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Yogures, leches fermentadas y pastas untables Jeremías Pinto Rodríguez Yogures, leches fermentadas y pastas untables Autor: Jeremías Pinto Rodríguez 1ª Edición © IC Editorial, 2013 Editado por: IC Editorial Avda. El Romeral, 2. Polígono Industrial de Antequera 29200 ANTEQUERA, Málaga Teléfono: 952 70 60 04 Fax: 952 84 55 03 Correo electrónico: iceditorial@iceditorial.com Internet: www.iceditorial.com IC Editorial ha puesto el máximo empeño en ofrecer una información completa y precisa. Sin embargo, no asume ninguna responsabilidad derivada de su uso, ni tampoco la violación de patentes ni otros derechos de terceras partes que pudieran ocurrir. Mediante esta publicación se pretende proporcionar unos conocimientos precisos y acreditados sobre el tema tratado. Su venta no supone para IC Editorial ninguna forma de asistencia legal, administrativa ni de ningún otro tipo. Reservados todos los derechos de publicación en cualquier idioma. Según el Código Penal vigente ninguna parte de este o cualquier otro libro puede ser reproducida, grabada en alguno de los sistemas de almacenamiento existentes o transmitida por cualquier procedimiento, ya sea electrónico, mecánico, reprográfico, magnético o cualquier otro, sin autorización previa y por escrito de INNOVACIÓN Y CUALIFICACIÓN, S. L.; su contenido está protegido por la Ley vigente que establece penas de prisión y/o multas a quienes intencionadamente reprodujeren o plagiaren, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica. Impresión: PODiPrint Impreso en Andalucía – España Nota de la editorial: IC Editorial pertenece a Innovación y Cualificación S. L. ISBN: 978-84-15848-98-1 Depósito Legal: MA-760-2013 | III Presentación del manual El Certificado de Profesionalidad es el instrumento de acreditación, en el ám- bito de la Administración laboral, de las cualificaciones profesionales del Catá- logo Nacional de Cualificaciones Profesionales adquiridas a través de procesos formativos o del proceso de reconocimiento de la experiencia laboral y de vías no formales de formación. El elemento mínimo acreditable es la Unidad de Competencia. La suma de las acreditaciones de las unidades de competencia conforma la acreditación de la competencia general. Una Unidad de Competencia se define como una agrupación de tareas produc- tivas específica que realiza el profesional. Las diferentes unidades de compe- tencia de un certificado de profesionalidad conforman la Competencia Gene- ral, definiendo el conjunto de conocimientos y capacidades que permiten el ejercicio de una actividad profesional determinada. Cada Unidad de Competencia lleva asociado un Módulo Formativo, donde se describe la formación necesaria para adquirir esa Unidad de Competencia, pudiendo dividirse en Unidades Formativas. CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD MÓDULOS FORMATIVOS UNIDADES FORMATIVAS COMPETENCIA GENERAL UNIDADES DE COMPETENCIA Expresa su Tienen asociados Está dividido en Pueden dividirse en IV | El presente manual desarrolla la Unidad Formativa UF1284: Yogures, leches fermentadas y pastas untables, perteneciente al Módulo Formativo MF0303_2: Postres lácteos, yogures y le- ches fermentadas, asociado a la unidad de competencia UC0303_2: Conducir y controlar las ope- raciones de elaboración de postres lácteos, yogures y leches fermentadas, del Certificado de Profesionalidad Elaboración de leches de consumo y pro- ductos lácteos. UF1284 Yogures, leches fermentadas y pastas untables UNIDAD FORMATIVA DESARROLLADA EN ESTE MANUAL UF1285 Postres lácteos MF0303_2 POSTRES LáCTEOS, YOGURES Y LEChES FERMENTADAS UNIDAD DE COMPETENCIA UC0303_2 Conducir y controlar las operaciones de elaboración de postres lácteos, yogures y leches fermentadas Compuesto de las siguientes UNIDADES FORMATIVAS Tiene asociado el | V FI Ch A DE C ER TI FI CA DO D E PR OF ES IO NA LI DA D (IN AE 02 09 ) E LA BO RA CI ÓN D E LE Ch ES D E CO NS UM O Y PR OD UC TO S Lá CT EO S (R . D . 6 46 /2 01 1, d e 9 de m ay o) CO M PE TE NC IA G EN ER AL : R ea liz ar la s op er ac io ne s de e la bo ra ci ón d e le ch es d e co ns um o líq ui da s, c on de ns ad as , e va po ra da s y fe rm en ta da s, y og ur y p os tre s lá ct eo s, a sí c om o de m an - te qu ill a, h el ad os y si m ila re s en la s co nd ic io ne s de p ro ce so e st ab le ci da s se gú n lo s m an ua le s de p ro ce di m ie nt o y c al id ad , p ro ce di en do a s u en va sa do y ac on di ci on am ie nt o, d e ac ue rd o a la s co nd ic io ne s de c al id ad y se gu rid ad a lim en ta ria . Cu al ifi ca ci ón p ro fe si on al d e re fe re nc ia Un id ad es d e co m pe te nc ia Oc up ac io ne s o pu es to s de tr ab aj o re la ci on ad os : IN A1 06 _2 E LA BO RA CI ÓN D E LE CH ES D E CO NS UM O Y PR OD UC TO S LÁ CT EO S (R . D . 1 08 7/ 20 05 , d e 16 d e se pt ie m br e) UC 00 27 _2 Re al iza r y c on du ci r l as o pe ra ci on es d e re ce pc ió n, a lm ac en am ie nt o y t ra ta m ie nt os pr ev io s de la le ch e, y de o tra s m at er ia s pr im as lá ct ea s � 77 04 .1 01 4 He la de ro /a -E la bo ra do r/a d e he la do s � Pr oc es ad or /a le ch er o � 77 04 .1 04 1 Tr ab aj ad or /a d el tr at am ie nt o de la le ch e � 81 60 .1 11 0 Op er ad or /a d e m áq ui na s pa ra e l t ra ta m ie nt o y e la bo ra ci ón d e pr od uc to s lá ct eo s en g en er al � Op er ar io /a d e re ce pc ió n y n or m al iza ci ón � Pr ep ar ad or /a d e fe rm en to s lá ct eo s � Pr ep ar ad or /a d e ex tra ct os lá ct eo s � Pr ep ar ad or /a d e ca ld os lá ct eo s � Yo gu rte ro /a � Op er ad or /a d e m áq ui na U HT p ar a el tr at am ie nt o de la le ch e � Op er ad or /a d e m áq ui na p as te ur iza do ra d e le ch e y p ro du ct os lá ct eo s � Op er ad or /a d e m áq ui na c on de ns ad or a de le ch e � Op er ad or /a d e m áq ui na re fri ge ra do ra d e le ch e y p ro du ct os lá ct eo s � Op er ad or /a d e m áq ui na d es ec ad or a- pu lv er iza do ra d e le ch e � Op er ad or /a d e m áq ui na e st er ili za do ra d e le ch e y p ro du ct os lá ct eo s � Op er ad or /a d e m áq ui na p ar a el ab or ar le ch e en p ol vo � Op er ad or /a d e m áq ui na s pa ra e la bo ra r m an te qu ill a y s im ila re s � Op er ad or /a d e m áq ui na s pa ra e la bo ra r y og ur es y si m ila re s � Op er ad or /a d e m áq ui na p ar a el ab or ar q ue so fr es co y si m ila re s � Op er ad or /a d e m áq ui na e m bo te lla do ra d e le ch e y p ro du ct os lá ct eo s � Op er ad or /a d e m áq ui na e nv as ad or a de le ch e y p ro du ct os lá ct eo s � M aq ui ni st a � Pr oc es is ta � Ac on di ci on ad or � Op er ad or /a d e cu ad ro d e co nt ro l p ar a el tr at am ie nt o de la le ch e y s us d er iv ad os � 81 60 .1 26 2 Op er ad or /a d e m áq ui na s pa ra e la bo ra r h el ad os UC 03 02 _2 Co nd uc ir y c on tro la r l as o pe ra ci on es de e la bo ra ci ón d e le ch es d e co ns um o, ev ap or ad as , e n po lv o, c on de ns ad as y de n at a, m an te qu ill a, h el ad os y si m ila re s UC 03 03 _2 Co nd uc ir y c on tro la r l as o pe ra ci on es d e el ab or ac ió n de p os tre s lá ct eo s,yo gu re s y le ch es fe rm en ta da s UC 03 04 _2 Co nd uc ir y c on tro la r l as o pe ra ci on es d e en va sa do y ac on di ci on am ie nt o de p ro du ct os lá ct eo s VI | Co rr es po nd en ci a co n el C at ál og o M od ul ar d e Fo rm ac ió n Pr of es io na l M ód ul os c er tifi ca do Un id ad es fo rm at iv as Ho ra s M F0 02 7_ 2: R ec ep ci ón , a lm ac en am ie nt o y t ra ta m ie nt os pr ev io s de la le ch e UF 11 78 : R ec ep ci ón y al m ac en am ie nt o de la le ch e y o tra s m at er ia s pr im as 80 UF 11 79 : T ra ta m ie nt os p re vi os d e la le ch e 70 M F0 30 2_ 2: E la bo ra ci ón d e le ch es , m an te qu ill as y h el ad os UF 12 81 : E la bo ra ci ón d e le ch es p ar a el c on su m o 70 UF 12 82 : E la bo ra ci ón d e m an te qu ill a 40 UF 12 83 : E la bo ra ci ón d e he la do s 40 M F0 30 3_ 2: Po st re s lá ct eo s, y og ur es y le ch es fe rm en ta da s UF 12 84 : Y og ur es , l ec he s fe rm en ta da s y p as ta s un ta bl es 60 UF 12 85 : P os tre s lá ct eo s 50 M F0 30 4_ 2: E nv as ad o y a co nd ic io na m ie nt o de p ro du ct os lá ct eo s 70 M P0 26 9: M ód ul o de p rá ct ic as p ro fe si on al es n o la bo ra le s 80 | 3 Índice Capítulo 1 Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar 1. Introducción 7 2. Composición y distribución del espacio 7 3. Servicios auxiliares necesarios 16 4. Espacios diferenciados 19 5. Salas blancas 21 6. Salas con presión positiva 25 7. Líneas ultra limpias 27 8. Resumen 31 Ejercicios de repaso y autoevaluación 33 Capítulo 2 Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar 1. Introducción 41 2. Toma de muestras de producto intermedio y acabado 41 3. Focos de infección. Condiciones favorables y adversas 51 4. Alteraciones no deseadas por microorganismos 55 5. Tipos de degradación 59 6. Flora fúngica y bacteriana 63 7. Vías de contaminación 68 8. Alteraciones no deseadas por procesos fisicoquímicos 71 9. Análisis rutinario físico-químico del proceso 74 10. Control de equipos y procesos 78 11. Equipos y métodos rápidos de control 80 12. Acciones prohibidas 83 13. Control de cuerpos extraños 85 14. Resumen 90 Ejercicios de repaso y autoevaluación 93 4 | Capítulo 3 Equipos específicos en la elaboración de las leches fermentadas, yogures y pastas de untar 1. Introducción 99 2. Instalaciones de fermentación 99 3. Inyección de fermentos 103 4. Instalaciones para realizar el frenado de la fermentación 106 5. Separadoras centrífugas 109 6. Mezcladores 112 7. Evaporadores 115 8. Equipos de separación de membranas 119 9. Automatización del proceso 123 10. Mantenimiento de primer nivel en los equipos de mantequería 127 11. Resumen 129 Ejercicios de repaso y autoevaluación 131 Capítulo 4 Elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar 1. Introducción 137 2. Buenas prácticas de higiene, manipulación y seguridad 137 3. Leches fermentadas 151 4. Yogurt 165 5. Pastas de untar 180 6. Nuevos productos 194 7. Resumen 198 Ejercicios de repaso y autoevaluación 201 Bibliografía 205 Capítulo 1 Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar Contenido 1. Introducción 2. Composición y distribución del espacio 3. Servicios auxiliares necesarios 4. Espacios diferenciados 5. Salas blancas 6. Salas con presión positiva 7. Líneas ultra limpias 8. Resumen CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 7 1. Introducción La leche obtenida inmediatamente después del ordeño debe ser enfriada a una temperatura inferior a 4 ºC, evitando además cualquier contacto con el aire. Esto es posible gracias al enfriamiento y almacenamiento que se lleva a cabo por los equipos y tanques de refrigeración en las explotaciones ganaderas. Posteriormente, la leche puede ser transportada hasta una industria ali- mentaria mediante un camión con cisterna refrigerada, o bien ser procesada y/o transformada en instalaciones lácteas cercanas a la misma explotación ganadera sin necesidad de llevarla lejos de su punto de producción. En ambos casos, la leche debe recibir distintos tratamientos para alcanzar el producto deseado (leche de consumo, yogurt, queso, mantequilla, leches fermentadas, otros productos lácteos, etc.). Es en este punto, en las instalaciones de la industria alimentaria, donde la leche comienza un camino de distintos recorridos en función del producto final que se quiere obtener. Todos estos productos finales se comercializan en el mercado y en este capítulo se desarrollarán aquellos que engloban diferentes tipos de yogures, leches fermentadas y pastas para untar. 2. Composición y distribución del espacio Tras pasar la leche cruda desde la cisterna del camión o desde el tanque de almacenamiento a las instalaciones de la industria alimentaria, esta es someti- da a un programa de desinfección. El consumo de forma directa no es posible debido a que la leche cruda puede estar contaminada por distintos microorga- nismos (virus, bacterias, hongos, parásitos, etc.) causantes de enfermedades en el ser humano. 8 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables El camión está equipado con caudalímetros volumétricos para conocer el volumen de leche transvasada, con desaireadores para evitar el contacto de la leche con el aire y con equipos de bombeo que permiten el movimiento de la leche a la mínima velocidad posible. Una vez transportada y fuera de la explotación ganadera la leche pasa a ser recepcionada para su futura transformación. En el caso en que sea trans- portada por un camión cisterna, este llegará a la industria láctea y realizará el transvase de la leche en el muelle de descarga, desde donde pasará al interior de las instalaciones industriales, en concreto, a la sala de recepción de la leche para su posterior almacenamiento en tanques o silos refrigerados. Definición Leche cruda Es aquella obtenida del ordeño de una hembra animal para la producción lechera y en la que esta leche, además, no ha sido calentada a una temperatura superior a 40 ºC ni ha recibido ningún tipo de tratamiento químico o de efecto equivalente. Camión con cisterna refrigerada en el muelle de descarga CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 9 2.1. Sala de recepción de la leche En el caso de que la leche sea recepcionada por una industria láctea de carácter industrial o una central lechera, la sala de recepción de la leche podrá ser tan grande como para poder albergar a varios camiones cisterna a la vez. Dependiendo de si es una gran industria o una pequeña industria (a nivel local o industria familiar) las dimensiones de esta sala de recepción pueden variar sustancialmente al igual que va a ocurrir en el resto de salas o instalaciones alimentarias de transformación de leche. Desde la cisterna refrigerada del camión la leche cruda pasa a unos tanques o silos refrigerados (en la mayoría de los casos de acero inoxidable). Antes de producirse la descarga de la leche se realizan muestras para poder determinar el contenido de grasas y proteínas, así como otros análisis que indican la cali- dad y las condiciones higiénicas que presenta la leche cruda. Si alguno de los análisis practicados a las muestras de leche cruda refleja unos parámetros que no cumplen con los requisitos mínimos de calidad e higiene exigidos, se procede inmediatamente a desechar toda la partida de leche. La temperatura de la leche en el interior de los silos de almacenamiento sigue siendo inferior a 4 ºC. Sabía que... En siglos anteriores, antes de que la leche se tratara térmicamentepara su desinfección, esta era una gran fuente de infecciones y un medio idóneo para el desarrollo de microor- ganismos patógenos. Antiguamente, la leche podía llegar a transmitir enfermedades como la tuberculosis o el tifus. 10 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 2.2. Sala de pre-tratamiento de la leche Si los análisis practicados a la leche cumplen con la calidad y la normativa exigida, esta se transvasa a los depósitos para su posterior tratamiento. Se realiza un proceso de primer filtrado con el único objetivo de eliminar las par- tículas sólidas apreciables a simple vista. Seguido de esto, la leche se clarifica para realizar un filtrado de partículas orgánicas e inorgánicas más pequeñas como las células somáticas (células provenientes del tejido de la ubre), leuco- citos (glóbulos blancos presentes en la leche), glóbulos rojos y otros restos de partículas pequeñas como los aglomerados de proteínas. Este proceso de clarificación se realiza mediante clarificadoras centrífugas. Estas consisten en un tambor donde se encuentran varios discos de acero inoxidable que giran a gran velocidad imprimiendo esta fuerza a la leche que hay en su interior. Sin el proceso de clarificación las partículas formarían un sedimento en el yogurt o la leche fermentada que incluso sería visible en el fondo de las botellas o envases. A partir de aquí la leche se puede someter o no a un proceso de acondicio- nado térmico o termización cuyo fin es evitar el desarrollo y crecimiento de las bacterias y microorganismos que en ella se encuentran. En definitiva se trata de hacer de la leche un producto desinfectado totalmente, que no cause enfer- medades cuando se realice su consumo por los seres humanos. Definición Clarificación de la leche Consiste en aplicar sobre la leche una fuerza centrífuga con el objetivo de separar las partículas más densas que se desplazan hacia las paredes interiores del tambor de las clarificadoras centrífugas de platos. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 11 2.3. Sala de tratamiento de la leche Para la elaboración de leches fermentadas, yogurt y pastas de untar se puede proceder, o no, a un tratamiento en el que se retira la nata de la leche. En función del producto final que se quiera elaborar, productos desnatados, semidesnatados o enteros, la retirada de la nata de la leche será total, parcial o nula, respectivamente. Los procesos de clarificación y desnatado pueden realizarse por separado (en clarificadoras y posteriormente en desnatadoras) o bien realizarse de forma conjunta, ya que tanto en la retirada de la nata de la leche como en la clarifi- cación de la misma se utilizan fuerzas centrífugas. Definición Nata Sustancia grasa y de color blanco o amarillento que se encuentra creando una capa en la superficie de la leche cruda. Se puede observar si se deja un tiempo en reposo. Actividades 1. Explicar por qué motivo el camión cisterna que transporta la leche va equipado con desaireadores y con un sistema de refrigeración. 2. Indicar brevemente por qué las crías de los animales consumen la leche de las madres y no llegan a contraer enfermedades y sin embargo, los seres humanos deben “desinfectar” la leche de los animales para su consumo. 12 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables En las máquinas que realizan desnatado y clarificación a la vez, la leche entra desde abajo e inmediatamente después contacta con los discos que giran veloz- mente. Las partículas de mayor densidad (impurezas) van yendo hacia las pare- des interiores del tambor por acción de la fuerza centrífuga. La parte de la leche libre de nata sale por el conducto inmediatamente inferior al de la nata. Aquellas partículas con una densidad menor (nata o grasa) suben por el eje central de giro. El siguiente paso de tratamiento de la leche requiere de los procesos de normalización y/o estandarización para ajustar el contenido graso final de la leche. El proceso de estandarización sirve para regular el contenido de grasa de los productos lácteos. Esto se consigue por medio de la adición de nata o leche desnatada hasta alcanzar el valor requerido. Sabía que... El proceso de clarificación también se realiza en otros productos alimenticios como el aceite. Para ello se utilizan máquinas clarificadoras análogas y basadas en los mismos principios de aplicación de fuerza centrífuga que para el caso de la leche. Leche desnatada Nata Impurezas Entrada de leche Sección de una máquina de fuerza centrífuga, desnatadora y clarificadora de leche CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 13 La estandarización se realiza para cumplir con la normativa legal vigente en función del producto que se quiera conseguir, por ejemplo: yogures enteros, semidesnatados o desnatados. Para llevar a cabo una homogenización de la leche se hace pasar esta por pequeñas ranuras a alta presión. Así se consigue el efecto de rotura de los glóbulos grasos y la reducción de su tamaño hasta diez veces más pequeño. La homogeneización sirve para lograr la distribución uniforme de la materia grasa en la leche. Posteriormente se realiza la esterilización de la leche mediante un trata- miento o choque térmico. En función de la duración y de las temperaturas que se alcancen surgen distintas clasificaciones existentes del proceso de trata- miento térmico. 2.4. Sala de elaboración Una vez que la leche es un producto homogéneo, libre de partículas sólidas y de microorganismos nocivos para la salud humana, esta pasa a otra sala don- de se utilizará para elaborar distintos productos lácteos (en este caso: yogures, leches fermentadas y pastas de untar). Para elaborar los citados productos es necesario que se produzca en la leche una fermentación láctica. Esta se origina gracias a la adición de levaduras o fermentos lácticos, los cuales se multiplican y desarrollan en un proceso donde se controla su concentración, la temperatura y la duración de la fermentación. Las características organolépticas del pro- ducto final van a variar en función del microorganismo que se haya empleado en la elaboración. Además, la fermentación láctica reduce el pH de la leche, por lo que a las leches fermentadas también se les llama leches ácidas. Definición Esterilización Eliminación de todas las formas de vida microscópicas, incluidos virus y esporas. 14 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 2.5. Sala de embotellado y/o empaquetado El yogurt, leches fermentadas y pastas de untar se envasan en recipientes de plástico herméticamente cerrados. Los envases protegen los productos lác- teos de la luz natural o artificial, ya que esta altera su composición. Se evita así, con el sellado hermético, cualquier entrada de cuerpos sólidos o microor- ganismos que puedan contaminar el contenido. El envasado se puede realizar de forma manual o con mayor o menor grado de automatización. Las nuevas técnicas de envasado aséptico consisten en el llenado de productos estériles en envases estériles con condiciones asépticas. 2.6. Almacén o cámaras de conservación Los productos elaborados se almacenan en salas refrigeradas o cámaras de conservación en unas determinadas condiciones de temperatura y con un grado de seguridad alimentaria suficiente para evitar cualquier tipo de contaminación. Definición Fermentación láctica Algunas bacterias se desarrollan en la leche consumiendo la lactosa y produciendo como resultado de ello ácido láctico. Al reducirse el pH por aparición del ácido láctico la leche se conserva mucho mejor y su periodo de caducidad se alarga. Definición Asepsia Conjunto de métodos aplicados para la conservación de la esterilidad. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 15 2.7. Sala de expedición El transporte debe realizarse en vehículos isotermos o frigoríficos que reali- zarán sucarga en esta sala y distribuirán los productos para su posterior venta. Esta sala comunica con el exterior y debe estar cubierta en todos sus laterales y totalmente techada. 2.8. Laboratorio Se ha de disponer de material e instrumentos diferentes para controlar las condiciones higiénico-sanitarias de las materias primas utilizadas y del pro- ducto final elaborado. Siempre es posible realizar análisis químicos a través de un laboratorio externo, de forma contractual. 2.9. Vestuarios y servicios sanitarios Los trabajadores deben contar con estas instancias para asearse, desinfec- tar sus manos y poder ir al baño, al retrete y al lavabo sanitario. Los vestuarios deben comunicar con el patio exterior de las instalaciones de la industria, y ade- más, los trabajadores deben acceder al resto de salas a través de los vestuarios. Nota Toda industria láctea tiene que estar separada por calles, caminos y otras parcelas (sean de la naturaleza que sean) a través de un muro o valla metálica perimetral de aproximadamente 2,00 m de altura para impedir el acceso a cualquier persona no autorizada, animales y vehí- culos. Se crea de esta manera un patio exterior que rodea todas las instalaciones cubiertas. 16 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 2.10. Despacho Es un recinto, que al igual que los vestuarios y la tienda, comunica el patio exterior de la industria con el resto de instalaciones. 2.11. Tienda La propia industria láctea puede ser un punto de venta al público. Es otra forma de comercializar los productos resultando un menor coste en transporte y distribución de los productos elaborados. No siempre existe en todas las in- dustrias de elaboración de lácteos. 3. Servicios auxiliares necesarios Aparte de las salas y espacios propios de una industria láctea es necesaria la existencia de otras zonas y servicios complementarios o auxiliares. El único fin de estos servicios auxiliares es que no se vea comprometido el correcto desarrollo de la producción de los productos elaborados. Estos servicios auxi- liares, son los que se describen a continuación: ■ Equipo auxiliar de producción de frío. En el proceso de elaboración de lácteos es necesario el frío para la refrigeración de la leche y los pro- ductos finales, además de las cámaras y depósitos. En este tipo de industrias se emplea, en la mayoría de los casos, máquinas frigoríficas de compresión en las que el líquido refrigerante es el amoníaco u otra sustancia con características análogas a este. ■ Equipo auxiliar de producción de calor. El calor es usado en el proceso de desinfección de la leche y los envases, también en la limpieza y desinfección de las instalaciones y el equipamiento de elaboración. El transporte de energía en forma de calor se realiza mediante vapor de agua o agua caliente a través de las conducciones o tuberías. El agua se calienta en calderas por la acción de resistencias eléctricas o bien mediante la combustión de distintos elementos, como por ejemplo, bio- masa, carbón, gas-oíl, etc. Estas últimas calderas de combustión se de- CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 17 ben ubicar en el patio exterior de las instalaciones debido a que generan gases nocivos para los procesos de elaboración de productos lácteos. Nota: la acción de limpieza a alta temperatura consiste en aplicar calor mediante agua caliente, vapor o aire caliente a las superficies que se quieren desinfectar. ■ Equipo auxiliar de producción de energía eléctrica. La energía eléctrica utilizada en las industrias lácteas procede en la mayoría de los casos de la red general. Bien es cierto que todas estas industrias deben contar con un sistema generador alternativo (con generadores de emergencia) en caso de cortes esporádicos o averías en la red. Usualmente se trata de grupos electrógenos acoplados a un motor de gran potencia de com- bustión de gas-oíl ubicado en el patio exterior. ■ Equipo auxiliar de producción de aire comprimido. El aire a compresión es utilizado en la presurización de depósitos que no contengan leche y en los procesos que requieran de maquinaria neumática. Además, hay que diferenciar el aire comprimido con dos tipos de calidades: industrial y alimentario, el primero sin aceite y el segundo igual que el primero pero además sin microorganismos. ■ Mantenimiento de equipos e instalaciones. Es sumamente necesario lle- var a cabo un correcto mantenimiento de los equipos y las instalaciones en la elaboración de productos lácteos. Las funciones de mantenimiento son: engrase de maquinaria, lubricación de rodamientos, reparaciones eléctricas y de fontanería, y otras reparaciones de averías debidas al uso continuado de las máquinas. Actividades 3. Indicar si se puede someter a la leche a un proceso de desnatado y posteriormente a otro de homogenización. Razonar la respuesta. 4. Realizar un mapa conceptual de los procesos a los que se puede someter la leche antes de elaborar un producto lácteo. 5. Señalar por qué es tan importante la limpieza en las industrias lácteas. 18 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables ■ Equipo de tratamiento de aguas. Al igual que ocurre con la producción de aire comprimido, el único requerimiento del agua utilizada que no entra en contacto con la leche y los productos (es el agua que se utiliza en las calderas para transferir el calor) es que tenga pocas sales disuel- tas. De lo contrario, se producen incrustaciones en el interior de las tuberías y conducciones que impiden el paso del agua o el vapor. Sin embargo, el agua que entra o puede llegar a entrar en contacto directo con el producto, como es el caso del agua empleada en la esterilización de la leche, requiere la misma calidad que el agua para uso doméstico. La normativa relacionada con el agua para consumo doméstico viene regulada por el Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, en el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo hu- mano. No se descarta realizar algún tipo de tratamiento físico (filtración, oxigenación, etc.) o químico (cloración, ósmosis inversa, etc.) al agua para su posterior uso en la industria láctea. ■ Definición de ósmosis inversa: el proceso de ósmosis inversa usa una membrana semipermeable para separar y eliminar sólidos disueltos, vi- rus y bacterias del agua. El proceso se llama así porque requiere presión para hacer pasar el agua pura a través de la membrana, dejando las impurezas al otro lado. ■ Almacenamiento de productos químicos y combustible. Los productos químicos y el combustible llegan a la industria en contenedores o en cisternas para su posterior transvase a los depósitos de almacenamiento. El combustible, al igual que los productos químicos, se almacena en el patio exterior y se aísla del resto de instalaciones para minimizar el riesgo de incendio y de explosión por derrames o fugas. ■ Equipo de tratamiento de aguas residuales. En la limpieza, desinfección y otros procesos de la industria láctea se generan grandes volúmenes de agua. Los sistemas de limpieza con agua a presión tienen un mayor poder de arrastre de la suciedad con el añadido de que se consume me- nos agua. El agua residual generada en la industria láctea presenta unas características comunes, como son: alto contenido en materia orgánica (al ser la leche un líquido orgánico), en grasa (por la nata de la leche) y en fósforo y en nitrógeno (por que estos elementos son parte constitutiva de los productos de limpieza y desinfección que se utilizan). ■ Recogida, acondicionamiento y almacenamiento de residuos. El mayor volumen de residuos generados es el de agua de limpieza, seguido de CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 19 restos orgánicos de la leche, trozos de cartón y plásticos de envases y embalajes. El agua debe ser decantada, filtrada y tratada químicamente para su posterior vertidoa la red de alcantarillado general. Los restos sólidos son retirados por empresas especializadas en su reciclaje, al igual que ocurre con los restos de cartón y plástico cuyo final es la reuti- lización en otros envases y productos para otros usos no alimentarios. Nota: la suciedad que se genera en la industria láctea se debe princi- palmente a los componentes de la leche, en su mayor parte grasas y proteínas, por su deposición en las conducciones y equipos. 4. Espacios diferenciados La distribución del espacio en las instalaciones lácteas es necesaria para evitar la aparición de diversos problemas como la contaminación de ambiente y leche por microorganismos y una limpieza de las salas de forma inadecuada. Aplicación práctica En una industria láctea en la que se elabora un determinado tipo de yogurt se llevan a cabo una serie de procesos sobre la leche que son los siguientes: recepción directa de la leche cruda desde donde se somete directa y rápidamente a un filtrado, clarificado, desnatado total de la leche y adición del cultivo de bacterias que producen una fermen- tación láctica. Actualmente se ha decidido elaborar otro tipo de yogurt semidesnatado. ¿Qué procesos se deben llevar a cabo en este caso? SOLUCIÓN En primer lugar, tras la recepción de la leche se deben hacer los análisis oportunos y alma- cenarla a una temperatura inferior a 4 ºC. Posteriormente se realiza un filtrado y un clarifi- cado de la leche que elimine impurezas. Como el nuevo yogurt a elaborar es semidesnatado el proceso de retirar la nata de la leche se efectuará de manera parcial. Seguidamente se procederá a la estandarización (en la que se regula el contenido en grasa de la leche) y a la homogenización de las grasas de la misma. Para hacer de la leche un producto esterilizado se realiza un choque o tratamiento térmico. Desde aquí, la leche pasará a transformarse en yogurt gracias a la acción de bacterias que producen la fermentación láctica. 20 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables La separación entre unas salas y otras debe realizarse siempre por tabiques de mampostería de forma que dentro de la nave industrial se realice una di- visión del volumen total de aire, creándose departamentos o salas totalmente estancos. Además es necesaria la creación de pasillos para acceder desde una sala a otra sin que los propios equipos, personas o materias primas utilizadas se puedan convertir en un vector de transporte de microorganismos. La ventila- ción en las salas puede ser forzada (mediante sistema de ventilación accionado por una bomba eléctrica que impulsa el aire) o natural (mediante ventanales de aluminio de doble ventana en las que ha de mantenerse libre de polvo y suciedad el espacio intermedio formado por las dos ventanas superpuestas). Las paredes deben ir revestidas de azulejos sanitarios u otros tipos de ma- teriales de características semejantes en toda su superficie para facilitar la limpieza de estas y evitar deposiciones de polvo y suciedad. De igual manera, el suelo debe reunir estas mismas características con el añadido de que debe evitar resbalones y deslizamientos que ocasionen caídas de los trabajadores. La superficie de la solería de cada sala debe contar con una pendiente mí- nima (0,1-0,5%) y unos desagües adecuados para el agua de limpieza que se sellen mediante diversos mecanismos de presurización evitando la entrada de malos olores, roedores y microorganismos al interior de las salas. SALA DE ELABORACIÓN CÁMARA DE CONSERVA ALMACÉN RECEPCIÓN DE LECHE EXPEDICIÓN Esquema de los mínimos espacios requeridos en una pequeña industria de producción de yogurt CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 21 Puede suceder que en algunas pequeñas industrias, algunas salas se unan para formar una sola o que varios procesos se lleven acabo en un mismo espa- cio cerrado. Más adelante se detallan algunas salas y técnicas de producción de espe- cial interés que están relacionadas con la prevención de posibles problemas de contaminación de los alimentos. 5. Salas blancas Una sala blanca (también llamada sala limpia) es una sala o entorno espe- cialmente diseñado y construido para obtener bajos niveles de contaminación ambiental en su interior. La concentración de partículas sólidas que se encuen- tran en suspensión en el aire es controlada mediante un sistema de filtrado especial con el objetivo de minimizar la introducción, generación y retención de microorganismos y partículas sólidas dentro de la sala o entorno. Se con- sigue así una esterilización de todo el volumen de aire dentro de estas salas. El flujo de aire que entra en la sala, la iluminación, temperatura, humedad y presión ambiental también deben mantenerse en unos niveles adecuados que vienen definidos por la norma ISO 14644-1. El rendimiento de las salas limpias está ensayado y definido por la normati- va ISO 14644-1 que determina la categoría de limpieza de la misma. Las salas Definición Las Normas ISO ISO: son las siglas de International Standards Organization (en castellano Organización Internacional de Normalización) que es el organismo encargado de establecer, coordinar y unificar las normas nacionales. 22 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables blancas se pueden clasificar según el número de partículas sólidas por m3 de aire y el tamaño de estas partículas, desde la ISO 1 (de mayor pureza del aire), hasta la ISO 9 (que sería la clasificación de una sala blanca con menor pureza del aire dentro de esta clasificación). Como referencia se puede tomar la pureza del aire requerida en la sala de elaboración de yogures y en el interior de los tanques en los que se produce el yogurt. Para elaborar este producto es suficiente que el sistema de filtrado logre retener partículas de un tamaño entre 0,3 y 0,5 µm, ya que de esta for- ma retendría también algunos microorganismos como bacterias y hongos que degradan el yogurt (y que son capaces de crecer y multiplicarse en medios ácidos) y cuyos diámetros medios están entre 0,9 y 15 µm. Una sala blanca siempre es deseable para la fabricación de leches fermen- tadas, yogures, pastas de untar y otros productos lácteos. Sin embargo presen- ta una gran desventaja en cuanto al coste de inversión inicial y a su posterior mantenimiento y gasto energético diario (bombeo de aire, equipo de filtrado, Concentración máxima permitida (Partículas/m³ de aire) de partículas de idéntico o superior tamaño a las mencionadas a continuación Clasificación ISO 0,1 µm > 0,2 µm > 0,3 µm > 0,5 µm > 1 µm > 5 µm Clase ISO 1 10 2 Clase ISO 2 100 24 10 4 Clase ISO 3 1000 237 102 35 8 Clase ISO 4 10000 2370 1020 352 83 Clase ISO 5 100000 23700 10200 3520 832 29 Clase ISO 6 1000000 237000 102000 35200 8320 293 Clase ISO 7 352000 83200 2930 Clase ISO 8 3520000 832000 29300 Clase ISO 9 35200000 8320000 293000 Clasificación de las salas blancas en función de la Norma ISO 14644-1 CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 23 mano de obra de mantenimiento y reparaciones, etc.). Debido a esto, su uso e instalación se limita a industrias lácteas de gran escala, siendo muy difícil encontrar este tipo de instalaciones en industrias de carácter local y/o familiar. El uso de las salas blancas está extendido en diferentes campos e indus- trias como la medicina, la industria farmacéutica, la industria alimentaria, la industria armamentística e incluso en la fabricación de piezas electrónicas para las que se necesita una alta calidad del aire y una baja contaminación de partículas sólidas en el mismo. Actividades 6. Explicar en pocas líneas para qué es necesaria la producción de frío y la producción de calor en la elaboración de lácteos. 7. Indicar, desde su punto de vista, por qué cree usted importante el tratamiento de aguas residuales en el proceso de producción de productos lácteos.Sabía que... La idea de sala blanca o sala limpia surge en la rama de la medicina gracias a que algunos médicos e investigadores (como Pasteur o Koch) observaron que los gérmenes que había en el aire ambiental eran los causantes de múltiples infecciones en pacientes hospitalizados. Por el contrario, si en las habitaciones de los enfermos existía una corriente de aire depurado se reducía de manera contundente el número de infecciones. 24 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables La sala blanca está diseñada y construida para evitar cualquier tipo de contaminación y presenta las siguientes características constructivas: las pare- des están recubiertas de un material prácticamente liso (como por ejemplo el vinilo) y los rincones son redondeados para evitar acumulaciones de partículas sólidas y suciedad. Es necesario que el material de dichas paredes solape con el material de la solería. Además, las juntas pared-pared deben estar totalmen- te estancas y presurizadas para evitar que entre aire desde el exterior de la sala que no haya pasado previamente por el sistema de filtrado. Si el material de las paredes es vidrio no se necesitará recubrimiento por- que su rugosidad es insignificante, aunque las salas blancas con paredes de vidrio solo se utilizan en algunos laboratorios médicos y farmacéuticos y no en industrias alimentarias, donde sí se utilizan materiales como plásticos, poliés- ter, chapa metálica inoxidable y otros materiales lacados al horno. Los suelos están hechos de un material plástico o poliéster, con superficie lisa en toda su superficie, sin ningún tipo de junta de unión que pueda retener suciedad. Además debe contar con una “toma de tierra” eléctrica para evitar descargas electroestáticas. El techo, al igual que el suelo, está hecho de los mismos materiales y debe ser liso, continuo y sin juntas. Es necesario que las lámparas o luces sean fluo- rescentes y estén empotradas, enrasadas con el techo y totalmente presuriza- das y estancas. Las salas blancas no tienen ningún tipo de ventanas, solo una puerta de acceso doble separada por un pequeño pasillo (construido a modo de esclusa) y con las mismas características que la sala interior). Definición Esclusa Compartimento con al menos dos puertas de entrada y salida en ambos sentidos que co- munica dos habitaciones o recintos diferentes. Como ejemplo se puede citar las esclusas que forman los compartimentos de un submarino acotado por compuertas de doble cierre. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 25 6. Salas con presión positiva Existen dos tipos de salas blancas: ■ Las salas con presión negativa que impiden que los elementos conta- minantes salgan de ellas hacia el exterior. Esto se produce porque la presión del aire fuera de la sala es mayor que en el interior y por tanto la corriente de aire discurre desde fuera hacia dentro por diferencia de presión. En este tipo de salas se genera un arrastre de microorganismos y partículas sólidas hacia el interior de la sala y nunca hacia fuera. ■ Las salas con presión positiva (en las que ocurre de forma contraria a la anterior). Se produce una corriente de aire desde dentro hacia fuera cuyo objetivo es impedir que entre cualquier tipo de contaminación has- ta el material que se encuentra dentro de ella. El interés de la industria alimentaria ha sido siempre el de crear lugares es- tériles donde los microorganismos no puedan llegar a alcanzar a los alimentos que se encuentren en su interior. Por ello, las salas limpias más importantes para las industrias lácteas son aquellas que mantienen una presión positiva en su interior. En ellas se alcanzan unas presiones ligeramente por encima de la presión atmosférica exterior para que al abrir la puerta el aire salga de la sala y no entre aire desde el exterior. Los operarios que trabajan y las personas que están presentes dentro de una sala blanca deben vestir con un traje especial que no pueda llevar contaminan- tes al interior de la sala, ni que genere partículas de polvo. También deben lle- var equipamientos especiales (como gorros para el pelo de la cabeza, guantes de látex, zapatos de protección, máscaras y escafandras) para protegerse ellos mismo de posibles enfermedades y proteger los elementos que manipulan (en este caso leche y productos derivados de la leche). Las salas de presión positiva en particular y las salas blancas en general se pueden clasificar por la dirección del flujo de aire que se genera en su interior debido al sistema de filtrado continuo. 26 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables Las salas blancas se agrupan en flujo multidireccional (o turbulento, forman- do remolinos de aire que simplemente tratan de diluir la contaminación interior mediante la aportación de aire limpio) y unidireccional (o flujo laminar, en el que el recorrido del flujo del aire es uniforme y recorre la sala a una velocidad baja y constante). En las salas limpias donde el flujo del aire es laminar, este es introducido por un lateral de la sala, recorriendo uniformemente todo el espacio a una ve- locidad de aproximadamente 0,3-0,4 m/s y siendo extraído por el lateral de la sala opuesto. Las partículas sólidas y microorganismos suspendidos en el aire son evacuados sin que lleguen a contaminar los productos lácteos elaborados. Es de vital importancia controlar la concentración de CO2 y de oxígeno debido a que los operarios que trabajan en dicha sala realizarán una mayor demanda de oxígeno y una mayor evacuación de CO2 en función del número de personas y de los trabajos que estén realizando en su interior. Esto se consigue a través del aire que se insufla desde el exterior de la sala limpia, enriquecien- Nota El volumen de aire en el interior de la sala es renovado por completo varias veces por hora para evitar la acumulación de polvo. Nota Velocidades menores de 0,3 m/s no son suficientes para el transporte de partículas, y ve- locidades mayores de 0,6 m/s provocan turbulencias y no aportan mejoras en el transporte de las partículas hacia la extracción del aire de la sala. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 27 do en mayor o menor medida el nivel de O2 y evacuando por consiguiente más o menos dióxido de carbono hacia fuera. 7. Líneas ultra limpias Las líneas ultralimpias son aquellas en las que se utilizan sistemas de lim- pieza y esterilización automatizadas, con desinfección de envases y llenados de producto en atmósfera controlada mediante sistemas de filtrado del aire y mantenimiento de condiciones asépticas. En la industria láctea se debe llevar a cabo un programa de limpieza y desinfección que evite la aparición de posibles problemas en estos alimentos destinados a consumo humano. Una posible contaminación, como consecuen- cia de falta de limpieza y desinfección, podría resultar en una pérdida de la calidad final del producto (fermentaciones indeseadas, mal sabor, olor des- agradable, etc.) o causar un accidente por consumo de productos alimenticios en mal estado. La limpieza implica la eliminación total de suciedad, en este caso, restos de la leche y otras materias primas, así como polvo, restos sólidos o líquidos, etc. Conjuntamente con las tareas de limpieza se aplican unas medidas de desinfección con las que se debe eliminar totalmente los microor- ganismos patógenos que puedan causar enfermedades transmisibles al hombre y también la mayor parte de los microorganismos no patógenos que afectan negativamente a la calidad final de los productos lácteos. La desinfección im- plica, necesariamente, la esterilización. Sabía que... El tiempo empleado en las operaciones de limpieza y desinfección en la industria de elabo- ración de productos lácteos puede llegar a ser la cuarta parte del tiempo total que emplea un trabajador a lo largo de su jornada laboral. 28 | Yogures, leches fermentadas y pastas untablesLos productos químicos utilizados en la limpieza de este tipo de instalacio- nes y equipos son hidróxido sódico e hidróxido potásico (ambos generan una reacción alcalina y arrastran con mayor facilidad la grasa de la leche) y ácidos como el ácido nítrico o el ácido fosfórico (de reacción ácida que tienen un mayor poder de disolución de las incrustaciones provocadas por las sales de la leche y de la cal del agua). Para llevar a cabo la desinfección se utilizan productos como hipocloritos, yodóforos y peróxido de hidrógeno entre otros muchos. Todos estos productos se formulan junto con sustancias inhibidoras de la corrosión de las conduccio- nes y de las instalaciones. La limpieza de las conducciones, tanques y demás instalaciones se realiza de forma manual en las pequeñas industrias, y aunque la limpieza de las su- perficies exteriores y de los equipos también se realiza de forma manual en las grandes industrias lácteas, la tendencia es llevar a cabo una mejor limpieza y desinfección mediante equipos automatizados. El sistema de limpieza automá- tica más usado en este tipo de industrias es el conocido como CIP (Cleaning In Place) o Sistema de limpieza in situ. Este sistema se emplea en conducciones y depósitos cerrados, al igual que el sistema SIP (Sterilization In Place) de esterilización in situ. Los sistemas SIP y CIP son sistemas diseñados para la desinfección y lim- pieza automática, sin que para realizar estas operaciones haya que desmontar o ensamblar ningún tipo de piezas de maquinaria o equipos. Nota Estos productos suelen tener un efecto de eliminación de los microorganismos debido a las sustancias alcalinas, al cloro y al oxígeno que contienen en su composición. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 29 El sistema CIP consiste en un tanque de detergente con una disolución lista para utilizar. La disolución de limpieza se calienta y se hace circular por las tuberías, bombas, válvulas y tanques de leche y de elaboración de lácteos cuando están vacíos. Posteriormente, el agua se retira de las conducciones y se realiza un enjuagado. Todo esto es controlado por una unidad de programación en la que se pueden variar los parámetros de concentración del detergente, tiempo empleado en la limpieza y temperatura del agua utilizada. A los distin- tos programas utilizados se les denomina “secuencias de lavado”. Es obligado realizar las secuencias de lavado inmediatamente después de terminar el ciclo de producción para evitar la deposición de compuestos orgá- nicos como proteínas, hidratos de carbono, grasas, minerales y otros elementos de la leche que constituye, como ya se ha comentado, un medio de cultivo ideal para distintos microorganismos. El sistema automatizado SIP lleva a cabo una desinfección del circuito de producción, una vez realizadas las labores de limpieza automatizada, de forma análoga a su antecesor, el sistema CIP. Los últimos avances en desinfección de equipos y esterilización de envases y materias primas utilizadas en la industria alimentaria se han llevado a cabo con la utilización de rayos ultravioleta. La radiación ultravioleta de los produc- tos lácteos y de la leche es una alternativa al proceso de choque térmico para la esterilización de la leche. Este tipo de radiación es muy energética (de una frecuencia de onda corta) y transfiere elevadas cantidades de energía alterando el ADN de los microorganismos y poniendo fin a su capacidad reproductiva. Nota Las configuraciones o secuencias de lavado permiten reducir el consumo de agua de limpieza de los equipos. 30 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables Los efectos secundarios o nocivos de la radiación ultravioleta sobre un lí- quido orgánico como es la leche o los productos lácteos no se conocen muy bien, por lo que este tipo de método de esterilización solo se utiliza para desinfectar los envases. Los envases de plástico y otros materiales no pueden recibir excesivo calor ya que esto altera sus características, así como tampoco es deseable mojar los envases con vapor o agua caliente para su desinfección. Además, el uso de radiación ultravioleta para esterilización requiere un mayor coste energético que el de los sistemas de choque térmico, por lo que los cos- tes de producción por kilogramo de producto elaborado producido aumentan considerablemente. Los envases también pueden recibir otro tipo de tratamientos como por ejemplo el tratamiento para descontaminación en frío usando una disolución de ácido peracético. Las tapas del envase son tratadas con la misma disolución de ácido peracético que los envases. Para realizar el llenado de los envases se emplean boquillas en las que no hay contacto de estas con el cuello del recipiente. Para alcanzar las condiciones asépticas anteriormente citadas algunas lí- neas ultralimpias requieren la no intrusión de los operarios de la fábrica en la sala de envasado con el objetivo de que estos no introduzcan partículas sóli- das y microorganismos. Solo hay contacto de la maquinaria empleada con las personas cuando se procede al montaje y en caso de avería. Por el contrario, sí existen otras líneas de llenado y embotellado en las que los operarios deben supervisar parte del proceso de embotellado y etiquetado del producto. Nota Bien es cierto que aunque aumenten los costes de producción, la vida útil del producto elaborado se alarga en un 30% más que en los actuales sistemas de desinfección. CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 31 8. Resumen El correcto dimensionamiento y ubicación de espacios de las instalaciones que hay en una industria láctea son vitales para la producción de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar, así como también los medios auxiliares reque- ridos para la elaboración de estos productos. Los distintos procesos de trata- miento que hay que realizar a la leche y a los productos lácteos para conseguir esterilizarlos y homogenizarlos, de manera que no comprometan la seguridad alimentaria, se llevan a cabo en distintas salas de la industria láctea. Aplicación práctica En la central lechera “La Campera” se desea abrir una nueva planta de elaboración de yogurt. Para ello se realiza un estudio de “salas blancas” de tres empresas diferentes. ¿Qué empresa les pueden suministrar el equipamiento de salas blancas requerido si tras los ensayos realizados se obtiene lo siguiente? \ Empresa nº 1: con un nº de partículas de diámetro mayor de 0,3 µm, de 101 partículas por m3. Clasificado como ISO 3. \ Empresa nº 2: con un nº de partículas de diámetro mayor de 0,5 µm, de 35 partículas por m3. Clasificado como ISO 3. \ Empresa nº 3: cuya clasificación según rendimiento es ISO 9. SOLUCIÓN Para la elaboración de yogurt es suficiente que el sistema de filtrado de la sala blanca logre retener partículas del tamaño entre 0,3 y 0,5 µm. Los microorganismos como bacterias y hongos que degradan el yogurt tienen unos diámetros medios entre 0,9 y 15 µm. La sala blanca ensayada de la empresa 3 obtiene una clasificación de ISO 9, por lo que el tamaño de partículas que logra depurar está entre 0,5 y 1 µm. Por lo tanto habría microorganismos nocivos para el yogurt que escaparían a su equipo de filtrado. De igual manera ocurre con la empresa 2, aunque por muy poco, en la que el equipo de filtrado deja escapar 35 partículas por m3 de un diámetro entre 0,5 y 1 µm. La empresa nº 1 sí cumple con el requisito ya que deja escapar solamente 101 partículas por m3 de un diámetro entre 0,3 y 0,5 µm. Por tanto será esta empresa la suministradora final. 32 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables Es de vital importancia también el uso de las salas blancas, en especial aquellas con presión positiva del flujo del aire, que en la industria alimentaria hacen posible la manipulación en unas adecuadas condiciones de la leche sin que llegue a contaminarse de microorganismosnocivos. Por último se lleva a cabo una tendencia creciente del uso de sistemas automatizados para la limpieza y desinfección de los equipos y las instalacio- nes, con especial detenimiento en aquellos que son novedosos y que implican mejoras en el sector. Es vital también que se lleve a cabo un estudio pormenorizado de los pro- cesos químicos y biológicos que se dan en la elaboración de productos lácteos, así como enumerar toda la diversidad de productos que aglutinan las denomi- naciones de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar. | 33 CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar | 33 1. Relacione los siguientes elementos: a. Estandarización. b. Desnatado. c. Análisis. d. Choque térmico. Produce la esterilización de la leche. Muestras para poder determinar el contenido de grasas y proteínas, así como la calidad y las condiciones higiénicas que presenta la leche cruda. Sirve para regular el contenido de grasa de los productos lácteos. Se puede realizar junto con la clarificación de la leche. 2. ¿En qué consiste el proceso de clarificado de la leche? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 3. La leche es: a. El liquido obtenido del ordeño de una hembra animal para la producción lechera y en la que esta leche, además, no ha sido calentada a una tem- peratura superior a 40 ºC. b. Un medio de cultivo idóneo para numerosos microorganismos patógenos y no patógenos que pueden además modificar el olor y sabor de la leche hasta hacerla inconsumible. c. Un producto lácteo elaborado. Ejercicios de repaso y autoevaluación 34 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 4. Sopa de letras. Busque cuatro tipos de salas de la industria de elaboración de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar. D O A L M A C E N E N V A S A D O P S D A D O C I X S P T E N V C B S I A E I H P E X P J C N C E U E D S Z H I C O N T O E S O E M P Z D E I U R O L A B O A Z P 5. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. El frío es necesario para la refrigeración de la leche y los productos finales, además de las cámaras y depósitos. � Verdadero � Falso Las calderas de producción de calor están ubicadas cerca de las zonas de la sala de elaboración. � Verdadero � Falso La energía eléctrica utilizada en las industrias lácteas proviene de un generador alter- nativo. � Verdadero � Falso | 35 CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar El aire comprimido industrial no contiene microorganismos. � Verdadero � Falso 6. ¿Qué normativa regula el uso del agua en la industria láctea? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 7. Describa las características que debe cumplir el suelo de una industria láctea. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 8. ¿Qué es una sala blanca? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 9. ¿Qué normativa regula el rendimiento y clasificación de una sala blanca? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 36 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 10. ¿Qué existe en una sala blanca? a. Una ventana doble con un espacio intermedio. b. Juntas estancas de unión suelo-suelo. c. Una puerta de acceso doble a modo de esclusa. d. Lámparas desplazables desde el techo. 11. Complete la siguiente oración. Las salas con presión ____________ impiden que los elementos contaminantes ___________ de ellas hacia el exterior debido a que la presión del aire fuera de la sala es mayor que en el interior y por tanto la corriente de aire discurre desde ___________ hacia ____________ por diferencia de presión. 12. ¿Cómo deben vestir los operarios que trabajen dentro de una sala blanca? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 13. Complete la siguiente oración. La _____________ implica la eliminación total de _____________, en este caso, restos de la leche y otras materias primas, así como polvo, restos sólidos o líquidos, etc. La _____________ implica, necesariamente, la ____________. 14. Relacione los siguientes elementos: a. CIP. b. Hidróxido sódico. c. SIP. d. Peróxido de hidrogeno. Sterilization In Place. Producto químico de desinfección. Sistema automatizado de limpieza. Reacción alcalina. | 37 CAP. 1 | Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar 15. ¿Para qué se utiliza el ácido peracético en las líneas ultralimpias? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ Capítulo 2 Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar Contenido 1. Introducción 2. Toma de muestras de producto intermedio y acabado 3. Focos de infección. Condiciones favorables y adversas 4. Alteraciones no deseadas por microorganismos 5. Tipos de degradación 6. Flora fúngica y bacteriana 7. Vías de contaminación 8. Alteraciones no deseadas por procesos fisicoquímicos 9. Análisis rutinario físico-químico del proceso 10. Control de equipos y procesos 11. Equipos y métodos rápidos de control 12. Acciones prohibidas 13. Control de cuerpos extraños 14. Resumen CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar | 41 1. Introducción Las leches fermentadas también son conocidas como leches acidificadas debido a que la fermentación reduce el pH del producto y de esta forma se mantiene mejor y durante más tiempo. Entre las leches fermentadas están el yogurt, el kéfir, el koumis, dahi (yo- gurt indio), stragisto (yogurt griego), labneh, ymer, ylette y otros muchos tipos de yogurt o leches fermentadas. Además de los anteriores está también la cuajada, el requesón (llamado ricota en algunos países), la mantequilla y otros productos fermentados y pastas de untar como el queso cremoso, el queso fresco y otros quesos untables. La nata de la leche no es un producto lácteo fermentado pero sí se utiliza como producto para untar. Todos estos productos requieren un proceso de elaboración muy sensible a la contaminación por microorganismos que alteren sus características y a pro- cesos físico-químicos que impidan el correcto desarrollo de la fermentación. 2. Toma de muestras de producto intermedio y acabado La leche cruda procedente de las explotaciones ganaderas que es destinada a la elaboración de productos lácteos debe cumplir con la normativa comuni- taria y estatal que garantice su calidad y no comprometa laseguridad alimen- taria. Para ello se llevan a cabo una serie de toma de muestras en las que se analizan distintos parámetros relacionados con la calidad y la seguridad de uti- lizar un producto o materia prima en buenas condiciones higiénico-sanitarias. 42 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables En el Real Decreto 1728/2007, de 21 de diciembre, por el que se estable- ce la normativa básica de control que deben cumplir los operadores del sector lácteo y se modifica el Real Decreto 217/2004, de 6 de febrero, por el que se regulan la identificación y registro de los agentes, establecimientos y con- tenedores que intervienen en el sector lácteo, y el registro de los movimientos de la leche, se expone de manera clara y concisa las muestras que se deben tomar por parte de la industria láctea a la leche procedente de explotaciones ganaderas. Se llevará a cabo una inspección visual para comprobar qué olor, color y apariencia de la leche son correctos. En esta primera inspección se verificará además que la leche tiene una temperatura comprendida entre 0 y 10 ºC. Esta leche debe estar almacenada en un tanque o cisterna con buenas condiciones de limpieza. Además se realizará una prueba para determinar la acidez de la leche y la estabilidad en el alcohol. Estas pruebas indican la calidad de la leche cruda. Se tomarán al menos dos muestras por cada cisterna. Una de ellas servirá para el análisis “in situ” de una prueba de detección de residuos de antibióticos. Los parámetros a analizar en la segunda muestra tomada a la cisterna se de- tallan a continuación. 2.1. Punto crioscópico o punto de congelación El punto de congelación de la leche esta comprendido entre -0,54 ºC y -0,59 ºC. Si se le añade agua a la leche este punto de congelación sube y al- Importante La leche cruda debe proceder de explotaciones indemnes u oficialmente indemnes de bruce- losis y tuberculosis en el caso de leche de vaca, y de explotaciones indemnes u oficialmente indemnes de brucelosis en el caso de leche de oveja y cabra. CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar | 43 canza valores más cercanos al punto de congelación del agua pura (0 ºC). De esta forma se puede comprobar si la leche ha sido “aguada” o no. La adición de agua a la leche supone una pérdida de calidad e higiene de la misma ya que existen numerosos microorganismos que son transmitidos a la leche a través del agua. 2.2. Contenido en grasa de la leche Dependiendo del producto que se quiera elaborar el contenido en grasa de la leche es un factor de mayor o menor importancia. Las grasas determinan en gran medida el olor y sabor del producto lácteo elaborado, si bien es cierto que en el caso de productos desnatados y muy bajos en grasa este componente se elimina de la leche. El método más utilizado para conocer el contenido en grasa de la leche es el método Gerber. 2.3. Contenido en proteína de la leche El nivel de proteínas presente en la leche varía con la especie animal. Así, en la leche de vaca se tiene 3,50 gr de proteínas por cada 100 ml de leche, mien- tras que en la leche de cabra y oveja aparecen 3,50 y 5,50 gr por cada 100 ml, respectivamente. Las proteínas se encuentran en forma sólida suspendida en la leche. Existen varios tipos de proteínas en la leche, entre las que destaca la ca- seína, con un porcentaje mayor del 80% del total de proteínas que se encuentran en este líquido. El método de análisis más extendido para calcular la cantidad de proteínas de una muestra de leche es el método Kjeldahl. Nota De igual manera este contenido puede sufrir pequeñas variaciones en función de la dieta del animal, aumentando la cantidad de proteína presente en la leche cuando los animales ingieren grano procedente de especies leguminosas. 44 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables 2.4. Extracto seco magro Es todo lo que queda tras retirar el agua y la grasa presente en la leche. Para ello se realiza un calentamiento de la muestra en el laboratorio hasta alcanzar un peso constante. Este dato se expresa en tanto por ciento sobre el peso total (sin desecar) de la muestra. De esta forma se consigue saber en qué medida viene la leche más o menos concentrada. Es importante que se retire o elimine también toda la grasa ya que esta (por su peso específico) daría resultados muy variables y poco comparativos. 2.5. Contenido de células somáticas Las células somáticas son todas aquellas células que forman el cuerpo de cualquier animal (exceptuando las células reproductoras, que son las encar- gadas de generar óvulos y espermatozoides). La mayor o menor presencia de estas células en la leche es un indicativo de la calidad de la misma. Se realiza un conteo del número de células por mililitro de leche cruda. Si en la leche hay un número elevado de leucocitos (glóbulos blancos) es proba- ble que haya una infección en el animal. Otro caso posible es la alta existencia de células de la piel y glóbulos rojos (estos últimos añaden tonalidades rojas a la leche), síntoma característico de algún tipo de herida o llaga en las ubres o en el pezón. Definición Células somáticas “Soma” proviene del latín y quiere decir “cuerpo”. Las células somáticas presentes en la leche son aquellas que proceden del torrente sanguíneo o de la piel de la ubre o del pezón, tales como los glóbulos blancos, glóbulos rojos, células de la piel, etc. CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar | 45 Para la determinación de las células somáticas en la leche se llevan a cabo métodos electrónicos en los laboratorios de control lechero, utilizándose apa- ratos de recuentos celulares. Según el Real Decreto anteriormente citado, el contenido de células somáticas en un mililitro de leche cruda de vaca debe ser igual o inferior a 400.000 células. 2.6. Colonias de gérmenes a 30 ºC El número de gérmenes presentes en la leche a 30 ºC de temperatura no debe sobrepasar para la leche cruda de vaca valores superiores a los 100.000 gérmenes/ml. Para la leche cruda de otras especies como la de búfala, camella, cabra u oveja no debe sobrepasar 1.500.000 gérmenes/ml si la leche va desti- nada a la elaboración de productos que impliquen un proceso térmico. En caso de que los productos elaborados con esta leche cruda (de otras especies distin- tas a la vaca) no requieran de un proceso térmico de la leche para su elabora- ción, el nivel máximo de gérmenes permitido por ml de leche será de 500.000. Actividades 1. Buscar más información en bibliografía especializada, revistas e Internet sobre los métodos de análisis químico de muestras de leche y productos lácteos. 2. Describir brevemente qué tipo de células somáticas se pueden encontrar en la leche y qué puede provocar la aparición de un número excesivo de cada tipo de células somáticas. Importante Los distintos gérmenes presentes en la leche pueden llegar a desencadenar procesos biológicos que acarreen una disminución de la calidad de la leche y un peligro para el consumidor final de productos lácteos elaborados. 46 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables El método para la determinación de las colonias de gérmenes es el de re- cuento en placa, según el procedimiento descrito en la Norma ISO 4833. Para ello se utiliza un medio de cultivo de microorganismos rico en nutrientes, sin sustancias que inhiban su crecimiento, ni indicadores. El medio más utilizado es el agar-agar. Las colonias de gérmenes que crecen en este medio se cuentan después de la incubación (en presencia de oxígeno a 30 °C durante un tiempo de 72 horas). Los resultados se expresan en UFC/ml de leche. Según el Real Decreto 1728/2007, de 21 de diciembre, por el que se regu- la la normativa básica de control que deben cumplir los operadores del sector lácteo se establece lo siguiente: Mensualmente, la autoridad competente enviará unanotificación a todos los productores que superen cualquiera de los parámetros establecidos en el apartado anterior comunicándoles que disponen de un plazo de tres meses para corregir la situación. Pasados los tres meses, aquellos productores que sigan superando dichos parámetros deberán suspender la entrega de leche cruda o de acuerdo con una autorización específica de la autoridad competente someter dicha entrega a los requisitos de tratamiento y utilización necesarios para la protección de la salud pública. Definición Agar-Agar Es una gelatina vegetal de origen marino idónea para cultivar o hacer crecer un abanico muy amplio de microorganismos. UFC La unidad formadora de colonia (UFC) de un grupo de células vivas que se encuentra en un substrato y en condiciones ambientales adecuadas y produce una colonia en un breve periodo de tiempo. CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar | 47 Se mantendrán dicha suspensión o dichos requisitos hasta que el productor demuestre que la leche cruda vuelve a ser conforme con dichos criterios. Para el pago por calidad del comprador al productor se utilizarán como referencia los resultados analíticos de las muestras previstas en este capítulo. 2.7. Presencia de residuos de antibióticos La presencia de residuos de antibióticos en la leche cruda puede llegar a ser un problema por varios motivos asociados. En primer lugar, estos residuos pueden ser una fuente de contaminación importante en los alimentos, que según la cantidad consumida por una persona, puede provocar desde alergias hasta distintos efectos secundarios. En segundo lugar, estas sustancias anti- bióticas interfieren en la fermentación del proceso de elaboración de leches fermentadas, yogurt, pastas de untar, quesos y otros productos lácteos fermen- tados. Los antibióticos disminuyen el ácido y además afecta al sabor caracte- rístico de la mantequilla. CONTROLES EN EL CENTRO LáCTEO - Inspección visual (color, olor, apariencia...) - Control Ta ( <10 ºC) - Control de las condiciones de limpieza - Determinación acidez o estabilidad al alcohol (acidez <18 ºC Domic. o estable al alcohol) TOMA DE DOS MUESTRAS 1ª Muestra Detección in situ de residuos de antibióticos Laboratorio de análisis: - Punto crioscópico - Grasa - Proteína - Extracto seco magro - Células somáticas - Gérmenes a 30 ºC - Residuos de antibióticos 2ª Muestra Distintos controles realizados a la leche cruda en la industria láctea 48 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables Los limites máximos de residuos de los antibióticos son establecidos en el Reglamento (CE) Nº 470/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 6 de mayo de 2009, por el que se establecen procedimientos comunitarios para la fijación de los Límites Máximos de Residuos (LMR) de las sustancias farmacológicamente activas en los alimentos de origen animal. Existe un límite máximo para cada tipo de medicamento, tanto en la carne como en la leche que se comercializa de cada especie animal. Según el Real Decreto 1728/2007, de 21 de diciembre, por el que se es- tablece la normativa básica de control que deben cumplir los operadores del sector lácteo: En el caso de que la prueba establecida anteriormente resultara conforme, podrá procederse a la descarga de la cisterna o del compartimento con destino al consumo humano. Si la prueba anterior resultara no conforme, la cisterna o el compartimento deberá ser retirado provisionalmente del consumo pudiéndose descargar en un silo vacío. En estas condiciones se podrá actuar de alguna de las siguientes maneras, a decisión del operador (industria láctea), de acuerdo con lo establecido en su sistema de autocontrol: a. No realizar ninguna prueba adicional de detección de residuos de antibióticos. En estas condiciones la leche será un subproducto de categoría 2 regulado por el Reglamento (CE) nº 1774/2002, de 3 de octubre. b. Realizar inmediatamente una segunda prueba (in situ), utilizando un método con un perfil de detección equivalente y una base analítica distinta. En este caso: 1. Si el resultado fuera nuevamente no conforme se actuará según lo establecido en el apartado a). Definición Antibióticos Sustancias químicas que se utilizan para prevenir y curar enfermedades en los animales. En este caso, en animales de producción lechera. CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar | 49 2. Si el resultado fuera conforme la leche podrá descargarse con destino al consumo humano. Cuando la primera prueba realizada resulte no conforme, el técnico de calidad comunicará al responsable del centro lácteo y este a la autoridad competente el resultado, así como el resultado de la segunda prueba, cuando decida realizarla. En cualquier caso, si el centro lácteo realiza una prueba de identificación y cuantificación de residuos de antibióticos, el resultado de dicha prueba se considerará definitivo, siempre y cuando se refiera al mismo espectro de antibióticos que la prueba in situ. Para llevar a cabo la toma de muestras de leches fermentadas, yogures y pastas de untar se han de tener en cuenta los siguientes parámetros: ■ Parámetros sensoriales: el olor, color, sabor, textura, etc. ■ Parámetros fisicoquímicos: pH, materia grasa láctea, extracto seco ma- gro lácteo, contenido en yogurt (o leche fermentada, mantequilla, etc. para productos provenientes de mezclas con leche o con otros produc- tos. Ejemplo: yogurt y zumo de frutas). ■ Parámetros microbiológicos del producto final: nivel de distintos micro- organismos beneficiosos para la flora intestinal, presencia de trazas de contaminantes o existencia de microorganismos patógenos. Actividades 3. Indicar si prefiere que los productos lácteos tengan alto contenido en materia grasa y sabor o por el contrario prefiere que su composición sea alta en proteínas y minerales. Explicar por qué. 4. Señalar en un diagrama de flechas qué posibilidades existen si un productor de leche no ha disminuido el valor umbral mínimo de colonia de gérmenes a 30 ºC después de tres meses tras la notificación de la autoridad competente. 50 | Yogures, leches fermentadas y pastas untables Como ejemplos de los parámetros analizados en un producto lácteo fina- lizado se pueden observar aquellos que define la Norma de Calidad para el Yogurt en el Real Decreto 179/2003, de 14 de febrero. Esta establece que de cada lote se tomarán quince unidades y cada unidad estará formada por un envase original e íntegro. Debido a que la toma de muestras hay que realizarla por triplicado se tomarán cinco unidades del mismo lote, y junto con estas, se tomarán a su vez otras diez para poder tener también la posibilidad de realizar un contranálisis en caso necesario. Cuando no sea posible tomar este número de muestras por falta de cantidad suficiente de un mismo lote, se tomará una única unidad para cada ejemplar de la muestra. Los análisis deben estar ini- ciados antes de la fecha de caducidad que figura en los envases. Definición Trazas Restos muy pequeños de elementos que se encuentran dentro de un conjunto mucho más grande. Aplicación práctica Tras recoger las muestras de una cisterna de leche para la elaboración de yogurt des- natado con distintos sabores a frutas se obtiene un resultado positivo en residuos de antibióticos en la primera muestra, por lo que se decide repetir la prueba por orden del ganadero productor. El resultado del análisis de la segunda muestra da negativo, sin embargo, el operador (central lechera) se reserva el resultado de una tercera prueba del mismo espectro de antibióticos anteriormente analizados para descargar la cister- na o no. ¿Qué acciones de las que se han descrito son incorrectas? Continúa en página siguiente >> CAP. 2 | Controles microbiológicos, físico-químicos y de calidad en yogures, leches fermentadas y pastas de untar
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