TECNOLOGÍA DEL

DULCE DE LECHE Dr. Álvaro González

Departamento de Ciencia y Tecnología de la Leche Orientado 2014

Resumen

Definiciones

Composición

Ingredientes

Etapas del Proceso

Sistemas de producción

Defectos y Alteraciones

Definiciones según RBN 315/94

DULCE DE LECHE

Es el producto obtenido por concentración de la

leche, adicionada de sacarosa hasta un máximo de

30% y agregado o no de almidón y aditivos

autorizados en la lista positiva correspondiente, con

un contenido de agua entre 28-31%.

Composición

70%

Ingredientes

Obligatorios Leche Azúcar (sacarosa) Bicarbonato

Opcionales Crema de leche Sólidos de origen láctico Mono y disacáridos que sustituyan a la sacarosa Almidón o fécula de maíz Cacao, chocolate, coco, almendras, maní, frutas secas,

cereales, etc. Aditivos y coadyuvantes

Leche

Puede ser fluida o en polvo reconstituida

Entera, parcialmente descremada o descremada

Para leche entera se estandariza al 3,2%

Acidez es un requisito importante para una buena elaboración del dulce de

leche y es necesario tomar en cuenta que su valor se ve incrementado por la

disminución del volumen de agua durante la concentración del producto

Azúcar: Sacarosa

se refiere a azúcar de caña

Tiene un papel clave en la determinación del color final, consistencia y cristalización.

Es el agente regulador de la presión osmótica

Porcentaje de sacarosa determinado por: grado de concentración del dulce de leche

materia grasa de la leche

almacenamiento del dulce de leche

A veces parte se sustituye por glucosa

Se utilizan 20 kg cada 100L Leche

Azúcar: Jarabe de Glucosa

Derivado vegetal, fácilmente digestible

Poder edulcorante es inferior al de la sacarosa

Se puede sustituir hasta un 30% de la sacarosa

Agrega brillo al producto

Ayuda en parte a disimular la velocidad de

cristalización.

Es económico

Bicarbonato de sodio

Se utiliza como neutralizante

Durante el proceso de elaboración el producto va evaporando humedad, el ácido láctico se va concentrando

La acidez aumenta, lo que puede producir:

◦ Sinéresis

◦ Dulce de leche con textura arenosa

◦ Una acidez excesiva impide el color característico

Un exceso, provocará coloración demasiado oscura, afectará al sabor y en menor medida la textura y consistencia (harinoso y gomoso)

Bicarbonato de sodio

La acidez se debe reducir al menos hasta 13°D

En una leche que fue neutralizada de 18ºD a 13ºD,

el producto final tendrá una acidez que oscila de

20ºD a 24ºD

Pero si se parte de 18ºD (sin neutralizar) se llegará

fácilmente a una acidez por encima de los 30ºD

que precipitará la caseína

Cómo neutralizamos?

1°D= 1mg de ácido láctico en 10mL leche

Acidez inicial: 18°D

Acidez final: 13°D

5°D= 5 mg de ácido láctico en 10mL leche

Suponiendo que tenemos paila de100L leche:

50g de ácido láctico en 100L

D= 5°D

Cómo neutralizamos?

1mol ác. láctico_____1mol Bicarbonato

90 g ác. láctico_____ 84g Bicarbonato

Entonces para los 100L de leche,

90g ác. láctico_____ 84g Bicarbonato

50g ác. láctico_____ X g Bicarbonato

X= 46,6 g Bicarbonato

ADITIVOS

Aromatizantes: Vainilla

Derivados de la vainilla:

◦ Naturales (vaina de vainillas, enteras o molidas)

◦ polvo artificial de etil-vainillina

La dosificación se ajusta después de algunos

ensayos organolépticos

Su agregado debe hacerse sobre el enfriamiento

(aprox. 65°C)

Conservante: Sorbato de potasio INS 202

Dulce de leche posee alta presión osmótica

Inhibe crecimiento de bacterias

Permite crecimiento de Hongos y levaduras

Sorbato de potasio se utiliza como antimicótico

Límite: 0,2% m/m producto terminado

Emulsificante: Monoestearato de glicerilo

Emulsionante aniónico del tipo aceite en agua

Absorbe hasta diez veces su peso en agua, dando

lugar a emulsiones perfectamente estables

Se dispersa en caliente

Mantienen la emulsión en los productos lácteos

Antiespumante

Controla la ebullición que provoca derrames en

sistema de paila abierta

Máx. 1% volumen inicial

Almidón de Maíz

Aumenta el rendimiento final debido a su

capacidad higroscópica a altas temperaturas

Se agrega al final de la elaboración

Máx. 0,5% m/m peso leche inicial (RBN

315/94_16.2.22)

Almidón de Maíz

Desde un punto de vista Reológico:

Consistencia: cremosa o pastosa, intermedio entre una solución concentrada y un gel, dependiendo del tipo y el contenido de sólidos (Pauletti et al, 1990;.. Navarro et al, 1999).

características típicas del producto: de color marrón (castaño acaramelado), de textura cremosa y agradable aroma a caramelo.

¿Cómo surge el color y sabor

característico del Dulce de leche?

Dulce de leche

Caramelización

Reacciones de Maillard

Reacciones de pardeamiento no enzimático

Repaso: Carbohidratos

Azúcar No Reductor

Azúcar Reductor

CH reductor: Aquellos

azúcares que poseen su

grupo carbonilo (grupo

funcional) intacto, y que a

través del mismo pueden

reaccionar como reductores

con otras moléculas.

Los azúcares reductores

provocan la alteración de las

proteínas mediante la

reacción de glucosilación no

enzimática también

denominada reacción de

Maillard o glicación.

Reacciones de pardeamiento no

enzimático

Caramelización

Ocurre cuando los azúcares se calientan por

encima de su punto de fusión dando lugar a la

aparición de reacciones de enolización,

deshidratación y fragmentación, que provocan la

formación de derivados furánicos que forman

pigmentos macromoleculares oscuros.

Si se trata de disacáridos debe existir una hidrólisis

previa.

Se efectúa tanto a pH ácidos como alcalinos

Caramelización

Bicarbonato ayuda a la formación de los

compuestos de color pardo y aroma típico a

caramelo ya que genera, en un principio,

condiciones básicas en el medio.

REACCIONES DE MAILLARD

Reacciones de Maillard

Se da entre los azùcares reductores de la leche

(lactosa) y los aminoácidos provenientes de las

proteínas de la leche

Reacciones de Maillard

Son las responsables del color característico del dulce de leche

la función aldehído de los azúcares reacciona con diversas sustancias nitrogenadas (amoníaco, aminas, aminoácidos).

Esta reacción puede verificarse entre la lactosa y las proteínas de la leche. Cuando se calienta la leche, manteniendo la temperatura durante un cierto tiempo, y como consecuencia de un conjunto de reacciones no muy bien conocidas, agrupadas genéricamente bajo el nombre de:

“Reacción de Maillard”, se forman algunos compuestos pigmentados que oscurecen el medio.

Reacciones de Maillard

Se desarrolla en 3 etapas:

1. No hay color-No hay absorción de la luz (Temp. <100º C)

a) Condensación grupo amino-azúcar

b) Rearreglo de Amadori

2. Sin color o amarillo-Fuerte absorción de luz UV cercana

a) Deshidratación de los azúcares

b) Fragmentación de los azúcares

c) Degradación de aminoácidos (formación de reductonas)

3. Altamente coloreado: Degradación de Strecker

a) Polimerización del amino-aldehído

Los azúcares reductores se combinan con los

aminoácidos, péptidos y proteínas para dar una

glicosil-amina-N-sustituída

Bloqueo de los aminoácidos por los azúcares

La formación de glicosamina es reversible

El enlace no puede romperse enzimáticamente

Reacciones de Maillard

Rearreglo de Amadori

Isomerización de las aldosilaminas

Reacciones de Maillard: Factores que

la afectan

pH

Temperatura y Tiempo

Aw

Peso molecular azúcar

Proteínas y/o aminoácidos

Inconvenientes de la Reacciones de

Maillard

desde el pto. de vista nutricional:

Tiene lugar selectivamente sobre los

aminoácidos básicos – lisina, arginina, histidina

En condiciones experimentales, algunos de sus

productos tienen propiedades tóxicas y

antienzimáticas

Etapas del proceso

Sistemas de Producción

Clasificación:

Sistema simple en paila

Sistema combinado (evaporadores continuos y

paila)

Sistema continuo

Sistema Simple en Paila

Dentro de la fabricación de dulces en pailas, existe

una serie de variante operatorias que deberán

manejarse estando siempre atento a las

consecuencias que cada una de ellas provocarán al

producto terminado

La preparación de la mezcla podrá realizarse

dentro de la misma paila

El programa debe responder al siguiente

diagrama de flujo:

Diagrama de flujo sistema en paila

Estandarización de la leche

Preparado de la mezcla

Concentración en paila

Agregado de jarabe de glucosa

Enfriamiento

Homogeneización

Envasado

Vainilla + conservantes

Cómo medimos el punto del dulce

de leche?

Mide la concentración de sólidos en

una solución (Grados Brix)

Sistema simple en paila

Sin pre-concentración de leche

A toda la leche se le agrega el azúcar y se concentra

hasta los 50 a 55º Brix

Finalmente se calienta hasta llevar a la concentración

de 68º Brix

En el caso de dulce de leche repostero los ingredientes

se concentran en la paila hasta los 72º Brix

Sistema Simple en Paila

Componentes de la paila

Sistema Combinado

Esta forma de elaboración constituye un interesante avance de la tecnología de fabricación

De esta, manera se concentra la mezcla logrando un mejor aprovechamiento energético a través de los evaporadores continuos que trabajan herméticamente y bajo condiciones de vacío.

Estas condiciones de trabajo no logran únicamente, un ahorro general en energía, tiempo y mano de obra sino que también inciden sobre las características finales del productos

Sistema Combinado

En este método primero se concentran la leche y el

azúcar al vacío hasta unos 45 a 50ºBrix

Luego se pasa a una paila donde se agrega el

bicarbonato y se lleva hasta los 68ºBrix

Diagrama de flujo sistema

combinado Estandarización de la leche

Preparado de la mezcla

Concentración a través de evaporadores

Terminación en paila

Enfriamiento

Homogeneización

Envasado

Vainilla + conservantes

Sistema Combinado

Sistema Combinado

El evaporador de doble o triple efecto recibe,

desde los tanques de disolución de mezclas, la

leche con el total de azúcar y el % de fécula de

maíz

Sistema Continuo

Mediante este sistema la materia prima se va

transformando (evaporando) continuamente hasta

obtener un producto semejante al elaborado por

el método tradicional de pailas.

Ventajas respecto al sistema convencional:

◦ Se logra un mejor aprovechamiento energético

◦ Menores costos de mano de obra

◦ Mayor posibilidad de estandarizar la producción

◦ Posibilidad de trabajar grandes volúmenes

◦ Menor necesidad de espacio

◦ Menor costo de mantenimiento

Diagrama de flujo sistema continuo

Estandarización de la leche

Preparado de la mezcla

Coloreado

Concentración

Enfriamiento

Homogeneización

Envasado

Vainilla + conservantes

Sistema Continuo

Envasado

El dulce de leche por razones tecnológicas e

higiénicas debe ser envasado en caliente (50-

55ºC), en recipientes de vidrio hojalata estañada,

materiales plásticos y otros permitidos

Envases

Defectos y alteraciones

Defectos

Defectos de apariencia

Defectos de textura

Defectos de sabor

El mayor problema que presenta como anomalía de

producto es la sobre-estructuración de la lactosa y su

consecuente cristalización como lactosa

monohidratada.

1. Defectos de apariencia

Presencia de Sinéresis

Color extremadamente oscuro

Dulce de leche gomoso

Color

Brillo

Defectos de apariencia:

Presencia de Sinéresis

Producida por la excesiva humedad del dulce

(encima de 35%) o por acción de la excesiva

acidez del medio, fenómeno motivado

principalmente por el uso de leches contaminadas

con bacterias proteolíticas

Defectos de apariencia:

Color extremadamente Oscuro

Motivado por un exceso del tiempo de cocción,

exceso de glucosa en el dulce, falta de presión de

vapor durante el procesamiento, caramelización

inadecuada de los azúcares y también por el uso

de leches con acidez muy baja.

Defectos de apariencia:

Dulce de Leche Gomoso

Defecto que se produce a causa de la utilización de

leches con un porcentaje de acidez láctica

demasiado bajo, lo que puede ser natural o

adquirido por medio de un exceso de neutralizante.

Defectos de textura

Producto poco consistente: alto contenido de agua

aparece como consecuencia de buscar altos

rendimientos.

Producto muy consistente: elevada concentración de

sólidos lácteos, uso inadecuado de espesantes.

Producto ligoso: alta concentración de glucosa,

balance inapropiado de sólidos.

Defectos de textura:

Cristalización de la sacarosa

Defecto conocido como azucaramiento del dulce de leche y motivado principalmente por las siguientes causas:

◦ Superficie de evaporación amplia y mal protegida

◦ Ausencia de glucosa

◦ Excesiva cantidad de sacarosa

◦ Almacenaje prolongado

◦ Almacenaje a bajas temperaturas

De resultar imprescindible almacenar el producto a temperaturas por debajo de 10°C, resulta recomendable elaborar el dulce de leche con una proporción de humedad mayor a lo normal (más del 50%) completando su concentración previamente a su comercialización.

Los cristales de lactosa son de tamaño

relativamente grandes y translúcidos

El defecto es perceptible al paladar cuando los

cristales alcanzan un tamaño considerable.

Lograr el menor tamaño posible de cristal será

fundamental para mantener la calidad y prolongar

la conservación del producto

Defectos de textura: Cristalización de la lactosa

Defectos de textura:

Cristalización de la lactosa

A 55ºC el dulce presenta una solución de lactosa en

su punto de saturación.

Durante el enfriamiento la sobresaturación aumenta

y con el tiempo el azúcar cristalizará.

Salubilidad de la lactosa y sacarosa en 100 grs. de agua.

Temperatura (°C) 0 10 20 30 50

Sacarosa 179,5 190,5 203,9 219,5 260,4

Lactosa 11,9 15,1 19,2 24,8 43,7

Defectos de textura:

Cristalización de la lactosa

El perfil de temperaturas seguido durante el

enfriamiento influye sobre el tamaño de los

cristales.

Mientras más lento es el enfriamiento más grandes

son los cristales.

La velocidad de cristalización aumenta a medida

que la temperatura desciende.

Soluciones para el problema de

cristalización

Cristalización forzada

Consiste en inocular el producto con microcristales de lactosa hasta un punto adecuado de la zona intermedia de saturación, siguiendo una intensa agitación para que la cristalización sea de en el menor plazo posible, originándose como consecuencia un gran número de cristales de lactosa de tamaño y formas uniformes

Es necesario determinar una temperatura adecuada de inoculación, enfriado previamente el producto mediante una agitación energética e intensa

Soluciones para el problema de

cristalización

Hidrólisis enzimática

Se aprovecha la capacidad de la lactasa para

disminuir el efecto nocivo de la cristalización

excesiva de la lactosa sobre la estabilidad

organoléptica del producto.

Constituye uno de los métodos más efectivos

La leche puede ser hidrolizada en frío o en

caliente.

Defecto de textura:

Presencia de Grumos

Generalmente blandos y elásticos: debido a una

precipitación de la caseína provocada por excesiva

acidez y también por la detención de la agitación

o del procesamiento en sí.

La presencia de estas alteraciones obligan muchas

veces al fabricante a filtrar o tamizar el producto

final operación que representa elevada disminución

de los rendimientos.

Defectos de Sabor

Muy Dulce: desbalance en la formulación

Quemado: distribución despareja del calor por falta de

agitación durante el proceso de elaboración

Leche en polvo: uso de leche en polvo reconstituída como

materia prima

Aromatizante: Producto muy aromatizado desbalance en

la formulación

Agresividad residual: exceso de vainilla y falta de m.

grasa

Alteraciones: Fermentación

La presencia de levaduras se pone de manifiesto en aquellos dulces de leche que no han sido esterilizados en envases de cierre hermético.

Esta alteración se produce a causa del ataque de las levaduras a la lactosa, que como consecuencia se degrada con formulación de alcohol etílico, anhidrido carbónico y otras sustancias secundarias que le confieren sabores y olores desagradables al producto.

DUDAS?

Bibliografía

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• Mc Gee, H. (2004) On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen. Scribner, NY.

• La Serenísima. Ayudando a Conocer EL MUNDO DE LA LECHE.