CUPRINS Argumentaia alegerii temei..pag.9 CAP. 2. PRODUSE LACTATE FERMENTATE . ASPECTE GENERALE.pag.35 2.1. Definiia produselor lactate fermentate.pag.35 2.2. Componentele eseniale ale produselor lactate fermentatepag.35 2.2.1 Laptele materie prim .pag.35 2.2.1.1. Caracterizare...pag.35 2.2.1.2. Compoziia chimic a laptelui de vac ......pag.36 2.2.1.3. Compoziia microbiologic a laptelui de vac........pag.38 2.2.2 Culturi microbiene...pag.42 2.2.3 Adaosuri facultativepag.42

CAP. 3. CULTURI STARTER UTILIZATE N TEHNOLOGIA PRODUSELOR LACTATE FERMENTATE..pag.453.1. Definiie ..pag.453.2. Rolul culturilor starter..pag.463.3. Clasificarea culturilor starter de microorganisme selecionate utilizate..pag.473.4. Condiiile pe care trebuie s le ndeplineasc culturile starter.pag.483.5. Forma sub care se gsesc culturile starter n urma utilizarii.pag.483.6. Tipuri de culturi starter utilizate la obinerea produselor lactate fermentate......pag.49 3.6.1. Culturile starter mezofile........pag.49 3.6.2. Culturile starter termofile...pag.51 3.6.3. Culturile starter stoc concentrate de microorganisme selecionate.........pag.53 3.6.4. Avantajele i dezavantajele folosirii culturilor starter de bacterii lactice..pag.53 3.8. Caracterizarea microorganismelor utilizate la obinerea iaurtului i chefirului...pag.61 3.8.1 Culturi folosite la fabricarea iaurtului ........pag.62 3.8.2 Culturi folosite la fabricarea chefirului.......pag.65 CAP. 4. TEHNOLOGIA GENERAL DE OBINERE A PRODUSELOR LACTATE FERMENTATE.. pag.744.1. Definiia i clasificarea produselor lactate fermentate ...pag.744.2.Tehnologia general de obinere a iaurtului.pag.76 4.2.1. Definiia iaurtului..pag.76 4.2.2. Schema tehnologic general de obinere a iaurtului ......pag.76 4.2.3. Descrierea operaiilor tehnologice............pag.76 Alte tipuri de iaurturi.........pag.83 Descriearea obinerii lor.........pag.83 Scheme tehnologice de obinere a unor tipuri de iaurt.......pag.87 Defecte ntlnite la fabricarea iaurtului.pag.904.3. Tehnologia general de obinere a chefirului......pag.91 Definiia chefirului............pag.91 Schema tehnologic general de obinere a chefirului..........pag.91 Descrierea operaiilor tehnologice ...pag.92 Procedee de obinere a chefirului......pag.92 Defecte ntlnite la fabricarea chefirului...........pag.96

6.3. Calitatea senzorial a produselor lactate fermentate...pag.111 6.3.1. Condiii pentru analiza senzorial ....pag.111 6.3.2. Evaluarea nivelului calitativ senzorial al produselor lactate..pag.112 6.3.3. Analiza senzorial a iaurtului, metoda punctajului ....pag.112 Reguli pentru prelevarea probelor....pag.113 Pregtirea probelor pentru analizpag.114 Caracteristici standardizate ale produselor lactate fermentate..pag.1146.6.1. Caracteristici standardizate pentru iaurt .....pag.114 6.6.2. Caracteristici standardizate pentru chefir ..pag.1196.7. Metode fizicochimice standardizate folosite la evaluarea calitii produselor lactate acide.. .pag.122 6.7.1. Determinarea substanei uscate i a apei prin uscarea la etuv..pag.122 6.7.2. Determinarea aciditii iaurtului..pag.123 6.7.3. Determinarea substanelor proteice.pag.124 Metoda Kjeldahl.pag.124 Metoda titrului proteic....pag.125 6.7.4. Determinarea lactozei din produsele lactate fermentate..pag.129 Metoda iodometric (varianta Luff- Schoorl)...pag.129 Metoda acid 3,5 dinitrosalicilic.pag.131 6.7.5. Determinarea coninutului de grsime din produse lactate fermentate..pag.133 a. Metoda acid butirometric (Gerber)..pag.1336.8. Metode microbiologice folosite la evaluarea calitii produselor lactate fermentate..pag.136 6.8.1. Recoltarea i pregtirea probelorpag.136 6.8.2. Operaii preliminare analizei microbiologice ...pag.137 6.8.3. Proba fermentaiei......pag.137 6.8.4. Coloraia Gram......pag.138 6.8.5. Determinarea numrului total de germeni aerobi mezofili....pag.139 6.8.6. Determinarea numrului de drojdii i mucegaiuri.....pag.141 6.8.7. Determinarea bacteriilor coliforme....pag.142 a. Testul prezumtiv pentru determinarea numrului probabail de coliformipag.143 b. Testul de confirmare pentru determinarea bacteriilor coliforme...pag.145 6.8.8. Determinarea germenilor patogeni stafilococi coagulazo pozitivi...pag.145 ...pag.154 CAP. 9. PARTEA EXPERIMENTAL...pag.1659.1. Materiale utilizate n analize........pag.165 9.1.1. Descrierea probelor de iaurt....pag.165 9.1.2. Descrierea probelor de chefir..pag.1669.2. Metode i aparatur utilizate n analize...pag.167 9.2.1. Metode de analiz senzorial..pag.167 9.2.2. Metode de analiz fizico-chimic....pag.167 9.2.3. Metode de analiz microbiologic...pag.1709.3. Rezultate obinute...pag.173 9.3.1. Caracteristici senzoriale ale probelor analizate...pag.173 9.3.1.1. Caracteristici senzoriale ale probelor de iaurt...pag.1739.3.1.2. Caracteristici senzoriale ale probelor de chefir.pag.173 9.3.2. Caracteristici fizico-chimice ale probelor analizate...pag.173 9.3.2.1. Caracteristici fizico-chimice ale probelor de iaurt.pag.1739.3.2.2. Caracteristici fizico-chimice ale probelor de chefirpag.174 9.3.3. Caracteristici microbiologice ale probelor analizate..pag.174 9.3.3.1. Caracteristici microbiologice ale probelor de iaurt...pag.1749.3.3.2. Caracteristici microbiolgice ale probelor de chefir.pag.175 9.3.4. Analiza macroscopic a coloniilor de microorganisme a probelor analizate, pe diferite medii de cultur.pag.175 9.3.4.1.Analiza macroscopic a coloniilor de microorganisme, din probele de iaurt, pe diferite medii de culturpag.175 9.3.4.2.Analiza macroscopic a coloniilor de microorganisme, din probele de chefir, pe diferite medii de culturpag.176 9.3.5. Analiza microscopic a coloniilor de microorganisme a probelor analizate, pe diferite medii de cultur..............pag.177 9.3.5.1..Analiza microscopic a coloniilor de microorganisme, din probele de iaurt, pe diferite medii de cultur...pag.177 9.3.5.2..Analiza microscopic a coloniilor de microorganisme, din probele de chefir, pe diferite medii de cultur...pag.1809.4. Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor....pag.180 9.4.1. Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor senzoriale......pag.180 9.4.1.1.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor senzoriale ale probelor de iaurt..pag.180 9.4.1.2.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor senzoriale ale probelor de chefir..pag.180 9.4.2. Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor fizico-chimice....pag.181 9.4.2.1.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor fizico-chimice efectuate pe probe de iaurtpag.181 9.4.2.2.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor la analizelor fizico-chimice efectuate pe probe de chefir...pag.185 9.4.3. Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor microbiologice....pag.188 9.4.3.1.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor analizelor microbiologice efectuate pe probe de iaurtpag.188 9.4.3.2.Prelucrarea i interpretarea rezultatelor la analizelor microbiologice efectuate pe probe de chefir.pag.1899.5. Concluziile prii experimentale....pag.190

2.2.1. Laptele materie prim 2.2.1.1.Caracterizare Definiie: Laptele este un lichid de culoare alb-glbuie, secretat de glanda mamar a mamiferelor. Din punct de vedere fizico-chimic, laptele reprezint un sistem complex, o emulsie de grsime n faza apoas care conine substane sub form coloidal (proteine), sau sub form dizolvat (lactoz, sruri minerale, vitamine). Din punct de vedere al fizicii coloidale, laptele este o dispersie alcatuit din patru faze: faz gazoas (format din CO2); faz gras (format din globule de grsime); faz coloidal (format din micele de cazein asociate cu fosfai i citrai de calciu i magneziu); faz apoas (format din proteine solubile, lactoz i sruri minerale). [11] Laptele integral trebuie s fie de bun calitate, proaspt, cu un numr redus de germeni, provenit de la animale sntoase. Laptele de vac care se afl pe primul loc n alimentaia omului se aseamn cu laptele matern. Laptele de vac are un coninut mediu de 12,5 % substan uscat; elementul predominant este apa, urmat n ordine de glucide, lipide, proteine, sruri minerale i vitamine. Aciditatea laptelui nu trebuie s depeasc 18 T, densitatea trebuie s fie cuprins ntre 1,028 - 1,033 g/cm, iar gradul de impurificare s fie 0. Laptele de oaie i de bivoli sunt cele mai bogate n substane proteice i grsimi. Laptele de capr comparativ cu cel de vac este mai bogat n proteine (Tabelul nr.2.1.), [3,4,15]. Tabelul nr. 2.1.Compoziia chimic medie a laptelui de la diferite specii de animale producatoare de lapte i a zeruluiNr.crt. Animalul de la care provine Compoziia laptelechimic Vac Oaie Capr BivoliZer dulce

1.Apa, %87,581,986,0582,70,3-0,4

2.Substana uscat, %12,518,113,9517,36-7

3.Lactoza, %4,74,33,94,84,5-4,9

4.Grsimea, %3,56,54,96,50-0,3

5.Proteinele, %3,55,73,34,10,8-1,0

6.Cenua,%0,80,90,850,70,5-0,7

7.Vitaminele, mg/l vit. B12, g vit. C0,00620,00542,5B2-0,099,40,0045,04

8.pH-ul6,7-6,46,6-6,35

9.Aciditatea,T15-19241921

10.Densitatea la 20 C, g/cm1,028-1,0331,034-1,0401,027-1,0311,030-1,033

11.Temperatura de fierbere la 760 mmHg, C100,55

12.Temperatura de congelare, C-0,555

13.Vscozitatea la 20 C, cP1,6-2,02,4-2,7

14.Conductivitatea termica, W/mK0,495

2.2.1.2. Compoziia chimic a laptelui de vac:a. Lactoza sau zahrul din lapte este un dizaharid (C12H22O11) format prin unirea a dou molecule de monozaharide, glucoz i galactoz. Ea imprim gustul dulceag laptelui proaspt muls. Puterea ei de ndulcire este de circa patru ori mai mic dect a zaharozei; de asemenea solubilitatea ei este mai redus. Prin nclzire ndelungat, la 110 C, lactoza ncepe s se descompun aprnd o uoar culoare galben; la 170 180 C se formeaz caramelul, substan de culoare brun. Lactoza este un zahr fermentescibil. Sub aciune unor microorganisme specifice (bacterii, drojdii) sufer diferite fermentaii (lactic, alcoolic), rezultnd caracterisici de gust i arom la obinerea diferitelor produse lactate. [15]b. Grsimea, se gsete sub form emulsionat format din : gliceride, fosfatide i steroli; i sub form de globule sferice cu diametrul = 0,2 - 15 m. [11]c. Proteinele sunt fomate din cazein, lactalbumin i lactoglobulin. Cazeina constituie proteina de baz a laptelui, circa 80 85 % din total, pe cnd cellalte dou substane (proteine serice), se gsesc n cantiti mai mici: lactalbumina 10 - 12 %, iar lactoglobuluina 5 - 8 %. Proporia acetora variaz n funcie de coninutul de grsime al laptelui. [11] Substanele azotoase din lapte conin cei mai importani aminoacizi eseniali necesari organismului, considerate proteine complete. Cazeina este o fosfoprotein, avnd n molecula sa fosfor, sub form de acid fosforic. Cazeina n prezena srurilor de calciu formeaz un complex cazeino-fosfo-calcic meninndu-se n soluie coloidal. Cazeina este format din patru fraciuni (, , i k- cazein) care se deosebesc prin coninutul n fosfor i comportarea sub aciunea cheagului: i -cazeina precipit sub aciunea cheagului; - cazeina, nu precipit rmnnd n zer; k-cazeina este un factor stabilizator al -cazeinei, mpiedicnd precipitarea acesteia cu ionii de calciu; [15] Precipitarea cazeinei are loc n anumite condiii: n mediu acid, sub aciunea unor enzime coagulante, n prezena alcoolului sau a unor sruri de metale grele. Prin adugare de acizi, la punctul izoelectric (pH = 4,6 ), are loc precipitarea cazeinei, astfel: COO ( COOH)nCazein Ca n + 2nHCl Cazein + nCaCl (2.1.) COO ( COOH)n Printr-un proces enzimatic, sub aciunea unor enzime coagulante (cheag, pepsin), care denatureaz cazeina, aceasta precipit (la anumite condiii de tempratur i pH) nglobnd srurile de calciu, astfel:Cazein + Enzim coagulant Paracazein (2.2.) Paracazein + Sruri de calciu Paracazein de calciu (2.3.) (solubile) (precipitat) Lactalbumina este o protein bogat n sulf, este solubil n ap, nu precipit cu cazeina sub aciunea acizilor/enzimelor coagulante, rmnnd n zer, fiind separat din zer i valorificat sub form de urd prin precipitare la o temperatur de peste 72 C. [15] Lactoglobulina se gsete n cantitate mic n laptele normal; n colostru coninutul este mai crescut, i nu precipit prin aciunea acizilor sau la temperaturi ridicate. [15]d. Srurile minerale se gsesc n lapte sub form de cloruri, sulfai i citrai, aproximativ 7g/l. n cantiti mai nsemnate se gsesc sruri de calciu, sodiu, potasiu, magneziu, precum i fosfor, clor, sulf (grupa macroelementelor), dar i fier, iod, fluor, cupru, zinc, aluminiu (grupa microelementelor - oligoelementelor). [15] Calciul i fosforul se gsesc ntr-un anumit raport, de 1,2 (1,3)/1, care satisface nevoile fiziologice ale organismului uman, prin consumul de lapte i produse lactate.e.Vitaminele. Se gsesc n cantiti apreciabile att vitamine hidrosolubile (B1, B, B,B1, C)ct i vitamine liposolubile (A, D, E, K). -carotenul i ali pigmeni provin din furaje, i variaz n funcie de hran i anotimp, precum i vitamina D i E. [15] n colostru cantitile de vitamine sunt mai mari, iar pe parcursul procesului tehnologic, n timpul tratamentului termic, apar pierderi cantitative de vitamine. f. Enzimele (biocatalizatorii), au rol important n procesele de transformare ale componenilor laptelui. Principalele enzime ale laptelui sunt: proteaza alcalin (plasma sngelui), proteaza acid, lipoprotein-lipaza, esterazele, lactoperoxidaza, catalaza, peroxidaza, lizozomul, reductaza aldehidic, fosfataza acid, fosfataza alcalin, superoxid-dismutaza, glicozidele. [15]g. Gazele. Coninutul de gaze nglobate este variabil. Imediat dup mulgere, volumul de gaze este mai mare, predominnd CO, care scade pe msur ce laptele ia contact cu aerul i crete cantitatea de N i O, (creterea coninutului de O duce la procese oxidative, deci la apariia unor defecte de gust i pierderi de vitamina C). 2.2.1.3.Compoziia microbiologic a laptelui de vac Microrganismele care formeaz microflora normal a laptelui sunt: bacteriile, drojdiile i mucegaiurile. Bacteriile din lapte pot fi clasificate n funcie de originea i activitatea lor biochimic n bacterii lactice, bacterii propionice, bacterii de putrefacie. Bacteriile lactice reprezint partea cea mai important a microflorei laptelui i a produselor lactate fermentate, determinnd acidifierea spontan a laptelui, prin fermentaie lactic [25]: Bacteriile lactice sunt nesporulate, gram-pozitive, i pot fi bacterii homofermentative care transform aproape total lactoza n acid lactic i cu formare de produi secundari n cantiti mici i bacterii heterofermentative care formeaz mai puin acid lactic i dau natere la mai muli produi secundari, astfel [25]: Totodat bacteriile lactice au nsuirea de a forma prin fermentaie anumite substane de arom specifice, cum sunt diacetilul sau acetil-metil carbinolul. *Principalele bacterii lactice homofermentative sunt: Genul Thermobacterium-Lactobaccillus cu speciile: Lactobaccillus lactis, Lb. helviticus,Lb. acidophilus, Lb. jogurti, Lb. bulgaricus, Lb. thermophillus, care se prezint sub forma de bastonae alungite, izolate sau n lanuri scurte. Au temperatura optim de dezvoltare 37 - 45 C, sunt acidifiani puternici, formeaz pn la 2,7 % acid lactic, fiind folosite la fabricarea majoritii produselor lactate: iaurt, lapte acidofil, produse lactate acide dietetice. Lactobacillus helviticus produce peste 2,7 % acid lactic, aciduleaz puternic mediul (300 - 450 T ) i produce o uoar descompunere a cazeinei. Genul Lactobaccillus Streptobacterium se prezint sub form de bastonae cu lanuri mai scurte sau mai lungi avnd temperatura optim de 28 - 32 C. Principalele specii sunt: Lactobaccilus casei, Lactobacillus plantarum care se acidific lent, laptele fomnd circa 1 % acid lactic prin fermentarea lactozei i au aciune proteolitic. Genul Streptococcus se prezint sub form de lanuri cu lungimi diferite: sunt acidifiani maislabi, formnd 0,6 1 % acid lactic, i n general nu hidrolizeaz cazeina. [25] Principalele specii din aceast categorie care au importan pentru obinerea produselor lactate acide sunt: Streptococcus lactis, este cel mai important din punct de vedere tehnologic, se prezint sub form de coci, diplococi sau lanuri, este anaerob gram-pozitiv, temperatura optim de dezvoltare 20 - 30 C, i are nsuiri proteolitice foarte slabe. Produce acidifierea laptelui la 60 C. Streptococcus thermophillus se prezint sub form de lanuri lungi, se dezvolt la temperatura de 43 - 45 C i este caracteristic pentru iaurt. Streptococcus cremoris se prezint sub form de lanuri, avnd temperatura optim de dezvoltare de 30 - 38 C, produce o aciditate de 110 - 115 T. Acesta descompune uor cazeina, dnd un coagul plcut i fin. Streptococcus diacetillactis produce substane de arom. *Principalele bacterii lactice heterofermentative sunt: Genul Lactobacillus Thermobacterium, au temperatura optim de dezvoltare la 37 - 45C. Din acest gen face parte Lactobacillus caucasicum, care se prezint sub form de bastonae subiri, izolate sau n lanuri, triesc n simbioz cu drojdiile n granulele de chefir (fiind caracteristic chefirului) i prin fermentare produce gaze. Genul Leuconostoc, sunt bacterii care produc acid lactic, produse secundare i o cantitate important de gaze. Ele se mai numesc ,,bacterii aromatice deoarece dau acizi volatili, esteri, puin alcool etilic, dioxid de carbon, acetil-metil carbinol care prin oxidare trece n diacetil. Pentru c fementeaz srurile acidului citric au primit i denumirea de ,,Leuconostoc citrovorum. *Din punct de vedere calitativ, unele specii de microorganisme sunt deosebit de duntoare cum sunt: bacteriile coliforme, bacteriile de putrefacie, bacteriile butirice, drojdiile i mucegaiurile, i bacteriile patogene prin care se pot transmite anumite boli consumatorilor. Bacteriile coliforme sau bacteriile intestinale sunt bacterii gram-negative, fiind cele mai reprezentative bacterii de infecie din lapte. Acestea ajung n lapte din ap, sol, nutreuri provocnd defecte, multe gaze i dnd gust impur. [5, 11] Principalele specii sunt: Aerobacter aerogenes, care provine din pmnt sau de pe furaje, se prezint sub form de bastonae mobile, izolate i coaguleaz laptele. Produce puin acid lactic, multe gaze (mai mult dioxid de carbon dect hidrogen), i atac puin proteinele. Escerichia coli, este o bacterie enteropatogen, se prezint sub form de bastonae mobile, produce la sugari, copii i aduli enterite grave, infecii extraintestinale i toxiinfecii alimentare, fiind cel mai important reprezentant al microflorei. Acesta produce multe gaze imprimnd gust neplcut produselor. [22] Bacteriile coliforme se dezvolt rapid i la variaii mari de temperatur, nct pot depi n cretere bacteriile lactice. Ele sunt distruse uor prin pasteurizare, la un tratament termic corect aplicat, nefiind sporulate, i folosirea culturilor selecionate de bacterii lactice care au aciune acidifiant ce le frneaz dezvoltarea. Bacteriile de putrefacie produc coagularea cazeinei din lapte, urmat de hidroliz i descompunerea ei pn la amoniac i dioxid de carbon. Cnd conin o cantitate mare de enzime proteolitice produc hidroliza chiar n momentul coagulrii (ex.: Bacillus subtilis). Aceste bacterii de putrefacie pot fi: aerobe sau anaerobe, sporulate sau nesporulate care se dezvolt la temperaturile cuprinse ntre 30 - 37 C. Bacterii de putrefaie aerobe, sporulate mai importante sunt: Bacillus mezentericus, Bacillus mycoides, Proteus vulgaris care descompun cazeina pn la peptide. Bacterii de putrefacie anaerobe, sporulate: Clostridium putrificus cu aciune proteolitic intens, producnd putrefacia propiu-zis; descompune aminoacizii la amoniac, hidrogen sulfurat. Bacterii de putrefacie aerobe, nesporulate sunt bacteriile fluorescente care se dezvolt n jur de 0 C, secret un pigment numit fluoresceina, i conin lipaz. Grupul Proteus reprezentat de Proteus vulgaris, conine tripsin care descompune cazeina pn la peptone. Unele bacterii produc acidifierea (prin acizii provenii din descompunerea cazeinei) iar altele dau toxine. [22] Principalele specii sunt: Bacterium faecalis alcaligenes care produce miros neplcut. Bacterium lactis inoocum care produce gust amar. Bacterium fluorescens non liquefaciens care are nsuiri proteolitice slabe. Bacteriile butirice sunt bacterii anaerobe, sporulate, mezofile, se dezvolt la temperaturi de 10 - 45 C, provin din nutreuri nsilozate de proast calitate i descompun acidul lactic i lactaii cu formare de acid butiric, dioxid de carbon, hidrogen; iar ca produse secundare pot fi acid acetic, acid propionic, alcool etilic i alcool propilic. Distrugerea lor se realizeaz numai prin sterilizare. [25] Principalele specii sunt: Clostridium butyricum care fermenteaz lactoza, produce coagularea laptelui prin acidifiere. Clostridium tyrobuticum care nu coaguleaz laptele. Clostridium sporogenes produce coagul moale n lapte. Clostidium perfingens produce toxine. Bacteriile propionice se prezint sub form de bastonae scurte, au temperatura optim de dezvoltare la 22 - 30 C i pH-ul optim la 6,9. Aceste bacterii transform acidul lactic n acid propionic, acid acetic i dioxid de carbon; iar ca produse secundare formeaz acid formic, aldehida acetic. [25] Mai importante sunt bacteriile propionice din genul Propionibacterium cu speciile: Propionibacterium Shermanii, Pr. Freudenreichii i Pr. Petersonii. Drojdiile au un rol nsemnat la fabricarea produselor lactate acide (chefir, cums), producnd fermentaia alcoolic, dup ce a avut loc hidroliza lactozei, paralel cu fomarea acidului lactic, astfel [25]: Acidul lactic la rndul lui se transform n alcool etilic i dioxid de carbon. Drojdiile sunt foarte rspndite n sol, n ap, nutreuri de unde pot ajunge n lapte. n lapte se gsesc drojdii adevrate, cum sunt cele din genul Zygosaccharomyces i Saccharomyces cu speciile Saccharomyces lactis i Saccharomyces fragilis, dar i drojdii false cum sunt torule i micoderme. [22] Drojdia Candida casei a fost cultivat n asociaie cu lactobacili i Streptococcus thermophilus, favoriznd oxidarea lactatului, scderea potenialului de oxido-reducere i producerea de factori de cretere precum i dezvoltarea culturilor starter n care este asociat. Drojdia Candida kefir precum i alte drojdii din granule de chefir sunt utilizate la fabricarea produsului lactat acid chefir, realiznd fermentaia alcoolic. Mucegaiurile se dezvolt la suprafaa produselor lactate acide; cel mai des ntlnit este Oidum lactis, denumit i ,,mucegaiul laptelui, ce formeaz o pelicul catifelat alb - glbuie.Ele pot ajunge n lapte accidental din alte surse (aer). Mucegaiurile consum acidul lactic, alcalinizeaz mediul, crend condiii de putrefacie. [25] Exist mucegaiuri inferioare, din genul Oospora i Cladosporium.

3.8. CARACTERIZAREA MICOORGANISMELOR UTILIZATE LA OBINEREA IAURTULUI I CHEFIRULUI Pentru obinerea produselor lactate fermentate se utilizeaz diferite specii de microorganisme selecionate sub form de culturi pure, cu care se nsmneaz laptele pasteurizat . n acest scop se utilizeaz diferite specii de bacterii lactice, bacterii propionice, drojdii i mucegaiuri. 3.8.1. Culturi folosite la fabricarea iaurtului Iaurtul este un produs lactat acid, n care cultura starter de producie este format din: Streptococcus salivarius subsp. thermophilus i Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Bacteriile lactice sunt cel mai frecvent utilizat pentru obinerea tuturor produselor lactate fermentate. n acest scop se utilizeaz culturi selecionate care aparin tuturor grupelor taxonomice i fiziologice de bacterii lactice. [18] Streptococii aparin genurilor Lactococcus (Streptococcus). Intruct n procesul de obinere a produselor lactate derivate procesul de baz este fermentaia lactic a zaharurilor (mai ales a lactozei din lapte), realizat de bacteriile lactice, care are drept consecin acidifierea laptelui, streptococii lactici se clasific n funcie de acidorezistena lor n: Streptococi acidorezisteni. Au form de bastonae scurte care nu formeaz lanuri. Se dezvolt la pH-ul egal sau sub 5. Streptococi neacidorezisteni. Se prezint sub form de bastonae cu lungimi variabile, care formeaz rar lanuri. Produc compui de arom (diacetil, acetoin). Se dezvolt la pH sub 5,6 i o temperatur de 2 15 C. [2, Bahrim, Costin, 18] Bacteriile genului Lactococcus (Streptococcus) utilizate n fabricarea produselor lactate derivate sunt: Lactococcus lactis ssp. lactis (Streptococcus lactis), Lactococcus lactis ssp. cremoris (Streptococcus cremoris), Lactococcus lactis biovar. diacetilactis (Streptococcus diacetilactis). Aceste bacterii produc transformri diferitelor componente ale laptelui prin urmtoarele procese metabolice:- fermentaia lactozei i glucozei;- proteoliz;- producere de substan de arom: diacetil i acetoin, din acid citric (ex.: Lactococcus lactis biovar. diacetilactis). Principalele procese metabolice ale acestor bacterii (fermentarea lactozei, utilizarea acidului citric, producerea de enzime proteolitice extracelulare, producerea de nizin, rezistena la sruri anorganice) sunt conferite pe cale genetic de gene plasmidiale. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus (SST) Referitor la taxonomia lui Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, cunoscut din 1911 cu denumirea de Streptococcus thermophilus, din 1981 pe baza studiilor de omologie a bazelor azotate din structura acizilor nucleici este considerat a fi o subspecie a lui Streptococcus salivarius, denumire acceptat n literatura de specialitate de muli ani. Pe baza unor date recente privind metode de hibridizare i datorit diferenelor fenotipice ca i a biotipurilor complet difereniate a celor dou specii (S. salivarius n cavitatea bucal i S.thermophilus n lapte), din 1987 este sugerat c meninerea separat a denumirii celor dou specii nu este greit, urmnd ca alte investigaii s dea o decizie definitiv. [18] Din punct fizilologic fermenteaz un numr redus de glucide i anume lactoza, zaharoza, glucoza i uneori galactoza cu forme de acid lactic L(+) i este caracterizat prin termotoleran, cu temperaturi maxime de cretere de 50 52 C. [18] S. thermophillus poate produce extracelular amine cu aciune de inhibare asupra creterii bacteriilor din genul Pseudomonas, Bacillus, Escherichia coli, Flavobacterium, Shigella, Salmonella i tulpini ale genului Lactococcus. De asemenea poate produce 2 bacteriocine care inhib creterea tulpinilor aparinnd speciei ct i enterobacterii. [18] Lactobacilii sunt bacterii care aparin genului Lactobacillus. Ei pot fi homofermentativi i heterofermentativi. Cei heterofermentativi se diferniaz dup preferinele termice n specii termofile.- Lactobacili homofermentativi termofili sunt: Lactobacillus delbruecki ssp. lactis, Lb. helviticus, Lb. delbruecki ssp. bulgaricus, Lb. acidophilus, Lb. delbruecki ssp.delbruecki, Lb. delbruecki ssp. leichmanii;- Lactobacili homofermentativi mezofili sunt: Lactobacillus casei i Lb. plantarum;- Lactobacili heterofermentivi, Lactobacillus brevis. Lactobacilii intervin n obinerea produselor lactate derivate prin urmtoarele procese metabolice: - fermentarea lactozei; - activarea proteolitic; - producerea de substane de arom; - producerea de H2O2; Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (LDB) Este descris de Orla-Jensen i denumit Thermobacterium bulgaricum (1919). ntlnit cu denumirea Lactobacillus (Bergey, 1952) sau Lactobacterium bulgaricum, n literatura rilor estice, n prezent este considerat ca subspecie a alui Lacobacillus delbrueckii [18]. Din punct de vedere microscopic, celulele de Lb. bulgaricus se prezint sub form de bastonae cu capete rotunjite, cu dimensiuni de (0,5-0,8)x(2,0-9,0) m, separate sau asociate de obicei n lanuri scurte, aranjate ca palisade. n culturile cu faz staionar prelungit se pot observa adesea i lanuri lungi. De asemenea, n celulele provenite din culturi vechi se pot evidenia uor, prin colorare diferenial sau cu albastru de metilen, incluziuni intracelulare de metacromatin [2, Bahrim, Costin]. Este homofermentativ, fermenteaz glucoza, lactoza, fructoza i uneori galactoz sau manoz, are o temperatur ridicat de 48 50 C. Prefer s fermenteze glucoza eliberat intracelular din lactoz sub aciunea -galactozidazei cu aciunea optim la 50 C i pH = 7, iar galactoza se poate acumula n mediu. Unele tulpini fermenteaz galactoza ptruns n celul prin intermediul unor permeaze, atunci cnd lactoza devine limitat n mediul de cultur. Cunoscute ca parte component a culturii starter pentru iaurt, tulpinile de LDB constituie microbiota autohton a produselor fermentate de acest tip. Produce acid lactic D(-) care n organismul uman este metabolizat foarte lent comparativ cu izomerul L(+) i poate cauza dezechilibru metabolic dac este ingerat n exces n diete. Limita stabilit de Organizaia Mondial a Sntii pentru consum zilnic de acid lactic D(-) este de 100 mg x kg-1 greutate corporal, concentraie care nu este ingerat prin consum de iaurt ntr-o alimentaie echilibrat. Principala cale de formare a aldehidei acetice substan de arom din iaurt, nu este din lactoz ci prin metabolizarea treoninei cu formarea de glicocol i aldehid acetic intracelular care n absena alcooldehidrogenazei nu este transformat n etanol. Este o bacterie facultativ anaerob cu preferine pentru condiiile anaerobe deoarece nu sintetizeaz citocromi i catalaze. LDB poate produce H2O2 (care activeaz sistemul lactoperoxidaz-ap-oxigenat-tiocianat) care poate s inhibe propria cretere. [18] Alturi de vrsta celulelor, condiiile de cultivare, compoziia mediului fermentativ i concentraia de oxigen dizolvat pot influena semnificativ morfologia celulelor de L. bulgaricus. [2, Bahrim, Costin] Tulpinele aparinnd speciei Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus sunt caracterizate ca fiind bacterii lactice care, n condiii de facultativ anaerobioz, produc fermentaia lactic homofermentativ, prin bioconversia hexozelor n acid lactic, pe calea EmbdenMeyerhof. Capacitatea bacteriilor lipsite de superoxid-dismutaz de a aciona n aerobioz este explicit prin acumularea intracelular de Mn(II), care suplinete absena enzimei. Trebuie fcut ns distincie ntre abilitatea bacteriilor de a crete n condiii aerobe i capacitatea lor de a supravieui n prezena oxigenului. Tulpini de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus pot produce o substan cu efect anibacterian denumit bulgaricin, termostabil, eficient asupra unor tulpini de Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Sarcina, Pseudomonas, Escherichia i Seratia i peptide (di sau tripeptide) ce conin un ciclu aromatic, efective fa de Pseudomonas fragi i Staphilococcus aureus. [18] L. bulgaricus fermenteaz: fructoza, glucoza i lactoza. Acidul lactic reprezint produsul final major al fermentaiei, precum i o serie de produse de secundare precum aldehida acetic, aceton, acetoin i diacetilul (n cantiti reduse).

3.8.2.Culturi folosite la fabricarea chefiruluiChefirul este un produs dietetic acid de origine caucazian. Din punct de vedere chimic, chefirul este un produs rezultat n urma unei duble fermentaii: fermentaia lactic i alcoolic ca urmare a dezvoltrii n lapte a bacteriilor lactice (streptococii i lactobacilii), drojdii i bacterii acetice, toate microorganismele fiind aglomerate n aa numita granul de kefir. [21] A.Granula de kefir (Fig. nr. 3.11.) este o aglomerare de cazein cu aspect de conopid care cuprinde n ea i la suprafaa ei microorganismele ce particip la fermentare. Granula de chefir are diametrul de aproximativ 1cm (0,3 - 2,0 cm), dar imediat ce au fost recuperate din lapte, diametrul ei este mai mare (2 - 5 cm), fiind de culoare alb, cu structur spongioas, elastic. [21]

Fig. nr. 3.11 Granula de kefir n ansamblul su, vzut la microscop obinuit [29]

Granulele de kefir reprezint o cultur de microorganisme foarte complex ntre care se stabilesc relaii de simbioz. Ele au o culoare alb, cu structur spongioas, elastic. Se formeaz prin adsorbia microorganismelor pe aglomeraii neregulate de cazein coagulat. Pe suprafaa granulei se gsete o microbiot format din lactococi i streptococi (ex.: Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Streptococcus casei, Bacterium caucasium), iar n interiorul granulei este ocupat n principal de lactobacili i drojdii (Torulposis keffiri). n structura granulei sunt nglobate i bacterii acetice. [21] Suprafaa granulei conine aproape numai lactococi i streptococi, n timp ce n interiorul granulei predomin lactobacilii i drojdiile. (Fig. nr. 3.12 i Fig. nr. 3.13, [29]) Fig. nr. 3.13 Micrografie electronic de transmisie care arat bacteriile i drojdiile ntr-o matrice de polizaharide, kefiran (gradul de mrire = 35 000 X) de polizaharide, kefiran (gradul de mrire = 35 000X)

Fig.nr.3.12 Micrografie electronic de scanare artnd microflora mixt de bacterii i drojdii

B. Microbiota granulei de kefir este format din: B1. Lactobacili: Lactobacillus brevis, Lb. cellobiosus, Lb. acidophillus, Lb. kefiroranofaciens, Lb. kefir, Lb. casei ssp. alactosus, Lb. casei, Lb. delbruecki ssp. lactis, Lb. delbruecki ssp. bulgaricus; [21] Genul Lactobacillus Genul Lactobacillus include peste 25 de specii distincte, difereniate :- pe baza propietilor fermentative; - dup natura proceselor fermentative pe care le catalizeaz homofermentative , heterofermentative ; - tipul de izomer de acid lactic format (exemple: L. salivarius i L.casei produc forma L(+), L. bulgaricus i L. jensenii produc forma D(-), L. acidophilus i L. helviticus produc formele D(+) iL(-);- formarea de gaz prin fermentaia glucozei sau gluconatului; - abilitatea de a produce fermentarea ribozei i xilozei;- prin coninutul de baze azotate. [2, Bahrim, Costin]Pn n prezent nu s-a elaborat o schem general de clasificare, sau de difereniere a tulpinilor nou izolate (ex.: Lactobacillus casei ssp. rhamnosus, cunoscut i sub denumirea de Lactobacillus GG; LGG a fost izolat n anul 1985 de cercettorii americani Sherwood Gorbach i Barry Golden). [2, Bahrim, Costin]Din punct de vedere morfologic lactobacilii se prezint sub form de bastonae drepte sau curbate cu dimensiuni (0,5-1,2)x(1,0-10,0) m, care n anumite condiii de mediu (se dezvolt bine n medii complexe, bogate n nutrieni i micronutrieni) i pot modifica morfologia cptnd forme derivate de la coci, ceea ce poate mpiedica uneori identificarea idiferenierea speciilor. [2, Bahrim, Costin] Din punct de vedere fiziologic lactobacilii sunt bacterii facultativ anaerobe, care cresc greu n prezena oxigenului, concentraii de numai 5 % CO2 pot stimula dezvoltare lor. Domeniul optim al temperaturilor de dezvoltare este de 30 - 40 C, dar pot s creasc la temperaturi de 5 - 53 C. [2, Bahrim, Costin] Din grupul lactobacililor homofermentativi fac parte specii capabile s produc peste 85 % acid lactic, ca unic produs final prin metabolizarea glucozei, precum: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, L. leichmannii, L. acidophilus, L. helviticus, L. salivarius.Lactobacilii heterofermentativi produc prin fermentaie 50 % acid lactic i cantiti apreciabile de dioxid de carbon, acetat i etanol. Specii reprezentative: L. fermentum, L. brevis, L. buchneri, L. reuteri, lactobacili facultativ heterofermentativi: L. casei, L. plantarum, L. curvatus, L. sake. Lactobacillus acidophilus Izolat pentru prima dat de Moro n anul 1900 din fecale de nou nscui, bacteriaeste recunoscut pentru propritile sale probiotice cu implicaii pozitive n microbiota tractului gastrointestinal. Asociate cu microbiota intestinal a oamenilor i a animalelor, sursele frecvente de izolare a tulpinilor de L. acidophilus sunt fecalele sugarilor i a persoanelor mature cu diete bogate n lapte, lactoz sau dextrine. Pentru obinerea laptelui acidofil se folosete Lactobacillus acidophilus nsmnart n lapte, crete ncet cu un numr de generaii de 5 n 18 - 24 ore dnd o aciditate de 0,8 % cu o arom slab exprimat. Moare repede n cultur mixt cu SST i LDB. De aceea cnd se folosete n monocultur, laptele este fortifiat prin adaos de extract de drojdie sau prin adaos (5 %) de proteine din zer. [2, Bahrim, Costin] Pe parcursul evoluiei au intervenit multe modificri n descrierea sa taxonomic i a caracterelor metabolice (fiziologice i biochimice). Bacteriile aparinnd speciei L. acidophilus se difereniaz microscopic ca bastonae Gram-pozitive cu dimensiuni (0,5-1,0)x(2,0-10,0) m, cu capetele rotunjite, asociate n perechi sau lanuri scurte. Din punct vedere fiologic speciile grupului L. acidophilus au fost caracterizate ca bacterii lactice cu metabolism strict homofermativ (>85% acid lactic), capabile s se dezvolte i s acioneze la temperatura de 45 C. Ca glucide fermentescibile, hexozele suntfermentate preferenial pe cale Embden Meyerhof Parnas (EMP), ca urmare a potenialului tulpinilor de a produce aldolaz i fosfocetolaz, apoi sunt fermentate pentozele i gluconatul. Speciile grupului L. acidophilus se disting prin proprietile lor antimicrobiene, prin formarea de metabolii cu efect bioconversat precum: acid lactic, peroxid de hidrogen i bacteriocine. i n acest caz, tulpinile aparinnd diferitelor specii prezint proprieti biochimice variabile i particulare. [2, Bahrim, Costin] Lactobacillus brevis Din punct de vedere taxonomic specia Lb. brevis este clasificat ca aparinnd grupului filogenetic Lb. casei Pediococcus. [2, Bahrim, Costin] Tulpini de Lb. brevis pot fi frecvent izolate din lapte, brnzeturi, microbiota epifit a plantelor i boabelor de cereale, ape reziduale, produse din carne i vegetale fermentate, furaje, materii fecale sau microbiota bucal i intestinal a oamenilor i a oarecilor. n culturi pure formeaz colonii cu aspect rugos, plate, adesea translucide. Dei majoritatea tulpinilor formeaz colonii nepigmentate, la unele tulpini s-au evideniat colonii cu biomas de culoare portocalie sau roie.n preparat microscopic pot fi evideniate bastonae drepte sau curbate, cu capete rotunjite, n general cu dimensiuni reduse (0,7-1,0)x(2,0-4,0) m, uneori putnd fi evideniate i bastonae mai lungi, singulare sau sub form de lanuri scurte. [2, Bahrim, Costin] Din punct de vedere fiziologic, tulpinile de Lactobacillus brevis sunt caracterizate ca bacterii lactice microaerofile, cu metabolism lactic strict heterofermentativ, prin care hexozele sunt convertite pe calea fosfocetolazei n acid lactic, etanol, acid acetic i dioxid de carbon, n condiiile absenei sistemul enzimatic fosfotransferazic specific pentru fermentarea glucozei, fructozei i lactozei. [2, Bahrim, Costin] La peste 90 % din tulpinile de L. brevis s-a evideniat capacitatea de a fermenta arabinoza, fructoza, glucoza i gluconatul, maltoza, melibioza i riboza, galactoza, lactoza, rafinoza, zaharoza i xiloza. Creterea i activitatea fiziologic a bacteriilor L. brevis este condiionat de prezena factorilor de cretere pantotenat de calciu, niacin, tiamin i acid folic. Lactobacillus casei Bacteriile apar ca tulpini cu proprieti fiziologice i genetice eterogene asociate cu microbiota ecosistemelor alimentare. Ele sunt evideniate ca factori cu aciune fiziologic, funcional, din categoria promotorilor sntii umane i animale. Prezente n lapte i produse lactate, de unde se izoleaz frecvent, tulpinile de L. casei mai pot fi asociate cu microbiota furajelor, a legumelor proaspete i fermentate, a crnailor proaspei, a aluaturilor congelate sau, n vivo, cu microbiota intestinal, microbiota cavitii bucale i genitale. Din punct de vedere taxonomic, precizrile referitoare la descrierea i clasificarea tulpinilor de Lb. casei sunt n continu schimbare (ex.: n Bergeys Manual of Systematic Bacteriology sunt descrise patru subspecii distincte de Lactobacillus casei i anume: Lactobacillus casei subsp.: casei, pseudoplantarum, rhamnosus (fermenteaz ramnoza), tolerans(rezist la 72 C, timp de 40 minute). [2, Bahrim, Costin] Tulpinile de Lactobacillus casei sunt caracterizate ca fiind bacterii lactice facultativ heterofermentative, ce posed importante proprieti biotehnologice generate i de capacitatea proteolitic, lipolitic, de producere de exopoliglucide, precum i de ingineria genetic.

B2. Streptococci (lactococci): Lactococcus lactis ssp lactis, L. lactis biovar. diacetilactis, L. lactis ssp. cremoris, Streptococcus thermophilus. [2] Genul Streptococcus Genul Streptococcus include bacterii lactice, cu form sferic (,,coccus), Gram pozitive, cu mai multe proprieti metabolice similare, dar care populeaz habitaturi diverse, unele prezentnd propieti fiziologice distincte. [2, Bahrim, Costin] Streptococcus thermophilus (a fost definit de Sherman) Streptococcus thermophilus se prezint sub form de celule sferice, lipsite de mobilitate, cu diametrul de 0,7 - 0,9 m, asociate n perechi sau lanuri lungi, Gram pozitive, homofermentative. Tulpinile de S. thermophillus sunt heterotrofe, glucidele pe care le fermenteaz sunt: galactoza, lactoza, zaharoza, glucoza i fructoza, la un pH = 4,0 - 4,5, folosite ca surse de carbon i energie i aminoacizi n calitate de surse de azot.Temperatura optim de dezvoltare este cuprins ntre 40 - 45 C si poate tolera tratamente termice la 60 C, timp de 30 minute. Streptococcus thermophilus este adaptat la medii asociate cu laptele, fiind frecvent izolat din lapte i produse lactate tratate termic, microbiota ustensilelor i utilajelor din industria laptelui. [2, Bahrim, Costin] Streptococcus salivarius a fost difereniat de S.thermophillus n 1987. Utilizate pentru propietatea lor acidifiant cu efecte benefice asupra calitii, produselor lactate fermentate, tulpinile de S. thermophilus pot fi combinate cu specii de Lactobacillus (Tabelul nr. 3.2): Tabelul nr. 3.2 Combinarea tulpinilor de S. thermophilus n culturi starter multiple i efectele benefice asupra calitii produselor [Bahrim, 2005].Nr.crt.Culturi starter multipleCaracteristici de calitate

1.Streptococcus thermophilusLactobacillus acidophilus gust slab acid; vscozitate redus.

2.Streptococcus thermophilusLactobacillus acidophilusLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus gust acid mediu; arom de iaurt slab perceptibil; vscozitate redus spre ridicat.

3.Streptococcus thermophilusLactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus lactoza metabolizat n acid lactic; aldehida acetic metaboliii formai transmit iaurtului o arom distinct; substanele polizaharidice secretate influeneaz favorabil vscozitatea i aspectul iautului.

B3. Leuconostocii sunt bacterii ale genului Leuconostoc: Leuconostoc mesenteroides ssp cremoris (L. citrovorum), L. mesenteroides. [2, Bahrim, Costin] Aceste bacterii lactice sunt heterofermentative. Ele necesit prezena n mediu de substane stimulatoare (zaharuri fermentescibile, vitamine, aminoacizi). Principalul proces metabolic prin care intervine n obinerea produselor lactate derivate este producerea compuilor de arom (diacetil i acetoin). [2, Bahrim, Costin] Genul Leuconostoc Descoperite de mult vreme speciile genului Leuconostoc erau cunoscute ca bacterii lactice cu proprieti fiziologice i biochimice aproape i similare cu cele ale lactobacililor heterofermentativi, difereniindu-se de acetia prin morfologie i propietatea particular de a produce D - lactat din glucoz. [2, Bahrim, Costin] n prezent, studiile bazate pe analiza caracterelor moleculare i, n special, a acizilornucleici au adus elemente noi pentru identificarea i clasificarea tulpinilor de Leuconostoc sp., au evideniat c acestea pot fi grupate n trei genuri distincte, reunite n Leuconostoc i anume: Leuconostoc, Wiesssela, i Oenococcus (Tabelul nr. 3.3), [2, Bahrim, Costin]: Tabelul nr.3.3 Specii reprezentative ale bacteriilor lactice din grupul Leuconostoc [Bahrim, 2005 ]Genul SpeciiGenulSpecii GenulSpecii

Leuconostocmesenteroides Weissella viridiscensOenococcusoeni

mesenteroides subsp. mesenteroideskandleri

mesenteroides subsp. dextranicumminor

mesenteroides subsp. cremorishellenica

carnosum

gelidium

citreum

lactis

pseudomesenteroides

paramesenteroides

fallax

argentinum

Reprezentanii genului Leuconostoc sunt asociai cu microbiota epifit a fructelor i legumelor, i microbiota specific produselor lactate, a preparatelor din carne. Morfologic se difereniaz prin forma sferic a celulelor, care uneori deriv n forme lenticulare asemntoare unor bacili cu dimensiuni reduse i cu capetele drepte. Prin cultivare pe medii de cultur specifice, n condiii optime, celulele au dimensiuni de (0,5- 0,7)x(0,7 - 1,2) m i sunt aranjate n perechi sau lanuri scurte, spre deosebire de condiiile naturale, cnd stresul la care sunt supuse celulele genereaz modificri morfologice, evideniate n principal prin apariia de lanuri lungi. [2, Bahrim, Costin] Asemenea altor bacterii lactice, i tulpinile de Leuconostoc impun pentru dezvoltare medii complexe bogate n glucide, peptide, aminoacizi, vitamine i microelemente. Acionnd optim n domeniul de temperaturi 20 30 C i pH = 6,5, speciile de Leuconostoc au abilitatea exclusiv de a fermenta glucoza pe calea pentozofosfatului producnd D-lactat, etanol i dioxid de carbon. n plus, se poate forma i acetat, atunci cnd coenzima NADH trece n forma oxidat, n prezena fructozei sau a oxigenului, pe calea NADH oxidazei. Specia Leuconostoc lactis este caracterizat prin termorezisten superioar, comparativ cu alte specii. [2, Bahrim, Costin] B4. Bacterii acetice: Acetobacter acetis, Acetobacter rancens; B5. Drojdii: Candida kefir, Candida pseudotropicalis, Kluyveromyces lactis, K. fragilis, Saccharomyces, Torulopsis holmii. [8] Drojdiile utilizate la obinerea produselor lactate derivate aparin genurilor: Candida Torulopsis Kluyveromices Saccharomices Candida casei, cultivat n asociere cu lactobacili i Streptococcus thermophilus, favorizeaz oxidarea lactatului, scderea potenialului de oxido-reducere i producerea de factori de cretere. Este utilizat n obinerea unor produse lactate acide. Candida kefiri este utilizat la obinerea kefirului, o butur lactat acid slab alcoolic, de producerea alcoolului fiind rspunztoare drojdiile din granula de kefir. Kluyveromices lactis, K. fragilis se folosesc pentru delactozarea laptelui degresat, prin transformarea lactozei n glucoz i galactoz sub aciunea galactozidazei. C. Prepararea granulei de kefir. Granula de kefir se prepar din culturi starter stoc sub forma unei maiele de producie n laboratorul de culturi pure ale fabricii (Fig. nr. 3.14.). [8] Granulele de kefir naturale au o valoare biologic mai ridicat dect cele obinute din culturi starter selecionate. n funcie de varienta de kefir obinut se utilizeaz diferite combinaii de microorganisme. Granula de kefir se comport ca un organism viu de sine sttor, respectiv prezint o anumit structur, se multiplic transmiinnd structura i propietile caracteristice generaiilor de granule produse. [8] n funcie de combinaia de specii de microorganisme utilizate n fabricarea kefirului, acesta se realizeaz n diferite variante. Cele mai utilizate variante utilizeaz: Varianta I- bacteriile lactice: Lactococcus lactis ssp. Lactis, Lactobacillus brevis, Leuconostoc i drojdia Torula keffiri; Varianta II - bacteriile lactice: Lactococcus lactis ssp. Lactis, Batabacterium caucasium i drojdia Torula keffiri. [8]Pentru fabricarea kefirului, granulele de kefir ncrcate cu microorganisme se introduc n laptele pasteurizat, n vase nchise n proporie de 5 - 10 % i se menin la o temperatur de 18 - 20 C timp de 16 - 20 ore, pentru a se realiza fermentaia lactic i apoi, timp de 1 - 2 zile, la o temperatur de 8 - 10 C, pentru a se realiza fermentaia alcoolic. Fermentaia se realizeaz n recipiente ermetic nchise pentru a se reine n produs ntreaga cantitate de CO2 format. Procesul se desfoar pn la realizarea coagulrii i separarea granulelor. O dat sau de dou ori pe sptmn, granulele se spal cu lapte pasteurizat i rcit sau cu ap fiart i rcit pentru ndeprtarea resturilor de coagul rmase ntre cutele granulelor, precum i a surplusului de bacterii care ar provoca suprafermentarea. O dat cu splarea se realizeaz i o sortare a granulelor, cele mari, mbtrinite, mucilaginoase, fr consisten elastic, de culoare alb-glbuie i cu miros pronunat de drojdie se ndeprteaz. Maturarea produsului se relizeaz la 6 8 C timp de 12 ore pentru definirea aromei specifice. Rcirea la 10 13 C i pstrarea la 24 ore a culturii starter de kefir este necesar pentru ca drojdiile i bacteriile productoare de arom s se dezvolte intens, accentund gustul i mirosul specific produsului. Ele se fabric zilnic. [8] Granule de kefir uscate

Meninere n ap steril

2-3 zile Separare granule pe site

nsmnare granule n lapte pasteurizat i rcit

Raport granule/lapte=1/10 (greutate/greutate)Termostatare

18-20C 24 oreSplare cu ap steril cu ap rcit la 20 C

Separare granule de kefir pe sit

Rensmnare granule n lapte pasteurizat i rcit la 20 C

Raport granule/lapte=1/10 (greutate/greutate)

Termostatare

18-20 C; 24 oreSeparare granule de coagul pe sit

Cultura de producie( coagul fr granule)

Conservare granule

Rcire

10-13C; 24 ore Folosirea n producie

Fig. nr. 3.14 Schema tehnologic de obinere a culturii starter de kefir[ Banu, 2000 ]

Se consider o cultur de kefir de calitate, aceea care are consistena unei smntni dulci, care este fluid, uor spumoas, cu gust slab neptor, caracteristic, iar aciditatea este mai mic sau egal cu 110 T. [8]Prin aciunea acestor microorganisme care fermenteaz lactoza din lapte se acumuleaz n produs o anumit cantitate de alcool i 1 - 2 % acid lactic, ct i acizi volatili, CO2, substane care confer arom i consisten produsului. Cantitatea de alcool este determinat de timpul de fermentare. Dup o zi de fermentare rezult un kefir mijlociu cu 0,4 % alcool, iar dup trei zile de fermentare se obine un kefir tare cu 0,6 % alcool. Aciditatea produsului este 85 T i un pH = 4,5 - 4,6. [8] ntre bacteriile i drojdiile stabilite pe granula de kefir se stabilete o relaie de simbioz care se bazeaz pe faptul c bacteriile beneficiaz de vitaminele sintetizate de drojdii, iar dezvoltarea drojdiilor este avantajat de pH-ul acid, rezultat n urma fermentaiei lactice realizate de bacterii.

CAPITOLUL 4. TEHNOLOGIA GENERAL DE OBINERE A PRODUSELOR LACTATE FERMENTATE4.1. DEFINIIA I CLASIFICAREA PRODUSELOR LACTATE FERMENTATE Definiie. Produsele lactate fermentate sunt obinute din lapte i/sau produse lactate prin aciunea unor microorganisme specifice care determin reducerea pH-lui i coagularea. [8] Clasificare. Laptele acidifiat natural a fost probabil unul dintre primele produse lactate, care a condus implicit la prelungirea duratei de conservare a laptelui. Aceste produse au fost dezvoltate n principal pentru motive climatice i ecologice, fiind elaborate numeroase sortimente cu specific regional, ulterior acceptate pe plan internaional. ntre acestea se menioneaz iaurtul din Bulgaria i chefirul din Caucaz. [2, Costin] Exist mai multe clasificri realizate de-a lungul timpului de ctre cei care au studiat produsele lactate fermentate (PLF), exemple [2, Costin]: Speer (1998), clasific PLF n patru categorii in funcie de caracteristicile lor specifice (propieti caracteristice, tipul culturii de acidifiere, prezena/absena fructelor ca aditivi, concetraia de grsime); Kosikowski (1977), datorit varietilor de produse, a implicrii lor n nutriie, sntate, fiziologie i-a fost greu s formuleze o clasificare simpl i clar definit, i totui a propus o clasificare a PLF n dou grupe dup tipul de fermentaie: PLF n care are loc numai fermentaia lactic (ex.: iaurtul); PLF realizate prin fermentaie mixt, lactic i alcoolic (ex.: chefirul); Kosikowski (1971), Tamine i Robinson (1978), Gordin (1980) n studiile lor au clasificat PLF n categoriile: PLF n care nu se produce dioxid de carbon sau alcool; PLF filante; PLF nefilante; Tipuri de PLF asemntoare laptelui concentrat. [2, Costin] Tipuri de PLF dup metoda de fermentare , forma de prezentare i procesare/tratament (Tabelul nr. 4.1.). Tabelul nr. 4.1.Tipuri de lapte fermentat dup metoda de fermentare i forma de prezentare [2, Costin, 2005] Metoda de fermentareForma de prezentare Procesare/ tratament

Fermentate n tanc sau prefermentate a. Tip coagulat b. Tip amestecat(coagul spart) c. Tip fluidCondensareConcentrare

Fermentate n camere termostat dup dozare n ambalaje d. Tip congelat e. Tip deshidratat/instantHidroliza lactozeiPasteurizare

a. Tipul coagulat este cel mai obinuit prin simpla fermentare a laptelui sau a produselor lactate cu microorganisme sau aditivi, sau sortimente cu stabilizator ca agar, gelatin sau pectin, sortimente cu ndulcitori i sortimente cu substane de arom ca, sucuri de fructe sau aromatizatori. b. Tipul amestecat (coagul spart) poate fi realizat n variantele: far adaosuri; ndulcit; aromatizat. Prin prelucrarea tehnologic din produsele tip coagulat sau amestecat se pot obine variantele: lichid, congelat sau deshidratat. c. Tipul fluid/butur, acest tip reprezint o form PLF amestecate. n prezent, la fabricarea iaurtului lichid/butur se utilizeaz stabilizatori care se adaug n coagulul spart i omogenizat prin trecerea prin pomp sau omogenizator, pentru a preveni separarea zerului sau sedimentarea proteinelor. d. Tipul congelat. n mod obinuit, acest produs, dezvoltat n anii 1960, este reprezentat de iaurtul amestecat, n care se adaug stabilizatori i emulgatori, congelat n frizer n acelai mod ca amestecul pentru ngheat. Se cunosc trei tipuri de iaurt congelat dup gradul de nglobare a aerului i temperatura de depozitare (Tabelul nr. 4.2.). Tabelul nr. 4.2. Tipuri de iaurt congelat dup gradul de nglobare a aerului i temperatura de depozitare [2, Costin, 2005] Tipuri de iaurtCaracteristici TareMoaleSpum

Grasime, [%]2 - 62 - 63

nglobarea aerului, [%]70 - 8050 - 6090

Temperatura de depozitare, [ C]- 250 la - 6< 0

Avantajul acestor tipuri de iaurt const n durata mare de pstrare dup fabricaie, uneori pn la un an fr modificri ale formei sau coninutului de bacterii lactice. e. Tip deshidratat/ instant. Pentru a obine acest tip de PLF se poate utiliza uscarea sauliofilizarea. Exist dou sortimente de iaurt deshidratat: iaurtul care conine bacterii vii, care este nsmnat n lapte i termostatat n condiii casnice pentru a obine iaurt coagulat (home-made yoghurt); iaurtul instant, care formeaz un gel la un timp scurt dup amestecare cu ap datorit folosirii stabilizatorilor. n unele ri, aceste produse nu sunt considerate n categoria PLF datorit faptului c nu conin bacterii vii. [2, Costin] FIL/ISO/AOAC au elaborat, printr-un grup de experi (1992), o norm general de compoziie pentru PLF n care acestea sunt clasificate dup cum urmeaz: Produse fermentate cu microorganisme termofile: Cu o bacterie unic (ex.: lapte acidofil, cu Lactobacillus acidophilus); Cu culturi bacteriene mixte (ex.: iaurt, cu Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) Produse fermentate cu microorganisme mezofile: Fermentaie lactic (ex.: lapte acru cu Lactococcus lactis i subsp. i biovariante i/sau Leuconostoc mesenteroides i subspeciile sale); Fermentaie lactic i alcoolic (ex.: chefir/granule de kefir, cu Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Steptococcus thermophilus i Lactobacillus acidophilus). Exist PLF n care n afara bacteriilor lactice sunt cultivate mucegaiuri (vilii); (ex.: Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis, Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris i Geotrichum candidum). Produsele lactate dietetice (ex.: sortimente de iaurt, chefirul, laptele btut, laptele acidofil), sunt acele produse care se obin prin fermentarea lactozei din lapte cu ajutorul culturilor starter de bacterii lactice.

4.2. TEHNOLOGIA GENERAL DE OBINERE A IAURTULUI

4.2.1.Definiia iaurtului Iaurtul este un produs lactat acid, dietetic care se fabric n numeroase ri, n principal din lapte de vac, cultura starter de producie avnd n compoziie dou bacterii lactice: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus i Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, ntre care se creeaz relaii simbiotice, ceea ce conduce la accelerarea procesului de fermentaie i de formare a substanelor de arom specifice produsului. [11]

4.2.2. Schema tehnologic general de obinere a iaurtului (Fig. nr.4.1.) 4.2.3. Descrierea operaiilor tehnologice Recepia cantitativ i calitativ a laptelui ntreaga cantitate de lapte trebuie recepionat cantitativ prin metode gravimetrice sau volumetrice. Msurarea cantitii de lapte prin metode gravimetrice are avantajul c, greutatea laptelui nu este influenat de temperatur, dar prezint dezavantajul caracterului discontinuu i costului ridicat al aparaturii. [11]

Cultura starter de producie

LAPTE

Recepia cantitativ i calitativ a laptelui

Curirea

Normalizarea

Prenclzirea

50-65C Omogenizarae

Lapte pentru IAURT tip GRAS i SLABLapte pentru IAURT EXTRA

Pasteurizarea, n aparat cu plci

Pasteurizarea, n van

Pasteurizarea, n aparat cu plci

85-90C85-90C85-90C20-30 minConcentrare pn la 15% s.u.

Meninere n van

.

Rcirea

45 - 48C 15-30 min.nsmnarea

Distribuirea n ambalaje de desfacere

Termostatarea

43 45 C 2 1/2-3 ore Prercirea

Rcirea

2-8 C 11-12 ore Depozitarea

2-8 C

Fig. nr. 4.1. Schema tehnologic de obinere a iaurtului [Banu, 1998]

Msurarea gravimetric se poate face:- cu ajutorul basculei romane pod (pentru vehiculele rutiere n stare static), cantitatea de lapte recepionat rezultnd prin diferena dintre masa total i masa proprie a cisternei;- bascula semiautomat cu rezervor, n care caz laptele adus n fabric cu bidoane sau autocisterne este golit n bazinul cntarului, citindu-se pe un cntar cantitatea n kilograme. Recepionarea volumetric se poate face:- discontinuu prin verificarea umplerii bidonului pn la semn;- cu ajutorul tngii gradate ce se introduce n fiecare compartiment al cisternei;- cu galactomerele (nregistraz pe cadran cantitatea de lapte, n litri, ce trece prin camera dispozitivului volumetric utilizat) care pot fi cu: --- cu pistoane de rostogolire; --- cu piston excentric oscilant. Recepia calitativ se face:- pe baza aprecierilor senzoriale: aspect, culoare, vscozitate, miros, gust, observarea gradului de impurificare;- pe baza analizelor de laborator (densitate, grad de impurificare, aciditate, coninut de grsime i proteine ale laptelui);- se controleaz temperatura la intrare n fabric, care nu trebuie s depeasc 10 - 12 C. Laptele, materie prim trebuie s ndeplineasc condiiile: S prezinte propieti senzoriale normale; S aib un grad de prospeime ridicat, aciditate maxim 20 T; S corespund normelor n vigoare din punct de vedere al compoziiei chimice; S nu conin substane conservante, neutralizante sau alte substane strine. Curirea laptelui Curirea laptelui se face n scopul eliminrii impuritilor rmase n lapte dup filtrarea acestuia n zona de producere i colectarea lui n centrele respective. Curirea se realizeaz n etapele: La golirea bidoanelor i cisternelor n bazinul de recepie al cntarului, cnd laptele este trecut prin tifon mpturit n patru straturi, fixat pe ram, tifon care apoi se spal, se dezinfecteaz prin fierbere i cltire cu ap clorinat, dup care este uscat; La golirea bazinului de recepie prin folosirea filtrelor de conduct, n varianta drept i de cot; Curirea centrifugal, care se bazeaz pe diferena dintre greutatea specific a laptelui i a impuritilor. Se realizeaz i indeprtarea leucocitelor din lapte i parial a microorganismelor.Curirea centrifugal se realizeaz cu curitoare centrifugale. [11] Rcirea laptelui se realizeaz dac laptele nu se prelucreaz imediat dup recepia lui, la2 - 4 C i se depoziteaz n tancuri izoterme orizontale sau verticale, de o anumit capacitate. Normalizarea laptelui Materia prim pentru fabricarea iaurtului este, n mod obinuit, laptele de vac integral (> 3,5 % grsime) sau degresat (0,5 1 % grsime) dar, n acest scop poate fi folosit ilaptele altor specii (oaie, bivoli, capr - iaurtul din laptele de capr este destinat persoanelor care prezint alergie la laptele de vac). Pentru iaurtul obinuit laptele se normalizeaz la 2,8 % grsime; pentru iaurtul slab se folosete laptele degresat; pentru iaurtul extra laptele se normalizeaz la un coninut de grsime care s asigure n produsul finit 4 % grsime. Concentraia de grsime din lapte trebuie corelat cu cererile pieei i cu valoarea optim a substanei negrase (pentru laptele de vac este de 8,5 9 %). Concentraia de substan negras depinde de iaurtul fabricat; n procesul de fabricaie se realizeaz valorile 12 17 % (ex.: pentru iaurtul natural coagulat - laptele are 17 % substan negrs, iar pentru iaurtul fluid cu fructe laptele trebuie s aib 14 % substan negras). Iaurtul din laptele degresat sau cu un coninut redus de grsime are un coagul mai moale dect cel obinut din lapte integral, de aceea coninutul de substan negras trebuie crescut, prin creterea concentraiei de cazein i proteinele zerului. Creterea poate fi realizat prin procedeele: concentrare termic*, adugare de lapte praf sau lapte concentrat (laptele degresat praf obinut prin pulverizare este reconstituit ntr-o van la temperatura de 40 C, ntr-o proporie de 1/5 i produsul obinut este adugat laptelui pentru iaurt sub agitare; laptele praf poate fi nlocuit cu lapte concentrat), osmoz invers, adugare de cazeinat/coproprecipitat proteic concentrat. Coninutul de substan uscat din lapte este reglat n fazele terminale ale procesului de pregtire n vederea nsmnrii cu cultura bacterian prin ndeprtarea parial a apei* (concentrarea termic sau separare prin membrane) sau prin adaosul substanei uscate din lapte, (* vezi, punctul 7). [11] Omogenizarea laptelui urmrete stabilizarea emulsiei de grsime, evitndu-se separarea grsimii la suprafaa laptelui n cursul depozitrii acestuia. Practica omogenizrii const ntr-o mrunire avansat a globulelor de grsime de la med = 5 - 9 la 0,75 -1 (maximum 2), ceea ce nseamn o scdere de 100 de ori a vitezei de separare a gsimii. Procesul de omogenizare a globulelor de grsime are loc ntr-o fraciune de secund, realizndu-se n urmtoarele faze: Faza I: alungirea globulelor iniiale de grsime, apare la intrarea laptelui n omogenizator, ca o consecin a vitezei de intrare a produsului; Faza a II - a: gtuirea globulei de grsime alungite ntr-un lan care este format din globule mai mici, urmat de fragmentarea lanului de globule, n globule fragmentate; se realizeaz la trecerea laptelui prin capul de omogenizare. Fiecare globul nou-format are o membran care difer de membrana globulei iniiale; Faza a III - a: dispersarea globulelor mici de grsime (globulele nou-formate) n plasma laptelui, are loc atunci cnd laptele iese din capul de omogenizare. [11] Laptele se omogenizeaz la temperatura de 85 - 90 C i presiune de 250 bar, mai eficient fiind omogenizarea n dou trepte: treapta I-a la 200 at i treapta a II-a la 50 at sau omogenizare la 58 - 60 C i la o presiune de 13 - 20 Mpa (130 - 200 bari). Cteva consecine ale omogenizrii laptelui:- se mrete numrul de globule cu diametrul < 2,0 (se formeaz globule noi cu membrane la care particip o cantitate mai mare de cazein), ceea ce favorizeaz digestia n tractusul intestinal;- vscozitatea laptelui crete, ca o consecin a absorbiei de cazein la suprafaa globulelor de grsime nou-formate;- lapetele omogenizat este mai susceptibil la oxidare (laptele omogenizat este alb intens);- intensific gradul de alb al iaurtului natural coagulat prin creterea dispersiei luminii de ctre globulele mici de grsime;- mbuntete vscozitatea iaurtului fluid, datorit intensificrii fenomenului de absobie a globulelor de grsime pe micelele de cazein;- reduce concomitent riscul fenomenului de sinerez;- la fabricarea iaurtului de but, o a doua omogenizare, dup formarea acidului, determin obinerea unei consistene uniforme cu o dimensiune redus a particulelor i o distribuie omogen a aditivilor. [11]6. Pasteurizarea laptelui, este un tratament termic realizat la o temperatur mai mare de 85 C, timp de 20 - 30 minute, realizat n pasteurizatoare cu plci, i are ca scop: mbuntirea calitii igienice, prin distrugerea microorganismelor-forme vegetative, germeni, bacterii patogene; mbuntirea mediului pentru dezvoltarea bacteriilor lactice, prin distugerea sistemului lactoperoxidazic, eliminarea oxigenului i formarea unor compui cu aciune reductoare; mbuntirea consistenei iaurtului, deoarece prin nclzirea laptelui are loc o denaturare a proteinelor serice i asocierea lor cu k-cazeina, ceea ce favorizeaz obinerea unui coagul mai fin, care reine mai bine zerul; mbuntirea consistenei coagulului prin creterea gradului de hidratare al cazeinei, prin trecerea parial a fosfailor coloidali n sruri insolubili; Obinerea unui produs cu coagul ferm i mai stabil. [11] Pasteurizarea mai poate fi realizat i la temperatura de 90 C, timp de 5 minute. Pasteurizarea poate fi nlocuit cu sterilizarea laptelui la temperaturi cuprinse ntre 135 - 140 C,cteva secunde prin injecie de abur, sau printr-o nclzire indirect. Concentrarea laptelui, este practicat numai n cazul fabricrii iaurtului extra. Concentrarea se face pn la 15 % substan uscat (n produsul finit). La concentrare, volumul iniial al laptelui se reduce cu 10 - 20 %. Prin concentrarea laptelui se asigur stabilizarea structurii proteinelor, mrirea coninutului de grsime raportat la substan uscat, ceea ce asigur un produs finit cu o consisten mai ferm, dar mai cremoas, fr separare de zer. n unele cazuri, creterea coninutului de substan uscat se face prin adaos de cazeinat/coprecipitat, lapte praf degrest sau lapte concetrat. [11] ndeprtarea apei prin concentrare se face la temperaturi de 70 - 80 C, n instalaii de concentrare sub vid. Rcirea laptelui, se face imediat dup pasteurizare sau concentrare, urmrindu-se atingerea temperaturii de 45 - 48 C, timp de 15 - 30 minute pentru dezvoltarea culturii starter adugate. Rcirea se execut n aceeai van n care s-a fcut pasteurizarea sau meninerea laptelui. [11]Fermentarea continu a laptelui, fundamental pentru fabricarea iaurtului, este compus din faza de nsmnare i faza de termostatare. nsmnarea const n inocularea celor dou specii de bacterii lactice (Streptococus termophilus i Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus pentru fabricarea iaurtului, n raport 1,2 - 2/1 pentru iaurtul natural i 10/1 pentru iaurtul cu fructe. n vederea repartizrii ct mai uniforme a culturii starter, iaurtul se agit puternic. Distribuirea n ambalaje de desfacere se face pentru anumite iaurturi, cum ar fi: iaurtulconvenional, coagulat (amestecul de lapte i maia se dozeaz n ambalaje), iaurtul cu fructe (n acest moment se adaug extractele de fructe) i iaurtul aromatizat (cnd se adaug zaharul). Se folosesc ambalaje din: sticl, plastic, carton rafinat ce trebuie s fie bine igienizate. Repartizarea n ambalaje de desfacere se face n instalaii automate, iar n tot timpul turnrii, iaurtul din vana din care se preia laptele trebuie s fie sub agitare. [11] Termostatarea se face diferit n funcie de tipul iaurtului, i dac produsul este ambalat n ambalaje de desfacere sau n tancuri. Produsele ambalate se introduc n navete i se termostateaz n camere termostat, exemple: iaurt coagulat i iaurt cu fructe sau aromatizat este termizat la 72 75 C, timp de 8 - 10 s; Iaurturile care se termostateaz n tancuri sunt: iaurtul fluid i iaurtul butur se termizeaz naintea ambalrii asptice la 60 - 65 C, timp de 8-10 s, dup care produsul este rcit la 20 C. n cursul termostatrii se dezvolt fermentaia lactic avnd ca efect formarea acidului lactic sub influena celor doi factori principali: Temperatura, care trebuie s fie de 42 C (reprezint un compromis ntre valorile optimepentru Streptococcus thermophilus, 39 C i Lactobacillus delbruecki bulgaricus, 45 C). Fermentaia poate fi condus la temperatur constant sau regresiv (dup un timp de termostatare se oprete nclzirea pentru o reducere progresiv a tempreaturii pentru: evitarea supraacidifierii iaurtului, reducerea vitezei de acidifiere i creterea populaiei bacteriene, micorarea temperaturii n vederea amestecrii coagului la cald, 36 - 38 C). [11] Temperatura de termostatare trebuie respectat deoarece: O temperatur >, favorizeaz dezvoltarea lacobacililor, consecina fiind obinerea unui iaurt cu aciditate ridicat, gust acru i arom slab; O temperatur 50 % este necesar o durat mai mare de depozitare; se continu cu procesul convenial de fabricare a iaurtului;- varianta B: nclzirea laptelui la 30 - 35 C, apoi se adaug enzima, durata hidrolizei este cuprins ntre 0,5 i 2 ore, n funcie de gradul de hidroliz dorit (30 100 %), activitatea enzimatic i concentraia enzimei; se continu cu procesul convenial de fabricare a iaurtului;- varianta C: Producia de iaurt cu lactoz hidrolizat este relativ redus deoarece procesul de fabricaie este scump. [2, Costin] Iaurtul carbonatat, are caracteristicile: accentueaz efectul de potolire a setei i provoac o senzaie plcut la degustare determinat de prezena CO2 dizolvat. Iaurtul carbonatat poate fi obinut att n form lichid aromatizat ct i deshidratat (elibereaz CO2 cnd este amestecat cu apa). [2, Costin] Procese tehnologice de obinere a [2, Costin]: Iaurtului carbonatat lichid, cuprinde: procesul convenial de fabricare a iaurtulului, termostatare pn la pH = 4,2 - 4,5, coagulul se agit uor dup care se omogenizeaz la 0 - 3,5kg/cm2, se nclzete iaurtul omogenizat la 53 C i se adaug urmtoarele ingrediente: concentrat natural de fructe cu 3 5 % zahr (sau esene 7 - 10 %) i aromatizatori naturali 5 - 10 % (sau esene 0,1 - 1 %); dup o amestecare corespunztoare se rcete la 19 - 20 C, se adaug carbonatul metalic i se omogenizeaz la 175 kg/cm2. Se ambaleaz i se depoziteaz la 4 C. Iaurtului deshidratat; se deshidrateaz iaurtul obinut convenional (prin fermentaie lactic)sau prin acidifiere, se amestec pulberea cu ingredientele: acizi organici n form solid (citric, tartric, ascorbic), carbonai metalici (carbonat de Na/Ca sau bicarbonai), substana uscat din lapte, opacizani (fosfat, cirat, lactat de Ca comestibili,aromatizatori, ndulcitori, stabilizatori, colorani, materiale de umplutur, i se reconstituie 30 g iaurt praf prin amestec cu 227 ml ap pentru a obine iaurt carbonatat rcoritor; Buturi din iaurt cu fermentaie mixt Fermentaia mixt a laptelui (cu bacterii lactice i drojdii) este utilizat n Rusia, n unele ri din Europa de Est, pentru obinerea produselor cunoscute sub denumirea de kefir.n Japonia a fost obinut un produs n care, n lapte este precultivat o drojdie dingenul Kloeckera, apoi laptele este sterilizat, rcit la temperatura de termostatare i n final, nsmnat cu o cultur de Streptococcus thermophilus i Lactobacillus bulgaricus. Butura de iaurt are acaracteristicile: Conine substane aromatizante rezultate din aciunea drojdiei, ns fr alcool sau gaze; Conine mai multe celule viabile de S. thermophilus i L. bulgaricus dect iaurtul convenial, deoarece metaboliii drojdiei mbuntesc activitatea culturii starter; Din aceast butur nu se separ zerul; [2, Costin] n Bulgaria se produce o butur format: 35 54 % iaurt, 20 - 40 % fructe sau legume naturale pasate, 28 - 30 % sirop plus pectin de mere i 0,1 - 0,2 % acid citric. Amestecul este omogenizat, sterilizat la 120 C, timp de 50 - 70 s, rcit i ambalat. Iaurt dietetic/terapeutic, ( Tabelul nr. 4.4.) Tabelul nr. 4.4. Sortimente de iaurt cu destinaii terapeutice [2, Costin, 2005] Tipul de iaurtDestinaii terapeuticeParticulariti tehnologice

Iaurt cu coninut sczut de lactozConsumatorilor cu intoleran la lactoz-Se concentreaz laptele degresat la 20 % protein prin UF, se dilueaz cu ap pn la 3,3 - 4,6 % protein i se standardizeaz cu smntn la 1,3 - 2,6 % grsime. Iaurtul obinut dintr-un astfel de lapte are 0,3 - 0,6 % lactoz.-O metod alternativ de fabricare const n hidroliza lactozei din lapte cu -D-galactozidaz.

Iaurt fortifiat cu vitamine (vit. C)Consumatorilor care depun efort fizicnainte de adaugarea culturii starter pentru obinerea iaurtului convenional, laptele se amestec cu extract de portocale, iaurtul conine min. 120 mg vit. C/kg.

Iaurt hipocaloric (cu valoare energetic redus)Consumatorilor ponderali; cu afeciuni de metabolismSe prepar iaurt simplu/natural din lapte cu 8,5 9 % substan uscat negras, 1 % grsime, 0,5 1 % stabilizator (carragennan i gelatin: 1/1) cu o valoare energetic de 170 kj/100 g n comparaie cu 250-350 kj/100 g pentru iaurtul convenional i 420 kj/100 g pentru iaurtul cu fructe.

Iaurt fr colesterolConsumatorilor cu afeciuni coronarieneGrsimea de lapte din amestecul de baz este nlocuit cu ulei nesaturat de porumb, bumbac, cocos sau soia. Apoi se aplic procesul convenional.

Iaurt cu coninut redus de glucideConsumatorilor suferinzi de diabet

Iaurt mbogit cu fibre vegetaleConsumatorilor cu tulburri digestivenainte de termostatare cu cultura starter, n lapte se adaug 15 % tre de gru. Acest tip de iaurt conine 200- 395 mg glucoz/ 100 ml datorit hidrolizei lactozei de ctre -D-galactozidaza din tre de gru. Prezena trei afecteaz creterea Lb. bulgaricus.

Iaurtul obinut prin acidularea direct Adugarea de acizi organici (ascorbic, acetic, fumaric, malic, lactic, tartric, citric, succinic, oxalic sau fosforic) n lapte i scderea pH-ului la 4,6 poate conduce la formarea unuicoagul, produsul obinut fiind numit i ,, iaurt prin acidulare direct. [2, Costin] Procesul de obinere a iaurtului prin acidulare direct este prezentat n variantele: Varianta A: (vezi 4.2.4.2, Fig. nr. 4.4.); Varianta B: (vezi 4.2.4.2, Fig. nr. 4.5.);

4.2.4.2. Scheme tehnologice de obinere a unor tipuri de iaurtCultur de producie Lapte degresatSmntn Lapte praf integral Pregtire amestec 3,2 kg 3,0kg 40%

Hidratarea 2 orePrenclzirea 50-52COmogenirea 135 -140 barnsmnarea

Fermentarea n van pn la 105 DornicDistribuie n ambalaje de desfacere 42 C 4 oreAgitarea pentru sfrmarea coaguluiFermentarea pn la85 Dornic

Distribuie n ambalaje de desfacere

Rcirea dinamicDe la 42 C la 25 CRcirea pasiv10 min.

Rcirea dinamic de la 42 C la 25 C10 minDepozitarea la receRcirea pasiv

Depozitarea la rece

IAURT CU COAGUL COMPACT

IAURT OMOGENIZAT

Fig. nr. 4.2. Schema tehnologic de obinere a iaurtului cu coagul compact [Banu, 1998]

Cultur de producieLapte degresatCMC Pectin Crem de fructeSucuri de fructe Zahr 3,0kgSolubilizarea n lapte degresatPasteurizarea n vanHidratarea n apDizolvarea n lapte degresat20-30 minConcentrarea 85-90CFiltrareaSolubilizarea n lapte degresat 15% s.u. 50-60C 10-18C 50- 60 CRcirea45-48 C45-48CnsmnareaFiltrarea

Distibuire n ambalaje

Amestecareaa Termostatarea Rcirea 43-45 CRcireaRcireaRcirea18-20C2,5-3ore2-8 C / 24 ore 18-20 CAgitareaDepozitarea 2-8 C Amestecarea

nclzireaDistribuie n ambalaje de desfacere

60 C Omogenizarea

Rcirea 200 bar 2-8 CPasteurizareaDepozitarea 2-8 CRcirea 20 C Ambalarea

Rcirea 2-8 C

Depozitarea Iaurt cu fructe concentrat cu coagul fluid nepasteurizat Iaurt cu fructe concentrat cu coagul fluid pasteurizat

Iaurt cu fructe i coagul compact nepasteurizat

Fig. nr. 4.3 Schema tehnologic de obinere a lactofructului (iaurtului cu adaos de fructe) [Banu, 1998] LapteAcidStabilizatorSubsatana de ndulcire

Recepie

Amestecare

Fortifiere

Standardizarea

Adugarea

nclzirea laptelui

Adugareasub agitare continu

Omogenizarea

25 barAmbalarea

Depozitareala rece

Fig. nr. 4.4. Schema tehnologic de obinere a iaurtului prin acidulare direct, varianta A [2, Costin, 2005]AcidSoluie apoas de gum de locust bean (0,3 %)Lapte

Recepie

Amestecarea

Agitarea

Adugarea 35-36 CAgitarea pentru stabilirea emulsiei pH=3,4-3,6

AmbalareaOmogenizarea

Depozitarea la receSterilizarea

Fig. nr. 4.5. Schema tehnologic de obinere a iaurtului prin acidulare direct, varianta B [2, Costin, 2005] TEHNOLOGIA GENERAL DE OBINERE A CHEFIRULUI

Definiia chefirului Kefirul (chefirul) este un produs lactat acid de origine caucazian obinut printr-ofermentaie lactic i alcoolic care se realizeaz cu concursul streptococilor i lactobacililor, ct i a drojdiilor i bacteriilor acetice. Prezint un coagul fin, omogen, consisten cremoas. Este efervescent, cu gust acrior, uor neptor i miros de alcool. Sortimentele se difereniaz dup coninutul de alcool, care se acumuleaz ntr-un interval diferit de fermentare. [11] Pentru obinerea kefirului, fermentarea laptelui se realizeaz cu ajutorul unui adaos de 6 8 % maia cu granule de kefir.

Schema tehnologic general de obinere a chefirului (Fig. nr. 4.6)Granule de kefirCultur de producie LAPTE

Recepia cantitativ/calitativ a laptelui

5-8%Curirea

Normalizarea

Omogenizarea

150 barPasteurizarea cu meninere n van

85 - 95 C20 - 30 min.Rcirea

nsmnarea

Fermentarea I-i

20 24 C/ 8-12 oreFermentarea a II-a

12 -14 CDistribuirea n sticle inchiderea Depozitarea

Livrarea 4 8 C/ min. 12 ore Fig. nr. 4.6 Schema tehnologic general de obinere a chefirului [Banu, 1998] Descrierea operaiilor tehnologice Tehnologia de fabricare a chefirului cuprinde dou etape principale: Cultivarea granulelor de kefir; Fabricarea propiu-zis a kefirului. [11] Primele operaii descrise la punctul 4.2.3. au aceeai semnificaie i la obinerea kefirului, acestea sunt: Recepia cantitativ i calitativ laptelui; Curirea laptelui; Rcirea laptelui; Normalizarea laptelui; Omogenizarea laptelui, Pasteurizarea laptelui. [11] Procedee de obinere a chefirului Fabricarea kefirului se poate realiza dup dou procedee i anume: A. Procedeul tradiional (clasic); B. Procedeul n van, care poate fi: - procedeul n van cu granule de kefir; - procedeul n van cu culturi starter. A. Procedeul tradiional (clasic). Acest procedeu const n urmtoarele operaii (Fig. nr. 4.6.): Standardizarea (normalizarea) laptelui la 1,2 % sau 3,3 % grsime; Tratamentul termic la 85 87 C, timp de 5 10 minute sau la 92 95 C, timp de 20 - 30 minute (tratamentul termic mai sever mbuntete consistena kefirului deoarece se denatureaz mai tare proteinele serice care vor participa mpreun cu cazeina la formarea coagului); se poate chiar dubla nclzirea, adic: 87 C, timp de 5 - 10 minute, rcire la 77 C cu meninere 30 minute, nclzire la 87 C, timp de 5 - 10 minute; Rcirea la temperatura de termostatare i anume: 10 20 C vara i 21 - 23 C iarna; nsmnarea (inocularea) cu granule de kefir (cultur de producie) n proporie de 2 3 % vara i 2 7 % iarna (5 - 10 % - se recomand folosirea granulelor de kefir care au fost pstrate 24 ore la 10 - 13 C); Amestecarea lapte timp de 3 5 minute, pentru a se asigura o bun distribuie a granulelor de kefir n masa laptelui; Distribuire n sticle i nchiderea ermetic a acestora n vederea reinerii n produs a ntregii cantitii de CO2; Fermentare n dou faze: faza I la 19 23 C/12 - 14 ore i faza a II-a la 8 10 C/12 ore (sau procedeul romnesc: 18 20 C/16 - 20 ore pentru faza I i 8 10 C/1-2 zile pentru faza a II-a). O variant mbunit a procedeului clasic n legtur cu fermentarea este urmtoarea: Faza I n van, la 19 23 C/6 8 ore, pn ce aciditatea ajunge la 0,85 0,9 % acid lactic; rcirea la 14 C i mbutelierea n butelii de plastic care se nchid ermetic; Faza a II-a , la 8 10 C/12 - 14 ore. [11]B. Procedeul n van B1. Procedeul n ,,van cu granule de chefir (Fig. nr. 4.7.): LAPTEGranule de kefirCultur de producie

Recepia laptelui Curirea 5-8%Normalizarea 1,2-3,3% grOmogenizarea 150 bar Meninere n vanPasteurizarea cu meninere n van

85 - 95 C10-12C, 12 ore20 - 30 min.Rcirea 20-26C5-10%nsmnarea

Agitare lapte inoculat

Fermentarea n regim static (f. lactic) 20 - 24 C/ 8-10 ore 90T Agitare coagul Rcirea coagului 12-14CFermentarea n regim intermitent (fermentaie alcoolic)

12 -14 C, 6-12 ore; 110 T Rcirea coagului Distribuire n sticle i nchidere Depozitarea 6 8 C/ min. 12 ore Rcirea coaguluiCHEFIR

Fig. nr. 4.7 Schema tehnologic general de obinere a chefirului prin procedeul n van cu ,,granule de chefir[Banu, 1998] Acest procedeu const n urmtoarele operaii: Recepia laptelui se face cantitativ i calitativ; Standardizare lapte (normalizare) la coninutul de grsime dorit (de exemplu: 1,2 sau 3,3%); Prenclzirea laptelui normalizat la 50 55 C; Omogenizarea la 150 bar; Pasteurizarea la 85 90 C n pasteurizatoare cu plci, cu meninere 20 minute n vana de fermentare; Rcirea laptelui la 24 26 C, chiar n vana de fermentare; Inocularea (nsmnarea) cu 5 10 %, folosind o cultur care a fost meninut 12 ore la 10 - 12 C, pentru mbogire cu drojdii i bacterii productoare de arom; Agitarea laptelui inoculat pn ce se atinge aciditatea de 35 40 T (3 4 ore ); Fermentarea n regim static i anume n faza de fermentaie lactic care are loc la 20 24 C/ 8 10 ore, pn ce aciditatea ajunge la > 90 T; Agitarea cogului i rcirea acestuia la 12 14 C; Fermentarea n regim intermitent de agitare a produsului i anume n faz de fermentaie alcoolic, ce are loc la 12 14 C/6 -12 ore, care se consider terminat cnd produsul a atins maximum 110 T; Agitarea masei de produs n van; mbutelierea n sticle de 0,250 l sau de plastic, i nchiderea ermetic; Depozitare produs la 6 8 C, timp de 12 ore, pentru definirea maturrii produsului. [11] B2. Procedeul n van cu cultur starter. Acest procedeu prezint condiii diferite la fermentare. Varianta I (Fig. nr. 4.8.) const n: Rcirea laptelui pasteurizat la 24 27 C; Inocularea cu cultura starter de Lactobacillus acidophilus i Lactobacillus kefir; Termostatarea la 24 27 C/18 20 ore, pn ce pH-ul ajunge la 4,4; Inoculare cu 0,02 0,2 % cultur starter de Candida kefir i Lactobacillus brevis; Termostatarea la 10 -12 C, pn la obinerea unui anumit tip de kefir. [11] Varianta a II a const n n realizarea separat a celor dou tipuri de fermentaii, cu precizarea c fermentaia cu Candida kefir i Lactobacillus brevis se face la 33 C/18