INTRODUCCIÓN

Se denomina productos lácteos a un grupo de alimentos que abarca a leche y sus derivados. Las plantas que producen estos alimentos pertenecen a la industria láctea. La leche que más se emplea procede de la leche de vaca, pero también se puede utilizar la leche de otros mamíferos como las cabras, las ovejas y en algunos países la de búfala, camella, yaks o yeguas.

La industria de productos lácteos está articulada básicamente con el desarrollo de la actividad pecuaria, toda vez que es proveedora de la materia prima más utilizada por el subsector, como es la leche fresca. Además existen encadenamientos con otros subsectores proveedores de insumos utilizados por el subsector, tales como la industria del azúcar, la industria de envases plásticos y de hojalata, industria química, etc. Evidentemente, el subsector está vinculado con el sector terciario para la comercialización de productos elaborados.Cabe precisar que el uso de la leche fresca en el Perú, se orienta hacia las empresas procesadoras, al gobierno (Programas Sociales de PRONAA y FONCODES) y al sector informal o al autoconsumo.En síntesis, podemos considerar que los problemas, desafíos y oportunidades que enfrenta la Cadena de Productos Lácteos se plantea las grandes estrategias tendientes a lograr impactos reales sobre la competitividad y sostenibilidad de la misma, a través del mejoramiento genético, alimentario, sanitario y la transferencia de tecnología en la línea de la modernización productiva; la promoción del consumo, desarrollo de infraestructura comercial en la línea del desarrollo del mercado; la promoción de organizaciones empresariales y la creación del Consejo Nacional Lácteo en la línea del fortalecimiento institucional.

OBJETIVOS

Dar a conocer los utensilios, equipos y maquinarias necesarios para llevar a cabo la industrialización de productos lácteos y subproductos ,teniendo en cuenta las características de los equipos y maquinarias, funcionamiento de ellos .

Conocer cada una de las operaciones unitarias en el procesamiento de productos lácteos y derivados.

PRINCIPALES PRODUCTOS LÁCTEOS:

A. LECHE

• Leche entera: Por lo general, la leche entera es homogeneizada y está fortificada con vitamina D. La leche para el comercio interestatal deberá contener un 3,25 por ciento de grasa, como mínimo, y un 8,25 por ciento de sólidos lácteos no grasos. La leche deberá también cumplir los requisitos mínimos sobre la grasa láctea estipulados por el estado o municipio donde se venda.

• Leche baja en grasa: La leche baja en grasa contiene entre un 0,5 y 2 por ciento de grasa láctea, un 8,25 de sólidos lácteos no grasos y está fortificada con vitamina A. Se puede añadir vitamina D a título opcional.

• Leche descremada (sin grasa): La leche descremada o sin grasa deberá contener menos de un 0,5 por ciento de grasa láctea, un 8,25 por ciento de sólidos lácteos no grasos y se deberá fortificar con vitamina A. Se puede añadir vitamina D a título opcional..

B. SUERO DE LECHE

Suero de leche: Todo el suero de leche que se vende se obtiene del cultivo de una bacteria que produce un ácido lácteo que se añade a la leche fresca pasterizada o baja en grasa para producir el suero de leche. Es más espesa que la leche descremada y contiene más sodio. El suero de leche es bueno para calmar la sed.

.• Leche entera en polvo: La leche entera en polvo es leche entera pasterizada y

deshidratada. Tiene una distribución limitada al detal ya que mayormente se usa para la alimentación de bebés y para personas que no tienen acceso a leche fresca (por ejemplo, excursionistas). La leche entera en polvo se vende a fabricantes de chocolates y dulces.

• Leche descremada en polvo: La leche descremada en polvo, que se hace retirando casi toda la materia grasa y el agua de la leche pasterizada, contiene casi la mitad de las calorías de la leche entera. La leche descremada instantánea en polvo contiene partículas más grandes que se disuelven fácilmente en el agua. A algunas de estas leches descremadas instantáneas en polvo se les añaden las vitaminas A y D. Para que sea clasificada como leche de calidad superior por el USDA (Grado Extra), esta leche deberá tener un sabor dulce y agradable y un color natural. Deberá disolverse inmediatamente cuando se mezcla con agua.

• Leche evaporada:  La leche evaporada se prepara al vacío aplicando calor a la leche entera homogeneizada a fin de retirar la mitad del agua, luego se envasa y se somete a un proceso térmico. Cuando la leche evaporada se mezcla con una cantidad equivalente de agua, su valor nutricional es casi igual al de la leche entera. Hay leche evaporada descremada disponible en el mercado.

• Leche dulce condensada:  La leche dulce condensada, generalmente enlatada, se prepara mediante un proceso que retira casi la mitad del agua de la leche entera. Se usa a menudo en recetas de dulces y postres, y contiene un 40 por ciento de azúcar por peso.

B. CREMA O NATA

La FDA establece las normas sobre la composición de la leche y de los distintos tipos de crema. Estas normas dictan el contenido mínimo requerido de materia grasa que deberá cumplirse para la venta en el comercio interestatal.

• Mezcla de leche y crema:  Esta mezcla se obtiene al homogeneizar una mezcla de leche y crema. Deberá contener un 10,5 por ciento de materia grasa, como mínimo, pero no más de un 18 por ciento.

C. MANTEQUILLALa mantequilla se obtiene al batir la nata pasterizada de la vaca. La ley federal requiere que la mantequilla contenga un 80 por ciento de materia grasa láctea, como mínimo. Se le puede añadir sal y colorantes. En términos de nutrición, la mantequilla se incluye en el grupo de las Grasas y no de los Productos Lácteos. Una cucharada de mantequilla contiene un total de 12 gramos de grasa, 7 gramos de ácidos grasos saturados, 31 miligramos de colesterol y 100 calorías.La mantequilla batida es mantequilla regular que se bate para que sea más fácil de untar. Al batirla se aumenta la cantidad de aire y el volumen de la mantequilla por libra.Si en la etiqueta del envase de la mantequilla figura el emblema del USDA con la clasificación por grado de calidad ello significa que ese producto ha pasado la inspección del personal calificado del gobierno federal. Además de verificar la calidad de la mantequilla, los inspectores también comprueban el período de conservación del producto.

D. QUESO

Queso natural: Hay cientos de variedades de queso natural. El queso se elabora generalmente de leche entera, aunque también se usa leche desnatada, crema y leche de cabra. Durante su elaboración, la mayoría de los sólidos lácteos se separan de la leche cuando ésta se cuaja por la acción de bacterias y enzimas. La cuajada se separa del suero y se procede a batir y prensar la pasta. Después de darle al queso su forma característica, se envuelve con cera u otro recubrimiento protector y se deja envejecer de acuerdo con la clase de queso que se fabrique. Cuando el queso ha envejecido o alcanzado la condición deseada, se corta en pedazos adecuados para la venta al consumidor.

Una porción de 1 ½ onza de queso natural proporciona la misma cantidad de calcio que una taza de leche o de yogur, así como entre 12 á 14 gramos totales de grasa, 9 gramos de ácidos grasos saturados, 4 miligramos de colesterol y 173 calorías. En cuanto al sodio, 1 taza de leche contiene 120 miligramos, mientras que 1 1/2 onzas de queso natural puede contener entre 110 a 450 miligramos, y 2 onzas de queso preparado contienen 800 miligramos.El emblema con la clasificación Grado AA de los Estados Unidos puede hallarse en el queso Cheddar que se vende en algunos establecimientos de alimentos. Hay otros

quesos para los que la industria tiene su clasificación por grados de calidad, pero éstos no suelen aparecer en el envase destinado al consumidor.

• Requesón: El requesón es un queso no añejado y blando que se prepara al unir el cuajo seco del requesón con una mezcla cremosa. El cuajo seco de requesón tiene un contenido de materia grasa inferior al 0,5 por ciento, mientras que el requesón deberá tener un contenido graso no menor del 4 por ciento.

EQUIPOS Y MAQUINARIAS

MARMITA

Una marmita es una olla de metal cubierta con una tapa que queda totalmente ajustada, para procesar alimentos nutritivos, mermeladas, jaleas, chocolates, dulces y confites, carnes, bocadillos, sales, salsas, etc. A demás se utiliza en la industria química farmacéutica.

OBJETIVO

Consiste en la eliminación o evaporación del agua.DIMENSIONE:Alto: 850,00Milimetros Frente: 900,00Milimetros Fondo: 800,00 Milimetros

CAPASIDAD:80 a 100 litros de leche

Pasteurizadores AutomáticosPara leche de consumo o queserías

Capacidades: desde 1.000 12.000 lt/h

construídos con componentes de alta confiabilidad para lograr la mayor seguridad en el proceso y el mínimo costo operativo

Tinas mecánicas para elaboración: - capacidades: desde 500 litros - provistas de cámaras canalizadas para calentamiento y/o enfriamiento y removedores de diseño especial para agitación y corte de la cuajada.

PARA ELABORACIÓN DE QUESOS

Tinas mecánicas con sistema automático para pasteurización de leche.

Tanques para procesos: elaboración de yogurt, maduradores de crema, tanques de espera, calentamiento, enfriamiento, etc.

ENVASADORA DE BOTELLAS

Máquina ideal para el llenado de todo tipo de botellas y garrafas. Pensada para el llenado de leche fresca, zumos, batidos, licores, salsas, productos de limpieza... Fabricada en acero inoxidable, incorpora ruedas para facilitar su movilidad. Con una producción de 1.000-1.500 litros/hora, se encuentra adecuadamente equipada para facilitar su limpieza y uso.

QUE ES UN TANQUE FERMENTADOR:

El equipo para fermentación está formado por una triple camisa que cumple las funciones de tanque de proceso (la interior), cámara de intercambio térmico (la central) y aislante térmico (la exterior).Para el movimiento del producto se utiliza una paleta giratoria, normalmente denominada “ancla”, accionada por un motor reductor. El tanque posee dos regaderas para limpieza química, accesorios para carga y descarga de producto, vapor, agua caliente, y agua fría. Posee también, válvula de seguridad para evitar excesos de presión, y boca “pasa hombre” para inspección

QUE SON LOS HOMOGENIZADORES

el homogenizado es una parte importante del sistema. El homogenizador reduce el tamaño de los glóbulos de grasa en la leche y previene el cremado de la grasa butírica.

QUE ES LA CENTRIFUGADORA O DESNATADORA:

Las centrífugas pueden ser utilizadas para separar la nata de la leche desnatada. Estas centrífugas consisten en una serie de discos apilados, pueden ser hasta 120, con una inclinación de 45-60 grados y separados entre sí de 0,4 a 2 mm. La leche es introducida por la parte superior de la centrífuga y discurre por el interior de los discos y al llegar a la base de la centrífuga pasa por los agujeros de los discos alineados. Entonces la leche debido a la fuerza centrífuga se separa en dos flujos, uno de leche desnatada y otro de grasa.

QUE ES UN PASTERIZADOR:

El pasteurizador es un equipo de placas totalmente hermético, cumple con la doble función de pasteurizar y enfriar la leche para su envasado. Permite un caudal aproximado de 300 lt/h, la temperatura de pasteurización es de 75 ºC y la temperatura de salida de la leche es de aproximadamente 4 ºC.Un termo tanque es el encargado de proporcionar el agua caliente de intercambio en el pasteurizador. Se trata de un equipo automatizado que permite el ajuste de la temperatura de pasteurización.

OPERACIONES UNITARIA DE LA LECHE FRESCA

ico (pasterización, refrigeración)

EnfriamientoLa leche que no vaya a ser procesada en un corto tiempo después de recibirse en la planta, debe ser enfriada a unas temperaturas entre 4 y 5ºC para almacenarla hasta que inicie su procesamiento. Sin embargo si la leche va a ser utilizada par la producción de quesos se debe mantener a una temperatura de 10ºC, ya que temperaturas más bajas afectan las propiedades del Caseinato de Calcio, componente básico para la producción de queso. El enfriamiento de la leche se efectúa en un Intercambiador de calor de placas, que consiste en un equipo provisto de placas en acero inoxidable colocadas paralelamente unas de otras y separadas por empaques de goma, su disposición en forma alterna permite que circule dos corrientes de flujo: el de la leche y el de agua helada, que se encuentra a una temperatura entre 2 y 2.5ºC, encargándose de absorber el calor de la leche y enfriarla. A las temperaturas óptimas para su almacenamiento. (4 a 5ºC).El intercambiador de calor también se utiliza para el tratamiento térmico de la leche específicamente para la pasterización alta, por lo que se tratará con más detenimiento en el numeral relacionado con la pasterización.

AlmacenamientoUna vez fría la leche se transporta a tanques de almacenamiento de donde se enviarán a las diferentes secciones de proceso, normalmente la capacidad de los tanques de almacenamiento de la leche se determina con base a la capacidad de producción de la planta es decir a la capacidad que tiene la planta de producir un volumen determinado de productos. La capacidad adecuada del tanque de almacenamiento será la diferencia entre

el volumen de la leche que se recibe en determinado período y el volumen de la leche que se industrializa, lo cual dará la capacidad del tanque de almacenamiento de le leche que no se industrializará en ese mismo período, sin embargo es importante dar un margen mayor en la capacidad de los tanques para situaciones imprevistas. Los tanques de almacenamiento deben cumplir con las siguientes especificaciones: el material de construcción debe ser en acero inoxidable, provistos de un sistema cerrado, puede estar en posición horizontal o vertical, debe poseer un agitador tipo sanitario, tablero de control con indicadores de medición de volumen y temperatura. Deben estar diseñados con las condiciones necesarias para almacenar la leche a temperaturas entre 4 y 5 ºC por un período mínimo de 20 horas en climas fríos o templados pero en climas cálidos se les debe instalar un material aislante. Su ubicación puede ser en la sección de recepción o de proceso, en el último caso debe estar cerca de los clarificadores e intercambiadores de calor.

HigienizaciónDebido a que la leche cruda generalmente contiene macro y micro partículas o cuerpos extraños que pueden haberse originado durante las operaciones antes y después del ordeño, según las condiciones sanitarias con que se has realizado, Es necesario entonces realizar las operaciones de filtración y centrifugación en la etapa de recepción de la leche con el fin de eliminar toda impureza que traiga antes de someterla a las otras operaciones para su industrialización. La operación de centrifugación se realiza en unos equipos llamados clarificadores.

• FiltraciónEsta operación consiste en pasar la leche por unos filtros de tela sintética o algodón, en el momento de traspasar la leche que viene de su centro de acopio (granja) al tanque de balanza donde se realiza la eliminación inicial de las macropartículas o elementos extraños que trae la leche cruda. Normalmente se realiza un segundo filtrado al precalentar la leche en el intercambiador de calor que generalmente está provisto de filtros a presión.Los problemas de separar sólidos de líquidos dependen fundamentalmente del carácter de los sólidos y de la proporción de los mismos en los líquidos. Varias operaciones unitarias sirven para este propósito pero cuando la proporción de sólidos es relativamente pequeña en comparación con el líquido usualmente se emplea la filtración. Cuando la proporción de sólidos es relativamente alta se emplea la centrifugación, el prensado o la sedimentación. También cuando la proporción de sólidos es muy pequeña se emplea la centrifugación. La operación unitaria propiamente conocida como filtración es la más importante para separar los sólidos de líquidos y una de sus principales características es que los equipos y aparatos para realizar esta operación se han diseñado y construido desde el punto de vista de consideraciones prácticas y sin ninguna relación con la teoría. Consecuencialmente, los aparatos usados para la filtración consisten de una gran variedad de tipos construidos bajo especificaciones mecánicas en consideración a aquellas industrias y procesos en los cuales se emplea la filtración. 

• Clarificación o centrifugación

Esta operación consiste en llevar la leche a una clarificadora que funcionan por centrifugación separando en la superficie de la pared interna del aparato todos los contaminantes que quedan después de haberla sometido a la filtración el diseño de este máquina es semejante al de una descremadora, con algunas diferencias según sea el tratamiento de la leche a realizar.

• BactofugaciónEs la operación mediante la cual la leche se somete a un equipo de bactofugación para separar además de las partículas contaminantes de la leche, cierto tipo de bacterias esporuladas como los bacilos y los Clostridium, que producen efectos nocivos en la producción de algunos quesos como el Gruyére y Emmenthal. Mediante esta operación se logra eliminar alrededor del 90% de las bacterias mencionadas con un pérdida máxima del 1.5% de leche. Una mayor eficacia en el proceso se logra reduciendo la viscosidad de la leche mediante el calor sometiéndola a unas temperaturas entre el 60 y 65ºC.

• HomogenizaciónEsta operación se aplica a la leche con el fin de reducir el tamaño de los glóbulos grasos de la leche o la crema y evitar la aparición de la grasa en la superficie al separarse la fase hídrica de la materia grasa. El procedimiento consiste en someter la leche a unas presiones entre 250 a 350 kilogramos por centímetro cuadrado cuando se conduce a través de un tubo cerrado por el orificio externo o salida de la leche con un tapón cónico de acero, donde choca con gran fuerza lográndose el rompimiento de los glóbulos grasos de la leche hasta obtener un tamaño entre 1 a 2 micras. La salida de la leche por la abertura del tapón produciéndose una reducción rápida de la presión de la leche ocasionando el estallido del glóbulo graso. La operación de homogenización se puede realizar antes o después de la pasterización y es importante analizar la ventaja de uno y otro proceso desde el punto de vista microbiológico. Cuando la pasterización se realiza antes, de la homogenización, en un leche contaminada por bacterias entre las cuales se encuentran los Staphylococcus, que se agrupan en forma de racimos, o las Sarcinas que se agrupan en paquetes, al recibir la leche el tratamiento de pasterización se eliminan las bacterias de la superficie y sobreviven las del centro, entonces cuando se aplica la homogenización se rompen los racimos o paquetes produciéndose un conteo mayor de células bacterianas. Cuando se realiza primero la homogenización y después la pasterización, las agrupaciones de bacterias mencionadas, se separan y se convierten en cocos aislados, los cuales se destruyen más fácilmente por acción del calor. La temperatura de homogenización aconsejable es de 65 a 70ºC; sin embargo un efecto desfavorable en este procedimiento es que se aumenta la superficie de materia grasa ( al reducirse el tamaño del glóbulo graso) lo que disminuye la acción de los agentes químicos emulsificantes y protectores del glóbulo graso, la lecitina y las proteínas de la membrana del glóbulo y con ello los triglicéridos quedan expuestos a la acción de la lipasa, ocasionando el efecto de rancidez de la crema, efecto que se puede obviar si se somete la crema a una pasterización alta, cuya temperatura sea de 90ºC por 15 a 20 segundos, con el fin de inactivar o destruir la enzima.

DescremadoEsta operación tiene como objetivo separar parcialmente o totalmente el contenido de materia grasa de la leche. Para este se utiliza una descremadora que opera por centrifugación. Y su diseño es parecido a la clarificadora. Para lograr un descremado óptimo se debe someter la leche a una temperatura entre 30 y 35ºC. 

El descremado total de la leche se utiliza para obtener una crema con un alto contenido de materia grasa (aproximado a 40%) la cual se utiliza en la elaboración de la mantequilla. El descremado parcial es utilizado para reducir el contenido graso de la leche que se necesita en la elaboración de quesos, o productos tipo light y dicha proporción dependerá del tipo de queso o producto a obtener. La leche descremada tiene una variedad de usos entre los cuales se encuentra la producción de quesos de diferente contenido graso, la producción de leche en polvo descremada o para la producción de caseína.