Leche. Procesos antes de la pasteurización

Procesos antes de la  pasteurización:

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- Filtración o Clarificación con filtros o centrífugas:  Eliminación de partículas sólidas :    (suciedad, leucocitos,  células del tejido mamario).

- Termización / enfriamiento

- Almacenamiento en frío

Tratamientos generales a la leche: 

( tiene como objeto modificar su composición)

• Pasteurización (destruir microorganismos patógenos y enzimas)
• Clarificación de la leche ( eliminar partículas extrañas)
• Separación centrífuga (separar la nata del resto de los componentes de la leche)
• Normalización (ajustar el contenido de grasa)
• Bactofugación (eliminar microorganismos presentes en la leche)
• Homogenización (reducir tamaño de glóbulos grasos, dispersarlos, no ascenso)
• Desaireación (eliminar gases y sustancias volátiles, que provocan malos olores)

Distintos grados de tratamiento térmicos:

• terminación,  pasteurización y esterilización

• Termización: reduce la actividad microbiana 63-65ºC/15 seg. Prepasteurización de la leche.  Es más suave, no debe inactivar la fosfatasa.
• Al inicio la pasteurización se realizó con proceso discontinuo 63ºC/30 min.
• Luego la pasteurización se realiza en un proceso continuo HTST
• Se esteriliza en proceso continuo UHT

Leche pasteurizada

• Es la leche natural, entera, desnatada o semidesnatada, sometida a un proceso tecnológico adecuado para asegurar la destrucción de los microorganismos patógenos no esporulados y que reduzca significativamente el contenido microbiano total, sin modificación sensible de su naturaleza físico-química y características nutritivas y sensoriales.

• Principal propósito de la pasteurización: destruir m.o. patógenos
• Segundo propósito: destruir sistema enzimático (tóxicos).
• Consecuencias: degradación de componentes, baja el pH.

Factores limitantes:

• Defectos en su sabor (sabor a cocido o quemado)
• Valor nutritivo (por pérdidas de vitaminas)
• Apariencia (pardeamiento)
• Ejemplo:  Las proteínas son desnaturalizadas a temperaturas elevadas e intensiva

(no son apropiada para el queso).   Se debe optimizar la temperatura y el tiempo para obtener un efecto adecuado en lo microbiológico y la calidad organoléptica.

• El tratamiento térmico se ha ajustado en base a:

• la destrucción de Mycobacterium tuberculosis: una de las bacterias patógenas no esporuladas mas termorresistentes
• La termoestabilidad de la fosfatasa alcalina (se desactiva a 71.7ºC durante 15 segundos)

• Modalidades de pasteurización:

• Pasteurización HTST (high temperature short time) 72-78 ºC/15 s

• La combinación de tiempo temperatura, aplicada en cada caso, varía:

1. según la calidad de la materia prima (leche cruda)
2. el tipo de producto tratado,
3. las propiedades del mismo.

• Pasteurización HTST de la leche:  72-75ºC/15 seg.  (72-78ºC/15 seg).

Fosfatasa inactivada; prueba negativa de su actividad detectable.

• Pasteurización HTST de la nata (y productos acidificados): 80ºC/3-5 seg.. Peroxidasa inactivada; prueba negativa.

• Pasteurización LTH (low temperature holding) 62-65 ºC/30 min

• La leche pasteurizada debe registrar en sus análisis:

Fosfatasa alcalina negativa

Lactoperoxidasa positiva

Leche esterilizada y UHT

• La leche esterilizada y UHT es leche natural, entera, desnatada o semidesnatada, sometida a un proceso tecnológico para asegurar la destrucción de los microorganismos presentes, ya sean esporulados o no.

• El objetivo es destrucción de todos los m.o. y lograr un producto microbiológicamente estable para poder almacenarlo a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo prolongado, sin refrigeración.

Ventajas:

• Elimina la cadena de frío en el almacenaje y transporte.
• Almacenaje por largos periodos de tiempo.
• Logros de mercados más lejanos
• Simplifica las entregas
• Utiliza menos vehículos de distribución y es más barato.
• Elimina retorno de productos no vendidos.

• Tratamiento UHT:  135-140ºC/pocos segundos).
• U.H.T. (Ultra high temperature) temperaturas ultraelevadas.
• Es un proceso continuo, que se desarrolla en un sistema cerrado, evitando así que el producto se contamine por m.o. del ambiente.  El producto pasa a través de etapas de calentamiento y enfriamiento en rápida sucesión. Una parte integral del proceso es el envasado aséptico, que elimina los riesgos de infección del producto.

Métodos de esterilización:

1. Esterilización de la leche en sus envases

• El tratamiento térmico se aplica después del envasado en recipientes herméticos (leche  y m.o. se esterilizan juntos).  115-120 ºC /15-30 min.

• Dos tipos de esterilizadores para botellas y latas

1. Autoclaves por cargas

• Se precalienta la leche a 80°C
• Se llena en botellas o latas limpias y calientes
• Se tapan
• Se colocan en cámaras de vapor
• Se esterilizan a 110°C-120°C / 15-40 min.
• Se enfrían.
• Ventaja: Elimina el envasado aséptico
• Inconveniente: Debe usarse envases resistentes al calor

1. Torres hidrostáticas (continuas)

• Contenedores de leche transportan hacia zonas de calentamiento y enfriamiento.
• Estas zonas tienen temperatura y tiempos determinados.

• 1ª etapa

• Precalentamiento
• Esterilización 137°- 140°C/2-8 seg
• Enfría a 30°-70°C

• 2ª etapa

• Envasado en botellas
• Esterilización no tan fuerte 115°-120°C/15-20 min.

Inconvenientes:

• Demora más tiempo
• Requiere más manos de obra
• Gasta más energía
• Requiere más espacio
• Sabor a cocido o a caramelo del producto
• Pardeamiento
• Sedimientación

1. Tratamiento UHT

• Métodos alternativos del tratamiento UHT:

• Esterilización directa (inyección o infusión de vapor) Calentamiento directo por medio de inyecciones de vapor y enfriamiento por expansión directa a vacío. Precalentamiento 80°C; 140-150 ºC / 2-4 segundos

• Esterilización indirecta (intercambiador a calor) Calentamiento y enfriamiento indirecto en intercambiadores de calor y otros.

• Se realiza en un sistema cerrado
• Precalentamiento
• Esterilización 140°C-150°C/ 2-4 seg.
• Homogenización
• Enfriamiento
• Llenado aséptico

• Ventajas con respecto a la de torres hidrostática:

• Ahorra tiempo
• Menos mano de obra
• Menos energía
• Menos espacio.

Características tecnológicas:

• Rápido
• Afecta menos el sabor de la leche
• Grado de destrucción de esporas y bacterias es 2000 veces mayor que el grado en los cambios químicos cuando se opera con UHT
• Por eso el producto sabe mejor y tiene un valor nutritivo más alto que la esterilización en torres hidrostática.

• En la leche UTH el tratamiento térmico se realiza antes del envasado, seguido de un envasado aséptico.

• La leche UHT presenta, inmediatamente después de su procesado, un fuerte sabor azufrado que va disminuyendo en el almacenamiento posterior, producto de la:

- desnaturalización de la β-lactoglobulina

- formación de grupos -SH

Calidad de la materia prima

• La leche debe ser buena calidad
• Las proteínas de la leche deben ser térmicamente estables

• Se detectan con la prueba de alcohol etílico

• Se desnaturaliza si flocula
• Se acepta si la leche es estable a con alcohol al 75%
• Se evitan problemas durante la producción y almacenamiento

• Para el tratamiento UHT se rechaza con la prueba de alcohol las leches que son:

• Ácidas
• Con equilibrio salino inaceptables
• Contiene un alto % de proteínas séricas (lactoalbúmina) típica de le leche calostral.

• La leche de mala calidad ofrece:

• Efectos negativos sobre las condiciones de producción

• Si es pobre en la estabilidad térmica:

• Problema en el tratamiento (incrustaciones sobre la superficie de calor, periodo de funcionamientos cortos y dificultades en la limpieza).

• Efectos sobre la calidad del producto acabado y conservación:

• Baja estabilidad térmica (sedimentos que aumentan con la temperatura.
• Acidificación de la leche (enzimas resistentes, producen rancidez, amargor y geles)

• La calidad bacteriológica de le leche para UHT debe ser alta:

• para conteo bacteriano (RB)
• para conteo bacteriano termoresistente.

• Efectos del tratamiento térmico sobre el producto:

• Esterilización absoluta no existe.  Sobreviven M.O.
• Existe eñ término “comercialmente estéril” y se define como el producto libre de microorganismos.
• Color y sabor
• A temperaturas altas/tiempo prolongados

• Ocurren Rx químicas (Pardeamiento por las RX de Millar)
• Sabor a cocido o a caramelo
• Formación de sedimentos
• Destrucción de aminoácidos y vitaminas

• A temperaturas altas / tiempo corto se eliminan estos defectos
• Es importante la selección de una combinación tiempo/temperatura que destruya en forma satisfactoria esporas y que el daño producido por el calor a la leche sea mínimo.

• Efectos del tratamiento UHT sobre componentes de la leche, aspectos nutricionales:

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