informe descremado

Informe 04

Esta practica determino las características del descremado de leche, como también se reconoció el funcionamiento del descremadora utilizando una descremadora centrifuga de 80 RPM con capacidad de 76 lt/hora seguidamente se realizo los análisis fisicoquímico de la leche entera (temperatura, densidad, acidez, prueba de alcohol, pH, sólidos no grasos). Se trabajo con 10, 7 lt de leche con un contenido ideal de 3% de grasa, para luego centrifugar durante 8.4 minutos; obteniendo 9.150 lt de leche descremada con 0% de grasa ideal y 0.55 lt. De crema de leche con un 58.36% de grasa (resultado de la normalización por balance de masa). De los resultados se concluyo que el color blanco lechoso en el descremado  y crema amarillenta en la crema de leche esto dependerá de las propiedades fisicoquímicas de la leche y la alimentación de la vaca por el contenido de carotinoides. La textura fluida de la leche descremada dependerá de las propiedades de acidez y el aumento de densidad de la leche (22ºD y 1.031) y la textura viscosa en la crema dependiendo del % de crema de leche. La descremadora centrifuga con una eficiencia de 76.43 lt/hora, donde su función principal es la separación centrifuga de grasa (crema) y sólidos no grasos (leche descremada) donde esta separación dependerá de la densidad de la leche entera aumentando la densidad en la elche descremada. La descremación tuvo un rendimiento de 0.55 lt. de crema y 9.150 lt. de leche descremada, donde se concluye que la muestra contiene un alto contenido de grasa en un 58.36 % donde el % de grasa depende de la velocidad del equipo y composición de la leche mas no de la eficiencia de la descremadora.

1. Conocer las características del descremado de leche 2. Conocer el mecanismo de funcionamiento de una descremadora de leche.

3. conocer el % en descremado de leche entera.

3.1

LECHE DESCREMADA

3.1.1.definición Descremado: La leche descremada o desnatada es la leche a la que se le ha eliminado la grasa mediante centrifugado. Con la grasa extraída se hace crema de leche (o nata) y mantequilla. Con el descremado la leche puede perder ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles. El sabor también se suele ver afectado. Sin embargo, está indicada para personas que por distintas afecciones.

Crema: Producto lácteo rico en materia grasa separado de la leche y que toma la forma de una emulsión del tipo grasa en agua (Reglamento de Control Sanitario de Productos y Servicios, 1999). Se le llama crema a la parte especialmente rica en grasa de la leche obtenida por descremado natural o por centrifugación de la leche entera el uso de la crema es diverso, pero su mayor utilidad es como alimento natural del hombre y, tratada en forma especial como materia prima en la elaboración de mantequilla (Amiot, 1991).

3.1.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESCREMADO La efectividad del desnatado indica el resultado final del proceso de separación de la nata teniendo en cuenta todos los factores que han tenido alguna influencia. Se expresa en términos de pérdidas totales de grasa. Calidad de materia proveniente de la zona de producción y las condiciones de transporte, conservación y manipulación en general hasta la planta. La densidad de la leche: varia en un rango de (1.028  –   1.032 gr.) Este factor es necesario tomar en cuenta durante el descremado. Con el aumento de la densidad de la leche y con una viscosidad constante el proceso descremado mejora. La viscosidad de la leche con el aumento

del tenor graso aumenta y viceversa. Co el aumento de la temperatura la viscosidad disminuye y viceversa. Es por esto que la leche se recomienda centrifugación a 35 - 45 ° C a esta temperatura posee la mínima viscosidad (Peña, 1995).  Tratamiento previo de la leche.  Temperatura del proceso de descremado. Contenido y tamaño de la grasa en la leche. Adición de sustancias y alteraciones químicas de la leche. Factores relacionados con la centrífuga empleada (Potter, 1999).

3.1.3. TIPOS DE DESNATADO Desnatado natural o espontáneo.- Se basa en la separación de la nata por efecto de la gravedad. La obtención de nata es discontinua. El desnatado natural está basado en la diferencia de densidad entre los glóbulos grasos y la fase acuosa que constituye la leche desnatada.

Desnatado mecánico.- Está basado en la utilización de la fuerza centrífuga para separar las distintas fases. 

Por centrifugación.

Como hemos dicho anteriormente los glóbulos de grasa contenidos en la leche, pesan menos que la fase acuosa y ascienden a la superficie formando una capa rica en grasa que se puede separar fácilmente. Para acelerar este proceso, a nivel industrial se utilizan unas máquinas centrífugas que giran a más de 7.000 veces la fuerza de la gravedad, separando de forma casi instantánea la nata de la leche (Sanchez, 1992).

3.1.4.CARACTERÍSTICAS DEL DESCREMADO DE LECHE La cantidad de grasa que producen las vacas es variable. Por eso, la leche se descrema y se le vuelve a añadir la grasa en su medida justa: descremada, 0%; semidescremada, 1,5-1,8%; y entera, más de un 3,2%. Con el descremado la leche puede perder ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles. El sabor también se suele ver afectado. Sin embargo, está indicada para personas que por distintas afecciones, no pueden consumir la leche entera, por ejemplo en casos de alto colesterol en sangre o problemas digestivos. Como curiosidad, se puede comentar que la cantidad de grasa en la leche varía mucho de un mamífero a otro. La leche más grasa es la de la foca de Ross, que contiene un 68% de grasa, lo que la hace tan espesa como la mahonesa. La leche de camella es la más ligera con tan solo un 2% de lípidos.

Las materias grasas poseen distintos puntos de fusión según su naturaleza cuyo rango varía desde los -40°C y los 37°C, lo que produce un cambio de estado físico que va desde cristales sólidos hasta aceites líquidos. Alrededor del 40 - 80% de la materia grasa sigue siendo sólida a 10°C y un 20 - 40% a los 20°C aún lo sigue siendo (HOFFMANN, 2003). La cual depende de la diferencia de densidad entre los glóbulos grasos (»0.9 g/ml) y la fase acuosa (» 1 g/ml) en los cuales están dispersados. Un aumento de la temperatura de la leche dentro del rango de los 50 - 60°C produce un incremento en la diferencia de densidad de ambas y en consecuencia una mayor eficiencia en la separación (ROMERO y LAGARRIGA, 2004). Cuadro 01. Especificaciones de leche pasteurizada, ultra pasteurizada y microfiltrada ultra.

Especificaciones

Entera

1,029 mín.

1,031 mín.

28 máx. 6 mín. 1,3 mín. 1,7 máx.

5 máx.

Sólidos no 83 mín. grasosde la leche, g/L

83 mín.

83 mín.

Entre Punto crioscópico°C (°H) -0,510 (-

Entre -0,510 0,530)  y -0,536 (-0,560) Blanco lechoso.

Entre (- -0,510 0,530)  y -0,536 (-0,560) Blanco lechoso

Densidad °C,g/ml

a

15 1,029 mín.

Límite Parcialmente Descremada descremada

Grasa butírica g/L 30 mín. Acidez (expresada 1,3 mín. 1,7 máx. como ácido láctico) g/L

0,530)  y -0,536 (-0,560) Blanco color amarillento Fuente. HOFFMANN, 2003

1,3 mín. 1,7 máx.

3.1.5. CONDICIONES DE UN BUEN DESCREMADO

(-

Calidad de la leche.- una leche sucia y acida deja en el bol gran cantidad de residuos que dificultan la circulación de la leche desnatada.

Temperatura de la leche.- en general se calienta la leche hasta 30 o 35 ºC. Esta técnica es difícil de aplicar en los casos en que la acidez de la leche suele superar los 20ºD.

Funcionamiento del bol.-  El bol debe estar, perfectamente equilibrado para evitar vibraciones perjudiciales. Evidentemente, después de cada operación de desnatado, es necesario desmontar y limpiar cuidadosamente el bol y los platillos (Luquet, 1993).

Alimentación.-

 También en esta operación deben observarse rigurosamente las recomendaciones del fabricante, evitando el aumentar la capacidad fijada para ganar tiempo. La alimentación debe ser tan regular como sea posible (Luquet, 1993).

Dispositivo de remezcla.-  Se ha indicado que un dispositivo de remezcla permite realizar una depuración excelente de la leche en las desnatadoras herméticas (Alais, 1985).

La velocidad de trabajo.-  Indicada por el constructor de la centrífuga debe mantenerse rigurosamente contrastada. Si la velocidad es insuficiente, el desnatado es incompleto.

3.1.6. NORMALIZACION DE LA LECHE: Obtener una cantidad determinar de la leche con 3 % de grasa para mezclar cantidades adecuadas de la eche descremada y crema según los resultados obtenido en los análisis. Utilizar la formulas indicadas.

3.1.7. PRINCIPIOS DE UNA DESCREMADORA Mediante la manivela se logra en la centrífuga alrededor de diez mil revoluciones por minuto, velocidad suficiente para que esta descremando por minuto, la velocidad suficiente para que esta descremándola manual de 15 platos en el tambor, logre la separación de leche en dos fases. La leche ingresa de las tolvas a través de una válvula llegando hasta el flotador donde se regula el ingreso de esta donde se realiza el descremado. La leche pasa por los canales formados por los orificios de los platos. Es aquí donde se realiza el descremado (Sanchez, 1992).

4.1. Materia Prima Se trabajo con leche proveniente del mercado unión y dignidad. Los análisis  y el proceso del descremado se realizo en el laboratorio de ……. de la

facultad de ciencias Agroindustrial.

agrarias,

escuela

profesional

de

ingeniería

1 Descremadora centrifuga (80 RPM, capacidad max. 10 lt.)  Refractómetro 1 Lactodensímetro 1 pH-metro digital 1 Termómetro Acondicionamiento de determinación de acidez Instrumentos de cristal  2 Vasos precipitados  1 probeta  2 Pipetas  2 Tubos de ensayo  1 vaso erlenmeyer Reactivos  Fenoftaleina  Hidróxido de sodio 1

Descremado por separación mecánica por acción de centrifugación.

CONSTRUCCION DE LA DESCREMADORA:

Desarmar la descremadora y realizar una descripcion identificando las siguientes partes principales: -

Tolva para la crema Receptor de la crema Receptor de leche descremada Cámara que contiene el flotador Válvula de ingreso de la leche Tambor con platos, tuerca principal de cierre y eje central Manivela y sistema de engranajes.

PRINCIPIO DE FUNCIONIAMIENTO:

Con la manivela alcanzar las revoluciones por minuto recomendado. Calentar 10.7 lt de leche a temperatura de calentado 40ºC, y verter en la tolva. Recepcionar la crema y la leche descremada en recipiente distintos finalizando el proceso esperar a que el eje de la centrifuga para luego de dejar de usar la manivela. Mientras tanto observar el tiempo de descremado, para luego hallar el rendimiento de leche en la descremadora y el % de grasa de leche descremada, por balance de masa.

Rendimiento de la descremadora Se determino tomando nota del tiempo desde que se regula la descremadora hasta que termina de descremado el volumen del descremado.

Análisis fisicoquímico de leche descremada Temperatura.- Poner en una probeta 250 ml, leche entera y luego colocar el termómetro, registrar la temperatura indicada

pH.- calibrar el pH- metro en una solución de pH neutro (7). Colocar dos gotas de leche en el pH- metro digital y registrar.

Densidad.- En la misma probeta de 250 ml colocar el lactodensímetro y registrar la lectura.

Acidez.- En un vaso erlenmeyer colocar 9ml de leche descremada, seguidamente colocar dos gotas de fenolftaleína y titular con hidróxido de sodio. Y anotar el gasto.

Prueba de Alcohol.- Colocar en dos tubos de ensayo10 ml de leche, agitar  y medir el tiempo de coagulación en las paredes de los tubos

Sólidos No Grasos.- Con el refractómetro colocar duna a dos gotas de leche  y medir la escala de solido no graso, anotar. NORMALIZACION DE LA LECHE:

Obtener una cantidad determinar de la leche con 2.5 % de grasa para mezclar cantidades adecuadas de la eche descremada y crema según los resultados obtenido en los análisis. Utilizar la formulas indicadas.

 

Cantidad de leche(entera): 10.7 lt % grasa de leche (entera): 3%.... 0.03 “este valor es ideal puesto que nos e midió el contenido real

Cuadro 02. Análisis fisicoquímico de la leche descremada

Mercado 24.2ºC Unión y Dignidad

6.6

1.031

22ºD

positivo 11

Fuente: elaboración propia.

Color Textura Fuente: elaboración propia.

Leche descremada Blanco lechoso fluido

crema Crema-amarillento viscoso



Cantidad de leche descremada: 9.150 lt.



Cantidad de crema: 550 ml….... 0.55

lt

Normalización: Leche descremada

Proceso L

eche entera Crema

Entonces Cantidad de L.E.* % de grasa L.E =cantidad de crema*% de grasa crema + cantidad de LD*% de grasa de LD Donde LD: leche descremada LE: leche entera

% de grasa de LD = 0% “de igual manera, esto es un resultado ideal, puesto que no se midió el contenido de grasa”.

10.7 lt. * 0.03 = 0.55 * X + 9.150 lt. * 0%

X = 0.5836 ò 58.36 % grasa de crema Eficiencia de la descremadora Volumen: 10.7 lt  Tiempo: 8.4 minutos

0.14horas

Rendimiento = V/t    

= 76.43 lt/h

Uno de los problemas de laboratorio que influencio en el proceso de normalización, fue el % de la grasa de leche entera puesto que se asumió en un 3%, si bien es cierto este proceso se puede obtener mediante el método Gerber, este parámetro de 3% se encuentra dentro de los rangos establecidos por la norma CODEX Standard 207-1999, donde establece que el promedio establecido es de 2-4 % de grasa. Por otro lado uno de los factores que influyen en el contenido de grasa en la leche es el lugar de procedencia, el alimento consumido por la vaca y la raza de esta misma, (López, 1993). Con respecto al cuadro 02, las características fisicoquímicas de nuestra leche fueron el factor fundamental para tener en cuenta con que calidad de leche se trabajo, donde la calidad de la leche descremada y la crema fueron afectadas de la siguiente manera: Se trabajo a 22ºC de temperatura inicial, durante el descremado se calentó a una temperatura de 40ºC, pH de 6.6, establecidos en la norma, pero una acidez de 20ºD o 0,22 expresada en % de acido láctico, la cual nos indica que la leche presenta características acidas fuera de rango de acuerdo a norma, recordando si bien es cierto la acidez no influye en el contenido de grasa y en la obtención de crema, pero si nos dice que la leche presenta alteraciones físicas posiblemente por la adición de agua u otros elementos, de modo que si habría problemas con el descremado de leche, puesto que no seria apto para el consumo y como se observo en al practica se llego a cortar la leche, por otro lado, con el aumento de acidez varia el sistema coloidal de la proteínas y el proceso de separación es menos eficiente (Sánchez, 1992). De igual manera se determino la densidad, siendo 1.031, la densidad fluctúa entre 1.028- 1.032. Este parámetro es el más importante en el descremado puesto que existe un aumento de densidad, mientras mayor sea la densidad habrá un desnatado favorable, una viscosidad aumenta y si

se aumenta mas la temperatura la viscosidad se disminuye es por eso que se recomienda trabajar con temperaturas de 35-45ºC (Peña, 1995). Sin embargo ROMERO, (2004) indica que la diferencia de densidades en el proceso de descremado debe variar para el descremado en un 0,9 g/ml y la crema 1.031 g/ml con temperaturas de 50 -60 ºC, demostrando una mayor eficiencia en al separación de estos. La prueba del alcohol solo demostró o confirmo que existe mayor contenido de acidez, por lo que se coaguló dentro de 1 minuto. Existen otros factores como el contenido y del tamaño de partículas de las grasas en la leche entera (Acosta, 1995). Menciona que el tamaño de una partícula de grasa depende de la temperatura en la que se encuentre la leche puesto que la leche en un inicio presenta tamaño de glóbulos grasos significativamente grandes a temperaturas menores, de modo que a un aumento de temperatura y la aplicación de la fuerza centrifuga estos glóbulos se rompen y distribuyen facilitando la fuerza centrifuga que ayudara a estos glóbulos a centrarse y separarse para formar la crema. Esto también determino la viscosidad de la crema en la practica. Dentro de otros factores se hace referencia al color de la leche del descremado y crema, donde esto dependerá esencialmente del contenido de carotenos que el dan esa característica de color crema amarillo y para la leche descremada blanco lechoso. Pero también la eficiencia del descremado dependerá del buen funcionamiento de la descremadora, por lo que se desmonto, limpiando y regulando el bol, los platillos y demás dispositivos, en el funcionamiento el constructor del centrífugo debe mantenerse rigurosamente contrastada. Si la velocidad es insuficiente, el desnatado es incompleto (). Como resultado de la descremación se normalizo los resultados obteniendo un 58% de grasa en crema en 550ml de, en este resultado no se analizo el % de grasa de leche entera por lo que no el resultado no es certero, a pesar de esta inconveniente, el % de grasa de la crema oscila entre los rangos aceptables de crema (40-80%) (HOFFMANN, 2003). El proceso de descremación se dio con una centrifuga o descremadora de leche con un promedio de 80 RPM, lo que facilito a la separación de grasa y leche descremada, también se indico que la capacidad de la descremadora se determina por la cantidad de discos que esta posee, nuestra descremadora posee 16 discos giratorios, quiere decir que tiene una capacidad de 16 lt/hora, sin embargo se utilizo 10,7 lt de leche para descremar por tanto se obtuvo una eficiencia de 76.43lt/hora, quiere decir que la capacidad real de la descremadora es de 76.43 lt/hora a 80 RPM.

Existen otras descremadoras con eficiencias mayores a 80 como 10000 RPM con mayores capacidades de descremado trabajadas con 2125 por la universidad Jorge Basadre de Tacna, donde el rendimiento de crema a esta capacidad se obtuvo; 550 gr de crema y 1575 gr de leche descremada. Haciendo una comparación se puede deducir que la eficiencia y rendimiento de una descremadora no influye en la obtención de crema y leche descremada, si no de otros factores ya mencionados anteriormente (densidad, acidez, contenido graso de L.E.)

Se conoció las características de la descremación de la leche obteniendo color blanco lechoso en el descremado y crema amarillenta en la crema de leche esto dependerá de las propiedades fisicoquímicas de la leche y la alimentación de la vaca por el contenido de carotinoides. La textura fluida de la leche descremada dependerá de las propiedades de acidez y el aumento de densidad de la leche (22ºD y 1.031) y la textura viscosa en la crema dependiendo del % de crema de leche. Se conoció el mecanismo de funcionamiento de la descremadora centrifuga con una eficiencia de 76.43 lt/hora, donde su función principal es la separación centrifuga de grasa (crema) y sólidos no grasos (leche descremada) donde esta separación dependerá de la densidad de la leche entera aumentando la densidad en la elche descremada. La descremación tuvo un rendimiento de 0.55 lt. de crema y 9.150 lt. de leche descremada, donde se concluye que la muestra contiene un alto contenido de grasa en un 58.36 % donde el % de grasa depende de la velocidad del equipo y composición de la leche mas no de la eficiencia de la descremadora.

ACOSTA, E. 1995. Efectos de pretratamientos térmicos en la inactivación de proteasas termorresistentes y en el desarrollo de proteólisis y lipólisis en leches

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