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• Viridiana Vazquez

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA

PRÁCTICA 10 ELABORACIÓN DE MANTEQUILLA

1. OBJETIVO El alumno será capaz de poder elaborar mantequilla por el proceso discontinuo a partir de la crema obtenida por descremado de la leche, así como conocer sus fundamentos, bioquímicos, fisicoquímicos y tecnológicos que implican su proceso.

2. INTRODUCCIÓN Desde el punto de vista fisicoquímico, la mantequilla está constituida principalmente por la grasa de la leche en forma de una emulsión del tipo agua en aceite. Su proceso de fabricación se basa principalmente en invertir la emulsión original de la leche y la crema, productos en los que los glóbulos grasos están dispersos en el suero. La composición media de una mantequilla salada es: 80% de materia grasa; 16.5% de agua, 2.3% de sal y 1.2% de suero que contiene proteínas y minerales. La mantequilla contiene además vitaminas liposolubles A, D, E y K y carotenoides. La mantequilla se elabora a partir de la crema de la leche. Hasta que aparecieron las desnatadoras centrífugas en 1879, la crema se obtenía por desnatado espontáneo o natural, es decir, por la acción de la gravedad. Al final del siglo pasado y durante las décadas siguientes se extendió gradualmente la utilización de la desnatadora en las granjas y hacia 1930, prácticamente toda la leche destinada a la producción de mantequilla se desnataba en las explotaciones lecheras; la crema se enviaba a la mantequería y la leche desnatada se utilizaba en la propia granja para la alimentación animal.

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3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR a)

¿Cuál es el objetivo de neutralizar previamente la crema durante el proceso de elaboración de la mantequilla?

b)

¿Cuáles son las causas que inducen sabores indeseables en la crema que se utiliza para la elaboración de mantequilla?

c)

¿Cuáles son los agentes neutralizantes que se emplean, así como sus propiedades o características que se requieren para su uso y las reacciones que se llevan a cabo en presencia de ácido láctico?

d)

¿Cuál es el propósito principal del cultivo iniciador?

e)

¿Qué tipos de bacterias se utilizan como cultivos iniciadores y cuál es su función de éstas?

f)

¿A qué se refiere la maduración de la crema?

g)

¿Cuáles son los factores que afectan el batido?

h)

¿Cuáles son los cambios fisicoquímicos que se llevan a cabo durante el batido?

i)

¿Qué defectos se pueden presentar en la mantequilla?

j)

¿Cuántos tipos de mantequilla reporta la literatura?

4. MATERIALES Y REACTIVOS Buretas Soporte universal Pinzas para bureta Termómetro de 10-100 ºC Pasteurización de crema Máquina de hielo Mantequilla dora Batidora Cámara de refrigeración

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Sal refinada Carbonato de calcio (CaCO3) NaOH 0.1 N Fenolftaleína Crema Leche en polvo

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5. DESARROLLO EXPERIMENTAL a) . Utilizar leche libre de malos olores y sabores, posteriormente llevar a cabo el descremado, la crema para mantequilla puede ser dulce o ácida y deberá contener entre 35-40% de grasa y de 0.13 a 0.16% de ácido láctico. b) . Cuando la crema contiene más del 40% de grasa, se adiciona leche descremada o agua pura hasta obtener de 35-40% de grasa. Posteriormente, se procede al neutralizado para ajustar la acidez de la crema a una acidez cerca de la normal (0.15%). Para ello se utiliza una solución alcalina de carbonato de calcio. c) . Una vez neutralizada la crema, se pasteuriza a 145 ºF por 30 minutos o 10 ºF por 15 minutos o 170 ºF por 5 minutos por el método de sostenimiento. d) . Inmediatamente que termine el tiempo de sostenimiento, la crema debe ser enfriada a 68-72 ºF (20-22 ºC) rápidamente en un intercambiador tubular o en un sistema de placas a una temperatura de unos 3 ºC menos que la de batido. e) . La crema se enfría hasta 7-10 ºC en verano y de 10 a 12.5 ºC en invierno, durante un tiempo mínimo de 3-4 horas y preferentemente de unas 20 horas para conseguir la solidificación parcial de los glóbulos grasos. f) . A continuación se prepara el cultivo iniciador para lo cual los cultivos comerciales se inoculan en leche pasteurizada a 180 ºF (82.2 ºC) o mayor por 30 minutos por lo menos, luego se les incuba a 70-72 ºF (21.1-22.1 ºC) de 8 a 16 horas, hasta que la leche esté coagulada y el aroma y sabor desarrollados. g) . En este punto se dice que el iniciador está maduro; enfriar hasta el momento de usarlo; a este se le denomina cultivo madre, el cual se transfiere cada 24 o 48 horas. Luego se prepara el iniciador, inoculando el cultivo madre a una cantidad de leche que se va a usar en la crema. h) . Después de pasteurizar la crema se enfría a 66.8 – 72ºF (20-22 ºC). En este punto se agrega el iniciador que puede fluctuar de 5 a 10 % del peso total de la crema. Se incuba la crema por varias horas (0.2-0.4% de acidez). i) . Una vez alcanzada esta acidez se enfría la crema para controlar el crecimiento bacteriano.

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j)

Después se procede al batido de la crema lo cual puede hacerse en la mantequilladora o en forma manual. El procedimiento para el primer caso consiste en:

k)

Para evitar que la mantequilla se pegue a la máquina, los poros de ésta deben llenarse con agua, esto de logra haciéndola girar con un poco de agua dentro, antes de usarse.

l)

NOTA: Para obtener una mantequilla con la consistencia y textura adecuada, hay que trabajar a una temperatura que permita realizar el batido en un tiempo de 40 a 60 minutos. En primavera y verano, esta temperatura es por término medio de 7 a 10 ºF; en otoño e invierno puede estar entre 10 y 13 ºC.

m)

La máquina se debe llenar de un tercio a un medio de su capacidad.

n)

Se agrega colorante, si es necesario (beta-caroteno o de Bixia orellana).

o)

Operar de 2 a 5 minutos, luego abrir la llave del desuerador, en su posición superior para dejar escapar el gas.

p)

Poner a trabajar la batidora hasta que los glóbulos de mantequilla tengan el tamaño de 1 cm de diámetro.

q)

Desuere y enjuague la mantequilla con agua a la misma temperatura de la mantequilla hasta que ésta salga clara.

r)

Luego agregue agua a 50 ºF en el mismo volumen de la crema usada, agite de 2 a 4 minutos para que esta se endurezca la mantequilla y permita la formación de una sola masa.

s)

Después se realiza el salado, el cual es al gusto, para ello de abre canales en la mantequilla, se agrega la sal y luego se agita por 2 a 4 minutos.

t)

Proceder al moldeado, almacenamiento en refrigeración o envasado.

6. INFORME DE RESULTADOS a)

Elaborar el diagrama de flujo del proceso de elaboración de mantequilla.

b)

Calcular el rendimiento mantequero.

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c)

De acuerdo a la literatura determinar a qué tipo de mantequilla pertenece.

7. BIBLIOGRAFÍA 1. Revilla, R.A.. (1983). Tecnología de la leche. Procesamiento, manufactura y análisis. Herrero Hermanos, sucesores, S.A. México: 70-81 2. Pérez, G.E.J. y Pérez, G.E.J.P. 1984. Bioquímica y microbiología de la leche. Limusa. México: 129-152. 3. Warner, J.N. 1989. Princípios de lá tecnologia de lácteos. AGT Editor, S.A. México: 196-206. 4. Alfa-Laval. 1990. Manual de industrias lácteas 2ª ed. AMV/Mundi Prensa. España: 191-203. 5. Broundreau, A. y Saint-Amant, L. 1991. Mantequilla. En: Amiot, J. Ciencia y tecnología de la leche. Acribia. España: 219-247. 6. Anónimo. 1984. Fabricación de productos lácteos. 1984. Acribia. España: 214-233.

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ANEXO EJEMPLO PARA EL AJUSTE DEL CONTENIDO DE GRASA

¿Qué cantidad de agua, se necesita añadir a 100 kg de crema, con un contenido de grasa del 60%, para reducirla a 40%? c – b: 40 partes de crema con 60 % de grasa

60 a

40 = c

0=b

a – c: 20 partes de agua

40 kg de crema necesitan 20 partes de agua 100 kg ------------------------- X X = 50 Kg de agua

EJEMPLO PARA EL AJUSTE DE LA ACIDEZ.

¿Cuál es la cantidad de bicarbonato de sodio, necesaria para reducir la acidez de 0.4% hasta 0.14% a 100 kg de crema? % de acidez en la crema 0.4 % de acidez requerida 0.15 % de acidez por neutralizar 0.26 100 kg x 0.0026 = 0.26 kg de ácido láctico

84 g de NaCO3 neutralizan 90 g de ácido láctico X --------------------------------------- 260 g X = 243 g de NaHCO3

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