Enfriado y Transporte de Leche DH

Enfriamiento y transporte de leche
Facultad de veterinaria
Departamento de Ciencia y Tecnología de la Leche
Montevideo-Uruguay
Junio 2015
Dr. MSc. Darío J. Hirigoyen
Temas a desarrollar
•Refrescado de la leche
•Importancia de los sistemas de refrigeración
•Características de conservar y refrigerar
•Centros de acopio
•Formas de transporte de leche
•Gestión y logística del transporte de leche
•Bibliografía
Sistemas de refrescado de la leche
Conos helados
Tanques de agua
Factores determinantes de la eficacia del frío
como conservador de la calidad de la leche
1. Temperatura de conservación
2. Período de almacenamiento
3.Contaminación inicial
4. Velocidad de enfriamiento
“El frió no mejora la
calidad de la leche solo la
conserva”
Crecimiento bacteriano en la leche
Minutos Bacteria
0
1
20 2
40 4
60 8
80 16
100 32
120 64
180 512
460 16000000
Crecimiento bacteriano en la leche
Bacterial development in raw milk (adapted from Tetra Pak 1995).
Temperatura de conservación y crecimiento
poblacional
Fuente: J.C.Resbani, curso Univ. Catolica 2006. ROU
Dr. JC. Resbani
Temperatura de crecimiento bacteriano
Porque enfriar la leche?
“El frio no mejora la calidad, solamente la conserva”
Conservación y refrigeración de la leche
•
Conserva la calidad higiénica de la leche durante cierto tiempo.(reduce
multiplicación de Mesófilos).
•
La temperatura final de almacenamiento debe ser de 4ºC.
•
El tiempo de refrigeración a 4ºC no debe superar las 2,5 a 3 horas de
comenzado el ordeño, alcanzando los 12ºC en una hora.
•
Se reduce hasta un 50% la cantidad de energía consumida por litro de leche
refrigerada por el tanque de frío.
•
Cuando ingresa el segundo ordeño la temperatura de la mezcla no debe
superar los 11ºC.
•
El enfriamiento rápido reduce riesgo de crecimiento bacteriano, consiguiendo
leche de mayor calidad y mayores primas.
Recolección de tarros
Leche en tarros , desde la granja o el punto de recolección, puede ser
llevada y transportada por muchos medios de transportes convenientes
(bicicletas, pequeñas carretillas o camiones). Deben protegerse del sol,
tanto cuando están esperando la recolección, como en la transportación.
Es aconsejable utilizar camiones aislantes, o incluso refrigerados para
transportar la leche enfriada durante distancias largas o bajo altas
temperaturas ambientales.
Centros de enfriamiento o acopio
En áreas poco pobladas, o con proveedores individuales alejados de la
planta y/o difícil llegar, la leche tiene que ser transportada por largas
distancias. Con transporte muy distante que lleva bastante tiempo. En
esos casos, es aconsejable recolectar y enfriar la leche en el centro de
recolección de leche antes que se lleve a cabo la transportación.
La diferencia entre un punto de recolección y un centro de acopio está
principalmente en el enfriamiento y el tamaño. Un punto de recolección
de leche puede ser un lugar pequeño en donde los pequeños
proveedores pueden llevar la leche pero con escasa capacidad y sin
equipos de frío, de ahí debe ser llevada al centro de acopio, entre las dos
horas después de ordeñada. En los centros, siempre hay equipos de frío
y, en muchos casos, utilidades para el testeo inicial de aceptación o
rechazo.
Tanque para refrigerar la leche
Tipos de Tanques para refrigerar la leche
Periodo de almacenamiento
Evolución del contenido de gérmenes en la leche en función de la
temperatura de conservación y del período de almacenamiento.
(Luquet, 1985, tomado de Alonso, 1996)
Efecto de la contaminación inicial
Evolución del contenido de gérmenes en la leche durante un período de almacenamiento
de 72 horas, en función de la contaminación inicial y de la temperatura de conservación.
(Argente, 1984)
Condiciones de
producción
Vacas y equipos de
ordeño limpios
Vacas y equipos de
ordeño poco limpias
T° de almacenaje
(°C)
Recién
ordeñada
Recuento estándar despues de:
24 h
48h
72h
4,4
4.295
4.138
4.566
8.427
10
4.295
13.961
127.727
5.725.277
15,5
4.295
1.587.333
33.011.111
326.500.000
4,4
136.533
281.464
538.775
749.030
10
136.533
1.170.546
13.662.115
25.687.541
15,5
136.533
24.673.571
639.884.615
2.407.033.333
EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA CARGA MICROBIANA
DE LECHE OBTENIDA EN DIFERENTES CONDICIONES
Fuente: J.C.Resbani, curso Univ. Catolica 2006. ROU
Tanque de frío de leche. Construcción
Sistema de refrigeración de expansión directa.
Expansión directa" se refiere a un sistema donde las placas del evaporador
se incorporan en la porción inferior del tanque de almacenamiento en
contacto directo con la leche. El refrigerante líquido hierve [la expansión]
dentro del evaporador.
Uno o más agitadores mueven la leche sobre las placas del evaporador
para la refrigeración. Hay un límite para el tamaño de refrigeración y de
almacenamiento por problemas estructurales y por el área de la superficie
refrigerada. Se complica la capacidad de eliminar el calor de la leche lo
suficientemente rápido [Btu / hr] en función de la carga de la leche.
Sistema de refrigeración de expansión directa, con unidad de
condensación
Sistema de refrigeración de expansión directa.
Carro para transporte de leche autorefrigerado con generador eléctrico
incorporado.
Modelo
•
•
•
–Arual-
Tanque redondo vertical con cubas
de entre 450 y 800 litros de
capacidad. Construido en acero
inoxidable de calidad alimentario tipo
AISI 304, según normativa ISO 5708
(UNE 68-049-82)
Sistema de enfriamiento a través de
evaporador por expansión directa de
gas frigorífico 404A
Compresor hermético de 1 ¼ cv de
potencia (2 ordeños, enfriamiento
rápido).
Tanque de frío móvil – Arual-
TANQUE MOVIL –ARUAL-
Una solución integral que le permitirá enfriar la leche tanto en el campo, gracias
a su generador; como en su casa, conectándolo directamente a la toma de
corriente eléctrica.
•
•
•
Tapa superior soldada a la cuba para
evitar derrames del producto
durante el transporte. Tapadera de
inspección transparente dotada de
junta de goma para conseguir su
cierre estanco.
Conexión eléctrica, agitador con
moto-reductor eléctrico, cuadro de
control con programador
electrónico mediante sonda de
temperatura interior.
Aislamiento de la cuba a base de
espuma de poliuretano expandido
de 50mm de espesor totalmente
ecológico (sin CFC).
-arual•
•
•
•
Grifo de salida de producto en parte
inferior DN50 en acero inoxidable
con válvula de mariposa. Incorpora
bola de lavado para conexión
directa a toma de agua en la
tapadera.
Remolque 1 eje con freno, ruedas
por fuera. MMA: 750 kg.
Plataforma en chapa galvanizada,
instalación eléctrica según
legislación, homologado para
circular por carretera, rueda Jockey
standard, carrocería galvanizada,
guardabarros, suspensión por
sistema de torsión.
Generador de electricidad de alto
rendimiento 220v.
Características básicas de los tanques
Construcción y pulido interior de la cuba
Agitador
Capacidad del equipo frigorífico y
temperatura de evaporación
Aislamiento térmico
Hay normas que definen (entre otros criterios): el aislamiento, la agitación de la leche,
la potencia de enfriado, las tolerancias aceptables en las mediciones de cantidad de
leche, la calibración ( Standard ISO 5708 publicado en 1983.2 3A 13-10 actualizadas en
2003.3 EN 13732 publicadas en 2003)
Agitador
Homogeneizar perfectamente de
forma que la máxima diferencia en
el contenido de grasa de muestras
de leche tomadas en distintos
puntos no difiera en más de 0,1 g de
MG/100 g de leche.
Se cumple haciendo funcionar el
agitador por 10 minutos, con
cualquier volumen de leche
comprendido entre el 10% y el 100%
de su volumen nominal a una tª de
+4 ºC y después de permanecer en
reposo una hora.
Velocidad de rotación Vs. Lipólisis/
mantequilla
Enfriamiento Banco de hielo
Sistema de pre-enfríado
Enfriado por placas
El intercambiador de placa
intercambia calor usando agua para
enfriar la leche. La leche que sale a
35°C es permanentemente
bombeada a través de
intercambiador siendo enfriada
hasta 14 °C. y reduciendo hasta
14% consumo eléctrico
Enfriamiento "inmediato” de la leche se completa
externamente al tanque de almacenamiento o silo y
luego es bombeado en almacenamiento. Un fluido de
refrigeración intermedio,(mezcla de agua y glicol de
un enfriador) se utiliza para enfriar la leche
rápidamente en un intercambiador de calor en lugar
de expansión directa. No hay un límite para el área de
superficie en un intercambiador de calor, los únicos
límites pueden ser económico y práctico.
Este es el sistema de refrigeración más común en
grandes tambos.
Enfriado instantáneo. de 35 a 4 C
Aplicaciones
Duración de almacenamiento
Clasificación
Tiempo de enfriamiento
especificado para todos los
ordeños desde + 35°C hasta +
4°C h
0
2
I
2,5
II
3
III
3,5
Curvas de enfriamiento de un tanque de
DOS ordeños. (Ponce de León, 1992).
Clasificación de los tanques
refrigerantes en función del
tiempo de enfriamiento de la
leche.
Curvas de enfriamiento de un tanque de
CUATRO ordeños (Ponce de León, 1992).
Tipos de tanques
Datos requeridos para calculo de la carga del tanque de frio
Cal de la carga de leche
Tanques para conservar y refrigerar la leche
Beneficios del enfriado de la leche en el tambo
Óptica del productor
Óptica de la Industria
• Flexibiliza horarios de ordeño • Conserva la calidad higiénica
de la leche recepcionada en la
• Mayor ingreso neto
planta.
• Eliminación de tarros de
leche
• Reduce costos de recolección.
• Reduce frecuencias de
entrega de leche
• No queda excluido del
• Flexibiliza horarios y días de
sistema. (x granelización o
trabajo.
calidad)
• > No. Ordeños acumulados
Modificado de: Taberna,M. 2008
Otros requerimientos
El enfriamiento de la leche requiere el suministro indicado de
electricidad y agua. Estos no siempre están disponibles y sus
costos pueden ser elevados.
Aunque la electricidad y el agua estén disponibles si el volumen
de leche es menor puede no ser rentable estas operaciones.
Control de la temperatura de la leche
Control de la agitación
Control del tiempo de refrigeración
Inicio retardado del primer ordeño
Trabaja con la lavadora
Retardar el inicio de la refrigeración utilizando
un temporizador (opcional para el primer
ordeño)
Elegir entre dos temperaturas objetivo (T1 o T2)
Iniciar la agitación permanente o intermitente
Iniciar la limpieza
Desactivar todas las funciones
Componentes del sistema de enfriado
Refrigerantes . Estado y tendencias
Futuro de los refrigerantes
Depleción de Ozono y calentamiento global
Depleción de Ozono y calentamiento global
Transporte de leche a planta
La leche para proceso industrial se transporta a la planta por los
granjeros, o es recogida por la planta lechera. En ambos casos, es
posible contratar la actividad de recolección a terceros, por
ejemplo, transportadores profesionales.
Debido a las dificultades económicas u organizacionales, puede
ser posible no poder enfriar la leche en la granja. En áreas
alejadas de la planta puede ser un problema recolectar la leche y
llevarla directo a la planta. En tales casos, especialmente si son
muchos pequeños proveedores, es preferible llevar primero la
leche a un punto de recolección, y enfriamiento , y después
transportarla hasta la planta o centro de recolección de leche.
Recolección a granel
La leche está disponible desde la granja en grandes cantidades, (tanques de
frío), y se recogen a granel. Aún más, la temperatura de la leche en tarros es
más difícil de controlar, llenar, vaciar y limpiar que el proceso de granelizacion.
El proceso de los tarros en determinados sistemas demanda mucho trabajo y es
mas costoso.
Los tanques montados o tanques de ruta pueden ser usados para transportar la
leche a granel. Los tanques deben ser aislados y deben estar cubiertos por una
protección contra el sol fuerte. En la granja, o en el centro de recolección, la
manguera de carga de un camión de transporte de leche está conectado a una
válvula de salida en el tanque de almacenamiento, y la leche es bombeada.
Comparando la temperatura de la leche en los tarros, es más difícil
de controlar que la leche a granel, así como, llenar, vaciar y limpiarlos
de leche, lo cual demanda mucho trabajo y es mas costosa.
Recolección a granel
El tanque del vehículo para recolección a granel está dividido en
un número de compartimentos en orden a prevenir el
desparramo de la leche durante su transportación.
BOCAS DE
HOMBRE
Recolección a granel
COLECTOR DE
DESCARGA
CABINA DE
CAUDALIMETRO
El bombeo se detiene enseguida que el tanque de
enfriamiento se vacía, previniendo así que el aire se
mezcle con la leche. La cisterna está acondicionada
con un medidor de flujo y una bombeadora así el
volumen se graba automáticamente. En otros casos,
el tanque de almacenamiento tiene que ser calibrado
para hacer que las medidas sean fiables.
Recolección a granel
El proceso de enfriamiento de la leche producida en las
granjas lecheras California consume la mayor parte (30%)
de la energía eléctrica total utilizado. El enfriamiento de la
leche inmediatamente después del ordeño es vital para
mantener altos niveles de calidad hasta su transformación
para el consumo de líquidos o el programa usado para la
fabricación de otros productos lácteos.
Logística en gral.
• Logística no es magia.
• Es un componente mas de gestión en las
organizaciones.
• La logística es fundamental para el comercio.
• Las actividades logísticas son el puente entre la
producción y los mercados que están separados por el
tiempo y la distancia.
• Proceso transversal a la organización.
• El objetivo es responder a la demanda, obtenido un
óptimo nivel
de servicio, al menor coste posible.
Arq. Andres Olivera,2010
Concepto de Logística
• Origen en el término loggia – Alero que tenían los edificios
romanos en el cual los ejércitos dejaban sus vituallas durante
el descanso de la marcha.
• Un poderoso ejército se vuelve inútil sin una línea de
abastecimiento fluida. Se adaptan estos antecedentes
militares al ámbito civil.
• Coordinación entre diferentes actividades:
•Transporte de mercaderías
•Gestión de inventarios
•Almacenamiento y manipuleo
•Embalaje y protección
•Procesamiento de órdenes de pedido
•Abastecimiento, producción y distribución
Arq. Andres Olivera,2010
Logística
• Logística es aquella parte de la gestión de la Cadena
de Suministro que planifica, implementa y controla el
flujo (hacia atrás y adelante) y el almacenamiento
eficaz y eficiente de los bienes, servicios e
información relacionada desde el punto de origen al
punto de consumo con el objetivo de satisfacer los
requerimientos de los consumidores.
Arq. Andres Olivera,2010
Logística
• La gestión de las operaciones relacionadas con la
adquisición y distribución de los bienes que requiere
o produce una empresa.
• Concretamente, la logística engloba los servicios de
transporte, almacenaje y distribución de productos
acabados o de materias primas.
LOGÍSTICA
TRANSPORTE
ALMACENAJE
DISTRIBUCIÓN
Arq. Andres Olivera,2010
Logística y distribución
• Según estadísticas internacionales los costos de
distribución de una empresa representan el 28% del
total de sus costos, y a su vez se divide de la
siguiente forma:
• Administración 8%
• Transporte 35%
• Almacenamiento 36%
• Inventarios 21%
Arq. Andres Olivera,2010
Logística y distribución
Se debe considerar tres aspectos fundamentales:
• Qué red de transporte se va a definir
• Si se utiliza flota propia o tercerizada
• Qué tipo de vehículo voy a utilizar
Arq. Andres Olivera,2010
Costos fijos
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Salarios del personal
Aportes patronales
Seguros
Patente municipal
SUCTA
Habilitaciones e impuestos estatales
Depreciación
Costo financiero
Estacionamientos
Personal e infraestructura de administración
Equipamientos adicionales de la unidad
Arq. Andres Olivera,2010
Recorrido lechero (Logística)
Tener en cuenta ubicación y distancia entre productores.
Estudiar frecuencias de recogidas y n productores para trazar los
recorridos. De esta forma se optimiza el uso de las cisternas y
disminuye los costos asociados al transporte y recepción de
materia prima para los centros de procesamiento o producción.
La recolección a granel requiere adecuadas rutas para acceso a los
camiones.
Planificación con software
•
•
•
•
•
GIS (ruteo)
SAP (gestión integral)
GPS (posicionamiento geográfico)
Soluciones económicas a medida.
Software genérico con posibilidad de parametrizar.
Conclusiones
El enfriamiento de la leche requiere el suministro
indicado de electricidad y agua. Estos no siempre
están disponibles y sus costos pueden ser elevados.
Aunque la electricidad y el agua estén disponibles si
el volumen de leche es menor puede no ser rentable
estas operaciones.
La recolección de la leche a granel requiere además,
adecuadas rutas de acceso para los camiones.
Arq. Andres Olivera,2010
Planificación con software
Bibliografía
•
Directrices para la conservación de la leche cruda mediante la aplicación del sistema de la
lacticoperoxidasa (CAC/GL 13- 1991) FAO
•
Refrigeración de la leche en la granja. Antonio Callejo Ramos Dpto. de Producción Animal
EUIT Agrícola-UPM. [email protected] Frisona Española
Gracias por la atención