producto -lÁcteos
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SEMINARIO NO OFICIAL DE ALUMNOS DE INGENIERA EN ALIMENTOS UNAMTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
PROFESORES: JULIETA GONZÁLEZ SÁNCHEZ MAURICIO VICUÑA GÓMEZ
INTEGRANTES: CASTRO GONZALEZ MELISA YARI RAMIREZ MADRIGAL EVENCIO VARGAS GUZMÁN MARÍA SOFÍA
PLAN GENERAL INTRODUCCIÓN DEFINICIONES PROBLEMA HIPÓTESIS DISEÑO EXPERIMENTAL
Y CAMBIOS DIAGRAMA DE
PROCESO
FORMA DE TRABAJO CON LA CAJETA
CÁLCULOS Y RESULTADOS
ANÁLISIS DE RESULTADOS
(TABLAS Y GRÁFICOS)
DISCUSION CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
GENERALIDADES
JUSTIFICACIÓNPROBLEMA
DE INVESTIGACI
ÓNHIPÓTESI
S (VARIABL
ES)DISEÑO EXPERIMENTA
L
PROPUESTA DE
EVALUACIÓN DE RESULTADOS
DIAGRAMA DE
PROCES
O
RESULTADOS DE LAS
TÉCNICAS ANALÍTICAS
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
ÍNDICE
En este seminario se dan a conocer los resultados físicos, químicos, fisicoquímicos y termodinámicos de la leche vaca y de la cajeta como producto final, obtenidos durante la etapa de experimentación y se efectuara una comparación con los datos bibliográficos y en cual se observaran los cambios sufridos al ser sometida la materia prima al proceso de transformación. Se dará una breve información general de la leche y de la cajeta, definiciones de apoyo, cálculos etc.
ÍNDICE
La leche es una secreción proveniente de las glándulas mamarias de los mamíferos, reconociéndose como uno de los alimentos mas completos y de un enorme valor nutritivo.Para la elaboración de dulce de leche deben ser las mismas que para consumo humano.
La cajeta es un producto elaborado a base de leche de cabra o vaca o la mezcla de ambas, adicionada de azucares, aditivos e ingredientes permitidos. Es procesado en caliente hasta obtener la viscosidad y color necesario que la caracteriza.
ÍNDICE
Caramelización es reacción de oscurecimiento también llamada pirolisis, ocurre cuando los azucares se calientan por arriba de su punto de fusión, se presenta en los alimentos tratados térmicamente de manera drástica.
Concentración tratamiento que permite obtener un jarabe o producto pastoso, en este ultimo caso la lactosa se encuentra parcialmente cristalizada. La concentración provoca descenso del pH que favorece la conservación.
Evaporación tratamiento térmico que se basa en la Eliminación del agua por evaporación de la mezcla de leche y tienen una gran influencia en las pastas sobre la viscosidad y en la cristalización de la lactosa.
Pasteurización Es un tratamiento térmico que tiene como objetivo primordial la reducción de microorganismos patógenos que pueden transmitir enfermedades al consumidor.
Azúcar Se refiere a azúcar de caña, además de su importancia como componente del sabor típico del dulce de leche tiene un papel clave en la determinación del color final, consistencia y cristalización.
Glucosa El jarabe de glucosa es un derivado vegetal, fácilmente digestible. Su poder edulcorante es inferior al de la sacarosa y su utilización como sustituto se debe a que es económico, agrega brillo al producto y ayuda a disimular la velocidad de cristalización.
El aditivo es aquella sustancia permitida que se adicionan directamente a el productos durante su elaboración, y cuyo uso permite desempeñar alguna función tecnológica.
Bicarbonato de sodio Es utilizado con el objetivo de reducir la acidez de la leche dado que la misma va incrementando durante el proceso de elaboración como consecuencia de la evaporación de humedad. Este exceso de acidez puede provocar desde una sinérsis, es decir, el dulce se corta, hasta un cambio en la textura, volviéndola más arenosa, áspera. Por otro lado, una acidez excesiva también impide que el producto terminado adquiera su color característico, ya que las reacciones de MAILLARD son retardadas por el descenso del P.H..1
Elaborar cajeta o dulce de leche a partir de leche de vaca por medio del proceso de concentración - evaporación – caramelización.
ÍNDICE
OBJETIVO GENERALAnalizar experimentalmente las propiedades fisicas, quimicas, fisicoquimicas y termodinamicas de la leche de vaca y de la cajeta, utilizando las tecnicas adecuadas de manera que se obtenga un producto de buena calidad.
Si someto la leche de vaca al proceso de evaporación a una temperatura superior a la de ebullición por un tiempo de 2 a3 horas aproximadamente, obtendré una cajeta donde esta presente el fenómeno de concentración y caramelización, donde disminuirá la actividad de agua y por consecuencia aumentara la presión osmótica.
VARIABLESV.D. °Brix, acidez, pH y calidad de la cajeta
V.I. Aditivos (glucosa y bicarbonato de sodio), composición química
V.C. Temperatura y tiempo
ÍNDICE
COMPONENTELECHE
%
AGUA 86.9%
MATERIAS GRASAS 3.96%
PROTEÍNASY sustancias nitrogenadas no proteicas
3.2%
CARBOHIDRATOS 5.1%
CENIZAS 0.9%
TOTAL 100 %
ÍNDICE
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
90.00%
86.90%
3.96%3.20% 5.10% 0.90%
LECHE %
ÍNDICE
COMPONENTECAJETA
%
AGUA 20.5 %
PROTEÍNAS 7.2 %
CARBOHIDRATOS TOTALES 55 %
GRASA 3.96 %
CENIZAS 1.5 %
TOTAL 100 %
AGUA
PROTEÍNAS
CARBOHIDRATOSGRASA
CENIZAS 0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
30.00%
7.20%
55.00%
3.96% 1.50%
CAJETA
FÍSICAS
Color: es de color blanco aporcelanada, y color crema cuando es rica en grasa.
Olor: tiene un olor neutro.
Sabor: ligeramente dulce.
Aspecto: limpio y sin grumos.
FISICOQUÍMICAS
Densidad 1.030 a 1.034
Ph 6.5 a 6.6
Acidez expresada en grados dornic*,
es decir en decigramos de acido láctico por litro 16 a 18
TERMODINÁMICAS
Actividad de agua 0.95
Calor específico 0.93 cal/ °Cg
Tensión superficial 53dinas/cm
FÍSICAS
Consistencia: la consistencia deberá ser uniforme
Color: el color característico, café oscuro
Sabor: sabor dulce y agradable
Olor: el olor de la pasta es característico del producto
Textura: no debe ser arenosa
FISICOQUÍMICAS
pH 6.3 a 6.5
TERMODINÁMICAS
Actividad de agua 0.726
JUSTIFICACIÓN
México tiene una gran producción en la actividad lechera pero no suficiente por la gran demanda y se destina mayormente a la industria ,siendo la La cajeta uno de los productos que cuenta con un posicionamiento estable en el mercado nacional teniendo como principal productor de Confitería (dulce de leche )a Guanajuato. Los apoyos por parte de SAGARPA Han hecho extensiva la oportunidad de mercado que posee el producto en cuestión, en otros países del extranjero dado la abundante producción de la región .se a elegido trabajar con la leche de vaca por: ser de fácil adquisición durante el año, teniendo un costo de $9.00 y por su alto valor nutricional . Para la elaboración de cajeta se ve incrementado el costo por los ingredientes y el proceso.
DISEÑO
EXPERIMENTAL
Elaboración de Cajeta proceso de evaporación
PRUEBAS QUÍMICAS.Humedad: cajas de arenaCarbohidratos: Lane y EynonProteínas MicrokjeldhalCenizas Kleem
PRUEBAS TERMODINÁMICAS
• Cp • Aw
PRUEBAS FÍSICAS.Aspecto, Olor, Color, Sabor
Textura.
PRUEBAS FISICOQUÍMICAS.• pH (Potenciómetro).• Acidez. (Titulación).
Análisis del Producto.
LECHE ENTERA DE VACA.
Pruebas de anden
PROPIEDADES FÍSICAS
Aspecto, Olor, Color, SaborTextura.
PROPIEDADES QUÍMICAS.Humedad: cajas de arenaCarbohidratos:*Lactosa Lane y EynonLípidos: método de GerberProteínas MicrokjeldhalCenizas Kleem
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
Conductividad Eléctrica (conductím.)Cp. (formula)Aw (Higrómetro)
Preparación de la Muestra
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS
pHPotenciómetroAcidezTitulación
•Precipitación por alcohol.•Reducción de azul de metileno.•Densidad.•Acidez.
Leche entera, cruda
Pasteurización
Calentamiento
Neutralización
Agregar
Ebullición
Agregar
Cocimiento
Concentración
Evaporación
Agregar
Caramelización
Envasado
Reposo
Etiquetado
Almacenamiento
Comercialización
Diagrama de
Proceso
T= 65° C t= 30 min
T= 65° C t= 30 min
bicarbonato de sodio disuelto en 250 ml de leche
t= 20 min
azúcar
glucosa
t= 30 min
t= 30 min y/o reducción del 34% de la mezcla
T= 120 °C t= 2 – 3 hrs°Brix= 72 – 76
Enfriar a temperatura ambiente
750 ml de leche pasteurizada y a T= 65° C
Frascos de vidrio previamente esterilizados
canela
COMPONENTE PORCENTAJE %
LECHE 64.0 %
SACAROSA 20.0 %
GLUCOSA 16 %
BICARBONATO DE SODIO
0.01 %
CANELA 0.01 %
Para 1 kg
LAS PRUEBAS REALIZADAS SE PROMEDIARON RESULTADOS Y CON ELLOS LOS RESULTADOS Q A CONTINUACION PRESENTAREMOS:
% ARD: (factor)(ml disolución)(100) (ml gastados)(g de muestra)% ART:(factor)( ml de dilución )(100) (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(ART-ARD)(FACTOR)
% ARD: (0.0647)(100ml)(100) = 2.52 (12.45 ml)(20.6 g)% ART:(0.0647)(100 ml)(100) (100) = 5.92 (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(5.92 – 2.52)(0.0647) = 0.2199
CARBOHIDRATOS LANE Y EYNON
Propiedad Experimental
Bibliográfico
Comparación
Humedad 84.41 86.9 Dentro del rango
Lipidos 3.77 3.5 - 3.96 Dentro del rango
Proteina 3.54 3.2 Elevado por 0.34
Carbohidratos
5.92 5.1 Elevado por 0.82
Cenizas 0.62 0.6 - 0.9 Dentro del rango
COMPOSICION QUIMICA
PROPIEDADES TERMODINÁMICASAw 0.965 0.994-0.990 Dentro del margen
Conductiv.eléctrica
6.212 mS/m 4.01-5.01 Elevado por 1.20 micro siemens/m
PROPIEDADES FISICOQUIMICASpH 6.84 6.2-6.8 Ligeramente
elevado
Acidez 0.1749 0.12 – 0.18 Dentro del rango
Experimental Bibliográfico 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 84.4186.9
3.77 3.963.54 3.25.92 5.1
0.620000000000001 0.90.965000000000001 0.99
6.212 5.016.84 6.8
0.1749 0.18
COMPOSICION QUIMICA DE LA LECHE
Humedad Lípidos Proteína Carbohidratos Cenizas
Aw Conductividad pH Acidez
PORCENTAJE
HUMEDAD%H = Caja c/ arena c/ mtra humeda - Caja c/ arena c/ mtra
seca *100 Caja c/ arena c/ mtra humeda - Caja c/ arena
Solidos totales: 100 - %H
Evento 1 (24.323 g – 23.7752 g)*100 = %H = 16.6352 (24.323 g – 21.0300 g)Solidos totales: 100 – 16.6352 = 83.3648
Evento 2 (28.9743 g – 28.4004 g)*100 = %H = 17.42 (28.9743 g – 25.6802 g)Solidos totales: 100 – 17.42 = 82.58
Promedio %C = 17.02 %ST = 82.9724
% ARD: (factor)(ml disolución)(100) (ml gastados)(g de muestra)% ART:(factor)( ml de dilución )(100) (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(ART-ARD)(FACTOR)
% ARD: (0.0501)(100ml)(100) = 21.69 (1.53 ml)(15.093 g)% ART:(0.0501)(100 ml)(100) (100) = 39.51 (4.2 ml)( 15.093 g)( 50 ml)% Sacarosa:(39.51 – 21.69)(0.96) = 17.10
CARBOHIDRATOS LANE Y EYNON
PROTEINA MICRO KJELDHAL
%N = (ml HCl gasto-ml HCl blanco)*N HCl*100 mg muestra %P = %N * (factor para lácteos 6.38)
Evento 1 (32.1ml-0ml)*0.033N*14.007 *100 1333 mg %N = 1.1130
%P = 1.1130*6.38 = 7.1015
CENIZAS KLEMM%C = Crisol c/cenizas – Crisol s/ceniza *100 g muestra
Evento 1 (28.4100 g – 28.3727 g)*100 = %C = 1.20
3.0850 g
Evento 2 (26.4450 g - 26.4010 g)*100 = %C = 1.46
3.0060 g
Evento 3 (26.1480 g – 26.1010 g)*100 = %C = 1.42
3.3085 g
Promedio %C = 1.36
pH CAJETAEVENTO pH
1 6.43
2 6.42
3 6.42
Promedio 6.42
Se debe de verificar que el potenciómetro se encuentre limpio y en buen estado.
Acidez
%A = (meq ácido)(N NaOH)(ml NaOH)*100 g muestra
Evento 1 0.09008meq*0.1 N*2.0ml*100 = %A=0.180 10.0 g
Evento 2 0. 09008meq*0.1N*1.8ml*100 = %A=0.162 10.0 g
Evento 3 0. 09008meq*0.1N*1.8ml*100 = %A= 0.162
10.0 g
Promedio %A =0.168
MATRAZ Ml gastados de NaOh
1 2.0
2 1.8
3 1.8
P.M. Ac Láctico 90.08
Fact. Meq. 90.08gr/1000= 0.09008
Mtra. 10 gr
Aw = 0.636T equilibrio = 24.4º
C °Brix 81.9Temp = 24.4º C
HUMEDAD POR TERMOBALANZA
H% = 15.90
0
5
10
15
2
1013
OLOR
POCO AGRADABLE
AGRADABLE MUY AGRADABLE
0
5
10
15
0
12 13
SABOR
ARENOSA NO ARENOSA0
5
10
15
20
25
2
23TEXTURA
POCO AGRADABLE
AGRADABLE MUY AGRADABLE
02468
106
9 10COLORPOCO AGRADABLE
AGRADABLE MUY AGRADABLE
0
5
10
15
3
7
15CONSISTENCIA
Propiedad Experimental
Bibliográfico
Comparación
Humedad 17.02 15 – 26 Dentro del rango
H.Termobalanza
15.9 15 – 26 Dentro del rango
Lipidos 12.82 3.5 - 3.96 Fuera del rango
Proteina 7.1015 7.2 Dentro del rango
Carbohidratos 39.51 55 Dentro del rango
Cenizas 1.36 1 – 2 Dentro del rango
° Brix 81.9 75 – 82 Dentro del rango
COMPOSICION QUIMICA
PROPIEDADES TERMODINÁMICASAw 0.636 0.726 Fuera del rango
Calor especifico
1.97 cal7gr°c
PROPIEDADES FISICOQUIMICASpH 6.84
Acidez 0.1749
RELACION ENTRE PARAMETROSFISICOS , QUIMICOS , TERMODINAMICOS y
FISICOQUIMICOS
La AW predice la estabilidad y vida útil de un alimento, esta en función de los sólidos (suero de la leche) y la humedad , es la relación con la composición química.
Con el PH y la temperatura a condiciones propicias (estabilidad microbiana) la leche es un alimento de baja estabilidad de acuerdo a su aw 0.97 y pH de 6.84
En la cajeta la aw se reduce por la concentración de sacarosa que a su vez favorece a la caramelizacion y como consecuencia un aumento en la presión osmótica, disminución de pH que contribuye a la estabilidad microbiana (conservación) de la cajeta. La cajeta es un alimento de humedad intermedia por su Aw 0.726
Las pruebas de anden como la densidad; siendo las primeras las que determinan el grado de frescura (cantidad microbiana) y calidad de la leche se relacionan con la composición química y física con el aumento en el punto de congelación en el cual indica la adulteración con agua y como consecuencia disminución magra (grasa ,proteínas etc) y la pureza.
Acidez y pH: frescura de la materia prima. En la cajeta aumenta la concentración de acido láctico a medida que pierde agua.
Conductividad eléctrica: humedad y cenizas (citratos, cloruros, fosfatos de Ca , Mg, Na y k).
Calor especifico: con la humedad ,composición química y con la conductividad térmica. Representa la energía necesaria para transformar un kg de agua en vapor a 100ºC..
Grados Brix se relacionan con la composición química con el aumento de carbohidratos que indican el % de sacarosa presente en la cajeta.
Discusión SE REPLANTEO LA ELABOARACION DE CREMA POR LA DE CAJETA,
ESTO FUE PORQUE LA MAQUINA DESCREMADORA ESTABA EN MALAS CONDICIONES Y TERMINO POR NO FUNCIONAR.
Prueba de grasa
Esta prueba no fue realizada en nuestra cajeta porque no se le adiciono algun ingrediente que pudiera alterar la cantidad de grasa existente en la lehe, y se saco el valor por diferencia dando un valor fuera de rango, esto fue afectado por la perdida de agua y aumento de los °bx durante el proceso.
Después del análisis químico, fisicoquímico y termodinámico realizado a la cajeta, nos pudimos dar cuenta que la metodología que seguimos, después claro de algunos errores durante el transcurso del proceso conseguimos en los resultados datos muy parecidos a los bibliográficos . Con respecto a la leche bronca que fue nuestra materia prima fuera de buena calidad además de ser apta para la elaboración de nuestra cajeta.
La leche de vaca se puede obtener facilmente durante todo el año, a un costo bajo.
Es un alimento alto en nutrientes. La elaboracion de cajeta tiene un costo menor al de una cajeta
comercial La elaboracion es sencilla excepto que requiere de 3 hrs aprox. Tiene un rendimiento de min de medio kg aprox.
DESVENTAJAS La leche tiende a acidificarse muy rapido si no se mantiene a una
temperatura de 4°c, tiene un aumento de mcroorganismos sin ser pasteurizada y ya no es apta para la elaboracion de cajeta.
La cajeta solo tiene una caducidad aproximada de 3 meses. La cajeta para que sea la original debe de ser elaborada con leche
de cabra. La leche de cabra no se consigue en todo el año.
VENTAJAS
Conclusión Como hemos observado en las diferentes etapas de este proyecto se ha analizado la leche bronca de vaca como materia prima, imprescindible en la vida del ser humano por ser un alimento básico y completo. En el caso de nuestro proyecto fue posible elaborar un producto balanceado, economico y agradable al paladar como lo es la cajeta, que es un alimento rico y nutritivo.
Gracias a la experimentación pudimos analizar y comprender los alimentos desde otra perspectiva y conocer el proceso que lleva la elaboración de un producto comercial y los factores que intervienen, por medio del empleo de técnicas especificas que nos ayudaron a obtener los parámetros deseados y así obtener un producto de buena calidad y apto para el consumo humano.
BIBLIOGRAFÍAAnálisis Moderno De Los Alimentos. Hart.
Editorial Acriba. España 1991D. Pearson, “Técnicas De Laboratorio Para El
Análisis De Alimentos”, Edit. Acribia, Zaragoza España 1981.
http://www.conafe.com/morfologia/calificacion2.htm
http://www.collpos.com Juan de Dios Alvarado, Metodos para medir las
propiedades fisicas en la industria de alimentos, Edit. Acribia, Ed. 1°, España,2001, pp. 410
GRACIAS