Leche en polvo

Introducción

Al retirarle el agua, la leche líquida disminuye su peso en un 75% y aumenta su vida útil, a temperatura ambiente, de unos dos días a casi un año. Esto ha hecho que la importación, producción y uso de leche en polvo, o seca, sea una de las mejores soluciones actuales para mejorar el contenido de proteína en la alimentación, al facilitar su transporte y conservación.

Con la adición de agua, azúcar y otros complementos, a la leche en polvo, puede producirse una extensa variedad de leches líquidas, como la leche entera, la leche desnatada, las leches saborizadas y todos sus subproductos, como cremas, yogures y quesos.

Cubrimiento de necesidades lácteas

Con un cálculo fácil y rápido se puede determinar las necesidades lácteas de los aproximadamente 50 millones de colombianos. Supongamos que:

• A una vaca productora de leche le ordeñan en Colombia un promedio de 12.5 litros de leche diariamente.

• Las necesidades lácteas por persona son de 0.5 litros de leche diariamente.

• 2 vacas cubren diariamente las necesidades lácteas de 50 personas

• Las necesidades lácteas de 50 millones de colombianos serían cubiertas por 2 millones de vacas, que producen 25 millones de litros de leche cada día.

• Con 1 hectárea de buen pasto de corte se alimentan 3 vacas productoras de 12.5 litros de leche diariamente.

• Para alimentar 2 millones de vacas se necesitarían unas 700.000 hectáreas, con cultivos permanentes de buen pasto de corte.

• Si para obtener 1millón de litros de leche líquida se necesitan 125.000 kilogramos de leche en polvo, para obtener 25 millones de litros de leche líquida se necesitan 3.125.000 kilogramos, o sea, 3125 toneladas de leche en polvo.

• Una planta como La Serenísima de Buenos Aires, Argentina, produce 240 toneladas diarias de leche en polvo. Es decir las necesidades lácteas de los 50 millones de colombianos se cubrirían con la puesta en producción en Colombia de unas 13 plantas similares. .

Definiciones

Leche en polvo, es:

– leche pasteurizada sin agua, o sea deshidratada.

– leche en forma de un polvo de color blanco amarillento que conserva las propiedades naturales de la leche.

Deshidratación o desecación de la leche, es el proceso de retiro del agua presente en la leche hasta que el producto adquiere el estado sólido, generalmente por medio del calor.

Composición de leche en polvo entera

Agua 3% a 4%, grasa 25% a 30%, proteína 26% a 35%, lactosa 30% a 52%, albúmina 22% a 33%, sales minerales 6% a 7%, lípidos 1% a 3 %.

Clasificaciones

Según el contenido de grasa

– Entera, semi-descremada y descremada.

– Leche en polvo enriquecida en crema, contiene hasta más del 50 % de grasa.

– Leche entera, o con toda la grasa original, (26% de grasa).

– Con tres cuartos de grasa, (no menos de 20% de grasa).

– Semidescremada, (no menos del 14% de grasa).

– Con un cuarto de grasa, (no menos de 8% de grasa).

– Descremada, (1% de grasa).

Según la temperatura de deshidratación

– Low Heat: baja temperatura.

– Medium Heat: temperatura media.

– High Heat: alta temperatura.

Según la solubilidad en agua para su reconstitución

– Leche en polvo de disolución normal.

– Leche en polvo de disolución instantánea, es la leche de disolución normal con adición de un emulsionante natural como la lecitina, que en pequeñas cantidades facilita la disolución de la grasa de la leche en el agua.

Características

Ventajas

– Debido a la eliminación del agua, disminuye su peso y volumen aproximadamente en un 75%, y sus costos de transporte y almacenamiento son considerablemente más bajos.

– Permite conservar leche en grandes cantidades en épocas de abundancia.

– Conservada en frío, su vida útil es más prolongada que la de leche líquida, de 6 a 12 meses bien empacada en bolsas o tarros.

– Si se usa en forma sólida su contenido en calcio es mayor que en la correspondiente leche líquida.

– Es suficientemente digestible.

– Al reconstituirla a leche líquida sus características son similares a las de la leche natural.

– La deshidratación, o disminución del contenido en agua inhibe en ella, el crecimiento microbiano y la actividad enzimática.

Desventajas

– Inversiones altas para la compra, montaje y puesta en funcionamiento de las plantas para obtenerla.

– Infraestructura gigante para la recolección y pre tratamiento de la leche cruda, necesaria para una planta mediana de deshidratación, 10 toneladas (10.000 litros) de leche por hora.

– Calificación tecnológica alta de sus pocos operarios.

Obtención por secado en cilindros rotativos

Procedimiento

– Dos cilindros horizontales paralelos, muy próximos, giran lentamente en sentido contrario.

– Vapor de agua a temperaturas entre 130 y 150°C, circula por ellos y después de calentarlos es aspirado por un extractor.

– La leche vertida entre los dos cilindros, al secarse, forma una película sobre la superficie de cada uno de ellos.

– La película de leche se despega lateralmente de la superficie de los cilindros, en forma de escamas, con cuchillas rascadoras.

– Las escamas caen a un transportador que las lleva a un molino.

– El producto molido pasa a un tamiz que separa las partículas duras y quemadas de la leche en polvo.

– La leche en polvo pasa a la sección de empaque.

Variables por controlar en desecación sobre cilindros:

– Espesor y uniformidad de la capa de leche concentrada que se forma sobre los rodillos.

– Concentración y temperatura de la leche que cae sobre los cilindros de los cilindros.

– Tiempo de desecación.

El control de estas variables evita desnaturalización de la proteína y un color marrón que puede tomar la leche en polvo.

Obtención por atomización

Procedimiento

Primera etapa evaporación parcial

La leche pasterizada se concentra por evaporación al vacío hasta una densidad semejante a la de la leche condensada, 50% agua y 50% solidos lácteos. Al usar vacío las temperaturas de evaporación del agua en la leche se bajan y así se preserva la buena calidad de la leche tratada.

1. La leche se introduce por la parte superior a los tubos evaporadores. Al descender por el interior de los tubos, aumenta la temperatura hasta llegar al punto de ebullición y evapora partes de su contenido de agua.

2. También por la parte superior de los tubos se introduce vapor caliente.

3. Por el interior de los tubos evaporadores desciende una mezcla de leche pasteurizada y vapor caliente.

4. Salida al recipiente separador del vapor y algunas goticas de leche por él arrastradas.

5. Salida de vapor.

6. Salida de la leche concentrada, que se bombea a la cámara de atomización.

Segunda etapa secado por atomización

1. La leche concentrada, se bombea y se introduce, a través de pulverizadores, por la parte superior a la cámara de atomización.

2. El aire caliente también entra por la parte superior de la cámara de atomización, donde se mezcla con la leche concentrada.

– El aire caliente entra a la cámara de atomización mediante un ventilador, a través de un filtro, a una temperatura de 150 a 250°.

– Al entrar en contacto con la leche concentrada y atomizada, evapora la parte residual de agua presente en la leche de forma instantánea.

– La atomización transforma la leche concentrada en muchas diminutas goticas, a las cuales el aire caliente les evapora el agua residual más fácil y rápidamente, formando una mezcla de vapor de agua y aire, de la que se separan las partículas de la leche en polvo.

– La mezcla de aire y vapor de agua, que sale por la parte inferior de la cámara de atomización, arrastra algunas partículas de leche en polvo que son recuperadas en un ciclón, y recirculadas al tubo de transporte neumático

– El secado por atomización convierte la leche concentrada previamente por evaporación, en un polvo que mantiene las propiedades originales de la leche.

– La leche en polvo, a una temperatura ya sólo de 70-80°C, se sedimenta lentamente en la base de la cámara de atomización. Parte del calor del aire se ha consumido en la evaporación del agua de la leche concentrada y por ello ha descendido la temperatura de la leche deshidratada.

3. La leche en polvo se descarga por el fondo de la cámara de atomización, a un tubo de arrastre neumático. El aire de arrastre de la leche en polvo se encarga también de enfriarla y secarla, durante su transporte por el tubo.

4. Al final el tubo de transporte neumático descarga la leche fría y seca a un tamiz.

5. El tamiz separa los grumos de leche en polvo, de la leche en polvo, que se transporta a la sección de empaque.

Lecitinación de las partículas de la leche en polvo

La leche en polvo entera es difícil de disolver debido a la capacidad hidrofóbica de la grasa. La lecitina es una sustancia con propiedades hidrofilias y lipófilas, y al recubrir con ella las partículas de leche en polvo, sirve de puente entre la materia grasa y el agua, y facilita su disolución. 

El portador que se utiliza generalmente para aplicar la lecitina es el aceite de mantequilla. En un lecho fluidizado se calienta la leche en polvo  a 60°C y se le inyecta un chorro de aceite de mantequilla con lecitina disuelta, que recubre las partículas de polvo.

Reconstitución de la leche líquida

– La leche en polvo se mezcla con agua esterilizada, preferiblemente caliente. Si se utiliza agua no esterilizada, los gérmenes presentes en el agua se desarrollan rápidamente en la leche, y ésta puede presentar un peligro para el consumidor.

Con 125 g de leche en polvo se puede preparar un litro de leche líquida. Con un kilogramo de leche en polvo se obtienen ocho litros de leche líquida.

Aplicaciones de la leche en polvo

– Por las ventajas en su transporte, almacenamiento y empleo, la leche en polvo está especialmente indicada para soldados, navegantes, exploradores, deportistas, etc.

– Por su elevado poder alimenticio para todo el que deba desarrollar esfuerzos considerables y no puede cargar en su mochila alimentos pesados.

– Para la alimentación de lactantes ha sido muy discutida, pero se reconoce en la actualidad, que la leche en polvo no sufre ningún cambio químico por el hecho de la desecación, no deja ningún depósito y su digestibilidad se aumenta.

– La esterilización que sufre al disecarse suprime las enfermedades y molestias del tubo digestivo, tan frecuentes en los lactantes.

– La leche en polvo no precipita en el estómago del niño en forma de gruesos grumos, como la leche natural, sino en forma de pequeñas masas, muy parecidas las que forma la digestión de la leche humana.

– Por su elevado valor nutritivo, en la alimentación de animales domésticos, aunque no resulta económica, es recomendable en aquellos que por un motivo u otro deben realizar grandes esfuerzos o en ellos está invertido un capital considerable.

– En pastelería, confitería, chocolatería y aun en las labores ordinarias de cocina, se hace también bastante uso de la leche en polvo, pues da mejor contextura y mayor valor nutritivo. Su aplicación en panadería se considera muy favorable.

– Mezclada con la masa en la industria panadera, aumenta el volumen del pan y mejora su capacidad de absorción de agua.

– Mezclada con la masa utilizada en pastelería, sustituye los huevos.

– En la producción de chocolates, salchichas, diferentes tipos de comidas elaboradas, alimentos infantiles, helados y piensos animales.

Leche en polvo en la producción de chocolates

– La leche en polvo es un ingrediente fundamental para la producción de chocolate. No sólo determina el sabor del chocolate, sino que también influye en sus procesos de producción y comercialización.

– Desde hace más de cien años la industria del chocolate utiliza principalmente leche en polvo obtenida mediante secado sobre cilindros. Esta leche en polvo:

* contiene una gran cantidad de grasa que hace posible reducir la costosa manteca de cacao en el chocolate.

* da al chocolate un exclusivo sabor a caramelo, y un efecto positivo sobre las propiedades de fluidez de la masa de chocolate.

Proceso de obtención de leche en polvo de la Planta la Serenísima de Buenos aires Argentina

1. Recepción de la leche. Entran cada día a la planta, 40 carro tanques de 50 toneladas cada uno, para un total de 2.000.000 de litros de leche. Y salen 240 toneladas diarias de leche en polvo.

Si cada vaca produce 25 litros de leche cada día, habrá que ordeñar 80.000 vacas.

2. Pasterización de la leche. Los 2 millones de litros de leche se procesan en la planta de pasterización.

3. Evaporación de la leche. Los 2 millones de litros de leche pasterizada ingresan al edificio de la planta que los transforma en leche en polvo.

Los 2 millones de litros de leche pasterizada ingresan a los evaporadores, que parecen ser las columnas de un edificio de 6 pisos. Cada uno contiene varios tubos por donde va pasando la leche, y que están a bajas presiones, o presiones de vacío, a bajas temperaturas, donde la leche pierde la mitad del agua pero conserva todos sus nutrientes. Al final de los evaporadores la leche se ha reducido a la mitad de su volumen, en forma de leche condensada azucarada. No se ha hecho adición de azúcar, sino que la concentración de azúcar se ha doblado por la evaporación de la mitad del agua de la leche.

La leche ingresa con un 88% de agua y un 12% de sólido y cuando se convierte en polvo va a tener solamente un 3% de humedad y un 97% de sólido.

4. Pulverización de la leche en la Cámara Spray. Ésta cámara es un cono por el que circula aire caliente y ocupa la mayor parte del edificio de 6 pisos. Sostiene lanzas pulverizadoras en la parte superior. Las lanzas son tubos con rodetes en su extremo de salida. Estos rodetes tienen un delgado orificio en su centro. La leche entra a alta presión a las lanzas, se pulveriza al pasar por el orificio del rodete, y forma una nube de partículas, que entran en contacto con el aire caliente, evaporan el resto de agua y caen en lecho fluido al extremo delgado del cono de la cámara de atomización en forma de polvo.

5. Baño en lecitina. Las partículas de leche en polvo salen del cono de la cámara de atomización y entran a otro cono con vibrofluidificador donde son bañadas con una lluvia de lecitina. Los martillos del vibrofluidificador impiden que las partículas de leche en polvo se queden pegadas a las paredes del cono.

6. Secado. El transporte de la leche en polvo a la sección de empacado se hace por entre un tubo, con arrastre por aire para completar el proceso de secado.

7. Selección de tamaño de las partículas de la leche en polvo. El tubo con arrastre neumático descarga la leche en polvo en un tamiz, que retiene los posibles aglomerados de la leche en polvo. Este proceso inicia con leche líquida de un 90% de agua, y finaliza con leche en polvo con un 3% de agua.

Fuentes

http://es.wikipedia.org/wiki/

http://www.misionrg.com.ar/lacpolvo.htm

http://es.slideshare.net/marinerc5/leche-en-polvo-25781856

Enviado por:

Rafael Bolívar Grimaldos