Procesamiento de helados, Determinación de humedad, Centrifugación

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(1)Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. PROCESAMIENTO DE HELADOS, DETERMINACION DE HUMEDAD, CENTRIFUGACION. TESIS PRESENTADA POR :. RODRIGUEZ/TORANZO, JENNY. PARA OPTAR EL TITULO DE :. INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS AREQUIPA – PERÚ 2014. 1.

(2) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. RESUMEN. La. presente. investigación. documental. está. dirigida. a. conocer. el. procesamiento de helados.. Como primer punto se aborda la historia y algunas definiciones del término. En segundo lugar se ha considerado la clasificación según dos enfoques, la composición y la elaboración del producto.. En. tercer. lugar. las. características. fisicoquímicas,. sensoriales. y. microbiológicas se mencionan de la mano de bibliografía pertinente y según la normativa legal peruana.. En cuanto a las materias primas que se utilizan para la obtención del helado, se hace mención a los insumos respectivos, para luego conocer uno a uno los procesos que se deben atravesar para finalmente obtener este producto.. Entre otros aspectos, también se consideró los defectos más frecuentes del helado, así como los avances tecnológicos que se vienen llevando a cabo.. 2.

(3) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. I.. NTRODUCCION. La industria de alimentos y bebidas enfrentan el desafío de elaborar productos que logren satisfacer la demanda de los consumidores con mejores y nuevos sabores, pero que también puedan contribuir a una dieta diaria más equilibrada. Uno de los productos alimentarios más importante a nivel mundial es el helado, afirmación que se da debido a su alto consumo (Soukoulis et al., 2010). Sus orígenes se remontan hasta antes del siglo 13 d.C., siendo Marco Polo quien lo introdujera a Europa, al regreso de sus viajes por Asia oriental. La receta utilizada era a base de nieve recolectada en los Alpes europeos y mezclada con porciones de fruta y azúcar. Al ser este postre un producto difícil de mantener en su estado físico lo convertía en un producto altamente costoso, por lo que sólo era servido a la nobleza y reyes existentes. Con el paso del tiempo la receta ha cambiado, ya que ahora se sustituye el uso de agua por leche y el uso de miel por azúcar. La revolución industrial permitió el desarrollo de máquinas capaces de producir frio así como de mantener el estado físico del producto. El producto es catalogado como un alimento complejo ya que su matriz se compone de proteínas, grasa, azúcar, aire, minerales, agua etc., (Ozdemir et al., 2007; Goff, 2002). Este producto es considerado como un sistema coloidal complejo, dada la presencia de burbujas de aire, glóbulos de grasa, cristales de hielo y una fase de suero no congelada (Goff, 1997; Rossa et al., 2012).. 3.

(4) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. II.. OBJETIVOS. 2.1 Objetivo General -. Conocer cómo se lleva a cabo el procesamiento de helados.. 2.2 Objetivos Específicos -. Entender la importancia de cada insumo y de cada etapa del procesamiento de helados.. -. III.. Describir el procesamiento de helados a escala industrial.. JUSTIFICACIÓN. El presente trabajo aborda el procesamiento de helados. Se desea establecer los puntos claves para el procesamiento de este producto, y que finalmente sirva de guía para posteriores metodologías de desarrollo. La industria del helado tiene muchas ramas de estudio, las cuales a pesar de involucrar diversas líneas de investigación, finalmente apuntan hacia un mismo objetivo: producir un helado con características nutricionales y organolépticas adecuadas. El reto es grande ya que es un alimento muy complejo fisicoquímicamente sin embargo, el incremento de consumidores, así como de productores, hacen que el negocio del procesamiento de helados luzca bastante interesante.. IV.. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. 4.1 Historia Los griegos fueron de los primeros en descubrir el placer de disfrutar de las bebidas enfriadas con hielo. Los dulces congelados ya eran apreciados por los chinos desde hace 3000 años. En Oriente se consumían mezclas de zumo de frutas con nieve y hielo a modo de 4.

(5) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. refrigerio. Los turcos y los árabes fueron los encargados de difundir este producto por Europa, aunque se atribuye a Marco Polo la divulgación de la receta. Hay quienes sostienen que los antiguos romanos son los inventores del “sorbete”, quienes utilizaban la nieve, frutas y miel para preparar este refrescante postre. Pronto, los maestros artesanos italianos se convirtieron en auténticos virtuosos de la fabricación de helados, de ahí la buena fama que tienen los helados que proceden de este país. Parece que Nerón hacia traer nieve de los Alpes para que le prepararan esta bebida helada. Otros con igual convicción, señalaban que los chinos, muchos siglos antes de Jesucristo, ya mezclaban la nieve de las montañas con miel y frutas. A Francisco Procopio se le atribuye la producción industrial de este postre, ya que en el siglo XVII invento un aparato que conseguía homogenizar el hielo, el azúcar y las frutas. La heladería que abrió en Paris se convertiría en todo un éxito, gracias a sus excelentes sorbetes, mucho más compactos y mejor mezclados, aunque en esa época este producto era aun muy caro y solo lo podían disfrutar las clases más altas. Al iniciarse la Edad Moderna los congelados aparecieron por primera vez en Italia, desde donde se lanzaron a la conquista del mundo. En 1984, la estadounidense Nancy Johnson invento la primera heladora automática, la cual era accionada por medio de una manivela, fundamental para la posterior fabricación en masa de este producto. Como ignoraba el mundo de las patentes, no pudo aprovechar su invención. Dos años más tarde, un compatriota suyo W. Young obtuvo la patente para la maquina heladora basada en el descubrimiento de Johnson. Grandes sabios como Fahrenheit, Faraday y Reamur, contribuyeron con sus descubrimientos a hacer avanzar las ciencias que enseguida se aplicaron a los métodos de producción de helados. Luego, en el siglo XIX, se inventaron las primeras maquinas de hacer hielo lo que facilito la producción en masa. Ya en ese tiempo en algunos hogares se conservaba el hielo en cajas hechas de madera y corcho. En nuestro. 5.

(6) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. siglo se han perfeccionado mucho las técnicas de fabricación de helados. La maquinaria disponible facilita su producción industrial y domestica, mejorando también las normas de higiene. Hoy en día un buen fabricante de helados no solo debe conocer el oficio, debe saber de cocina y pastelería, saber un poco de química y bacteriología y tener algo de artista. Como hemos visto, el helado en sus orígenes no era un producto lácteo, sino mas bien frutal; pero con el correr del tiempo, la leche y los derivados lácteos comenzaron a utilizarse en pequeñas proporciones y luego masivamente hasta tal punto que hoy en día los helados tienen como constituyentes básicos, en la mayoría de los casos, la leche y/o la nata. Se puede decir que la fabricación de helados ha sufrido una gran revolución en nuestro siglo, por el perfeccionamiento de los sistemas de frio y una tecnología que ha permitido mejorar la producción. (Alba, 2008).. 4.2 Definición -. Helados. Son los productos alimenticios llevados al estado sólido o pastoso por medio de la congelación, elaborados con dos o más de los ingredientes siguientes: leche o productos lácteos en sus diferentes formas, grasa de leche, grasas vegetales deodorizadas; edulcorantes permitidos, huevos, agua, jugos y pulpa de frutas, frutas, chocolate, nueces y/o productos similares, aditivos permitidos y otros. (Norma Técnica Peruana, 1975).. -. "Se entiende por helados comestibles las preparaciones cuyo estado sólido o pastoso se obtiene por congelación, y que se destinan a ser consumidos en tal estado. Los helados de crema y los helados de leche son helados comestibles producidos con leche y productos lácteos, que contienen como grasa, únicamente grasa de la leche." (Comité Mixto FAO/OMS, 1968).. 6.

(7) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. -. Es el producto comercialmente más importante. Contiene grasa y sólidos lácteos no grasos dependiendo de la normativa. ( Varnam & Sutherland, 1995). -. El helado es un lácteo solidificado producido por el congelamiento de una mezcla pasteurizada por agitación para incorporar aire y garantizar una uniformidad en la consistencia. Además de agua y azúcar contiene muchas veces componentes lácteos, frutas y otros aditivos sápidos, sustancias aromáticas y colorantes. (…) El helado en realidad constituye uno de los triunfos de la tecnología de alimentos, y es que es digno de notarse que el aire es uno de sus principales ingredientes. Sin el aire, el helado seria una nieve de leche, pero con el aire se convierte en un sistema coloidal de alta complejidad. Consiste en una espuma semisólida de celdas de aire rodeadas por grasa emulsificada junto con una red de diminutos cristales de hielo que están rodeados por un líquido acuoso. (Alba, 2008).. Figura N°1.Diagrama esquemático de la microestructura de un helado (Clarke, 2004) Fuente: (Gonzales, J. et al., 2012). 7.

(8) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.3 Clasificación.-. 4.3.1 Según su composición: a. Helados de Crema: Es aquel que tiene un alto contenido de grasa vegetal deodorizada o de grasa de leche. (Norma Técnica Peruana, 1975) b. Helados de Leche: Es aquel que tiene un alto contenido de grasa vegetal deodorizada o de grasa de leche, predominando una mayor cantidad de sólidos de leche no grasos. (Norma Técnica Peruana, 1975) Se elabora a partir de leche, generalmente sin adición de grasa. La grasa no láctea está prohibida y en la mayoría de los países la normativa exige un contenido graso mínimo del 2.5 a 3%.(Varnam & Sutherland, 1995) c. Sorbete: Es aquel elaborado con leche descremada, evaporada o en polvo, pulpas o jugos de fruta y/o esencias artificiales. (Norma Técnica Peruana, 1975) Los sorbetes y granizados, son parecidos a los helados de agua, pero contienen pequeñas cantidades de sólidos lácteos y, en algunos casos, agentes que facilitan el batido para obtener un mayor aumento porcentual en el volumen. (…) (Varnam & Sutherland, 1995) d. Helados de Agua. Es aquel elaborado con agua, azúcar, esencias certificados o jugos de frutas y en algunos casos, glucosa y espesantes. (Norma Técnica Peruana, 1975) Se hacen a partir de zumo de fruta diluido con adición de azúcar y de acido. También pueden añadirse estabilizantes, colorantes y aromatizantes. (Varnam & Sutherland, 1995) (…).. 8.

(9) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.3.2. Según su porcentaje de SNG y Materia Grasa De Leche -. Helados de agua o Sorbetes: esta denominación corresponde a los productos en los que el componente básico es el agua. Deberán responder a las siguientes exigencias:. -. . Extracto seco, Mín: 20,0% p/p1. . Materia grasa de leche, Máx: 1,5% p/p. Helados o Helados de leche: esta denominación corresponde a los productos que han sido elaborados a base de leche. Deberán responder a las siguientes exigencias:. -. . Sólidos no grasos de leche, Mín: 6,0% p/p. . Materia grasa de leche, Mín: 1,5 % p/p. Cremas heladas o Helados de crema: esta denominación corresponde a los productos que han sido elaborados a base de leche y han sido adicionados de crema de leche y/o manteca. Deberán responder a las siguientes exigencias: . Sólidos no grasos de leche, Mín: 6,0 % p/p. . Materia grasa de leche, Mín: 6,0 % p/p. 4.3.3. Según su elaboración a. Helados Artesanales: Son helados que se consiguen únicamente en heladerías artesanas o restaurantes de primera categoría. Se elaboran en las obradores de dichas heladerías en forma. artesanal;. son. helados. de. alta. calidad. y. muy. personalizados. Se emplean solo productos frescos y, al contrario de los helados industriales, no se utilizan saborizantes, colorantes ni conservantes. Tienen mucho menos aire incorporado y un aspecto muy cremoso. Su precio es considerablemente mayor que el helado industrial, debido a la calidad y cantidad de los productos empleados. Hay países donde se ha desarrollado mucho la elaboración del helado artesanal, como España (sobre. 9.

(10) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. todo comunidad valenciana, en pueblos como JIJONA e Ibi), Italia, Argentina y Alemania. b. Helados Industriales: Los helados industriales son los helados que podemos conseguir en los supermercados, quioscos o restaurantes económicos. Estos helados son elaborados en forma automática empleando saborizantes y colorantes para resaltar su aspecto y sabor; son helados con una gran cantidad de aire incorporado; es decir, muy livianos. Por estas razones se pueden ofrecer a un precio muy bajo.. 4.4 Características importantes 4.4.1 Características físico- químicas La Tabla N° 1 da el análisis instrumental de 100 ml de una porción de helado, el helado es una fuente de aminoácidos de las proteínas de leche, vitaminas (Clarke, 2004) La Tabla N° 2 da la cantidad de algunas vitaminas presentes en un litro de leche y en un litro de helado. Un litro de helado es más rico en vitaminas que un litro de leche, ello es debido a que el helado, además de leche lleva otros ingredientes que aportan un contenido vitamínico importante (Madrid & Cenzano, 2003). TABLA N° 1. Análisis Instrumental de un Helado INGREDIENTE. G/ 100ML. Carbohidratos. 14. Azúcares. 13.5. Grasas totales. 7–8. Grasa saturada. 5. Proteínas. 1.8. Fibra. 0.5. Sales minerales. 0.6 - 1.0. Vitaminas. 5.1 – 39.30 mg/L. Energía. 593 KJ (141.8 Kcal.). Fuente: Rebollo, 2008. 10.

(11) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. TABLA N° 2. Vitaminas presentes en la leche y el helado Vitamina. Leche. Helados (mg/L). A. 0.2 – 1. 0.2 – 1.3. B1. 0.4. 0.2 – 0.7. B2. 1.7. 1.7 – 2.3. C. 5 – 20. 3 – 35. D. 0.002. 0.002. Fuente: Rebollo, 2008. 4.4.2 Características sensoriales La Norma Técnica Peruana menciona lo siguiente: a. Color y Sabor. El helado deberá tener un color y sabor agradable. b. Apariencia y Textura. El helado deberá tener una apariencia atractiva, de textura suave y de consistencia uniforme y no tendrá hielo visible y/o cristales de lactosa, además estará libre de gránulos de grasa. (Norma Técnica Peruana, 1975). 4.4.3 Valor calórico . Grasas 9 cal/g. . Hidratos de Carbono 4 cal/g. . Proteínas 4 cal/g. Los helados están compuestos por azúcares, leche, crema de leche, chocolate, etc. Según la composición será su valor calórico. Para el cálculo del valor calórico de un helado es necesario conocer: . Ingredientes y cantidades de los componentes que forman parte de la mezcla.. . Composición de los ingredientes en porcentaje de proteínas, grasas, vitaminas, etc.. . Overrun del helado (aire incorporado).. 11.

(12) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.4.4 Características microbiológicas Los requisitos microbiológicos especificados según la Norma Técnica Peruana son: -. El helado terminado listo para su consumo, deberá estar libre de gérmenes patógenos o toxígenos.. -. Contenido de gérmenes aerobios: no mayor de 100.000 /g.. -. Contenido de bacterias del género coniforme: no mayor de 50 /g. -. Escherichia coli: no mayor 1/g. -. Salmonella: no mayor 1/50 g (Norma Técnica Peruana, 1975). 4.5 Insumos. La fuente más adecuada de grasa y sólidos no grasos (SNG) es la leche fresca entera, que proporciona al helado un sabor mejor que otras fuentes más elaboradas. De las fuentes de grasa concentrada disponibles, la mejor es la nata que imparte unas características muy buenas al producto final. Sin embargo, la nata fresca es un producto muy caro y perecedero por lo que también se utiliza la nata en otras presentaciones, aunque el producto final que se obtiene es de inferior calidad. La grasa de la leche imparte unas buenas características de textura, proporciona un delicado aroma y actúa sinérgicamente con los aromas añadidos, aunque produce una cierta disminución de la velocidad de batido. La grasa de la leche se utiliza para fabricar los helados de mayor calidad, pero se obtienen helados de una calidad aceptable a partir de grasas vegetales, como los aceites de coco, palma, semilla de palma o, con menos frecuencia, algodón y soja, bien individualmente o en mezclas. También es necesario asegurar que toda la grasa se funda por debajo de 37 °C para evitar una persistente sensación de “grasa” en la boca.. 12.

(13) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Actualmente se dispone de sustitutos de la grasa para reemplazar total o parcialmente la materia grasa conservando la cremosidad y el cuerpo. (…) Los sólidos no grasos también pueden obtenerse a partir de varias fuentes además de la leche y los que aportan la nata o las otras grasas. En todos los casos, los componentes más importantes son las proteínas, con sus propiedades funcionales de retención de agua y emulsificación. Muchos fabricantes de helados añaden en sus mezclas leche en polvo desnatada obtenida por un sistema de atomización porque presenta la ventaja de soportar un almacenamiento relativamente largo sin deteriorarse. (...) El papel del agua como ingrediente en algunos helados no se suele tener en cuenta, pero hay que controlar su calidad química y microbiológica. Los sólidos lácteos no grasos contribuyen al sabor dulce del helado, pero como no son suficientes hay que añadir edulcorantes. La cantidad que es necesario adicionar depende fundamentalmente de las preferencias de los consumidores, pero los azucares también desempeñan un importante papel en la textura y el cuerpo del producto. El azúcar que más se utiliza todavía es la sacarosa, que puede utilizarse solo o en combinación con otros edulcorantes. Este azúcar es relativamente barato y se puede añadir en forma cristalina, granulada o como un jarabe. Los hidrolizados de maíz están disponibles como edulcorantes en forma de jarabe o en polvo cuya composición refleja la del jarabe a partir del que se ha preparado. (…) Los edulcorantes más específicos derivados del almidón de maíz tienen cada vez mas aplicaciones en la fabricación de helados. El jarabe de maíz con elevado contenido en fructosa también es importante en la elaboración de helados dietéticos y algunos fabricantes consideran que con el jarabe de maíz rico en maltosa se obtiene un helado con buen cuerpo y textura. (…) En muchos países está prohibida la utilización de edulcorantes artificiales como ingredientes de los helados, aunque su empleo se permite en los. 13.

(14) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. postres helados. El uso de estos productos presenta dificultades ya que no tienen los efectos positivos de los azucares sobre el cuerpo y la textura, obteniéndose productos desmenuzables y granulosos. Se ha intentado paliar estos problemas con la utilización de agentes de volumen como la polidextrosa y la maltodextrina, pero ninguno es totalmente satisfactorio e incluso alguno de ellos puede causar trastornos intestinales. Los productos de la reacción, glucosa y galactosa, reducen la cantidad de edulcorantes que se necesita añadir pero aumenta las calorías del helado. Excepto en los productos de categoría “superior”, los estabilizantes se utilizan siempre en la fabricación de los helados con la finalidad de mejorar la viscosidad de la mezcla, la incorporación de aire y el cuerpo, textura y propiedades fundentes del helado final. Los estabilizantes también aumentan la percepción de untuosidad y reducen los efectos de los cambios de temperatura durante el almacenamiento (shock-térmico). La cantidad y tipo de estabilizante depende de la composición de la mezcla, la naturaleza del resto de los ingredientes, los parámetros del tratamiento y la vida útil prevista para el producto final. Se han utilizado muchísimas sustancias como estabilizantes. Se emplean profusamente los derivados de algas, en especial el carragenano y el alginato, ya que sobre todo el primero, es muy efectivo en la prevención de la precipitación de las proteínas del suero y la sinéresis que tiene lugar con algunos otros estabilizantes. Los estabilizantes se comercializan muchas veces como formulas de mezclas. patentadas.. En. algunos. casos,. los. estabilizantes. y. emulsionantes se combinan como productos homogéneos “integrados”, pero a muchos fabricantes no les gustan estás preparaciones. Los antioxidantes también se pueden incorporar con los estabilizantes pero, a pesar de que se obtienen a partir de productos naturales como la harina de avena, el empleo de antioxidantes está prohibido en muchos países.. 14.

(15) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Los emulsionantes se utilizan para mejorar la capacidad de batido de la mezcla y producir un helado de textura suave y seca y además facilitan el proceso de fabricación. La yema de huevo es un emulsionante de efectividad moderada y el mejor efecto se obtiene cuando se utiliza mantequilla como fuente de materia grasa. (…) En casi todos los helados se añaden también colorantes y aromatizantes. Antes eran casi todos artificiales, pero actualmente son naturales o iguales a los naturales. La grasa vegetal tiene muy poco sabor intrínseco y es necesario añadir aromatizantes en cantidad suficiente para contrarrestar esta circunstancia sin excederse. Por el contrario, la grasa de la leche tiene un sabor intrínseco que puede interferir con el efecto de los aromatizantes añadidos. También es necesario equilibrar el aroma y el edulcorante, ya que los helados sin frutas contienen aproximadamente un 15% de azúcar y los helados con aroma a frutas contienen un 1718%. En este ultimo tipo de helado se pueden incluir ingredientes acidulantes como el acido cítrico, que se añade en los helados con frutas acidas como el ruibarbo. El helado de chocolate se aromatiza y colorea con un 2-3% de cacao en polvo de alta calidad y para su elaboración se prepara una mezcla aparte. La temperatura a la que sirve el helado tiene influencia sobre la percepción de los aromas, que son menos intensos a temperaturas más bajas. Esto debe tenerse en cuenta cuando se formulan los helados que van a servirse directamente en estado de congelación profunda. En la fabricación de los helados se incluyen también un gran número de ingredientes de valor añadido como trozos de frutas, frutos secos, virutas de chocolate, etc. Estos ingredientes se pueden incorporar en la masa del helado o aplicarse como recubrimientos. Los licores han logrado bastante popularidad como ingredientes de valor añadido y se incluyen en lo helados de alta calidad. (Varnam & Sutherland, 1995) Los ingredientes que constituyen el helado y las funciones que desempeñan se presentan en la Tabla N°3.. 15.

(16) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Tabla N° 3. Ingredientes del helado y sus principales funciones. Ingrediente. Funciones principales. Grasa. Proporciona aroma y sabor, cuerpo, textura y suavidad en la boca. Sólidos lácteos no grasos Azúcar Aromatizantes Colorantes. Proporcionan cuerpo, textura y contribuyen al sabor dulce e incorporación de aire Imparte sabor dulce y mejora la textura Dan los sabores no lácteos Mejoran la apariencia y refuerzan los aromas y sabores. Emulsionantes. Mejoran la capacidad de batido y la textura. Estabilizantes. Mejoran la viscosidad de la mezcla, la incorporación de aire, la textura y las características de fusión. Ingredientes de. Proporcionan aromas y sabores adicionales y. sabor añadido. mejoran la apariencia. Fuente: Varnam & Sutherland, 1995. En cuanto a la composición típica de helado y productos relacionados tenemos:. Tabla N° 4. Composición del helado y productos relacionados Grasa. SGNL. Azúcar. Emulsionante/. (%). (%). (%). Estabilizante (%). Normal. 10. 11. 14. 0.5. Extra. 15. 10. 17. 0.3. Superior. 17. 9.25. 18.5. ---. Helado de leche. 4. 12. 13. 0.7. Sorbete. 2. 4. 25. 0.6. Polo. ---. ---. 30. 0.5. Helado. Fuente: Varnam & Sutherland, 1995. 16.

(17) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.6 Elaboración de Helados La elaboración industrial de los helados se realiza en los siguientes pasos:. 4.6.1. Elaboración de Helados de Agua. a. Recepción, Almacenamiento y Selección de los Ingredientes En esta etapa se procede a recepcionar todos los ingredientes a utilizar en la preparación de la mezcla y se descartan todos aquellos que presenten algún tipo de efecto. Algunas de las materias primas se reciben en estado líquido, como es el caso de la leche fresca, la leche concentrada, etc. Estos artículos se extraen bombeando camiones-tanques, para ser depositados, en el caso de la leche, en grandes depósitos de doble pared refrigerados por agua de hielo. La mantequilla se recibe en bloques, que se funden colocándolos sobre discos giratorios o serpentines de tubos y sometiéndolos a la acción del agua caliente circulante por su interior. La mantequilla líquida se traslada mediante bombeo hasta depósitos de almacenamiento, donde se mantiene en constante movimiento con la ayuda de agitadores, puesto que en otro caso se separan las fases de agua y grasa. Por lo general, el azúcar se trabaja como azúcar cristalizado, y solo en algunos casos, como solución azucarada. Tanto en la leche magra como el azúcar, se almacenan de preferencia en silos. Algunas materias primas como el chocolate en polvo, los emulsionantes y espesantes, se suministran en sacos; las frutas y las pulpas de frutas congeladas, por lo general en bloques o en piezas a granel, que en los tiempos intermedios se almacenan en frigoríficos de congelación profunda.. 17.

(18) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. b. Dosimetría. Seleccionados los insumos, se procederá al pesado de los mismos de acuerdo a la formulación de la mezcla previamente calculada en una balanza. El producto que se va a dosificar en estado sólido es llevado desde los grandes silos o silos de un día bien a través de trampillas hasta un canal conductor e impulsados reumáticamente hasta un vehículo, o bien se trasladan mediante tornillos propulsores sin fin hasta el recipiente de pesaje. Las agregaciones pequeñas, como es el caso de aromatizantes y colorantes, se efectúan a mano también en las grandes fábricas, ya que un aparato automático resultaría costoso.. c. Mezclado. En esta etapa se procede a mezclar de forma vigorosa todos los ingredientes líquidos (leche, crema de leche, etc.) y posteriormente se añaden los sólidos (leche en polvo, azúcar, estabilizantes, etc.). En primera instancia se mezcla la crema de leche, con la leche en polvo reconstituida, luego se aplica calor y se agregan los otros ingredientes secos. Esta operación se efectúa en los tanques de mezcla con la ayuda de un agitador. La mezcla de las materias primas debe comenzarse con las fases liquidas, porque los componentes sólidos, conviene disolverlos o dispersarlos a continuación. Para aumentar la velocidad de disolución, es corriente calentar la leche en un intercambiador de calor antes del pesado y embotellado, o bien se emplea agua caliente. Los recipientes inoxidables destinados al mezclado, suelen ser depósitos cilíndricos en posición vertical y están dotados de un potente dispositivo agitador, lo cual facilita el mezclado, la humectación, la dispersión y solución de los ingredientes incluidos. El calentamiento acelera además el proceso de disolución de las sustancias grasas. La adición del estabilizante se hace con la mitad del azúcar empleada, a fin de lograr una mejor dispersión del estabilizante en la mezcla de. 18.

(19) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. helado. La otra mitad se añade a la temperatura de 50 °C aprox. Todos los ingredientes así mezclados reciben el nombre de “mezcla base”. En las variedades de helado ricas en grasa, solo es posible la distribución de la grasa utilizando una tecnología sofisticada; por ello, la crema de helado no se elabora de forma artesanal. Un caso especial lo constituye el método de mezclado en frio, en el cual, todos los ingredientes, con excepción de la grasa, se entremezclan en frio, y en el pasteurizador se calientan a temperatura de homogenización. La grasa fundida se añade en estado líquido y en una proporción adecuada a la fase mezclada exenta de grasa y previamente preparada. Así, se homogeniza y pasteuriza de manera simultánea.. d. Pasteurizado. La pasteurización del helado es el tratamiento térmico de la mezcla en condiciones tales que las temperaturas alcanzadas y el tiempo de exposición a las mismas permitan eliminar de las mezclas preparadas, los microorganismos considerados peligrosos para la salud del ser humano. En líneas generales la pasteurización consiste en elevar la temperatura de la mezcla liquida, con la cual se fabrica el helado, a una temperatura programada, manteniéndola en ese nivel durante un lapso de tiempo, y luego bajarla lo más rápidamente posible a 6°C o 4 °C que es la temperatura en que se procede con la etapa de maduración. Por medio de esta operación se favorece la disminución de carga microbiana proveniente de los insumos utilizados o la contaminación por manipuleo (aumentando su periodo de conservación), ayuda a disolver los ingredientes de las mezclas, se produce un producto uniforme de mejor sabor. Para lograr este efecto y disfrutar del beneficio que proporciona la tranquilidad de un buen proceso, existen en el mercado diferentes tipos de maquinas y costos en diversas capacidades. Teniendo en cuenta la producción horaria, estas capacidades van desde unos. 19.

(20) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. pocos litros hasta cientos de litros por hora, dependiendo esto también de si el productor es artesanal o industrial. Este proceso debe ser bien controlado, por dos razones: -. Si es suficiente, no cumplirá su misión, no se conseguirá el objetivo y se desperdiciara tiempo y dinero.. -. Si es excesivo, atentara seguramente, contra las condiciones de calidad degustativa del producto.. El producto intermedio denominado “mix”, es una emulsión complicada, extraordinariamente sensible al ataque de gérmenes, mediante la pasteurización se queda prácticamente sin ellos. Lo correcto es la pasteurización total de la mezcla o mix. La pasteurización rápida es la que más se utiliza, ya que cumple casi todos los requisitos. Entre las modificaciones químicas, cabe citar la coagulación de escasas cantidades de albumina y globulina, así como la precipitación reducida de sales. Las vitaminas apenas se modifican. La pasteurización alta es utilizada por su alto efecto germicida, las modificaciones físico químicas son bastante más acusadas que en la rápida, pues la mayoría de los fenómenos de desnaturalización se producen por encima de 75 °C. Las pérdidas de las vitaminas A, B1 y C se limitan al 20%. La pasteurización baja o lenta es la que mejor responde al principio conservador del valor nutritivo de la mezcla. El efecto germicida es inferior al exigido cuando la mezcla contiene inicialmente muchos microorganismos.. e. Homogenización. Al igual que la leche el fin primordial es el de favorecer una mezcla uniforme, reduciendo el tamaño de los glóbulos de grasa y evitando de esta forma la separación que pudiera producirse luego. Las mezclas homogenizadas producen un helado con mas cuerpo, de textura suave, mejora la. 20.

(21) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. incorporación de aire durante el batido y permite el utilizar menos emulsificantes, es aquí donde se agregara la grasa natural al helado para que el helado sea más cremoso. En las mezclas existe una cierta viscosidad que resulta de las sustancias disueltas en el agua, como sales y azucares, de las moléculas proteicas en dispersión coloidal, y de los estabilizadores añadidos ya en el premezclado, pero esta viscosidad no seria suficiente para impedir la separación en la superficie de las partículas grasas finamente dispersadas por el tuboagitador, lo que obliga a homogenizar la mezcla antes de seguir con su tratamiento.. f. Moldear. Una vez realizada la homogenización se procederá a colocarlas en los moldes para obtener las figuras deseadas. En este momento se introducen los palos de madera en los polos. Después se rebaja la temperatura hasta -30 °C y el helado se endurece a su forma definitiva. Se almacena a -18°C, pero se conserva aún mejor a una temperatura baja. Un almacenamiento demasiado prolongado y oscilaciones de temperatura pueden dar lugar a que el agua del hielo recristalice en cristales de mayor tamaño y la lactosa se separe por cristalización, lo que le confiere una típica consistencia áspera, granulosa y textura “arenosa” al helado.. g. Enfriado. Luego de pasteurizada y homogenizada la mezcla, esta pasa a ser enfriada rápidamente en una cámara de refrigeración a temperaturas entre 2°C a 4°C por un tiempo de 4 a 5 horas, para que los ingredientes cristalicen en cristales muy finos y no se formen cristales grandes, como se obtienen con frecuencia cuando se fabrican helados caseros en el congelador del frigorífico; este tipo de helado presenta un sabor acuoso y no es cremoso. Además, al hacer uso de batidoras se les insufla aire, por lo que se forma un producto suave parecido a la nata montada. Con este. 21.

(22) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. proceso el volumen puede llegar a duplicarse. El helado presenta ahora una consistencia cremosa, que llena la boca. El aire insuflado evita que pueda penetrar calor, por lo que el helado tarda más en derretirse mientras se está comiendo. Como se puede suponer, es imposible que todo este producto complejo se mantenga unido sin ayuda de emulgentes y estabilizantes.. h. Maduración. Durante esta etapa la grasa se solidifica (se torna cristalina), los estabilizantes se hinchan así como las proteínas, se mejora la suavidad y el cuerpo del helado, se aumenta la viscosidad y facilita el incremento del aire durante el batido.. i.. Congelado. Una vez realizada correctamente los pasos anteriores se encuentra propicio un medio de congelamiento por debajo de los -5 °C llegándose hasta los -10 a -15 °C, por un tiempo de solo segundos o de minutos (15 a 20), dependiendo de la eficiencia de la maquina. Durante esta operación se forman rápidamente los cristales de agua los cuales tiene que ser pequeños para tener una textura suave del helado, siendo por ello necesario el enfriamiento rápido. En el caso de adicionar cualquier tipo de fruta esta debe hacerse antes de ser batido la mezcla.. j.. Desmoldado. Una vez batido y congelado el helado se procede a desmoldar las paleteras, par lo cual se cuenta con unos recipientes con agua caliente, a fin de que estos se desprendan más rápido y así sea más fluido el proceso de envasado.. k. Embolsado. Se envasan en bolsitas de plástico o cualquier otro tipo de envase autorizado.. l.. Endurecimiento. Se realiza en las cámaras de congelación a temperaturas de -20°C a -30°C, ya que la mitad del agua se. 22.

(23) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. congela en el batido y la otra mitad se completa en esta etapa la cual se consigue dentro de las 24 horas de permanencia, para su posterior comercialización.(Alba, 2008). 23.

(24) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. La tecnología básica para la fabricación de helados se resume en la Figura N°2. Proceso básico de fabricación del helado de consistencia dura. Ingredientes. Formulación. Mezcla. Tratamiento térmico. Homogenización. Enfriamiento y maduración. Congelación. Envasado. Endurecimiento. Distribución Fuente: Varnam & Sutherland, 1995. 24.

(25) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Cuando se formula una mezcla, hay que considerar muchos factores. Obviamente se deben cumplir las exigencias legales, pero en muchos países un helado con los mínimos de composición legal seria de una calidad inaceptable. El mercado de las ofertas y la preferencia de los consumidores dentro de este mercado, tiene mucha influencia tanto en la composición de los helados como en la naturaleza de los ingredientes. El equipo disponible, especialmente el tipo de congelador, influye en la formulación de la mezcla. Se necesita un alto contenido en sólidos totales para proporcionar el cuerpo adecuado en los helados congelados en un congelador continuo con una gran incorporación de aire. Por el contrario, un alto contenido en sólidos puede causar una pesadez excesiva en los helados congelados en congeladores verticales en los que el aumento porcentual de volumen es muy pequeño. Es absolutamente esencial que las mezclas estén equilibradas. En primer lugar, hay que asegurar que se obtienen una relación grasa: azúcar correcta para evitar que el helado produzca una sensación “grasa” en la boca. Esta proporción varía dependiendo del tipo de congelador. El segundo equilibrio necesario es entre los sólidos totales y el agua. Si la proporción es demasiado alta hay un riesgo de textura arenosa y áspera debido a la cristalización de la lactosa; si es demasiado baja, pueden formarse grandes cristales de hielo que dan lugar a una textura “vítrea” o “glacial” y el producto podría ser también insípido y con poco cuerpo. Para obtener la proporción correcta hay que calcular la cantidad de sólidos no grasos que “absorberá“ el agua que queda en la mezcla cuando los otros ingredientes sólidos están presentes (…)(Varnam & Sutherland, 1995). 25.

(26) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.6.2 Elaboración de Helados de Crema. a. Almacenamiento: Cada uno de estos componentes debe ser almacenado en condiciones adecuadas. Como adecuado entendemos desde las características de los envases primarios, tanques y bidones, bolsas de papel, temperatura de almacenamiento y humedad del ambiente, hasta las fechas de vencimiento establecidas por el fabricante, recordando que esta última está definida en las condiciones óptimas de almacenamiento. a.1.Equipos Utilizados: En el caso de instalaciones medianas a grandes, las materias primas, se transportan a granel de la siguiente manera: La leche líquida llega en camiones cisternas cuya construcción es enteramente en acero inoxidable, con una doble pared. Entre ambas hay un material aislante adecuado que permite mantener la temperatura a la cual fue cargada en la usina. Al llegar a la fábrica de helados la o las cisternas se conectan a una bomba centrífuga sanitaria a través de mangueras “sanitarias”. De este modo se comienza la descarga de leche hacia la planta. Ésta se deposita en tanques de similares características a los de transporte. Como regla general la leche es sometida a un proceso de enfriamiento a través de un intercambiador a placas a una temperatura de 4 o 5°C, ya que generalmente en el transporte de leche suele aumentar la temperatura. En el caso de la crema de leche se suele utilizar una bomba de desplazamiento. positivo. debido. fundamentalmente. a. la. viscosidad de ésta, que dificulta su bombeo y se corre el riesgo de que el exceso de presión y batido separe la materia grasa del suero quedando un “tapón” de manteca en las cañerías. El azúcar recibido a granel generalmente se deposita en silos los cuales poseen un sistema de transporte a “tornillo” y puede. 26.

(27) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. estar dotado de algún sistema de vibración en su base, que desprenda parte del producto que pueda formar bloques más o menos duros. La. glucosa. a. granel. generalmente. es. transportada. a. temperatura ambiente o calefaccionada a unos 60°C. De este modo se logra bajar la viscosidad y se puede bombear fácilmente. Del mismo modo los tanques de almacenamiento poseen un sistema de calefacción a través de una serpentina de vapor o eléctrica que permite su fluidificación. Estos sistemas de transporte y almacenamiento permiten adoptar otros métodos de limpieza y desinfección a través de circuitos cerrados que si están diseñados adecuadamente aseguran una calidad óptima de este proceso.. b. Pesaje y dosificación: Tal como describimos, existen dos tipos de ingredientes, sólidos y líquidos. Las materias primas sólidas son dosificadas por peso, mientras que los líquidos se miden por volumen. En una elaboración típica, estos ingredientes son ingresados a un tanque de mezcla, que puede ser calefaccionado mediante una “camisa” de agua caliente y un agitador con velocidad variable, de modo de mezclar los mismos a la temperatura y con la energía adecuada para mejorar la disolución y dispersión de los componentes. En efecto, en este tanque se agregan los componentes, leche, azúcar, crema, estabilizantes, esencias y colorantes, etc. Otro método a escala industrial es la dosificación de los componentes líquidos a través de bombas de desplazamiento positivo y velocidad variable. Una vez calibradas en función a la velocidad y tiempo es posible lograr una dosificación muy precisa. En el caso de componentes sólidos el uso de tornillos de transporte cumple una función similar a las bombas para los componentes líquidos.. 27.

(28) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Por supuesto para pequeñas cantidades es indispensable el uso de las balanzas calibradas realizándose la incorporación de los componentes en forma manual. b.1 Bombas de desplazamiento positivo: En general las más utilizadas son aquellas provistas de un tornillo helicoidal de acero inoxidable, conectado al motor a través de una rótula. Este tornillo, está encamisado en un estator fabricado con un compuesto de caucho especial, resistente a la corrosión por soluciones de limpieza y productos alimenticios y que actúa como sello entre éste y el tornillo. A medida que gira el tornillo, los alabes producen un sello con el estator logrando una succión y estanqueidad absoluta. Además el motor posee un variador electrónico de velocidad lográndose de este modo una perfecta regulación de caudal y dosificación. Este tipo de bombas es recomendable para todo tipo de líquidos y especialmente aquellos de características “pastosas”, como glucosa, crema, etc.. b.2 Bombas a émbolo-buzo: El principio de funcionamiento de estas bombas consiste en un émbolo o pistón dentro de una camisa que a través de la apertura y cierre de unas válvulas succiona el producto cuando baja el pistón, llena la camisa y dosifica cuando sube el pistón. La regulación del caudal se efectúa variando la “carrera” de este pistón y variando también la velocidad del motor, es decir la cantidad de ciclos. Estas bombas son construidas totalmente en acero inoxidable resistente a la corrosión por agentes químicos. b.3 Alimentador de polvos: Estos equipos generalmente constan de una tolva de recepción de los productos en polvo (azúcar, leche en polvo, etc.). La base está conectada a un tornillo “sinfín”, inserto en un tubo con el espacio necesario. 28.

(29) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. para que gire el tornillo. Al girar este último se produce el desplazamiento del producto a dosificar en el extremo del tubo. Estos equipo también poseen regulación de velocidad por lo cual la dosificación puede ser bastante precisa. El tamaño y la cantidad de estos equipos obviamente están directamente relacionado con la mezcla de producción de la planta, pudiéndose en plantas de gran tamaño automatizar todas las operaciones.. c. Mezcla y emulsión: Para mejorar aún más la mezcla, ésta generalmente se hace circular a través de un molino coloidal, retornando al tanque, que tiene la particularidad de someterla a una velocidad y presión adecuada, lográndose un tamaño de partícula menor a los 100 micrones de diámetro. De esta manera se aumenta la superficie de contacto de cada uno de los componentes, disminuyendo el peso específico y mejorando la dispersión. Otra variante del molino coloidal es incorporar en la succión de la bomba de este equipo una tolva, en donde se agrega un sólido (azúcar, leche en polvo, etc.), que por la acción de vacío en el punto de dosificación, succiona el polvo incorporándolo a la corriente del líquido, logrando una mezcla altamente homogénea. Una vez realizada esta operación y habiendo logrado una buena dispersión de los mismos (esto es habiendo logrado una íntima mezcla) podemos mejorar aún más la calidad de los helados, sometiendo la misma al proceso de homogeneización.. d. Homogeneización de la mezcla: El proceso de homogeneización consiste en dividir finamente los glóbulos de materia grasa de la mezcla. La grasa de leche sin homogeneizar puede observarse fácilmente al microscopio. En estas condiciones los glóbulos pueden medir hasta 20 micrones de diámetro.. 29.

(30) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Mediante un compuesto natural presente en la leche, la aglutinina, estos glóbulos se agrupan formando racimos. Por su menor densidad respecto al suero de la leche y por acción de la fuerza de gravedad, ascienden formándose la clásica “capa de nata”. Para evitar este “defecto” se somete la materia grasa junto al resto de la mezcla, al proceso denominado homogeneización. Para esto se utilizan equipos denominados Homogenizadores. Estos equipos en realidad consisten básicamente en una bomba de accionamiento “positivo”. Esta bomba obliga a la mezcla a pasar a través de una válvula de homogeneización. Esta válvula de apertura regulable y de diseño especial tiene un asiento fijo y una parte móvil. El espacio entre ambos es muy pequeño.. d.1 Descripción del homogenizador: Un homogenizador consta de los siguientes elementos: . Panel de control. . Transmisión. . Cabezal de homogeneización. . Manómetro de alta presión. . Motor eléctrico. . Bastidor. Tanto el pistón como el cabezal, están construidos en acero inoxidable de alta resistencia, con un diseño especial de alta precisión, para lograr una estrecha ranura entre ambos por donde pasará la mezcla para su homogeneización. La bomba de alta presión es accionada por un potente motor eléctrico y consta básicamente de un pistón o varios, que succionan. la. mezcla. y la. derivan. hacia. el. cabezal. de. homogeneización. Estos cilindros poseen una serie de juntas de goma, para evitar los derrames de la mezcla. Además para enfriar los pistones poseen un sistema de circulación de agua en el interior del bloque.. 30.

(31) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. La bomba de homogeneización puede elevar la presión de la mezcla desde 80 hasta los 240 Kg/cm2. Esta presión es regulada manual o automáticamente variando el orificio de salida de la mezcla en el cabezal de homogeneización. La temperatura de homogeneización ronda los 72 a 75°C. Las presiones recomendadas varían según el contenido de materia grasa, pudiendo ubicarse en unos 200 Kg/cm2 en una mezcla con 4 % de MG bajando a 80 Kg/cm2 con un contenido de MG del 12%. Al haber mayor contenido graso es necesaria una menor presión para conseguir una emulsión estable. A altas presiones de homogeneización, la velocidad de las partículas en el cabezal de homogeneización puede alcanzar hasta 200 m/seg.. e. Pasteurización de la mezcla: El objetivo de la pasteurización de la mezcla es la destrucción de las bacterias patógenas, que tienen la capacidad de transmitir diversas enfermedades a los consumidores. El proceso de pasteurización fue desarrollado por Pasteur (Por esto lleva su nombre), y consistía básicamente en someter a distintos alimentos a la acción del calor, para destruir cepas patógenas de microorganismos. Este principio comenzó a utilizarse a la leche, la cual se calentaba a 60°C durante 30 min. Investigaciones posteriores determinaron que se pueden utilizar distintas combinaciones de tiempo y temperatura. Así en nuestros días un proceso de pasteurización utilizado en lechería aplica una temperatura de 72 a 75°C por un tiempo de 20 seg. Esta condición además de ser más económica, evita someter a la leche y otros alimentos a condiciones de temperatura tales que disminuyen sensiblemente su calidad nutricional. En la elaboración de helados se aplica esta técnica en forma “obligatoria”, como modo de garantizar la calidad sanitaria de este alimento.. 31.

(32) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. El proceso completo de pasteurización incluye el rápido enfriamiento de la mezcla, es decir luego de someterla a la temperatura y tiempo indicado, la temperatura desciende rápidamente hasta los 4 o 5°C, impidiendo. de. este. modo. la. multiplicación. de. las. células. sobrevivientes. Con este proceso también se logran otros objetivos no menos importantes como:  Destrucción de ciertos tipos de microorganismos generadores de malos sabores y olores.  Lograr una completa disolución de todos los ingredientes de la mezcla. e.1 Tipos de pasteurizadores: Como hemos comentado, el proceso de pasteurización es una combinación de temperatura y tiempo. Así por ejemplo si utilizamos una temperatura de 70°C necesitamos 34 min. de exposición a dicha temperatura, mientras. que. a. 85°C. solo. necesitamos. 5. seg.. Las. combinaciones más utilizadas son las siguientes: . Pasteurización baja, utilizada originalmente por Pasteur, 30 min. a 60°C.. . Pasteurización intermedia a 72- 75°C durante 20 a 30 seg.. . Pasteurización alta a una temperatura de 83 a 85°C durante 15 seg.. En los helados se suele utilizar esta última ya que presenta varias ventajas: . Proceso rápido y continuo aumentado sensiblemente la productividad.. . Temperatura alta que asegura la destrucción de los microorganismos patógenos.. . Sensible ahorro de energía.. 32.

(33) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Para grandes volúmenes de elaboración de helados es mucho más. económico. utilizar. los. sistemas. “continuos”. de. pasteurización.. f. Maduración: Una vez que la mezcla ha sido homogeneizada y pasteurizada, debe ser conducida a depósitos, a una temperatura de 4 o 5° C por un periodo de 4 a 5 horas. Este tiempo es fundamental para obtener los siguientes beneficios: . Cristalización de la grasa. . Tanto las proteínas como los estabilizantes absorben agua obteniendo una buena consistencia del helado. . La mezcla absorberá mejor el aire que se le incorpora en el proceso de batido. . Mayor resistencia al derretimiento. En algunos casos y por razones de producción la mezcla puede permanecer en los tanques maduradores hasta 24 h sin riesgos para la calidad del producto.. f.1 Tipos de maduradores La capacidad de los maduradores está en relación con la capacidad de pasteurización. Así los hay desde 40 litros a 150 litros en el caso de unidades pequeñas pudiendo alcanzar los varios cientos de litros para instalaciones industriales y de pasteurización continua. Los tanques de maduración están equipados con agitadores especiales con variador de velocidad y frecuencia, dándole a la mezcla un tratamiento suave que evita romper el coágulo formado.. Además. poseen. termómetros. indicadores. de. temperatura de la mezcla.. 33.

(34) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. El funcionamiento puede ser automático o manual con regulación a través de un termostato que además puede comandar la válvula de entrada o cierre del refrigerante. Algunos de estos modelos van montados sobre ruedas, de modo. de. poder. moverlos. y. transportarlos. hasta. los. mantecadores. En general y para poder elaborar distintos sabores se utilizan varios de estos maduradores, que una vez pasteurizada la mezcla de un sabor, esta se envía a un madurador en particular. También puede realizarse la limpieza de una de estas unidades mientras otras están en proceso.. g. Mantecación de la mezcla: La congelación o mantecación de la mezcla es una de las etapas que más influyen en la calidad del helado final. En esta tapa se realizan dos importantes funciones: . Incorporación de aire por agitación vigorosa de la mezcla, hasta lograr el cuerpo y la textura deseada.. . Congelación rápida del agua de la mezcla, de forma de evitar la formación de cristales grandes, dando una mejor textura al helado.. La temperatura de esta operación está comprendida entre los –4 y – 10°C. Cuanto más baja sea esta temperatura, mayor proporción de agua se congelará con una proporción mayor de cristales pequeños. A –4° C se congela el 30% del agua mientras que a –10° C puede llegar al 70%. Además cuanto más baja sea la temperatura mayor será la viscosidad. Resumiendo, luego de esta etapa el helado posee una nueva estructura:. 34.

(35) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. . Agua congelada en forma de pequeños cristales (30 a 70% dependiendo de la temperatura final de congelación).. . Agua sin congelar.. . Aire incorporado en distintas proporciones (20 al 60%).. . Compuestos sólidos.. g.1 Overrun: O agregado de aire en la mezcla, si bien, como dijimos anteriormente, existe una regla que determina el porcentaje de aire a incorporar, deben tenerse en cuenta: . Demanda del mercado consumidor, que exigen determinados tipos de helados que no se ajustan estrictamente a la regla.. . Legislación vigente que restringe y limita la incorporación de aire.. . El contenido de grasa en la mezcla.. Con el término Overrun definimos el índice de aireación o cantidad de aire agregado a la mezcla en porcentaje sobre la misma en volumen. Las fórmulas utilizadas son las siguientes:. 1.- Overrun calculado en base a volumen:. Por ejemplo: se elaboran 5 litros de mezcla y luego del batido se obtienen 6,5 litros de helado. Entonces el overrun se calcula así:. 2.- Overrun calculado en base al peso:. 35.

(36) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Por ejemplo: Antes del batido, una mezcla de helados en un envase de un litro pesa 950 g. Luego del batido, esta misma mezcla en un envase de un litro pesa 700 g. Entonces, el overrun se calcula así:. Esto por supuesto es orientativo ya que el contenido de grasa de la mezcla dificulta el proceso de aireación. A mayor contenido de grasa más difícil es la incorporación de aire. Los helados con base de agua y con poca grasa se baten bien y rápidamente mientras que los helados de crema se baten peor y tardan más en incorporar aire. Por otra parte, la homogeneización de la mezcla facilita el batido y la incorporación de aire. Esto se debe a que en el proceso de homogeneización los glóbulos grasos son finamente divididos aumentando la superficie de los mismos y los espacios interglobulares ocupados por aire. Según los tipos de helados varía la aireación. Así por ejemplo los helados de crema tienen un 75 a 90 % de aire, los sorbetes 30 a 50 % y los granizados 5 a 15 %.. g.2 Tipos de mantecadores: Podemos clasificar los equipos mantecadores o comúnmente llamados Freezers en dos tipos: Discontinuos o por cargas y Continuos. - Mantecadores O Freezers Discontinuos O Por Cargas: Son los que reciben una determinada cantidad de carga (de acuerdo a su capacidad), se la somete a batido y congelación durante un tiempo determinado, se descarga el helado ya elaborado y la máquina queda en condiciones de recibir una nueva carga. Antiguamente el mantecador discontinuo era simplemente un recipiente cilíndrico 36.

(37) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. bañado exteriormente por una mezcla de hielo en escamas y sal, mientras que en el interior se introducía la mezcla y el operador en forma manual la agitaba con una pala hasta obtener el producto final. Hoy se realiza en forma automática utilizando freón como refrigerante. El funcionamiento es como sigue: En el depósito del congelador se agrega la mezcla y se pone en marcha la máquina que está provista de un equipo de frío para bajar la temperatura de la mezcla desde 5°C a –8/-10°C. Al mismo tiempo se agita la mezcla mediante un agitador interior. Algunos modelos tienen un programador que prefija los valores de tiempo y temperatura de proceso. Al finalizar un ciclo de elaboración suena una alarma que indica que puede sacarse el helado ya elaborado. En este punto se abre la tapa del frente del cilindro congelador descargando el helado. Todas las parte en contacto con el helado son de acero inoxidable, resistente a la corrosión, especialmente a las soluciones de lavado. Los hay de distintas capacidades y diseño. Desde 15 a 150 litros, con disposición horizontal o vertical del cilindro, manuales o automáticos, con limpieza manual o por circuito, etc.. - Mantecadores Continuos: En las heladerías de tipo medio se utilizan equipos continuos. Por un extremo ingresa la mezcla madurada y por otro sale el helado terminado. El ingreso es a 5°C y sale a –6/-10°C, dependiendo del tipo de helado. La capacidad horaria, además del diseño propiamente dicho del equipo depende del tipo de helado y otras condiciones.. 37.

(38) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. 4.7 ASPECTOS GENERALES DEL MERCADO DE HELADOS. Actualmente el mercado de helados en el Perú está liderado por empresas como D'Onofrio (NESTLÉ), con un posicionamiento en el mercado de 75% y la diferencia ocupadas por diversas empresas. El consumo promedio per cápita de helados en el Perú es de 0.9 litros anual, esto comparado con otros países se llega a la conclusión que existe un enorme potencial de crecimiento a pesar de un bajo consumo. El bajo consumo de helados en el Perú tiene una estrecha relación con los mitos que existen sobre él. "Tanto es así que el 70% de la facturación de D'Onofrio se concentra en el verano". Son un grupo de creencias que impiden que se consuma helados durante todo el año. Se dice que el helado irrita la garganta. Esto no es cierto, más bien ayuda a aliviar el dolor y la inflamación en boca y garganta. El helado no produce gripe, es rico en proteínas de alta calidad; tiene calcio, fósforo y vitaminas A, B2 Y B12.. 4.7.1 Demanda Y Oferta De Helados En El Perú El mercado de helados en el Perú permite analizar las variaciones de éste tanto en la demanda y oferta, según los factores que la afectan o varían. Teniendo en cuenta para ello que las empresas de helados en el Perú tienen mayor facturación durante el verano. 4.7.1.1. Demanda De Helados En El Perú Si analizamos la demanda de helados en el Perú, los relacionaremos. inmediatamente. con. el. ingreso. del consumidor, el precio de los bienes relacionados y el clima. Por otro lado, si analizamos la cantidad demandada de dicho bien estaremos hablando específicamente del precio. Veamos el siguiente gráfico:. 38.

(39) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. El siguiente gráfico muestra las variaciones de la demanda que podemos interpretarlo de la siguiente manera.. a. Aumento De La Demanda Si el ingreso del consumidor aumenta, la demanda de helados aumenta en igual o menor proporción, debido a que el helado es un bien normal.. Si el precio de la marca "x" aumenta, su cantidad demandada también aumenta, pero analizando el mercado de helados y colocándolo como un bien sustituto, la demanda de la marca "y", aumentará.. 39.

(40) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Si el Perú se encuentra en una estación de verano, la demanda de helados aumentará. b. Disminución De La Demanda Si el ingreso del consumidor disminuye, la demanda de helados en el Perú disminuye en igual o menos proporción, debido a que el helado es un bien normal.. Si el precio de la marca "x" disminuye, su cantidad demandada disminuye, pero analizando el helado como un bien sustituto, la demanda de la marca "y", disminuye. Si el Perú se encuentra en un clima frío ocasionará una disminución de la demanda de helados. c. Aumento Y Disminución De La Cantidad Demandada. En el primer gráfico observamos una variación en la cantidad demandada (aumento), debido a una variación en el precio. En otras palabras, podemos decir que como el precio del bien (helado) ha disminuido, podré adquirir más helados que cuando tenía un precio regulado.. 40.

(41) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. En el segundo gráfico diremos que la cantidad demandada ha disminuido porque el precio del helado ha aumentado; es decir, compraré menos helados que cuando tenía el precio anterior. 4.7.1.2. Oferta De Helados En El Perú Si analizamos la oferta de helados en el Perú, los relacionaremos con el número de empresas que ofrecen el mismo bien; además de los factores de la afectan, los cuales son: . El precio de las materias primas. . Disponibilidad de recursos. . Precio del bien. . Tecnología. . Intervención del estado. . Competencia. El siguiente gráfico muestra las variaciones de la oferta que podemos interpretarlo de la siguiente manera:. a. Aumento de la oferta:. 41.

(42) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Mayor disponibilidad de recursos; es decir, la empresa de helados cuenta con trabajo, recursos y capital suficientes como lo es el caso de D'Onofrio; propiciará incremento de la oferta. La tecnología para producir helados es más eficiente. Por ejemplo las empresas productoras de helado han adquirido una máquina que preserva, refrigera y almacena toda la producción por más de un año. Si el precio de las frutas, leche, azúcar, etc., disminuye, la oferta aumentará; es decir, los vendedores (ofertantes) desean y pueden vender más helados. Si el estado disminuye los impuestos y propaga un subsidio esto origina un aumento de la oferta. Si la competencia disminuye, aumenta la oferta. Pongamos el caso de D'Onofrio. Si Lamborgini desaparece, D'Onofrio abastecerá a todo el mercado.. b. Disminución de la oferta: Menor disponibilidad de recursos; es decir, la empresa de helados cuenta con trabajo, recursos y capital en mínimo; esto propiciará disminución de la oferta. La tecnología para producir helados se vuelve deficiente. Por ejemplo, pensar que alguna empresa de helados refrigere sus productos en una congeladora simple, esto producirá una disminución de la oferta. Si el precio de las frutas, leche, azúcar, etc., aumenta, la oferta disminuirá; es decir, los vendedores de helados no quieren ni pueden vender más. Si el estado aplica un impuesto indirecto es considerado como un incremento en los costos y, en consecuencia, la oferta disminuye. Si la competencia aumenta; es decir, aparece una nueva empresa de helados en el mercado, esto ocasionará una disminución de la. 42.

(43) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. oferta ya que tendrán que competir por el posicionamiento en el mercado. c. Aumento y disminución de la cantidad ofertada:. a. A medida que el precio sube, la cantidad ofertada se incrementa. b. A medida que el precio baja, la cantidad ofertada disminuye. 4.7.2. Panorama Actual Del Mercado De Helados El mercado de helados mueve cada vez más dinero y nuevos jugadores entran a competir. El mercado peruano de helados factura alrededor de $45 millones anuales, y tiene potencial enorme de crecimiento. Históricamente el sector elaborador de helados se dividió en dos segmentos: el industrial y el artesanal. Sin embargo, hoy en día existe una nueva categoría: semi-industrial. El helado es un producto estacional. En el Perú, entre los meses de diciembre y abril, la venta de helados significa un 70% de la facturación, y contrariamente en el periodo de abril-setiembre (6 meses) es menos del 30% de la venta anual. Podemos observar también en el mercado de helados un "centralismo":. Lima. concentra. dos. terceras. partes. del consumo nacional. 43.

(44) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. En cuanto al liderazgo; D'Onofrio (NESTLÉ) participa con 75% del mercado, Lamborgini (ALICORP) participa con 18% del mercado y con un 7% otras empresas. Entre las empresas nacionales dedicadas a la producción de helados tenemos: . D'Onofrio. . Ártika. . Aruba. . Saboratti. 4.8 DEFECTOS EN EL HELADO. El producto final debe tener apariencia deseada por el consumidor. Desde un punto de vista estructural, esto implica el control de cristalización del hielo, la incorporación de aire y la desestabilización de la grasa (Hui et al. 2004). 4.8.1 Defectos de sabor Los defectos de sabor son clasificados de acuerdo con el origen e incluye a aquellos asociados con el sistema de sabor (carente de sabor, demasiado sabor o sabor no natural), el sistema de dulzor (carente de dulzor, demasiado dulce, sabor del jarabe), los ingredientes lácteos (acidez, salado), ingredientes a punto de caducar (rancidez), el proceso (cocido causado por productos lácteos calentados a temperaturas muy altas o por usar excesiva temperatura alta durante la pasteurización. Este sabor puede desaparecer con el tiempo, es igual al defecto de cocido en la leche fluida y otros (del almacenamiento, etc.) (Hui et al., 2004). 4.8.2 Defectos del cuerpo y textura - Textura gruesa: debido a la presencia de los cristales de hielo de tal tamaño que son sensibles cuando se come el helado.. 44.

(45) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. - Cuerpo desmenuzable: característica escamosa o nevosa. - Textura Porosa: helado con pequeñas cavidades no homogéneas y textura más ligera de lo que corresponde a su volumen. - Cuerpo gomoso: este defecto es el contrario de desmenuzable en que imparte una apariencia masuda como cuerpo. - Textura arenosa: causado por la cristalización de la lactosa, textura desagradable, la lactosa cristalizada no se derrite en la boca. - Cuerpo débil: derretimiento rápido a líquido acuoso.. 4.8.3 Defectos en las características de calidad de fusión (Soto, 2006). - Fusión parcial o por partes: puede ser debido a las partículas grasas visibles o debido a la coagulación de las proteínas de leche. - Que no se funda: tener la estructura del helado, por debajo de la temperatura de fusión y la desestabilización de la estructura de la grasa.. 4.8.4 Defectos de color (Soto, 2006) - Color desigual - Color natural. 4.8.5 Pérdida de volumen En algunas situaciones, el helado que no tiene endurecimiento adecuado presenta perdida de volumen, el helado se reduce en el envase generalmente alejándose de la tapa y/o de los lados del envase. Muchos parámetros han sido implicados en el mecanismo de encogimiento, incluyendo factores de la formulación como uso de proteínas inapropiadas, emulsificantes y estabilizadores, y factores externos como la presión atmosférica (Hui et al., 2004) La reducción de volumen resulta de la perdida y separación de las burbujas de aire que se unen y forman canales continuos que. 45.

(46) Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. eventualmente conducen a que el producto colapse dentro de los canales (Hui et al., 2004). Estructuralmente las burbujas esféricas de aire se pierden y forman canales continuos de aire. (Rebollo, 2008). 4.9 AVANCES TECNOLÓGICOS En la nueva tendencia generalizada en la industria alimenticia se busca la mejora en formulación de productos que representen un beneficio directo sobre la salud del consumidor. Por eso, en las últimas 2 décadas, la creciente preocupación acerca de la salud y bienestar humano ha alentado a la gente a hacer ejercicio, comer alimentos saludables y reducir el consumo de alimentos ricos en azúcar, sal y grasa (Ozdemir y Sadikoglu, 1998). Específicamente en el helado, podemos citar tres avances significativos en la formulación de este producto, los cuales se detallan a continuación:. 4.9.1 Sustitución de sacarosa. Existen personas que pueden ser afectadas por el tipo de edulcorante utilizado, esto en función de ciertas afecciones que puede sufrir el individuo. Por ejemplo, las personas que sufren de enfermedades como la obesidad o la diabetes mellitus. A pesar de los síntomas que pueden presentarse en las personas que sufren estas enfermedades, esto no evita que el individuo quiera consumir productos ricos en sabor azucarado y sensaciones como el helado, lo cual en condiciones normales, al consumirlo puede tener consecuencias irreversibles al contener este producto un alto contenido de sacarosa. Por este motivo, en la búsqueda de producir helados que puedan ser consumidos por los individuos con este tipo de enfermedades, se han desarrollado productos con edulcorantes que puedan proporcionar el mismo poder endulzante que la sacarosa pero bajo en calorías. Se ha encontrado que el uso de sustitutos de la sacarosa puede tener un efecto significativo en las propiedades físicas,. 46.