FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL- TARMA INFORME DE PRÁCTICAS CONTROLES DE PROCESOS EN LA ELABORACION DEL YOGURT Presentado por: LANDA GUADALUPE, Jose Dennis LEYVA BARZOLA, Elisa Angelica PIZARRO URETA, Sherly Milagro RAFAEL ATAPOMA, Marcelino Antonio ROMERO SANTIAGO, Glendy Rosmeri SANCHEZ HUAYRE, Jimena Carla Docente: ING. LIMAYMANTA SULCA, CLAUDIO CONTROLES AUTOMATICOS EN LA ELABORACION DE YOGURT Página 1
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FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL- TARMA
INFORME DE PRÁCTICAS
CONTROLES DE PROCESOS EN LA ELABORACION DEL YOGURT
Presentado por:
LANDA GUADALUPE, Jose Dennis
LEYVA BARZOLA, Elisa Angelica
PIZARRO URETA, Sherly Milagro
RAFAEL ATAPOMA, Marcelino Antonio
ROMERO SANTIAGO, Glendy Rosmeri
SANCHEZ HUAYRE, Jimena Carla
Docente:
ING. LIMAYMANTA SULCA, CLAUDIO
TARMA- PERÚ
2014
CONTROLES AUTOMATICOS EN LA ELABORACION DE YOGURT Página 1
INDICE
I. INTRODUCCIÓN........................................................4II. RESUMEN..................................................................5III. OBJETIVOS...............................................................6IV. MARCO TEORICO.....................................................7
4.1. GENERALIDADES DE LA MATERIA PRIMA....74.1.1. El mango....................................................74.1.2. Los lacteos................................................84.1.3. la leche......................................................94.1.4. Tratamiento termico de la leche..............11
4.2. YOGURT.............................................................124.3. PROPIEDADES DEL YOGURT..........................134.4. CARACTERISTICAS DEL YOGURT..................144.5. CLASIFICACION DEL YOGURT........................144.6. EL CULTIVO LACTICO.......................................164.7. LAS VENTAJAS DEL YOGURT.........................17a. CONTROL AUTOMÁTICO INSTRUMENTAL....18
4.8.1 Marmita..........................................................184.8.1.1 Funcionamiento de la marmita.............19
4.8.1.2 Datos técnicos.........................................19 4.8.1.3. TIC 17 RGTI ...........................................20 4.8.1.4. Rele de sobrecarga 3ru11....................21
V. MATERIALES Y METODOS4.1. Materia prima e insumos...................................224.2. Equipos y Materiales.........................................224.3. Reactivos............................................................234.4. Metodologia........................................................23
4.4.1. Analisis de la leche antes del procesamiento:4.4.1.1. Analisis sensorial:...............................244.4.1.2. AnalisisFisicoquimicos.......................244.4.2. Procesamiento del yogurt frutado:.......25
VI. RESULTADOS Y DISCUSIONES..............................30VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............36VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA...............................37
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INDICE DE CUADROS
Cuadro Nº 01.Valor nutricional del mango......................................................7
Cuadro N° 02: Características físicas y químicas de la leche.......................9
Cuadro Nº 03. Valor nutricional de la leche.....................................................9
Cuadro Nº 04. Propiedades Nutricionales del Yogurt....................................14
Cuadro Nº 05: Propiedades Nutricionales del Yogurt....................................14
Adicionar el cultivo láctico (3 – 4%) y mantener a
temperatura de incubación entre 43ºC y 45ºC durante un
tiempo de 4 a 6 horas (en esta etapa se da un incremento
de acidez rápida).
V.4.2.7. Refrigerado:
Después del tiempo de incubación, refrigerar a una
temperatura de 10 ºCpor 24 horas, ya que en esta etapa
se da un incremento de acidez lenta.
V.4.2.8. Homogenización:
Esta operación se realiza para el yogurt se torna liso,
brillante, homogénea y más fluido, al romperse el coagulo
y uniformizar la textura del producto. Ya que es yogurt
batido se agrega la fresa en forma de jalea a 40 °Brix,
además se agrega. Saborizante y el conservante (sorbato
de potasio 0.008%). A continuación se describe las
siguientes operaciones unitarias:
V.4.2.9. Adición de la fruta, colorante y saborizante:
Al yogurt natural obtenido se le adicionara fruta procesada
(jalea de fruta a 40ºBrix) en un porcentaje de 8 a 10%.
También se puede agregar colorante y saborizante
(menor a 0.01%)
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V.4.2.10. Procesamiento de la jalea de fruta:
Materia prima: fresa
Pesado: Pesar la materia que se va a procesar con el
fin de obtener el rendimiento del producto final
Selección y clasificación: eliminar aquellos frutos que
presentan daño físico o microbiológico: magulladuras,
picaduras y que estén muy maduras o verdes.
Pesado
Lavado: Lavar con abundante agua potable para la
eliminación de tierra y/o materias extrañas que
pudieran adheridas a la superficie del producto,
posteriormente quitarles las hojas
Desinfectado: para desinfectar las fresas lavarlas
pasándolas por agua hervida.
Cortado: cortar por la mitad la fruta o de acuerdo al
gusto que uno desea (opcional).
Estandarizado: Para realizar los cálculos respectivos
para obtener una jalea con 40ºBrix, se procederá de
la siguiente manera:
Calcular el peso de azúcar a adicionar, en la pulpa
obtenida; pensando previamente la pulpa y midiendo
sus ºBrix, luego utilizar la siguiente ecuación:
Wpulpa (°Brix de la pulpa) + Wazúcar(°Brixazúcar) =
(Wpulpa + Wazúcar)(°Brix requerido)
Dónde: Wpulpa = peso de la pulpa
Wazúcar = peso de azúcar
Tratamiento térmico: Calentar la pulpa junto con la
mitad del azúcar en una olla hasta temperatura de
ebullición, agitando constantemente, agregar el resto
del azúcar; dejar a temperatura de ebullición por un
tiempo total de 10 min, el tratamiento térmico se
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realiza con el fin de eliminar y/o inactivar los
microorganismos patógenos. Antes de finalizar el
tratamiento térmico adicionar ácido cítrico 0.01% en
solución(pH = 3.2 – 3.7)
Enfriamiento: Se enfría la jalea hasta 10ºC para poder
ser adicionado a la misma temperatura del yogurt.
V.4.2.11. Refrigerado:
Una vez frutado el yogurt se llevara a temperatura de
refrigeración (4ºC) durante un tiempo de 24 horas, para
que se dé la transferencia de masa.
V.4.2.12. Envasado:
Los envases a utilizardeben estar desinfectados para
evitar la contaminación microbiana al producto final.
V.4.2.13. Almacenamiento:
El producto deberá ser almacenado en temperatura de
refrigeración de 4ºC y en condiciones adecuadas de
higiene de lo contrario se producirá el deterioro del
mismo. El tiempo de vida útil del producto con la adición
conservante será de aproximación 21 días, y sin adición
de conservantes será de 15 días.
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VI. RESULTADOS Y DISCUSIONES
VI.1. Resultados CUADRO N°1: RESULTADOS DE ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE LA LECHE:
Para la obtención de leche de 15 litros, se obtuvo de dos proveedores por ello se realizó el análisis fisicoquímico de las dos muestras de leche:
ANALISIS F. LECHE MUESTRA N°1 (8 L)
LECHE MUESTRA N° 2 (7L)
DENSIDAD 1.027 1.028PH 6.7 6.8ACIDEZ 18 °D 18°D
Comprobando que los resultados de los análisis fisicoquímicos de las dos muestras están en buenas condiciones, se realizó la combinación y obtuvimos los resultados fisicoquímicos como se muestra en el cuadro n° 01:
CUADRO N°2: RESULTADO DE ANALISIS FISICOQUIMICO DE LA FRUTA (MANGO):
Para la elaboración de yogurt frutado elegimos realizar yogurt de mango, por tal motivo realizamos los análisis fisicoquímicos del mango para luego seguir con la elaboración de la jalea:
ANALISIS F. MANGO° BRIX 18 ° brixPH 5.8ACIDEZ 13
CUADRO N°3: RESULTADOS DE ANALISIS FISICOQUIMICO DE LA JALEA DE MANGO PARA EL YOGURT:
Para la elaboración de yogurt frutado se preparó la jalea de mango a una concentración de los sólidos solubles de:
ANALISIS F. JALEA DE MANGO° BRIX 52° BRIXPH 6.2ACIDEZ 19.7
A. CONCENTRACIÓN PARA LA JALEA:
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ANALISIS F. LECHE (15L)
DENSIDAD 1.0285PH 6.8ACIDEZ 18 °D
B
Cantidad de azúcar necesario para 1.8kg de pulpa de mango.
1 Kg (18) + Wazucar(100 ° BRIX)= (1 kg + Wazucar) (52 ° brix)
Wazucar = 710 g
Para agregar la cantidad de jalea para yogurt es en un porcentaje de 8 a 10% del peso.
CUADRO N°4: RESULTADOS DE ANÁLISIS FISICOQUIMICO DEL YOGURT:
Se realizó análisis fisicoquímico, para así asegurar la calidad de la elaboración de yogurth.
ANALISIS F. YOGURTDENSIDAD 2.413PH 4.5ACIDEZ 4.2Brix 20
BALANCE DE MATERIA EN LA PRODUCCION DE YOGURT:
VI.1.1. Balance de materia
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CONCENTRADO DILUCIÓN
JALEA = 50g/lt
750 gr
PESO FINAL
= ?16.72LECHE = 15 L
TOTAL 15.5 Kg
LECHE EN POLVO (LPD)= 150 gAZUCAR=300 gCULTIVO LACTICO = 15mlTotal = 465 gr
A C
D
E
A + B = C
155000 + 465 = C
C = 15965
C + D = E
15965 + 750 = E
E = 16715 gr
E = 16.72 Kg
a. COSTOS DE PRODUCCIÓN:
MATERIA PRIMA E INSUMOS COSTO
15 litros de leche S/. 30.00Cultivo láctico S/. 5.00Azúcar S/. 7.00Leche en polvo S/. 7.50Fruta (MANGO) S/. 8.00Envases s/. 1.50
TOTAL S/. 59.00
b. RENDIMIENTO DE LA PRODUCCIÓN DE YOGURT DE MANGO:
Rendimiento = peso final/ peso inicial * 100
Rendimiento = 16.72/15.5 * 100
Rendimiento = 107.87
VI.1.2. Balance de energía
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Para la elaboración de yogurt se necesita pasteurizar la leche a 85°C, luego este debe enfriarse hasta 45°C para realizar la inoculación a 45°C. ¿Cuánto de agua se requiere para enfriar si el agua ingresa a 15°C y sale a 35°C? Si la leche que ingresa es de 30kg, las paredes del pasteurizador pesa 400kg. y el calor especifico es igual a 0.45KJ/Kg.°K
Datos Por tabla
mleche= 30kg Celeche = 3.9KJ/Kg.°K
m pasteurizador= 400kg Ce pasteurizador = 0.45 KJ/Kg.°K
magua =? Ce agua = 4.184 KJ/Kg.°K
Fórmula
1. Energía que entra
mleche x Ce leche x ΔT + m pasteurizador x Ce pasteurizador x ΔT + m agua x Ce agua x ΔT = m leche x Ce leche x ΔT + m
pasteurizador x Ce pasteurizador x ΔT + m agua x Ce agua x ΔT
30Kg ( 3.9KJKg. ° K
) (40°K) + 400Kg ( 0.45KJKg . ° K
) (40°K) + m agua(4.184KJKg . ° K
) (-30°K) = 30Kg (
3.9KJKg. ° K
) (0°K) + 400Kg ( 0.45KJKg . ° K
) (0°K) + m agua( 4.184KJKg . ° K
) (-10°K)
11800 KJ + (- m agua (125.52))= - magua(41,84KJKg . ° K
) (10°K)
-83.68 m agua = - 11800
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mleche x Ce leche x (TE – TS ) + m pasteurizador x Ce pasteurizador x (TE – TS ) + m agua x Ce agua x (TE – TS ) = 0
30Kg ( 3.9KJKg. ° K
) (85 - 45) + 400Kg ( 0.45KJKg . ° K
) (85 - 45) + m agua(4.184KJKg . ° K
) (15 - 35) = 0
VI.2. DISCUSIONES
Según la práctica (2014); en el cuadro N° 1, los resultados de los análisis fisicoquímicos de la leche resultaron en buenas condiciones, pero resaltamos en el caso de la densidad de la muestra n° 01 resulto poco denso, la cual tuvo como consecuencia en los costos de producción aumentan por que se le tiene que agregar más a lo que respecta la leche en polvo (LPD).
Según la práctica (2014); el yogurt frutado de mango se obtuvo resultados según los estándares del Codex alimentario. La cual nos indica que el yogurt resulto con buenos condiciones con una vida útil de 15 días ya que no se le agrego aditivos que puedan alargar por más tiempo como el sorbato de potasio.
Según Amiot, (1991). Nos indica que la cantidad de leche en polvo a agregar depende de la consistencia que se desee para el producto, a mayor cantidad más viscoso será el yogurt y también es vital contar con un contenedor que permita mantener constante la temperatura durante la incubación. Según la práctica (2014), la producción del yogurt se utilizó una marmita que nos permitió mantener la temperatura de 43°C durante 6 horas en la incubación.
Según la práctica (2014) Por el costo de producción se permite que el la leche en polvo sea de 1.5% de peso de la leche. El yogurt realizado en la práctica se dio un adecuado tratamiento mecánico en la línea de proceso, y por la cual se obtuvo una alta viscosidad.
Meyer, (1990). Antes dela elaboración de yogurt se debe realizar un análisis de la leche a utilizar y que debe encontrarse en los rangos establecidos de pH y la acidez debe encontrarse entre 14 – 18°D y con un contenido graso de 0- 3 %.
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m agua = 141.01 Kg
Alfa Laval. (1990). La cantidad de azúcar o fruta depende de cómo desee que sea su yogurt. Es importante que esta fruta y azúcar que se añada directamente al yogurt sean previamente hervidas. Puede sustituir la fruta por saborizantes y colorantes, los cuales deben ser añadidos considerando la ficha técnica del producto que ha decidido usar.
Meyer, (1990). No menciona que el yogurt es una de las leches fermentadas donde gracias a los cultivos lácticos, la lactosa se convierte en ácido láctico, por lo cual llega a un ph de 4.5.y Según la práctica (2014), el ph del yogurt nos resultó.
Meyer, (1990). Nos menciona sobre las propiedades del yogurt que es
considerado un alimento fundamental para la salud, debido a que es un
producto del grupo prebiótico, los cuales contienen varias colonias de
microorganismos vivos que influyen positivamente en nuestro
organismo. La palabra prebiótico significa "por la vida". y según (De La
Cruz & García. 2008). Nos hace referencia que esto se refiere a que son
alimentos de cultivos puros, mezclas de microorganismos viables y
activos los cuales, al ser consumidos por el hombre o los animales,
aportan efectos realmente benéficos, mejorando principalmente la salud
de la flora intestinal.
Tetra pak. (2003). nos indica que la leche se esteriliza por tratamiento
a temperatura ultra altas en forma directa o indirecta. Se calienta la leche
hasta 135-150 °c, durante 1 segundo por lo me nos; la leche en este
caso, debe ser previamente homogenizada que es un tratamiento UHT,
y según la práctica (2014), el tratamiento térmico, la leche se
pasteurizo a 85° c.
Según la práctica (2014), los resultados obtenidos en el punto 6.2. de
balance de materia se obtiene es de 141.01 Kg de cantidad de agua que
libera. Meyer, (1990).Nos indica que el balance de energía es necesario
para calcular el vapor requerido y la cantidad de combustible.
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VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
VII.1. CONCLUSIONES:
La recepción de la materia en este caso la leche debe ser exhaustivo en
tal hecho debemos realizar mediante un análisis fisicoquímico,
densidad, acidez, pH. por otro lado la leche debe pasar por la tela
filtradora para eliminar todo tipo de agente microbiano, u objeto que
altere nuestro producto.
Realizando todos los procesos unitarios conforme al flujo grama
establecida en el laboratorio y en clase el proceso del yogurt frutado se
llevó a cobo con éxito.
El uso de la marmita es vital, gracias a ello podemos llegar a la
temperatura optima (85 °C por 10 minutos) y conservar la temperatura
de incubación (42-45°C) para que las bacterias puedan convertir la
lactosa en ácido láctico. sin embargo la refrigeración no escapa de ser
importante (4°C por 24 horas).
VII.2. RECOMENDACIONES:
Una vez terminado la jalea de fruta, se debe de refrigerar o en tal caso
bajar su temperatura, no se debe verter caliente la jalea de fruta al
yogurt, esto para evitar daños al yogurt y malos olores.
La fruta debe estar en buenas condiciones no muy maduro para evitar
que se oxide, la jalea debe estar dentro del rango de 40 °Brix. por ello
se mide en primera instancia los °Brix de la fruta en esta oportunidad
usamos como materia prima el mango con alto rendimiento y tenía 18°
Brix y y con lo propio calculamos la cantidad de azúcar que usaríamos
en esta operación.
La relación de la fruta con la cantidad del yogurt es del 8% del total.
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VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Alfa Laval. (1990). Manual de Industrias lácteas.Ediciones Madrid Vicente.
España. p. 267.
Ana Haro García (2011).Información actualizada de los alimentos que consume
la sociedad del nuevo milenio. Instituto de Nutrición y Tecnología de los
Alimentos.Universidad de Granada
Amiot J. (1991). Ciencia y tecnología de la leche. Principios y aplicaciones
Editorial Acribia, S. A. Pp: 359.
Beerens H. &Luquet F.M. (1990).Guía práctica para el análisis microbiológico
de la leche y los Productos lácteos. Editorial Acribia, S. A. Zaragoza,
España. Pp:107.
De La Cruz, M. J. & H. S. García. (2008).Características químicas de la leche y
el yogurt (textos científicos).
Luquet F. M. (1993). Leche y productos lácteos, vaca, oveja, cabra. Editorial
Acribia, S. A. Zaragoza, España. Pp: 39.
Meyer, M. R. (1990). Elaboración de productos lácteos,editorial trillas, México
D.F.septiembre 1990, Pág. 59-60.
Robinson, R.K and Tamine, A.Y. (1981).Microbiology of fermented
milks.IndairyMicrobiology, vol. 2 (the Microbiology of Milk products). Ed.
R.K. Robinson,London, Applied Science Publishers.
SIAP-SAGAR.(2003). Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria
ypesquera- Secretaria de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural.
Boletín deLeche.
Tetra pak. (2003). Manual de industrias lácteas. A. Madrid Vicente, Ediciones.
Madrid, España.
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ANEXOS
MRMITA
ANEXO 1: marmita de producción en el laboratorio
ANEXO 2: Caja de control de la marmita
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ANEXO 3: Composición interna de la caja de control de la marmita
ANEXO 4: pulsadores y selectores
ANEXO 05: El TIC 17
RGTi es un controlador de temperatura digita
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ANEXO 06: RELE DE SOBRECARGA 3RU11
ELABORACION DE YOGURT
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Contactor auxiliar
Contactor Tripolar 3RT
Rele de sobrecarga
ANEXOS 1. Azúcar blanca.
ANEXOS 2. Análisis Fisicoquímico de la leche
ANEXOS 3. Preparación del cultivo.
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ANEXOS 4. Pasteurización de la leche.
ANEXOS 5. Obtención de la leche para realizar el concentrado.
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ANEXOS 6. Filtración
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ANEXOS 7. Recepción y pelado del mango
ANEXOS 8. Preparacion de la Jalea del mango
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ANEXOS 9. Batido del yogurt natural
ANEXOS 10. Presentacion del producto final.
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