Tema 7 - Producción Industrial de Leches Fermentadas PDF

23/10/2022 GRADUADO EN INGENIERÍA ALIMENTARIA Procesos y Tecnología en la Industria Láctea Tema 7: Producción industrial de leches ferment...

23/10/2022 GRADUADO EN INGENIERÍA ALIMENTARIA Procesos y Tecnología en la Industria Láctea Tema 7: Producción industrial de leches fermentadas Profesor: Wendu Tesfaye Yimer ([email protected]) Departamento de Química y Tecnología de Alimentos ETS Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM) 1 ÍNDICE Apartado 1: Historia y tipos de yogures Apartado 2: Microbiología y bioquímica del yogur Apartado 3: Tecnología de la elaboración del yogur 2 1  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Yogures vs leche fermentadas Se entiende por «yogur» o «yoghourt» el producto de leche YOGUR coagulada obtenida por fermentación láctica mediante la acción de NATURAL «Lactobacillus bulgaricus» y «Streptococcus thermophilus» a partir de leche pasterizada, leche concentrada pasterizada, leche total o parcialmente desnatada pasterizada, leche concentrada pasterizada total o parcialmente desnatada, con o sin adición de nata pasterizada, leche en polvo entera, semidesnatada o desnatada, suero en polvo, proteínas de leche y/u otros productos procedentes del fraccionamiento de la leche. Los microorganismos productores de la fermentación láctica deben se viables y estar presentes en el producto terminado en cantidad mínima de 1 por 107colonias por gramo o mililitro. Se entiende por «yogur pasteurizado después de la fermentación» o «yoghourt pasteurizado después de la fermentación»: el producto obtenido a partir del «yogur» o «yoghourt» para aumentar que, como consecuencia de la aplicación de un tratamiento vida útil por el calor posterior a la fermentación equivalente a una pasteurización, ha perdido la viabilidad de las bacterias lácticas especificas y cumple todos los requisitos establecidos para el yogur en esta norma, salvo las excepciones indicadas en ésta. todos los yogures deben tener un pH igual o inferior a 4.6 Extracto seco magro mínimo 8,5%m/m. pI 3 Producción industrial de leches fermentadas: Historia y Tipos de Yogures Administrativamente, el Cáucaso pertenece a Armenia, Azerbaiyán, Georgia y Rusia Tribus nómadas del Mediterráneo oriental Mar caspio Mar negro Los textos bíblicos (Génesis 18:8) La leyenda de Origen del Yogur Nacieron en las laderas del monte Elbrus en la cordillera del Cáucaso Deriva del nombre Turco “Yogurut” Otros autores origen no tan concreto: Balcanes, el nombre se introdujo en el siglo VIII Bulgaria y Turquía y se cambio al nombre por “Yoghurt” en el siglo XI 4 2  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Yogures vs leche fermentadas Yogures DIFERENTES DENOMINACIONES LUGAR Jogurt, Eyran, Ayran Turquía Leban, Laban Líbano y algunos países árabes Mast, Dough Irán y Afganistán Tiaourti Grecia Fiili Finlandia Iogurte Brasil y Portugal Gioddu Cerdeña Donskaya, Varenetes, Kurunga Rusia Ergo Etiopía Yogourt, Yogurt, Yaort, Yourt, Yogur, Yaghourt Resto del mundo Yogur (RAE) España 5 Producción industrial de leches fermentadas: Historia y Tipos de Yogures Metchnikoff: Zoólogo y microbiólogo ucraniano En 1908 recibió el premio Nobel de Medicina y Fisiología por el descubrimiento de la fagocitosis y señalar su rol en el sistema inmune humano En 1908 Ely Metchnikoff propuso que la vida se prolonga con el consumo de bacterias lácticas (L. bulgaricus y S. thermophilus) con la teoría: “Las bacterias nocivas del intestino pueden ser eliminadas por la acción de las bacterias lácticas del yogurt y, por lo tanto, las personas gozarían de una vida más larga y sana” “nuestra precaria e infeliz ancianidad es debida al envenenamiento de los tejidos, proviniendo la mayor parte del veneno del intestino grueso, habitado por innumerables microbios, y esta claro que los agentes que paran la putrefacción intestinal deben, al tiempo, retrasan y mejoran la vejez” Élie Metchnikoff (1908) →“The Prolongation of Life: Optimistic Studies (“La prolongación de la vida: Estudios optimistas”)” 6 3  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Historia y Tipos de Yogures ESPAÑA La compañía Danone fue fundada en 1919 por Isaac Carasso Judío sefardí afincado en Barcelona la primera en producir yogur en Europa el nombre Danone  en homenaje a su hijo llamado Daniel "Danone" era el diminutivo del nombre del hijo primogénito, Daniel ("Danón" era el apelativo familiar) En 1919, se fabricó el primer yogur Danone EN Barcelona (venta farmacias) → En 1923 Danone se receta, ya que el Colegio de Médicos reconoció cualidades terapéuticas del yogur En 1932 Daniel Carasso inaugura una fábrica en las afueras de París de producción de yogur, con innovaciones técnicas en materia de higiene y productividad. Isaac Carasso en una fábrica de Danone en Barcelona (1923). Años 50 => distribución lecherías y posteriormente en tiendas de alimentación En 1937 Daniel Carasso decide abrir una filial en EEUU 7 Producción industrial de leches fermentadas: Historia y Tipos de Yogures En 1924 Cheplin y Rettger describen beneficios en la función digestiva de leche fermentada con Lb. acidophilus En 1930 Minoru Shirota aisla del intestino humano Lb. casei ssp. Shirota resistente a jugos gastricos y bilis. → (Bebida “Yakult” 1935) → el primer probiótico de la historia Actualmente en Rusia el “kumiss” es muy apreciado en sanatorios de tuberculosos son más terapéuticos que preventivos (diarrea) la alimentación de grupos étnicos como los mongoles y demás sociedades de Asia Oriental y Dr Minoru Shirota Central (1899–1982). 8 yagua dif de vaca : compo proteica -> kumis : leche de vaca diluida con suero 4  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: clasificación y Tipos de Yogures TIPOS DE YOGURES (Según Norma de Calidad Yogur R.D. 179/2003) Yogur natural: Corresponde a la definición de la Norma de Calidad* Yogur azucarado: Yogur natural* al que se han añadido azúcar o azucares comestibles Yogur edulcorado: Yogur natural* al que se han añadido edulcorantes autorizados Yogur con fruta, zumos y/u otros productos naturales: Yogur natural* al que se han añadido frutas, zumos y/u otros productos naturales (Min.70 % de yogur) Yogur aromatizado: Es el yogur natural* al que se han añadido agentes aromáticos autorizados (Min. 80 % de yogur) Yogur pasterizado después de la fermentación: Corresponde a la definición de la Norma de Calidad * «Lactobacillus bulgaricus» y «Streptococcus thermophilus» Deben ser viables y estar presentes en el producto terminado en cantidad mínima de 1 ˣ 10 7 colonias por gramo o mililitro. 9 imporante !!!!!!! Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Adiciones esenciales y facultativas MATERIAS PRIMAS: Adiciones esenciales/Fundamentales Leche: Vaca, cabra, yegua, oveja... Fermento: bacterias lácticas (únicamente por la acción conjunta de cultivos de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus) Adiciones facultativas: añades al produto que cuiereqs producir Leche en polvo, Nata en polvo, suero en polvo, proteínas de leche y/u otros productos procedentes del fraccionamiento de la leche ✓máxima de hasta el 5% m/m en el yogur natural y de hasta el 10% m/m en los otros tipos de yogures En los yogures con fruta, zumos y/u otros alimentos y en los yogures aromatizados, azúcar y/o azúcares comestibles y/o edulcorantes autorizados ✓la cantidad mínima de yogur en el producto terminado será del 70 por 100 m/m Para los yogures aromatizados, aromas y otros ingredientes alimentarios con propiedades aromatizantes autorizados ✓la cantidad mínima de yogur en el producto terminado será del 80 por 100 m/m Azúcares y/o agentes edulcorantes: sacarosa, fructosa, Azúcar invertido (glucosa + fructosa), Aspartamo (E951, PE≈150-200), Sacarina (E945, PE ≈ 240-350), Ciclamato (E952, PE ≈ 30-80, prohibido en algunos países Agentes de textura: estabilizantes, espesantes y gelificantes (Gelatina, Pectina, Almidón, Agar-Agar) ✓Gelatina, Almidones comestibles, modificados o no, distintos de aditivos alimentarios únicamente en los yogures con fruta, zumos y/u otros alimentos y en los aromatizados, con una dosis máxima de 3 g/kg de yogur. Cuando además de la gelatina se utilicen estabilizantes, la cantidad máxima total será de 3 g/kg de producto terminado Colorantes: naturales → Cúrcuma (E100 color amarillo intenso característico), Cochinilla (E120 acido carmínico color rojo muy agradable) y sintéticos → Tartracina (E102 color amarillo intenso), Amarillo anaranjado (E107), Rojo cochinilla A o Rojo Poncecu 4R (E124 color rojo, no relación con E120) Aromatizantes: Aromas naturales: Canela, vainilla, naranja. Aromas artificiales: Vainillina, toffee (caramelo), chocolate, frutas... Conservantes: En concentrados de frutas, Sorbato potasico (E202 muy eficaz contra mohos y levaduras) Otros ingredientes: Inulina, Oligofructosa No es obligada la utilización de todos los ingredientes citados No toca memorizar pero sí distinguir 10 5  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: clasificación y Tipos de Yogures CLASIFICACIÓN DEL YOGUR Según su estructura física (consistencia): Firme o clásico: Coagulo integro con estructura de masa continua semisólida ✓ (Coagulación en recipiente de consumo) Batido: Coagulo roto con estructura de masa casi liquida muy “viscosa” ✓ (Coagulación en deposito, se rompe el coagulo antes de refrigeración y envasado) Líquido: Yogur batido de baja viscosidad con menor extracto seco ✓ (Normalmente homogeneizado) Según su contenido en Materia Grasa: Yogur enriquecido: Con nata añadida (MG 4,5-10 %) Yogur entero: Elaborados con leche entera (MG>2 %) Yogur semidesnatado: Elaborados con leche semidesnatada (MG: entre 0,5 %y 2 %) Yogur desnatado: Elaborados con leche desnatada (MG2 %) (MG entre: 0,5 y 2 % %) (MG ++ tiempo Producción industrial de leches fermentadas: microbiología de Yogures Características comunes: MICROBIOLOGÍA Termófilas T >18 ℃, T óptima L. bulgaricus 45 ℃ y S. thermophilus 39 ℃ Homofermentativas 90-97 % láctico acetaldehído y acetoínas dan flavor fermentacion se realiza a 42ºC Streptococcus thermophilus Inmóviles Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Anaerobias facultativas o microaerófilas Exigentes en nutrición nitrogenada Actividad proteolítica débil en general se manifiesta lentamente Lactobacillus es más proteolitico que streptococcus 13 heterofermentativos : - prod de ácido láctico pero producen otros components de sabor/olor Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur TIPOS DE CULTIVOS Cultivos comerciales ➔ Deshidratados: Deshidratación a vacío Deshidratación por atomización Liofilización Liofilización de cultivos concentrados ➔ Congelados: Ultracongelados T –30℃ a –40℃ Nitrógeno liquido T -196 ℃ Fermento industrial elaborado a partir ➔ Aplicación directa a la leche de proceso de cultivo comercial liofilizados o ➔ Preparación de lactofermento congelados 14 7  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur TIPOS DE CULTIVOS Cultivos propios  Cultivo liquido no concentrado  Cultivo congelado no concentrado Mas económico que la compra a otras empresas Cultivo a medida con características determinadas °D - grados Dornic”  Aplicación con preparación de lactofermento: g ácido láctico por 100 ml de leche (porcentaje %) - Leche exenta de sustancias inhibidoras, higienizada y enriquecida en °SH - grados SOXHLET-HENKEL Extracto Seco Magro (ESM) °TH - grados Thörner - Calentamiento en deposito cultivo a 90℃, 30 min y refrigeración a 43- 45℃ - Siembra de cultivo madre 2-3 % e incubación ≈3 h hasta pH 4,5 – 4,65 (36-42⁰SH) - Enfriar bruscamente a T< 15℃ - Relación cocos/bacilos: T < 43℃ predominan cocos y T > 43℃ lactobacilos - Estrictas medidas higiénicas debido al alto riesgo de contaminación Factores que determinan Efecto de la temperatura de incubación en cuentas relativas de la fermentación cocos y bacilos en dosis e incubación constantes tiempo T de fermentación Dosis de cultivo iniciador 15 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur Condiciones de almacenamiento y vida útil de algunos fermentos concentrados. (Chr Hansen A / S, Dinamarca) Tipo de cultivo Almacenamiento Vida útil, meses Instalación de elaboración del cultivo iniciador 1. Liofilizado DVS* Congelador, a menos de -18℃ Mínimo 12 2. Congelado DVS* Congelador, a menos de -45℃ Mínimo 12 3. Liofilizado REDI-SET** Congelador, a menos de -18℃ Mínimo 12 4. Congelado REDI-SET** Congelador, a menos de -45℃ Mínimo 12 5. DRI-VAC*** Refrigerador a menos de +5℃ Mínimo 12 1. Cultivo liofilizado, superconcentrado (para inoculación directa del producto) 2. Congelado 3. Cultivo liofilizado, concentrado (para preparación de cultivo industrial) Leyenda: 1.- Depósito regulación 4. Cultivo congelado, concentrado (para preparación de 2.- Pasteurizador cultivo industrial) 3.- Sección Mantenimiento (externa) 5. Cultivo liofilizado en forma de polvo (para preparación 4.- Incubador cultivo intermedio de cultivo madre) 5.- Contenedor cultivo intermedio 6.- Depósito fermentos industriales (Lacto-fermentador) 7.- Refrigerador de placas 8.- Depósito fermentos industriales *Direct Vat Set (DVS) or Direct Vat Inoculation (DVI) → Cultivo iniciador para añadir directamente en el tanque de fermentación **cultivos Redi-Set → semidirecto ***DRI-VAC: requieren propagación tradicional del cultivo madre 16 8  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur Propagación de cultivos PREPARACIÓN DE CULTIVOS Transferencia aséptica de cultivo madre al envase de cultivo intermedio 1. Filtro estéril Pasos en elaboración de cultivo iniciadores 2. Aguja aséptica 1. Cultivo comercial 3. Frasco de cultivo madre 2. Cultivo madre 4. Envase de cultivo intermedio 3. Cultivo intermedia Leche desnatada 4. Cultivo industrial Tratamiento térmico Hasta temperatura de inoculación Enfriamiento (42-43℃) Transferencia aséptica de cultivo Dosis 2,5-3%/2-2,5 horas/42-43 ℃ intermedio al tanque de cultivo industrial. Incubación pH 4 - 4-4 1. Incubador 2. Envase de cultivo intermedio 3. Tanque de cultivo industrial Hasta 15℃ 4. Filtro HEPA (High Efficiency Enfriamiento Acetaldehído, es el principal Particulate Air) componente aromático del yogur, 5. Válvula de aire Leche/ cultivo máximo a pH 4,2 (23-41 ppm) 6. Filtro de vapor Aire Vapor 7. Unidad de medida del pH Almacenamiento 17 Tienen débil proteólisis -> pero proporcionalmente, Lactobacillus es más proteolítica Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur FERMENTACIÓN LÁCTICA: Simbiosis de las bacterias del yogur Tasa producción de ácido láctico mayor con cultivos mixtos que con cepas puras de cualquiera de los dos microorganismos IMPORTANTE !!!!!! Efecto de la temperatura de incubación en cuentas relativas de cocos y bacilos en dosis e incubación constantes tiempo strepto: CO2 + Ac Fórmico -> benefician crecimiento de L. bacillus x x Formacº de Efecto de la dosis factores de crecimiento Estimulación Formación de factores de crecimiento Formación factores de crecimiento Estimulacíon Curvas de desarrollo de ácido para inoculación con 0,5% y 2,5% de una cultivo mesófilo. Temperatura de incubación 21°C 18 EXPLICAR SIMBIOSIS y este schéma 9  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur DESARROLLO DE LA TEXTURA DE GEL Cultivos iniciadores metabolizan lactosa formando acido láctico y otros compuestos Micelas de caseína coalescen cuando el pH se aproxima al punto isoeléctrico (4,6-4,7) Matriz del gel tiene en su interior todos los componentes incluyendo la fase acuosa Grasa no interviene en el coagulo, se dispersa en la red proteica y aumenta la firmeza Algunas bacterias sintetizan y secretan polisacáridos que aumentan de la viscosidad Desarrollo de la textura de gel Carga neta negativo a pH=6,6 (pH de leche) FERMENTACION LACTICA Molécula de proteína a LACTOSA → 2 LACTATO pH=6,6 (Carga neta negativo) Molécula de proteína a pH=1 Molécula de proteína a Molécula de proteína a (Carga neta positivo) pH=4,6 (Carga neta cero- pH=14 (Carga neta negativo) punto isoeléctrico) 19 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS RESPONSABLES DEL FLAVOR METABOLISMO LACTOSA (actividad fuerte) Compuestos con grupos carbonilo: Acetaldehído, diacetilo, acetona y acetoina Acetaldehído: compuesto más prominente para impartir un aroma típico en el yogurt y además cuantitativamente también es el principal compuesto volátil (5 - 21 mg/L) Los descriptores más comunes de acetaldehído: manzana madura, etéreo, pungente y fresco L. bulgaricus principal productor de acetaldehído METABOLISMO PROTEICO (Debil actividad) Propiedades organolépticas del yogur (flavor) Aminoácidos y péptidos actúan como precursores de Rutas de síntesis de acetaldehído en el yogur otros compuestos del flavor L. bulgaricus hidroliza caseínas dando polipéptidos mayor actividad proteolítica Relación simbiótica entre los dos microorganismos METABOLISMO LIPÍDICO (Débil actividad) Hidrolisis de lípidos de leche da ácidos grasos libres y glicerol METABOLISMO DE VITAMINAS Mayoría de vitaminas disminuyen durante el proceso de elaboración debido a: Exceso de oxigeno en disolución Tratamiento térmico intenso Estárter las emplea para cubrir sus necesidades de crecimiento En las bacterias, el acetaldehído se puede Aumentan niacina y acido fólico por síntesis del cultivo y en derivar del metabolismo de aminoácidos, menor grado B6 nucleótidos y piruvato. SI ++++++ ACETALDEHIDO -> HUELE A 20 PASTO RECIEN CORTAADO IMPORTANTE cual tiene mayora ctividad proteolitica 10  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Microbiología y Bioquímica del Yogur Propiedades organolépticas del yogur (flavor) FIN 11/11/2024 21 DÉBUT 12/11/24 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Oveja, Cabra, Vaca Gran calidad bacteriológica, Sin antibióticos Recepción de la leche Depuración física Grasa + Solido lácteo no graso + ingredientes secos Normalización Leche entera, Leche desnatada, o Leche semidesnatada Adición de leche desnatada en polvo o leche concentrada, Evaporación, tecnología de membranas Incremento del extracto seco Aumento de la consistencia: 140/150 g/L, 100/140 g/L Pasterización 80℃ -30 m. 95℃ 5 m, 150 ℃ (UHT) Homogenización Prevenir la separación de la nata durante la incubación y asegurar la distribución uniforme de la nata, 20-25 Mpa y 65 ℃ Adición de cultivos iniciadores (L. bulgaricus y S. thermophilus) Enfriamiento a 45 ℃ Adición de esencias naturales y colorantes Siembra y mezclar Coagulación en cubas Envasado Batido Adiciones eventuales (frutas, (descuajado)/Homogenización aromas colorantes) Incubación 42 y 45℃ (Coagulación en el envase) 2-6 h Refrigeración Envasado y almacenamiento Refrigeración 10-15 ℃ y almacenamiento 4℃ Enfriamiento 4℃ a 10 ℃ Comercialización Comercialización Yogur firme Yogur batido 22 11  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones Preliminares Controles de Calidad en la leche Análisis comunes que se realizan durante la entrega de leche Olor y sabor Limpieza Sedimentó Higiene o prueba de resazurina (la prueba de Resazurina en una hora y el Tiempo de Reducción del Azul de Metileno) Recuento de células somáticas Recuento total de bacterias Contenido en proteína Contenido en grasa Punto de congelación La prueba Resazurina: es mas electropositiva, y mas sensible que azul de metileno para detectar ligeros cambios en el potencial de Redox Permite obtener resultados muy rápidos (1-3h) Mayor sensibilidad para reconocer la presencia de MO MO y leches anormales Determina la proporcion de BT no deseadas Indicadores de la calidad de leche según prueba de resazurina (Zemanate y Grass, 2005). 23 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Operaciones de Transformación y Elaboración: Estandarización Extracto seco magro (ESM), Adición azúcar/Edulcorantes y Estandarización Materia grasa (MG) Estandarización Extracto seco magro (ESM) Leche de partida ESM mínimo 8.5 % para alcanzar el 14-16% yogur con buena consistencia de coágulo EMS 14-16 % Incremento del ESM: ❖ Adición de sólidos lácteos ❖ Evaporación ❖ Concentración por ultrafiltración/Osmosis inversa 24 12  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Estandarización extracto de materia seca (EMS): Incremento del ESM por adición de sólidos lácteos ❑ Solidos Lácteos deshidratados se añaden a la fase acuosa ❑ Más frecuente leche en polvo desnatada dosis 1-6% si salimos de este rango puede saber a polvo ❑ Riesgo “sabor a polvo” se recomienda 3-4% ❑ Adición de 1% leche en polvo incrementa ESM 0,3% ❑ Suero de leche, proteínas de lactosuero y mazada en polvo según disponibilidad Objetivo Incremento del extracto seco (Adición de leche en polvo). - que el extracto seco alcance 140 –150 g/l → leche entera o parcialmente desnatada - Este hecho confiere al producto una consistencia firme. 25 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Evaporadores de circulación Estandarización EMS: Incremento del ESM por evaporación  Cuando se necesita un bajo grado de concentración o Evaporación a vacío y T baja (leche sensible al calor) ej. Yogur = concentrar la leche 1,1 a 1,25 veces (de Elimina 10-25 % de agua aumentando EMS 2-4 % 13% a 14,5% -16,25%) Elimina aire retenido (desgasificación, desodorización) Mejora estabilidad de coágulo  Cuando se van a trata pequeñas Reduce sinéresis durante almacenamiento de producto cantidades de producto final separacion lactosuero Se realiza antes de homogeneizar y la sección de recuperación de calor Leche / yogur Medios de enfriamiento vapor Medios de calentamiento Vapor 1. Deposito de regulación 2. Intercambiador de calor de placas 3. Evaporador 4. Homogeneizador 5. Tubo de sujeción Entrada de la leche salida de leche DIAGRAMA FLUJO concentrada Concentración → Homogeneización → Pasterización 26 13  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Presión, Bar Tamaño de los poros de la membrana, μl PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Estandarización EMS: Osmosis Inversa (OI) Incremento del ESM por ultrafiltración ❑ Secuencia Operaciones: Desnatado- Concentración-Normalización ❑ Concentración elevada de proteínas y baja en lactosa da menor Nanofiltración (NF) postacidificación ❑ Yogur con coágulo suave-cremoso y flavor ácido típico Incremento del ESM por osmosis inversa Ultrafiltración (UF) Yogur tipo griego -> UF -> aumentan la qté de prots y luego adicionan una qté de grasa y luego quitan una parte de la lactosa Microfiltración (MF) Alimentación Bacteria, Grasa Proteínas Retentado Lactosa (Concentrado) Minerales (sales) Agua Permeado (Filtrado) Principios de la filtración por membrana UF Y OSMOSIS INVERSA 27 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur 28 14  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur El yogur estilo griego: La concentración de proteína en la leche es de gran importancia para la fabricación del yogur griego siendo mejor con una mayor concentración de caseína u textura cremosa y densa, y a su naturaleza indulgente, que aporta una sensación de saciedad más duradera 29 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Dos enfoques experimentales utilizados (UF-Leche y UF-Yogur para producir yogur tipo Griego (escala piloto) Procesamiento de yogur al estilo griego, incluido el paso de ultrafiltración (UF) 30 15  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Tratamiento termico Objetivos: OBJ principal : destruir uorgs patogenos o alterantes y las enzimas ✓ Destrucción de microorganismos patógenos y no deseables: ❑ Destruye totalmente Mycobacterium tuberculosis, Estafilococos, Estreptococos, Salmonella, Brucella y más del 99% de flora banal ❑ Algunos microorganismos esporulados y enzimas termoestables pueden resistir el tratamiento para evitar →leche inicial de buena calidad microbiológica cambios en propiedades físico-químicas de componentes de la leche ❑ Efecto sobre las proteínas: T > 75℃ provoca la desnaturalización de β-lactoglobulina a, mejor consistencia T 85-95℃ Gel de micelas con matriz reticular que retiene fracción acuosa → reduce el efecto de sinéresis T elevada aumenta comportamiento hidrofílico de las proteínas Coágulo resultante firme y menos susceptible a sinéresis 31 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Combinaciones tiempo-temperatura de tratamiento térmico leche * Frecuente en yogur (+) Tratamiento prolongado 32 16  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur 33 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Línea de producción de yogur firme 6 Tanques de cultivo industrial 7 Tanque pulmón 8 Depósito de aroma 9 Mezclador 10 Envasado 11 Incubación Leche / yogur Medio de enfriamiento Medio de calentamiento Vapor Fermento Fruta / Flavor ❑ Siembra del cultivo Adición de fermentos inmediato al envasado: Se realiza en continuo dosificando en la corriente de leche antes de la envasadora Adición de fermentos en depósito con preincubación: A la leche (pretratada) se le inocula el cultivo en depósitos donde tiene incubación previa al envasado - Se utiliza para yogur firme da más flexibilidad en pretratamiento-envasado - Si comienza a coagular los yogures pueden tener defectos de textura 34 17  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Línea de producción de yogur firme con flavor y/o Fruta Leche / yogur Medios de enfriamiento 6 Tanques de cultivo industrial Medios de calentamiento 7 Tanque pulmón Vapor 8 Depósito de aroma 9 Mezclador Cultivo 10 Envasado Fruta / flavor 11 Incubación Línea de fruta opcional 35 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur Pasos finales en la producción de yogur firme. Este sistema proporciona una mayor flexibilidad en la planificación de la producción. CULTIVO INICIADOR INDUSTRIAL A la cámara de incubación Leche Medio de calentamiento Cultivo Unidad para mezcla de frutas Aroma Línea de fruta opcional 1. Tanque de incubación 2. Intercambiador de calor de placa 3. Deposito de aroma 4. Mezclador 5. Envasado 36 18  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur 6. tanques de cultivo industrial 7. tanques de incubación 8. enfriador de placa 9. tanques pulmón 10. Fruta/aromas 11. Mezclador Línea de producción 12. Envasado de yogur batido Leche / yogur Medio de enfriamiento Medio de calentamiento Vapor Cultivo Fruta / sabor 37 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur YOGUR LIQUIDO/ PASTEURIZADO O UHT YOGUR DE LARGA DURACIÓN A. Homogeneizado y enfriado Vida útil: 2-3 semanas, refrigerado. B. Homogeneizado, pasteurizado, envasado asépticamente Vida útil: 1 - 2 meses, refrigerado. C. Homogeneizado, tratado UHT, envasado asépticamente Vida útil: varios meses a temperatura ambiente. 1. Tanque de mezcla Yogur 2. Homogeneizador Medio de enfriamiento 3. Intercambiador de calor de placa Medio de calentamiento 4. Tanque intermedio/de reserva Aroma 5. Envasado aséptico estabilizador 6. Tratamiento UHT 7. Envasado 38 19  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur 39 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Envasado y empaquetado: VIDRIO Resistente a compresión pero no a tracción Alta resistencia térmica pero frágil a cambios bruscos de T Material inerte y antiséptico Conserva bien aromas y sabor del contenido Es hermético e impermeable Producto de más calidad (imagen del producto) Mayor peso que el plástico Más costes de elaboración y transporte    40 20  23/10/2022 Producción industrial de leches fermentadas: Tecnología de la Elaboración del Yogur PROCESO PRODUCTIVO YOGUR: Operaciones de Elaboración Incubación y Refrigeración: Yogur firme en envase Cámara de Incubación (Calefacción) y Cámara de Enfriamiento (Frigorífica) Cámara ciclo combinado Incubación-Enfriamiento (Bomba de calor) Túnel continuo Incubación-Refrigeración Sección de Incubación Sección de Incubación T 40-45℃ T 40-45℃ Sección de Refrigeración T