Las industrias procesadoras de leche fluida y postres lácteos congelados han sufrido importantes mejoras en la tecnología en los últimos 25 años y sin embargo el mayor reto sigue siendo mantener a los productos seguros para el consumo humano.
Resumen
Los principales avances tecnológicos en la industria procesadora de leche fluida en los últimos 25 años incluye mejoras importantes en todas las unidades de operación de separación, estandarización, pasteurización, homogenización y envasado. Muchos avances se han dirigido hacia la capacidad de producción, automatización y una operación higiénica. Se producen leches con larga vida de anaquel con untratamiento a temperatura alta, algunas veces junto con microfiltración o centrifugación.
También se han investigado otros métodos no térmicos. Las bebidas de leche saborizadas se han vuelto más populares por su envasado individual en envases de plástico con tapa. De igual manera, se ha visto en la industria de postres lácteos congelados un desarrollo para aumentar su capacidad y la implementación de equipo de procesamiento automatizado para una gran variedad de productos diseñados para ocupar un lugar en el mercado. Se han hecho avances importantes en la calidad del producto, muchos de estos derivados del mayor conocimiento de las propiedades funcionales de ingredientes y de su impacto en la estructura y textura.
Siguen ocurriendo brotes de enfermedades por productos lácteos contaminados, por lo que se necesita mayor esmero en el control de transmisión de patógenos. Se han desarrollado técnicas analíticas para la detección rápida de microorganismos se han mejorado en este tiempo. A pesar de los enormes avances tecnológicos para procesadoras y una mayor diversidad de productos para los consumidores, el consumo per cápita de la leche fluida ha disminuido y el consumo de postres lácteos congelados se ha mantenido constante durante este periodo de 25 años.
Avances en Productos y Procesos
Leches Fluidas
Los últimos 25 años de ciencia y tecnología dedicada a la leche y productos lácteos han generado mayores avances en la mecanización, automatización e higiene dentro de las plantas procesadoras, en la calidad y seguridad, se ha extendido la vida de anaquel y se han introducido nuevos productos que han traído variedad y conveniencia al consumidor.
Tal vez este cuarto de siglo ha sido de cambios adaptativos de lenta evolución en lugar de cambiar paradigmas; sin embargo, el cuidado y esfuerzo de los investigadores y tecnólogos de lácteos para traer estos cambios continúa todo el tiempo. El consumidor ha sido beneficiado en maneras que generalmente parecen transparentes; por ejemplo, al mejorar la calidad y vida de anaquel de la leche y productos lácteos. Desde luego, este cuarto de siglo ha sido marcado por la consolidación dentro de las industrias de leche y productos lácteos, como será evidente en la presentación de estadísticas de producción. La consolidación permite mejoras en la mecanización y automatización, de manera que una planta de procesamiento de leche actual sería difícilmente reconocible por los profesionales de hace 25 años. En 2002, en términos de leche total producida, Estados Unidos ocupó el segundo lugar, después de India (Tabla 1, pág 22). La concentración en la industria se ilustra por datos del censo en Estados Unidos. De las 1,924 plantas existentes en 1977 se producía un promedio de 13.2 millones de litros de leche fluida.
Quedaron sólo 612 de estas plantas en 1997 pero tuvieron un promedio anual de producción de 43.8 millones de litros. Ocurrió una consolidación similar en Canadá y en otros países. Los avances en el procesamiento de leche fluida durante los últimos 25 años se puede describir comparando los libros técnicos de este tema de antes y de ahora. Los libros escritos por Harper y May en 1976, Campbell y Marshall en 1975 y Kessler en 1981 son puntos de referencia apropiados de aproximadamente hace 25 años, y el libro escrito por Walstra y colaboradores en 1999 es una referencia apropiada para discutir la tecnología moderna.
La principal unidad operacional incluye la clarificación y separación por centrifugación, estandarización del contenido de grasa, pasteurización, homogenización y envasado. Sin embargo, cada una de estas unidades operacionales se han beneficiado de desarrollos tecnológicos importantes. La centrífuga moderna se limpia automáticamente de sedimentos con una mínima pérdida de leche.
La estandarización incluye un análisis rápido en línea de grasa de leche con un ajuste de retroalimentación automático de manera que el contenido de grasa se puede mantener dentro del 0.05% del punto de ajuste. Las mejoras en la eficiencia energética durante la pasteurización HTST han logrando tasas de regeneración (recuperación de calor) del 94%. Las mejoras en la homogenización también se han enfocado en la eficiencia energética, incluyendo el uso de válvulas de homogenización capaces de producir la misma distribución de tamaño de glóbulo de grasa con menos de la mitad de la presión de operación de las válvulas de homogenización estándar.
Avances Productos Lácteos 1
Las plantas de pasteurización de leche pueden ahora producir volúmenes de 200,000 L/h. Bebidas a base de leche. En años recientes, las leche saborizadas se han vuelto populares, estas incluyen las bebidas sabor vainilla, fresa, chocolate, plátano y café. Los sabores que atraen a los niños también se han introducido, los envases individuales de leches malteadas las cuales contienen leche, aumentan los sólidos de la leche, el azúcar y estabilizantes para espesar y para la aereación durante el batido también están disponibles para los procesadores para que puedan ofrecer en las tiendas otras opciones.
Estas malteadas tienen sabores similares a las leches saborizadas. Las bebidas a base de leche, en las que la leche se ha combinado con otra bebida como jugo de fruta, están disponibles en cantidades limitadas. Además de la apariencia, un reto tecnológico mayor es estabilizar la proteína de la leche, particularmente las micelas de caseína, fuera de su rango normal de pH y fuerza iónica.
Leches con vida de anaquel extendida y estables. El objetivo principal de la industria láctea ha sido extender la vida de anaquel de la leche, esto con el fin de cubrir la demanda de mayores tiempos de distribución y distancias. Extender la vida de anaquel (ESL) de productos, con una vida de anaquel de 21 a 28 días a temperatura de refrigeración, están disponibles a través de una pasteurización normal, con tratamientos a temperaturas ligeramente elevadas y un empaque aséptico.
Dichas máquinas envasadoras se han desarrollado durante los últimos 25 años adoptando tecnologías usadas en la producción de productos esterilizados UHT (que incluyen cabezas de llenado con atomizadores sanitizantes, luz UV) a pesar de que se utiliza un empacado estándar y existe un espacio de cabeza dentro del contenedor. Se pueden fabricar productos con vida de anaquel extendida utilizando membranas de microfiltración. En este procedimiento, la leche descremada se pasa a través de las membranas que concentran las bacterias en el retenido, el cual se pasteuriza con tratamientos a altas temperaturas para usarse posteriormente. Se estandariza la grasa en el permeato y se pasteuriza con condiciones de temperatura-tiempo mínimos para producir leche ESL con un sabor de mejor calidad.
El proceso de microfiltración reduce las cuentas en 4 a 5 ciclos log pero las regulaciones obligatorias de pasteurización requieren que la microfiltración se realice junto con la pasteurización térmica. Actualmente, no es posible respaldar los requerimientos de «falla segura» con ingeniería en sistemas de membranas, como se hace en el equipo de pasteurización térmica. Otra manera de reducir el número de bacterias en leche pasteurizada es a través del uso de centrifugación a velocidad alta (llamada bactofugación), seguida de una pasteurización mínima, sin embargo, este proceso no se utiliza tanto como el procesamiento con membranas. Se han investigado otras técnicas no térmicas para pasteurizar la leche como los campos eléctricos pulsados y el procesamiento a presión alta, pero no se ha encontrado una aplicación práctica.
Los productos lácteos de vida de anaquel estable se procesan con una esterilización UHT de flujo continuo seguido de un envasado aséptico. La esterilización se lleva a cabo satisfactoriamente con sistemas de calentamiento, inyección de vapor o infusión de vapor en donde la temperatura de la leche se eleva rápidamente a 140 °C mezclando directamente con vapor y enfriando inmediatamente después por medio de una evaporación al vació rápida del agua que se condensa en el producto por el vapor. Los sistemas se pueden diseñar para operar de 2,000 hasta 30,000 L/h. La leche esterilizada se envasa asépticamente dentro de un envase multicapas de cartón, plástico y metal sin espacio entre la tapa y el producto.
La leche ultrapasteurizada se utiliza en varios países del mundo en donde existan límites inadecuados de refrigeración, distribución o para el uso de leche fresca en casa. También se utiliza como un producto de conveniencia para viajar o cocinar. Sin embargo, la excelente refrigeración-distribución y sistemas en punto de venta en Norte América, aunado a las limitaciones en sabor debido al calentamiento intenso, han evitado que se acepte en dicho país la leche UHT.