCAS FERNANDO QUINTANA FUENTES Acreditador

PASTO Noviembre de 2011


ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El presente módulo fue diseñado en el año 2011 por la ingeniera Clemencia Alava Viteri, Docente ocasional de la UNAD, ubicada en el CEAD Pasto. La ingeniera Clemencia Alava Viteri es Ingeniera de Alimentos, especialista en Pedagogía para el Desarrollo del Aprendizaje Autónomo y terminó estudios de Maestría en Gerencia para el Desarrollo de Programas para la Inocuidad de Alimentos en la Universidad para la Cooperación Internacional de Costa Rica ubicada en San José de Costa Rica. Se ha desempeñado como tutora de la UNAD en el programa de Ingeniería de Alimentos desde el año 2003, directora del curso Trabajo de Grado Tecnología de Alimentos y Decana Espejo de la Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería para la Zona Centro Sur de la UNAD desde el año 2008.

El presente material se ha diseñado con el fin de servir de guía y acompañamiento de los estudiantes del curso Procesos Lácteos; curso, correspondiente al plan de estudios del programa de Ingeniería de Alimentos ofertado en la universidad en la Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería desde el año 2010.

El Magíster Lucas Fernando Quintana; Docente de carrera de la UNAD adscrito al programa de Ingeniería de Alimentos en el Cead de Bucaramanga, apoyó en la revisión del material contribuyendo con valiosos aportes en lo disciplinar, didáctico y pedagógico; así como también en la revisión del estilo durante el proceso de acreditación del presente material desarrollado en el año 2011.


INTRODUCCIÓN

La industria del sector lácteo siempre ha ocupado un lugar preponderante en la economía de Colombia. En la década de los años 70ʼ e incluso hasta finalizar el siglo XX este renglón de la economía era considerada como actividad que sustentaba la economía de la zona rural del país. Sin embargo, esta condición ha cambiado en los últimos años y las grandes industrias siguen posicionándose cada vez más en el mercado nacional e internacional; pero también, las pequeñas y medianas empresas han ido escalando y en las plantas lecheras de todo el país sin importar la dimensión de las mismas se llevan a cabo procesos con la implementación de tecnología sin dejar de lado la procura de mantener el valor alimenticio de la leche y los productos obtenidos a partir de la trasformación de la misma con el fin de ofertar al consumidor productos de excelente calidad higiénico sanitaria, sensorial y nutricional.

Una de las debilidades que trata de subsanar la universidad es la preparación de profesionales idóneos en este tema, capaces de estandarizar procesos e innovar en este campo de acuerdo a las necesidades locales y perspectivas de las empresas de este sector. Desde lo anterior, este material pretende fortalecer el proceso de aprendizaje del curso Procesos Lácteos para los estudiantes del programa de ingeniería de alimentos y para los cuales en donde este curso sea tomado como electivo de acuerdo a las expectativas de los estudiantes. El material pretende ofrecer información técnico – científica relacionada con la leche, su naturaleza, estandarización de procesos, maquinaria y equipo empleada en la industria láctea y demás temáticas afines.

El módulo que se presenta; consta de tres unidades de estudio. Las cuales tratan contenidos relacionados con la leche en su primera unidad y las dos siguientes con los diferentes procesos de transformación a que es sometida la leche.

Finalmente, el módulo presenta recursos bibliográficos adicionales al presente material para que el estudiante haga uso de ellos y pueda profundizar un poco más en los contenidos que se presentan, así como tomarlos como referencia en la realización de algunos de los capítulos del trabajo de grado si fuere necesario.


INDICE DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

UNIDAD III. PROCESOS LACTEOS: QUESOS, LECHES CONCEN TRADAS Y HELADOS

Capitulo 7. Quesos

Lección 31: Consideraciones generales y clasificación de los quesos

31.1 Definición de queso

31.2 Aspectos nutricionales del queso

31.3: Clasificación de los quesos

Lección 32. Tecnología de la elaboración del queso

32.1 Proceso de elaboración de queso 32.1.1 Coagulación 32.1.1.1 Coagulación por acidificación

32.1.1.2. Coagulación enzimática

33.1.2 Corte de la cuajada 32.1.3 Reposo 32.1.4 Agitación y calentamiento de la cuajada 32.1.5. Extracción del suero

32.1.6 Salazón 32.1.7 Moldeo y prensado 32.1.8 Maduración

32.1.8.1 Cambios durante la maduración 32.1.8.2 Cuidado de los quesos durante la maduración


32.1.9 Diagrama de flujo general en la elaboración de queso a través de coagulación enzimática

32.2 Defectos en los quesos

32.3 Rendimiento en quesería

Lección 33. Quesos frescos

33.1 Diagramas de flujo elaboración de quesos frescos no ácidos

33.1 Diagramas de flujo elaboración de quesos frescos no ácidos

Lección 34. Quesos madurados

34.1 Descripción algunos quesos madurados

34.1.1 Queso de pasta blanda: Camembert

34.1.2. Queso semiduro: Gouda

34.1.3. Queso de pasta dura: Cheddar

34.1.4. Queso duro: Gruyere

Lección 35. Suero lácteo

35.1 Definición y componentes del suero

35.2 Aprovechamiento del Lacto suero

Capitulo 8. Leches concentradas

Lección 36. Leche evaporada

36.1 Generalidades de las leches concentradas

36.2 Proceso de elaboración de leche evaporada

Lección 37. Leche condensada

37.1 Proceso de elaboración de leche condensada

37.2 Defectos de la leche condensada

37.2.1 Textura arenosa

37.2.2 Precipitación de azúcar


37.2.3 Espesamiento

37.2.4. Botones

37.2.5. Sabor rancio

37.2.6 Hinchamiento del envase

Lección 38. Elaboración de leche en polvo.

38.1 Desecación por rodillos

38.2 Desecación por atomización (nebulización o spray)

38.3 Controles la desecación por atomización

38.4 Envasado

38.5 Reconstitución de leche en polvo

38.6 Lecitinación

38.7. Defectos de la leche en polvo

38.7.1 Acidez

38.7.2 Sedimentos

38.7.3 Humedad

38.7.4 Solubilidad

38.7.5 Rancidez hidrolítica

38.7.6 Oxidación

38.7.8 Recuento microbiano

Lección 39. Otros productos concentrados: Arequipe

39.1 Proceso de elaboración de arequipe

39.3 Defectos y sus Posibles Causas

Lección 40. Estandarización de leche concentrada


Capítulo 9. Helados

Lección 41: Definición y consideraciones generales

Lección 42: Materias primas e ingredientes

Lección 43: Proceso de elaboración de Helados

Lección 44: Control de calidad de los helados

Lección 45: Estandarización de mezclas para helados


LISTADO DE TABLAS

Listado de tablas página Tabla 26: Contenido de Aminoácidos esenciales en la leche y caseína Tabla 27: Valor nutricional de algunos alimentos por 100g de alimento

Tabla: 28.Clasificación de quesos según la humedad en el queso desgrasado y según la materia grasa en la materia seca - FAO/OMS

Tabla 29. Tipos y clases de quesos Tabla 30. Clasificación de quesos colombianos Tabla 31. Contenido de materia grasa en la leche según la relación de materia grasa a materia seca en el queso.

Tabla 32. Clasificación de quesos madurados Tabla 33. Composición Helados comerciales Tabla 34. Características de control fisicoquímicos del helado Tabla 34. Características de control fisicoquímicos del helado

Tabla 35. Características de rutina microbiológicas de control para el helado

Tabla 36. Características especiales de control microbiológicas para el helado


LISTADO DE GRÁFICOS Y FIGURAS

Listado de figuras página Figura 77: Corte de cuajada con liras

Figura 78. Corte de la cuajada. Revisión del tamaño del grano de cuajada.

Figura 79: Reposo de la cuajada.

Figura 80. Esquema de tanque de quesería durante la agitación y durante el cortado con accesorio de agitación y de cortado.

Figura 81. Esquemas de cuajada pre prensada en el tanque de quesería y placas para pre prensar la cuajada.

Figura 82: Salazón de queso en salmuera. Figura 83: Moldeo de queso. Figura 84: Moldeo de queso en línea automatizada Figura 85. Moldeo de quesos frescos que requieren de prensa Figura 86. Esquema de una prensa vertical de quesos Figura 87: Sistema de prensado para quesos automatizado. Figura 88: Maduración del queso en la cava de maduración Figura 89. Parafinadora industrial de quesos. Figura 90. Etapas en el proceso de elaboración de queso coagulado enzimáticamente

Figura 91: Queso cuajada Figura 92: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso cuajada

Figura 93. Quesito antioqueño

Figura 94: Esquema diagrama de flujo elaboración de quesito antioqueño

Figura 95: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso campesino prensado

Figura 96. Hilado y moldeo queso doble crema Figura 97: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso doble crema

Figura 98: Esquema diagrama de flujo elaboración de quesillo

Figura 99: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso pera

Figura 100. Queso camembert. Figura 101. Queso Gouda. Figura 102: Bloques de queso en cheddarización Figura 103: Queso gruyere Figura 104. Esquema de un evaporador de flujo de múltiple efecto Figura 105. Evaporador de múltiple efecto Figura 106: Esquema de un evaporador de placas. Figura 107. Empacadora de sachet para productos pastosos como arequipe, miel y leche condensada

Figura 108: Empacadora manual de leche condensada y mermelada.

Figura 109: Esquema de un desecador de dos cilindros alimentado por canal y rociado

Figura 110. Esquema de un sistema de metodo combinado de secado spray

Figura 111. Secado por atomización


Figura 112. Tanques para maduración de helado Figura 112: Freezer para congelación de helado. Capacidad 1500 a 5000l de helado

PROCESOS LACTEOS


PROTOCOLO ACADÉMICO

FICHA TÉCNICA

NOMBRE DEL CURSO PROCESOS LACTEOS

PALABRAS CLAVES Leche – química de la leche –propiedades físicas de la leche- reología de la leche- microbiología de la leche_ Termización_ Pasterización LTLT_ Pasterización HTST- transferencia de calor – calentamiento – enfriamiento – separadoras de grasa- homogenización- automatización- leche larga duración- leches concentradas – leche en polvo – cultivos – lácteos acidificados- yogurt- kéfir- mantequilla- productos para untar- queso- quesos duros- quesos semiduros- queso azul- queso Camembert- Queso Cottage – Lacto suero –Leches concentradas- leche en polvo- helado.

INSTITUCIÓN Universidad Nacional Abierta y a Distancia. UNAD.

CIUDAD Pasto – Colombia

AUTOR Clemencia Alava Viteri

AÑO Agosto 2011

UNIDAD ACADÉMICA Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería. ECBTI.

CAMPO DE FORMACIÓN Disciplinar

ÁREA DE CONOCIMIENTO Ciencias aplicadas de Ingeniería de alimentos

CRÉDITOS ACADÉMICOS 3

TIPO DE CURSO Metodológico (teórico – práctico)

DESTINATARIOS Estudiantes formales


COMPETENCIA GENERAL DE APRENDIZAJE

Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de:

� Diseñar y estandarizar procesos para el desarrollo de productos lácteos mejorados o nuevos.

� Adoptar o mejorar tecnología de productos autóctonos lácteos de mayor producción en la región.

� Seleccionar, equipos para las diferentes operaciones en los procesos de la industria láctea.

� Presentar proyectos que apunten al desarrollo de productos lácteos regionales para el mejoramiento de calidad de vida de las poblaciones de la región.

METODOLOGÍA DE OFERTA A distancia y virtual

FORMATO DE CIRCULACIÓN Ambiente Web e impreso en papel.

DENOMINACIÓN DE UNIDADES DIDÀCTICAS

Unidad III . Procesos Lácteos: Quesos, leches concentradas y helados

Capítulo 7: Quesos:

Lección 31: Consideraciones generales y clasificación de los quesos

Lección 32: Principios tecnológicos en la elaboración de quesos

Lección 33: Quesos Frescos

Lección 34: Quesos madurados

Lección 35: Suero de lácteo

Capitulo 8. Leches concentradas



Lección 38. Leche en polvo

Lección 39. Otros productos concentrados: arequipe y panelitas de leche



Capitulo 9. Elaboración de helados





Lección 45: Mezclas para helados


UNIDAD III. PROCESOS LACTEOS: QUESOS, LECHES CONCEN TRADAS Y HELADOS

UNIDAD 3

Nombre de la Unidad Procesos en la industria láctea: Quesos, leches concentradas y helados

Introducción Continuando con la revisión de los procesos lácteos que atañen a la industria lechera; en esta unidad se presentan los procesos relacionados con la quesería, leches concentradas como leche condensada, leche evaporada y leche en polvo; para finalizar, con una línea no menos importante que es la de los helados. En ese sentido, retomar que estas líneas de producción que se muestran en la unidad III; también forman parte de los productos procesados de alto consumo en la población por su valor nutritivo, la idiosincrasia que se caracteriza por un consumo variado de quesos en todos los contextos, por las bondades de manejo y conservación que las leches concentradas ofrece y los helados por su parte porque ocupan un lugar destacado en la repostería y cada vez su consumo es más generalizado y apetecido. De cada uno de los derivados lácteos que se trabajan en la unidad; al igual que en la unidad II, se desarrollan contenidos relacionados con los conceptos generales, proceso tecnológico, maquinaria y equipo involucrado en el proceso y la estandarización del mismo; base del control de calidad de la factoría y como de verificación de los rendimientos de producción. En algunos casos se tocan temas específicos de cada proceso que complementan las condiciones generales de cada línea de producción. Resaltar que esta unidad como las demás es de vital importancia dentro del curso de procesos lácteos por cuanto también forma parte de líneas de producción que en la actualidad se encuentran ampliamente desarrolladas por el sector lácteo. Así también, se presenta bibliografía complementaria de interés para todos pues sirve de referencia para profundizar las temáticas de la unidad.

Justificación Los conceptos que se desarrollan en la unidad son importantes porque corresponden a los procesos de transformación de la leche para obtener productos lácteos conocidos por todos y de gran aceptación en el mercado global, nacional y local.

Intencionalidades Las intencionalidades formativas del presente curso están


Formativas constituidas por los propósitos, objetivos, competencias y metas de aprendizaje.

Propósitos: Que los estudiantes identifiquen conceptos relacionados con los procesos tecnológicos de la leche para la fabricación de quesos, leches concentradas y helados.

Que los estudiantes Reconozcan la importancia que tienen los procesos tecnológicos de la leche para la fabricación de de quesos, leches concentradas y helados; su aplicabilidad en los multicontextos puesto que la materia prima es un alimento altamente nutritivo, de consumo masivo por los beneficios que esto trae.

Promover en los estudiantes el espíritu investigativo a través de la propuesta y diseño de líneas de producción de acuerdo a necesidades y expectativas específicas de una región o comunidad.

Que los estudiantes Fortalezcan las competencias comunicativas, actitudinales a través del trabajo individual y grupal que promuevan la interacción y respeto por las ideas de los demás.

Propiciar autorregulación del proceso de aprendizaje así como la auto evaluación, coevaluación y heteroevaluación del proceso de aprendizaje del curso procesos lácteos.

Objetivos:

Conocer el tratamiento de la leche cruda cuando ingresa a la planta y el alistamiento para su posterior transformación.

Reconocerlos cambios bioquímicos y fisicoquímicos que se suceden en la leche cuando es transformada en un derivado lácteo con la aplicación de procesos tecnológicos. En el caso de la unidad II en lo que tiene que ver con la producción de leche para consumo, bebidas lácteas fermentadas y mantequilla.

Identificar las operaciones unitarias que se llevan a cabo en cada uno de los procesos tecnológicos revisados en la unidad. Así como también la maquinaria y equipo necesario en las líneas de producción de estudio.

Determinar rendimientos de producción a partir de estandarización y control del proceso de elaboración de los productos lácteos revisados en la unidad.


Competencias:

El estudiante conceptualiza, identifica y relaciona adecuadamente los conceptos en cuanto a la transformación de la leche a través de los procesos lácteos como quesos, leches concentradas y helados. El estudiante comprende e interpreta los conceptos además de que argumenta y propone soluciones a las problemáticas planteadas. Metas

Al finalizar el desarrollo de la primera unidad: El estudiante estará en la capacidad de estandarizar la materia prima para la elaboración de quesos, leches concentradas y helados.

El estudiante estará en capacidad de identificar las transformaciones bioquímicas así como los cambios fisicoquímicos que se dan en la leche cuando es sometida a procesos de transformación para obtener quesos, leches concentradas y helados. El estudiante estará en capacidad de reconocer diagramas de flujo, maquinaria y equipo relacionada con la elaboración dequesos, leches concentradas y helados.

Denominación de capítulos

Capitulo 7. Quesos

Capitulo 8. Leches concentradas Capitulo 9. Helados

CAPITULO 7. QUESOS

Lección 31: Consideraciones generales y clasificaci ón de los quesos

31.1 Definición de queso

La resolución 2310 de 1986 expedida por el Ministerio de salud de la República de Colombia; define el queso como el producto obtenido por coagulación de leche. De la


crema de leche, de la crema de suero, del suero de la mantequilla o de la mezcla de algunos o todos estos productos, por la acción del cuajo u otros coagulantes aprobados.

Desde el punto de vista de su composición; Veisseyre et al. (1980) anota que el queso puede definirse como el producto fermentado o no constituido esencialmente por la caseína de la leche, en forma de gel más o menos deshidratado que retiene casi toda la materia grasa, si se trata de queso graso, un poco de lactosa en forma de ácido láctico y una fracción variable de sustancias minerales.

La fabricación de un queso comprende tres fases fundamentales:

1. Formación de gel de caseína que se da durante la coagulación de la leche

2. Deshidratación parcial del gel por sinéresis ocurrido durante el secado del grano de cuajada y en el desuere

3. Maduración enzimática del gel deshidratado el cual ocurre durante la maduración de la cuajada. En el caso de los quesos frescos; el proceso finaliza con el desuerado, moldeo de la cuajada y para el caso de quesos madurados el proceso finaliza cuando la maduración enzimática haya llegado a su fin.

31.2 Aspectos nutricionales del queso

El valor nutricional de un alimento esta dado por aspectos como la energía que proporciona, el contenido de nutrientes esencial como ácidos grasos, aminoácidos, minerales y vitaminas; así también de la digestibilidad y absorbabilidad de sus nutrientes y de la evaluación del contenido de toxinas y alérgenos que el alimento pueda contener. Desde lo anterior, en el caso de los quesos; la energía proporcionada por el queso se calcula a partir de los contenidos de grasa, proteína y lactosa que contiene el queso.

En cuanto al contenido de ácidos grasos que pueda contener el queso; se tiene que el queso elaborado con leche entera contiene la mayoría de los ácidos grasos aunque en poca cantidad los ácidos grasos insaturados como el linoléico. En ese sentido; Rodríguez (1993) sostiene que se están adelantando estudios que permitan incorporar en la dieta de las vacas alimentos con este tipo de nutrientes.


El queso es una fuente adecuada de proteína ya que normalmente contiene todos los aminoácidos esenciales. La caseína es la principal proteína del queso y la que se mantiene pues las proteínas solubles son eliminadas en su mayoría en el desuere durante el proceso. En la siguiente tabla se muestra el contenido de aminoácidos esenciales en la leche y la proteína:

Tabla 26: Contenido de Aminoácidos esenciales en la leche y caseína Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Aminoácidos esenciales en la leche y caseína

Aminoácidos Leche % Caseína %

Arginina 3.7 3.9

Histidina 2.2 3.0

Treonina 4.6 4.5

Valina 7.1 7.4

Leucina 12.1 10.0

Isoleucina 6.7 6.4

Lisina 7.4 8.1

Metionina 2.8 3.3

Fenilalanina 5.5 5.4

Triptófano 1.4 9.6

Aunque en la leche se encuentra la lactosa; azúcar de la leche; el queso, no contiene cantidades apreciables de este carbohidrato pues durante la fabricación de este producto; la lactosa es transformada en gran parte en ácido láctico o en lactatos en los quesos madurados. Es así que las personas que sean intolerantes a la lactosa pueden consumir este producto lácteo excepto aquellos quesos frescos con bastante humedad en donde la lactosa puede estar presente en cantidades considerables.

Se destaca también en el queso, el contenido de minerales y sales; dentro de los cuales, el calcio, el hierro y el fósforo son los más importantes. Las vitaminas también están presentes en el queso; el cual, contiene la mayoría de las vitaminas esenciales excepto la vitamina C que se pierde durante su elaboración.

Las ventajas nutricionales del queso pueden verse en la siguiente tabla en donde se muestran los promedios de los nutrientes en el queso, comparado con otros alimentos. Sin embargo, la lactosa y algunas proteínas del suero como la lacto albúmina y lacto


globulina se pierden durante el proceso; pero, de todas maneras, el queso es un alimento concentrado de larga preservación que puede ser sustituto de otros alimentos especialmente en cuanto al contenido de proteína.

Tabla 27: Valor nutricional de algunos alimentos por 100g de alimento Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Valor nutricional de algunos alimentos por 100g de alimento

Alimento (g)

Proteína (g)

Grasa (g)

Calcio (mg)

Hierro (mg)

Tiamina (mg)

Riboflavina (mg)

Acido ascórbico

(mg)

Energía (Kcal)

Cuajada 15.6 18.9 490 1.5 0.02 0.46 0 256

Queso

blando

15.0 7.0 350 0.5 0.02 0.30 0 145

Queso

Semiblando

21.7 19.0 690 0.7 0.02 0.40 0 280

Queso duro 25.0 31.0 800 0.8 0.04 0.50 0 387

Leche de

vaca

3.4 3.3 120 0.2 0.04 0.18 2 60

Kumis 3.5 2.5 106 0.1 0.03 0.17 1 76

Yogurt 2.9 2.9 111 0.3 0.04 0.20 3 94

Carne de

res magra

21.5 6.5 6 2.7 0.08 0.23 0 150

Carne de

cerdo

magra

18.5 11.9 5 2.0 0.71 0.25 0 186

Pollo 20.2 10.2 14 1.5 0.08 0.16 0 178

Alverja

verde

8.2 0.3 36 2.4 0.36 0.12 20 116

Fríjol rojo 20.4 1.2 100 7.1 0.43 0.12 3 302


31.3 Clasificación de los quesos

Existen en el mercado una gran variedad de quesos y los autores presentan la clasificación de quesos en términos generales de acuerdo a la forma de elaboración, consistencia, procedencia de la leche, composición, proceso de maduración y contenido de humedad dentro de los más comunes. Sin embargo, Rodríguez (1993) explica que esta gran variedad de quesos y clasificaciones está dada por algunos factores como:

*La naturaleza de la leche, en donde se tienen diferencias en la composición de la leche que repercuten en las características del queso.

*La forma de elaboración del queso son diferentes y en algunos casos los criterios son complejos para unificarlos especialmente en aquellos quesos elaborados con cultivo láctico en donde las especificaciones de fabricación son exigentes.

*Las características de cada queso son el resultado de la influencia de varios factores interdependientes como los microbiológicos, bioquímicos, físicos y fisicoquímicos y mecánicos.

La federación internacional de lechería en el documento 141 de 1981 reúne los siguientes criterios en la clasificación de los quesos: de acuerdo a la materia prima, consistencia (pasta dura, semidura, blanda, fresco), aspecto interior (con ojos, sin ojos), Aspecto exterior (con corteza, sin corteza), contenido de humedad en queso completo y en el queso desgrasado.

De otro lado, la FAO/OMS en su informe de junio de 1978, clasifica los quesos según su humedad en el queso desgrasado (%H/QD) y la materia grasa en la materia seca (%MG/%MS) en las categorías que se mencionan a continuación:

Tabla: 28.Clasificación de quesos según la humedad en el queso desgrasado y según la materia grasa en la materia seca - FAO/OMS Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Clasificación de quesos según la humedad en el queso desgrasado y según la materia grasa en la materia seca - FAO/OMS

% H/QD Clase %MG/MS Clase

Menor de 51 Extra duro Mayor de 60 Contenido muy alto de materia grasa


49 - 56 Duro 45 - 60 Contenido alto de materia grasa

54 - 63 Semiduro 25 - 45 Contenido medio de materia grasa

61 - 69 Semiblando 10 - 25 Contenido bajo de materia grasa

Mayor de 67 Blando Menor de 10 Contenido muy bajo de materia grasa

A continuación se presenta clasificación de quesos de acuerdo al tipo – valor de cuajada desengrasada y clase. Presentada por Spreer et al. (1975)

Tabla 29. Tipos y clases de quesos Fuente: Spreer, E. (1975). Lactología industrial

Clasificación de quesos de acuerdo al tipo – valor de cuajada desengrasada y clase

Tipo

Wff

Clase Valores orientativos

Quesos de pasta dura

50 – 55 Emmental.

54 Tiefland.

55 Chester.

Quesos pasta firme consistente

56 – 58 Gouda.

57 Edam.

57 Tolens.

58 Steppenkäse.

Quesos pasta firme, semiconsistente

59 – 61 Queso enmohecido.

61 Steinbush.

60 Münster

Quesos blandos.

62 Queso de nata.

62,5 Limburg.

63,5 Romadur.

63,5 Queso brando engrasado.

65,5 Queso blando enmohecido

65,5 Queso de cabra de Altenburg

65,5 Camembert.

65,5 Brie.

65,5 Neufchatel.

Quesos no maduros.

81 – 85 Queso fresco.

82,5 Queso en capas.

81 -84.5 Requesón.

81 -82.5 Requesón de Mazada.


81 -84.5 Preparados de Requesón.

82,5 Requesón obtenido con aceites vegetales.

Quesos de leche fermentada.

68 Queso amarillo de leche fermentada.

68 Queso enmohecido de leche fermentada.

Quesos fundidos.

69 -74 Queso fundido consistente

73 Queso fundido para untar

69 Preparados de queso fundido consistente.

73 Preparados de queso fundido para untar.

Queso de pasta cocida 76 Queso cocido.

La guía para producción de quesos colombianos del Instituto Colombiano de Tecnología de Alimentos presenta una clasificación teniendo en cuenta los tipos de queso que se fabrican en el país: Tabla 30. Clasificación de quesos colombianos Fuente: Universidad Nacional de Colombia. ICTA. Guía para producir quesos colombianos

CLASIFICACION DE LOS PRINCIPALES QUESOS COLOMBIANOS

Nombre del

queso

Tipo de

maduración y de pasta

Humedad

máxima (%)

Humedad en

queso sin grasa

máxima (%)

Consistencia

Materia

grasa en materia seca

mínimo (%)

Contenido

Graso

M A D U R A D OS

PAIPA Pasta

amasada y

prensada

48 60 Semiduro 40 Medio

F R E S C O S N O A C I D O S

CUAJADA Pasta no

prensada

59 72 Blando 44 Medio

QUESITO

ANTIOQUEÑ

Pasta molida 58 72 Blando 52 Alto


O

CAMPESINO Pasta no

prensada

Pasta

prensada

55

50

70

65

Blando

Semiblando

49

45

Alto

Alto

MOLIDO

NARIÑENSE

Pasta molida 57 71 Blando 49 Alto

AMASADO Pasta

amasada

55 70 Blando 50 Alto

F R E S C O S A C I D O S

DOBLE

CREMA

Pasta hilada 50 65 Semiblando 45 Alto

QUESILLO Pasta hilada 50 66 Semiblando 50 Alto

PERA Pasta hilada 49 63 Semiblando 45 Alto

.

Lección 32. Tecnología de la elaboración del que so Antes de iniciar con el proceso de elaboración del queso, es necesario que la leche tenga los tratamientos preliminares de filtración, clarificación, enfriamiento (si no se va a procesar inmediatamente), estandarización y tratamiento térmico. Retomando brevemente lo visto en la primera unidad con respecto al tratamiento de la leche cruda; se tiene que el objeto de la filtración es retener las macro impurezas que trae la leche. Esta operación incluso se realiza también en el ordeño. En las plantas esta operación se lleva a cabo utilizando filtros de malla y se realiza en el momento del vaciado de la leche en la recepción de la planta. Después se lleva a cabo la clarificación en donde se retiran las impurezas finas que arrastran microorganismos medio de centrifugación (clarificación). El enfriamiento en el almacenamiento de la leche, tiene como objeto conservar la calidad de la leche hasta el momento en que sea utilizada sin que la calidad de la leche sea mejorada pero frena el desarrollo de los microorganismos presentes en la leche que llega a la planta. Al respecto, es importante mencionar que la refrigeración de la leche incluso


se da en el hato cuando la leche es recolectada en carros cisternas con sistema de frio incorporado. La temperatura optima de almacenamiento es de 2 – 4ºC. La refrigeración de la leche en la elaboración del queso tiene efectos desfavorables en la aptitud de la leche para la coagulación, prolongándose el tiempo y una disminución de la tensión de la cuajada, dando como resultado una cuajada más blanda y difícil de trabajar aumentándose las pérdidas en el desuere. Rodríguez et al. (1993) afirma que a baja temperatura de almacenamiento existe una tendencia a la disolución de las micelas con solubilización de la caseína beta, provocando una disminución en su tamaño que afectando finalmente los rendimientos queseros. La estandarización consiste en ajustar la composición de la leche para que se tenga una relación permanente de materia grasa en la materia seca del producto terminado; es así que la estandarización es importante en la elaboración de quesos para conseguir composición y calidad uniforme en todos los lotes de producción. Sucede que la leche presenta una gran variabilidad en su composición, algunas veces puede presentarse que el queso producido en distintas épocas tiene diferencias en su composición; especialmente en la relación grasa – proteína. Como estos dos componentes constituyen esencialmente el cuerpo del queso, es necesario estandarizar la leche en una relación grasa – proteína en la cual se obtenga un queso uniforme. Sin embargo, el propósito de la estandarización de la leche se hace enfocada a ajustar el contenido de materia grasa por cuanto este es el parámetro que más variabilidad tiene en las leches, en cambio que la proteína tiende a mantenerse constante. La estandarización de la materia grasa en la leche destinada a quesería puede tener dos situaciones: la primera que el contenido de materia grasa de la leche disponible sea más alto que el deseado y en ese sentido puede ser ajustado adicionando leche descremada, también se acostumbra a descremar parte de la leche y luego agregar la leche descremada a la leche para que permanezca con alto contenido graso. Otra forma de estandarizar es emplear una descremadora estandarizadora que retire la crema de la leche de manera que se tenga leche con el contenido graso deseado. La segunda situación que puede presentarse en que se tenga leche con un contenido graso insuficiente y en ese caso se puede ajustar adicionando crema, agregar leche con alto contenido de materia grasa o descremar parte de la leche y agregar la crema obtenida a la leche con un contenido bajo de grasa. Para estandarizar la materia grasa se utiliza el método del cuadrado de pearson revisada en la lección 18.1. Sin embargo, también, es común utilizar para determinar el contenido de materia grasa que debe tener la leche varias fórmulas y la exactitud de estas depende de los métodos analíticos y de muestreo. Lo anterior, por cuanto algunas


formulas no tienen en cuenta los constituyentes perdidos en el suero y por lo tanto, la tecnología de elaboración, el tipo de queso, el almacenamiento o maduración del queso pueden conducir a errores en la aplicación de las mismas. Una fórmula que es bastante empleada para calcular el contenido de materia grasa en la leche para quesería es la siguiente1:

En donde,

En la siguiente tabla se muestran algunos valores del contenido de materia grasa que debe tener la leche según la relación de materia grasa a materia seca en el queso: Tabla 31. Contenido de materia grasa en la leche según la relación de materia grasa a materia seca en el queso. Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Contenido de materia grasa en la leche según la relación de materia grasa a

materia seca en el queso.

Materia Grasa/Materia Seca

Contenido de materia grasa en la leche

% %

60 4.8

55 3.9

53 3.2

45 2.7

1Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)


40 2.2

35 1.8

30 1.4

20 0.8

10 0.4

El tratamiento térmico de la leche tiene como finalidad principal destruir microorganismos patógenos que pueden provocar contaminación y enzimas que son perjudiciales en la elaboración del queso. En el tratamiento térmico lo esencial es el control de la temperatura a la que se sucede el calentamiento y el tiempo de retención. En el caso del tratamiento térmico para queso, es favorable utilizar la mínima temperatura posible siempre que se garantice la destrucción de los patógenos; desde allí la importancia de la calidad higiénica de la leche y de la aplicación de procedimientos adecuados de limpieza y desinfección de la planta. Se tiene que un tratamiento térmico eficiente debe haber una reducción del 99% de flora microbiana presente en la leche y del 100% de flora patógena. Aunque el rendimiento quesero tiene que ver con el tipo de tratamiento térmico de la leche destinada a quesería, la composición de la leche y el proceso de elaboración; la importancia de la temperatura y tiempo de retención utilizada en la industria quesera tiene que ver la desnaturalización de las proteínas solubles, retención de materia grasa y la insolubilización de las sales minerales. En ese sentido, con el incremento de la temperatura, parte del fosfato de calcio pasa de solución a coloidal lo que afecta el tamaño y las propiedades de las micelas de caseína repercutiendo en la aptitud de la leche para la coagulación; obteniéndose una cuajada blanda que hace que una cantidad de sólidos se eliminen en el desuerado. Es por esto, que después de la pasterización se adiciona cloruro de calcio antes de adicionar el cuajo. 32.1 Proceso de elaboración de queso 32.1.1 Coagulación La coagulación de la leche puede hacerse por dos métodos; coagulación por acidificación y coagulación por enzimas (cuajo) que dan lugar a dos tipos de cuajada; cuajada acida y enzimática. También puede darse una coagulación mixta en donde se tiene una coagulación por acción del cuajo y la acidificación con predominio de una de las dos. Cada tipo de coagulación da lugar a una cuajada con características que la identifican.


32.1.1.1 Coagulación por acidificación : Se produce un descenso del pH por adición de una solución acida hasta alcanzar el punto isoeléctrico de la proteína caseína. Se sucede la anulación de la carga eléctrica de la proteína lo que origina la coagulación. La cuajada acida tiene la particularidad de ser una cuajada desmineralizada por cuanto la acidez del medio aumenta la solubilidad del calcio y el fósforo que contienen las micelas de proteína lo que facilita el desuere. La cuajada acida es una cuajada porosa, poco contráctil que dificulta la acción mecánica y por tanto la expulsión del suero retenido en el interior del grano de cuajada. Este tipo de cuajada se utiliza en la elaboración de quesos frescos tipo cottage y queso para untar. Cuando la coagulación por acidificación se realiza por medio de microorganismos esta es lenta. Con el fin de acelerar el proceso es viable ajustar la temperatura de coagulación a la temperatura de crecimiento de los microorganismos. 32.1.1.2. Coagulación enzimática : Se produce por la acción de enzimas comúnmente denominadas cuajos que tienen la propiedad de coagular el complejo de la caseína. Este método de coagulación es el más utilizado en la industria quesera. En el proceso de coagulación enzimática; el fosfocaseinato de calcio que se encuentra en estado de solución coloidal, bajo la acción de las enzimas coagulantes se transforma en fosfopara caseinato de calcio que es insoluble. Desde lo anterior, el coágulo que se obtiene enzimáticamente es diferente al obtenido por acidificación. En ese sentido, en la coagulación enzimática, la caseína que se encuentra en forma de un complejo de fosfopara caseinato de calcio se encuentra bastante mineralizada por cuanto los puentes de calcio y fosfato de calcio permanecen en estado coloidal. El coagulo enzimático, es flexible, elástico, impermeable y contráctil lo que facilita el desuerado y el endurecimiento de la cuajada. La coagulación enzimática se diferencian dos fases: En la primera; el fosfocaseinato de calcio soluble por la acción enzimática del cuajo se transforma en fosfopara caseinato de calcio insoluble. En la segunda fase; las micelas de fosfopara caseinato en presencia del calcio en estado coloidal forman la red de cuajada. La temperatura de coagulación debe ser controlada puesto que temperaturas bajas hacen que la coagulación sea más lenta y la cuajada formada sea blanda. En ese sentido, a mayor temperatura el tiempo de coagulación es menor y la cuajada es más firme. Sin embargo, es importante que la coagulación se realice en la temperatura ideal de trabajo (35 – 38ºC) pues temperaturas más altas pueden ocasionar sinéresis con separación temprana de la cuajada y del suero.


*Cuajo: El cuajo llamado también renina es una enzima proteolítica secretada por la mucosa gástrica del cuarto del estomago (cuajar) de los terneros. El cuajo tiene dos enzimas la quimosina y la pepsina. La actividad proteolítica del cuajo se ejerce principalmente sobre la caseína y en menor grado sobre las otras proteínas. Entonces, el cuajo actúa en primera instancia desestabilizando las micelas de caseína rompiendo la caseína ken un punto en donde hay un enlace peptídico entre el aminoácido Fenilalanina y Metionina. La fuerza del cuajo se mide por la eficacia de este en romper este tipo de enlace. De otra parte, se tienen productos sustitutos del cuajo que son aquellos cuajos de origen microbiano preparados extrayendo las enzimas coagulantes producidas por algunos microorganismos como los mohos del género Mucor. *Fuerza del cuajo: La fuerza del cuajo mide la capacidad coagulante y se expresa como la relación entre el volumen de la leche coagulada por una unidad de volumen de cuajo en unas condiciones determinadas. Alais, et al. (1985) indica que la fuerza del cuajo representa el número de volúmenes de leche fresca procedente de mezcla, coagulados por un volumen de cuajo en 40 minutos a 35ºC. Sí se toma un volumen v de cuajo, un volumen V de leche y se mide el tiempo de coagulación T en segundos, se calcula2:

En donde,

Según Almanza (1995) la forma de calcular el título de cuajo puede ser: -Diluir 1g de cuajo en polvo en 99cc de agua potable ó 10ml de cuajo en 90cc de agua -Calentar 500g de leche a 35ºC manteniendo la temperatura durante la prueba 2 Alais, Ch. (1985). Ciencia de la leche. Principios de técnica lechera. Editorial Reverté. Barcelona.


-Adicionar 10ml de solución de cuajo y agitar durante 4 a 5 segundos -Detener el movimiento de la leche y contar el tiempo de coagulación en segundos. Aplicar la formula: (para el ejemplo, la leche fue coagulada en 300 segundos.)

Para determinar la cantidad de cuajo que se debe utilizar hay que tener en cuenta la fuerza de coagulación y el tiempo deseado de coagulación, teniendo en cuenta que el tiempo promedio en coagular la leche es de 30 a 40minutos y la temperatura de coagulación se encuentra en el rango de 32 a 35ºC como ideal. Ejemplo: ¿Cuántos gramos de cuajo son necesarios para coagular 1.000l de leche en 30 minutos a 32ºC si la fuerza del cuajo es 1/40.000? Cantidad de cuajo:

Pero como la formula esta dispuesta para temperatura de 35ºC y 40 minutos se hacen los ajustes del caso: Corrección de temperatura:


Entonces son: 27,25g de cuajo para coagular a 32ºC en un tiempo de 40 minutos. La dosificación de cuajo es importante pues poca cantidad de cuajo; el tiempo se extiende y el gel formado es de consistencia blanda corriendo el riesgo de que se vayan sólidos en el lacto suero y altas cantidades de cuajo dan como resultado geles con sabor amargo, la coagulación es demasiado rápida, el gel es duro y en el corte el desuerado no es el ideal quedando retenido suero en los geles que más adelante acidifican la cuajada. Concluyendo, los factores más importantes para tener en cuenta con relación al cuajo y al proceso de coagulación son: *Temperatura de coagulación *Tiempo de coagulación Dosificación del cuajo *Forma de corte de la cuajada. 32.1.2 Corte de la cuajada Una vez transcurrido el tiempo de coagulación se tiene la formación de un gel denominado comúnmente cuajada el cual se procede a cortar. Como es de esperarse, el gel es frágil y el corte debe ser suave. Una vez iniciado el corte se da un desuerado espontaneo dado que el gel tiene un estado físico inestable y el liquido que lo impregna se separa rápidamente. La fase solida se le denomina cuajada y el líquido restante es el lacto suero. El gel puede considerarse como una red formada por un conjunto de filamentos moleculares de fosfocaseinato cálcico entrelazado. El corte de la cuajada se realiza con liras que son rectángulos de metal cruzados por una serie de alambres de acero inoxidable o nailon colocados a espacios regulares a distancia que depende del tipo de grano que se quiera obtener. Por lo general se utilizan dos liras; una horizontal y otra vertical. El tamaño de los granos tiene importancia pues el tamaño del grano está en concordancia con la humedad del queso. En ese sentido, para quesos con humedades altas (55 -58% - quesos blandos) el tamaño del grano es grande y para queso maduros como tipo holandés y parmesano por ejemplo; el tamaño del grano es pequeño. La dimensión varía entre 3mm hasta 2cm y deben ser los más uniformes posibles con el fin de evitar diferencias en la humedad de los granos en el interior de la cuajada. También, el


corte del grano influye en la expulsión del suero y en ese sentido, entre más uniforme sea el tamaño del grano la expulsión del suero es igualmente uniforme para cada grano de cuajada por lo tanto, la humedad final y el rendimiento depende también del corte de la cuajada.

Figura 77: Corte de cuajada con liras Fuente: Elaboración de quesos. Disponible en: http://www.slideshare.net/Carpediem1004/elaboracion-queso. Consultado diciembre 2011.

Figura 78. Corte de la cuajada. Revisión del tamaño del grano de cuajada. Fuente: Elaboración de quesos. Disponible en: http://www.slideshare.net/Carpediem1004/elaboracion-queso. Consultado diciembre 2011.


32.1.3 Reposo

Luego del corte debe dejarse los granos en reposo durante cinco minutos con el objeto de permitir la formación de una fina película en la parte exterior de los granos, a través de la cual se va a presentar la expulsión del suero y también un intercambio de elementos entre el grano y el suero. Este depósito no debe prolongarse demasiado pues en este caso los granos se van al fondo y se pueden volver a compactar en una sola masa, perdiéndose la operación anterior.

Figura 79: Reposo de la cuajada. Fuente: Elaboración de quesos. Disponible en: http://www.slideshare.net/Carpediem1004/elaboracion-queso. Consultado diciembre 2011.

32.1.4 Agitación y calentamiento de la cuajada .

Esta fase tiene por objeto facilitar la expulsión de suero de los granos de cuajada. Al respecto, el gel formado tiene la propiedad de contraerse, fenómeno que se conoce como sinéresis en donde la acidez influye también sobre la sinéresis y en cuanto más bajo sea el pH, mayor es la contracción de la cuajada y en consecuencia, la expulsión de suero es mayor. También es importante tener en cuenta que la agitación inicial debe ser suave por lo que la cuajada es blanda; la agitación inicial transcurre entre 15 a 30 minutos dependiendo de la humedad deseada en el queso. En ese sentido, a mayor tiempo de agitación y mayor temperatura de calentamiento la expulsión de suero de los granos de cuajada es mayor. La temperatura de calentamiento depende del tipo de queso; es el


caso de quesos frescos, en donde la temperatura suele llegar hasta 38ºC y para quesos maduros como el parmesano hasta 55ºC. Para elevar la temperatura se inyecta agua o vapor entre las paredes dobles del tanque de quesería. Durante el calentamiento hay que agitar constantemente para que el incremento de la temperatura sea uniforme en todo el tanque. Lo ideal es que se suba la temperatura 2ºC en un tiempo de 5 minutos. Durante este calentamiento o cocción de la cuajada, la agitación debe ser constante pero no fuerte porque los granos de cuajada pueden desbaratarse y se presentan pérdidas de sólidos totales. Eta etapa del proceso de elaboración del queso es bastante importante porque en ella se retira el contenido de humedad del interior del grano de cuajada y no la humedad que hay entre grano y grano; la cual, es expulsada en el desuere y más adelante en el prensado de los quesos.

En algunos quesos; en especial en los quesos maduros se utiliza agua de lavado retirando previamente una parte del suero (primer desuerado). Esta etapa se conoce como lavado de la cuajada y tiene por objeto controlar la producción de ácido láctico. En ese sentido si se quiere quesos menos ácidos, el agua de lavado es mayor o lo contrario, quesos ligeramente ácidos el agua de lavado es menor o no se hace este lavado a la cuajada. Otra de las razones por las cuales se adiciona agua de lavado es porque si hay bastante cantidad de acido láctico retenido en el interior del grano la caseína tiende a desmineralizarse y puede frenar el desarrollo de cultivo láctico en los quesos madurados.

Una vez alcanzada la temperatura de calentamiento; es importante mantenerla constante hasta que finalice el secado del grano. El tiempo puede oscilar entre 15 minutos hasta 2horas dependiendo del tipo de queso que se esté elaborando teniendo en cuenta que entre más tiempo de secado; se espera, granos de cuajada más secos.


Figura 80. Esquema de tanque de quesería durante la agitación y durante el cortado con accesorio de agitación y de cortado. Fuente: Gómez, L (2003). Manual de industrias lácteas. Editorial Mundi - prensa libros.

32.1.5. Extracción del suero

La extracción del suero tiene lugar en dos fases. La primera, antes del lavado de la cuajada y la segunda cuando haya finalizado el secado del grano. Es muy común desuerar y realizar una pre – prensa de la cuajada dentro del tanque con algo de suero, especialmente en los quesos de textura cerrada sin ojos como el queso tipo Cheddar aunque también se hace en los de textura con ojos porque estos son provocados por cultivo láctico adicionado y son ojos bastante regulares y típicos lo que no sucede lo mismo con ojos provocados por inclusión de aire; pues estos son de forma irregular. En ese sentido, este pre – prensado sirve para compactar entre si los granos de cuajada sin permitir la inclusión de burbujas de aire lo que cambiaria la textura del queso.

Figura 81. Esquemas decuajada pre prensada en el tanque de quesería y placas para pre prensar la cuajada. Fuente: Gómez, L (2003). Manual de industrias lácteas. Editorial Mundi - prensa libros.


32.1.6 Salazón

El momento y la forma de salar el queso varían de un tipo de queso a otro. Algunas veces se adiciona directamente la sal a la cuajada, en otras la salazón se hace en el momento de lavar la cuajada como también sumergiendo el queso en una salmuera después de que el queso ha sido prensado en donde el tiempo de inmersión depende del tamaño del queso. La salazón del queso tiene por objeto mejorar el sabor, seleccionar la flora microbiana, regular la humedad, ayudar a la formación de corteza y permitir una mejor conservación del producto.

La salazón manual del queso es utilizada en la elaboración de quesos frescos y molidos típicos de la zona de Boyacá y Nariño como el campesino molido y casero. El inconveniente de este tipo de salazón es la excesiva manipulación del queso lo que podría ocasionar contaminación del producto. El consumo de sal en seco es de 7Kkg por cada 100Kg de queso. La cantidad de sal que se emplea es de 2Kg de sal por cada 1000l de leche destinada a la elaboración de queso.

La salazón del queso en el agua de lavado tiene la ventaja de que la salazón es uniforme, acelera la expulsión de suero e inhibe el desarrollo de agentes provocadores de la hinchazón del queso para el caso de los madurados.

La salazón en salmuera es la más utilizada pues garantiza una distribución regular de la sal en el queso. La salmuera debe tener una concentración de sal cercana al punto de saturación. Esta concentración se mide en escala Baumé y el valor en la salmuera es 20ºBaumé. La temperatura del agua de la salmuera es de 15ºC. Se tiene que para una salmuera de 20ºBaumé se requieren 27Kg de sal por cada 100l de agua. Las salmueras deben ser pasterizadas a través del intercambiador de placas o en un pasterizador lento de doble camisa. Una vez pasterizada debe ser enfriada a 10 – 12ºC lo que puede hacerse con un enfriador de placas. Una vez enfriada la salmuera deberá ajustarse el pH a 5.2 y ajustarse la sal a la concentración de 20ºBaumé.

Al sumergir el queso en la salmuera la solución salina ingresa al interior del queso y el suero se desplaza hasta el exterior del queso hacia la salmuera produciéndose un intercambio de suero y sal por osmosis y por difusión. El suero arrastra proteínas de queso a la salmuera las cuales se depositan en el fondo de la salmuera como precipitado; es así que la salmuera origina pérdidas de peso que se deben tener en


cuenta en el cálculo de rendimiento final. En cuanto al trabajo del queso en la salmuera se tiene en cuenta el tamaño del queso, temperatura de la salmuera y pH. Al respecto, en cuanto al tamaño, a mayor tamaño, mayor tiempo de inmersión en la salmuera. En cuanto a la temperatura, una temperatura elevada produce una salazón rápida y un bajo contenido acuoso del queso. Para el pH se tiene que este debe permanecer entre 5.0 – 5.2. En ese sentido, el pH de la salmuera desciende constantemente debido a la actividad de las bacterias ácido lácticas y a la disociación del acido láctico. Al respecto, si el pH de la salmuera es menor de 5.0; la corteza del queso tiende a ser quebradiza y si el pH es mayor a 5.2 la superficie del queso tiende a volverse gomosa.

Otro aspecto importante en la salazón en salmuera es que los quesos deben voltearse por cada una de sus caras durante la permanencia de estos en la salmuera con el objeto de que la salazón sea uniforme en todas las superficies y haya formación de corteza en las caras del queso.

Figura 82: Salazón de queso en salmuera. Fuente: Generalidades en la elaboración de queso. Disponible en: http://www.slideshare.net/kikeevapecuarias/elaboracin-del-queso-3379275. Consultado diciembre 2011. 32.1.7 Moldeo y prensado El objeto de estas operaciones es deshacer la mezcla de suero y cuajada como también dar la forma al queso de acuerdo a la presentación. En el moldeo la cuajada adquiere la forma de acuerdo a la presentación del queso. Esta operación es de cuidado y se requiere experticia por parte del operario de producción para evitar recortes en el queso pues estas unidades al final del proceso pueden presentar defectos en su presentación. Es un trabajo que debe hacerse


rápidamente para evitar que la cuajada se enfrié y no pueda compactarse adecuadamente en el molde. Entonces, en algunas ocasiones se acondicionan los moldes con la cuajada con suero o agua caliente. Los moldes son de material plástico o de acero inoxidable. En ese sentido, los moldes en madera usados antiguamente ya no son aceptados por las autoridades sanitarias por considerarse foco de contaminación. Los moldes pueden ser cuadrados, rectangulares o circulares. El tamaño del queso depende principalmente de su solidez. Así, los quesos de pasta blanda son pequeños para que puedan ser desuerados con facilidad, conserven la cohesión y maduren adecuadamente. Los de pasta firme y dura suelen ser de tamaño mayor ya que pueden desecarse durante la maduración. De otra parte, cuando el llenado es manual, requiere que el llenado sea uniforme porque durante el moldeo también se desuera y el peso al final debe ser lo más uniforme posible. El moldeo tiene también influencia sobre la formación de ojos. Estos aparecen cuando el grano de la cuajada carece de cohesión después de desuerarlo. Los ojos confluyen cuando la cuajada es blanda, de tal modo que el suero se acumula en zonas determinadas.

Figura 83: Moldeo de queso. Fuente: Planta piloto de quesos. Disponible en: http://www.esil.org.ar/fotoplanta/pages/foto11_jpg.htm. Consultado diciembre 2011.


Figura 84: Moldeo de queso en línea automatizada Fuente: Museo del queso. Disponible en: http://www.granxafamiliar.com/nososmuseos/es_museos.php?museo=10. Consultado diciembre 2011.

Figura 85. Moldeo de quesos frescos que requieren de prensa. Fuente: Eurociencia. Planta piloto para elaboración de yogur y quesos. Disponible en: http://www.eurociencia.com/ext/pdf/lacteos.pdf. Consultado diciembre 2011. El prensado de los quesos se sucede en la mayoría de los quesos después del moldeo con el objeto de darle un mayor acabado a la superficie, ayudar a formar corteza y controlar la humedad del producto final. Para el prensado se utilizan diferentes tipos de prensas; las cuales pueden ser verticales, horizontales, accionadas de manera hidráulica, neumáticamente, de tornillo o de palanca. Lo importante es aplicar la presión necesaria para cada queso según el tamaño y grado de humedad con que debe quedar el queso. En el prensado, la humedad que principalmente se retira es la que se encuentra entre grano y grano de cuajada puesto que como se mencionó anteriormente, en el secado del grano se extrae el suero contenido en el interior del grano.


Figura 86. Esquema de una prensa vertical de quesos Fuente: Gómez, L (2003). Manual de industrias lácteas. Editorial Mundi - prensa libros.

Figura 87: Sistema de prensado para quesos automatizado. Fuente: Estudio Técnico Industrial S.R.L. Disponible en: http://www.etisrl.com.ar/sistpren.htm.Consultado diciembre del 2011.

La intensidad y duración del prensado varían de acuerdo con el tipo de queso, siendo menor para quesos blandos y mayor para quesos duros; así también, el tiempo varía de 20 minutos para los blandos y de 24 – 48horas para los duros.

32.1.8 Maduración

El proceso de maduración tiene lugar en los quesos madurados. Puesto que los quesos frescos generalmente se salan durante el lavado de la cuajada o en seco y en el caso


como el queso mozarela se sala en la salmuera. En estos quesos frescos, después del prensado se sucede el empaque del queso.

Al salir los quesos de la salmuera, se dejan escurrir durante un día y se llevan al cuarto de maduración durante se mantienen en tiempo de acuerdo al tipo de queso en un lapso que es variable peor que puede oscilar entre 15 días como mínimo hasta un año. En esta etapa del proceso, los componentes del queso tienen transformaciones de manera que el queso madurado adquiere una composición diferente que la del queso fresco.

El proceso de maduración es complejo porque en él intervienen varios factores como la composición de la cuajada, el contenido de agua, la estructura de la proteína, las enzimas presentes, el pH del queso al ingresar a la cava, el contenido de humedad y el cultivo láctico adicionado. También intervienen las condiciones físicas de la cava de maduración como temperatura, humedad relativa y aireación del lugar en donde se lleva a cabo el proceso. En cuanto a las condiciones de la cava, dependen del tipo de queso pero el rango de trabajo oscila entre 8 y 18ºC siendo la ideal en la mayoría de los casos 12ºC. La humedad relativa de la cava oscila entre 80 y 90%.

32.1.8.1 Cambios durante la maduración

Amiot et al. (1991) manifiesta que la maduración del queso es un conjunto de procesos químicos que tienen un origen físico, microbiológico y enzimático. Al respecto, la insipidez de las proteínas frescas se torna en agradable sabor después de la maduración. Por su parte, Veisseyre et al. (1980) afirma que cada tipo de queso se caracteriza por su propio proceso de maduración. Sin embargo, en este periodo se dan tres fenómenos como son la fermentación de la lactosa, hidrólisis de grasas y degradación de las proteínas. Para que estos fenómenos tengan a lugar actúan de manera importante las enzimas presentes en la leche, el cuajo y la flora presente en el cultivo láctico dando como resultado en el queso procesos de transformación bioquímica como glicolisis, lipólisis y proteólisis. Así también, Spreer et al. (1975) pone de manifiesto que los cambios acaecidos en la maduración pueden subdividirse en dos clases; los perceptibles a simple vista como la formación de corteza, formación de pasta homogénea de color entre blanco y amarillento y la formación de ojos. Los otros cambios son los químicos como la hidrólisis de la caseína formando aminoácidos, degradación de grasas y trasformación de la lactosa restante en ácido láctico.


Desde lo anterior, se describen los procesos de transformación que se llevan a cabo durante la maduración:

*Fermentación láctica : La fermentación láctica inicia desde la tina quesera cuando se adicionan los cultivos lácticos para el proceso de quesos madurados especialmente y de los frescos como el mozarela y prosigue en la coagulación, desuerado y continúa en la maduración; siendo un proceso variable dependiendo de cada tipo de queso. La fermentación de la lactosa (glicolisis) impide el desarrollo de microorganismos indeseables como los causantes de la putrefacción de los quesos; así también, por el pH bajo que alcanza el queso debido a esta fermentación, los coliformes fecales que pudieran haberse desarrollado por re contaminación durante el proceso desaparecen. Participa también en el desarrollo del sabor y aroma del queso.

La fermentación cítrica se produce paralelamente a la láctica y es originada por degradación del ácido cítrico y citratos, mediante la acción de bacterias aromatizadas como el Leuconostoc citrovorum con producción de acetoína y diacetilo que dan sabor y aroma al queso.

*Proteólisis: Se inicia con la adición del cuajo a la leche y se continua en el queso por acción de las enzimas proteolíticas liberadas por los microorganismos intervinientes en os cultivos lácticos. La degradación de la proteína se da en diversas fases: proteasas → peptonas → poli péptidos → péptidos → aminoácidos → aminas. En este proceso de transformación, es importante controlar la producción de cada uno de estos productos pues cuando hay formación de poli péptidos y péptidos el queso en algunas ocasiones adquiere sabor amargo.

Algunos autores como Veisseyre et al. (1980) dice que la proteólisis tiene una gran responsabilidad en la homogeneidad y flexibilidad de los quesos madurados y que en la maduración no toda la caseína ni todo el proceso de transformación se llevan a cabo de manera constante. En ese sentido, quesos como el gruyere se caracteriza por su riqueza en aminoácidos libres y el camembert por contener nitrógeno amoniacal.

*Lipólisis: En los quesos maduros, la glicolisis es bastante pronunciada en cambio que la lipólisis afecta una pequeña porción de la grasa del queso; sin embargo, aunque los ácidos grasos liberados se encuentran en pequeña cantidad su papel en el sabor, olor y color del queso es preponderante. La lipólisis puede conducir también a la aparición de ácidos volátiles como el ácido isobutírico, isovalerianico e isocaproíco. La lipólisis se produce por acción de las lipasas de la leche y las contenidas en los m.o de los cultivos lácticos.


*Fermentación propiónica : La fermentación propiónica es exclusiva de algunos quesos como el emmenthal y gruyere. Es producida por bacterias Propiónicas (Propionibacterium shermanii)los cuales actúan sobre los lactatos. Los propionatos imprimen sabor y aroma a este tipo de quesos produciendo gran cantidad de CO₂ el cual ocasiona los ojos en los quesos.

Figura 88: Maduración del queso en la cava de maduración Fuente: Mucabella bacteria farmers. Disponible en: http://muccabella.blogspot.com/2010/09/elaboracion-del-queso-son-numerosas-las.html. Consultado diciembre del 2011 32.1.8.2 Cuidado de los quesos durante la maduració n

El manejo de los quesos en la cava de maduración depende del tipo de queso. Sin embargo, es importante considerar que la estadía del queso en la cava es muy importante y de bastante cuidado por cuanto en ella se perfeccionan las características típicas de cada queso madurado en la cava.

Dentro de los cuidados que deben tenerse en la cava de maduración con los quesos se tiene:

* Volteo : durante el volteo los quesos se invierten varias veces para favorecer la expulsión uniforme del suero, evitar la deformación del queso y formar corteza en todas las superficies del queso.

*Formación de corteza : No es una operación que la realice el operario; sin embargo, el cuidado que debe tenerse lo convierte en una operación por cuanto la corteza se va formando al pasar los días de permanencia del queso en la vaca. Para que la corteza sea flexible y resistente al ataque de mohos y levaduras se debe mantenerla húmeda lavándola con agua salada o suero; en quesos como el parmesano para evitar la formación de grietas en la superficie del queso se frota con aceite de girasol. Así también se emplean agentes fúngicos como la natamicina, los cuales son adicionados en las


soluciones salinas con las que se frota el queso para evitar el desarrollo de moho superficial en el queso. De allí la importancia de controlar estrictamente los parámetros de temperatura y % de humedad de la sala de maduración.

*Parafinado: El objeto del parafinado es el de conservarlo y prevenir contaminación del producto, evitar pérdidas de humedad, mejorar apariencia el queso. Este parafinado se emplea en quesos semiduros como el holandés y Edam que son cubiertos con parafina roja y el queso grana con parafina negra. En el momento del parafinado el queso debe estar completamente seco para que la parafina se adhiera sin dificultad. El parafinado del queso se realiza sumergiendo el producto en parafina comestible a 120 – 140ºC durante 4 a 5 segundos.

Figura 89. Parafinadora industrial de quesos. Fuente: ASUAN Ingeniería. Disponible en: http://www.asuan.com.uy/sublacteos/Parafinadora.pdf. Consultado diciembre 2011.

No todos los quesos son parafinados; al respecto, algunos quesos son envueltos en papel aluminio, otros son envueltos en bolsas plásticas (cryovac) en donde el empaque se termo encoge y toma la forma del queso y así se madura en la bolas pero el queso no forma corteza. Otros en cambio son encerados para mejorar la apariencia.

32.1.9 Diagrama de flujo general en la elaboración de queso a través de coagulación enzimática


El proceso de elaboración de quesos se considera un arte por la diversidad de tipos de queso y porque en cada uno de ellos se llevan a cabo transformaciones especificas que como hemos visto, dependen de factores como la calidad de la leche, adición o no de cultivos lácticos y técnica de elaboración utilizada. Sin embargo, lo desarrollado anteriormente corresponde al esquema general de la elaboración de quesos y se presenta a continuación aclarando que en las lecciones posteriores se entrará en detalle en la elaboración de quesos frescos y madurados.

Figura 90. Etapas en el proceso de elaboración de queso coagulado enzimáticamente Fuente: Adaptado de Rodríguez, A. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).

Etapas en el proceso de elaboración de queso coagulado enzimáticamente

Secuencia de la etapa Operación Observaciones

1 Selección de leche

libre de antibióticos y adulterantes, buena calidad higiénica y fisicoquímica

2 Filtración filtro de material adecuado e higienizado

3 Clarificación y estandarización

%MG de la leche según el tipo de queso y composición de la leche

4 Tratamiento térmico

72ºC * 15 segundos - 68ºC * 30 minutos

5

Adiciones

cloruro de calcio 10 - 20g por 100 litros de leche

sal de nitro. 10 - 15 g por cada 100 litros de leche

colorantes o decolorantes según el tio de queso

cuajo según fuerza del cuajo para un tiempo: 30 - 45 minutos

6 Corte de cuajada

Tamaño del corte según el tipo de queso. Corte homogéneo

7 Reposo 5 minutos

8 Agitación manejo suave de la cuajada

9

Cocción Subir temperatura gradualmente, mantener agitación constante, Tº de acuerdo al tipo de queso


10

Agitación mantener temperatura constante. El tiempo depende del % de humedad del grano para cada tipo de queso

11 Desuerado parcial según el método de salado

12 Pre - prensado

prensado para algunos tipos de queso (dentro del suero en la tina quesera)

13 Desuerado final

aprovechar lacto suero para subproductos o alimentación animal

14 Moldeo limpieza y desinfección de moldes y lienzos

15 Prensado

calcular presión y tiempo según el tamaño y tipo de queso

16 Salado en salmuera Controlar ºBé de la salmuera

17 Maduración

solo para quesos madurados dependiendo del tipo de queso

18 Preparación para el lavado, parafinado o encerado

19

Conservación si el queso es fresco debe conservarse en refrigeración, si es madurado depende del cultivo láctico utilizado y el contenido de humedad

32.2 Defectos en los quesos

Cuando se tienen deficiencias en el control de las materias primas y el proceso surgen defectos que afectan la calidad del producto final. Algunos suceden en los quesos frescos y otros en los quesos madurados.

*Contaminación: la contaminación en los quesos puede darse en los frescos y maduros. En ese sentido, en quesos frescos hay presencia de coliformes fecales que pueden producir hinchazón temprana o precoz, sabor y olor desagradable. En quesos madurados se presenta hinchazón tardía provocada por fermentaciones gaseosas y formación de numerosos ojos irregulares. Esta hinchazón puede aparecer cuando el queso se encuentra en salmuera o en la vaca de maduración.

*Desuere del queso: en quesos frescos si se tienen fallas durante el proceso durante el secado del grano; una vez que el queso se encuentre empacado al vacio presenta desuere lo que da una mala presentación al producto; además de olor y sabor ácido marcado.

*Putrefacción: se presenta putrefacción blanca caracterizada por la aparición de zonas limitadas de color blanco con olor nauseabundo y consistencia blanda. El m.o causante es


el C. sporogenes. Después de algunos meses de maduración puede aparecer la putrefacción de color ceniza causada por el B. proteoliticum en donde predomina el olor a ajo y la superficie un color ceniza azulado con puntos café oscuro.

*Defectos en la corteza del queso: Son causados por contaminación por falta de cuidado en el almacenamiento del queso en la cava de maduración.

*Defectos en el sabor: dentro de los defectos de paladar pueden darse sabores ácidos, amargos, rancios, suero y desagradables a establo.

Los sabores ácidos pueden ser causados por utilizar cantidad excesiva de cultivo láctico, coagulación defectuosa, temperatura de trabajo en el tanque de quesería alta, bajo porcentaje de sal bajo, temperaturas altas en la cava de maduración.

Sabores amargos pueden ser causados por el sabor amargo, utilizar leche rancia, exceso de grasa en el queso, sobre dosificación de cloruro de calcio ó contaminación por Streptococcus licuefaciens ó Micrococcus casei amori.

Sabor a rancio es causado por la lipasa presente en la leche mal pasterizada, presencia de m.o como Pseudomona fregri.

Sabor jabonoso producido por bacterias alcalígenas ó la acidez de la salmuera muy baja.

El sabor a suero se debe a la utilización de cultivos lácticos de mala calidad, fallas en el secado y desuerado de los quesos y sabores desagradables a establo por mala calidad de leche y cultivos lácticos o por m.o del grupo coli.

* Defectos de cuerpo y textura: se puede tener cuerpo duro, cuerpo friable, textura abierta y ojos irregulares.

Los cuerpos duros pueden deberse a exceso de sal, temperaturas altas en la agitación de la cuajada, baja humedad, bajo contenido graso y sobre dosificación de cloruro de calcio. Además un queso agrietado se debe a una cuajada demasiado ácida.


Cuerpos friables en el queso se presentan cuando la humedad del queso es alta, alta acidez y falta de sal.

Textura abierta en los quesos se debe a falta de acidez, enfriamiento de la cuajada durante el moldeo, deficiencias en la prensa y temperatura de la cava alta.

Ojos irregulares cuando se presentan fallas en el moldeo y hay inclusión de aire, contaminación microbiana.

32.3 Rendimiento en quesería

El rendimiento quesero permite identificar si en algún caso es necesario modificar o ajustar las pautas de producción o validar los procesos implementados. El rendimiento quesero depende de factores como la composición de la leche, cantidad de grasa y proteína que permanecen en el queso, contenido acuoso final e incrementos en el material durante el tratamiento del queso como la adición de sal y aderezos como en el caso de la adición de comino al queso holandés comino. El contenido de materia grasa y de proteína de la leche se puede encontrar a través de análisis fisicoquímicos. La grasa que pasa al queso se calcula deduciendo el contenido medio del suero en esa materia, del correspondiente a la leche. El resultado es el contenido graso neto. La siguiente ecuación representa lo anterior3:

En donde,

Las proteínas que pasan al queso se estima que son en promedio un 75% y la proporción acuosa varía entre el 50% y 80% lo que ejerce una gran influencia sobre el peso del

3 Spreer, E. (1975). Lactología industrial. Editorial Acribia. Zaragoza (España).


producto4.Para calcular el rendimiento estimativo Spreer (citado en Schulz y Kay, 1957) han encontrado un factor de referencia teniendo en cuenta el titulo proteico de la leche y el contenido graso neto del queso así5:

En donde,

Ejemplo

Se necesita calcular el rendimiento estimativo de un queso holandés con 45 de grasa en función del extracto seco. La leche tuvo un título proteico de 3.3% y su contenido graso del 3.2%. El contenido graso del suero es de 0.10%. Se solicita encontrar el rendimiento estimativo y los Kg de leche necesarios para 1Kg de queso.

El rendimiento estimativo es de 9.93Kg de queso por cada 100Kg de leche.

Entonces; para 1Kg de queso se necesitan 10.07Kg de leche.

4 Ibíd., página 257

5 Ibíd., página 257


En las plantas se acostumbra a realizar un cálculo rápido de rendimiento de queso una vez que sale de la prensa para el caso de quesos frescos o después del moldeo según el caso y para quesos madurados se realizan pesadas sucesivas a lo largo de la maduración hasta antes del parafinado o empaque y se establece el rendimiento real de producción. Los análisis de humedad del queso, materia grasa en función del extracto seco se toman como referente para evaluar el comportamiento del queso y su influencia en los rendimientos. El cálculo que se hace es el siguiente:

Ejemplo:

En un lote de producción de queso mozarela de 2.500litros de leche se obtuvieron 100 bloques de 2.5Kg de peso. ¿Cuál fue el rendimiento del lote antes del empaque?

El valor obtenido se compara con las producciones diarias de queso de esta línea de producción. Paralelamente se lleva un registro de materia grasa de la leche que ingresa al tanque, % de grasa en función del extracto seco, % de humedad del lote y otros parámetros fisicoquímicos necesarios para las verificaciones y evaluaciones del caso especialmente, cuando los rendimientos obtenidos se encuentran por fuera de los rangos establecidos para la línea de proceso. En ese sentido, cada factoría tiene establecidos los valores aceptables de rendimiento para cada producto teniendo en cuenta la estandarización del proceso, parámetros de control durante la elaboración como temperatura, tiempo de secado, acidez, pH y la calidad de la materia prima que ingresa a la planta.

Lección 33. Quesos frescos

Los quesos frescos son los obtenidos a partir de leche pasterizada, ajustada en su contenido graso que se sacan al mercado una vez se moldean, prensados o sin prensa, empacan y salen al mercado sin alcanzar a formar corteza; el color varía dependiendo del


tipo de queso desde blanco hasta amarillo, la consistencia es pastosa y su sabor es suave.

Se caracterizan porque el contenido de humedad es alto, la vida útil es relativamente corta y para su conservación es necesario mantenerlos en refrigeración. Este tipo de quesos se pueden elaborar a través de coagulación enzimática y ácida y generalmente sin adición de cultivo láctico.

Quesos comúnmente elaborados a partir de coagulación enzimática son frescos no ácidos y frescos ácidos. Los primeros, se elaboran con leche pasterizada, son blandos, sin madurar pero pueden ser de pasta no prensada, prensada y de pasta amasada y molida. Ejemplos corresponden al queso campesino, molido, casero, quesito antioqueño, queso tipo cuajada. Por su parte, los quesos frescos ácidos son los comúnmente llamados quesos de pastahilada. Se caracterizan porque en su proceso de elaboración se someten a un tratamiento térmico especial para que la cuajada tenga una consistencia y textura fibrosa y elástica, presentando en algunos casos una apariencia de capas a semejanza de la pechuga de pollo, ejemplo de este tipo de queso es el mozarela, doble crema y quesillo. Estos quesos son elaborados con leche pasterizada o cruda.

Dentro de los quesos obtenidos por coagulación acida de la leche, se tienen el requesón, queso para untar y en algunos el queso costeño. De estos quesos, el más conocido es el requesón; el cual tiene bastante salida a nivel industrial pues es utilizado en gastronomía y repostería.

En Colombia el consumo de quesos frescos es bastante marcado e incluso se tienen variedad de de queso fresco de acuerdo a las diferentes regiones del país. Al respecto, son bastante conocidos el queso blanco, quesito antioqueño, el queso campesino y cuajada de la zona de Cundinamarca y Boyacá; el queso molido, campesino prensado y casero de Nariño; y el quesillo de Huila y Tolima como también el quesillo santandereano y queso costeño.

33.1 Diagramas de flujo elaboración de quesos fresc os no ácidos

A continuación se presentan diagramas de flujo que muestran el proceso que se lleva para la elaboración de quesos frescos no ácidos como queso cuajada, queso campesino, quesito antioqueño.


1. Queso cuajada

Figura 91: Queso cuajada Fuente: Elaboración de queso campesino. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/4536568/ELABORACION-DEL-QUESO-CAMPESINO


Figura 92: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso cuajada Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


2. Quesito antioqueño

Figura 93. Quesito antioqueño. Fuente: Elaboración quesito antioqueño. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/61301714/FLUJOGRAMA-DEL-QUESO-ANTIOQUENO. Consultado diciembre 2011.


Figura 94: Esquema diagrama de flujo elaboración de quesito antioqueño Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


3. Queso campesino prensado

Figura 95: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso campesino prensado Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


33.2 Diagramas de flujo elaboración de quesos frescos ácidos.

A continuación se presentan diagramas de flujo que muestran el proceso que se lleva para la elaboración de quesos frescos ácidos como queso doble crema, quesillo, queso mozarela y queso pera.

*Queso doble crema

Figura 96. Hilado y moldeo queso doble crema Fuente: Elaboración de queso doble crema. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/4536364/proceso-grafico-queso-doble-crema. Consultado diciembre 2011.

*Quesillo: la diferencia de este tipo de queso con el queso doble crema es que este se procesa partiendo de una mezcla de leche fresca y suero ácido con una acidez de 38 a 40% de ácido láctico. El procedimiento de elaboración es el mismo que para la fabricación de queso doble crema. El diagrama de flujo se observa en la figura 96.

*Queso pera: En queso pera al igual que el queso mozarela, se adiciona cultivo láctico antes de adicionar el cuajo y este es el responsable de la transformación de la lactosa en ácido láctico y del descenso del pH hasta 5.2 en donde la masa funde. Otra diferencia es el hilado de la masa (también para el mozarela), la cual se hace en agua caliente. El cultivo láctico utilizado es un cultivo mesófilo (Streptococcus lactis y S. cremoris). El diagrama de flujo se observa en la figura 97.


Figura 97: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso doble crema Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


Figura 98: Esquema diagrama de flujo elaboración de quesillo Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


Figura 99: Esquema diagrama de flujo elaboración de queso pera Fuente: Adaptado de Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


Lección 34. Quesos madurados

Los quesos madurados como se tratado en este material corresponden a los quesos que se adicionan cultivos lácticos específicos una vez que la leche ha sido pasterizada y una vez que son moldeados, prensados o no y salen de la salmuera son sometidos a un proceso de transformación en una bodega de almacenamiento con condiciones controladas de temperatura y humedad relativa que comúnmente se le denomina cava de maduración hasta que sea el momento de su empaque y distribución.

Como se mencionó anteriormente, en la cava de maduración se llevan a cabo un conjunto de modificaciones como pérdida de humedad del queso, transformación de la lactosa, solubilización parcial de la caseína, hidrólisis de materia grasa y formación de corteza. Rodríguez et al. (1993) afirma que los quesos maduros pueden considerarse un medio de cultivo sólido que puede hacerse más o menos selectivo y como un sustrato de enzimas cuyas actividades se controlan y los cuidados que se prodigan al queso durante la maduración contribuyen a esa selección y control.

La variedad de queso madurado e bastante diverso. Al respecto; dentro de este tipo de quesos se tiene que en Colombia se elabora el queso PAIPA. Este queso tiene algo de maduración, se elabora con leche fresca y su proceso inicial es parecido al de fabricación de de queso campesino prensado. Se produce en el departamento de Boyacá. El queso Paipa se puede clasificar como queso semimadurado, presenta un contenido promedio de grasa en base seca del 41% y de humedad en el queso desengrasado del 60%. Al final del tiempo de maduración, el queso Paipa tiene un color amarillo pálido, con la corteza algo corrugada que puede llegar a medir hasta 5mm de espesor. La forma tradicional del queso Paipa es la cilíndrica de 20Kg, pero también se encuentran de forma rectangular con pesos de 15Kg y cilíndrica de 1, 2 y 5Kg de peso. Este queso presenta una textura semidura, seca y con ojos que pueden ser de tipo mecánico o por la presencia en un comienzo de coliformes. Su consumo se da entre la tercera y cuarta semana de elaborado el producto aunque se consiguen en el mercado productos con dos semanas de maduración. Lo anterior, con el objeto de bajar costos pues en general el costo de los quesos madurados incluyendo el Paipa es elevado por cuanto son quesos que han sido mantenidos cuidadosamente en las cavas de maduración de las plantas y esto hace que los rendimientos queseros en cuanto a litros de leche por kilo de queso sean mucho más bajos que para quesos frescos.

A continuación se presenta clasificación de los principales tipos de quesos madurados presentada por Rodríguez et al. (1993).


Tabla 32. Clasificación de quesos madurados Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Clasificación de quesos madurados

Nombre del queso

Origen Tipo de maduración y de pasta

Humedad máxima (%)

Humedad máxima en queso desengrasado (%)

Consistencia

Materia grasa en materia seca máxima (%)

Contenido graso

Pastas blandas de maduración rápida

Camembert y Brie

Francia Hongos

superficiales blancos

56 65 - 66 blanda 40 medio

54 65 - 70 blanda 50 alto

Pastas Semiblando

Roquefort, Azul y

Gorgonzola

Francia, Italia

Hongos internos 44 63 - 65 Semiblando 55 alto

42 60 - 64 Semiblando 55 alto

Pastas firmes de corteza viscosa

44 58 Semiblando 48 alto

Quesos semiduros

Gouda Países bajos

Pasta lavada y pre prensada

42.5 58 semiduro 48 alto

Harvarti Dinamarca

Pasta lavada desuerada en el molde

50 57 - 61 semiduro 45 medio

Maribo Dinamarca

Pasta lavada y amasada

43 55 - 60 semiduro 45 medio

Edam Francia Pasta lavada 45.5 58 semiduro 40 medio

Quesos duros

Cheddar Reino unido Pasta chedarizada 39 53 duro 48 alto

Gruyere Suiza y Francia

Proteínas propiónicas

38 53 duro 45 medio

Emmenthal Francia 38 53 duro 45 medio

Parmesano Italia Pasta lavada y pre prensada

33 40 extra duro 35 bajo


34.1 Descripción algunos quesos madurados

Se presentan características de algunos de los quesos madurados más representativos que se tienen en el mercado; teniendo en cuenta que la diversidad de este tipo de quesos es amplia.

34.1.1 Queso de pasta blanda: Camembert

Tabla: Descripción queso camembert Fuente: Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia) Queso Descripción Observaciones

Camembert

Maduración y pasta Blanda

Características Suave, madurado por hongos en la superficie del queso

Apariencia externa Corteza delgada con desarrollo de penicillium camembert

Apariencia interna Textura suave, elástica y grasosa

Materia prima Leche pasterizada estandarizada a 3.5%MG

Cultivo láctico cultivo mesófilo: Lactococcus

lactis, L. cremoris y cultivo de Penicillium camemberti

Observaciones Los hongos se adicionan en la leche o al queso a la salida de la salmuera.

Figura 100. Queso camembert. Fuente: Enciclopedia de quesos. Disponible en: http://www.delbuencomer.com.ar/index_archivos/camembert.htm. Consultado diciembre 2011.


34.1.2. Queso semiduro: Gouda

Tabla. Descripción queso Gouda Fuente:Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)

Queso Descripción Observaciones

Gouda

Maduración y pasta Semidura

Características puede cortarse fácilmente, con ojos de forma regular en el interior del queso

Apariencia externa Color amarillo paja, formación de corteza lisa, con o sin parafina

Apariencia interna Masa lisa, no quebradiza y con presencia de ojos de forma regular

Materia prima Leche pasterizada estandarizada a 3.0%MG

Cultivo láctico Cultivo mesófilo mixto: Lactococcus lactis, L. cremoris,

Leuconoctoc mesenteroides

Observaciones Parafinado del queso opcional de color amarillo o rojo. También se enceran.

Figura 101: Queso Gouda. Fuente: Gouda: El mejor queso holandés. Disponible en: http://viajesdeeuropa.com/gouda-el-mejor-queso-holandes/


34.1.3. Queso de pasta dura: Cheddar

Tabla Descripción queso Cheddar Fuente:Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)


Cheddar

Maduración y pasta

Duro

Características Queso duro prensado, de sabor intenso cuyo consumo se encuentra bastante extendido en el mundo por sus propiedades fundentes.

Apariencia externa

Corteza dura y lisa de color amarillo o naranja fuerte

Apariencia interna

Firme, lisa y cerosa sin ojos

Materia prima Leche pasterizada o cruda

Cultivo láctico Cultivo mesófilo: Lactococcus lactis, L. cremoris

Observaciones

El proceso de cheddarización consiste en mantener la cuajada a Tº y tiempo determinado en reposo con volteo cada 15 minutos hasta que el cultivo láctico actúe y descienda pH hasta el hilado.

Figura 102: Bloques de queso en cheddarización


Fuente: Aplicaciones tecnológicas en la elaboración de quesos. Disponible en: http://201.131.19.30/Estudios/lacteos/Aplicaciones%20T%C3%A9cnol%C3%B3gicas_queso%20chihuahua_leche_pasteurizada.pdf. Consultado diciembre 2011.

34.1.4. Queso duro: Gruyere

Tabla Descripción queso gruyere Fuente:Rodríguez, A; Novoa, C. (1993). Tecnología de elaboración de quesos madurados. ICTA. Santa Fe de Bogotá. (Colombia)


Gruyere

Maduración y pasta Dura

Características Textura lisa, sabor, al principio algo dulzón, después más terroso con dejo de avellana o nuez.

Apariencia externa Corteza seca cepillada y lisa de color café en contraste con la masa interna que es amarilla clara.

Apariencia interna Puede cortarse fácilmente, color amarillo claro y presencia abundante de ojos regulares.

Materia prima Leche cruda, termizada o pasterizada

Cultivo láctico

Cultivo mesófilo: Lactococcus lactis,

L.cremoris y cultivo termófilo: Streptococcus salivarus,

Lactobacillus helveticus

Observaciones

Control riguroso de temperaturas y tiempo de trabajo de cultivos lácticos por ser de naturaleza mesófilo y termófila.

Figura 103: Queso gruyere


Fuente: Enciclopedia de quesos. Disponible en: http://www.delbuencomer.com.ar/index_archivos/camembert.htm. Consultado diciembre 2011. Lección 35. Suero lácteo 35.1 Definición y componentes del suero El suero de acuerdo a la normatividad colombiana6 se define como el líquido resultante de la coagulación de la leche en la fabricación del queso, después de la separación de la caseína y de la grasa. Existen dos tipos de suero; el suero dulce obtenido en el proceso de elaboración de quesos en los cuales se han utilizado principalmente enzimas como el cuajo para obtener el coagulo y el suero ácido proveniente de quesos en que el coagula se ha formado por acidificación mediante adición de ácidos orgánicos o inorgánicos diluidos; ó de la fabricación de la caseína láctica. (Spreer, 1975), sostiene que el suero es el líquido resultante de lacoagulación de la leche en la fabricación del queso, tras la separación de lamayor parte de la caseína y la grasa y constituye el 90 % de la leche y contienelos compuestos hidrosolubles. Queda precisado entonces, que el suero es un subproducto obtenido principalmente de la elaboración de quesos a partir de leche y que la composición del mismo depende de la calidad de la leche que se destine a la fabricación de quesos, al tipo de queso y al sistema de coagulación que se utilice. El suero presenta en su composición: lactosa 4.9%; proteína cruda 0.9%; cenizas 0.6%; grasa 0.3%; ácido láctico 0.2%; agua 93%. En donde la fracción proteica está compuesta porβ lacto globulina,α lacto albumina,inmunoglobulinas,proteasa peptona, enzimas nativas, urea, creatina, ácidosnucleícos yamoniaco. (Revilla, 1976).

Descripción de los componentes del suero:

*Lactosa: Es el mayor componente del suero lácteo después del agua. Es un disacárido, formado por glucosa y galactosa; esencial para el desarrollo del sistema nervioso; se presenta bajo las formas alfa y beta en un 37% para a forma alfa y un 63% para la forma

6República de Colombia. Ministerio de Salud. (1986). Resolución 2310 referente a procesamiento, composición, requisitos, transporte y comercialización de los Derivados Lácteos.


beta. (Revilla, 1976). La lactosa puede convertirse en ácido láctico por acción de bacterias lácticas dando como resultado cambios en el sabor y aroma del suero.

*Fracción Proteica: Las principales proteínas encontradas en el suero lácteo están compuestas por un 50% de beta - lactoglobulina, un 30% de alfa – lacto globulinas, un 10% de globulinas y un 10% de proteasas – peptonas en las que se engloban lacto ferrinas, lactolinas, albuminas séricas e inmunoglobulinas. (Almanza, 1995). Las proteínas que se tienen en el suero son aquellas que no precipitan a diferencia de la caseína y son la lacto albumina y la lacto globulina.

Las proteínas séricas del lacto suero poseen un gran valor biológico, lo que quiere decir que el organismo no las puede sintetizar y debe consumirlas en alimentos que lo contengan. Así también se tiene que las proteínas séricas son ampliamente utilizadas en la industria de la repostería y farmacéutica.

*Sales minerales: El suero de leche tiene un perfil de minerales en el que se destaca la presencia de potasio en proporción 3 a 1 con relación al sodio, lo que favorece la eliminación de líquidos y toxinas. Cuenta también con una cantidad relevante de otros minerales como calcio, fosforo y magnesio; así como también oligoelementos como el zinc, hierro y cobre, formando sales de gran biodisponibilidad para el organismo. (Revilla, 1976).

La composición del suero dulce y acido presenta algunas diferencias como se observa: Composición del suero Suero dulce Suero ácido Agua 93 – 94 % 94 – 95 % Extracto seco 6 – 7 % 5 – 6 % Lactosa 4.5 – 5% 3.8 – 4.2 % Acido láctico Vestigios Hasta 0.8% Proteínas (0.8 – 1 % 0.8 – 1 % Ácido cítrico 0.1 % 0.1% Cenizas 0.5 – 0.7 % 0.7 – 0.8 % pH 6.5 5.0 Acidez 10ºTh 50 – 62ºTh


35.2 Aprovechamiento del Lacto suero

El aprovechamiento del suero comprende dos campos de aplicación:

1. Aprovechamiento del suero no procesado para consumo animal o para la formulación de bebidas lácteas.

2. Transformación industrial.

El uso del suero en la alimentación para cerdos es el más común. Sin embargo, estudios adelantados por la Federación de Ganaderos, FEDEGAN; muestran que los cerdos alimentados con suero, aportan del 20 al 40% de los principios nutritivos contenidos en las necesidades nutricionales del hombre; es así que se plantea la necesidad de formular investigaciones en donde se tengan mecanismos que lleven a que el suero utilizado como alimentación de cerdos provea cada vez más nutrientes básicos al hombre y superen los porcentajes mencionados. Una salida más favorable para el sector industrial está representada en la bebida láctea utilizando proporciones de suero en la formulación inicial; sin embargo, la industria ha encontrado que el producto final tiene tendencia a la sinéresis, corta vida útil y el sabor es menos gustoso que las bebidas fermentadas como el yogurt y el kumis. Desde el punto de vista industrial, se puede utilizar el suero dulce y el suero ácido; sin embargo, su composición es decisiva en la calidad de los productos elaborados. (Revilla, 1976)

Una de las condiciones necesarias para la posterior utilización del suero en procesos industriales es el tratamiento previo al que debe ser sometido; el cual, una vez que es separado de la cuajada debe manipularse cuidadosamente para evitar posibles contaminaciones y acidificación del mismo como también, concentrarse en la recuperación de los finos de caseína y grasa que aún contiene el suero. Para esto se hace pasar el suero a través de la descremadora y centrifugadora con el fin de precipitar en el fondo los restos de caseína y descremado del suero. Si el suero va a ser utilizado inmediatamente puede ser almacenado a la temperatura de 3/5 ºC y dejarlo en el tanque de espera; de lo contrario, es necesario pasteurizarlo a72/75 ºC durante 15-20 segundos y enfriado posteriormente a 3/4ºC. (ICTA, 1985)

En cuanto a especificaciones de calidad en Colombia se tiene que la resolución 02310 del 1986 expedida por el Ministerio de Salud referente a procesamiento, composición, requisitos, transporte y comercialización de los derivados lácteos, establece entre otros, parámetros de calidad para productos como la mantequilla de suero; definida como aquella que ha sido elaborada con grasa de suero o su mezcla con crema de leche. En


ese sentido, las especificaciones en cuanto a las características fisicoquímicas que el suero de mantequilla expresan que debe presentar materia grasa 80 %m/m, mínimo, sólidos lácteos no grasos máximo 2.0%mlm, cloruros comoNaClmáximo 3.0%mlm y el índice de Reichert-Meissel dentro del rango 22-32.

La misma resolución establece también que en la elaboración de quesos, el suero puede utilizarse como ingrediente en la fabricación de los mismos; en ese sentido, las características del suero establecidas por la resolución en mención establecen que el suero debe tener acidez expresada en % de ácido láctico; máximo 0.4%, lactosa 4.5% como mínimo; sólidos totales, mínimo 5.5%, proteínas mínimo 0.7% y cenizas como valores máximos 0.8%. Para el suero en polvo los parámetros fisicoquímicos establecidos por la resolución indican una acidez expresada en % de ácido láctico; máximo de 4.0 %, lactosa con un 70%; sólidos totales mínimo 95%, proteínas mínimo 12% y cenizas 10%.

De otra parte, investigaciones que tienen que ver con el uso industrial del suero, muestran hallazgos importantes como el descrito en el trabajo desarrollado para la obtención de lactoferrina mediante ultrafiltración del lacto suero en donde manifiesta que las proteínas del suero presentan propiedades nutricionales, biológicas y funcionales que las convierten en un medio de enriquecimiento de formulas infantiles y alimentos funcionales y nutraceúticos. Al respecto se tiene que en los diferentes métodos empleados para separar las proteínas del lacto suero se trabaja una precipitación selectiva que requiere un ajuste de las propiedades fisicoquímicas por cuanto la solubilidad de las proteínas del suero se encuentra en función del pH, temperatura y fuerza iónica en la que se encuentre; es así que el pH con el cual se obtiene mejores resultados es de 5.0 para este caso. (Martínez, 2007).

Se tienen también estudios realizados en la elaboración de piensos para consumo animal, en donde se utiliza el suero en polvo como una de las materias primas que enriquecen nutricionalmente los piensos; indican, que un factor influyente en a calidad del pienso lo constituye la calidad fisicoquímica del suero especialmente en lo que tiene que ver con el pH, acidez y % de humedad; la cual queda establecida durante el proceso a través de la verificación de las condiciones iníciales del suero líquido y el control del extracto seco durante la concentración del suero; así también, se tiene que incluyendo en la formulación del pienso, un 15% de lactosa proveniente del suero de quesería muestran un incremento en el peso del animal de 400gr/día. Arrey(2008).

Dentro de la transformación industrial del lacto suero; con el fin de ser obtenidos sus componentes principales se tienen:


* Suero en Polvo: Obtenido por concentración y secado hasta obtener suero en polvo; el suero es concentrado en evaporadores de capa descendente, de 3 a 7 efectoshasta alcanzar un nivel de sustancias sólidasdel 45 –65 %. El secado se hace a través de tambores rotativos o por atomización; siendo este último proceso el que más utilización tiene en la industria pues el producto obtenido no forma grumos y no absorbe humedad. El suero ácido no suele someterse al secado pues tiende a formar grumos; en ese caso, se hace necesaria una neutralización previa.

* Obtención de Cristales de Lactosa: Como se menciono anteriormente la lactosa es el componente que se encuentra en mayor cantidad en el suero. Para la obtención de cristales de lactosa se parte del suero tratado es decir, que se ha separado la grasa y los finos de caseína; además las proteínas han sido separadas por ultrafiltración. En estos casos, el volumen del suero desproteínizado se somete a vaporización a través de vaporizadores de circulación al vacío o de placas; en donde se considera terminada la vaporización cuando la densidad expresada en grados Baumé (Beº) es de 30 a 33º correspondiente a un extracto seco del 55 al 60%. Spreer et al.(1975). Una vez terminada la vaporización se somete a la cristalización en los tanques de cristalización con agitación permanente y control de la temperatura para que se provoque la formación efectiva de los cristales. Una vez cristalizados, se llevan a centrifugación y desecación de los cristales de lactosa obtenida utilizando para ello cámaras de aire caliente. Los cristales de lactosa son ampliamente utilizados en la industria farmacéutica y dietética por su menor valor edulcorante, escasa higroscopicidad y menos solubilidad que el de la sacarosa. Spreer et al. (1975). * Recuperación de proteínas del suero por ultrafiltra ción: El suero contiene como media 0.8-0.9%proteínas de alto valor biológico, de utilidad para la preparación de alimentos infantil, repostería, productos farmacéuticos o incluso se pueden reincorporar al propio queso. El suero pasa a un depósito de regulación y a través de una bomba es enviado a la instalación de ultrafiltración, compuesta por unos cartuchos de material polimérico sintético, de muy fina porosidad, donde se separan dos fases: un concentrado proteico que no puede pasar por los finos poros de las membranas de ultrafiltración, el cual representa el 5% del volumen de suero entrante y un permeado, rico en sustancias solubles (lactosa y sales minerales) que si han podido atravesar las membranas. Este producto representa el 95% del volumen de suero entrante. Las proteínas obtenidas se someten a un secado a través de un evaporador de múltiples efectos y un atomizador hasta obtener un producto seco con menos del 5% de humedad y con un contenido de proteína del 70%. Spreer et al.(1975).

Usos a nivel industrial del lacto suero:


El lacto suero puede ser utilizado como materia prima o sustrato para la obtención de productos intermedios que van a ser empleados en otros procesos industriales como7: 1-Propagación de inoculo en queserías:

El suero se emplea para la conservación y propagación de bacterias lácticas(Lactobacillus, Leuconostoc y Streptococcus) ya que resultan propicios para evitarla infección por bacteriófagos (contienen quelantes de calcio y reguladores de pH).

2- Producción de ácido láctico con bacterias lácticas:

Se emplea el suero desproteínizado. En estas condiciones, entre 85 y 90% delactosa es convertida en acido láctico en 24 hs. El enriquecimiento con las mismasproteínas del suero permite aumentar el rendimiento hasta un 98% de la lactosa.

3- Producción de ácido acético con cultivos mixtos:

Empleando un cultivo mixto de una bacteria láctica (Lactococcus lactis) y unabacteria anaeróbica (Clostridium formicoacticum) se reportó la producción de 20g/L de ácido acético en 20 hs de cultivo.

4-Producción de etanol

Existen algunos procesos industriales implementados en países con gran producción lechera: Irlanda, EEUU, Finlandia, Dinamarca y Nueva Zelanda. En este proceso, se han empleado levaduras capaces de fermentar la lactosa: Kluyveromyces fragilis, K. Lactis y Candida kéfir(pseudotropicalis). Sin embargo, se han encontrado limitaciones al proceso como intolerancia al alcohol de las levaduras y baja concentración de lactosa y etanol.

5. - Jarabes de suero

El jarabe dulce (glucosa + galactosa) se produce industrialmente desde 1982 en EEUU y Europa y se utiliza como materia prima en diversos alimentos.

Después de la hidrólisis con lactasa (hasta aprox. un 75 % de la lactosa) el producto se concentra hasta un 60-70 % de sólidos, y es lo que se conoce como jarabe dulce de suero. Estos jarabes no tienen problemas de cristalización. Se utilizan como sustitutos parciales de sólidos de leche y azúcar en helados, confitería, aderezos, productos de panadería, yogurt, productos lácteos endulzados, etc.

7 Yrigoyen, H. (1996). Parque Científico tecnológico. Universidad Nacional del Centro de Provincia de Buenos Aires. Argentina.


El poder edulcorante depende del grado de hidrólisis de la lactosa. En general varía entre 65-90% del poder edulcorante de la sacarosa.

Otras alternativas de utilización del suero y sus componentes en la industria alimentaria son8:

- Utilización en panificados

*Cáscara de pan más quebradiza, mejora el tostado, miga más suave.

*Galletas: mejora el quiebre y retención de

- Utilización en chocolatería

* La lactosa sustituye azúcar, realza sabor lácteo. Cada vez más utilizado para coberturas de chocolate, fondant, mejora sabor y color.

- Utilización en Cárnicos, embutidos, hamburguesas y productos de pescado :

*Extensor cárnico a bajo costo, mejora sabor y palatabilidad.

*Mejor capacidad de retención de agua

-Utilización en la industria láctea:

*Sustituye sólidos no grasos *Aumenta valor nutricional *Mejora rendimientos en la fabricación de dulces de leche *Mejora la viscosidad y desarrollo de la acidez

-Utilización en la industria farmacéutica. *La lactosa del suero es utilizada en el recubrimiento de medicamentos. Desde lo anterior, se puede evidenciar que el uso del lacto suero y de sus componentes es bastante amplio y diverso especialmente en la industria alimentaria y farmacéutica; lo que da pie para que se realicen investigaciones tendientes a la identificación de las 8 Franchi M. (2010). Suero de Leche, propiedades y usos. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/47261459/Suero-de-leche-propiedades-y-usos. Consultado agosto 2011.


características fisicoquímicas del suero que permitan establecer las condiciones iníciales del mismo para futuras aplicaciones.

CAPITULO 8. LECHES CONCENTRADAS


36.1 Generalidades de las leches concentradas

La concentración de la leche tuvo sus orígenes después de los trabajos de Nicolás Appert; y en 1856, Gail Borden patentó el procedimiento para fabricar leche concentrada estéril. Casi paralelamente se empezó a desarrollar el proceso de elaboración de leche condensada utilizando concentraciones del 45% de azúcar y así en 1883, se montó la primera planta para la producción de leche condensada en Canadá. Amiot et al. (1991).

Los productos que se encuentran en el grupo de las leches concentradas se encuentran; la leche evaporada, leche condensada y leche en polvo. En el caso de la leche en polvo, en 1887 en Inglaterra se patentó la primera planta para desecación de leche. Sin embargo, solo hasta1950 se tuvo acceso al proceso de instantaneización de la desecación de leche; procedimiento ampliamente difundido en la actualidad y que se tratará con detalle más adelante.

La leche evaporada y condensada se elaboran a partir de leche entera, leche descremada ó leche semidescremada.Las leches concentradas o condensadas son tienen una alta concentración de sólidos, obtenidos por evaporación de la leche normal. Al respecto, en las leches concentradas este porcentaje se duplica o triplica, con porcentajes de sólidos que van del 24 al 36%.

Las primeras etapas de fabricación son similares para los dos productos: estandarización, precalentamiento y concentración por evaporación. En ese sentido, Alaiset al. (1985) asiente que la leche es sometida a un severo tratamiento térmico y de concentración que provoca cambios en la estructura de la leche afectando principalmente en los equilibrios


salinos y estructura micelar de la caseína. Sin embargo, estos efectos pueden contrarrestarse con un precalentamiento de la leche y adición de sales estabilizantes.

Estos productos lácteos concentrados tienen una gran aceptabilidad y se han posicionado de gran manera en todos los mercados por la facilidad de conservación pues no necesitan refrigeración, el período de vida útil es largo y el manejo es relativamente sencillo.

36.2 Proceso de elaboración de leche evaporada

La leche evaporada es el producto que se obtiene por concentración de la leche por el calor y después esterilizada en recipientes herméticos que generalmente son metálicos aunque también se utilizan bolsas selladas. La leche evaporada varía en su composición especialmente por el contenido de materia grasa y en ese sentido se tienen leche evaporada entera, semidescremada y descremada.

El proceso de elaboración de leche evaporada contempla las siguientes etapas:

1. Recepción de la leche

Recordar en este caso que la leche debe ser recibida en excelentes condiciones de calidad especialmente higiénica pues para este caso, la leche es sometida a un tratamiento térmico severo y la calidad higiénica es determinante en este caso. Dentro de los análisis de calidad que cobran importancia en este caso es la prueba del alcohol; la cual sirve de referencia para verificar la estabilidad de la leche frente al calor. Al respecto, la prueba del alcohol debe dar negativa. En el proceso de elaboración de leche evaporada no puede utilizarse leches ni siquiera débilmente ácidas y para este caso no es permitida la neutralización de la leche.

2. Estandarización

La estandarización en este caso, consiste en estandarizar la relación materia grasa/extracto seco de la leche, con el fin de ajustarla teniendo en cuenta el tipo de leche


que se desea obtener. La estandarización de la leche concentrada se tratará detenidamente más adelante en la lección 40 de este capítulo.

3. Precalentamiento

El precalentamiento de la leche tiene por objeto reducir en parte la flora microbiana presente en la leche, estabilizar las proteínas haciendo que la leche evaporada sea más resistente a la esterilización que se lleva a cabo envasada, destruir las lipasas para evitar el enrancia miento y por último, aumentar la eficacia del evaporador permitiendo la entrada de la leche a temperaturas más altas que las del primer efecto. El primer precalentamiento se sucede a temperatura que oscila entre 85 – 90ºC en tanques en donde se mantiene la leche durante 15 a 20 minutos. Después la leche sufre un segundo pre tratamiento en continuo a una temperatura más elevada que alcanza 100 - 120ºC durante uno a tres minutos ó a 150ºC durante 25 segundos. Para este proceso se utilizan intercambiadores de calor de placas o tubulares que funcionan a presión.

En esta etapa como también hasta la esterilización de la leche; se puede presentar el fenómeno de coagulación dulce; causada por la gelificación de las proteínas y es sucedida por reacciones enzimáticas de las bacterias proteolíticas que puedan estar presentes en la leche. Este fenómeno se produce cuando hay un almacenamiento prolongado del producto en alguna de las fases de elaboración desde el precalentamiento hasta la esterilización y generalmente hubo deficiencias en el manejo de las sales estabilizantes, un precalentamiento insuficiente.

El aumento de la temperatura en la leche origina una disminución en el contenido de minerales ultra filtrables de calcio y fosfatos; un descenso de pH y aumento en el contenido de fosfato cálcico coloidal. Al respecto, en el precalentamiento se modifica la distribución del calcio y el fosfato que aumentan en su forma coloidal. Sin embargo, estos cambios son reversibles y el calcio y fosfato soluble aumentan lentamente durante la refrigeración aunque, del 10 al 15% de la concentración de calcio y fosfato coloidal producido en el pre calentamiento es irreversible.

4. Concentración por evaporación


El sistema de evaporación consiste en un sistema continuo de múltiples efectos en donde la leche se calienta rápidamente de manera que las transformaciones químicas no son considerables y el producto tampoco alcanza a caramelizarse.

Existen diferentes modelos o tipos de evaporadores con diversas características técnicas; los cuales se diferencian por el diseño y funcionamiento. En cuanto al diseño, pueden ser de circulación, de corriente descendente o de placas. Por el funcionamiento se distinguen los continuos y discontinuos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la mayoría de evaporadores trabajan con recuperación de calor pues los vapores desprendidos son conducidos de nuevo a la instalación y pasan de nuevo al cuerpo del vaporizador una vez que sean condensados ó son utilizados para el calentamiento previo de la leche.

Los evaporadores discontinuos se emplean cuando la cantidad de agua a extraer es poca. En ese sentido, en la evaporación de leche es más utilizado en evaporador continuo. También se tiene que un evaporados puede tener una o más etapas en donde se denomina de doble (dos etapas) o múltiple efecto (más de dos etapas). El más utilizado en la industria láctea es el evaporador continuo que funciona en múltiple efecto. Estos aparatos tienen la ventaja de reducir el tiempo de contacto entre la leche y el líquido calefactor.

En la siguiente figura se observa un evaporador de circulación con múltiple efecto; en donde, A, B y C son los calentadores. D, E y F los evaporadores y G el condensador.


Figura 104. Esquema de un evaporador de flujo de múltiple efecto Fuente: evaporación y evaporadores de múltiple efecto. Disponible en:http://es.scribd.com/doc/3169438/EVAPORACION-Y-EVAPORADORES-DE-MULTIPLE-EFECTO Consultado diciembre 2011. * Funcionamiento del equipo: La leche llega a una temperatura aproximada de 10ºC del pre calentador (etapa 3). En la cual se tienen los pre calentadores; en donde la leche va calentándose por medio de los vapores que retornan de los evaporadores de cada uno de los efectos del aparato y pasa al primer efecto entrando al sistema de tubos calefactores; los cuales, se encuentran rodeados de vapor; en donde se calienta la leche hasta alcanzar la temperatura de ebullición y comienza a evaporarse la leche. En ese momento, las partículas del líquido chocan contra las paredes del recipiente y se precipitan hacia abajo, mientras que el vapor más ligero, escapa hacia arriba. Una porción del líquido acumulado en el fondo del separador, retorna por un tubo de circulación a la parte inferior de los elementos del radiador de la primera etapa pero la porción del líquido que no ha seguido ese camino, pasa al radiador de la segunda etapa en donde se repite el proceso del primer efecto (la leche entra a los tubos calefactores y se calienta). Así, el líquido que no retorna al radiador de la segunda etapa es el producto concentrado de la segunda etapa. Los vapores desprendidos de la segunda etapa, se condensan y son arrastrados a los tubos de la etapa de precalentamiento. En la segunda etapa entonces; nuevamente, las partículas del líquido chocan contra las paredes del recipiente y se precipitan hacia abajo y una porción del líquido que no ha precipitado pasa al radiador de la tercera etapa en donde se repite el proceso hasta que se precipiten las partículas del líquido. Así también los vapores desprendidos de la tercera etapa, se condensan y son arrastrados a la segunda etapa. Como se observa, en este sistema ciertas porciones del líquido recorren más de una vez las diversas etapas mientras que otras abandonan el sistema después de circular una


vez; esto da lugar a una permanencia variable de las partículas del líquido en el vaporizador lo cual es una desventaja para la leche pues su exposición al calor es variable y si no se maneja adecuadamente el sistema puede ocasionar cambios indeseables en la estabilidad de la leche. Como se mencionó anteriormente, de acuerdo al diseño del evaporador, estos pueden ser de circulación (descripción anterior), de corriente descendiente y de placas. En los vaporizadores de corriente descendente la velocidad de la corriente permite que el producto haga el recorrido en el menor tiempo posible en donde el contacto entre el producto y la superficie calefactora es muy breve y de da entonces, un tratamiento moderado de la leche. Otra situación ventajosa que se tiene en este sistema es que la todas las partículas del liquido tardan el mismo tiempo en recorrer la instalación.

Figura 105. Evaporador de múltiple efecto. Fuente: Practica de evaporación. http://es.scribd.com/doc/52814429/reporte-alimentos. Consultado diciembre 2011.

Otro sistema utilizado para la concentración por evaporación es el evaporador de placas donde el calentamiento se realizan por medio de las placas en lugar de intercambiadores tubulares, este sistema puede ser de simple o múltiple efectos y tiene la ventaja de ocupar menos espacio que el intercambiador tubular vertical. Una vez que el líquido se concentra pasando por las placas del evaporador; el producto concentrado pasa con los vapores desprendidos a una centrifuga cilíndrica que hace la separación del concentrado y los vapores.


Figura 106: Esquema de un evaporador de placas. Fuente: GEA. Procesos de ingeniería. Disponible en: http://www.gea-niro.com.mx/lo-que-suministros/evaporadores_de_placas.asp. Consultado diciembre 2011. Esta etapa del proceso también requiere un estricto control de las temperaturas y tiempos por cuanto por efecto del calor, la lactosa reacciona con las proteínas de la leche dando lugar a ácidos orgánicos como el fórmico y láctico y a productos de condensación responsables del color marrón de los productos lácteos sobre calentados.

En la concentración de la leche por evaporación hay un aumento en la concentración de compuestos solubles y coloidales y por esto también aumenta la viscosidad. En cuanto al pH, este disminuye ligeramente con la concentración como consecuencia de los cambios en la solubilidad de las sales.

5. Homogenización.

Una vez concentrada la leche en el evaporador; esta pasa al homogenizador.Amiot et al. (1992) sostiene que esta operación tiene como objeto conseguir que la emulsión de la grasa se mantenga estable durante el almacenamiento. La homogenización aumenta la viscosidad debido al incremento considerable de superficie que experimentan los glóbulos grasos a los que se fijan partículas de caseína; donde, se agrupan para formar conglomerados. El equipo utilizado para homogenizar es el mismo que se utiliza para el tratamiento de la leche para consumo.

6. Envasado

La leche homogenizada se distribuye en botellas de cuello estrecho o en envases de hojalata. El peso oscila entre 200 – 450g. La leche se envasa automáticamente en las máquinas envasadoras que según el tipo de envase lo sellan o sueldan.


7. Esterilización

Después del envasado, la leche evaporada en enviada al autoclave para la esterilización. Recordar en este caso, que la esterilización destruye todas las formas vivas y resistentes de microorganismos especialmente patógenos, esporulados termo resistentes como el Clostridium.

A diferencia del precalentamiento y evaporación; en la esterilización no se observa actividad enzimática pero si origina modificaciones en la composición de las caseínas. Al respecto, las micelas de caseína k se unen con la B-lactoglobulina que se ha desnaturalizado y que se encuentra en forma soluble en el lacto suero.


37.1 Proceso de elaboración de leche condensada

La leche condensada azucarada es una leche concentrada a la que se le ha adicionado azúcar. Según la legislación colombiana la leche condensada azucarada es el producto higienizado, obtenido por deshidratación parcial, a baja presión, de una mezcla de leche y azúcares. Como se mencionó anteriormente, el proceso de leche condensada y evaporada se sigue de igual manera hasta la concentración por evaporación. Esta leche no suele esterilizarse pues la alta concentración de azúcar actúa como agente antimicrobiano y la cristalización se controla por refrigeración. Las etapas de elaboración para este producto son: estandarización, precalentamiento. Concentración, refrigeración, cristalización y envasado.

La adición de azúcar se realiza en el curso de la concentración. En ese sentido, la leche recibe una solución concentrada de azúcar estéril. Los vaporizadores que se utilizan comúnmente para este proceso son discontinuos para lograr la distribución uniforme del azúcar. Las temperaturas de trabajo en el evaporador no sobrepasan los 53ºC con el fin de evitar la reacción de maillard y el incremento en la viscosidad del azúcar. La presencia del azúcar hace la ebullición menos agitada y reduce la formación de espuma.


Como este producto no es esterilizado; es necesario verificar el estado de higienización del evaporador para evitar una posible contaminación cruzada. El indicador de que el proceso ha llegado a su punto es la medición de grados Baumé ó el índice de refracción. Al respecto, la densidad del producto concentrado al final es de 32ºBé a 49ºC ó de 33ºBé a 15ºC correspondiendo este valor a una densidad de 1.30 g/cc.

Para la adición de azúcar es importante controlar la concentración de la solución acuosa del azúcar; la cual debe llegar a 60-64% y puede calcularse utilizando la siguiente fórmula9:

En donde,

Ejemplo:

Encontrar la concentración de la solución acuosa de azúcar en la leche condensada. Si la proporción de sacarosa del producto es del 40% y la concentración del agua es del 24%

Entonces, aplicando la fórmula:

La concentración de la solución acuosa de azúcar es del 62.5%.

9 Spreer, E. (1975). Lactología industrial. Editorial Acribia. Zaragoza (España).


Una vez que la leche azucarada sale del evaporador; el producto es refrigerado inmediatamente utilizando temperaturas entre 20 y 30ºC. En ese sentido, se tiene que la refrigeración es determinante para la textura de la leche condensada; se tiene, que la lactosa se encuentra en solución sobresaturada y cristaliza durante el enfriamiento; entonces, la textura de la leche condensada está sujeta al número y tamaño de los cristales que se forman. Si se quiere obtener un producto con cristales pequeños hay necesidad de enfriar rápidamente, sembrar la leche con los cristales de lactosa y agitar permanentemente durante el proceso.

La velocidad de la cristalización depende del grado de saturación de la solución y de la viscosidad; teniendo en cuenta que durante la refrigeración la solubilidad de la lactosa disminuye y la solución se va haciendo cada vez más sobresaturada así como también la viscosidad empieza a aumentar a medida que la temperatura va descendiendo. En este proceso es importante controlar la temperatura de enfriamiento; pues, hay que enfriarlo pero sin que la viscosidad se aumente demasiado para no impida la migración de los cristales de lactosa hacia los cristales que se encuentran en suspensión en la fase líquida. La temperatura durante el enfriamiento alcanza los 30ºC y puede llegar a 14ºC.

La maquinaria utilizada para refrigerar la leche condensada es de dos tipos; uno de ellos consiste en la tina de refrigeración; que consiste en un tanque de paredes refrigeradas provisto de un agitador con aletas para agitar constantemente el producto durante el enfriamiento. El otro tipo de equipo utilizado es el refrigerador de evaporación que consta de un recipiente en el que se hace el vacío, que contiene la leche condensada. El vacío se hace cada vez mayor mediante bombas que extraen el vapor y se enfría constantemente.

Finalmente la leche condensada es envasada en latas estériles después de la refrigeración; las cuales son selladas inmediatamente después del llenado. Los envases son de hojalata para presentaciones pequeñas de 250 y 450g. Pero también, se emplean envases industriales metálicos, sachet y botellones de vidrio perfectamente higienizados.


Figura 107. Empacadora de sachetpara productos pastosos como arequipe, miel y leche condensada. Fuente: Disponible en: http://bogotacity.olx.com.co/empacadora-de-sachet-stick-pack-dxk-40ii-para-pastosos-iid-218169014. Consultado diciembre 2011.

Figura 108. Empacadora manual de leche condensada y mermelada. Fuente: Disponible en: http://cartago.evisos.co.cr/empacadora-para-leche-condensada-y-mermeladas-id-35353. Consultado diciembre 2011. 37.2 Defectos de la leche condensada

37.2.1 Textura arenosa


Este defecto se debe al tamaño y número de de los cristales de lactosa. Al respecto, Amiot et al. (1991) sostiene que una leche condensada con buena textura contiene aproximadamente 400 millones de cristales por ml, con un diámetro medio de 9.3micras. Por el contrario un producto arenoso contiene solo de 7 a 25 millones de cristales por ml con un diámetro de 23 a 25 micras. Este defecto se puede evitar, controlando rigurosamente el enfriamiento.

37.2.2 Precipitación de azúcar

Sucede cuando el producto se ha refrigerado inadecuadamente y tiene poca viscosidad almacenándose a temperaturas altas lo que provoca que se formen grandes cristales de lactosa que se depositan en el fondo del envase.

37.2.3 Espesamiento

El espesamiento puede tener origen bacteriano; en este caso se observa un aumento de la viscosidad, desarrollo de acidez y aparición de mal sabor en el producto. Sucede porque lo m.o toleran concentraciones altas de azúcar y el producto ha sido estandarizado por debajo de la concentración de azúcar en la fase acuosa adecuada. También puede suceder que la leche condensada se espese con el paso del tiempo hasta adquirir la consistencia semisólida. Lo anterior, debido a cambios fisicoquímicos como la coagulación de las proteínas e inestabilidad de las sales de fosfato y calcio. Este inconveniente se supera verificando el adecuado manejo de temperaturas en el precalentamiento y evaporación.

37.2.4. Botones

Los botones son partículas coaguladas que aparecen en la superficie del producto de color amarillo rojizo y son producidas por mohos del género Aspergillus. Amiot et al. (1991). Para evitar este inconveniente es necesario controlar en la evaporación y envasado posibles contaminaciones atmosféricas.

37.2.5. Sabor rancio


El sabor rancio es ocasionado por las lipasas que actúan sobre la materia grasa de la leche. Para evitar su presencia es importante verificar y controlar la temperatura adecuada de precalentamiento y así provocar la inactivación de las mismas.

37.2.6 Hinchamiento del envase

El hinchamiento del envase se produce cuando hay una fermentación generalmente por la acción de levaduras sobre el azúcar. Para evitar su presencia es importante verificar y controlar la temperatura adecuada de precalentamiento.

Lección 38. Elaboración de leche en polvo.

El consumo de leche en polvo se ha extendido en todo el mundo porque se considera la mejor forma de conservar la leche, es de fácil almacenamiento y trasporte. Además la leche en polvo una vez reconstituida tiene bastante similitud con la leche líquida en su composición, sabor, aroma y valor nutritivo. Se distinguen varias categorías de leche en polvo de acuerdo a su composición: Leche en polvo entera, semidescremada y descremada.

La leche en polvo se puede obtener por medio de desecación a través de rodillos (cilindros) o por pulverización o atomización. La elección del método depende principalmente del uso que se le va a dar al producto. Antes de la desecación de la leche; esta es precalentada, evaporada y homogenizada tal como sucede con la leche evaporada y leche condensada.

38.1 Desecación por rodillos

La desecación consiste en la sustracción del líquido de una sustancia o mezcla de sustancias por evaporación o vaporización. Al respecto, la sustancia que se va a desecar se encuentra en estado sólido o semisólido. En la desecación por rodillos; la leche concentrada se hace pasar en forma de una capa delgada sobre la superficie de los cilindros en donde la temperatura es superior a 100ºC provocando la evaporación del agua.


El equipo está provisto además de los cilindros, de cuchillas que retiran la masa desecada en capa delgada; la cual, es enfriada con aire y después reducida a polvo haciendo pasar la masa por molinos destinados para tal fin. La alimentación de la leche concentrada se puede hacer a través sobre el canal que forman ambos rodillos y los que tienen alimentación por rociado.

Figura 109. Esquema de un desecador de dos cilindros alimentado por canal y rociado. Fuente: López, A. (2003). Manual de industrias lácteas. Edición Ilustrada. La desecación sobre cilindros depende de factores como el espesor y uniformidad de la capa de leche concentrada que cae sobre los rodillos, la temperatura y duración de la desecación y la temperatura del concentrado. La importancia de controlar los factores mencionados radica en la posible desnaturalización de la proteína y el color marrón que puede tomar el producto. 38.2 Desecación por atomización (nebulización o spr ay) Con este proceso, la desecación de la leche se sucede de forma instantánea. La desecación de la leche por atomización consiste en pulverizar la leche concentrada en forma de gotas muy pequeñas o de niebla en el interior de una cámara en donde circula una corriente de aire caliente en paralelo o en sentido opuesto a la trayectoria de las gotas de leche concentrada que ingresan a la maquina. La corriente de aire caliente transfiere el calor necesario a las gotas de leche concentrada para evaporar el agua que contienen. Las partículas desecadas van al fondo del equipo.


La temperatura inicial del aire caliente oscila entre 170 a 250ºC. Se tiene que cuando el agente desecador toma el agua del producto y entra en contacto con las partículas, estas se enfrían a 100ºC evitando la desnaturalización de los componentes de la leche. El funcionamiento del equipo se basa en principios: La leche concentrada es enviada a gran presión a través de una cabeza provista de orificios muy pequeños, la leche es proyectada a la cámara por un chorro de aire comprimido y la leche es dirigida a una turbina horizontal que gira a gran velocidad bajo el efecto de una fuerza centrifuga que proyecta en forma de niebla dentro de la torre.

Figura 110. Esquema de un sistema de metodo combinado de secado spray. Fuente: Secado spray. Disponible en: http://www.secadospray.blogspot.com/. Consultado diciembre 2011.

El producto es atomizado

mediante la boquilla del

pulverizador de abajo hacia

arriba encontrándose con la

corriente caliente de aire del

secado.

El producto permanece poco

tiempo en la zona caliente

donde elimina humedad. Por

gravedad y el flujo de aire

desplazan el producto en un

corto tiempo.


Figura 111. Secado por atomización. Fuente: Secado spray. Disponible en: http://www.secadospray.blogspot.com/. Consultado diciembre 2011.

38.3 Controles la desecación por atomización

Los controles que se efectúen durante el proceso de atomización son tan importantes como los que se llevan a cabo en las primeras etapas del proceso (precalentamiento, homogenización y evaporación) pues la calidad debe ser verificable y controlable en todas las etapas del proceso. Al respecto, es necesario considerar algunos aspectos como:

* El aire caliente utilizado para la desecación debe estar lo más seco posible para que la desecación sea eficaz y las temperaturas de trabajo que se utilicen sean bajas.

*Cuanto más tiempo tarden en caer las gotas desde el atomizador hasta la parte inferior de la torre mejor se lleva a cabo la desecación. Esta es la razón de que el aire circule en contracorriente al alimento que le da un movimiento ciclónico.

*La viscosidad del concentrado influye en el tamaño de las gotas. Al respecto, cuando más pequeña es la gota más rápido se secará.


*No es conveniente que el producto esté sometido a altas temperaturas por tiempos prolongados debido a los cambios fisicoquímicos que se pueden ocasionar como disminuir la solubilidad y la capacidad de conservación. . Es así que el sistema de evacuación de la leche en polvo del desecador debe ser lo más eficiente posible.

38.4 Envasado

El envase de la leche en polvo puede hacerse una vez que ha sido pulverizada o que se ha almacenado en silos provisionales. La pulverizada puede ser empacada a granel o en bolsas de presentación de 1000g, 500g y 250g o de acuerdo a las solicitudes del mercado. Cuando la leche es almacenada provisionalmente en silos; es importante, controlar la eliminación del oxigeno presente por cuanto la leche es susceptible de oxidación; así también la temperatura del producto en el silo.

En el empaque a granel se emplea sacos de papel revestidos con papel encerado o también con un segundo saco de plástico. Para el empaque de unidades de bajo peso; se utilizan cajas plegadas con una bolsa interior de celofán o papel plastificado. También se empaca en tarros de hojalata barnizados.

38.5 Reconstitución de leche en polvo

La reconstitución es el procedimiento utilizado para re hidratar la leche en polvo con la misma cantidad de agua que contenía el producto original. El éxito de la reconstitución según Amiot et al. (1991) está dado por el grado de granulación que tengan las partículas de leche en polvo la cual se consigue aglomerando las partículas entre ellas para que el agua penetre por las fuerzas capilares en el interior de la masa antes de que se forme un gel impermeable. Para conseguir aglomeración del producto es posible utilizar varias estrategias como:

*Utilizar separadores ciclónicos que permitan recuperar las partículas de polvo más pequeñas y devolverlas a la cámara de secado cerca a la pulverización del producto.

*Extraer partículas húmedas (8%) de la torre de secado y completar el secado de ellas en un lecho fluídizado o en una cámara de desecación secundaria.

*Inyección de vapor húmedo o aire húmedo al lecho fluídizado en donde caen las partículas húmedas. Entonces, el cambio de las partículas de una zona caliente a una húmeda hace que se aglomeren.


De otra parte y con relación a los factores que son determinantes en la calidad de la reconstitución; Veisseyre et al. (1980) sostiene que las principales propiedades de la leche que regulan la aptitud de la leche en polvo para su reconstitución están dadas por la humectabilidad considerada como la capacidad de penetrar rápidamente en el agua; también, el grado de dispersabilidad y solubilidad. Todas estas propiedades ligadas entre sí. Al respecto, Veisseyre et al. (1980) coincide con Amiot et al. (1991) en afirmar que estas tres cualidades de humectabilidad, dispersabilidad y solubilidad se relacionan estrechamente con el tamaño de las partículas y que si estas, se encuentran aglomeradas, las aptitudes mencionadas anteriormente se verán reflejadas más favorablemente.

Otro aspecto para tener en cuenta en la reconstitución es la temperatura dela gua a la cual se realiza la operación; la cual, se considera como óptima entre 25ºC y 50ºC. Así también, las condiciones mecánicas inciden en la operación y en ese sentido, una agitación vigorosa es muy efectiva en la reconstitución de la leche en polvo.

38.6 Lecitinación

La leche en polvo entera es difícil de dispersar debido a la capacidad hidrofóbica de la grasa. La lecitina es una sustancia con propiedades hidrófilicas y lipófilicas y es por esto se puede utilizar para recubrir las partículas de polvo sirviendo de puente entre la materia grasa y el agua, facilitando la dispersión de la leche en polvo. (Behemer, 1984).

El vector que se utiliza generalmente para aplicar la lecitina es el aceite de mantequilla; utilizando un lecho fluídizado en donde se calienta el polvo y se inyecta un chorro de aceite de mantequilla 60ºC que contiene lecitina disuelta y que se mezcla con las partículas de polvo en movimiento. A continuación el producto pasa a un segundo lecho fluídizado o a otra sección del mismo lecho para la mezcla final y la refrigeración antes del envasado. (Varnam, 1995)

38.7. Defectos de la leche en polvo

Amiot et al. (1991) Destaca como los defectos más predominantes y que influyen notablemente en la calidad del producto final los siguientes:


38.7.1 Acidez

La acidez de la leche reconstituida puede estar en el rango de 0.11 a 0.15% de ácido láctico. Porcentajes inferiores indican una neutralización inadecuada de la leche y si la acidez es mayor puede haberse utilizado como materia prima leche de mala calidad o inadecuadas condiciones de sanetización del área de proceso y los operadores de producción.

38.7.2 Sedimentos

Se deben a partículas quemadas por el uso inadecuado de temperatura y tiempo del tratamiento térmico durante el proceso.

38.7.3 Humedad

Contenidos superiores a los establecidos en la legislación se deben a condiciones inadecuadas de desecación. Al respecto, si la leche es demasiado húmeda pierde rápidamente el sabor y solubilidad; además se deteriora antes de finalizar la vida útil del producto.

38.7.4 Solubilidad

Los factores que pueden afectar la solubilidad de la leche en polvo pueden ser:

*Desarrollo de acidez, disminuye la solubilidad

*Duración del calentamiento. Al respecto, es más adecuado aplicar un tratamiento más corto a temperatura mayor; que, un tratamiento largo a menor temperatura

*El extracto seco de la leche en polvo varía entre un 20 – 40%. En ese sentido, es más favorable para la solubilidad del producto, que el extracto seco se acerque a los valores inferiores del rango de extracto seco.


*La solubilidad de la leche en polvo disminuye durante el almacenamiento cuando el producto se mantiene a temperaturas altas y cuando el contenido de humedad es alto.

* La solubilidad de la leche en polvo disminuye cuando las condiciones de secado han sido excesivamente severas y cuando la leche se ha mantenido durante mucho tiempo a altas temperaturas

*Las variaciones en la presión del concentrado a la entrada de la torre de desecación, pueden modificar el tamaño de las gotas y afectar la solubilidad del producto final.

38.7.5 Rancidez hidrolítica

La rancidez puede desarrollarse en las leches en polvo entera y parcialmente descremada. Las principales causas son un precalentamiento insuficiente o la contaminación de la leche tratada con leche cruda. Si la leche presentaba un defecto de rancidez, e proceso de desecación no siempre lo hace desaparecer. Lo importante para tener en cuenta en este caso es que las lipasas se destruyen a temperaturas de 63ºC durante 30 minutos.

38.7.6 Oxidación

La oxidación se relaciona también con la materia grasa pero cuando entra en contacto con el oxigeno. El desarrollo de la oxidación se debe a factores como:

_Desarrollo de acidez, favorece oxidación de materia grasa

_Contaminación con cobre y hierro tienen efecto de oxidar la materia grasa

_Inadecuada clarificación y homogenización favorece el desarrollo de la oxidación

_Precalentamiento a temperaturas bajas hace que no haya formación de compuestos reductores que previenen la oxidación de la materia grasa

_Bajo contenido de extracto seco en la leche en polvo favorece la oxidación del producto

_Envasado en ausencia de atmosfera de gas inerte favorece la oxidación.

38.7.8 Recuento microbiano


Un alto recuento microbiano indica que la leche inicial era de mala calidad higiénica o que se ha producido una contaminación después del precalentamiento. La presencia de coliformes indica deficiencias en procedimientos de limpieza y de producción de las aéreas de producción y del personal manipulador. Presencia de salmonella o de enterobacterias indica además de malas condiciones del ambiente. Para controlarlo es necesario diseñar un programa complementario de control de ambiente.

Lección 39. Otros productos concentrados: Arequipe

Además de los productos concentrados que se trataron en las lecciones anteriores; Colombia y otros países de América Latina tienen en el mercado productos concentrados conocidos como arequipe (dulce de leche es denominado en otros países), manjar blanco y panelitas de leche. En esta lección trataremos brevemente el proceso de elaboración del arequipe y las panelitas de leche.

39.1 Proceso de elaboración de arequipe

Según la legislación colombiana, el arequipe es el producto obtenido por concentración de la leche por calor, con adición de sacarosa y componentes permitidos. Dentro de las adiciones permitidas están el bicarbonato de sodio, glucosa, azúcar invertido, estabilizantes, féculas y frutas.

Otro producto que existe en Colombia es el manjar blanco, cuya modificación con el arequipe es la adición de almidones en una proporción hasta del 5% sobre el total de leche procesada. Se utiliza generalmente harina de arroz

El proceso que se sigue en la elaboración de arequipe es el siguiente:

1. Recepción de leche: Tener en cuenta los conceptos revisados en la lección 17 del presente material para esta etapa inicial del proceso.

2. Neutralización: Debido a que el ácido láctico va aumentando a medida que la leche se concentra; es necesario neutralizar para evitar que el producto se corte durante el


calentamiento. La neutralización debe llegar a valores de 0.10 – 0.12% de ácido láctico. La neutralización de la leche, generalmente se hace con bicarbonato de sodio.

Para calcular los gramos de bicarbonato necesarios en la neutralización puede utilizarse la siguiente fórmula10:

Ejemplo:

Neutralizar 1500l de leche destinada a la producción de arequipe con acidez de 0.18% de ácido láctico con bicarbonato de sodio. Si se quiere neutralizar a valores de 0.10% ácido láctico.

Entonces,

3. Adición y mezcla de azúcar: La adición de azúcar de hace de manera parcial si los volúmenes de proceso superan los 300l de leche. En ese sentido, se adiciona la mitad de la cantidad de azúcar a la mitad de la leche e iniciar con la evaporación. Cuando se ha

10

Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. (Colombia).


alcanzado el 50% de la evaporación, se adiciona el resto de leche y azúcar precalentado a 60 – 70ºC. El equipo utilizado para la evaporación es un tanque o marmita provista de doble camisa por donde circula el vapor.

Para conseguir una composición normalizada en la que el azúcar y los componentes lácticos se mantengan una proporción de acuerdo al tipo de dulce que se desea elaborar; es necesario, modificar la cantidad de azúcar según el contenido de sólidos de la leche. Este hecho cobra importancia pues si la leche es sometida a temperaturas bajas por largo tiempo y hay adición elevada de azúcar esta puede fermentarse o si la mezcla se somete a temperatura elevada; la reacción de maillard que ocurre, en el caso particular del arequipe puede provocar un color marrón oscuro indeseable.

5. Determinación del punto final de evaporación: El punto final se determina con un refractómetro siendo el parámetro de verificación el rango comprendido entre 65 – 68% de sólidos totales. Si la determinación del punto final de evaporación se hace con la escala de ºBrix el parámetro es de 68 a 72ºBrix.

También se puede determinar con el aerómetro de Baumé siendo el rango entre 40 -42ºBé tomando la lectura a 120ºC.

6. Enfriamiento: Una vez alcanzado el punto final, se baja la temperatura a 60 – 45ºC agitando continuamente con el fin de controlar el tamaño de los cristales de azúcar que son perceptibles al paladar y pueden dar sensación de arenosidad en la boca. En esta etapa se pueden agregar cristales de lactosa de tamaño inferior a 10micras con el objeto de formar pequeños núcleos de cristalización que inducen a formar rápidamente pequeños cristales que no son perceptibles por el paladar y la vista y que favorecen el brillo y textura del arequipe. El enfriamiento también ayuda a la liberación de vapor de agua que puede provocar más adelante problemas de sinéresis. ICTA, (1994).

Con el objeto de evitar el azucaramiento, algunos fabricantes agregan glucosa en un porcentaje no mayor al 2% de la leche empleada, porque si se excede este, se corre el riesgo de obtener un arequipe de consistencia muy viscosa, desagradable para el consumidor.


7. Envasado y conservación: Se realiza a temperatura de 40ºC. No es conveniente enfriar a menos de 40ºC porque aumenta la viscosidad y dificulta la operación del empaque. La conservación se realiza a temperatura ambiente; procurando, no almacenar a temperatura de refrigeración porque se puede congelar el agua contenida en el producto ocasionando separación de sólidos.

39.3 Defectos y sus Posibles Causas

*Cristalización . Se presentan grandes traslúcidos y de escaso dulzor. Se debe al enfriamiento lento, llenado de envases a una temperatura superior a 60°C, falta de agitación o recirculación del producto durante su enfriamiento.

*Grumos . De consistencia blanda y elástica, precipitación de la caseína por excesiva acidez.

*Sinéresis . Bacterias proteolíticas, elevada acidez.

*Mohos. Falta de higiene durante el envasado, ambiente contaminado.


La composición de la leche es variable incluso dependiendo de la raza y se tiene que la leche que ingresa a la planta reporta aunque dentro de parámetros exigidos por el laboratorio diversidad de análisis fisicoquímicos especialmente en lo que tiene que ver con la relación del E.S.M/M.G. Esto hace que sea necesario estandarizar al igual que para todas las líneas de producción a leche que ingresa a la elaboración de leches concentradas. De otra pate, en algunos casos; en la elaboración de leche concentrada, leche en polvo y helados suele utilizarse una mezcla de materias primas lácteas como: leche entera, leche descremada, crema de leche y en algunos casos suero de leche los cuales por exigencia de la normatividad deben ir descritos cuando sea el caso, en el rótulo del empaque del producto final. En este caso; Hunziker (citado en Amiot, 1991) sugiere el uso de fórmulas del algebra vectorial. Para tal efecto se presentan ejemplos que permiten revisar la utilización de los cálculos matemáticos propuestos.

Ejemplo 1.


Se necesita elaborar leche concentrada con la siguiente formulación: Leche concentrada con 8%MG y 26%ST. Se cuenta para ello con 10.000Kg de leche entera con 3.5%MG y 12%ST y crema con 35%MG obtenida de la leche entera. Se pide calcular las partes de MG que se necesitan para estandarizar el lote de producción, cuantas partes de grasa aporta la crema y la cantidad de crema necesaria en la mezcla para leche concentrada.

1. Relación M.G / E.S.M para la leche concentrada:

ST = MG + SNG

ST – MG = SNG

26 – 8= 18% SNG………El autor hace referencia a los SNG como extracto seco magro (ESM)

Relación M.G / E.S.M para la leche concentrada: 8 / 18 = 0.444

2. Partes de materia grasa que se necesita en la leche entera:

ST = MG + SNG

S.T = MG + ESM

ESM = ST – MG

ESM = 12 – 3.5

ESM = 8.5%

Entonces, las partes de grasa en la leche entera serian:

MG necesaria = 8.5 * 0.444= 3.774

MG que hace falta: 3.777 – 3.5 = 0.277

0.277 * 10.000 /100 = 277Kg MG

3. MG que aporta la nata:

ESM de la leche descremada que viene de la leche entera con 3.5%MG y 12%ST:

ESM de la crema con 35%MG obtenida de la leche es:

(100 – 35) * 8.81 / 100 = 5,726


Ahora, calculamos la MG necesaria para compensar el ESM:

5,726 * 0.444 = 2,545

Entonces, la MG en la crema:

MG = 35 – 2,545 = 32.455%

4. Cantidad de crema necesaria en la mezcla:

0.274 33.987

Solución aplicando el método de Hunziker:

En donde,

C = Crema con 35%

G = % de grasa de la leche

G₁ = % de grasa de la crema

R₁ = relación MG/ESM que hace falta en el producto final

ESM = %ESM en la leche

ESM₁ = %ESM de la crema obtenida a partir de la misma leche

ESM₂ = %ESM de la leche descremada obtenida de la misma leche

L = Peso de leche entera disponible

Despejando los valores en la fórmula:


Planteando el problema por medio de ecuaciones (el más utilizado en las plantas):

Y₁ = Crema con 35%MG

Y₂ = Leche concentrada con 8% de MG y 18% ESM que se va a procesar

Cantidad de leche a utilizar y especificaciones: 10.000Kg de leche con 3.5%MG y 12%ST; por tanto; 8.5%ESM.

A partir de la anterior información se plantean las siguientes ecuaciones:

(1): MGt = MGl + MGc

MG leche concentrada = MG de la leche + MG crema

Y₂ * 0.008 = 10.000 * 0.035 + (Y₁ * 0.35)

(2): ESM de la leche concentrada = ESM de la leche + ESM de la crema

Y₂ * 0.18 = 10.000 * 0.085 + (Y₁ * ESM de la crema)

%ESM de la crema = (ESM de leche descremada que procede de la leche de 3.5%MG) * (100 - %MG de la crema)

En donde, (ESM de leche descremada que procede de la leche de 3.5%MG) =

(ESM leche entera) *100 /100 – 3.5

ESM de leche descremada que procede de la leche de 3.5%MG =

(12 – 3.5) * 100/ 100 – 3.5

ESM de leche descremada que procede de la leche de 3.5%MG = 8.81%

Calculamos él %ESM de la crema

%ESM crema = (ESM de leche descremada que procede de la leche de 3.5%MG) * (100 - %MG de la crema)

%ESM crema = 8.81 * (100 – 35)

%ESM crema = 5.726


Ahora nos devolvemos a la ecuación (2)

(2): ESM de la leche concentrada = ESM de la leche + ESM de la crema

Y₂ * 0.18 = 10.000 * 0.085 + (Y₁ * ESM de la crema)

Y₂ * 0.18 = 10.000 * 0.085 + (Y₁ * 0.05726)

Se tienen dos ecuaciones con dos incógnitas que se pueden resolver por el método algebraico y se obtiene:

Y₁ = 427.94Kg de crema

Y₂ = 23.747,22Kg de leche concentrada.

CAPITULO 9. ELABORACION DE HELADOS


41.1 Definición

El helado es un alimento congelado elaborado de la mezcla de productos lácteos de tal manera que de el porcentaje deseado de grasa, sólidos no grasos; juntamente con el azúcar, sabor, color, estabilizante pudiendo llevar huevos o no, frutas etc. Todos estos componentes mezclados y tratados adecuadamente constituyen la preparación para helado que comúnmente se le denomina mezcla. Revilla (1976).

Se tiene que una buena composición de helado es aquella que tiene la combinación deseada a buen costo, además de mantener el valor nutritivo, sabor, cuerpo, textura y viscosidad adecuados y agradables para el consumidor.

En la siguiente tabla se tiene la composición aproximada de helados que existen en el mercado:


Tabla 33. Composición Helados comerciales Fuente: Revilla, A. (1976). Tecnología de la leche. Editorial Herrero Hermanos. México. Página 97.

Composición aproximada de helados comerciales

Tipo %MG %SNG %Azúcar %Estabilizante %ST

Económico 10 10 -11 13 - 15 0.3 - 0.5

35 -37 12 9 -10 13 - 15 0.25 - 5

Bueno 12 11 15 0.3

37.5 - 39 14 8 - 9 13 -16 0.2 - 0.4

Fino

16 7 - 6 13 -16 0.2 - 0.4

40 -41 18 6 -7 13 -16 0.2 - 0.4

20 5 -6 14 -17 0.25

La naturaleza y proporción de la materia prima y los ingredientes, aunque deben cumplir normas reglamentarias son variables y finalmente la decisión la toma el fabricante; teniendo en cuenta aspectos como: normatividad, aspecto económico, papel de los ingredientes, gusto del consumidor y segmento del mercado que desea cubrir. Amiot (1991).


La grasa de la leche es el constituyente más importante del helado por su alto valor alimenticio, la influencia de este componente en las características del helado y por el alto costo. Al respecto, la grasa contribuye en la textura, sabor, resistencia a derretirse y la estabilidad que le proporciona. La grasa también aumenta la viscosidad y no afecta en el punto de congelación del helado por cuanto esta se encuentra en suspensión.

En cuanto a los sólidos no grasos se incluyen las proteínas, lactosa y minerales de la leche. Aportan en el valor nutritivo del helado, son menos costosos que la materia grasa; contribuyen en la textura y poco en el sabor. Las proteínas tienden a que el helado sea más compacto y suave previniendo una textura tosca y débil. Sin embargo, el exceso de proteína imparte arenosidad al producto. Los sólidos no grasos aumentan la viscosidad y resistencia al derretimiento pero, al mismo tiempo bajan el punto de congelación del producto.


El azúcar, hace más aceptable el producto puesto que además de impartir sabor dulce, hace que el helado mejore el sabor cremoso y a fruta natura. Poca azúcar da un sabor insípido y mucha azúcar opaca los sabores dados por los otros ingredientes. La proporción del azúcar puede variar entre el 12 al 20%; pero se tiene que los mejores resultados en la formulación del helado se dan cuando se utiliza una proporción de 14 – 16% de azúcar. El azúcar aumenta la viscosidad y los sólidos totales; mejorando la textura aunque el exceso de sólidos totales pueden volver pegajoso el helado.

Los estabilizantes son productos que al ser dispersados en una mezcla liquida; ligan gran cantidad de agua e impidiendo la liberación en el producto. El estabilizante mejora la incorporación de aire y permite al producto conservarse por más tiempo sin derretirse. Evita también en el helado el fenómeno llamado golpe de calor que consiste en la descongelación de parte del agua al subir la temperatura; pues el estabilizador liga esta agua impidiendo que el producto se derrita.

Los saborizantes son ingredientes que se consideran ocasionales en la elaboración de los helados. Estos tienen como función acentuar el sabor del helado.

Los colorantes, al igual que los saborizantes son opcionales y deben coincidir con el sabor. Pueden ser naturales o sintéticos.

La yema de huevo; utilizada como emulsionante, es alta en valor nutritivo. Imparte un sabor característico, mejora la textura; no afecta el punto de congelación y aumenta la viscosidad del helado. Influye en el batido del helado posiblemente por el complejo lecitina – proteína. Este ingrediente es deseable en mezclas con bajo contenido de sólidos totales o en aquellas en donde la grasa proviene de mantequilla o aceites.


El proceso de elaboración de helados consta de las siguientes etapas una vez que se haya estandarizado la mezcla para elaborar el producto.

1. Cálculo de la proporción de cada ingrediente de la mezcla y el orden de adición

2. Pasterización

3. Homogenización


4. Envejecimiento o maduración

5. Congelación y batido

6. Envasado

7. Endurecimiento

8. Almacenamiento

1. Cálculo de la proporción de cada ingrediente de la mezcla y el orden de adición

Aunque el cálculo de la mezcla se revisará en la lección 45. Es importante mencionar que de la rigurosidad con que se prepare la mezcla será la calidad y uniformidad del producto final así como la estabilidad de los costos de producción calculados para un periodo de tiempo determinado.

Para establecer el cálculo de la mezcla es importante tener en cuenta que uno o varios de las materias primas e ingredientes pueden substituir los componentes del helado. Es así por ejemplo, que la materia grasa del producto lo puede aportar la crema, leche entera o leche entera concentrada. Los sólidos no grasos pueden ser suplidos por los anteriores más leche descremada, azúcar, gelatina etc. Desde lo anterior, se tiene mezclas simples y mezclas complejas. Las primeras son las que requieren un mínimo de cálculos pues su elaboración se hace a partir de ingredientes que solo provienen de un solo constituyente; por su parte, las complejas incluyen ingredientes que se reemplazan de más de un constituyente.

En cuanto al orden de los ingredientes; se tiene que todos los líquidos son adicionados en el tanque de doble camisa para pasterización lenta; en donde, la agitación y el calentamiento deben iniciar al mismo tiempo. Los ingredientes secos son agregados cuando la parte líquida alcanza temperatura de 45 -50ºC. Para evitar la formación de grumos de los ingredientes secos se recomienda mezclarlos aparte con parte del azúcar antes de agregarlo en forma lenta a la mezcla líquida.

2. Pasterización


La pasterización puede trabajarse pasterización lenta (68 -70) ºC durante 30 minutos. Este procedimiento se utiliza aún en las pequeñas y medianas empresas. Sin embargo en el tratamiento térmico más utilizado es el método de pasterización que se utiliza es la alta (72 – 85) ºC durante 2 a 20 segundos. Este tipo de pasterización es en donde se obtienen mejores resultados pues no se ven afectadas las propiedades reológicas del producto, es el más económico y fácil de automatizar en la empresa. Sin embargo, también se utiliza el tratamiento térmico UHT (100 – 130) ºC durante 1 a 40 segundos. Este tratamiento mejora la consistencia y textura del producto debido al aumento en la capacidad para retener agua, se liberan grupos reductores con papel antioxidante.

3. Homogenización

El propósito de la homogenización es hacer una permanente y uniforme suspensión de la grasa por reducción del tamaño del glóbulo graso. La textura del helado con la homogenización es más suave, aumenta la viscosidad y mejora las cualidades del batido, acorta el período de envejecimiento y el uso de estabilizante es menor. El producto es enfriado inmediatamente después de la homogenización.

4. Envejecimiento o maduración

La maduración consiste en mantener la mezcla a una temperatura de -2 a -4ºC durante un período de 4 a 24 horas antes de la congelación. En este período de tiempo se completa la hidratación de las proteínas y estabilizante, cristalización de la grasa mejorando notablemente las propiedades físicas de la mezcla. Lo anterior por cuanto la grasa se solidifica, el estabilizador se hidrata y las proteínas cambian en su estructura. Esta etapa si es bien controlada en cuanto a tiempo y temperatura; favorece las condiciones del batido por tanto la textura y suavidad del producto.


Figura 112. Tanques para maduración de helado. Fuente: Tec – termo térmica. Disponible en: http://www.conservadorasglicol.com.ar/tinas_para_maduracion.html 5. Congelación y batido.

En la congelación de la mezcla una parte del agua de la mezcla se convierte en hielo y al mismo tiempo se incorpora aire para obtener el aumento de volumen deseado. La mezcla y el aire se introducen en un cilindro provisto de un agitador con cuchillas que van raspando la superficie refrigerada sobre la que se congela la mezcla. Este cilindro esta rodeado por una camisa por donde circula el líquido refrigerante. Este tipo de congeladores se llaman freezers que pueden ser discontinuos (Batch freezers); el agente refrigerante es una salmuera y se utilizan en la producción artesanal de helados. Los equipos continuos son horizontales y utilizan el principio de expansión directa.

Los freezers continuos se componen de un tambor de doble pared, por donde circula en su interior el líquido refrigerante. En el eje del tambor gira un cilindro con hojas para raspar continuamente la superficie interna de los tambores. La mezcla es bombeada continuamente dentro de la máquina y al paso por su interior, por medio de las cuchillas se realiza una agitación continua y a la vez se hace incorporación de aire a la mezcla que se va enfriando muy rápido. A la salida del congelador, el helado se encuentra a una temperatura aproximada de -5ºC y aproximadamente el 50% del agua se encuentra congelada y cuando la temperatura de almacenamiento es de -10ºC, el porcentaje de


agua congelada llega a 70%. El resto de agua permanece ligado a la proteína, azúcar, minerales y estabilizantes formando un jarabe dulce. Almanza et al. (1985).

Figura 112: Freezer para congelación de helado. Capacidad 1500 a 5000l de helado Fuente: Technogel Ltda. Disponible en:http://www.maestrigelatieri.info/manuale/es/8%20CAPITULO%20%20EL%20FREEZER%20%20MANTECADOR%20CONTINUO.pdf. Consultado diciembre 2011. Durante la congelación se incorpora aire a la mezcla produciéndose un sobre aumento ; que se define, como el volumen de helado obtenido en exceso en relación con el volumen inicial de la mezcla. Este incremento de volumen se obtiene por la incorporación de aire a la mezcla que se hace durante el batido en el congelador. Amiot et al. (1991) afirma que el aire incorporado debe estar distribuido en forma de vesículas cuyo número y tamaño tienen influencia sobre la textura del producto; en donde, si el tamaño es muy grande pueden presentarse defectos de textura.

El sobre aumento tiene condiciones legales y se debe controlar rigurosamente así como también por las implicaciones tecnológicas como:

*De acuerdo al contenido de sólidos totales; en donde, a mayor porcentaje de sólidos, mayor puede ser la incorporación de aire.

*El tipo de ingredientes utilizados

*El tipo de equipo utilizado


*El empaque, teniendo en cuenta si se va a vender en el mostrador o si se empaca para llevar a la casa. Cundo se empaca para llevar a la casa, el porcentaje de sobreaumento debe ser menor.

El sobre aumento, se puede calcular con base en volumen o con base en peso por medio de la siguiente fórmula11:

Ejemplo

Se procesaron 1.100Kg de helado partiendo de una mezcla que pesaba de 300Kg. Calcular el % de sobre aumento.

6. Envasado

Después de la congelación se vierte el helado en los moldes de acuerdo a la presentación. Los materiales de los moldes más utilizados pueden ser de cartón parafinado, metálico o plástico.

7. Endurecimiento

11

Almanza, F. (1985). Tecnología de leches y derivados. Unisur. Santa Fe de Bogotá. Colombia.


Se realiza inmediatamente después del envasado en túneles continuos o en cámaras congeladoras. En el primer caso, a través de un túnel circula una corriente de aire a -35ºC y el endurecimiento del producto se consigue en un lapso de 3 horas para un Kg de helado envasado. En el segundo caso, la temperatura es cercana a -25ºC; para este sistema, es necesario después de 24horas pasar el helado por el túnel para terminar el endurecimiento. Con el endurecimiento se garantiza la congelación hasta del 90% del helado.

En el endurecimiento, el porcentaje de agua congelada que antes era del 50% pasa al 85% aproximadamente. El hielo formado en esta etapa se hace con lentitud

8. Almacenamiento

El helado se debe mantener almacenado a temperaturas entre -28 a -35ºC con el fin de mantener especialmente la consistencia del helado y por ende la presentación adecuada para el consumidor.


El control de calidad de los helados incluye evaluaciones sensoriales, microbiológicos y fisicoquímicos. La evaluación sensorial cobra un papel importante por cuanto se evalúan aspectos como el sabor, textura y consistencia.

En cuanto a la evaluación sensorial en lo que tiene que ver con el sabor; se tiene que cuando aparecen sabores no propios; estos, se relacionan casi siempre con la calidad de las materias primas e ingredientes, fallas en la formulación del producto y en algunas ocasiones con el manejo de las etapas del proceso. Dentro de los defectos visibles en los helados son:

*Sabor: se tiene el sabor a cocido ocasionado por un tratamiento térmico inadecuado o utilización de leche en polvo que ha sido sometida a altas temperaturas de precalentamiento. El sabor ácido puede ser causado por la formación de ácido láctico en la mezcla ó el uso de ingredientes ácidos. Sabor a viejo debido a un almacenamiento prolongado del producto o uso en la mezcla de ingredientes viejos. El sabor a rancio ocasionado por el uso de materias primas oxidadas, bajas temperaturas de pasterización


o contaminación de la leche después de la homogenización. Sabor dulce debido a exceso de azúcar en la formulación.

*Cuerpo y textura: El cuerpo del helado se define como la ligereza o pesadez del producto al consumirlo y depende de la cantidad de aire incorporado en relación con los sólidos de la mezcla. Por su parte la textura del producto es la cualidad que lo hace suave en la lengua al colocarlo en la boca. Los defectos más frecuentes en cuanto a textura y consistencia son:

-Textura arenosa: Producido por cristales de lactosa que aparecen al adicionar exceso de sólidos no grasos en la mezcla, cuando la congelación se hace en forma lenta ó cuando el helado sufre el fenómeno del golpe de calor debido a cambios en la temperatura.

-Textura gomosa: Cuando el helado es demasiado liso, resulta pegajoso y escurridizo y tiende a conservar la forma aun después de derretido el helado. Lo anterior, se debe al exceso de sólidos no grasos en la formula, estabilizador y emulsificante.

-Textura áspera (hielo): Al consumir el helado se notan pequeños cristales de hielo los cuales se derriten posteriormente. Las causas pueden ser diversas como bajo contenido de materia grasa y estabilizante, deficiente homogenización, poca maduración de la mezcla, congelación y maduración lenta.

-Textura mantecosa: Aparece una película de grasa debido a la falta de homogenización o cuando la mantequilla en la mezcla no se ha derretido completamente antes de la homogenización.

-Cuerpo pesado: El helado se tarda en derretir o sensación de dureza en el helado. Esto se debe a exceso de sólidos totales en la mezcla.

-Cuerpo esponjoso: Se derrite rápidamente formando demasiada espuma, la densidad es baja. Se debe a la baja concentración de sólidos totales y exceso de incorporación de aire.

En cuanto al control de calidad de los helados; se tiene que las características exigidos por la legislación colombiana en la resolución 2310 de 1896 en cuanto a las parámetros fisicoquímicas se tiene los siguientes parámetros de control:

Tabla 34. Características de control fisicoquímicos del helado Fuente: Ministerio de salud. República de Colombia. (1989). Resolución 1804 de 1989. Disponible en www.invima.gov.co. Consultado diciembre del 2011.


Parámetros de control microbiológico de acuerdo a la normatividad colombina reglamentaria:

Tabla 35.Característicasde rutina microbiológicas de control para el helado Fuente: Ministerio de salud. República de Colombia. (1989). Resolución 1804 de 1989. Disponible en www.invima.gov.co. Consultado diciembre del 2011. n m M c

Recuento total de microorganismos mesofilicos

3 100.000 150.000 1

NMP coliformes totales/g

3 93 150 1

NMP coliformes fecales/g

3 < 3 - 0

Tabla 36.Características especiales de control microbiológicas para el helado


Fuente: Ministerio de salud. República de Colombia. (1989). Resolución 1804 de 1989. Disponible en www.invima.gov.co. Consultado diciembre del 2011.

En donde, Para efectos de identificación de los índices microbiológicos permisibles para los diferentes Derivados Lácteos, se adoptan las siguientes convenciones12

n = Número de muestras a examinar m = Índice máximo permisible para identificar nivel de buena calidad. M = Índice máximo permisible para identificar nivel aceptable de calidad c = Número máximo de muestras permisibles con resultados entre m y M < = Léase menor de

Lección 45: Mezclas para helados

Para el cálculo de mezclas para helados se tomará como referencia lo presentado por Revilla et al. (1976) por cuanto la guía que presenta el autor describe de manera detallada los pormenores de los cálculos matemáticos que permiten estandarizar las mezclas para helados simples y complejos.

Como se mencionó anteriormente, las mezclas simples son las que se estandarizan con ingredientes que solo tienen un constituyente y las complejas son aquellas en donde los ingredientes substituyen más de un constituyente.

45.1 Cálculo mezcla simple para helados

12Ministerio de Salud. República de Colombia. (1989). Resolución 2310 de 1989. referente a procesamiento, composición, requisitos, transporte y comercialización de los Derivados Lácteos. Disponible en www.invima.gov.co. Consultado septiembre 2011.


El autor, Revilla et al. (1976), presenta la metodología a través del desarrollo de un ejercicio:

Ejemplo.

¿Cuánta crema con 40%MG y leche en polvo con 97%SNG, azúcar de caña, yema de huevo en polvo, estabilizador y agua; se necesitará para fabricar 450 libras de mezcla con 10% de MG, 11% de SNG, 14% de azúcar, 0.5% de yema de huevo en polvo, y 0.5% de estabilizador?.

Para desarrollar el cálculo correspondiente es necesario seguir con el siguiente procedimiento:

1 Realizar una lista con los ingredientes, composición y número de libras necesitadas de cada constituyente y de la composición de la mezcla solicitada:

Ingredientes disponibles

Ingredientes SNG en % MG en % ST en %

crema 30 6.24

leche en polvo 97 97

azúcar 100

huevo en polvo

62.5 94

estabilizador 90

composición de la mezcla simple para helado

Componente proporción en %

proporción en peso

Grasa 10 % de 450lb 45 lb

SNG 11% de 450lb 49.5 lb

Azúcar 14% de 450lb 63 lb

Huevo en polvo 0.5% de 450lb 2.25 lb

Estabilizador 0.5% de 450lb 2.25 lb

2. Diseñar una hoja de verificación y colocar el porcentaje y peso de cada constituyente deseado a medida que el ejercicio vaya avanzando.


Hoja de verificación de la composición de la mezcla

Ingredientes peso MG SNG ST azúcar Huevo en polvo estabilizante

crema 30% 145.05 43.51 9.05 52.56

leche en polvo 41.70 40.45 40.45

azúcar 63.00 63.0 63.0

huevo en polvo 2.39 1.49 2.25 2.25

estabilizador 2.50 2.25 2.25

agua 195.38

Total libras 450 45.00 49.50 160.51 63.0 2.25 2.25

%calculado 10 11 35.67 14 0.5 0.5

peso deseado 450 45.00 49.50 160.51 63.0 2.25 2.25

%calculado 10 11 35.67 14 0.5 0.5

3. Calcular la formulación de los ingredientes en la mezcla que substituyen un solo constituyente: en este caso; el azúcar y el estabilizador. (Se toma base de cálculo de 100lb)

31. Estabilizador

100 → 90

X ← 2.25

X = 2.50lb

3.2 Azúcar

Para el azúcar se toma como peso el % solicitado = 450 * 14% = 63lb

4. Calcular la cantidad de los ingredientes que substituyen más de un constituyente de la mezcla.

En este caso el huevo en polvo aporta emulsificante y MG.

Entonces el peso de yema de huevo en polvo es:

Lb yema de huevo = 2.25/94 * 100 = 2.39lb

Ahora que la yema de huevo aporta MG; entonces:

Lb de grasa = 2.39 * 62.5 = 1.49lb de grasa


Esta cantidad de grasa que aporta se substituye del total de MG de la mezcla (45lb):

= 45lb - 1.49lb = 43.51lb. de MG que se obtendrán de la crema que es el otro ingrediente que aporta MG.

No olvidar que la crema es del 30%; entonces,

Lb crema 30% = 43.5/30 * 100 = 145.03lb

Ahora que la crema también aporta SNG entonces: 145.03lb * 6.24% = 9.05lb de SNG

Faltaría encontrar la MG que es aportada por la leche en polvo:

49.5lb – 9.05lb = 40.45lb SNG aportados por la leche en polvo.

lb de leche en polvo en la mezcla: 40.45/97 * 100 = 41.70 lb de leche en polvo.

Para calcular finalmente la cantidad de agua en la mezcla: Restamos de 450lbs que es el total de la mezcla, el peso de los constituyentes:

450 – (2.5 – 2.39 – 63 – 145.05 – 41.7) = 195.38lb de agua.

45.1 Cálculo mezcla simple para helados

Para el cálculo de estas mezclas; el autor propone resolverlas por el método planteamiento de ecuaciones algebraicas o con la utilización de algunas formulas desarrolladas para tal fin. Al igual que para mezclas simples se propone seguir con una metodología que facilitará el cálculo de la formulación para la mezcla compleja.

1. Enumerar los ingredientes de los que se dispone y la cantidad de cada constituyente en la mezcla.


3. Calcular la formulación de los ingredientes en la mezcla que substituyen un solo constituyente: (Se toma base de cálculo de 100lb)

4. Calcular cantidad e leche en polvo o leche condensada mediante las fórmulas I y II que se presentarán más adelante

5. Calcular la cantidad de azúcar necesaria


6. Calcular la cantidad de crema o mantequilla utilizando la fórmula III que se presenta más adelante

7. Calcular la cantidad de leche entera o descremada necesaria

8. Sumar los datos obtenidos en la tabla de verificación y revisar los cómputos finales de acuerdo la información inicial y a los que se fueron encontrando.

9. Revisar y comparar los pesos y porcentajes obtenidos con los deseados en la mezcla

10. Calcular el costo de la mezcla si se solicita.

*Formulas para calcular mezclas complejas:

Formula I.

Se utiliza para encontrar las libras de leche en polvo descremada o leche descremada condensada cuando se está utilizando leche entera o leche descremada fresca.

Las libras de suero de mezcla son iguales a las libras de mezcla menos el total de la suma de libras de grasa, estabilizante (gelatina), huevos y fuente de azúcar. El suero corresponde a SNG + agua.

Formula II.

Sirve para calcular las libras de leche entera condensada o leche descremada condensada cuando se está utilizando leche entera o leche descremada fresca.

Formula III.


Se utiliza para encontrar la cantidad de crema o mantequilla necesaria cuando se utiliza leche entera fresca.

La usabilidad de las formulas anteriores se muestra con un ejercicio:

Ejemplo:

Calcule la cantidad de ingredientes necesitados para hacer 200lb de mezcla de 14% de grasa, 9% de SNG, 13% de azúcar, 0.5% de estabilizador. Los ingredientes disponibles son: crema del 40% de grasa, leche de 4% de grasa, leche condensada del 27% de SNG y 27% de sólidos totales, caña de azúcar y estabilizador.

En el ejercicio planteado se evidencia que se trata de una mezcla compleja ya que los SNG son obtenidos de tres fuentes: leche descremada, leche condensada y crema.

Siguiendo la metodología recomendada:

1 Realizar una lista con los ingredientes, composición y número de libras necesitadas de cada constituyente y de la composición de la mezcla solicitada:

Ingredientes disponibles para la mezcla

Ingredientes SNG en % MG en % ST en %

crema 5.35 40

Leche condensada descremada 27 27

leche entera 8.70 4

azúcar de caña 100

estabilizador 90


composición de la mezcla simple para helado

Componente proporción en %

proporción en peso

Grasa 14% de 200lb 28lb

SNG 9% de 200lb 18lb

Azúcar 13% de 200lb 26lb

Huevo en polvo

Estabilizador 0.5% de 200lb 1lb



Ingredientes peso MG SNG azúcar estabilizante ST

crema 61.63 24.65 3.30 27.95

Leche condensada descremada 27.56 7.44 7.44

leche entera 83.4 3.35 7.36 10.71

azúcar de caña 26.0 26 26.0


Total libras 200.00 28.00 18.10 26 1.0 73.10

%calculado 14 9.05 13 0.50 36.50

peso deseado 200.00 23.0 18.0 26 1.0 73.10

%calculado 14.0 9.0 13 0.50 36.50

3. Cálculo de peso del estabilizante y azúcar:

*El estabilizador tiene una sola fuente y contiene el 90% de ST. La cantidad que se necesita es de una lb. Y CON EL 90%ST entonces:

Estabilizador: 1.0/90 = 1.11lb. De ingrediente. (Colocar en la tabla de verificación en la columna de peso).

*El azúcar de caña es fuente única de este ingrediente.

Para calcular la cantidad de azúcar se divide las libras de azúcar que le falta entre el por ciento de azúcar en azúcar comercial.

Cantidad de azúcar: 26lb porque se considera el 100% de ST.


4. Para encontrar la cantidad de leche descremada condensada necesaria en la formulación se utiliza la formula I.

Información necesaria para reemplazar en la formula:

*Libras de SNG: 18lb

*Libras de suero de mezcla:

Libras de suero de mezcla = 200lb – 28lb de grasa – 1.11 lb de estabilizador – 26lb de azúcar =

Libras de suero de mezcla = 144.89lb

*Libras de SNG en 1lb de leche descremada condensada es igual a:

1lb *27% = 0.27lbSNG

*Libras de SNG

Reemplazando esta información en la fórmula se tiene:

(Ingresa a la columna de pesos en la tabla de

verificación)

Calculamos las lb de SNG y de ST que aportan la leche condensada descremada:

*libras SNG = 27.56 * 27% = 7.44lb

*libras de ST = 27.56 * 27% = 7.44lb

5. Cálculo de la cantidad de crema: Para esto se utiliza la formula número III.


Información necesaria para reemplazar en la formula:

*libras de grasa necesarias = 28 lb

*lb de leche y crema = 200 – 1.11lb estabilizador – 27.56lb leche en polvo descremada – 26.0lb de azúcar.

*lb de leche y crema = 145.33lb

*lb de grasa en una lb de crema del 40% = 0.40lb

*lb de grasa en 1lb de leche del 4% = 0.04lb

Reemplazando esta información en la fórmula se tiene:

= 61.63lbde crema del 40% necesarias en la mezcla

*cálculo de de las lbs. de SNG y ST aportados por la 61.63lb de crema:

Lb de grasa = 61.63 *40% = 24.65lb

Lb de SNG = 61.63 * 5.35% = 3.3lb

Lb de ST = 24.65 + 3.3 = 27.95lb

6. Cálculo de las lbs de leche que son encontradas por sustracción:

Lb de leche y crema = 145.33lb

Lb de crema = 61.63lb

Lb de leche = 145.33lb - 61.63lb

Lb de leche = 83.70lb

Cálculo de de las lbs. de grasa, SNG y ST aportados por la 83.70lb de leche:

Lb de grasa = 83.70 *4% = 3.35lb


Lb de SNG = 83.70 * 8.79% = 7.36lb

Lb de ST = 83.70 + 7.36% = 10.71lb

7. Cálculo del porcentaje de ST de 200lb de mezcla:

73.10lb de ST / 200lb de mezcla * 100 = 36.55%

Otra forma de calcular las formulaciones de las mezclas es por el método algebraico con el planteamiento de ecuaciones. Revilla et al. (1976).

A continuación se desarrolla el mismo ejercicio planteado por el método algebraico:

Retomando el ejercicio:

Calcule la cantidad de ingredientes necesitados para hacer 200lb de mezcla de 14% de grasa, 9% de SNG, 13% de azúcar, 0.5% de estabilizador. Los ingredientes disponibles son: crema del 40% de grasa, leche de 4% de grasa, leche condensada del 27% de SNG y 27% de sólidos totales, caña de azúcar y estabilizador.

Procedimiento:

1. Calcular los ingredientes que son fuente única como son el estabilizador y el azúcar; para los cuales se tomas los cálculos efectuados en el ejercicio con la aplicación de formulas:

*Estabilizador: 1.11lb

*Azúcar: 26lb

2. Para encontrar las libras necesitadas de os otros ingredientes se formulan ecuaciones algebraicas de tres incógnitas:

Planteamiento de ecuaciones:

(1)


(2)

(3)

3. Despejar una de las incógnitas de las ecuaciones anteriores. En este caso se toma (2) y (3).

(2)

(3)

Se despeja z:

Se multiplica por -1 para convertirlos a positivos:

Entonces queda:

(1)

Para despejar Y, se multiplica a ecuación (4) por 40 y la ecuación (1) por 21.65:

(1)

Calculo de la cantidad de grasa, SNG y ST aportados por la leche:

Lb de grasa = 84.29 *4% = 3.37lb


Lb de SNG = 84.29 * 8.79% = 7.41lb

Lb de ST = 84.29 + 7.36% = 10.78lb

3. Encontrar el valor de y:

Se despeja de la ecuación (1):

(1)

Calculo de la cantidad de grasa, SNG y ST aportados por la crema:

Lb de grasa = 61.57 *40% = 24.63lb

Lb de SNG = 61.57 * 5.35% = 3.29lb

Lb de ST = 24.63 + 3.29% = 27.92lb

4. Encontrar el valor de z:

Estas lb de leche condensada descremada aportan SNG:

5. diligenciar la hoja de verificación de composición de la mezcla con la información obtenida:


Ingredientes peso MG SNG azúcar estabilizante ST

crema 61.57 24.63 3.29 27.92

Leche condensada descremada 27.03 7.30 7.30

leche entera 83.29 3.37 7.41 10.78

azúcar de caña 26.0 26 26.0



Total libras 200.00 28.00 18.00 26 1.0 73.00

%calculado 14 9.00 13 0.50 36.50

peso deseado 200.00 28.0 18.0 26 1.0 73.00

%calculado 14.0 9.0 13 0.50 36.50


Actividades de autoevaluación de la unidad III.

Para fortalecer el proceso de aprendizaje de la unidad se sugieren las siguientes actividades.

Actividades de auto evaluación Unidad tres

Actividades

Productos

para

entregar

Actividades

Fecha de

entrega

Fase de

Aprendizaje

1.

Mapa conceptual

Desarrolle un mapa conceptual acerca de los contenidos de la unidad II.

De acuerdo a la agenda establecida para el periodo académico

Reconocimiento

2.

Diagrama de flujo

Desarrolle diagrama de flujo que muestre el proceso estandarizado del producto con todos características que lo identifiquen. Tomando como referencia los procesos de transformación para la fabricación de productos revisados en la unidad III. Indicando además las razones ó los efectos según el caso de los cambios bioquímicos y fisicoquímicos que se suceden en las etapas del proceso.


Profundización

3. Componente practico y guía de trabajo colaborativo

1. Realice los eventos prácticos propuestos y desarrolle informe correspondiente.

2. Desarrolle la guía propuesta para la unidad que plantea la estandarización de


Transferencia


producto (s) lácteo (s) relacionado con la temática de la unidad.

Así también se propone un formato sencillo de auto evaluación que le permitirá al estudiante identificar las fortalezas y debilidades que se presentaron en el estudio de la unidad.

Formato de Auto evaluación.

Apreciado estudiante. Una vez que ha concluida la revisión de los contenidos de la

unidad y desarrollado las actividades propuestas. Responda de manera clara, concreta y

sincera, las preguntas formuladas a continuación pues se consideran un insumo

importante para diseñar un plan de mejoramiento que permita superar posibles

dificultades ó confirmar logros alcanzados.

1. ¿Los conocimientos nuevos construidos fueron?

2. ¿En cuanto a los conocimientos adquiridos, cree que tienen aplicabilidad en el

contexto? ¿Por qué?

3. Mencione las conclusiones que Usted considera más importantes.

4. ¿De los contenidos de la unidad y las actividades propuestas cual (es) llamaron más

su atención?

5. ¿De los contenidos de la unidad y las actividades propuestas en cual (es) se tuvo

cierto grado de dificultad? ¿Por qué?

6. ¿En qué aspectos cree que puede mejorar para obtener mejores resultados?


Bibliografía Unidad III.

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1.Unidad Tres Procesos Lacteos

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