Mantequilla 2015

INDUSTRIAS LACTEAS 2015-I

Pgina1 Docente: ELFER ORLANDO OBISPO GAVINO

PRODUCCIN DE MANTEQUILLA

1. Descripcin generalLa mantequilla es un producto lcteo graso, que se obtiene a partir de la nata o crema de la lechecruda mediante un batido o amasado. Su contenido en materia grasa es mayor del 80%, la cualse encuentra cristalizada. La operacin de batido se facilita ms a una temperatura entre 15 -20C, motivo por el cual su produccin es ms frecuente en zonas de clima templado. Hacealgunos aos la fabricacin de la mantequilla se realizaba ms que todo a nivel artesanal, sinembargo actualmente el proceso de fabricacin tiene un mayor grado tecnolgico, obtenindoseun producto de gran calidad y con muy buena capacidad de conservacin adems de obtener unbuen rendimiento y por ende bajos costos.Se fabrican diferentes tipos de mantequilla como: la obtenida a partir de nata fermentada (acida),o de nata dulce; mantequilla con o sin sal.

Los aspectos ms importantes, para el producto y su fabricacin son:

a. Flavor. Se deben evitar la aparicin de aromas indeseables, debido a la liplisis o acontaminantes voltiles. Un calentamiento prolongado de la nata produce un sabor acocido no agradable en la mantequilla. Tener gran cuidado en el proceso de acidificacinpues las bacterias lcticas heterofermentativas, son esenciales para obtener unamantequilla de buena calidad.El componente responsable del aroma de la mantequilla es el Diacetilo entonces tanimportante es su produccin como su estabilidad, puesto que algunas bacterias lcticaspueden volver a reducirlo. Las bacterias homofermentativas como Lactobacillus Lactis ssp.Lactis biovar; diacetylactis, pueden sintetizar el diacetilo pero, se debe tener muchocuidado porque algunas cepas producen mucho acetaldehdo, otorgndole el flavorcaracterstico de una leche fermentada como el yogurt, a la mantequilla.

b. Capacidad de conservacin. La mantequilla es muy susceptible a alteracionesmicrobianas que ocasionan flavores extraos (ptrido, cido, levadura, queso y a rancio).Este defecto, en la mantequilla de nata fermentada se debe a la contaminacin con mohosy levaduras, por tener un pH bajo( menos de 4.6) que no permite el crecimiento de



bacterias. La liplisis proporciona un flavor a jabn y a rancio, esto implica que la lechedebe estar libre de microorganismos psicrtrofos causantes de la produccin de lipasas.Durante el almacenamiento prolongado, pueden producirse la autoxidacin de la grasa,as sea a una temperatura de -20C, con la consecuente aparicin de sabores a grasa y apescado.

c. Consistencia. Los cristales de grasa que se unen en forma de red son los que le danfirmeza a la mantequilla. Se requiere una consistencia que le permita conservar su forma,pero a la vez que sea lo suficientemente blanda para el untado en el pan. Estaspropiedades ocasionan bastante problemas porque las condiciones de temperatura parasu conservacin en refrigeracin, por una parte aporta una textura firme y por otra parteocasiona la prdida de su extensibilidad (capacidad de untado), debido a suendurecimiento.

d. Color y homogeneidad. Generalmente no presenta problemas y se obtiene fcilmente.

e. Rendimiento. Las prdidas de grasa se producen en el desnatado y batido de la nata.

f. La mazada. Tambin llamada suero de mantequera es un subproducto obtenido de laelaboracin de mantequilla, tiene algunos usos pero su conservacin constituye unproblema. Por ejemplo la mazada fermentada se utiliza como bebida para humanos o parala alimentacin del ganado, sta desarrolla rpidamente flavores de oxidacin. La mazadade nata dulce es una materia prima para la elaboracin de otros alimentos. En generalestos subproductos tienen poca demanda.

2. Proceso de elaboracin de la mantequilla.

a) Obtencin de la nata

Para obtener un mayor rendimiento en el proceso y una mejor calidad del producto, se aconsejaobtener la nata por centrifugacin y no por separacin natural de la nata cuando se deposita enla superficie, ya que con este tipo de desnatado, se retira un gran porcentaje de leche junto conla nata y por ende el contenido graso de la nata ser menor, lo cual influye negativamente, en la



eficacia y eficiencia del batido. El contenido de grasa ideal en la nata para la elaboracin de lamantequilla es del 30 - 40%.Antes de centrifugar la leche se requiere someterla a un calentamiento a una temperatura entrelos 40 a 45C, es decir, superior al punto de fusin de la grasa (35 C), puesto que si se centrfugaa una temperatura inferior se deja un contenido importante en la leche, lo cual indica que lamquina centrifugadora se debe calibrar de tal manera que la nata obtenida contenga un 30 -40% de grasa. En caso de que la leche de origen no ha sido pasterizada se recomienda someterla leche a una pasterizacin baja (72 C por 15 segundos o 63 C, por 30 minutos).La pasterizacin de la nata cumple con los siguientes objetivos: destruir los grmenes patgenos;eliminacin de la mayor parte de la flora original para obtener un medio estril en la siembra delos fermentos lcticos; inactivacin de las lipasas que pueden ser causa de rancidez en la natay formacin de productos sulfurados que evitan la oxidacin de la grasa.Sin embargo no es necesaria la pasterizacin alta para la destruccin de los grmenespatgenos y la inactivacin de la fosfatasa. Despus de la pasterizacin de la crema o nata sedebe someter a una refrigeracin rpida para evitar la aparicin de sabor a cocido y favorecer lacristalizacin de la materia grasa.En el caso de fabricacin de mantequilla artesanal, una forma de calcular la grasa de la nata aobtener es mediante la siguiente frmula:

Teniendo en cuenta que en la operacin de centrifugacin la totalidad de la grasa de la leche, setransfiere a la nata, entonces, la cantidad de grasa en la nata depender de la cantidad de nataobtenida, lo cual significa que a mayor cantidad de nata obtenida de la misma cantidad de lechede origen, menor contenido de grasa en la leche y si la cantidad de nata obtenida es menorentonces, el contenido graso de la leche ser mayor.

Ejemplo 1Si el contenido graso de la leche de origen es de 4% (al inicio de lactacin) y el contendido de grasadeseado es del 38%. La cantidad de nata a obtener debe ser:



El anterior resultado indica que el 10.6% de la leche inicial, debe ser la cantidad de nata a obtenerpara que sta contenga un 38% de grasa.

Ejemplo 2Si el rendimiento de la centrfuga es de: 130 litros /hora, el 10.6% representa una cantidad deleche inicial de 13.8 litros de leche por hora (130 x10.6/100) que se debe centrifugar para obteneruna nata del 38% de grasa. Sin embargo cuando no se tiene los 13.8 litros de leche sino menos,entonces se calcula el tiempo que requiere trabajar la centrfuga para obtener 1 litro y de estaforma se obtiene la base de clculo para cualquier cantidad de leche que se tenga previstoprocesar. As:

Si 13.8 litros se obtienen en 3600 segundos (1 hora), 1 litro se obtendr en X segundos:

Entonces se requiere que la centrfuga trabaje 4 minutos, 5x 1010"3 segundos para obtener 1 litrode nata con un 38% de grasa.La frmula para el clculo de un rendimiento diferente de la centrfuga ser:

b) Maduracin de la nataExisten dos formas de madurar la nata: la fsica, mediante la cual se obtiene una manteca de natadulce y de nata acida y la Biolgica mediante la cual se obtiene solamente una manteca de nataacida. Pero ambos tipos de maduracin tiene propsitos diferentes. Con la maduracin fsica setrabaja la cristalizacin de la grasa y las caractersticas del batido y con la maduracin biolgicase influye especialmente en el sabor, sin embargo ambos mtodos requieren en comn de untiempo, que determina si es necesario o no batir la nata, para obtener la mantequilla.

> Maduracin fsica de la nata con control de temperaturaPara obtener la mantequilla se requiere de una grasa cristalizada y firme. Esto se logra al someterla nata a un enfriamiento rpido a temperaturas de solidificacin de la grasa lctea (8 - 22C)



seguida de un largo perodo de almacenamiento, con el fin de madurar la nata. Un mtodo eficazes madurar la nata en el refrigerador durante 12 horas posterior a la centrifugacin. Estamaduracin fsica se debe efectuar tanto para elaborar mantequilla de nata dulce como de nataacida.Antes de someter la nata madura al batido se aconseja dejar la nata a la temperatura ambiente,pero si la nata se somete a bao de mara para obtener la temperatura de batido (14 - 18 C),entonces la temperatura del agua no debe ser mayor de 25 C, puesto que una temperatura mayorocasiona la fusin de la grasa cristalizada, causando problemas en el batido.

> Maduracin biolgica con bacterias AcidolcticasPara la elaboracin de la mantequilla de nata acida adems de la maduracin fsica de la nata serealiza una maduracin con bacterias acidolcticas, mediante la adicin del cultivo que contienendichas bacterias las cuales fermentan la lactosa producindose el cido lctico y otroscomponentes que le proporcionan el aroma y el sabor caracterstico. Las cepas de fermentoslcticos para la siembra de las cremas son:

> Estreptococcus lcticos acidificantes (Str. Cremoris) y productores de diacetilo (Str.Diacetylactis).

> Una mezcla de Estreptococcus heterofermentativos o Leuconostoc, productores dearomas pero poco acidificantes y de streptococcus lcticos acidificantes.

Las especies productoras de aroma pueden producir en medio cido compuestos como elacetilmetilcarbinol, el cual se puede oxidar a diacetilo o reducirse a butanodiol, segn el pH delmedio. Pero de estos tres componentes, slo el diacetilo es aromtico y es el componente bsicodel aroma de la mantequilla, por lo que se requiere un medio cido, aireado para favorecer laformacin de este compuesto aromtico. El cido ctrico tambin contribuye a aumentar lacantidad de diacetilo..

Existen dos formas para este proceso: la maduracin caliente y la maduracin fra - caliente.1. Para la maduracin caliente, la nata se enfra a temperaturas entre 15 - 18C, se

centrfuga y se inocula un 2 - 3% de leche o nata acida. Despus se deja madurandodurante 20 horas en un ambiente fresco. La temperatura, por debajo del punto desolidificacin de la grasa lctea y el tiempo de maduracin a la cual ha sido sometido lanata, ocasiona la cristalizacin de la grasa. La acidificacin se logra con la adicin delcultivo. Una vez se haya logrado la maduracin la nata puede someterse a la operacin



del batido en esa temperatura.2. La maduracin fra - caliente, consiste en que la nata recin obtenida (sin madurar), se

deja en un refrigerador durante 8 horas a una temperatura de 6 -8 C, con el fin de lograruna maduracin fsica. Luego la nata se extrae del frigorfico y se siembra con un 5 - 6%de leche acida y se deja en reposo a temperatura ambiente durante unas 12 a 14 horaspara ser sometida al batido. La ventaja de este mtodo es que proporciona una mayorcapacidad de untado a la mantequilla.Es importante resaltar que en ambas tcnicas se puede utilizar el cultivo secado -congelado en reemplazo de la leche acida, y en tal caso se requiere elevar la dosis delcultivo.

c) BatidoLa acidez de la crema o nata desarrollada durante la maduracin, modifica la capa lecitina -proteica, que rodea los glbulos grasos y de esta forma se favorece el batido. Es necesariosin embargo, no superar los 60D en la parte no grasa o sea 40D en la crema con 35% deM.G.

La nata madurada se somete a la operacin de batido en una batidora o mantequera, cuyacapacidad depende de la mantequilla a obtener. El principio de obtencin de la mantequilla obutirificacin implica una modificacin de la suspensin de los glbulos grasos con inversinde las fases, que consiste en la aglomeracin de los glbulos grasos, mediante un intensotratamiento mecnico, en el cual se incorpora aire en el interior de la masa de la nata (batido),originndose una espuma de burbujas muy finas. Los glbulos grasos que inicialmente seencuentran dispersos de manera uniforme en la nata se juntan y comprimen contra lassuperficies de contacto entre el aire y la nata, a este fenmeno fsico se le da el nombre de"aglomeracin".Inmediatamente despus del batido se rompen las membranas que envuelven los glbulosgrasos, acumulndose la grasa de la nata y dando lugar a la formacin del grano de lamantequilla. La fase no grasa (el suero lctico) se separa. A mayor tiempo de batido mayorser los granos de la mantequilla formados. Se recomienda obtener granos con un tamaosemejante al de un guisante.Las mantequeras de mayor uso tienen forma de un tonel cilindrico que gira en torno de su eje;en su interior los "batidores", planchas o placas fijas al cilindro, favorecen la agitacin. Estas



actualmente se construyen en acero inoxidable, con superficie interior rugosa. Actualmenteexisten en el mercado mantequeras de diferentes formas como: cbicas, de seccin triangularredondeada, en tronco de pirmide, bicnicas, entre otras.Despus del batido, se contina con el filtrado del suero resultante, para el cual se deber tenerel cuidado de extraer completamente el suero de la mantequilla con el fin de evitar lacontaminacin de microorganismos al encontrar un medio ptimo de crecimiento en el suerode la mantequilla. Con un filtrado completo del suero se puede garantizar una mejorconservacin de la mantequilla.Despus de la separacin del suero los granos de la mantequilla se lavan una a dos vecescon agua fra y potable, con el fin de eliminar todo residuo de suero. El agua en lo posible sedebe enfriar previamente con hielo, para darle una mayor consistencia a los granos de lamantequilla. Entre ms slidos sean los granos, mayor es la eliminacin de agua, durante elamasado, logrando obtener un producto con un porcentaje de agua segn las normas decalidad.

El amasado se realiza suavemente utilizando para ello una mquina amasadora. Durante elamasado se rompe el grano de la mantequilla y se libera agua que debe ser filtrada. Dichaoperacin se realiza unas 5-6 veces, hasta que ya no se filtra ms agua. Despus se sigueamasndose ms rpidamente con el propsito de redistribuir el agua residual en formahomognea en el seno de la mantequilla. Esta operacin es igualmente importante para lograruna buena conservacin del producto obtenido. Luego se le da la forma a la masa de lamantequilla, se envasa y se almacena en el refrigerador.

d) Conservacin y almacenamiento.La mantequilla se debe conservar a temperatura de refrigeracin, para evitar contaminacinpor microorganismos mesfilos. Por lo que se debe almacenarse en un cuarto fro orefrigerador. Tambin se debe proteger de la luz del ambiente, debido a que la grasa de lamantequilla es atacada fcilmente por la los rayos de luz ultravioleta ocasionando la oxidacinde la grasa y el llamado "sabor luz". Es suficiente media hora de exposicin a la luz delambiente para que se inicie la modificacin del sabor y aroma de la mantequilla. Por lo tantola mantequilla debe empacarse con un material opaco y almacenarse en un lugar protegidode la luz (un cuarto fro o refrigerador)



3. Defectos de la mantequilla:> Defectos de sabor y olorEstos defectos pueden aparecer debido a que la mantequilla absorbe los olores de los lugares en donde esalmacenada, por ejemplo el olor a potrero, el sabor a viejo o algn olor a alguna sustancia o alimento quecontenga el refrigerador, pero algunos de los defectos de sabor son de origen qumico omicrobiolgico los cuales se describen a continuacin.

a) Sabor a pescado (en mantequillas almacenadas). Ocasionado por: adicin de cremaacida a la mantequilla salada; Uso de equipos de cobre; exposicin e incorporacin de aire.

b) Rancio. Causas: pasterizacin deficiente, donde no se destruye la lipasa (enzima quereacciona con la grasa produciendo glicerina y cidos grasos, como el butrico); accin dehongos y bacterias que producen lipasas (Pseudomonas Fragi)

c) Sabor metlico. Causas: accin de la herrumbre (xido) de tambores y equipos.d) Sabor a sebo. Causas: oxidacin de la grasa con produccin de aldehidos y cetonas. El

proceso de oxidacin se acelera con la presencia de sales de cobre o de hierro; con laexposicin a la luz del sol o rayos U.V. el proceso de oxidacin se reduce con bajastemperaturas (refrigeracin) y con la utilizacin de focos de luz amarilla en la sala deproduccin y de almacenamiento.

e) Sabor a queso y sabor ptrido. Causas: desarrollo de bacterias proteolticas que atacanla casena.

f) Sabor a vaca y a potrero. Causas: desarrollo de Escherichia y Enterobacter.

> Defectos de Textura y cuerpo.a) Textura abierta con aparicin de humedad. Causas: batido de la crema (nata) a

temperatura insuficiente y con grasa no cristalizada; llenado excesivo de la batidora; faltade enfriamiento del agua de lavado; mala disolucin de la sal; mantequilla mal amasada.

b) Textura grasienta. Causas: deficiente cristalizacin de la grasa; batido a temperaturamuy alta; agua del lavado poco fra; mantequilla demasiado amasada.

> Defectos de aspecto y colora) Mantequilla manchada o marmolada. Causas: sal mal repartida; sal seca y sin disolver;

temperatura del agua de lavado mucho ms baja que la mantequilla; mezcla demantequillas obtenidas en diferentes das.

b) Mantequilla con la superficie decolorada. Causas: accin de la luz; mantenimiento de



la mantequilla en agua por mucho tiempo. Contacto de la mantequilla con las paredes delas cajas de empaque; contacto con el aire, entre otras.

c) Superficie de mantequilla de color ms acentuado. Causas: evaporacin de lahumedad en la superficie del producto.

d) Decoloracin por accin de hongos.

PRACTICA 8

ELABORACION DE MANTEQUILLA

I. OBJETIVOSDar aplicacin a los conocimientos tericos en el procesamiento de derivados grasos de

leche.

II. PRINCIPIOMediante el movimiento de la batidora aire (eventualmente cido carbnico o nitrgeno)

al lquido en forma de pequeas burbujas. La pared interior de cada burbuja est cubierta

por la albmina, etc. disuelta en la nata. A estas burbujas se adhieren los glbulos de grasa

y consecuencia de la cual se origina un grnulo de mantequilla. Los grnulos de

mantequilla, es, por tanto, un proceso de flotacin. Los grnulos se separan mediante un

separador especial de la fase acuosa y a continuacin se remueven hasta formar una masa

plstica con una fina, homognea distribucin de agua (Walstra, 1986; Sorensen, 1965).

Fsicamente la tecnologa del batido se puede caracterizar como el proceso de

transformacin de la crema (Emulsin de grasa en una fase acuosa) en mantequilla

(Emulsin de una fase acuosa en grasa). En el curso de esta operacin se separa la mazada

o suero de mantequilla, el batido consiste esencialmente en la expulsin al exterior de los

glbulos que permanecen intactos o deformados y las gotitas de suero (Velsseyre, 1980).

Las elaboraciones de la mantequilla consiste en dos procesos principales, es decir el

tratamiento de la crema, el batido y amasado. El tratamiento de la crema consiste en al

pasteurizacin, enfriamiento y eventualmente una fermentacin (Dinesen, 1974).



III. MATERIALES Y METODOS3.1 Muestra

Crema con 30 a 38% de grasa.

3.2 Materia y equipos

- bureta de 25 ml - vasos de precipitacin

- pipetas de 5 y 10 ml - bagueta

- batidora elctrica manual - 1 agitador de madera

- recipientes de 3 L. con fondo.

3.3 Reactivos e Insumos

- Solucin de NaOH al 1/9N - Solucin Alcohlica de fenolftalena al 1%

- 01 k. de sal refinada - 03 k. de hielo

3.4 Mtodos y procedimientos

El procedimiento a emplear es en base al esquema de elaboracin que se presenta,

considerando la siguiente descripcin:

a. Esterilizar o higienizar la batidora con agua caliente o vapor

b. Estandarizacin; pasa la crema para el tanque (o vajilla) de maduracin y ajustar

el contenido de grasa de 30 a 35% con leche pasteurizada.

c. Maduracin; Inocular fermento lctico de 1 a 2%

Acidez inicial de la crema 0.10 a 0.12% de Ac. Lctico; ajustar la temperatura a 22

C; agitar ligeramente cada 2 a 3 horas durante la maduracin; duracin del

proceso de maduracin de 16 a 18 horas; acidez final de la crema; Acidez final del

suero o mazada; ajustar la temperatura de batido a 6 8 C.

d. Batido; iniciar la circulacin de agua helada en la doble pared de la batidora y/o

si es una vajilla hacer un bao Mara con agua helada, esto se hace minutos antes

de operar. Luego se pasa la crema a la batidora, no ms del 50% de la capacidad

de la batidora. Se mide la temperatura de la crema que ser de 6 a 8 C, cerrar la

puerta de la batidora y/o vajilla. Batir la crema cerca de 30 minutos a la velocidad

de 30 a 45 r.p.m. por un tiempo de 15 a 45 minutos aproximadamente. Una vez

que la grasa se separa en grnulos de 3 a 5 mm de dimetro, se saca el suero (ver

por la mirilla de la batidora). Luego se procede al lavado con agua helada a 3-4 C

en un volumen igual al suero eliminado. El lavado se efecta con la misma



velocidad de batido, se elimina y nuevamente aade agua helada y se lava

nuevamente y despus eliminar todo el agua de levado.

Inmediatamente despus se procede a una masada inicial con la finalidad de

eliminar suero, luego se aade sal refinada espolvoreando sobre la masa de 1 a

1.5%; se sigue con el amasado a una velocidad promedio de 3 r.p.m. por un

tiempo de 15 a 20 minutos hasta que la sal se homogeniza y la mantequilla

presente de 16 a 18% de humedad.

Observaciones:

La temperatura final de la mantequilla no debe sobrepasar de 2 a 3 C.

Para elaborar mantequilla dulce (crema no madurada) sigue la misma etapas con

la diferencia que se omite la adicin del fermento (maduracin).

e. Luego sacar la mantequilla de la batidora.

f. Colocar la mantequilla en la cmara y/o refrigeracin para endurecer previo

pesado.

g. Empacar a 6 7 C.

CALCULOS DE LA HUMEDADExisten diversas formas, empero las ms empleadas a nivel de planta son los siguientes

(Dinessen, 1974):

a) Kilos de agua a aadir (K. de crema x 1.4 (% Hd %Hv)) / 100

b) Kilos de agua a aadir (K. de mantequilla x 1.4 (% Hd %Hv)) / (100 %Hv)

Donde: % Hd = Humedad deseada y % Hv = Humedad verificada

CALCULO DE LA CANTIDAD DE SALEjemplo: Teniendo una batidora de 600 kilos de mantequilla que deseamos salar al 1,5%;

por lo tanto la mantequilla tiene 1,5% de sal y 98,5% de mantequilla sin sal; por lo tanto

a 98,5% de mantequilla sin sal corresponde a 600 k. de mantequilla, por lo que

corresponde una cantidad de sal igual a:

X = 600 x 1,5

98,5



En base al siguiente diagrama de flujos se desarrollar la elaboracin:

DIAGRAMA DE FLUJO DE FLUJO

CREMA 11 12 Dornic.

NEUTRALIZACION

ESTANDARIZACION 32 34% de grasa

CALENTAMIENTO

PASTEURIZACION 90 C x 10 min.

5-6 C ENFRIAMIENTO

5-6 C CRISTALIZACION

20-22 C CALENTAMIENTO

20-22 C x 18-20 Horas. MADURACION

ENFRIADO 6-8 C

BATIDO 6-8 C x 30-45 min.

LAVADO dos veces; agua Helada 4C

AMASADO 3 a 4 r.p.m. x 15 min.

1 a 3% Sal ENVASADO a 1 Libra.



ALMACENADO 3 5 C



IV. RESULTADOS Y DISCUSIONRealizar las siguientes evaluaciones:

a. Realizar la evaluacin fsico-qumica de la mantequilla

b. Realizar la evaluacin sensorial de la mantequilla

c. Realizar el balance de materia y energa de la elaboracin.

d. Mencione cuales son las variaciones cuando se elabora mantequilla a partir de grasa

anhidra; indique parmetros

CUADROS DE RESULTADOS

Nro. Componentes y Operacin Medida Cantidad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Crema

Grasa

Acidez

Fermento

Tiempo de maduracin

Temperatura de batido

Grasa de Mazada

Acidez de Mazada

Lavados

Sal refinada

Humedad

Rendimiento

Total de mantequilla

Total de mazada

K.

%

%

L.

Horas

C

%

%

Veces

K.

%

% (K)

K.

L.

OBSERVACIONES

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