En el proceso de mejora de las condiciones de almacenamiento de la leche obtenida en las explotaciones ganaderas españolas que tuvo lugar de modo destacado a partir de los años setenta, se realizaron diversas actuaciones para la divulgación de los principales criterios técnico-económicos de los distintos tipos de instalaciones de refrigeración, con la finalidad de orientar a los productores en la elección del sistema más adecuado a sus necesidades.
Algunas de las cuestiones que conviene tener en cuenta en la elección del sistema de refrigeración de la leche son las relativas a las propias características de la explotación lechera, entre ellas, el número de animales en ordeño, estacionalidad de la producción, frecuencia diaria de ordeños, rutina de recogida de leche almacenada, disponibilidad de agua, suministro de electricidad, costes energéticos, etc. En este sentido, los aspectos relativos al tipo de instalación elegida, como es el caso de su coste de adquisición, no deberán ser criterios excluyentes a priori en el proceso de elección del sistema de refrigeración, siempre que su período de amortización no supere la vida útil estimada para dichos equipamientos frigoríficos.
Por otra parte, diversos estudios han puesto de manifiesto la relación existente entre la logística de la recogida de la leche recién ordeñada (horas de almacenamiento transcurridas después del ordeño) y la temperatura de conservación de este producto. Cuando la recogida de la leche se realiza dos veces al día, la leche puede almacenarse a una temperatura inferior a 15 ºC, siempre que no hayan transcurrido más de dos horas desde el momento del ordeño; si dicha recogida tiene lugar una sola vez al día, la temperatura de refrigeración de la leche puede ser de unos 10 ºC; finalmente, si la recogida se efectúa cada dos días (48 horas), la leche deberá mantenerse refrigerada alrededor de los 4 ºC. Sea cual sea la modalidad de almacenamiento elegida para el enfriamiento de la leche, ésta deberá removerse cada cierto tiempo para evitar su desnatado espontáneo y, al mismo, tiempo, favorecer la bajada de la temperatura de manera uniforme en todo el volumen almacenado; esta operación debe realizarse de forma suave evitando siempre la formación de espuma o la aireación excesiva de la leche.
Teniendo en cuenta la rutina de recogida de la leche, en las explotaciones ganaderas en que ésta se realiza diariamente se pueden elegir sistemas de enfriamiento con agua natural (si su temperatura es adecuada) o mediante la utilización de agua helada. A continuación, se exponen algunos aspectos prácticos de ambos procedimientos, excluyendo el caso de aquellas empresas que transforman la leche en diversos productos lácteos, como sucede en las microqueserías rurales y pymes artesanales, donde prácticamente no hay almacenamiento de la producción lechera obtenida en la explotación ganadera, o este período es muy corto, no resultando necesarios los sistemas de refrigeración para conservar la calidad de la leche. En este sentido, en la mayoría de los quesos tradicionales españoles es suficiente que la temperatura de la leche destinada a la elaboración alcance los 30-34 ºC, lo cual se consigue fácilmente dejándola unos minutos a temperatura ambiente.
En la refrigeración de la leche con agua fresca de procedencia natural, hay que tener en cuenta que el descenso de la temperatura del producto viene directamente condicionada por la del agua empleada, permitiendo alcanzar solamente valores de unos 3 o 4 ºC (por encima del agua). Por lo tanto, salvo en casos excepcionales en que se disponga de manantiales o pozos de agua muy fría, lo normal es que la leche solo pueda refrigerarse por este procedimiento hasta valores de unos 15 ºC, dificultándose este enfriamiento notablemente en el verano o en días calurosos. Con este sistema de enfriamiento se ha comprobado en la práctica, que cuando el agua natural empleada tiene una temperatura de 16 ºC, la leche alcanzará un valor de 19-20 ºC, y se requieren unos cinco litros de agua para enfriar un litro de leche (valor promedio). En el caso de emplearse enfriadores de inmersión con agua fresca natural, el consumo de agua puede alcanzar los 25 litros por cada litro de leche; de lo que se deduce que este sistema de enfriamiento con agua fresca natural es adecuado solamente en aquellas explotaciones que tengan una logística de recogida de la leche dos veces al día, rutina muy poco frecuente.
El enfriamiento de la leche con agua helada se lleva a cabo mediante refrigeradores de cortina, de espiral en circuito cerrado o con cualquier otro procedimiento que permita disminuir la temperatura de la leche contenida en las cántaras o bidones, hasta alcanzar habitualmente valores de unos 10 ºC. Un tipo de equipamiento bastante utilizado es el enfriador de cántaras mediante baño de agua helada, de distintas dimensiones según el número de bidones sumergidos, en función del volumen de leche obtenido en cada ordeño. Esta instalación permite mantener la leche de las cántaras o contenedores a dicha temperatura, con un pequeño equipo frigorífico, de construcción sencilla y fácil mantenimiento, hasta el momento de su recogida, que suele realizarse diariamente.
Progresivamente, se va extendiendo en las explotaciones ganaderas españolas la rutina de recogida de la leche cada dos días, lo cual reduce sensiblemente los gastos de logística; sin embargo, al aumentar el tiempo de almacenamiento se requieren instalaciones frigoríficas que garanticen un enfriamiento adecuado en origen y durante el transporte con objeto de evitar la alteración de la calidad del producto. Para alcanzar una temperatura de unos 4 ºC se pueden utilizar refrigeradores de inmersión con evaporación directa, tanques de refrigeración de reserva de hielo y tanques de expansión directa.
Los refrigeradores de inmersión con evaporación directa son más frecuentes en las explotaciones ganaderas de pequeña producción, generalmente, con menos de diez vacas y un volumen máximo de unos 400 litros de leche obtenido en el ordeño de dos días. Los depósitos de estos equipos tienen diferentes dimensiones adaptados al volumen de leche producida; su volumen suele variar entre 30 y 250 litros, con una unidad refrigeradora cuya capacidad de enfriamiento permita que la temperatura de la leche disminuya de 35 o 36 ºC a unos 3 o 4 ºC, en un tiempo aproximado de una hora. Este tipo de instalación frigorífica enfría la leche de forma indirecta, a través del agua del depósito donde están sumergidas las cántaras o bidones que la contienen, por lo que el procedimiento es más lento.
El enfriamiento directo de la leche es un procedimiento más rápido, siendo los tanques refrigerantes las instalaciones más utilizadas, generalmente de dos tipos según el modo de funcionamiento: de reserva de hielo y de expansión directa. En función de las necesidades específicas de cada explotación lechera, el ganadero podrá elegir una instalación u otra; en ambos casos, se alcanza una temperatura de la leche de unos 4 ºC, por lo habrá que tener en cuenta las ventajas e inconvenientes inherentes a cada tipo de equipamiento. A continuación, se exponen algunas de estas diferencias contrastadas "a pie de campo" en las instalaciones frigoríficas de la década de los setenta.
Comparando equipamientos de la misma marca y capacidad de almacenaje de leche, suministrados por el mismo agente comercial, en general, el precio de adquisición de los tanques de expansión directa es algo superior al de reserva de hielo, al requerir los primeros un grupo moto-compresor de mayor potencia. Respecto al consumo de energía eléctrica, es mayor en los tanques de agua helada, debido por una parte, a que el equipo frigorífico debe funcionar durante más horas y, por otra parte, porque el frío producido se acumula primero en el agua y de ésta se transmite a la leche, con lo cual se originan pérdidas de 'frigorías' que suponen un consumo eléctrico adicional, que puede llegar a representar diferencias energéticas entre 20 y 50%, en los distintos modelos comerciales de tanques de igual capacidad de almacenamiento.
En relación con el posible riesgo de congelación de la leche durante el enfriamiento, se ha constatado que no existe este riesgo en los tanques de reserva de hielo debido a que la temperatura del agua que circula por el fondo y las paredes del depósito es ligeramente superior a los 0 ºC y, por tanto, la leche no puede alcanzar una temperatura más baja. En el caso de los tanques de expansión directa la leche del fondo del depósito, donde se encuentra el evaporador, podría llegar a congelarse, lo que se evita gracias al funcionamiento del agitador que la remueve, a la incorporación de un termostato, y a que los serpentines del evaporador están dispuestos de tal forma que no cubren totalmente la superficie del depósito, dejando espacios libres entre las espiras o canales.
Considerando las características constructivas de los tanques de refrigeración de leche, requieren una fabricación más cuidadosa los de expansión directa; sin embargo, tienen un funcionamiento más simple que los de agua helada, y una mayor durabilidad que éstos en igualdad de condiciones de manejo y mantenimiento. Respecto a su comportamiento ante posibles cortes o fallos en el suministro eléctrico, los tanques de agua helada continúan enfriando la leche almacenada debido a las reservas del hielo acumulado; mientras que en los de expansión directa esto resulta imposible ya que solamente funcionan cuando se vierte la leche hasta que se alcanza la temperatura de unos 4 ºC, deteniendo su marcha cuando se interrumpe el suministro eléctrico. Sin embargo, los tanques de expansión directa enfrían más rápidamente la leche al reanudarse la corriente eléctrica, frente a los de reserva de hielo que primero tienen que enfriar el agua almacenada en el interior de la doble pared hueca del depósito, antes de refrigerar la leche progresivamente con el agua ya enfriada, ralentizándose el procedimiento.
Por otra parte, diversos estudios han puesto de manifiesto la relación existente entre la logística de la recogida de la leche recién ordeñada (horas de almacenamiento transcurridas después del ordeño) y la temperatura de conservación de este producto. Cuando la recogida de la leche se realiza dos veces al día, la leche puede almacenarse a una temperatura inferior a 15 ºC, siempre que no hayan transcurrido más de dos horas desde el momento del ordeño; si dicha recogida tiene lugar una sola vez al día, la temperatura de refrigeración de la leche puede ser de unos 10 ºC; finalmente, si la recogida se efectúa cada dos días (48 horas), la leche deberá mantenerse refrigerada alrededor de los 4 ºC. Sea cual sea la modalidad de almacenamiento elegida para el enfriamiento de la leche, ésta deberá removerse cada cierto tiempo para evitar su desnatado espontáneo y, al mismo, tiempo, favorecer la bajada de la temperatura de manera uniforme en todo el volumen almacenado; esta operación debe realizarse de forma suave evitando siempre la formación de espuma o la aireación excesiva de la leche.
Teniendo en cuenta la rutina de recogida de la leche, en las explotaciones ganaderas en que ésta se realiza diariamente se pueden elegir sistemas de enfriamiento con agua natural (si su temperatura es adecuada) o mediante la utilización de agua helada. A continuación, se exponen algunos aspectos prácticos de ambos procedimientos, excluyendo el caso de aquellas empresas que transforman la leche en diversos productos lácteos, como sucede en las microqueserías rurales y pymes artesanales, donde prácticamente no hay almacenamiento de la producción lechera obtenida en la explotación ganadera, o este período es muy corto, no resultando necesarios los sistemas de refrigeración para conservar la calidad de la leche. En este sentido, en la mayoría de los quesos tradicionales españoles es suficiente que la temperatura de la leche destinada a la elaboración alcance los 30-34 ºC, lo cual se consigue fácilmente dejándola unos minutos a temperatura ambiente.
En la refrigeración de la leche con agua fresca de procedencia natural, hay que tener en cuenta que el descenso de la temperatura del producto viene directamente condicionada por la del agua empleada, permitiendo alcanzar solamente valores de unos 3 o 4 ºC (por encima del agua). Por lo tanto, salvo en casos excepcionales en que se disponga de manantiales o pozos de agua muy fría, lo normal es que la leche solo pueda refrigerarse por este procedimiento hasta valores de unos 15 ºC, dificultándose este enfriamiento notablemente en el verano o en días calurosos. Con este sistema de enfriamiento se ha comprobado en la práctica, que cuando el agua natural empleada tiene una temperatura de 16 ºC, la leche alcanzará un valor de 19-20 ºC, y se requieren unos cinco litros de agua para enfriar un litro de leche (valor promedio). En el caso de emplearse enfriadores de inmersión con agua fresca natural, el consumo de agua puede alcanzar los 25 litros por cada litro de leche; de lo que se deduce que este sistema de enfriamiento con agua fresca natural es adecuado solamente en aquellas explotaciones que tengan una logística de recogida de la leche dos veces al día, rutina muy poco frecuente.
El enfriamiento de la leche con agua helada se lleva a cabo mediante refrigeradores de cortina, de espiral en circuito cerrado o con cualquier otro procedimiento que permita disminuir la temperatura de la leche contenida en las cántaras o bidones, hasta alcanzar habitualmente valores de unos 10 ºC. Un tipo de equipamiento bastante utilizado es el enfriador de cántaras mediante baño de agua helada, de distintas dimensiones según el número de bidones sumergidos, en función del volumen de leche obtenido en cada ordeño. Esta instalación permite mantener la leche de las cántaras o contenedores a dicha temperatura, con un pequeño equipo frigorífico, de construcción sencilla y fácil mantenimiento, hasta el momento de su recogida, que suele realizarse diariamente.
Progresivamente, se va extendiendo en las explotaciones ganaderas españolas la rutina de recogida de la leche cada dos días, lo cual reduce sensiblemente los gastos de logística; sin embargo, al aumentar el tiempo de almacenamiento se requieren instalaciones frigoríficas que garanticen un enfriamiento adecuado en origen y durante el transporte con objeto de evitar la alteración de la calidad del producto. Para alcanzar una temperatura de unos 4 ºC se pueden utilizar refrigeradores de inmersión con evaporación directa, tanques de refrigeración de reserva de hielo y tanques de expansión directa.
Los refrigeradores de inmersión con evaporación directa son más frecuentes en las explotaciones ganaderas de pequeña producción, generalmente, con menos de diez vacas y un volumen máximo de unos 400 litros de leche obtenido en el ordeño de dos días. Los depósitos de estos equipos tienen diferentes dimensiones adaptados al volumen de leche producida; su volumen suele variar entre 30 y 250 litros, con una unidad refrigeradora cuya capacidad de enfriamiento permita que la temperatura de la leche disminuya de 35 o 36 ºC a unos 3 o 4 ºC, en un tiempo aproximado de una hora. Este tipo de instalación frigorífica enfría la leche de forma indirecta, a través del agua del depósito donde están sumergidas las cántaras o bidones que la contienen, por lo que el procedimiento es más lento.
El enfriamiento directo de la leche es un procedimiento más rápido, siendo los tanques refrigerantes las instalaciones más utilizadas, generalmente de dos tipos según el modo de funcionamiento: de reserva de hielo y de expansión directa. En función de las necesidades específicas de cada explotación lechera, el ganadero podrá elegir una instalación u otra; en ambos casos, se alcanza una temperatura de la leche de unos 4 ºC, por lo habrá que tener en cuenta las ventajas e inconvenientes inherentes a cada tipo de equipamiento. A continuación, se exponen algunas de estas diferencias contrastadas "a pie de campo" en las instalaciones frigoríficas de la década de los setenta.
Comparando equipamientos de la misma marca y capacidad de almacenaje de leche, suministrados por el mismo agente comercial, en general, el precio de adquisición de los tanques de expansión directa es algo superior al de reserva de hielo, al requerir los primeros un grupo moto-compresor de mayor potencia. Respecto al consumo de energía eléctrica, es mayor en los tanques de agua helada, debido por una parte, a que el equipo frigorífico debe funcionar durante más horas y, por otra parte, porque el frío producido se acumula primero en el agua y de ésta se transmite a la leche, con lo cual se originan pérdidas de 'frigorías' que suponen un consumo eléctrico adicional, que puede llegar a representar diferencias energéticas entre 20 y 50%, en los distintos modelos comerciales de tanques de igual capacidad de almacenamiento.
En relación con el posible riesgo de congelación de la leche durante el enfriamiento, se ha constatado que no existe este riesgo en los tanques de reserva de hielo debido a que la temperatura del agua que circula por el fondo y las paredes del depósito es ligeramente superior a los 0 ºC y, por tanto, la leche no puede alcanzar una temperatura más baja. En el caso de los tanques de expansión directa la leche del fondo del depósito, donde se encuentra el evaporador, podría llegar a congelarse, lo que se evita gracias al funcionamiento del agitador que la remueve, a la incorporación de un termostato, y a que los serpentines del evaporador están dispuestos de tal forma que no cubren totalmente la superficie del depósito, dejando espacios libres entre las espiras o canales.
Considerando las características constructivas de los tanques de refrigeración de leche, requieren una fabricación más cuidadosa los de expansión directa; sin embargo, tienen un funcionamiento más simple que los de agua helada, y una mayor durabilidad que éstos en igualdad de condiciones de manejo y mantenimiento. Respecto a su comportamiento ante posibles cortes o fallos en el suministro eléctrico, los tanques de agua helada continúan enfriando la leche almacenada debido a las reservas del hielo acumulado; mientras que en los de expansión directa esto resulta imposible ya que solamente funcionan cuando se vierte la leche hasta que se alcanza la temperatura de unos 4 ºC, deteniendo su marcha cuando se interrumpe el suministro eléctrico. Sin embargo, los tanques de expansión directa enfrían más rápidamente la leche al reanudarse la corriente eléctrica, frente a los de reserva de hielo que primero tienen que enfriar el agua almacenada en el interior de la doble pared hueca del depósito, antes de refrigerar la leche progresivamente con el agua ya enfriada, ralentizándose el procedimiento.
Para elegir un tanque refrigerador de leche, independientemente del tipo de instalación, hay que tener en cuenta una serie de recomendaciones generales: la capacidad volumétrica del depósito, según sea el número de animales en lactación existentes en la explotación ganadera, su producción lechera diaria y la frecuencia de la recogida del producto almacenado. Existen modelos de tanques de reserva de hielo con capacidades volumétricas que oscilan entre 110 y 5.000 litros; en el caso de los de expansión directa la diversidad es mucho mayor, pudiendo elegirse distintos modelos de capacidades muy extremas, que normalmente se sitúan entre 200 y 20.000 litros. Antes de adquirir un tanque refrigerante debe calcularse su capacidad volumétrica ajustándola a la producción lechera real, y añadiendo un exceso de un 15 o 20% respecto a dicho volumen. De este modo se pretende evitar que el tanque se quede pequeño ante cualquier aumento ocasional en la producción lechera, poniendo en riesgo la correcta conservación de la leche; por el contrario, si se adquiere un tanque demasiado grande, tanto el gasto de la compra como los debidos al funcionamiento de la instalación frigorífica resultarán más elevados de lo necesario.
Por otra parte, existen fabricantes que venden tanques de distintas capacidades volumétricas en dos versiones: dos y cuatro ordeños. Por ejemplo, se puede elegir un tanque de 800 litros de capacidad para dos ordeños cuando el volumen de leche producida es aproximadamente de unos 400 litros por ordeño, y la recogida se realiza diariamente; mientras que el tanque de cuatro ordeños resulta más adecuado en los casos de producciones de unos 200 litros por ordeño, y recogidas realizadas cada dos días. En general, para una misma capacidad volumétrica son más caros los tanques de dos ordeños que los de cuatro, debido a que requieren un grupo refrigerador más potente para enfriar el doble de cantidad de leche en el mismo tiempo de dos horas, aproximadamente.
Otros aspectos importantes, cualquiera que sea el tanque elegido deberá ubicarse en un local o lugar adecuado, de fácil acceso para los vehículos de recogida de la leche. Asimismo, hay que evitar posibles golpes o rozaduras, que deterioren la instalación. En las operaciones de manejo y mantenimiento del tanque deben tenerse en cuenta las instrucciones del fabricante o vendedor, para asegurar el correcto funcionamiento de la instalación refrigerante durante su vida de uso. Para la limpieza y desinfección conviene usar aquellos productos recomendados para los tanques de acero inoxidable, realizándose cada vez que se vacían los depósitos; los tanques de gran capacidad suelen limpiarse mejor mediante equipos de lavado automático, programados para ahorrar tiempo y trabajo, y combinando las operaciones de lavado y desinfección. El sitio donde está ubicado el tanque refrigerante, denominado habitualmente 'lechería', deberá estar aislado para evitar la contaminación exterior, y la entrada de insectos, roedores o animales domésticos. La instalación de suministro de energía eléctrica deberá reunir las máximas garantías de seguridad para las personas, los animales de la explotación ganadera y los propios equipos refrigerantes. Finalmente, también son aspectos a tener en cuenta la calidad de los materiales del tanque refrigerante, así como el servicio postventa ofrecido por el fabricante o el vendedor para el caso de que se produzcan averías.
Docencia en Universidad de Córdoba (España). José Luis Ares Cea (autor)
Docencia en Universidad de Córdoba (España). José Luis Ares Cea (autor)
