1. Ciencia

HELADOS
Dra.MSc. Rosario de los SANTOS
Historia del helado
• Marco Polo: en China 2000AC
fabricaban helados (nieve,
miel, frutas).
• Marco Polo fue quien introdujo
la receta de los helados al
continente europeo, después
de sus recorridos por Asia a
fines del siglo XIII.En su paso
por China descubrió la
• manera en cómo mantener frío
los
• recipientes donde se hacían
las
• nieves. Esto se hacía
cubriendo los envases de la
parte exterior con una
solución de salitre y agua
• Los Helados de Leche surgieron gracias a un cocinero francés que
servía para el rey de Inglaterra Carlos I, éste quedó fascinado al
probar el postre que el chef le dio, por lo que reservó su invento
para la corte real.
• Este delicioso postre se fue abriendo camino en el mundo, tuvo
éxito en más países europeos, cruzó hacia América y se expandió
por otros continentes
• 1672, café Procope de París: se servían helados y sorbetes
• 1700 EEUU helados industriales. En Baltimore en 1851 se
comienzan a producir helados a escala industrial.
• Fines del siglo XIX mejora la tecnología del frío
Consumo de helados
Nueva Zelanda
USA
Australia
Finlandia
Suecia
Canadá/Italia/Irlanda
Dinamarca/G Bretaña
Uruguay/Chile
26.3 L/cap
18.7
17.8
13.8
11.9
9.0-9.5
8.0-8.5
4.5-5.6
Tendencias
•
•
•
•
•
•
•
•
Bajos en grasa y azúcares
Adicionados de vitaminas y minerales
Adición de pre-bióticos
(Fibras).
Con agregado de alcohol
Moldeados
Estrudados
Coberturas de chocolate y otros
Estructura del helado

Se trata de una espuma parcialmente
congelada con cristales de hielo y burbujas de
aire dispersas ocupando la mayor parte del
volumen del mismo.

Pequeños GG se hallan en parte coalesciendo
entre sí y rodeando las burbujas de aire.
Forman la fase dispersa.

Proteínas y emulsificantes rodean a los
glóbulos grasos.

La fase contínua es agua muy concentrada en
solutos, principalmente azúcares.
• Helado. Es el producto obtenido por
congelación y agitación simultánea de
mezclas líquidas cuyos ingredientes
principales son leche, derivados lácteos,
agua y edulcorantes nutritivos naturales.
(RBN)
• El helado es un producto lácteo o no (grasas vegetales, proteínas
de soja) elaborado a partir de mezclas que resultan de incorporar en
leche ó agua distintas materias primas que a una vez disueltas
son tratadas térmicamente y se les incorpora aire a través de un
batido (over-run) y posterior congelado.
Queda prohibido emplear en la elaboración de helados:
• a) agua no potable;
• b) leche cuya acidez sea mayor a 0.18% m/m expresada
en ácido láctico;
• c) crema de leche cuya acidez sea mayor a 0.20%
(m/m) expresada en ácido láctico;
• d) sustancias grasas distintas a la grasa de leche
(excepto las provenientes de huevos y cacao);
• e) ingredientes ineptos para uso alimentario
Los helados se clasifican de acuerdo a sus ingredientes en los
siguientes tipos:
•
•
•
•
•
a) helados crema (o cremas heladas) (mín MG 6 % m/m y SNG mín 8 %)
b) helados de leche (mín MG 2 % m/m y
SNG mín 6 %)
c) helados de frutas
d) helados de agua
• Formulación. Tener en cuenta:
•
•
•
•
•
Aspectos reglamentarios
Porcentaje de grasa y sólidos totales deseados. ¿Qué tipo de producto se
desea elaborar?
Grasa: el contenido de grasa generalmente define la cantidad de sólidos no
grasos provenientes de la leche que se incluirán en la formulación.
Azúcar: su contenido depende del contenido de grasa y el total de sólidos
que se pretende alcanzar, del nivel de dulzor necesario, la depresión del
punto de congelación, cuerpo, vida útil y costos deseados.
Estabilizantes/emulsionantes: dependen de la formulación, proceso y
distribución del producto elaborado.
El helado es un producto lácteo o no (grasas vegetales,
proteína de soja) elaborado a partir de mezclas que
resultan de incorporar en leche o agua distintas
materias primas que a una vez disueltas son tratadas
térmicamente y se les incorpora aire a través de un
batido (over-run) y posterior congelado
•Helados crema (mín MG 6 % m/m y SNG mín 8 %)
•Helados leche (mín MG 2 % m/m y SNG mín 6 %)
•Sorbetes de agua (aereados) n
•Helados de agua (sin aerear)
•Helados estrudados, tortas, etc.
Helados de calidad
•Composición de la receta
•Calidad de los ingredientes
•Selección de emulsionantes /estabilizantes
•Procedimiento de fabricación
•Condiciones de almacenamiento y distribución del producto
Helados
Materias Primas
•
•
•
•
•
•
Materia Grasa
Sólidos no grasos
Azúcares
Emulsificantes
Estabilizantes
Saborizantes,colorantes y agregados
Composición promedio mezcla - helado
Mezcla
Etapa de aereación
freezer 100%
ST
35.4 % ST
17.7 %
Agua
64.6 % Agua
32.3 %
Helado mezcla CremaST mín 32
% m/m
Helado mezcla LECHE ST
26 %
Agua
24 %
Helados - Materias Primas
Fuentes de materia grasa láctea
Materia Grasa láctea
• Leche entera fluída 3 %
• Crema de leche 20-40 %
• Manteca 84 %
• Butter-Oil 99.9 %
• Leche condensada 8-19 %
• Leche en polvo entera 26
Fórmulas standard
Contenido de MG 8 - 12 %
• Países donde se autoriza la grasa vegetal,
ésta puede ser :
•Semillas de raps,
•algodón,
•palma,
•aceite de coco,
•girasol,
•maní
• La grasa en el helado está en emulsión
Funciones
•
•
•
•
Estabilizar la estructura de la burbuja de aire
Otorgar cremosidad
Mejorar resistencia al derretimiento
Contribuye al sabor
Funciones de Sólidos No Grasos
• Mejoran textura
• Sustituyen agua alrededor del glóbulo graso
• Mejoran distribución de aire al congelar cristales
más chicos
• Estabilizan el helado ligando agua por emulsión
• Mejoran resistencia al derretido
Estructura del helado
Espuma
Grasa: en forma de pequeños
glóbulos
grasos(Homogeneizador)
Emulsionantes: remplazan a las proteínas en la
membrana a fin de lograr una coalescencia parcial de
los GG, una red de grasa contínua que da estructura al
producto
Durante el batido los
GG tienden a
aglomerarse
Emulsión
Sólidos no grasos (SNF)
•
•
•
•
Proteínas
Lactosa
Sales minerales
Helados standard de crema contienen aprox
10.9 % SNG
• % MilkSNF= 17(100-Otros sólidos)/117
• Son 17 SNG/100 agua
SNG
• Suero en polvo: limitado por su lactosa
(solubilidad/arenosidad) reduce costos
pero hay que considerar la calidad del
helado (Límites)
• Desmejora la resistencia al derretimiento,
Azúcares
•
•
•
•
•
•
Son agentes de masa. Sólidos agregados
Sabor: dulzor, resaltador de sabor, efecto frío
Consistencia: cuerpo y textrura
Considerar Peso molecular para no afectar Pto. cong.
HELADO STANDARD
Azúcar 10-18 %
Sustitutos de sacarosa
• Polidextrosa (polisacárido, orig, glucosa) 1.0
kcal/g, tambien sustituye grasas.
• Maltodextrinas
• Polioles (alcoholes de azúcar)
• Lactitol (disacárido,orig lactosa)
2.4kcal/g/Malitol/Sorbitol
• Xylitol
• Polioles, buena solubilidad, no cariogénicos,
prebióticos, no comportan sabor, buen cuerpo.
Sustitutos de azúcar
• Reducen calorías
• Aptos/diabéticos
• No cariogénicos
• Prebióticos
• Reducción de poder endulcorante
• Menor resalte de sabor
• Influyen sobre consistencia
• Requieren edulcorantes
Emulsificantes
•Emulsificar /aglomerar
•Forma estructura
•Incorpora aire
•Resistencia derretido
•Emulsificantes naturales en leche: proteínas,
lecitinas, fosfatos,citratos
•Son derivados no iónicos de grasas naturales
esterificadas (radical hidrofílico y lipofílico)
•Mono, Di,Triglicéridos
Conclusión
Dan textura final suave, apariencia seca, distribución del aire
debatido, retardan derretido
Emulsificantes
• Formación de estructura reticular con
proteínas y grasas
• Nuevas presentaciones integradas:
Emulsificante/estabilizante
• Producto granular donde el emulsificante
cubre al estabilizante, actuando uno primero
del otro al mezclar
• Permiten su uso en frío sin problemas de
aglomeración
Estabilizantes
Tipos:
• Hidratos de carbono
– coloides marinos (agar,carragenina,alginato)
– hemicelulosa, goma guar, algarrobo, pectinas
– Celulosa modificada (CMC)
• Sales
– carbonatos
– citratos
Sistemas integrados
• Pequeñas esferas de emulsificantes que
encapsulan los componentes estabilizantes,
vienen balanceados,
– disminuye el número de insumos a manejar en planta,
– se dispersan en frío
• Elección depende de
– aspectos legales
– tipo de helado
– ingredientes
Funciones del estabilizante
• Dar suavidad al cuerpo y textura
• Retrasan y reducen la formación de cristales por
hidratarse rápidamente reduciendo movilidad
del agua
• Dar resistencia a shock térmico
• Sostener estructura (emulsión) aereada.
Etapas en elaboración
•
•
•
•
•
•
Mezcla de ingredientes
Pasteurización
Homogeneización
Envejecimiento/maduración
Congelamiento
Endurecimiento y almacenaje
procesos de elaboración
• Se seleccionan los ingredientes según la
formulación, se pesan y se mezclan
• Pasteurización: puede ser contínua o en batch.
Elimina patógenos, reduce MO deteriorantes
(psicrotrofos) y ayuda a la hidratación de
algunos de los componentes.(69ºC, 30 min;
80ºC, 25 seg)
• Refrigeración a 4ºC
• Homogeneización: disminuye el tamaño del GG
a un diámetro menor de 1 μm. La capacidad de
aglutinación de la grasa se reduce y produce
una mezcla más fina y más fácil de batir. Dilata
el derretimiento.
Homogeneización
• Indirectamente
– Crea un helado más suave
– El helado aparenta mayos “riqueza” y
palatabilidad
– Le da mayor estabilidad al aire
– Aumenta la resistencia al derretimiento
– Se hace a la temperatura de pasteurización
– A esta temp el proceso es más eficiente
– Evita trabajar con mezclas pesadas
– Se bate más rápido la mezcla
Estructura del helado
• Soluciones verdaderas (sales, azúcares)
• Soluciones coloidales (proteínas, estabilizante
/ emulsionante)
• Emulsiones: grasa emulsificada en fase
acuosa
• Suspensiones de partículas sólidas (cristales
de hielo)
• Espuma (50% aire en celdas)
Mezcla de ingredientes
• Ingredientes líquidos / sólidos
• Normalmente incorporación de sólidos al
líquido (tem 30-40 º C) ó sugerida por los
proveedores.
• Equipos variables
Pasteurización
• Mezcla libre de patógenos viables,mejora la
calidad del almacenaje, se disuelven azúcares,
est/emul, se licúa la grasa. Las proteínas y sist
integrados captan agua .
• Pasteurización (Batch, continuo placas), temp
84ºC/- 1 minuto (varía según mezclas )
• Procesos UHT (140 º C /1-2 seg)
Homogeneización
• Básico para la estructura del helado a T 70 ºC
produciendo:
– Glóbulo graso de tamaño uniforme
– Distribuye emulsificante y proteína de leche sobre el
glóbulo graso
– Mejora batido e incorporación del
– aire. Produce textura suave
– Proceso en 2 etapas ,150 y 50 Kg/cm2. No aglomera
grasas
• La presión empleada depende del
contenido graso, tipo de grasa, diseño del
cabezal
• El proceso reduce el tamaño del glóbulo
graso aumentando la superficie a cubrir
por parte de los SNG protectores
(coloides). A > contenido graso < cantidad
de SNG.
• Mezclas con crema soportan mayoy
presión que las grasas vegetales por
disminuir los SNG.
Maduración
• Almacenamiento 2 - 4 º C durante
2 a 4 hs para:
• absorción parcial del agua libre por las
proteínas y estabilizantes
• Cristalización de las grasa evitar
pérdida en el batido y congelado.
• Agregados en esta etapa o luego de la
salida del freezer
Congelamiento
Transformación de la mezcla liquida a semisólida
Ocurre
• Incorporación de aire en celdas
• Parte de lo glóbulos se rompen se
aglomeran y cubren las celdas de aire
• A -2.5 / -2.8 ºC empieza a cristalizar
agua,la parte no congelada se concentra y
baja el Pto de congelación.
Los cristales de hielo contribuyen a formar la estructura del helado
Debido a los azúcares disueltos el punto de
congelamiento del helados se halla por debajo de 0ºC
El agua remanente tiene cada vez mayor concentración de solutos y su
punto de congelación decrece.
Se forman más
cristales
Cristal
de hielo
Menos solvente
Los azúcares
se concentran
más en el
solvente
disponible,baja
el punto de
congelación
GG con su membrana en el
“mix”
Los GG coalescen parcialmente
p
GG
Aire
Los GG se mueven hacia la
interfase con el aire durante la
formación de la espuma en el mix y
forman una red 3D
A la salida de la mezcla del freezer ( - 5 º C)
el 50 % del agua estará sólida .
Agregados
Freezer (batch) discontinuos
planta pequeñas ,Tanque con agitador
refrigerado por salmuera /amonìaco/freón
. Capacidad 10- 20 l/8-10 minutos.
Freezer continuos 200 - 2000 l/h,regulables
en cuanto a entrega del helado e
incorporación del aire

Se congela una porción de agua y se introduce
aire en la mezcla helada

Congelador contínuo
Las paletas rotativas raspan el
hielo de la pared del freezer lo
introducen en la mezcla, baten el
mix e incorporan aire
• Congelamiento/batido
Freezer con cilindro de congelamiento accionados
por Freón ó NH3 con sist de agitación raspador
para incorporar aire
• Bombas de entrada de mezcla con regulación
de veloc.
• Válvulas de expansión
Salida de producto Basado en calor latente de
los refrigerantes
Refrigerantes
NH3 ebullición a -30ºC
Freón 22 ebullición a -40.5 ºC
Se aprovecha la característica de cambiar
de estado de los refrigerantes que tienen
bajos Ptos de ebullición y condensación
• Absorben calor de la mezcla hasta
evaporar ,luego condensan y reinician el
ciclo
Overrun
• Aumento de volúmen por incorporación de
aire durante el batido y congelado .
• La diferencia entre Vol de la mezcla y del
helado expresado en % ,máx 100 %
• %=Vhelado-Vmezcla x100/ Vmezcla
Ejemplo
Es necesario conocer la densidad de la
mezcla y el overrun objetivo
Ej mezcla de 1.090 D y 100%
overrun(máximo permitido)
100/200=0.5(1.090)=0.545 g
1L pesa 0.545g.
Si el peso a la salida del freezer fuese
menor reducir el aire incorporado
Endurecimento
• Estabilización del helado a la salida del freezer
congelando el agua aún líquida.
• A - 30 º C el 10 % permanece no
• congelada n > rapidez de congelamiento
• <tamaño de cristales de hielo,mayor suavidad
• Afectan el endurecimiento:
– La diferencia de temp. en el intercambio térmico:
cuanto más frío, más rápido se congela y más suave
es el producto.
– Velocidad de la circulación del aire.
– Temperatura a la que entra el helado.T
– Tamaño del envase.composición del
helado(azúcares)almacenamiento, tipo de envase.
Túneles de congelamiento:
• Sistemas cerrados con cintas de
transporte a
• diferentes niveles con aire forzado a - 35 º
C a -45 º C con residencias de 30 a 60
minutos dependiendo de tamaños y
envases saliendo el helado a - 30 º C.
• Conservación en cámaras a temp stables
evitando ciclos de variación de temp
evitando crecimiento de cristales.
Defectos en producto
• Defectos de sabor
• Defectos de textura
• (áspera,escamosa,arenosa)por
congelamiento lento,incorporación de aire
rápida,cristales de lactosa
• Baja calidad de los ingredientes de la
mezclan Defectos de cuerpo (falta o
exceso de aire ,espumosos)
• Defecto de encogimiento en el envase
Controles
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Mezcla
Físicos ,densidad/viscosidad
Químicos,MG,PH ,Prot,ST
MicroBIOL,colif (30 ºC), Ec, H y L, RMAT,Bc,
Sensorial
Helado
Overrun
MG,ST
Micro idem mezcla
Sensorial
Equipos/Tanque