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UNIDAD 4. TECNOLOGIA DE PRODUCTOS LACTEOS Leche, sin otra denominación, es el producto de la secreción mamaria normal de vacas sanas, bien alimentadas y en reposo, exentas de calostro, la leche de otros animales se denominará según la especie de que proceda, como también los productos que de ella se deriven.

Unidad lacteos

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UNIDAD 4. TECNOLOGIA DE PRODUCTOS LACTEOS

Leche, sin otra denominación, es el producto de la secreción mamaria normal de vacas sanas, bien alimentadas y en reposo, exentas de calostro, la leche de otros animales se denominará según la especie de que proceda, como también los productos que de ella se deriven.

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COMPOSICION DE LA LECHE

Los constituyentes de la leche varían considerablemente, ya sea por la raza, alimentación, lactancia, condiciones de ordeño etc., etc.

COMPOSICIÓN VALOR MEDIO % Agua 87,5 Sólidos 12,5

Sólidos se dividen en: - Sólidos grasos (grasa)- Sólidos no grasos

Sólidos no grasos constituidos por:- Proteínas- Carbohidratos- Minerales

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Composición de los sólidos de leche Líquida

valor x %Grasa 3,6Proteína 3,4Lactosa 4,7Minerales 0,8

12,5

Grasa

Presente en glóbulos esféricos que se encuentran flotando libremente en la leche, cada glóbulo está rodeado por una delgada membrana protectora, en tamaño los glóbulos de grasa son las partículas, más grandes presentes en la leche. Su diámetro oscila entre 0,1 y 20 micras.

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Principales ácidos grasos en la grasa de la leche Saturada:

% sobre contenido de Ácido Graso

% contenido de grasa

Ácido Butírico 3.5 - 4.5

Ácido Láunico 2.0 - 5.0

Ácido Carproico 1.3 – 2.2

Ácido miristico 7.0 – 11.0

Ácido Caprílico 0.8 – 2.5

Ácido Palmítico 25.0 – 29.0

Ácido Cáprico 1.8 – 3.8

Ácido Esteorico 7.0 - 13.0

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Ácidos grasos insaturados

% sobre contenido de Ácido Graso

% contenido de grasa

Ácido oleico 30,0 – 40,0

Ácido linoleíco 3,0 - 3,5

La cantidad variable de los ácidos grasos, afecta la dureza de la grasa, ya que cada ácido peso tiene diferentes punto de fusión y esta característica la transfiere directamente a la grasa, resultando una mantequilla + blanda o más dura.

Las proporciones de ácidos graso varían importantemente en la alimentación del ganado.

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Ej. : Pastos verdes de primavera promueven alto contenido de A. Oleíco de bajo punto de fusión (+14 °C) por lo tanto, la grasa de la leche de estas estaciones es blanda.

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Proteínas

Antiguamente se decía que la leche contenía caseína, albúmina y globulina. En la actualidad este concepto ha cambiado a lo siguiente:

Proteínas en leche % en lecheCaseína α caseína 1.26β caseína 1.01K caseína 0.33total caseínas 2.60

Proteínas de sueroα lacto albúmina 0.12β lacto globulina 0.32Sero albúmina bobina 0.04Inmunoglobulinas 0.07Proteasas peptona 0.08Total proteína suero 0.63

Proteínas de membranadel glóbulo graso 0.04

Total proteínas 3.27

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Caseínas:Una propiedad característica de la caseína es la capacidad de

precipitar por 2 mecanismos.A. Por ácido Punto isoélectico (pH, 4.6)B. por enzimas Renina, proteasas, etc.

Proteínas de suero (Lactoalbúmina y lactoglobulinas):Estas proteínas tienen la particularidad de ser solo termocoagulable,

por encima de los 60° C se inicia la coagulación de estas proteínas, otras proteínas como monoglobulinas, han sido muy poco estudiadas, en forma precisa.

Proteínas de membrana del glóbulo graso:Estas proteínas son también llamadas lipoproteínas ya que como se

encuentran en la membrana de los glóbulos grasos, siempre contienen residuos de lípidos.

Estas proteínas se encuentran durante la fabricación de mantequilla y solo se extraen del glóbulo graso por acción mecánica, del amasado de la crema en la fabricación de mantequilla.

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ENZIMAS DE LA LECHE

Características

Son proteínas

1. Son producidas, por organismos vivos.

2. Son específicos, cada enzima para cada reacción.

3. Tienen T° óptima, al que son más activas.

4. A T° altas, las enzimas se inactivan, la T° de inactivación varia de un tipo

de enzima a otra.

5. Las enzimas tienen también ph óptimo de funcionamiento.

6. En la leche se puede encontrar, enzimas provenientes de la leche de vaca,

(enzimas originales ) o bien producidas por bacterias (enzimas

bacterianas)

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Enzimas más importantes en la leche

ProxidasasEsta enzima tiene un T° de inactivación de 80°C x 15 seg, la

presencia o ausencia, nos indica si el tratamiento térmico a que se sometió la leche fue > o < a 80° C.

Esta enzima es la que transfiere oxigeno a sustancias oxidables (es una enzima original).

Catalasa Enzima que desdobla el H2O2, la T° de destrucción de esta enzima 75°

x 15” (Pasteurización HTST), es una enzima original, presente en pequeña proporción en la leche, un alto contenido de Catalasa indica leche proveniente de leches enfermas.

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Lipasa

Esta enzima desdobla la grasa en glicerol y ácidos grasos libres, el exceso de ácido graso libre transfiere al producto un sabor rancio.

La cantidad de lipasa, así como el general de todas las enzimas es variable. Esta enzima también es inactivada por la pasteurización HTST pero no en un 100%.

El problema de presencia de lipasa es que existe un gran número de microorganismos que la producen.

O O

H – C - OH

HO OH

CH2 - OH

Vitaminas de la leche

Tabla de contenido de vitaminas en leche (Pasteurizada) ppm

A 0,2 – 2B1 0,4B2 1,7C 5 – 20D 0,002

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Otros constituyentes de la leche

Gases La leche contiene en forma normal alrededor de un 5-6% del volumen

de la leche fresca, al ser ordeñada en la granja, cifra que puede aumentar hasta un 10% con el transporte desde la granja a la fábrica.

Células somáticas (glóbulos blancos)Normalmente la leche contiene células somáticas y su cantidad

depende del estado de salud de las ubres de las vacas, cuando una leche procede de ubres sanas.

La leche contiene menos de 200.000 cell/ml. Por otra parte si hay vacas con problemas de salud en las ubres en los rebaños, las leches pueden contener varias veces la cifra antes indicada.

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Propiedades físicas de la leche

Aspecto Color blanco, opaco y que depende de la composición de la leche , es decir, de las partículas desprendidas en ella, sea grasa, proteínas, sales minerales.

El color puede variar dependiendo del contenido de caroteno en la grasa, debido a la alimentación del ganado y la época del año.

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DensidadLa densidad de la leche varía normalmente entre 1.028 gr/cm3 a

1.034 g/cm3 dependiendo esto fundamentalmente de la composición de la leche.

Lactodensímetros

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Punto crioscópicoEl punto crioscópico de la leche esta entre - 0,54 y - 0,59° C. Este

parámetro es afectado por las variaciones de lactosa, sales minerales y proteína.

PHLa leche normal tiene un pH levemente ácido que oscila entre 6,6 – 6,7 .

AcidezLa leche fresca contiene una acidez normal, y por supuesto a medida

que transcurre el tiempo de almacenaje va adquiriendo una acidez desarrollada, producto de la fermentación láctica de bacterias.

La suma de ambos, es lo que se llama acidez titulable, y este puede ser expresada de diferentes formas, dependiendo de la concentración de la solución de NaOH utilizada para la titulación:

1) °SH (Soxhlet Henkel) se usa N/42) °Th (°thröner) se usa N/103) °D (Dornic ) se usa N/94) % ácido láctico, °D x 100.

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Calostro

Se llama leche calostral, es la primera leche que da la vaca, después del parto, esta leche difiere bastante de una leche normal, ya que contiene un elevado contenido en lactoglobulina, globulina y albúmina las cuales son termoregulables, además tiene un alto contenido en anticuerpos que protege al ternero de infecciones mientras se desarrolla su propio sistema.

Este período dura por lo general entre 4 a 5 días a partir del parto; también es elevado el contenido de cloruros, llegando a tener sabor salado.

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PRETRATAMIENTOS

Materia Prima

Al igual que todos los productos lácteos, la materia prima leche debe ser de buena calidad, principalmente en su calidad composicional, más que la calidad nutricional y esto basado en dos aspectos principales:

La capacidad de la leche a tolerar tratamientos térmicos fuertes. Esporas y bacterias termoresistentes.

PROCESOS DE LACTEOS

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Estandarización

La mantención y regulación de estos valores, incide por un lado fuertemente en el aspecto económico y por supuesto desde el punto de vista de calidad, además un error en la standarización se puede reflejar muy aumentado como defectos de fabricación después de la evaporación.

PasteurizaciónNormalmente es un tratamiento térmico suave, de 72-74°C x 15 seg a fin de eliminar gérmenes y dar mayor conservación a la leche.

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EnfriamientoEn línea, en forma continua, inmediatamente de pasteurizada, es

enfriada y almacenada a 4-6°C ya estandarizada, lista para ir a proceso de tratamiento térmico ó concentración.

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ELABORACION DE MANTEQUILLA

Hasta mediados del siglo XIX la mantequilla se fabricaba a partir de crema acidificada en forma natural, al ambiente por varios días, la crema se separaba de la leche en la superficie, luego se pasaba a batirla en vasijas de madera en forma manual.

Hoy en día la producción de mantequilla es el resultado de cientos de años de experiencia, en temas tales como higiene, acidificación controlada, tratamiento térmico, conservación, etc.

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DEFINICIÓN

El RSA define la mantequilla como el producto lácteo derivado exclusivamente de la crema pasteurizada, y deberá tener las siguientes características:

Caracteres organolépticos : Normales.Materia Grasa láctea : 80% (mínimo)Sólidos no grasos lácteos : 2% (máximo)Humedad : 16% (máximo)Acidez máxima : 18 ml, Na0H, 0,1 N x 100 g.

COMPOSICIÓNLos constituyentes principales de la mantequilla con sal son: Materia

grasa, agua, sólidos no grasos lácteos (proteínas, lactosa), sal y Vitamina A, D y E.

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ANTECEDENTES GENERALES EN ELABORACIÓN DE MANTEQUILLA

La mantequilla es un producto elaborado, que posee los mismos constituyentes de la leche, pero en distinta proporción, algunos se concentran a medida que avanza el proceso productivo, otros se diluyen.

En efecto la materia grasa, principal componente se concentra más de 22 veces y otros como proteínas, lactosa, sales y agua disminuyen en su proporción.

Leche DescremadoCentrifugado

Crema

Leche descremada

Batido

Mantequilla

Suero de Mantequilla

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En la mantequilla, a menos contenido de agua y buena distribución de la misma , mayor es su durabilidad, debido a que los microorganismos se desarrollan principalmente en la fase acuosa; por este motivo la alta concentración de m.g. tiene un efecto preservador.

También acentúa este efecto el ser mantequilla con sal, obviamente fabricada bajo buenas condiciones higiénicas con una materia prima de calidad y procesos adecuados.

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TECNOLOGÍA DEL PROCESAMIENTO DE MANTEQUILLA

Batido de crema El objetivo del batido es transformar la crema (emulsión de grasa

en grasa) a mantequilla (emulsión de agua en grasa), durante esta operación se separa el suero de mantequilla.

Factores que afectan el batido Hay algunos factores importantes que afectan al batido de la

crema que vale mencionar y explicar:Nivel de llenado de la batidora.Tenor de materia grasa en la crema.Tamaño de los glóbulos grasos en la materia grasa.Grado de maduración de la crema.Temperatura de la crema.

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Análisis a mantequilla terminada

Contenido de aguaContenido de materia grasaContenido de salPHMohos y levadurasColiformesGérmenes totalesEvaluación OrganolépticaControl de peso

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ELABORACIÓN DE QUESOS

Definición :Internacionalmente ha sido aceptada la definición hecha por la

FAO/OMS, que corresponde a lo siguiente:

“Se entiende por queso, el producto fresco o madurado, obtenido por la coagulación y separación de suero de la leche, nata, leche, parcialmente descremada, mazada o una mezcla de estos.”

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Los criterios de clasificación para los quesos son los siguientes:1. Por contenido de humedad.2. Por Método de Coagulación.3. Por Microorganismos usados en la maduración.4. Por Textura del queso.

Clasificación de Quesos

DesignaciónSegún la Dureza

%H20

Designación según la

grasa en el E.G.

Contenido de m.g. en el

E.G.

Designación por las

características del curado

ExtraduroDuroSemiduro

5049-5553-63

A. Rico en grasa

B. ExtragrasoC. Semigraso

1. 602. 45 < 603. 25 < 45

MaduradoSuperficieInterior

Semiblando 61 – 68 A. Pobre en grasa

1. 10 < 25MaduradoPor mohosSuperficie Interior

Blando > 66E.

Descremado

10 Sin madurar

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Clasificación de Quesos (Lampert, 1965)

Según Textura Muy duros.Duros.Semi Suave.Muy Suaves.

Según forma de Madurar1 – Por Bacterias2 – Por Hongos3 – Por Microorganismos4 – Por Combinación de 1,2,35- Sin Maduración

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a) Sin maduración

a.1 Bajo contenido de grasa

CottagePot. Bakers

a.2 Alto contenido de grasa

CreamNeufchatel

b) Madurados

Bel PoesseCamembertCookedMand

Clasificación y Tipos de Quesos

Suaves:

a)Madurados por bacteriasBrieMunster

b)Madurados por bacterias y microorganismos superficiales

TrappistLimburger

c)Madurados principalmente por Hongos AzulesRoquefortGorgonzola Blue

Semi-suaves

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Duros

Madurados por bacterias sin OjosChedderGranler

Madurados por bacterias con OjosSuizoEnmentalGruyere

Muy Duros

a) Madurados por bacterias

AciagoParmesanoRomano

Queso de Suero

Queso de SueroRicotaPrismost

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Los quesos se encuentran entre los mejores alimentos fabricados por el hombre, por su gran valor nutritivo y por sus variadas cualidades organolépticas que poseen.

Rico en Calcio y Proteínas tienen pocos comparables en el campo de la nutrición.

Pero las técnicas de fabricación las hay muy variada y depende fundamentalmente de factores históricos, geográficos y económicos, habiendo naturalmente diferencias entre países sobre la tecnología de fabricación.

Por otra parte se puede señalar que el queso también posee una alta digestibilidad siendo una forma concentrada de energía

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ASPECTOS GENERALES EN LA FABRICACIÓN DE QUESOS

Calidad higiénica y composicional de leche para quesos.

Estos dos aspectos son fundamentales, teniendo profundos efectos sobre la calidad del queso que de ella se elabora, se puede decir que hay tres factores que pueden afectar la calidad de los quesos:

Los que inhiben el desarrollo inicial.

Los que producen una baja coagulación produciendo cuajada débil y un bajo desuere.

Los que producen gas, manchas, etc.

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Aditivos usados en la fabricación de Quesos.

Colorantes

El objetivo principal de su uso es mejorar el aspecto de la masa dándole un color más atractivo, se utiliza soluciones concentradas de origen natural.

Se usa también blanqueadores, por ejemplo en quesos azules (Roquefort) para obtener un color pálido en contraste con los mohos azules.

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Sales de Calcio

Se utiliza con el fin de reponer en cierto porcentaje el calcio, precipitado durante el proceso de pasteurización.

El calcio iónico es fundamental para obtener un buen coágulo, si la leche en pobre en calcio, se tendrá una cuajada blanda que originará gran pérdida en finos y m.g. durante el proceso amen de una mala Sineresis.

Por otra parte al abusar de la dosis correcta, se corre el riesgo de tener quesos con sabor amargo, parte muy dura y seca.

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Nitratos

Se agregan en solución, y por ser un agente oxidante, actúa sobre elementos producidos por microorganismos del grupo coliforme.

Además de actuar también elementos resultantes producidos por bacterias butíricas, cuyas esporas resisten las T° de pasteurización.

Las dosis deben ser bien precisas, ya que al sobredosificar, se puede afectar la maduración del queso, puede producir manchas rojizas y hasta un sabor anormal.

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Cultivos Lácticos

La adición de cultivos lácticos se realiza para reponer flora a fin de producir la acidez y aroma necesaria para la coagulación de la leche y el sabor final del queso.

Los cultivos deben cumplir básicamente con 3 registros:

Actividad (producir ácido y aromas)

Estabilidad (resista mutaciones)

Resistencia (principalmente a fagos)

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En forma muy reducida podemos indicar que las cepas más empleadas en la fabricación de quesos son :

Quesos Suaves y Semisuaves St. Cremonis St. Lactis MesófilosLb. Lactis mixtos

Quesos Duros y Muy Duros St. ThermofilosLb. Helmeticus Termófilos

Algunos cultivos más específicos, que requieren además la adición de algunos hongos especiales para llegar a tener características específicas.

Queso Gruyere y Enmental : Propioni bactericum shermaniQueso Limbesyer , Brik : Bactericum linensQueso Roquefort : Penicilum roquefortiQueso Camerbert : Penicilum camberti

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Cuajo u otras enzimas coagulantes

Al fin de lograr la coagulación de la leche y por ende formar la cuajada, se adiciona el cuajo, el cual al precipitar la caseina de la leche, esta pasa del estado líquido a un gel.

El cuajo es una sustancia rica en enzimas, Principalmente Renina, además contiene entre un 10 – 15% de Cloruro de Sodio, Acido Bórico y Benzoato como preservantes y una pequeña cantidad de pepsina y catepsina.

El cuajo (Renina), también tiene un segundo efecto que es colaborar en la maduración de los quesos con el efecto proteolítico que ejerce sus enzimas en el transcurso de la maduración del queso.

Principios Fundamentales para la Fabricación de QuesosConcentraciónConservaciónMaduración

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ConcentraciónEsto ocurre por la formación de la cuajada, por la adición de cuajo y

cultivos. Luego el suero es separado de la cuajada por medio de una división

mecánica, desarrollo de acidez, agitaciones, elevación de la T°, prensaje, salado.

ConservaciónEste se logra mediante una buena higiene, pasteurización,

concentración, acidificación, salado y tratamientos de superficie y enfriamiento.

MaduraciónDurante esta etapa se producen cambios en la materia seca del

queso, que llevan a dar al producto las características del sabor, consistencia y apariencia de cada queso en particular.

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Requisitos de la Leche para la elaboración de Quesos

Contenido de gérmenes

Capacidad de acidificación de la leche

Existen dos factores que afectan la capacidad de acidificación de la leche:

1. Presencia de inhibidores (restos de antibióticos, detergentes, etc.) Leches anormales (mastíticas)

2. Tiempo de Coagulación con respecto a nivel de pH:

Sobre pH 7,5 = Se inactiva.A pH 6,7 = 200 segundos.A pH 6,1 = 50 segundos.A pH 5,7 = 30 segundos.

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Capacidad de coagulación

Se sabe que un bajo contenido de iones calcio en la leche producen una mala capacidad de coagulación, así mismo, la leche al final de periodo de lactancia también tiene una capacidad inferior de coagulación.

Olor, Sabor y Apariencia

Los defectos de olor y sabor en la Leche, en el que medida son traspasados al queso, por lo tanto la leche deberá tener características organolépticas normales.

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LECHE CRUDA

PASTEURIZACIÓN

ESTANDARIZACIÓN

ALMACENAJE

PRECALENTAMIENTO A 33ºC

LLENADO DE TINA

ADICION DE ADITIVOS

TRADICIONAL

DVS

ADICIÓN DE INSUMOS CaCl2 - KNO3

Colorante

PRE-MADURACION (REPOSO 30`

ADICIÓN DE CUAJO

COAGULACIÓN 30-40`

CORTE Y FORMACIÓN DEL GRANO

1era AGITACIÓN 10-15`

DESUERE 1/3 VOLUMEN AGUA CALIENTE 65-70ºCSUERO

Línea de Flujo Fabricación Queso Chanco

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RECUPERADOGRASA

PASTEURIZACION

DESCREMADO

ENFRIAMIENTO

SECADO - POLVO

2era AGITACIÓN

DESUERE

3era AGITACIÓN

PRENSA 20`

CORTE Y MOLDAJE

PRENSA POR 18 HRS

DESMOLDE

IDENTIFICACIÓN Y TRATAMIENTO CORTEZAS (FUNGUICIDAS)

MADURACION 20 – 23 DIAS

CAMARA 12 – 13º

DESPACHO

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Recepción de Materias Primas

Control de Calidad

Ensayos de Plataforma

Filtrado de Leche

Almacenamiento Estanque a 4ºC

Pasteurización 73ºC durante 15 seg. Control de

Calidad Almacenamiento

de Datos(Termogramas)Vaciado a Tina (35ºC)

Incorporación de Adit ivos

- Cloruro de Calcio- Sal

- CuajoReposo durante 30-45 min.

Diagrama de Flujo de la elaboración de Quesillos

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Corte de Cuajada mediante Lira de 0,8 mm

Agitación de la cuajada 15 min.

Eliminación del suero de la Tina

Formación de Quesil los

Escurrido de suero

Envasado

Almacenamiento a 5ºC

Suero

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PROCESO DE FABRICACION DE YOGURT

El yogurt es el producto lácteo coagulado obtenido de la fermentación láctica mediante la adición de Lactobacillus bulgaricus y Stepthococus thermofilus (R.S.A.)

El yogurt se clasifica normalmente en 3 tipos :

Yogurt firme Producto que es inoculado, y de inmediato llenado en sus envases definitivo y se produce la coagulación en el interior de los vasos.

Yogurt batido Producto que es inoculado en grandes estanques, en donde se produce la fermentación controlada, y que luego se bate enfría y envasa.

Yogurt líquido Proceso similar al del yogurt batido solo que se ha incorporado un proceso de batido más enérgico y también tiene una composición con menor contenido de proteínas y sólidos totales.

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En el proceso de fabricación vemos que los procesos básicos que se hacen de la leche siempre son los mismos, hasta la pasteurización.

En el caso del yogurt, se opta por Temperaturas de 75 – 78° C.

Obviamente con leche de muy buena calidad microbiológica, que debe estar libre de antibióticos y sustancias inhibidoras como restos de soluciones de limpieza, desinfectantes etc.

Al seleccionar leche para yogurt, se hace como análisis de rutina, la detección de antibióticos en leche.

Page 48: Unidad lacteos

Fermentación

El tiempo de fermentación, hasta alcanzar el pH deseado, será determinado por la Temperatura de incubación y la cantidad de inoculo agregado.

La temperatura y el tiempo de incubación y el % de inoculo también afectan el equilibrio entre las bacterias, en efecto en el caso del cultivo de yogurt con S. thermofilus y L. bulgaricus una menor cantidad de inoculo asociado a una Temperatura bajo la óptima favorecerá el crecimiento de Strepto y lo mismo ocurre a la inversa.

En la fabricación de yogurt es vital el tiempo, por esto se busca alcanzar el pH óptimo en el tiempo más reducido posible.

Normalmente se usan temperaturas de entre 42-44 °C con un % de inóculo que si es del tipo tradicional industrial va entre un 2 y un 4%, lo cual da finalmente un tiempo de aproximadamente 4 horas en alcanzar un pH de 4,4 a 4,5.

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HELADOS

El helado es una crema congelada de forma homogénea en una máquina heladora.

La máquina heladora no és más que un recipiente cuyas paredes y fondo(en algunas) se enfrían por debajo de -20º y que además tiene un agitador que va removiendo constantemente la mezcla en su interior.

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La composición básica del helado es:

AireAguaSólidos Azúcares

Sacarosa (Azúcar normal)DextrosaGlucosaFructosaAzúcar invertido

GrasasGrasas vacunasLecheNataNeutros

EmulsionantesMonoglicéridosMonodiglicéridos

EspesantesHarina de semillas de algarroboHarina de semillas de guarAlginato de sodioAgar-agaretc...

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El aire forma en pequeñas cavidades dentro del helado a medida que éste es agitado en el interior de la máquina durante su enfriamiento.

Tiene dos funciones muy importantes; una es, aumentar el volumen de la mezcla, que será de un 12 a un 15 por ciento.

La otra función de la presencia de aire en el interior del helado, es que éste es un gran aislante de la temperatura, y por tanto ayudará a retardar el proceso de derretimiento del helado.

En cuanto al agua, debemos centrarnos en la proporción que debe establecerse entre ésta y los sólidos.

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La proporción del agua es de entre un 62% y un 68%, dentro del total de la mezcla, mientras que el 32% al 38% restante está formado por sólidos.

Una cantidad excesiva de agua en la mezcla, ayudará a la formación de cristales de hielo dentro del helado, mientras que un exceso de sólidos, hará que el helado, presente una textura arenosa.

Los sólidos son los que presentan, evidentemente más variedad y diversidad de materias y propiedades.