Dossier de medios técnicos del CTLácteo - Aula de Productos Lácteos

1. UNIVERSIDADE DE SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Instituto de investigación e análises alimentarias.
Avda. da fábrica da Luz s/n. O Palomar.
27004 Lugo. SPAIN
Tfno 34 982 252231 (ext.21307)
Fax 34 982 251611
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Dossier informativo.
MEDIOS TÉCNICOS DEL
AULA DE PRODUCTOS LÁCTEOS

2. 1 INTRODUCCIÓN.
El Aula de Productos Lácteos tiene como sede central un edificio situado
anexo al Recinto Ferial de Lugo. Este edificio está estructurado en tres
secciones distintas:
 Planta piloto.
 Laboratorios de control de calidad.
 Despachos de personal, administración y locales de formación.
1.1 PLANTA PILOTO.
La planta piloto de industrias lácteas se encuentra ubicada en la planta
baja del edificio del Aula de Productos Lácteos. Ocupa una superficie de 575
m2 que se reparten de la siguiente manera:
 Área de producción = 350 m2.
 Laboratorios = 50 m2.
 Área administración = 12 m2.
 Sala de máquinas = 46 m2.
 Vestuarios y aseos = 24 m2.
 Accesos y pasillos = 93 m2.
Las instalaciones y medios técnicos con los que está dotada la planta
piloto, permiten reproducir, a escala reducida, los procesos más
representativos de la Industria Láctea.
En este sentido, y de manera general se pueden realizar las siguientes
fabricaciones:
 Recepción de leche cruda, termización y estandarización de la
leche, tanto en materia grasa, como en proteínas y extracto seco.
 Pasteurización y homogeneización de leche y productos lácteos.
 Elaboración de quesos.
o Pastas frescas.
o Pastas blandas.
o Pastas prensadas.
o Pastas prensadas cocidas.
o Queso procesado (queso fundidos)
 Elaboración de leches fermentadas:
o Yogures firmes, batidos y líquidos.
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3. o Otras leches fermentadas.
 Elaboración de productos lácteos UHT.
o Productos líquidos.
o Productos viscosos (Postres).
 Aplicación de procesos de filtración selectiva en flujo tangencial,
ya sea en la elaboración de productos lácteos o en la valorización
de coproductos.
En general cualquier operación unitaria o proceso que necesite de los
medios técnicos que a continuación se detallan.
1.2 LABORATORIOS DE CONTROL DE CALIDAD
El Aula de Productos Lácteos dispone de cuatro laboratorios que permiten
la realización de los análisis necesarios para lograr un correcto control de
calidad de los productos elaborados, además de facilitar los datos necesarios
para estudiar el efecto de los tratamientos realizados sobre los productos
elaborados.
De este modo, dispone de los siguientes laboratorios:
 Microbiología
 Físico-química
 Instrumental
 Análisis Sensorial
Los tres primeros están en la primera planta del edificio, mientras que el
cuarto está situado en la Facultad de Veterinaria de la Universidad de
Santiago, en su Campus de Lugo.
1.3 DESPACHOS DE PERSONAL, ADMINISTRACIÓN Y LOCALES DE
FORMACIÓN.
En la última planta, están situados los siguientes locales:
 Sala de formación con capacidad de 40 personas.
 5 salas de formación totalmente informatizadas, con una capacidad
de 10 alumnos cada una.
 Despachos para el personal
 Salas de reuniones
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4. 2 PLANTA PILOTO.
2.1 ÁREA DE RECEPCIÓN Y PRETRATAMIENTOS.
En esta zona, se realiza la descarga de leche. A partir de una cisterna
podemos recibir un máximo de 2.000 L. Con la leche ya en nuestras
instalaciones, este taller nos permite realizar en primer término la
termización, clarificación, y estandarización en materia grasa de la leche de
fabricación. La leche normalizada se podrá enviar a otras áreas de proceso,
se le pueden incorporar ingredientes y aditivos, y/o ser pasteurizada –
homogeneizada.
Esta sala esta dotada del siguiente equipamiento:
 1 Tanque de recepción isotermo de 2.000 L con agitador.
 2 Tanques de almacenamiento isotermos de 1.000 L con agitador.
 1 intercambiador de placas (Termizador) de caudal variable: 500 –
1.000 L/h.
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5.  Desnatadora centrífuga de 1.000 L/h. (acoplada a termizador en fase
ascendente).
 2 tanques de refrigeración de
250 L de capacidad, con
sistema de incorporación de
ingredientes.
 1 intercambiador de placas
(pasteurizador) de caudal
variable: 500 – 1.000 L/h.,
dotado de dos secciones de
mantenimiento de longitud
diferente.
 Homogenizador de doble etapa
de homogeneización, caudal de
500 L/h. Presión máxima: 300
bares (acoplado al
pasteurizador en fase
ascendente).
 Panel de control para sistema de automatización por control remoto de
las operaciones de recepción, pretratamiento y CIP.
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6.  Equipo de incorporación y mezcla de ingredientes ALMIX, dotado de
tolvas para incorporación de sólidos, sistemas de agitación y mezcla
con regulación de velocidad, sistema de calentamiento directo o
indirecto y enfriamiento indirecto, bomba de vacío y tanque de mezcla
de 140 litros.
 Zona CIP (Sistema de limpieza in situ).
o Tanque de 500 L de agua de recuperación.
o Tanque de 500 L de producto de limpieza de paso único, con
sistema de calentamiento del producto de limpieza y ajuste y
dosificación automática de detergente.
o Tanque de 500 L de agua de osmotizada para usos específicos.
o Conexión a agua de red para aclarado final.
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7. 2.2 ÁREA DE QUESERÍA.
En esta zona se pueden realizar las operaciones de transformación de
leche en queso, ya sea a partir de leche cruda o leche previamente
pasteurizada y normalizada en el área de pretratamientos. Se pueden llevar
a cabo elaboraciones queseras de tipo diverso: pastas frescas, pastas
blandas, pastas prensadas y pastas prensadas cocidas. Existen 2 líneas de
procesado, una manual y otra automatizada.
El equipamiento del que se dispone es el siguiente:
 Salmuera estática de 1 nivel de 3000 litros, regulación automática
de temperatura por serpentín interno.
 Filtro de tierras de diatomeas para rejuvenecimiento de salmuera.
 Lavadora automática de moldes, con sistema de calentamiento de
solución detergente por inyección de vapor y recirculación de la
solución de limpieza.
 Cámaras de secado, maduración y refrigeración con regulación de
temperatura y humedad relativa.
 Mazadora discontinua para fabricación de mantequilla.
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8. Línea “Manual”.
 Cuba abierta tipo holandesa de
200 L de capacidad.
 Prensa neumática horizontal
de pistones de dos alturas.
Línea “Automatizada”
 Cuba cerrada doble cero de
500 L de capacidad.
 Columna de llenado de
moldes, con sistema de
preprensado, dosificación
automática de cuajada y
mecanismo de regulación de la
altura del bloque de cuajada.
 Túnel - prensa, para moldes
microperforados con regulación de presión programable.
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9. 2.3 ÁREA DE FILTRACIÓN TANGENCIAL.
Las tecnologías de filtración no están agrupadas dentro de una misma
sala. Se dispone de equipos para la realización de las 4 técnicas de filtración,
microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), nanofiltración (NF) y osmosis inversa
(OI). Estas tecnologías nos permiten realizar: depuración bacteriana de
fluidos lácteos (leche, suero y salmuera) por MF, fraccionamiento de
proteínas de suero por UF, concentración de fluidos lácteos (suero, leche,
filtrado) por OI, concentración y desmineralización de fluidos lácteos (leche y
suero), desuerado de pastas lácticas por UF, concentración de leche para
quesería (estandarización proteica o proceso MMV), ...
Los equipos existentes son los siguientes:
 Equipo de microfiltración tangencial sistema “Bactocatch” de
membranas minerales de cartucho multicanal. Superficie de
membrana: 0,24 m2 .
 Equipo de ultrafiltración de membranas minerales de cartucho
multicanal. Superficie de membrana: 1,2 m2 (posibilidad de elegir
tamaño de poro de las membranas, disponibles 20nm, 50 nm y
100nm).
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10.  Equipo de ultrafiltración mixto, de membranas orgánicas en
placas o minerales de cartucho multicanal.
 Equipo versátil de filtración con membranas orgánicas en
configuración espiral. Su diseño y construcción permiten realizar
operaciones de filtración en el rango de 100nm a 0,01 nm, es
decir UF, NF y MF. Emplea módulos de membrana de
dimensiones 3838.
2.4 ÁREA DE FABRICACIÓN DE LECHES FERMENTADAS.
En esta sección se dispone de los útiles necesarios para la elaboración
de leches fermentadas. A partir de leche aditivada, pasteurizada -
homogeneizada se puede llevar a cabo el procesado para la obtención de:
productos sólidos (de fermentación en envase), semisólidos (fermentación en
tanque y posterior envasado) y líquidos (fermentación en tanque y posterior
tratamiento mecánico).
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11. Se dispone del siguiente equipamiento;
 1 tanque lactofermentador de 150 L de capacidad, con sistema de
agitación de velocidad regulable, camisa y sistema de calentamiento
por vapor y enfriamiento por agua y agua helada.
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12.  1 tanque lactofermentador de 300 L de capacidad, sistema de
calentamiento por vapor, refrigeración con agua de red y agitación;
ultralimpio. Es posible presurizar con aire estéril; totalmente
automatizado para el control de temperatura.
 Envasadora rotativa automática en condiciones ultralimpias con cabina
de flujo laminar, de productos lácteos fluidos incluso con partículas, en
vasitos preformados plasticos y termosellado de tapa de aluminio.
2.5 AREA DE MINIQUESERÍA.
Este laboratorio está dotado del equipamiento necesario para la
elaboración de productos lácteos a escala de laboratorio, fundamentalmente
quesos.
 Thermomix: Equipo de 2 litros de capacidad que permite realizar de
forma simultánea o independiente operaciones de tratamiento térmico
discontinuo, reincorporación de productos en polvo, picado y pesado.
 4 cubas abiertas tipo holandesa de 10 L.
 4 estufas-prensa con regulación de temperatura y presión variable.
Dos émbolos.
 Desnatadora centrífuga de 100 L/h.
 Homogeneizador-lisadora que permite el tratamiento tanto de
productos líquidos como sólidos (cuajadas lácticas). Capacidad de 50-
100 L/h.
 Homogeneizador doble etapa APV-2000 de altas presiones (0 – 2000
bar) que permite el tratamiento tanto de productos líquidos como
sólidos (cuajadas lácticas). Capacidad de 11 L/h.
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13.  Termo-selladora manual de accionamiento neumático para envases
plásticos. Dotada de regulador de la temperatura de las resistencias,
duración del sellado y presión ejercida.
 Máquina polivalente STEPHAN para el desarrollo de quesos procesados
(fundidos), salsas, baby–foods etc. Capacidad del bol = 2,5 L,
temperatura máxima = 95ºC.
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14. 2.6 ÁREA DE PRODUCTOS DE PANADERÍA
 Amasadora-batidora de 2 boles independientes para 15 kg de masa
en la amasadora y 35 L en la batidora.
 Horno doble para 18 latas con cámara de fermentación.
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15. 2.7 ÁREA DE PRODUCTOS ESTÉRILES.
Disponemos de una instalación que permite el tratamiento térmico a
ultra-alta temperatura (UHT) y posterior envasado aséptico de productos
lácteos líquidos y de viscosidad moderada. El diseño de los equipos permite
realizar un tratamiento térmico directo por inyección de vapor o indirecto, la
versatilidad de las instalaciones incluye ciclos de temperatura y tiempos
aplicados muy amplio, la homogenización se puede hacer antes o después
del tratamiento térmico.
En cuanto al envasado existen dos posibilidades:
 Envasado higiénico en cabina de flujo laminar, empleando frascos de
vidrio autoclavados.
 Envasado aséptico en tetra - slim de 200 mL y embalaje en caja de
cartón de 24 unidades.
Estas operaciones pueden realizarse gracias al siguiente equipamiento:
 Planta piloto de tratamiento térmico TETRA THERM ASEPTIC PILOT
300T:
o Caudal nominal 300 L/h, (con homogeneizador 225 L/h)
o Calentamiento indirecto mediante intercambiador tubular liso
o Calentamiento directo mediante inyección de vapor con
cámara de expansión.
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16. o Homogeneizador piloto de dos etapas, Tetra Alex S05.
o Campana de flujo laminar para recogida “higiénica” de
muestras: Tetra Alcab.
 Módulo de dosificación aséptica “Tetra aldose”. Esta tecnología
permite dosificar en las líneas de producción asépticas aquellos
líquidos que por su alta sensibilidad térmica no soportarían los
procesos de esterilización tradicionales.
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17.  Tanque aséptico para almacenamiento de fluidos previo a su
envasado aséptico. Capacidad de 500 L.
 Envasadora aséptica TETRA BRIK ASEPTIC 9 (TBA-9) envasado con
papel multicapa en formato “slim” de 200 mL, Capacidad de
envasado = 4500 envases / hora.
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18. 17

19.  Empaquetadora Tetra CARDBOARD PACKER 50, empaquetado en
caja de cartón de 8 x 3 unidades.
2.8 AREA DE CONTROL DE PROCESO.
La planta piloto cuenta con un laboratorio, dotado del equipamiento
necesario para el control de las materias primas y el control de la evolución
de los procesos de fabricación.
El laboratorio de planta piloto cuenta con:
 pHmetro y acidímetro.
 Equipamiento Gerber para determinación de materia grasa en
productos lácteos.
 Autoclave.
 Estufa para determinación de Extracto seco.
 Milkoscan (FOSS electric).
 Báscula de precisión con lámpara de infrarrojos para desecación
rápida de muestras.
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20. 2.9 SALA DE MÁQUINAS.
En esta zona se encuentran todos los equipos destinados a producir los
fluidos auxiliares necesarios para el funcionamiento de los equipos de las
zonas de fabricación: vapor, agua de calidad, agua helada y aire comprimido.
 Caldera pirotubular, horizontal, automática para producción de 200
kg/h de vapor.
 Equipo de producción de agua helada con balsa de 5.000 L y equipo
de frío.
 Planta compacta de ósmosis inversa para producción de agua de
calidad. Caudal de 3 m3/h y almacenamiento en tanque de poliéster.
 2 compresores para la producción de aire comprimido y desecador
frigorífico.
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21. 3 Laboratorios de control de calidad
Si se desea un control de calidad exhaustivo incluyendo la determinación
cuantitativa y cualitativa de componentes, microbiología y análisis sensorial,
el Aula de Productos Lácteos dispone de las instalaciones necesarias en los
laboratorios ubicados en la primera planta, o en los ubicados en la Facultad
de Veterinaria.
3.1 Laboratorio de Microbiología
En este laboratorio se realizan diversos análisis microbiológicos:
Coliformes totales y fecales, Staphylococcus aureus, Listeria spp., Salmonella
spp., mohos y levaduras, recuento total de microorganismos en productos
lácteos y en todo tipo de productos alimenticios.
Consta, entre otros, de los siguientes equipos:
 Cabina de flujo laminar, para asegurar la esterilidad en la zona de
trabajo.
 Autoclave, para esterilizar tanto el material como los medios de
cultivo.
 Diversas estufas a distintas temperaturas para realizar las
incubaciones.
 Masticator, para homogeneizar las muestras.
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22. 3.2 Laboratorio análisis físico-químico
En este laboratorio se realizan análisis de materia grasa, extracto seco,
pH y proteínas de diversos productos lácteos así como el contenido en
lactosa, lactulosa y calcio de la leche.
Los equipos de los que dispone son:
 2050 Soxtec Avanti Auomatic
System: Realiza la extracción de
la materia grasa de los productos
lácteos mediante un sistema
completamente automático en el
que la extracción del disolvente
en la unidad de extracción es llevada a cabo en dos etapas.
 Kjeltec Sistem 1002 Distilling Unit: Este aparato se utiliza para la
determinación de proteína en los productos lácteos de acuerdo con el
Método Kjeldahl. Permite hacer destilaciones macro por arrastre de
vapor de forma rápida.
 Digestor System 6 1007: Permite la digestión de la muestra para luego
proceder a la destilación.
 Centrífuga, Heraeus Sepatech Labofuge: Dispone de capacidad para 16
muestras y alcanza 5000 r.p.m.
 Mufla: Utilizada para la calcinación total de muestras ya que permite
alcanzar temperaturas de hasta 1200 º C.
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23. 3.3 Laboratorio instrumental
En este laboratorio se analizan diferentes componentes de productos
alimentarios mediante aparatos de análisis bajo soporte informático.
Entre otros, cabe resaltar:
 H.P.L.C (High performance liquid-
chrography): Se utiliza para la
determinación de suero de
quesería en leches en polvo.
 NIR: Con el que podemos
analizar los componentes
mayoritarios de distintos tipos de
muestras sin ningún tratamiento
previo, mediante la luz transmitida a través de la muestra o la luz
reflejada por su superficie.
3.4 Sala de Análisis Sensorial
Desde octubre de 1993, el Aula de Productos Lácteos cuenta con un
panel de cata especializado en la evaluación sensorial de productos lácteos,
con el que ofrece soluciones a situaciones como:
 Determinación de las diferencias sensoriales entre un producto y su
competidor.
 Determinación de la incidencia
sensorial de la utilización de
nuevos ingredientes y diferentes
tecnologías.
 Realización y comparación de los
perfiles sensoriales de uno o más
productos.
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24. 4 Análisis de Propiedades Físicas (APF)
Desde Septiembre de 2005, el Aula de Productos Lácteos cuenta con un
área de Investigación orientada al Estudio de Propiedades Físicas. El campo
de trabajo se extiende a cualquier tipo de material e intenta dar soporte a las
áreas industriales e incluso universitarias que necesiten conocer y mejorar en
mayor medida sus productos.
 Reómetro AR-G2 de esfuerzo controlado
La reometría es la técnica que proporciona
valores de viscosidad y módulos elástico y viscoso
del torque mediante cojinetes magnéticos en
substitución del clásico air bearing proporciona
capacidades de microesfuerzo. Ideal para
muestras líquidas con muy baja Las propiedades
mecánicas de líquidos y semisólidos son de gran
interés para distintos sectores industriales entre
los que se encuentran aquellos que se dediquen a
la fabricación de pinturas, barnices,
recubrimientos, polímeros, productos de cosmética, productos
farmacéuticos, alimentos, petróleo o materiales derivados....
 Analizador de textura. TA.XT. Plus.
La reología es una ciencia que estudia
la respuesta mecánica de los materiales de
forma general. Sin embargo, cuando
queremos que nuestros ensayos imiten lo
más parecido posible al mundo real se
utiliza un analizador de texturas. Un
analizador de texturas somete al material a
diferentes esfuerzos, deformaciones y
velocidades de deformación y que permite,
de las medidas realizadas obtener
parámetros como Dureza, Fragilidad, Fracturabilidad, Pegajosidad,
Masticabilidad, Gomosidad, Resiliencia, Elasticidad, Resistencia Bloom etc
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25. sobre una extensa gama de productos entre los que destacan alimentos,
productos farmacéuticos, adhesivos, cosméticos...
 Coagulómetro Optigraph. El coagulómetro Optigraph es un sistema
(equipo y software) que permite caracterizar la capacidad de la
leche de coagular utilizando medidas ópticas en la región del
infrarrojo cercano.
Este equipo puede
calcular en tiempo real
todos los parámetros
requeridos para el
procesado del queso:
tiempo de
coagulación, firmeza
de la cuajada,
velocidad de
agregación... Estos parámetros son obtenidos gracias a la
información óptica adquirida en tiempo real...
 Viscosímetro Brookfield DV-II +.
 El Turbiscan Lab es un instrumento óptico que caracteriza
emulsiones concentradas y dispersiones. Este equipo experimental
puede proporcionar
diferentes magnitudes como
son: luz transmitida y
reflejada, velocidad de
migración de partículas,
fracción de volumen
(concentración) en la capa
de flotación, evolución del
diámetro medio de partícula
en función del tiempo, etc...
Todas estas magnitudes
sirven por lo tanto para caracterizar dispersiones, suspensiones o
emulsiones y obtener información acerca de sedimentación,
creaming, floculación y coalescencia.
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26.  MASTERSIZER 2000 de MALVERN INSTRUMENTS. Este es un equipo
de medida de tamaño de partícula capaz de caracterizar dichos
tamaños en un rango desde 0,02 micrómetros hasta 2000
micrómetros. Utiliza la tecnología de difracción láser y es capaz de
medir muestras tanto en forma líquida como en polvo. La mayor
parte de las propiedades de las dispersiones, emulsiones o
suspensiones están relacionadas con el tamaño de partícula de la
fase dispersa por lo que es fundamental tener capacidad de obtener
dicha información.
 MDSC (MODULATED DIFERENTIAL SCANNING CALORIMETER)
Q1000 de TA Instruments. Este equipo es un calorímetro diferencial
de barrido con tecnología de flujo de calor. Mide transiciones
endotérmicas o exotérmicas o cambios de capacidad calorífica. Por
lo tanto es capaz de obtener información acerca de cristalizaciones,
fusiones, desnaturalizaciones, transiciones vítreas, gelatinizaciones
asi como valores absolutos de Cp. Cuenta con dispositivos que le
permiten barrer en
temperatura desde –90º
C hasta 600º C así como
de un muestreador
automático de 50
posiciones y 5 referencias
que permite una gran
comodidad de trabajo.
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27.  COLORÍMETRO.
El equipo colorimétrico con el que contamos es un ColorFlex
espectrocolorímetro de la Casa Hunterlab. Mide, como su propio
nombre indica el color de muestras tanto líquidas como sólidas. El
software tiene la capacidad de representación de las diferentes escalas
de color además de la utilización de diferentes iluminantes. Dispone de
3 modelos diferentes, 45º/0º, difuso/8º (esfera) y difuso VSAV (área
de visión muy pequeña.
Dada su versatilidad, es posible realizar mediciones de
alimentos, pinturas, textiles…
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