UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

PROFESORES: JULIETA GONZÁLEZ SÁNCHEZ MAURICIO VICUÑA GÓMEZ

INTEGRANTES: CASTRO GONZALEZ MELISA YARI RAMIREZ MADRIGAL EVENCIO VARGAS GUZMÁN MARÍA SOFÍA

PLAN GENERAL INTRODUCCIÓN DEFINICIONES PROBLEMA HIPÓTESIS DISEÑO EXPERIMENTAL

Y CAMBIOS DIAGRAMA DE

PROCESO

FORMA DE TRABAJO CON LA CAJETA

CÁLCULOS Y RESULTADOS

ANÁLISIS DE RESULTADOS

(TABLAS Y GRÁFICOS)

DISCUSION CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

GENERALIDADES

JUSTIFICACIÓNPROBLEMA

DE INVESTIGACI

ÓNHIPÓTESI

S (VARIABL

ES)DISEÑO EXPERIMENTA

L

PROPUESTA DE

EVALUACIÓN DE RESULTADOS

DIAGRAMA DE

PROCES

O

RESULTADOS DE LAS

TÉCNICAS ANALÍTICAS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

ÍNDICE

En este seminario se dan a conocer los resultados físicos, químicos, fisicoquímicos y termodinámicos de la leche vaca y de la cajeta como producto final, obtenidos durante la etapa de experimentación y se efectuara una comparación con los datos bibliográficos y en cual se observaran los cambios sufridos al ser sometida la materia prima al proceso de transformación. Se dará una breve información general de la leche y de la cajeta, definiciones de apoyo, cálculos etc.

ÍNDICE

La leche es una secreción proveniente de las glándulas mamarias de los mamíferos, reconociéndose como uno de los alimentos mas completos y de un enorme valor nutritivo.Para la elaboración de dulce de leche deben ser las mismas que para consumo humano.

La cajeta es un producto elaborado a base de leche de cabra o vaca o la mezcla de ambas, adicionada de azucares, aditivos e ingredientes permitidos. Es procesado en caliente hasta obtener la viscosidad y color necesario que la caracteriza.

ÍNDICE

Caramelización es reacción de oscurecimiento también llamada pirolisis, ocurre cuando los azucares se calientan por arriba de su punto de fusión, se presenta en los alimentos tratados térmicamente de manera drástica.

Concentración tratamiento que permite obtener un jarabe o producto pastoso, en este ultimo caso la lactosa se encuentra parcialmente cristalizada. La concentración provoca descenso del pH que favorece la conservación.

Evaporación tratamiento térmico que se basa en la Eliminación del agua por evaporación de la mezcla de leche y tienen una gran influencia en las pastas sobre la viscosidad y en la cristalización de la lactosa.

Pasteurización Es un tratamiento térmico que tiene como objetivo primordial la reducción de microorganismos patógenos que pueden transmitir enfermedades al consumidor.

Azúcar Se refiere a azúcar de caña, además de su importancia como componente del sabor típico del dulce de leche tiene un papel clave en la determinación del color final, consistencia y cristalización.

Glucosa El jarabe de glucosa es un derivado vegetal, fácilmente digestible. Su poder edulcorante es inferior al de la sacarosa y su utilización como sustituto se debe a que es económico, agrega brillo al producto y ayuda a disimular la velocidad de cristalización.

El aditivo es aquella sustancia permitida que se adicionan directamente a el productos durante su elaboración, y cuyo uso permite desempeñar alguna función tecnológica.

Bicarbonato de sodio Es utilizado con el objetivo de reducir la acidez de la leche dado que la misma va incrementando durante el proceso de elaboración como consecuencia de la evaporación de humedad. Este exceso de acidez puede provocar desde una sinérsis, es decir, el dulce se corta, hasta un cambio en la textura, volviéndola más arenosa, áspera. Por otro lado, una acidez excesiva también impide que el producto terminado adquiera su color característico, ya que las reacciones de MAILLARD son retardadas por el descenso del P.H..1

Elaborar cajeta o dulce de leche a partir de leche de vaca por medio del proceso de concentración - evaporación – caramelización.

ÍNDICE

OBJETIVO GENERALAnalizar experimentalmente las propiedades fisicas, quimicas, fisicoquimicas y termodinamicas de la leche de vaca y de la cajeta, utilizando las tecnicas adecuadas de manera que se obtenga un producto de buena calidad.

Si someto la leche de vaca al proceso de evaporación a una temperatura superior a la de ebullición por un tiempo de 2 a3 horas aproximadamente, obtendré una cajeta donde esta presente el fenómeno de concentración y caramelización, donde disminuirá la actividad de agua y por consecuencia aumentara la presión osmótica.

VARIABLESV.D. °Brix, acidez, pH y calidad de la cajeta

V.I. Aditivos (glucosa y bicarbonato de sodio), composición química

V.C. Temperatura y tiempo

ÍNDICE

COMPONENTELECHE

%

AGUA 86.9%

MATERIAS GRASAS 3.96%

PROTEÍNASY sustancias nitrogenadas no proteicas

3.2%

CARBOHIDRATOS 5.1%

CENIZAS 0.9%

TOTAL 100 %

ÍNDICE

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

86.90%

3.96%3.20% 5.10% 0.90%

LECHE %

ÍNDICE

COMPONENTECAJETA

%

AGUA 20.5 %

PROTEÍNAS 7.2 %

CARBOHIDRATOS TOTALES 55 %

GRASA 3.96 %

CENIZAS 1.5 %

TOTAL 100 %

AGUA

PROTEÍNAS

CARBOHIDRATOSGRASA

CENIZAS 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

30.00%

7.20%

55.00%

3.96% 1.50%

CAJETA

FÍSICAS

Color: es de color blanco aporcelanada, y color crema cuando es rica en grasa.

Olor: tiene un olor neutro.

Sabor: ligeramente dulce.

Aspecto: limpio y sin grumos.

FISICOQUÍMICAS

Densidad 1.030 a 1.034

Ph 6.5 a 6.6

Acidez expresada en grados dornic*,

es decir en decigramos de acido láctico por litro 16 a 18

TERMODINÁMICAS

Actividad de agua 0.95

Calor específico 0.93 cal/ °Cg

Tensión superficial 53dinas/cm

FÍSICAS

Consistencia: la consistencia deberá ser uniforme

Color: el color característico, café oscuro

Sabor: sabor dulce y agradable

Olor: el olor de la pasta es característico del producto

Textura: no debe ser arenosa

FISICOQUÍMICAS

pH 6.3 a 6.5

TERMODINÁMICAS

Actividad de agua 0.726

JUSTIFICACIÓN

México tiene una gran producción en la actividad lechera pero no suficiente por la gran demanda y se destina mayormente a la industria ,siendo la La cajeta uno de los productos que cuenta con un posicionamiento estable en el mercado nacional teniendo como principal productor de Confitería (dulce de leche )a Guanajuato. Los apoyos por parte de SAGARPA Han hecho extensiva la oportunidad de mercado que posee el producto en cuestión, en otros países del extranjero dado la abundante producción de la región .se a elegido trabajar con la leche de vaca por: ser de fácil adquisición durante el año, teniendo un costo de $9.00 y por su alto valor nutricional . Para la elaboración de cajeta se ve incrementado el costo por los ingredientes y el proceso.

DISEÑO

EXPERIMENTAL

Elaboración de Cajeta proceso de evaporación

PRUEBAS QUÍMICAS.Humedad: cajas de arenaCarbohidratos: Lane y EynonProteínas MicrokjeldhalCenizas Kleem

PRUEBAS TERMODINÁMICAS

• Cp • Aw

PRUEBAS FÍSICAS.Aspecto, Olor, Color, Sabor

Textura.

PRUEBAS FISICOQUÍMICAS.• pH (Potenciómetro).• Acidez. (Titulación).

Análisis del Producto.

LECHE ENTERA DE VACA.

Pruebas de anden

PROPIEDADES FÍSICAS

Aspecto, Olor, Color, SaborTextura.

PROPIEDADES QUÍMICAS.Humedad: cajas de arenaCarbohidratos:*Lactosa Lane y EynonLípidos: método de GerberProteínas MicrokjeldhalCenizas Kleem

PROPIEDADES TERMODINÁMICAS

Conductividad Eléctrica (conductím.)Cp. (formula)Aw (Higrómetro)

Preparación de la Muestra

PROPIEDADES FISICOQUIMICAS

pHPotenciómetroAcidezTitulación

•Precipitación por alcohol.•Reducción de azul de metileno.•Densidad.•Acidez.

Leche entera, cruda

Pasteurización

Calentamiento

Neutralización

Agregar

Ebullición

Agregar

Cocimiento

Concentración

Evaporación

Agregar

Caramelización

Envasado

Reposo

Etiquetado

Almacenamiento

Comercialización

Diagrama de

Proceso

T= 65° C t= 30 min

T= 65° C t= 30 min

bicarbonato de sodio disuelto en 250 ml de leche

t= 20 min

azúcar

glucosa

t= 30 min

t= 30 min y/o reducción del 34% de la mezcla

T= 120 °C t= 2 – 3 hrs°Brix= 72 – 76

Enfriar a temperatura ambiente

750 ml de leche pasteurizada y a T= 65° C

Frascos de vidrio previamente esterilizados

canela

COMPONENTE PORCENTAJE %

LECHE 64.0 %

SACAROSA 20.0 %

GLUCOSA 16 %

BICARBONATO DE SODIO

0.01 %

CANELA 0.01 %

Para 1 kg

LAS PRUEBAS REALIZADAS SE PROMEDIARON RESULTADOS Y CON ELLOS LOS RESULTADOS Q A CONTINUACION PRESENTAREMOS:

% ARD: (factor)(ml disolución)(100) (ml gastados)(g de muestra)% ART:(factor)( ml de dilución )(100) (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(ART-ARD)(FACTOR)

% ARD: (0.0647)(100ml)(100) = 2.52 (12.45 ml)(20.6 g)% ART:(0.0647)(100 ml)(100) (100) = 5.92 (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(5.92 – 2.52)(0.0647) = 0.2199

CARBOHIDRATOS LANE Y EYNON

Propiedad Experimental

Bibliográfico

Comparación

Humedad 84.41 86.9 Dentro del rango

Lipidos 3.77 3.5 - 3.96 Dentro del rango

Proteina 3.54 3.2 Elevado por 0.34

Carbohidratos

5.92 5.1 Elevado por 0.82

Cenizas 0.62 0.6 - 0.9 Dentro del rango

COMPOSICION QUIMICA

PROPIEDADES TERMODINÁMICASAw 0.965 0.994-0.990 Dentro del margen

Conductiv.eléctrica

6.212 mS/m 4.01-5.01 Elevado por 1.20 micro siemens/m

PROPIEDADES FISICOQUIMICASpH 6.84 6.2-6.8 Ligeramente

elevado

Acidez 0.1749 0.12 – 0.18 Dentro del rango

Experimental Bibliográfico 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90 84.4186.9

3.77 3.963.54 3.25.92 5.1

0.620000000000001 0.90.965000000000001 0.99

6.212 5.016.84 6.8

0.1749 0.18

COMPOSICION QUIMICA DE LA LECHE

Humedad Lípidos Proteína Carbohidratos Cenizas

Aw Conductividad pH Acidez

PORCENTAJE

HUMEDAD%H = Caja c/ arena c/ mtra humeda - Caja c/ arena c/ mtra

seca *100 Caja c/ arena c/ mtra humeda - Caja c/ arena

Solidos totales: 100 - %H

Evento 1 (24.323 g – 23.7752 g)*100 = %H = 16.6352 (24.323 g – 21.0300 g)Solidos totales: 100 – 16.6352 = 83.3648

Evento 2 (28.9743 g – 28.4004 g)*100 = %H = 17.42 (28.9743 g – 25.6802 g)Solidos totales: 100 – 17.42 = 82.58

Promedio %C = 17.02 %ST = 82.9724

% ARD: (factor)(ml disolución)(100) (ml gastados)(g de muestra)% ART:(factor)( ml de dilución )(100) (ml gastados)( g muestra )( alícuota)% Lactosa:(ART-ARD)(FACTOR)

% ARD: (0.0501)(100ml)(100) = 21.69 (1.53 ml)(15.093 g)% ART:(0.0501)(100 ml)(100) (100) = 39.51 (4.2 ml)( 15.093 g)( 50 ml)% Sacarosa:(39.51 – 21.69)(0.96) = 17.10

CARBOHIDRATOS LANE Y EYNON

PROTEINA MICRO KJELDHAL

%N = (ml HCl gasto-ml HCl blanco)*N HCl*100 mg muestra %P = %N * (factor para lácteos 6.38)

Evento 1 (32.1ml-0ml)*0.033N*14.007 *100 1333 mg %N = 1.1130

%P = 1.1130*6.38 = 7.1015

CENIZAS KLEMM%C = Crisol c/cenizas – Crisol s/ceniza *100 g muestra

Evento 1 (28.4100 g – 28.3727 g)*100 = %C = 1.20

3.0850 g

Evento 2 (26.4450 g - 26.4010 g)*100 = %C = 1.46

3.0060 g

Evento 3 (26.1480 g – 26.1010 g)*100 = %C = 1.42

3.3085 g

Promedio %C = 1.36

pH CAJETAEVENTO pH

1 6.43

2 6.42

3 6.42

Promedio 6.42

Se debe de verificar que el potenciómetro se encuentre limpio y en buen estado.

Acidez

%A = (meq ácido)(N NaOH)(ml NaOH)*100 g muestra

Evento 1 0.09008meq*0.1 N*2.0ml*100 = %A=0.180 10.0 g

Evento 2 0. 09008meq*0.1N*1.8ml*100 = %A=0.162 10.0 g

Evento 3 0. 09008meq*0.1N*1.8ml*100 = %A= 0.162

10.0 g

Promedio %A =0.168

MATRAZ Ml gastados de NaOh

1 2.0

2 1.8

3 1.8

P.M. Ac Láctico 90.08

Fact. Meq. 90.08gr/1000= 0.09008

Mtra. 10 gr

Aw = 0.636T equilibrio = 24.4º

C °Brix 81.9Temp = 24.4º C

HUMEDAD POR TERMOBALANZA

H% = 15.90

0

5

10

15

2

1013

OLOR

POCO AGRADABLE

AGRADABLE MUY AGRADABLE

0

5

10

15

0

12 13

SABOR

ARENOSA NO ARENOSA0

5

10

15

20

25

2

23TEXTURA

POCO AGRADABLE

AGRADABLE MUY AGRADABLE

02468

106

9 10COLORPOCO AGRADABLE

AGRADABLE MUY AGRADABLE

0

5

10

15

3

7

15CONSISTENCIA

Propiedad Experimental

Bibliográfico

Comparación

Humedad 17.02 15 – 26 Dentro del rango

H.Termobalanza

15.9 15 – 26 Dentro del rango

Lipidos 12.82 3.5 - 3.96 Fuera del rango

Proteina 7.1015 7.2 Dentro del rango

Carbohidratos 39.51 55 Dentro del rango

Cenizas 1.36 1 – 2 Dentro del rango

° Brix 81.9 75 – 82 Dentro del rango

COMPOSICION QUIMICA

PROPIEDADES TERMODINÁMICASAw 0.636 0.726 Fuera del rango

Calor especifico

1.97 cal7gr°c

PROPIEDADES FISICOQUIMICASpH 6.84

Acidez 0.1749

RELACION ENTRE PARAMETROSFISICOS , QUIMICOS , TERMODINAMICOS y

FISICOQUIMICOS

La AW predice la estabilidad y vida útil de un alimento, esta en función de los sólidos (suero de la leche) y la humedad , es la relación con la composición química.

Con el PH y la temperatura a condiciones propicias (estabilidad microbiana) la leche es un alimento de baja estabilidad de acuerdo a su aw 0.97 y pH de 6.84

En la cajeta la aw se reduce por la concentración de sacarosa que a su vez favorece a la caramelizacion y como consecuencia un aumento en la presión osmótica, disminución de pH que contribuye a la estabilidad microbiana (conservación) de la cajeta. La cajeta es un alimento de humedad intermedia por su Aw 0.726

Las pruebas de anden como la densidad; siendo las primeras las que determinan el grado de frescura (cantidad microbiana) y calidad de la leche se relacionan con la composición química y física con el aumento en el punto de congelación en el cual indica la adulteración con agua y como consecuencia disminución magra (grasa ,proteínas etc) y la pureza.

Acidez y pH: frescura de la materia prima. En la cajeta aumenta la concentración de acido láctico a medida que pierde agua.

Conductividad eléctrica: humedad y cenizas (citratos, cloruros, fosfatos de Ca , Mg, Na y k).

Calor especifico: con la humedad ,composición química y con la conductividad térmica. Representa la energía necesaria para transformar un kg de agua en vapor a 100ºC..

Grados Brix se relacionan con la composición química con el aumento de carbohidratos que indican el % de sacarosa presente en la cajeta.

Discusión SE REPLANTEO LA ELABOARACION DE CREMA POR LA DE CAJETA,

ESTO FUE PORQUE LA MAQUINA DESCREMADORA ESTABA EN MALAS CONDICIONES Y TERMINO POR NO FUNCIONAR.

Prueba de grasa

Esta prueba no fue realizada en nuestra cajeta porque no se le adiciono algun ingrediente que pudiera alterar la cantidad de grasa existente en la lehe, y se saco el valor por diferencia dando un valor fuera de rango, esto fue afectado por la perdida de agua y aumento de los °bx durante el proceso.

Después del análisis químico, fisicoquímico y termodinámico realizado a la cajeta, nos pudimos dar cuenta que la metodología que seguimos, después claro de algunos errores durante el transcurso del proceso conseguimos en los resultados datos muy parecidos a los bibliográficos . Con respecto a la leche bronca que fue nuestra materia prima fuera de buena calidad además de ser apta para la elaboración de nuestra cajeta.

La leche de vaca se puede obtener facilmente durante todo el año, a un costo bajo.

Es un alimento alto en nutrientes. La elaboracion de cajeta tiene un costo menor al de una cajeta

comercial La elaboracion es sencilla excepto que requiere de 3 hrs aprox. Tiene un rendimiento de min de medio kg aprox.

DESVENTAJAS La leche tiende a acidificarse muy rapido si no se mantiene a una

temperatura de 4°c, tiene un aumento de mcroorganismos sin ser pasteurizada y ya no es apta para la elaboracion de cajeta.

La cajeta solo tiene una caducidad aproximada de 3 meses. La cajeta para que sea la original debe de ser elaborada con leche

de cabra. La leche de cabra no se consigue en todo el año.

VENTAJAS

Conclusión Como hemos observado en las diferentes etapas de este proyecto se ha analizado la leche bronca de vaca como materia prima, imprescindible en la vida del ser humano por ser un alimento básico y completo. En el caso de nuestro proyecto fue posible elaborar un producto balanceado, economico y agradable al paladar como lo es la cajeta, que es un alimento rico y nutritivo.

Gracias a la experimentación pudimos analizar y comprender los alimentos desde otra perspectiva y conocer el proceso que lleva la elaboración de un producto comercial y los factores que intervienen, por medio del empleo de técnicas especificas que nos ayudaron a obtener los parámetros deseados y así obtener un producto de buena calidad y apto para el consumo humano.

BIBLIOGRAFÍAAnálisis Moderno De Los Alimentos. Hart.

Editorial Acriba. España 1991D. Pearson, “Técnicas De Laboratorio Para El

Análisis De Alimentos”, Edit. Acribia, Zaragoza España 1981.

http://www.conafe.com/morfologia/calificacion2.htm

http://www.collpos.com Juan de Dios Alvarado, Metodos para medir las

propiedades fisicas en la industria de alimentos, Edit. Acribia, Ed. 1°, España,2001, pp. 410

GRACIAS