Mediante la disecación se obtiene la leche en polvo, que es más rica que las concentradas y condensadas y se conserva aún mejor. Naturalmente que con tal transformación las modificaciones de los componentes lácteos son algo más profundas respecto a la caseína y a la lactosa. Las lecitinas y vitaminas se destruyen en gran parte.
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 133 2.5.3 Proceso para elaboración de leche en polvo
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 134 Recepción en la fábrica
La leche es recibida en la fábrica, enfriada y almacenada en tanques donde se conserva a baja temperatura y en agitación moderada para evitar la separación de la grasa. 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, temperatura, ausencia de antibióticos y aflatoxinas, para asegurar que cumple con los parámetros de
calidad.
Figura 23: Diagrama de la recepción y control de calidad de la leche Estandarización
Una vez que la leche ha pasado las pruebas de calidad es estandarizada: se le agregan las vitaminas, minerales, grasa o lo que le hiciera falta para cumplir con la calidad que ofrecemos. Durante este proceso necesita seguir siendo agitada en un tanque.
Pasteurización
Para ello, tenemos que eliminar todos los microorganismos que pueden representar un riesgo para la salud y que se encuentren habitando en la leche, a través de un método conocido como pasteurización, que consiste en aplicar un tratamiento térmico. Se asegura la eliminación de todos los microorganismos que provocan enfermedades (patógenos), como es el bacilo de la tuberculosis (TB), que es el patógeno más resistente causando el menor daño a las propiedades físicas y químicas de la leche. Aquí se tienen válvulas de seguridad controladas de forma automática por un sensor, para que, en caso de que la leche no alcance la temperatura adecuada, regrese a un tanque donde, de manera momentánea se separa para volverla a pasteurizar y reincorporarla al proceso.
Homogenización
El siguiente proceso es homogeneizar la grasa que forma parte de la leche, esto es, reducir y darle a todos los glóbulos de grasa el mismo tamaño, lo cual se realiza mediante un proceso mecánico en el cual se hace chocar el chorro de leche (a presión) contra una superficie sólida y fija, que tiene como finalidad evitar que la grasa se separe de la leche durante lo que falta del proceso o al reconstituirla.
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 135 Es por ello que la leche homogenizada no hace nata o crema como la
leche sin homogenizar cuando se deja hervir.
Figura 24: Homogenización de la leche Evaporación
Pasamos la leche a través de un evaporador, donde, mediante contacto indirecto con vapor, aumentamos su temperatura hasta llegar al punto de ebullición. Este equipo opera al vacío lo que permite evaporar el agua de la leche, evitando dañar sus propiedades. Con esto logramos evaporar el 85.7% de la cantidad de agua en la leche.
Figura 25: Evaporación
Se manda la leche a un secador, en donde se alcanza el objetivo de eliminar el resto de agua mediante un flujo de aire caliente. Los secadores son tambores que llegan a tener una altura equivalente a cinco pisos y un diámetro de entre 6 y 10 mt. En la parte superior entran tanto el flujo de leche evaporada como uno de aire caliente (alrededor de 300°C, lo que permite que en los primeros 2 minutos se logre eliminar el agua necesaria para obtener el polvo final con 3.0% de humedad.
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 136 La leche en polvo se obtiene después de dos etapas de eliminación de
agua. La primera se hace en un evaporador de varios efectos, al igual que la leche evaporada. La segunda se realiza mediante la torre de atomización.
Figura 27: Torre de atomización para la producción de leche en polvo 1) Bomba de alta presión.
2) Atomizador.
3) Suministro de aire caliente. 4) Cámara de mezcla.
5) Cámara de secado. 6) Descarga del producto. 7) Ciclón.
La bomba de alta presión (1) envía la leche concentrada hacia la cámara (4), donde se mezcla perfectamente con el aire caliente, que es enviado por un ventilador (3) y que pasa por un calentador hasta alcanzar la temperatura de 150-250ºC. A estas altas temperaturas disminuye la humedad relativa del aire, aumentando así su capacidad de absorber agua.
El atomizador (2) divide finamente la leche en pequeñísimas gotas, que se encuentran en la corriente de aire caliente dentro de la cámara de secado (5). El agua libre se evapora instantáneamente.
El agua contenida en el interior pasa por difusión hacia la superficie de la gotita, desde donde es evaporada por el aire caliente. Las partículas de leche nunca se llegan calentar excesivamente, ya que el calor del aire
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 137 es consumido en la evaporación del agua y no en el calentamiento de
dichas partículas.
La leche en polvo descarga por (6) pasa a la sección de envasado. El aire pasa por un ciclón (7), que recupera las partículas de polvo que contenga.
Como se quiere obtener un producto en polvo que se disuelva en agua de forma instantánea se deben obtener aglomerados porosos, para lo que se recurre a un sistema de atomización al que se conecta otro de fluidización (Figura 2). En esta instalación, el aire de secado entra y sale por la parte superior de la cámara de secado, la cual tiene forma cónica, con una sección cilíndrica de escasa longitud en la parte de arriba. Al final del cono, en su parte más estrecha, se encuentra el secador de lecho fluido. El producto se atomiza en un atomizador situado en el dispersor de aire del techo de la cámara, descendiendo en una atmósfera cargada de polvo hacia el secador de lecho fluido, donde se controla el contenido de humedad y la forma del producto.
Figura 28: Instalación de atomización y fluidización
Durante el funcionamiento de un secador de leche fluido el polvo procedente de la cámara de secado del atomizador (5) de la Figura 28, entra a la primera sección, donde es humificado por vapor. Las vibraciones a que está sometido el secador, empujan el polvo humedecido a través de las secciones de secado, donde está entrando el aire caliente por el lecho de producto en polvo, a una temperatura cada vez menor según se avanza por la máquina.
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 138 Figura 29: Principio de funcionamiento de un secador de leche fluido
Se pueden producir aglomerados en la primera etapa de secado al adherirse unos granos con otros, pero al final hay un tamiz que retiene a los más grandes y los recircula. El polvo final sale con la humedad y en condiciones de disolución rápida deseadas.
Ing. Sergio Grimaldo Muñoz Garay Página 139 2.6 HELADOS
La elaboración de helados tanto a nivel nacional como internacional ha adquirido una importancia económica y social. Desde la antigüedad hasta nuestros días el consumo de helados experimentó cambios desde el punto de vista tecnológico que posibilitó extender su consumo a prácticamente todas las clases sociales.
2.6.1 Evolución de los sistemas utilizados en la elaboración de helados