LECCIN 43. Produccin de heladoGeneralidades. El helado es uno de
los productos lcteos de mayor antigedad algunos autores relatan que
este producto se produce y consume desde los tiempos de Catalina de
Mdicis y Marco Polo. Tambin de que apareci en el mercado en Pars
desde 1774 y en Nueva York y Pensilvania entre 1774 y 1780. Pero
realmente quien fund la primera fbrica de helado fue Jacob Fussell,
en 1851 y por ello es considerado el padre de esta industria.Desde
esa poca la industria heladera ha tenido mucho auge, logrndose en
1913 obtener la patente del mtodo de congelacin por expansin
directa, el cualen 1922 se utiliz para fabricar los congeladores de
helados. La pasterizacin alta (HTST), se inici en Estados Unidos
desde 1953 y a partir de ese ao se introdujo la automatizacin en el
proceso para fabricar helado. Descripcin del heladoEl helado como
producto lcteo, adems de contener leche est constituido por una
mezclade azcares y aditivos enpequeas cantidades, de estabilizantes
y emulsificantes, dicha mezcla o preparacin de helado, se
transforma en helado despus de que se somete al batido
yposteriormente al congelado.Existen diferentes tipos de mezclas
para preparar el helado que pueden cumplir con las normas tcnicas y
leyes establecidas para este tipo de producto, por lo cual el
fabricante puede tener muchas opciones para fabricar helado, sin
embargo para seleccionar los componentes y proporciones de los
mismos, se deben tener en cuenta los siguientes requisitos:Ley y
normasAspecto econmicoFuncin de los ingredientesAceptabilidad de
los consumidoresEstudio del mercadoLey y normas[1]Normalmente la
mezcla de un helado debe contenercomo mnimo:Slidos totales (S.T.):
36%Materia grasa(M.G.) de leche: 10%La anterior frmula, corresponde
a 180gramos de ST y 50 gramos de M.G. por litro de helado. Si se
adiciona jarabe de chocolate, frutas y/o nueces, el porcentaje de
materia grasa puede ser del 8% con un contenido de 40 g de M.G./l
de helado. El helado de leche debe contener entre 3 y 5% de M.G. de
leche y el 33% de extracto seco. Se debe tener en cuenta que estas
son proporciones mnimas y es el fabricante quien finalmente puede
elegir proporciones mayores en dichos componentes.Aspecto
econmicoSi este se interpreta desde el punto de vista de la
cantidad de los componentes lo ms barato sera utilizar la mezcla
con el contenido mnimo de los mismos, sin embargo hay que tener en
cuenta otros aspectos como son la composicin, sistema de fabricacin
y el rendimiento obtenido (volumen porcentual), sobre este ltimo
aspecto se tratar ms adelante.Funcin de los componentesEnla
fabricacin del helado el papel de sus diferentes componentes juega
un papel muy importante para obtener una calidad ptima del
producto. A continuacin se tratar en forma muy breve el papel que
juega cada uno de los componentes del la mezcla con respecto a las
caractersticas finales del producto. Materia grasa. Estaproporciona
las caractersticas de sabor y textura al helado. El contenido de
grasa debe ser el adecuado, puesto que un exceso de grasa, conduce
a problemas en la etapa de batido del helado. La actividad de la
grasa en el proceso de formacin del producto depende del tamao de
los glbulos grasosy de la dispersin de la emulsin en la mezcla.
Tambin depender del contenido de S.N.G. (slidos no grasos) del
equilibrio mineral, la homogenizacin y el contenido y tipo de
emulsificante utilizado.Otros aspectos a tener en cuenta en lo
relacionado con la cantidad de grasa es el costo y la aceptabilidad
de los consumidores, con respecto a este ltimo aspecto se debe
tener en cuenta que hoy en da los consumidores prefieren productos
bajos en caloras, por lo que se debe apuntar a producir helados con
bajo contenido de grasa, dentro de los lmites requeridos. Este
contenido en grasa puede estar entre los 10 12%. Slidos no Grasos
obtenidos de la leche de la leche (S.N.G.L.)Entre estos componentes
se encuentra en mayor cantidad las protenas y la lactosa. Las
protenas, adems de contribuir a la dieta alimenticia como producto
importante para la nutricin, es un componente que tambin es
responsable de darle la textura caracterstica al helado y por tener
grupos hidrfobos, estos rodean las membranas de los glbulos grasos
y conjuntamente con los emulsificantes y estabilizantes,
proporcionan las propiedades reolgicas del helado.La lactosa como
azcar de la leche contribuye a darle el sabor dulce de la leche,
sin embargo no debe estar en exceso puesto que deteriora la textura
de la leche debido a la formacin de granos no deseables en la
textura. Se recomienda un 1012% de S.N.G para obtener un helado de
buena calidad y buena aceptabilidad por parte del consumidor.
Fuente de Slidos no grasos de origen lcteoEstos pueden obtenerse a
partir de productos o subproductos lcteos como la leche desnatada,
concentrada o en polvo; el lactosuero en polvo y concentrados
proteicos del mismo origen. Para la adicin de estos componentes, se
debe tener en cuenta lo siguiente: un alto contenido deprotena dara
al producto una textura mejor, mayor facilidad de batido y un mejor
rendimiento pero un exceso puede ocasionar defectos de la
consistencia y sabor del helado. Un exceso de lactosa, modifica el
punto de congelacin, y afecta la textura. Tiempo de conservacin
Algunos autores calculan el tiempo de conservacin del helado en
funcin del contenido de S.N.G.L (lactosa principalmente) para
calcular ese contenido se utiliza uno de los siguientes factores:El
suero de la mezcla dividido por un factor de 5.4 o 6.4, cuando el
heladova a consumirse rpidamente y no va a estar sometido a
variaciones de temperatura.Por un factor de 6.9 o 7.4 cuando el
helado va a conservarse por ms de dos semanas y existe la
posibilidad de que vare la temperatura.Ejemplo.En una mezcla de
helado, cuya composicin sea de 14% M.G, 18% de azcar y 0.6% de
estabilizante se realizan los siguientes clculos:
Suero de la mezcla = 100 (4 +18+0.6) = 67.467.4/6.4 = 10.5%
contenido mximo en S.N.G.L para un helado de las caractersticas del
primer caso.67.4 / 7.4 = 9.10%contenido mximo en S.N.G.L. parael
segundo caso.Lo anterior significa que para un mayor tiempo de
almacenamiento y condiciones no muy estables, se debe aadir un
contenido de S.N.G.L menor.Ingredientes importantes de la mezcla1.
AzcaresEs el componente que le proporciona un sabor dulce y
agradable al helado. Su cantidad ptima est entre el 14 16%, pero si
se excede este contenido, se produce un enmascaramiento del sabor
natural del producto, una textura pegajosa y un descenso marcado en
la congelacin.2. Estabilizantes.Debido a sus propiedades hidrfilas,
ligan las molculas del agua, modificando la viscosidad de lamezcla
y evitando la formacin de cristales grandes, para darle una textura
suave, con mayor resistencia al fundido y una consistencia
apropiada. Ademsfacilitan la operacin del batido formando burbujas
de aire ms pequeas y por ende una mayor rigidez a la estructura en
la interfase aire mezcla. La dosis de este depende principalmente
del tipo de estabilizante,de la composicin de la mezcla y de la
tcnica utilizada en lafabricacin.3. EmulsionantesSu funcin adems de
estabilizar la emulsin grasa es la de proporcionar una mejor
consistencia, textura y aspecto exterior de los helados. Tambin le
confiere una mayor resistencia a la fusin y facilita el batido por
lo cual se obtiene un mayor rendimiento. Al modificar la tensin en
la interfase agua- grasa, el dimetro medio de los glbulos grasos,
se reduce despus de la homogenizacin hasta menos de 1m. Entonces la
micro- estructuradel sistema y su estabilidad depende del tipo de
emulsionante agregado y de las condicionesen el proceso de
fabricacin, principalmente en las etapasde homogenizacin y
congelacin.Proceso de elaboracin del heladoLas etapas que bsicas
que comprende la elaboracin de un helado de leche son: Mezcla de
los ingredientes, pasterizacin, homogenizacin, maduracin,
congelacin y endurecimiento. A continuacin se describe cada una de
las etapas del proceso. Mezcla de los ingredientesConsiste en
mezclar en un tanque los ingredientes cuya composicindepende de la
formulacin determinada. En esta mezcla unos ingredientes pueden
estar en polvo y otros en forma lquida o puede suceder que todos
los ingredientes estn en forma lquida. En el primer caso los
ingredientes lquidos se agregan al tanque que est provista de un
sistema de calentamiento y balanza. All se agitan y se calientan y
los ingredientes en polvo se agregan a la mezcla antes de que la
temperatura exceda los 50oC. Se aconseja mezclar los ingredientes
secos antes de adicionar a la mezcla de los ingredientes lquidos
para obtener unamejor dispersin. Cuando en la frmula se utiliza
nata y/o mantequillas congeladas, estas deben ser fundidas antes de
agregar a la mezcla.Cuando los ingredientes de la mezcla son todos
lquidos, estos se agregan directamente al tanque regulando las
vlvulas y las bombas hasta llevar al tanque las cantidades
calculadas para cada uno de los ingredientes. De esta forma el
proceso puede ser totalmente automatizado. PasterizacinEste proceso
debe realizarse para asegurar la calidad higinica de la mezcla.
Para esta se puede utilizar tres tipos de procesos:Proceso
discontinuo o por cochadas. Este se utiliza solo en fbricas
pequeas. Se somete la mezcla a una temperatura entre 68 -
70oC.Pasterizacin alta. El calentamiento de la mezcla es
atemperatura entre 70 85oC, por 2 a 20 segundos. Este tratamiento
es el que ms se aplica, debido a que se obtiene mejores resultados
en las caractersticas organolpticas y reolgicas del helado y en el
aspecto econmico, adems permite que el proceso se pueda automatizar
totalmente.Pasterizacin ultra alta (UHT). El calentamiento es una
temperatura entre 100130oC, durante 1 a 40 segundos.Este
tratamiento puede ser ventajoso en la mediada que mejora la
consistencia por las modificaciones de estructura y propiedades de
las protenas, tambin aumenta la capacidad de retencin de agua,
pudiendo reducir la dosis de estabilizante y los grupos reductores
que se liberan, acta como antioxidantes. Pero si se alcanzan
temperaturas mayores de 120oC entonces se puede ocasionar defectos
de sabor.En sntesis, las condiciones ptimas de pasterizacin,
depende principalmente de la composicin y el tipo de ingredientes
utilizados. Por ejemplo la viscosidad del helado se puede alterar
an en el caso de no adicionar estabilizantes y es posible que no se
logre disolver por completo los ingredientes cuando las condiciones
de la pasterizacin no se controlan adecuadamente. HomogenizacinEl
propsito de esta operacin es obtener una emulsin uniforme y estable
en la mezcla. Normalmente el dimetro de los glbulos grasos vara
entre 0.5 a 4m; en la homogenizacin, la relacin superficie/volumen
y los fenmenos de absorcin en la superficie de los glbulos se
modifican significativamente. Por ejemplo cuando el dimetro de los
glbulos pasa de 3.6 a 0.6m, la superficie en m2/litro de mezcla
aumenta de 163 a 977 m2.Con la homogenizacin las propiedades
fsicoqumicas de la mezcla sufren grandes modificacin, por ejemplo
la viscosidad aumenta, se facilita el batido o la formacin de
espuma y la consistencia, textura y propiedades de fundidos mejoran
considerablemente.Los principales factores a tener en cuenta en la
homogenizacin son: Presin.Esta depende principalmente del tipo y
composicin de la materia gras u de la relacin MG/ESM.Algunos
autores, recomiendan variaciones entre 17 a 135 Kg/cm2para mezclas
con un contenido entre 10 a 14%de materia grasa. Pero en forma
general se acostumbra utilizar presiones entre 140 a 175
Kg/cm2(13790 a 17230 Pa), sin embargo no es una regla estricta as
que es por la experiencia del fabricante que se puede estandarizar
dicha variable hasta obtener un buen resultado. En la mayora de los
casos se requiere de una doble homogenizacin para lograr romper los
glbulos grasos que se forman en la primera homogenizacin simple.
Temperatura.La temperatura de homogenizacin influye notoriamente en
las caractersticas fsicas de la mezcla. Temperaturas inferiores a
63oC ayudan a la agregacin de los glbulos grasos. Se acostumbra
utilizar temperaturas entre 65 a 75oC.En los procesos continuos la
homogenizacin est sincronizada con la pasterizacin, para lo cual la
operacin se puede realizar despus de la seccin de mantenimiento del
pasterizador o despus del calentamiento a la temperatura
seleccionada para la pasterizacin y en estas condiciones cuando la
temperatura alcanza los 85oC el efecto de la homogenizacin. Pero a
temperaturas ms bajas la viscosidad aumenta y a temperaturas ms
altas la viscosidad disminuye. MaduracinEsta operacin consiste en
mantener la mezcla a una temperatura entre -2 a -4 durante 4 a 24
horas antes de someterla a la congelacin. Para que se realice por
completo la hidratacin de las protenas y estabilizantes,se
cristalice la grasa y proporcione unas las propiedades fsicas
adecuadas a la mezcla.El tiempo de maduracin puede variar segn los
ingredientes utilizados en la mezcla sin embargo algunos autores
consideran que una maduracin de 4 horas es suficiente siempre que
la congelacin se en un proceso continuo. Adems cuando la mezcla la
componen ingredientes lquidos cuyas protenas estn hidratadas y
estabilizantes de accin rpida se puede omitirmaduracin y obtener un
helado de buena calidad. Congelacin y aumento porcentual de
volumenEn el proceso de congelacin de la mezcla ocurre lo
siguiente: una parte del agua que contiene la mezcla, se transforma
en hielo y se incorpora el aire obtenindose el aumento de volumen
requerido. En un cilindro provisto de un agitador con cuchillas y
una camisa por donde circula el lquido refrigerante, se introducen
la mezcla y el aire entonces,las cuchillas del cilindro van
raspando la superficie refrigerada sobre la superficie dondese
congela la mezcla.Es necesario tener en cuenta dos condiciones
importantes para obtener un producto de calidad ptima: El hielo
formado debe contener cristales muy pequeos con un dimetro inferior
a 35m El aire, en forma de pequeas burbujasdebe estar uniformemente
distribudo. El nmero de las burbujas depende del aumento de
volumen.Las condiciones fsicas anteriores forman una
micro-estructura que da lugar a la consistencia y textura del
producto.Durante la congelacin la temperatura desciende hasta -5 a
-6oC condiciones que en una mezcla de composicin media,
aproximadamente el 50% de agua se convierte en hielo. Cuando la
temperatura alcanza a -10oC el porcentaje de hielo ser mayor del
70%.El resto del agua seguir ligado a las protenas y estabilizantes
o forman parte de un jarabe con un gran contenido en azcar y
minerales.En un proceso continuo dicha operacin se realiza en forma
muy rpida con una agitacin muy fuerte de las cuchillas, formndose
cristales muy pequeos y numerosos. Entonces lo aconsejable es que
la temperatura de extrusin en el congelador sea los ms baja posible
y el tiempo de congelacin sea lo ms rpido posible.En los
congeladores convencionales cuando se utiliza una temperatura
demasiado baja, se ocasionan problemas mecnicos, disminuyendo la
capacidad del equipo. Una reduccin de la temperatura de (-5 a -6oC)
reduce la capacidad del equipo en un 50%. Pero con la utilizacin de
los congeladores modernos (temperaturas de extrusin: -8 a -9oC)se
obtienen excelentes resultados ya que en estas condiciones se
pueden obtener cristales de hielo muy pequeos, en tamaos que
oscilan entre 18 y 20m, pero el equipo funciona a presiones 5 a 6
veces ms altas.En el proceso de congelacin se incorpora aire a la
mezcla par obtener los que se denomina aumento porcentual de
volumen (overrum). El aire se encuentra distribuido en forma de
vesculas de cuyo nmero y tamao depende la textura del producto
final. Para obtener mejores resultados el dimetro de las burbujas
de aire debe estar entre los 60 y 100m, porque si es mayor, se
presentarn defectos en la textura del producto. Clculo del aumento
porcentual del volumen del heladoPara este clculo se pueden
utilizar las frmulas segn los siguientes ejemplos:1. Clculo del
aumento porcentual para un proceso por cochada (en una
operacin).Con 2000 litros de mezcla se fabrican 3760 litros de
helado. Calcular el rendimiento (R)SolucinR=volumen del helado
volumen de la mezclax
100_____________________________________________Volumen de mezclaR
=3760 - 2000____________X 1002000R = 88% Endurecimiento
Despus de que el helado sale del congelador se envasa y se
somete de nuevo a congelacin. En este proceso el porcentaje de agua
que en un principio era de aproximadamente un 50% aumenta en un 80
85%.En este caso lo ms importante es que el endurecimiento sea
bastante rpido y para ello se aconseja una cmara de congelacincon
una buena circulacin de aire y que pueda ajustarse a temperaturas
entre 35 40oC, de esta manera el endurecimiento del producto ocurre
en menos de 2 horas si el envase utilizado es de 1 litro.LECCION
44. Defectos en los heladosLos defectos ms comunes que se pueden
presentar en un helado son de sabor, textura y consistencia,
mientras que los defectos de color y apariencia no ocurren a menudo
y sucorreccin es ms fcil. SaborEstos defectos se deben
principalmente a la mala calidad de las materias primas e
ingredientes utilizados auna formulacin inadecuada de los
ingredientes y a problemas en los procesos de fabricacin y
conservacin.Las materias primas de mala calidad pueden transmitir
en el producto final, sabores a oxidados o a rancio relacionados
conla materia grasa. La acidez provocada por una mezcla de mala
calidad bacteriolgicaproporciona al producto final un sabor tpico
de los productos fermentados. La calidad de los aromatizantes es
importante porque si son de mala calidad ocasionan sabores
desagradables en el helado, tal es el caso de los extractos de limn
o de naranja, que transfieren un sabor amargo al helado cuando no
cumplen con las condiciones ptimas de calidad. Con respecto a la
formulacinpuede ocurrir un exceso o defecto de azcar oaromatizante,
obtenindose productos muy dulces o muy inspidos o con fuerte
sabores a los saborizantes como la vainilla. Sin embargo es
importante tener en cuenta el gusto de los consumidores pues
algunos prefieren el helado muy dulce, otros menos dulce y con
sabores naturales. El porcentaje de dulce aconsejable para los
consumidores que prefieren el producto con el sabor normal es del
17%.La cantidad de aromatizante tambin debe ser la apropiada para
no ocasionar sabores desagradables al helado. Con respecto a
defectos de fabricacin estn: el sabor a cocido, debido a un
tratamiento trmico muy fuerte que causa deterioro en las protenas
de la leche. Si las operaciones de fabricacin y de almacenamiento
no son ptimas puede aparecer la oxidacin de las grasas debido a que
las lipasas no fueron inactivadas y se produce la liberacin de
cidos grasos voltiles. Un almacenamiento en el punto de venta en
condiciones inadecuadas puede ocasionar transformaciones qumicas
del producto dando lugar a sabores como: oxidado, a madera entre
otros. La seleccin del envase es importante pues algunos no
protegen de la accin oxidante de la luz. Textura y consistenciaSegn
investigaciones recientes se ha demostrado que la alteracin o
deterioro deestas propiedades se deben a muchos factores, entre los
cuales los ms importantes a tener en cuenta son:Con respecto a la
textura del producto esta depende del nmero o tamao de las
partculas, su organizacin y distribucin. En las condiciones
adecuadas el helado debe tener una textura suave y agradable en la
boca. Pero cuando no es as, presenta una textura arenosa o spera.El
defecto en la textura del helado se debe a: una mala formulacin de
la mezcla, condiciones inadecuadas en el proceso de fabricacin y
variaciones de temperatura en el almacenamiento.Con respeto a la
consistencia el helado debe ser de una consistencia firme, que no
se funda fcilmente y que no transmita sensacin desagradable de fro
en la boca. Entonces un helado que no tiene una buena consistencia,
se funde muy rpido, forma espuma, es grumoso, grasiento, blando,
pegajoso, pesado quebradizo y pastoso. Estos defectos pueden
deberse a unas condiciones inadecuadas del proceso de fabricacin,
una formulacin mal balanceada o con ingredientes que han sufrido
transformaciones en sus propiedades funcionales.Cuando la
formulacin de la mezcla est bien balanceada y sin embargo aparece
defectos de consistencia, estos se deben a problemas enla
homogenizacin en donde no se logr un buen rompimiento de los
glbulos grasos.[1]J. Amiott. Ciencia y Tecnologa de Leche.
Editorial Acribia. S.A. Espaa 1999
