Departamento de Ciencia y Tecnología de la Leche ESTANDARIZACION DE LECHE Y SUB-PRODUCTOS Dr. Álvaro González Asistente Gr. 2 Ciclo Orientado 2014 OBJETIVOS Comprender la finalidad de la estandarización para diferentes productos lácteos. Comprender diferentes métodos de estandarización en base a ESD y materia grasa Expresar la materia grasa en relación al Extracto Seco Comprender el método del “Cuadrado de Pearson” para estandarizar la MG ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE • Definición: consiste en adecuar la composición de la leche para tener un valor requerido de uno/varios componentes en la materia prima y en el producto terminado ¿Porqué es necesario? Factores de Variación de la MG: Genéticos: Especie, Raza, Individuo Fisiológicos: Evolución durante el ciclo de lactación, Gestación, Estro Alimentarios: Contenido energético, composición de la ración Climáticos: Estación, temperatura Zootécnicos: Forma de ordeño Patológicos: Principalmente Mastitis ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE Finalidad: Lograr que la leche utilizada para elaboración tenga a lo largo del año un valor constante en cuanto a su composición (grasa, proteína, lactosa, etc.) Obtener así un producto homogéneo que tenga una composición consistente y correcta a lo largo del año. Lograr el rendimiento óptimo de la materia prima Lograr que el producto a elaborar cumpla con las normas nacionales, internacionales o del productor en cuanto a su composición Satisfacer exigencias del consumidor: aceptación del producto respecto a su composición ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE Frecuentemente la MG es el componente que más se normaliza, seguido del ESD . Composición determinada por el tipo de producto a elaborar ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO Objetivo: estandarizar la calidad del Yogur: Acidez, consistencia/viscosidad del coagulo Condicionado por la concentración de proteínas • ESD Leche 9% +++ suavidad, Fundamental: Enriquecimiento del ESD (Fortificación) • ESD Yogurt 15-16% • Mejora la consistencia final del producto • Disminuye la tendencia a la sinéresis ¿ COMO ESTANARIZAR EL EXTRACTO SECO ? ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO Métodos de estandarización de ES (yogur) A. Método tradicional: calentamiento a ebullición B. Concentración por evaporación al vacío C. Concentración por membranas filtrantes: UF-OI D. Adición de leche en polvo entera o descremada E. Suero de leche en polvo F. Adición de caseína en polvo ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO Métodos de estandarización de ES (yogur) Método tradicional: calentamiento a ebullición A. • Mantener la ebullición hasta reducir 2/3 del volumen • Determina modificaciones físico-químicas de la leche • El grado de concentración conseguido es difícil de calcular • Incremento hasta un 20 % de EST al reducir 2/3 volumen • Utilizado en producción de yogur a pequeña escala ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO Métodos de estandarización de ES (yogur) B. Concentración por evaporación al vacío: • Concentración del EST • Ampliamente utilizado • Evaporador de placas de un solo efecto, antes del tratamiento térmico • Se elimina entre 10-25% de H2O • Se incrementa el EST del 2-4% ESTANDARIZACIÓN DE EXTRACTO SECO Métodos de estandarización de ES (yogur) D. Adición de leche en polvo entera o descremada: • Utilizado Frecuentemente en el Industria • Mas frecuente leche en polvo descremada • Adición de L en polvo en proporción del 1-6% (valores recomendados entre 3-4%, con porcentajes superiores defecto: “sabor a polvo”) ESTANDARIZACIÓN DE MATERIA GRASA ESTANDARIZACIÓN DE MATERIA GRASA Consiste en adecuar la composición de la leche para tener una relación constante entre materia grasa en el producto final o de la relación materia grasa/materia seca del producto terminado. OBJETIVOS: La estandarización de la leche tiene dos funciones principales: 1-Lograr que el producto a elaborar cumpla con las normas nacionales e internacionales o del productor con relación a su contenido de materia grasa del producto final RBN DEC. 315/1994 Leche según el contenido de materia grasa: a) leche “entera” o simplemente leche pasterizada presenta un contenido de materia grasa mínimo de 2.6% b) leche “descremada” o “desnatada” materia grasa no superior al 0.5% c) leche “semidescremada” o parcialmente descremada materia grasa comprendida entre 1.5 y 2.0% d) leche “hipergrasa” grasa butirométrica comprendido entre 4 y 5% e) leche “con crema” materia grasa en tenores no inferiores a 10% ni superiores al 14% ESTANDARIZACIÓN DE MATERIA GRASA 2- Hacer un uso más racional de los componentes de la leche teniendo en cuenta el rendimiento económico por un parte y por otra parte la aceptación del consumidor con respecto a su contenido de grasa. RBN DEC. 315/1994 ESTANDARIZACIÓN DE MATERIA GRASA ESTANDARIZACIÓN DE MATERIA GRASA PRINCIPIOS DE LA ESTANDARIZACIÓN La crema y la leche descremada que salen del separador tienen constante contenido de grasa. El principio de la estandarización es el mismo independientemente de si el control es manual o computarizado PRINCIPIOS DE LA ESTANDARIZACIÓN Estandarización directa automática Crema • Método más rápido, constante, correcto LD • Independiente de las fluctuaciones de MG en el año de la leche cruda • Control ordenador: Válvulas de control, caudalímetros y densímetros Leche estándar Ajustan el contenido de grasa de la leche y de la crema a los valores deseados 1- Trasmisor de densidad 2- Trasmisor de caudal 3- Válvula de control 4- Panel de control- ordenador 5-Válvula de corte RELACION MATERIA GRASA / EXTRACTO SECO El contenido de grasa en el queso se expresa en relación a la materia seca (sólidos) y no con la masa total del queso (sólidos + agua) El Extracto seco total (EST) = conjunto de sustancias que componen el alimento exceptuando al agua. Ejemplos quesos: RBN, DEC. 315/994 Cálculo % ES = 100 – % humedad %MG/ES = Contenido de grasa en el queso ES *100 RELACION MATERIA GRASA / EXTRACTO SECO Ejemplo: Determinar si una muestra de queso tipo Cuartirolo cumple con las exigencias reglamentarias en cuanto a relación MG/ES. Dato: Según RBN (Queso Cuartirolo, Queso Graso= 45-59.9 % MG/ES - Alta Humedad 46-54.9% Determinar % MG en queso: Método de Van Gulik Resultado= 30% Queso Cuartirolo Determinar % humedad de la muestra por un proceso de secado, Ejemplo; utilizando balanza de desecación Resultado= 46% % ES= 100 – 46 = 54 %MG/ES = 30 54 *100 = 55% MG/ES CUADRADO DE PEARSON • El cuadrado de Pearson permite estimar en que proporción deberemos mezclar 2 componentes para obtener un resultado deseado. • Es un método de sencilla aplicación y de útil manejo en la industrialización de leche y todos sus derivados • Se puede utilizar para cálculos de estandarización de Materia Grasa, ES, ETC • Ejemplo: Para estandarizar la materia grasa del yogur se utiliza leche entera adicionándole leche descremada para disminuir el % de grasa de la misma en el producto. CUADRADO DE PEARSON a = contenido % de grasa de la leche o crema inicial (Lo que se quiere estandarizar) b = contenido % de grasa de la leche descremada o crema ( Lo que se utiliza para estandarizar) c= contenido % de grasa deseable del producto final a d = (b-c)* c b e = (a – c)* Indica cuantas partes de “a” tengo que mezclar con “b” para obtener el producto deseado Indica cuantas partes de “b” tengo que mezclar con “a” para obtener el producto deseado * Las restas se realizan en forma cruzada y los resultados corresponden a los valores absolutos (no importa si es negativo o positivo) CUADRADO DE PEARSON •Ejercicio: ¿Cuántos litros de leche entera con un 4% de grasa y cuántos de leche descremada con un 0.1% de grasa son necesarios para obtener 1000 litros de leche para la producción de yogur con un 1.5% de grasa? a = contenido % de grasa de la leche = 4% b = contenido % de grasa de la leche descremada = 0.1% c= contenido % de grasa deseable del producto final = 1.5% a= 4 d = 0.1- 1.5= 1.4 Se necesitan 1.4 partes de leche entera + c= 1.5 b = 0.1 e = 4 – 1.5= 2.5 Se necesitan 2.5 partes de leche descremada Total de partes= 3.9 CUADRADO DE PEARSON Para pasar las partes a volumen: Utilizamos reglas de tres. La suma de las partes equivale al volumen total de producción. En el ejercicio anterior se querian producir 1000 litros de leche: 1000 L …………. 3.9 partes (total partes) X= 359 L de leche entera X …………. 1.4 partes (leche entera) Lo mismo para el volumen de leche descremada: 1000 L …………. 3.9 partes (total partes) X …………. 2.5 partes (leche descremada) X= 641 L de leche descremada Respuesta final: Se necesitan 359 L de leche entera con un 4% de grasa y 641 L de leche descremada con 0.1% de grasa para estandarizar 1000L de leche en 1.5% de grasa para la elaboración de yogur CUADRADO DE PEARSON Ejercicio Nº2: ¿Cuántos litros de crema con un 50% de grasa y cuántos de leche descremada con un 0.1% de grasa son necesarios para obtener 1000 litros de leche para la elaboración de yogur con un 1.5% de materia grasa? BIBLIOGRAFÍA Leche y Productos Lácteos Varnam A. y Sutherland J. 1995. Reglamento Bromatológico Nacional. Dec 315/1994. Yogur: Ciencia y Tecnología: Tamime A. Y Robinson R. 1991. Tetrapak-Dairy Processing Handbook Capítulo 6.2. Ciencia de la Leche y Tecnología de los productos lácteos. Walstra y col. 2001.