TEHNOLOGIA LAPTELUI

ARGUMENT

Laptele materie primă este un lichid de culoare alb-gălbuie secretat de glanda mamară a mamiferelor.

În toate scrierile vechi ce se referă la condiţiile de viaţă ale popoarelor care au trăit cu mii de ani înaintea erei noastre în Europa în zona Mării Mediterane cunosteau laptele pe care îl consumau ca atare şi sub formă de produse, în special brânzeturi. în lucrarea sa „Zece mii de ani de producţie de lapte” Michel Roblin arată că europenii de pe malurile Visteilei si ale Niprului, strămosi ai latinilor şi germanilor, cunosteau deja laptele animal.

Laptele a fost folosit din cele mai vechi timpuri ca aliment principal în hrana diferitelor popoare, ca asirienii, babilonienii, grecii şi romanii.

Laptele este alimentul cel mai complex si mai usor asimilat de organism, constituind unul din alimentele de bază si în nutriţia omului. Este denumit şi „Sângele Alb” prin valoarea sa hrănitoare. Are peste o sută de substanţe nutritive necesare vieţii omului (20 aminoacizi, peste 10 acizi grasi, 25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine). Proteinele conţin aminoacizi necesari cresterii şi menţinerii sănătăţii. Grăsimea în afară de rolul ei energetic mai posedă şi un rol de constituent pentru formarea rezervelor de grăsime în organism. Vitaminele conţinute în proporţii apreciabile ridică valoarea nutritivă a laptelui.

Important este faptul că substanţele nutritive din lapte se găsesc în proporţii optime, astfel că laptele este asimilat de organism mai bine decât orice alt aliment, putând fi consumat atât în stare proaspată cât si sub formă de diferite produse lactate. Atât laptele cât si produsele lactate măresc rezistenţa organismelor faţă de infectii şi intoxicaţii, ridicând nivelul de sănătate a populaţiei.

Lucrarea este formată din cinci capitole: în primul sunt prezentaţi factorii care influneţează cantitatea şi calitatea laptelui, în capitolul al doilea este prezentată şi descrisă schema tehnologică de obţinere a laptelui pasteurizat, în al treilea capitol sunt descrise caracteristicile organoleptice şi cele fizico-chimice care imprimă calitatea laptelui, în capitolu patru sunt descrise două procedee pentru determinarea falsificării laptelui, capitolul cinci prezintă modalităţile de ambalare şi etichetare, iar în capitolul şase sunt enumerate şi descrise pe larg o serie de analize care se aplică produsului pentru determinarea calităţii acestuia.

CAPITOLUL I

4

MATERII PRIME. CALITATEA MATERIILOR PRIME

Factorii care influenţează cantitatea si calitatea laptelui

a. Factori interni:• Specia - cea mai mare cantitate de lapte se obţine de la vaci;• Rasa, familia, linia - sunt rase, linii sau familii care produc lapte mai mult şi mai bogat în grăsime şi proteine în timp ce altele produc lapte mai putin şi cu o compozitie diferită;• Individualitatea - dă diferenţe chiar în sânul aceleiasi rase, linii sau familii şi în condiţii identicefiind influenţat de metabolismul fiecarui animal;• Forma si dezvoltarea ugerului – influenţează capacitatea productivă;• Vârsta - producţia de lapte este mai mică la primele fătări, creşte până la a IV a fătare, apoiscade treptat.

b. Factori de mediu:• Naturali - căldurile mari, ploile şi umezeala au influenţă negativă scăzând astfel producţia delapte;• Artificiali:a) hrănirea, lipsa substanţelor nutritive duce la scăderea cantităţii de lapte (aceste fenomene seîntâmplă iarna şi primavara când hrana nu este atât de bogată în substanţe hrănitoare ca vara sau toamna);b) adăparea;c) igiena corespunzătoare;d) mulsul.

Întreaga cantitate de lapte care intră în fabrică trebuie recepţionată cantitativ prin metode gravimetrice sau volumetrice.

Recepţia calitativă a laptelui sosit în fabrică se face pe baza aprecierilor senzoriale (observarea gradului de impurificare, culoare, vâscozitate, miros, gust) şi a analizelor de laborator (densitate, grad de impurificare, aciditate, conţinut de grăsime şi proteine ale laptelui). Se controlează şi temperatura laptelui recepţionat, care nu trebuie să depăşească 10...12°C. În general, în vederea obţinerii laptelui de consum, materia primă trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să prezinte proprietăţi senzoriale normale; să aibă un grad de prospeţime ridicat cu aciditate de maximum 20°T; să corespundă normelor în vigoare din punct de vedere al compoziţiei chimice; să nu conţină substanţe conservante, neutralizante sau alte substanţe străine.

Materia primă folosită la fabricarea produselor lactate, conform cerinţelor igienice trebuie să fie lipsită de impurităţi mecanice, să corespundă gradului I de curăţire Prima

5

reţinere se realizează prin filtrarea laptelui în momentul evacuării din recipientele de transport folosind fitre tifon în 4 straturi sau material sintetic întins pe o ramă.

Prin acest procedeu se reţin particolele vizibile iar cele fine trec prin filtre şi rame în lapte. O curăţire mai perfectă se realizează cu ajutorul unor centrifuge care funcţionează pe baza forţei centrifugale.

Impurităţile având o masă specifică mai mare, sub acţiunea forţei centrifugale sunt aruncate pe pereţi interiori şi se acumulează în spaţiul de nămol de unde sunt evacuaţi In separatoarele cu capacităţi mari, evacuare se realizează în flux continuu, de aceia procesul tehnologic decurge fără întruperi. In separatoarele cu capacităţi mici, curăţirea efectivă durează 3-4 ore, apoi separatorul trebuie oprit, şi curăţat spaţiul de nămol.

6

CAPITOLUL II

TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A LAPTELUI INTEGRAL PASTEURIZAT

II.1. Schema tehnologică de obţinere a laptelui pasteurizat de consum

7

Recepţie calitativă

Recepţie cantitativă

Curăţire Răcire

Depozitare Normalizare

Pasteurizare

Omogenizare

Dezodorizare

Răcire

Depozitare în tancuri

Ambalare

Depozitare frigorifică

Expediere lapte pasteurizat ambalat

Lapte

II.2. Descrierea schemei tehnologice de obţinere a laptelui pasteurizat integral

A. Curăţirea şi răcirea laptelui

Curăţirea în fabrică se face în scopul eliminării impurităţilor rămase în lapte după filtrarea acestuia în zona de producere şi la colectarea lui în centrele respective. Curăţirea în fabrică se realizează în următoarele etape:

* la golirea bidoanelor şi cisternelor în bazinul de recepţie al cântarului, când laptele este trecut prin tifon împăturit în patru straturi, fixat pe ramă, tifon care apoi se spală, se dezinfectează prin fierbere, apoi este uscat;

* la golirea bazinului de recepţie prin folosirea filtrelor de conductă. Procedeul cel mai eficace de curăţire a laptelui este însă curăţarea centrifugală care

se bazează pe diferenţa dintre greutatea specifică a laptelui şi a impurităţilor. Se realizează totodată şi îndepărtarea leucocitelor din lapte şi parţial a microorganismelor. În toba curăţitoarelor centrifugale nămolul se depozitează la periferia tobei, în timp ce laptele este evacuat prin partea superioară a tobei. Curăţitorul centrifugal se diferenţiază de separatorul de smântână prin următoarele:

* numărul de talere este mai redus;

* distanţa dintre talere este mai mare;

* talerele nu prezintă orificii;

* spaţiul dintre tobă şi carcasă este mai mare şi aici se adună nămolul. După modul de realizare a alimentarii şi evacuării, curăţitoarele centrifugale pot fi:

deschise (alimentarea şi evacuarea se realizează în contact cu atmosfera); semiermetice (alimentarea în contact cu atmosfera sub influenţa presiunii hidrostatice a lichidului, iar evacuarea laptelui curăţat se face prin conductă, sub influenţa presiunii imprimate de forţa centrifugă); ermetice (alimentarea şi evacuarea se face în sistem închis, sub presiune).

După modul de evacuare a nămolului, curăţitoarele pot fi: cu descărcare discontinuă (după demontarea tobei); cu descărcare automată discontinuă; cu evacure continuă a nămolului.

Dacă laptele nu se prelucrează imediat după recepţie şi filtrare, acesta se răceşte la 2...4°C şi se depozitează în tancuri izoterme orizontale sau verticale.

B. Normalizarea laptelui

Prin normalizarea laptelui se înţelege operaţia prin care laptele este adus la procentul de grăsime dorit. Normalizarea laptelui se poate face pe două căi: prin creşterea sau micşorarea conţinutului de grăsime.

Creşterea conţinutului de grăsime se realizează prin:

* adăugarea de smântână proaspătă în lapte;

* amestecarea unui lapte cu un conţinut de grăsime scăzut cu altul mai gras.Scăderea conţinutului de grăsime se realizează prin:

* extragerea unei cantităţi de grăsime din lapte;

8

* amestecarea laptelui integral cu lapte smântânit. Calculul normalizării laptelui se face prin metoda pătratului lui Pearson sau pe baza

unui bilanţ de materiale. Normalizarea laptelui implică deci folosirea unor utilaje de separare a grăsimii în vederea obţinerii de lapte smântânit: separatoarele de grăsime.

La creşterea temperaturii vâscozitatea se micşorează şi creşte viteza de separare. Temperatura optimă de separare ~40°C. Laptele cu impurităţi sau cu aciditate mare se degresează greu, deoarece particulele de impurităţi şi particulele de cazeină precipită pe pereţii tobei împiedicând circulaţia normală a laptelui, ceea ce implică oprirea şi spălarea separatorului mult mai des. Uniformitatea spaţiilor dintre talere şi echilibrarea tobei separatorului influenţează mult separarea globulelor de grăsime. Când spaţiile dintre talere nu sunt egale sau toba vibrează, se micşorează debitul de grăsime separat. Micşorarea debitului de lapte duce la creşterea procentului de grăsime din smântână.

C. Omogenizarea laptelui

Procedeele moderne de obţinere a laptelui de consum includ şi faza de omogenizare prin care se urmăreşte stabilizarea emulsiei de grăsime, evitându-se astfel separarea grăsimii la suprafaţa laptelui în cursul depozitării acestuia. Practica omogenizării constă într-o mărunţire avansată a globulelor de grăsime de la Фmed = 5 – 9 μ la 0,75 – 1 μ (maxim 2 μ), ceea ce înseamnă o scădere de 100 de ori a vitezei de separare a grăsimii.

Procesul de omogenizare a globulelor de grăsime are loc într-o fracţiune de secundă, el realizându-se în următoarele faze:

* alungirea globulei iniţiale de grăsime (la intrarea laptelui în omogenizator);

* gâtuirea globulei de grăsime alungite într-un lanţ care este format din globule mai mici, urmată de fragmentarea lanţului de globule în globule separate (se realizează la trecerea laptelui prin capul de omogenizare);

* dispersarea globulelor mici de grăsime în plasma laptelui (are loc atunci când laptele iese din capul de omogenizare).

Laptele de consum se omogenizează la temperatura de 60...80°C şi la presiunea de 120 – 180 at, mai eficientă fiind omogenizarea în două trepte: treapta I la 200 at şi treapta a II-a la 50 at. Alte consecinţe ale omogenizării laptelui sunt următoarele:

- membrana nou-formată la globulele de grăsime nu mai are aceeaşi compoziţie chimică la fel ca cea iniţială;

- stabilitatea proteinelor cazeinice scade deoarece la suprafaţa globulelor de grăsime se absorb şi fosfaţi şi citraţi din plasmă;

- vâscozitatea laptelui creşte ca o consecinţă a absorbţiei de cazeină la suprafaţa globulelor de grăsime nou-formate;

- laptele omogenizat este mai susceptibil la oxidare (şi acţiunea luminii) din două motive: creşterea suprafeţei globulelor de grăsime şi pierderea capacităţii antioxidante a membranei;

- laptele omogenizat este alb intens şi apare opac faţă de laptele ca atare, care este alb-gălbui;

9

- gustul laptelui omogenizat este mai plin, ca şi când ar avea un conţinut mai mare de grăsime;

- digestibilitatea laptelui omogenizat este mai mare, datorită dispersiei pronunţate a grăsimii şi modificării structurii micelelor de cazeină;

- laptele omogenizat coagulează mai repede, dar coagulul este mai moale, mai fin.

D. Pasteurizarea laptelui pentru consum

Pasteurizarea laptelui pentru consum se realizează, de regulă, în aparate de pasteurizare cu plăci, care prezintă următoarele avantaje: - consum redus de agenţi de încălzire, cu recuperare de 60 – 80% din căldura consumată; - funcţionare în flux cu debite mari; - automatizare completă atât la pasteurizare cât şi la curăţire-dezinfectare; - modificări reduse asupra componentelor laptelui, deoarece operaţia se desfăşoară "închis" şi este de scurtă durată.

Având în vedere că pasteurizarea nu conduce la distrugerea totală a microorganismelor, un produs pasteurizat are o stabilitate crescută dar nu prelungită la infinit. Aceasta este şi cauza pentru care produsele pasteurizate necesită unele precauţii la depozitare (la rece şi pe o durată de timp limitată). De regulă, regimul de pasteurizare se realizează la o combinaţie temperatură/timp necesară pentru a creşte eficienţa distrugerii microorganismelor, în raport cu patogenii cei mai termorezistenţi, şi anume Mycobacterium tuberculosis hominis, dar în acelaşi timp se urmăreşte minimizarea efectelor tratamentului termic asupra calităţilor senzoriale şi nutritive ale laptelui.

Metodele de pasteurizare aplicate în industria laptelui sunt:

Pasteurizarea joasă sau de durată. Această pasteurizare constă în încălzirea laptelui la 63...65°C, cu menţinerea la această temperatură timp de 30 – 35 min. realizată în vane cu încălzire în manta. Deşi metoda este discontinuă şi lentă, pasteurizarea joasă nu modifică aproape deloc proprietăţile laptelui, din care cauză metoda se aplică cu bune rezultate pentru laptele destinat brânzeturilor.

Pasteurizarea înaltă denumită HTST. Se realizează la 72°C, timp de 15s. Această metodă de pasteurizare implică deci un timp scurt de menţinere la 72°C, care se realizează într-o "serpentină de menţinere" situată în afara pasteurizatorului cu plăci.

Pasteurizarea HTST se realizează în pasteurizatoare cu plăci şi prezintă următoarele avantaje:

* se pot trata cantităţi mari de lapte în flux continuu, instalaţia de pasteurizare prezentând avantajul mecanizării şi automatizării întregului proces;

* se realizează o încălzire omogenă, fără supraîncălziri locale, gustul de fiert având o intensitate foarte redusă;

* încălzirea are loc în sistem închis, deci în absenţa aerului, prevenindu-se astfel oxidarea lipidelor şi vitaminelor;

10

* metoda este economică, instalaţia funcţionând cu un coeficient mare de transfer termic raportat la unitatea de suprafaţă, şi cu recuperare de căldură;

* spălarea instalaţiei şi dezinfecţia acesteia se face mai uşor, mecanizat, cu maximă eficienţă;

* capacitatea de pasteurizare poate fi modificată prin variaţia numărului de plăci;

* eficienţa pasteurizării este de minim 99,9%.Dezavantajele pasteurizatorului care lucrează în sistem HTST sunt:

*nu se pot trata cantităţi mici de lapte;

*golirea instalaţiei se face cu pierderi mai mari de lapte;

*garniturile se deteriorează destul de rapid, consecinţa fiind pierderea etanşeităţii între plăci.

E. Sterilizarea laptelui. Procedee de sterilizare

Sterilizarea laptelui are drept scop asigurarea stabilităţii de foarte lungă durată a laptelui prin distrugerea atât a formelor vegetative ale microorganismelor cât şi a sporilor acestora. În stabilirea unui regim de sterilizare corect este foarte importantă luarea în consideraţie a două aspecte:

* efectul temperaturii asupra vitezei de distrugere a sporilor (efectul sporicid);

* efectul asupra calităţilor senzoriale şi nutritive ale laptelui, luând în consideraţie creşterea vitezei de reacţie cu temperatura.

Sterilizarea laptelui se poate face prin două procedee şi anume:

* procedeul clasic, discontinuu, care constă în tratarea laptelui deja ambalat în recipiente ermetic închise, la temperatura 115...130°C, 20…50 min.

* procedeul continuu sau UHT care constă într-o încălzire a laptelui la 140...150°C, timp de 4 – 8 secunde (şi chiar mai puţin), după care laptele este răcit rapid la 20…25°C şi ambalat în condiţii aseptice. Deşi şi la sterilizarea UHT pot apărea gust şi miros de fiert, respectiv miros de H2S, acestea dispar în câteva ore la depozitarea laptelui. Laptele tratat UHT prezintă în schimb o brunificare foarte redusă, iar valoarea nutritivă rămâne aproape nemodificată (sunt afectate mai puţin vitaminele, iar reacţia proteine-glucide este nesemnificativă, oxidarea lipidelor este exclusă în condiţiile în care are loc o bună degazare a laptelui înainte de sterilizare). Dacă se ia în considerare şi ambalarea în recipiente opace, se exclude şi influenţa luminii asupra calităţii produsului la depozitarea acestuia la prelucrător şi în reţeaua comercială.

Din punct de vedere economic, procedeul UHT este avantajos întrucât nu sunt necesare spaţii răcite pentru stocare, şi în plus, se poate prelucra şi stoca laptele din perioadele de vârf ale anului.

Tratamentul UHT poate fi realizat după două sisteme de bază şi anume:

* încălzirea indirectă a laptelui prin folosirea schimbătoarelor de căldură, în special a celor cu plăci;

* încălzire directă, respectiv prin contact direct al laptelui cu agentul termic.

11

Încălzirea directă se realizează în două variante:

* injectare de abur în lapte (uperizare);

* injectare (pulverizare) de lapte într-o incintă cu abur.

F. Dezodorizarea laptelui

Dezodorizarea laptelui este operaţia prin care se îndepărtează din lapte sau smântână unele substanţe volatile în scopul îmbunătăţirii calităţilor senzoriale ale acestor produse. În prezent funcţionează instalaţii de pasteurizare - dezodorizare precum şi instalaţii separate de dezodorizare, aşa cum se arată în fig. 1 (Anexa). În această instalaţie laptele încălzit la 80...85°C este trimis sub presiune prin intermediul unui cap de pulverizare 1 în vasul 2 aflat sub vid parţial. Laptele (smântâna) dezodorizat este evacuat cu pompa 3 şi condus la răcire şi depozitare printr-o conductă.

Gazele necondensabile şi vaporii de apă trec în condensatorul 5, fiind absorbite de pompa cu inel de apă 6, care creează şi vidul parţial din vasul 2. În continuare, gazele şi vaporii de apă se trec prin separatorul de gaze 7, de unde se evacuează în atmosferă prin conducta 8, apa condensată fiind evacuată prin conducta 9. Apa de răcire a condensatorului intră în acesta prin conducta 10. Condensatorul mai este prevăzut şi cu ventilul de siguranţă 11 şi manometrul 12. Instalaţia lucrează la o presiune de 380 mm Hg, timpul de menţinere a laptelui (smântânii) în vasul 2 fiind de 40 – 300 s. Legătura dintre 2 şi 5 se realizează prin conducta 4.

G. Depozitarea temporară a laptelui

Depozitarea temporară a laptelui se face în tancuri izoterme în care laptele se menţine la 4...6°C. Tancurile izoterme pentru depozitarea laptelui pasteurizat şi răcit trebuie să fie perfect igienizate pentru a nu se produce o recontaminare a acestuia. Tancurile de depozitare trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

* să fie executate dintr-un material care să nu influenţeze gustul şi mirosul laptelui;

* să poată fi uşor spălate şi dezinfectate;

* izolaţia tancurilor să nu permită creşterea temperaturii laptelui depozitat cu mai mult de 1...2°C / 24h;

* tancul trebuie să fie dotat cu agitator, pentru ca laptele care este evacuat din tanc pentru ambalare să poată fi bine amestecat prin agitare, astfel încât grăsimea separată la suprafaţa laptelui să se răspândească uniform în toată masa acestuia.

* Depozitarea ambalajelor cu lapte se face în camere frigorifice la temperaturi de depozitare de 2 – 40C.

* Transportul laptelui de consum din momnetul ieşirii din camera frigorifică şi până în momentul ajungerii în reţeaua de distribuţie, va trebui asigurat la o temperatură de max 4 0C, cu ajutorul mijloacelor de transport auto dotate cu agregate frigorifice şi termoizolante.

12

CAPITOLUL III

DESCRIEREA PRODUSULUI.

CARACTERISTICI CALITATIVE ALE LAPTELUI

III.1. Caracteristicile laptelui din punct de vedere organoleptic

Scopul examenului organoleptic constă în aprecierea stării ambalajului de consum, marcării şi determinării indicilor senzoriali: aspectul şi culoarea laptelui, consistenţa, mirosul şi gustul. Caracteristicile organoleptice ale laptelui sunt prezentate în tabelul 1 (Anexe).

Aspectul şi consistenţa se examinează trecând laptele dintr-un cilindru (pahar) în altul, observându-se dacă este omogen şi examinând fluiditatea.

Mirosul şi gustul este determinat de constituenţii compoziţiei chimice a laptelui. Laptele are un miros specific, plăcut, caracteristic produsului proaspăt. Pe parcusul păstrării laptele capată un miros alb acrişor, care denotă înăcrirea laptelui. Laptele tratat termic are un miros caracteristic laptelui fiert (înăbuşit), deosebit de mirosul laptelui crud.Mirosul şi gustul laptelui este influenţat de hrana animalelor. Gustul laptelui proaspăt este plăcut, puţin dulceag, fără gusturi străine (sărat, amar, alcalin).

Culoarea. Laptele este un lichid opac prin care nu străbate lumina, culoarea este albă cu nuanţe slab gălbuie pentru laptele care conţine multă grăsime; şi albă cu nuanţe albăstruie pentru laptele degresat.

III.2. Caracteristicile laptelui din punct de vedere fizico-chimic

a. Proprietăţile fizice

• Densitatea - constituie indicele cel mai variabil al laptelui. Este condiţionată de raportul care există între concentraţia laptelui şi substanţele solide, negrase şi grăsime. Variază în raport invers cu conţinutul de grăsime şi în raport direct cu conţinutul de proteine, lactoze şi săruri; Limitele normale de variaţie ale densităţii laptelui sunt cuprinse între 1,027 şi 1,033 cu o valoare medie de 1,029.• Indicele de refracţie, punctul de congelare, punctul de fierbere - constituie caracteristici constante ale laptelui normal, modificarea lor indicând un lapte anormal; Punctul de fierbere al laptelui este de 100,55oC, la presiunea de 760mm col. Hg.Punctul de congelare este caracteristica cea mai constantă a laptelui. Temperatura de congelare a acestuia este de -0,555oC.

b. Proprietăţile chimice:• pH- ul - aciditatea liberă a laptelui se exprimă prin pH care arată concentraţia în ioni de hidrogen din soluţii. Laptele de vacă are pH- ul între 6,7- 6,4.

13

• Aciditatea - laptele proaspăt muls este uşor acid. Aciditatea se exprimă în grade Thörner şi este cuprinsă între limitele 15-19oT. Aciditatea totală a laptelui se stabileşte prin titrare cu o soluţie alcalină în prezenţa indicatorului fenoftaleină. Laptele proaspăt muls are o aciditate de 16-18oT. Aciditatea creşte în timpul păstrării, datorită acidului lactic care se formează prin fermentarea lactozei de către bacteriile lactice. Creşterea acidităţii este mai rapidă cu cât temperatura de păstrare este mai ridicată.

c. Compoziţia chimică a laptelui

Laptele are o comopoziţie chimică complexă (Tabel 2, Anexe). Conţine circa 87,5% apă şi 12,5% substanţă uscată formată din substanţele nutritive de bază în alimentaţia omului. Principalele componente ale extractului sec total sunt grăsimea, proteinele, lactoza şi sărurile minerale, care se găsesc în cantităţi ceva mai mari. Pe lângă acestea, se mai găsesc în cantităţi mai mici fosfatide, steride, vitamine, acid citric, pigmenţi, enzime. În lapte există, de asemenea, mici cantităţi de gaze (azot, dioxid de carbon şi oxigen).

Substanţa uscată – prin încălzirea laptelui la temperatura de 102..105oC şi în urma evaporării apei se obţine substanţă uscată, un reziduu de culoare galben-brun. Dintre compuşii chimici ai laptelui cel care variază este grăsimea şi de aceea în practică se foloseste ca indice caracteristic substanţă uscată neagră, adică substanţă ramasă după îndepărtarea grăsimii din rezidiul obţinut prin evaporarea apei.

14

Grăsimea – este componenta din lapte care prezintă cele mai mari variaţii cantitative în funcţie de specie, rasa animalului şi de perioada de lactaţie. Se gaseşte sub forma emulsionată. Variază în limite largi 3-5% cu o valoare medie de 3,7%. Lipidele se prezintă sub formă de globule de mărimi variabile. Substanţa grasă din lapte este formată din gliceride 98- 99% şi conţine şi alte cantităţi de alte lipide. În compoziţia grăsimii laptelui intră aproape toţi acizii graşi saturaţi şi nesaturaţi. Dintre acestia 11 acizi graşi sunt prezenţi într-o cantitate mai mare: acid butiric, acid capronic, acid caprilic, acid lauric, oleic şi acid linoleic. Culoarea grăsimii este dată de prezenţa unor pigmenţi (carotină, xantofilă) care provin din nutriţiile verzi, încât vara datorită păşunatului culoarea grăsimii este mai galbenă decât iarna.

Proteinele – proteinele din lapte sunt formate din cazeină, lactoalbumină şi lactoglobulină.a) Cazeina – este componentul proteic şi reprezintă 80% din totalul substanţelor proteice din lapte. Se poate obţine din lapte prin precipitare în prezenţa unui acid la pH= 4,6. În formă pură se prezintă ca o pulbere albă, fără gust şi fără miros. Ea coagulează şi sub actiunea unor enzime (cheag, pepsină);

În laptele de vacă ea reprezintă cca 4/5 din totalul de proteine, asemenea lapte fiind numit lapte cazeinic. Laptele cazeinic este secretat de mamiferele ierbivore cu copita despicată (vaca, oaia, capra, bivoliţa etc). În laptele animalelor ierbivore imparicopitate, carnivore şi omnivore raportul dintre cazeină şi proteinele serice este de aproximativ 1:1, acest lapte este denumit lapte albuminic.

În lapte cazeina se găseşte sub forma de micele (fig. 2, Anexe) de fosfocazeinat de

calciu aflate în soluţie coloidală, adică cazeina este o fosfoproteină.

Figura 1 Modelul micelei de cazeină

Schematic formula cazeinei poate fi exprimata in felul urmator :

Formula chimicǎ cazeinei (schematic)

15

Prezenţa în molecula de cazeină a grupărilor carboxilice (144) şi aminice (83) libere conferă acestei proteine proprietăţi amfotere, dar întrucât grupările carboxilice sunt aproximativ de două ori mai multe decât cele aminice, reacţia cazeinei este acidă.

Cazeina este o proteină heterogenă (fig. 2, Anexe), fiind formată din mai multe fracţiuni, care se deosebesc între ele atât după compoziţia chimică, cât şi după propriitătile

tehnologoce. De exemplu, fracţiunile s şi -cazeină coagulează sub acţiunea cheagului,

iar -cazeina nu coagulează, rămânând în zer. Fracţiunea K-cazeină are funcţia de stabilizare a complexului fosfocazeinic şi asigură solubilitatea acestuia, formând soluţia coloidală. Combinaţia diferitelor fracţiuni ale cazeinei în laptele-materie primă are o mare importanţa în tehnologia laptelui.

Pentru fabricarea laptelui pasteurizat, şi sterilizat cea mai recomandabilă

combinaţie este sB, B sau AB, KAB iar pentru fabricarea brânzeturilor -(s1C)+(B+KB) sau (sB)+( s1BB)+(KAB).

Punctul izoelectric al cazeinei (pH) este în jurul valorii de 4,6. Sub această valoare cazeina precipită. Cazeina poate avea proprietăţi hidrofile sau hidrofobe în dependenţa de natura şi proporţia aminoacizilor din structura ei chimică, cât şi de valoarea pH-ului. Grupările carboxilice (-COOH) îi conferă cazeinei proprietatea hidrofilă, iar lanţul atomilor de carbon (CH3- şi -CH2-) - cea hidrofobă. Proprietatea hidrofilă a cazeinei la valoarea pH-lui 4,6 este nulă şi creşte odată cu mărirea acestuia şi invers.

Figura 2 Structura caezinei din lapte (N.I. Alexeev)

Aceste proprietăţi ale cazeinei au o mare importanţă în tehnologia produselor lactate.

Cazeina, obţinută din lapte cu ajutorul unui acid şi deshidratată cu alcool, reprezintă pulbere amorfa, fără gust şi aromă, insolubilă în alcool, puţin solubilă în apă şi solubilă în soluţiile unor săruri. Ea conferă culoarea albă laptelui.

16

Cazeina are proprietatea de a precipita sub acţiunea unor enzime coagulante, în mediul acid, în prezenţa alcoolului şi a unor metale grele. Această proprietate a cazeinei stă la baza unor tehnologiei de fabricare a diferitelor produse lactate.

b) Lactoglobulina – se gaseşte în cantităţi foarte mici. Are un conţinut mai ridicat de sulf faţă de cazeină şi un conţinut foarte redus de fosfor;c) Lactoalbumina – conţinut relativ redus de azot şi un conţinut ridicat de sulf. Nu conţine fosfor, este solubilă în apă, precipită sub acţiunea căldurii (peste 72oC).

Alţi componenţi ai laptelui

Lactoza – sau zaharul din lapte imprimă gustul dulceag laptelui proaspăt muls. Puterea ei de îndulcire este de circa patru ori mai mică decât a zaharozei. Este secretată de glanda mamară, se gaseşte în natură numai în lapte. Din punct de vedere chimic este un dizaharid format dintr-o molecula de glucoză şi una de galactoză. Sub acţiunea unor microorganisme (bacterii, drojdii) suferă diferite fermentaţii care imprimă anumite caracteristici de gust şi aromă la obţinerea diferitelor produse lactate.

Sărurile minerale – laptele conţine cca. şapte săruri minerale sub formăa de cloruri (Na, K), fosfaţi (monopotasic, dipotasic), citraţi (tripotasic, tricalcic). Un rol important îl au sărurile de calciu şi fosfor în procesul de închegare a laptelui asigurând obţinerea unui coagul cu o anumită consistenţă pentru a putea fi prelucrat în brânzeturi.

Vitaminele – laptele conţine cantităţi apreciabile de vitamine hidrosolubile şi liposolubile. Conţinutul de vitamine din lapte este influenţat în principal de tratamentul termic aplicat în diferitele faze tehnologice.Exemple de vitamine care se găsesc în lapte: Vitamina A, Vitamina B1, Vitamina B2, Vitamina C, Vitamina PPEnzimele – în lapte se găsesc 19 enzime provenind din sânge sau secretate de diferite microorganisme. Principalele enzime ale laptelui sunt peroxidaza, catalaza, reductaza, amilaza, lipaza.• Lipaza descompune grăsimea.• Proteazele descompun substanţele proteice.• Fosfataza şi peroxidaza se folosesc ca indicatori ai proceselor termice la care este supus laptele.Gazele – conţinutul de gaze înglobate în lapte este variabil. Imediat după muls volumul de gaze este mai mare şi predomină cantitativ CO2.

17

CAPITOLUL IV

DETERMINAREA FALSIFICĂRILOR LAPTELUI

Principalele posibilităţi de falsificare a laptelui sunt: diluarea laptelui cu apă; smântânirea parţială sau adfăugarea de lapte smântânit; adăugarea de lapte praf reconstituit; adăugarea de lapte provenit de la alte specii de animale; adăugarea de substanţe neutralizatpare; adăugarea de conservanţi (apă oxigenată, aldehidă formică, bicromat de potasiu).

1. Determinarea smântânirii parţiale sau a adăugării de lapte smântânitProblema falsificării în acest caz se pune sub două aspecte: - de falsificare a laptelui de consum în reţeaua comercială prin extragerea unei

cantităţi de grăsime; - de falsificare a laptelui chiar în fabrica prelucrătoare, care poate livra lapte de

consum cu nivel de grăsime sub valoarea declarată. În ambele cazuri, falsificarea se depistează uşor prin simpla determinare a grăsimii

în laptele suspect.În cazul falsificării laptelui integral, depistarea este mai dificilă, deoarece există

variaţii semnificative de grăsime în lapte în funcţie de diverşi factori. În orice caz, prin extragerea grăsimii sau prin adăugarea de lapte zmântânit se produce o micşorare a conţinutului total de substanţă uscată negrasă, indicele de refracţie al zerului şi punctul crioscopic nu suferă nicio modificare.

Pentru laptele integral provenit de la o sursă sigură, falsificarea se poate stabili pe baza relaţiei lui Fleischman:

Gg − Gs

%Smântânire = ∙ 100, Gg

în care: Gg = procentul de grăsime din proba de grajd; Gs = procentul de grăsime din proba suspectă.

Fleischman a dat relaţii pentru calculul concomitent al procesului de smântânire şi al adaosului de apă: Ggs.u.n2 − Gss.u.n1

%Smântânire = ∙ 100;Ggs.u.n2

s.u.n1As − s.u.n2Ag

%Dil = ,s.u.n1As

18

in care: Gg = procentul de grăsime din proba de grajd; Gs = procentul de grăsime din proba suspectă;

s.u.n1 = substanţa uscată negrasă din proba de grajd;s.u.n2 = substanţa uscată negrasă din proba suspectă;Ag = procentul de apă din proba de grajd;

As = procentul de apă din proba suspectă.

Identificarea substanţelor neutralizatoareÎn aprecierea sanitară a laptelui se controlează şi prezenţa substanţelor străine

(substanţe neutralizatoare, antiseptice).Pentru a împiedica scidularea şi coagularea laptelui, mai ales în sezonul cald, se pot

introduce în lapte bicarbonat sau carbonat de sodiu, pentru neutralizarea acidului lactic.Procedeul este nepermis, deoarece se favorizează dezvoltarea microflorei, mai ales

a celei proteolitice.Identificarea acestor substanţe neutralizatoare se poate face prin mai multe metode:1. determinarea alcalinităţii cenuşii;2. proba cu acid rozolic;3. proba cu albastru de brom timol.

Determinarea alcalinităţii cenuşii

Principiul metodeiCunoscând faptul că alcalinitatea cenuşie a laptelui normal este de 1 ml soluţie

acidă normală pentru 100 ml lapte, titrarea alcalinităţii cenuşii va indica prezenţa carbonatului sau bicarbonatului. Cantitatea de cenuşă a laptelui este, de asemeni, mărită.

Mod de lucruSe obţine cenuşa din 25 ml lapte în modul următor: într-un creuzet de porţelan se

pun 25 ml lapte şi se adaugă câteva picături de acid acetic pentru coagularea proteinelor. Conţinutul creuzetului se evaporă la sec pe baie de apă sau direct pe flacără, după care se calcinează într-un cuptor electric. Cenuşa rezultată se tratează cu 50 ml HCl 0,1 Nşi se fierbe sucrt timp pentru eliberarea de carbon.

După răcirea soluţiei se adaugă 6 ml CaCl2 40% neutralizată în prealabil în prezenţa fenolftaleinei, pentru a transforma fosfaţii bimetilici în trimetilici. Excesul de acid se titrează cu NaOH 0,1 N în prezenţa fenolftaleinei ca indicator, până la culoarea roz.

Exprimarea rezultatuluiAlcalinitatea se exprimă în ml HCl 0,1 N folosiţi la titrarea cenuşii din 100 ml

lapte.Alcalinitatea (%) = (N – n)/10xV x100

unde:N – volumul de HCl 0,1 N adăugat, mln – volumul de NaOH 0,1 N utilizat la titrareV – volumul de lapte luat în analiză, ml.

19

Alcalinitatea (% Na2CO3) = (N – n) x 0,0053/10xV x100unde:0,0053 = t NaOH/ Na2CO3

Cantitatea normală de Na2CO3 din lapte este de 0,025%.

CAPITOLUL V

MODALITĂŢI DE PREZENTARE A LAPTELUI

AMBALAREA ŞI ETICHETAREA

Ambalarea laptelui de consum se realizează în:

20

bidoane din aluminiu sau inox, de 25 l, în cazul laptelui destinat colectivităţilor (cantine, spitale, restaurante);

butelii de plastic de 0,5 şi 1,0 l, închise cu capac prin înşurubare (tip Botiplast, Totalpack – prefabricate şi Mecapack care se confecţionează la aceeaşi maşină în care se face umplerea şi închiderea);

pungi de plastic (polietilenă) tip polipack, cu capacitate de 1 l (punga se formează la aceeaşi maşină care execută umplerea şi închiderea prin termosudare);

ambalaje prefabricate din carton tratat cu parafină, microceruri cristaline sau răşini sintetice, care se deosebesc între ele prin formă, modul de impermeabilizare şi închidere;

ambalaje din hârtie suflată cu polietilenă care se formează la aceeaşi maşină care execută umplerea şi închiderea prin termosudare (ambalaje tetraedrice - Tetrapack). Aceste recipiente se pretează şi la ambalarea laptelui sterilizat UHT, în condiţii aseptice.

Condiţiile generale impuse ambalajelor.

Ambalajele trebuie: să asigure protecţia laptelui faţă de manipulările cu caracter fraudulos; să aibă o capacitate şi un format care să satisfacă pretenţiile consumatorului; să asigure protecţie faţă de contaminare externă; să fie inerte din punct de vedere chimic faţă de lapte; să fie opace faţă de lumină; să fie rezistente la manipulările curente.

Ambalajele de desfacere vor fi marcate cu următoarele specificaţii: marca de fabrică; denumirea produsului; conţinutul de grăsime; conţinutul nominal, în litri; ziua livrării

Deoarece laptele este un produs uşor perisabil, iar expunerea la lumină are un efect de distrugere a vitaminelor şi de a influenţa aroma produsului, ambalajul trebuie sa-l protejeze de şocurile mecanice, lumină şi oxigen.

Etichetarea prousului se face conform HG 106/2002, co modificările şi completările ulterioare, şi cuprinde pe lângă informaţiile nutriţionale, termenul de valabilitate şi codul de bare. Toate aceste asigură şi informează corect consumatorul asupra produsului, cu condiţia respectării instrucţiunilor de pe etichetă. Toate informaţiile sunt scrise citeţ pe înţelesul cumpărătorilor.

Înainte de livrare cât şi pe timpul depozitării în depozitele proprii, produsul este analizat atât din punct de vedere fizico- chimic cât şi microbiologic. Se analizează şi se verifică zilnic orice defect de ambalare care poate apărea pe timpul depozitării.

21

CAPITOLUL VI

PRINCIPALELE ANALIZE ALE LAPTELUI

1. Determinarea densităţii Aparatura:

- lactodensimetru gradat în densităţi relative pentru temperatură de 20°C;- termometru cu mercur gradat în grade Celsius (°C). Se poate utiliza şi un

termolactodensimetru (lactodensimetru ce are prevazut şi termometru);- cilindru de 250 ml în interiorul căruia densimetrul să se poată mişca liber iar

tija acestuia să poată fi imersată în întregime.

Pregatirea probeiPentru ca grasimea laptelui să fie întotdeauna în aceeaşi stare fizică, laptele este

încălzit la 40°C. După topirea grasimii, laptele este omogenizat mecanic (fără înglobarea aerului) şi

răcit la 20°C.

Mod de lucru22

Vasul cu proba de lapte, cilindrul în care se va face determinarea şi un cilindru plin cu apă ce conţine termolactodensimetrul sunt introduse într-un termostat reglat la temperatura de 20°C.

După realizarea echilibrului termic, laptele este agitat prin rotirea înceată a vasului pentru a se evita formarea spumei.

Laptele este introdus în cilindrul de măsurare ţinut înclinat pentru evitarea formării spumei.

Cilindrul este umplut până aproape de nivelul superior al acestuia.Termolactodensimetrul, uscat cu atenţie pe o hârtie de filtru, este introdus încet în

lapte, vertical şi în axa cilindrului, apoi i se imprimă o uşoară mişcare de rotaţie. După câteva oscilaţii, termolactodensimetrul rămâne imobil. Se citeşte diviziunea

corespunzătoare meniscului. Valoarea citită este putin eronată datorită faptului că laptele aderă pe tijă deasupra

diviziunii notate şi măreşte greutatea instrumentului.

Corectia gradelor densimetrice citite la temperaturi diferite de 20°C se poate face folosind tabele special intocmite sau folosind formula:

C20 = c + 0,2 • (t - 20)

în care:C20 - grade densimetrice la 20°Cc - densitatea in grade densimetrice la temperatura determinariit - temperatura, in °C, la care a fost facuta determinarea.

2. Determinarea pH-uluiPentru măsurarea pH-ului se pot utiliza fie pH-metre universale fie pH-metre

portative. Principiul de funcţionare al acestor aparate este acelaşi, indiferent de tipul lor. Masurarea pH-ului se face cu ajutorul unui sistem format din doi electrozi din care

unul este de masură iar celălalt este de referinţă.Sistemul de electrozi utilizat pentru masurarea pH-ului laptelui constă dintr-un

electrod de sticlă (pentru masurare) şi un electrod de comparatie (de referinţă).

Aparatura şi reactivi- pH-metru de laborator;- sistem de electrozi;- solutie tampon constituita din solutie de fosfat monoacid de potasiu 0,025M si

solutie de fosfat diacid de sodiu 0,0025M. La temperatura de 20°C solutia tampon are pH-ul egal cu 6,88;

- solutia tampon constituita din oxalat acid de potasiu 0,05M. La 20°C solutia are pH-ul de 4,00.

3 . Determinarea aciditatii23

Principiul metodeiAciditatea laptelui se va determina prin neutralizarea unui anumit volum de lapte cu

o soluţie de hidroxid de sodiu, NaOH, de concentraţie cunoscută, în prezenta fenolftaleinei ca indicator.

In principal, aciditatea laptelui este dată de acidul lactic format prin fermentarea lactozei.

Surse secundare de aciditate mai sunt cazeinatul de calciu si fosfatii.Admiţând ca acidul care se neutralizează este acidul lactic, reactia de neutralizare

este urmatoarea:

CH3-CHOH-COOH + NaOH > CH3-CHOH-COONa + H2O

Fenolftaleina serveşte ca indicator al sfârşitului reacţiei datorită proprietăţii sale de a fi incoloră în mediu acid şi rosie în mediu bazic.

Reactivi:- Hidroxid de sodiu, NaOH, solutie 0,l N;- Fenolftaleina, solutie alcoolică 1%.

Mod de lucruIntr-un vas conic de sticla (Erlenmeyer) de 300 ml se introduc 10 ml lapte. Se

adaugă 20 ml apa distilata şi 3 picaturi de fenolftaleina. Se amestecă bine pentru omogenizare.

Se titrează amestecul cu hidroxid de sodiu N/10 agitând bine amestecul până când culoarea lui devine roz-pal. Aceasta culoare indică sfârşitul titrării.

Exprimarea rezultatelorAciditatea laptelui este exprimata în grade de aciditate. Gradele de aciditate sunt reprezentate de numarul de ml de solute de NaOH de o

anumita concentraţie (dependentă de tipul gradului de aciditate) necesari pentru neutralizarea acidităţii din 100 ml lapte în prezenta fenolftaleinei ca indicator.

In funcţie de normalitatea solutiilor de NaOH intrebuinţate există:- Grade Thdrner NaOH N/ 10- Grade Domic NaOH N/9- Grade Soxhlet-Henkel NaOH N/4

1 °T corespunde aciditatii date de 0,09 g de acid lactic in cei 10 ml lapte. 1 °D corespunde aciditatii date de 1 % acid lactic (1g la 100 ml lapte).

CalculAciditatea laptelui este dată de volumul de NaOH 0,1 N, exprimat în ml, înmulţit

cu 10.

24

4. Determinarea grasimii din lapte

Metoda acidbutirometrica Principiul metodei

Grasimea laptelui trebuie separată într-un strat compact care se masoară pe scala tijei butirometrului.

Separarea grăsimii este realizată cu ajutorul acidului sulfuric care trece cazeina din forma sărurilor de calciu în forma unei combinaţii solubile de sulfat de cazeină cu formare de sulfat de calciu insolubil conform reacţiilor:

Reactivi- acid sulfuric, H2SO4, d20°c = 1,82-1,825;- alcool izoamilic, d20°c = 0,811-0,812.

Aparatura- butirometru Gerber pentru lapte;- pipetă de 11 ml pentru lapte;- pipetă de 10 ml cu bule sau automat pentru acid sulfuric;- pipetă de 1 ml sau automat pentru alcool izoamilic;- baie de apă;- termometru;- centrifuga.

5. Determinarea cenuşiiCenuşa reprezintă substanţele minerale nevolatile din lapte. în mod normal laptele

conţine 0,75% cenuşă.

Principiul metodeiMetoda se bazează pe calcinarea reziduului obţinut prin evaporarea pe baia de apă,

la sec, a unei cantităţi de lapte.

6. Determinarea titrului proteicPrincipiul metodeiProteinele sunt substanţe amfotere datorită existenţei în structura lor a gruparilor -

NH2 si -COOH, de tării aproximativ identice, în număr aproximativ egal. Cazeina, principalul component al proteinelor laptelui, are o reacţie slab acidă

datorată prezenţei în numar mai mare a gruparilor –COOH.Grupele -NH2 pot fi condensate cu formaldehidă, astfel că proteina, în ansamblul

său, devine acidă datorită grupelor -COOH. Punerea ei în evidenţă se va face prin titrare cu soluţie de NaOH 0,143 N.

Concentraţia este astfel stabilită încât rezultatul va fi citit direct în procente de proteină.

Reactivi

25

- hidroxid de sodiu, NaOH, solutie 0,143 N, lipsita de CO2;- fenolftaleina, soluţie alcoolică 2%;- sulfat de cobalt, CoSO4, soluţie 5%;- oxalat de potasiu, K2(COO)2, soluţie neutralizata 28%;- formaldehida, CH2O, soluţie neutralizată 37%.

7. Determinarea prospetimii laptelui

a. Proba fierberiiPrincipiuGradul de aciditate al laptelui poate fi determinat prin proba fierberii. Laptele cu o

aciditate de 27-30°T nu rezistă la fierbere datorită precipitării proteinelor.

b. Proba cu alcoolPrincipiuIn condiţii de aciditate ridicată şi în prezenţa alcoolului etilic substanţele proteice din

lapte precipită.Exista o dependenta intre aciditatea laptelui şi felul precipitatului format.

26

ANEXE

Fig.1. Schiţa simplificată a instalaţiei de dezodorizare a laptelui şi smântânii.

Tabel 1. Caracteristicile organoleptice ale laptelui

Caracteristici DescriereAspect şi consistenţă Lichid omogen, lipsit de impurităţi vizibile şi de

sediment;Consistenţă fluidă

Culoare Albă de lapte sau o nuanţă uşor gălbuie, în funcţie de conţinutul de grăsime, uniformă în toată masa

Miros şi gust Miros specific produsului, plăcut, gust dulceag, cu un uşor gust de fiert;Nu se admite gust sau miros străin

Tabel. 2. Compoziţia chimică a laptelui materie primă (în%)

Componenţi Lapte de vacăApă 87,5Substanţă uscată totală 12,5Grăsime 3,4

27

Substanţă uscată negrasă 9,0Proteine totale 3,4Cazeină 2,8Lactalbumină +lactoglobulină 0,6Lactoză 4,5Substanţe minerale 0,7

28

BIBLIOGRAFIE

Conf. dr.ing. Elisabeta Botez, Tehnologii generale în industria alimentară - Tehnologii în industria laptelui, Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi

Prof.dr.ing. Gabriela Rotaru, asist.ing Carmen Moraru, Merceologia produselor alimentare, Îndrumar pentru lucrări practice, Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi, 1993

www.regielive.ro , curs lactate

29