LECHE en POLVO Rodrigo Llorens - Tec. Superior Industrias Alimentarias

LECHE en POLVO Elaboración Su obtención es a partir del sometimiento de la leche fluida a distintos tipos de procesos en los cuales se extrae parcialmente el agua que esta contiene. A partir de la aplicación de estos métodos el producto tratado muestras grandes cambios en su estructura y apariencia física, pasando de un líquido diluido como agua a un polvo seco.

LECHE en POLVO Procesos Los procesos más utilizados desde hace varios años hasta la actualidad, son dos, aplicados simultáneamente y conformando un solo proceso con dos etapas: Evaporación Secado por atomización ( spray ).

LECHE en POLVO Evaporación Evaporadores: 1- Precalentamiento 2- Pasteurización 3- Evaporación

LECHE en POLVO 1-Precalentamiento La leche a ser evaporada normalmente tiene una temperatura de 4 a 8 °C. En los precalentadores se la eleva hasta temperatura de ebullición de la primer etapa. Esto implica un ahorro importante de energía de calefacción. Distintos tipos de precalentadores usados: Tubos en espiral Tubos rectos Intercambiadores de calor a placa.

Precalentamiento

Precalentamiento

LECHE en POLVO 2-Pasteurización / Retención La aplicación de este paso previo a la evaporación propiamente dicha, es de exigencia netamente bacteriológica. A mayor temperatura aplicada y mayor tiempo de retención, mayor cantidad de bacterias eliminadas. Observación: se debe tener presente que una temperatura demasiado elevada desmejora la calidad de la leche.

LECHE en POLVO 2 - Pasteurización / Retención A partir de este paso también se puede determinar: Clasificación de la leche en polvo descremada. Conservación de la leche entera.

2-Pasteurización / Retención LECHE en POLVO 2-Pasteurización / Retención Clasificación según INPS o WPNI. Indice de Nitrógeno Proteico de Suero. Wey Protein Nitrogen Index

LECHE en POLVO 2-Pasteurización / Retención Conservación de la leche entera Formación de antioxidantes naturales ( -SH ), a partir de A.A. ( cisteína, cistina, metionina ). Observación: los grupos –SH libres dan gusto a cocido.

LECHE en POLVO 2-Pasteurización / Retención Distintos tipos de pasteurizadores usados: Indirectos Tubos en espiral Tubos rectos Intercambiadores de calor a placa. Directos DSI ( Direct Steam Inyection ). Atomización sobre atmósfera de vapor controlada ( T° / Presión )

Pasteurización / Retención

Pasteurización / Retención

LECHE en POLVO 3-Evaporación Características de un Evaporador. Multietapas Trabajo bajo vacío RTV ( recompresión térmica de vahos ) Película descendente.

LECHE en POLVO 3-Evaporación Multietapas: genera un ahorro de energia tal que por kg de agua evaporada se utiliza 1/4 kg de vapor vivo. ( aplicable a un evaporador de 4 efectos ). Vacío: hace que la T° de ebullición/evaporación del agua disminuya. En estos equipos el rango de T° va desde los 80°C a 45°C

LECHE en POLVO 3-Evaporación RTV (recompresión térmica de vahos ): aprovechamiento del vapor de leche remanente de uno de los efectos, para utilizar menos vapor de caldera para la calefacción del 1° efecto. Con este sistema sumamos ahorro de energía utilizada para evaporar: 1 kg de agua / 1/5 kg vapor vivo. Película descendente: la denominación hace referencia a que el producto es inyectado desde la parte superior del equipo y cae por gravedad formando una fina película sobre toda la superficie del tubo, habiendo mayor contacto con la parte calefaccionada.

Evaporación

Cuerpo de calentamiento ( calandria ) Evaporación Cuerpo de calentamiento ( calandria )

Evaporación

LECHE en POLVO 3-Evaporación La extracción del agua de la leche se hace a través de vapor, este vapor se separa del producto en los separadores de vahos, y es reutilizado para calefaccionar el cuerpo siguiente. Los vahos del último cuerpo son condensados en un condensador, que puede ser de mezcla o de superficie.

Evaporación

Evaporación

LECHE en POLVO 3-Evaporación Los evaporadores son equipos para procesos continuos. Generalmente trabajan entre 20 a 28 hs. Los volúmenes de procesos diarios van desde los 400 a 1000 m3 de leche. En la actualidad están altamente automatizados e informatizados.

LECHE en POLVO 3-Evaporación El producto obtenido es un concentrado de leche, con un contenido de sólidos totales de 48 – 50%. LECHE FLUIDA ( 11,5 – 12% ST ) CONCENTRADO ( 48 – 50 % ) Agua contenida ( 88.5 – 88 % ) EVAPORACION Agua contenida ( 52 – 50% )

LECHE en POLVO Homogenización Consiste en forzar al concentrado a atravesar por finas aberturas ( en algunos casos estriadas ), que producen, por roce y alta presión la división de los glóbulos grasos. Las presiones de homogenización van desde los 50 a 300 kg/cm2

LECHE en POLVO Homogenización Resultado: Obtención de características uniformes, posibilitan la formación de gotitas homogéneas en la atomización para el secado. Esto facilita a una evaporación mas uniforme en la partícula de polvo. Mejora la solubilidad del polvo, al momento de su reconstitución. Reducción de la sensibilidad a los procesos oxidativos de la grasa( enrranciamiento ).

Homogenización

LECHE en POLVO Secado - Spray En esta etapa, todos los equipos utilizados parten del mismo principio: “ Convertir el producto a secar en pequeñas gotas de un tamaño adecuado, para posibilitar el secado de las mismas, por contacto con un masa de aire caliente circulante”.

LECHE en POLVO Secado - Spray Secado – Spray 1- Cámara de secado. 2 - Vibrofluidizador. 3 - Ciclones.

LECHE en POLVO 1-Cámara de secado En esta etapa se obtiene el secado final del producto y su transformación en polvo. El concentrado de leche es atomizado ( toberas o rotativa ), sobre una corriente de aire caliente circulante, que es inyectada tangencialmente para lograr una corriente ciclónica, capaz de arrastrar a las partículas de polvo e impedir que estas queden adheridas a las paredes del recinto.

Secado - Spray

LECHE en POLVO 1-Cámara de secado Atomización centrífuga por disco rotativo, el líquido es acelerado continuamente hasta la ranura de salida por medio de fuerza centrifuga producida por la rotación del disco. El grado de atomización depende de: Velocidad perisférica Propiedades del líquido Cantidad del líquido atomizado

Techo de cámara de secado Secado - Spray Disco rotativo Techo de cámara de secado

LECHE en POLVO 1-Cámara de secado El polvo obtenido en primera instancia contiene 6 – 8% de humedad, para lo cuál se necesita un paso posterior de secado para alcanzar la humedad requerida. Generalmente es de 3 – 4 % .

LECHE en POLVO 1-Cámara de secado Cámara de secado cónica: dispone de un equipo independiente donde se lleva a cabo la operación de secado final. Cámara de secado compacta: son de terminación plana, con un piso de chapa perforada (branquiada), en el cuál se deposita el polvo, y con una corriente de aire caliente inyectado con un sentido de giro otorgado por el diseño de las perforaciones, se seca y extrae de la cámara hacia la etapa siguiente.

Cámara de secado compacta Lecho fluidizado estático

Placa perforada ( branquiada )

LECHE en POLVO 2-Vibrofluidizador Estos equipos son utilizados para el enfriamiento del polvo obtenido luego del secadero. Resultados: Transporte tranquilo del polvo, sin golpes que causen roturas de partículas. Enfriamiento controlado del polvo con todas las ventajas correspondientes en cuanto a estabilidad del mismo durante el almacenaje.

Vibrofluidizador

LECHE en POLVO 2-Vibrofluidizador Estos equipos también son utilizados para la instantaneización del polvo. Previo al ingreso del polvo al equipo se inyecta lecitina de soja, que posteriormente se mezcla a temperatura adecuada para su correcta homogenización.

Instantaneización

LECHE en POLVO Instantaneización Desde el punto de vista de la reconstitución, el polvo debe tener: Mojabilidad: capacidad de la partícula de absorber agua en su superficie. Sumergencia: capacidad para sumergirse después de haber sido mojada. Dispersabilidad: capacidad para distribuirse uniformemente en toda le agua. Solubilidad: para que esta característica quede definida en el producto, deben darse las tres anteriores.

LECHE en POLVO Instantaneización Lecitinación: debido a las propiedades estructurales, de éste fosfolípido, teniendo una fase lipofílica y otra hidrofílica, puede mezclarse con agua y grasa. Como resultado de esta mezcla, el polvo se debe disolver en agua a temperatura ambiente ( aprox. 20°C ) en menos de 60 segundos.

LECHE en POLVO 3-Ciclones Tanto el aire de secado que sale de la cámara, como del aire de transporte, es necesario separar el polvo que arrastran. El polvo recuperado es incorporado nuevamente al sistema.

Recuperadores de polvo - Ciclones

LECHE en POLVO Leche en polvo Productos obtenidos. Leche en Polvo común o regular Leche en Polvo instantánea Leche en Polvo fortificada ( vit. A y D3 ) Leche en Polvo descremada.

LECHE en POLVO Resumen Resultantes del proceso de leche en polvo: Prolongar el tiempo de vida útil de la leche: esto se debe a la disminución de la aw (actividad de agua, disponible para el desarrollo microbiano), formación de antioxidantes naturales ( -SH, dependiendo el tratamiento térmico ). Dependiendo del envasado, material del envasado, control de la atmósfera, etc ( 6 a 12 meses de vencimiento). Ventajas económicas en cuanto al transporte y almacenaje, ya que en la leche fluida tenemos 120g de ST por kg de leche transportada, y en el polvo con una H° ~ de 3% tenemos 970 g de ST por kg de polvo. Debido al tratamiento térmico poco agresivo que este proceso tiene, el producto final conserva casi la totalidad de los atributos organolépticos y nutricionales contenidos en la leche fluida. ( perdida de un % de vitamina A, de fácil adición en el producto final, para que este la contenga en cantidad suficiente ).

Muchas Gracias por su Atención LECHE en POLVO Muchas Gracias por su Atención Ante dudas y/o consultas: rodrigo.llorens@saputo.com.ar