Capítulo 1
Instalaciones para la elaboración de leches fermentadas, yogures y pastas de untar
La leche obtenida inmediatamente después del ordeño debe ser enfriada a una temperatura inferior a 4 ºC, evitando además cualquier contacto con el aire. Esto es posible gracias al enfriamiento y almacenamiento que se lleva a cabo por los equipos y tanques de refrigeración en las explotaciones ganaderas.
Posteriormente, la leche puede ser transportada hasta una industria alimentaria mediante un camión con cisterna refrigerada, o bien ser procesada y/o transformada en instalaciones lácteas cercanas a la misma explotación ganadera sin necesidad de llevarla lejos de su punto de producción. En ambos casos, la leche debe recibir distintos tratamientos para alcanzar el producto deseado (leche de consumo, yogurt, queso, mantequilla, leches fermentadas, otros productos lácteos, etc.).
Es en este punto, en las instalaciones de la industria alimentaria, donde la leche comienza un camino de distintos recorridos en función del producto final que se quiere obtener. Todos estos productos finales se comercializan en el mercado y en este capítulo se desarrollarán aquellos que engloban diferentes tipos de yogures, leches fermentadas y pastas para untar.
Tras pasar la leche cruda desde la cisterna del camión o desde el tanque de almacenamiento a las instalaciones de la industria alimentaria, esta es sometida a un programa de desinfección. El consumo de forma directa no es posible debido a que la leche cruda puede estar contaminada por distintos microorganismos (virus, bacterias, hongos, parásitos, etc.) causantes de enfermedades en el ser humano.
Definición
Leche cruda
Es aquella obtenida del ordeño de una hembra animal para la producción lechera y en la que esta leche, además, no ha sido calentada a una temperatura superior a 40 ºC ni ha recibido ningún tipo de tratamiento químico o de efecto equivalente.
El camión está equipado con caudalímetros volumétricos para conocer el volumen de leche transvasada, con desaireadores para evitar el contacto de la leche con el aire y con equipos de bombeo que permiten el movimiento de la leche a la mínima velocidad posible.
Una vez transportada y fuera de la explotación ganadera la leche pasa a ser recepcionada para su futura transformación. En el caso en que sea transportada por un camión cisterna, este llegará a la industria láctea y realizará el transvase de la leche en el muelle de descarga, desde donde pasará al interior de las instalaciones industriales, en concreto, a la sala de recepción de la leche para su posterior almacenamiento en tanques o silos refrigerados.
Camión con cisterna refrigerada en el muelle de descarga
En el caso de que la leche sea recepcionada por una industria láctea de carácter industrial o una central lechera, la sala de recepción de la leche podrá ser tan grande como para poder albergar a varios camiones cisterna a la vez. Dependiendo de si es una gran industria o una pequeña industria (a nivel local o industria familiar) las dimensiones de esta sala de recepción pueden variar sustancialmente al igual que va a ocurrir en el resto de salas o instalaciones alimentarias de transformación de leche.
Desde la cisterna refrigerada del camión la leche cruda pasa a unos tanques o silos refrigerados (en la mayoría de los casos de acero inoxidable). Antes de producirse la descarga de la leche se realizan muestras para poder determinar el contenido de grasas y proteínas, así como otros análisis que indican la calidad y las condiciones higiénicas que presenta la leche cruda.
Sabía que...
En siglos anteriores, antes de que la leche se tratara térmicamente para su desinfección, esta era una gran fuente de infecciones y un medio idóneo para el desarrollo de microorganismos patógenos. Antiguamente, la leche podía llegar a transmitir enfermedades como la tuberculosis o el tifus.
Si alguno de los análisis practicados a las muestras de leche cruda refleja unos parámetros que no cumplen con los requisitos mínimos de calidad e higiene exigidos, se procede inmediatamente a desechar toda la partida de leche. La temperatura de la leche en el interior de los silos de almacenamiento sigue siendo inferior a 4 ºC.
Si los análisis practicados a la leche cumplen con la calidad y la normativa exigida, esta se transvasa a los depósitos para su posterior tratamiento. Se realiza un proceso de primer filtrado con el único objetivo de eliminar las partículas sólidas apreciables a simple vista. Seguido de esto, la leche se clarifica para realizar un filtrado de partículas orgánicas e inorgánicas más pequeñas como las células somáticas (células provenientes del tejido de la ubre), leucocitos (glóbulos blancos presentes en la leche), glóbulos rojos y otros restos de partículas pequeñas como los aglomerados de proteínas.
Definición
Clarificación de la leche
Consiste en aplicar sobre la leche una fuerza centrífuga con el objetivo de separar las partículas más densas que se desplazan hacia las paredes interiores del tambor de las clarificadoras centrífugas de platos.
Este proceso de clarificación se realiza mediante clarificadoras centrífugas. Estas consisten en un tambor donde se encuentran varios discos de acero inoxidable que giran a gran velocidad imprimiendo esta fuerza a la leche que hay en su interior. Sin el proceso de clarificación las partículas formarían un sedimento en el yogurt o la leche fermentada que incluso sería visible en el fondo de las botellas o envases.
A partir de aquí la leche se puede someter o no a un proceso de acondicionado térmico o termización cuyo fin es evitar el desarrollo y crecimiento de las bacterias y microorganismos que en ella se encuentran. En definitiva se trata de hacer de la leche un producto desinfectado totalmente, que no cause enfermedades cuando se realice su consumo por los seres humanos.
Para la elaboración de leches fermentadas, yogurt y pastas de untar se puede proceder, o no, a un tratamiento en el que se retira la nata de la leche. En función del producto final que se quiera elaborar, productos desnatados, semidesnatados o enteros, la retirada de la nata de la leche será total, parcial o nula, respectivamente.
Definición
Nata
Sustancia grasa y de color blanco o amarillento que se encuentra creando una capa en la superficie de la leche cruda.
Se puede observar si se deja un tiempo en reposo.
Actividades
1. Explicar por qué motivo el camión cisterna que transporta la leche va equipado con desaireadores y con un sistema de refrigeración.
2. Indicar brevemente por qué las crías de los animales consumen la leche de las madres y no llegan a contraer enfermedades y sin embargo, los seres humanos deben “desinfectar” la leche de los animales para su consumo.
Los procesos de clarificación y desnatado pueden realizarse por separado (en clarificadoras y posteriormente en desnatadoras) o bien realizarse de forma conjunta, ya que tanto en la retirada de la nata de la leche como en la clarificación de la misma se utilizan fuerzas centrífugas.
En las máquinas que realizan desnatado y clarificación a la vez, la leche entra desde abajo e inmediatamente después contacta con los discos que giran velozmente. Las partículas de mayor densidad (impurezas) van yendo hacia las paredes interiores del tambor por acción de la fuerza centrífuga. La parte de la leche libre de nata sale por el conducto inmediatamente inferior al de la nata. Aquellas partículas con una densidad menor (nata o grasa) suben por el eje central de giro.
Sabía que...
El proceso de clarificación también se realiza en otros productos alimenticios como el aceite. Para ello se utilizan máquinas clarificadoras análogas y basadas en los mismos principios de aplicación de fuerza centrífuga que para el caso de la leche.
El siguiente paso de tratamiento de la leche requiere de los procesos de normalización y/o estandarización para ajustar el contenido graso final de la leche. El proceso de estandarización sirve para regular el contenido de grasa de los productos lácteos. Esto se consigue por medio de la adición de nata o leche desnatada hasta alcanzar el valor requerido.
Sección de una máquina de fuerza centrífuga, desnatadora y clarificadora de leche Nata Leche desnatada
La estandarización se realiza para cumplir con la normativa legal vigente en función del producto que se quiera conseguir, por ejemplo: yogures enteros, semidesnatados o desnatados. Para llevar a cabo una homogenización de la leche se hace pasar esta por pequeñas ranuras a alta presión. Así se consigue el efecto de rotura de los glóbulos grasos y la reducción de su tamaño hasta diez veces más pequeño. La homogeneización sirve para lograr la distribución uniforme de la materia grasa en la leche.
Posteriormente se realiza la esterilización de la leche mediante un tratamiento o choque térmico. En función de la duración y de las temperaturas que se alcancen surgen distintas clasificaciones existentes del proceso de tratamiento térmico.
Definición
Esterilización
Eliminación de todas las formas de vida microscópicas, incluidos virus y esporas.
Una vez que la leche es un producto homogéneo, libre de partículas sólidas y de microorganismos nocivos para la salud humana, esta pasa a otra sala donde se utilizará para elaborar distintos productos lácteos (en este caso: yogures, leches fermentadas y pastas de untar). Para elaborar los citados productos es necesario que se produzca en la leche una fermentación láctica. Esta se origina gracias a la adición de levaduras o fermentos lácticos, los cuales se multiplican y desarrollan en un proceso donde se controla su concentración, la temperatura y la duración de la fermentación. Las características organolépticas del producto final van a variar en función del microorganismo que se haya empleado en la elaboración. Además, la fermentación láctica reduce el pH de la leche, por lo que a las leches fermentadas también se les llama leches ácidas.
Definición
Fermentación láctica
Algunas bacterias se desarrollan en la leche consumiendo la lactosa y produciendo como resultado de ello ácido láctico. Al reducirse el pH por aparición del ácido láctico la leche se conserva mucho mejor y su periodo de caducidad se alarga.
El yogurt, leches fermentadas y pastas de untar se envasan en recipientes de plástico herméticamente cerrados. Los envases protegen los productos lácteos de la luz natural o artificial, ya que esta altera su composición. Se evita así, con el sellado hermético, cualquier entrada de cuerpos sólidos o microorganismos que puedan contaminar el contenido.
El envasado se puede realizar de forma manual o con mayor o menor grado de automatización. Las nuevas técnicas de envasado aséptico consisten en el llenado de productos estériles en envases estériles con condiciones asépticas.
Definición
Asepsia
Conjunto de métodos aplicados para la conservación de la esterilidad.
Los productos elaborados se almacenan en salas refrigeradas o cámaras de conservación en unas determinadas condiciones de temperatura y con un grado de seguridad alimentaria suficiente para evitar cualquier tipo de contaminación.
El transporte debe realizarse en vehículos isotermos o frigoríficos que realizarán su carga en esta sala y distribuirán los productos para su posterior venta. Esta sala comunica con el exterior y debe estar cubierta en todos sus laterales y totalmente techada.
Se ha de disponer de material e instrumentos diferentes para controlar las condiciones higiénico-sanitarias de las materias primas utilizadas y del producto final elaborado. Siempre es posible realizar análisis químicos a través de un laboratorio externo, de forma contractual.
Los trabajadores deben contar con estas instancias para asearse, desinfectar sus manos y poder ir al baño, al retrete y al lavabo sanitario. Los vestuarios deben comunicar con el patio exterior de las instalaciones de la industria, y además, los trabajadores deben acceder al resto de salas a través de los vestuarios.
Nota
Toda industria láctea tiene que estar separada por calles, caminos y otras parcelas (sean de la naturaleza que sean) a través de un muro o valla metálica perimetral de aproximadamente 2,00 m de altura para impedir el acceso a cualquier persona no autorizada, animales y vehículos. Se crea de esta manera un patio exterior que rodea todas las instalaciones cubiertas.
Es un recinto, que al igual que los vestuarios y la tienda, comunica el patio exterior de la industria con el resto de instalaciones.
La propia industria láctea puede ser un punto de venta al público. Es otra forma de comercializar los productos resultando un menor coste en transporte y distribución de los productos elaborados. No siempre existe en todas las industrias de elaboración de lácteos.
Aparte de las salas y espacios propios de una industria láctea es necesaria la existencia de otras zonas y servicios complementarios o auxiliares. El único fin de estos servicios auxiliares es que no se vea comprometido el correcto desarrollo de la producción de los productos elaborados. Estos servicios auxiliares, son los que se describen a continuación:
Nota: la acción de limpieza a alta temperatura consiste en aplicar calor mediante agua caliente, vapor o aire caliente a las superficies que se quieren desinfectar.
Actividades
3. Indicar si se puede someter a la leche a un proceso de desnatado y posteriormente a otro de homogenización. Razonar la respuesta.
4. Realizar un mapa conceptual de los procesos a los que se puede someter la leche antes de elaborar un producto lácteo.
5. Señalar por qué es tan importante la limpieza en las industrias lácteas.
Nota: la suciedad que se genera en la industria láctea se debe principalmente a los componentes de la leche, en su mayor parte grasas y proteínas, por su deposición en las conducciones y equipos.
Aplicación práctica
En una industria láctea en la que se elabora un determinado tipo de yogurt se llevan a cabo una serie de procesos sobre la leche que son los siguientes: recepción directa de la leche cruda desde donde se somete directa y rápidamente a un filtrado, clarificado, desnatado total de la leche y adición del cultivo de bacterias que producen una fermentación láctica. Actualmente se ha decidido elaborar otro tipo de yogurt semidesnatado. ¿Qué procesos se deben llevar a cabo en este caso?
SOLUCIÓN
En primer lugar, tras la recepción de la leche se deben hacer los análisis oportunos y almacenarla a una temperatura inferior a 4 ºC. Posteriormente se realiza un filtrado y un clarificado de la leche que elimine impurezas. Como el nuevo yogurt a elaborar es semidesnatado el proceso de retirar la nata de la leche se efectuará de manera parcial. Seguidamente se procederá a la estandarización (en la que se regula el contenido en grasa de la leche) y a la homogenización de las grasas de la misma. Para hacer de la leche un producto esterilizado se realiza un choque o tratamiento térmico. Desde aquí, la leche pasará a transformarse en yogurt gracias a la acción de bacterias que producen la fermentación láctica.
La distribución del espacio en las instalaciones lácteas es necesaria para evitar la aparición de diversos problemas como la contaminación de ambiente y leche por microorganismos y una limpieza de las salas de forma inadecuada.
La separación entre unas salas y otras debe realizarse siempre por tabiques de mampostería de forma que dentro de la nave industrial se realice una división del volumen total de aire, creándose departamentos o salas totalmente estancos. Además es necesaria la creación de pasillos para acceder desde una sala a otra sin que los propios equipos, personas o materias primas utilizadas se puedan convertir en un vector de transporte de microorganismos. La ventilación en las salas puede ser forzada (mediante sistema de ventilación accionado por una bomba eléctrica que impulsa el aire) o natural (mediante ventanales de aluminio de doble ventana en las que ha de mantenerse libre de polvo y suciedad el espacio intermedio formado por las dos ventanas superpuestas).
Las paredes deben ir revestidas de azulejos sanitarios u otros tipos de materiales de características semejantes en toda su superficie para facilitar la limpieza de estas y evitar deposiciones de polvo y suciedad. De igual manera, el suelo debe reunir estas mismas características con el añadido de que debe evitar resbalones y deslizamientos que ocasionen caídas de los trabajadores.
Esquema de los mínimos espacios requeridos en una pequeña industria de producción de yogurt
La superficie de la solería de cada sala debe contar con una pendiente mínima (0,1-0,5%) y unos desagües adecuados para el agua de limpieza que se sellen mediante diversos mecanismos de presurización evitando la entrada de malos olores, roedores y microorganismos al interior de las salas.
Puede suceder que en algunas pequeñas industrias, algunas salas se unan para formar una sola o que varios procesos se lleven acabo en un mismo espacio cerrado.
Más adelante se detallan algunas salas y técnicas de producción de especial interés que están relacionadas con la prevención de posibles problemas de contaminación de los alimentos.
Una sala blanca (también llamada sala limpia) es una sala o entorno especialmente diseñado y construido para obtener bajos niveles de contaminación ambiental en su interior. La concentración de partículas sólidas que se encuentran en suspensión en el aire es controlada mediante un sistema de filtrado especial con el objetivo de minimizar la introducción, generación y retención de microorganismos y partículas sólidas dentro de la sala o entorno. Se consigue así una esterilización de todo el volumen de aire dentro de estas salas.
El flujo de aire que entra en la sala, la iluminación, temperatura, humedad y presión ambiental también deben mantenerse en unos niveles adecuados que vienen definidos por la norma ISO 14644-1.
Definición
Las Normas ISO
ISO: son las siglas de International Standards Organization (en castellano Organización Internacional de Normalización) que es el organismo encargado de establecer, coordinar y unificar las normas nacionales.
El rendimiento de las salas limpias está ensayado y definido por la normativa ISO 14644-1 que determina la categoría de limpieza de la misma. Las salas blancas se pueden clasificar según el número de partículas sólidas por m3 de aire y el tamaño de estas partículas, desde la ISO 1 (de mayor pureza del aire), hasta la ISO 9 (que sería la clasificación de una sala blanca con menor pureza del aire dentro de esta clasificación).
Como referencia se puede tomar la pureza del aire requerida en la sala de elaboración de yogures y en el interior de los tanques en los que se produce el yogurt. Para elaborar este producto es suficiente que el sistema de filtrado logre retener partículas de un tamaño entre 0,3 y 0,5 µm, ya que de esta forma retendría también algunos microorganismos como bacterias y hongos que degradan el yogurt (y que son capaces de crecer y multiplicarse en medios ácidos) y cuyos diámetros medios están entre 0,9 y 15 µm.
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Concentración máxima permitida |
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(Partículas/m3 de aire) de partículas de idéntico o superior tamaño a las mencionadas a continuación |
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Clasificación ISO |
0,1 μm |
> 0,2 μm |
> 0,3 μm |
> 0,5 μm |
> 1 μm |
>5μm |
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Clase ISO 1 |
10 |
2 |
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Clase ISO 2 |
100 |
24 |
10 |
4 |
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Clase ISO 3 |
1000 |
237 |
102 |
35 |
8 |
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Clase ISO 4 |
10000 |
2370 |
1020 |
352 |
83 |
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Clase ISO 5 |
100000 |
23700 |
10200 |
3520 |
832 |
29 |
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Clase ISO 6 |
1000000 |
237000 |
102000 |
35200 |
8320 |
293 |
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Clase ISO 7 |
352000 |
83200 |
2930 |
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Clase ISO 8 |
3520000 |
832000 |
29300 |
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Clase ISO 9 |
35200000 |
8320000 |
293000 |
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Clasificación de las salas blancas en función de la Norma ISO 14644-1
Una sala blanca siempre es deseable para la fabricación de leches fermentadas, yogures, pastas de untar y otros productos lácteos. Sin embargo presenta una gran desventaja en cuanto al coste de inversión inicial y a su posterior mantenimiento y gasto energético diario (bombeo de aire, equipo de filtrado, mano de obra de mantenimiento y reparaciones, etc.). Debido a esto, su uso e instalación se limita a industrias lácteas de gran escala, siendo muy difícil encontrar este tipo de instalaciones en industrias de carácter local y/o familiar.
Actividades
6. Explicar en pocas líneas para qué es necesaria la producción de frío y la producción de calor en la elaboración de lácteos.
7. Indicar, desde su punto de vista, por qué cree usted importante el tratamiento de aguas residuales en el proceso de producción de productos lácteos.
El uso de las salas blancas está extendido en diferentes campos e industrias como la medicina, la industria farmacéutica, la industria alimentaria, la industria armamentística e incluso en la fabricación de piezas electrónicas para las que se necesita una alta calidad del aire y una baja contaminación de partículas sólidas en el mismo.
Sabía que...
La idea de sala blanca o sala limpia surge en la rama de la medicina gracias a que algunos médicos e investigadores (como Pasteur o Koch) observaron que los gérmenes que había en el aire ambiental eran los causantes de múltiples infecciones en pacientes hospitalizados. Por el contrario, si en las habitaciones de los enfermos existía una corriente de aire depurado se reducía de manera contundente el número de infecciones.
La sala blanca está diseñada y construida para evitar cualquier tipo de contaminación y presenta las siguientes características constructivas: las paredes están recubiertas de un material prácticamente liso (como por ejemplo el vinilo) y los rincones son redondeados para evitar acumulaciones de partículas sólidas y suciedad. Es necesario que el material de dichas paredes solape con el material de la solería. Además, las juntas pared-pared deben estar totalmente estancas y presurizadas para evitar que entre aire desde el exterior de la sala que no haya pasado previamente por el sistema de filtrado.
Si el material de las paredes es vidrio no se necesitará recubrimiento porque su rugosidad es insignificante, aunque las salas blancas con paredes de vidrio solo se utilizan en algunos laboratorios médicos y farmacéuticos y no en industrias alimentarias, donde sí se utilizan materiales como plásticos, poliéster, chapa metálica inoxidable y otros materiales lacados al horno. Los suelos están hechos de un material plástico o poliéster, con superficie lisa en toda su superficie, sin ningún tipo de junta de unión que pueda retener suciedad. Además debe contar con una “toma de tierra” eléctrica para evitar descargas electroestáticas.
El techo, al igual que el suelo, está hecho de los mismos materiales y debe ser liso, continuo y sin juntas. Es necesario que las lámparas o luces sean fluorescentes y estén empotradas, enrasadas con el techo y totalmente presurizadas y estancas. Las salas blancas no tienen ningún tipo de ventanas, solo una puerta de acceso doble separada por un pequeño pasillo (construido a modo de esclusa) y con las mismas características que la sala interior).
Definición
Esclusa
Compartimento con al menos dos puertas de entrada y salida en ambos sentidos que comunica dos habitaciones o recintos diferentes. Como ejemplo se puede citar las esclusas que forman los compartimentos de un submarino acotado por compuertas de doble cierre.
Existen dos tipos de salas blancas:
El interés de la industria alimentaria ha sido siempre el de crear lugares estériles donde los microorganismos no puedan llegar a alcanzar a los alimentos que se encuentren en su interior. Por ello, las salas limpias más importantes para las industrias lácteas son aquellas que mantienen una presión positiva en su interior. En ellas se alcanzan unas presiones ligeramente por encima de la presión atmosférica exterior para que al abrir la puerta el aire salga de la sala y no entre aire desde el exterior.
Los operarios que trabajan y las personas que están presentes dentro de una sala blanca deben vestir con un traje especial que no pueda llevar contaminantes al interior de la sala, ni que genere partículas de polvo. También deben llevar equipamientos especiales (como gorros para el pelo de la cabeza, guantes de látex, zapatos de protección, máscaras y escafandras) para protegerse ellos mismo de posibles enfermedades y proteger los elementos que manipulan (en este caso leche y productos derivados de la leche).
Las salas de presión positiva en particular y las salas blancas en general se pueden clasificar por la dirección del flujo de aire que se genera en su interior debido al sistema de filtrado continuo.
Nota
El volumen de aire en el interior de la sala es renovado por completo varias veces por hora para evitar la acumulación de polvo.
Las salas blancas se agrupan en flujo multidireccional (o turbulento, formando remolinos de aire que simplemente tratan de diluir la contaminación interior mediante la aportación de aire limpio) y unidireccional (o flujo laminar, en el que el recorrido del flujo del aire es uniforme y recorre la sala a una velocidad baja y constante).
En las salas limpias donde el flujo del aire es laminar, este es introducido por un lateral de la sala, recorriendo uniformemente todo el espacio a una velocidad de aproximadamente 0,3-0,4 m/s y siendo extraído por el lateral de la sala opuesto. Las partículas sólidas y microorganismos suspendidos en el aire son evacuados sin que lleguen a contaminar los productos lácteos elaborados.
Nota
Velocidades menores de 0,3 m/s no son suficientes para el transporte de partículas, y velocidades mayores de 0,6 m/s provocan turbulencias y no aportan mejoras en el transporte de las partículas hacia la extracción del aire de la sala.
Es de vital importancia controlar la concentración de CO2 y de oxígeno debido a que los operarios que trabajan en dicha sala realizarán una mayor demanda de oxígeno y una mayor evacuación de CO2 en función del número de personas y de los trabajos que estén realizando en su interior. Esto se consigue a través del aire que se insufla desde el exterior de la sala limpia, enriqueciendo en mayor o menor medida el nivel de O2 y evacuando por consiguiente más o menos dióxido de carbono hacia fuera.
Las líneas ultralimpias son aquellas en las que se utilizan sistemas de limpieza y esterilización automatizadas, con desinfección de envases y llenados de producto en atmósfera controlada mediante sistemas de filtrado del aire y mantenimiento de condiciones asépticas.
En la industria láctea se debe llevar a cabo un programa de limpieza y desinfección que evite la aparición de posibles problemas en estos alimentos destinados a consumo humano. Una posible contaminación, como consecuencia de falta de limpieza y desinfección, podría resultar en una pérdida de la calidad final del producto (fermentaciones indeseadas, mal sabor, olor desagradable, etc.) o causar un accidente por consumo de productos alimenticios en mal estado. La limpieza implica la eliminación total de suciedad, en este caso, restos de la leche y otras materias primas, así como polvo, restos sólidos o líquidos, etc. Conjuntamente con las tareas de limpieza se aplican unas medidas de desinfección con las que se debe eliminar totalmente los microorganismos patógenos que puedan causar enfermedades transmisibles al hombre y también la mayor parte de los microorganismos no patógenos que afectan negativamente a la calidad final de los productos lácteos. La desinfección implica, necesariamente, la esterilización.
Sabía que...
El tiempo empleado en las operaciones de limpieza y desinfección en la industria de elaboración de productos lácteos puede llegar a ser la cuarta parte del tiempo total que emplea un trabajador a lo largo de su jornada laboral.
Los productos químicos utilizados en la limpieza de este tipo de instalaciones y equipos son hidróxido sódico e hidróxido potásico (ambos generan una reacción alcalina y arrastran con mayor facilidad la grasa de la leche) y ácidos como el ácido nítrico o el ácido fosfórico (de reacción ácida que tienen un mayor poder de disolución de las incrustaciones provocadas por las sales de la leche y de la cal del agua).
Para llevar a cabo la desinfección se utilizan productos como hipocloritos, yodóforos y peróxido de hidrógeno entre otros muchos. Todos estos productos se formulan junto con sustancias inhibidoras de la corrosión de las conducciones y de las instalaciones.
Nota
Estos productos suelen tener un efecto de eliminación de los microorganismos debido a las sustancias alcalinas, al cloro y al oxígeno que contienen en su composición.
La limpieza de las conducciones, tanques y demás instalaciones se realiza de forma manual en las pequeñas industrias, y aunque la limpieza de las superficies exteriores y de los equipos también se realiza de forma manual en las grandes industrias lácteas, la tendencia es llevar a cabo una mejor limpieza y desinfección mediante equipos automatizados. El sistema de limpieza automática más usado en este tipo de industrias es el conocido como CIP (Cleaning In Place) o Sistema de limpieza in situ. Este sistema se emplea en conducciones y depósitos cerrados, al igual que el sistema SIP (Sterilization In Place) de esterilización in situ.
Los sistemas SIP y CIP son sistemas diseñados para la desinfección y limpieza automática, sin que para realizar estas operaciones haya que desmontar o ensamblar ningún tipo de piezas de maquinaria o equipos.
El sistema CIP consiste en un tanque de detergente con una disolución lista para utilizar. La disolución de limpieza se calienta y se hace circular por las tuberías, bombas, válvulas y tanques de leche y de elaboración de lácteos cuando están vacíos. Posteriormente, el agua se retira de las conducciones y se realiza un enjuagado. Todo esto es controlado por una unidad de programación en la que se pueden variar los parámetros de concentración del detergente, tiempo empleado en la limpieza y temperatura del agua utilizada. A los distintos programas utilizados se les denomina “secuencias de lavado”.
Nota
Las configuraciones o secuencias de lavado permiten reducir el consumo de agua de limpieza de los equipos.
Es obligado realizar las secuencias de lavado inmediatamente después de terminar el ciclo de producción para evitar la deposición de compuestos orgánicos como proteínas, hidratos de carbono, grasas, minerales y otros elementos de la leche que constituye, como ya se ha comentado, un medio de cultivo ideal para distintos microorganismos.
El sistema automatizado SIP lleva a cabo una desinfección del circuito de producción, una vez realizadas las labores de limpieza automatizada, de forma análoga a su antecesor, el sistema CIP.
Los últimos avances en desinfección de equipos y esterilización de envases y materias primas utilizadas en la industria alimentaria se han llevado a cabo con la utilización de rayos ultravioleta. La radiación ultravioleta de los productos lácteos y de la leche es una alternativa al proceso de choque térmico para la esterilización de la leche. Este tipo de radiación es muy energética (de una frecuencia de onda corta) y transfiere elevadas cantidades de energía alterando el ADN de los microorganismos y poniendo fin a su capacidad reproductiva.
Los efectos secundarios o nocivos de la radiación ultravioleta sobre un líquido orgánico como es la leche o los productos lácteos no se conocen muy bien, por lo que este tipo de método de esterilización solo se utiliza para desinfectar los envases. Los envases de plástico y otros materiales no pueden recibir excesivo calor ya que esto altera sus características, así como tampoco es deseable mojar los envases con vapor o agua caliente para su desinfección. Además, el uso de radiación ultravioleta para esterilización requiere un mayor coste energético que el de los sistemas de choque térmico, por lo que los costes de producción por kilogramo de producto elaborado producido aumentan considerablemente.
Nota
Bien es cierto que aunque aumenten los costes de producción, la vida útil del producto elaborado se alarga en un 30% más que en los actuales sistemas de desinfección.
Los envases también pueden recibir otro tipo de tratamientos como por ejemplo el tratamiento para descontaminación en frío usando una disolución de ácido peracético. Las tapas del envase son tratadas con la misma disolución de ácido peracético que los envases. Para realizar el llenado de los envases se emplean boquillas en las que no hay contacto de estas con el cuello del recipiente.
Para alcanzar las condiciones asépticas anteriormente citadas algunas líneas ultralimpias requieren la no intrusión de los operarios de la fábrica en la sala de envasado con el objetivo de que estos no introduzcan partículas sólidas y microorganismos. Solo hay contacto de la maquinaria empleada con las personas cuando se procede al montaje y en caso de avería. Por el contrario, sí existen otras líneas de llenado y embotellado en las que los operarios deben supervisar parte del proceso de embotellado y etiquetado del producto.
Aplicación práctica
En la central lechera “La Campera” se desea abrir una nueva planta de elaboración de yogurt. Para ello se realiza un estudio de “salas blancas” de tres empresas diferentes. ¿Qué empresa les pueden suministrar el equipamiento de salas blancas requerido si tras los ensayos realizados se obtiene lo siguiente?
SOLUCIÓN
Para la elaboración de yogurt es suficiente que el sistema de filtrado de la sala blanca logre retener partículas del tamaño entre 0,3 y 0,5 µm. Los microorganismos como bacterias y hongos que degradan el yogurt tienen unos diámetros medios entre 0,9 y 15 µm. La sala blanca ensayada de la empresa 3 obtiene una clasificación de ISO 9, por lo que el tamaño de partículas que logra depurar está entre 0,5 y 1 µm. Por lo tanto habría microorganismos nocivos para el yogurt que escaparían a su equipo de filtrado. De igual manera ocurre con la empresa 2, aunque por muy poco, en la que el equipo de filtrado deja escapar 35 partículas por m3 de un diámetro entre 0,5 y 1 µm. La empresa nº 1 sí cumple con el requisito ya que deja escapar solamente 101 partículas por m3 de un diámetro entre 0,3 y 0,5 µm. Por tanto será esta empresa la suministradora final.
El correcto dimensionamiento y ubicación de espacios de las instalaciones que hay en una industria láctea son vitales para la producción de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar, así como también los medios auxiliares requeridos para la elaboración de estos productos. Los distintos procesos de tratamiento que hay que realizar a la leche y a los productos lácteos para conseguir esterilizarlos y homogenizarlos, de manera que no comprometan la seguridad alimentaria, se llevan a cabo en distintas salas de la industria láctea.
Es de vital importancia también el uso de las salas blancas, en especial aquellas con presión positiva del flujo del aire, que en la industria alimentaria hacen posible la manipulación en unas adecuadas condiciones de la leche sin que llegue a contaminarse de microorganismos nocivos.
Por último se lleva a cabo una tendencia creciente del uso de sistemas automatizados para la limpieza y desinfección de los equipos y las instalaciones, con especial detenimiento en aquellos que son novedosos y que implican mejoras en el sector.
Es vital también que se lleve a cabo un estudio pormenorizado de los procesos químicos y biológicos que se dan en la elaboración de productos lácteos, así como enumerar toda la diversidad de productos que aglutinan las denominaciones de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Relacione los siguientes elementos:
2. ¿En qué consiste el proceso de clarificado de la leche?
3. La leche es:
4. Sopa de letras. Busque cuatro tipos de salas de la industria de elaboración de yogurt, leches fermentadas y pastas de untar.
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D |
O |
A |
L |
M |
A |
C |
E |
N |
|
E |
N |
V |
A |
S |
A |
D |
O |
P |
|
S |
D |
A |
D |
O |
C |
I |
X |
S |
|
P |
T |
E |
N |
V |
C |
B |
S |
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5. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
El frío es necesario para la refrigeración de la leche y los productos finales, además de las cámaras y depósitos.
Las calderas de producción de calor están ubicadas cerca de las zonas de la sala de elaboración.
La energía eléctrica utilizada en las industrias lácteas proviene de un generador alternativo.
El aire comprimido industrial no contiene microorganismos.
6. ¿Qué normativa regula el uso del agua en la industria láctea?
7. Describa las características que debe cumplir el suelo de una industria láctea.
8. ¿Qué es una sala blanca?
9. ¿Qué normativa regula el rendimiento y clasificación de una sala blanca?
10. ¿Qué existe en una sala blanca?
11. Complete la siguiente oración.
Las salas con presión ____________ impiden que los elementos contaminantes ___________ de ellas hacia el exterior debido a que la presión del aire fuera de la sala es mayor que en el interior y por tanto la corriente de aire discurre desde ___________ hacia ____________ por diferencia de presión.
12. ¿Cómo deben vestir los operarios que trabajen dentro de una sala blanca?
13. Complete la siguiente oración.
La _____________ implica la eliminación total de _____________, en este caso, restos de la leche y otras materias primas, así como polvo, restos sólidos o líquidos, etc. La _____________ implica, necesariamente, la ____________.
14. Relacione los siguientes elementos:
15. ¿Para qué se utiliza el ácido peracético en las líneas ultralimpias?