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PRÁCTICA N02 ELABORACION DE AREQUIPE A PRTIR DE LECHE BOVINA

ARAUJO EFRAIN RAMIREZ CAMPO LEONARDO FABIO TOLOZA MARIA MERCEDES URRUTIA JENNIFER

DOCENTE: ING. ROBER VALERA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS TECNOLOGÍAS DE PROCESAMIENTO AGROINDUSTRIAL II (LACTEOS) INGENIERIA AGROINDUSTRIAL VALLEDUPAR CESAR 2018-1

CONTENIDO INTRODUCCION......................................................................................................4

1. 2.

OBJETIVO GENERAL...............................................................................6

2.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS.......................................................................6 3.

MARCO TEÓRICO...................................................................................................7 3.1.

El arequipe...............................................................................................7

3.2.

Características generales del arequipe...............................................8

3.3.

Producción del arequipe........................................................................8

4.

METODOLOGIA........................................................................................................9 4.1. 4.2

flujograma para la elaboración de arequipe de forma industrial.. .10 Pruebas Fisicoquímicas..........................................................................11

4.2.1 Prueba de densidad.........................................................................11 4.2.2 pH:........................................................................................................11 4.2.3 Prueba de acidez titulable..............................................................11 4.2.4 Detección de grasas según Gerber.............................................12 5.

CALCULOS Y RESULTADOS...............................................................................12 5.1.

Cálculos parámetros fisicoquímicos..................................................12

5.1.1. % Ácido láctico................................................................................12 5.1.2. Corrección de densidad tomada con el lactodensímetro....13

6. 7. 8.

5.2.

Formulación...........................................................................................14

5.3.

Balance de materia...............................................................................14

5.4.

Costos de producción en la elaboración del arequipe....................15

CONCLUSIONES....................................................................................................16 ANEXOS...................................................................................................................17 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.....................................................................19

1. INTRODUCCION. El arequipe es una mezcla de leche con azúcar que al ser concentrado con calor permite obtener una consistencia suave con sensación de dulzor. La producción y comercialización del arequipe representa un pequeño sector dentro de los productos y derivados lácteos y la mayoría de los países que lo producen lo hacen para el consumo interno, siendo Argentina el país más representativo en la producción y posicionamiento en el mercado. Industrial-mente se debe tener en cuenta muchos parámetros como son las propiedades químicas y físicas, aspectos los cuales nos permitan brindarles seguridad tanto al fabricante como al consumidor. A nivel nacional, los productos derivados de la leche entre los que se encuentran las panelitas, cocadas de leche, manjar blanco y arequipe se elaboran en una amplia zona del país que incluye los Departamentos de Boyacá, Cundinamarca, Meta, Santander y Valle, siendo Cundinamarca y Boyacá los de mayor participación en este producto. Existe gran diversidad de empresas que procesan arequipe a menor escala, especialmente las empresas grandes y medianas, pero no es considerado como su principal producto de comercialización, encontrándose que para el año 2004 se procesaban 9215 toneladas de arequipe. En el siguiente informe de laboratorio se expresa de forma detallada los procedimientos y demás acciones realizadas con el fin de Elaborar arequipe a base de leche bovina entera. Cabe resaltar que esta práctica se efectuó en las instalaciones de la planta de lacteos de la Universidad Popular del Cesar (UPC). Esta práctica fue realizada bajo la supervisión, tutoría y asesoría del ingeniero a cargo Robert Valera, profesor de la materia Tecnologías De Procesamiento Agroindustrial II (Lácteos).

2. OBJETIVO GENERAL. Elaborar un arequipe a base de leche bovina cumpliendo con los requisitos establecidos para su fabricación en la legislación nacional vigente.

2.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Aplicar pruebas de plataforma a la leche para determinar su viabilidad para la elaboración del arequipe.  Calcular el rendimiento del producto respecto a las cantidades de materias primas utilizadas en la elaboración de este mismo.  Calculo de cantidades requeridas (formulación) de insumos utilizados en la fabricación del producto, cumpliendo con los requerimientos de legislación vigente colombiana.  Identificar mediante un diagrama de flujos cada proceso de elaboración de arequipe.  Elaborar balances de materia y energía en el proceso de elaboración de arequipe.  Determinar los puntos críticos de control con el fin de obtener un producto de calidad.  Calcular costos de producción en insumos y demás empleados en la elaboración del producto.

3. MARCO TEÓRICO. 3.1.

El arequipe

Se entiende por dulce de leche, el producto obtenido por concentración y acción del calor a presión normal o reducida de la leche, o leche reconstituida, con o sin adición de sólidos de origen láctico y/o crema y adicionado de sacarosa (parcialmente sustituido o no por monosacáridos y /u otros disacáridos) con o sin adición de otras sustancias alimenticias. El arequipe es un producto lácteo obtenido por concentración mediante el sometimiento al calor a presión normal, en todo o en parte del proceso, de leche cruda o leches procesadas, con el agregado de azúcares y otros ingredientes o aditivos permitidos. El producto resultante tiene una consistencia pastosa, más o menos untable y de color amarronado. El proceso de elaboración del dulce de leche o manjarblanco y el principio de su conservación se basan en la concentración de sólidos –especialmente azúcares– por evaporación del agua contenida en la leche, lo que impide el ataque de microorganismos. El arequipe se define como el producto higienizado obtenido por la concentración térmica de una mezcla de leche y azúcares. En la tabla 1 se presenta la clasificación del dulce de leche según lo establecido en la Norma Técnica Colombiana NTC 3757.

Imagen tomada de: ‘’desarrollo arequipe con fibra y cultivos probióticos.’’5

3.2.

Características generales del arequipe.

El arequipe se caracteriza por presentar una consistencia cremosa o pastosa, sin cristales perceptibles sensorialmente, de color ámbar brillante, sabor dulce y olor lácteo. En su elaboración participan diferentes materias primas como la leche, en nuestro caso (bicarbonato de sodio) y sacarosa. El dulce de leche es un producto que se caracteriza por su color, este se asocia a la reacción de Maillard y a la caramelización de la sacarosa. La presencia de caseína y lactalbúmina favorecen la reacción de Maillard. En la elaboración de arequipe en Colombia se utiliza bicarbonato de sodio que sirve para neutralizar parte de la acidez de la leche, (aunque está establecido en la norma que para la elaboración de este producto su contenido de bicarbonato de sodio debe ser 0% y trabajar con enzimas) pero cabe resaltar que el bicarbonato de sodio al adicionarse en la elaboración del arequipe evita la coagulación de la caseína y neutraliza o reduce la acidez de la leche, es necesario porque durante el proceso de elaboración el producto va evaporando la humedad y por ende el ácido láctico se va concentrando y la acidez va aumentando de manera que el proceso podría culminar por producir sinéresis. Por lo anterior, el uso de leche con acidez elevada produciría un dulce de leche con textura arenosa y áspera e impediría que el producto terminado adquiera su color característico, ya que las reacciones de Maillard son retardadas por el descenso del pH por lo que se hace necesario reducir la acidez inicial de la leche. evitando que esta precipite con el calor, y a la vez favorece la reacción de Maillard. La leche utilizada en la producción del arequipe debe ser de óptima calidad, por lo que es primordial que la leche cruda provenga de vacas sanas, exenta de gérmenes patógenos y sustancias extrañas (agua, preservativos, antibióticos, detergentes, pesticidas, higienizantes, féculas, entre otros) de olor y sabor característico, con un grado de acidez no mayor a 0.17% expresada como ácido láctico, ya que una acidez mayor puede presentar precipitación de la proteína y da al producto una apariencia cortada, sin brillo y no homogénea, puede utilizarse leche líquida o en polvo reconstituida, entera o parcialmente descremada de acuerdo al porcentaje final de grasa deseado. Para el desarrollo de este estudio se utilizará leche descremada con un porcentaje medio de grasa (entre el 1.2 y 1.7% de grasa). 3.3.

Producción del arequipe.

A nivel industrial en la elaboración de arequipe se realiza una operación de hidrólisis de la lactosa en la leche empleada, consiste en adicionar la enzima βgalactosidasa para degradar la lactosa dejándola en incubación durante el tiempo necesario para alcanzar el porcentaje de hidrólisis deseado (recomendado el 40%), este proceso para obtener leche deslactosada permite obtener mejores resultados al contener una baja concentración de lactosa, componente que por su baja solubilidad y la posibilidad que tiene de formar cristales grandes genera una

sensación de “arenosidad” al consumir el producto. La leche hidrolizada es más dulce y pardea más rápidamente por lo que es necesario disminuir la dosis de azúcar y neutralizante. En la elaboración de arequipe, las materias primas se someten a temperaturas sobre los 100º C por más de una hora, lo que hace innecesario una pasteurización previa. Al iniciar el proceso, la mezcla tiene una concentración de sólidos solubles cercana al 20-35%; a medida que se produce la evaporación se va incrementando este valor hasta llegar aproximadamente a 63º Brix, lo que indica el punto final de la evaporación. En el empaque del arequipe, no es conveniente enfriar a menos de 40º C ya que esto aumentaría demasiado la viscosidad, lo cual dificulta las operaciones de empaque y aumenta los riesgos de contaminación durante ésta operación.

Imagen tomada de: ‘’desarrollo arequipe con fibra y cultivos probióticos.’’5

4. METODOLOGIA. En la siguiente tabla se muestran los insumos, materiales y equipos utilizados: MATERIA PRIMA Y ADITIVOS -

Luche entera (cruda). Azúcar.

MATERIALES Y EQUIPOS -

Soporte universal. Beackers

-

4.1.

Azúcar invertida. Bicarbonato de sodio. Glucosa.

-

Termómetro. Espátulas. Pipeta Bureta agitador fenolftaleína Pera Tapón de caucho Empujador metálico Agua Ácido sulfúrico 90-91% Alcohol Isoamílico R.A

Flujograma para la elaboración de arequipe de forma industrial. FLUJOGRAMA DE AREQUIPE RMP

30.9Kg de Leche

Filtración

Bicarbonato de Sodio (0, 13%) = 40gr

Neutralización Agitación Titulación PH Acidez Precalentado

50 ° C Azúcar 12% de Azucar °Brix P= 10Psi T°=90-95°C Estop por 2 horas

Evaporación

50° Brix

Evaporación Evaporación 5 Psi Agitación T° =90-95°C 56°Brix

Evaporación

Adicionar Azucar Invertida 12%

Evaporación 60°Brix, Glucosa 1% Evaporación

63° Brix Enfriamiento 50°C, adicionar conservantes sorbato y benzoate 400ppm Envasado 40°C Almacenamiento

A continuación, se establecen los procedimientos que se realizaron a cada una de las pruebas efectuadas a la leche con el objeto de su viabilidad para la elaboración del arequipe. 4.2 Pruebas Fisicoquímicas. 4.2.1 Prueba de densidad. 1) En este caso se procedió a depositar una cantidad determinada en un recipiente lo suficientemente grande (probeta), que cubriese el lactodensímetro. 2) Posteriormente se sumergió el lactodensímetro y se giró (se aplicó el giro como el que se le da a un trompo) en sentido a las manecillas del reloj. 3) Finalmente se observó el valor en que quedo el lactodensímetro (esto se hizo mirando la capa superficial de la solución problema) para obtener temperaturas. 4.2.2 pH: 1) se procedió a depositar una cantidad determinada de leche en un beacker. 2) Se introdujo un pH metro a la sustancia contenida en el beacker. 3) Se procedió a anotar los valores obtenidos con PH de 6,61. 4.2.3 Prueba de acidez titulable Para titular se toman 10ml de leche cruda a esta se le adicioan 2 gotas de fenoltaleina, titular con NaOH a 0,1 N, tener en cuenta que el % de acidolactico debe estar en el rango de (0,14 - 0,18)%. 

Mililitros de NaOH gastados = 1,7 Grados Thorner (°Th)



Ml NaOH gastados *10 = °Th 1,7 * 10 = 17°Th

5. CALCULOS Y RESULTADOS 5.1.

Cálculos parámetros fisicoquímicos.

5.1.1. % Ácido láctico. Ácido láctico ¿

ml NaOH (0,1 )(0,09 ) ∗100 10

Ácido láctico ¿

1,7 (0,1 )(0,09 ) ∗100 = 0,153 10

5.1.2. Corrección de densidad tomada con el lactodensímetro.

En este caso se tomó la segunda condición ya que: T1= 15 OC y T2 = 25 OC ρ leída leche entera= 1.028 g/ml Entonces: ρ corregida= 1.028 Kg/L + 0,2*(25-15) /1000 ρ corregida= 1.028 Kg/L + 2,2X10-3 ρ corregida=1,030 Kg/L. Cantidad de leche determinada para la elaboración del arequipe: 30,9 litros. Para la formulación se aconseja generalmente trabajar la cantidad de leche en unidades de masa (kilogramos preferiblemente), de este modo se procede a determinar este valor, este se determinar con facilidad debido a que se ha determinado ya con anterioridad la densidad de la leche, entonces: 1 Kg x 30.9...