UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”

INGENIERIA ALIMENTOS

PROCESOS DE LACTEOS

Liuman Haisuan Porras Garcia Cód: 1.105.782.917

GRUPO: 211613_9

TUTOR (A):

ALAVA CLEMENCIA

2014

INTRODUCCION

Dentro de la industria láctea tenemos muchos derivados donde la materia prima es

la leche entera, dentro de estos procesos están la mantequilla, leche de consumo

(pasteurizada, HTST), leche en polvo, entre otros. Dentro de estos derivados

encontramos el yogurt producto que será analizado en este presente trabajo, en el

cual se realiza diagrama de flujo con identificación en HACCP, estandarización de

la leche con su respectiva formulación, balance de materia y energía, determinación

de rendimiento y los tipos de empaque, transporte y almacenamiento y su respectiva

ficha técnica.

Como estudiantes de ingeniería de alimentos damos a conocer los procedimientos

que se llevan a cabo dentro de esta elaboración del yogurt, para así complementar

mucho más los conocimientos, para que podamos aplicarlos en la industria.

PRACTICA COMPLEMENTARIA AUTODIRIGIDA CON SIMULADOR VIRTUAL PLANT Como se mencionó anteriormente, este componente consta de dos elementos: El uso del software Virtual Plant y el componente práctico presencial. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2. Ejercicio propuesto, utilizando software Virtual Plant: link: yogurt – link descripción Ingresar al software Virtual Plant y revisar cuidadosamente proceso y descripción para obtención de yogurt, y a partir de esto, desarrollar lo siguiente:

1. Establecer maquinaria y equipo requeridos: identificar y mencionar brevemente su funcionamiento

Desodorizador: Es una columna de acero inoxidable sometida a vacío en la cual se produce la volatilización de los ácidos volátiles y otras sustancias causantes de los olores indeseables en la crema de leche cruda. Estibadores: Son equipos que ordenan las presentaciones comerciales de los productos elaborados en unidades sobre estibas para su transporte y almacenamiento conocidos como pallets.

Homogenizador: El homogenizador es un equipo que consta de un sistema de bombeo de alta presión y unos émbolos que permiten la reducción del tamaño de las partículas coloidales grasas presentes en la leche, dándole la estabilidad requerida para las posteriores etapas de procesamiento.

El homogenizador permite variar el tamaño de gota de la leche, y su finalidad es que todas las gotas de la emulsión presenten un tamaño similar. La homogenización tiene como finalidad estabilizar la emulsión grasa y mantenerla dispersa de forma uniforme en el líquido; esta le da a la leche un sabor más dulce y una textura más suave. Cuanto más estrecha es la distribución de tamaño y cuanto más bajo sea el valor promedio del diámetro de la gota, más estable es la emulsión.

Llenadora de crema: Es una máquina para el empaque higiénico de fluidos viscosos en cajas plastificadas y aluminizadas. Estas máquinas también cierran y tapan las cajas herméticamente para evitar la contaminación del producto. Llenadora de leche: Equipos para el envase de productos líquidos en recipientes plásticos, rígidos y flexibles, y de vidrio. Cuentan con una lámpara de rayos ultravioleta para la esterilización superficial del recipiente antes del llenado. Mezclador Estático: Este equipo se utiliza principalmente en la homogeneización y dispersión de gases y líquidos sin la utilización de partes móviles para su funcionamiento además de no requerir mucho espacio para su funcionamiento. El mezclador estático es un tubo cilíndrico en cuyo interior está insertado un eje

removible con deflectores a modo de hélices que dividen el flujo y crean un movimiento de rotación y cambios de dirección dentro del mezclador. Silo Almacenamiento: Es un tanque vertical con una chaqueta por la cual circula un refrigerante para mantener la leche almacenada a baja temperatura. Tamiz: El tamiz es un equipo para separar partículas sólidas en función de su tamaño, consiste en una malla de metal u otro material donde el espacio formado por las fibras es el que va regulando el paso de las partículas reteniendo las de mayor tamaño. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibración para permitir el paso del material más fino. Se dispone de una serie de tamices patrón formando una pila, colocando el de malla con espacio entre fibras más pequeño en el fondo y el de mayor espacio en la parte superior. Tanque de balance de leche: Es un tanque cilíndrico vertical con varios puertos de entrada en el cual se mezcla la leche cruda proveniente de los tanques de almacenamiento con una fracción de la leche procesada con el fin de balancear y su contenido de crema y ajustar las variables de proceso del sistema de pasterización durante su periodo de arranque o inicio de operación. Tanque de fermentación: Son tanques agitados en acero inoxidable provistos con una chaqueta de vapor y deflectores para aumentar la turbulencia en la agitación. La tapa tiene puerto con sello mecánico para el agitador y puertos ubicados en la tapa para la medición de pH y temperatura y para toma de muestras. Tanque de recepción: Tanque horizontal provisto de un agitador mecánico y una chaqueta de vapor para mezclar y refrigerar la leche inmediatamente esta llega a la planta. Triblender: El triblender permite mezclar polvos secos con un líquido en forma continua. El líquido se bombea al mezclador por medio de una bomba centrífuga haciendo que éste entre en contacto con el polvo, que a su vez es alimentado por una tolva en la parte superior del mezclador. El paso del líquido genera una turbulencia y que hace que el polvo se disuelva rápidamente en el líquido.

2. Identificar, teniendo en cuenta el sistema de aseguramiento de la calidad HACCP. Los puntos críticos y límites de control durante el proceso.

1. Diagrama de flujo con identificación de variables de control de proceso, PC y PCC

PC PCC DIAGRAMA DE FLUJO YOGURT PC PCC

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2. Estandarización de proceso tomando como base de cálculo 1000lt de leche.

Dentro de los datos que nos da la guía de actividades nos dice que tenemos una leche entera con el 3.5% MG y una leche descremada del 0.5% MG para obtener una leche estandarizada del lote con un %MG 3, por lo cual realizamos un cuadro de Pearson, para saber dentro de esos 1000 litros cuantos de leche entera y cuantos de leche descremada se deben adicionar para cumplir con la base de cálculo de la siguiente manera:

Cuadro de Pearson:

𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎 = 3.5 − 3 = 0.5

𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎 = 0.5 − 3.5 = 2.5

100% 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 = 0.5 + 2.5 = 3

Cantidad de leche descremada:

3 → 100%

0.5 ← 𝑋

𝑋 =0.5 ∗ 100

3= 16.66

Cantidad de leche fresca:

3 → 100%

2.5 ← 𝑋

𝑋 =2.5 ∗ 100

3= 83.33

Cantidad de leche fresca a adicionar

1000 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 → 100 %

𝑋 ← 83.33

3 Leche

Descremada 0.5

Leche fresca 3.5

Leche Descremada

0.5

Leche fresca 2.5

𝑋 =1000 ∗ 83.33

100= 833.3 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠

Cantidad de leche descremada a adicionar

1000 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 → 100%

𝑋 ← 16.66

𝑋 =1000 ∗ 16.66

100= 166.6 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠

Teniendo estandarizada la leche procedemos a realizar el balance de materia y

energía.

3. Ficha técnica

Ficha técnica Producto: Yogurt semidescremado

Descripción del producto: Producto obtenido a base de leche entera de vaca con insumos de leche en polvo descremada, con fermentación controlada a base de microorganismos como Lactobacillus bulgaris y Estreptococos thermophillus. Derivado lácteo semidescremado. Fisicoquímicas

Las características fisicoquímicas son diferentes para cada tipo de yogurt y deben cumplir la RESOLUCION NUMERO 02310 DE 1986 expedida por el ministerio de salud de la república de Colombia ( Ministerio De Salud, 1985)

Entero Descremado Semidescremado

Materia grasa % m/m Min 2.5 Min 1.5 Max 0.8 Solidos lácteos no grasos % m/m

Min 7 Min 7 Min 7

Acidez como ácido láctico % m/m

0.70-1.50 0.70-1.50 0.70-1.50

Prueba de fosfatosa Negativa Negativa Negativa Microbiológicas

Según la Norma técnica colombiana NTC-805 cualquier tipo de leche fermentada debe presentar los siguientes requisitos:

Microorganismos n m M C

Recuento de Coliformes totales UFC/g (30°C) 3 20 93 1

Recuento de Coliformes fecales UFC/g (45°C) 3 <3 --- 0

Recuento de Hongos y levaduras UFC/g 3 200 500 1

En donde: N: número de muestras por examinar m: índice máximo permisible para identificar nivel de buena calidad M: índice máximo permisible para aceptar nivel de calidad aceptable C: número máximo de muestras permisibles con resultados entre m y M

Sensoriales: Producto ligeramente acido con pH entre 4,4 – 4,5 con textura media.

Color Depende del colorante adicionado Se evalúa en panel de evaluación sensorial directamente en la planta Olor Característico

Sabor Característico

Criterio de aceptación: La aceptación del producto dependerá del cumplimiento de las especificaciones antes nombradas. Formulación

Cantidad de leche descremada en polvo: 166.6 lt Cantidad de leche fresca: 833.3 lt Azúcar Pura: 273.9 kg Cultivo comercial 3%- 5% Fruta 6% - 12%

Colorante según especificaciones del fabricante Saborizante según especificaciones del fabricante Conservante 0,02% - 0,05% Características leche para bebidas fermentadas: La leche debe provenir de vacas sanas, libres de mastitis Leche libre de antibióticos y residuos de detergentes o desinfectantes pues inhiben la acción de microorganismos presentes en los cultivos lácticos Leche con bajo contenido de carga microbiana pues los microorganismos m.o presentes en el cultivo entran a competir con la flora presente en la leche Leche con sólidos totales en buena cantidad dentro de los rangos 11.5% a 12%. Para la elaboración del cultivo láctico debe emplearse la mejor leche que ingresa a la planta en cuanto a bajo contenido microbiano y buenos contenidos de sólidos totales. (Álava C, 2011)

Pruebas de antibióticos y residuos en la leche Test Delvotest: El Kit de Delvotest es un dispositivo utilizado para la detección de antibióticos en

leche, seguro y fácil de utilizar; además demanda pocas manipulaciones y la lectura se hace a través de un cambio de color en el dispositivo que indica si la leche contiene residuos de antibióticos a no. (Álava C, 2011)

El Twinsensor: Permite una detección simultánea de ß-Lactámicos y Tetraciclinas en leche:

Es una prueba rápida y toma 6 minutos obtener resultados a 40+/-3ºC en el formato de dipstick para una detección múltiple de antibióticos en una sola operación (pruebas microbiológicas rapidas S.A de C.V, n.d)

Análisis cromatografico: Para detectar sulfonamidas, nitrofuranos y cloranfenicol en las muestras. Este método se basa en la extracción selectiva de los residuos de antimicrobianos presentes en la leche con una mezcla cloroformo- acetona (v/v). (Noa-Lima E, Noa M, Gonzales D, Landeros P, Reyes W. 2009)

Test Kit Snap Beta-lactámicos: Detecta la penicilina G, amoxicilina, ampicilina, ceftiofur y cefapirina residuos en la leche cruda mezclada en o por debajo de los niveles de seguridad establecidos. La prueba beta lactámicos SNAP también detecta cloxacilina a un nivel por encima de los niveles de seguridad establecidos. El kit contiene 20 pruebas, dispositivo SNAP, tubo de la muestra y la tapa, pellet de reactivo y una pipeta. Requiere bloque calentador capaz de mantener una temperatura de funcionamiento de 113 ° F. Almacenar a 32 ° -45 ° F. Calentador se vende por separado. (Pbsanimalhealth, n.d)

Uso y consumidores potenciales: Destinado para el consumo del público en general Conservación: El yogurt deberá conservarse a temperaturas de 0 a 4°C y no se debe almacenar cerca de productos que impriman un fuerte aroma

Observaciones: Una vez abierto consumase en el menor tiempo posible, dejando en condiciones de refrigeración debidamente tapado

3. Continuando con el Virtual Plant, ingresar a simulaciones: Link: Yogurt –simulaciones: calor – Intercambiador de calor.

Plantear las mediciones: - Variable de entrada: caudal del yogurt que ingresa al intercambiador - Variables de salida: Caudal de agua requerida y Temperatura de salida del agua de enfriamiento Tomar mediciones, anotar datos y realizar gráficos así: _ Eje X: caudal de yogurt que ingresa al intercambiador y eje Y: caudal de agua requerida _ Eje X: caudal de yogurt que ingresa al intercambiador y eje Y: temperatura de salida del agua de enfriamiento _ Analizar los resultados obtenidos en las variables de salida, determinar el tipo de gráfico y concluir.

Caudal de yogurth Flujo de Agua T° Salida

1500 578,37 290,35

1900 830,82 287,61

2000 903,04 286,96

2500 1333,32 283,92

3000 1918,62 281,14

Según la gráfica nos muestra que a medida que aumentamos el caudal del yogurt se necesita más agua para el debido funcionamiento de la transferencia.

0

500

1000

1500

2000

2500

1500 1900 2000 2500 3000

Cau

dal

Agu

a re

qu

erid

a

Caudal de yogurth

Intercambiador de calor doble tuboCaudal Yogurth vs Caudal Agua requerida

276

278

280

282

284

286

288

290

292

1500 1900 2000 2500 3000

T°Sa

lida

agu

a en

fria

mie

nto

Caudal de yogurth

Intercambiador de calor doble tuboCaudal Yogurth vs T° Salida agua

enfriamiento

Según la gráfica nos muestra que a medida que aumentamos el caudal del yogurth la temperatura del agua disminuye a causa de la transferencia de calor con el producto.

CONCLUSIONES

A partir del siguiente trabajo se concluye que para el proceso de elaboración

de algún producto nos debemos regir por decretos, normas y resoluciones ya

que a partir de ahí podemos tener un buen flujo para el procesamiento,

almacenamiento y transporte del mismo, beneficiando así al desarrollo de la

empresa y nuestros clientes.

El anterior trabajo tiene como finalidad simular un proceso en el cual los

estudiantes determinan su flujograma, balances de materia y energía,

empaques, embalaje y almacenamiento con el fin de contextualizar lo que

puede encontrarse un profesional en la industria de lácteos.

La selección de un buen envase determina la calidad final del producto por

lo tanto se deben tener en cuenta a la hora de la elección el material y las

propiedades.

Las normas son un punto de referencia importante ya que estas indican los

requerimientos a cumplir.

REFERENCIAS

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