CAPITULO III : TRATAMIENTO DE LA LECHE.

3.1. Recepción.

Definición: Es el proceso mediante el cual se recepciona el producto (Leche fresca) a la planta productiva; así como su verificación e inspección de la misma para asegurar su calidad higiénica para su posterior uso.

La leche se recibe en cisternas de distintas capacidades y a una temperatura controlada, ya que se trata de leche previamente refrigerada a 4ºC en los tanques de frío instalados en las explotaciones ganaderas.

Las cisternas disponen de toma muestras automático; medidor de temperatura, y volumen de litros. Al llegar a la planta de envasado se toman muestras de cada uno de los tanques, comprobando que los parámetros de calidad son correctos. Una vez que el laboratorio da el visto bueno la leche cruda se puede descargar.

Las cisternas se descargan acoplando una manguera entre la cuba y el colector de entrada, pasando a través de un filtro alternativo a un silo tampón, desde donde pasa por un termizador-enfriador, para pasar a dos silos a una temperatura de 4ºC.

Las cisternas se descargan a un ritmo de 40.000 litros / hora en dos silos, manteniendo la temperatura de 4ºC durante todo el proceso.

Para la fabricación de la leche U.H.T. tan sólo se utiliza leche de primera calidad y óptimas condiciones.

3.2 Control de calidad.

Tras la llegada de la leche a la central, se determina la cantidad recibida (midiendo el volumen o el peso) y su calidad tanto físico-química como higiénica.El paso siguiente es enviar una muestra a un equipo especializado de analistas que se encarga de revisar su color, sabor, olor, carga bacteriana, contenido de proteínas, grasa, acidez, pH ,prueba de reduccion de azul de metileno, prueba de alcohol, temperatura, ausencia de antibióticos y aflatoxinas, para asegurar que cumple con los parámetros de calidad.

Se exige la ausencia de antibióticos (como la penicilina) que son suministrados a vacas enfermas, ya que pueden generar alergia en los humanos. Las aflatoxinas son sustancias generadas por hongos ingeridos por el ganado, provenientes del forraje o pastura con que se alimentan. Esto se presenta generalmente en zonas donde, debido al clima y al terreno, no es posible el pastoreo.

Las pruebas de planta que se utilizan es la prueba de acidez que permite verificar la cantidad de acido láctico; la prueba de la densidad para verificar si existe alguna adulteración de la leche; prueba de residuos de antibióticos: es muy importante en la transformación de la leche a otros subproductos como el queso o el yogur, ya que los antibióticos inhiben el crecimiento bacteriano necesario para la transformación de la leche a estos productos.

3.3 Filtración.

Se separan las impurezas más gruesas que pudiese traer la leche después del ordeño como , pajas etc.

3.4Desaireación.

Después pasa a un pequeño depósito de desaireación (3) sometido a la acción del vacío para eliminar el oxígeno.

Normalmente la leche contiene un 4% de aire que se encuentra disuelto o en forma de burbujas. Por otra parte, la leche absorbe más aire a temperaturas bajas, por lo que es especialmente importante evitar la mezcla con aire cuando la tenemos a 3-8º C.

Los tratamientos mecánicos, como bombeo, agitación, etc., a que tan frecuentemente es sometida la leche, incorporan aún mas aire, que tiene malas consecuencias sobre la calidad:

-Formación de espuma.

-Fraccionamiento de la materia grasa.

La formación de espuma acarrea problemas tales como errores volumétricos en la medición, pérdida de eficacia en pasteurización, etc.

3.5Refrigeración

La leche es un nutriente excepcional pero tiene sus riesgos. Es tan rica en componentes vitales que de mala calidad o mal conservada se convierte en un cultivo optimo para el desarrollo de agentes patógenos, virus, bacterias etc. con el correspondiente riesgo para la salud humana. La leche sale de la ubre de la vaca a 32/34ºC y la temperatura considerada universalmente como óptima para su conservación son 4ºC.

La refrigeración es indispensable para el mantenimiento de la calidad inicial de la leche: Permite detener o limitar la proliferación de la flora bacteriana, y evita las alteraciones de los componentes de la leche utilizados en transformación.

Influencia de la refrigeración en la calidad de la leche:

La leche constituye para cierto número de especies bacterianas un medio en el que se presentan distintos parámetros favorables para su crecimiento La temperatura es un parámetro que interviene bien como factor de inhibición, bien como factor de proliferación: Por consiguiente, la temperatura y el tiempo durante el cual la leche se almacena durante la producción van a intervenir de manera importante en la proliferación o no de las bacterias presentes.

Conclusión:

Proliferación inmediata cuando la leche se conserva a 12°C y proliferación importante después de 24 h a 7°C.

Enfriada a 4°C, la leche puede conservarse durante 72h, a condición de que se trate de leche inicialmente poco contaminada.

En las leches inicialmente cargadas con niveles de entre 400 y 500.000 gérmenes / ml, conservadas a una temperatura de 4°C, la flora psicrotrofa (capaz de crecer a una temperatura inferior a 10°C) se desarrollará en detrimento de las demás.

Por consiguiente, para tanques utilizados en centros de colecta donde la leche sólo se enfríe varias horas después del ordeño, se dará preferencia a una colecta diaria. Por el contrario, para los tanques empleados en granjas en que el tiempo de refrigeración sea breve y/o la higiene de ordeño esté bajo control, la conservación durante 2 o, incluso, 3 días es perfectamente posible.

Condiciones para preservar la calidad de la leche en la granja :

Aportación de leche no contaminada Refrigerador de leche conforme con las normas en vigor Refrigeración rápida a 4°C No formación de hielo en la leche Eficacia del lavado Control periódico del funcionamiento correcto del tanque

3.6. Desnatado

El desnatado es la operación mediante la cual se separa la materia grasa del resto de la leche, obteniéndose dos fracciones: una de leche desnatada o magra y otra de nata.

Tipos de desnatado.

La separación de la nata del resto de la leche es posible gracias a la existencia de dos fenómenos:

La grasa se encuentra en la leche en forma de emulsión dentro del complejo sistema que constituye la leche, es decir, la grasa de la leche permanece en forma de suspensión no llegando a ser soluble en la fase acuosa de la leche. Existe una diferencia de densidad bastante apreciable entre la grasa de la leche y la leche desnatada. Así, para la materia grasa de la leche tenemos un peso específico de aproximadamente 0,93 g/cm3, mientras que para la leche magra se puede alcanzar un peso específico de alrededor de 1,035-1,036 g/cm3. Basándose en estos principios se han utilizado dos métodos principales para la separación de la nata:

Desnatado natural o espontáneo.

Se basa en la separación de la nata por efecto de la gravedad. La obtención de nata es discontinua.

Desnatado mecánico.

Está basado en la utilización de la fuerza centrífuga para separar las distintas fases.

Factores que influyen en el desnatado

El grado de desnate expresa la proporción de grasa que aún permanece en la leche desnatada. Esta proporción es variable, pero se sitúa normalmente entre el 0,04 y el 0,07 %.

La efectividad del desnatado indica el resultado final del proceso de separación de la nata teniendo en cuenta todos los factores que han tenido alguna influencia. Se expresa en términos de pérdidas totales de grasa.

Existen diferentes factores que pueden influir tanto en el grado de desnate como en la efectividad del desnate. Estos son:

Tratamiento previo de la leche. Temperatura del proceso de desnatado. Contenido y tamaño de la grasa en la leche Adición de sustancias y alteraciones químicas de la leche Factores relacionados con la centrífuga empleada

Formas de desnatado El desnatado de la leche puede realizarse por dos procedimientos- desnatado natural o espontáneo

- desnatado centrífugo.Desnatado natural.

El desnatado natural está basado en la diferencia de densidad entre los glóbulos grasos y la fase acuosa que constituye la leche desnatada. Según lo citado anteriormente, para obtener nata por desnatado espontáneo será suficiente dejar la leche en reposo en un recipiente adecuado durante un tiempo determinado y separar la nata formada en la parte superior.

Este procedimiento, como se puede comprender está actualmente en desuso por varios inconvenientes entre los que podríamos citar los siguientes:

- No se obtiene nata en condiciones higiénicas.- No se obtiene nata de la composición deseada.- Se tarda mucho tiempo en obtenerla.- La obtención de nata es discontinuo.

Actualmente no se emplea este sistema de obtención de nata para su comercialización, en la mayor parte de los paises desarrollados únicamente es posible en casos de explotación familiar, cuando esta nata va a destinarse a procesos culinarios, donde seguramente recibirá un tratamiento térmico adecuado. Sin embargo en ciertas regiones queseras, el desnatado expontaneo se aplica coincidiendo con la premaduración de la leche destinada a tan reputados quesos como el Granna Padano. Esta operación consigue arrastrar las esporas de las bacterias butíricas en los racimos grasos (gracias al efecto de las aglutininas sobre las mismas).

Desnatado mecánico.

Como hemos dicho anteriormente los glóbulos de grasa contenidos en la leche, pesan menos que la fase acuosa y ascienden a la superficie formando una capa rica en grasa que se puede separar fácilmente. Para acelerar este proceso, a nivel industrial se utilizan unas máquinas centrífugas que giran a más de 7.000 veces la fuerza de la gravedad, separando de forma casi instantánea la nata de la leche.

Condiciones para un buen desnatado

1.-La temperatura debe ser superior a 30ºC. Incluso puede desnatarse a tª cercanas a la pasteurización (62-64ºC). Con temperaturas más bajas, la viscosidad se eleva y el trabajo de la desnatadora es incompleto.

2.- La velocidad de trabajo indicada por el constructor de la centrífuga debe mantenerse rigurosamente contrastada. Si la velocidad es insuficiente , el desnatado es incompleto.

3-.La calidad de la leche tiene gran influencia. En el caso de emplear una centrífuga sin eliminación automática de lodos, con una leche sucia y de gran acidez la formación de estos es considerable desde el principio del desnatado, el espacio entre los bordes de los discos y la pared del "bol" disminuye, la leche desnatada circula a mayor velocidad y arrastra partículas que no se separan, la evacuación se hace difícil y el desnatado es incompleto.

Es conveniente pasar por la centrífuga leches filtradas y poco ácidas, de lo contrario habrá que detener la desnatadora y limpiar el "bol".

4.-Limpieza. En las denatadoras sin eliminación automática de lodos después de cada operación debe desmontarse ntarse el "bol" y las armaduras para limpiarlas perfectamente. Una desnatadora sucia es una causa importante de contaminación de la leche y de la nata. En las desnatadoras autodeslodantes, las limpiezas se pueden realizar en circuito, aprovechando el sistema de limpieza in situ de la instalación; pero aún así no deben descuidarse las revisiones y limpiezas manuales periódicas.

Manipulación de la nata

Toda planta destinada a la manipulación de la nata después de salir de la desnatadora, debería ser diseñada y funcionar para minimizar el daño físico que pueda causar el batido de la nata de alto contenido graso y dañar las cualidades para el montado de la nata. El bombeado de la nata refrigerada debería evitarse siempre que fuera posible y usarse siempre bombas de presión positiva.

3.7 Homogenización

La necesidad y la preferencia por la homogeneización varían de acuerdo con el producto final. Este aspecto se trata con más detalle en los apartados correspondientes a cada tipo de producto en particular. La homogeneización de la nata y otros productos lácteos tiene varios efectos beneficiosos, entre los que destacamos los siguientes:

- Distribución uniforme de la grasa sin tendencia a su separación.

- Aumento de la viscosidad.

- Apariencia más brillante y atractiva.

La homogeneización es el principal determinante tecnológico, independientemente de la concentración de grasa. El proceso implica la ruptura de los glóbulos grasos existentes, lo que da lugar a un mayor número de glóbulos, más pequeños y estabilizados por la adsorción de proteínas como las micelas de caseína y subunidades de éstas.

En la nata, un alto contenido de grasa limita el grado de dispersión de los glóbulos por el efecto competitivo entre ellos debido al fenómeno de coalescencia que se produce en la válvula de homogeneización. En natas con un contenido de grasa muy alto, se produce una obstrucción entre los propios glóbulos llegando a la ruptura. La viscosidad aumenta durante el almacenamiento, por una parte debido a la floculación progresiva de los glóbulos grasos y por otra, a la consolidación de la estructura por la acumulación gradual de las micelas de caseína sobre la superficie de los glóbulos. Estas actúan como puentes de unión entre los glóbulos, en los puntos de contacto. El incremento de la viscosidad durante el almacenamiento depende de la presión de homogeneización, del contenido graso y del tratamiento térmico.

Algunas natas dobles son inestables, especialmente cuando se someten a agitación

y si se rompe la membrana del glóbulo graso, la correspondiente materia grasa queda en forma libre y se puede producir una inversión de fases.

Como recomendación general la leche se ha de homogenizar a una presión 20 a 25 Mpa y una temperatura de 65 a 70 °C.

3.8 Estandarización

Los flujos de leche descremada y crema después de la separación debe ser recombinada a un contenido graso especificado. Un estandarización directa de la crema y leche desnatada es automáticamente remezclada en el separador proporcionando la cantidad de grasa deseada.

La estandarización de la leche se realiza tanto para ajustar la composición del yogurt a los requisitos legales , como para obtener un producto con características de textura y aroma apetecibles por el consumidor es necesario ajustar tanto el contenido en materia grasa como el extracto seco magro de la leche antes de la fabricación del yogurt.

Los métodos mas comunes para normalizar el contenido de los soldos son:

Adición de leche desnatada en polvo o concentrados de proteínas ,

Evaporación , donde normalmente se evapora un 10 a 20 % del volumen de la leche, lo que supone un incremento de Concentración por ultra filtración ( UF) de la leche desnatada.

Adición de sólidos lácteos en polvo.

3.9 Pasterización.

Proceso de pasteurización se realiza destruir los microorganismos de la leche es necesario someterlos a tratamientos térmicos, ya se vio que la temperatura puede ocasionar transformaciones no deseables en la leche, que provocan alteraciones de sabor, rendimiento, y calidad principalmente.

El proceso de pasteurización fue idóneo a fin de disminuir caso toda la flora de microorganismos saprofitos y la totalidad de los agentes microbianos patógenos, pero alterando en lo mínimo posible la estructura física y química de la leche y las sustancias con actividad biológica tales como enzimas y vitaminas.

La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurización aseguran la destrucción de los agentes patógenos tales como Mycobacterium, tuberculosis, Brucellos, Solmonellas, etc., pero no destruye los microorganismos mastiticos tales como el Staphilococus aereus o el Streptococuspyogenes, como así tampoco destruye algunos micro organismos responsables de la acidez como los Lacotobacillus.

Se han estudiado distintas combinaciones de temperatura y tiempo para pasteurizar pero fundamentalmente se han reducido a dos:

Pasteurización lenta

Este método consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64ºC y mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos. Luego de los 30 minutos, la leche es enfriada a temperaturas entre 4 y 10ºC según la conveniencia.

Desventajas de la pasteurización lenta

El tiempo de pasteurización en un sistema lento es muy prolongado para los volúmenes que se manejan

Ocupa mucho espacio con relación a su capacidad máxima. Es mas costoso, ya que no hay regeneración de calor. La eficacia de eliminación de microorganismos es menor

Pasteurización rápida

Llamada también pasteurización continua o bien HTST (Heigh Temperature Short Time), este tratamiento consiste en aplicar a la leche una temperatura de 72 - 73ºC en un tiempo de 15 a 20 segundos.

Este proceso de pasteurización se realiza sin modificar, prácticamente, la naturaleza físico-química y nutritiva de la leche, que permanece intacta. El intervalo en que la leche pasteurizada podrá permanecer desde el momento de su pasteurización hasta su fecha de vencimiento es variable, pero en ningún caso podrá exceder los cinco días y debe ser mantenida en refrigerador a una temperatura no superior a 8 grados centígrados.

Ventajas de pasteurización rápida. Siendo un sistema continuo, casi instantáneamente se tiene leche

pasteurizada Del calor utilizado para calentar la leche hasta la temperatura de

pasteurización, se recupera (reutiliza) por lo menos el 75% Ocupa menos espacio con relación a  su capacidad (alrededor de 10000

litros / hora)

Leche Ultra pasteurizada U.H.T

El proceso de ultra pasteurización consiste en someter a la leche a un tratamiento térmico de por lo menos 3 segundos a una temperatura mínima de 138 ºC y enfriarla inmediatamente a menos de 5 ºC, para luego colocarla en envases estériles y herméticamente cerrados.

Leche esterilizada

Se considera leche conservada o esterilizada por Ultra Alta Temperatura (UHT) la leche que ha sido calentada a una temperatura por lo común de 146 oC durante 3 ó 4 segundos. El proceso térmico debe asegurar la ausencia de gérmenes patógenos y microorganismos capaces de proliferar en ella, e, inmediatamente, debe ser envasada bajo condiciones asépticas en envases esterilizados y herméticamente cerrados. La fecha de vencimiento de estas leches es de aproximadamente 6 meses a partir del momento de su elaboración.

Ventajas de UHT

Alta Calidad Vida en estante  mas larga: Pueden esperarse una vida útil superior a 6

meses, sin refrigeración. Empaquetamiento  más barato: Tanto el costo del empaque, almacenamiento

y transporte  (no se requiere vehículos refrigerados para su transporte.

Desventajas UHT Se necesita equipo complejo  y una planta para empaque aséptico (materiales

de empaque, tanques,  las bombas); operarios mas experimentados, debe mantenerse esterilidad en el empaque aséptico

Mantenimiento de la Calidad: Las lipasas termorresistentes o proteasas pueden conducir a un deterioro del sabor, envejecimiento de la leche.

También hay producción de un sabor mas pronunciado a cocido en la UHT.

Aplicación de calor para diferentes tipos de productos

Pasteurización de la leche para quesos La pasteurización de la leche destinada para la elaboración de quesos se hace

generalmente a 70ºC en 15 o 20 segundos en el tratamiento rápido o a 65ºC en 30 minutos en el tratamiento lento. Si se efectuara a temperaturas mayores el calcio tiende a precipitar como trifosfato calcico que es insoluble, lo cual llevaría a una coagulación defectuosa.

Pasteurización de la leche para leche en polvo En este caso la temperatura y el tiempo de tratamiento varían de acuerdo a la

leche, para leche descremada se recomienda calentarla a 88ºC durante 3 minutos y para leche con materia grasa se calienta a 90ºC durante 3 minutos (no mas). Con estos tratamientos se asegura la destrucción de las lipasas y una reducción considerable de la flora bacteriana.

Pasteurización de la leche destinada a crema

Para la elaboración de crema la leche puede pasteurizarse primero a 95ºC durante 15 o 20 segundos, luego enfriarse a 60 - 65ºC, descremarse, y pasteurizarse por separado a la crema a 95ºC durante 15 o 20 segundos, para luego ser enfriada a 21ºC o a 7 u 8ºC.

Otra manera de hacer el tratamiento sería calentar primero la leche a 60-65ºC, descremar luego y regresar la leche descremada al pasteurizar para ser tratada a la temperatura normal para destinarla a leche de consumo, en tanto la crema separada se pasteuriza a 95ºC por 12 - 20 segundos.

Este tratamiento de temperatura elevada para la crema, es para eliminar lipasos, cuya presencia pueda provocar rancidez en la crema.

3.9.1 Almacenamiento

Una vez enfriada la leche cruda en el intercambiador de placas, la leche es transportada a los tanques de almacenamiento, donde se la mantiene a la temperatura de inhibición bacteriana (4 ºC).