Elaboracion de La Mantequilla Ff.imprimir

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL

INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO DE AGROINDUSTRIAS II

“LABORACION DE LA MANTEQUILLA”

PRESENTADO POR:  ROJAS TUNQUE TRIXY LESLY  QUISPE CONDORI JUAN ELVIS  ILLACHURA RODRIGUEZ JOCELYN  MENDIGURE CHAÑI ATILIO

AREQUIPA – PERU .

2016 1

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

RESUMEN En el presente trabajo de elaboración de la mantequilla que es un derivado lácteo, que tiene importancia como alimento por la grasa que contiene, nutricionalmente esta grasa es importante porque transmite las vitaminas liposolubles de la leche como son la Vitamina A, D y E principalmente, para obtener una buena nata de leche se debe realizar las siguientes etapas: normalización , neutralización, pasteurización, maduración con el fin de tener la nata en condiciones óptimas antes de ser utilizada previamente la nata se tuvo que llevar a una temperatura de 8 °C. La mantequilla se elaboró en forma manual con un batido a mano con un palo de madera, con un peso de nata inicial de Crema de Leche (977.94 g) en el cual

hubo pérdidas de peso al momento del batido o otros factores como al momento del envasado que fueron de 108.84 gramos .El proceso de elaboración dura un periodo de tiempo de una hora luego de haber sacado todo el suero durante el batido se pesó la mantequilla obtenida el rendimiento del producto obtenido fue del 58.8 % , seguidamente se prosiguió al envasado, luego el etiquetado el cual debe de cumplir una norma regulado por la Norma General para el Etiquetado de los Alimentos Pre envasados (CODEX STAN 1-1985) y la Norma General para el Uso de Términos Lecheros (CODEX STAN 206-1999)

2

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

ELABORACIÓN DE LA MANTEQUILLA 1. OBJETIVOS: 

Elaborar un producto derivado de grasa de leche.



Estudiar los parámetros mínimos a considerar para elaboración de Mantequilla.



Realizar el balance de materia.

2. MARCO CONCEPTUAL: MANTEQUILLA.La mantequilla es la emulsión de agua en grasa, obtenida como resultado del desuero, lavado y amasado de los conglomerados de glóbulos grasos, que se forman por el batido de la crema de leche y es apta para consumo, con o sin maduración biológica producida por bacterias específicas. La mantequilla posee una densidad de 911 (kg/m3).[ ]Se trata de un alimento muy graso, rico en grasas saturadas, colesterol y calorías, por lo que es recomendable para deportistas o personas que requieran un importante consumo energético. Además no es un alimento que esté reñido, salvo especiales condiciones de salud, con una dieta sana y equilibrada y es muy fácil de digerir a pesar de su contenido graso. Mientras que el nombre manteca se utiliza principalmente en Argentina, Paraguay, Uruguay y en partes de España, en la mayoría de los países hispanohablantes puede tener un significado distinto y suele referirse a la grasa blanca del cerdo. No debe confundirse con la manteca vegetal que no es más que aceite vegetal solidificado tras ser sometido a un proceso de hidrogenación. Se utiliza para la elaboración de margarina y puede ser perjudicial si contiene gran proporción de ácidos grasos trans. (MG. PONCE ROSAS, 2012).

COMPOSICIÓN DE LA MANTEQUILLA Y DE LA MARGARINA (100 GR)

Grasa (g) agua (g) sal (g) Sólidos de la leche (proteínas, lactosa, minerales) ( g) Vit. A Eq retinol (µg) Vit. D (µg)

MANTEQUILLA SALADA 81 16 2.0 0.9

MARGARINA SIN SAL 83 16 1.0

81 16 2.0 0.9

700

720

700

0.5

0.5

8

3

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II Contenido energético (Kcal)

730

750

730

Tabla de Composición de la Mantequilla y Margarina por cada 100 gr. (PORTER, 1975). (MG. PONCE ROSAS, 2012) ALMACENAMIENTO: PORTER (1975), menciona que para almacenarla en grandes cantidades, la mantequilla se empaqueta en bolsas de pergamino que contienen 25 Kg. la mantequilla así empaquetada puede almacenarse a unos -25ºC a -30 ºC durante un año o más sin que se altere su sabor. Para la venta al por menor la mantequilla normalmente se corta en bloques de 227-250 g que se empaqueta con pergamino o con papel impermeabilizado. Los envoltorios de pergamino son los preferidos, tanto por los comerciantes como por el consumidor, debido a que la mantequilla se ve de manera protegida de la luz, la cual origina su enranciamiento y destruye la vitamina A; también evita que se impregne de olores y sabores de otros alimentos. La mantequilla con sal se conserva mejor que la que no tiene sal, y a mantequilla obtenida con nata fresca mejor que la que está fabricada con nata madurada. (MG. PONCE ROSAS, 2012) BATIDO: El objetivo del batido es transformar la crema (emulsión de grasa en agua) en mantequilla (emulsión de agua en grasa). Durante esta operación se separa el suero de la mantequilla. El batido consiste esencialmente en la expulsión al exterior de los glóbulos de grasa libre y en hacer que ésta asegure una íntima unión entre los glóbulos que permanecen intactos o deformados y las gotitas de suero. (G., 1987) La operación requiere dos fases distintas: 

Aproximación de los glóbulos grasos con el fin de facilitar su unión.



Expulsión de la grasa libre y reparto de las gotas de suero emulsionadas.

La primera fase justifica el desnatado previo de la leche. Un desnatado muy intenso, que dé lugar a una nata extremadamente concentrada, da un resultado satisfactorio de la aproximación de los glóbulos grasos. En ciertas condiciones de concentración en materia grasa y temperatura, la agitación provoca la formación de una espuma firme. Si ésta agitación se continúa, se llega a destruir la espuma y la grasa se separa en forma de mantequilla. Durante éste proceso suceden los siguientes fenómenos: 

La agitación provoca la incorporación de aire en forma de burbujas y se produce una fase gaseosa debido a la absorción de proteínas que forman una fina capa protectora entre el aire y el líquido.



Las burbujas de aire forman pequeños núcleos y alrededor de ellos se agregan los racimos de glóbulos grasos.



El aumento de las pequeñas burbujas de gas incorporadas por agitación prolongada, provoca una fuerte compresión (reducción de tamaño) de los glóbulos grasos. Una parte de estos se rompe y

4

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II las sustancias que lo componen se disuelven. Por esto es que el suero de mantequilla se enriquece con proteínas. 

La grasa que se libera forma una fase continua, que actúa como un cemento, el cual envuelve a los glóbulos grasos intactos y a las gotas de agua.



Luego los granos de mantequilla se separan del suero de esta y se invierte la emulsión de grasa en agua (crema) para pasar a la de agua en grasa característica de la mantequilla.

Factores que afectan el batido de la crema:



Efecto de la construcción y velocidad: En la batidora, la crema es sometida a una acción mecánica durante el batido. En algunas batidoras esta acción se logra haciendo subir y bajar la crema por la acción rotatoria. En otras, a crema es arrojada contra las paredes y golpeada contra la superficie opuesta.



Efecto del nivel de llenado de la batidora: Para asegurar un batido normal se debe llenar la batidora hasta un 50%, un nivel superior a éste, causa prolongación del batido por la menor altura que tiene la crema para caer. Por el contario, un llenado, insuficiente provoca la formación prematura de mantequilla y una parte considerable de los glóbulos grasos no alcanzará a formar granos, quedando en el suero de la mantequilla.



Efecto del contenido graso en la crema: Con crema de alto contenido graso (68 a 70%), el proceso de formación grano de mantequilla se acelera. Al batir cremas de diferente contenido graso, deben crearse condiciones tales que el tiempo utilizado en el batido corresponda al normal que es de 30 a 45 minutos y asegurar la obtención de mantequilla de consistencia y textura finas.



Efecto del grado de maduración de la crema: El grado de maduración física de la crema afecta la velocidad de formación del grano de mantequilla. En las cremas no maduradas la relación entre el grano líquido y el sólido no esta balanceada. Por ésta razón, una parte de los granos no alcanza a solidificarse en la batidora; los granos de mantequilla se forman más rápido y una parte importante de ellos queda en el suero. Los granos de mantequilla de consistencia blanda y

5

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II heterogénea que se han formado rápidamente absorben suero y la eliminación de la mantequilla es difícil, resultando un producto de alto contenido en agua y proteínas



Efecto de la temperatura de batido: La temperatura es el factor de mayor importancia en el batido, porque regula éste proceso, afecta la dureza de la grasa, la proporción de su parte líquida, el grado de formación de espuma y su carácter; el grado de concentración del glóbulo de grasa y su absorción por las sustancias superficiales activas grasas. La movilidad de la crema y la fuerza mecánica que actúa durante el batido dependen también de la temperatura.

Todos estos factores influyen en la duración del batido que transformará la crema en mantequilla, la distribución de la grasa en el grano y el suero de mantequilla y la consistencia de ella. La temperatura mínima en que es posible la formación del grano de mantequilla depende de la consistencia de la grasa de la leche y sus características físico-químicas. Mientras más blanda es la grasa, más baja es la temperatura de batido. Si la temperatura es inferior a 5-7° C, la crema no se aglomera. Con una temperatura superior a la mínima, el proceso de formación del grano comienza y se acelera a medida que ella se eleva. Para elegir la temperatura de batido debe tenerse en cuenta las condiciones para la elaboración de la crema y su calidad, la construcción de la batidora, etc. La temperatura inicial de batido puede ser 7 a 10° C y 14 a 16° C. Durante el proceso del batido la temperatura de la crema se eleva paulatinamente. Esta elevación es causada por transformación de la energía. La temperatura a la cual se forma el grano de mantequilla se llama “temperatura de terminación del batido”. Si ésta temperatura es de 12 a 14° C, ello significa que la crema ha tenido una correcta preparación y el contenido promedio de grasa de la leche es el apropiado para la obtención de mantequilla de la mejor consistencia y máximo grado de utilización de la grasa. Efecto del tiempo de batido de la crema: El proceso de batido es normal si se realiza dentro de 30-45 minutos.

COLOR AMARILLO DE LA MANTEQUILLA La razón de que sea así no es a causa de algún colorante artificial que se le añade durante el proceso sino a un pigmento natural conocido como ‘beta-caroteno’ (β-caroteno) que se encuentra en la hierba que es ingerida por las vacas y que, durante el curioso proceso de digestión de estos rumiantes, acaba disuelto en la leche. No es hasta el proceso de elaboración de los diferentes derivados lácteos (mantequilla, queso…) cuando el beta-caroteno libera su poder colorante que termina tiñéndolo de color amarillo (este pigmento también tiene la propiedad de teñir de naranja o rojizo y está presente en infinidad de frutas y verduras como las zanahorias, la calabaza, la frambuesa o el melón…). INSUMOS: 1.1 Crema de leche.- Materia prima principal que se obtiene del descremado de la leche.

6

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

1.2 Hielo.-.Mantener la temperatura del batido.

1.3 La sal común.- Actúa como sustancia generadora de sabor, en los productos cárnicos. 1.4 Colorantes- Si se desea dar un color en especial

7

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II 3. MATERIALES Y EQUIPOS

Refrigeradora FUNCION: Disminuir la temperatura de la crema.

Balanza

FUNCION: Se usa para pesar insumos..

Termopar

FUNCION: Medir la temperatura exterior e interior de la crema.

Olla

FUNCION: Se usa para realizar el batido.

Pocillos

FUNCION: Se usa para contener el hielo 8

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II MATERIALES Y EQUIPOS

Moldes de mantequilla

FUNCION: Moldear

Papel mantequilla FUNCION: Para envolver la mantequilla

Cucharon FUNCION: Sirve para batir la crema hasta lograr obtener mantequilla

Peachi metro FUNCION: Medir el ph al inicio y final de la elaboración de mantequilla

9

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 4.1. PASOS PARA LA ELABORACIÓN DE LA MANTEQUILLA 

CREMA DE LECHE: Materia prima principal ( BELLIDO). Llevar a la temperatura de 8 grados C.



BATIDO Y DESUERADO: Tiene por objetivo transformar la nata en mantequilla y en el curso de la operación provocar la expulsión del suero. Durante la agitación de la nata se forma abundante espuma y los glóbulos grasos se aglomeran en grumos cada vez más grandes y posteriormente la espuma se desestabiliza y los granos de mantequilla se separa del suero. Se batio con una cuchara de palo mas no se utilizó la batidora. Medir el pH.



SALADO: El añadir sal a la mantequilla tiene los siguientes propósitos: sazonar la mantequilla, conferirle su sabor especial, eliminar el agua o el suero e intensificar el color. La sal utilizada debe ser pura, extra fina. Normalmente se añade en seco de 1 a 3 en relación al peso de la mantequilla. Medir el pH al final.



ENVASADO: La mantequilla se guarda en refrigeración para su endurecimiento, para el moldeado o envasado. El producto terminado siempre debe almacenarse en refrigeración.

10

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

CREMA DE LECHE

495gr

BATIDO

DESUERADO

SALADO

2-5%

ENVASADO

Figura 1. Diagrama de flujo para la elaboración de mantequilla

11

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

5. RESULTADOS

5.1.

Balance de materia

Se partió del pesaje de materia prima que contenía 977.94 gramos de crema de leche, como la crema ya estaba pasteurizada, se procedió a realizar un balance de materia de materia para un cálculo aproximado de los siguientes ingredientes a utilizar y también la obtención del producto final de la siguiente manera:  Crema de leche: CL 

Sal: S



Suero: SL



Mantequilla: M

ECUACIÓN GENERAL DEL BALANCE DE ENERGÍA

Masa que entra

Masa que se genera

Masa que sale

Masa que se

En la elaboración de la mantequilla no se generó masa debido a que no ocurrieron reacciones químicas y tampoco hubo masa acumulada. Por lo tanto nuestra ecuación de balance de masa para la elaboración de la mantequilla seria:

Masa que entra

Masa que sale

DIAGRAMA DEL BALANCE DE MASA PARA LA ELABORACIÓN DE LA MANTEQUILLA

Crema de Leche (977.94 g) 2.5% de Sal (24.45 g)

MEZCLA

Mantequilla (575 g)

12

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II

Suero de Leche (338.55 g) CALCULO DE PERDIDAS

CL+ S=M + SL+ Perdidas 997.94 g+24.45=338.55 g+ 575 g+ Perdidas

1022.39 g=913.55 g+ Perdidas Perdidas=108.84 g

RENDIMINETO DEL PRODUCTO OBTENIDO

rendimiento=

  

575 g de mantequilla ∗100=58.8 977.94 g de crema de leche

pH (mantequilla) =7.25 tiempo de batido ( 1 hora) temperatura de operación de batido= 10°C

6. DISCUSION DE RESULTADOS La mantequilla es el producto graso obtenido exclusivamente de leche o nata de vaca higienizada, la consistencia de la mantequilla debe ser sólida y homogénea, con un color amarillo más o menos intenso y con un sabor y olor característico. Antonio madrid (1966), además se sabe que la alimentación de la vaca y otros factores producen variaciones en el color característico de la leche, sin embargo se pueden utilizar colorantes bixina, curcumina y beta-carotenos con el objetivo de normalizar el color característico de la mantequilla. Esta también autorizada la adición de sales para ajustar el pH de la mantequilla, en un porcentaje que en total no debe superar el 0.2% en masa de las sustancias anhidricas referido a la masa del producto total. Las sales podrían ser bicarbonato de sódico, hidróxido sódico, ortofosfato sódico, carbonato sódico. En la elaboración de la mantequilla en laboratorio no se ha uso aditivos por lo que la vida útil de producto es reducido. En cálculos de rendimiento son varios los elementos que condicionan el rendimiento, se refieren a la riqueza en grasa de la materia prima, a la composición de la manteca obtenida o al método de

13

AGROINDUSTRIA Y ALIMENTOS II fabricación; durante la fabricación conviene evitar todas las causas responsables de pérdidas. Esto sólo puede garantizarse mediante un control técnico permanente y muy estricto. El cálculo del rendimiento mantequero permite al fabricante verificar si ha logrado sacar de su materia prima el máximo provecho. En efecto puede comparar la cifra teórica, obtenida por cálculo, y la cantidad de mantequilla efectivamente fabricada. El rendimiento promedio en la conversión de leche a mantequilla es de 4%, mientras que en la conversión de crema de leche a mantequilla es 40%. Antonio madrid (1966), En la elaboración de la mantequilla a nivel de laboratorio se obtuvo como rendimiento unos 575 gramos de mantequilla que equivale a 58.8% que comparado con el rendimiento promedio supera el rendimiento. Según el autor en el proceso de elaboración de la mantequilla es muy importante tener en cuenta cada punto crítico que se presenta en las operaciones o procesos de elaboración de mantequilla como por ejemplo a la hora de utilizar colorantes y también como elegir bien el tipo de sal a utilizar para poder ajustar el pH. En nuestro caso el pH de proceso fue de 7.25 a una temperatura de 10°C. También se calculó las pérdidas de 108.84 gramos durante el proceso lo cual se puede deducir que se ha perdido en la impregnación de la mantequilla recipientes o utensilios utilizados.

7. CONCLUSIONES: La materia prima debe de estar en condiciones óptimas antes de ser utilizada (pasteurización ) Para obtener una buena calidad de la mantequilla en cuanto a la textura es importante la temperatura el cual fue de 8°C donde la grasa se solidifica dando inicio a la aglomeración de la misma durante el batido. En el balance de materia hubo pérdidas significativas del 108.84 g debido a varios factores como el batido y el envasado El rendimiento de nuestro producto final fue del 58.8 % debido a que en el momento del batido se pierde gran cantidad de suero .

8. BIBLIOGRAFIA G., O. G. (1987). Derivados lacteos. Bogota. MG. PONCE ROSAS, F. (2012). Elaboracion de la mantequilla. ANTONIO MADRID VICENTE (1966), “Curso De Industrias Lácteas”, AMV Ediciones, Primera Edición, Madrid - España.

14