PRÁCTICA # 2

PASTEURIZACIÓN Y SEPARACIÓN DE GRASAS POR CENTRÍFUGA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN

INGENIERÍA EN ALIMENTOS

LABORATORIO DE PROCESAMIENTO DE LECHES Y CEREALES

INTEGRANTES:

José F. Medina S.

Marisol A. Alvarez M.

Gabriela. Gallo

Sebastián. Ortiz

PROFESOR:

Ing. Fernando Peñafiel

PARALELO:

101

FECHA DE ENTREGA:

Miércoles, 4 de noviembre del 2015

TÉRMINO:

2015 - 2016

PRÁCTICA # 2

PASTEURIZACIÓN Y SEPARACIÓN DE GRASAS POR CENTRÍFUGA

ÍNDICE

Pág.

OBJETIVOS: ........................................................................................................................................3

DEFINICIONES: ...................................................................................................................................3

FUNDAMENTO TEÓRICO ...................................................................................................................4

REACTIVOS: ........................................................................................................................................5

MATERIALES Y EQUIPOS: ...................................................................................................................5

PROCEDIMIENTO: ..............................................................................................................................6

CALCULOS Y RESULTADOS .................................................................................................................7

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................................9

ANEXOS ..............................................................................................................................................9

REFERENCIAS .......................................................................................Error! Bookmark not defined.

PRÁCTICA # 2

PASTEURIZACIÓN Y SEPARACIÓN DE GRASAS POR CENTRÍFUGA

OBJETIVOS:

Eliminar los microorganismos presentes en la leche mediante el proceso de

Pasteurización.

Determinar el contenido de grasa de la leche entera por el método de

centrifugación.

Realizar un balance de materia para el proceso de desnatado

DEFINICIONES:

LA NATA: es una capa espesa y untuosa que se forma en la leche cuando se

calienta hasta hervir.

Se produce por aglomeración de lacto albúmina (una proteína propia de la leche),

que se desnaturaliza con el calor.

Aunque es similar en aspecto, y en algunos países se le denomina «nata» a

la crema de leche cuando flota, son químicamente distintas, e incluso tienen

sabores y texturas al gusto distintas. Es preciso diferenciar la nata de la crema,

dado que la primera refiere a coagulación de proteínas mientras la segunda refiere

a la separación del contenido graso de la leche.

CREMA DE LECHE: Es la parte grasa de la leche entera y fresca, y suele formar una

capa untuosa que flota en su superficie. Es la materia prima con la que se elabora

la mantequilla. En los comercios, se suele encontrar procesada con el sistema UHT,

pero se puede encontrar fresca.

LECHE DESNATADA: Es la leche a la que se le ha eliminado la grasa mediante el

centrifugado, con la grasa extraída se hace crema de leche (o nata) y mantequilla.

Este producto está especialmente indicado para regímenes dietéticos en los que se

prohíbe el consumo de leche entera, ya que su crema contiene ácidos grasos

saturados que elevan los niveles de colesterol sanguíneo.

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FUNDAMENTO TEÓRICO

El objetivo fundamental de aplicar el proceso de pasteurización a la leche y derivados

lácteos, es la destrucción de todos los microorganismos patógenos que puedan estar

presentes en la leche cruda, evitando así cualquier riesgo de transmisión de enfermedades

al consumidor. Además, mediante este procesamiento térmico se logra destruir también

la casi totalidad de la flora asociada, prolongando así la vida útil del producto. La

pasteurización debe realizarse siguiendo estrictamente la relación tiempo-temperatura

recomendada, ya que el subproceso puede ser muy peligroso, porque puede sobrevivir

cualquier patógeno. Por otro lado, la pasteurización a temperatura superior a la

recomendada, conlleva a una reducción del valor nutricional de la leche, evidenciada con

la pérdida de vitaminas (como la riboflavina, ácido ascórbico y otras) y además de una

reducción en la disponibilidad de algunos aminoácidos esenciales como la lisina junto al

efecto negativo sobre los caracteres organolépticos del producto obtenido. En la

pasteurización se eliminan bacterias como Brucelosis, Tuberculosis, Fiebre, Salmonelosis,

Fiebre escarlatina, estafilococos, coxiella burneti. La pasteurización es un proceso que

combina tiempo y temperatura para asegurar la destrucción de todas las bacterias

patógenas que pueden estar presentes en el producto crudo con el objetivo de mejorar su

capacidad de conservación. Generalmente, consiste en mantener la leche a 61 °C por 30

minutos, a este método se lo denomina LTLT o baja temperatura por largo tiempo. La

leche se calienta por medio de vapor o agua caliente que circula entre las paredes del

intercambiador de calor, Una vez calentada la leche se enfría a una temperatura menor a

10°C por medio de una corriente de agua fría. Actualmente, el proceso más usado es el

HTST (‘High Temperatura Short Time’), en el cual el producto se mantiene a 73 °C por 15

segundos utilizando un pasteurizador. Este proceso influye directamente en la vida de

anaquel. El proceso de pasteurización a 61 °C es por lotes, mientras que el HTST es

continuo.

Durante más de un siglo se han utilizado separadoras para la producción de leche. A

medida que han aumentado las variedades de leche, también ha crecido la necesidad de

separadoras más sofisticadas, con procesadores que separan y reintroducen la grasa de la

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leche para diferentes tipos de productos según el contenido de grasa. Durante el proceso

de separación, la centrífuga motorizada de una separadora gira rápidamente la leche

cruda para retirar los sólidos más pesados de leche del resto del fluido y separar la crema

de la leche descremada.

En el caso de la leche en líquido, gradualmente se puede agregar de nuevo grasa de leche

en varios niveles para producir leche entera, 2%, 1% y otras variedades similares. Las

separadoras también se utilizan en la producción de queso para lactosuero, un producto

derivado del proceso de elaboración de queso. Las partículas finas de queso se pueden

retirar del lactosuero mediante una clarificadora centrífuga, separando más grasa en una

separadora de lactosuero.

Las plantas que procesan polvos basados en lácteos también utilizan separadoras, para

extraer las proteínas de la leche durante el proceso de secado. La lactosa, la proteína de

lactosuero, la caseína y el aceite de mantequilla también se pueden recuperar con el uso

de la tecnología de separación. Por el lado de la calidad y la seguridad alimentaria, las

separadoras se han utilizado con fines de clarificación o filtrado para ayudar a las

bacterias. Los tamaños y los tipos de las separadoras pueden variar.

MATERIALES Y EQUIPOS:

Termómetro

Vasos de precipitado

Pipeta

Milk Analizer

Olla

Balanza

Centrifuga

MUESTRAS:

Leche

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PROCEDIMIENTO:

Pasteurización

1. Filtrar la leche

2. Colocar en la olla

3. Calentar la muestra hasta alcanzar una temperatura de 72ºC

4. Una vez alcanzada la temperatura deseada esperar 15 segundos y luego

proceder a apagar la llama

5. Dejar enfriar hasta alcanzar una temperatura de 40ºC

Separación de grasas por centrífuga

1. Pesar 3 a 4 Kg de leche entera

2. Alimentar torta descremadora

3. Descremar

4. Pesar crema y leche descremada

5. Realizar el balance de materiales

6. Determinar el porcentaje de rendimiento del producto

7. Evaluar resultados

Determinación de propiedades de la leche mediante el equipo “Milk Analizer”

1. Colocar una muestra pequeña en el analizador junto con otra en lector

referencial.

2. Adecuar el dispositivo, con tal de que este analice solamente la muestra de

leche de vaca.

3. Esperar los resultados.

4. Limpiar los depósitos del dispositivo.

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CÁLCULOS Y RESULTADOS

1. Pasteurización de la leche fresca Método utilizado = HTST

Temperatura de pasteurización = 72C Tiempo de calentamiento = 25 min Tiempo de mantenimiento = 15 s Tiempo de enfriamiento = 20 min Kg de leche procesada = 21.77 kg Densidad inicial = 1,02796 g/ml pH inicial = 6.7 Densidad final = 1.02796 g/ml pH final = 9.5

Fig. Milk analyzer

2. Descremado Balance general de materia LE: kg leche entera CL: kg crema de leche LD: kg leche descremada w: concentración de grasa

𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂 = 𝑺𝒂𝒍𝒆 𝑳𝑬 = 𝑳𝑫 + 𝑪𝑳

𝟐𝟏. 𝟕𝟕 𝒌𝒈 = (𝟏𝟖. 𝟖𝟒 + 𝟐. 𝟗𝟑)𝒌𝒈 Balance por componente de grasa Obtención de la fracción de grasa en la crema, por medio de balance de masas wLE: fracción grasa en leche entera, conocida

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wLD: fracción grasa en leche descremada, conocida

wCL: fracción grasa en crema de leche, desconocida

𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂 = 𝑺𝒂𝒍𝒆

𝑳𝑬 ∗ 𝒘𝑳𝑬 = 𝑳𝑫 ∗ 𝒘𝑳𝑫 + 𝑪𝑳 ∗ 𝒘𝑪𝑳

𝟐𝟏. 𝟕𝟕 ∗ (𝟎. 𝟎𝟒𝟑𝟐) = 𝟏𝟖. 𝟖𝟒 ∗ (𝟎) + 𝟐. 𝟗𝟑 ∗ (𝒘𝑪𝑳)

𝟎. 𝟗𝟒 = 𝟎 + 𝟐. 𝟗𝟑 ∗ (𝒘𝑪𝑳)

𝒘𝑪𝑳 = 𝟎. 𝟑𝟐𝟏 𝒌𝒈

Milk analyzer de la crema de leche y leche descremada

3. Rendimiento del proceso

% 𝒓𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒅𝒆𝒔𝒄𝒓𝒆𝒎𝒂𝒅𝒐 =𝒌𝒈 𝒅𝒆 𝒄𝒓𝒆𝒎𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒆

𝑲𝒈 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒆 𝒆𝒏𝒕𝒆𝒓𝒂𝒙𝟏𝟎𝟎%

𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒑𝒓𝒐𝒄𝒆𝒔𝒐 =𝟐. 𝟗𝟑𝒌𝒈

𝟐𝟏. 𝟕𝟕𝑲𝒈 𝒙𝟏𝟎𝟎%

𝑹𝒆𝒏𝒅𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒑𝒓𝒐𝒄𝒆𝒔𝒐 = 𝟏𝟑. 𝟒𝟓 %

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Luego de al analizada y aceptada la calidad de la leche, se realiza la pasteurización, para

eliminar microorganismos patógenos. Este proceso consiste en transferir energía térmica a

leche para elevar su temperatura, y luego enfriarla inmediatamente para estabilizarla, en

una combinación de tiempo y temperatura de acuerdo al proceso, en este caso se utilizó,

de acuerdo a las facilidades de la práctica, una pasteurización tipo HTST, de temperaturas

altas y tiempos cortos, 72C por 15 segundos.

Luego de la pasteurización de la leche, se detectó un incremento significativo del pH. La

leche al elevar su temperatura, disminuye su capacidad de disolver el dióxido de carbono

(CO2), y este fuga de la matriz. El efecto del dióxido de carbono en disolución es

acidificante, por lo que una disminución neta en la cantidad de CO2 disuelto, aumenta el

pH.

La lectura que se obtuvo en el Milk analyzer, de la crema de leche, dio un valor para grasa

que esta fuera del rango normal. Esto se debió, posiblemente, a una limpieza con error

que se realizó en momentos previos al uso del instrumento. Posteriormente, ya sea por

medio del análisis de balances de materia, que en una medición posterior, se comprobó

un valor de 32,1%. En general la calidad del perfil lipídico, depende de la variedad del

animal del que se obtuvo la leche cruda, y paralelamente, su alimentación, el tratamiento

y transporte.

La obtención de la crema se realizó por medios mecánicos, utilizando centrifugación a

altas revoluciones, con una máquina Milk Tech Inc., de 145 l/h. El rendimiento fue sin

pérdidas en el laboratorio, por lo que se aproximaron a cero. El proceso mediante HTST no

destruye los nutrientes, a excepción de la vitamina C, que es debidamente fortificada para

el consumo de la población.

Recomendaciones

Al realizar la pasteurización en marmita, es importante realizar una permanente agitación para

remover el sedimento que se deposita y aglomera por efectos del calor cercano a las paredes

metálicas.

Cuando se realiza el enfriamiento, si el proceso se realiza par consumo, es importante utilizar

suficiente flujo de agua para remover calor lo antes posible.

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Las posibilidades de grandes pérdidas son muy elevadas con errores mínimos, por lo que es

importante llevar en el laboratorio el seguimiento de las normas de seguridad y un plan de

operación bastante claro y revisado.

Es importante mantener la temperatura ambiente a una temperatura agradable y fresca, para así

evitar cualquier posible deterioro de la leche.

Se debe guardar sumo cuidado con el manejo de los equipos, ya que por ser estos de vidrio

resultan sumamente frágiles y cualquier descuido podría causar rupturas de los equipos o

cortaduras en los practicantes.

El análisis debería realizarse en leche fresca, para observar mejor las variaciones presentes en cada

diferente tipo de muestra. Las muestras de leche procesada, guardará por lo general propiedades

óptimas acorde a las normas de calidad establecidas.

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ANEXOS

Fotos

NORMAS INEN

NTE INEN 10:2012: LECHE PASTEURIZADA. REQUISITOS.

NTE INEN-ISO 2446:2013: LECHE - DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE GRASA (IDT)

NTE INEN 0712:2011: Crema de leche. Requisitos

Pasteurización

Inicio de proceso de

Pasteurización

Filtrado de la leche Leche colocada en la

Olla

Enfriado de la leche Equipo separador de

grasas

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Bibliografías

Textos

M.E. Rodriguez; Industrias de la Alimentación; Editorial Bellisco; Madrid.

Intenet

http://www.hutch-hayes.com/espanol/app-dairybeverage.html

http://www.espoch.edu.ec/Descargas/facultadpub/PasteurizacionFCP_e09be.pdf

http://www.centrimax.es/Ambitos_de_aplicacion/Aceites_y_grasas_animales_y_vegetale

s/Centrifugas_separadoras/index.html

http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-

tecnologia/2012/03/09/208595.php

http://normaspdf.inen.gob.ec/pdf/nte/10-5.pdf

http://www.normalizacion.gob.ec/wp-

content/uploads/downloads/2014/EXTRACTO_2014/AOC/nte_inen_iso_2446extracto.pdf