homogenización y bactofugacion
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5/23/2018 Homogenizacin y Bactofugacion
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HOMOGENIZACIN
La homogeneizacin es el proceso que consiste en reducir y estandarizar el tamao de
partculas en un fluido como en el caso de jugos, bebidas, sabores y salsas, bajo
condiciones de presiones extremas, rozamiento, turbulencia, aceleracin e impacto
para lograr hacerlos ms estables y conferirles mejor textura y sabor. Este efecto es
logrado al forzar el producto a travs de vlvulas especiales a muy alta presin.
Los productos lquidos poseen con una amplia gama de tamaos de partculas,
suspendidas o dispersas, que al ser procesados por estos homogeneizadores de alta
presin, permiten obtener partculas homogneas que pueden ir desde 0,4 a 1 micrn
dependiendo de la aplicacin.
Homogenizacin de la leche
consiste en pulverizar la leche entera hacindola pasar apresina travs de pequeas
boquillas; el tamao de los glbulos degrasase reduce hasta un tamao en el que la
crema ya no se separa.1A ello se debe que en la leche homogeneizada (la que fue
procesada de esta forma) no se produzca tan fcilmente esa capa decrema.
La temperatura de homogeneizacin tambin afecta al grado de coalescencia. A mayor
temperatura, menor nmero de grumos se forma.
La homogeneizacin puede ser total o parcial. En el primer caso, toda la leche se
somete al citado proceso. En ese caso, el contenido graso es bajo y no hay fenmeno
de coalescencia de la grasa. El producto resultante es una leche micronizada que
muestra muy poca o ninguna tendencia a formar nata en su superficie.
VENTAJAS
Despus de notar la gruesa capa de mantequilla flotando en la
superficie, lo que no es agradble Atraves de la homogenizacon de la leche puede la grasa ser rota en
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gotas mucho mas pequeas
Las aprticulas de la casena asu ves tambin reducen de tamao y como
consecuencia se reducir la formacin de nata
La leche homogenizada ,e comparacin con la leche no homogenizadapodr ser menos cremosa , pero tambin mas nutritiva y de mejor sabor.
Da una gama de colores mucho mas aceptables , sindo el original
blanco mas llamativo
Mejor dispocion al cuajdo en cuanto a la elaboracin de quesos.
DESVENTAJAS
La leche no puede ser desnatada de forma eficiente.
Aumenta la sensibilidad a la luz del sol, con lo que puede aparecer un sabor
metlico. '
Mayor sensibilidad a los ataques de la enzima lipasa.
Baja estabilidad trmica de las protenas.
FACTORES QUE INFLUYEN EN ESTE PROCESO
Temperatura
Cuando se estandariza la leche o se regulariza el contenido graso, se mezcla con
homogeneizacin, evitando la separacin posterior de fases. Se realiza a 50 C para
evitar ladesnaturalizacin
Presin
Lo recomendable es de 150 a 250 bar el aumetno en la presin desencadenaraproblemas como la formacin de mantequilla en el leche o en las cremas
HOMOGENIZADOR
El homogenizador de alta presin es una mquina de dispersin en lnea de alta eficiencia
energtica para la produccin continua de las emulsiones superfinas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Desnaturalizaci%C3%B3n_(bioqu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Desnaturalizaci%C3%B3n_(bioqu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Desnaturalizaci%C3%B3n_(bioqu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Desnaturalizaci%C3%B3n_(bioqu%C3%ADmica) -
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no se basa en el principio de rotor-estator. El mejor efecto de homogenizacin se logra dentro
del homogenizador por medio de descompresin espontnea del lquido desde un mx. de
2000 bar hasta una presin ambiente.
El homogenizador de alta presin se compone de una bomba de pistn de alta presin y una
vlvula de homogenizacin aguas abajo. La acumulacin de presin dentro se produce por
medio de una o ms bombas de pistn que, con la ayuda de pistones de cermica, aseguran un
flujo de volumen que es independiente de la presin y prcticamente libre de pulsaciones. La
presin de homogenizacin deseada se puede regular infinitamente. La presin se reduce en
un hueco seleccionado ajustable de la vlvula de homogenizacin. La rpida disminucin de
presin en un medio en movimiento ocasiona turbulencias y cavitaciones extremadamente
altas, que luego provocan la trituracin del producto crudo.
Cmo es?
Figura1: homogenizador
Homogeneizador.
1.- Motor de
accionamiento.
2.- Transmisin de correas.
3.- Indicacin de presin.
4.- Cigeal.
5.- Pistn.
6.- Cartucho de sellado de
pistn.
7.- Cuerpo de bombeo de
acero inox.
8.- Vlvulas.
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Microscpicamente
Los glbulos de grasa vistos en la imagen 1 son los glbulosde grasa contenidos normalmente en la leche antes de un
homogenizado. Los glbulos de grasa vistos en la imagen 2 es
el resultado despus de una homogenizacin de la leche
Fig 2. Glbulos de grasa vistos microscpicamente
Posteriormente
las bombas que se utilizan en la
homogeneizadora se encargan de pasa el
productos reduciendo el tamao de
partcula como se ve en la figura.
Generalmente son bombas positivas.
fig 3: funcionamiento de bombas en el homogeneizador
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Homogeneizacin en dos etapas
Se puede aumentar la eficacia cuando se realiza la homogeneizacin en dos etapas y
con dos cabezales en serie. Este mtodo se ha extendido bastante ahora que se sabe
que la homogeneizacin en una etapa, incluso bajo ptimas condiciones y con
productos de bajo contenido en grasa, produce grumos grasos algunas veces.
En la primera etapa, la homogeneizacin se realiza a un-75 % de la presin total, y en
la segunda a un 25%. Con una presin total de 200 bar, esto significa que en la primera
etapa la presin es de 150 bar y de 50 en la segunda. Cualquier formacin de grumosque se haya producido en la primera de las citadas etapas ser rota en la segunda,
pudindose entonces formar membranas alrededor de la grasa libre.
La homogeneizacin en dos etapas se utiliza casi siempre en conexin con los
tratamientos UHT. La razn para ello es que ciertas sales se forman durante el
tratamiento a alta temperatura, siendo fcilmente desintegradas si el producto se
somete a una homogeneizacin en dos etapas
Determinacin de la eficacia de la homogeneizacin
La homogeneizacin debe ser siempre lo suficientemente eficaz como para evitar la
formacin de nata en la superficie de la leche. La eficacia del proceso se determina por
el llamado ndice de homogeneizacin. A continuacin damos un ejemplo de cmo
determinar este ndice. Una muestra de leche se mantiene durante. 24 horas a una
temperatura de 4-6 C. El contenido graso en la capa superior (1/10) del volumen) y en
la capa inferior (9/10 del volumen) se analiza entonces. La diferencia entre el
contenido graso de ambas capas, expresado en porcentaje sobre la superior, es
conocido como el ndice de homogeneizacin. Por ejemplo, s la grasa en la capa
superior es del 3,65 % y del 3,35 % en la inferior, el ndice de homogeneizacin ser
(3,65-3,35) x 100: 3,65 = 8,2. El ndice para la leche homogeneizada debe estar
comprendido entre 1 y 10.
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BACTOFUGACION
estudiada inicialmente en Blgica en los aos 50, condujeron a la puesta a punto de
un proceso industrial denominado BACTO-FUGACIN, nombre registrado por alfa-
laval, y conocido tambin como desgerminacin centrfuga.
Es el proceso por el cual se elimina las bacterias mediante centrifugacin. La mquina
diseada para esta funcin se llama bactfuga. Genera una rotacin centrfuga que
hace que las bacterias mueran y se separen de la leche. La leche debe tener 300.000
UFC/mL (Unidades formadoras de colonia por cada mililitro). Antes de realizar una
bactofugacin se debe realizar un cultivo de las bacterias que hay en la leche e
identificarlas, esto es muy importante ya que permite determinar el procedimiento
ms efectivo para eliminar una bacteria especfica.67 Se suele tomar como estndar
que 1800 segundos calentando a 80 C elimina a los coliformes, al bacilo de la
tuberculosis y las esporas; as como la inhibicin de las enzimas fosfatasa alcalina y la
peroxidasa. Pero esto es slo un estndar muy variable que depende de muchas
condiciones.
MAQUINA CENTRIFUGA BACTOFUGADORA
Las bactofugadoras son capaces de
eliminar la carga exporgena y bactericida
de la leche.
La introduccin de esta tecnologa
permite mejorar la calidad de la leche y
limitar as el tratamiento trmico.
La amplia superficie de trabajo y la
expulsin extremadamente rpida de los
fangos garantizan una gran eficacia en la
separacin y en la higienizacin.
La salida del producto bactofugado, y de la carga exporgena pasa por
medio de dos bombas centrfugas.
Una presentacin clsica.
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En la cima el sistema de reciclo con la vlvula de control del producto.
Mantenimiento peridico y programable con el nuevo sistema se servicio
automtico, dirigido por el ordenador del panel de mandos.
La separacin tiene lugar en una centrfuga donde se obtienen dos fracciones:
Una primera muy ligera constituida por la mayor parte de la leche (97 por
100 de la alimentacin), ROJO (1986) con una baja concentracin de
esporas y bacterias.
Una segunda fraccin ms pesada, constituida por fangos que contienen la
mayor parte de esporas, y que representa entre el 2 y el4 por 100 del
volumen de leche centrifugada. Esta fraccin con alta concentracin de
esporas se trata en un esterilizador UHT, y despus se mezcla con la leche
bactofugada de bajo contenido microbiano.
El principio del proceso se basa en el hecho de que los microorganismos que se poseen
una densidad ligeramente superior la de la leche son susceptibles de ser sedimentadosbajo la accin de la fuerza centrfuga y pueden por tanto ser separados de la leche que
los contiene. La densidad de las esporas de Clostridium tyrobutiricum es de 1.32, segn
investigaciones alemanas, en tanto que la de la leche fresca de vaca oscila en torno a
1.032.
La eficacia del tratamiento se basa en el tanto por cientos de esporas eliminadas con
los fangos, clculo que se efecta a partir de la leche antes y despus del tratamiento.
Las lneas de bactofugacin suelen estar integradas dentro de las lneas de
pasterizacin de la leche. La leche se calienta en la seccin de recuperacin del
pasterizador de placas hasta temperatura adecuada entre n60 y 70 C, y se enva a la
centrfuga donde se produce la separacin de las dos fracciones. La pesada se bombea
al esterilizador UHT donde se pulveriza mediante un mini cicln en gotas muy finas, en
una atmsfera de vapor a presin y a 135-140 C. Este bactofugado, una vez fro, se
mezcla con la leche bactofugada que ms tarde se calienta en el pasterizador hasta la
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temperatura de pasterizacin, pasa por mantenimiento y se enfra en la seccin de
recuperacin.
Los primeros bactofugados de alfa-laval datan de 1961, con capacidades comprendidas
entre 6000 y 8000 litros /hora. Los modelos ms recientes son hermticos y,
autolimpiables, con salidas hermticas para la descarga a presin de las dos fracciones.
Los efectos del tratamiento sobre la calidad del queso, segn investigaciones del
Instituto Nizo en 1986, se basan en las cifras siguientes:
Reduccin de esporas aerobias : 98 por 100
Reduccin de esporas anaerobias: 95.1 por 100
Reduccin de bacterias totales: 90 por 100
Lo que permite asimismo reducir la adicin de nitratos hasta 2.5 gr/100 ml de leche.
Otras experiencias demuestran tambin que la proporcin de esporas de Clostridium
tyrobutiricum eliminadas es funcin directa de la temperatura de bactofugacin.
En el caso de los quesos de pasta cocida, como el Emmental, la bactofugacin a 65 C,
en general permite evitar la aparicin del defecto si la contaminacin de la leche no
supera las 3000 esporas/ ml. Por encima de esta cifra es difcil inhibir la alteracin, y
aunque el hinchamiento no se manifiesta palpablemente, si aparece el cido butrico
en proporciones superiores a las normales.
En el queso Gouda, leches con 1000 esporas/ ml acusan la alteracin, por lo que suele
asociarse la bactofugacin con la adicin de 2 gramos de nitrato por 100 litros de
leche, mientras que normalmente se emplean 15 gramos en tratamiento nico.
En general la bactofugacin no afecta a la fabricacin y composicin de los quesos ni a
sus cualidades organolpticas, si bien puede originar una textura mas blanda en las
pastas cocidas, y unos ojos ms grandes y menos abundantes como consecuencia de la
eliminacin de parte de las bacterias propinicas.
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Por ltimo, en cuanto a control mediante tratamientos fsicos, hay que sealar que la
depuracin bacteriolgica de la leche por desnaturado esttico constituye una tcnica
empleada desde antiguo que hoy prcticamente ha dejado de utilizarse en la industria.
Ensayos seriados en Francia en 1970 de desnatado de la leche por gravedad conadicin suplementaria de nata, permitieron eliminar hasta el 99 de las esporas de
Clostridios en fase grasa recuperada, despus de 12-36 horas de reposo, pudiendo
fabricar con ella quesos en invierno sin defecto butrico aparente .
A pesar de ello, la aplicacin de este proceso sigue siendo dificilsima en el contexto de
las modernas queseras actuales.