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UNIDAD 2: TECNOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS LACTEOS
TECNOLOGÍA DE LA LECHE DE VACA
De acuerdo con en el volumen de producción y consumo de leche y productos lácteos, la leche de
vaca es la más representativa del sector. Por ello se ha escogido para desarrollar la cadena desde la
granja hasta su consumo que a continuación se esquematiza:
GRANJA
En las granjas se cubren las vacas lecheras con la finalidad de obtener leche cruda que se
almacenará en refrigeración a 4ºC.
Según el Código Alimentario Argentino (Artículo 554): "Con la denominación de leche sin calificativo
alguno, se entiende el producto obtenido por el ordeño total e ininterrumpido, en condiciones de
higiene, de la vaca lechera, en buen estado de salud y alimentación, proveniente de tambos inscriptos
y habilitados por la Autoridad Sanitaria Bromatológica Jurisdiccional y sin aditivos de ninguna especie.
La leche proveniente de otros animales deberá denominarse con el nombre de la especie productora”.
Ciclo de lactación
La vaca se cubre por primera vez, de forma natural o por inseminación artificial, a
los quince o dieciocho meses. El periodo de gestación es de nueve meses. La
secreción de la leche comienza poco antes del parto. Durante los primeros días de
lactación, la vaca produce calostro, que tiene una composición diferente de la leche
normal. El calostro no sirve para el consumo humano y debe reservarse para la cría
porque contiene anticuerpos específicos que son necesarios para prevenir las
infecciones. Por lo tanto, conviene dejar el ternero con su madre la primera semana.
Después de este tiempo, la leche se vuelve gradualmente normal y ya puede ser
recogida. El periodo de lactación dura aproximadamente diez meses, produciendo
unos 5.000 litros por ternero (algunas pueden llegar a los 10.000 litros).
Aproximadamente a los dos meses del parto la vaca puede ser cubierta de nuevo.
Durante la gestación, las necesidades nutritivas aumentan con el crecimiento y
desarrollo del feto y la producción de leche va disminuyendo hasta interrumpirse de
seis a nueve semanas antes del nacimiento del ternero (periodo de descanso). Con
el nacimiento del ternero comienza un nuevo ciclo de lactación.
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Una vaca es productiva hasta el quinto parto. Generalmente después, es
sacrificada.
Ordeño
El ordeño se puede hacer a mano o
con máquinas de ordeño.
Industrialmente el sistema utilizado es
el mecánico.
La vaca es preparada para el ordeño
mediante limpieza y masaje de las
ubres antes de colocar las pezoneras
en las ubres.
El equipo de ordeño consiste en: una
bomba de vacío, un depósito sometido
a vacío que sirve para recoger la
leche, pezoneras conectadas por
mangueras al depósito de vacío y un
pulsador que (alternativamente a un
par de pezones opuestos
diagonalmente y después al otro par)
aplica vacío y presión atmosférica a
las pezoneras de forma consecutiva.
El ordeño se realiza en tres fases:
El ordeño dura entre cinco y ocho minutos. Después se
desinfecta el pezón con una solución de yodo para evitar
infecciones en la ubre, cuando el canal del pezón está abierto.
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Instalaciones
Ordeño
Desinfección de la ubre
Limpieza de las
instalaciones
Refrigeración
La leche ordeñada está a una temperatura de 37ºC y resulta
un excelente caldo de cultivo para todo tipo de bacterias que
se encuentran en la granja (suelos, estiércol, utensilios,
depósitos), por ello, se debe proceder a su rápido
enfriamiento a 4ºC-6ºC, con lo que se inhibirá el desarrollo
de esos microorganismos y se obtendrá un producto de
buena calidad microbiológica.
Esta temperatura debe mantenerse hasta la central lechera
o fábrica de productos lácteos sin romperse la cadena de
frío.
La leche recién ordeñada se recoge en tanques de
diferentes tamaños que llevan incorporado un equipo de
refrigeración y agitación. En granjas donde el volumen de
leche es muy grande la refrigeración se efectúa mediante
intercambiadores de calor, conectados a la tubería de
transporte de la leche.
Gracias a los depósitos refrigerados es posible entregar la leche a las centrales cada dos días,
ahorrándose muchos gastos de transporte en comparación con las dos recogidas diarias sin este
sistema. Incluso si se enfría a 2ºC- 3ºC es posible recogerla una vez cada tres o cuatro días.
Limpieza y desinfección
Cualquier superficie en contacto con la leche es una fuente potencial de infección. Por lo tanto, es
muy importante limpiar y desinfectar cuidadosamente todo el equipo. Las instalaciones de ordeño
mecánico suelen incorporar sistemas de limpieza automática para asegurar un elevado y uniforme
nivel de higiene.
Transporte a la central lechera o fábrica de productos lácteos
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La leche se transporta a la central en cisternas de
acero inoxidable, isotermas o refrigeradas. Están
equipadas con sistemas automatizados de
medición (caudalímetros) y toma de muestras,
bombas de aspiración.
La cisterna se caracteriza por tener las paredes
suavemente redondeadas y estar divididas en
compartimentos. Así la leche se mueve menos
durante el transporte, consiguiendo una mayor
estabilidad.
En las granjas se efectúa una valoración general
de la leche. El sistema de compartimentos permite
separar calidades distintas de leche.
CENTRAL LECHERA
El objetivo de la central lechera es obtener leche de consumo tratada térmicamente y destinada a la
venta. Ésta se presenta de las siguientes formas:
Leche pasteurizada
Leche esterilizada
Leche UHT
Diagrama de flujo de la producción de leche de consumo:
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Homogeneización:* en sistemas UHT directos, la homogeneización se realiza después del tratamiento térmico.
Recepción de la leche
Tras la llegada de la leche a la central, se determina la cantidad recibida (midiendo el volumen o el
peso) y su calidad tanto fisicoquímica como higiénica.
Para medir el volumen recibido se utiliza un caudalímetro. Este aparato registra tanto el caudal de
leche como el aire contenido en la misma. Por eso es preciso eliminar el aire que entra con la leche
colocando un desaireador antes del aparato de medida. Es también necesaria la instalación de un
filtro antes del aparato de medida que elimina las partículas más groseras de la leche para evitar el
deterioro de la instalación.
En el método por pesada la cantidad de leche se obtiene por diferencia de pesada de la cisterna sobre
una báscula puente. Posteriormente se filtra la leche para eliminar las partículas más groseras y se
desairea.
La desaireación es una operación necesaria debido al alto porcentaje de aire que contiene la leche
cruda, y al aumento de éste durante el manejo de la leche en la instalación.
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Seguidamente a los controles de cantidad de la leche recibida se realizarán controles para considerar
su calidad. Éstos serán sensoriales (olor, sabor y aspecto), fisicoquímicos (contenido de proteínas,
grasas, antibióticos, punto de congelación), microbiológicos (contenido total de bacterias, células
somáticas) e higiénicos.
Los análisis se llevan a cabo en el laboratorio de la sección de recepción o en el laboratorio central de
la fábrica.
Los componentes más importantes de la leche, desde el punto de vista nutritivo e industrial para la
fabricación de los diferentes productos, son: la proteína, la grasa y la lactosa. En función de estos tres
parámetros se valorará la leche (precio por calidad).
En la zona de descarga, se realiza la limpieza de las cisternas que han sido utilizadas para el
transporte de la leche.
Almacenado de la leche cruda
Una vez recibida, la leche cruda se mantiene a temperatura de 4ºC hasta el comienzo de los
tratamientos.
El almacenado previo cubre el lapso de tiempo que transcurre entre la recepción y el tratamiento de la
leche cruda. Se consigue así una reserva de leche que garantiza la continuidad en los tratamientos,
evita colapsos cuando se reciben en pocas horas grandes cantidades de leche y se independiza la
recepción de leche en caso de posibles averías en los procesos de tratamiento y transformación.
Los tanques de almacenado están provistos de sistemas de agitación y refrigeración para evitar la
separación de la nata por gravedad y mantener una temperatura regular.
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Clarificación y desnatado
La clarificación tiene por objeto la eliminación de partículas orgánicas e inorgánicas y aglomerados
de proteínas. Sin este tratamiento las partículas formarían un sedimento en la leche homogeneizada
que incluso sería visible en el fondo de las botellas de vidrio transparentes.
El desnatado tiene por objeto la estandarización del contenido graso de la leche por separación de
la nata.
Ambos procesos de separación se realizan mediante la aplicación de fuerzas centrífugas. Las
centrifugadoras de leche están formadas por un cuerpo cónico relleno de un cierto número de aletas
con una inclinación determinada. La leche entra por la parte exterior de las aletas, y al subir entre
ellas las partículas de mayor densidad (impurezas) van yendo hacia la periferia por la fuerza
centrífuga. Las partículas de menor densidad (nata o glóbulos de grasa) ascienden por el eje central
de rotación.
La leche desnatada se mueve hacia el exterior y sale por el conducto inmediatamente inferior
al de la nata.
Ambos procesos pueden realizarse por separado, en clarificadoras y posteriormente en desnatadoras.
Estandarización de la leche
El contenido de grasa en la leche presenta a veces considerables oscilaciones. Muchos de los proce-
sos industriales requieren que, ya en la leche inicial, el contenido de los componentes grasos se
ajuste a valores relativamente constantes.
La estandarización del contenido en grasa implica el ajuste del contenido en grasa de la leche, o de
un producto lácteo, por medio de la adición de nata o leche desnatada de forma apropiada. La
estandarización se realiza para cumplir las normas legales o porque el fabricante decide elaborar un
producto con unas características determinadas.
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Según los niveles de grasa la legislación clasifica la leche como:
Entera:
mínimo 3,2 %
Semidesnatada:
mínimo 1,5 % y
máximo 1,8 %
Desnatada
:
máximo 0,3 %.
En leches Modificadas lipídicamente, la grasa original se sustituye por
aceites vegetales. Con esta manipulación se elimina la grasa
saturada y el colesterol natural de la leche y se introducen en su lugar
grasas vegetales insaturadas, más adecuadas para la prevención y
tratamiento de las hiperlipoproteinemias y la arterosclerosis.
Homogeneización de la leche
La homogeneización evita la separación de la nata y favorece una distribución uniforme de la
materia grasa. Durante esta operación, el diámetro de los glóbulos grasos se reduce de 10 a 1
micras. El efecto de rotura de los glóbulos grasos se consigue haciendo pasar la leche por
pequeñas ranuras a alta presión.
El efecto de la homogeneización sobre la estructura física de la leche presenta muchas ventajas:
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- glóbulos de grasa más pequeños, sin formación de nata en la superficie,
- color más blanco y atractivo,
- reducción de la sensibilidad de los procesos de oxidación de la grasa,
- sabor con más cuerpo,
- mejor estabilidad de los productos lácteos fermentados.
En los sistemas UHT directos, la homogeneización se realiza después del tratamiento térmico debido
a la desestabilización que este pudiese causar sobre la leche ya homogeneizada.
Tratamiento térmico: pasterización
Tras la homogeneización se somete la leche a un tratamiento térmico con la finalidad de, en
primer término, destruir todos los agentes microbianos patógenos causantes de enfermedades
que afectan al ser humano, y en segundo, disminuir el número de aquellos microorganismos que
pueden afectar la calidad de la leche y sus subproductos. El tratamiento se acostumbra a
hacer al final del procesado para evitar posibles contaminaciones en procesos posteriores.
Según la intensidad (temperatura y tiempo) del tratamiento, las leches se clasifican en:
Leche pasterizada (denominada leche fresca)
Leche esterilizada
Leche UHT (Ultra High Temperature)
La pasterización es un tratamiento común en el procesado de los tres tipos de leche.
Se entiende por pasterización el calentamiento uniforme a una temperatura comprendida entre
72ºC y 78ºC durante no menos de quince segundos, que asegura la destrucción de los micro-
organismos patógenos y la casi totalidad de la flora microbiana, sin modificación sensible de la
naturaleza fisicoquímica, características y cualidades nutritivas de la leche.
Este tratamiento se realiza en los pasteurizadores, también llamados intercambiadores de calor,
normalmente por placas.
Los intercambiadores de calor de placas consisten en placas de acero inoxidable rectangulares de
superficie rugosa. Están en posición vertical juntas unas con otras, dejando entre ellas un espacio. A
través de los espacios circula en forma alterna la leche y el agua caliente o fría. El flujo de leche es
continuo.
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Leche pasterizada
Refrigeración
La leche se refrigera inmediatamente tras la pasterización a 4 ºC para prolongar su tiempo de
conservación.
Envasado
La finalidad del envase es la de contener, proteger y conservar
los alimentos, además de servir para informar al consumidor.
También facilita la venta del producto y su empleo.
El envase debe estar limpio e higienizado. En leches
pasterizadas los envases son de plástico (polietileno) y cartón
principalmente; también pueden ser de vidrio pero cada vez se
utilizan menos.
La leche pasterizada se comercializa bajo la denominación de
leche fresca. Debe conservarse a una temperatura inferior a 6
ºC y ser vendida al consumidor dentro de las 72 horas
siguientes al día del envasado.
Leche esterilizada
Envasado
Tras la pasterización, la leche se envasa en botellas de plástico (que suelen ser de un litro)
herméticamente cerradas, para evitar posibles contaminaciones por la entrada de líquidos, aire y
microorganismos.
La finalidad del envase es la de contener, proteger y conservar los alimentos, además de servir para
informar al consumidor. También facilita la venta del producto y su empleo.
El envase ha de proteger la leche de la luz (tanto natural como artificial), ya que ésta tiene un efecto
perjudicial sobre muchos nutrientes y un efecto negativo sobre el sabor de la leche.
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Tratamiento de esterilización
Se entiende por esterilización el calentamiento al que se somete la
leche una vez envasada en recipientes, herméticamente cerrados, a
una temperatura de entre 110 ºC y 120 ºC durante unos veinte
minutos con el objetivo de asegurar la destrucción de todos los
microorganismos y esporas presentes.
Este tratamiento térmico se realiza en continuo en torres de
esterilización:
Las botellas de leche, cerradas debidamente, entran en la torre
pasando por diversas zonas, de modo que su temperatura vaya
subiendo paulatinamente hasta llegar a la zona central calentada por
vapor a 120ºC, donde la leche alcanza los 110ºC-118ºC, y se
mantiene a esta temperatura unos veinte minutos.
Refrigeración
Después las botellas pasan a diversas zonas de refrigeración
(en la misma torre de esterilización), incluyendo un baño final de
agua a 20ºC.
La leche esterilizada, como consecuencia del intenso tratamiento
térmico, sufre la aparición de considerables alteraciones fisicoquímicas
alteraciones más importantes son el pardeamiento y caramelización
de la lactosa y la disminución del contenido vitamínico.
La esterilización comercial permite conservar la leche durante más de
dos meses a temperatura ambiente.
Torre de esterilización
Leche UHT
Tratamiento UHT (Ultra High Temperature)
Posterior a la pasterización, la leche se somete a un tratamiento UHT. El tratamiento UHT es aquel
que somete a calentamiento de 135ºC -150ºC durante un periodo de dos a ocho segundos, que
asegura la destrucción de todos los microorganismos y la inactividad de sus formas de resistencia
(esporas).
Existen dos tipos principales de sistemas de tratamiento UHT:
Sistemas directos: la leche entra en contacto directo con el medio de calentamiento (vapor). Este
sistema podría provocar la interacción entre proteínas y/o ácidos grasos que causarían problemas
de estabilidad en la leche (flóculos). Es por este motivo que la homogeneización se realiza tras el
tratamiento.
Se dividen en sistema de inyección de vapor y en sistema de infusión de vapor:
Inyección de vapor: se introduce el vapor al producto en la cámara de inyección.
Infusión de vapor: se introduce el producto a una cámara de vapor saturado a la temperatura de
esterilización del producto.
Inyección de vapor
Infusión de vapor
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Sistemas indirectos: el calor es transferido desde el medio de calentamiento hasta el producto a
través de una superficie de intercambio. El producto no entra nunca en contacto con el fluido de
calefacción.
Los sistemas indirectos pueden utilizar intercambiadores indirectos de placa, intercambiadores de
calor tubular o intercambiadores de calor de superficie rascada.
Intercambiador de placas Intercambiador tubular
Intercambiador de superficie rascada
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Homogeneización
En el caso del sistema directo, ésta se realiza antes del tratamiento térmico UHT.
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Refrigeración
La leche se enfría inmediatamente a la temperatura de envasado (20ºC - 25ºC) en intercambiadores
de calor.
Envasado aséptico
La finalidad del envase es la de contener, proteger y conservar los alimentos, además de servir para
informar al consumidor. También facilita la venta del producto y su empleo.
El envasado aséptico es una técnica de llenado de productos estériles (leche tras el tratamiento UHT)
en envases estériles en condiciones asépticas.
Uno de los formatos más utilizados para el envasado de la leche UHT es el paralelepípedo de cartón
tetrabrik. El material de envasado es laminado (Tetra Pak, 1994) y está formado por las siguientes
capas:
La capa de papel proporciona rigidez al envase, mientras que la de aluminio sirve como barrera eficaz
contra el oxígeno y la luz. Las capas de polietileno evitan que el líquido salga y permiten que se pueda
efectuar un buen cierre del envase. En la capa de papel se imprime el nombre de la firma, con datos
sobre el producto, dibujos, etcétera, haciendo las veces de una gran etiqueta (todas las caras
prácticamente), que queda protegida por una capa de polietileno.
La leche UHT sufre menos que la esterilizada durante el calentamiento, ya que aunque se alcanza
una temperatura más alta, ésta es mantenida sólo unos pocos segundos. Por ello, la leche UHT tiene
un color uniforme muy ligeramente amarillento, con olor y sabor característicos de la leche, muy poco
marcados por el calentamiento.
La pérdida de elementos nutritivos por el calentamiento no es tan fuerte como en leches esterilizadas.
La leche UHT no necesita refrigeración para su conservación. Se conserva durante meses.
FÁBRICA DE PRODUCTOS LÁCTEOS
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El objetivo de la fábrica de productos lácteos es obtener a partir de la leche productos de alta calidad y
de mejor aceptación entre los consumidores.
Los productos lácteos más importantes son:
Leches concentradas y en polvo
La leche concentrada es el producto obtenido por evaporación de la leche (entera o desnatada) hasta
la mitad o un tercio de su volumen.
Bajo esta denominación se incluyen dos productos diferentes, la leche evaporada y la leche
condensada:
Leche evaporada: es el producto que se obtiene concentrando la leche por evaporación sin la
adición de edulcorantes. Después se esteriliza en recipientes herméticos.
Leche condensada: es el producto que se obtiene por eliminación parcial del agua de
constitución de la leche (entera, semidesnatada o desnatada), sometida a un tratamiento térmico
de pasterización y conservada mediante la adición de sacarosa.
Leche en Polvo
La leche en polvo es aquella en la que se elimina la mayor parte de su agua de constitución, dejando
un máximo del 5%, correspondiendo el restante 95% a las proteínas, lactosa, grasa, sales minerales,
etc.
Se distinguen dos tipos de leche en polvo desde el punto de vista comercial:
-Leche en polvo entera, con un mínimo del 26% de materia grasa en peso.
-Leche en polvo desnatada, con un máximo del 1,5% de grasa en peso.
La primera se conserva por un período máximo de seis meses, ya que al ser tan alto el contenido en
grasa, ésta se va deteriorando durante el almacenamiento, llegando a notarse el sabor rancio en la
leche reconstituida. La leche en polvo desnatada se puede conservar bien por un período de hasta
tres años.
Las características de la leche en polvo son las siguientes:
✓ -Color uniforme, blanco o cremoso claro, carente de color amarillento o pardo, característicos
de un producto recalentado.
✓ -Olor y sabor fresco y puro, antes y después de su reconstitución.
✓ -Humedad, máximo 5% en peso.
✓ -Materia grasa, como mínimo 26% en peso para la leche entera y 1,5% como máximo para la
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desnatada.
✓ -Acidez expresada en ácido láctico, 1,45% en peso como máximo para la leche entera y 1,85%
como máximo para la leche desnatada.
✓ -Acidez de la grasa, expresada en ácido oleico, máximo del 2% en peso de la grasa.
✓ -Ausencia de impurezas macroscópicas.
✓ -Índice de solubilidad: para la leche entera, un mililitro como máximo; para la leche desnatada,
1,25 ml. como máximo.
✓ -Las leches en polvo parcialmente desnatadas, cuyos contenidos grasos estén comprendidos
entre el 1,5 y 26%, responderán a las características precedentes, con la excepción de la
acidez, expresada en ácido láctico, cuyo máximo valor en porcentaje vendrá dado por la
siguiente fórmula: (Máximo %= 1,874 - 0.0163 X % graso de la leche en polvo).
✓ -Menos de 100.000 colonias de gérmenes por gramo de leche en polvo.
✓ -Ausencia de coliformes en 0,1 g de leche en polvo.
✓ -Prueba de la fosfatasa negativa.
Proceso de elaboración industrial de leche en polvo
La leche en polvo se obtiene después de dos etapas de eliminación de agua. La primera se hace en
un evaporador de varios efectos, al igual que la leche evaporada. La segunda se realiza mediante la
torre de atomización (Figura 1).
La bomba de alta presión (1) envía la leche concentrada hacia la cámara (4), donde se mezcla
perfectamente con el aire caliente, que es enviado por un ventilador (3) y que pasa por un calentador
hasta alcanzar la temperatura de 150-250º C. A estas altas temperaturas disminuye la humedad
relativa del aire, aumentando así su capacidad de absorber agua.
El atomizador (2) divide finamente la leche en pequeñísimas gotas, que se encuentran en la corriente
de aire caliente dentro de la cámara de secado (5). El agua libre se evapora instantáneamente.
El agua contenida en el interior pasa por difusión hacia la superficie de la gotita, desde donde es
evaporada por el aire caliente. Las partículas de leche nunca se llegan calentar excesivamente, ya
Figura 1- Torre de atomización para la
producción de leche en polvo: 1. Bomba de
alta presión. 2. Atomizador. 3. Suministro de
aire caliente. 4. Cámara de mezcla. 5. Cámara
de secado. 6. Descarga del producto. 7. Ciclón.

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