103
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA EVALUACIÓN DEL PROCESO DE PASTEURIZACIÓN Y DE LA INFLUENCIA DEL CLORURO DE CALCIO EN LA FERMENTACIÓN DE MASA PARA QUESO MOZZARELLA PIZZA, EN LA EMPRESA DEL CAMPO CÍA. LTDA. TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROPUESTA TECNOLÓGICA PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA QUÍMICA AUTORA: CARCHIPULLA CHIN DAYSI CAROLINA TUTOR: ING. SERGIO HOMERO MEDINA ROMO QUITO 2017

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

EVALUACIÓN DEL PROCESO DE PASTEURIZACIÓN Y DE LA INFLUENCIA

DEL CLORURO DE CALCIO EN LA FERMENTACIÓN DE MASA PARA QUESO

MOZZARELLA PIZZA, EN LA EMPRESA DEL CAMPO CÍA. LTDA.

TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROPUESTA TECNOLÓGICA PARA

LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA QUÍMICA

AUTORA: CARCHIPULLA CHIN DAYSI CAROLINA

TUTOR: ING. SERGIO HOMERO MEDINA ROMO

QUITO

2017

Page 2: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

i

© DERECHOS DE AUTOR

Yo Daysi Carolina Carchipulla Chin en calidad de autor del trabajo de titulación,

modalidad propuesta tecnológica: Evaluación del proceso de Pasteurización y de la

influencia del cloruro de calcio en la fermentación de masa para queso mozzarella pizza,

en la empresa Del Campo Cía. Ltda. autorizo a la Universidad Central del Ecuador hacer

uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contiene esta obra,

con fines estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autor corresponden, con excepción de la presente autorización,

seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8,

19 y demás pertinentes de la ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

En la ciudad de Quito, a los cinco días del mes Junio de 2017

__________________

FIRMA GRADUADO

C.C._______________

[email protected]

Page 3: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

ii

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, Sergio Homero Medina Romo en calidad de tutor del trabajo de titulación, modalidad

propuesta tecnológica Evaluación del proceso de Pasteurización y de la influencia del

cloruro de calcio en la fermentación de masa para queso mozzarella pizza, en la

empresa Del Campo Cía. Ltda., elaborado por la estudiante Daysi Carolina Carchipulla

Chin de la Carrera de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería Química de la

Universidad Central del Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y méritos

necesarios en el campo metodológico y en el campo epistemológico, para ser sometido

a la evaluación por parte del jurado examinador que se designe, por lo que lo APRUEBO,

a fin de que el trabajo sea habilitado para continuar con el proceso de titulación

determinado por la Universidad Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los cinco días del mes de Junio del 2017

____________________

Ing. Sergio Homero Medina Romo

CC: 1705652509

Page 4: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

iii

DEDICATORIA

A mi Dios quien me dio la vida

y ha estado conmigo en cada

paso, iluminando mi mente y

fortaleciendo mi corazón para

alcanzar y cumplir sueños y

metas.

A mi Madre y mejor amiga

quien es el pilar fundamental

en mi vida, que con su amor

infinito, constante esfuerzo e

incondicional apoyo ha sabido

guiarme en todo este camino,

a ti te lo debo todo.

Page 5: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

iv

AGRADECIMIENTOS

Primeramente agradezco a mis Padres Sr. Ángel Carchipulla y Sra. Hilda Chin por

apoyarme en todo momento a lo largo de estos años de estudio académico y por

enseñarme la más difícil de las profesiones, a ser una persona de bien.

A mi hermano el Ing. Diego Carchipulla por ser ejemplo de superación, constancia y por

haber sembrado en mi las bases de responsabilidad y deseos de superación.

A la Universidad Central del Ecuador por abrirme las puertas y acogerme en sus aulas

durante mis años de estudios, dejándome grandes lecciones y permitiéndome conocer

grandes amistades.

A mi querida Facultad de Ingeniería Química por forjarme como profesional y a sus

docentes quienes me transmitieron su conocimiento día a día.

A mi tutor, el Ing. Sergio Medina por su asesoría, orientación y ayuda brindada para la

realización de mi trabajo de titulación.

Agradezco a la Empresa Del Campo Cía. Ltda. por la confianza depositada en mí,

permitiéndome realizar este trabajo de titulación en sus instalaciones, de manera

especial al MSc. Marco Cevallos por darme la oportunidad de ejercerme

profesionalmente y al Ing. Juan Sebastián de la Torre por el ánimo y apoyo incondicional

en la realización y desarrollo del mismo.

A todas mis amigas, compañeras y confidentes, en especial a Katito y Raiza por haber

compartido conmigo tantos momentos, risas, llantos a lo largo de la carrera, las llevo

siempre en mi corazón.

Page 6: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

v

CONTENIDO

Pág.

LISTA DE TABLAS ...................................................................................................... ix

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... xii

LISTA DE GRÁFICOS ................................................................................................ xiii

LISTA DE ANEXOS .................................................................................................... xiv

RESUMEN .................................................................................................................. xv

ABSTRACT ................................................................................................................ xvi

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1

1. MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 3

1.1. Leche ..................................................................................................................... 3

1.2. Química de la leche ............................................................................................... 3

1.2.1. Agua ................................................................................................................... 3

1.2.2. Grasa .................................................................................................................. 4

1.2.3. Proteínas ............................................................................................................. 5

1.2.3.1. Las caseínas…………………………………………………………………….…….5

1.2.3.2. Las proteínas del suero de la leche…………………………………………………6

1.2.4. Hidratos de carbono ............................................................................................ 7

1.2.5. Minerales ............................................................................................................ 9

1.3. Propiedades Físicas de la leche ............................................................................. 9

1.3.1. Densidad de la leche ........................................................................................... 9

1.3.2. Tensión Superficial de la leche ............................................................................ 9

Page 7: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

vi

1.3.3. Viscosidad de la leche ...................................................................................... 10

1.3.4. pH de la leche ................................................................................................... 10

1.3.5. Acidez de la leche ............................................................................................. 10

1.3.6. Índice Crioscópico ............................................................................................. 10

1.4. Pasteurización ..................................................................................................... 11

1.4.1. Pasteurización por lotes .................................................................................... 12

1.4.2. Pasteurización Continua ................................................................................... 13

1.5. Efecto de los tratamientos térmicos en la proteína de la leche ............................. 13

1.6. Aditivos en la leche para fabricación de queso .................................................... 13

1.6.1. Fermento ........................................................................................................... 13

1.6.2. Cloruro de Calcio .............................................................................................. 14

1.7. Queso .................................................................................................................. 14

1.7.1. Queso Mozzarella ............................................................................................. 15

1.7.1.1. Fermentación o maduración de la masa (cuajada)………………………………15

1.7.1.2. Hilado y moldeo…………………………………………...…………………………15

2. METODOLOGÍA DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ................................................ 18

2.1. Lugar de Estudio .................................................................................................. 18

2.2. Tipo de estudio .................................................................................................... 18

2.3. Toma de Muestra ................................................................................................. 19

2.4. Procedimientos .................................................................................................... 19

2.4.1. Determinación de Acidez de la leche ................................................................ 21

2.4.2. Determinación del pH de la muestra ................................................................. 21

2.4.3. Determinación de la densidad de la leche ......................................................... 22

2.4.4. Determinación de porcentaje de grasa de la leche ............................................ 23

2.4.5. Determinación del porcentaje de proteína de la leche ....................................... 23

2.4.6. Determinación de agua y punto Crioscópico de la leche ................................... 24

2.4.7. Prueba de fosfatasa alcalina ............................................................................. 24

2.4.8. Determinación del punto de hilado .................................................................... 25

Page 8: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

vii

2.4.9. Determinación del % humedad de la masa y Producto terminado ..................... 26

2.4.10. Descripción del proceso de Pasteurización ..................................................... 26

2.4.11. Procedimiento para la evaluación del proceso de fermentación adicionando

diferentes cantidades de cloruro de calcio ................................................................ 27

2.5. Caracterización del porcentaje de proteína y de grasa de la leche cruda ............. 27

2.6. Pruebas preliminares para escoger el rango en el que se evaluará el porcentaje

de cloruro de calcio en la preparación del queso mozzarella pizza ............................. 28

3. CÁLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................... 30

3.1. Evaluación del proceso de pasteurización ........................................................... 30

3.1.1. Análisis de calidad de la leche cruda ................................................................. 30

3.1.2. Análisis de la leche a distintas temperaturas de pasteurización ........................ 31

3.1.3. Determinación del porcentaje de desnaturalización .......................................... 32

3.1.4. Determinación del rendimiento experimental y teórico del queso ...................... 32

3.1.4.1. Determinación del Rendimiento Teórico………………………………………….32

3.1.4.2. Rendimiento Teórico Corregido a la Humedad del queso………………………33

3.1.4.3. Determinación del Rendimiento Experimental……………………………………33

3.1.5. Determinación de la influencia del porcentaje de la proteína en la leche en el

rendimiento quesero ................................................................................................... 34

3.1.5.1. Rendimiento Teórico Corregido a la Humedad del queso………………………35

3.2. Evaluación del proceso de fermentación .............................................................. 36

3.2.1. Evaluación del proceso actual de fermentación adicionando 238 gramos de

cloruro de calcio .......................................................................................................... 36

3.2.2. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 190 gramos de Cloruro

de calcio.……………………………………………………………………………………….38

3.2.3. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 143 gramos de cloruro

de calcio..…………………………..………………………………………………………….41

3.2.4. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 95 gramos de cloruro

de calcio……………………………………………………………………………………….43

Page 9: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

viii

3.2.5. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 48 gramos de cloruro

de calcio ……………………………………………………………………………………….45

3.2.6. Evaluación del proceso de fermentación sin adicionar cloruro de calcio............ 48

3.2.7. Resultados generales del proceso de fermentación a diferentes cantidades

de cloruro de calcio .................................................................................................... 51

4. DISCUSIÓN ........................................................................................................... 54

5. CONCLUSIONES .................................................................................................. 56

6. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 57

CITAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................... 58

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 59

ANEXOS ..................................................................................................................... 61

Page 10: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

ix

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Composición cuantitativa de la leche (Tetra-Pak, 1996) .................................. 3

Tabla 2. Principales ácidos grasos en la grasa de la leche (Tetra-Pak, 1996) .............. 4

Tabla 3. Concentración de las proteínas en la leche (Miralles, 2001) ........................... 6

Tabla 4. Escala cualitativa y cuantitativa para determinación de punto de hilado ........ 26

Tabla 5. Caracterización del porcentaje de proteína y de grasa de la leche cruda ...... 28

Tabla 6. Estiramiento de queso fundido con 262 gramos de cloruro de calcio ............ 28

Tabla 7. Características de la masa y producto terminado adicionando 214 gramos

de cloruro de calcio .................................................................................................... 29

Tabla 8. Análisis de calidad leche cruda Prueba 1 ...................................................... 30

Tabla 9. Análisis de calidad leche cruda Prueba 2 ...................................................... 30

Tabla 10. Análisis de calidad leche cruda Prueba 3 .................................................... 30

Tabla 11. Análisis de leche a 74.47 ºC de pasteurización (Prueba 1) ......................... 31

Tabla 12. Análisis de leche a 73.43 ºC de pasteurización (Prueba 2) ......................... 31

Tabla 13. Análisis de leche a 72.5 ºC de pasteurización (Prueba 3) ........................... 31

Tabla 14. Resultados de prueba de Fosfatasa a las diferentes temperaturas

de pasteurización ........................................................................................................ 32

Tabla 15. Resultados de Análisis Microbiológico de leche cruda y pasteurizada ........ 32

Tabla 16. Desnaturalización de la proteína de la leche en el proceso de

pasteurización a diferentes temperaturas de pasteurización ....................................... 32

Tabla 17. Resultados del cálculo de rendimientos teóricos y experimentales del

queso .......................................................................................................................... 34

Tabla 18. Resultados de la influencia del porcentaje de proteína en el rendimiento

del queso ................................................................................................................... 35

Page 11: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

x

Tabla 19. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 1) ........ 36

Tabla 20. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 2) ........ 36

Tabla 21. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 3) ……36

Tabla 22. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (promedio) ……37

Tabla 23. Características de la masa y producto terminado adicionando 238 gramos

de cloruro de calcio .................................................................................................... 37

Tabla 24. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 238 gramos de cloruro de calcio ............................................................. 38

Tabla 25. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (prueba 1) ........ 38

Tabla 26. Fermentación de masa a 190 granos de cloruro de calcio (prueba 2) ......... 38

Tabla 27. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (prueba 3) ........ 39

Tabla 28. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (promedio) ....... 39

Tabla 29. Características de la masa y producto terminado adicionando 190 gramos

de cloruro de calcio .................................................................................................... 40

Tabla 30. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 190 gramos de cloruro de calcio ............................................................. 40

Tabla 31. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 1) ........ 41

Tabla 32. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 2) ........ 41

Tabla 33. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 3) ........ 41

Tabla 34. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (promedio) ....... 42

Tabla 35. Características de la masa y producto terminado adicionando 143 gramos

de cloruro de calcio .................................................................................................... 42

Tabla 36. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 143 gramos de cloruro de calcio ............................................................. 43

Tabla 37. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 1) .......... 43

Tabla 38. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 2) .......... 43

Tabla 39. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 3) .......... 44

Tabla 40. Fermentación de masa a 95 gramos cloruro de calcio (promedio) .............. 44

Tabla 41. Características de la masa y producto terminado adicionando 95 gramos

de cloruro de calcio .................................................................................................... 45

Page 12: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xi

Tabla 42. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 95 gramos de cloruro de calcio ............................................................... 45

Tabla 43. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 1) .......... 45

Tabla 44. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 2) .......... 46

Tabla 45. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 3) .......... 46

Tabla 46. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (promedio) ......... 46

Tabla 47. Características de la masa y producto terminado adicionando 48 gramos

de cloruro de calcio ..................................................................................................... 47

Tabla 48. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 48 gramos de cloruro de calcio ............................................................... 48

Tabla 49. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 1) .............................. 48

Tabla 50. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 2) .............................. 48

Tabla 51. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 3) .............................. 49

Tabla 52. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (promedio) ............................. 49

Tabla 53. Características de la masa y producto terminado sin cloruro de calcio ........ 50

Tabla 54. Características de masa para determinación de punto de hilado sin

adicionar cloruro de calcio .......................................................................................... 50

Tabla 55. Resultados Generales del proceso Fermentación a diferentes cantidades

de cloruro de calcio .................................................................................................... 51

Page 13: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xii

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Hidrólisis de la lactosa por acción enzimática y formación de ácido láctico .... 8

Figura 2. Estructura de la lactosa.................................................................................. 9

Figura 3. Efecto letal de la combinación tiempo/temperatura sobre las bacterias ....... 12

Figura 4. Diagrama de flujo para la elaboración de queso mozzarella pizza ............... 17

Figura 5. Actividades para evaluación del proceso de pasteurización ......................... 20

Figura 6. Actividades para la evaluación del proceso de fermentación de masa ......... 20

Figura 7. Materiales para determinación de acidez de la leche ................................... 21

Figura 8. Potenciómetro .............................................................................................. 22

Figura 9. Determinación de densidad de la leche ....................................................... 22

Figura 10. Determinación de grasa de la leche ........................................................... 23

Figura 11. Crioscopio .................................................................................................. 24

Figura 12. Prueba de fosfatasa ................................................................................... 25

Figura 13. Prueba de Hilado ....................................................................................... 25

Figura 14. Determinadores de humedad ..................................................................... 26

Page 14: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xiii

LISTA DE GRÁFICOS

Pág.

Gráfico 1. Influencia de la proteína de la leche en el rendimiento quesero .................. 35

Gráfico 2. Curva de fermentación para 238 gramos de Cloruro de calcio ................... 37

Gráfico 3. Curva de fermentación para 190 gramos de cloruro de calcio .................... 39

Gráfico 4. Curva de fermentación para 143 gramos de Cloruro de calcio ................... 42

Gráfico 5. Curva de fermentación para 95 gramos de Cloruro de calcio ..................... 44

Gráfico 6. Curva de fermentación para 48 gramos de Cloruro de calcio ..................... 47

Gráfico 7. Curva de fermentación sin Cloruro de calcio .............................................. 49

Gráfico 8. Variación del tiempo de fermentación en función de la cantidad de cloruro

de calcio ..................................................................................................................... 52

Gráfico 9. Variación del pH de hilado en función de la cantidad de cloruro de calcio .. 52

Gráfico 10. Elasticidad del producto terminado en función dela cantidad de cloruro

de calcio .................................................................................................................... 53

Page 15: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xiv

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo A. Certificado de Conformidad de la empresa .................................................. 62

Anexo B. Norma INEN 09 (Requisitos. Leche Cruda) ................................................. 63

Anexo C. Norma INEN 10 (Requisitos. Leche Pasteurizada) ...................................... 71

Anexo D. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 1) ................................... 81

Anexo E. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 1) ........................ 82

Anexo F. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 2) ................................... 83

Anexo G. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 2) ....................... 84

Anexo H. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 3) ................................... 85

Anexo J. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 3) ....................... 86

Page 16: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xv

EVALUACIÓN DEL PROCESO DE PASTEURIZACIÓN Y DE LA INFLUENCIA DEL

CLORURO DE CALCIO EN LA FERMENTACIÓN DE MASA PARA QUESO

MOZZARELLA PIZZA EN LA EMPRESA DEL CAMPO CÍA. LTDA.

RESUMEN

Se evaluó el proceso de pasteurización con el fin de conocer si el proceso térmico

desnaturaliza las proteínas de la leche y adicionalmente la influencia del cloruro de

calcio en la fermentación de la masa del queso para determinar la cantidad adecuada

del mismo, que evidencie las mejores características de hilado.

En la pasteurización, se determinó el porcentaje de proteína de la leche antes y después

del proceso térmico a tres temperaturas diferentes: 74,47; 73,43 y 72,50ºC y se calculó

el correspondiente rendimiento quesero. Para la evaluación de la influencia del cloruro

de calcio en la fermentación, se elaboraron curvas de fermentación para seis cantidades

del mismo: 238, 190, 143, 95, 48 y 0 gramos y para cada masa se efectuaron pruebas

de hilado, determinando la cantidad de cloruro de calcio a la que se obtiene las mejores

características de hilado.

Se concluyó que el proceso térmico no desnaturaliza la proteína de la leche y que el

porcentaje de proteína tiene influencia en el rendimiento quesero. La cantidad de cloruro

de calcio a la que se obtienen las mejores características de hilado del queso es 48

gramos, mejorando en un 8%, 10% y 13% el brillo, textura y elasticidad

respectivamente.

PALABRAS CLAVES: /PASTEURIZACIÓN/ LECHE/ PROTEÍNAS DE LA LECHE/

CLORURO DE CALCIO/ QUESO MOZZARELLA / PRUEBA DE HILADO/

Page 17: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

xvi

EVALUATION OF THE PASTEURIZATION PROCESS AND THE INFLUENCE OF

THE CALCIUM CHLORIDE IN THE FERMENTATION OF MASS FOR MOZARELLA

PIZZA CHEESE IN THE COMPANY DEL CAMPO CÍA LTDA.

ABSTRACT

The process of pasteurization was evaluated in order to know if the thermal process

denature the milk protein. Also, the influence of calcium chloride in the fermentation of

the cheese mass was evaluated to determine the adequate amount of the same, that

shows the best characteristics of stretching.

In the pasteurization, the percentage of milk protein before and after of the thermal

process was determine at three different temperatures: 74,47; 73,43 and 72,50ºC. In

addition, the corresponding cheese yield was calculated. For the evaluation of the

influence of calcium chloride in the fermentation, fermentation curves were elaborated

for six quantities of the same: 238, 190, 143, 95, 48 and 0 grams. Furthermore, for each

mass stretching test were performed, determining the amount of calcium chloride to

which the best stretching characteristics are obtained.

It was concluded that the thermal process does not denature milk protein and that the

percentage of protein has an influence in the cheese yield. The amount of calcium

chloride to which the best stretching characteristics of the cheese is obtained is 48

grams, improving the brightness, texture and elasticity respectively by 8%, 10%, and

13%.

KEYWORDS: /PASTEURIZATION/ MILK/ MILK PROTEIN/ CALCIUM CHLORIDE/

MOZZARELLA CHEESE/ STRETCHING TEST/

Page 18: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

1

INTRODUCCIÓN

Según la (FAO, 2015), (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la

Alimentación), la mayor parte del consumo de leche y productos lácteos adopta la forma

de productos lácteos frescos, con alrededor de 70% de la producción total de leche del

mundo. Esta proporción seguirá en aumento en los próximos diez años porque la

producción de leche se elevará en los países en desarrollo.

En Ecuador se producen alrededor de 5’400.000 litros de leche diarios que abastecen

la demanda local y se tiene un excedente de alrededor de 250.000 litros de leche al día,

lo cual se desea exportar, esto según estudio del Diario El Telégrafo (2016). De esta

manera en el país, la leche se produce en la región Sierra el 73% de leche, en la Costa

el 19% y en la Amazonía 8%. La provincia lechera por excelencia, es Pichincha, con sus

8 cantones todos productores de leche, forman los sectores de mayor producción de

lácteos del Ecuador, siendo el Cantón Mejía y su cabecera cantonal, Machachi, el sector

de mayor producción, convirtiéndose en símbolo nacional de producción lechera.

(Centro de la Industria Láctea del Ecuador, 2015)

La leche al ser una gran fuente de nutrimentos sirve como un medio de cultivo para los

microorganismos, los cuales modifican ciertas propiedades físico-químicas de la misma,

convirtiéndose en un alimento de delicada manipulación y muy perecible que puede

alterarse con facilidad. Debido a estas características la leche es sometida a diferentes

tratamientos dependiendo del uso posterior que tenga, con la finalidad de disminuir en

su mayoría la carga microbiana patógena, para garantizar la inocuidad del producto y

subproductos como el queso, y de esta manera aumentar el periodo de vida útil.

Del Campo Cía. Ltda. con nombre comercial “La Holandesa” es una empresa

ecuatoriana especializada en elaborar y comercializar quesos, que desde hace 30 años

se dedica a la elaboración y comercialización de quesos frescos, pasta hilada

(Mozzarella y Mozzarella tipo pizza), semimaduros (Holandés y Cheddar), Ricotta y

venta de los subproductos como son la crema de leche y suero. Entre esta gran

variedad de productos tenemos a los quesos mozzarellas tipo pizzas los cuales se

producen con aproximadamente 56.000 litros de leche semanales.

Page 19: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

2

La pasteurización de la leche en el proceso de elaboración de quesos representa un

papel muy importante ya que este proceso elimina gran cantidad de microorganismos

patógenos que se encuentran en la leche cruda. Actualmente en la empresa se

pasteuriza la leche a una temperatura de 74,5ºC la cual es una temperatura alta en

comparación a la que nos indica la norma INEN 10 de leche pasteurizada que es 72ºC.

Por otro lado, se sospecha que al pasteurizar a una temperatura de 74,5ºC, la proteína

contenida en la leche se desnaturaliza, lo que influye en el rendimiento total del

producto. También se desea conocer la influencia del cloruro de calcio, el cual es

colocado en la leche al momento de la preparación del queso en las tinas, para la

elaboración del queso mozzarella pizza, debido a que se quiere mejorar las propiedades

de la masa. Debido a estas necesidades se desea determinar si existe o no

desnaturalización de la proteína en el proceso térmico actual, adicionalmente también

se quiere conocer la dosificación adecuada de cloruro de calcio que nos permitan

obtener masas fermentadas con las mejores características de brillo, textura y

elasticidad en el punto de hilado, ayudando de esta manera que las masas alcancen

las condiciones requeridas para el producto.

Para poder realizar la evaluación del proceso de pasteurización se determina el

porcentaje de proteína de la leche antes y después del proceso térmico a tres

temperaturas (74,47ºC, 73,43ºC, 72,50ºC), para verificar si existe desnaturalización de

la proteína de la leche y demostrar cómo influye el porcentaje de proteína en el

rendimiento quesero. Para la evaluación de la influencia del cloruro de calcio en la

fermentación de masa, se realiza con 6 cantidades diferentes de cloruro de calcio,

disminuyendo de la cantidad actual un 20%, es decir 238, 190,143, 95, 48 y cero gramos

de cloruro de calcio respectivamente, y con estos datos se realiza curvas de

fermentación y pruebas de hilado para determinar las mejores características.

Según los resultados obtenidos se observa que el porcentaje de proteína no varía en la

leche cruda ni en la leche pasteurizada a las temperaturas operadas, y se pudo

determinar la cantidad de cloruro de calcio a la cual se obtienen las mejores

características de hilado. Se concluye que el proceso térmico de pasteurización no

desnaturaliza la proteína de la leche y que la cantidad a la cual se obtienen las mejores

características para hilar es 48 gramos de cloruro de calcio.

Se recomienda a la empresa tomar en cuenta los resultados obtenidos para mejorar los

procesos y obtener un producto de mejor calidad.

Page 20: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

3

1. MARCO TEÓRICO

1.1. Leche

Se define la leche como el producto de la secreción natural de las mamas de animales

mamíferos cuya finalidad es ser el alimento para sus crías, sin embargo algunos

animales domésticos se encuentran especializados en la producción de leche para el

consumo humano. (García Mariano, 2011).

1.2. Química de la leche

Entre los principales componentes de la leche se encuentra el agua, proteína, lactosa y

las sales minerales incluidos otras sustancias en diferentes proporciones como los

pigmentos, enzimas, vitaminas, fosfolípidos y gases. (Tetra-Pak, 1996).

Tabla 1. Composición cuantitativa de la leche (Tetra-Pak, 1996)

Constituyente

Principal

Límites de

Variación

Valor medio

Agua 85,5-89,5 87,5

Sólidos totales 10,5-14,5 13,0

Grasa 2,5-6,0 3,9

Proteínas 2,9-5,0 3,4

Lactosa 3,6-5,5 4,8

Minerales 0,6-0,9 0,8

1.2.1. Agua. El contenido de agua puede cambiar dependiendo de la especie de

mamíferos en un rango de 85,5% al 89.5% pero por lo general representa el 87% del

contenido total de la leche y debido a su alto porcentaje de contenido de agua permite

que todos los componentes se distribuyan uniformemente. (García Mariano, 2011)

Page 21: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

4

1.2.2. Grasa. Los lípidos se encuentran entre los constituyentes esenciales de la leche

y sus derivados, debido a que atribuyen características singulares de sabor y

propiedades físicas, aparte que dan energía y son transporte de vitaminas liposolubles.

(García Mariano, 2011).

La grasa de la leche se presenta como pequeños glóbulos o gotitas que están dispersas

en el suero, su diámetro varía entre 0.1 y 20 μm mientras que el tamaño medio es de 3-

4 μm y se encuentran alrededor de 15000 millones de glóbulos por mililitro. La grasa de

la leche está compuesta en su mayoría por triglicéridos, di y mono glicéridos, ácidos

grasos, carotenoides y vitaminas (A, D, E, K). (Tetra-Pak, 1996).

Todas las grasas pertenecen al grupo de sustancias químicas denominadas ésteres los

cuales se forman a partir de los alcoholes y ácidos, es decir, que la grasa de la leche es

una mezcla de distintos ésteres y ácidos grasos denominados triglicéridos (compuesto

por un alcohol llamado glicerol y diferentes ácidos graso). (Tetra-Pak, 1996).

El ácido butírico es un ácido saturado que tiene cuatro átomos de carbono, este es un

componente único en lácteos y es el principal sustrato de los coloncitos para la

obtención de energía. (García Mariano, 2011).

Tabla 2. Principales ácidos grasos en la grasa de la leche (Tetra-Pak, 1996)

Ácido Graso

% sobre el contenido total

de ácidos grasos

Punto de Fusión

Número de átomos

H C O

Saturados

Ácido butírico

3,0-4,5 -7,9 8 4 2

Líquido a temperatura

ambiente

Ácido caproico

1,3-2,2 -1,5 12 6 2

Ácido caprílico

0,8-2,5 16,5 16 8 2

Ácido cáprico

1,8-3,8 31,4 20 10 2 Sólido a temperatura

ambiente Ácido laurico

2,0-5,0 43,6 24 12 2

Page 22: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

5

Continuación Tabla 2

Ácido mirístico

7,0-3,0 53,8 28 14 2

Sólido a temperatura

ambiente

Ácido palmítico

25,0-29,0 62,6 32 16 2

Ácido esteárico

7,0-3,0 69,3 36 18 2

Insaturados

Ácido Oleico 30,0-40,0 14 34 18 2

Líquido a temperatura

ambiente

Ácido linoleico

2,0-3,0 -5 32 18 2

Ácido linolénico

Hasta 1,0 -5 30 18 2

Ácido araquidónico

Hasta1,0 -49,5 32 20 2

1.2.3. Proteínas. Las proteínas son moléculas gigantes constituidas por unidades

pequeñas denominadas aminoácidos, de lo cual se conoce que existen 25 aminoácidos

diferentes que la componen y esta es la razón por la cual la leche tiene un gran valor

nutricional; se identifican 4 principales tipos de proteínas en la leche: caseína, albúmina,

globulina y las proteínas de membrana, de estas la de mayor proporción es la caseína

con un 80% y que es primordial para la producción de queso. (Díaz, 2005).

Los aminoácidos son los componentes de las proteínas y se caracterizan por que tienen

en su estructura un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH). (Tetra-Pak, 1996).

1.2.3.1. Las caseínas están constituidas por las fracciones y caseínas las

cuales se diferencian entre ellas por la combinación de aminoácidos y propiedades

funcionales, las caseínas se encuentran suspendidas en la leche a través de micelas

las cuales se encuentran formadas por complejos macromoleculares de fosfoproteínas

y glucoproteínas en suspensión coloidal. (García Mariano, 2011)

Una de las propiedades que caracteriza a las caseínas es su capacidad para precipitar

debido a su naturaleza compleja de las moléculas, debido a esto forma las micelas en

el proceso de coagulación de la leche. (Tetra-Pak, 1996)

Page 23: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

6

Tabla 3. Concentración de las proteínas en la leche (Miralles, 2001)

Proteína Concentración

en la leche (g/Kg)

% de la proteína total (p/p)

Proteína total 33,0 100,0

Caseínas 26,0 79,5

s1-CN 10,0 30,6

s2-CN 2,6 8,0

-CN 9,3 28,4

κ-CN 3,3 10,1

-CN 0,8 2,4

Proteínas del suero 6,3 19,3

-Lactoglobulina 3,2 9,8

-Lactoalbúmina 1,0 3,7

Inmunoglobulinas 0,7 2,1

Seroalbúmina 0,4 1,2

Varias 0,8 2,4

Proteínas de membrana del glóbulo graso

0,4 1,2

1.2.3.2. Las proteínas del suero de la leche. También conocidas como seroproteínas,

se consideran proteínas solubles y se clasifican principalmente en albúminas y

globulinas, entre las que se incluyen -lactoalbúminas, -lactoglobulinas,

inmunoglobulinas, proteasas-peptonas y otros compuestos nitrogenados en pequeñas

proporciones y no son específicos como lactoferrina y lisozima. Las seroproteínas son

consideradas proteínas de alto valor biológico que cuentan con un amplio perfil de

aminoácidos. (García Mariano, 2011).

Las-lactoalbúminas son las proteínas características del suero de la leche la cual se

encuentra en todos los mamíferos e influye mucho en la síntesis de la lactosa de la ubre

de los animales. En cambio las -lactoglobulinas son propias de animales que tienen la

pezuña hendida y también tiene como característica ser la proteína más abundante en

el suero de la leche de vacas; las -lactoglobulinas empiezan a desnaturalizar a los 60

°C en donde su aminoácido sulfurado empieza a reaccionar formando enlaces sulfuro

entre las moléculas de -lactoglobulinas, los compuestos que contiene azufre como el

sulfuro de nitrógeno son liberados gradualmente a altas temperaturas y son

responsables del sabor a cocido de la leche tratada térmicamente. (Tetra-Pak, 1996)

Page 24: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

7

Las proteínas de la membrana del glóbulo graso forman un grupo que se caracteriza por

que forma una capa protectora alrededor de los glóbulos de grasa que consigue

estabilizar la emulsión. La consistencia de estas proteínas de membrana puede ser

desde suave y gelatinosa, hasta bastante firme y fuerte en otras. (Tetra-Pak, 1996)

1.2.4. Hidratos de carbono. Los hidratos de carbono tienen como función principal dar

energía. El hidrato de carbono predominante en la leche es la lactosa, disacárido

compuesto de glucosa y galactosa, que proporciona hasta el 25% de la energía total de

dicho producto lácteo.

No todos los productos lácteos tienen proporciones similares de lactosa. La

fermentación de la lactosa durante el procesado baja su concentración en muchos

productos, especialmente en los yogures y en los quesos, esto hace que estos

productos sean interesantes para aquellas personas con intolerancias parciales a la

lactosa. (Bonnet, 2013)

La Lactosa es el principal carbohidrato de la leche, y la constituye en un 4.5%

aproximadamente. Es un 85% menos dulce que la sacarosa o azúcar común y

contribuye, junto con las sales, en el sabor global de la leche, siendo las cantidades de

lactosa y sales inversamente proporcionales. La lactosa es fácilmente transformada en

ácido láctico por la acción de bacterias. (García Mariano, 2011).

Las moléculas de sacarosa (azúcar común de caña o remolacha) constan de dos

azucares simples (monosacáridos), que son la fructosa y la glucosa. La lactosa (azúcar

de la leche) es también un disacárido, con una molécula que contiene los

monosacáridos glucosa y galactosa. (Tetra-Pak, 1996)

Page 25: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

8

Figura 1. Hidrólisis de la lactosa por acción enzimática y formación de

ácido láctico (Tetra-Pak, 1996)

Cuando las bacterias son atacadas por bacterias lácticas, estas bacterias tienen una

enzima denominada lactasa las cuales atacan al azúcar de la leche descomponiendo

la molécula de lactosa en glucosa y galactosa. Otras enzimas de las bacterias lácticas

atacan a la glucosa y galactosa convirtiéndolas a través de complicadas reacciones

intermedias en ácido láctico; lo que sucede cuando la leche se agría, es decir se produce

la fermentación de la lactosa con formación de ácido láctico.

Cuando la leche se calienta a alta temperatura y se mantiene a temperatura elevada, su

color se oscurece y toma un sabor a caramelo. Este proceso es conocido como

caramelización y es el resultado de una reacción química entre la lactosa y las proteínas,

a la que se llama reacción de Maillard. (Tetra-Pak, 1996)

Page 26: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

9

Figura 2. Estructura de la lactosa (Molina, 2009)

1.2.5. Minerales. Todos los minerales del suelo, de donde se ha alimentado la vaca,

están presentes en su leche. De los minerales presentes en la leche, el calcio es el más

importante desde el punto de vista nutricional. Está presente en gran cantidad y el

organismo lo asimila fácilmente. El fósforo también es considerable en la leche y es de

menor importancia nutritiva que el calcio ya que puede ser obtenido por otras fuentes

alimenticias comunes. (Zela, 2005)

1.3. Propiedades Físicas de la leche

1.3.1. Densidad de la leche. La densidad de la leche de una especie determinada no

es un valor constante sino que varía con la temperatura y depende de dos factores: de

la concentración de elementos disueltos y en suspensión, esto quiere decir que la

densidad aumenta cuando el contenido de sólidos aumenta y el otro factor es la cantidad

de grasa, es decir que la densidad disminuye cuando el contenido de grasa aumenta;

un ejemplo sería que la leche descremada tiene mayor densidad, mientras que la adición

de agua a la leche hace que la densidad disminuya.

La densidad de la leche es variable. Los valores medios pueden estar entre 1.030 y

1.033 g/mL a 20ºC para la leche de vaca. (García Mariano, 2011)

1.3.2. Tensión Superficial de la leche. La presencia de sustancias orgánicas en la

leche explica la disminución de su tensión superficial con relación a la del agua. La

tensión superficial disminuye al aumentar la temperatura. En promedio, a una

temperatura de 15ºC, la leche entera tiene 47 – 53 din/cm y la leche descremada tiene

52 – 57 din/cm (mientras que el agua tiene 75 din/cm). (García Mariano, 2011)

Page 27: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

10

1.3.3. Viscosidad de la leche. Se dice que es la resistencia de los líquidos al flujo. Ésta

disminuye con el aumento de la temperatura; además aumenta cuando el pH de la leche

disminuye debajo de 6.0. La viscosidad depende también de la presión: en un líquido

newtoniano como la leche normal, la velocidad de flujo es proporcional a la presión.

La leche es mucho más viscosa que el agua debido sobre todo a los glóbulos de grasa

y las macromoléculas; así, cualquier modificación en el porcentaje de grasa y/o

proteínas en la leche se refleja en un cambio en la viscosidad. A 10 oC, la leche entera

tiene 2.8 centipoise y la leche descremada tiene 2.5 centipoise; mientras que a 30 oC,

la leche entera tiene 1.65 centipoise y la leche descremada tiene 1.35 centipoise.

(García Mariano, 2011).

1.3.4. pH de la leche. La leche es de característica cercana a la neutra. Los valores

distintos de pH se producen por deficiente estado sanitario de la glándula mamaria, por

la cantidad de CO2 disuelto; por el desarrollo de microorganismos, que desdoblan o

convierten la lactosa en ácido láctico; o por la acción de microorganismos alcalinizantes.

(Celis & Juarez, 2009).

1.3.5. Acidez de la leche. La leche generalmente tiene una acidez de 1.3 a 1.7 g/l

expresada en ácido láctico. La acidez normal de la leche se debe principalmente a su

contenido de caseína (0.05-0.08%) y de fosfatos. También contribuyen a la acidez el

dióxido de carbono (0.01-0.02%), los citratos (0.01%) y la albúmina (menos de 0.001%).

La acidez se mide con base a una titulación alcalina con hidróxido de sodio 0.1 N

utilizando fenolftaleína como indicador o, en su caso, un potenciómetro para detectar el

pH de 8.3 que corresponde al fin de la titulación. El pH de la leche está en promedio

entre 6.6 y 6.8 a 20ºC, mientras que su acidez titulable está entre 14 y 21 a esta misma

temperatura.

La leche pueden tener el mismo pH y por lo tanto la misma estabilidad en los

tratamientos industriales y tener el mismo grado de “frescura” y sin embargo, presentar

diferente grado de acidez y viceversa. (García Mariano, 2011).

1.3.6. Índice Crioscópico. Se basa en la Ley de Raoult, que señala que tanto el

descenso crioscópico como el ascenso ebulloscópico están determinados por la

concentración molecular de las sustancias disueltas. Al enfriar una solución diluida se

Page 28: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

11

alcanza eventualmente una temperatura en la cual el solvente sólido (soluto) comienza

a separarse. Dicha temperatura se conoce como punto de congelación de la solución.

La leche se congela a menos de 0ºC ya que las sustancias disueltas disminuyen el punto

de congelación del solvente. El punto de congelación de la leche varía poco y es una de

las medidas más constantes de la leche, siendo de -0.530ºH a -0.560ºH para la leche

de vaca. (García Mariano, 2011).

El punto de congelación del agua a presión normal a nivel del mar (760 mmHg) es de

0.000 °C al disolver en ellas una sustancia (soluto), se obtiene una solución cuyo punto

de congelación es inferior al del solvente puro. La diferencia entre los puntos de

congelación de la solución y la del solvente puro, se denomina descenso Crioscópico y

es directamente proporcional a la concentración del soluto en solución.

La leche por poseer numerosas sustancias en solución tienen un punto de congelación

inferior a la del agua, su valor promedio es de - 0.545ºC y se considera una constante

fisiológica que solamente varia dentro de límites muy reducidos (-0.53º-0.56º) porque

depende de la presión osmótica de la secreción láctea, la cual en condiciones normales

se mantiene constante por depender a su vez de la presión osmótica de la sangre.

(García Mariano, 2011)

1.4. Pasteurización de Leche

La pasteurización es la operación a la que se someten determinados productos

alimenticios para destruir por acción del calor los microorganismos patógenos y la

mayoría de los gérmenes restantes, con fines higiénicos o de conservación,

preservando al máximo las características físicas, bioquímicas y organolépticas del

producto. La pasteurización de leche, permite la conservación durante un tiempo

determinado, se basa en las leyes de destrucción térmica de los microorganismos.

Dichas leyes toman en consideración esencialmente el número de microorganismos

presentes, la temperatura a la que tiene lugar el proceso y el tiempo durante el que se

mantiene dicha temperatura. La pasteurización se efectúa generalmente a temperaturas

inferiores a los 100 oC y debe ser seguida de un enfriamiento rápido. (Celis & Juarez,

2009).

Page 29: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

12

Es necesario mantener el proceso a los precisos parámetros en los que se logra una

máxima destrucción de microorganismos patógenos y mínimo deterioro de la leche por

sobre exposición al calor, y en esto radica la correcta pasteurización de la leche. El

óptimo tratamiento es en realidad una combinación de parámetros de tiempo y

temperatura que conforman la llamada curva T-T de pasteurización. Entonces la

pasteurización se define como “Tratamiento térmico de la leche en condiciones tales

que las temperaturas alcanzadas y el tiempo de exposición a las mismas permitan

eliminar de la leche, los microorganismos peligrosos para la salud del ser humano”.

(González, 2007)

Figura 3. Efecto letal de la combinación tiempo/temperatura sobre las bacterias

(González, 2007)

De acuerdo a su relación temperatura-tiempo, existen dos tipos de pasteurización: lenta

y rápida, también llamadas “pasteurización por lotes” (batch) y “pasteurización

continua”. La pasteurización rápida también se conoce como HTST (high temperature

short time) por sus siglas en inglés, que significan “alta temperatura tiempo corto”.

(García Mariano, 2011).

1.4.1. Pasteurización por lotes. Es una pasteurización lenta, la leche se somete a una

temperatura de 63°C, por un periodo mínimo de 30 minutos u otra relación de tiempo y

temperatura equivalente. El proceso se lleva a cabo en una tina con tapa y agitación,

además debe contar, por lo menos, con un sistema para registrar y controlar la

temperatura y tiempo del proceso. (García Mariano, 2011).

Page 30: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

13

1.4.2. Pasteurización Continua. En la pasteurización rápida o continua (HTST), la

leche se somete a una temperatura de 72°C, por un período mínimo de 15 segundos, u

otra relación de tiempo y temperatura equivalente. (García Mariano, 2011).

1.5. Efecto de los tratamientos térmicos en la proteína de la leche

La proteína más importante, la caseína, no se considera desnaturalizable por calor

dentro de los rangos normales de pH.

Las seroproteínas, por otro lado, particularmente la β-lactoglobulina que constituye

alrededor del 50% de las proteínas del suero de la leche, son claramente sensibles al

calor. La desnaturalización comienza a los 65oC y casi se completa cuando las proteínas

se calientan a 90oC durante cinco minutos. La desnaturalización por calor de las

seroproteínas es una reacción de tipo irreversible. Las proteínas se agrupan al azar,

pero en particular la β-lactoglobulina forma enlaces con la fracción de κ-caseína

mediante puentes de azufre.

El bloqueo de una gran proporción de κ-caseína interfiere con la capacidad de cuajado

de la leche, ya que el cuajo utilizado en la fabricación del queso actúa en el

desdoblamiento de las micelas de caseína justo en los puntos de κ-caseína. Cuanto

mayor es la temperatura de pasteurización para un tiempo constante de mantenimiento,

más blando es el coágulo. Este es un fenómeno no deseable en la producción de quesos

de los tipos duros y semiduros. Por lo tanto, la leche que se vaya a utilizar para la

fabricación de queso no ha de ser pasteurizada, o puede ser pasteurizada pero no a

temperaturas superiores a 72oC durante más de 15-20 segundos. (Tetra-Pak, 1996)

1.6. Aditivos en la leche para fabricación de queso

Los aditivos esenciales en el proceso de fabricación de queso son los fermentos y el

cuajo. En ciertas condiciones puede ser también necesario suministrar otros

componentes, entre estos pueden ser el cloruro cálcico (CaCl2), nitratos (NO3K o

NO3Na), dióxido de carbono para mejorar las propiedades del queso. (Tetra-Pak, 1996).

1.6.1. Fermento. Es un cultivo iniciador y es importante en la elaboración de queso, ya

que tiene varias funciones. Los dos principales tipos de cultivos que se utilizan son: los

Page 31: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

14

cultivos mesófilos con una temperatura óptima comprendida entre 20 y 40oC y los

cultivos termófilos que se desarrollan a temperaturas de hasta 45oC.

Los cultivos más utilizados frecuentemente son a base de mezcla de cepas, en los que

se tiene en simbiosis dos o más cepas de bacterias mesófilas y temófilas, obteniendo

un beneficio mutuo. Estos organismos producen ácido láctico, componentes aromáticos

y dióxido de carbono (CO2).

Los cultivos de simple cepa se utilizan para desarrollar ácido y ayudar a la degradación

de proteínas. (Tetra-Pak, 1996).

Las características más importantes que aportan los cultivos en la elaboración de queso

son:

Capacidad de producir ácido láctico.

Capacidad de degradar proteínas.

Capacidad de producir dióxido de carbono (CO2).

1.6.2. Cloruro de Calcio. Es una sal de calcio muy utilizada como aditivo alimentario,

se utiliza en la elaboración de queso para mejorar la calidad de la leche, este aditivo nos

ayuda a reforzar el contenido en calcio de la leche que ha sido pasteurizada ayudando

a obtener una mejor consistencia en la coagulación y un cuajado de leche efectivo.

(Hernadez, 2004).

El cloruro de calcio se utiliza para corregir los problemas de coagulación que se

presentan en la leche almacenada por largo tiempo en refrigeración y en la leche

pasteurizada, permitiendo obtener una cuajada más firme a la vez que permite acortar

el tiempo de coagulación. La dosis máxima a utilizar es del 0,02% (1 gramo por cada 5

litros de leche). Una dosis excesiva conduce a una cuajada dura y quebradiza y con

sabor amargo. Se debe adicionar a la leche entre 10 a 15 minutos antes de agregar el

cuajo. (Carrasco, 2012).

1.7. Queso

Es el producto obtenido mediante la coagulación de la caseína de la leche estandarizada

y pasteurizada, con la eliminación de suero. Puede ser hecho de diferentes tipos de

leche y mediante diferentes técnicas, según la clase de queso que se desee obtener,

Page 32: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

15

dando lugar a las diferentes variedades de quesos y pudiendo por su proceso ser fresco,

madurado o procesado. (García Mariano, 2011).

1.7.1. Queso Mozzarella. El queso mozzarella es un queso no madurado, es

considerado un queso fresco ya que es blando y elástico con una estructura fibrosa de

largas hebras de proteínas orientadas en paralelo, que no presenta gránulos de cuajada.

El queso mozzarella se elabora mediante el proceso de “pasta filata” que consiste en

calentar el requesón o masa con un valor de pH adecuado antes de someterlo al

tratamiento subsiguiente de mezcla y estiramiento hasta que quede suave y sin grumos,

mientras el requesón este caliente debe cortarse y colocarse en moldes para que se

enfríe en agua refrigerada o en salmuera para que adquiera firmeza. Se permiten otras

técnicas de producción que garanticen un producto final con las mismas características

físicas, químicas y organolépticas. (CODEX-STAND262, 2006).

1.7.1.1. Fermentación o maduración de la masa (cuajada). Esta etapa es muy

importante en la elaboración de queso mozzarella debido a que la cuajada o

comúnmente denominada masa empieza a acidificarse debido a la activación de

microorganismos procedentes del fermento agregado a la leche para su preparación, en

esta etapa es importante ir controlando el pH de la masa con valores aproximados de

pH mayores a 5, ya que por debajo de 4,9 la estructura y el hilado pueden perderse por

una desmineralización excesiva y una proteína muy desestabilizada.

La masa obtenida a un menor pH, producirá un queso con una consistencia menos

fibrosa y más gomosa y derretida, que requiere una menor maduración del producto

final para alcanzar una funcionalidad óptima. Contrariamente, la masa en el mayor valor

del rango de pH, resulta en un mayor pH del queso, indicativa de una masa más

estructurada y fibrosa que requiere mayores tiempos de maduración del producto para

alcanzar una funcionalidad óptima. Por lo tanto, los requisitos de maduración pueden

manipularse cambiando el pH de la masa. Estos resultados son consistentes con la

práctica de la industria de hilar la cuajada en verde (a pH alto) para favorecer un

envejecimiento más lento y una mayor vida útil, y cuando está madura (a pH bajo), si es

para un queso de corta maduración. (Agrolac, 2011).

1.7.1.2. Hilado y moldeo. El hilado se puede efectuar en una máquina tipo batea con

inyección de vapor, con brazos de amasado y tornillos sin fin, o bien una máquina tipo

amasadora de pan, con la adaptación de la inyección de vapor.

Page 33: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

16

El hilado implica dos pasos: en el primero, la masa es cortada o triturada y entibiada con

vapor hasta al menos 65-70ºC, lo cual es necesario para transformarse en una masa de

consistencia plástica y trabajable. En el segundo paso, la masa es trabajada por los

brazos para transformarse en una cinta fibrosa de características unidireccional. Luego,

dependiendo del método (manual o automático) se debe moldear la masa en un molde

el cual aportará su forma final. El moldeo tiene además una función de pre-enfriado, de

forma que el bloque conservará su forma una vez retirado del molde. El hilado tiene un

gran impacto sobre la microestructura y la composición química (y rendimiento) del

queso, y además representa un tratamiento térmico sustancial, todo lo cual afecta las

características funcionales del queso.

En la microestructura, el hilado transforma la matriz proteica tridimensional de la cuajada

del queso en una red de fibras proteicas paralelamente alineadas.

En la composición química, la masa en óptimas condiciones toma el agua proveniente

del vapor, aumentando su humedad, pero si no se encuentra en condiciones o el calen-

tamiento y amasado son incorrectos, la masa perderá grasa y agua siendo el resultado

final un menor contenido de grasa y humedad en el queso final, y por lo tanto,

rendimientos menores. (Agrolac, 2011).

Page 34: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

17

RECEPCIÓN

FILTRACIÓN

CENTRIFUGACIÓN

PASTEURIZACIÓN

PREPARACIÓN

HILADO

FERMENTACIÓN

MOLDEO

ENFRIADO

SALADO

CUBETEADO

EMPAQUE

LECHE CRUDA

ADITIVOSFERMENTO

CUAJO

PARTÍCULASEXTRAÑAS

AGUA CALIENTE

SUERO

SUERO

Figura 4. Diagrama de flujo para la elaboración de queso mozzarella pizza

Page 35: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

18

2. METODOLOGÍA DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

2.1. Lugar de Estudio

El Lugar donde se realizó el estudio para la evaluación del proceso de pasteurización y

de la influencia de cloruro de calcio en la fermentación de quesos mozzarellas pizzas,

fue en la empresa Del Campo Cía. Ltda., con muestras de leche cruda y leche

pasteurizada en el caso del proceso de pasteurización y cuajada de leche pasteurizada

y estandarizada en el caso de la fermentación para la elaboración del queso mozzarella

pizza.

2.2. Tipo de estudio

El estudio se lo hizo mediante tres métodos: bibliográfico, experimental y descriptivo.

El método bibliográfico consiste en la investigación y recopilación de información en

revistas, artículos y libros acerca de los procesos involucrados.

El método experimental consiste en determinar si la temperatura a la que se pasteuriza

la leche actualmente ocasiona la desnaturalización de la proteína mediante ensayos de

determinación de proteína en el equipo ECOMILK, equipo de uso exclusivo para

determinación de propiedades físico químicas de la leche; en el caso de la influencia del

cloruro de calcio en la fermentación de masa de queso mozzarella pizza se realizó

ensayos previos para determinar el rango de cantidades con las que se trabajará.

El método descriptivo consiste en el detalle de los procedimientos realizados para cada

una de las evaluaciones, así como también los ensayos realizados a la leche en el

laboratorio de físico química de la empresa Del Campo Cía. Ltda., para garantizar la

veracidad de los resultados obtenidos.

Page 36: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

19

2.3. Toma de Muestra

Para la evaluación del proceso de pasteurización la toma de la muestra se hace de la

leche cruda que se encuentra en el tanque de balance, justo antes de empezar a

pasteurizar la parada del mozzarella pizza; y la muestra de la leche pasteurizada se

toma de la tina, en donde la leche ya se encuentra estandarizada de una misma parada.

Se realiza la pasteurización a tres temperaturas diferentes con 3 repeticiones de los

análisis físicos-químicos de la leche.

Para la evaluación de la influencia de cloruro de calcio en la fermentación de la masa

para queso mozzarella pizza la toma de muestra se hace de la cuajada de la leche

estandarizada de un lote. El pH inicial se toma cuando la cuajada se encuentra

totalmente descargada en la tina, para esto se mide el pH en tres partes distintas de la

tina y cada media hora se tomar el pH para construir la curva de fermentación y por otro

lado determinar el punto de hilado. Se realizan 3 repeticiones con cinco diferentes

cantidades de cloruro de calcio.

2.4. Procedimientos

Para el proceso de pasteurización se partió con el control de calidad de la leche cruda,

realizando los análisis fisicoquímicos de mayor relevancia para la evaluación del

proceso, estos son análisis de acidez, pH, densidad, porcentaje de grasa, crioscopía y

porcentaje de proteína; estos mismos análisis se realizaron para la leche pasteurizada

incluyendo la prueba de fosfatasa.

Para el proceso de fermentación de masa para queso mozzarella pizza se realizó con

leche estandarizada, además se hizo análisis de pH y porcentaje de humedad de la

masa y producto terminado.

Page 37: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

20

Figura 5. Actividades para evaluación del proceso de pasteurización

Figura 6. Actividades para la evaluación del proceso de fermentación de

masa

1

•Control de calidad de la materia prima realizando análisis fisicoquímicos de la leche cruda

2

•Pasteurización de la leche a temperatura actual y a temperaturas menores

3

•Análisis fisicoquímicos de la leche pasteurizada

4

•Calculo del rendimiento del queso realizado con la leche analizada

1

•Toma de pH y tiempo inicial de la cuajada del queso mozzarella pizza

2

•Determinación del tiempo de fermentación y elaboración de curva de fermentación

3

•Determinación de las características y de pH del punto de hilado

4

•Determinación del porcentaje de humedad de la masa hilada

5

•Determinación del porcentaje de humedad y elasticidad del producto terminado al tercer día de elaboración

Page 38: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

21

2.4.1. Determinación de Acidez de la leche. Se fundamenta en la titulación ácido-base

que es la neutralización de los ácidos contenidos en la leche (ácido láctico) con una

base de hidróxido de sodio y el resultado se expresa en términos de ml de NaOH (0,1

N) requeridos para neutralizar 100 mL de leche. Se utiliza fenolftaleína como indicador.

Figura 7. Materiales para determinación de acidez de la leche

2.4.2. Determinación del pH de la muestra. La determinación del pH consiste en la

medición con un potenciómetro el cual mide con el electrodo la variación del voltaje de

la muestra.

La temperatura de la muestra a medir el pH debe ser de 25ºC con una tolerancia de más

menos 3ºC para obtener resultados más confiables.

Page 39: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

22

Figura 8. Potenciómetro

2.4.3. Determinación de la densidad de la leche. La determinación de la densidad de

la leche se lo hace mediante el uso de un densímetro graduado adecuadamente, el cual

esta calibrado a una temperatura de 15ºC y nos da la lectura de la densidad de la leche

en g/ml.

Figura 9. Determinación de densidad de la leche

Page 40: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

23

2.4.4. Determinación de porcentaje de grasa de la leche. La determinación de la

grasa de la leche se realiza mediante método volumétrico que consiste en separar la

grasa de la leche en un envase medidor de vidrio denominado butirómetro de

dimensiones estandarizadas, un volumen determinado de muestra es tratado con ácido

sulfúrico concentrado entre el 90 y el 91% y alcohol isoamílico, el ácido sulfúrico

destruye la capa protectora de los glóbulos de grasa de la leche compuesta por

fosfolípidos, por otra parte el alcohol isoamílico facilita la separación de la grasa.

Mediante centrifugación la grasa es separada en el vástago graduado del butirómetro

donde se lee directamente el contenido en grasa expresado en gramos/100 g de

muestra.

Figura 10. Determinación de grasa de la leche

2.4.5. Determinación del porcentaje de proteína de la leche. Se determina mediante

el método de kjeldahl, dicho método mide el contenido en nitrógeno de una muestra. El

contenido en proteína se puede calcular seguidamente; este método se basa en la

destrucción de la materia orgánica de la leche con ácido sulfúrico concentrado,

formándose sulfato de amonio que en exceso de hidróxido de sodio libera amoníaco, el

que se destila recibiéndolo en ácido sulfúrico donde se forma sulfato de amonio y el

exceso de ácido es valorado con hidróxido de sodio en presencia de rojo de metilo, o

ácido bórico formándose borato de amonio el que se valora con ácido clorhídrico.

Page 41: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

24

2.4.6. Determinación de agua y punto Crioscópico de la leche. Se determina

mediante un instrumento científico, diseñado para la determinación extremadamente

precisa de la concentración de las soluciones por medio de la medición del punto de

congelación. Este instrumento utiliza termómetros electrónicos de alta precisión para

detectar la temperatura de la muestras, controlar el grado de superenfriamiento y de

inducción de la congelación de la muestras.

El método crioscopio es el método más rápido y exacto que se conoce para determinar

adiciones de agua en la leche.

Figura 11. Crioscopio

2.4.7. Prueba de fosfatasa alcalina. La prueba de fosfatasa alcalina se realiza

mediante un método colorimétrico.

La fosfatasa alcalina es una enzima que se encuentra en la leche cruda y es inactivada

con el calentamiento de la misma, es por esta razón que debe estar ausente en la leche

correctamente pasteurizada; la ausencia de esta enzima termolábil a la salida de la

leche del pasteurizador permite asegurar que la pasteurización ha sido efectuada a una

temperatura suficientemente alta para asegurar la destrucción de los gérmenes

Page 42: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

25

patógenos, normalmente destruidos por la pasterización. El método consiste en incubar

la muestra con un sustrato de la enzima en condiciones de temperatura y pH adecuados

para la reacción enzimática. El producto final se detecta por una reacción colorimétrica

cualitativa.

Figura 12. Prueba de fosfatasa

2.4.8. Determinación del punto de hilado. Se realiza mediante un método cualitativo,

el cual consiste en tomar pequeñas muestras de masa fermentada cada determinado

tiempo y someterlas a temperaturas entre 65-70 ºC durante 1 minuto, se secan y estiran.

Cuando presenten características de elasticidad, brillo y textura (se estire como chicle)

se dice que la masa o cuajada está en su punto de hilado y está lista para hilarse.

Figura 13. Prueba de Hilado

Page 43: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

26

Para la ponderación de las características de punto de hilado se toma en cuenta la

siguiente escala de valoración:

Tabla 4. Escala cualitativa y cuantitativa para determinación de punto de hilado

Escala cualitativa Escala

Cuantitativa

Supera características de brillo 9-10

Alcanza el brillo requerido 7-8

Próximo a alcanzar el brillo requerido 5-6

No alcanza el brillo requerido <4

2.4.9. Determinación del % humedad de la masa y Producto terminado. El método

de secado en termo-balanza se basa en evaporar de manera continua la humedad de

la muestra y el registro continuo de la pérdida de peso, hasta que la muestra se sitúe a

peso constante.

El error de pesada en este método se minimiza cuando la muestra no se expone

constantemente al ambiente.

Figura 14. Determinadores de humedad

2.4.10. Descripción del proceso de Pasteurización. La leche cruda es alimentada

desde los tanques hasta el tanque de balance, desde aquí la bomba centrífuga que

posee un control de velocidad guía la leche con un caudal de 7500 L/h a través de la

sección de regeneración del intercambiador de calor de placas, donde la entrada de

leche cruda fría es calentada por el retorno de la leche caliente pasteurizada a una

temperatura entre 40 a 50 ºC.

Page 44: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

27

Consecuentemente la leche es enviada a una separadora descremadora y unidad

manual de estandarización. Después la leche es dirigida a la sección de calentamiento

del intercambiador en donde alcanza una temperatura aproximada de 74-75 ºC por

intercambio de temperatura con agua caliente y dirigida al tuvo de retención durante 17

segundos.

Al final del tubo de retención la temperatura mínima de la leche es monitoreada y

grabada, si la esta temperatura cae por debajo de la temperatura seteada en el

pasteurizador una válvula de desvío hará que el producto recircule de regreso al tanque

de balance hasta que se reestablezca la temperatura requerida con el fin de no

contaminar la leche correctamente pasteurizada con leche que no está bien

pasteurizada. Después del tubo de retención la leche pasa nuevamente por la zona de

regeneración del intercambiador de calor para ser enfriada a aproximadamente entre

32-38ºC.

2.4.11. Procedimiento para la evaluación del proceso de fermentación

adicionando diferentes cantidades de cloruro de calcio. Se realizó por triplicado

cada experimento, primeramente se tomó pH en función del tiempo para la construcción

de las curvas de fermentación, se determinó el tiempo total de fermentación en cada

experimento y para la determinación del punto de hilado se estableció ponderaciones

tomando en cuenta características de brillo, textura y elasticidad; por último se determinó

el porcentaje de humedad de las masas hiladas y productos terminados al tercer día de

elaboración del queso mozzarella pizza junto con pruebas de elasticidad (stretching).

2.5. Caracterización del porcentaje de proteína y de grasa de la leche cruda

Para la caracterización de la leche cruda se tomó muestras de diferentes días, estas

leches fueron utilizadas para la elaboración de queso mozzarella pizza. Se determinó el

porcentaje de grasa y el porcentaje de proteína de las lechas crudas.

Page 45: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

28

Tabla 5. Caracterización del porcentaje de proteína y de grasa de la leche cruda

Análisis % Grasa % Proteína

Muestra 1 3,80 3,00

Muestra 2 3,80 3,14

Muestra 3 4,00 3,38

Muestra 4 3,75 3,47

Muestra 5 3,90 3,32

Muestra 6 3,70 3,26

Promedio 3,83 3,26

2.6. Pruebas preliminares para escoger el rango en el que se evaluará el

porcentaje de cloruro de calcio en la preparación del queso mozzarella pizza

La cantidad actual de cloruro de calcio que se coloca en la preparación de queso

mozzarella pizza es de 238 gramos, para escoger el rango en el que se variará la

cantidad de cloruro de calcio se realizó pruebas preliminares.

Por estudios y conocimiento preliminares de la empresa se conoce que al aumentar el

cloruro de calcio en la preparación de queso la longitud del queso fundido como producto

terminado se rompe a longitudes inferiores a los 40 cm lo que es nada favorable para

los clientes; con el fin de corroborar lo antes mencionado se aumentó un 10% de cloruro

de calcio en la preparación de queso mozzarella, es decir, se colocó 262 gramos de

cloruro de calcio en la preparación y se realizaron pruebas de estiramiento de queso

fundido obteniendo los resultados siguientes:

Tabla 6. Estiramiento de queso fundido con 262 gramos de cloruro de calcio

Cantidad de CaCl2

(g)

Elasticidad M1 (cm)

Elasticidad M2 (cm)

Elasticidad M3 (cm)

Elasticidad promedio

(cm)

262 38 37 39 38

Con los resultados obtenidos se verifica que al aumentar el cloruro de calcio la longitud

de estiramiento es muy corta para los estándares que requiere el cliente.

Page 46: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

29

Para establecer el porcentaje de cloruro de calcio se realizó pruebas disminuyendo un

10% de cloruro de calcio actual, es decir, 214 gramos de cloruro de calcio obteniendo

los siguientes resultados:

Tabla 7. Características de la masa y producto terminado adicionando 214

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 214 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

3:00 3:17 3:13 3:10

pH de punto de hilado

4,86 4,89 4,88 4,88

% humedad de masa

51,98 53,20 52,90 52,69

% humedad prod. Term.

49,21 49,20 49,07 49,16

Elasticidad (cm)

47,25 45,8 47,38 46,81

Tomando en cuenta los datos obtenidos podemos ver claramente que la diferencia entre

el tiempo de fermentación, pH de punto de hilado y la elasticidad del producto terminado

adicionando 238 gramos de CaCl2 es mínima comparada con los datos obtenidos al

adicionar 214 gramos de CaCl2. Por este motivo se disminuirá el porcentaje de CaCl2 el

20%, 40%, 60%, 80% y el 100%.

Page 47: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

30

3. CÁLCULOS Y RESULTADOS

3.1. Evaluación del proceso de pasteurización

3.1.1. Análisis de calidad de la leche cruda

Tabla 8. Análisis de calidad leche cruda Prueba 1

Parámetros LECHE CRUDA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,5 15,0 15,0 15,2

Grasa 3,85 3,85 3,85 3,85

pH 6,70 6,70 6,69 6,70

Densidad (15ºC) 1,0305 1,0305 1,0305 1,0305

Proteína 3,45 3,45 3,46 3,45

Punto Crioscópico -0,5305 -0,5230 -0,5235 -0,5257

UFC( microbiología) 210000

Tabla 9. Análisis de calidad leche cruda Prueba 2

Parámetros LECHE CRUDA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,0 15,0 15,0 15,0

Grasa 3,80 3,80 3,75 3,78

pH 6,69 6,69 6,7 6,69

Densidad (15ºC) 1,0305 1,0305 1,0300 1,0303

Proteína 3,34 3,34 3,35 3,34

Punto Crioscópico -0,5290 -0,5270 -0,5270 -0,5277

UFC( microbiología) 310000

Tabla 10. Análisis de calidad leche cruda Prueba 3

Parámetros LECHE CRUDA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,0 15,0 15,0 15,0

Grasa 3,85 3,85 3,90 3,87

pH 6,80 6,80 6,81 6,80

Densidad (15ºC) 1,0300 1,0300 1,0300 1,0300

Proteína 3,31 3,33 3,33 3,32

Punto Crioscópico -0,5280 -0,5275 -0,5260 -0,5272

UFC( microbiología) 1900000

Page 48: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

31

3.1.2. Análisis de la leche a distintas temperaturas de pasteurización

Tabla 11. Análisis de leche a 74.47 ºC de pasteurización (Prueba 1)

Parámetros LECHE PASTEURIZADA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,0 15,0 14,5 14,8

Grasa 2,95 3,00 3,00 2,98

pH 6,66 6,67 6,66 6,66

Densidad g/ml (15ºC) 1,0310 1,0310 1,0310 1,0310

Proteína 3,45 3,45 3,46 3,45

Punto Crioscópico -0,5215 -0,5215 -0,5230 -0,5220

Fosfatasa neg. neg. neg. neg.

UFC (microbiología) 6700

Tabla 12. Análisis de leche a 73.43 ºC de pasteurización (Prueba 2)

Parámetros LECHE PASTEURIZADA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,0 15,0 15,0 15,0

Grasa 3,05 3,00 3,00 3,02

pH 6,63 6,63 6,64 6,63

Densidad g/ml (15ºC) 1,0310 1,0310 1,0310 1,0310

Proteína 3,35 3,33 3,34 3,34

Punto Crioscópico -0,5265 -0,5245 -0,5245 -0,5252

Fosfatasa neg. neg. neg. neg.

UFC (microbiología) 1400

Tabla 13. Análisis de leche a 72.5 ºC de pasteurización (Prueba 3)

Parámetros LECHE PASTEURIZADA

M1 M2 M3 MP

Acidez Titulable 15,0 15,0 14,5 14,8

Grasa 2,95 2,95 3,00 2,97

pH 6,76 6,75 6,75 6,75

Densidad g/ml (15ºC) 1,0310 1,0310 1,0310 1,0310

Proteína 3,31 3,32 3,32 3,32

Punto Crioscópico -0,5265 -0,5245 -0,5250 -0,5253

Fosfatasa neg. neg. neg. neg.

UFC (microbiología) 96000

Page 49: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

32

Tabla 14. Resultados de prueba de Fosfatasa a las diferentes temperaturas de

pasteurización

Temperatura de Pasteurización

Prueba de Fosfatasa

74,47 ºC Negativo

73,43 ºC Negativo

72,50 ºC Negativo

Tabla 15. Resultados de Análisis Microbiológico de leche cruda y pasteurizada

Número de

Prueba

Temperatura de Pasteurización

Recuento de aerobios mesófilos en leche

cruda (ufc/ml)

Recuento de aerobios mesófilos en leche

Pasteurizada (ufc/ml)

Prueba 1 74,47 210000 6700

Prueba 2 73,43 310000 1400

Prueba 3 72,5 1900000 96000

3.1.3. Determinación del porcentaje de desnaturalización

Tabla 16. Desnaturalización de la proteína de la leche en el proceso de

pasteurización a diferentes temperaturas de pasteurización

Temperatura de Pasteurización

% Proteína leche cruda (8ºC)

% Proteína leche pasteurizada

% Desnaturali- zación

74,47 ºC 3,45 3,45 -

73,43 ºC 3,34 3,34 -

72,50 ºC 3,32 3,32 -

3.1.4. Determinación del rendimiento experimental y teórico del queso

3.1.4.1. Determinación del Rendimiento Teórico

𝑅𝑒𝑛𝑑. (𝑘𝑔

100 𝑘𝑔 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒) =

(0,86 𝐹 + 𝐶 + 0,36) ∗ 1,22

100 − 𝑊∗ 100 (𝐿𝑢𝑐𝑒𝑦 & 𝐾𝑒𝑙𝑙𝑦, 1994) (𝟏)

La fórmula supone un 86 % de recuperación de grasa y la pérdida de 0.36% de caseína

durante la elaboración de queso.

La fórmula supone porcentajes de humedad de queso del 46%.

Page 50: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

33

El factor utilizado para transformar la proteína total de la leche en caseína es 0,75.

F= % grasa de la leche

C= % caseína de la leche

W= % Humedad del queso

1,22= Constante para adición de sal y sólidos del suero

Cálculo modelo para la muestra número 1:

𝑅𝑒𝑛𝑑. =((0,86 ∗ 2,98) + (0,75 ∗ 3,45) + 0,36) ∗ 1,22

100 − 46∗ 100

𝑅end. = 10,82 𝑘𝑔

100 𝑘𝑔 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

3.1.4.2. Rendimiento Teórico Corregido a la Humedad del queso

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝐶𝑜𝑟𝑟. = 𝑅𝑒𝑛𝑑 ∗100 − % 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑜

100 − % 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝟐)

Cálculo modelo para la muestra número 1:

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝐶𝑜𝑟𝑟. = 10,82 ∗100 − 49,79 %

100 − 50%

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝐶𝑜𝑟𝑟. = 10,87𝑘𝑔

100 𝑘𝑔 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

3.1.4.3. Determinación del Rendimiento Experimental

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝑒𝑥𝑝. (𝑘𝑔

100 𝑘𝑔 𝐿𝑒𝑐𝑒) =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑄𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜(𝑘𝑔)

𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 (𝑘𝑔)∗ 100 (𝟑)

Cálculo modelo para la muestra número 1:

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝑒𝑥𝑝. =428,38 𝑘𝑔

4121 𝑘𝑔∗ 100

Page 51: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

34

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝑒𝑥𝑝. = 10,39 (𝑘𝑔

100 𝑘𝑔 𝐿𝑒𝑐ℎ𝑒)

Tabla 17. Resultados del cálculo de rendimientos teóricos y experimentales del

queso

Número de muestra M1 M2 M3

% Proteína 3,45 3,35 3,31

% Grasa de leche 2,98 3,02 2,97

% Humedad Queso 49,79 50,00 49,32

Peso total queso (Kg) 428,38 423,26 422,80

Volumen de leche (Lt) 4000 4001 4000

Densidad de leche (Kg/Lt) 1,0310 1,0310 1,0310

Rendimiento Experimental (Kg/100 Kg leche)

10,39 10,26 10,25

Rendimiento teórico (Kg/100 Kg leche)

10,82 10,73 10,57

Rendimiento Teórico Corregido (Kg/100 Kg leche)

10,87 10,73 10,71

3.1.5. Determinación de la influencia del porcentaje de la proteína en la leche en el

rendimiento quesero. Asumiendo que el porcentaje de grasa de la leche pasteurizada

se encuentra estandarizada a 3% y que el porcentaje de humedad del queso es de 50%,

en donde la única variable es el porcentaje de proteína de la leche.

El porcentaje de proteína en cada una de las muestras es la siguiente:

Muestra 1: 3,45 % de proteína

Muestra 2: 3,35 % de proteína

Muestra 3: 3,31 % de proteína

Cálculo modelo para la muestra número 1:

𝑅𝑒𝑛𝑑. =((0,86 ∗ 3) + (0,75 ∗ 3,45) + 0,36) ∗ 1,22

100 − 46∗ 100

𝑅end. = 10,86 𝐾𝑔

100 𝐾𝑔 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

Page 52: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

35

3.1.5.1. Rendimiento Teórico Corregido a la Humedad del queso

Cálculo modelo para la muestra número 1:

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝐶𝑜𝑟𝑟. = 10,82 ∗100 − 50 %

100 − 50%

𝑅𝑒𝑛𝑑. 𝐶𝑜𝑟𝑟. = 10,86𝐾𝑔

100 𝐾𝑔 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

Tabla 18. Resultados de la influencia del porcentaje de proteína en el

rendimiento del queso

Número de muestra M1 M2 M3

% Proteína 3,45 3,35 3,31

% Grasa de leche 3,00 3,00 3,00

% Humedad Queso 50,00 50,00 50,00

Rendimiento teórico (Kg/100 Kg leche)

10,86 10,69 10,62

Rendimiento Teórico Corregido (Kg/100 Kg leche)

10,86 10,69 10,62

Gráfico 1. Influencia de la proteína de la leche en el rendimiento quesero

10,86

10,69

10,62

y = 1,7115x + 4,9554R² = 1

10,6

10,65

10,7

10,75

10,8

10,85

10,9

3,3 3,32 3,34 3,36 3,38 3,4 3,42 3,44 3,46

Ren

dim

ien

to Q

ues

ero

% Proteína de leche

Rendimiento vs %Proteína

Page 53: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

36

3.2. Evaluación del proceso de fermentación

3.2.1. Evaluación del proceso actual de fermentación adicionando 238 gramos de

cloruro de calcio

Tabla 19. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,39 6,39 6,37 6,38

30 6,20 6,19 6,16 6,18

60 5,77 5,79 5,76 5,77

90 5,40 5,39 5,37 5,39

120 5,16 5,13 5,15 5,15

150 5,00 4,97 4,94 4,97

180 4,85 4,88 4,82 4,85

Tabla 20. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,36 6,36 6,34 6,35

30 6,16 6,18 6,16 6,17

60 5,84 5,73 5,79 5,79

90 5,49 5,48 5,45 5,47

120 5,15 5,20 5,15 5,17

150 5,05 5,00 5,10 5,05

180 4,91 4,88 4,90 4,90

Tabla 21. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,36 6,35 6,38 6,36

30 6,08 6,02 6,02 6,04

60 5,75 5,74 5,83 5,77

90 5,38 5,40 5,37 5,38

120 5,09 5,10 5,11 5,10

150 4,94 4,94 4,96 4,95

180 4,89 4,90 4,85 4,88

Page 54: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

37

Tabla 22. Fermentación de masa a 238 gramos de cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,38 6,35 6,36 6,37 0,02

30 6,18 6,17 6,04 6,13 0,08

60 5,77 5,79 5,77 5,78 0,01

90 5,39 5,47 5,38 5,41 0,05

120 5,15 5,17 5,10 5,14 0,03

150 4,97 5,05 4,95 4,99 0,05

180 4,85 4,90 4,88 4,88 0,02

Gráfico 2. Curva de fermentación para 238 gramos de Cloruro de calcio

Tabla 23. Características de la masa y producto terminado adicionando 238

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 238 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

3:05 3:16 3:00 3:07

pH de punto de hilado

4,85 4,90 4,88 4,88

% humedad de masa

52,60 53,41 51,90 52,64

% humedad prod. Term.

48,74 50,2 48,99 49,31

Elasticidad (cm)

44,50 45,30 45,00 44,93

y = 3E-07x3 - 6E-05x2 - 0,0077x + 6,3789R² = 0,9983

4,50

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo (min)

pH vs Tiempo

238 gramos Polinómica (238 gramos)

Page 55: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

38

Tabla 24. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 238 gramos de cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 8 8 9 8,3

Textura 8 8 8 8,0

Elasticidad 8 8 8 8,0

Prueba 2

Brillo 8 8 8 8,0

Textura 8 8 8 8,0

Elasticidad 9 8 8 8,3

Prueba 3

Brillo 8 8 9 8,3

Textura 8 8 8 8,0

Elasticidad 8 8 9 8,3

3.2.2. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 190 gramos de cloruro

de calcio

Tabla 25. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,35 6,37 6,38 6,37

30 6,17 6,16 6,18 6,17

60 5,90 5,87 5,86 5,88

90 5,51 5,51 5,48 5,50

120 5,18 5,17 5,19 5,18

150 4,95 4,93 4,96 4,95

180 4,86 4,84 4,85 4,85

Tabla 26. Fermentación de masa a 190 granos de cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,37 6,34 6,35 6,35

30 6,18 6,18 6,19 6,18

60 5,90 5,93 5,89 5,91

90 5,61 5,62 5,58 5,60

120 5,30 5,28 5,28 5,29

150 5,00 5,08 5,05 5,04

180 4,94 4,93 4,96 4,94

Page 56: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

39

Tabla 27. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,37 6,38 6,38 6,38

30 6,15 6,16 6,17 6,16

60 5,86 5,87 5,85 5,86

90 5,49 5,51 5,50 5,50

120 5,29 5,25 5,27 5,27

150 5,09 5,07 5,08 5,08

180 4,98 4,97 4,97 4,97

Tabla 28. Fermentación de masa a 190 gramos de cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,37 6,35 6,38 6,37 0,01

30 6,17 6,18 6,16 6,17 0,01

60 5,88 5,91 5,86 5,88 0,02

90 5,50 5,60 5,50 5,53 0,06

120 5,18 5,29 5,27 5,25 0,06

150 4,95 5,04 5,08 5,02 0,07

180 4,85 4,94 4,97 4,92 0,06

Gráfico 3. Curva de fermentación para 190 gramos de cloruro de calcio

y = 3E-07x3 - 8E-05x2 - 0,0045x + 6,368R² = 0,9998

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo (min)

pH vs Tiempo

190 gramos Polinómica (190 gramos)

Page 57: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

40

Tabla 29. Características de la masa y producto terminado adicionando 190

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 190 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

2:50 3:15 3:15 3:06

pH de punto de hilado

4,92 4,88 4,87 4,89

% humedad de masa

52,34 54,05 51,82 52,74

% humedad Prod. Term.

48,30 50,80 48,49 49,20

Elasticidad (cm)

51,95 50,15 48,40 50,17

Tabla 30. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 190 gramos de cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 8 8 8 8,0

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 8 9 8 8,3

Prueba 2

Brillo 8 9 8 8,3

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 8 9 8 8,3

Prueba 3

Brillo 9 8 8 8,3

Textura 8 8 8 8,0

Elasticidad 8 8 9 8,3

Page 58: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

41

3.2.3. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 143 gramos de cloruro

de calcio

Tabla 31. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,39 6,40 6,37 6,39

30 6,26 6,27 6,26 6,26

60 5,96 6,00 5,98 5,98

90 5,66 5,64 5,63 5,64

120 5,27 5,30 5,25 5,27

150 5,09 5,10 5,08 5,09

180 4,95 4,96 4,97 4,96

Tabla 32. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,25 6,26 6,22 6,24

30 5,87 5,88 5,86 5,87

60 5,38 5,40 5,38 5,39

90 5,25 5,28 5,24 5,26

120 5,15 5,10 5,15 5,13

150 5,00 4,98 5,05 5,01

180 4,95 4,90 4,88 4,91

Tabla 33. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,35 6,33 6,35 6,34

30 6,21 6,22 6,19 6,21

60 5,97 6,00 5,95 5,97

90 5,68 5,72 5,67 5,69

120 5,39 5,43 5,39 5,40

150 5,14 5,16 5,12 5,14

180 4,89 4,96 4,90 4,92

Page 59: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

42

Tabla 34. Fermentación de masa a 143 gramos de cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,39 6,24 6,34 6,32 0,07

30 6,22 5,97 6,18 6,12 0,14

60 5,93 5,68 5,92 5,84 0,14

90 5,54 5,42 5,55 5,50 0,08

120 5,24 5,16 5,35 5,25 0,10

150 5,09 5,01 5,14 5,08 0,07

180 4,96 4,91 4,92 4,93 0,03

Gráfico 4. Curva de fermentación para 143 gramos de Cloruro de calcio

Tabla 35. Características de la masa y producto terminado adicionando 143

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 143 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

3:00 3:00 3:19 3:06

pH de punto de hilado

4,96 4,91 4,92 4,93

% humedad de masa

51,35 53,32 53,72 52,79

% humedad prod. Term.

49,80 49,30 50,00 49,70

Elasticidad (cm)

53,425 53,84 54,95 54,07

y = 2E-07x3 - 5E-05x2 - 0,006x + 6,3328R² = 0,9985

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo (min)

pH vs Tiempo

143 gramos Polinómica (143 gramos)

Page 60: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

43

Tabla 36. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 143 gramos de cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 9 8 8 8,3

Textura 9 8 8 8,3

Elasticidad 9 8 8 8,3

Prueba 2

Brillo 9 10 9 9,3

Textura 8,5 9 8 8,5

Elasticidad 8 8 9 8,3

Prueba 3

Brillo 8 8 8 8,0

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 9 9 10 9,3

3.2.4. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 95 gramos de cloruro

de calcio

Tabla 37. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,39 6,39 6,38 6,39

30 6,25 6,24 6,24 6,24

60 5,96 5,96 5,95 5,96

90 5,57 5,56 5,57 5,57

120 5,32 5,30 5,32 5,31

150 5,06 5,08 5,08 5,07

180 5,02 5,01 5,00 5,01

Tabla 38. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,40 6,41 6,41 6,41

30 6,22 6,22 6,22 6,22

60 5,93 5,95 5,93 5,94

90 5,50 5,48 5,51 5,50

120 5,18 5,20 5,18 5,19

150 5,01 5,05 4,97 5,01

180 4,90 4,87 4,89 4,89

Page 61: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

44

Tabla 39. Fermentación de masa a 95 gramos de cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,43 6,42 6,41 6,42

30 6,24 6,17 6,20 6,20

60 6,00 5,95 5,98 5,98

90 5,70 5,67 5,69 5,69

120 5,37 5,40 5,38 5,38

150 5,10 5,06 5,04 5,07

180 4,94 4,95 4,96 4,95

Tabla 40. Fermentación de masa a 95 gramos cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,39 6,41 6,42 6,40 0,02

30 6,24 6,22 6,20 6,22 0,02

60 5,96 5,94 5,98 5,96 0,02

90 5,57 5,50 5,69 5,59 0,09

120 5,31 5,19 5,38 5,30 0,10

150 5,07 5,01 5,07 5,05 0,03

180 5,01 4,89 4,95 4,95 0,06

Gráfico 5. Curva de fermentación para 95 gramos de Cloruro de calcio

y = 4E-07x3 - 1E-04x2 - 0,0034x + 6,4042R² = 0,9996

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo(min)

pH vs tiempo

95 gramos Polinómica (95 gramos)

Page 62: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

45

Tabla 41. Características de la masa y producto terminado adicionando 95

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 95 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

2:20 3:02 2:30 2:37

pH de punto de hilado

5,07 5,01 4,95 5,01

% humedad de masa

51,94 51,48 52,02 51,81

% humedad Prod. Term.

51,24 49,48 48,50 49,74

Elasticidad (cm)

58,55 60,17 60,33 59,68

Tabla 42. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 95 gramos de cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 8 8 9 8,3

Textura 9 8 8 8,3

Elasticidad 8 9 9 8,7

Prueba 2

Brillo 8 8 8 8,0

Textura 9 8,5 8 8,5

Elasticidad 8 8 9 8,3

Prueba 3

Brillo 8 9 8 8,3

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 8 8 8,5 8,2

3.2.5. Evaluación del proceso de fermentación adicionando 48 gramos de cloruro

de calcio

Tabla 43. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,35 6,36 6,35 6,35

30 6,11 6,10 6,15 6,12

60 5,83 5,79 5,78 5,80

90 5,51 5,48 5,49 5,49

120 5,20 5,15 5,17 5,17

150 5,10 5,06 5,10 5,09

190 4,95 4,97 4,96 4,96

Page 63: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

46

Tabla 44. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,36 6,35 6,35 6,35

30 6,21 6,24 6,20 6,22

60 5,85 5,88 5,84 5,86

90 5,60 5,55 5,54 5,56

120 5,24 5,20 5,19 5,21

150 5,06 5,00 5,04 5,03

190 4,93 4,92 4,94 4,93

Tabla 45. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,38 6,38 6,39 6,38

30 6,20 6,19 6,20 6,20

60 5,86 5,88 5,87 5,87

90 5,59 5,58 5,57 5,58

120 5,27 5,26 5,28 5,27

150 5,10 5,08 5,13 5,10

190 4,95 4,97 4,97 4,96

Tabla 46. Fermentación de masa a 48 gramos de cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,35 6,35 6,38 6,36 0,02

30 6,12 6,22 6,20 6,18 0,05

60 5,80 5,86 5,87 5,84 0,04

90 5,49 5,56 5,58 5,55 0,05

120 5,17 5,21 5,27 5,22 0,05

150 5,09 5,03 5,10 5,07 0,04

180 4,96 4,93 4,96 4,95 0,02

Page 64: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

47

Gráfico 6. Curva de fermentación para 48 gramos de Cloruro de calcio

Tabla 47. Características de la masa y producto terminado adicionando 48

gramos de cloruro de calcio

Pruebas a 48 g. CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

2:40 2:31 2:35 2:35

pH de punto de hilado

5,01 5,03 5,02 5,02

% humedad de masa

53,72 53,20 53,23 53,38

% humedad prod. Term.

49,50 49,59 52,20 50,43

Elasticidad (cm)

60,60 62,75 62,28 61,88

y = 3E-07x3 - 7E-05x2 - 0,0055x + 6,3727R² = 0,9982

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo (min)

pH vs tiempo

48 gramos Polinómica (48 gramos)

Page 65: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

48

Tabla 48. Características de la masa para determinación de punto de hilado

adicionando 48 gramos de cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 9 9 8 8,7

Textura 9 9 8 8,7

Elasticidad 10 9 9 9,3

Prueba 2

Brillo 9 9 10 9,3

Textura 9 9 9 9,0

Elasticidad 10 10 8 9,3

Prueba 3

Brillo 9 8 9 8,7

Textura 9 8 9 8,7

Elasticidad 10 9 10 9,7

3.2.6. Evaluación del proceso de fermentación sin adicionar cloruro de calcio

Tabla 49. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 1)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,37 6,38 6,38 6,38

30 6,16 6,16 6,19 6,17

60 5,86 5,87 5,86 5,86

90 5,50 5,48 5,48 5,49

120 5,10 5,15 5,14 5,13

150 5,01 5,02 5,03 5,02

190 4,96 4,95 4,95 4,95

Tabla 50. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 2)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,33 6,35 6,33 6,34

30 6,15 6,13 6,13 6,14

60 5,77 5,83 5,75 5,78

90 5,47 5,44 5,47 5,46

120 5,10 5,15 5,13 5,13

150 5,01 5,01 5,00 5,01

190 4,94 4,95 4,93 4,94

Page 66: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

49

Tabla 51. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (prueba 3)

Tiempo (Min)

pH1 pH2 pH3 pH

Promedio

0 6,40 6,37 6,38 6,38

30 6,24 6,24 6,26 6,25

60 5,95 5,96 5,92 5,94

90 5,55 5,58 5,56 5,56

120 5,23 5,22 5,24 5,23

150 5,11 5,07 5,11 5,10

190 5,05 5,02 5,06 5,04

Tabla 52. Fermentación de masa sin cloruro de calcio (promedio)

Tiempo (Min)

Prueba 1 pH

Prueba 2 pH

Prueba 3 pH

Promedio pH

Des. Est.

0 6,38 6,34 6,38 6,37 0,03

30 6,17 6,14 6,25 6,18 0,06

60 5,86 5,78 5,94 5,86 0,08

90 5,49 5,46 5,56 5,50 0,05

120 5,13 5,13 5,23 5,16 0,06

150 5,02 5,01 5,10 5,04 0,05

190 4,95 4,94 5,04 4,98 0,06

Gráfico 7. Curva de fermentación sin Cloruro de calcio

y = 4E-07x3 - 9E-05x2 - 0,0045x + 6,3755R² = 0,9976

4,70

4,90

5,10

5,30

5,50

5,70

5,90

6,10

6,30

6,50

0 50 100 150 200

pH

Tiempo (min)

pH vs tiempo

0 gramos Polinómica (0 gramos)

Page 67: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

50

Tabla 53. Características de la masa y producto terminado sin cloruro de calcio

Pruebas sin CaCl2

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

Tiempo de fermentación

2:35 2:25 2:45 2:35

pH de punto de hilado

5,02 5,01 5,09 5,04

% humedad de masa

52,80 54,05 52,04 52,96

% humedad prod. Term.

48,72 51,50 49,30 49,84

Elasticidad (cm)

64,38 64,55 68,70 65,88

Tabla 54. Características de la masa para determinación de punto de hilado sin

adicionar cloruro de calcio

PRUEBAS CARACTE-

RISTICA PANELISTA

1 PANELISTA

2 PANELISTA

3 PONDERACIÓN

PROMEDIO

Prueba 1

Brillo 9 8 10 9,0

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 8 9 9 8,7

Prueba 2

Brillo 9 8,5 8 8,5

Textura 8 9 8 8,3

Elasticidad 8 8 9 8,3

Prueba 3

Brillo 9 8 9 8,7

Textura 8 8 8 8,0

Elasticidad 9 9 9 9,0

Page 68: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

51

3.2.7. Resultados generales del proceso de fermentación a diferentes cantidades de cloruro de calcio

Tabla 55. Resultados Generales del proceso Fermentación a diferentes cantidades de cloruro de calcio

CANTIDAD CaCl2

238 g 190 g 143 g 95 g 48 g 0 g

100% 80% 60% 40% 20% 0%

M1 M2 M3 MP M1 M2 M3 MP M1 M2 M3 MP M1 M2 M3 MP M1 M2 M3 MP M1 M2 M3 MP

Tiempo de Fermentación

(horas) 3:05 3:16 3:00 3:07 2:50 3:15 3:15 3:06 3:00 3:00 3:19 3:06 2:20 3:02 2:30 2:37 2:40 2:31 2:35 2:35 2:35 2:25 2:45 2:35

pH punto de hilado

4,85 4,90 4,88 4,88 4,92 4,88 4,87 4,89 4,96 4,91 4,92 4,93 5,07 5,01 4,95 5,01 5,01 5,03 5,02 5,02 5,02 5,01 5,09 5,04

Brillo 8,33 8,00 8,33 8,22 8,00 8,33 8,33 8,22 8,33 9,33 8,00 8,56 8,33 8,00 8,33 8,22 8,67 9,33 8,67 8,89 9,00 8,50 8,67 8,72

Textura 8,00 8,00 8,00 8,00 8,33 8,33 8,00 8,22 8,33 8,50 8,33 8,39 8,33 8,50 8,33 8,39 8,67 9,00 9,00 8,89 8,33 8,00 8,00 8,11

Elasticidad 8,00 8,33 8,33 8,22 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 8,33 9,33 8,67 8,67 8,33 8,17 8,39 9,33 9,33 9,67 9,44 8,67 8,33 9,00 8,67

% Humedades Pro, Term,

48,74 50,20 48,99 49,31 48,30 50,80 48,49 49,20 49,80 49,30 50,00 49,70 51,24 49,48 48,50 49,74 49,50 49,59 52,20 50,43 48,72 51,50 49,30 49,84

Elasticidad Prod, Term,

(cm) 44,50 45,30 45,00 44,93 51,95 50,15 48,40 50,17 53,43 53,84 54,95 54,07 58,55 60,17 60,33 59,68 60,60 62,75 62,28 61,88 64,38 64,55 68,70 65,88

Page 69: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

52

Gráfico 8. Variación del tiempo de fermentación en función de la cantidad de

cloruro de calcio

Gráfico 9. Variación del pH de hilado en función de la cantidad de cloruro de

calcio

187 186 186

157 155 155

120

130

140

150

160

170

180

190

200

238 190 143 95 48 0

Tie

mp

o (

min

)

Gramos CaCl2

Tiempo de fermentación vs Gramos CaCl2

4,884,89

4,93

5,01 5,025,04

4,75

4,80

4,85

4,90

4,95

5,00

5,05

238 190 143 95 48 0

pH

de

hila

do

Gramos CaCl2

pH vs Gramos CaCl2

Page 70: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

53

Gráfico 10. Elasticidad del producto terminado en función dela cantidad de

cloruro de calcio

44,93

50,17

54,07

59,68

61,88

65,88

y = -0,0874x + 66,505R² = 0,9887

40,00

45,00

50,00

55,00

60,00

65,00

70,00

0 50 100 150 200 250

Elas

tici

dad

(cm

)

Cloruro de calcio (gramos)

Elasticidad vs Cloruro de calcio

Page 71: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

54

4. DISCUSIÓN

En el proceso actual de pasteurización a 74,47ºC se tiene un porcentaje de proteína

de 3,45% en la leche cruda, y el porcentaje de proteína en la leche pasteurizada

también corresponde al valor de 3,45%; lo mismo sucede a la temperatura de

pasteurización a 73,43ºC ya que el porcentaje de proteína es 3,35% tanto en la leche

cruda como en la pasteurizada y por último se observa un caso idéntico a la

temperatura de pasteurización de 72,5ºC en donde el porcentaje de proteína es de

3,31% en los dos casos, estos valores se pueden observar en la tabla 16

respectivamente.

El pH de punto de hilado de las masas, a 238 y a 190 gramos de cloruro de calcio

son aproximadamente iguales 4,88 y 4,89 respectivamente, a 143 gramos el pH sube

un poco su valor a 4,93, sin embargo cuando se adiciona 95 gramos de cloruro de

calcio el pH se incrementa notablemente a 5,01 y a partir de esta cantidad de cloruro

de calcio, es decir a 48 y 0 gramos el pH va incrementando su valor mínimamente a

5,02 y 5,04, datos que se pueden observar en la tabla 55.

El tiempo de fermentación de las masas de queso se mantiene casi constante en

aproximadamente 186 minutos, cuando se adiciona 238, 190, 143 gramos de cloruro

de calcio, en cambio cuando se adiciona 95, 48 y 0 gramos de cloruro de calcio el

tiempo de fermentación disminuye notablemente a un tiempo casi constante de 155

minutos como se puede observar en la tabla 55.

En la tabla 55 se puede observar que, cuando se agrega 238 gramos de cloruro de

calcio en la preparación de queso mozzarella pizza, la elasticidad del producto

terminado es de 44,93 cm; para 190 gramos de cloruro de calcio, la elasticidad del

producto terminado se ha incrementado a 50,17 cm; lo mismo sucede a las

cantidades de 143, 95, 48 y 0 gramos de cloruro de calcio que van aumentando su

elasticidad a 54,07, 59,68, 61,88 y 65,88 cm respectivamente.

Page 72: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

55

Como resultado del cálculo de rendimiento teórico para elaboración de queso, con

un porcentaje de proteína del 3,45 % obtendremos 10,87 Kilogramos de queso por

cada 100 kilogramos de leche utilizada; en cambio para un valor de proteína de 3,35

% se obtiene 10,73 kilogramos de queso por cada 100 kilogramos de leche y por

último con un porcentaje de proteína de 3,31 % se obtiene 10,71 kilogramos de queso

por cada 100 kilogramos de leche, como se puede observar en la tabla 17.

El recuento de colonias aerobias en la leche pasteurizada de la prueba 3 no cumple

con la norma INEN 10 que se pasteurizó con una temperatura de 72,5ºC y tiene un

recuento total de aerobios de 96000 esto se debe a que el recuento total de aerobios

en la leche cruda de dicha prueba tiene un valor muy alto de colonias aerobias

correspondiente a 190000000, valor que tampoco cumpliría con la norma INEN 09;

la prueba 1 pasteurizada a 74,47ºC y la prueba 2 pasteurizada a 73,43ºC si se

encuentran en el rango permisible de recuento de colonias aerobias tanto para leche

cruda como para leche pasteurizada, estos datos se puede observar en la tabla 15.

Al realizar la prueba de fosfatasa a las leches pasteurizadas a 74,47ºC, 73,43ºC y

72,50ºC estas dieron como resultado negativo lo que nos indica que esta encima fue

completamente destruida en el proceso de pasteurización como podemos observar

en la tabla 14.

Page 73: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

56

5. CONCLUSIONES

No existe desnaturalización de la proteína en el proceso térmico de pasteurización a

ninguna de sus temperaturas de operación, ya que el porcentaje de proteína se

mantiene estable tanto en la leche cruda como en la pasteurizada.

La dosificación de cloruro de calcio que posee las mejores características para hilar

es 48 gramos, al tener en el punto de hilado un pH de 5,02, y obtener las mejores

características para hilar, mejorando el 8%, 10% y 13% en brillo, textura y elasticidad

respectivamente.

Al aumentar el porcentaje de proteína de la leche utilizada para la elaboración de

quesos, el rendimiento quesero también aumenta, es decir el rendimiento quesero es

directamente proporcional al porcentaje de proteína de la leche.

Al disminuir la cantidad de cloruro de calcio, la elasticidad del producto terminado va

aumentando, es decir que la cantidad de cloruro de calcio es inversamente

proporcional a la elasticidad el producto terminado.

Se concluyó que el menor tiempo de fermentación de las masas se obtiene cuando

se agrega menor cantidad de cloruro de calcio, 48 gramos específicamente, con un

tiempo de fermentación de 2 horas 35 minutos.

Page 74: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

57

6. RECOMENDACIONES

Se recomienda trabajar con 48 gramos de cloruro de calcio en la preparación de

queso mozzarella pizza, ya que a esta cantidad se evidencian las mejores

características de punto de hilado, mejorando el 8%, 10%, 13%, en brillo, textura y

elasticidad respectivamente, comparado con las características actuales al utilizar

238 gramos de cloruro de calcio.

El proceso y temperatura actual de pasteurización no desnaturaliza la proteína por lo

que se recomienda realizar el proceso hasta con 1ºC menos de la temperatura actual,

siempre y cuando se tenga en cuenta la calidad de la leche tanto fisicoquímica y

sobretodo microbiológicamente.

Para la elaboración de queso es importante tomar en cuenta la calidad de la leche

utilizada en cuanto a la proteína ya que al tener la leche un porcentaje de proteína

mayor, el rendimiento del queso va a mejorar, obteniendo de esta manera mayor

cantidad de queso.

Se recomienda tener una buena calidad de leche en cuanto a microbiología, de esta

manera se puede disminuir la temperatura de pasteurización.

Se recomienda realizar un estudio con diferentes temperaturas de pasteurización

cuyo rango de temperatura sea más amplio que un grado centígrado.

Page 75: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

58

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

Alimentarius, C. (2006). NORMA CODEX PARA LA MOZZARELLA.

Agolac, P. (2011). Mozzarella y Pastas Hiladas Parte II. Argentina.

Bonnet, B. (2013). Leche, nata, mantequilla y otros productos lácteos. Madrid, 24.

Carrasco, E. (2012). Uso de Aditivos en la Industria Láctea. (Ingeniero en Industrias

Alimenticias), Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión, Huacho-

Perú, 41.

Celis, J. (2009). Microbiología de la leche. Seminario de Procesos Fundamentales Físico

Químicos y Microbiológicos, 5,6,23.

Díaz, M. d. P. (2005). Proceso Básico de la Leche y el Queso. Revista Digital

Universitaria. Retrieved from Revista Digital Universitaria website:

http://www.revista.unam.mx/vol.6/num9/art87/int87.htm

Ecuador, C. d. l. I. L. d. (2015). LA LECHE DEL ECUADOR - Historia de la lechería

ecuatoriana. 51.

García , M. M. (2011). El libro blanco de la leche y de los productos lácteos (Canilec

Ed.). México, 10,27,29,31,32,47,61.

Gonzáles, M. (2007). Proyectos de fin de carrera de Ingeniería Química. Universidad de

Cádiz, 22,23,24.

Hernandez, E. (2004). Cloruro de calcio. Retrieved from http://www.cocinista.es

Mirales, B. (2001). Detección de caseinato y suero en la leche y productos lácteos

mediante técnicas electroforéticas, cromatográficas y espectrotroscópicas.

(Doctorado), Universidad Complutense de Madrid, Madrid, 8.

OCFE-FAO. (2015). Lácteos. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura

y la Alimentación.

Telégrafo, E. (2016). 5,4 millones de litros de leche se producen al día. El Telégrafo.

Tetra-Pak. (1996). Manual de las Industias Lácteas. Madrid, 13,18,21,26,29,30,33,296.

Zela, J. (2005). Aspectos Nutricionales y Tecnológicos de la leche. Pasco:DGPA, 14,15.

Page 76: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

59

BIBLIOGRAFÍA

Alais, C. (2003). Ciencia de la leche. Principios de técnica lechera (S. A. Reverté Ed.

4ta. ed.). Barcelona.

Azán Isabel, C. R. (2016). Evaluación del grado de desnaturalización de la proteína.

calcio y fosforo de la leche durante el calentamiento utilizabdo un número de

combinaciones de tiempo/ temperatura y su influencia en la calidad y rendimiento

del queso fresco elaborado. (Ingeniero Agroindustrial), Universidad Nacional de

Chimborazo, Riobamba-Ecuador.

Bonet Bartolomé, J. D., Inmaculada Gil. Pedro Gil. (2011). Libro Blanco de los Lácteos.

Castillo, J. (2001). Elaboración de queso mozzarella con diferentes porcentajes de grasa

en la leche de vaca. (Ingeniera Agrónoma), Universidad Earth, Guácimo, Costa

Rica.

Celis Mauricio, D. J. (2009). Microbiología de la Leche. Seminario de Procesos

Fundamentales Físico-Químicos y Micriobologicos.

Galván, M. (2005). Proceso Básico de la Leche y el Queso. Proceso Básico de la Leche

y el Queso, 6. Retrieved from

http://www.revista.unam.mx/vol.6/num9/art87/int87.htm

García Eva, I. F., Ana Fuentes. Determinación del contenido en grasa de la leche por el

método Gerber. Retrieved from Valencia.

Gonzáles, M. (2007). Proyectos de fin de carrera de Ingeniería Química. Universidad de

Cádiz.

Hudson Andrew, T. W., Rob Lake. (2003). Pasteurisation of Dairy Products: Times,

Temperatures and Evidence for Control of Pathogens. ESR.

INEN. (1974a). Quesos Determinación del Contenido de Grasas 0064.

INEN. (1974b). Quesos Determinación del Contenido de Humedad 0063.

INEN. (2012). Leche Pasteurizada. Requisitos 10.

INEN. (2015). Leche Cruda. Requisitos 009.

Page 77: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

60

Juárez Miguel, E. (2011). Procesos para la elaboración de Productos Lácteos. In FAO

(Ed.), Buenas Practicas en el manejo de la leche, Guatemala.

Molina, F. (2009). Determinación de la Calidad de la leche cruda (acidez. densidad.

grasa. reductasa. sólidos totales). aplicando un programa de capacitación en 4

comunidades de la parroquia Pintag. Cantón Quito. (Ingeniero zootecnista),

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba-Ecuador.

Nutrición. S. A. d. Lácteos y Derivados. SAN.

Pilamonta, D. (2015). Determinar la desnaturalización de la proteína de la leche en la

etapa de evaporación durante la producción de leche en polvo. (Magíster en

Gestión de la Calidad y Seguridad Alimentaria), Universidad del Azuay, Cuenca-

Ecuador.

Rubino, G. Pasteurizadores de leche. Principios básicos para su correcto diseño. uso y

mantenimiento. INTI, 2-43.

Tamime, A. (2009). Milk Processng and Quality Management.

Zamorán, D. (2011). Manual de Procesamiento Lácteo. Proyecto de Cooperación de

Seguimiento para el Mejoramiento Tecnológico de la Producción Láctea en las

Micros y Pequeñas Empresas de los Departamentos de Boaco, Chontales y

Matagalpa.

Page 78: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

61

ANEXOS

Page 79: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

62

Anexo A. Certificado de Conformidad de la empresa

Page 80: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

63

Anexo B. Norma INEN 09 (Requisitos. Leche Cruda)

Page 81: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

64

Page 82: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

65

Page 83: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

66

Page 84: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

67

Page 85: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

68

Page 86: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

69

Page 87: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

70

Page 88: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

71

Anexo C. Norma INEN 10 (Requisitos. Leche Pasteurizada)

Page 89: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

72

Page 90: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

73

Page 91: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

74

Page 92: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

75

Page 93: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

76

Page 94: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

77

Page 95: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

78

Page 96: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

79

Page 97: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

80

Page 98: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

81

Anexo D. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 1)

Page 99: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

82

Anexo E. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 1)

Page 100: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

83

Anexo F. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 2)

Page 101: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

84

Anexo G. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 2)

Page 102: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

85

Anexo H. Resultado microbiológico de leche cruda (prueba 3)

Page 103: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … … · evaluaciÓn del proceso de pasteurizaciÓn y de la influencia del cloruro de calcio en la fermentaciÓn de masa para queso mozzarella

86

Anexo J. Resultado microbiológico de leche pasteurizada (prueba 3)