Manual de Productos Lacteos Industriales 2014

Manual de PRODUCTOS LÁCTEOS INDUSTRIALES

LUIS ARTICA MALLQUI

1ª Edición: Año 2014

Editorial @ Libros y editoriales, TEIA.

ING. LUIS ARTICA MALLQUI

Manual de PRODUCTOS LÁCTEOS INDUSTRIALES LUIS ARTICA MALLQUI

1ª Edición: Año 2014

ING. LUIS ARTICA MALLQUI

3 Autores: LUIS ARTICA MALLQUI Ingeniero en Industrias Alimentarias ESTUDIOS: Post Grado EN BROMATOLOGIA - U.N.M.S.M. Post Grado De Tecnología de Alimentos- UNA. La Molina Doctorado en Ingeniería Agroalimentaria – UNFV. ACTIVIDAD PROFESIONAL Docente: Universidad Nacional Del Centro Del Perú - Huancayo Perú. Universidad Peruana Los Andes

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4 TITULO ORIGINAL: Manual de Productos Lácteos Industriales Autor: LUIS ARTICA MALLQUI Editorial: @ Libros y editoriales, TEIA. Ltd., 2014. Impreso y Hecho en Perú.: Printed and made in Peru.

─────────────────────── Reservados Todos Los derechos. Ninguna parte de ésta publicación puede ser reproducida; sin previo y Expreso permiso del propietario del COPYRIGHT. ───────────────────────

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Ingeniería en Tecnología de Procesos Lácteos

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Capítulo VIII

Ingeniería en Tecnología de Procesos Lácteos 8.1.

Obtención de Cremas

I. Objetivo. Familiarizar en la técnica de manejo de la centrífuga en el descremado de la leche.

II. Fundamento. La leche, presenta dos fases, una lipídica y la fase acuosa, la decantación y la coalescencia espontánea de los glóbulos grasos en la superficie de la leche es lenta; por esto hay que acelerarlos por medio de separadores centrífugos que descarga continuamente por una parte la crema y por otro lado la leche descremada. La leche, químicamente es una emulsión grasa / agua; la cual es bastante inestable, y esto se aprovecha para separar. Es así que podemos descremar en forma natural o mecánica. Debido a los glóbulos grasos (D = 920 Kg/m3 ) y del plasma de la leche ( d =1030 K/m 3) los primeros ascienden; esto origina el descremado o separación que se trata de evitar a menudo y que permita separa la leche en crema y leche descremada. El descremado se favorece mucho cuando los flóculos se agregan formando glóbulos, grumos y gránulos. El principio de Arquímedes nos indica que la fuerza de un campo en una partícula esférica sumergida de un diámetro d es: F = 1/6 .a. π. d3 (Dp - Dg ) donde: a= aceleración que define al campo tanto de la gravedad como de la centrifugación. DG= densidad de los glóbulos grasos. Dp= densidad del plasma de la leche. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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El glóbulo graso adquiere una velocidad v y de acuerdo con Stokes la fuerza friccional que actúa sobre el glóbulo es : F = 3.π. d. nP. v. donde: nP= viscosidad del plasma (no de la leche). Ahora igualando las dos fuerzas iguales se obtiene la velocidad de Stokes: V= - a (DP - Dg )d2/ 18nP .......... (ecuación de Stokes) Para el descremado por gravedad a es igual a g (9.81 m/seg2); en un campo centrífugo: a = R. W2,

Donde: R = w=

radio efectivo de la centrífuga Velocidad angular en Rad/segundos. En una desnatadora de leche a es generalmente igual a 400 x g.

La ecuación de Stokes se cumple por varias condiciones y podemos mencionar los más importantes: 1. La concentración de glóbulos grasos debe ser muy baja. 2. Al descremado no deben alterarlo ni el movimiento browniano ni las corrientes de convección. Durante el descremado por gravedad siempre tiene lugar cierta modificación en los glóbulos grasos pequeños. 3. Los glóbulos deberían ser esferas lizas, lo que no es cierto en la mayoría de los glóbulos grasos homogeneizados. La ecuación de Stokes por lo tanto es útil como referencia y para mostrar el efecto aproximado de diversas variables. En el descremado de la leche por centrifugación generalmente se busca que la leche descremada contenga la menor cantidad de grasa posible, a lo que se oponen los glóbulos pequeños. Dado el poco tiempo que necesita el descremado (unos 3 seg.) y que la leche se agita vigorosamente al entrar en la desnatadora, puede prescindirse de la aglutinación por frío de los glóbulos grasos. El contenido graso de la leche descremada generalmente oscila en 0,1 a 1%, cuando la temperatura de descremado es baja (5ºc ). Dado que los glóbulos que ascienden son grandes y pequeños, la diferencia en tamaño glóbulos ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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medio entre la crema y la leche descremada es relativamente pequeño. La obtención de la crema, se procede bajo la influencia de la fuerza centrífuga y según el principio de la diferencia de densidad donde las partículas de menor densidad (crema) es lanzado al centro del bol en eje central y el componente de las partículas de mayor densidad (leche descremada) son lanzados hacia la periferie de la pared del tambor (ver fig.)

III. Materiales y Métodos. Materiales. Recipientes horizontales Agitador de acero inoxidable Equipos y instalaciones de la planta Centrífuga. Procedimiento del manejo de la centrífuga Funcionamiento de la centrífuga Ver que tenga un nivel adecuado de aceite Verificar que la descremadora este bien armado Poner en funcionamiento la descremadora con agua Esperar que alcance las r.p.m. de trabajo Dar paso al ingreso de la leche (37ºc) Regular las llaves de salida de crema y leche descremada. Detener el funcionamiento de la descremadora Desarmar la descremadora con ayuda del freno o topes. Lavar todos los accesorios que se tiene dentro de esta. Armar la descremadora observado cada una de las partes.

IV. Resultados y Discusión. Evaluar las siguientes características de equipos o maquinarias usados en la obtención de cremas: a) Tipo de descremadora; b) Capacidad; c) Número de ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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platos; d) Marca; e) Accesorios; f) Diagrama de producción; g) Tipos y Modelos; h) otros.

V. Miscelánea Láctea. 5.1. ¿Cuales son los factores del proceso de descremado?. 5.2. ¿Explique la biosíntesis de los lípidos de la leche? 5.3. ¿Cuales son los factores que alteran la composición del glóbulo graso en la leche de vaca? 5.4. ¿Mencione que relación existe entre el contenido de grasa y la acidez durante el descremado?

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8.2. Neutralización de Cremas I. Objetivo. Conocer el principio y las técnicas de neutralización de las cremas.

II. Fundamento. La acidez aparente de la crema fresca varía inversamente a la cantidad de grasa que contiene, ya que las sustancias que la acidez están contenidos en la porción proteica (fase no grasa) de las cremas. La grasa normalmente es neutra, por lo que no tiene influencia alguna sobre la titulación de la muestra con el álcali (Veisseyre, 1980). Generalmente, la crema sufre una acción de lipólisis (destrucción enzimatica de las grasa con la formación de ácidos grasos y glicerol), ésta acción, forma ácidos grasos y glicerol. La reacción general de neutralización química se representa: a) CH3 ─CHOH ─ COOH + NaOH ──> CH3 ─CHOH ─ COONa + H2 O Ácido láctico

Lactato de Sodio

b) 2CH3 ─CHOH ─ COOH + Ca (OH)2 ──> (CH3 ─ CHOH ─ COO)2 Ca + H2O + CO2 CH3 │ CHOH │ COOH

CH3 │ CHOH │ COO + Ca (OH)2 ───> ──> Ca + 2 H2O CH3 COO PM = 74 │ │ CHOH CHOH │ │ COOH CH3 PM = 90 El proceso de neutralización de las cremas de leche a nivel de planta es bajar ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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la acidez del producto a un nivel razonable, con la finalidad de: 1. Facilitar un manejo adecuado durante el tratamiento de pasteurización evitándose que la crema se coagule o se queme, o presente dificultades durante su remoción de las superficies de contacto de las cuales recibe calor. 2. Evitar la acción de la caseína que engloba grasa y que protege a los gérmenes durante el tratamiento térmico. 3. Se logra acondicionar al substrato crema que favorezca el normal desarrollo de los cultivos lácticos, ya que cuando son medios ácidos se inhibe su desarrollo. 4. Se logra

mejorar las características sensoriales y por lo que su

conservación es más eficiente, mediante la acción de los tratamientos conjuntos de la neutralización y su posterior e inmediata pasteurización. Todas las cremas ácidas deben ser neutralizadas o reducidas su acidez inicial de tal forma que la acidez en la fase no grasa, no supere los 18 ºD a 20ºD. Los álcalis, que más aplicación tienen en la neutralización de cremas, y considerando que la dosis teórica que neutralizan 90 gr. de ácido láctico son: Alcali

Dosis

MgO

20 g.

CaO

28 g.

Mg (OH)2

29 g.

Ca (OH)2

37 g.

Cuando se utiliza los álcalis arriba indicados es necesario añadir un 20 % ya que parte del

Calcio y magnesio se fija con la caseína. Los álcalis más

usados son los siguientes:

Alcali

NaOH

40 g.

CO3Na2

53 g.

CO3 HNa

84 g.

Dosis

Cuando se toma la muestra para la prueba de acidez, no es posible obtener ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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un peso exacto de crema para su titulación mediante el uso de una pipeta, para obtener resultados exactos, la muestra de crema debe ser pesada. Sin embargo, cuando se desean obtener resultados aproximados, se acostumbra medir la crema con una pipeta, ya que resulta más fácil y rápida. La acidez de la crema en relación al contenido de grasa varía tal como se presenta: CREMA

% GRASA

% Acidez (láctica)

1

40

0,10

2

30

0,11

3

20

0,12

La Neutralización de una crema, comúnmente se realiza por dos métodos : a. Neutralización Química. Que consiste en la utilización de álcalis como son: Mg(OH)2, Ca(OH)2, NaOH etc. El principio consiste en la reacción estequiométrica con el ácido láctico formado en la crema y de esta forma se reduce la acidez. b. Neutralización Física. Consiste en un lavado con agua o leche descremada, y mediante el uso de la centrífuga se neutraliza o se lava el ácido láctico en exceso.

III. Materiales y Métodos Realizar en base a los equipos y materiales establecidos para la elaboración de Mantequilla.

IV. Resultados y Discusión Realizar los controles del proceso de neutralización química y física, evaluando

las

condiciones,

y

metodologías.

Realizar

los

gráficos

correspondientes a la interacción del tipo de álcali y tiempo de neutralización, temperatura, etc.

V. Miscelánea Láctea 5.1. ¿Desarrollar problemas de aplicación referidos al cálculo de la acidez a reducir o neutralizar, cantidad de álcali a usar, Cantidad de agua a utilizar, cantidad de leche descremada, metodología, etc.? ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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8.3. Elaboración de Cultivos Lácticos

I.

Objetivo Capacitar y mostrar, la tecnología de la elaboración de Cultivos Lácticos.

II.

Fundamento. Los cultivos iniciadores se definen como cultivos de una varias cepas pertenecientes a una o varias especies de bacterias deseables, que se utilizan para inocular leche cruda o pasteurizada con objeto de iniciar una fermentación (Sandine, 1989). La acidificación espontánea de la leche y su transformación en productos lácteos, puede llevar en muchas ocasiones a la obtención de un producto final de características no uniformes o con defectos y alteraciones no deseadas. La principal, aunque no única función, es la producción de ácido láctico en un proceso fermentativo a partir de la lactosa, azúcar mayoritario presente en la leche. Debido a ello, a menudo se les denomina fermentos lácticos o cultivos lácticos iniciadores. Los Microorganismos implicados son bacterias de

los

géneros

Streptococcus,

Lactobacillus

(termobacterias

y

estreptobacterias) y Leuconostoc. Además de las bacterias lácticas, en algunas ocasiones se añaden a los fermentos para la fabricación de quesos, los llamados cultivos secundarios, constituidos también por bacterias o por mohos y levaduras, los cuales actúan durante la maduración del queso produciendo compuestos que intervienen en el aspecto, aroma y bouquet de los mismos. Así, por ejemplo, Brevibacterium linnens confiere un color rojo anaranjado por difusión de pigmento a la superficie de los quesos Brick y Limburger, así ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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como la textura untuosa que caracteriza la corteza de estos quesos (Reps, 1987), Propionibacterium freudenreichii sub shermanii, se incorpora junto con

bacterias

lácticas

termófilas

en

la

fabricación

de

quesos

suizos(Emmental y Gruyére) debido fundamentalmente a su capacidad de producir ácido propiónico CO2 a partir de ácido láctico lo que da lugar a la formación de grandes “ojos” en éstos quesos (Steffen y col., 1987). En la actualidad se utiliza también la adición de Lactobacillus bifidus junto con los cultivos normales iniciadores del yogur y de las leches acidófilas para la fabricación de Biogur, una leche terapéutica. El grupo más importante está integrado casi exclusivamente por bacterias L.A.B. . La principal, aunque no única función, es la producción de ácido láctico

en

un

proceso

fermentativo

a

partir

de

lactosa,

azúcar

mayoritariamente presente en al leche. Debido a ello, a menudo se los denomina fermentos Lácticos o Cultivos lácticos iniciadores. Los Microorganismos

implicados son bacterias de los géneros

Streptococcus, Lactobacillus, (termobacterias y estreptobacterias) y Leuconostoc.

III. CLASIFICACIÓN DE CULTIVOS LACTICOS 3.1. ASPECTOS TECNOLÓGICOS 

VELOCIDAD DE ACIFICACIÓN



PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS AROMÁTICOS



ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA

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3.2. CLASIFICACIÓN FUNDAMENTAL 3.1.2. TEMPERATURA ÓPTIMA DE CRECIMIENTO a. Cultivos Mesófilos Poseen un óptimo crecimiento entre 22-34°C. Son los más utilizados en la industria quesera, así como en la fabricación de crema acidificada, mantequilla, etc. Los fermentos Mesó filos en fundamentalmente

en

la

la

industria

industria quesera

láctea y pueden

presentarse en forma de: a.1. Mezclas de composición desconocida (Mixed strains o fermentos mixtos). a.2. En forma de Cepas Puras Únicas o en Pares (single strains o fermentos de cepa pura) a.3. Compuestos de tres, cuatro o a veces más Cepas (múltiple strains o fermentos múltiples) de composición perfectamente conocida b. Fermentos Termófilos Las Bacterias termófilas cuya temperatura óptima de crecimiento está entre 37-45°C se utilizan en la fabricación de leches acidófilas, yogur y en la elaboración de quesos de pasta cocida, como el Emmental y el Gruyére, en los que se alcanzan temperaturas de cocción de la cuajada muy elevadas. En todos los casos la flora está compuesta por Str. thermophilus y diferentes especies de lactobacilos como L. Bulgaricus en el caso del yogur, y L. Lactis, L. Helvéticus y L. Fermentum además de L. Bulgaricus en el caso de leches fermentadas y quesos tipo suizo (ver tabla 17). Algunas cepas integrantes de los fermentos del yogur producen sustancias viscosas que confieren características especiales de textura al producto. El acetaldehído, principal ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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componente

del

aroma

del

yogur,

como

pequeñas

cantidades de diacetilo y acetoina pueden provenir de carbohidratos,

aunque

en

bacterias

lácticas

homofermentativas sólo se producen si existe una fuente adicional de pirúvico. Sin embargo la vía más común de formación de acetaldehído es a partir del metabolismo de aminoácidos, y concretamente de la conversión de treonina a glicina por la treonina aldolasa (Marshall, 1987).

Tabla 17. Bacterias

utilizadas

en

la

fabricación

de

Productos

Fermentados

Bacteria Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus lactis Lactobacillus helveticus Lactobacillus casei Lactobacillus acidophilus Lactobacillus plantarum Streotococcus thermophilus Streptococcus lactis subsp.diacetilactis Streptococcus cremoris Streptococcus lactis Leuconostoc cremoris Leuconostoc dextranicum

Streptococcus durans Streptococcus faecalis

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Producto Quesos: Parmesano, Romano, Grana, Emmental, Gruyére. Kefir, Kumiss, yogur. Leche acidófila, Kefir. Quesos: Parmesano, Romano y Grana Quesos Emmental, Cheddar e italianos Yogur Quesos duros(Cheddar, Manchego,Cheshire, Gouda, Edam), semiduros(Lancaster), Blandos(Quarg,Feta, Cottage, de crema), Madurados superficialmente por mohos(Cammembert, Brie,) o por Bacterias(Limburger, Brick) y Quesos Azules(Roquefort, Stilton, Azul Danés, Gorgonzola). Crema ácida, mazada fermentada, mantequilla. Quesos italianos blandos, algunos suizos y Cheddar.

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3.3.

COMPOSICIÓN 3.3.1. Fermentos O También denominados N, integrados exclusivamente por bacterias formadoras de ácido, Str. cremoris y Str. lactis. Se utilizan fundamentalmente para la fabricación de quesos en los que interesa preferentemente la producción de ácido. 3.3.2. Fermentos L: Contienen además de cremoris, y Str. lactis) ,

las bacterias acidificantes (Str. especies

de

Leuconostoc

como

microorganismo responsable del aroma al ser productor de CO2 y diacetilo. Las especies más comúnmente utilizadas son Leuconostoc cremoris y/o Leuconostoc dextranicum 3.3.3. Fermentos D. Están compuestos de Str. cremoris, Str. lactis y Str. lactis sub. Diacetylactis como microorganismo aromatizante. 3.3.4. Fermentos DL: Compuestos por Str. cremoris, Str. lactis, Str. lactis sub. Diacetylactis y Leuconostoc cremoris y/o Leuconostoc dextranicum.(Gomez y Pelaez; 1989)

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IV. CRECIMIENTO DE CULTIVOS LAB TIEMPO DE GENERACION Las principales reacciones de la síntesis celular son reacciones de polimerización, proceso por el cual los polímeros (macromoléculas) se sintetizan a partir de monómeros: síntesis de DNA, RNA y proteínas; que una vez sintetizadas se ensamblan formando las estructuras celulares tales como la envuelta celular, flagelos, ribosomas, cuerpos de inclusión, etc. En la mayor parte de los microorganismos este crecimiento continúa hasta que las células se dividen en dos nuevas células. El tiempo que requiere una célula para completar su ciclo es muy variable y depende de factores nutricionales y ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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genéticos. El intervalo que transcurre en la formación de dos células a partir de una célula se llama generación y el tiempo requerido para esto es el tiempo de generación.

Cálculo del tiempo de generación Tiempo de generación (G) es el tiempo requerido para que una célula se divida o una población se duplique. t G = ----N Si partimos de una célula al cabo de una generación habrá duplicado su número y así sucesivamente en cada generación. Como se puede comprobar el crecimiento se produce en progresión geométrica: 1 generación ------------->

2 células = 21

2 generaciones -------------> 4 células = 22 3 generaciones -------------> 8 células = 23 4 generaciones -------------> 16 células = 24 5 generaciones -------------> 32 células = 25 Si partimos de N células (en microbiología los estudios se realizan con poblaciones), a un tiempo determinado (Ta) tenemos un número de células determinadas (Na). En la primera generación se duplicará el número de células (2Na) y así sucesivamente de tal manera que al cabo de un tiempo determinado Tb el número de células determinadas será Nb (Nb = 2n Na) donde n es el número de generaciones transcurridas desde Ta hasta Tb. En esta fórmula (Nb = 2n Na) conocemos todos los parámetros excepto el número n de generaciones transcurridas por lo que aplicando logaritmos será posible calcularlo. Una vez obtenido el número de generaciones n transcurridas en un tiempo t podremos calcular el tiempo de generación G para ese microorganismo. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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Ta -------------> Na 1 generación ------------->

2Na = 21 Na

2 generaciones ------------->

4Na = 22 Na

3 generaciones ------------->

8Na = 23 Na

4 generaciones ------------->

16Na = 24 Na

5 generaciones ------------->

32Na = 25 Na

n generaciones (Tb) ------------->

Nb = 2n Na

Nb = 2n Na lg Nb = n lg 2 + lg Na lg Nb - lg Na n = -----------------------lg 2 lg Nb / Na n = -----------------------lg 2 Nb n = 3,3 lg -------Na

t G = -------------------------3,3 lg Nb / Na

El tiempo de generación de la levadura Saccharomyces cerevisiae es de 90 minutos y el de la bacteria Escherichia coli es 20 minutos. Esta bacteria tiene un crecimiento muy rápido de tal manera que a partir de una sola célula se obtienen al cabo de 8 horas (8 x 60 = 480 minutos; 480: 20 = 24 generaciones; 224 = 2 x 106 células) 2 millones de células. Esta misma ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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bacteria al cabo de dos días se habría multiplicado hasta 2,2 x 1043 células. Una bacteria pesa aproximadamente 10-15 - 10-11 gramos por lo que el peso de todas estas células es de aproximadamente 2,2 x 1030 gramos que equivalen a 8 veces el peso de la Tierra.

V.

CURVA DE CRECIMIENTO Es la representación gráfica del logaritmo del número de células frente al tiempo. La curva teórica sería una recta pues los microorganismos estarían creciendo constantemente pero en la práctica la curva presenta distintas fases:  Fase

de latencia: período de adaptación de un microorganismo a un

nuevo medio de cultivo.  Fase

exponencial o logarítmica: aumento regular de la población que

se duplica a intervalos regulares de tiempo (G).  Fase

estacionaria: cese del crecimiento por agotamiento de nutrientes,

por acumulación de productos tóxicos, etc.  Fase

de declinación o muerte: el número de células que mueren es

mayor que el número de células que se dividen.

Las propiedades de un microorganismo dependerán de la fase de la curva en que se encuentren (la producción de antibióticos se lleva a cabo en la fase estacionaria).

CRECIMIENTO SINCRONICO Hasta ahora se ha descrito el modelo de crecimiento de poblaciones bacterianas. Estos estudios no permiten concluir nada sobre el tipo de crecimiento de las distintas células ya que en la mayoría de los cultivos bacterianos el tamaño celular está distribuido al azar. Para obtener información sobre el tipo de crecimiento de las distintas bacterias debe recurrirse a los cultivos sincrónicos, es decir, cultivos en los que todos los ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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individuos de una población están en la misma etapa del ciclo celular. Esto se puede conseguir por diversas técnicas: Inducción: cambios repetitivos de temperatura o suministrando nutrientes. Selección: filtración o centrifugación diferencial. Una curva de crecimiento sincrónico es del siguiente tipo: el número de células del cultivo permanece aproximadamente constante durante el tiempo en el que las células recién formadas aumentan de tamaño; luego, el número de células se duplica de manera brusca.

CULTIVO CONTINUO Consiste en mantener la población microbiana en fase exponencial de crecimiento. Se utiliza en fermentaciones industriales que requieren actividad metabólica máxima. Los sistemas de cultivo continuo pueden hacerse funcionar como quimiostatos o como turbidostatos. En un quimiostato la velocidad de flujo de entrada y salida de nutrientes se mantiene a un valor determinado de tal manera que la velocidad de crecimiento del cultivo queda ajustada a esa velocidad de flujo. En un turbidostato el sistema incluye un dispositivo óptico que regula la turbidez controlando la velocidad de flujo.

DETERMINACION DEL CRECIMIENTO MICROBIANO El cálculo del número de células que existen en una suspensión se puede llevar a cabo mediante el recuento celular (microscopía, número de colonias), masa celular (peso seco, medida del nitrógeno celular, turbidimetría) o actividad celular (grado de actividad bioquímica en relación al tamaño de la población). Todos estos métodos se clasifican en dos apartados: métodos directos y métodos indirectos. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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



Métodos directos: o

Recuento del número de células en una cámara Thomas

o

Peso seco celular

o

Determinación de nitrógeno o de proteínas totales

o

Determinación de DNA

Métodos indirectos: o

Recuento de colonias en placa

o

Recuento sobre filtro de membrana

o

Consumo de oxígeno

o

Liberación de dióxido de carbono

o

Concentración de un enzima constitutivo

o

Decoloración de un colorante

o

Incorporación de precursores radiactivos

o

Medida de la turbidez

EFECTO DE LOS FACTORES AMBIENTALES SOBRE EL CRECIMIENTO 

Temperatura



pH



Agua



Oxígeno

FUNCIONES DEL CULTIVO LACTICO La primera y principal función de los cultivos lácticos es la acidificación de la leche, como consecuencia del metabolismo del carbohidrato mayoritario presente en la misma, la lactosa, el cual necesitan como fuente de energía y crecimiento. El transporte de la lactosa sin fosforilar y fosforilada durante la translocación, hacia el interior de la célula se realiza a través de dos mecanismos: el sistema permeasa y el sistema fosfotransferasa dependiente del fosfoenolpiruvato (PEP/PTS)(Mc. Kay col., 1970). ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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El primero esta presente en las bacterias termófilas ( Str. thermophilus, L. b Helveticus, y L. lactis) y los Leuconostocs, mientras que el segundo es propio de los estreptococos del grupo N de Lancefield. En todos los casos la lactosa es hidrolizada a glucosa, galactosa o galatosa-6-fosfato, que sigue posteriormente rutas diferentes en función al tipo de microorganismo. Los estreptococos del grupo N fermentan la glucosa siguiendo la ruta glicolítica de Embden - Meyerhoff y la galactosa-6-fosfato a través de la ruta de la tagatosa para dar finalmente 6 moles de ácido láctico y 6 moles de ATP a partir de 1 mol de lactosa. Esta es la denominada ruta Homo fermentativa. El Str. thermophilus y en los Lactobacillus Termófilos homo fermentativos, la glucosa sigue la vía glucolítica, mientras que la galactosa suele acumularse en el medio, como consecuencia de los bajos niveles de galactoquinasa en S. Thermophilus, L. láctis, L. bulgaricus, mientras que el L. Helveticus puede metabolizar la glucosa-6-P por vía de Leloir(Thomas y Crow, 1984). En los Leuconostocs el metabolismo posterior de la glucosa es a través de la vía heterofermentativa de la fosfocetolasa y de la vía glicolítica, y el de la galactosa por la ruta de Leloir, resultando 2 moles de lactato, 2 moles de CO 2 y otros 2 moles etanol, así como 2 moles de ATP por cada mol de lactosa fermentado.

FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCCIÓN DE ACIDO LÁCTICO La producción de ácido por las bacterias lácticas puede verse afectada por diferentes factores entre los cuales cabe destacar: 1. Factores Genéticos El poder acidificante de las bacterias, se encuentran codificadas en el ADN plasmídico y que existen variantes rápidas y variantes lentas de estreptococos en cuanto a su capacidad para metabolizar la lactosa. Estas propiedades pueden ser modificadas genéticamente en la línea ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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de potenciar ciertas características que interesen como es la modificación de fermentos para la maduración acelerada de quesos. 2. Sustancias Inhibidoras o Estimulantes Propias de la Leche La leche tiene sustancias inhibidoras del desarrollo de bacterias lácticas que, bien pueden estar presentes de forma natural, o ser añadidas a la misma. Las inmunoglobulinas y con mucha mayor importancia el sistema “lactoperoxidasa – tiocianato – peróxido de hidrógeno”, son un ejemplo de ello. Por otra parte, la presencia de antibióticos en la leche puede crear serios problemas en el desarrollo del fermento habiéndose demostrado que 0,02 U.I. de penicilina son suficientes para descender la actividad del fermento, cuando éste es cultivado en leche en condiciones

experimentales

con

penicilina

añadida,(Stadhouders,

1974). La leche puede contener también sustancias estimulantes como CO 2 (Driessen y col. 1982), o β – galactosidasa, habiéndose utilizado la adición de ésta última para incrementar el desarrollo de algunos estreptococos en los ensayos de aceleración de la maduración de quesos,(Olano y col. 1983; Farahat y col, 1985; Ridhe y col. 1984). 3. Infección con Bacteriófagos La infección con bacteriófagos es uno de los principales problemas que afectan la producción de ácido por las bacterias del fermento. Aún cuando se han ensayado diversos procedimientos como la utilización de medios de cultivo con sustancias inhibidoras de fagos, éstos no han dado buenos resultados y algunos de los medios comerciales disponibles presentan escasa capacidad inhibitoria. Los monocultivos y los fermentos múltiples o mixtos ofrecen individualmente ventajas y desventajas en este aspecto, y como ya se ha apuntado anteriormente, la composición de dichos cultivos iniciadores en cuanto al equilibrio existente entre cepas sensibles e ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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insensibles al ataque por fagos específicos, es fundamental para el correcto desarrollo de la fermentación. 4. Condiciones de Fermentación La temperatura de coagulación y en su caso de calentamiento de la cuajada en la fabricación de quesos, así como el pH, son obviamente factores que también influyen en la producción de ácido láctico. Temperaturas superiores a 36ºC retrasan la acidificación por parte de muchos fermentos mesófilos y temperaturas aún superiores pueden incluso limitar el desarrollo de estas bacterias. En este caso se utilizan fermentos termófilos, existiendo un compromiso entre variantes lentas y rápidas en la producción de ácido, para evitar la formación de péptidos amargos (Stadhouders, 1974). 5. Variabilidad de la Leche Las variaciones diarias existentes en la producción de ácido durante la fermentación de la leche, dependen no sólo de cambios en la actividad del fermento sino también de la variabilidad que presenta la propia leche que va a ser procesada. Dichas variaciones pueden minimizarse, estandarizando la leche antes de su inoculación. La producción de ácido durante la coagulación de la leche afecta por otra parte a varios aspectos importantes de la farbicación delqueso, (Cogan y Daly, 1987). En primer lugar, el descenso de pH facilita la coagulación por el cuajo y afecta la desnaturalización del mismo y los niveles de cuajo residual en cuajada. Esto va a tener un efecto importante en la subsiguiente proteólisis durante la maduración y consecuentemente en el flavor y la textura. La acidificación afecta también a la sinérisis del coágulo e influye por lo tanto directamente en el rendimiento quesero, así como en el contenido ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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de humedad en el queso durante la maduración. La solubilización del paracaseinato bicálcico dependiente directamente de la producción de ácido láctico por las bacterias del fermento, modifica la suceptibilidad de la caseína a la proteólisis e influye en las propiedades reológicas del queso. Sin embargo, uno de los efectos más importantes a considerar de la actividad del fermento, es la inhibición del desarrollo de muchas bacterias patógenas o simplemente causantes de alteraciones, como consecuencia del descenso del pH y al tener el ácido láctico un efecto estabilizante importante en virtud de sus propiedades antibacterianas, (Babel, 1977). La producción por bacterias lácticas de sustancias antibióticas como la nisina,

afecta

productoras

de

también ácido

el

desarrollo

butírico

como

de

bacterias

Clostridium

esporuladas tyrobutiricum

responsables del hinchamiento tardío de los quesos. Metabolismo del citrato El acetaldehído, la acetoina y el diacetilo, son los principales compuestos que se forman a partir del citrato a través de la ruta indicada en la figura 2.

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28 Acetato

Citrato

CO2

Oxalacetato

CO2

TPP

Piruvato

Citrato liasa

Acetaldehído-TPP

Oxalacetato descarboxilasa

Acetil-CoA Acetolactato Sintetasa

Diacetilo sintetasa

Acetolactato CoASH Acetolactato Descarboxilasa

CO2 TPP

Acetoína reductasa

2,3 Butilen glicol

Diacetilo reductasa

Acetoina

+

NAD(P)

NAD(P)H

Diacetilo

+

NAD(P)

NAD(P)H

Figura 2. Metabolismo del Citrato en Leuconostoc spp y Str. Lactis sb diacetilactis (Kempler y Mc Kay, 1979)

Dicho

metabolismo

es

una

características

codificada

en

plásmidos(Kempler y Mc Kay, 1979) y es importante únicamente en los fermentos mesófilos constituidos por Str. Lactis sub. Diacetylactis y Leuconostoc spp. Las bacterias lácticas termófilas(Str. Thermophilus, L. bulgaricus y L.helveticus) no metabolizan citrato(Tinson y Col. 1982; Hickey y col. 1983), aunque pueden formar pequeñas cantidades de estos compuestos a partir del pirúvico proveniente de la glucosa por la ruta glucolítica, siempre y cuando exista un exceso de éste en el medio. Las cuatro enzimas que aparecen en la ruta del citrato, citrato liasa, acetolactato sintetasa, diacetil reductasa y acetoína reductasa (ver ING. LUIS ARTICA MALLQUI

29

figura 2) han sido caracterizadas en Str. Lactis sub.

Diacetylactis,

Leuconostoc spp. Y L- plantarum (Mellerick y Cogan, 1981; Cogan, 1981). El citrato, que se encuentra en bajas concentraciones en la leche(28mM), no, puede ser utilizado como única fuente de enrgía por las bacterias aromatizantes presentes en los fermentos de quesería, necesitándose de la presencia de otros carbohidratos en el medio. Str. Lactis sub. Diacetylactis produce acetoína y diacetaldehído durante el crecimiento,

en

proproción

43:1(Cogan,

1982),

mientras

que

Leuconostoc spp. Produce estos compuestos sólo después de haberse iniciado la producción de ácido(Drinan y col. 1976; Cogan y col. 1981). Aunque el metabolismo del citrato es el responsable de la formación de gas(aparición de pequeños ojos) y aroma en muchas variedades de queso, en ocasiones puede producir ciertos efectos indeseables como el agretamiento del queso(Cogan y Daly, 1987). Metabolismo de las proteínas Las bacterias lácticas componentes del fermento participan en la proteólisis que ocurre durante la maduración del queso, a través de enzimas unidas a la pared celular que pueden ser liberadas en el medio (enzimas exocelulares), enzimas unidas a membrana y enzimas endocelulares. La leche contiene todos los aminoácidos esenciales para el desarrollo de bacterias lácticas se bien la concentración de éstos en forma libre en la misma, no es suficiente para cubrir las necesidades mínimas precisas para alcanzar el máximo desarrollo bacteriano. Como consecuencia de ello, los microorganismos necesitan utilizar las proteínas presentes en la leche y concretamente la caseína, como fuente de aminoácidos, a través de diversos mecanismos de transporte e hidrólisis que conduzcan a la liberación de éstos (Law y Kolstad, 1983). ING. LUIS ARTICA MALLQUI

30

Las proteínas y polipétidos en razón de su carga y peso molecular no pueden atravesar la membrana citoplásmica con lo que han de ser previamente hidrolizados a péptidos más pequeños por proteinasas y peptidasas microbianas exocelulares o unidas a envolturas microbianas. De

esta

forma

son

transportados

al

interior

e

hidrolizados

posteriormente a amnoácidos por enzimas endocelulares. Dichos enzimas pueden actuar también en el exterior celular hidrolizando péptidos cortos, cuando las enzimas se liberan al medio tras la lisis de las bacterias. Las proteinasas de las bacterias lácticas se encuentran normalmente asociadas a la pared celular o en un entorno celular próximo(Thomas y col. 1974; Exterkate, 1975), estando la nformación genética necesaria para su síntesis codificada en plásmidos. Las membranas celulares contienen, sin embargo, poca actividad proteinásica, lo mismo que el citoplasma

de

las

células

de

estreptococos

lácticos

y

lactobacilos(Thomas y Mills, 1981; Castberg y Morris, 1976). Respecto a las peptidasas se ha encontrado al menos en la especie Str. Lactis, peptidasas extracelulares ligadas a la pared(Sorhang y Solberg, 1973), si bien la mayor parte de las mismas son intracelulares, estando solubilizadas en el citoplasma o asociadas a orgánulos celulares(El Soda y Desmazeaud, 1982). Gracias a este completo equipamiento enzimático, la proteólisis ejercida por las bacterias lácticas es fundamental en la fabricación del queso. Inicialmente, proporciona los niveles de péptidos y aminoácidos necesarios para el desarrollo de altas densidades celulares en pocas horas. Se produce así ácido láctico y sustancias aromáticas. Su acción contínúa durante la maduración del queso, debiéndose la actividad proteolítica total presente en el mismo no solamente a las enzimas del cuajo residual, sino también a las enzimas microbianas exocelulares producidas durante el desarrollo celular y a las endocelulares liberadas ING. LUIS ARTICA MALLQUI

31

durante la lisis(Gomez y col. 1988), que dan lugar a péptidos de bajo peso molecular y aminoácidos que contribuyen así al aroma y bouquet del queso. Sin embargo, las bacterias lácticas pueden producir también defectos en el queso al liberar péptidos amargos en un proceso complejo en el que intevienen una serie de factores, como la velocidad de formacióndegradación de los mismos, la retención de cuajo en cuajada, así como la temperatura de coagulación y/o de calentamiento de la cuajada en su caso (Stadhouders y Hup, 1975). Metabolismo de los Lípidos Respecto al sistema lipolítico de las bacteias lácticas, la mayoría de las cepas poseen lipasas intracelulares que se liberan al medio como consecuencia de la lisis celular durante la maduración del queso (Reth y Fitzgerald, 1975). Parecen ser más activas sobre mono y diglicéridos que sobre triglicéridos, liberando fundamentalmente ácidos grasos, de cadena corta y contribuyendo así al desarrollo del aroma de los quesos. Sin embargo, la lipolisis encontrada en quesos no madurados por mohos, no es tan importante como en quesos azules o tipo Cammembert, en donde la actividad lipolítica de las bacterias lácticas queda enmascarada por el sistema lipolítico de los mohos, mucho más activo sobre la grasa de leche y capaz de liberar mucha más cantidad de ácidos grasos libres responsables del aroma.

VI.

Materiales y Métodos. Materiales. a.

02 termómetros.

b.

Una marmita de 50 L

c.

Un medidor de 500 mL.

d.

Matraces de 02 L. para cultivo madre e intermedio.

e.

Tapers de 5 y 8 onzas.

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32

f.

Leche fresca 10 L y Leche en polvo 220 gramos.

g.

01 bureta con escala de 25 mL.

h.

NaOH al 1/9 N.

i. Fenolftaleína al 1% y 2% (solución alcohólica).

Métodos y Procedimientos La metodología a seguir es de acuerdo al procedimiento establecido:

Etapas Del Procesamiento. 1. Usar leche estandarizada a 0,9

o 1% de grasa, puede ser leche

recombinada, reconstituida; ajustar los sólidos totales a 14%. 2. Homogeneizar la leche. 3. Pasteurizar a 95º durante 30 minutos. 4. Enfriar la leche a 22-35ºC. 5. Inocular 2,5% de cultivo iniciador.(depende de la condición del Iniciador) 6. Mezcle bien la leche con cultivo y tape adecuadamente. 7. Incubar la leche a 22-35º durante 12 a 18 horas; después de la incubación la acidez de estar en 0,60 a 0,70% de ácido láctico; luego llevar a la cámara a 5 – 6ºC ( Muchas veces la incubación puede prolongarse a 24 Horas). 8. Almacenar el Cultivo láctico a 5ºC

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Figura 3. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DEL CULTIVO LACTICO ┌─────────────────┐ │ Leche Cruda │ └────────┬────────┘ │ │ ┌────────┴────────┐ │ Estandarización│ └────────┬────────┘ │ ┌────────┴────────┐ │ Homogeneización│ └────────┬────────┘ │ │ ┌────────┴────────┐ │ Pasteurización │ └────────┬────────┘ │ │ ┌────────┴────────┐ │ Enfriado │ ┌─────┴───────┐ └────────┬────────┘ │Cultivo Liof.│ │ └─────┬───────┘ │ │ 2,5% ┌────────┴────────┐ └─────────────┤ Inoculación │ └────────┬────────┘ │ │ ┌────────┴────────┐ │ Incubación │ └────────┬────────┘ │ │ ┌────────┴────────┐ │ Enfriado │ └────────┬────────┘ │ ┌────────┴────────┐ │ ALMACENADO │ └─────────────────┘

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Grasa = 0.9 a 1% 65°C 500 PSI.

72°C x 15"

22-37°C

22-37°C

16 – 24 Hrs.

hasta 5°C

34

IV. Resultados y Discusión En base al siguiente cuadro de controles, realice el proceso de elaboración del Cultivo Láctico:

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PROGRAMA DE PRODUCCION DEL MODULO DE ELABORACION DE CULTIVOS LÁCTICO Nro.

Componentes y Operación

Medida

1.

Leche utilizada.

L. (K)

2.

Leche Evaporada.

L.(K)

3.

Grasa.

%

4.

Acidez.

%

5.

Leche en Polvo

K.

6.

Fermento Láctico

%(K.)

7.

Temperatura de Incubación

°C.

8.

Tiempo de Incubación.

Hr.

9.

Acidez del Fermento Láctico.

%.

10.

Acidez Final del Fermento LAB.

%.

11.

Rendimiento.

Kg.

Observaciones:

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Cantidad ...........................

36

8.4. Elaboración de Yogurt I. Objetivo Capacitar y mostrar, dando a conocer los aspectos fundamentales de la tecnología de la elaboración del yogurt.

II. Fundamento. Es indiscutible que la popularidad de los productos lácteos fermentados crece cada día y el surtido de ellos se amplía constantemente. En particular el yogurt. E progurth y el biogarde están incrementando rápidamente en el mundo. El yogurt es un alimento muy saludable, se digiere mejor que la leche, beneficia a la flora intestinal, aporta calcio y proteínas con muy pocas calorías. El yogurt es una de las leches fermentadas mas antiguas que se conocen. A diferencia del kéfir, del kumis, que son levemente ácidos y alcohólicos, el yogurt es un producto de coagulación rápida, definitivamente ácido y sin alcohol. Es similar a otras leches fermentadas como el "leben" de Egipto, el "lebeny" de Siria, al Dadhi" de India el "mazun" de Armenia.

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40

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41

Microorganismos Del Yogurt y Bioquímica Las bacterias esenciales del yogurt son: Streptococcus termophilus y el Lactobacillus bulgaricus, que para mejor resultado deben estar presentes en aproximadamente la misma cantidad (1:1). De otra manera el yogurt podrá desarrollar defectos en consistencia, sabor y olor cuando esta mezcla se inocula, los streptococcus crecen más rápidamente que los bacilos y llegan a bacilos aumentan en números hasta que al final del período de inoculación restablecen su igualdad con los streptococcus.

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El lactobacillus bulgaricus es una bacteria láctica homo fermentativa que se desarrolla óptimamente entre 45 y 50ºC acidificando fuertemente el medio. Puede formar hasta 2.7 % de ácido láctico en la leche. El Streptococus termophilus se multiplica entre 37 y 40 ºC pero también se desarrolla a 50ºC. Es una especie homo fermentativa termo resistente, que sobrevive

a un

calentamiento a 65 ºc durante 30 min. Es mucho menos acidificante que la especie Lactobacillus,

puede ser destruida por un jugo termo resistente.

Ambos gérmenes son microaerófilos y soportan muy bien los medios ácidos (pH de 4 a 4,5). En el yogurt conviven en estrecha simbiosis. Cuando se cultiva conjuntamente producen más ácido láctico que cuando crecen aislados. El Lactobacillus bulgaricus favorece el Desarrollo del Streptococcus thermophilus. El Lactobacilo proteolítico obtiene ciertos aminoácidos de la caseína, las cuales activan el desarrollo del Streptococcus. La valina es uno de los más importantes (Walstra, 1986). Al comienzo de la preparación, el pH de la leche es favorable al Streptococcus y éstos predominan y ponen en marcha la fermentación láctica. La reciprocidad de ésta simbiosis por parte del Streptococcus thermóphilus se demuestra en que este es productor de ácido fórmico, compuesto químico estimulante del desarrollo del lactobacillus bulgaricus. Se ha establecido que la proporción inicial de Streptococcus thermóphilus y Lactobacillus bulgaricus es de 3 a 2.

Elaboración Los

métodos

comerciales

para

la

elaboración

del

Yogurt

varían

considerablemente en ciertos aspectos, pero el proceso básico es el mismo en todas las plantas lecheras en que se fabrica. La leche de buena calidad, se calienta para reducir su carga bacteriana y facilitar el desarrollo de los microorganismos del Yogurt. Este tratamiento térmico puede variar en un ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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rango de 82 ºC por 30 minutos, hasta 93 ºC por 60 minutos. La leche puede ser entera o descremado, aunque la presencia de grasa mejora el aroma. La leche entera frecuentemente se homogeneiza. Después del tratamiento térmico, se procede a enfriar hasta más o menos 45ºC y se inocula con 2 a 3% del cultivo de yogurt. El inóculo se mezcla bien con la leche, se efectúa el envasado y, se realiza la incubación a 45ºC en baño maría o en cámaras controladas termostáticamente. La acidez final depende de las preferencias del mercado consumidor pero la mayoría parece preferir un producto con acidez de 0,85 a 0,90 % de ácido láctico. Para llegar a esa acidez muchos fabricantes detienen la incubación cuando la titulación da un valor de 0,65 a 0,70 % de ácido láctico, pues la acidificación continúa aumentando durante el enfriamiento. En las condiciones indicadas, un cultivo activo de yogurt necesita solamente 2 1/2 a 3 1/2 horas para producir la cantidad deseada de acidez, pero esto depende del tipo de cultivo iniciador. El yogurt se enfría a 5ºC y se mantiene a esta temperatura hasta su distribución. Generalmente tiene una vida útil de 1 a 2 semanas.

Bifidus Adicionalmente a estas propiedades, los científicos siguen investigando otras igualmente importantes:

En animales de experimentación se ha observado una relajación entre la prevención del cáncer y algunos virus, cuando se les implantan estas bacterias en el intestino. A personas que tengan un nivel alto de colesterol, la ingestión regular y prolongada de productos con estas "bacterias biológicas " les ayuda a bajarlo.

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Ayuda a la digestión de la lactosa a las personas que sean lactosa – intolerantes. Reduce los niveles de amoniaco y fenol presentes en la sangre de pacientes con enfermedades crónicas del hígado. Cuando el ser humano ingiere productos que contengan estas bacterias, éstas encuentran un hábitat adecuado en el intestino, y permanecen viables bajo condiciones normales. Ambos microorganismos son resistentes a sales biliares y a los PH bajos, condiciones normales en el paso por el estomago e intestino. En el caso de los derivados lácteos que contienen las bacterias tradicionales, hay únicamente un aporte nutritivo, ya que generalmente vienen pasteurizados o han sido guardados a bajas temperaturas y ellas requieren una temperatura de más de 37º para mantenerse vivas. No así cuando están liofilizadas, todavía en el empaque de la farmacia, entonces deben estar a 4º y en algunas presentaciones (Mesofilos, Termófilos y otras para la industria), bajo 0º. Las "bacterias biológicas" pueden adicionarse a la leche fresca o a sus derivados,

convirtiéndolos

así,

en

alimentos

altamente

nutritivos

y

terapéuticos. Este descubrimiento implica un paso gigante en el campo de la biotecnología, el cual debe darse a conocer a todos los niveles, desde los industriales, hasta los consumidores, pasando por los profesionales de la salud.

CULTIVOS BIOLÓGICOS Después de la presentación global de estos cultivos y sus propiedades, es necesario entrar a hablar mas en detalle sobre sus características fisiológicas nutricionales y terapéuticas.

IMPORTANCIA DEL ÁCIDO LÁCTICO L (+) En los últimos años se ha suscitado grandes discusiones acerca de los isómeros del ácido láctico presente en los productos fermentados. El ácido láctico juega un papel preponderante en el metabolismo humano. Es la ING. LUIS ARTICA MALLQUI

45

principal fuente de energía del músculo cardiaco, al tiempo que interviene en la respiración celular del hígado, riñones, cerebro y músculos estriados. Se puede identificar bajo tres formas: D(-), L(+) y DL, que es la forma ópticamente inactiva. El cuerpo humano metaboliza únicamente el isómero que el mismo puede sintetizar, o sea, el ácido láctico L (+), razón por la cual se le denomina "ácido láctico fisiológico". La gran capacidad de asimilación de este isómero hace que se pueda ingerir en los alimentos sin ningún tipo de restricciones. En cuanto al isómero D(-) hay opiniones encontradas acerca de su degradación. Se dice que el cuerpo humano lo puede reabsorber, pero es eliminado en su gran mayoría sin ninguna modificación. Parece ser que el hombre no posee ninguna enzima para metabolizarlo. Lo poco que se metaboliza, es degradado muy lentamente, representándole al organismo un gran esfuerzo. Es por esto, que en Alemania Federal, las entidades oficiales pertinentes recomiendan la ausencia de este isómero en los alimentos infantiles y para el adulto no debe excederse de 100 mg/kg. de peso corporal diario. El tipo de ácido láctico producido en la fermentación de los derivados lácticos depende en primera instancia de las bacterias utilizadas, y en segunda instancia de factores externos. La producción ideal del isómero DL es: 30 % D(-) y 70 % L(+). Entre los productores de ácido láctico D(-) están Lactobacilos Bulgaricus (100%), Lactobacilos Lactis (100%) y las especies de Leuconostoc. Los que sintetizan

el

isómero

L(+)

son

Streptococus

Thermophilus

(100%),

Bifidobacterium Bifidus (95%) y Streptococus Lactis (97%). Por último Lactobacilus Acidophilus, Helveticus y Jughurti sintetizan el isómero DL. La preponderancia de uno u otro isómero depende de la especie y de la edad de cultivo. Entre los factores externos tenemos el tiempo y temperatura de incubación y la edad del producto.

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46

Algunos investigadores atribuyen al ácido láctico L(+) la propiedad de disminuir el crecimiento de tumores malignos. Se sabe que los carcinomas interfieren con los procesos respiratorios celulares, y se pudo demostrar que las células tumorales logran volver a utilizar en gran parte el oxígeno transportado a través de los eritrocitos, si se les suministra el ácido láctico L(+). Desde el punto de vista industrial, se concluye la importancia del empleo de los cultivos biológicos, los cuales producen casi exclusivamente ácido láctico L(+). En algunos seguimientos realizados a productos con este tipo de cultivo se observó que al final de la vida útil no solo no se presentaba un descenso, sino al contrario mostraba un ligero aumento del isómero L(+). En el caso del yoghurt normal se llegó a un porcentaje entre 50-60% del isómero L(+), aunque variando algo el proceso industrial puede alcanzarse el 70 %.

III. Materiales y Métodos. Materiales. a. 02 termómetros. b. Una marmita de 50 L c. Un agitador d. Un medidor de 500 mL. e. Matraces de 02 L. para cultivo madre e intermedio. f. Tappers de 5 y 8 onzas. g. Estabilizante (gelatina neutra, almidón, pectina, etc.) 200 gramos. h. 01 K de azúcar industrial. i. Concentrado de fruta (Fresa, naranja, coco, piña, etc.). j. Leche fresca 10 L y Leche en polvo 220 gramos. k. 01 bureta con escala de 25 mL. l. NaOH al 1/9 N. m.Fenolftaleína al 1% y 2% (solución alcohólica).

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Métodos y Procedimientos La metodología a seguir es de acuerdo al procedimiento establecido en el diagrama de flujo(figura 4).

Etapas Del Procesamiento. 1. Usar leche estandarizada a 0,9

o 1% de grasa, puede ser leche

recombinada, reconstituida; ajustar los sólidos totales a 14%. 2. Homogeneizar la leche. 3. Pasteurizar a 95ºC durante 30 minutos. 4. Enfriar la leche a 45ºC . 5. Inocular 2,5% de cultivo yogurt iniciador. 6. Mezcle bien la leche con cultivo y tape adecuadamente. 7. Incubar la leche a 45ºC durante 2 a 3 horas; después de la incubación la acidez de estar en 0,60 a 0,70% de ácido láctico; luego llevar a la cámara a 5 – 6ºC ( Muchas veces la incubación puede prolongarse de 3 a 4 Horas). 8. Después de la incubación traslade el producto a cámaras frías de 5ºC y agregue aditivos, azúcar de 8 a 10%. 9. Almacenar el yogurt por tres semanas a 5ºC.

Cálculos Del Ajuste de Sólidos Totales Con Leche En Polvo Ejemplo: Si se quiere una leche con 14% de ST., sabiendo que el % ST. de la leche es de 11,80%. Ahora:

Primero se determina la cantidad en k de ST. en la leche a utilizar:

En 40 k de leche. 11,80 K (ST) ────── 100 K (leche). X1

─────── 40 K (leche)

X1 = 11,8 x 40 X = 4,72 K. 100 Luego se calcula los kilogramos de ST. en la leche cuando tiene 14% de ST. por lo tanto: 14 K (ST) ──────── 100 K (leche) ING. LUIS ARTICA MALLQUI

48

X2

────────

40 K (Leche)

X2 = 5,6 K. Por lo tanto la cantidad de leche en polvo a agregar a 40 K de leche será: X2 - X1 =

5,60 - 4,72 = 0,88 K de leche en polvo a agregar.

Esta cantidad será necesario para llegar a 14% de ST.

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Figura 4. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE YOGUR BATIDO Recepción de Leche

Filtración Acidez = 16 – 18ºD Grasa, proteínas, 

Pesado

Adición de edulcorante 10% P/V

Normalización

Grasa; y ST  14%

Calentamiento

50ºC

Filtración

Pasteurización

Adición de cultivo

Enfriamiento

80 – 85 ºC x 20

a 42 ºC

2gr/100L.

Siembra-Inoculación

Incubación

42ºC x 5 h. pH = 4,5  10ºC

Adición de Colorante y

Enfriamiento

Saborizante Máx. 10 min. Adición de Conservante

Batido

0,01%

Envasado

Almacenamiento

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a 5ºC x 48 h.  = densidad

50

IV. Resultados y Discusión. En base al siguiente cuadro de controles, realice el proceso de elaboración del yogur batido: Nro.

Componentes y Operación

Medida

1.

Leche utilizada.

L. (K)

2.

Leche Evaporada.

L.(K)

3.

Grasa.

%

4.

Acidez.

%

5.

Leche en Polvo

K.

6.

Azúcar.

K.

7.

Colorante.

g.

8.

Esencias.

mL.

9.

Sorbato de potasio.

g.

10.

Fermento Yogur.

L.

11.

Emulsificante.

g.

12.

Estabilizante.

g.

13.

Gelatina Neutra.

g.

14.

Temperatura de Incubación

ºC.

15.

Tiempo de Incubación.

Horas.

16.

Acidez del Fermento Yogur.

%

17.

Acidez Final del Yogur.

%

18.

Rendimiento.

Cantidad ...........................

K (%)

Observaciones:

V. Miscelánea Láctea. 1. ¿Hable sobre la bioquímica del Yogur? 2. ¿Explique Sobre la isomería del Ácido que se forma en el proceso de elaboración del Yogur? 3. ¿Explique sobre el Proceso de Fermentación del Yogur; Tipos, Etc. ? 4. ¿Explique sobre las propiedades Reológicas del Yogur; Medición. ?

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51

8.5. Elaboración de Quesos I. Objetivo: Aplicar la enseñanza modular del proceso de elaboración de quesos.

II. Fundamento. Desde el punto de vista químico - bioquímico la leche de vaca está constituida fundamentalmente de PROTEÍNAS (Caseínas, lactoalbúmina, lactoglobulina), CARBOHIDRATOS (Lactosa), CENIZAS (Sales Minerales); además contiene un conjunto importante de ENZIMAS, VITAMINAS, que en conjunto determinan la materia prima indispensable para la elaboración de quesos. La denominación "quesos" se reserva al producto fermentado o no, obtenido por coagulación de la leche, de la nata, de la leche desnatada o de su mezcla, desuerado y contiene como mínimo 23 g de extracto seco por cada 100 g de queso. Olson y Mocquot (1980), indícan que el queso es básicamente una forma concentrada de la leche, obtenida por coagulación de la caseína, que retiene la mayoría de la grasa de la leche y parte de la lactosa, agua y proteínas del suero; la mayoría del agua y los componentes solubles son separados como suero durante la manipulación de la cuajada. Por otro lado el queso es una de las formas más antiguas de conservar los principales elementos nutritivos de la leche, como son las proteínas (caseína), grasa, sales insolubles, agua y pequeñas cantidades de lactosa, albúmina y sales solubles de la leche que son concentradas por coagulación estos componentes, por medio de la renina o ácido láctico producido por microorganismos. Una vez terminado la coagulación, parte del agua de la leche es removida mediante el calentamiento, agitación desuerado y prensado de la cuajada. Es importante remarcar que la obtención de queso no madurado puede esquematizarse según el siguiente esquema:

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LECHE │ │ ┌──────────┼──────────┬────────┐ │ │ │ │ LACTOSA PROTEINA SALES GRASA ││ │ │ │ ││ │ │ │ ││ │ │ │ FERMENTO ││ │ │ │ │ ││ │ │ │ CUAJO │ ││ │ │ │ │ └─────┬──────┘└─────────┼──────────┴────────┘ │ ACIDO LACTICO │ │ CALENTAMIETO │ │ │ │

│

│

│ │ │

│ │

│

│

│ COÁGULO │ │ ├───────────── │ │ │ │ │ CUAJADA │ │ │ SAL │

│ │ │ QUESO

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│

53

Tinguely y Pernodet (1993), indican que la preparación de la leche de quesería debe ser sometida a un previo tratamiento con el objeto de obtener una materia prima para los fines de elaboración de quesos: 1.

NORMALIZACIÓN

de

la

composición química de la leche y del queso. GRASA. PROTEÍNAS.

┌───────────────────┐ │ │ │ PREPARACIÓN de la │────── │ LECHE │ └───────────────────┘

2.

Saneamiento microbiano. Proliferación de bacterias específicos a cada tipo de queso.

Destrucción y Eliminación de las células indeseables. Aporte y Multiplicación eventual de microorganismos específicos

3.

CORRECCIÓN y REGULACIÓN de las aptitudes tecnológicas. Aptitud frente a: - La coagulación. - La sinérisis. - La acidificación.

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Las operaciones que se realizan en el proceso de elaboración de quesos pueden resumirse en el siguiente esquema de proceso:

PREPARACIÓN DE LA LECHE 1. *Normalización en grasa y compuestos nitrogenados. *Tratamiento térmico. 2. Siembra de la leche, Pre-maduración. *Corrección de las aptitudes tecnológicas. 3. Cuajado: Aporte del enzima coagulante. *Coagulación: Cambio de estado físico. 4. Desuerado: Separación de la cuajada del suero. OPERACIONES DIVERSAS Dependiendo del tipo o variedad de queso. *

Sinéresis

Sinéresis Completada por:

Acción lenta e incompleta Acidificación Queso húmedo desmineralizado.

- Cortado - Mezclado Según el ES. - Calentamiento y mineralización - Lavado(E. suero) deseadas. Preprensado Acidificación.

Continuación del Desuerado 5. Salado. Secado.

Difusión del suero en la salmuera. Pérdida de agua.

6. Maduración. Pérdida de agua. Elevación del pH. Acción de los enzimas.

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La desestabilización del sistema micelar de la leche es característica de la producción del queso y consiste en la formación de un gel, debido fundamentalmente a la hidrólisis por acción de la Renina. Desde el punto de vista químico-bioquímico, el proceso para la desestabilización se consideran dos fases inducidas por la acción de la Renina:

FASE PRIMARIA La renina hidroliza la k-caseína; esta fase primaria o fase enzimática lleva la ruptura entre los aminoácidos 105 y 106 de la k-caseína, que son la phe y la met respectivamente. Esta hidrólisis tiene como resultado la separación de la fracción hidrofílica soluble (macropéptido) que contiene los residuos ácidos, el grupo fosfato y las unidades de carbohidratos de la fracción hidrofóbica (para kcaseína) (Swaisgood, 1975; Hill, 1969). La formación de para k-caseína a partir de la k-caseína sigue una cinética de Michaelis-Menten, con una Km entre 2.6 x 10-

4

velocidad máxima (Vmáx.) aproximada de 1.01 x 10-

M y 5 x 105

mol/L. seg-

4 5

M y una (Chaplín,

1980; Dalgleish, 1979). La fase primaria puede ser representado por la siguiente ecuación:

Kappa-caseína

para-Kappa-caseína + macropéptido

(PM= 6000 – 8000 Daltons)

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(insoluble)

(soluble)

56

FASE SECUNDARIA Las micelas modificadas se agregan. Se acepta que la αs1 y ß-caseínas son gradualmente hidrolizadas por largo tiempo, llamándose en algunas ocasiones a esta etapa fase terciaria (Kato, 1980). La fase secundaria es de carácter no enzimático. Los iones de Ca ++ son requeridos para que se produzca la coagulación. Las condiciones óptimas para la acción de la renina incluye un rango de temperatura de 40 a 42ºC (104

-

107.6ºF). La coagulación esta influenciada por el pH de la leche. La reacción es más fuerte a un pH más bajo alrededor de 6.6 a 5.8. La coagulación no ocurre a pH alcalinos fuertes. Slattery (1976) y Bingham (1975), indican que la formación del péptido ácido soluble y el carbohidrato por acción de la renina invierte la carga en la kcaseína haciéndola mucho más sensible a la precipitación con iones de calcio. Esta remoción reduce la carga en la Superficie de la micela en la que se encuentra la k-caseína y permite las interacciones entre las micelas con la consiguiente coagulación. La liberación del glicopéptido de la k-caseína aumenta a medida que el tiempo se incrementa después de la adición de renina, a la estabilización de esta liberación por lo general se le considera como el fin de la fase primaria. Como sabemos el queso es uno de los alimentos más antiguos que se conoce desde la existencia del hombre en la tierra, se estima que existen más de 4 000 los tipos de quesos que se conocen en el mundo. Dentro de esta enorme variedad, existen unos cuantos tipos de quesos conocidos a nivel de una zona o país así como en el Perú hay variedades privilegiados en la que se encuentran los quesos frescos, el queso Andino, el queso cremoso, Los quesos procesados (Fundidos), el queso ricotta, etc.,

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57

Los Coagulantes en la Industria Quesera Diferentes Proteasas son capaces de producir la coagulación de la leche pero algunas de ellas son demasiado proteolíticas, poco específicas y pueden causar una reducción tanto en el rendimiento quesero como en la calidad final del producto, y así sólo unos cuantos tipos de coagulantes, de los conocidos, son aptos para su utilización en diferentes variedades de quesos. Cuajos y Coagulantes La norma general de identidad y pureza para el cuajo y otros enzimas coagulantes de leche destinados al mercado nacional, clasifica estos productos bajo la denominación de cuajo y coagulantes de leche. El cuajo es el producto líquido, pastoso ó sólido, cuyo componente activo está constituido por la mezcla de los enzimas obtenidos por extracción de los cuajares de rumiantes exclusivamente. El cuajo puede ser de origen vegetal o microbiano y sus mezclas (Ver Tabla 18).

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Tabla 18. Tipos de Coagulantes y sus características Tipo de Coagulante 1)

3)

4)

Inconvenientes

Limitación en la obtención de estomagos. No autorizado por la ley judía. No aceptado por los vegetarianos.

1. ORIGEN ANIMAL Cuajo de ternero

 

Enzima natural, idal, tradicional Gran Calidad y Rendimiento quesero.

Cuajos de Cordero y Cabrito



Es el enzima natural para las leches de Igual que el cuajo de ternero. oveja y cabra. Muy parecida al cuajo de ternero.



2)

Ventajas

Cuajo Bovino

Contiene los mismos enzimas que el cuajo de Mayor sensibilidad al pH y calcio. ternero pero en diferentes proporciones. Muy parecido al cuajo de ternero. Utilización posible para todas las variedades de quesos.

Pepsina Porcina

Bajo costo.

Pepsina de Pollo

Permitido por la ley judía.

Muy sensible a altos pH y temperaturas. Bajos rendimientos. Alta actividad proteolítica. Aparición de sabores amargos.

Alta actividad proteolítica. Aparición de sabores extraños. Dificultad en la inactivación en suero.

2. ORIGEN MICROBIANO Mucor Miehei

Precio y disponibilidad

Bajos rendimientos. Dificultad de inactivación en suero. Aparición de sabores extraños. Alta actividad proteolítica.

Mucor pusillus

Precio y disponibilidad

Defecto en rendimiento,calidad global,sabores extraños,actividad proteolítico e inactivación en suero. Gran dependencia del pH.

Endothia parasitica

Precio y disponibilidad Baja dependencia de pH

Defectos en rendimiento, sabores extraños y actividad proteolítica.

 Producida localmente

 Defectos en rendimiento, sabores extraños, y actividad proteolítica.  Precio.

3. ORIGEN VEGETAL Cardo

4. QUIMOSINA PRODUCIDA  Disponibilidad, pureza, permitida por la ley POR FERMENTACIÓN judía y aceptado por los vegetarianos.

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Los coagulantes de origen microbiano o vegetal tienen gran valor hoy en día como sustitutos de los cuajos animales, por una parte por el gran incremento en la producción de queso y el insuficiente abastecimiento en cuajares y, por otra, por el valor especial que adquieren en personas que debido a cuestiones religiosas, morales o de dietas, no pueden consumir los cuajos animales. De la gran variedad de proteasas existentes capaces de coagular la leche, en la práctica, sólo unos cuantos sustitutos han encontrado un mayor uso en la producción de una o más variedades de queso, normalmente mezclada con extracto de cuajo, entre ellos las pepsinas de origen bovino, porcino, ovino y de pollo y las proteasas ácidas de origen fúngico procedentes de Mucor meihei, Mucor pusillus y Endothia parasítica. Los enzimas microbianos son comparablesa

la

quimosina,

perteneciendo

a

la

misma

clase

de

proteasas(proteasas ácidas o aspartato proteasas). Su secuencia aminoacídica y sus estructuras terciarias son muy similares a la que presenta la quimosina, sin embargo, estos sustitutos presentan propiedades diferentes. Así, por ejmplo, las preparaciones originales de Mucor muestran una mayor termoestabilidad que otros coagulantes lo que causa problemas durante el procesado del suero de quesería. También son capaces de resistir las temperaturas aplicadas a los quesos de pasta cocida durante su fabricación, lo cual repercute posteriormente en la calidad final del producto. Este problema de termoestabilidad se ha resuelto mediante tratamientos con peróxido que da como resultado preparaciones enzimáticas con parecida termoestabilidad al extracto de cuajo. Por otra parte, la actividad proteolítica de estos coagulantes microbianos es mayor que la originada por la quimosina y como consecuencia causa diferencias en los procesos de madurado(muchas veces de forma negativa) y en la calidad final del afinado del queso, sobre todo de los quesos con un período de maduración largo(Trujillo y Carretero; 1994).

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60

Muy recientemente se han desarrollado técnicas en biotecnología con el fín de producir quimosina por vía fermentativa (ver tabla),donde el gen de la quimosina es clonado en diferentes microorganismos los cuales son capces de producir el enzima, que tiene idénticas cacterísticas que la quimosina extraída del abomaso del ternero(Teuber, 1990), pero con la gran ventaja que puede ser producida en cantidades ilimitadas, igual que ocurre con los diferentes sustitutos de los extractos de cuajo. Preparación y Composición El método tradicional de preparación de los cuajos se realizaba a partir de cuajos salados o secos, troceados y macerados con una solución de NaCl al 10 – 12%. El extracto nativo se compone de una mezcla de zimógenos y enzimas activos: la quimosina(EC 3.4.23.4) y la pepsina bovina(EC 3.4.23.1). Este último enzima se pensó en un principio que no se producía en terneros lactantes, sin embargo Garnot et al(1974) demostrarón definitivamente que terneros lactantes alimentados exclusivamente a base de leche producen en sus abomasos, a parte de la quimosina, una proporción que no se debe despreciar de pepsina, la cual supone entre el 18 – 25% de la actividad coagulante total del extracto. Los zimógenos (precursores enzimáticos) se activan por adición de ácido hasta alcanzar un pH comprendido entre 2 a 4,6. Después el pH se ajusta entre 5,5 a 5,7 con bicarbonato sódico, la concentración de NaCl se incrementa hasta el 20% y se añaden diferentes conservantes como el benzoato de sodio(E-211) o el sorbato sódico(E-201). En la siguiente figura 1 se presenta un modelo típico de extracción de los enzimas coagulantes y en la tabla III la relación de aditivos que pueden ser añadidos a estos productos según la legislación vigente. Finalmente el cuajo en forma líquida se filtra y se ajusta su actividad coagulante para su uso. En la actualidad el macerado se extrae a partir de estómagos congelados en los cuales se separa la mucosa de las capas musculares antes de la maceración, ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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obteniéndose mayores rendimientos en la extracción que se suele realizar en lactosuero desproteinizado. Figura 1. Método de extracción de los Enzimas coagulantes

ABOMASOS CONGELADOS A -25ºC

CORTADO

EXTRACCIÓN CON SOLUCIÓN DE NaCl AL 10%

FILTRADO

ACTIVACIÓN DE ZIMÓGENOS A 3ºC pH ajustado a 4,6 con HCl

ADICIÓN DE CONSERVANTES

ENVASADO ING. LUIS ARTICA MALLQUI

62

Aproximadamente unos tres millone de terneros lactantes se sacrifican anualmente sólo en Estados Unidos utilizándose sus abomasos para extraer los

enzimas coagulantes.

Es muy importante

mantener un

correcto

abastecimiento de este tipo de abomaso y extraer el enzima de la forma más eficiente y barata. Hoy en día se están llevando a cabo estudios sobre la extracción de los enzimas coagulantes del cuajo mediante la aplicación de ultrasonido(Kim y Zayas; 1989). El efecto disruptivo de los ultrasonidos ha contribuido de forma significativa a la extracción de los enzimas coagulantes del abomaso, reduce de forma significativa el tiempo requerido para el proceso de extracción como resultado de la disrupción del tejido del abomaso, incrementa la actividad y rendimiento de los enzimas y proporciona extractos con menos sustancias contaminantes en la preparación, como por ejemplo la presencia de otras proteasas y lipasas.

Tabla III. Preparaciones

comerciales

de

quimosina

obtenida

via

fermentativa.

Fuente de DNA

Tipo de quimosina

Microorgansmo

Empresa y nombre comercial

Abomaso de ternero lactante

Principalmente B

Kluyveromyces lactis

Abomaso de ternero lactante

Principalmente B

Aspergillus niger

Sintético

A/C

Escherichia coli

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Gist Brocades (Delft) MAXIREN Genecor/Ch. Hansen San Francisco/Copenag ue CHYMOGEN Pfitzer (New York) CHY-MAX

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Revilla (1982), indica que existen más de 2 000 nombres de quesos y unas 400 clases pero sólo 10 tipos diferentes de queso natural basado en el proceso de obtención tal como se puede apreciar en la siguiente tabla:

Proceso distinto

Característica Distinta

Variedad de Queso

Coagulación principal por ácido.

Cuajada blanda.

Crema, cabaña.

Cuajada Compacta.

Textura firme.

Cheddar, Cheshire.

Cuajada Separada.

Textura abierta.

Monterrey, Gouda.

Presencia de Cobre.

Textura granular.

Parmesano, Romano.

Cuada Esterida.

Textura plástica.

Provolone, Mozzarella.

Maduración Bacterial con formación de ojos.

Agujeros de gas.

Suizo, Gruyere.

Maduración por Mohos.

Moho visible.

Roquefort, Azul.

Superficie cubierta por Mohos

Interior cremoso.

Camembert, Brie.

Superficie cubierta por Bacterias y levaduras.

Suave, ceroso.

Limburger, Bel Paese.

Proteína del Suero coagulada por ácido y calor.

Sabor dulce.

Ricotta, Primost.

Otra posible clasificación es : 1) Quesos de pasta dura, pasta firme y consistente y pasta firme semi consistente, 2) Quesos blandos, 3) Quesos no madurados, 4) Quesos de leche fermentada, 5) Quesos fundidos y 6) Quesos de pasta cocida. Por otro lado sin embargo, también es posible clasificarlos en cuatro grandes grupos considerando las características reológicas y físico-químicas, en base a la naturaleza del proceso de su elaboración como es los queso duros, semiduros, blandos y de blandura media. En el siguiente cuadro presentamos la clasificación de los cuatro grandes grupos de quesos:

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GRUPO

CARACTERISTICA DISTINTA

VARIEDAD DE QUESO

Muy Duro.

a. Madurado por bacterias

Parmesano, Romano.

Duro.

a. Madurado por bacterias, sin ojos.

Cheddar, Cheshire.

b. Madurado por bacterias, con ojos. Suizo, Gruyere a. Parcialmente madurado por bacteria. Semi-Blando.

b. Madurado por bacterias y

Brick, Münster.

superficie cubierta de microorganismos.

Limburger.

c. Parcialmente madurado por moho. Roquefort, Azul. a. Madurado. b. Sin madurar. Blando.

Camembert. Crema, Ricotta, fresco, Requesón.

En nuestro país el Perú, los quesos se clasifican de la siguiente forma: a. Según el Proceso de Elaboración: a.1. Quesos Frescos. Ejemplos: Mantecoso, tipo cajamarca, fresco, Ucayalino, Mozzarella, Cottage cheese. a.2. Queso Madurados. Ejemplo: Andino, Tilsit, Dambo, Gruyére, Parmesano, camembert, Edam,

Gouda,

Cuartirolo.

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Provolone,

Amazónico,

Cheddar,

Gorgonzola,

65

a.3. Quesos Fundidos. Ejemplo: Queso fundido o procesado Untable y para corte (rebanado). b. Según La Consistencia de la Pasta: b.1. Quesos de pasta Blanda (contenido de humedad de 52% a 65% en base húmeda). Ejemplo: Camembert, mantecoso, Ucayalino, fresco, Mozzarella, Andino, Gorgonzola, Cottage chesse. b.2. Quesos de Pasta Semi-dura (contenido de humedad de 39% a 51%). Ejemplo: Tilsit, Dambo, Edam, Gouda, Enmental, Gruyére, Paria. b.3. Quesos de Pasta Dura (contenido Máximo de humedad de 38% en base húmeda). Ejemplo: Parmesano, Provolone, Amazónico, Cheedar. c. Según El Contenido de Grasa en el Extracto Seco Total: c.1. Doble crema

: Mínimo 60% de grasa.

c.2. Mantecoso

: o crema de 45% a menor de 60% de grasa.

c.3. Semi-mantecoso

: de 25% a menor de 45% de grasa.

c.4. Magro

: De 10% a menor de 25% de grasa.

c.5. Descremado

: Menos de 10% de grasa. INDECOPI (1986).

El resultado de las características de cada tipo de queso esta en función a varios factores extrínsecos e intrínsecos como son: 1. Los Factores Físicos, Fisicoquímicos: El pH, temperatura, y los efectos osmóticos. 2. Los Factores Bioquímicos: Concentración y propiedades de las enzimas del cuajo, de las bacterias, de las levaduras y de los mohos. 3. Los Factores Químicos: Proporción de calcio retenido en la cuajada, contenido de agua y sales.

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4. Los Factores Mecánicos: Corte, agitación, trituración y frotamiento. 5. Los factores Microbiológicos: Composición de la microflora vista bajo un aspecto dinámico. La composición de los quesos en general presentan una variación de una variedad o tipo a otro, en la mayoría de los casos están definidos por su contenido de extracto seco total (EST) o sólidos totales (ST), que fluctúan desde 25% hasta 75%, y en lo referente al contenido de Sólidos grasos o materia grasa expresados en base seca (ST), varían de 40% a 50% en quesos producidos a partir de leche entera con 3,30 a 3,50% de materia grasa. La fase no grasa de los quesos está formado por un 85 a 91% que corresponde fundamentalmente a sustancias nitrogenadas, las sales y los productos derivados de la lactosa. La sustancia nitrogenada más importante es la caseína, la cual es degradada y se hace parcialmente soluble durante el afinado del queso. La lactosa es transformada en ácido láctico durante los primeros 110 días, luego el ácido desaparece, casi completamente, en los quesos muy maduros o añejados. Las sales minerales determinadas como cenizas varían de 0.90 a 2.60% en el queso.

RENDIMIENTO QUESERO El rendimiento quesero varía según el tipo o variedad de queso y la composición química centesimal de la leche de la que se elaboró el queso. Considerando la clasificación según la norma técnica nacional, podemos indicar que el % de eficiencia quesera es como sigue:

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Tipo De Queso

Rendimiento de la leche en Quesos

a. Quesos Frescos y Blandos

Entre 12 a 18%

b. Quesos Duros

Entre 8 a 14%

Según diversas investigaciones los rendimientos en queso puede ser calculado a partir del porcentaje del contenido de grasa y del contenido de la caseína de la leche inicial o, en base solamente al porcentaje de la grasa. La relación matemática para calcular el rendimiento en base al contenido de grasa y caseína está definido mediante la siguiente expresión:

RENDIMIENTO = (grasa + caseína) x 1,63 También puede efectuarse según la siguiente relación:

RENDIMIENTO = (grasa x 1.1) + (caseína x 2.50) Es necesario indicar que existen muchas formas de estimar el rendimiento de la leche en quesos, si embargo las que se indican aquí no son las determinantes sólo son formas de estimar a nivel de planta y tener una proyección. Existen otra relación cuando no se especifica el porcentaje de grasa de la leche, puede ser calculado a partir del contenido de proteínas de la leche que se usa para elaborar y el contenido graso del queso que va a ser elaborado, en base a la siguiente relación matemática:

G=P xK Donde: P = k=

% de Proteína en la leche Inicial para elaborar el queso. Factor de Acorde al Contenido de grasa en el Extracto seco y el tipo de queso (ver cuadro).

G=

% de grasa en la Leche inicial para elaborar el queso.

Según la siguiente tabla se presenta las constantes (k) o factores de cálculo del contenido de grasa según Schultz y Kay (1982): ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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Tipo de Queso

Valores Grasos ( k) % De grasa Del Extracto Seco 10

20

30

40

Queso de Pasta Dura.

45

50

0.93

1.09

Queso de Pasta Firme.

0.28 0.50

0.74 0.90

1.06

Queso de Pasta Blanda.

0.24 0.44

0.68 0.84

1.00

Queso Fresco.

0.17 0.33

0.55

0.79 0.96

III. Materiales y Métodos. Materiales: 01 Termómetro con cesto de alambre 01 Modulo de queso de 100 L de capacidad. 01 lira de corte vertical. 01 lira de corte transversal. 01 jarra volumétrica de 2 L. 01 Juego de moldes de PVC. 01 Agitador 01 Mesa de trabajo. 01 balde de 10 L. de acero inoxidable. 02 recipientes volumétricos de 1 L c/u. 01 juego cubre moldes de tela.

Reactivos: Solución de NaOH al 0,1N Fenolftaleína al 1% en solución alcohólica. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

1.12

60

1.60

69

Insumos: Cuajo en polvo. Cultivo láctico para quesos. Cloruro de sodio industrial. Cloruro de calcio industrial.

Materia Prima: Leche fresca 20 L.

Métodos y Procedimientos: Se desarrolla en base a las fases que se presenta a continuación: 1. PREPARACIÓN DE LA LECHE La leche es sometida a un proceso de Normalización antes de proceder a su coagulación. Puede realizarse el filtrado y clarificación de la misma, también

se

somete

a

un

tratamiento

térmico

de

pasteurización

generalmente por el sistema HTST a una temperatura de 72ºC x 15 segundos. La pasteurización destruye a los microorganismos patógenos, así como a la flora indeseable y banal, así como también a diversos enzimas que juegan un importante papel en la maduración de quesos elaborados a partir de leche cruda. El calentamiento de la leche reduce la aptitud de la leche

para la

coagulación, la cuajada es menos dura y el desuerado es difícil. Si la 0.2 gramos de cloruro de calcio por litro de leche, antes de la adición del cuajo, corrige el problema. 2. ADICIÓN DE FERMENTOS Una vez terminado el tratamiento térmico, la leche se reparte a las tinas de proceso y se le inocula con cultivos lácticos especiales debidamente seleccionadas de características conocidas para obtener productos bastante uniformes y con una calidad total óptima. La concentración de uso está generalmente de un 0.8% a 2% en relación a la cantidad de leche inicial que se está procesando. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

70

La temperatura de la leche debe estar ajustada entre 28 a 32ºC (82.4 a 93.2ºF), bajo estas condiciones el crecimiento bacterial es la más adecuada y así mismo para la coagulación de las proteínas de la leche. La principal función de los fermentos lácticos es la producción de ácido láctico a partir de la fermentación de la lactosa, el cual le confiere a la cuajada un sabor ácido, promoviendo su formación y desuerado, preservándola del crecimiento de patógenos debido a que el pH es de 5,0 - 5,2.

Revilla (1982), indica que la coagulación de las proteínas y la maduración de los quesos dependen en gran medida de la acidez de la leche; por lo tanto es necesario el uso de cultivos lácticos para la producción de ácido láctico hasta bajar el pH a un nivel de 6.5 y 5.9, antes de la adición del cuajo. Además podemos mencionar que las bacterias lácticas son las responsables de la producción de compuestos aromáticos, contribuyen a la maduración del queso por su actividad proteo lítica y lipolítica en menor grado. Olson y Mocquot (1980), indican que se utilizan dos tipos de fermentos: a. MESOFILOS Su actividad

es óptima a una temperatura de 20 a 30ºC, están

formados por una o varias mezclas de cepas de Streptococcus cremoris,

Streptococcus

láctis

y

Streptococcus

láctis

subsp.

Diacetylactis. Este último utiliza ácido cítrico con producción de compuestos de aroma, principalmente diacetilo y CO2. Los cultivos lácticos mesó filos se utilizan cuando las temperaturas de

calentamiento de la cuajada

requeridas sean de 40ºC como máximo. b. TERMOFILOS Su actividad óptima es a una temperatura de 37 a 45ºC, se utilizan ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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cuando la temperatura de calentamiento de la cuajada es muy elevada (45 – 54ºC), generalmente están compuestas de una mezcla de cepas de

Streptococcus

thermophilus,

Lactobacillus

bulgaricus

y

Lactobacillus helveticus. En quesos calentados a temperaturas intermedias

se

utilizan

mezclas

de

Streptococcus

láctis

y

Streptococcus thermophilus. Cuando se quiere la formación de "ojos" en algunas variedades de quesos se emplea Propionobacterium freudenreichii Subsp. shermanii. Una vez inoculada los cultivos lácticos, se adicionan los coadyuvantes de la coagulación, como son el cloruro de calcio en una concentración de 200 p.p.m. el cual facilita la coagulación y el nitrato de potasio a un nivel de 500 p.p.m. el cual evita la hinchazón de los quesos; y finalmente los colorante (Bixinas, Carotenos) para dar un color amarillo característico. 3. COAGULACIÓN La coagulación consiste en la floculación de las micelas de caseína, que se sueldan formando un gel que retiene el suero. Tiene lugar debido a la acción conjunta de la acidificación lenta y la acción del cuajo. La temperatura de coagulación fluctúa entre 32 a 42ºC por un tiempo promedio de 30 a 45 minutos dependiendo del tipo de queso que se está elaborando. La cantidad de cuajo, generalmente está en función a la fuerza o título del cuajo, a nivel de planta se utiliza cuajos con títulos de 1/150 000 - 1/200 000, por lo que se usa 2 gramos por cada 100 litros de leche. La adición del cuajo siempre se realiza previa disolución en agua fría con una proporción de sal. 4. DESUERADO Consiste en la separación del suero posterior al proceso de corte de la cuajada, en una proporción de 35% en relación a la cantidad inicial de la leche, generalmente se realizan dos a tres desuerados dependiendo del ING. LUIS ARTICA MALLQUI

72

tipo de queso

con una previa agitación de la cuajada, además puede

someterse a una cocción de los granos de la cuajada para dar un prensado adecuado. En algunos tipos de quesos generalmente el salado se realiza en la tina de trabajado. 5. MADURACIÓN La mayoría de los quesos sufren un período de afinado durante el cual se desarrollan el sabor y aroma característicos. Previo al proceso de maduración se realiza el moldeo y prensado bajo una presión y tiempo según el tipo de queso. El afinado comprende una serie de cambios en las propiedades físicas, y químicas, adquiriendo el aspecto, textura y consistencia típicas. El período de maduración puede realizarse desde una o dos semanas hasta más de un año. Los quesos blandos, con un alto contenido de humedad, sufren períodos cortos de maduración. El proceso de salado en quesos madurados, antes de someter a las cámaras de maduración se someten a una salmuera de 20 ºBe por 24 a 48 horas; mientras en quesos frescos se le debe agregar de 1 a 6% dependiendo de la región y tipo de queso. El proceso de afinado se realiza a un rango de temperatura que puede variar de 4,4 a 15ºC y a una humedad relativa de la cámara de 75 a 90% con un período de 3 semanas a 12 meses. Concluida el período de maduración se procede a un parafinado de la superficie del queso a una temperatura de la parafina caliente de 99 – 114ºC y luego se sumerge los quesos durante 10 a 15 segundos.

IV. Resultados y Discusión. El desarrollo de elaboración del queso se realizará en función al siguiente programa de producción en donde se considera todas las operaciones del proceso de elaboración de quesos, y además se consideran todos los controles a realizarse durante el trabajado en la tina de proceso.

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73 Figura 1. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE QUESO FRESCO

Recepción de Leche

Filtración

Acidez = 16 – 18ºD Grasa, proteínas, 

Pesado

Normalización

Pasteurizado

Grasa = 3%;

HTST 72ºC x 15 “ LTLT 63ºC x 30 min.

Enfriamiento

34ºC

Adición de Cuajo 1-2g/100L Cloruro de calcio 200pp Nitrato de potasio 500ppm

34ªC x 45 min.

Cuajado Cubos de 1 – 1,5 cm. de arista

Corte

Agitación Primer desuerado

Liras horizontal y vertical x 10 min.

Con paletas x 10 min.

35% del Volumen inicial. X 5 min.

Adición de agua caliente a 55ºC (20% ó 2/3 Vi)

Escaldado

Segundo desuerado

Salado

35 – 36 ºC x 30 min.

50% del Vi x 5 min.

0,75 a 1,5% de sal

Moldeado

Prensado

4.5bar /k x 1 h.

Envasado y pesado

Almacenamiento

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8 – 10ºC

74 Figura 2. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE QUESO ANDINO

Recepción de Leche Acidez, grasa, proteínas 

Filtración Pesado Normalización

Pasteurización

Enfriamiento

Adición de cultivo 2g/100L

grasa del 2,7 a 3%

HTST 72ºC x 15 “ LTLT 63-65ºC x 30 min.

30ºC

Pre-maduración

Calentamiento

x 30 min.

30ºC x 30 min.

a 32 – 34 ºC

Cuajado

Adición de Cuajo 2-3g/100L Cl2Ca 200ppm y N03 K 500ppm.

Liras vertical y horizontal

Corte

5 a 10 min.

Agitación Primer desuerado Escaldado

Adición de agua caliente

a 37 – 38 ºC x 30 min

a 67 -70ºC( 1ºC x 3min)

ajuste de %H y pH

Segundo Desuerado

20% del Vi

el 35% del Vi en 5 min.

Moldeado

el 50% del Vi

Moldes de 1 K 5 bar x K por 3 a 4 h.

Prensado Inmersión en agua helada 2,5k/10L de agua

Salado en sal muera

Salmuera 20ºBe x 12 h.

0,4% de Cl2Ca Regular el pH a 5,2-5,6

Pintado con Hala-plast

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Oreo

a 8ºC x 2 h con giros

Maduración

a 12ºC, %HR 85

Envasado

Almacenado a 8ºC

75 Figura 3. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE QUESO MUZARELLA

Recepción de Leche Filtración

Acidez, grasa, proteínas 

Pesado Normalización

grasa 3%

Pasteurización

HTST 72ºC x 15 “ LTLT 63-65ºC x 30 min.

Enfriamiento 1

35ºC

Adición de cultivo 3g/100L Pre-maduración Enfriamiento 2

Cuajo 2g/100L Cl2Ca 200ppm

Cuajado

Corte Agitación Desuerado Maduración de Cuajada Molienda Adición de Agua Caliente Salado Opcional 0,75% del Vi misma.

Hilado

Boleado Inmersión en agua Helada Oreado Envasado y Pesado Almacenado a 8ºC ING. LUIS ARTICA MALLQUI

35ºC x 30min. 33ºc 33ºC x 45 min En cubos con arista de 1,5 a 2 cm. Corregir el corte de cubos x 5min. Cuajada sin suero Tº ambiente x 3 h, pH=5,2 a 5,4

Manual ó mecánica 200% en función a la masa de Cuajada hasta 3 veces(c/vez) a 65ºC y luego a 75ºC Tº cuajada hilada 57ºC, brillo de la

En bolsas de 250 g aproximado A 4ºC x 1 a 2 horas A 8ºC x 1 hora En bolsas de polietileno

A 5-7ºC x 8 días

76

4.1.Descripción del Proceso de Elaboración del Queso Mozzarella Recepción La leche destinada para la elaboración del queso mozzarella debe presentar una acidez entre 16 a 19º D.

Normalizado Es necesario ajustar el porcentaje de grasa al 3% en promedio o tal como presenta en el porcentaje de grasa la leche decepcionada.

Pasteurizado Esta operación se realiza a una temperatura de 63 ºC por 30 minutos para la eliminación de microorganismos patógenos y el sistema enzimático de la leche.

Primer Enfriado Este primer enfriado se procede inmediatamente después de la pasteurización hasta 33 -35ºC condiciones en la que se activa la acción de los microorganismos del cultivo láctico que se añade para la siguiente operación.

Pre- Maduración Se utiliza el cultivo DVS Hansen TCC-4 en una concentración de 3 g por cada 100 litros de leche, diluidas en 100 mL de leche procesada tibia a una temperatura de 35ºC por un tiempo de 30 minutos.

Segundo Enfriado Después de concluir la pre-maduración se lleva a una temperatura de 33ºC.

Cuajado Se adiciona, 200 ppm de cloruro de calcio y 2 g de cuajo por cada 100 litros de leche; y luego se deja en reposo hasta que coagule a una temperatura de 33ºC por un promedio de 45 minutos. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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Cortado de Cuajada Se realiza con mucho cuidado, para evitar partículas de cuajada, unidad de proceso que dura un tiempo de 15 minutos aproximadamente

Agitación Esta unidad de proceso se realiza mientras que se realiza el corte, el mismo que nos ayuda a identificar algunos floc-fractantes de mayor tamaño, en donde se tiene que incidir en el corte para obtener un tamaño de cubos de cuajada de 1,5 a 2 cm de arista aproximadamente. El agitado lento y constante, hace que los flocfractantes adquieran cada vez mayor firmeza, momento en el cual tiene que detenerse la agitación que tiene una duración aproximada de 5 minutos.

Desuerado Total Se procede a eliminar todo el suero que rodea a la cuajada, el suero restante que queda dentro de los granos de cuajada, va saliendo lentamente, lo que ayuda a la acidificación de la cuajada cuidando al mismo tiempo en no desuerar demasiado, porque se corre el riesgo de que la masa sea de consistencia dura, lo que va a influir en el momento de hilado, por que no podría obtenerse la elasticidad adecuada por no contar la humedad que requiere que debe tener mayor 50% de la masa.

Maduración de la Cuajada Esta unidad de proceso se realiza cuando a la cuajada se deja en reposo a una temperatura ambiente por un tiempo aproximado de 3 horas, este es el tiempo que se requiere para incrementar la acidez hasta alcanzar un pH de 5,2 a 5,4 bajo una acidez en le suero de 42ºD – 43ºD. Según el esquema se puede explicar los cambios bioquímicos que se producen durante la maduración de la cuajada:

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AFINADO DE LA CUAJADA (Desmineralización en calcio de la caseína insoluble)

FOSFATO DE CALCIO

FOSFAPARACASEINATO TRICALCICO Insoluble (En estas condiciones la cuajada es insoluble, no hila)

El cultivo láctico Baja el pH y acidifica la Cuajada y se precipita el calcio (Desmineralización)

FOSFATOCASINATO BICALCICO pH 5,1 – 5.5 (Soluble) (En el rango de este pH y cuando se descalcifica la cuajada se encuentra apta la masa que se solubiliza para hacer el hilado)

FOSFOCASEINATO MONOCALCICO pH  5 (Insoluble) (En esta etapa la cuajada tampoco hila, los granos se sueldan y la cuajada se vuelve friable y se desmorona.)

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Para determinar la elasticidad de la cuajada, se realiza la prueba, en donde se: -

Toman una porción de cuajada en un colador

-

Se introduce la cuajada desmenuzada en agua en ebullición

-

Con los dedos formar una masa retirando el suero de la misma.

-

Estirar la masa

un promedio de 100 cm. aproximado sin

romperse formando un hilo elástico, esto indica que la cuajada esta apta para el hilado.

Molienda La cuajada se moltura en forma manual o mecánica, al tamaño muy cercano al grano después del corte.

Hilado de la Cuajada. Se adiciona agua caliente con la finalidad de soldar los gránulos de cuajada. Para un pH de 5,2 a 5,4 se debe adicionar agua caliente según el ejemplo siguiente:  Si

se tiene 20 k de cuajada, se debe adicionar como máximo el doble

del volumen, por lo que se adiciona 40 litros de agua por cada etapa en tres partes por separado: - 1º

parte : agua a 65ºC

- 2º

parte : agua a 75ºC

- 3º

parte: agua a 75ºC; hasta conseguir que se suelden los gránulos de cuajada entre si, alcanzando la masa una temperatura de 57ºC y presenta un brillo característico.

Los gránulos desmenuzados después de formar una masa no debe sobrepasar los 60ºC porque la masa se torna muy suave y se rompe con facilidad y no permite ser moldeada, se modifica la estructura química que se requiere para el hilado del queso mozarella.

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Boleado Concluido el tratamiento del hilado, se desuera totalmente para proceder al boleado. Se procede al boleado a esta temperatura, aproximadamente a 50ºC cogiendo una porción, con guantes de goma estéril; una cantidad manejable de queso que permita formar una bola de 250 g aproximadamente que por presión hacia dentro con los dedos, se va logrando eliminar la humedad y el suero que aun quedan y al mismo tiempo de formar la bola; se rompe la colilla que va dejando, hasta quebrarla por la misma presión a la que es sometida con las manos, sin necesidad de romperla a la fuerza. Se recomienda elaborar bolas casi del mismo peso (250 g).

Inmersión en Agua Helada. El queso Mozzarella debe enfriarse en agua helada menores a 4ºC para facilitar que el frío llegue al punto medio y la bola no se deforme, este enfriamiento se produce en un tiempo de 2 horas; para luego almacenar en la cámara.

Oreado. Se lleva a temperatura ambiente, bajo condiciones estériles para evitar la contaminación por un tiempo aproximado de 1 hora. En esta etapa se elimina el agua residual de la superficie del queso Mozzarella.

Envasado. Colocar las bolas de Mozzarella en bolsa de polietileno individualmente, para luego agruparlas en peso definidos según la demanda.

Almacenado El tiempo de vida útil aproximado del queso Mozzarella es de 30 días bajo condiciones de refrigeración a una temperatura de 4ºC sin perder sus propiedades reológicas un buen queso Mozzarella. La estabilidad del queso Mozzarella con buenas características de buen queso se logra en un tiempo aproximadamente.

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de 14 días

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Las pruebas de elasticidad después del horneado esta influenciado por el grado de degradación proteo lítica, y el derretimiento es influenciado por el grado de degradación proteo lítica y el porcentaje de grasa; a mayor porcentaje de grasa mayor porcentaje de derretimiento. El queso Mozzarella para pizza debe tener la característica de no perder humedad y mantener juntos la caseína y la grasa. Si se coloca de 10 a 20 g de queso mozzarella en un papel platino, el queso debe crecer como mínimo un 25% del tamaño inicial; a esto de denomina la prueba del derretimiento.

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PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DE QUESOS Queso:..................................Técnico Quesero:..................................Fecha:........... OPERACIONES

Cantidad

DURAC. Minutos

TEMPE ºc

Densida d.K/cm3

ACIDEZ (ºDornic)

pH a 20ºC

Grasa

Prensa Kg/cm2

L Volumen. E Masa. C Grasa % H Proteína % E Temperat. A D I T I V O

Cl2Ca. NO3K. ClNa. Colorante. Otros. Agua Cultivo.

Control I. Pre-Maduración Adic. de Cuajo. Cuajado. Corte. Reposo. Agitación I. Reposo. Desuerado. I. Calentamiento Agua. Inicio. Final. Agitación II. Reposo. Desuerado II. Adic. Sal. Agitación III. Pre-Prensado. Moldeado. Prensado. Tina Salmuera. Oreo. Afinado. Rendimiento. Observaciones:.......................................................................................................... ..... VºBº Control de Calidad. Técnico Quesero. LAM/2005

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V. Miscelánea Láctea. 5.1. ¿Describe los efectos del tratamiento térmico sobre las proteínas de la leche y sobre el calcio?. 5.2. ¿Dar ejemplos de la preparación de Alimentos que ilustre la coagulación de la leche por: calentamiento, ácido, calentamiento y ácido, y renina? 5.3. ¿Escribir y explicar la reacción de las dos fases que describe el cuajado de la leche por la renina. Liste las condiciones óptimas para la acción de éste enzima?. 5.4. ¿Describe y explique los cambios que ocurre durante el afinado del queso?. 5.5. ¿Determinar el rendimiento quesero? 5.6. ¿Explicar porque el queso procesado se mezcla más fácilmente en las salsas que el queso natural? 5.7. ¿Indique el pH usual de la leche fresca y el pH al cual la caseína usualmente precipita? ¿Explicar porque la caseína precipita realmente a éste pH Particular?. 5.8. ¿Para cada uno de los siguientes componentes de la leche entera, describe el estado usual de dispersión? ¿ Describe y explique algunos cambios en la dispersión producida por la homogeneización? a. Lactosa; b. Caseína;

c. Lacto albúminas; d. Lacto globulinas; e.

Grasa; f. Fosfato cálcico; g. Vitaminas y, h. Iones minerales. 5.9. ¿Describe la inter-relación usual de tiempo-temperatura usado en la pasteurización de la leche? ¿ Explique la razón de la pasteurización?. 5.10. ¿Porque la leche entera es clasificado como una emulsión? ¿Que es la membrana del glóbulo graso de la leche?¿Describe su composición i posible estructura?. 5.11. ¿Compare las características físicas de la leche homogeneizada y no homogeneizada?¿ Explicar porque la leche homogeneizada debe ser siempre pasteurizada?. 5.12. ¿Explicar sobre el sabor natural de la leche?

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8.6. MODULO DE ELABORACIÓN DE QUESO MANTECOSO I. Aspectos Generales del Queso Mantecoso El queso mantecoso, se comercializa y se consume en estado fresco, tiene un alto contenido de humedad del 43 a 47 %, según Paredes (1993); Piedra (1994); Maraví (1995) y 50 a 80 % (Meyer, 1988). A causa de esta humedad ésta clase de queso no se conserva durante mucho tiempo. Los quesos blandos tienen una corteza de cierta consistencia y la pasta es blanda

e incluso semilíquida.

Por su contenido en humedad se deben

consumir pronto, ya que al transcurrir el tiempo pierden sus más agradables características (Madrid, 1996).

1.1. Características Quesillo(Cuajada):

y

Condiciones

del

Existen cuajadas maduras (más de una semana), cuya acidez es elevada y cuajadas frescas (menos de una semana), que son ligeramente ácidas, las cuales van a condicionar el tiempo y número de lavados (remojado). Las características de la cuajada influyen considerablemente sobre el resultado de las manipulaciones a que posteriormente va a someterse y sobre el rendimiento quesero y determinan la calidad del queso fresco o procesado (Dilanjan, 1984). La cuajada ácida (madura) es muy frágil, poco elástica y presenta una estructura poco homogénea y relativamente abierta y pegajosa.

Esta

cuajada debe ser tratada con mucho cuidado al comienzo para evitar el desmenuzamiento y evitar que se disperse en partículas muy pequeñas que provoquen grandes pérdidas en el rendimiento (Keating & Gaona, 1986). ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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Las características de las cuajadas enzimáticas dependen de las propiedades fisicoquímicas de la leche de partida y deben controlarse a lo largo de su manipulación, lo que a menudo dificulta considerablemente la labor de tecnólogos y maestros queseros. En la práctica, en las industrias productoras de grandes cantidades de queso resulta importante adoptar tratamientos particulares a la leche, el objeto de obtener una cuajada que ofrezca la calidad pretendida, con lo que se logra un producto final uniforme, pese a que las partidas

de la leche utilizadas ofrezcan

características distintas. Para normalizar un queso es necesario que las cuajadas preparadas con distintas partidas de leche tengan idéntica firmeza, capacidad de desuerado, etc., y que ofrezcan los mismos caracteres fisicoquímicos. Se consigue en parte esto pasteurizando y conservando toda la leche en el mismo tanque o depósito de almacenamiento. A partir del momento en que la leche ha coagulado, la firmeza de la cuajada aumenta de un modo proporcional al tiempo transcurrido desde la coagulación, dentro de ciertos límites. El rendimiento progresivo de la cuajada se obtiene, aunque por poco tiempo, cuando procede de la leche de coagulación lenta. Sin embargo, la velocidad de endurecimiento tras la coagulación es mayor en estas leches que en las de coagulación rápida, pero la cuajada de las leches lentas no llega a adquirir el suficiente grado de dureza hasta pasados los 45 minutos. El cloruro cálcico favorece el endurecimiento de la cuajada y el proceso de desuerado (Dilanjan, 1984). Su adición facilita mucho el desuerado, sobre todo al comienzo del “trabajo” de la cuajada. El cloruro cálcico facilita además, la retención de la grasa en la cuajada

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1.2. Modificaciones Experimentadas por la Cuajada durante su Manipulación: Después del corte de la cuajada se obtiene un conglomerado de cubitos de diámetros similares y con las mismas características conocidas como “Granos”, dicha operación es realizado con la finalidad de favorecer el fenómeno de sinéresis y obtener un mejor desuerado de la cuajada. En la cuajada prosigue la fermentación láctica y la proliferación microbiana. Al practicar la “rotura” parte del suero abandona la cuajada y la carga microbiana se reparte entre ambas partes, la mayor permanece en los granos y con el suero se va entre 1/7 a 1/9 de la carga total. Más tarde el valor de cociente de gérmenes de la cuajada aumenta aún más, ya que los microorganismos se multiplican mucho más rápidamente en los granos de la cuajada que en el suero, porque los primeros contienen más proteína cuyo poder tampón la protege frente al ácido láctico.

El volumen de la microflora se multiplica por 16

durante el

desuerado de la cuajada para la fabricación del queso Lettisch (según Koroljow, citado por Dilanjan), por 25 en el Enmental (de Armenia) (según Wolkowa & Dilanjan) y por 50 en el queso de Holanda (según Iwereschtschagina & Panfilow citado por Dilanjan). A lo largo del tratamiento de la cuajada, sobre su superficie se forma una película (capa, costra, etc.) que impide la salida del suero. Por eso es especialmente importante que en el momento de trabajo con cubas de preparación

de

cuajada

de

gran

capacidad,

la

trituración

desmenuzamiento de la cuajada coincidan con la sinéresis.

y

De otro

modo se forma una película más consistente en la superficie de esta, lo que resulta en que el queso sin madurar retenga mucho suero ó sea dificultoso para otros procesos posteriores. Todos los tratamientos o manipulaciones que reciba la cuajada, tienden a regular y dirigir la sinéresis, y crean condiciones óptimas para el ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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desarrollo de los procesos microbiológicos y fisicoquímicos específicos de las distintas variedades de quesos. La leche muy ácida, que ha madurado más de lo habitual, permite obtener una cuajada que expulsa muy bien el suero (Dilanjan, 1984). Según Rosell citado por Dilanjan (1984), decía que en el tratamiento o en el proceso de tratamiento de la cuajada “lo que no se hace antes hay que hacerlo después” y, en realidad, las condiciones especiales de una operación determinan el método de aplicación de todas las otras operaciones subsiguientes y viceversa. De esta manera para producir: quesos blandos, frescos y de alta acidez.

II. Materiales y Métodos 2.2. Materiales y Equipos: - Materia prima: . La leche provendrá del ganado lechero de la Universidad Nacional de Cajamarca.

- Insumos a utilizar: . Leche fresca. . Cuajo. . Cloruro de calcio. . Hidrocoloides. . Sal refinada.

- Materiales y equipos de elaboración: . Tina doble fondo quesera. . Coladores de metal (acero inoxidable) y plástico. . Jarras plásticas de 1 y 2 L de capacidad. . Tinas de plástico de 50 Kg. De capacidad. . Balanza de plataforma de 10 Kg. De capacidad. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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. Cuchillos de acero inoxidable. . Pozos enlozados para el lavado y remojo de la cuajada. . Prensadora. . Molino. . Motor trifásico de 1 HP. . Costalillos (de yute). . Papel poligrasa. . Selladora eléctrica manual. . Espátulas de metal (acero inoxidable) o jebe. . Refrigeradora. . Material de embalaje. . Detergentes y desinfectantes para limpieza.

2.3. Métodos El flujo de elaboración de la cuajada o quesillo se presenta en la Figura 1 y el flujo de operaciones para la elaboración del queso mantecoso se presenta en la Figura 2.

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89 Figura 1.

Flujo grama de operaciones para la elaboración del quesillo (cuajada)

MATERIA PRIMA

ANALISIS

Leche

Fisicoquímico y Microbiológico

HOMOGENIZACION

65 a 200psi

PASTEURIZACION

Batch: 80ºC x 10 min.

ENFRIAMIENTO

30 a 32ºC

CaCl2 200ppm

Cuajo COAGULACION

30 minutos.

CORTE

AGITACION

DESUERADO

10 a 15 min.

30 min

MOLDEO

OREADO

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24h. a 20ºC

90 Figura 2. Flujo grama de operaciones para la elaboración de queso mantecoso.

QUESILLO acidez CLASIFICACION

PICADO

PRIMER LAVADO

SEGUNDO LAVADO

TERCER LAVADO

OREADO O ESCURRIDO

PRENSADO

SALADO

MOLIENDA

AMASADO O BATIDO

PESADO

MOLDEO

EMBALAJE

COMERCIALIZACION

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IV. Resultados y Discusión. El desarrollo de elaboración del queso se realizará en función al siguiente programa de producción en donde se considera todas las operaciones del proceso de elaboración de quesos, y además se consideran todos los controles a realizarse durante el trabajado en la tina de proceso. Es necesario indicar que con el mismo programa de producción puede desarrollarse la elaboración de cualquier tipo o variedad de queso, en base al diagrama de flujo establecido para cada caso. En el cuadro se presenta un programa de producción de la elaboración de la línea de quesos:

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PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DE QUESO MANTECOSO Queso:..................................Técnico Quesero:..................................Fecha:........... OPERACIONES

Cantidad

DURAC. Minutos

TEMPE . ºc

Densida d.K/cm3

ACIDEZ (ºDornic)

pH a 20ºC

Grasa

Prensa Kg/cm2

L Volumen. E Masa. C Grasa % H Proteína % E Temperatura A D I T I V O

Cl2Ca. NO3K. ClNa. Colorante. Otros. Agua Cultivo.

Control I. Pre-Maduración Adic. de Cuajo. Cuajado. Corte. Reposo. Agitación I. Reposo. Desuerado. I. Calentamiento Agua. Inicio. Final. Agitación II. Reposo. Desuerado II. Adic. Sal. Agitación III. Pre-Prensado. Moldeado. Prensado. Tina Salmuera. Oreo. Afinado. Rendimiento. Observaciones:.......................................................................................................... ................................................................................................................................... VºBº Control de Calidad. Técnico Quesero. LAM/2005 ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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V. Miscelánea Láctea. 5.1. ¿Indique cual es el principio de la Elaboración del Queso Mantecoso? 5.2. ¿Explique el fenómeno bioquímico de la elaboración del Queso Mantecoso? 5.3. ¿Efectúe el Balance de Materia y Energía de la Elaboración de Queso Mantecoso, en base a una programación Gráfica?

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8.7. ELABORACIÓN DE HELADOS

I. Objetivo. Conocer el procedimiento del protocolo de elaboración de helados y similares.

II. Fundamento. Los helados de crema consisten básicamente de una mezcla de leche, grasa, azúcares, estabilizantes y emulsificantes, saborizantes y color. El helado también es considerado como un alimento congelado que resulta de la mezcla de algunos productos lácteos, como son: leche fresca, crema, leche en polvo con la adición de edulcorantes, estabilizantes, sabores naturales o sintéticos, colorantes y otros aditivos auxiliares como son huevos o frutas (Egan, 1990; Revilla, 1982). Schmidt - Hebbel ( 1981), indica que los helados de leche y de crema son los productos elaborados por congelación de mezclas líquidas constituidas por leche entera o descremada en polvo, leche reconstituida, evaporada, condensada y azúcar. También pueden adicionarse crema, huevos, chocolate, frutas y sus derivados. Una vez formulado la mezcla con cada uno de los componentes se coloca en un tanque, luego se calienta para luego someter a la mezcla a una homogeneización en la cual

sufre un reducción homogénea de todos los

componentes a presión ( para mejorar la textura del helado), especialmente cuando se trata de helados de leche entera o crema. Posteriormente se somete a una refrigeración para luego someter a una congelación en agitación. Es posible añadir como coloide protector, para evitar la formación de cristales de hielo a la gelatina neutra, agar agar, yema de huevo, Keltrol, o cremodan. Los helados pueden ser clasificados dentro de cuatro categorías de acuerdo a ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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los ingredientes utilizados: a. Helados elaborados exclusivamente de componentes lácteos; helados de leche. b. Helados elaborados a base de grasa vegetal. c. Helados elaborados a base de zumo o cremogenado de frutas con adición de grasa y sólidos no grasos de leche. d. Helados elaborados a base de agua, azúcar y frutas o cremogenados concentrados. El valor energético del helado está ligado a sus constituyentes; este resulta más nutritivo que la leche porque contiene en cantidades superiores de lípidos (3-4 veces), proteínas (12 - 16% más) y sales minerales (15 a 20% más). Su poder calórico se encuentra en torno a los 180 - 220 cal/100 g.; el helado por lo tanto es un complemento en la dieta carente de proteínas y por sus agradables cualidades sensoriales constituye un alimento para aquellos individuos que sufren de inapetencia. Los ingredientes fundamentales para la elaboración de helados son:

1. Agua. Debe presentar una potabilidad de calidad. Los cristales de hielo que se forman durante el enfriamiento deben ser más pequeños que 40 nm y lo más uniformes posibles en tamaño para hacer sentir el helado suave. Todos los constituyentes del helado influyen sobre la formación y sobre las dimensiones de los cristales de hielo. Mientras más rápido es el congelado más pequeño es el diámetro de los cristales. El agua presente en el helado se encuentra bajo la forma de cristales de hielo en porcentajes diversos dependiendo de la temperatura de la mezcla; así por ejemplo sólo el 50% a (-5ºC) - (-6ºC), el 72% a (-11ºC) que es la temperatura de conservación, el 95% a (-30ºC) que es la temperatura de endurecimiento están en estado cristalino. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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2. Aire. Se incorpora durante el batido y enfriado. El aire debe ser limpio. Para producir el mejor cuerpo y textura, las burbujas de aire en el helado deben ser de un diámetro menor a 100 nm; esto también intensifica el sabor. Con una mayor cantidad de sólidos totales se puede conseguir un mayor Overrum generalmente. Un Overrum de 100% significa un volumen doble. Generalmente los helados que contienen cremogenados, frutas y nueces requieren un menor overrum. Los estabilizantes y emulsionantes facilitan la incorporación del aire, la grasa ejerce un efecto inhibente sobre la propiedad de motadura y sobre la consiguiente asunción de aire. Cuando el diámetro de las burbujas de aire es superior a 100 nm al helados le confiere una textura a nieve y si son inferiores presentará una textura mórbida.

3. Grasas La función fundamental de la grasa es la de bajar la tendencia de los helados a derretirse. Un contenido de grasa por encima de 12% promueve dispersión de aire, aumento de viscosidad, tiene un efecto estabilizante y favorece a la formación de pequeños cristales de hielo. A mayor cantidad de grasa habrá más dificultad de entrar aire en el helado. La suavidad que la grasa imparte al helado es difícil de lograr por otros medios, ya que además, le da buena viscosidad, textura, resistencia al derretimiento y no afecta al punto de congelación. Generalmente el contenido de grasa más óptimo en la mezcla para helados es de un promedio de 12% (Revilla , 1982). La Grasa le confiere mayor estabilidad a la micela y una textura más suave. La calidad de la grasa destinada a la elaboración de helados está en función al punto de fusión y al deterioro por oxidación. Porque una vez ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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que se mezclen con los otros ingredientes y tratados a baja temperatura, durante el congelamiento de la micela, las grasas endurecen y si el punto de fusión es muy elevado, el helado obtenido presenta una textura dura y compacto. Las fuentes importantes de grasa son la leche, crema; también puede ser aceite vegetal hidrogenado, mantequilla o aceite de mantequilla y grasa láctea anhidra (AFM). En el helado la oxidación de las grasas es facilitada por el contenido de aire absorbido por la micela durante la fase del batido en la batidora. Los glóbulos de grasa se encuentran en contacto con el oxígeno contenido en el aire que provoca la oxidación y el helado adquiere rápidamente un sabor rancio (Egan y Kirk, 1993).

4. Sólidos de Leche La leche generalmente aporta dos tipos de sólidos muy conocidos como son los sólidos no grasos (SNG) que básicamente está definida por proteínas, lactosa y minerales y los Sólidos grasos (SG) constituidos por la grasa láctea. Una de las fuentes de SNG de leche viene a ser la leche en polvo, generalmente presenta un contenido de humedad de 3.5%; los componentes de los sólidos no grasos contribuyen muy poco en el sabor pero sí en la textura del helado y un exceso de SNG puede causar el defecto arenoso y sabor a leche condensada. Los SNG aumentan la viscosidad y la resistencia a derretirse, pero bajan el punto de congelación del helado.

5. Edulcorantes. Determinan sus características sensoriales del helado, le imparte el sabor dulce, acentúa el carácter cremoso y mejora el sabor natural de las frutas usadas. Si hay una contenido bajo de azúcar en el helado hace al producto desabrido y el azúcar en exceso opaca los sabores naturales de la mezcla ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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para helados. Los azúcares influyen directamente en el punto de congelación, aumenta la viscosidad y mejora la textura. A un contenido alto de azúcar rinde el helado muy viscoso. El problema de cristalización de la sucrosa se reduce utilizando glucosa y/o jarabe de glucosa. Es conocido que la glucosa disminuye el punto de congelación más que la sacarosa. El efecto del jarabe de glucosa en la disminución en el punto de congelación puede ser mayor o menor que el de la sacarosa. Esto está en función del equivalente de dextrosa (ED) del jarabe, que es la medida del porcentaje de dextrosa en los sólidos totales. El ED de la Dextrosa pura (Glucosa) es de 100%. El ED del jarabe de glucosa esta en el rango de 28 - 62.

6. Sólidos De Yema De Huevo La función principal, es la de mejorar la textura, aumentan la viscosidad e influyen enormemente en el batido, esto se debe fundamentalmente al complejo lecitina-proteína; esta característica es muy deseable en aquellas mezclas que tiene un bajo contenido de sólidos totales o cuyas fuentes de grasa sean la mantequilla o aceite de mantequilla.

7. Estabilizadores El porcentaje promedio de uso generalmente oscila de un 0,10% a 0,50%; su función fundamental es la de prevenir la formación de cristales grandes de hielo durante el batido y congelamiento. Por otro lado la estabilidad de la emulsión dispersa aire-agua-grasa en la mezcla batida es mantenida por los hidrocoloides. Además también, mejoran la textura, aumentan la firmeza y viscosidad y esto reduce la difusión del rango de concentración de agua, sales, etc. . Los hidrocoloides promueven la formación y estabilidad de los cristales pequeños. A bajas concentraciones de estabilizante usado por debajo de lo ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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recomendado pone al helado con más tendencia a derretirse si la atmósfera circundante esta a alta temperatura y además las burbujas de aire pueden también ser distribuidas en forma

desigual y este es el peligro de la

separación de la grasa en el congelador. Ahora si se excede a mayores concentraciones el helado presenta una consistencia elástica. Una de las propiedades importantes de los estabilizantes es la que tienen una alta capacidad de retención de agua, lo que ayuda en la textura del helado al evitar el defecto arenoso. Absorben la humedad libre en el helado haciéndolo resistente al hurto térmico.

8. Emulsificantes La función principal es la de mejorar el batido de la mezcla, obtener helados de textura suave y secos. Generalmente son hidrofílicos, lipofílicos y aerofílicos, lo que significa que bajan la tensión interfacial entre el aguagrasa y entre grasa -aire. Los emulsificantes mantienen la emulsión en agua estable y mantienen los glóbulos de grasa y burbujas de aire en estado lo más finamente posible de dispersión. El contenido de sólidos totales no debe ser muy baja de lo recomendado, porque el helado puede impartir una sensación de gran frío cuando se consume y puede desarrollar una textura rugosa debido a la presencia de grandes cristales de hielo. La cantidad recomendado es generalmente de 0,10% de la mezcla y los más comunes son los compuestos monoglicéridos y diglicéridos.

9. Sal Común. Es recomendable añadir cloruro de sodio (sal) con el objeto de que la mezcla mejore el sabor de los helados. Se adiciona 0,10% de sal común.

10. Saborizantes Generalmente el sabor de los helados resulta de la combinación de los ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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sabores de cada uno de los ingredientes y el sabor específico que desea producir. Es necesario que sea lo suficiente y de gran aceptación sensorial.

11. Ingredientes En el siguiente cuadro se presenta la composición de algunos ingredientes más usados para helados, estos a su vez deben presentar una buena calidad de acuerdo a las normas establecidas.

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Tabla 19. COMPOSICIÓN DE INGREDIENTES PARA HELADOS

INGREDIENTE

COMPOSICIÓN PORCENTUAL (%) Kilogramos/ Grasa SNG Azúcar ST Litros.

Agua Leche descremada Leche 1 Leche 2 Leche 3 Crema 1 Crema 2 Crema 3 Crema 4 Crema 5 Crema 6 Crema Congelada Crema Plástica Mantequilla sin sal Aceite de mantequilla L. Evaporada en lata L. Evaporada a granel L. Desc. Cond. Dulce L. Desc. Cond. 1 L. Desc. Cond. 2 L. Desc. Cond. 3 L. Desc. Cond. 4 L. entera Cond. Dulce L. entera Cond. 1 L. entera Cond. 2 L. entera Cond. 3 L. entera Cond. 4 L. Desc. en Polvo L. entera en Polvo Suero de Mant.en Polvo. Suero en Polvo Azúcar Granulada Azúcar de maíz Jarabe de azúcar invertida Jarabe de Maíz Yema de Huevo seca Huevo entero Cocoa en Polvo Gelatina

0,00 0,02 3,00 4,00 5,00 18,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 50,00 80,00 82,50 99,00 8,00 10,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 8,00 8,00 8,00 10,00 19,00 0,00 26,00 5,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 58,00 10,50 23,00 0,00

0,00 0,00 8,80 0,00 8,33 0,00 8,79 0,00 9,10 0,00 7,31 0,00 7,13 0,00 6,68 0,00 6,24 0,00 5,69 0,00 5,35 0,00 4,45 0,00 1,80 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 20,00 0,00 23,00 0,00 30,00 42,00 20,00 0,00 27,00 0,00 30,00 0,00 32,00 0,00 23,00 42,00 20,00 0,00 22,00 0,00 26,00 0,00 21,00 0,00 97,00 0,00 72,00 0,00 91,00 0,00 93,00 0,00 0,00 100,00 0,00 92,00 0,00 71,50 0,00 82,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 8,80 11,33 12,79 14,10 25,31 27,13 31,68 36,24 40,69 45,35 54,45 81,80 83,00 99,00 28,00 33,00 72,00 20,00 27,00 30,00 32,00 73,00 28,00 30,00 36,00 40,00 97,00 98,00 96,00 93,00 100,00 92,00 71,50 82,00 98,00 26,30 95,50 90,00

1,008 1,048 1,042 1,042 1,042 1,024 1,030 1,017 1,012 1,007 1,003 0,994 ? 0,960 0,909 1,078 1,115 1,333 1,088 1,121 1,133 1,139 1,115 1,078 1,089 1,090 1,078 0,909 0,909 1,212 1,452 1,040 -

Revilla, 1982.

3. Clasificación de Helados Existen muchas clasificaciones; Revilla (1982), indica que según su composición los helados son divididos en helados del tipo económico, promedio y de lujo tal como se muestra en la tabla 20. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

102 Tabla 20. COMPOSICIÓN APROXIMADA DE HELADOS COMERCIALES (%)

Grasa

SNG

Azúcar

Estabilizador

S.T.

Tipo Económico 10

10 - 11

13 - 15

0,30 - 0,50

35,00 - 37,00

12

9 - 10

13 - 15

0,25 - 0,50

35,00 - 37,00

Tipo Promedio 12

10 - 11

13 - 15

0,25 - 0,30

37,50 - 39,00

14

8-9

13 - 16

0,20 - 0,40

37,50 - 39,00

Tipo De Lujo 16

7-8

13 - 16

0,20 - 0,40

40,00 - 41,00

18

6-7

13 - 16

0,20 - 0,25

40,00 - 41,00

20

5-6

14 – 17

0,20 - 0,25

40,00 - 41,00

Fuente: Arbuckle, 1977.

Según diversos investigadores los helados pueden ser clasificados dentro de cuatro categorías de acuerdo a los ingredientes usados:

a. Helados de Leche. Son aquellos que exclusivamente son elaborados a partir de componentes lácteos.

b.Helados de Grasa Vegetal. Son aquellos que son elaborados a partir de grasa vegetal hidrogenada.

c. Helados de Frutas. Son aquellos que son elaborados a base de zumo de frutas, con adición de grasa de leche y sólidos no grasos de leche.

ING. LUIS ARTICA MALLQUI

103

d.Helados de Agua. Son elaborados a partir de agua, con adición de azúcar, frutas concentradas y/o cremogenados de frutas. Según la siguiente tabla 21 se muestran la composición típica de los diversos tipos de helados tradicionales elaborados en nuestro País: Tabla 21. Composición Típica De Helados. SG

L . P.

Azúcar

EE./EM.

Agua

%

%

%

%

%

%

PC.

18

6-7

13-16

0,25-0,3

59-60

70-100

-2,5ºC

Helado(de leche"Mousse")

12

8-10

15

0,35

63

70-100

-2,5ºC

Helado

10

10-11

13-15

0,3-0,5

63-65

70-100

-2,5ºC

Helado

6

11,5

14

0,45

69

70-100

-2,5ºC

Helado Simple

3

13

14

0,50

70

70-100

-2,5ºC

Helado Simple

2,1

6,5

14

0,55

77

50-80

-2,5ºC

Helado

1-3

1- 3

28-30

0,4-0,5

64-70

25-40

-3,5ºC

Helado

-

-

30-32

0,4-0,5

68-70

15-25

-3,5ºC

Helado

-

-

15-20

0,5

80-85

0

-3,5ºC

Helado de agua

3-6

11-15

12-15

0,4-0,5

60-65

30-60

-2,5ºC

Helado suave

2

8-10

16-18

0,25-0,3

64-68

40-60

-2,5ºC

Yogur Congelado

(*) Helado de Leche

Overrun

Inicio de

Designación

(*)

(**) (***)

S.G.= Sólidos Grasos de Leche

(**)Helado de Fruta (Sorbete)

L.P.= Leche en Polvo Descremado.

(***)Helado de Fruta (Sorbete)

EE/EM = Estabilizante/Emulsificante.

P.C. = Punto de Congelación

4. Protocolo A Helados

Seguir En La Elaboración Industrial De

El protocolo a seguir en el proceso de elaboración de helados comprende las siguientes fases principales según el siguiente esquema diagramático:

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104

a. Preparación De La Mezcla Efectuar los cálculos de las materias primas, con una extrema exactitud, ya que de esta dependerá la calidad y regularidad del helado. Luego se realiza la mezcla utilizando mezcladores industriales.

b.Tratamiento Térmico De La Mezcla El objetivo de esta operación es la de coadyuvar la disolución del estabilizante, edulcorante (azúcar) y demás componentes; además es necesario que se caliente la mezcla. El tratamiento térmico se realiza en pasteurizadores de placas o en sistemas Batch (tanques abiertos) a una temperatura de 63ºC a 75ºC durante 20 a 25 minutos, luego se filtra y para excluir la presencia de impurezas se procede a la homogeneización.

c. Homogeneización Esta operación disgrega y dispersa los glóbulos de grasa, da una estructura uniforme al producto; generalmente se lleva a cabo en homogeneizadores a una presión que oscila de 250 a 300 psi o de 140 a 280 k/cm 2 y a una temperatura de 60 a 65ºC. Luego seguidamente es recomendable una pasteurización final para inactivar la lipasa.

d.Refrigeración Concluido el tratamiento de homogeneización y pasteurización se trasiega a un tanque refrigerador para enfriar inmediatamente hasta una temperatura de 3 a 4ºC; bajo estas condiciones permanece hasta el proceso de maduración.

e. Maduración La mezcla se mantiene de 1 a 4ºC en tanques verticales aislados con tapa, ING. LUIS ARTICA MALLQUI

105

cada cierto tiempo se efectúa una remoción por agitación; el tiempo de permanencia bajo estas condiciones es de 12 a 24 horas, y en este tiempo experimenta una ligera acidificación, no superior al 0,20% de ácido láctico.

f. Congelación Una vez alcanzado el grado de maduración óptima, se traslada a la batidoraheladera, allí se somete a un batido continuo durante el proceso de congelación con el objeto de incorporar del 90 al 100% de su volumen de aire. Este proceso es conocido como el Overrum y ocurre generalmente entre 1ºC y –2ºC. Previa al proceso de congelación se ajusta la adición de aromas, frutas, etc.

g.Endurecimiento La mezcla batida y helada se traslada a otro sistema de enfriamiento a una temperatura de –18ºC a – 26ºC por un tiempo de 6 a 24 horas. Estas condiciones son necesarias para dar al producto una dureza y textura característico del helado y también para conservar el overrum obtenido. Bajo estas condiciones se puede conservar la masa helada a una temperatura de -8ºC a +10ºC.

h.Envasado o Empaquetado A nivel industrial generalmente se dosifica en porciones o la masa se endurece en moldes de 20 litros, luego estas se venden en porciones o sorbetes. También el producto puede introducirse en moldes pequeños durante la fase de endurecimiento y luego se empaqueta o se vende tal como se presenta.

III. Materiales y Métodos Materiales

Insumos:

Batidora.

Huevos.

Homogeneizador.

Azúcar.

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106

Marmita de 100 litros.

Sal.

Agitador.

Cremodan (estabilizante).

Balanza de mesa.

Saborizante (fresa, vainilla, naranja, lucma)

Balde de 10 litros. Otros.

Protocolo Del Procedimiento Para la Elaboración de Helados Se realiza en base al flujo que se presenta a continuación:

PROTOCOLO DEL CÁLCULO DE MEZCLAS PARA HELADOS La formulación y el protocolo del cálculo de las mezclas de helados, esta en función a la dificultad que demande su procesamiento matemático analítico de determinar los pesos de cada componente. Considerando este aspecto existen mezclas simples y mezclas complejas. Las etapas del protocolo de cálculo de mezclas en helados son: a. Establecer la composición de la mezcla para el Helado (SG, SNG, etc.,). b. Establecer la cantidad de mezcla a producir. Generalmente puede realizarse los cálculos en base a 100 k de mezcla. c. Seleccionar

los

ingredientes

disponibles,

los

cuales

determinarán

la

composición final de la mezcla. Muchas veces la selección de ingredientes se realiza en función al costo y su disponibilidad en el mercado Nacional. d. Evaluar y informarse sobre la composición de cada ingrediente a usar en la preparación de la mezcla. e. Establecer un diseño del formato para registrar y hacer la comprobación de todos los cálculos realizados en la formulación de la mezcla. f. Realizar los cálculos de cada ingrediente individual que aporta un sólo componente de la composición de la mezcla, vale decir la cantidad de azúcar, estabilizante, etc.,. g. Realizar los cálculos de los ingredientes que aportan Sólidos grasos (SG) y ING. LUIS ARTICA MALLQUI

107

Sólidos no Grasos (SNG). Y luego calcular los demás ingredientes de la mezcla. h. Anotar todos los resultados en el formato de registro y proceder a sumar por cada componente de la mezcla en cada columna y luego realizar la comparación con la composición establecida al inicio de la formulación de la mezcla.

SIMULACIÓN DEL CÁLCULO DE UNA MEZCLA PARA HELADOS En una planta de helados, es necesario preparar 1000 k de mezcla para helados a partir de los siguientes ingredientes: crema de leche con 30% de grasa, leche descremada anhidra con 97% de SNG, yema de huevo en polvo, estabilizador, sucrosa de caña y agua. La composición de la mezcla estandarizada a nivel de la planta es como sigue: grasa 10%; SNG 11%; ST de yema de huevo en polvo 0,5%; Estabilizador (Keltrol) 0,5% y 14% de azúcar.

1. Paso 1. Establecer una lista nominal de cada componente, la formulación designada y la cantidad de cada componente de la mezcla de helados a preparar.

Componentes

Composición %

Kilos de c/componente.

Sólidos de grasa (SG).

10,00

100,00

Sólidos no Grasos (SNG).

11,00

110,00

Azúcar de caña.

14,00

140,00

Huevo en polvo.

0,50

5,00

Estabilizador.

0,50

5,00

TOTAL

ING. LUIS ARTICA MALLQUI

36,00 %

360,00 k.

108

2. Paso 2 Establecer la lista nominal de los ingredientes disponibles indicando su composición: Disponibilidad

Composición % SG

SNG

ST

Crema de leche

30,00

6,24

36,24

Leche en Polvo Descremada

00,00

97,00

97,00

Azúcar

00,00

00,00

100,00

Huevo en Polvo

62,50

00,00

94,00

Estabilizador

00,00

00,00

90,00

3. Paso 3. Establecer el formato de registro, los pesos y porcentajes de cada componente calculado y requerido:

Ingredientes Crema de leche. LDA. Azúcar. Huevo en Polvo. Estabilizador. Agua. Peso Obtenido Peso Requerido % Obtenido % Requerido

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Peso

Grasa

SNG

Azúcar.

Huevo.

Estab.

ST.

109

4. Paso 4. Realizar los cálculos de la cantidad de azúcar, considerando que es la fuente única de edulcorante. La cantidad de azúcar que se necesita es de 140,00 kilos; por otro lado que este ingrediente

contiene 100% de sólidos de azúcar, por lo tanto la

cantidad de azúcar será igual a 140,00 kilos. Por lo tanto la cantidad de azúcar que se debe pesar para añadir a la mezcla es de 140 kilos.

5. Paso 5. Realizar los cálculos de la cantidad de estabilizador. Es necesario para la mezcla 5,00 kilos; pero el estabilizador comprado presenta un contenido de sólidos de estabilizador de 90%, por lo tanto podemos calcular de la siguiente forma: Si

90 k ------------ 100 k 5 k ------------

X

por lo tanto:

X = 5 x 100 / 90

X = 5,55 kilos. Por lo tanto debe pesarse 5,55 kilos de estabilizador.

6. Paso 6. Se realiza el cálculo de la cantidad de huevo en polvo; este ingrediente presenta 94% de sólidos de yema, por lo que podemos decir: Si :

94 k -------------- 100 k. 5 k -------------- X

por lo tanto: X = 5 x 100/ 94 X = 5,32 Kilos.

Debe pesarse 5,32 kilos de yema de huevo en polvo.

7. Paso 7. Luego se realiza los cálculos del aporte de grasa de la yema de huevo en ING. LUIS ARTICA MALLQUI

110

polvo; para lo cual se sabe que en su composición presenta un 62,50% de grasa: 5,32 x 62,50/100 = 3,325 kilos de aporte de grasa. Por otro lado se sabe que la mezcla final debe tener en su composición 100 kilos de grasa, por lo que se resta del total de grasa requerida: 100 k - 3,325 k = 96,675 kilos de grasa por completar.

8. Paso 8. Luego se calcula la cantidad de crema de leche al 30% de grasa. 96,675 k de grasa -------------- 100% X

------------- 30%

Es una regla de tres simple inversa: X = 96,675 x 100 / 30 = 322.25 kilos de crema de leche al 30% de grasa. Inmediatamente después se calcula el aporte de SNG de la crema de leche: SNG = 322.25 x 6,64 /100 = 20,1084 kilos de SNG. Se sabe que es necesario que la mezcla final debe contener 110 kilos de sólidos no grasos, por lo que es necesario quitar lo que aporta la crema de leche: 110 k - 20,1084 k = 89,8916 kilos de SNG faltan cubrir. Para cubrir este resto de SNG se calcula la cantidad de leche en polvo descremada, sabiendo que presenta 97% de SNG en su composición: si:

97 k --------------- 100 k 89,8916 k -------

X

por lo tanto:X = 89.8916 x 100/97 X = 92,67 kilos LDP.

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111

9. Paso 9. Ahora se suman los pesos de cada componente calculado: 140,00 + 5,55 + 5,32 + 322,25 + 92,67 = 565,79 kilos. Luego la cantidad de agua será: 1000 - 565,79 = 434,21 Kilos de agua. Cada uno de estos componentes anotar y efectuar el balance en la hoja del formato establecido y luego compáralos con los porcentajes y pesos requeridos.

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112

PROTOCOLO DE ELABORACIÓN DE HELADOS DE LECHE Crema De Leche: Almacenado de Materias Grasas: Tipificación de La Crema o materias grasas:

8% SG.

Formulación Base de Mezcla y Pesado de Componentes: C = 45 15% Edulcorante Mezcla: C = 60 - 65 Estabilizante ─────> Calentamiento: 65C NaCI Y Yema de huevo Homogeneización: 65C 300 pSI Pasteurización: 72C x 30' Adición Esencias Base natural Color en Jarabe │ │ ─────>

Enfriado Refrigeración: 4c x 24 Horas. Congelado y Batido: a - 18C Envasado y Embalaje: a - 18C Paletización:

Almacenado: a - 20 a -30C L.A.M./2014 ING. LUIS ARTICA MALLQUI

113

IV. Resultados y Discusión Evaluar y discutir todos los resultados, además realizar una evaluación físicoquímica durante el proceso de elaboración del Helados.

V. Miscelánea Láctea 5.1. ¿Cuáles son los factores tecnológicos de la elaboración del helados? 5.2. ¿Realice una investigación bibliográfica sobre helados hipocalóricos? 5.3. ¿Cuál es el principio de la elaboración del helado? 5.4. Punto de vista físico, químico y bioquímico de la elaboración de helados 5.5. ¿Que factores interviene en el punto eutéctico del helados? 5.6. ¿Determinar precio de venta? 5.7. ¿Efectuar la evaluación reológica del helados preparado? 5.8. ¿Realizar una experimentación de la elaboración del helados de Yogurt?

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114

8.8. ELABORACIÓN DE MANJAR BLANCO

I. Fundamento El Manjar blanco es el derivado lácteo de la condensación de leche azucarada, en recipientes abiertos y a la presión atmosférica ambiental (Keating y Gaona, 1996). El manjar blanco es un producto obtenido a partir de la leche, por un proceso de concentración evaporación mediante la acción de calor a presión atmosférica con el agregado de edulcorantes y de ingredientes o aditivos permitidos hasta alcanzar una concentración de sólidos solubles de 60 ºBrix. La composición química del dulce de leche o manjar blanco de leche varía ligeramente entre una zona y otra, pero se podría presentar una composición química promedio con las siguientes características:



Humedad máxima

30%



Sólidos Totales de leche, mínimas

26%



Grasa de leche mínima



Acidez máxima

ING. LUIS ARTICA MALLQUI

6% 0,20%

115

La composición química centesimal del manjar blanco de leche es la siguiente:

 Humedad

30% Azúcar Agregados 44%

Sacarosa

42%

Glucosa

2,0%

+  Sólidos totales 70% ` Sólidos de leche

26%

Lactosa

10,5%

Proteína

7,5%

Grasa

6,0%

Cenizas

=100,0

2,0%

100,0%

* La acidez promedio es 0,20% expresada en ácido láctico, y la densidad 40 a 42ºBaumé a 120ºC

II. Métodos de Elaboración El proceso de elaboración del dulce de leche consiste en concentrar la leche, con azúcar y coadyuvantes tecnológicos, que mediante el calor y a la presión atmosférica se obtiene el producto final. Los métodos de elaboración del dulce de leche son: 1. El Sistema en paila 2. El sistema Continuo 3. El Sistema Mixto El más usado es el sistema en paila, aplicado en todas las plantas de tecnología intermedia o pequeñas industrias de la región. Este sistema emplea paila de cobre abiertas a presión atmosférica. Es un proceso largo y el tiempo aproximado de elaboración es de 4 a 5 horas, dependiendo de la cantidad, fuente de calor. El punto final se determina por la experiencia del pailero, ya que no existe un método preciso para determinar el punto final. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

116

2.1. Protocolo de los Cálculos y Formulación El dulce de leche obligatoriamente debe contener 26% de sólidos de leche, y partiendo de esta norma, se puede calcular fácilmente la cantidad de leche que será necesaria para obtener el 26% de sólidos de leche en el dulce de leche. Las leches de vaca y de cabra, que son las materias primas que más comúnmente se emplean en la fabricación de manjar blanco contienen aproximadamente las siguientes proporciones de sólidos:

Leche

Materia seca

Grasa

Lactosa

Sales

Proteínas

De vaca

11 a 12,5%

3,5%

4,70

0,80

3,5

De cabra

12 a 14%

4,3%

4,70

0,80

4,0

Considerando esta composición de las materias primas es muy sencillo calcular para diferentes proporciones de sólidos totales en la leche que se necesitarán cantidades diferentes de leche para alcanzar el 26% de sólidos del dulce de leche: Sólidos totales de la leche

Cantidad en kilogramos de leche necesarias para alcanzar los 26% de sólidos de leche

11%

2,6 k

12%

2,2 k

13%

2,0 k

a. Estandarización de la Acidez La composición promedio típica del dulce de leche en ácido láctico es de 0,20% en el producto final. Por otro lado, la acidez de leche cruda fluctúa de 0,16 a 0,18%, por lo que al momento de concentrar el dulce la acidez tiende a subir proporcionalmente al grado de concentración. De este modo, ING. LUIS ARTICA MALLQUI

117

si la acidez de la leche es de 0,17% expresado en ácido láctico, la acidez resultante proporcional al grado de concentración será: Caso

Cantidad de leche Acidez = 0,17%

% Acidez resultante después del grado de concentración

1

2,6 k

0,442

2

2,2 K

0,374

3

2,0 K

0,340

Por lo tanto para mantener una acidez estándar de 0,20% en el producto final, y conociendo que la leche con 0,24% de acidez cuaja a la temperatura de ebullición, es necesario neutralizar la leche para que la acidez final del manjar blanco no pase del valor referido de 0,20% expresado en ácido láctico. Para proceder a la neutralizar del exceso de acido láctico se efectúa los siguientes cálculos

siguiendo el ejemplo de la cantidad de leche a

utilizar: Caso

% Acidez

% Acidez en exceso a neutralizar

1

0,442 – 0,20

0,242

2

0,374 – 0,20

0,174

3

0,340 – 0,20

0,14

También se sabe que 90 partes de ácido láctico son neutralizados con 84 partes de bicarbonato de

sodio; por lo tanto, calcular la cantidad de

bicarbonato de sodio que se necesita para neutralizar el exceso de acidez es de la siguiente manera: Ejemplo 1:

100 k de leche con 12% de ST, con 0,17% de acidez Con esta leche se utilizarán 2,2 k de leche, por lo que la Acidez final del producto sería 0,374%. Acidez a neutralizar: 0,374 – 0,20 = 0,174%

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118

Por tanto en 100 k de leche tendrá un exceso de acidez De 0,174% (100 x 0,174%)/100 = 0,174 k = 174 gramos 90 g 174 g

----------------------84 g ------------------------ X X = (84 x 174)/ 90 = 162,40 g de bicarbonato.

Otra forma de calcular la cantidad de bicarbonato de sodio para neutralizar la acidez en exceso, es que previo a la concentración, es necesario ajustar el exceso de la acidez de la leche a 13º Dornic según el ejemplo siguiente: Considerando que se procesa 50 litros de leche con acidez inicial de 18ºDornic, para lo cual se calcula: Si

18 – 13 = 5 º Dornic

Si se sabe que 1º D = 0,01% ácido láctico = 5º D = 0,05% Si:

50 L X

100% 0,05

X = (50 x 0,05) / 100 = 0,025 K ó 25 g de ácido láctico Por lo tanto: Si:

90 g de ácido láctico ----------------- 84 g de bicarbonato 25 g de ácido láctico ---------------

X

X = 23,30 g de Bicarbonato: Se debe adicionar 23,30 g de bicarbonato de sodio disueltos en 50 mL de agua pasteurizada para neutralizar el exceso de 5º Dornic de acidez de 50 litros de leche.

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b. Calculo de la Cantidad de azúcar Para conseguir una composición normalizada en la que el azúcar y los componentes lácticos mantengan una proporción respecto al tipo de dulce de leche, será necesario variar la cantidad de azúcar según el contenido de sólidos de la leche. Además del azúcar, al dulce de leche se le agrega glucosa para impedir o retrasar la formación de cristales grandes de azúcar que darían una textura arenosa en el manjar blanco. La cantidad de azúcar a calcular se realiza en función a los siguientes ejemplos: b.1.En una leche con 11% de sólidos totales (grasa 2,6%). Con esta leche se necesitan de 2 a 2,6 litros de leche para obtener 26% de sólidos de leche en el manjar blanco. Cada 100 litros de leche con 11% de ST contiene 11 k de ST, por lo tanto: Si se usan 44% de azúcar para 26% de sólidos, ¿Cuánto se usará para 11 % de ST de leche?: X = (44 x 11)/ 26 = 18,61 k = ± 19 k de azúcar para cada 100 L de leche. b.2. Para una leche con 12% de ST. Cada 100 L de leche con 12% de ST contiene 12 k de ST, por lo tanto, si se usan 44 % de azúcar para 26% de Sólidos ¿ cuanto se usará de azúcar para 12 % de sólidos? X = (44 x 12)/ 26 = ± 20 k de azúcar para cada 100 L de leche

2.2. Calentamiento Si inicia con el calentamiento de la leche hasta llegar a 40 – 50 ºC con agitación continua para distribuir mejor el calor y evitar la formación de capas finas de grasa en la superficie; momento en el cual debe de añadirse el azúcar ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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de 17 a 20% en función al volumen inicial de la leche. Esta unidad de proceso debe durar aproximadamente de 30 a 40 minutos, cuando la temperatura esta de 78 a 80ºC, se procede a filtrar, con la finalidad de eliminar cualquier impureza proveniente del azúcar, se recomienda hacer esta operación por dos veces.

2.3. Evaporación Final Se realiza con agitación continua, para evitar la formación de costras en las paredes

del

recipiente

y

cuando

alcanza

una

concentración

de

aproximadamente de 55ºbrix se debe agregar el anticristalizante, que es la glucosa en una concentración del 2% en función al volumen inicial de la leche y se continua hasta llegar a la concentración final o punto de manjar a fuego lento dependiendo del tipo de manjar que se quiera obtener como es el caso: De 60 – 63ºbrix

-------------------- Dulce de leche blando o flojo

De 64 – 65ºbrix ----------------------- Dulce de leche concentrado De  66ºbrix ------------------- Dulce de leche duro, destinado a pastelería. Adicionalmente, se le puede agregar estabilizantes como el Carralac o gelatina neutra; espesantes como la maicena, chuño en polvo ó pectinas de baja metoxilación. También se emplea enzimas como la β-galactosidasa para hidrolizar la lactosa y evitar la cristalización, obteniéndose larga duración del manjar blanco; y finalmente saborizantes como esencia de vainilla o esencias de frutas así como colorantes. El punto final del dulce de leche se logra cuando la ebullición es quieta, la superficie se ve lustrosa y brillante y no hay residuos de leche y no hay movimiento desde los bordes hacia el centro de la paila de cobre. Mediante un refractómetro puede controlarse dicho punto, pero generalmente se emplea métodos empíricos como la prueba de la gota.

2.4. Enfriado Concluido la evaporación final se enfría rápidamente para evitar que la reacción de maillard no se acelere, ya que por debajo de 70ºC se desacelera ING. LUIS ARTICA MALLQUI

121

dicha reacción. El enfriamiento se realiza con ayuda de un agitador de acero inoxidable muy lentamente hasta una temperatura de 40 a 70ºC, pero no se debe enfriar demasiado por que se empieza a formar cristales de sacarosa. Al llegar a una temperatura de 40ºC se define su consistencia adecuada y el brillo final del manjar blanco.

2.5. Envasado Se realiza en caliente, según las Buenas prácticas de manufactura. El tamaño y tipo de envase dependen del destino del producto. En todo tipo de envase se usa papel peligras para cubrir el manjar blanco en cualquiera de sus presentaciones.

2.6. Almacenamiento Se almacena a temperatura ambiente, y no en refrigeración, ya que puede iniciarse la cristalización en el producto.

III. Materiales y Métodos Paila de cobre Agitadores de acero inoxidable Termómetro Filtros Balanza Acidímetro Refractómetro Densímetros o lactómetros

Materia Prima e Insumos Leche

50 L

Glucosa Bicarbonato de potasio Esencia de vainilla Conservantes

Metodología Se desarrollará en función al diagrama de proceso presentado en la figura 1: ING. LUIS ARTICA MALLQUI

122 Figura 1. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE DULCE DE LECHE

Recepción de Leche

Filtración

Acidez = 16 – 18ºD Grasa, proteínas, 

Pesado Grasa; 1 a 1,5%

Adición de Azúcar 17 a 20% del Vi

Normalización

Grasa= 1 a 1,5%

Neutralización

a 13º Dornic

Calentamiento

a 40 a 50ºC

Filtración

Adición de glucosa 2 % del Vi

Punto final del manjar

Concentración inicial

Concentración Final

a 55ºBRIX

A 60 – 65ºBRIX

42 – 43 ºBaumé

Enfriamiento

Envasado

Almacenamiento

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 30ºC

a TºC 10ºC

Temperatura Ambiental

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IV. Resultados y Discusión Evaluar y discutir todos los resultados, además realizar una evaluación físico-química durante el proceso de elaboración del dulce de leche.

V.

Miscelánea 5.1. ¿Que fenómenos bioquimicos se producen durante la concentración del dulce de leche? 5.2. ¿ Cuales son las propiedades reologicas del dulce de leche? 5.3. ¿Cuales son las propiedades eléctricas del dulce de leche? 5.4. ¿ Que relación existe entre las propiedades del material de construcción de la paila con el proceso de elaboración del dulce de leche? 5.5.¿ Explique el fenómeno de cristalización de los azucares en el dulce de leche? 5.6.¿ Cual es la función de la glucosa en la elaboración del dulce de leche? 5.7. ¿Defina una modelo matemático para el proceso de concentración del dulce de leche? 5.8. ¿Efectúe la simulación del proceso de elaboración del dulce de leche?

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124

8.9. Queso Fundido

I. Fundamento El queso fundido es el producto que se obtiene calentando quesos molidos con agua, sales, fermentos, colorantes, condimentos, etc. Los quesos fundidos son de dos tipos: a. Queso fundido para cortar Se caracteriza por contener 44% de humedad b. Queso fundido para Untar ó extender Se caracteriza por contener de 50 a 62% de humedad

II. Unidades de proceso de fabricación 2.1. Selección de los Quesos Esta unidad de proceso es uno de los puntos críticos, pues de esta unidad depende, la buena calidad del producto terminado. Esta etapa define: a. El sabor. Si se mezclan quesos de edades diferentes se puede obtener un queso de sabor

mediano mejor que el de los

componentes. Pueden aprovecharse quesos con defectos de corteza, quesos partidos, etc., pero siempre que sean quesos buenos. b. La Textura. El queso fresco y de poco tiempo tiene tendencia a dar un producto de textura suave, cuerpo firme y buena calidad para tajar o cortar. El queso viejo tiende a dar una textura granulosa, cuerpo blando y mala calidad para tajar. Así, se puede decir que mientras el q ueso nuevo da al producto su textura, cuerpo y corte, el queso viejo concurre con el aroma y sabor. Las proporciones de mezcla dependen de la edad de los quesos y del estándar que se busca, composición química y textura. En general, se usa un 75% de queso hasta de tres meses y un 25% de queso de seis a doce meses. ING. LUIS ARTICA MALLQUI

125

2.2. Protocolo de Cálculos de Componentes Los cálculos de estandarización de componentes del queso fundido presentan serios inconvenientes ya que es muy difícil de conseguir una composición estándar, de tal modo que la grasa, la materia seca y la humedad correspondan simultáneamente a los mínimos requeridos para

una composición

determinada

(Keating y Gaona,

1996).

Solamente con el uso de mantequilla o crema, y leche en polvo, se podrá equilibrar la composición.

Simulación del Cálculo para una estandarización de Composición

Caso Práctico 1 1. Materias Primas: Tres lotes de quesos con la siguiente composición: Lote 1: Queso Cheddar Inglés de 12 meses de maduración o Humedad:

36%

o Materia Seca Total:

64%

o Grasa en la masa:

32%

o Grasa en la materia seca:

50%

Lote 2: Queso Holandés de 4 meses de maduración o Humedad:

38%

o Materia Seca Total:

62%

o Grasa en la masa:

25%

o Grasa en la materia seca:

39%

Lote 3: Queso Holandés de 15 días de maduración o Humedad:

45%

o Materia Seca Total:

55%

o Grasa en la masa:

24%

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126

o Grasa en la materia seca:

43%

2. Adición de Coadyuvantes Tecnológicos 

Citrato de sodio (humedad = 25%)

2%



Cloruro de sodio(Humedad = 0% )

0,5%

3. Mezcla de los tres lotes

Lote e

Peso del Queso

Peso de la grasa

Peso de la humedad

ingredientes

Peso de la materia seca total

1

150 k

48k

54k

96 k

2

50 k

12,5 k

19 k

31 k

3

100 k

24 k

45 k

35 k

1,5 k

4,5 k

Citrato de sodio

6k

Sal

1,5 k

Mezcla

307,5 k

1,5 k 84,5 k

119,5 k

188 k

La mezcla según el cuadro, queda con la siguiente composición:  Humedad :

(119,5 x 100)/307,5 = 38,9 %

 Grasa:

(84,5 x 100)/ 307,5 = 27,5%

 Materia seca sin grasa: 188 – 84,5

= (103,5 x 100)/307,5 = 33,6%

 Materia seca Total: (188 x 100)/307,5 = 61,10%  Grasa en la materia seca: (84,5 x 100)/188 = 45% Por tanto, según las exigencias, el queso fundido debe presentar 45% de humedad, por lo que se tiene calcular la cantidad de agua que se necesita adicionar a la mezcla para subir de 38,9% a 45%. Si la humedad del queso fundido terminado debe ser de 45%, por tanto la materia seca total será 55% (100 – 45). De este modo, el peso de la materia seca, o sea 188 k, tendrá que pesar a representar el 55% ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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en el queso fundido terminado por lo que se calcula: Si 55% ---------------- pesa 188 K 100% --------------- pesan

X

X = (188 x 100)/55 = 341,8 K Como el peso de la mezcla es de 307,5 K la diferencia será cantidad de agua a añadir: 341,8 – 307,5 = 34,3 K de agua

Caso Práctico 2 Ejemplo de preparación del Queso Fundido para Untar Si se parte de queso fresco y queso madurado y mantequilla: Composición del queso: %humedad = 36.5% de humedad % grasa Insumos:

= 52.10% de materia grasa en E.S.

3,78 % Sales Fundentes al 45,05% en solución acuosa Mantequilla: 80% de materia grasa 1,8% de sólidos no grasos

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la

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SIMULACIÓN DE LOS CALCULOS DE LA FORMULACION DEL QUESO FUNDIDO PARA UNTAR Cálculos Composición del queso Fundido: Humedad = 40% Grasa (ES) = 50%

1. Cálculos de los componentes que aporta el queso Merma: Se considera el 0,3% (2,8 x 0,5) / 100 = 0,008 K de merma

2. Calculo de la cantidad de queso parte útil y sus aportes en componentes Parte Útil de queso = 2,8 - 0,008 = 2,792 K de queso: Aporte de agua = (2,792 x 36,5%)/100 = 1,019 k de agua Aporte de S. T. = (2,792 x 63,5%)/100 = 1,773 K de S.T. Aporte de grasa en E.S. = (1,773 x 52,10)/100 = 0,924 K de grasa

3. Cálculo de la cantidad de sal fundente: Sal Fundente: Jhoja T y Jhoja C; Citrato de sodio Según el ejemplo: Se debe adicionar un 3,78% en solución de agua al 45,05%: Sal fundente = (2,792 x 3,78)/100 = 0,1055 k al 100% Cantidad real = (0,1055 * 100)/45,05 = 0,235 K de sal fundente

4. Cálculo de la cantidad de cloruro de sodio Se considera añadir 0,6% Cantidad de NaCl = (2,792 * 0,6)/100 = 0,017 k de NaCl

5. Calculo de la cantidad de vapor Se considera en promedio durante el calentamiento un 6% como máximo: Cantidad de agua = (2,792 * 6)/100 = 0,170 k de agua ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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6. Cálculo de la cantidad de mantequilla Cantidad de mantequilla: Grasa = 80%;

SNG =1,8%

ST= 81,8%

Se emplea el modelo siguiente:

M * A + B = 0,5 (C + D) + E * M Donde: M = Cantidad de mantequilla a añadir A = % de materia grasa en la mantequilla B = Kilogramos de materia grasa que aporta el queso C = % de Sólidos Totales aportados por el queso D =Sumatoria de los Kilogramos sólidos totales de la sal y Fundentes E = % de sólidos totales de la mantequilla

7. Cálculo de la cantidad de agua, Se calcula la cantidad de agua que falta, si es necesario.

Componente

Peso (k)

Agua (K)

S.T. (K)

Materia grasa(K)

Queso

2, 800

Merma 0,3%

0,008

Aporte de componentes

2,792

1,019

1,77292

0,924

0,235

0,129

0,106

0,0000

Sal (0,6%)

0,017

0,000

0,017

0,000

Vapor (Hasta 6%)

0,170

0,170

0,0000

0,000

Mantequilla

0,057

0,010

0,047

0,045

Balance Total

3,271

1,328

1,943

0,969

en el queso Parte Útil 3,78% de Sales fundentes al 45,05%

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III. Materiales y Métodos Fundidora de acero inoxidable al vacío Agitadores de acero inoxidable Termómetro Balanza Potenciómetro

Materia Prima e Insumos Queso fresco Queso madurado Mantequilla Jhoja C Jhoja T Jhoja S Cloruro de sodio Conservantes

Metodología Se desarrollará en función al diagrama de proceso presentado en la figura 1:

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131 Figura 1. DIAGRAMA DE FLUJO DE ELABORACIÓN DE QUESO FUNDIDO

Recepción de quesos

Selección de quesos

Cálculos de formulación

Grasa, proteínas, Humedad

Limpieza

Corte y/o Trozado

JHoja T, C, 0,5% de NaCl

Molienda

Citrato de sodio

77 a 85ºC

Mezcla

Cocción - Fusión

Enfriado

Envasado

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pH = 5,70 %H= 48-55%

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Descortezar y Triturar Una vez terminado la selección, es necesario separar todas partes que no sirven, como es la parafina, las cortezas. Luego cortar los quesos en trozos pequeños para poder moler.

Calentamiento con Fusión Esta operación se realiza:  Para mezclar adecuadamente

los

componentes en

una masa

homogénea.  Para pasteurizar  Para obtener una fluidez suficiente para empacar. Esto so9lamente es posible por acción del calentamiento, la agitación y la adición de sales emulsificantes y agua. El queso molido conserva la textura más o menos abierta hasta 50ºC. Arriba a esta temperatura el queso se vuelve pegajoso y plástico, y puede retener e incorporar la grasa por acción del agente emulsificador. En la primera fase del calentamiento se verifica una separación de grasa, entre 35ºC y 50ºC, esto es cuando la grasa se funde y la pasta no está todavía plástica. Los factores que controlan el comportamiento del queso al fundirse son:  El estado de maduración de las proteínas(estado de digestión),  La acidez o el pH  La composición salina del emulsificador Uno de los factores que influye en la consistencia es la humedad. Los quesos fundidos para corte o tajar tienen, en general, alrededor de 41 a 44% de humedad, y los quesos fundidos para untar o extender más del 50% y algunos 60%. Para calentar el queso, se coloca en una olla de fundición el queso molido, el cual necesitaría las fundentes, el colorante, etc. Se calienta con el agitador en movimiento hasta 74ºC. A esta temperatura el queso debe ser fluido, con tendencia a formar hilos, sin presentar grasa separada. Se mantiene a esta temperatura durante algún tiempo para pasteurizar. Los ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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quesos blandos que para fundir producen “spread” necesitan temperaturas más altas para asegurar una mejor pasteurización, o sea, de 77ºC a 82ºC. Las temperaturas muy altas pueden descomponer el colorante del queso y dar a éste una tonalidad de color salmón. Para asegurar la conservación puede adicionarse nitrato de potasio hasta 500ppm. Actualmente se utiliza la nisina. Al final de la fusión se saca el queso y se coloca en moldes revestidos de hoja de estaño o de plástico. Se cierra el empaque y se coloca en cámara fría. Cheese Spreads Es el queso fundido para Untar o extender, esta denominación se refiere al queso de consistencia

que puede ser extendida con un cuchillo a

temperatura ambiente. Este queso presenta una humedad de 48 a 55% y algunos hasta 60%. Sales Fundentes Comercialmente se encuentran en forma de mezclas de polifosfatos, citrato de sodio; la función de las sales fundentes son:  Es un agente emulsificante, capaz de convertir, con la acción del calor, la masa granular del queso en una emulsión suave, cremosa y fluida.  Al enfriar esta emulsión debe solidificarse, formando un queso de cuerpo firme, textura suave y buenas cualidades de corte (tajar).  La sal no debe interferir en el sabor y el aroma del queso.  Con la conservación, la sal no debe descomponerse o cristalizarse.  La sal debe ser fácilmente soluble en poco agua.  Debe ser económica y pura.

Factores que Influyen en fusión del Queso Fundido a. Influencia del pH El pH es un factor importante en la fusión del queso. Los valores altos de pH son perjudiciales al sabor, al aroma y a la conservación, mientras que los valores muy bajos perjudican la textura y producen un sabor ácido ; los valore muy

bajos tienden a dar una textura granulosa, etcétera. Las

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propiedades de las sales de fusión deben ser consideradas con relación al pH del queso.(Keating y Gaona, 1996). Si la sal fundente es alcalina tendrá quizá que ser usada conjuntamente con una sal ácida y viceversa. Por tanto, para ser considerada satisfactoria, la sal debe dar una buena emulsión dentro de determinados límites de pH. Por lo tanto para elaborar quesos de rebanar o corte se debe ajustar el pH a un valor de 5,5 a 5,7 y para elaborar queso de pasta para untar el pH debe ajustarse de 5,7 a 6,0.

b. Grado de afinado o maduración del queso Tiene efecto considerable en la facilidad con que el mismo puede ser emulsificado. El queso viejo es más fácil de emulsificar que el queso a media maduración o no madurado. Una sal puede ser propia para un queso e impropia para otro.

c. Temperatura de Fusión El queso empieza a fundirse a 57º - 60ºC , pero esta temperatura no asegura la pasteurización del producto. La temperatura mínima es la de 74ºC pero se debe subir más para garantizar una buena conservación.

IV. Resultados y Discusión Evaluar y discutir todos los resultados, además realizar una evaluación físico-química durante el proceso de elaboración del queso fundido.

V.

Miscelánea 5.1. ¿Que fenómenos bioquimicos se producen durante la elaboración del queso fundido? 5.2. ¿ Cual es la función de las sales fundentes? 5.3. ¿Cuales son las propiedades eléctricas del queso fundido?

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9

Anexos ING. LUIS ARTICA MALLQUI

136

Capítulo IX

Anexos Cuadro 1.

Microorganismos Comúnmente Utilizados en la Elaboración de Productos Lácteos Fermentados Nombres Recientes y/o Aceptados

BACTERIAS Género Lactococcus L. Lactis ss. lactis

L. Lactis ss. cremoris Género Lactobacillus L. acidophilus L. brevis L. casei ss. casei L. delbrueckii ss. delbrueckii L. delbrueckii ss. bulgaricus L. delbrueckii ss. lactis L. fermentum L. helveticus L. kefir Género Streptococcus S. salivarius ss. thermophilus Género Leuconostoc L. lactis L. mesenteroides ss. cremoris L. mesenteroides ss. mesenteroides Género Bifidobacterium B. bifidobacterium Género Propionibacterium p. freudenreichi ss. shermanii P. freudenreichi ss. freudenreichi LEVADURAS Género Kluyveromyces K. lactis var. lactis K. marxianus K. bulgaricus Género cándida C. kéfir Fuente: Marshall, V.M.E. (1986) ING. LUIS ARTICA MALLQUI

Nombres Antiguos o Sinónimos inválidos

Streptococcus del grupo N S. lactis S. lactis ss. lactis S. lactis ss. diacetylactis S. diacetylactis S. cremoris S. lactis ss. cremoris

L. casei L. delbrueckii L. bulgaricus L. lactis, L. leichmanni L. jugurt L. caucasicus S. thermophilus L. citrovorum, S. kefir L. cremoris, L. citrovorum L. mesenteroides Lactobacillus bifidus P. shermanii P. freudenreichi Saccharomyces lactis K. lactis K. marxianus var. lactis Saccharomyces marxianus, S. fragilis, K. fragilis, K. marxianus var. marxianus K. marxianus var. bulgaricus S. kefir, Torulopsis kefir, C. pseudotropicalis, C. macedoniensis.

137 Cuadro 2.

Tipos de Microorganismos presentes en los Granos de Kefir, Citados por Diversos Autores

AUTORES

TIPOS DE MICROORGANISMOS

Hylmar, (1980)

Streptococcus cremoris y S. lactis L. caucasicus, L acidophilus y L. casei T. kefir y S. kefir

Veyseire, (1980)

Streptococcus cremoris y S. lactis Lactobacillus Caucasicus S. kefir

Schmidt-Hebbel, (1981)

Lactobacillus caucasicus S. kefir

Yúfera, (1985)

Streptococcus lactis Lactobacillus caucasicus tórula

Koroleva, (1986)

Streptococcus cremoris y S. lactis Lactobacillus brevis, L. helveticus, L. delbrukii y L. casei Leuconostoc mesenteroides y L. dextranicum Klyuveromices marxienus, S. cerviseae, C. kefir, Acetobacter aceti y Acetobacter rasens.

Madrid y Madrid, (1990)

Streptococcus lactis Lactobacillus caucasicum S. kefir y T. kefir

García, Quintero y López, (1993)

Lactobacillus kefir, L. brevis, L.casei ss.casei, y L.acidophilus Lactococcus lactis ss.lactis Leuconostoc mesenteroides ss. mesenteroides y L. mesenteroides ss. cremoris Cándida kefir y S. cerviseae

Boudier, (1993)

Semejantes a: Lactobacillus bulgaricus, L. brevis, L. plantarum y L. caucasicus Saccharomyces kefir

Jay, (1994)

Streptococcus lactis y Lactobacillus bulgaricus

Varnam, A. Sutherland, J. (1995)

Lactobacillus acidophilus, Lb kefir , Lb. kefiranofaciens y Lb casei Lactococcus. lactis spp .lactis y ssp .cremoris, Cándida kefir, Kluyveromyces marxianus var. marxianus y Sacch. cerevisiae

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Miscelaneas de Examen 1. La fabrica de productos lácteos donde usted labora, ha recibido por parte de sus clientes que sufrieron una intoxicación alimentaria por consumo del yogur que producen, y según el peritaje le exigen que en el producto incluyan el análisis para detectar Escherichia coli, Listeria monocytógenes, Salmonella. Frente a esta exigencia, ¿Usted que Opinión tiene? ¿Qué indicaría en el informe técnico a la dirección de la fábrica? ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ¿Considera usted que el análisis de algunos de estos microorganismos estaría justificando en la planta como parte del sistema HACCP para garantizar una producción higiénica? ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … 2. El yogur es una leche fermentada que es elaborada con Lb. delbrueckii spp. ……………………………………………………………………………………………… … y Streptococcus salivarius spp. ……………………………………………………………. 3. Los nódulos o grumos, es un defecto con frecuencia en el yogur; esto se debe cuando se utiliza: Indicar para caso si es F o V: a. Una dosis de inóculo muy alta ( ) b. Una alta densidad de la leche ( ) c. Una alta temperatura de Incubación ( ) d. Un desbalance Lactobacillus / Streptococcus ( ) 4. En el siguiente esquema de la estructura de un grano de kéfir; indique como están conformados:

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139

5.

6.

El catabolismo de la lactosa durante el proceso homofermentativo de la elaboración del yogur, producido por las dos bacterias fundamentalmente genera ácido láctico; ¿Resume usted las diversas reacciones bioquímicas complejas que comprende la síntesis de ácido láctico? Además represente la estructura Fisher de los isomeros. Usted es jefe de Planta en una Industria de leche de nuestro ámbito regional que fabrica yogur aromatizado para suministrar a varios lugares turísticos del valle del mantaro. Durante los últimos años, las ventas han descendido debido a que la leche fermentada aromatizado presenta defectos de proceso. ¿ Que estrategias, alternativas podría llevar a cabo en el proceso para que su empresa recupere y compense el descenso de su mercado tradicional? Defectos

posible causa

………………………… ……………………………….. ……………………………. …………………………..

7.

Estrategia, alternativa ……………………………

……………………………….. ………………………………..

………………………………… …………………………………

Es posible gelificar la leche utilizando almidones y otros hidrocoloides. Considerando la estructura de los geles producidos por los almidones y pectinas en el yogur; ¿Cuales son las interacciones más probables que se producirían con el coagulo ácido del yogur? ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………

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… ¿ Cuáles son las consecuencias de las interacciones sobre la estabilidad y textura del yogur? ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … 8. Explique el fenómeno bioquímico del proceso de una leche fermentada hetero láctica. 9. Explique el fenómeno de crecimiento de los fermentos LAB en cultivos lácticos y leches fermentadas; cuales son sus modelos. 10. Determine las variables y/o parámetros del proceso del YOGUR BATIDO 11. Usted ha sido contratado para procesar derivados lácteos por una fábrica que elabora yogur por métodos tradicionales. Durante muchos años el producto ha sido de gran calidad y ha dominado el mercado regional. Al incorporarse usted a la fábrica, se encuentra en la planta de producción con que el técnico maestro más antiguo de la fábrica, guardaba muy pocos datos registrados y llevaba el control del proceso de forma totalmente empírica. Por ejemplo, el desarrollo de la acidez se controlaba metiendo la mano en tanto y apreciando la consistencia de la cuajada al “tacto”. ¿Considera usted que es importante el control de la acidez desarrollada con mayor sofisticación durante la elaboración del yogur o leches fermentadas? ……………………………………………………………………………………………… … ¿Porqué? a. ……………………………………………………………………………………………… …. ……………………………………………………………………………………………… … b. ……………………………………………………………………………………………… ….. ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ¿Considera que el desarrollo de la acidez en leches fermentadas esta interaccionando por factores tecnológicos? * …………………………………………………………………………………………… ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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12.

* ……………………………………………………………………………………… … * ……………………………………………………………………………………… …. * ……………………………………………………………………………………… … * ……………………………………………………………………………………… …. * ……………………………………………………………………………………… …. En muchos casos la adición de conservantes a las leches fermentadas se considera justificada en países en vías de desarrollo como es el Perú, pero no es admisible en los países occidentales. ¿Cree que existen condiciones o circunstancias en los que los beneficios obtenidos al asegurar la vida útil de las leches fermentadas puedan compensar el posible riesgo toxicológico a largo plazo asociado al uso de estos conservantes? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… ¿Considera que este hecho es normalmente aceptable?

13.

14.

……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Los nódulos o grumos, es un defecto con frecuencia en el yogur; esto se debe cuando se utiliza: Indicar para caso si es F o V: a. Una dosis de inóculo muy alta ( ) b. Una alta densidad de la leche ( ) c. Una alta temperatura de Incubación ( ) d. Un desbalance Lactobacillus / Streptococcus ( ) El Koumiss, es una leche fermentada……………………………… cuyo cultivos iniciadores esta conformado por: …………………………………………………………………………………..

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………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………….. El KEFIR es una leche fermentada………………………………………………... y su microflora esta constituida por: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 16. Los factores que afectan la producción de ácido láctico a)………………………………………………………………………………. b) ………………………………………………………………………………. c) ……………………………………………………………………………. d)……………………………………………………………………………. e) ……………………………………………………………………………. 17. Los estreptococos del grupo N fermentan la glucosa siguiendo la ruta glicolítica de Embden- Meyerhoff, y la galactosa 6-P a través de la ruta de la tagatosa para dar finalmente …………….. moles de ácido láctico y……………moles de ATP a partir de 1 mol de…………. Esta es la denominada ruta ………………………………………………………. 18. En los leuconostoc el metabolismo posterior de la glucosa es a través de la vía hetero fermentativa de la fosfocetolasa y de la vía glicolítica, y el de la galactosa por la ruta Leloir, da como resultado…………moles de ácido láctico,……………..moles de CO2 y otros…………….moles de etanol, así como……………moles de ATP por cada mol de lactosa fermentada. 19. Clasifique a los fermentos lácticos: 20. Distinga entre el plasma de leche y suero de leche 21. Defina la grasa de leche 22. Por qué el carter untable de la mantequilla se ablanda gradualmente cuando se cambia a un ambiente caluroso. 23. Que significa una grasa insaturada. 24. Cual es la diferencia entre una grasa verdadera y un fosfolípido? 25. Si la leche de la raza Holstein presenta 3,5% de grasa 26. Indique tres maneras en que la caseína difiere de la albúmina. 27. Defina una reacción anfoterita 28. Defina punto isoeléctrico. 29. Escriba la formula estructural de un aminoácido 30. Diferencias entre un azúcar reductor y no reductor 31. Que minerales de la leche mas importantes para el cuerpo humano. 32. Como se activa la enzima lipasa en la leche. 33. porque se debe alimentar a las vacas con forajes conservados en silos y alfalfa fresca después de cada ordeño. 15.

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34. A qué factores se debe el color blanco de leche 35. defina la gravedad específica y densidad de la leche. 36. por qué la leche tiene más bajo el punto de congelación que el agua 37. Cuales son los factores que afectan la tensión superficial de la leche? 38. Que constituyentes son la causa principal de la espuma en la leche? 39. Por qué es el suero de mantequilla que presenta alto porcentaje de lecitina? 40. Cual es la diferencia entre un Ohmio ( Ohm) y miliohmio (mho)? 41. Que causas hace que la leche cambie a un color bronceado cuando se somete a altas temperaturas? 42. ¿A que componente se debe el sabor cocido de la leche? 43. ¿Qué significa estabilidad de calor en la leche? 44. ¿Cuales son algunos de los factores que afecta el punto de congelación de la leche? 45. ¿Qué método de mezclando una muestra de leche es el mejor? 46. ¿Qué precauciones deben tomarse cuándo se colectan las muestras de leche en la granja en los tanques de enfriamiento? 47. ¿Que significa una muestra compuesta? 48. ¿Indique dos métodos de obtener muestras compuestas verdaderas de leche? 49. ¿cuál es uno de los preservativos más buenos para las muestras compuestas? 50. ¿Cual es la diferencia entre formaldehído y formalina? 51. ¿Qué significa la prueba de Babcock en la Industria de leche? 52. ¿Cuales son los reactivos usados en la prueba de babcock? En la prueba de Gerber? 53. ¿Muestre cómo calcular la capacidad de volumen de 8 gramos de leche en la prueba de la botella entre el cero y 8 graduaciones por ciento? 54. ¿qué se significa por un menisco? 55. ¿ El método Gerber es una prueba para determinar grasa en productos lácteos, y cuales son las ventajas sobre la prueba de Babcock? 56. ¿Indique los cinco reactivos que se usan en la prueba de Monjonnier? 57. ¿Por qué se usan dos tipos de éteres? 58. ¿Cual es la ventaja de un lactómetro de Quevenne? 59. ¿Que es un picnómetro? 60. ¿Que son los Sólidos no grasos de la leche? 61. ¿En la leche de vaca normal la gravedad específica aumenta o disminuye con el aumento de la grasa? Explique. 62. ¿Si se añade agua a la leche la cantidad de grasa disminuye tanto como la sólido-no-grasos? Explique?. 63. ¿Por qué es posible adulterar la leche desnatando y añadiendo agua, y todavía deja la composición aparentemente normal? 64. ¿ Cual es el propósito del test de Fosfatasa? 65. ¿Cuales son los límites de exactitud del test de fosfatasa? 66. ¿Que factores afecta al test de la fosfatasa en la leche? 67. ¿Que factores afecta la estabilidad de la proteína en la leche y derivados? 68. ¿Porque se homogeneizan propiamente la leche? 69. ¿Cuales son los tipos de adulteraciones comunes en productos lácteos? 70. ¿Como contribuyen los avances de la moderna tecnología al problema de la ING. LUIS ARTICA MALLQUI

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adulteración en leche y derivados? 71. ¿Que es un Crioscopio? 72. ¿Que métodos se puede usar para detectar la presencia de grasas no lácteas en la mantequilla? 73. ¿Qué problemas ha causado el uso de antibióticos para tratar la mastitis a la industria de la lechería? 74. ¿Que significa Overrum? 75. ¿Porque es necesario preparar mantequilla en recipientes cerrados? 76. ¿Escribe las reacciones químicas que tienen lugar en el salado de la mantequilla? 77. ¿Distinga entre la acidez aparente y real de la leche? 78. ¿Explicar una reacción anfoterica? 79. ¿Por qué agente y de qué compuesto se forma la acidez real en la leche? 80. ¿Es la fenolftaleina un buen indicador en la determinación de la acidez de la leche? Porque? 81. ¿Que porción de leche o crema contiene ácido láctico? 82. ¿Que es el calostro? 83. ¿Porque las vacas que tienen mastitis baja la acidez de la leche? 84. ¿Que es un buffer? Cuales son los principales buffers en leche? 85. ¿Describe el electrodo de calomel? 86. ¿Escriba la formula estructural, isomería, del ácido láctico? 87. ¿Que es una bacteria? 88. ¿Como se reproduce una bacteria? 89. ¿Qué condiciones son nesarios para el crecimiento de la s bacterias? 90. ¿Cual es el principio de la prueba de la reducción del azul de metileno en la leche? 91. ¿Indique algunas ventajas y desventajas el organismo Streptococcus lactis en la industria lechera? 92. ¿Que organismos dan sabor y aroma al cultivo de la mantequilla? 93. ¿Como producen ácido láctico los organismos, Lactobacillus bulgaricus y acidophilus y en que difieren del Streptococcus lactis? 94. ¿Cual es el mejor test para la detección de la mastitis? 95. ¿Que significa bacteria patógena? 96. ¿Como se diferencia la levadura de la bacteria? 97. ¿Cuales son los dos factores más grandes que afectan el contenido bacteriano de la leche? 98. ¿Describe la diferencia entre fermentación homo láctica y Heteroláctica? 99. ¿Clasifique a las bacaterias lácticas? 100. ¿Cuales son las características fisiológicas de las bacterias lácticas?

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Bibliografia

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Capítulo X

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