Producción industrial de la mantequilla

Definiciones

Nata: producto rico en materia grasa, separado de
la leche de vacas sanas por reposo o
centrifugación. Materia prima para la
elaboración de mantequilla, con un contenido graso de 35 %
a 40 %.

La nata debe ser de buena calidad bacteriológica,
libre de defectos de sabor o aroma y  exenta de
antibióticos o desinfectantes que impidan el crecimiento
de los microorganismos  implicados en la maduración
de la mantequilla.

El número de ácidos grasos insaturados de
la nata es un factor importante en la elaboración de la
mantequilla. Las grasas con un alto contenido de grasa insaturada
producirán una mantequilla de textura grasienta. Tanto las
grasas blandas como las grasas duras pueden dar mantequillas de
consistencia aceptable.

Mantequilla. Es la emulsión obtenida por
batido de la nata, y que contiene no menos del 82 % de materia
grasa, no más del 16 % de agua y un 2 % de otros
componentes de la leche.

La obtención de la mantequilla a partir de leche
descremada y grasa es más costosa, que a partir de la
leche entera.

Máquina para producción
continúa de mantequilla

La capacidad de la máquina para
producción de mantequilla puede variar entre 500 y 12.000
Kg/h. 

Manipulación
inicial de la leche

– La calidad de la leche debe ser
estandarizada.

Leche estandarizada. Es aquella en la cual los
porcentajes de los componentes han sido ajustados, en busca de
una composición más conveniente a la
nutrición de las personas. La leche estandarizada
tendrá como mínimo 3 % de grasa de leche y 8.3 % de
sólidos no grasos.

– Olores extraños en la leche se distribuyen en
la grasa y dan lugar a natas defectuosas.

– Alto contenido de grasa supone problemas debidos a los
enzimas lipolíticas de las bacterias
psicocrotrofas.

– El periodo de refrigeración de la leche cruda
debe ser cuidadosamente controlado y no debería exceder de
24 horas. Las condiciones ideales, son aquellas que permiten el
procesamiento de la leche inmediatamente después de su
recepción.

Eficacia y eficiencia del desnatado posterior se reducen
cuando:

– Se prolonga el tiempo de almacenamiento de la
leche.

Hay cambios alimentarios en las vacas que varían
la composición de la leche y modifican la viscosidad de la
nata, porque:

– Hacia el final de la lactación se aumentan los
glóbulos grasos con un diámetro menor de 0,8 mm, no
separables

– El mismo problema se puede presentar con los
procedimientos de manipulación de la leche para el
desnatado.

– Se incorpora aire durante los bombeos de la leche que
reduce la eficacia del desnatado. Cuando no pueden evitarse,
utilizar bombas y tuberías adecuadas.

Desnatado

Es la separación de la grasa y la leche, debido a
que la grasa permanece en la leche en forma de suspensión,
o sea, no soluble en la fase acuosa de la leche.

Desnatado natural o espontáneo. Por efecto
de la gravedad. Dejar la leche en reposo y separar la nata
formada en la parte superior.

Este procedimiento, está en desuso por los
siguientes inconvenientes: No se obtiene nata en condiciones
higiénicas, ni de la composición deseada, ni de
forma continua. El tiempo para obtenerla es demasiado
prolongado.

Desnatado mecánico. Separar la nata por
centrifugación, dejarla en reposo hasta que se estabilice
la acidez y posteriormente batirla.

Grado de desnate, es la proporción de
grasa que aún permanece en la leche desnatada. Se
sitúa normalmente entre el 0,04 y el 0,07 %.

Centrífugas. Como los glóbulos de
grasa contenidos en la leche, pesan menos que la fase acuosa,
ascienden a la superficie formando una capa rica en grasa que se
puede separar fácilmente. Este proceso se puede acelerar a
nivel industrial utilizando centrífugas que giran a
más de 7000 revoluciones por minuto y separan de forma
casi instantánea la nata de la leche.

Condiciones para un buen desnatado:

Normalización

Consiste en regular el contenido graso de la nata. 
Normalmente la nata llega con un contenido de grasa superior al
necesario para la obtención de mantequilla. Por este
motivo debe ser normalizada de 35 % a 40 % de grasa. Generalmente
la nata se normaliza con leche desnatada.

Neutralización.

Consiste en la disminución de la acidez de la
mantequilla. Existen dos procedimientos:

– Mecánico: consiste en arrastrar por
lavados repetidos con agua las materias no grasas de la nata,
donde se encuentran los cuerpos ácidos.

– Químico: Consiste en neutralizar
los ácidos presentes en la mantequilla, mediante la
incorporación en ella de sustancias alcalinas como CaCO3 y
Na2OH.

– Temperaturas superiores a 30ºC hasta cercanas a
la de pasteurización (62-64ºC). Con temperaturas
más bajas, la viscosidad se eleva y el desnatado es
incompleto.

– Velocidad de la centrífuga suficiente y con
eliminación automática de lodos, para que el
desnatado sea completo. En desnatadoras sin eliminación
automática de lodos, después de cada
operación debe desmontarse el "bol" y las armaduras para
limpiarlas. Una desnatadora sucia es causa importante de
contaminación de la leche y de la nata. En las
desnatadoras autodeslodantes, no debe descuidarse las revisiones
y limpiezas manuales periódicas.

– Leche sin suciedad y con acidez controlada para evitar
la formación de lodos.

– Espacio entre los bordes de los discos y la pared del
"bol" apropiada, para que la leche desnatada no circule a mayor
velocidad y arrastre partículas de grasa que no alcanzan a
separarse.

– Leches filtradas y poco ácidas, para evitar
detener la desnatadora y limpiar el "bol".

Manipulación de la nata.

– Toda planta destinada a la manipulación de la
nata debe estar diseñada y funcionar para minimizar el
daño físico que pueda causar el batido a la
grasa.

– El bombeado de la nata refrigerada debe evitarse
siempre que sea posible y usar siempre bombas de presión
positiva.

Esterilización UHT

El tratamiento UHT de la nata implica los mismos
principios y prácticas que la esterilización UHT de
la leche, se asegura así la destrucción de los
gérmenes y la inactivación de sus formas de
resistencia.

Homogeneización

 El proceso implica la ruptura de los
glóbulos grasos existentes, lo que da lugar a un mayor
número de glóbulos más pequeños y
estabilizados.

 Efectos beneficiosos:

– Distribución uniforme de la grasa sin tendencia
a su separación.

– Aumento de su viscosidad.

– Apariencia más brillante y
atractiva.

Los homogeneizadores utilizados son de idéntico
diseño a los utilizados para la homogeneización de
leches líquidas y adecuados para todos los tipos de
nata.

La homogeneización es necesaria para todos los
tipos de nata UHT, con el objeto de evitar formación de
una capa de grasa y la aglomeración de la grasa, durante
el almacenamiento de la nata UHT.

La homogeneización después del tratamiento
térmico, reduce los problemas de rancidez causados por las
lipasas de la leche y los problemas de desestabilización
de la nata debidos al calentamiento, evita reasociación de
glóbulos grasos, sobre todo en los tratamientos
directos.

Alto contenido de grasa

– Las natas con un alto contenido de grasa son las
más viscosas. En natas con un contenido de grasa muy alto,
se produce una obstrucción entre los propios
glóbulos llegando a la ruptura.

Algunas natas dobles son inestables, especialmente
cuando se someten a agitación y si se rompe la membrana
del glóbulo graso, la correspondiente materia grasa queda
en forma libre y se puede producir una inversión de
fases.

Almacenamiento.

La viscosidad aumenta durante el almacenamiento, por una
parte debido a la floculación progresiva de los
glóbulos grasos y por otra, a la consolidación de
la estructura por la acumulación gradual de las micelas de
caseína sobre la superficie de los glóbulos. Estas
actúan como puentes de unión entre los
glóbulos, en los puntos de contacto.

El incremento de la viscosidad durante el almacenamiento
depende de la presión durante la homogeneización,
del contenido graso y del tratamiento térmico.

Pasteurización

Objetivos de la pasteurización:

– Destruir los gérmenes patógenos,
sobre todo el bacilo de la tuberculosis ( el más
peligroso). Se ha demostrado que si se trabaja con nata sin
pasteurizar aumenta el riesgo de transmisión de
enfermedades infecciosas.

– Eliminar al máximo todos los gérmenes,
especialmente levaduras y mohos, que pueden ocasionar efectos
negativos en las propiedades de la mantequilla, especialmente
durante el almacenamiento.

– La temperatura de pasteurización suele ser
mayor que la usada para la leche, de 97 a 98ºC, por tres
razones:

1. Los gérmenes a destruir son más
termoestables cuando están en la nata que cuando
están en la leche.2. Las altas temperaturas liberan las
sustancias antioxidantes, y con ello retarda la alteración
del producto.3. Las lipasas microbianas que interesa inactivar,
suelen tener temperaturas de inactivación muy
elevadas.

– Toda la nata debe ser pasterizada o procesada para
garantizar la seguridad higiénica.

La nata se pasteuriza a una temperatura de 95 ºC o
más. Estas elevadas temperaturas no sólo aseguran
la destrucción de los microorganismos patógenos,
sino también la de microorganismos y enzimas (lipasas) que
podrían tener efectos perjudiciales sobre el mantenimiento
de la calidad de la nata y además confiere a la
mantequilla una mayor resistencia a la alteración por
oxidación, debido a que las altas temperaturas producen
compuestos antioxidantes.

Puede realizarse por el método de baja
temperatura y largo tiempo (LTLT) o de alta temperatura y corto
tiempo (HTST).

La pasteurización LTLT es utilizada por
los pequeños fabricantes, y comprende como
mínimo:

– Un calentamiento de 63ºC durante 30
minutos.

– Para minimizar la posibilidad de contaminación,
la misma cuba debe utilizarse para enfriamiento y
calentamiento.

La pasteurización HTST:

– es de aplicación casi universal en las
grandes plantas de elaboración de nata y es el proceso
más efectivo cuando se producen diariamente grandes
volúmenes.

– Se ha establecido un calentamiento mínimo de
72ºC durante 15 segundos, aunque se pueden aplicar
temperaturas mayores.

– La nata se debe enfriar tan rápidamente como
sea posible después de la pasterización, aunque en
algunos casos la velocidad de enfriamiento se ajusta para
conseguir las propiedades reológicas deseadas, o sea, el
control de la viscosidad de la nata.

Envasado. En envase aséptico, o no
aséptico pero con un sistema de pulverización de
peróxido de hidrógeno y una fuente de luz
ultravioleta.

Tratamientos comerciales

Tratamiento único a 110ºC de 30 a 60
segundos.

Tratamiento doble: primer calentamiento de la
nata a 95-102ºC durante 15-30 segundos, seguido de un
mantenimiento a 8ºC durante 24 horas. Segundo calentamiento
a 120-127ºC durante 3 segundos, seguido de igual
enfriamiento.

Las esporas que resisten el primer tratamiento
germinarán durante el enfriamiento a 8ºC dando lugar
a células vegetativas sensibles al calor.

Se estima que el tratamiento prolongado permite un
periodo de almacenamiento de hasta 4 semanas a 10ºC, aunque
algunos microbiólogos aseguran que este almacenamiento
puede favorecer el crecimiento de los microorganismos alterantes
por inactivación de los inhibidores naturales de la leche.
Y que probablemente en muchos casos los costes adicionales del
tratamiento son mucho mayores que los beneficios que reporta el
aumento de la vida útil.

Desgasificación

A veces las natas pueden contener sustancias
aromáticas indeseables. En estos casos se efectúa
una Desaireación al vacío, que consiste en calentar
la nata a 78 ºC y a continuación aplicarle un
vacío, que provoca la evaporación de las sustancias
aromáticas.

Inoculación de
estárteres

Al usar el proceso industrial se llegaba a una nata sin
aroma. En la práctica se emplearon primero starteres con
Streptococcus lactis y Streptococcus cremoris. Con estos bacilos
acidificantes tampoco se conseguía el aroma típico.
Se empezó entonces a añadir: leuconostoc citrovarum
y leuconostoc dextranicum, productores de diacetilo desde el
ácido cítrico de la leche. El diacetilo es el
responsable del aroma de la mantequilla.

Otros microorganismos, responsables del aroma,
utilizados para a la elaboración de la mantequilla
son: Str. diacetilactis y Leuc. Citrovorovum. El
ácido láctico, el diacetilo y el ácido
acético son las sustancias aromáticas más
importantes producidas por las bacterias, siendo el más
relevante el diacetilo.

La inoculación debe realizarse antes de la etapa
de maduración. El cultivo se mezcla con la nata en la
tubería por donde pasa, al ser bombeada al depósito
de maduración, o en el mismo depósito de
maduración.

La cantidad de cultivo viene determinada por el tipo de
maduración, o programa de temperaturas que sufrirá
la nata.

Batido de la
nata

Por agitación, o por centrifugación, para
separar los componentes de la emulsión que forman la nata.
Agua como fase continua y grasa como fase dispersa. El agua suele
contener: lactosa, caseína y otros sólidos de la
leche disueltos en ella.

El batido se suele realizar a 10ºC durante 40
minutos. Después se deja escurrir para que se elimine el
suero sobrante.

En la etapa de batido, la nata se agita con el objetivo
de romper los glóbulos de grasa y provocar la coalescencia
de la grasa y la formación grumos de
mantequilla.

Maduración

Los objetivos de la maduración son:

Acidificar la grasa, proporcionarle aroma y sabor,
cristalizarla en una estructura conveniente.

– Se realiza en recipientes de acero inoxidable con
camisas por donde circulan los fluidos de calentamiento y
enfriamiento.

– Con programas de tiempo y temperatura que
dependerán del índice de yodo de la nata. La
maduración dura aproximadamente de 12 a 15
horas.

– Índice de yodo. Es la cantidad de
ácidos grasos insaturados de bajo punto de fusión
presentes en la nata.

Salado y
amasado

Una vez exprimida la mantequilla pasa a la amasadora.
Con el amasado se pretende obtener una mantequilla con una fase
de grasa continua. El amasado en continuo se compone de tres
secciones y cada una de ellas tiene su propio motor, de forma que
pueden funcionar a diferentes velocidades.

En la primera sección, la mantequilla es
apelmazada por la acción de un tornillo sin fin. Al final
de esta etapa, si se va a elaborar mantequilla salada, se
añade la sal en forma de salmuera a través de un
inyector de alta presión situado en la cámara de
inyección.

En la segunda sección, la mantequilla es amasada
al vacío, donde se pretende reducir el contenido de aire y
gases de la mantequilla.

La última etapa de amasado está dividida
en cuatro secciones separadas por placas perforadas. Cada
sección tiene una pala de amasado con diferentes formas
para dar un tratamiento óptimo a la
mantequilla.

El amasado afecta al aroma, sabor, conservación
de la calidad, apariencia y color de la mantequilla.

Envasado

Una vez terminado el amasado, la mantequilla se
envía a las máquinas empastilladoras o
envasadoras.

Normalmente, la mantequilla se envasa en papel
impermeable (metalizado o de otro tipo), pero también se
aceptan envases metálicos o de plástico.

La mantequilla se almacena a temperaturas de
refrigeración (0 ºC–2 ºC).

Existen diferentes variaciones en la elaboración
de la mantequilla y esto hace que existan diferentes sabores y
diferentes consistencias de su masa.

Fuentes

http://es.wikipedia.org/wiki/

http://espanol.mercola.com/boletin-de-salud/

http://ideasana.fundacioneroski.es/web/es/05/escuela_1/escuela1_lacteos.pdf

http://ben.upc.es/documents/eso/aliments/html/aceites-6.html

http://www.agroterra.com/blog/profesionales/tecnologia-de-la-elaboracion-de-la-nata-procesos-comunes/75849/

http://global.gs-as.com/Espa%C3%B1ol/Equipos/

Enviado por:

Rafael Bolívar Grimaldos