Leche: Cómo y por qué aplicamos un tratamiento de calor

Como ocurre con todos los productos alimenticios, la salud y la seguridad son fundamentales. Por razones de protección de la salud pública, la industria lechera trata la leche con calor, destruyendo las bacterias patógenas que pueden causar enfermedades en los humanos. El proceso tiene sus orígenes en el siglo XIX, cuando la leche era un transmisor común de tuberculosis y tifus. El científico francés Louis Pasteur (1822 - 1895) descubrió que el tratamiento del calor mata las bacterias patógenas, así como las bacterias que causan el deterioro. Desde mediados del siglo XX ha sido una práctica común pasteurizar la leche con el fin de protegerla para el consumo humano. La mayoría de los países emplean legislación que regula el tratamiento del calor de la leche y los productos lácteos para garantizar que los productos lácteos estén a salvo de cualquier bacteria patógena.

Mejor para la salud y más tiempo en el estante

Todo tratamiento del calor prolonga la vida útil de alimentos y bebidas. Se utilizan varios métodos de tratamiento del calor para destruir microorganismos como bacterias, esporas, levaduras, moho y virus. Estos métodos se distinguen principalmente por diferencias de tiempo y temperatura, que son los factores más cruciales durante el tratamiento del calor. Además de matar los microbios, el calentamiento inactiva las enzimas presentes en la leche que pueden tener un impacto negativo en el sabor y la apariencia durante el almacenamiento.

La vida útil se refiere al período de tiempo que los productos alimenticios son estables y viables para el consumo. Hay cuatro preocupaciones principales de estabilidad que influyen en los límites de la vida útil de un producto alimenticio: microbiología y crecimiento de microorganismos; reacciones y cambios enzimáticos; reacciones de degradación química como la oxidación de componentes alimentarios; y finalmente, fenómenos físicos como la separación y sedimentación que ocurren dentro del producto.

La vida útil microbiológica de la leche se determina primero por el número de microorganismos ya presentes en la leche cruda. En segundo lugar, la eficiencia en la reducción de microorganismos mediante la técnica de conservación elegida (en este caso, el calor) determina cuántos microbios sobrevivirán y estarán presentes después del envasado. Finalmente, la temperatura de almacenamiento y distribución regirá cómo y si los microbios sobrevivientes crecen y se multiplican.

Calidad de la leche cruda: desde el principio

Si la vaca de la cual proviene la leche es saludable, su leche está prácticamente libre de bacterias. Sin embargo, tan pronto como comienza el proceso de ordeño, es vulnerable a la contaminación por microorganismos que echan a perder la leche en el área de ordeño. Dado que la leche es un entorno propicio para el crecimiento microbiano, es importante mantener el área de ordeño y el equipo muy limpios para mantener una buena calidad de la leche cruda. También es fundamental enfriar la leche cruda lo antes posible y mantenerla fría antes de que pueda realizarse el tratamiento del calor en la lechería. Los estándares europeos para el contenido bacteriano de la leche cruda son menos de 100 000 unidades formadoras de colonias (UFC) por ml. Es posible procesar leche con mayor cantidad de bacterias, pero el resultado será leche de peor calidad.

Cadena de distribución, comercialmente estéril y de larga vida útil

Para ayudar a los productores de lácteos modernos y las redes de distribución centralizadas y extendidas que requieren más tiempo, los productos lácteos con una vida útil prolongada se han vuelto frecuentes. La leche distribuida refrigerada con una larga vida útil (ESL) ofrece a los minoristas y consumidores una mayor comodidad y minimiza los desechos durante la distribución y en el hogar, gracias al hecho de que estos productos permanecen seguros y conservan el atractivo sensorial durante más tiempo.

La leche que se almacena y envía a temperatura ambiente proporciona un método de distribución aún más rentable. También permite la distribución a lugares remotos y partes del mundo donde la distribución en frío no es posible o no se ha desarrollado una cadena de frío.

Para poder distribuir la leche a temperatura ambiente, es necesario que la leche sea comercialmente estéril, es decir, la ausencia de microorganismos capaces de crecer en las condiciones imperantes. Las formas de vida microbianas más difíciles de destruir durante la esterilización son las esporas, debido a sus membranas externas gruesas y protectoras que aumentan su resistencia al calor, secado, congelamiento, agentes químicos y radiación.

Tratamiento del calor correcto: diferentes formas de calentar

Al determinar el tipo correcto de tratamiento del calor para un producto alimenticio específico como la leche, las consideraciones incluyen los requisitos de vida útil y las condiciones durante el almacenamiento y la distribución. La vida útil alcanzada de la leche procesada depende tanto del tiempo como de la temperatura del tratamiento del calor. Hay tres categorías principales de métodos de calentamiento: pasteurización, tratamiento de larga vida útil (ESL) y tratamiento a altas temperaturas (UHT). En Tetra Pak, promovemos el procesamiento continuo con calentamiento y enfriamiento rápidos, y un tiempo de retención calculado con precisión, lo que resulta en una carga de calor mucho menor aplicada a la leche en comparación con los métodos tradicionales por lotes.

Debido al impacto potencial del calor en el sabor, olor, color y valor nutricional, es ventajoso procesar lo menos posible, mientras se logra la inocuidad alimentaria adecuada y la vida útil deseada. Aunque el tratamiento del calor puede degradar los nutrientes de algunos productos, esto no es un problema importante cuando se trata con calor la leche durante el procesamiento continuo.

Hay dos principios básicos para el calentamiento: indirecto y directo. El calentamiento indirecto utiliza una partición para separar el producto del medio de calentamiento (o enfriamiento), y la partición transfiere el calor del medio al producto, evitando cualquier contacto directo entre los dos. El calentamiento indirecto se realiza con diferentes tipos de intercambiadores de calor, donde la elección depende de diferentes factores, como las propiedades físicas del producto, el caudal, el tiempo de funcionamiento y los requisitos de limpieza.

  • Los intercambiadores de calor de placas (PHE) se utilizan principalmente para productos líquidos suaves y de baja viscosidad.
  • Los intercambiadores de calor tubulares (THE) también pueden manejar productos con partículas de hasta cierto tamaño y ofrecen tiempos de funcionamiento más prolongados. El tamaño máximo de partículas depende del diámetro del tubo.
  • Los intercambiadores de calor de superficie raspada (SSHE) están especialmente diseñados para el calentamiento y enfriamiento de productos viscosos, pegajosos y grumosos, con o sin partículas.

El calentamiento directo pone el producto en contacto directo con vapor caliente en condiciones estrictamente controladas, alcanzando rápidamente la temperatura objetivo. Después de mantenerse durante un cierto tiempo a la temperatura objetivo, la temperatura también se reduce rápidamente mediante enfriamiento instantáneo en un recipiente de vacío. Este calentamiento y enfriamiento rápido minimiza la carga de calor, lo que da como resultado un producto de alta calidad.

Estándares básicos de pasteurización

La leche se pasteuriza comúnmente en intercambiadores de calor de placas a una temperatura de entre 72 y 75° C durante 15 segundos. Esta temperatura es suficiente para destruir todas las bacterias patógenas, al tiempo que reduce significativamente la cantidad de organismos que pueden causar deterioro. Realizar una prueba de fosfatasa alcalina con resultado negativo confirmará que la leche ha sido pasteurizada adecuadamente para que sea segura para el consumo humano. La vida útil de la leche pasteurizada varía según la calidad de la leche cruda y la temperatura de distribución, con un promedio de 7 a 10 días en Europa.

ESL - tratamiento de larga vida útil con calor

El tratamiento de larga vida útil a altas temperaturas se realiza para destruir todos los microorganismos que causan deterioro y pueden multiplicarse durante la refrigeración. El tratamiento a alta temperatura (HTT) comprende calentar la leche a 120-135° C durante un período de entre 0,5 y 4 segundos. Un estándar común de tratamiento de larga vida útil es calentar a 127° C durante 2 segundos. En Europa, la vida útil media de la leche tratada a altas temperaturas es de más de 30 días.

Si bien la carga de calor es proporcional a la reducción microbiológica, lo mismo ocurre con los cambios sensoriales, como el sabor y el color. El tratamiento de larga vida útil se puede lograr mediante calentamiento directo e indirecto. Además del tratamiento del calor, es posible producir leche de larga vida útil con microfiltración o bactofugación en combinación con pasteurización.

UHT: Tratamiento a alta temperatura

El propósito del tratamiento a altas temperaturas (UHT) es destruir todos los microorganismos que pueden crecer y multiplicarse durante el almacenamiento o transporte a temperatura ambiente y destruir el producto. El tratamiento a altas temperaturas esteriliza la leche tratándola a una temperatura muy alta durante un corto tiempo. Este proceso destruye todos los microorganismos, incluidas las esporas, que son los más resistentes al calor y, si no se erradican, pueden germinar en la leche envasada y estropearla.

El tratamiento a altas temperaturas normalmente consiste en calentar el producto a una temperatura de entre 137 y 142° C durante 2 a 4 segundos, siendo un ejemplo típico 137° C durante 4 segundos. Después de enfriar, el producto se envasa de manera aséptica en un envase aséptico, que logra la esterilidad comercial, lo que significa que puede almacenarse a temperatura ambiente durante varios meses. Tanto el calentamiento directo como el indirecto (ver arriba) se utilizan en el tratamiento a altas temperaturas, según la calidad deseada y el presupuesto de producción. Si los costos operativos son la prioridad, se utiliza el calentamiento indirecto con intercambiadores de calor de placas o tubulares. Debido a la carga de calor muy baja resultante del calentamiento directo mediante inyección o infusión de vapor, este método se aplica para garantizar cambios sensoriales mínimos y la máxima calidad de producto.

Vertido de leche en un vaso