Tema 4: “OTROS TIPOS DE LECHE” LECHE” 1. Introducción 2. Tecnología de elaboración de leche concentrada 2.1. Evaporación 2.2. Ósmosis inversa y ultrafiltración 2.3. Congelación 3. Leches concentradas 3.1. Materias primas para la elaboración de leches concentradas 3.2. Leche evaporada 3.3. Leche concentrada 3.4. Leche condensada 4. Leche en polvo 4.1. Atomización 4.2. Características de la leche en polvo 5. Cambios nutricionales en las leches concentradas 6. Cambios en la estructura y calidad de leches concentradas
Tema 4: “OTROS TIPOS DE LECHE” LECHE” Otros tipos de leche
Leche Evaporada
Leche en polvo
Leche Concentrada
Leche condensada
Búsqueda de nuevos procesos Mejorar la conservación Temperatura
No disponibilidad de leche Espacio
Ahorro de costes
Reducción de volumen Transporte
Almacenamiento
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Otros tipos de leche 2. TECNOLOGÍ TECNOLOGÍA DE ELABORACIÓ ELABORACIÓN DE LECHE CONCENTRADA
Leche
Evaporada Concentrada Condensada En polvo
Proceso de deshidratación
Se elimina parte del agua de su composición
1. 2. 3.
Evaporación (agua en forma de gas o vapor) Ósmosis y ultrafiltración (agua líquida) Congelación (agua sólida)
2.1. EVAPORACIÓ EVAPORACIÓN -
Método más utilizado Implica un elevado coste energético Produce variaciones en el producto debido a la aplicación de calor Temperaturas 40-70ºC con P reducidas (reducen Tª ebullición y evitan daños térmicos mayores) - Importante un sistema de control del grado de concentración del producto a la salida
Otros tipos de leche
Leche líquida
Evaporador a vacío
Separador del concentrado
Leche Concentrada
Calidad del producto Eficacia del sistema
Vapor
Condensador
Bomba de vacío
EVAPORADORES - cambiadores de calor de placas - de superficie rascada - de película ascendente o descendente
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Otros tipos de leche - La leche entra por la parte superior y se distribuye por los tubos en forma de película - En su descenso, se concentra hasta el nivel requerido, recogiéndose en el colector de producto concentrado. - Los vapores generados ascienden hasta el cabezal superior pasando después al condensador
espesor de la película, velocidad, caudal mínimo diámetros de tubería
Otros tipos de leche
2.2. ÓSMOSIS INVERSA Y ULTRAFILTRACIÓ ULTRAFILTRACIÓN Separación de los solutos de diferentes pesos moleculares de la solución en la que se encuentran a través de una membrana (tamiz molecular)
Presiones
Retención de solutos
Ósmosis inversa
altas
PM< 500
Ultrafiltración
bajas
PM>1000
Ventaja
OI
UF
No produce pérdidas de aroma No produce daño térmico Inconvenientes
No consiguen una concentración elevada (uso con evaporador) Obturación de los poros de las membranas (crecimiento microbiano)
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Otros tipos de leche 2.3. CONGELACIÓ CONGELACIÓN Enfriamiento de la leche por debajo de su punto de congelación y eliminación de los cristales formados
Ventajas
No pérdidas organolépticas No pérdidas de los componentes de la leche (100 mg/l)
Inconvenientes
Congeladores a escala industrial muy costosos Bajas concentraciones Alta posibilidad de contaminación microbiana
Otros tipos de leche 3. LECHES CONCENTRADAS Eliminada parte del agua de su composición
Leche
Evaporada
Leche esterilizada a la que se le ha eliminado parte del agua de su composición
Concentrada
Leche pasterizada a la que se le ha eliminado la mayor parte del agua de su composición
Condensada
Leche concentrada a la que se le añade azúcar para su conservación
3.1. MATERIAS PRIMAS Buena Calidad microbiológica Tªs =<70ºC
Esporas bacterianas (medio ideal)
Buena estabilidad al calor: evitar que la leche coagule por el calor Leche de baja acidez Equilibrio salino
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Otros tipos de leche Etapas comunes en la elaboración de leche concentrada NORMALIZACIÓN DE LA GRASA Y PROTEÍNA DESNATADO TRATAMIENTO TÉRMICO (estabilización) EVAPORACIÓN
LECHE EVAPORADA
LECHE CONCENTRADA
LECHE CONDENSADA
Otros tipos de leche 3.2. LECHE EVAPORADA Leche esterilizada a la que se le ha eliminado parte del agua de su composición
Evaporación
Homogeneizador
ESTERILIZACIÓN (autoclave)
Enfriamiento
Adición de estabilizantes
Color claro Apariencia de nata
Enlatado UHT
Enfriamiento y almacenamiento (15ºC)
Impedir reacción de Maillard y precipitación de proteínas
Ausencia de MO antes de una incubación (28 d/30ºC---10d/44ºC)
Rica en grasa: 15% Entera: 7.5% Semidesnatada: 1-7.5% Desnatada: <1%
Máximo 10 esporas de MO no patógenos ni alterantes/ml leche reconstituida
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Otros tipos de leche 3.3. LECHE CONCENTRADA Leche pasterizada a la que se le ha eliminado parte del agua de su composición
Evaporación
Homogeneizador
PASTERIZACIÓN Condiciones más altas ↑% sólidos 79ºC-25 seg
Almacenamiento en refrigeración - tratamiento no severo para los MO - no es suficiente el agua eliminada
Ausencia de patógenos Máximo 105 colonias mesófilos/ml Máximo 10 colonias/ml enterobacterias
Leche concentrada Entera: 11.75% grasa---30.15 ESM Desnatada: <1.1% grasa---39% ESM
Ingrediente en pastelerías Industrias alimentarias
Otros tipos de leche 3.4. LECHE CONDENSADA Leche pasterizada a la que se le ha eliminado parte del agua de su composición conservada mediante la adición de sacarosa
EVAPORACIÓN Leche concentrada con alto contenido en azúcar
Enfriamiento Enlatado
Sacarosa 62.5-64.5%
ADICIÓN DE AZÚCAR Jarabe o en polvo • El agua solo mantiene disuelta a la mitad de la lactosa (precipitación descontrolada) • Enfriado rápido • Inducción a la cristalización con lactosa • Se evita sedimento
Textura arenosa al paladar Formación de cristales grandes
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Otros tipos de leche
La reducción de la aw debido a la concentración de solutos No necesita REFRIGERACIÓN
No crecen MO Aumento de la presión concentración de solutos
Características
osmótica
debido
a
la
Envase abierto si necesita frío
- Consistencia semilíquida
Mohos levaduras
- Color uniforme amarillento - Olor y sabor fresco y puro - Composición 8% grasa 45% azúcar 20% sólidos no grasos 27% agua
Otros tipos de leche 4. LECHE EN POLVO Método de conservación donde totalidad del agua (95-97%)
Secado
se
elimina
casi
la
Impide desarrollo de MO Prolonga la vida útil: 3 años leche desnatada 6 meses entera (oxidación de la grasa)
Obtenció Obtención de la leche en polvo Liofilización: eliminación del agua (sólido-gas) con vacío Leche de alta calidad Altos costes Secado en cilindros rotatorios Polvo con partículas quemadas empeoran la calidad Atomización: previo se realiza evaporación para concentrar la leche (como mínimo pasterizada)
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Otros tipos de leche
Otros tipos de leche 4.1. ATOMIZACIÓN Se mezcla en cámara de secado leche pulverizada en gotitas (10-100 micras) con aire caliente (150-220 ºC) Aire caliente
Cesión de calor a la leche
Evaporación de agua Separación de las partículas del aire Enfriamiento Envasado (latas o bolsas)
Control - Tª de flujo de aire caliente - Mezclado de aire y leche - Gotas secas antes de depositarse en las paredes (depósitos) - Tª de la pared < Tª fusión de la leche (quemaduras)
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Otros tipos de leche 4.2. “SOBRE” LA LECHE EN POLVO ¾ Leche de partida de buena calidad (tratamientos suaves para evitar pérdida de calidad) ¾ Leche más utilizada: desnatada ¾ Etapa de atomización se aprovecha para añadir ingredientes en la elaboración de otros productos lácteos en polvo ¾ Modificaciones de tratamiento de obtención según el uso de la leche - Uso humano: fácil reconstitución y sabor adecuado Tratamiento suave, granos grandes - Para elaborar chocolate: sabor a caramelo Tratamiento fuerte para inactivar lipasas y caramelizar la lactosa ¾ Empleo de leche en polvo por propiedades funcionales de proteínas: absorción y retención de agua, formación de espumas, capacidad emulsionante, solubilidad, viscosidad, gelificación y estabilidad térmica
Otros tipos de leche
Empleo de la leche en polvo B: 75ºC/20s; M: 85ºC-105ºC/1-2 min; A: 120-135ºC/2-6 min Grado de desnaturalización Producto
Tratamiento térmico
Características
B/M
Alta solubilidad, mínimo aroma a cocido
Leche evaporada recombinada
A
Queso Helado
B M
Pastelería Productos cárnicos
A A
Panadería
A
Estabilidad al calor, alta viscosidad Coagulabilidad Emulsificación, formación de espuma, absorción de agua Textura, absorción de agua Emulsificación, formación de gel, absorción de agua Unión de agua, textura
Leche reconstituida y bebidas lácteas
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Otros tipos de leche 5. CAMBIOS NUTRICIONALES EN LECHES CONCENTRADAS Pérdida de nutrientes
Refleja intensidad de tratamiento
Leches concentradas - Pérdida de proteínas por el calor: sin importancia - Pérdida de 20% lisina por reacción de Maillard - Pérdida de vitaminas = pasterización Leche diluida al mismo volumen que pasterizada menor contenido B12 (-17%), B6 (-48%), tiamina (-65%), ácido fólico (-77%) - Degradación de vitaminas durante el almacenamiento (Tª y t) Vitamina C (-20% tratamiento, -20% almacenamiento a 21ºC) leches en polvo (además de lo anterior) - Pérdidas de lisina <5% - Vitaminas poco afectadas (máximo un 20%) - Almacenamiento no produce pérdidas si no es muy prolongado
Otros tipos de leche 6. CAMBIOS EN ESTRUCTURA Y CALIDAD DE LECHES CONCENTRADAS Cambios producidos por la etapa del precalentamiento Desnaturalización de proteínas de suero -- cambia propiedades funcionales de la leche Interacción entre proteínas de suero y caseínas Agregación de caseínas Formación de fosfato cálcico coloidal + estabilización frente a tratamientos térmicos Reacción de Maillard -- pérdida de lisina disponible -- producción de pigmentos marrones Producción de grupos sulfhidrilo -- desarrollo de sabor a cocido
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Otros tipos de leche Cambios producidos por la etapa de concentración Disminución de la actividad del agua Cambio en propiedades físicas (densidad, conductividad, viscosidad, ….) Mayor tendencia al espesamiento o gelificación por envejecimiento Cambios producidos por la etapa de evaporación División de los glóbulos de grasa Propensión a la proteolisis Eliminación de olores extraños (volátiles)
Precauciones Leche en polvo: durante el almacenamiento reacción de Maillard (Tª y t), oxidación de la grasa, cristalización de la lactosa (alta humedad) apelmazando la leche
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