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PROCESOS DE LÁCTEOS Unidad 3: Fase 3 – Establecer solución estudio de caso para unidad 3

KELLY MARCELA ALVAREZ GARCIA CÓD: 1 116 267 309 INGENIERIA DE ALIMENTOS CEAD PALMIRA

TUTOR: CLEMENCIA DEL ALAVA PROCESOS LÁCTEOS GRUPO: 211613_6

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA PALMIRA VALLE 30 DE ABRIL 2019

PROCESOS DE LÁCTEOS Presentación del caso: Dentro de la producción de quesos en lácteos San Simeón, la línea de producción de queso campesino, es el que mayor mercado tiene. Este tipo de queso tiene una vida útil de aproximadamente 3 semanas por su alto contenido de humedad. Este parámetro tiene bastante incidencia en los rendimientos queseros; también, la calidad composicional de la leche en lo que tiene que ver con el contenido de solidos totales y otros aspectos relacionados con el control de variables como tiempo y temperatura en las fases del proceso y el tratamiento de la cuajada durante corte, secado del grano de cuajada y desuerado. Teniendo en cuenta el escenario descrito, se tiene que la empresa ha disminuido los rendimientos de producción; situación que tiene preocupado al jefe de planta por cuanto un rendimiento bajo implica sobre costos de producción. El jefe de producción ha decidido controlar la etapa de desuerado para verificar si el procedimiento que se lleva a cabo en la producción está afectando el rendimiento quesero. Para ello, tomará volumen de filtrado y evaluación de parámetros fisicoquímicos del suero obtenido con el fin de analizar, la incidencia del desuerado en los rendimientos queseros. Para tal efecto, se simulará la etapa del desuerado de la cuajada tomando como referencia una caída de presión variable y tiempo de filtración constante en el simulador virtual plant como se indica más adelante. Desde el anterior escenario, plantearse lo siguiente para analizar y resolver:  ¿Cuál puede ser el efecto en los rendimientos del queso cuando la caída de presión aumenta en la etapa de desuerado? ¿De qué manera podría realizarse el desuere para mantener los rendimientos de producción establecidos? Simulación Sólidos -Filtración 1. Identificación de las variables de entrada y de salida para la simulación planteada. Variables de entrada: 

Caída de presión. (𝑁/𝑚2) y tiempo en segundos

Variables de salida: 

Volumen de filtrado (m³)

PROCESOS DE LÁCTEOS 2. Realizar las mediciones tomando caída de presión variable y tiempo de filtración constante.

PROCESOS DE LÁCTEOS

Entrada Salida Tiempo de filtración (seg) Caída de presión (N/m^2) Volumen de filtrado (m3) 60 30000 0,00321 60 32500 0,00237 60 35000 0,00269 60 37500 0,00304 120 30000 0,00655 120 32500 0,0048 120 35000 0,00547 120 37500 0,0062

Tabla de registro para simulación del desuere de la cuajada a presión variable y tiempo constante

3. Graficar los resultados obtenidos:

PROCESOS DE LÁCTEOS

Tiempo de filtración por 60 y 120 seg 0.011 0.01

0.00655

0.0062

Volumen Filtrado (m3)

0.009 0.008 0.00547

0.007 0.0048

0.006 0.005 0.004

0.00321 0.00304

0.003 0.002

0.00269

0.00237

0.001 0 30000

32500

35000

37500

Caída de presión (N/m2) Tiempo de filtración 60 (seg)

Tiempo de filtración 120 (seg)

Como se observa en la gráfica anterior y de acuerdo a los resultados obtenidos en la tabla de simulación de filtración a presión constante, se puede concluir que el rendimiento del queso se ve afectado negativamente a medida que aumenta la caída de presión, debido a que esto genera un aumento en el volumen (m3) de filtrado, lo que quiere decir que se obtiene más lactosuero y la cantidad de queso cuajado es menor. Por lo tanto, se puede decir que la aplicación de tratamientos mecánicos fuertes en la cuajada causa pérdidas, ya que al eliminar mayor cantidad de suero y debido a la presión, puede causar rupturas en la estructura del cuajo, liberando así componentes como grasa y proteína que hacen parte de la composición del queso quedando en el lactosuero.

4. El ingeniero de producción solicita la verificación de la estandarización del proceso, para confirmar que la base de cálculo es correcta y que los rendimientos queseros se ven influenciados por el comportamiento en el desuere de la cuajada. Para ello, se cuenta con la siguiente información: Para la línea de producción de queso, se utiliza leche estandarizada con 3.0% de MG. Para ello, se cuenta con leche entera de 4.0% y leche descremada de 0.5% de MG. Establezca la cantidad de leche entera y descremada que se necesita para tener un tanque de leche con 1.000l de leche 3.0%MG destinada a la elaboración de queso.

PROCESOS DE LÁCTEOS

Leche entera 4.0% MG

2.5 Parte de leche entera Leche estandarizada 3.0%

Leche descremada 0.5% MG

1 Parte de leche descremada 3.5 Mezcla de leche

Entonces, para encontrar los litros de leche entera que se necesitan para estandarizar 1.000 litros de leche con 3.0% MG: 3.5 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 → 1000 𝐿 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 3.0% 2.5 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎 → 𝑥 𝑥=

2.5 𝑥 1000 = 714.3 𝑙𝑡𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎 3.5

Entonces, para encontrar los litros de leche descremada que se necesitan para estandarizar 1.000 litros de leche con 3.0% MG:

3.5 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 → 1000 𝐿 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 3.0% 1 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒 𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎 → 𝑥 𝑥=

1 𝑥 1000 = 285.7 𝑙𝑡𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎 3.5

Por lo tanto, se requieren 714.3 lt de leche entera y 285.7 lt de leche descremada para un tanque con 1.000 lt de leche con 3.0%MG destinada a la elaboración de queso. De acuerdo con la hoja de control el % de Materia grasa para la estandarización el valor se encuentra dentro de los valores entre 2.8 - 3.0%.

PROCESOS DE LÁCTEOS 5. ¿Cuál puede ser el efecto en los rendimientos del queso cuando la caída de presión aumenta en la etapa de desuerado? ¿De qué manera podría realizarse el desuere para mantener los rendimientos de producción establecidos?

La alta presión claramente aumenta la velocidad y el volumen de suero en el proceso de desuerado del queso, sin embargo, la aplicación de fuertes presiones puede llevar a la destrucción parcial o permeabilidad del cuajo permitiendo la liberación de compuestos como grasa y proteína lo que influye de manera negativa en el rendimiento y calidad del queso obtenido, puesto que al perder la formación de uniones dentro del cuajo, se obtiene un quedo de consistencia blanda, probablemente después del proceso seguirá eliminando suero durante el tiempo lo que lo hace susceptible a contaminación microbiana y en cuestión de rendimiento se obtendrá menos cantidad de queso lo que encarecería el proceso. Como solución se deben evaluar varios aspectos principalmente la presión y el tiempo, donde es conveniente manejar términos medios como en el punto 3 con 60 o 120 seg obtenido en la simulación del virtual plant que son tiempos aceptables para este proceso, además es importante revisar la influencia de la temperatura y concentración del cuajo pues de esto depende la velocidad y la formación de uniones dentro del coagulo. Según Puauletti, M, et al. (2005), en su estudio determinaron que el incremento de la temperatura de coagulación genera un incremento en la velocidad del desuerado, en ese sentido la temperatura actúa a favor de la formación de uniones y favorece las fuerzas de contracción disminuyendo la viscosidad del suero además de mejorar la permeabilidad del coágulo. De esta manera entonces, manejando dichas variables presión y temperatura de coagulación se puede lograr un desuerado controlado con tiempos y rendimientos óptimos.

PROCESOS DE LÁCTEOS REFERENCIAS

     

Gómez de I, M. (2005). Módulo de Tecnología de lácteos. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Bogotá. (Colombia). Álava, C. (2011). Material de Apoyo Unidad 2. Bogotá, Colombia: UNAD. Pp. 36-38. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/10474 Álava, C. (2011). Material de Apoyo Unidad 3. Bogotá, Colombia: UNAD. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/10475 Alava, C. (2018). OVI Estandarización de procesos lácteos. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/19367 Herramienta: Simulador Virtual plant. link de acceso: https://plantasvirtuales.unad.edu.co/main.php Pauletti, M. S., Sbodio, O. A., Tercero, E. J., & Costa, S. C. (2005). Desuerado de coagulos de leche formados por enzima coagulante y glucono-δ-lactona draining rate of milk gels formed by combination of rennet and glucono-δlactone desuerado de coagulos de leite formados por enzima coagulante e glucono-δ-lactona. Ciencia y Tecnologia Alimentaria, 5(1), 35-41. doi:10.1080/11358120509487669