Cuarto informe de yogurt procesos ii
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL INFORME N° 4 ELABORACION DE YOGURT CURSO: PROCESOS AGROINDUSTRIALES II DOCENTE: Ing. Gina G. Toro Rodríguez. PRESENTADO POR: - OBREGON YUPANQUI Mirian Estefani. (1007220112) - GOMEZ CRISOLES Soledad. (1004720101) CICLO: VIII FECHA DE ENTREGA: 16/06/15 Andahuaylas, 2015
- 2. I. INTRODUCCIÓN. La industria alimentaria juega un papel importante en la transformación de materias primas, tanto de origen vegetal como animal, para la obtención de mejores productos nutritivos útiles para la humanidad. El procesamiento tiene como objetivo conservar las materias primas para diversificar la presentación del producto. El yogurt es un alimento suave, viscoso y de sabor que se obtiene de la fermentación de la leche por acción de una bacteria (Lactobacillus bulgaris); durante esta fermentación, diminutos microorganismos actúan sobre la lactosa (el azúcar de la leche) produciendo un ácido muy suave. Este acido es un preservativo natural y da al yogurt el sabor tan particular. Las cualidades del yogurt son numerosas, entre las cuales está el reponer la flora intestinal, reducir los niveles de colesterol, bajar las reacciones alérgicas a las proteínas; y una de las principales cualidades es que ayuda a la digestión, esto es debido a que por el proceso de fermentación las proteínas son convertidas en sustancias que son más fácilmente digeridas por el organismo, de manera que cuando lo estamos consumiendo en realidad ingerimos un producto predigerido.
- 3. II. OBJETIVOS. Conoció el proceso de elaboración de yogurt y las etapas que se realizan industrialmente, siguiendo los controles de calidad estándares. III. REVISIÓN DE LITERATURA. 3.1. Fermentación. La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentación. Fue descubierta por Louis Pasteur, que la describió como la vie sans I´air (la vida sin el aire). La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. También algunos metazoos y protistas son capaces de realizarla. Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles; o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y el contacto referido. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) 3.1.1. Tipos de fermentación. Fermentación acética. Fermentación alcohólica. Fermentación butírica. Fermentación de la glicerina. Fermentación láctica. 3.1.2. Fermentación láctica. La fermentación láctica es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) Las leches fermentadas se consumen desde la antigüedad, especialmente en algunos países orientales (Asia, Europa central). El yogurt se extendió en los
- 4. países occidentales desde principios del siglo XX a raíz de los trabajos realizados por metchnikov (1900), investigador que llego a las siguientes conclusiones (Michel Mahaut, 2004). Todas las leches fermentadas tiene una característica en común: se obtienen por el desarrollo de una flora microbiana, que así vez está compuesta por prebióticos que pueden generar prebióticos de origen metabólico o de origen láctico por degradación de los componentes de la leche (Michel Mahaut, 2004). Las leches fermentadas son productos acidificados por medio de un proceso de fermentación. Como consecuencias de la acidificación por las bacterias lácticas, las proteínas de la leche se coagulan y se precipitan. Luego, estas proteínas pueden disociarse separando los aminoácidos. Por esta razón, las leches fermentadas se digieren mejor que las no fermentativas. Los productos fermentados más conocidos son el yogurt y el suero de mantequilla cultivado (Marco R. Meyer, 2010). Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y en los tejidos animales; en efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxigeno que permite el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la fatiga muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias de manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica; por el contrario, el parénquima muere rápidamente ya que no fermenta, y su única fuente de energía es la respiración. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de la leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de PH debido a la presencia del
- 5. ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención de yogurt. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) 3.2. Leche. Es un alimento básico que tiene la función primordial de satisfacer los requerimientos nutricionales. Y lo que consigue gracias a su mezcla en equilibrio de proteínas, grasa, carbohidratos, sales y otros componentes menores dispersos en agua. Este insumo es la base del desarrollo del yogurt y como tal, de sus buenas condiciones y características dependerá el desarrollo de un producto adecuado. La leche es un líquido de composición compleja, se puede aceptar que está formada aproximadamente por un 87.5% de solidos o materia seca total. El agua es el soporte de los componentes solidos de la leche y se encuentra presenta en dos estados: como agua libre que es la mayor parte (intersticial) y como agua absorbida en la superficie de los componentes. En lo que se refiere a los sólidos o materia seca la composición porcentual más comúnmente hallada es la siguiente. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) Materia grasa (lípidos): 3.5 a 4.0 % Lactosa: 4.7 % (aprox.) Sustancias nitrogenadas: 3.5% (proteínas entre ellos) Minerales: 0.8% La leche es el insumo más importante en la elaboración de derivados lácteos. La influencia que tiene la calidad de la leche como materia prima para la elaboración de estos derivados es tal, que aun disponiendo de la tecnología más moderna no puede ser mejorada, sino únicamente corregida. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010)
- 6. 3.3. Yogurt. El yogurt en el mercado se encuentra muy diversificado en sus presentaciones, tanto como en textura como en el sabor y color; estas condiciones han sido otorgadas a los productos para una mejor aceptabilidad por los comensales, en la industria estas características van referidas a condiciones de procesamiento. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) La legislación francesa señala que:”la denominación de yogurt o yogurth está reservada a la leche fermentada obtenida, según los métodos tradicionales, únicamente por el desarrollo de las bacterias lácticas lactobacillus bulgaricus y streptococcus thermophilu, que deben sembrarse simultáneamente y encontrarse viables en el producto, en una cantidad como mínimo 10 7 bacterias g -1. La cantidad de acido láctico no debe ser inferior a 0.7*100 g -1 en el momento de la venta al consumidor” (Michel Mahaut, 2004). El yogurt es un alimento suave, viscoso y de sabor que se obtiene de la fermentación de la leche por acción de una bacteria (Lactobacillus bulgaris); durante esta fermentación, diminutos microorganismos actúan sobre la lactosa (el azúcar de la leche) produciendo un ácido muy suave. Este acido es un preservativo natural y da al yogurt el sabor tan particular. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) 3.3.1. Clasificación del yogurt. El yogurt puede ser clasificado según el método de elaboración, por el sabor o por el contenido de grasa. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) 3.3.1.1. Por el método de elaboración. A. Yogurt Batido Es el yogurt en el que la inoculación del cultivo se realiza en tanques de incubación, produciéndose en ellos la coagulación. Luego se bate y se envasa, pudiéndose presentar en estado líquido o semisólido.
- 7. Este tipo de yogurt presenta un 14% de solidos totales. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) B. Yogurt Coagulado o Aflanado Es el producto en el que la leche pasteurizada se envasa inmediatamente después de la inoculación del cultivo lácteo, produciendo la coagulación en el envase. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) C. Yogurt Bebible Es el producto en el que la leche pasteurizada presenta un contenido de solidos totales entre el 8 a 9%, por tanto la coagulación se da en le leche resultando un producto fluido. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) 3.3.1.2. Por el contenido de grasa. a. Yogurt Entero. Es aquel en el que el contenido en grasa es igual a más de 3% en la leche destinada para elaborar el yogurt. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) b. Yogurt Parcialmente Descremado. El contenido de la grasa en la leche se encuentra entre 1 Y 2.9%(DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) c. Yogurt Descremado. La materia grasa de la leche es menos de 1%.(DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010)
- 8. 3.3.1.3. Por el sabor. a) Yogurt Natural. Es aquel sin adición alguna de saborizantes, azúcar y colorantes, permitiéndose solo la adición de estabilizantes y conservadores. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) b) Yogurt Frutado. Es aquel al que se le ha agregado fruta procesada en trozos y aditivos permitidos por la autoridad sanitaria. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) c) Yogurt Saborizado. Es aquel que tiene saborizantes naturales y/o artificiales y otros aditivos permitidos por la autoridad sanitaria. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) d) Yogurt azucarado. Es el yogurt natural al que se le ha añadido edulcorantes como sorbitol, xilitol, sacarina, ciclamatos y sus sales. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) e) Yogurt aromatizado. En el que la fruta se sustituye por aromatizantes sintético y colorante. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) f) Yogurt pasteurizado Es el yogurt tratado térmicamente después de la incubación, lo cual destruye las bacterias del cultivo y reduce el nivel de compuestos volátiles responsables del aroma del producto. El objetivo de este proceso es prolongar la conservación. De acuerdo al código alimentario Argentino, no puede ser considerado yogurt, puesto que
- 9. no tiene una flora láctica viable (capaz de desarrollar). En general, cualquier yogurt que reciba un tratamiento que elimine la flora acido láctica, deja de ser tal. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010) g) Yogurt concentrado / condensado. Se elabora eliminando parciamente el agua del yogurt, hasta un nivel aproximado de 24% de solidos totales, obteniéndose un producto con propiedades reológicas (cuerpo, textura) y características muy diferentes de las de un yogurt normal. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010). h) Yogurt congelado. Es un producto cuyo estado físico es semejante a un helado, peor la forma de elaboración y composición pero hasta antes del congelamiento es similar al yogurt. Para mantener la estructura de las burbujas de aire dentro del producto durante el congelamiento, se deben usar cantidades altas de azúcar. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010). i) Yogurt en polvo. Se puede obtener por secado por atomización o secado a baja temperatura (bajo vacío). El proceso de secado provoca perdida de los componentes aromáticos y la destrucción del cultivo (no puede ser considerado yogurt. (DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, 2010). 3.4. Flujo grama para la elaboración de yogurt. El yogurt se elabora a partir de leche entera que descremada y a este producto también se conoce como leche cuajada. La elaboración de yogurt consiste que en las siguientes operaciones (Marco R. Meyer, 2010)
- 10. Yogurt Fuente (Marco R. Meyer, 2010). 3.5. Valor nutricional e importancia del consumo del yogurt. El yogurt tiene proteínas, fósforos, vitaminas y grasa muy digerible. La acidificación transforma todos estos componentes en el sentido de facilitar la digestión. Muchos nutrologos opinan, que el yogurt es más digestible que la leche dulce, pero eso no está probado. Lo que si es cierto, es que muchas personas que no toleran la leche pueden tomar yogurt sin problemas de ningún tipo (por ejemplo en caso de gastritis). El yogurt tienen la propiedad de regular nuestras funciones digestivas; sus bacterias limpian el intestino evitando el estreñimiento. También es un alimento que estimula el metabolismo, tranquiliza los nervios y combate el insomnio, la hipertensión y las alergias. (K.F.SCHMIDT, 1988) Estandarización de la leche Pasteurización Homogenización Conservación Siembra Envasado Incubación Refrigeración
- 11. IV. MATERIALES, PROCEDIMIENTO Y MÉTODOS. 4.1. Materiales, equipos e insumos 4.1.1. Materiales Ollas Tela de seda Jarras graduadas Envases Cucharon de madera Baso precipitado Bagueta Pipetas Tubos de ensayo Bureta Matraz Probeta 4.1.2. Equipos Cocina Balanza Lactodensímetro Termómetro Potenciómetro Incubadora Refrigeradora 4.1.3. Insumos, reactivos a. Insumos Leche en polvo Azúcar Cultivo de yogur b. Reactivos Alcohol
- 12. Fenolftaleína Solución de Hidróxido de Sodio (NaOH) a 0.1 N. c. Materia prima Leche fresca: 4.2. Metodología. 4.2.1. descripción del flujo de operaciones: A) Recepción: La leche se recepción en envases limpios y desinfectados con agua potable a la que se ha añadido el desinfectante indicado y cantidades requeridas. B) Colado: La leche se cuela o filtra utilizando, con el fin de eliminar partículas extrañas procedentes del ordeño. C) Desnatado: Puede realizarse por batido manual bajando la temperatura de la leche entre 2 a 5°C, o utilizando desnatadora mecánica. D) Estandarizado: Esta operación consiste en conferir a la leche la densidad apropiada al proceso de elaboración del yogurt. El estandarizado se consigue añadiendo a la leche fresca, la leche entera en polvo en la proporción indicada conociendo su densidad y tenor graso cada litro de leche. En esta operación también se agrega azúcar en la proporción de 90 gramos por litro y pulpa de fruta en la proporción de 50gr por litro aproximadamente. E) Tratamiento térmico: Utilizando una olla de acero inoxidable o aluminio, la leche se caliente hasta una temperatura de 85°C durante 10 minutos. Es recomendable que la leche se mantenga a esta temperatura en forma constante, porque temperaturas mayores desnaturalizan las proteínas y baja la calidad del producto terminado y temperaturas menores no eliminan la carga bacteriana, y el producto se deteriora por contaminación. Finalidad eliminar gérmenes patógenos y reducir carga microbiana presente en la
- 13. leche, además la pasteurización con los parámetros indicados como favorecen una buena coagulación y reduce la separación del suero. F) Regulación de la temperatura: La leche se enfría a temperatura ambiente hasta 43°C que es la temperatura en que se produce los metabolitos características del yogurt. G) Inoculación: Consiste en incorporar a la leche el cultivo activado de yogurt en la proporción de 20 gramos por litro de leche o la que indique el proveedor del cultivo. En caso del yogurt aflanado en esta operación se añade además la pulpa de fruta n la proporción de 50 gramos por litro de leche, puede agregarse también y en forma opcional saborizantes y colorantes permitidos para acentuar el color y sabor de la pulpa de fruta añadida. Luego se bate suavemente hasta obtener una mezcla homogénea. H) Incubación: En esta etapa, se produce la fermentación láctica producida de los microorganismos del yogurt, la incubación se debe realizar a la temperatura de 43°C. El procedimiento depende del yogurt que se quiere elaborar. En el caso del yogurt aflanado después de la inoculación se procede al envasado y después los envases son sometidos a incubación. En el caso del yogurt batido o líquido la incubación se realiza directamente en el tanque donde se está elaborando el yogurt. La incubación se realiza hasta que la leche alcance un pH menor o igual a 4.6. Es muy importante mantener la temperatura constante de 43°C, durante todo el periodo que dura el proceso de fermentación. I) Enfriamiento: Finalizado el proceso debe enfriarse para evitar que la acidez sigua incrementándose. J) Batido: Una vez alcanza el yogurt una temperatura adecuada de menor a 20°C puede iniciarse el proceso de batido. Consiste en un proceso mecánico
- 14. hasta lograr una consistencia homogénea, en caso de ser natural en seguida se envase y se almacena, caso contrario se le adiciona aromatizantes. K) Envasado y almacenado: Debe efectuarse en condiciones asépticas e inmediatamente debe almacenarse en refrigeración, su tiempo de duración es de 3 a 4 semanas de una temperatura de 4 a 5°C. 4.2.2. A continuación se mencionan los pasos del procedimiento experimental a través de un diagrama de bloques. FIGURA Nº 1: Diagrama de bloques del proceso de elaboración de yogurt RECEPCION ESTANDARIZACION HOMOGENIZACION PASTEURIZACION 1° ENFRIAMIENTO INOCULACION INCUBACION 2° ENFRIAMIENTO BATIDO ENVASADO LECHE ANALISISSENSORIAL Y FISICO QUIMICO LECHE EN POLVO Y AZUCAR BLANCA DEGRADACION DE LA LACTOSA FERMENTO DE YOGURT (CULTIVO LACTICO) ADICION DE PULPA DE FRUTA, COLORANTE, SABORIZANTE SOLIDOS TOTALES 14% 60 – 70 °C 85°C x 15 min 40 – 45 °C 43 °C 43° C x 6-8 Horas PH: 3.7 – 4.6 EN REFRIGERACION DE 8-12 Horas A BAJAS VELOCIDADES
- 15. V. RESULTADOS Y DISCUSIONES. CUADRO 1: Análisis fisicoquímico a la leche cruda. pH 6.632 Densidad D real= 1.031 D corregida= 1.032 Acidez Gasto:0.5ml % de acidez =0.05% Prueba del alcohol Negativo Solidos totales ST= 11.18% leche cruda se estandarizo a ST=14% Discusión: Según MARCO R. MEYER, la densidad adecuada para la leche entera oscila entre 1.028 a 1.033 g/mL. Según MARCO R. MEYER, la densidad de la leche es el peso de un mililitro de leche a una temperatura de 20°C y se le determina con un lactodensímetro. La densidad promedio de la leche es aproximadamente 1.032 g /ml. Pero nosotros lo analizamos la densidad corregida con una temperatura de 15°C para lo cual nos salió una densidad de 1.032, esta densidad si se encuentre en el rango establecido por lo cual podemos decir que no está alterada la leche. Discusión: Según MARCO R. MEYER, menciona que si se produce una coagulación es decir que la prueba de alcohol es positiva entonces la acidez es demasiado elevada. Por lo cual podemos indicar que la leche está contaminada o hay presencia de microorganismos los cuales produjeron ácido láctico. La prueba no salió positiva es decir la leche no está contaminada ya sea con agentes físicos, químicos biológicos Discusión: Según MARCO R. MEYER, la acidez promedio de la leche cruda fresca es de 0.165%.
- 16. En la práctica se obtuvo una acidez de 0.05%, esto nos indica que la muestra no presenta contaminación y por lo cual no habrá presencia de ácido láctico. Discusión: Según MARCO R. MEYER. la leche cruda fresca tiene un pH 6.6, es decir que es una solución ligeramente acida. Pero en la práctica nos salió un pH de 6.632 lo cual podemos decir que es una solución acida y está permitida. CUADRO 2. De los resultados de tratamiento del yogurt (tres repeticiones de muestra en cada análisis, estas muestras se realizaron interdiario.) Día pH Gasto de hidróxido al 0.01 N (% de acidez) Replica 1 Replica 2 Replica 3 Promedio Replica 1 Replica 2 Replica 3 Promedio Día 1 4.5 4.5 4.5 4.5 5 ml 0.5 % 4.8 ml 0.48% 4.9 ml 0.49% 0.49% Día 3 4.5 4.5 4.5 4.5 5 ml 0.5% 4.8 ml 0.48% 4.7 ml 0.47% 0.49% Día 5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 ml 0.45% 4.5 ml 0.45% 4.7 ml 0.47% 0.46% Día 7 4.5 4.5 4.5 4.5 2.3 ml 0.23% 2.5 ml 0.25% 2.6 ml 0.26% 0.24% Día 9 4.5 4.5 4.5 4.5 2.2 ml 0.22% 2.3 ml 0.23% 2.2 ml 0.22% 0.22% Discusión: Según MARCO R. MEYER, Menciona que la leche envasada se incubación directamente a una temperatura de 45°C hasta q haya alcanzado un pH de 4.5. Normalmente la acidificación se lleva a cabo en unas horas. Después de la incubación se debe enfriar el yogurt rápidamente por debajo de 10°C para determinar una acidificación excesiva. Según lo enunciado podemos decir que el pH del yogurt es de 4.5. Nuestros resultados como promedio en todas las pruebas determinan un Ph de 4.5 lo cual es aceptable.
- 17. VI. CONCLUSIONES. Conoció el proceso de elaboración de yogurt y las etapas que se realizan industrialmente, siguiendo los controles de calidad estándares. Se reconoció el proceso de la elaboración de yogur con un diagrama de flujo en el cual se mencionan las siguientes etapas: Recepción, filtrado, estandarizado, tratamiento térmico, regulación de temperatura, inoculación del cultivo, incubación, enfriamiento, batido, envasado y almacenado. También se realizó las etapas industrialmente de manera estricta para obtener un yogurt en condiciones de calidad e higiene aceptables para el consumidor. En la estandarización de la leche se debe de tener con 14% de solidos totales, y la pasteurización debe de ser 85°C x 15 min la cual nos asegurara la disminución de la carga microbiana y así podernos evitar problemas posteriormente. Las temperaturas óptimas para el desarrollo del streptococcus oscilan entre 38 y 44°C y las de Lactobacillus entre 41 y 46°C. La temperatura de incubación del cultivo es de 42°C. La leche se envase cuando el producto este en un Ph de 4.5. Después de la incubación se debe de enfriar el yogurt rápidamente por debajo de 10°C para detener la acidificación excesiva. VII. BIBLIOGRAFÍA. DANIEL FRANCISCO RAMIREZ ROLDAN, Elaboración de yogurt, primera edición, Editorial Macro E.I.R.L. 2010. K.F.SCHMIDT, Elaboración Artesanal de Mantequilla, Yogur y Queso, Segunda Edición, Editorial ACRIBIA, S.A, España, 1988. MAHAUT M; JEANTED R; BRULE G. y SCHUCK P. Productos Lácteos Industriales, Editorial ACRIBIA, S.A. España, 2004. SCHLIMME E. y BUCHHEIM W. La Leche y sus Componentes, Propiedades Físicas y Químicas, Editorial ACRIBIA S.A. España, 2002. MARCO R. MEYER, Elaboración de Productos Lácteos, Tercera Edición, Editorial Trillas S. A. México, 2006.