martes, 12 de junio de 2012

3. Proceso y Porcedimiento


En la planta diseñada por los aprendices en Control y Calidad de Alimentos se elaborara productos de excelente calidad como lo son Yogures y Quesos que cumplen con los estándares establecidos por la norma de acuerdo a su adecuado proceso.
Descripción general y plano de la planta

La planta de lácteos esta diseñada adecuadamente para la elaboración de quesos y yogures de excelente calidad  cumpliendo con la infraestructura adecuada excelentes materias primas, el presente blog incluye tanto la versión para equipamientos con fines puramente didácticos así como los equipos complementarios necesarios para conseguir instalaciones para pequeñas producciones. De este sector agroindustrial.
Plano de la Planta
Descripción y Ficha técnica del producto


El yogurt es un  producto lácteo obtenido por medio de la fermentación de la leche, que puede haber sido elaborado a partir de productos obtenidos de la leche con o sin modificaciones en la composición  por medio de la acción de microrganismos adecuados y teniendo como resultado la reducción del pH con o sin coagulación (precipitación isoeléctrica). Estos cultivos de microrganismos serán viables, activos y abundantes en el producto hasta la fecha de duración mínima. Si el producto es tratado térmicamente luego de la fermentación, no se aplica el requisito de microrganismos viables
El yogur se clasifica según su contenido de grasa láctea en:

Entero
Semidescremado
Descremado
Y según la adición o no de azúcar en:
Con dulce
Sin dulce

FICHA TECNICA DEL PRODUCTO SEGÚN EL INVIMA
DESCRIPCION DEL QUESO
Se entiende por queso el producto blando, semiduro, duro y extra duro, madurado o no madurado, y que puede estar recubierto, en el que la proporción entre las proteínas de suero y la caseína no sea superior a la de la leche, obtenido mediante:

coagulación total o parcial de la proteína de la leche, leche desnatada/descremada, leche parcialmente desnatada/descremada, nata (crema), nata (crema) de suero o leche de mantequilla/manteca, o de cualquier combinación de estos materiales, por acción del cuajo u otros coagulantes idóneos, y por escurrimiento parcial del suero que se desprende como consecuencia de dicha coagulación, respetando el principio de que la elaboración del queso resulta en una Concentración de proteína láctea (especialmente la porción de caseína) y que por consiguiente, el contenido de proteína del queso deberá ser evidentemente más alto que el de la mezcla de los materiales lácteos ya mencionados en base a la cual se elaboró el queso; y/o  técnicas de elaboración que comportan la coagulación de la proteína de la leche y/o de productos obtenidos de la leche que dan un producto final que posee las mismas características físicas, químicas y Organolépticas que el producto definido en el apartado
Se entiende por queso sometido a maduración el queso que no está listo para el consumo poco después de la fabricación, sino que debe mantenerse durante cierto tiempo a una temperatura y en unas condiciones tales que se produzcan los cambios bioquímicos y físicos necesarios y característicos del queso en cuestión.
Se entiende por queso madurado por mohos un queso curado en el que la maduración se ha producido principalmente como consecuencia del desarrollo característico de mohos por todo el interior y/o sobre la superficie del queso.
Se entiende por queso sin madurar el queso que está listo para el consumo poco después de su fabricación.El queso puede ser definido como un concentrado de la fracción sólida de la leche, constituido principalmente de caseína y grasa Los quesos se clasifican según tres parámetros: humedad, contenido de grasas y características de maduración; la siguiente tabla muestra la clasificación de los quesos según el Codex.
FICHA TECNICA DEL PRODUCTO SEGÚN FORMATO INVIMA

FLUJOGRAMA DE PROCESO
yogurt

Flujo grama de elaboración de queso Doble Crema

DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES INVOLUCRADAS EN LA PRODUCION DE YOGURT

Recepción de materia Prima: La leche cruda, al recibirse en la planta industrial se verifica y registra la cantidad que ingresa, al tiempo que se descarga en un tanque de almacenamiento, previamente puede enfriarse como enfriador de placas, o en el mismo tanque, así como para por un filtro o clarificador. Así mismo se controla su calidad, al respecto menciona que “entre los distintos
Aspectos de la calidad de la leche cruda, los más importantes son la composición grosera y localidad higiénica. El primero puede comprobarse fácilmente mediante la determinación de la grasa y la proteína en muestras tomadas al azar; el precio de la leche cruda depende de su composición. El aseguramiento de la calidad higiénica presenta más problemas, sobre todo porque la facilidad con que se cometen los errores la reducen y por qué el muestreo y el análisis de cada lote resultarían excesivamente caros. Las medidas prácticas a tomar serán muy distintas según las condiciones locales, los problemas y las normativas, pero en cualquier caso, la leche debe muestrearse y analizarse de forma regular. El éxito de un sistema de control de calidad dependerá además de muchas otras condiciones.
Enfriamiento de la Leche: Luego de recibir la leche cruda, es enfriada a una temperatura alrededor de 4°C, temperatura la cual es almacenada. El enfriamiento se realiza mediante el intercambio de calor usando un enfriador de placas, este funciona con agua helada como refrigerante. La leche fría se almacena en tanques isotérmicos donde se mantiene a una temperatura de 4°Chasta tu procesamiento. La leche obtenida de la ubre posee un nivel de bacterias bajo, esto sumado a los sistemas de defensa propios de le leche, inhibe un aumento sustancial de las bacterias en las primeras tres cuatro horas a temperatura ambiente.

Higienización de la Leche: La leche cruda puede contener suciedad y partículas adquiridas en su manipulación desde el ordeño, estas impurezas deben ser eliminadas, lo cual se hace mediante una filtración y/o una clarificación. En la filtración se elimina también cierto tipo de bacterias esporuladas, como bacilos, esta bactofugación puede eliminar gran número de esos microrganismos. La clarificación y la bactofugación son mas eficaces si se realiza entre 60 y 65°C, temperaturas entre las cuales disminuye la viscosidad de la leche

Filtración de la Leche:  La filtración se realiza con la finalidad de eliminar impurezas visibles (pelos tierra, insectos, partículas vegetales, etc.) que pudiera contener. Para esto utiliza un filtro o tamiz delgado (1.7mm por orificio) de acero inoxidable, también se puede hacer uso de filtros de celulosa(algodón)
Pasteurización de la Leche: es una operación básica que consiste en un tratamiento térmico relativamente suave. Temperaturas inferiores a 100°c al ser un tratamiento térmico suave las propiedades y características organolépticas de la leche no cambia. Este proceso se realiza para prolongar la vida útil del yogurt. En este proceso es muy importante la temperatura versus el tiempo ya que en lo que consiste en un choque térmico para eliminación de microrganismos que se presenten durante la recepción  de la leche, y el mismo ordeño, garantizando la excelente calidad de la leche.
Enfriamiento de la leche: Este proceso se realiza inmediatamente después de la pasteurización para que cuando se realice el proceso de inoculación se encuentre a temperatura adecuada y no altere las características que se desean, es por esto que se mete a cuarto de frio la leche después de la pasteurización
Acidificación de la leche: es la etapa característica de la fabricación del yogur, y se puede descomponer en fase de siembra y fase de incubación. La siembra consiste en la inoculación de los gérmenes específicos del yogur, el Lactobacillus bulgaricus y el Streptococus thermophilus. La relación estreptococo/lactobacilo varia desde 1.2-2 para el yogur natural hasta 10 para yogures con frutas.

La siembra debe hacerse a una concentración suficientemente elevada, ya que es preferible añadir una cantidad demasiado grande que demasiado pequeña, para asegurar una acidificación correcta. Además las bacterias pueden soportar mejor las condiciones desfavorables. También se evita el que la textura resultante sea arenosa.
La cantidad mínima de siembra varía según la vitalidad de los cultivos entre 0.5-1% hasta 5-7%; no deben sobrepasarse estos valores, ya que si no el aporte de ácido láctico y de leche cuajada puede llegar a ser demasiado importante e incluso la acidificación puede ser demasiado rápida.

Homogenización del Yogurt: Una vez estandarizada la mezcla base, es precalentada a la temperatura necesaria para la homogeneización, proceso que en términos generales se realiza entre 60 a 70 °C, y con una presión que va de 150 a 200 atm.  La homogeneización puede efectuarse tanto antes como después del tratamiento térmico con iguales resultados, pero se prefiere la primera alternativa para disminuir los riesgos de contaminación bacteriana de la leche después del tratamiento térmico.
Si la homogeneización es llevada acabo eficientemente, impide la separación de la grasa durante el almacenamiento. También asegura una distribución uniforme de las vitaminas solubles en la materia grasa y disminuye la tensión del coágulo dando como resultado la formación de un coágulo suave y finamente dividido. Durante este proceso se forma un complejo grasa - proteína, siendo la caseína la principal proteína involucrada. El objetivo principal que se persigue con la homogeneización es, sin duda, la obtención de un mejoramiento sobre la viscosidad del producto final, aunque también se postula un aumento de la consistencia y estabilidad del producto.
Enfriamiento del Yogurt: Los niveles de temperatura normalmente usados varían entre 80-95°C con retención entre 5-30 min, según el equipo sea continuo o discontinuo. Un nivel adecuado de relación tiempo temperatura en pasteurización discontinua corresponde a 85-90°C por 30 min. El tratamiento térmico de la leche para yogur consiste en temperaturas y tiempos más prolongados que los usados en la pasteurización corriente con el propósito de producir ciertos cambios químicos de la leche.
El calentamiento de la leche no solo destruye bacterias indeseables tales como las patógenas, si no que también elimina O2 creando condiciones adecuadas para el desarrollo del L. bulgaricus , sin embargo, como el efecto más importante con relación a la fabricación del yogur es que produce un mejoramiento del medio nutritivo para las bacterias del yogur a través de la alteración de las proteínas de la leche.
Incorporación de colorantes y saborizantes: El uso de aditivos se realiza con el objeto de mejorar principalmente sus propiedades organolépticas (color, sabor, textura) y de conservación en almacenamiento.
Por razones de apariencia se recomienda la coloración del yogur. En general los consumidores tienden a rechazar el yogur saborizado que presente un sabor poco intenso y un color indefinido o no acorde al sabor, prefiriendo colores y sabores mas acentuados. Por esta razón se recurre a la adición de colores y sabores sintéticos y naturales autorizados para alimentos.
La gelatina impide la separación de los sistemas dispersos constituyéndose en un coloide protector que actúa como excelente estabilizador controlando la estructura del producto, logrando más suavidad y consistencia. Se recomienda una dosis de 0,2 a 0,4% de gelatina al yogur produciendo muy buena consistencia.

Envasado:  Es la última fase de la fabricación. Los yogures se envasan generalmente en dos tipos de recipientes, los vasos de vidrio y los de plástico, mientras que los recipientes de cartón parafinado han desaparecido prácticamente en beneficio de los vasos de plástico. Estos vasos, especialmente los de vidrio y a veces los de plástico, pueden producirse en fabricas especializadas o en la propia máquina de envasado , que ejecuta a la vez
Ejemplo de máquina integrada de envasado asegurando a la vez las operaciones de moldeado, llenado y cerrado de los botes, a partir de bobinas de material de embalaje. la confección de los vasos a partir de películas de embalaje(cloruro de polivinilo(PVC.), cloruro de polivinilo y polivinilidina (P.V.C/P.V.D.C), poli estireno , laminado con <saran> o polietileno de baja presión
·         el llenado y dosificación de los vasos, en el que pueden añadirse aromas, pulpa o frutas, bajo protección bacteriológica por aire filtrado, en vitrinas de flujo laminar
·         el cerrado hermético de los vasos por termo sellado
·         al impresión de la fecha límite de consumo
·         la confección de botes(x4, x8, bandejas, etc)
·         La confección de los lotes puede realizarla también una embaladora con película plástica.
DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES INVOLUCRADAS EN LA PRODUCION DE QUESO DOBLE CREMA
Los primeros pasos son iguales a los del yogurt los unicos que cambian son los siguientes

La leche calentada hasta 33-34º C se le agrega los aditivos (Cuajo líquido y cultivos lácticos Mesófilos) y se agita para lograr una distribución homogénea de los aditivos. Esta operación es realizada en un tiempo aproximado de 10-15 minutos. La mezcla inoculada coagula totalmente a 33-34° C durante un periodo de 30-40 minutos.

Corte de la Cuajada:  Una vez que se lleva a cabo la coagulación de la leche (33-34 º C) se procede al corte del producto formado utilizando liras de acero inoxidable provistas de cuerdas de acero inoxidable tensadas, que son las que realizan el corte de la leche cuajada. Esta operación es realizada en un tiempo de aproximadamente 10-15 minutos.

Desuerado del queso: Se da previamente 30 minutos de agitación rápida auxiliado con las palas plásticas y 10 minutos de agitación lenta y se procede a realizar el desuerado total del producto a 33-34 º C durante 45 minutos, haciendo drenar todo el suero contenido en él. Este proceso es muy importante pro que implica que consistencia se le desea dar al queso

Moldeado y agregación de la salmuera: El producto salado (33-34º C) es colocado en moldes de acero inoxidable y prensados a 100 PSI en una prensa hidráulica por un periodo de 48 horas.
Introduciendo cuajo en molde. Moldes listos para prensar. Prensado de quesos El queso concentrado a 33-34º C, en una alternativa, es llevado en bloque a la máquina picadora para su trituración y se le va agregando la sal con una dosificación de 0.18 libras de sal por cada 4 litros de leche procesada. La otra alternativa es desuerar y reintegrar el 20 % del suero con una concentración de sal del 7 % peso / volumen. Es agitado durante 15 minutos para lograr un salado homogéneo, se desuera totalmente y es llevado en bloque a la máquina picadora para su trituración. En ambos procesos se logra tener en el producto final una concentración de sal de 4.5 %.
Maduración del queso: Es la última fase de la fabricación del queso. La cuajada, antes de iniciarse la maduración, presenta una capacidad, volumen y forma ya determinadas. Suele ser ácida en razón de la presencia de ácido láctico. En el caso de los quesos frescos la fabricación se interrumpe en esta fase. Los demás tipos de queso sufren una maduración más o menos pronunciada, que es un fenómeno complejo y más conocido.
 Los quesos duros: maduran en condiciones que eviten el crecimiento superficial de microorganismos y disminuyan la actividad de los microorganismos y enzimas del interior. La maduración ha de ser un proceso lento y uniforme en toda la masa del queso, no debe afectar el tamaño.

Los quesos blandos: se mantienen en condiciones que favorezcan el crecimiento de microorganismos en su superficie, tanto mohos (Penicillium amemberti en queso Camembert), como bacterias Brevibacterium linens en queso Limnurger). Los enzimas producidos por estos microorganismos se difundirán hacia el interior del queso, progresando la maduración en esta dirección. La forma plana y el tamaño relativamente pequeño de estos quesos favorecerán dicho proceso.
Empaque: El producto terminado es empacado en bolsas de Poli-Etileno de Baja Densidad.

Almacenamiento de quesos prensados Empaque al vacío

Los quesos son llevados al cuarto frío de almacenamiento de producto terminado manteniéndose la temperatura a 4-8º C para garantizar una vida útil de 60 días.

El producto es vendido algunas veces en planta, otras veces se transporta al extranjero directamente en camiones provistos de frío para mantener la temperatura adecuada entre 4-6º C.

LISTADO DE MAQUINARIA, EQUIPOS E INSTRUMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE LACTEOS

MAQUINARIA / EQUIPOS
·         Marmita
·         Dosificador de liquido
·         Cuarto frio
·         Bomba centrifuga
·         Pasteurizador de placas verticales
·         Cámara de refrigeración
·         Banda trasportadora
·         Tanque de fermentación
·         homogeneizador


UTENCILIOS
·         Bandejas
·         Ollas
·         Palas
·         Batidora
·         Balanza
·         Termómetro

RELACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS DE CALIDAD PARA YOGURT
De acuerdo a la  Norma Técnica Colombiana 805 donde  establece los requisitos que deben cumplir las leches fermentadas, con empleo o no de microorganismos prebióticos, destinadas al consumo directo o a su utilización posterior.
MICROBIOLOGIA 
Según lo estipulado en la norma y de acuerdo a la siguiente tabla donde indica las características especificas microbiológicas que debe cumplir el producto.
Las leches fermentadas deben cumplir con los requisitos de contenido mínimo del cultivo del microrganismo específico. (Lactobacillus del brueckii  subsp. bulgaricus y Streptococcus salivarius  subsp. thermophilus; Lactococcus lactis  subsp. cremoris y Lactococcus lactis subsp. lactis, Bifidobacterium sp. O Lactobacillus acidophilus, según sea el caso), hasta la fecha de vencimiento
FISICOQUIMICAS

Ya en caracteristicas Fisicoquímicas y organolépticas se realizan las siguientes pruebas a nivel de calidad:

·         Medición de la densidad: Disponer los 100 ml de yogurt la probeta. Si no tenemos probeta lo hacemos en el recipiente que contiene el yogurt.  Introducir el lactodensímetro dentro de la probeta y esperar 10 segundos hasta que este se estabilice.
·         Tomar la temperatura de la leche Realizar la lectura de la densidad observando donde queda el borde del yogurt en la escala del lactodensímetro.
·         Acidez titulable: introducir en el recipiente, con la ayuda de una jeringa los 10 ml de yogurt medir  con una jeringa 5 ml de hidróxido de sodio Incorporar las 4 gotas de fenolftaleína al yogurt y agitar. Adicionar, gota a gota, el NaOH, con la ayuda de la jeringa, y detener la operación en el momento que la leche de un cambio de color, de blanco ha rosado pálido.
 Resultados
 Procedo a cuantificar, la cantidad de NaOH adicionado al yogurt Cada ml, de NaOH, corresponde a10 grados thorner.
ORGANOLEPTICAS

·         Pruebas organolépticas: Estas pruebas se realizan con personal capacitado y con alto conocimiento en calidad de yogurt teniendo en cuenta sus características como lo son el sabor el olor, el aroma y todas aquellas características que identifican la excelencia del yogurt.
Si la muestra ensayada no cumple con uno o más de los requisitos indicados en esta norma, se rechazará el lote. En caso de discrepancia, se repetirán los ensayos sobre la muestra reservada para tales efectos. Cualquier resultado no satisfactorio en este segundo caso, será motivo para rechazar el lote.
RELACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS DE CALIDAD PARA            QUESO DOBLE CREMA
De acuerdo a la Norma Técnica Colombiana  750 aplicada a quesos nos especifica clasificación y los requisitos que deben cumplir los quesos destinados para consumo directo o para elaboración posterior. Las normas para variedades de queso o grupos de variedades de queso podrán contener disposiciones más específicas.
El queso se designa por su nombre, seguido de las características del proceso, de la indicación del contenido de humedad sin materia grasa y del contenido de materia grasa en el extracto seco
Según lo estipulado en la norma y de acuerdo a la siguiente tabal donde indica las caracteristicas especificas microbiológicas que debe cumplir el producto.


Los quesos no deben exceder los límites máximos de plaguicidas, ni los de residuos de drogas o medicamentos veterinarios establecidos en la legislación nacional vigente o en su defecto en el Codex Alimentarius.
Si la muestra ensayada no cumple con uno o más de los requisitos indicados en esta norma, y de acuerdo con los criterios de aceptación o rechazo definidos en el plan de muestreo, se rechazará el lote. En caso de discrepancia, se repetirán los ensayos sobre una nueva muestra tomada para tales efectos. Cualquier resultado no satisfactorio en este segundo caso será motivo para rechazar el lote.
Prueba de Calidad Sanitaria: Se verifica el contenido total de microorganismos como E. coli, salmonella y S. aureus, que representan riesgos para la salud.
Pruebas de calidad en el proceso: Si la variación no está controlada, el proceso de fabricación es impredecible y, por consiguiente, también serán impredecibles los rendimientos, los costos y los atributos de calidad del queso. Si bien es cierto que la variación no se puede eliminar, debido ala incertidumbre y complejidad intrínsecas a todos los procesos, sí es posible y deseable controlar la dentro de ciertos límites, que se hacen cada vez más estrechos a medida que transcurre el tiempo dedicado al mejoramiento.

DESCRIPCIÓN Y DESPIECE DE BOMBA CENTRIFUGA

Descripción: El montaje de la bomba centrifuga consiste en lo siguiente: un motor de control que regula las RPM de la bomba el cual proporciona la acción mecánica del sistema que esta conectado a un banco dinamométrico, una balanza para medir la fuerza, 2 rotámetros en los cuales se mide el porcentaje de caudal, un manómetro y un vacuómetro en los cuales se miden las presiones de succión y descarga respectivamente, una bomba centrifuga, un estanque de retorno de agua dulce y válvula de agua.
Una vez accionada la bomba centrifuga, se regulo la velocidad de la bomba a 3450 RPM para poder tomar los datos necesarios como la presión de entrada, de salida y la fuerza. Para realizar la experiencia, los datos fueron tomados de la siguiente manera: primero que nada se reguló los porcentajes de caudal por medio de los rotámetros regulando los dos en la misma cantidad de porcentaje, subiendo de 10 en 10 hasta llegar a un 100%, para medir las presiones se observaba la lectura del manómetro para la presión de salida y la del vacuómetro para la presión de entrada, para cada subida de porcentaje de caudal(controlada por los rotámetros), para medir la fuerza se observaba la lectura de la balanza, también se anotaba para cada subida de caudal.

El procedimiento es reiterativo para las velocidades de 3200RPM y 3000 RPM.
Despiece: Una vez es estudiado el funcionamiento de una bomba centrífuga vamos a estudiar en detalle los elementos más importantes que la forman, como es el rodete y el difusor o voluta.
a)    Rodete o impulsor
El rodete o impulsor es un elemento móvil, formado por unas paletas o álabes divergentes unidos a un eje que recibe energía del exterior

Según que estos álabes vayan sueltos o unidos a uno o dos discos, los rodetes pueden ser
·         Abiertos: cuando van sueltos. Tienen la ventaja de que permite el paso de impurezas, pero tiene poca eficacia.
·         Cerrados: cuando van unidos lateralmente a dos discos Se obstruyen con más facilidad que los anteriores, pero tienen mayor rendimiento.
Semiabiertas: cuando van unidos a un disco. Tienen características intermedias entre los dos tipos anteriores.

Tipos de impulsor o rodetes Detalle de un rodete cerrad. a) Desmontados; b) aperturas por donde entra el agua
a)     Difusor
El difusor junto con el rodete, están encerrados en una cámara, llamada carcasa o cuerpo de bomba El difusor está formado por unos álabes fijos divergentes, que al incrementarse la sección de la carcasa, la velocidad del agua irá disminuyendo lo que contribuye a transformar la energía cinética en energía de presión, mejorando el rendimiento de la bomba.
Según la forma y disposición, las bombas centrífugas son de 2 tipos:
·         De voluta: la carcasa tiene forma de caracol, rodeando el rodete de tal forma que el área de flujo de agua aumenta progresivamente hacia la tubería de descarga.
De turbina: la carcasa va provista de unos difusores fijos dispuestos de tal forma que el área de flujo se ensancha progresivamente hacia la salida
C. Eje
El eje de la bomba es una pieza en forma de barra de sección circular no uniforme que se fija rígidamente sobre el impulsor y le transmite la fuerza del elemento motor Las bombas centrífugas para agua se clasifican atendiendo a la posición del eje en bombas de eje horizontal y bombas de eje vertical.
DESCRIPCION Y DESPIECE DE PRENSA DE QUESO
Descripción: El equipo cuenta con una serie de tubos que le sirven como guía a los moldes, posee un pistón en la parte posterior que se abre para realizar el prensado, el suero resultante de este proceso cae a una canaleta de donde puede ser conducido a cualquier sitio de la planta.
Capacidad para prensar hasta 12 moldes de 1 Kg. c/u.
-En caso de utilizar moldes más grandes, se puede realizar la adaptación del equipo para las nuevas condiciones de trabajo.
-Evacuación del suero al tiempo que se realiza el proceso de Prensado.
Ventajas:
-Dado que el prensado se realiza horizontalmente, se obtiene un queso mas uniforme.
-Facilidad en la limpieza del equipo.
-Versatilidad del equipo a la hora de realizar diferentes tipos de quesos.
-Posibilidad de regulación de presión para realizar diferentes tipos de quesos.
-Posibilidad de adaptar el equipo si se desea trabajar con otros tipos de moldes.


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