Elaboración de yogurt

ELABORACIÓN DE YOGURT

I. OBJETIVO

Describir el papel de los ingredientes de la leche en términos de su contribución a los atributos sensoriales (color, flavor, textura, etc.)del producto final.

II. MARCO TEÓRICO

2.1. definiciones

2.1.1. Por el método de elaboración

a. Yogur aflanado Conocido también como yogur aflanado o cuajado, es el yogur con apariencia de flan que posee una consistencia firme, gelificada, que deja una superficie limpia al cortarlo, puede contener colorantes edulcorantes y saborizantes que se añaden antes de la inoculación; en este tipo de yogur, la fermentación se realiza luego del envasado en el recipiente de venta al consumidor. Se elabora con leche cuyo contenido de sólidos totales es de 15 a 16%.

b. Yogur batidoEs un producto de consistencia suave, espesa y suficientemente viscosa para mantener en suspensión la fruta durante la vida útil del producto. Luego de la fermentación en grandes tanques se proceden a romper el coagulo mediante el batido. Se le adiciona fruta jarabeada, edulcorante y colorante y finalmente se procede al envasado. Se elabora con leche con un contenido de sólidos totales de hasta 14%.

c. Yogur coladoSe prepara eliminando parte del suero del yogur, bien comprimiéndolo en bolsa o mediante una separadora centrifuga. Típicamente el yogur colado contiene en forma aproximada un 25% de sólidos totales y un 10% de grasa; se le conoce también como yogur estilo griego.

d. Yogur bebibleLlamado también yogur liquido, es una bebida fluida, de baja densidad que se prepara mezclando yogur con zumo de fruta y/o saborizante y azúcar. Resulta claramente refrescante y suele contener muy poca grasa.Luego de la fermentación se rompe el coagulo batiéndolo y se añade zumo de fruta o saborizante, azúcar y un estabilizador, seguidamente se pasteuriza y envasa. Se elabora con leche con un contenido de sólidos totales de hasta 12.5%.

2.1.2. Por el sabor

a. yogur naturalEs aquel que no tiene adición de azúcar, fruta, saborizante y colorante, permitiéndose solo la adición de estabilizantes y conservadores.

b. yogur saborizado o aromatizadoEs aquel que tiene saborizantes naturales y/o artificiales y otros aditivos permitidos por la autoridad sanitaria.

c. yogur frutadoEs aquel que tiene el agregado de fruta jarabeada, ya sea en trozos o en forma de pulpa y/o zumo.

2.1.3. Por el contenido de grasa

a. yogur enteroEs aquel que se prepara con leche en el cual el contenido en

grasa es igual o más del 3%-

b. yogur semidescremadoEs el que se prepara con leche cuyo contenido de grasa se encuentra entre1 y 2.9%.

c. yogur descremadoEs el yogur que se prepara con leche con un contenido de grasa menor al1%.

2.2. Yogures y leches fermentadas

Todas las leches fermentadas tienen una característica común, la de obtenerse por la multiplicación de bacterias lácticas en una preparación de leche. El ácido láctico que producen coagula o espesa la leche, confiriéndole un sabor ácido más o menos pronunciado.

Las características propias de las diferentes leches fermentadas se deben a la variación particular de ciertos factores, como la composición de la leche, la temperatura de incubación o la flora láctica.La fermentación de la leche por las bacterias lácticas da como resultado la modificación de los componentes normales de la leche, así la lactosa se transforma parcialmente en ácido láctico o, en ciertas leches, en alcohol etílico. Los prótidos sufren un comienzo de peptonización que mejora su digestibilidad y, en ocasiones, la leche se carga de CO2 y se vuelve espumosa.El yogur es la leche fermentada más conocida por lo que en este apartado se estudiará con mayor atención.

Existe una gran variabilidad de tipos de yogur en función de su consistencia (coagulados, líquidos, mousse), composición (desnatados, semidesnatados, normales, enriquecidos) o sabor (natural, con azúcar, con sabores, con fruta, etc.).

Descripción general del proceso productivo del Yogur

Se entiende por «yogur» o «yoghourt» el producto de leche coagulada obtenida por fermentación láctica mediante la acción de «Lactobacillus bulgaricus» y «Streptococcus thermophilus» a partir de leche pasterizada, leche concentrada pasterizada, leche total o parcialmente desnatada pasterizada, leche concentrada pasterizada total o parcialmente desnatada, con o sin adición de nata pasterizada, leche en polvo entera, semidesnatada o desnatada, suero en polvo, proteínas de leche y/u otros productos procedentes del fraccionamiento de la leche.(RD 179/2003)

El yogur puede prepararse con leche de cabra, de oveja y de burra aunque el más extendido es el fabricado con leche de vaca.

Para la fabricación de yogur se parte de leche estandarizada en su contenido graso y pasterizada para evitar contaminaciones microbianas no deseadas.

En primer lugar se procede a la fermentación de la leche mediante la inoculación del cultivo bacteriano y posterior incubación de la leche a la temperatura adecuada. En función del tipo de yogur elaborado la incubación se puede realizar en el mismo envase en el que se comercializa el yogur o en tanques para su envasado posterior. La fermentación se detiene mediante refrigeración.

La consistencia del yogur depende de la proporción del extracto seco magro (caseína) de la leche, de tal forma que en ocasiones, en la elaboración de los yogures consistentes debe añadirse leche en polvo desnatada o concentrando. La adición de azúcar y otros complementos (jarabe de frutas, confituras, mermeladas, pulpa de frutas, etc.) puede realizarse directamente al caudal de producto antes del envasado mediante equipos dosificadores o en el tanque de fermentación o de almacenamiento.

Industrias lácteas Elaboración de yogur

A continuación se muestra el diagrama de flujo de la fabricación de yogur:

Diagrama de flujo de elaboración de yogur

Las etapas de acondicionamiento de la leche (desde recepción de la leche cruda hasta pasterización) ya se han comentado anteriormente (2.1. descripción del proceso productivo de la leche de consumo y aromatizadas).

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IncubaciónPreviamente a la etapa de incubación se realiza la siembra de los microorganismos responsable de la fermentación de la leche. La siembra consiste en la inoculación del medio de cultivo en la leche previamente calentada a la temperatura de incubación del cultivoDependiendo del tipo de yogur, la siembra puede efectuarse en régimen de continuidad, dosificando el cultivo directamente en el caudal de leche antes o después del calentamiento (yogur firme o sólido) o de forma discontinua añadiéndolo en el tanque de incubación (yogur líquid) tras la siembra de los fermentos da comienzo la etapa de incubación. En esta etapa los microorganismos fermentativos metabolizan la lactosa produciendo ácido láctico. Este fenómeno hace que el pH descienda produciéndose la coagulación de la caseína. Este proceso tiene lugar en unas condiciones determinadas de temperaturas y tiempo (42º-45ºC durante 2,5–3 horas).Una vez finaliza la coagulación de la caseína, se detiene el proceso haciendo descender la temperatura de forma brusca.La formación del gel de caseína es especialmente sensible a los esfuerzos mecánicos, por lo que la incubación, en el caso del yogur firme, debe realizarse en reposo total.Según el producto a elaborar y el tipo de instalación disponible, la incubación puede realizarse de las siguientes maneras:

Fermentación en los envasesSe utiliza en la fabricación de yogur coagulado o yogur firme, realizándose la fermentación en el propio envase donde se va a comercializar el producto. La siembra de la leche se produce en línea previamente a su envasado y paletizado. Los palets de envases se introducen en las cámaras de incubación calentadas por aire.

Fermentación discontinua en tanquesEs la técnica más eficiente desde el punto de vista productivo y energético. La incubación se realiza en tanques de fermentación y una vez finalizada, el yogur se enfría y se envasa. Se utiliza preferentemente para la fabricación de yogures líquidos, aunque se puede utilizar para yogures coagulados si se le añade a la leche agentes estabilizadores.

Fermentación continuaEste tipo de fermentación requiere de fermentadores especiales que permitan la formación del yogur con un movimiento moderado.La incubación requiere unas condiciones de temperatura (42–45ºC) durante periodos de tiempo que pueden variar entre 2,5 y 3.

RefrigeraciónEl enfriamiento del yogur paraliza las reacciones fermentativas, evitando que el yogur siga acidificándose. Dependiendo del tipo de sistema de incubación utilizado (ver apartado anterior) encontramos dos sistemas de refrigeración principales:

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Túneles de enfriamiento de aire seco, cuando la fermentación se realiza en el propio envase (yogur firme), los palets con los envases se introducen en túneles de enfriamiento por aire seco frío en donde se hace descender la temperatura del producto hasta 15ºC.

Intercambiadores de placas, cuando el enfriamiento se produce tras la fermentación y antes del envasado (yogur líquido) se puede enfriar rápidamente el yogur una vez incubado utilizando cambiadores de placas.

EnvasadoComo se ha comentado anteriormente, el envasado puede realizarse antes o después de la incubación.Se aprovecha esta etapa de envasado para la adición de fruta, sabores y otros ingredientes.

III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

3.1. Materia prima e insumos

Leche fresca de vaca 10litros. Azúcar blanca 1.2kg. Cultivo láctico 10gr. Sorbato de potasio (conservante) 2.5gr. Leche en polvo Saborizantes

3.2. Aparatos y utensilios

Ollas de acero inoxidable 02unid. Cucharones paleta de madera 01unid. Baldes y jarrones medidores 02unid. Balanza de capacidad de 0 – 10kg. 01unid. Tapers capacidad 5Lts. (para incubar) 01unid. Batidora eléctrica 01unid. Incubadora 01unid.

3.3. Material de vidrio y reactivos

Lactodensímetro 01unid. pHmetro 01unid. Vasos de precipitados (50ml.) 03unid. Probeta (100ml.) 02unid. Pipeta (5ml.) 02unid. Matraz Erlenmeyer (50ml.) 01unid. Bureta 01unid. Termómetro 02unid. Agua destilada 500ml. Fenolftaleina 5ml. Hidróxido de sodio 0.1N 15ml.

IV. PROCEDIMIENTO

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Diagrama de flujo

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Recepción y evaluación de la materia prima

Formulación

Pasteurizado

Homogenizado

Estabilizador para yogurt, azúcar, sólidos no grasos

75ºC/20min.

YOGURT BATIDO

Densidad, Ph, contenido graso, % acidez

YOGURT AFLANADO YOGURT BEBIBLE

40ºC – 42ºC

Inoculación con cultivo mixto termofilo

Ajuste de temperatura

2800psia

Envasado

Batido y saborizado o adicionar la fruta del 15 a

18%

Incubación Homogenización

Incubación a 42-45°C hasta llegar a 80°D

Enfriado a 10ºC

Incubación a 42-45°C hasta llegar a 90°DEnvasado

Enfriamiento

Comercialización

Enfriamiento

Estandarización de 2 a 3% del contenido de grasa

Enfriamiento

Comercialización

Envasado

Comercialización

ST=15% ST=14% ST=12.5%%


4.1. Preparación del cultivo liofilizado

Para la preparación del cultivo hay tener presenta la siguiente diagrama de flujo

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Leche fresca

Recepción

1er pasterización

1er enfriamiento

2do pasterización

Inocular

Leche esterilizada

Adición del cultivo

Refrigeración

T° ambiente

2do enfriado T = 4°C

T = (3 – 6 hr)

Congelar


4.2. control de la leche

Para la densidadTomar una muestra de leche en una probeta de 100ml y lecturar la densidad a 20ºC con el lactodensímetro.

Para la acidezCoger un aproximado de 20ml de leche e introducir el electrodo del pHmetro y lecturar a 20ºC.Tomar una muestra de 10ml de leche con una pipeta y vaciarla en un matraz Erlenmeyer, agregar gotas de fenolftaleina y titular con hidróxido de sodio 0.1N, hasta el cambio de color a rosa tenue y lecturar el gasto del hidróxido de sodio y sustituir los datos en:

Acidez =

Acidez expresado en % de acido láctico.

Para la grasaSe determina con el equipo de Gerber

Para los sólidos totalesSe utiliza el siguiente modelo matemático:

%ST = 1.2 + %G +ρ/4 + 0.14

OtrosFiltrar la leche antes de vaciar a la olla.La leche debe tener una acidez inicial de 0.16% y máximo de 0.18% de acido láctico.Calentar la leche y adicionar el azúcar.Filtrar y vaciar en otro recipiente para su pasteurización (75ºC/20min). Agitando constantemente.Adicionar los demás insumos. Enfriar hasta 40ºC.Incubar la leche a 40ºC por tiempo aprox. De 5horas

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V. RESULTADOS

Datos obtenidos del análisis de la lecheDensidad (ρ) = 1.0284 (a 17°C)Grasa (G) = 3.2% Acidez (°D) = 17Sólidos totales (%) = 11.08

5.1. Costos

a. yogur aflanado

Datos:Leche = 1500ml = 1.5 litrosST inicial = 11.08%ST final = 15%°D inicial = 17°D final = 80

Cálculos:Azúcar = 10% leche = 1500 (1.0284)(0.1) = 154.26gr. =0.15426kg.Leche en polvo = (X1 – X2)

1500 100% X1 = 225X1 15%

1500 100% X2 = 166.2X2 11.08%

Por lo tanto leche en polvo = (225- 166.2)(1.0284)=60.47gr.=0.06047kg.

Cuadro 01: cantidad de leche e insumos con respectivo costo.Leche e Insumos

Cantidad (kg.) Costo (S/.)/kg. Costo(S/.)

leche 1.542 1.5 2.25Azúcar 0.15426 2.4 0.34Leche en polvo

0.06047 20 1.21

cultivo 50ml 2.0potes 6 unid. 1.0 6.0Total 11.8

Fuente: elaboración propia.

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b. yogur batido

Datos:Leche = 2500ml = 2.5 litrosST inicial = 11.08%ST final = 14%°D inicial = 17°D final = 80

Cálculos:Por analogía del calculo anterior y se muestra en el cuadro 02.

Cuadro 02: cantidad de leche e insumos con respectivo costo.Leche e Insumos


Leche 2.571 1.5 3.8565Azúcar 0.2571 2.4 0.6170Leche en polvo

0.07507 20 1.50

Cultivo 80ml 2.0Potes 8 unid. 1.0 8.0Total 15.97


c. yogur bebible

Datos:Leche = 2000ml = 2 litrosST inicial = 11.08%ST final = 12.5%°D inicial = 17°D final = 90

Cálculos Por analogía de los cálculos anteriores y se muestra en el cuadro 03.

Cuadro 03: cantidad de leche e insumos con su respectivo costo.Leche e insumos


Leche 2.0568 1.5 3.085Azúcar 0.20568 2.4 0.4936Leche en polvo

0.0284 20 0.568

Cultivo 60ml 2.0Potes 7 unid. 1.0 7.0Total 13.1466


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5.2. control de la acidez (°D) en función del tiempo

Cuadro 04: aumento de la acidez en función de l tiempo.yogur aflanado yogur batido Yogur bebibleTiempo (min.)

Acidez (°D)

Tiempo (min.)

Acidez (°D)

Tiempo (min.)

Acidez (°D)

0 17 0 17 0 1730 28 30 30 30 2560 30 60 30 60 2790 39 90 37 90 35120 49.5 120 47 120 54.5150 79 150 74 150 62


Nota: el incremento de la acidez en función del tiempo se dio a una temperatura constante de 43°C debido a la actividad de las bacterias lactobacillus.

5.3. gráficos En los gráficos siguientes se muestra el incremento de la acidez en función de tiempo y una línea de tendencia con su respectiva ecuación de la curva linealizada.

Grafico 01: muestra el incremento de la acidez de yogur aflanado en función de l tiempo.

VARIACION DE LA ACIDEZ EN FUNCION DEL TIEMPO

y = 0.3652x + 13.024

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 30 60 90 120 150 180

tiempo (min.)

ac

ide

z (

°D)

acidez

Lineal (acidez)

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Grafico 02: muestra el incremento de la acidez de yogur batido en función del tiempo.


y = 0.3267x + 14.667

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 30 60 90 120 150 180

tiempo en (min.)

ac

ide

z e

n (

°D)

acidez

Lineal (acidez)

Grafico 03: muestra el incremento de la acidez de yogur bebible en función del tiempo.


y = 0.3062x + 13.786

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 30 60 90 120 150 180

tiempo en (min.)

ac

ide

z e

n (

°D)

acidez

Lineal (acidez)

VI. DISCUSIÓN

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Del cuadro 04 podemos observa que ninguno de los tipos de yogur alcanzaron su acidez deseado, el primer tipo, yogur aflanado, adquirió una acidez de 79°D faltando solamente un 1°D para poder llegar a su optimo.

De la misma forma podemos ver a para yogur batido que adquirió una acidez de 74°D faltando 6°D para su optimo.

Y finalmente podemos observar para el yogur bebible que adquirió una acidez de 62°D faltando 18°D para su óptimo. De este último podemos decir que ha existido un error en la incubación del cultivo, se agrego a una temperatura superior a 45°C.

de los gráficos mostrados podemos destacar que el primer grafico presenta una mayor pendiente que el segundo y tercero lo cual significa que el aumento de la acidez es mucho mas rápido comparado con los demás tipos de yogur, pero menor valor referido al la intersección. Y el según grafico represente un valor intermedio en la pendiente y la intersección. Finalmente el tercer grafico muestra una pendiente menor que las demás, lo que inca que el aumento de acidez es muy lenta comparada con el el yogur batido y aflanado.

VII. CONCLUSIÓN

La calidad organoléptica del yogur aflanado resulto muy aceptable por los catadores quienes fueron los compañeros. De la misma forma la consistencia fue adecuado y aceptable. En cuanto a la acidez de este yogur no se pudo sentirla.

En cuanto al yogur batido, esta tenía la misma característica que un yogur de gloria.

Y finalmente el yogur bebible ha sido aceptado por la evaluación organoléptica según la docente de práctica y los alumnos.

Los cálculos de precio realizados según materia prima, insumos y envases son rentables para una venta a precio moderada.

De los gráficos concluimos que el yogur aflanado presenta un aumento rápido en la acidez, el yogur batido presenta un aumento regular y el yogur bebible presenta un aumento lento en la acidez.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Alcázar del castillo, jorge. Diccionario técnico de industrias alimentaría. 2a. ed. Cusco, s.e, 2002, p. 654-655.

Pascual Vidal, Andrés. Guía de mejores técnicas disponibles en España del sector lácteo. www. hptt//sector _ lácteo. pdf.

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