Escuela superior politécnica del litoral instituto de Ciencias Matemáticas



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5.22.El Helado


El helado es un alimento muy completo y apetitoso de consumo masivo tanto en niños, jóvenes y adultos que son elaborados con sólidos de leche, grasa, azúcar, entre otros elementos.

“El helado es el producto alimenticio, higienizado, edulcorado, obtenido a partir de una emulsión de grasas y proteínas, con adición de otros ingredientes y aditivos permitidos en los códigos normativos vigentes, o sin ellos, o bien a partir de una mezcla de agua, azúcares y otros ingredientes, sometidos a congelamiento con batido o sin él, en condiciones tales que garanticen la conservación del producto en estado congelado o parcialmente congelado durante su almacenamiento y transporte”.24


5.22.1.Clasificación


La clasificación principal de los helados es la siguiente:

  • Helados de Crema: Producto obtenido por la congelación de una mezcla pasteurizada de leche, nata y azúcar aromatizada en condiciones definidas con frutas, jugos de frutas o de aroma natural autorizado.

  • Helados de Leche: Producto obtenido por la congelación de la mezcla pasteurizada de leche y azúcar aromatizada en condiciones definidas con frutas, jugos de frutas o de aroma natural autorizado.

5.22.2.Ingredientes del Helado:


“Los ingredientes empleados en los helados deben seleccionarse y proporcionarse de manera que le confieran la composición deseada. Esta composición puede variar considerablemente, dependiendo del tipo de helado que se haga, de la región y de las normas de los organismos de control”.25

Dentro de la elaboración de los helados de crema el elemento más importante es la grasa, por lo que deberá ser limpia y de sabor fresco. Otros elementos primordiales son: el azúcar, crema de leche, leche en polvo, saborizantes y estabilizantes.



  • Crema de Leche: “La crema es la grasa concentrada de la leche. Sirve como materia prima para la elaboración de mantequilla, helados, tortas, entre otros”.26

La crema de lecha antes de ser usada como materia prima para la elaboración de los helados se debe someter a un proceso de pasteurización, tomando en consideración lo siguiente:

    • La termorresistencia de los gérmenes es relativamente superior.

    • Algunas lipasas microbianas tienen temperaturas de inactivación cercanas a los 85 ºC.

    • El calentamiento a alta temperatura permite la liberación en la crema de sustancias antioxidantes.

El proceso térmico de la crema debe ser más riguroso que el de la leche, debido a que la crema es más densa y se calienta con menos facilidad. La crema se pasteuriza cuando se calienta a 85 ºC y manteniéndola en esta temperatura por 10 o 20 minutos.

  • Azúcares: Los azúcares tienen un papel importante en la elaboración de los helados, esto debido a que controlan el punto de fusión y congelación del helado, así como la viscosidad de la mezcla y ayudan a resaltar los aromas. Es el ingrediente que contribuye la mayor parte de los sólidos, valor nutritivo y energético, de la misma manera evita la formación de cristales de hielo en el helado y la cristalización de la lactosa.

Se añaden azúcares con el fin de ajustar el contenido de sólidos en el helado y dar el dulce apropiado para degustarlo. La mezcla del helado contiene aproximadamente entre 10% y 18% de peso de azúcar.

Este producto se puede endulzar con diferentes tipos de azúcares entre ellos tenemos, los azúcares de caña, glucosa, lactosa y azúcar invertida, que no es más que una mezcla entre la glucosa y la fructosa.

Normalmente el azúcar se disuelve en agua caliente para aprovechar su concentración y disolución, la cual se puede aprovechar en un 30% más que disolverla en agua al ambiente.


  • Leche en Polvo: “La leche en polvo constituye un excelente alimento de múltiples indicaciones. No solo puede consumirse como leche líquida después de su reconstitución, sino que, bajo la forma de polvo desnatada, es empleada por los fabricantes de helados y de pastas alimenticias; también se usa en pastelería”.27

Dentro de las categorías de leche en polvo tenemos las siguientes: leche en polvo entera, leche en polvo semidescremada, y leche en polvo descremada. Existe un problema con este ingrediente, la solubilidad del producto, por lo que al preparar la mezcla del helado para mejorar la solubilidad, se mezcla la leche en polvo con los azúcares y se la disuelve con los demás ingredientes a una temperatura aproximada de 45 ºC.

  • Estabilizantes: La utilización de estabilizantes en los helados nos proporciona numerosas ventajas para hacer de este producto más exquisito, entre ellas tenemos:

    • Mejora la incorporación de aire y la distribución de células de aire, en el agua forman espuma con el aire y aumenta la capacidad de batido de la mezcla.

    • Mejora la estabilidad durante el almacenamiento debido a que demora el crecimiento de los cristales de hielo y lactosa.

    • Incrementa la viscosidad de la mezcla.

    • Controla la recristalización, debido a la reducción de movilidad del agua ya que se encuentra atrapada en una estructura tridimensional.

La leche y los productos lácteos son de composición química muy complejos, por lo que se pueden presentar fácilmente interacciones entre los estabilizantes y los componentes de la leche que dan por resultado la precipitación de la proteína de los estabilizantes y de la leche.

5.23.Proceso Productivo del Helado:

5.23.1.Mezclado


Esta es la primera etapa del proceso productivo del helado, la cual es muy importante y es donde se debe seleccionar y proporcionar las materias primas de tal manera que la composición del helado sea la deseada.

Todos los ingredientes son mezclados en tanques que cuentan con agitadores. El orden en el que se agregan los ingredientes se encuentra determinado por la temperatura y la solubilidad de los mismos. Es recomendable que la leche, azúcares y glucosa se hidraten a una temperatura que oscila entre los 25 y 35 ºC. En el caso de los estabilizantes es importante premezclarlos con el azúcar a una temperatura promedio de 45 ºC.

La grasa es preferible adicionarla a una temperatura entre 50 y 60 ºC o bien cocinarse por separado y posterior agregarla a la mezcla. En esta etapa es recomendable establecer un circuito de circulación entre 10 a 15 minutos, con la finalidad de garantizar la disolución de todos los ingredientes mezclados.

La fase de mezclado de los ingredientes así como la de congelamiento son las de mayor importancia dentro del proceso productivo del helado, debido a que toma un papel indispensable en la calidad del producto.


5.23.2.Pasteurización


La pasteurización se define como el tratamiento térmico de una sustancia o mezcla en condiciones tales que las temperaturas alcanzadas y el tiempo de exposición permitan eliminar los microorganismos peligrosos para la salud de los seres humanos.

La pasteurización básicamente es el proceso de elevar la temperatura de la mezcla líquida a una temperatura programada, la cual se mantiene durante un lapso de tiempo que oscila entre los 8 y 45 segundos, dependiendo del método utilizado, luego rápidamente se disminuye la temperatura a 6 ºC o 4 ºC, que es la temperatura con la cual entra la mezcla a la siguiente etapa del proceso.

En la actualidad con la tecnología y equipos apropiados existen varias técnicas de pasteurización que logran eliminar los patógenos de forma segura y eficaz. Este proceso nos garantiza que desaparezcan los microorganismos patógenos que habitualmente se encuentran en estos productos mediante el choque térmico que genera en la mezcla. Durante este proceso se eliminan entre el 99.6% y 99.9% de los gérmenes. Para evitar que los microorganismos puedan desarrollarse, la mezcla se debe enfriar inmediatamente luego de la pasteurización.

Debido a que es un proceso industrial, es muy importante que se encuentre correctamente calibrado, debido a que si es insuficiente no cumplirá con su misión que es eliminar a los microorganismos, y si es excesivo puede infringir con las normas de calidad del producto.



  • Técnicas de Pasteurización: Existen diversas técnicas de pasteurización y su elección depende de la cantidad de mezcla a procesar, pero en cualquiera de los casos debe cumplir con los siguientes requisitos:

      • El efecto germicida debe superar el 99%.

      • La mezcla debe conservar sus principios nutritivos para mantener la calidad del producto.

      • El sistema debe ser rentable y el costo del proceso reducido.

    • Pasteurización Baja o Lenta: Esta técnica es la que destaca el principio conservado del valor nutritivo. La temperatura oscila entre los 62 ºC y los 72 ºC, su duración de calentamiento es de 8 a 40 segundos. Elimina entre el 95 y 99% los microorganismos.

    • Pasteurización Rápida: Es la técnica que se emplea con mayor frecuencia. Dentro de las alteraciones químicas las más importantes son la coagulación de escasas cantidades de albúmina y globulina y la precipitación reducida de sales. Las vitaminas levemente se modifican. Su temperatura oscila entre los 71 ºC y los 74 ºC, su duración se prolonga a los 45 segundos con un efecto germicida del 99.5% en promedio.

    • Pasteurización Alta: Aunque no se practica con mayor frecuencia es la preferida debido a que su efecto germicida se eleva al 99.9%, pero existen alteraciones físicas y químicas de la mezcla debido a que los fenómenos de desnaturalización se producen sobre los 75 ºC.. En ésta técnica se pierden aproximadamente el 20% de las vitaminas A, B1 y C. Alcanza una temperatura de 85 ºC durante un lapso de 8 a 15 segundos.

    • Ultra pasteurización: Su temperatura fluctúa entre los 135 ºC y 150 ºC con un tiempo de exposición que va desde los 2 a 8 segundos. Su efecto germicida supera los 99.9%. En este tipo de productos no es muy común su uso debido a que elimina ciertas propiedades nutritivas.

5.23.3.Homogenización


La homogenización es un proceso mecánico obtenido mediante un flujo continuo y forzado del producto a determinadas condiciones de temperatura y presión mediante una válvula. Este proceso se ejecuta en el ciclo de pasteurización. La mezcla pasa por el homogenizador a una temperatura que se encuentra entre los 60 y 70 ºC a una presión de 130 a 150 milibares, en ese momento las partículas son fracturadas y dispersas de manera uniforme en toda la masa.

Durante este proceso se obtiene una disminución del tamaño de los glóbulos grasos a menos de 1 micra, lo cual aumenta su área superficial y promueve la formación de una membrana de proteínas que rodean la superficie de los glóbulos grasos, con el propósito de darle uniformidad a la mezcla. También es importante agregarle emulsificantes para reducir en parte la estabilidad de los glóbulos grasos y permitir que actúen como estabilizantes de las burbujas de aire que posteriormente se agregan.

La temperatura y la presión son dos parámetros elementales que contribuyen con la textura del helado. Si el proceso de homogenización se realiza a una temperatura menor a los 65 ºC se formará agregaciones de glóbulos grasos, mientras que si se realizan a temperaturas mayores a los 85 ºC se fracturan los glóbulos grasos con mayor eficiencia, dando una mejor contextura al helado.

La presión es inversamente proporcional a la relación de materia grasa/sólidos no grasos, es decir, mientras menor porcentaje de materia grasa respecto de los sólidos no grasos se necesitará mayor presión; y mientras mayor porcentaje de materia grasa en la mezcla, menor presión de homogenización.

Este es el proceso básico en la formación de la estructura del helado, en el que se pretende lo siguiente:


    • Obtener un glóbulo graso de tamaño uniforme.

    • Distribuir los emulsificantes y proteínas de la leche en la superficie de glóbulo de grasa.

    • Mejorar el batido en la incorporación de aire.

    • Producir una textura suave y mejorar el derretimiento.

5.23.4.Maduración


Luego del proceso de homogenización se realiza el proceso de maduración de la mezcla, la cual se realiza a una temperatura entre los 0 a 5 ºC por un periodo de 2 a 6 horas antes del siguiente proceso. Los cambios principales que acontecen en esta fase son:

    • Cristalización de la grasa.

    • Absorción del agua de las proteínas y de los estabilizadores.

La coalescencia parcial es una aglomeración irreversible de glóbulos grasos que se mantienen unidos gracias a una combinación adecuada de grasa cristalizada y grasa líquida.

Es muy importante la temperatura dentro del proceso de maduración debido a que la grasa se debe cristalizar por completo.

Los cambios físicos y químicos del proceso afectarán las propiedades de la mezcla y del producto final de la siguiente manera:


    • Facilitará la siguiente etapa del proceso (congelamiento y batido).

    • Mejorará la resistencia al choque térmico.

    • Tendrá mayor viscosidad, y más consistencia la mezcla.

    • Mejor predisposición de la masa para absorber aire

    • Mayor resistencia a derretirse.

5.23.5.Congelamiento


Es una de las etapas más importantes en la producción de los helados. Este proceso de congelamiento crea dos etapas estructurales que se realizan simultáneamente, por lo que es indispensable controlar las velocidades relativas para contrastar las características del sistema cristalino. Una de ellas es la cristalización, la cual consiste en la nucleación y el crecimiento de los cristales; la nucleación es la asociación de moléculas en una partícula minúscula ordenada de tamaño eficiente mientras que el crecimiento de los cristales es el aumento de tamaño de los núcleos por adición ordenada y continua de moléculas.

Durante la cristalización, el agua, proveniente de la leche, se congela de manera pura, por lo que empieza a aumentar la concentración de azúcares debido a la remoción del agua en forma de hielo. Las temperaturas de congelamiento oscilan entre los -5 ºC y los -10 ºC., a medida que baja la temperatura, las materias disueltas se congelan.

El congelamiento acelerado del helado es elemental para obtener un helado cremoso debido a que se forman cristales de hielo más pequeño. Un freezer continuo congelará y sacará el helado en segundos, mientras que un freezer por lote tardará aproximadamente 15 minutos, lo cual depende esencialmente en la mezcla. Es esta fase los cristales de hielo tienen un diámetro alrededor de los 30 y 50 um.

5.23.6.Overrum


Overrum se refiere a la cantidad de aire que se incorpora a la mezcla durante el proceso de congelación, la cual depende de la temperatura; existe una relación que se debe tomar en cuenta al momento de incorporar aire a la mezcla y es la relación que existe entre el total de sólido de la mezcla y la cantidad de aire a incorporar, por lo general el porcentaje de Overrum es igual al 2.5 veces el porcentaje de sólidos de la mezcla. Mientras mayor contenido de sólidos de la mezcla, se puede incorporar más aire.

Esta fase es fundamental para definir la calidad del helado, debido a que agregar aire en exceso ocasiona que el helado pierda su calidad y sabor, en cambio si se incorpora poco aire da una sensación de un helado duro y muy cristalizado.

La mayor incorporación de aire se produce entre -2 a – 4 ºC, cuando la mezcla endurece, disminuye la capacidad de incorporación de aire. Este nuevo ingrediente se incorpora en forma de burbujas pequeñas de aproximadamente 65 um. de diámetro.

El contenido de grasa de la mezcla dificulta el proceso de aireación, debido a que más grasa en la mezcla dificulta la incorporación de aire. Existe dificultad en la incorporación de aire en la mezcla cuando la mezcla se ha congelado exageradamente, ya que el helado se encuentra completamente cristalizado.

En la actualidad la producción de helados ha sufrido cambios importantes debido a la automatización y el perfeccionamiento de los sistemas lo que permiten mejorar la producción, y junto a la mejora de normas de higiene en su elaboración hacen de éste producto uno de los más consumidos a nivel mundial.



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