miércoles, 14 de enero de 2009

Elaboracion del yogurt

I.- Introducción

En los últimos años, los consumidores de este alimento ancestral (sus orígenes se remontan a la Edad Antigua, en el SO asiático) han percibido la irrupción de ciertos cambios en las características de un producto que goza, a nivel mundial, de las preferencias de niños, adolescentes, jóvenes y adultos. Estos cambios, ampliamente publicitados por los fabricantes aunque no siempre suficientemente explicados a la población, responden a una tendencia mundial y tienen que ver con la composición microbiológica del producto.

Un alimento ácido El yogur pertenece a una categoría de lácteos definidos como "leches fermentadas", es decir, productos obtenidos por una fermentación (o acidificación) de la leche (otras leches fermentadas, más o menos conocidas, son la leche cultivada, el kefir, el koumiss, etc.). Esta acidificación produce una coagulación de la leche y es un proceso que, en el caso del "yoghurt", debe llevarse a cabo con dos bacterias acidificantes lácticas específicas, cuyos nombres científicos son Streptococcus salivarius subsp. thermophilus y Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.

El yoghurt tradicional es así un alimento ácido que, microbiológicamente hablando, resulta un concentrado de células vivas de las dos bacterias lácticas mencionadas (su nivel es de alrededor de 108, o sea 100.000.000, células/gr.). Históricamente se ha reconocido al yogur como un alimento que influye positivamente en la salud de quienes lo consumen

II.- Objetivos

2.1 .- Objetivo General

Conocer y observar el proceso de elaboración del yoghurt y sus características.

2.1.- Objetivo Específico

  • Conocer los organismos biológicos responsables de la creación del yoghurt.
  • Observar cuales son las etapas a seguir en la elaboración del yoghurt.
  • Conocer cuales son los cuidados en el proceso de elaboración.
  • Observar cuales son sus defectos y causas.

III.- Marco Teórico

3.1.- Definición

De acuerdo a FAO/OMS, se entiende por yoghurt el producto lácteo coagulado, obtenido a través de fermentación láctica por la acción de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus sobre la leche y productos lácteos (lecha pasteurizada o concentrada), con o sin aditivos opcionales (leche en polvo entera, leche descremada en polvo, suero en polvo, concentrado proteico de suero, etc.). Los microorganismos en el producto final deben ser viables y abundantes.

3.2.- Microflora del yoghurt

3.2.1 Características generales

Las bacterias del yoghurt pertenecen al grupo de las homofermentivas transformando hasta un 95% de la lactosa utilizada en ácido láctico.

El ácido láctico formado puede diferir en su configuración estructural y actividad óptica. Dependiendo de la constitución enzimática de las bacterias lácticas, ellas producen L (+) ácido láctico, o D (-) ácido láctico o DL- ácido láctico.

Streptococcus thermophilus produce L (+) ácido láctico, en tanto L. bulgaricus produce D (-) ácido láctico. Un yoghurt fresco, elaborado con una mezcla de S.thermopilus y L. bulgaricus contiene entre 50-70% de L (+) ácido láctico y el resto D (-) ácido láctico. A medida que aumenta el período de conservación, también aumenta el contenido de ácido láctico y las cantidades relativas de ambos isómeros varían: L (+) ácido láctico puede bajar del 50% en el producto final. De hecho, a medida que transcurre la incubación, L (+) ácido láctico llega frecuentemente al rango de 67-73%, permaneciendo posteriormente prácticamente invariable, en tanto D (-) ácido láctico aumenta desde la etapa de elaboración hasta el almacenamiento.

La fermentación del ácido láctico por las bacterias lácticas no produce un agotamiento de la lactosa, debido a que la acumulación del ácido en el medio actúa como inhibidor del desarrollo de éstas. Generalmente, el nivel de lactosa utilizado alcanza un 20-30%. S. thermophilus tolera hasta un 0,8% de ácido láctico, mientras L.bulgaricus hasta un 1,7%.

El contenido de ácido en un yoghurt de acidez moderada oscila usualmente entre 0,85% - 0.95% y en uno de carácter más ácido entre 0,95% - 1,20%. Estos niveles aparecen como bastante inferiores al rango de tolerancia de L.bulgaricus por lo cual una vez alcanzada la acidez deseada, es necesario paralizar el proceso mediante la aplicación del frío.

3.2.2.- Simbiosis y relación Coco : Bacilo

Cuando S. thermophilus y L. bulgaricus crecen en forma asociada, el tiempo de coagulación de la leche es menor a cuando ésta es inoculada con cualquiera de las 2 bacterias en forma individual. Con un cultivo asociado, la coagulación ocurre entre las 2 - 3 horas con una temperatura de 40 - 45º C., en tanto con un cultivo individual este tiempo toma varias horas más.

Se ha establecido que L. bulgaricus estimula el crecimiento de S. thermophilus liberando aminoácidos de la caseina, entre los cuales el más importante es la valina. También se ha detectado un efecto estimulatorio de esta bacteria con los aminoácidos histidina y glicina.

El efecto estimulante de los aminoácidos conduce a un acortamiento en el tiempo de generación. Como resultado, esta bacteria crece más rápido durante los periodos iniciales de la incubación, separando al L. bulgaricus en 3 a 4 veces al final de la primera hora. En una etapa posterior, el crecimiento de S. thermophilus se reduce debido al efecto adverso de ácido láctico, equiparando gradualmente la porción L. bulgaricus. Así, la producción de ácido en la primera etapa de incubación es producida por el Streptococcus y en una segunda etapa por el Lactobacillus.

Se ha demostrado que la formación de ácido fórmico por parte de S. thermophilus estimula el crecimiento de L. bulgaricus. En este aspecto, un tratamiento térmico severo a la leche, por ejemplo 90º C/30 minutos resulta en una significativa producción de ácido fórmico. Aún más, leche autoclavada, conteniendo una mayor cantidad, afecta adversamente la relación cocos : bacilos.

Una relación coco : bacilo adecuada es de 1 : 1 a 2 : 1, la cual puede ser obtenida en leche pasteurizada a 90º C/5 minutos u 85º C/20-30 minutos.

3.3.- Compuesto de aroma y sabor en yoghurt.

La fermentación láctica por parte de las bacterias del yoghurt, además de ácido láctico origina pequeñas cantidades de productos secundarios esencialmente compuestos carbonílicos, ácidos grasos, volátiles y alcoholes. El ácido láctico contribuye al sabor fresco y ácido del yoghurt, mientras que los productos secundarios constituyen el sabor y aroma característico.

Tabla de compuestos de aroma y sabor en yoghurt.

Compuesto

Organismo responsable

Rol

Fuente

Primera

Secundaria

Acetaldehido

Principalmente L.bulgaricus

Aroma

Lactosa

Algunos aminoácidos

Diacetilo

Algunas cepas de S. thermophilus

Aroma delicado

Acido cítrico

Lactosa

Acetoína

Algunas cepas de S. thermophilus y L. bulgaricus

Importancia secundaria

Acido cítrico

Lactosa

Acidos grasos volátiles

S. thermophilus y L. bulgaricus

Balance de compuestos aromáticos

Lactosa

Proteína y grasa

El acetaldehido es el principal componente de aroma; se produce en mayor cantidad que los demás componentes volátiles. Se obtiene las mejores características de aroma y sabor cuando la concentración de acetaldehido está entre 23 y 41 ppm. y un pH entre 4.4 y 4.0.

El diacetilo está presente en pequeñas cantidades, contribuye a resaltar el aroma del yoghurt.

Los ácidos grasos volátiles se producen en cantidades significativas durante la elaboración, pero como estos compuestos son menos volátiles que el acetaldehido y diacetilo, también contribuyen al balance de los principales compuestos aromáticos.

3.4.- Tipos de yoghurt

En la actualidad se elaboran diferentes tipos de yoghurt, los cuales difieren en su composición química, método de producción, sabor y proceso post-incubación.

3.4.1.- Yoghurt aflanado: es el producto obtenido cuando la fermentación y coagulación de la leche se lleva a cabo en el envase mismo; el yoghurt así producido es una masa homogenea semi-sólida.

3.4.2.- Yoghurt batido : el coagulo se produce en estanques y la estructura de gel se rompe antes del enfriamiento y posteriormente se envasa.

3.4.3.- Yoghurt líquido : se puede considerar como un yoghurt batido de baja viscosidad, se puede elaborar a partir de leche con un contenido de sólidos totales de 11% u homogeneizar el producto antes del enfriamiento.

Otro método para obtener diferentes tipos de yoghurt es el uso de saborizantes, produciendose básicamente tres tipos: natural, con sabor y con frutas. El primer tipo, natural, es el yoghurt tradicional con el su típico sabor a nuez, a veces el sabor ácido del yoghurt natural se enmascara mediante adición de azúcar. El yoghurt saborizado se elabora agregando azúcar u otros edulcolorantes y saborizantes sintéticos y colorantes al yoghurt natural.

El procesamiento del yoghurt posterior a la incubación conduce a diferentes tipos de yoghurt, como por ejemplo: yoghurt pasterizado/UHT, yoghurt concentrado, yoghurt congelado, yoghurt en polvo. Estos productos varían considerablemente en su composición química, características físicas y organolépticas.

3.4.4.- Yoghurt pasteurizado/UHT.: Es un yoghurt tratado térmicamente después de la incubación, lo cual destruye las bacterias del cultivo y reduce el nivel de compuestos volátiles responsables del aroma de yoghurt.

3.5.- Tecnología.

Nos referimos especialmente a yoghurt batido, yoghurt aflanado , yoghurt de larga vida , y yoghurt empleando ultrafiltracion e hiperfiltracion .

3.6.- Yoghurt Batido: Las etapas de elaboración del yoghurt batido son las siguientes

Leche Estandarizada a 3.0% M.G. y a 11-12% sólidos no grasos. (adición de leche en polvo descremada o concentrada por evaporación)

Precalentamiento 60 - 65° C

Homogeneización 200 kg/cm2

Pasterización 80 - 85° C /30-20 minutos

Enfriamiento 42°C

Adición de 2,5% cultivo de yoghurt

Incubación 42°C por 2,5 - 3 horas hasta un nivel de acidez de 100 - 110° Th y pH = 4,4 - 4,5.

Agitación hasta que la maza se presente homogénea

Enfriamiento rápido a 22 - 24° C.

Adición de azúcar y frutas 6,5 - 7,5% de cada uno.

Envasado

Enfriamiento lento en cámara

Almacenamiento 4 - 5° C

Distribución

Comercialmente disponibles existen numerosos estanques de elaboración de yoghurt.

Estos estanques incorporan diferentes diseños y fundamentalmente en lo que dice relación con los sistemas de agitación

Buscando minimizar el daño estructural al coágulo durante el procesamiento. Un tipo universal de agitador es el de paleta , sin embargo , si se usa solo persiste la posibilidad de un ineficiente mezclado /batido ,especialmente funcionando a bajas revoluciones. Para contrarrestar esto, en la practica se han incorporado otros sistemas de agitación en los estanques para yoghurt.

Para alcanzar los efectos del enfriamiento , vale decir , reducir la actividad metabólica de los microorganismos y retener las propiedades reológicas del producto , el yoghurt debe ser enfriado lo mas rápidamente posible desde la temperatura de incubación hasta aproximadamente 20%. Para ello debe tomarse en cuenta las siguientes consideraciones técnicas : velocidad de la agitación ; superficie de enfriamiento ; diferencia de temperatura entre el medio refrigerante y el producto ; cantidad de fluido refrigerante en circulación ; tiempo de contacto entre el producto y la superficie refrigerante. Es importante hacer notar que los factores mencionados se encuentran interelacionados. Así por ejemplo, mientras mayor es la velocidad de agitación , mayor es la velocidad de enfriamiento , pero como se ha mencionado previamente el yoghurt debe agitado a baja velocidad a fin de prevenir la destrucción excesiva del coágulo, limitando así la velocidad de agitación el grado de enfriamiento.

El yoghurt puede ser también enfriado mediante intercambiadores ya sean del tipo de placas o tubular. En contraste con los estanques, en que el enfriamiento puede ser a través de la doble pared o con la ayuda además de dispositivos para enfriar interiormente la masa coagulada, los intercambiadores de placas y tubular son más eficientes en la transferencia de calor. Su empleo en la industria del yoghurt facilita el rápido enfriamiento en comparación a los estanques. Así , por ejemplo el enfriar 2.500-5.000 lts de yoghurt en un estanque del tipo Wincanton puede tomar alrededor de 4 horas, mientras que en un intercambiador a placas la misma cantidad es enfriada en 30 minutos.

Al pasar el yoghurt a través de estos enfriadores causara algún daño en la estructura del coágulo , provocando menor daño el intercambiador de tipo tubular.

El uso de bombas , es de gran importancia en el proceso de elaboración de yoghurt ya sea para transportar el producto desde los estanques de fermentación a los intercambiadores de calor o aprovechándolas también para efectuar el batido del coágulo y para enviar el producto a las máquinas de envasado.

3.7.- Yoghurt aflanado : Las etapas de elaboración del yoghurt aflanado son las siguientes

Leche Estandarizada a 3.0% M.G. y a 11-12% sólidos no grasos

Precalentamiento 60 - 65° C

Homogeneización 200 kg/cm2

Pasterización 80 - 85° C /30-20 minutos

Enfriamiento 42°C

Adición de 2,5% cultivo de yoghurt

Adición de saborizantes o frutas y azúcar

Envasado

Incubación a 42° C durante 2,5 - 3 horas, en cámaras de incubación, hasta obtener un pH 4,5- 4,7.

Enfriamiento

Enfriamiento lento en cámara fría a 4 - 6° C hasta el día siguiente

Almacenamiento 4 - 5° C

Distribución

3.8.- Yoghurt de larga vida.

La capacidad de conservación del yoghurt puede ser aumentada mediante un procedimiento térmico del producto, ya sea envasado o inmediatamente antes de envasar.

En el caso del yoghurt aflanado, el tratamiento, térmico se le da al producto ya envasado, a 72-

75°C durante 5 - 10 minutos en cámaras de pasterización.

Los principales problemas asociados al yoghurt pasterizado son las perdidas de aroma y la sineresis de suero ; este ultimo se puede evitar usando estabilizantes , y en el caso del yoghurt aflanado , si este se mantiene inmóvil durante la pasterización , no es necesario el uso de estabilizantes.

Otro método para eliminar la sineresis de suero es calentar el yoghurt a 70°C durante 30 - 40 segundos y envasarlo a55-60°C.

Aunque el tratamiento térmico del yoghurt post-incubacion prolonga su vida útil, existen algunas dudas para la definición del yoghurt ya que este debe tener un abundante numero de bacterias viables.

3.9.- Elaboración de yoghurt empleando ultrafiltracion e hiperfiltracion

Estas técnicas se utiliza para elaborar yoghurt a fin de concentrar la leche y utilizar hasta los niveles de sólidos requeridos .

  • Ultrafiltracion por el tipo de membrana que utiliza el liquido sometido al proceso se separa, en una porción en el que se encuentra las macromoléculas y en la otra ,para el caso de la leche sales y lactosa.
  • Hiperfiltracion u osmosis inversa, es un proceso similar ,con la diferencia que la membrana es mas fina y solo el agua es capaz de pasar a través de ella .Este proceso remueve agua y usa temperaturas bajas.

Proceso tradicional de yoghurt.

Proceso empleado U.F. o H.F.

3.10.- Preparación del cultivo

Para preparar el cultivo de yoghurt se reconstituye leche en polvo descremada libre de inhibidores al 10% de sólidos totales ; se pasteriza a 90°C durante 30 minutos ,luego se enfría a 42°C hasta obtener un nivel de acidez de 95-100°Th ,PH 4,4—4,5 y una relación coco : bacilo 1:1 a 2:1.

3.10.1.- Composición

El yoghurt debe ser elaborado con diferentes porcentajes de sólidos , depende del tipo de yoghurt elaborado ( aflanado , batido etc. ) variando el contenido graso de ello .

Cuadro n° : Características organolépticas generales del yoghurt natural y saborizado.

Atributo

Yoghurt natural (aflanado)

Yoghurt saborizado (aflanado)

Yoghurt Saborizado (batido)

Apariencia

a) Superficie

Suave como porcelana, sin separación de suero

Suave como porcelana, sin separación de suero

Apariencia homogénea, suficientemente batido, sin separación de suero

b) Color

Natural de la leche

Color correspondiente al sabor adicionado

Del correspondiente saborizante

c) Condiciones de frescura

Apariencia fresca

Apariencia fresca

Apariencia fresca

Olor

Característico de leche acidificada

Típico del saborizante adicionado acidificado

Típico del saborizante adicionado acidificado

Sabor

Típico, característico, agradable, de ligero a medianamente ácido

Típico, del saborizante agregado, agradable, de ligero a medianamente ácido

Típico del saborizante, agradable, de ligero a medianamente ácido

Consistencia

Casi cortable, ligeramente aflanado, sin separación de suero

Ligeramente aflanado, firme, sin separación de suero

Cremoso, viscoso, no pastoso.

3.10.2.- Características físico - organolépticas.

El yoghurt en forma general, debe tener apariencia limpia y fresca, aroma y sabor agradable, buena consistencia y viscosidad, no debe presentar separación de suero. En el caso de adicionarse saborizante, el producto debe tener además el color característico del sabor adicionado.

3.11.- Defectos del Yoghurt

3.11.1.- Apariencia

Defectos del yoghurt y su causa

Defecto

Causa

Color disparejo

Tratamiento con leche

Separación de suero

Daño del Gel

Separación de fases debido a la mala incorporación del aire

Batido, bombeado, etc. sin buena incorporación

Gel batido no homogéneo

Batido incompleto

Envase demasiado lleno

Llenado

Pegado a los bordes del vaso

Fallas en el transporte, volteo

Agua condensada en el interior

Fluctuaciones de temperatura

Apariencia "no fresca"

Demasiado viejo, seco, fallas de batido

Color demasiado pálido cuando se ha adicionado fruta de color natural pálido

Fallas en el procesamiento de fruta adicionada

Yoghurt sobrecolorado, cuando se ha adicionado fruta de color pálido

Fallas en el procesamiento de fruta adicionada

Distribución no homogéneos de los aditivos

Fallas en el batido

Presencia de aceite de nuez en la superficie (yoghurt con nuez)

Nueces de mala calidad, envasado en aliente del yoghurt

Color atípico

Fruta base o saborizante

Apariencia poco atractiva

Empaque

3.11.2. Consistencia y viscosidad

Defectos de consistencia y viscosidad en el yoghurt

Defecto

Causa

Muy Líquido, lechoso, delgado

Firmeza del gel

Partido o resquebrajadizo

Agitación del gel

Granuloso, arenoso, grumoso

Defecto en la microestructura debido a la acidificación demasiado lenta efectuada por el Streptococcus. Etc.

Separación del suero

Sinérisis del gel

Demasiado viscoso (demasiado líquido)

Defecto de la estructura dina del yoghurt batido, fuerte batido, insuficiente contenido de sólidos

Pegajoso, grumoso, gomoso, demasiado firme.

Excesiva adición de estabilizantes, elección inadecuada de estabilizante

3.11.3.- Sabor y aroma

Defectos de olor y sabor del yoghurt y sus causas.

Defecto

Causa

Metálico, grasiento, aceitoso, rancio

Grasa de la leche (oxidación, rancidez)

A queso, amargo, pútrido

Proteína (proteolisis)

Muy ácido, sobrefermentado

Fermentación excesiva de la lactosa

Añejo, insípido

Carencia de las sustancias del aroma específico

Alimento de ganado

Leche cruda

quemado

Sobrecalentamiento de la leche

harinoso

Excesiva adición de leche en polvo

Pegajoso (viscoso), sabor extraño

Gran cantidad de estabilizante

A moho

Almacenamiento de la leche

A fruta, fermentado, levadura, maltoso, acidificación atípica

Crecimiento de contaminantes

Grumoso, harinoso

Acidificación de la fruta

Sabor artificial, a dulce

Adición de saborizante ( muy concentrado, muy artificial)

dulce

Inapropiada dosificación de azúcar

Añejo o viejo

Sobrealmacenamiento del yoghurt o inapropiado almacenamiento

V.- Conclusiones

Es uno de los derivados de la leche más usados a nivel mundial.

Las características del yoghurt están en directa relación con la legislación de cada país

El yoghurt se obtiene a través de la fermentación láctica por la acción de microorganismos y otros aditivos, los cuales son opcionales.

A nivel nacional, este producto presenta solo tres tipos de tratamiento.

Las máquinas de última generación utilizados en la elaboración este producto son de vital importancia, ya que estos mejoran considerablemente la calidad de estos.

VI.- Bibliografía

ERFCL-FAO, Manual Correspondiente al modulo N° 3, Productos fermentados y queso, “Cultivos Lácticos y Productos Fermentados”, Equipo Regional de Fomento y Capacitación en lechería de FAO para América Latina, Marzo, 1985

ERFCL-FAO, Manual de Tecnología y Control de Calidad de Productos Lácteos

1

Leche con tratamiento previo (estandarización/fortificación/hidrólisis lactosa)

Homogeneización

Tratamiento Térmico

Enfriamiento a temperatura de incubación

Inoculación con cultivos

Envasado

Incubación

Enfriamiento

Yoghurt aflanado

Tratamiento Térmico

Enfriamiento

Envasado

Yoghurt pasterizado o UHT

Incubación en estanques

Enfriamiento

Mezcla con frutas

Envasado

Yoghurt batido

Tratamiento térmico

Enfriamiento

Yoghurt pasterizado o UHT

Homogeneización

Enfriamiento

Envasado

Yoghurt líquido

Leche cruda

Estandarización

Crema

Evaporación

Condensado

Concentrado

Agregado de leche en polvo

Homogeneización

Pasterización

Incubación

Cultivo

Yoghurt

Leche descremada

U.F. o H.F.

Perneado

Concentrado

Estandarización

Homogeneización

Crema

Pasterización

Incubación

Cultivo

Yoghurt

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