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química leche
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-emulsión
-solucion y suspension coloidal solución verdadera 87,5% agua 12,5% MS ------4,8% lactosa -------3,5% MG --------3,4% PT --------0,7% cenizas *MG y PC importantes en rendimiento quesero y leche en polvo aumento de 0,05% CN, aumento 2 kg de queso cada 1000 L leche |
microbiología leche
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psicotrofas: 6-8°C reproduccion
mesofilas: 20-44°C desarrollo termófila: 45-60°C desarrollo termodiuricas >70°C *bacterias lácticas: streptococcus y lactobacilos *bacterias coliformes *bacterias butírica: esporas bacterias putrefacción: pseudomonas, clostridium |
definición leche
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secreció mamaria normal de animal lechero obtenido mediante una o mas ordeñas destinada al consumo en forma de leche liquida o a elaboracion posterior
-ciclo lactación antes del parto y hasta 300D periodo normal productivo 5 años, 20-35 l/dia chile: holstein y jersey |
cadena láctea diagrama flujo
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vaca
línea ordeñe almacenamiento lechería enfriamiento control calidad medición volumen carga camión transporte camión recepción planta toma de muestra/limpieza externa camión control de calidad almacenamiento LC |
ordeña
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vaciado de ubre: manual o mecánico
lechería de precisión - diseño calesita gruapl -monobox robot individual 1) bomba de vacío 2)línea de vacío 3) tanque de enfriamiento leche 4) línea de leche frecuencia ordeña: 2-3 veces por día frecuencia entregas: 1 a 2 al día, rara vez se acumulan 4 ordeñas |
almacenamiento leche
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tanque: enfriamiento para evitar multiplicación bacterias y aumentar el tiempo de almacenamiento en planta, así se reducen costos de transporte
LC suele tener 10^6 o ^7 UFC/ml -limpieza pezon y ubre -limpieza y desinfeccion de la linea -ideal 100.000 UFC/ml -objetivo: rapido enfriamiento-tanque acumulacipon aislado |
carga camión
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agitador de tanque (en marcha)
toma muestra - determinar calidad -pago de MP control calidad previo carga: prueba alcohol medición volumen: regla o caudalimetro camión -organizar recorridos de recoleccion adecuadamente: evaluar distancias, mantener el transprte condicion higienica sanitaria -usar transporte adecuados+-mantener en transporte condicion higienico sanitaria |
recepción leche en planta
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-limpieza externa camión: circuitos internos de la planta
-toma de muestra -control calidad -descarga -medición volumen leche -limpieza CIP camion (cleaning in place) |
almacenamiento leche cruda
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-silos verticales con agitacion
-medición de temperatura -enfriamiento por camisa -indicacion de nivel de liquido -sensores de nivel para de liquido -lavado de silos -silos verticales con agutacion y cisternas camion leche -formas: manual o CIP -lavado corto o largo -etapas de lavado 1. barrido 2. barrera alcalina 3.enjuague 4. limpieza acido 5. enjuague final |
control de calidad
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MP, producto intermedio, producto final
-antibioticos muestra 0,1 ml-introducir celdas- control negatiuvo-incubador a baño maria a 64°C durante 2-3 horas -amarrillo: resultado negatiuvo -violeta: resultado positivo |
recepción leche país
producción leche chile |
CHILE: 2.300 millones L/año
argenitna: 10.000 millones L/año turquia: 20.000 millones L/año EEUU: 100.000 millones L/año china industria láctea con aumento crecimiento R los lagos: 47,5% R los rios: 30,8% RM 9,5% 130 empresas lácteas |
cadena láctea tratamientos térmicos
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alm LC
pretratamiento térmico tratam térmico higienización y estandarización efnriemiento almacenamiento leche pasteurizada tratamiento térmico final especifico |
tratamientos térmicos
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pasteurización: tratamiento térmico que asegura la destrucción del bacilo de tuberculosis, sin afectar de manera importante a las prop físicas y químicas de las leches
- si se asegura la eliminacion del BT se eliminan todos los patógenos comunes -combinación tiempo y temperatura -efecto microbiologico y quimico: sabor y valor nutricional -seleccion del tratamiento termico es funcion del producto destino -leche consumo directo: past, past ESL, UHT, esterilizacion -leche para yogurt y leche en polvo: past -leche para quesos -terminacion pasterizacion P.LTLT: BATCH 60-65°C/30 min P.HTST: CONTINUO 72-75°C/15-20 s *enzima fosfatasa: sirve para medir efectividad de la pasteurizacipon de la leche |
termización
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- 57-68°C/5-30s
aumenta VU elanboración quesos algunos patógenos formadores de esporas mata todas las bacterias psicotrofas muy prquños efectos químico fostafasa negativa |
pasteurización
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72-80°C/ 15-30s
leche fluida, quesos - bacteria psicotrofas y patogenos NO fromadores de esporas 5% desnaturalizacion PS fosfatasa negativa inactivación lipasa -estándar 72°/15 s -alternativo BATCH 65°C15-30min |
pasteurización ESL
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125-150°C/1-10 s
leche fluida mantenida a T ambiente todas las bacterias NO formadoras de esporas mayor parte de bacterias mesofilas y psicotrofas 25-85% beta lactoglobulina, significativa desnaturalizacion - se inactiva lactoperoxidasa -pequeña alteración del flavor -combinado con microfiltracion |
UHT
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135-150°C/ 1-10 s
-leche, bebidas lacteas -todas las bacterias y esporas -esterilidad comercial pequeño efecto sobre flavor .70-95% desnaturalización formación compuestos sulfhidrilos -sabor cocido sulfuroso -ocurren cambios quimicos durante almacenamiento |
Esterilización en contenedor
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-110-120°C/10-20 min
-125°C/ 5 min -leche condensada, evaporada [concentrada] -todas las bacterias y esporas -excpeto las resistentes a altas temperaturas -completa desnaturalización PS -reacción maillard -fuerte sabor cocido y ligero color marron |
Pasteurización BATCH
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de tina
-pequeña cantidad de leche 2000L |
Pasteurización Continuo
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grandes volúmenes
facil limpieza rapidez aumento eficiencia energética SS auxiliares: -vapor (caldera) -agua caliente -aire comprimido -electricidad |
Higienización y estandarización
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proceso combinado: pasteurizacion-higienizacion-estandarizacion-enfriamiento
-separacion centrifuga continua de la leche-paquete de discos con orificos de distribucion alineados verticalmente -separacion de impurezas x peso especifico y de la grasa por menor densidad -leche entra por orificios de distribución alineados de forma vertical en los discos bajo la influencia de la fuerza centrifuga los sedimentos y los glóbulos de grasa comienzan a sedimentar en forma radial, tanto hacia dentro como fuera, en los canales de separacion, segun la densidad relativa con respecto al medio continuo |
centrífugas/desnatadoras
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1) alimentacion leche entera 3,5-4% MG
2)separacion leche descremada (0,05-0,1% MG) y crema (30-50%MG) 3)separacion de lodos manual o deslodante (particulas, pelos, tierra) 4)ajuste del % MG de leche final: reinyeccion |
estandarización grasa
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100 kg 4%-90.1 0,05% -----97,3 3%-leche
-9,9 kg 40%-(7,2 kg 40%)-2,7 kg 40%-crema |
homogenización
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-rotura glóbulos grasa: asi disminuye tendencia a separacion de grasa y disminuye tendencia de glóbulos a agruparse y producir coalescencia
-x medios mecánicos, pequeño paso a alta velocidad -se reduce a un diamentro de 1 micrón -glóblo graso ya no recubierto con membrana original y se cubre con una mezcla de proteínas absorbidas de la fase plasma --homogenizacion simple etapa: productos con bajo contenido graso --homogenizacion dos etapas: producto con elevado contenido de grasa/ orducto con alto contenido de materia seca |
flujo LC-homogenizado
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alm LC
pretratamiento (alm LC) tratam TT HyE (+ vit/mineral) enfriamiento almacenamiento LP tratamiento termico final especifico homogenizacion |
Calidad higiénico sanitaria materia primaria
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-libre de brucelosis y tuberculosis
-mastitis controlada <400.000 cel/ml -recuento bacterias aerobias mesofilas <100.000 UFC/ml |
bactofugadora
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-centrifuga especialmente diseñada para la eliminacion de mo en leche
-mejor calidad bacteriologica -bacteruas y esporas resistentes al calor tienen densidad significativamente más alta que la leche bactofugadora: medio de limpiar la leche de esporas |
Procesamiento leche fluida
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-calentamiento y enfriamiento regenerativo: calor leche past se usa para precalentar la leche fría que se alimenta al euipo
-calentamiento: indirecro: agua caliente circuito cerrado con inyección de vapor, directo: vapor ingresa a la corriente de la leche -enfriamiento: agua natural, helada |
intercambiados de calor a placas PHE
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-sistema contracorriente
-más usado en industria láctea -paquete de placas de acero inoxidable, sujeta por un bastidor -secciones: precal-calentamiento final-enfriamiento |
intercambiador de calor tubular THE
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-se usa en ciertos casos
-no tiene puntos de contacto con los canales y puede manejar productos con partículas -tiene mayor autonomía de operación antes de lavar *monotubular: tubos sellados contracorriente *multitubular |
procesamiento leche pasteurizada + flujo
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-tanques silos LC
-intercambio calor con tubos de retencion y unidad agua caliente -clarificadora centrifuga -tanque alm intermedio temporal para leche pasteurizada -tuberias y accesorios, valvulas -bomba transporte leche -sistema auxiliar:abastecimieinto agua, produccion vapor, refrigeracion para enfriamiento, aire comprimido para accionamiento válvulas, potencia electrica, evacuacion aguas residuo *bolsa, cartos vidrio VU: 10-15 D T refrigerado alm LC TT H&E (+vit/min) enfriamiento alm LP envasado leche fluida pasteurizada |
procesamiento UHT + flujo
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alm LC
TT H&E agregado de fosfatos (+vit/min) enfriamiento alm LP esterilizacion UHT homogenizacion (tanque aseptico) envasado aseptico encartonadora final linea: leche fluida UHT tetrabrick VU: 3 meses a T amb (pouch), 6 meses petrabrick, Tamb -calentam directo e indirecto .proceso continuo que se desarrola en un sistema cerrado, impide contaminacion mo -etapas de calentaimento y enfriamiento en intercambiadores de calor -2 metodos alternativos: ---calentamiento indirecto y enfriamiento en intercambiadores de calor ----calentamiento directo por medio de inyeccion de vapor y enfriamiento por expansion bajo vacío silo LP esterilizacion envasado aseptico encartonado final linea |
procesamiento crema + flujo
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alm LC
TT H&E enfriamiento alm CC enfriamiento almacenamiento CP formulacion crema esterilizacion UHT homogen (tanque aseptico) encartonadora final linea crema UHT tetrabrick productos comerciales: 1) crema past bolsa, pote plastico frio VU 30d, crema y leche 2)crema UHt tetrabrick VU6-8M, mono y digliceridos +fosftaos+gomas 3)crema crema esterilizada lata VU 2 años, crema UHT, esterilizacion en contenedor |
procesamiento mantequilla + flujo
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alm CC
TT enfriamiento alm CP maduracion batido crema separacion suero mantequilla envasado mantequilla -desaireador T95°C/15s quita sabor a crema -maduración: formación de cristales de grasa (triglicéridos) se da con enfriamiento sueve y con tiempo -durante batido se formas los granos de mantequilla y sepracion de suero, los granos de procesan separadamente en el malaxado |
envasado
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-recipiente contenedor que vincula a un alimento a granel con el requerimiento de uso del consumidor final
-es una integracion del alimento, con el sistema de ensadado y el usuario final -vinculacion tecnologica de envasado con el envase **tetrabrick: envase multilamina, en bobinas jumbo 8600 envases 1)polietileno externo 2)impresion 3)cartulina 4)polietileno laminacion 5)aluminio 6)PE adhesivo y PE interno **bolsa/pouch aseptica -envase plastico multicapas -tendencia a crear más capas para lograr mayor barrera, 5-7-9 capas -con el EVOH se ha logrado una gran barrera y la cantidad de capas de ha dejado de ser tan relevante, y se ha regresado a una estructura de 5 capas |
leche concentrada
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1880: conservacion
eliminacion agua disminuir volumen, aumentar VU L. evaporada: leche concentrada sno azucarada, suele envasarse en latas de esterilizacion continua en autoclaves o esterilizacion UHT L. condensada: leche concentrada azucarada, producto piola amarillo, azucar disminuye presion osmotica, lo que ayuda a destruccion mo [8% MG, 45%azucar, 20% solidos no grasos, 27% agua) |
leche evaporada + flujo
|
alm LC
estandaricacion MG y solidos totales TT evaporacion/concentrado homogenizacion enriamiento (adicion estabilizantes) enltadado esterilizacion enfriamiento almacenamiento **se verifica estabilidad antes de envasado, si no se añade estab como fosfato disodico o trisodico |
leche condensada flujo
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alm LC
estandaricacion MG y sol tot (+) TT evaporacion (+) homogen cristalizacion/enfriamiento insepccion (adicion estab) enlatado esterilizacion enfriamiento almacenamiento Leche condensada |
leche condensada: principio eliminación agua
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-[]liq: eliminacion solvente agua
-producto final es liquido -razones evaporar 1. reduccion costos secado a posterior 2. inducir a la cristalizacion 3. reduccion costos transporte y almacenamiento 4.disminuye aw a fin de aumentar estabilidad mb y qui 5.recuperar subproductos de las corrientes efluentes evaporacion: en industria lactea se usa para leche polvo, ebullicion y eliimnacion agua calor deteriora calidad, para reducir este impacto negatuvo la evaporacion se realiza con vacio -la maypria de los evaporadores se diesñan para trabajar con bajas T de ebullicion y tiempo de mantenimiento cortos |
evaporador de pelicula descendente
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-la mas usada en industria lactea
-leche ingresa por parte superior y forma fina capa que fluye de arriba hacia abajo sobre la superficie de calentamiento -equipo: calandria y separador de vahos THE (doble, triple o multiple, dpeende del producto y capacidad d el aplanta) |
Manjar
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ingreso LP silo
+ lactasa hidrolisis carga lehe concentrada a olla mix neutralizacion + polvos +glucosa envio mix a paila coccion en paila bomba positiva descarga aml manjar caliente enfriamiento (homogeniz) envasado alm manjar -est y past: en funcion a producto (familias, casero 3,6%MG, pastelero artesanal 3,3%mg9 -evaporacion: precal-past 85-90°c/60s, evaporacion multiples efectos, se [] hasta 30-35 Brix -hidrolisis: lactosa, antre sdel control se mide: T, crioscopia, ph, %MG, sensorial, DSP: crioscopia, ph, acides *neutralizacion y enfriamiento: se inicia el enfriam a 37-38°C ya hidrolizado a t<8°C, se + bicarbonato de sodio *mezcla: se agregan los sgtes insumos propiod de las recetas: agar, gelatina, azucar, glucosa, almidon, proteinas, manteuqilla grasa vegetal *coccion en paila: mezcla se bombea hacia pailas, se inicia coccion con vapor directo en camisa, P vapor 2,2-2,4 bar, corte de vapor c 65 BRIS, t 1-2 horas, descarga del dulce por gravedad a la bomba positiva *enfriamien |
grados brix
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% solidos solubles
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reaccion maillard
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-conjunto reacciones quimicos producto entre las proteinas y los azucares, a mayor temperatura y que genera color, sabor y olor a quemado
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Tecnología de membranas
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una serie de tecnicas de separacion que consiste en emplear un gradiente (presion, electrostatico) forzar paso de componentes de una solucion a traves de una membrana porosa semipermeable
principio: solucion es forzada a pasar a travpes de una membrana bajo P solucion pasa sobre una membrana y solidos (retentado) se retienen, mientras que el permeado pasa a travpes de ella |
materiales tecnología de membrana
+ definiciones |
a) celulosa: mas sensible a T y ataques qui
b)polímero orgánico: mas resistente, no soprota muy bien la compactacion y agente clorados c) sales inorganicos. mas resistentes a todos, ph 0 a 14, T>300°C, P>1 MPa -alimentacion: solucion a ser concentrada -flujo: velocidad de extraccion de permeado medido en L/m2/hr -ensuciamiento de mem: deposicion de solidos sobre la mem, durante el procesado -permeado: el filtrado líquido, que pasa a travpes de la mem retentado o concentrado: el liquido retenid por membrana factor de concentrado: la reduccion de volumen por concentrado: vol inicial: vol final |
tecnologías de membrana: tipos
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OI: Osmosis Inversa: [] de soluciones por eliminación de agua -> [] suero y el permeado del suero de queso
NF: nanofiltración: [] de compuestos orgánicos por eliminación de iones monovalentes (Na,K,Cl) (desmineralizacion parcial) -> para obtención de un suero en polo desmineralizado (-cant minerales) UF:ultrafiltración: [] de grandes moléculas y macromoléculas -> normalmente se usa para [] proteinas en la leche y en el suero, para la normalizacion proteica de la leche destinada a la fabricacion del queso y otros productos lacteos MF: macrofiltració: eliminacion de bacterias y separacion de macromoléculas -> para la reduccion de bacterias en la leche desnatada, suero y salmueras y para el fraccionamiento de proteinas |
diseño placa y bastidor
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estos sistemas constan de membranas planas entre placas soporte que se disponen en paquetes material de membrana: normalmente polímeros utilizadoa para UF y OI
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diseño tubular polímeros
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18x12,5mm tubos perforados de acero inoxidable montados como un intercambiador de calor de casco y tubo, los 18 tubos en serio.
las membranas son recambiables y estan en el interior de los tubos de acero perforados se usa para UF y OI |
diseño tubular cerámica
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estan ganando terreno en las aplicaciones de disminucion de las bacterias en la leche, en el suero y salmuera
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diseño espiral
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este diseño contiene uno a mas membranas tipo sobre, cada una de las cuales contiene 2 capas de membrana separadas por un material pororso que conduce el permeado. este ultimo material es llamado canal espaciador del permeado
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