Prelucrarea laptelui in brânză telemea cu înglobare de albumină

Justificarea necesităţii şi oportunităţii realizării producţiei proiectate

Laptele este un aliment valoros, însă relativ perisabil datorită contaminării sale cu microorganisme, încă de la mulgere. Pe de altă parte, producţia de lapte este, în numeroase regiuni ale globului, sezonieră, deci cantitativ neuniformă. În consecinţă, din cele mai vechi timpuri, s-au căutat metode de conservare a laptelui sub diverse forme şi în condiţii convenabile. Pentru creşterea perioadei de păstrare şi consum se apelează la diferite procedee de prelucrare, folosindu-se metode industriale sau artizanale. O direcţie deosebit de importantă în procesarea industrială a laptelui o constituie fabricarea brânzeturilor. Astfel, peste 35% din cantitatea de lapte obţinută pe plan mondial este destinată obţinerii brânzeturilor. În ultima perioadă s-a constatat pe plan mondial o creştere importantă a ponderii brânzeturilor în alimentaţia umană zilnică. Acest lucru poate fi explicat prin modificarea obiceiurilor alimentare, usurinţa şi flexibilitatea în consum, varietatea de textură şi arome în care se pot produce şi comercializa pe piaţă.

Transformarea laptelui în brânzeturi este un proces mai complex care constă în concentrarea proteinelor împreună cu o fracţiune variabilă de grăsime şi substanţe minerale, cu eliminarea unei importante cantităţi de apă şi lactoză. Brânzeturile pot fi conservate timp de câteva săptămâni până la mai multe luni. Avantajele rezultate din posibilitatea de a transforma principalele componente ale laptelui în brânzeturi au constituit argumente pentru dezvoltarea acestei producţii: stabilitatea la păstrare, transportul relativ uşor şi diversificarea dietei umane.

Brânzeturile, ca rezultat al biotehnologiei aplicate, sunt unele dintre cele mai complexe şi dinamice produse alimentare. Fiecare bucată poate fi considerată un bioreactor în care se produc numeroase şi complicate reacţii, care au ca final produsul cu caracteristici senzoriale specifice. Brânzeturile sunt alimente care au o mare valoare nutriţională şi biologică datorită conţinutului lor în proteine, lipide, săruri minerale şi vitamine, nutrienţi de o foarte bună calitate şi cu o ridicată biodisponibilitate, cât şi plăcerii pe care o creează consumul lor

Istoricul fabricării brânzei telemea

Dintre toate sortimentele de brânzeturi care se fabrică în ţara noastră, brânza telemea este cea mai răspândită, apreciată şi căutată de consumatori. Această brânză, obţinută din lapte de oaie, este cunoscută şi sub numele de brânză albă sau brânză de Brăila. După unii autori, strămoşul brânzeturilor în saramură este socotită o brânză egipteană cunoscută încă din timpurile antice. În funcţie de condiţiile climatice şi de modul de prelucrare a laptelui în diferite ţări se produc diferite sortimente de brânză albă în saramură: românească, bulgă-rească, sârbească, grecească.

Cuvântul telemea este de origină turcă, având semnificaţia de felie de la cuvântul turc „telim" sau brânză cu găuri de la cuvântul „telme". La început brânza telemea se prepara numai în regiunea de câmpie din lapte de oaie, având un caracter meşteşugăresc. Odată cu trecerea la producţia industrială a brânzeturilor, s-a trecut şi la fabricarea brânzei telemea din lapte de vacă. Este de menţionat că, în ţara noastră, fabricarea brânzei telemea din lapte de vacă a început în timpul celui de-al doilea război mondial, iar la scară industrială după anul 1960.

Componenţii nutriţionali ai brânzei telemea

În esenţă, brânzeturile reprezintă o sursă concentrată de substanţe nutritive care provin din laptele utilizat la fabricarea lor. Ele sunt reprezentate de cazeina laptelui, substanţe minerale, aproape toate lipidele şi vitaminele liposolubile din laptele din care provin şi diferite cantităţi de constituenţi solubili în apa existentă, reprezentaţi de lactoză, proteine din zer, vitamine şi alţi componenţi minori ai laptelui.

Brânza telemea este un aliment nutritiv şi multilateral care poate juca un rol important într-o alimentaţie corectă, echilibrată.

De fapt brânza telemea este un produs care se bucură de o largă „popularitate" datorită imaginii ei pozitive şi sănătoase, apreciate de consumatori ca având efecte benefice asupra sănătăţii. În acelaşi timp, această imagine este susţinută şi de relativa ei disponibilitate, de compatibilitatea ei şi a produselor ce o conţin cu tendinţele moderne referitoare la consumul mai mare de alimente ce asigură un confort alimentar şi facilităţi de preparare. Sub multe aspecte brânza telemea e un aliment ideal: nutritiv, flexibil în utilizare şi aplicare, senzorial, fiind apreciat de un număr mare de consumatori. În plus datorită riscului redus la îmbolnăvire în urma consumului, e considerat aliment relativ sigur şi apreciat în consecinţă.

ProteineImportanţa nutriţională a brânzei telemea derivă, în primul rând, din conţinutul ei de

proteine cu valoare biologică mare. Prin conţinutul ei în aminoacizi esenţiali, proteinele din brânza telemea contribuie în buna parte la asigurarea necesarului în aceşti compuşi indispensabili şi anume: lizină, leucină, izoleucină, metionină, tirozină, fenilalanină, treonină, triptofan, valină. Perioada de maturare duce la mărirea digestibilităţii proteinelor din brânză. Aminoacizii liberi ai brânzei, în special acizii aspartic şi glutamic, stimulează secreţia gastrică şi influenţează pozitiv digestia stomacală. Aminele sunt fiziologic active şi pot influenţa presiunea arterială (tiramina şi feniletilamina cu acţiune hipertensivă), sau sunt alergenice (histamina cu efect hipotensiv).

Lipide Grăsimile au câteva funcţii importante în brânză: influenţează de exemplu,

fermitatea, adezivitatea, aroma şi palatabilitatea. Ele contribuie, de asemenea la proprietăţile nutriţionale ale brânzeturilor deoarece majoritatea conţin cantităţi importante din aceşti nutrienţi. În felul acesta brânza contribuie într-o măsură semnificativă la asigurarea atât a lipidelor saturate cât şi totale din raţia alimentară. Brânzeturile sunt o sursă de acizi graşi esenţiali (linoleic şi linolenic) precursori ai prostaglandinelor care sunt responsabile pentru multe efecte fiziologice în organism.

Lactoză şi acid lactic În cea mai mare parte a brânzeturilor nu există lactoză, sau există în cantităţi foarte

mici (1-3 g/100g) deoarece o parte trece în zer, iar cea reţinută de coagulul de brânză este parţial sau total transformată în acid lactic în timpul maturării brânzei. De aceea, brânzeturile sunt recomandate în dietele persoanelor care suferă de intoleranţă la lactoză sau de diabet.

Substanţe mineraleBrânza telemea este un aliment cu caracteristici speciale sub aspectul aportului ei în

multe minerale importante din punct de vedere nutritiv: calciu, fosfor, magneziu, sodiu, potasiu.Conţinutul de calciu şi fosfor al brânzei este la fel de important ca cel a laptelui. Importanţa

nutriţională a brânzei ca sursă excelentă de calciu se explică atât prin nivelul ridicat al acestuia cât şi prin înalta sa biodisponibilitate comparabilă cu cea a calciului din lapte. Aceaşi situaţie este şi pentru fosfor şi magneziu. Raportul dintre calciu şi fosfor în brânză este, de asemenea, optim sub aspect nutriţional şi fiziologic. De aceea, brânza telemea poate juca un rol pozitiv în dietă pentru prevenirea osteoporozei sau cariilor dentare. Un aport adecvat de calciu cu o înaltă biodisponibilitate, în copilărie şi adolescenţă este important în asigurarea dezvoltării optime a masei osoase şi pentru prevenirea riscului unor fracturi ulterioare şi a cariilor dentare. Discutând conţinutul de substanţe minerale al brânzei trebuie luată în atenţie clorura de sodiu prezentă în brânza telemea datorită multiplelor roluri pe care o are sarea din punct de vedere tehnologic. Sarea ingerată prin aceasta contribuie numai cu 5-6% din toată sarea adusă de o raţie alimentară.

VitamineBrânza telemea este un aliment valoros şi prin conţinutul ei de vitamine lipo- şi

hidrosolubile. Astfel conţine vitaminele: A, D, B1, B2,, caroten.Întrucât cea mai mare parte din lipidele laptelui trece în coagul şi vitaminele

liposolubile vor trece în acesta, aşa încât 80-85% din vitamina A a laptelui se regăseşte în grăsimea brânzei. Deoarece vitaminele hidrosolubile din lapte vor trece în zer în timpul coagulării brânzei, pentru aceste vitamine valorile sunt mai mici în brânzeturi. De exemplu numai 10-20% din tiamină, acid nicotinic, acid folic, 20-30% din riboflavină şi biotină, 25-45% din piridoxină şi acid pantotenic şi 30-60% din ciancobalamină se vor regăsi în brânză, restul rămâne în zer. Conţinutul vitaminelor B se modifică pe perioada maturării deoarece aceste vitamine sunt atât utilizate cât şi sintetizate de microbiota brânzei. Acumulările de vitamine B depind de tipul ce cultură starter folosită şi se amplifică pe durata depozitării. De aceea, după o perioadă mare de maturare, concentraţia acestor vitamine în brânză este mai crescută.

Alegerea şi descrierea schemei tehnologice de flux adoptateşi analiza factorilor ce influenţează producţia

Fig.1. Schema procesului de fabricare a brânzei telemea cu înglobare de albumină

LAPTE

Recepţie calitativă şi cantitativă

Curăţire

Răcire şi depozitare tampon

Standardizare

Pasteurizare85°C/15 min

Coagulare38...40°C/40 min

Prelucrare coagul

Autopresarepe crintă

Presare

Tăiere

Sărare umedă14-16 ore

Maturare14-16°C, 15 zile

Depozitare2...6°C

BRÂNZĂ TELEMEA

Soluţie HCl40-60 ml/100 l

Cultură DVS0,05-0,3%

CaCl220-40 g/100 l

Zer

Saramură(max. 14-18°C)

Livrare

Ambalare în folie de polietilenă

Pregătire pentrucoagulare

Cheag Maxiren6-8 g/1000 l

Recepţia laptelui Recepţia cantitativă Întreaga cantitate de lapte ce intră în fabrică se recepţionează cantitativ, operaţie care

se poate face în două moduri: volumetric sau gravimetric.Volumetric. În cazul transportului laptelui cu cisterne, cantitatea de lapte se poate

măsura, tot cu aproximaţie, cu o stangă gradată, ce se introduce în fiecare compartiment a acestora.

Măsurarea volumetrică continuă a laptelui se poate face numai cu ajutorul aparatului numit galaclometru, care lucrează în flux şi înregistrează pe cadran cantitatea de lapte ce trece, în litri. Pentru a nu avea erori la măsurare, trebuie evitată pătrunderea aerului în conductele de transport ale laptelui. Galactometrele pot avea debite variate; în ţara noastră se folosesc cele care asigură un debit de 15000 l/h, cu o eroare max. de ± 0,5%.

Gravimetric. Laptele din cisternă este golit în bazinul cântarului pentru lapte, citindu-se pe un cadran cantitatea în kilograme. Acest sistem de măsurare, cu toate că este mai precis, prezintă dezavantajul caracterului discontinuu, şi faptului că în ţara noatră.laptele este recepţionat la litru.

Diferenţa între recepţia la volum şi la greutate a laptelui rezultă din faptul că laptele are o greutate specifică mai mare decât unitatea. De exemplu, greutatea a 1000 l lapte, la temperatura de 20°C, este de 1030 kg, iar 1000 kg lapte reprezintă circa 971 l.

Recepţia calitativăMateriei prime, înainte de a intra în fabricaţie, trebuie să i se determine calitatea şi, pe

baza ei, să se facă sortarea. Recepţia calitativă constă din examenul senzorial şi analiza de laborator.

Examenul senzorial al laptelui se face la fiecare bidon sau compartiment de cisternă, observând impurităţile, culoarea, vâscozitatea, mirosul şi gustul.

După examenul senzorial, se iau probe pentru analize de laborator, determinându-se: densitatea, gradul de impurificare, aciditatea, conţinutul de grăsime şi de proteine ale laptelui.

Temperatura laptelui trebuie controlată în mod obligatoriu, în special în perioada de vară, pentru a vedea dacă acesta a fost răcit; nu se admite ca temperatura laptelui să depăşească 10-12°C.

În mod normal, laptele trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să nu provină de la animale bolnave; aciditatea să nu depăşească 20°T, o aciditate mai ridicată favorizând coagularea proteinelor în timpul tratamentului termic; să nu prezinte defecte de gust şi miros; să nu aibă o densitate mai mică de 1,029; să aibă un conţinut cât mai scăzut de impurităţi; să nu conţină substanţe conservante, neutralizante sau substanţe străine.Laptele de bună calitate trebuie să aibă şi un conţinut cât mai scăzut de

microorganisme pentru a asigura produsului finit caracteristici bacteriologice corespunzătoare.După recepţia calitativă, prelucrarea laptelui trebuie făcută cât mai rapid, pentru a

evita înmulţirea microorganismelor şi creşterea acidităţii. De obicei, laptele trece direct la prelucrare; în caz contrar, acesta se răceşte şi se depozitează până la intrarea în fabricaţie.

Curăţirea lapteluiCurăţirea în fabrică se face în scopul eliminării impurităţilor rămase în lapte după

filtrarea acestuia în zona de producere şi la colectare a lui în centrele respective.Curăţirea în fabrică se realizează în următoarele etape:

- la golirea 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 şi clătire cu apă clorinată şi, apoi, este uscat;

- la golirea bazinului de recepţie prin folosirea de filtre de conductă în varianta drept şi cu cot.

Procedeul cel mai eficace de curăţire a laptelui este însă curăţirea centrifugală care se bazează pe diferenţa dintre greutatea specifică a laptelui şi a impurităţilor. Se realizează, totodată, şi îndepărtarea leucocitelor din lapte precum şi, parţial, a microorganismelor. În toba curăţitoarelor centrifugate, 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.Se montează două curăţitoare în paralel, pentru a se îndepărta nămolul din tobă după

2-3 ore de funcţionare, fără a se întrerupe fluxul tehnologic. Există şi curăţitoare centrifugale cu descărcare automată a nămolului pe măsura acumulării lui.

Curăţitoarele centrifugale lucrează un timp mai îndelungat dacă laptele este rece (4°C) decât dacă laptele este cald (~50°C), deşi curăţirea este mai eficientă dacă temperatura laptelui este de 35...65°C.

Realizarea separării optime se obţine la o turaţie a tobei de 4000-7000 rot/min şi numai dacă în prealabil laptele a fost filtrat.

Se utilizează curăţitoarele centrifugale 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) cu evacuare continuă a nămolului.

Răcirea lapteluiDacă laptele nu se prelucrează imediat după recepţia cantitativă/calitativă şi curăţire,

acesta se răceşte la 2...4°C în schimbătoare de căldură (răcitoare cu plăci) cu una sau mai multe zone şi se depozitează în tancuri izoterme orizontale sau verticale cu capacitate mică (500-2500 l), medie (5000-15000 l) şi mare (25000-100000 l).

Aceste tancuri trebuie să corespundă următoarelor cerinţe:- materialul din care este confecţionat tancul izoterm să fie inactiv faţă de lapte (inox, polstif);- să realizeze o izolare termică bună (creşterea de temperatură maximă 3°C/24h la o temperatură exterioară de + 25°C);- să fie perfect neted la exterior şi la interior;- sâ nu conţină unghiuri sau curbe mici, care acumulează resturi de lapte şi nu permit o spălare bună;- golirea să se realizeze perfect, fără a rămâne resturi;- agitarea laptelui să se facă lent şi uniform;- să permită controlul nivelului laptelui, al temperaturii acestuia şi recoltarea probelor în condiţii aseptice;- să nu fie deformabil atunci când se umple cu lapte;- să poată fi vizitat în interior pentru inspecţia igienizării.

Atât dispozitivul de agitare cât şi cel de antrenare trebuie să fie capsulate pentru a nu permite impurităţilor şi aerului sâ ajungă în lapte.

Standardizarea (normalizarea) lapteluiPrin standardizare se înţelege operaţia prin care laptele este adus la procentul

de grăsime dorit. Ea se realizează prin creşterea sau micşorarea conţinutului de grăsime.

Creşterea conţinutului de grăsime se realizează prin:- adăgarea de smântână proaspătă în lapte;- amestecarea unui lapte cu un conţinut de grăsime mai scăzut cu altul mai gras.

Scăderea conţinutului de grăsime se realizează prin:- extragerea unei cantităţi de grăsime din lapte;- amestecarea laptelui integral cu lapte smântânit.

Calculul normalizării se poate face prin metoda pătratului lui Pearson (regula amestecurilor) sau pe baza unor formule de bilanţ de materiale.

Normalizarea laptelui implică, deci, folosirea unor utilaje de separare a grăsimii în vederea obţinerii de lapte smântânit care trebuie să se amestece cu lapte integral în proporţii stabilite prin pătratul lui Pearson sau prin calcul. Laptele smântânit se obţine prin separarea grăsimii dintr-o anumită cantitate de lapte integral. Separatoarele de grăsime au tobele prevăzute cu talere tronconice, la rândul lor prevăzute cu orificii. Viteza de separare în câmp centrifugal este dată de relaţia:

în care: vs este viteza de separare a grăsimii, în m/s; d - diametrul globulei de grăsime, în m; n - turaţia tobei separatorului, în rot/s; R - raza medie a tobei separatorului, în m; ρ1 - masa specifică a plasmei laptelui, în kg/m3; ρ2 - masa specifică a grăsimii laptelui, în kg/m3; η - vâscozitatea dinamică a laptelui, în kg∙s/m2.Din relaţia menţionată rezultă că viteza separării este determinată de caracteristicile

globulei de grăsime (d şi ρ2), de caracteristicile plasmei (ρ1 şi η). Raportul ρ1-ρ2/η este dependent de temperatură. La creşterea temperaturii, vâscozitatea se micşorează şi creşte viteza de separare. Temperatura optimă de separare este între 40-45°C. Dublarea razei tobei conduce la dublarea vitezei de separare. Dublarea turaţiei tobei duce la creşterea de 4 ori a vitezei de separare.

Separarea grăsimii din lapte este influenţată de: calitatea laptelui, calitatea separatorului, debitul de lapte.

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.

Pasteurizarea lapteluiPasteurizarea laptelui se realizează printr-un tratament termic în anumite condiţii, ca

să se asigure distrugerea aproape în totalitate a florei banale, în totalitate a florei patogene, când aceasta există, căutând să se influenţeze cât mai puţin structura fizică a laptelui, echi-librul său chimic, ca şi elementele biochimice - enzime şi vitamine.

În procesul de pasteurizare trebuie stabilite temperatura şi durata, două elemente care se asociază pentru a obţine eficienţa dorită.

Pasteurizarea laptelui destinat fabricării brânzeturilor este necesară pentru:- distrugerea bacteriilor dăunătoare (coliforme, care produc balonarea timpurie

prin formare de CO2 şi H2) şi a celor patogene (nu sunt distruşi sporii bacteriilor din grupul Clostridium care produc balonarea târzie a brânzeturilor);

- uniformizarea calităţii brânzeturilor prin faptul că se folosesc bacterii lactice şi alte culturi în vederea dirijării procesului de maturare;

- îmbunătăţirea consumului specific datorită reţinerii în masa de brânză a unei părţi din proteinele serice (lactalbumină şi lactoglobulină).

Dezavantajele pasteurizării laptelui destinat fabricării brânzeturilor se referă la următoarele aspecte:

- este afectat echilibru salin la temperaturi >65°C, în sensul că o parte din sărurile solubile de calciu şi fosfor trec sub formă insolubilă (~ 5%), coagulul obţinut fiind moale, cu tendinţa de prăfuire; pasta de brânză are o elasticitate mai mică, iar în brânză pot apărea crăpături;- proteinele serice reţinute în coagul frânează sinereza (eliminarea zerului) şi în acelaşi timp, pot contribui la formarea gustului amar prin hidroliza lor la dipeptide în procesul de maturare a brânzeturilor;- pierderea într-o anumită măsură a gustului şi aromei caracteristice laptelui crud;- prelungirea duratei de coagulare a laptelui;- prelungirea duratei de măturare a brânzeturilor, deoarece sunt inactivate enzimele proprii laptelui cu acţiune în maturarea brânzeturilor (fosfataza alcalină, lipaza);- reducerea conţinutului laptelui în vitaminele A şi B1;- distrugerea microflorei producătoare de factori de creştere pentru bacteriile lactice care intervin în maturarea normală a brânzeturilor.Laptele destinat fabricării brânzei telemea cu înglobare de albumină se pasteurizează

la 85°C, cu menţinere timp de 15 min, după care se răceşte la 38-40°C. Pasteurizarea se face în vane mecanizate. Acest regim de pasteurizare a fost introdus ca urmare a cercetărilor efectuate în domeniul pasteurizării laptelui şi se aplică numai la sortimentele de brânzetur cu înglobare de albumină.

Pregătirea laptelui pentru coagulareSe realizează în următoarele etape:

- răcirea laptelui la temperatura de coagulare;- însămânţarea cu culturi de bacterii lactice specifice fiecărui sortiment de brânză;- adăugarea de clorură de calciu pentru îmbunătăţirea capacităţii de coagulare a laptelui şi

calităţii coagulului;Răcirea laptelui pasteurizat se face cu scopul de a asigura temperatura optimă

pentru dezvoltarea bacteriilor lactice. Răcirea laptelui pasteurixat se realizează în vana în care a avut loc pasteurizarea laptelui. Temperatura până la care se răceşte laptele folosit la obţinerea brânzei telemea cu înglobare de albumină este de aprox. 38-40°C.

În laptele pasteurizat şi răcit se adaugă în următoarea ordine: cultură DVS în proporţie de 0,05-0,3%; CaCl2, 20-40 g/100 l lapte; HCl, în proporţie de 40-60 ml/100 l lapte; adaos de cheag fungic.

Deoarece prin pasteurizarea laptelui, microflora naturală a acestuia este distrusă, este necesară o însămânţare a laptelui cu culturi de producţie. Microorganismele utilizate în culturile starter de producţie, la fabricarea brânzei telemea cu înglobare de albumină

sunt Streptococcus lactis şi Lactobacillus casei, în proporţie mai redusă 0,05-0,3%, în funcţie de calitatea laptelui şi sezon.

Clorura de calciu se adaugă sub formă de soluţie 40% (50 ml/100 l lapte). Trebuie avut în vedere că la adaosul de CaCl2 creşte aciditatea laptelui cu circa 1°T, la un adaos de 50 ml CaCl2/100 l lapte.

Pentru îmbunătăţirea proprietăţilor tehnologice ale coagulului, se adaugă înainte de închegare acid clorhidric pentru creşterea acidităţii laptelui la 24-25°T. Acidul clorhidric se diluează cu apă fiartă şi răcită în proporţie de 1:130 părţi (aciditatea soluţiei nu trebuie să depăşească 80°T). Introducerea soluţiei de HCl se face în porţiuni mici, laptele fiind sub continuă agitare, prevenind astfel precipitarea cazeinei.

Pentru ca procesul de coagulare a laptelui să aibă loc în 10-15 min, la 38-40 °C, se adaugă cheag fungic Maxiren 1800.

Coagularea laptelui (închegarea)Este operaţia de bază la fabricarea brânzeturilor, deoarece se separă cazeina şi alte

substanţe din lapte în scopul obţinerii brânzei.

Coagularea laptelui Ia fabricarea brânzeturilor se poate realiza în două moduri:a) prin precipitare izoeletrică (pe cale acidă);

Prin coagularea acidă soluţia coloidală formată din micele de fosfocazeinat de calciu este destabilizată printr-un proces de natură electrochimică. Prin fermentaţie lactică, lactoza din lapte este transformată în acid lactic care determină reducerea ionizării funcţiilor acide ale cazeinei şi în consecinţă, micşorarea puterii sechestrante a cazeinelor αs şi β faţă de minerale. Rezultă o solubilizare a calciului şi a fosfatului micelar care este totală la pH 5,2 şi 40°C, la pH 5,0 şi 20°C şi la pH 4,6 şi 4°C, fig.2.

Fig.2. Evoluţia organizării cazeinei în funcţie de pH, pentru două tipuri de geluri lactice

Micelele lipsite de componentul stabilizator (fosfatul de calciu) se descompun în subunităţile din care sunt formate: submicele. Dacă laptele este în mişcare, se formează flocoane de cazeinâ care plutesc în faza apoasă. Când laptele este în repaus, submicele se leagă între ele prin legături de natură electrostatică şi hidrofobe formând o reţea proteică care înglobează totalitatea fazei apoase formând un „gel lactic".

La o valoare a pH-ului de 4,6, care este punctul izolelectric mediu al cazeinelor, sarcinile lor electrice se neutralizează, hidratarea submicelelor se reduce drastic şi structura

submicelară dispare. În această formă, gelul are o structură tridimensională, însă fragilă, datorită unor legături numeroase de energie forte redusă.

Dacă temperatura în cursul formării acidului lactic nu este prea scăzută (de ex. 30°C) şi laptele este în repaus, se formează un gel asemănător cu coagulul enzimatic. Când laptele este acidifiat la aceeaşi temperatură însă cu o agitare simultană, se formează un precipitat voluminos în locul gelului. Prin centrifugare acesta este separat într-o fracţiune moale, care poate fi pompată, şi zer. Substanţa uscată a fracţiunii solide este de maximum 23% (sau 17% în cazul utilizării laptelui degresat). Metoda centrifugării este uneori folosită pentru producerea brânzei proaspete de vaci.

Coagularea acidă prin fermentaţie lactică necesită un timp îndelungat chiar şi la temperatura optimă. Ca alternativă, acidul poate fi adăugat direct în lapte (acid lactic, acetic sau clorhidric) sau poate fi înlocuit cu o lactonă care este hidrolizată formând acid. Ca şi în cazul coagulării enzimatice, coagularea acidă nu se realizează la temperaturi scăzute ci în urma unei încălziri.

b) coagulare prin biocataliză (coagularea enzimatică);

Coagularea enzimatică a laptelui se desfăşoară în două faze: faza primară (enzimatică) care este foarte rapidă, prezentată în fig.7, corespunde cu hidroliza k-cazeinei (fracţiunea stabilizatoare pentru micelele de cazeină) la nivelul legăturilor foarte labile Phe105 - Met106. Lanţul peptidic este scindat în două fragmente: k-cazeină, între resturile de aminoacizi 1-105, rămâne ataşată de micela de cazeină, solubilă şi bazică şi glicomacropeptida, între 106 şi 169, care se disociază de micelă, este solubilă, acidă şi se elimină în zer. faza secundară (neezimatică) corespunde fenomenului de coagulare propriu-zisă a laptelui. Hidroliza k-cazeinei de către enzimele coagulante în cursul fazei primare îndepărtează segmentul C-terminal al k-cazeinei (macropeptida), segment hidrofil şi puternic încărcat, având ca rezultat reducerea sarcinilor negative ale micelei cât şi a gradului de hidratare prin pierderea părţii hidrofile.

Prin îndepărtarea glicomacropeptidei, scade potenţialul electric al micelelor de cazeină, respingerea electrostatică este anulată, iar micelele formează iniţial structuri de lanţuri care apoi formează o reţea tridimensională (de gel).

Fig.3. Hidroliza k-cazeinei şi vâscozitatea laptelui în cursul coagulării

Agregarea implică interacţiuni van der Waals, hidrofobice şi electrostatice, iar adaosul de clorură de calciu favorizează fuzionarea micelelor prin formarea de legături dintre

grupările fosforil ale β-cazeinei şi ionii de calciu. Tăria gelului este determinată de numărul acestor legături şi este corelată cu randamentul în brânză şi calitatea acesteia.

Fenomenul de agregare a micelelor de cazeină începe când 85-90% din k-cazeină este hidrolizata, ceea ce corespunde la aproximativ 60% din timpul necesar pentru ca procesul de coagulare să fie vizibil. La început, viteza de agregare este proporţională cu viteza de hidroliză a k-cazeinei, deci cu concentraţia de coagulant, ea devine mai mică.

Reprezentarea schematică a procesului de coagulare enzimatică a cazeinei este prezentată în fig.4.

a b cFig.4. Reprezentarea schematică a procesului de coagulare enzimatică a cazeinei

a- micela de cazeină intactă; b- particula de cazeină fără efectul coloidului de protecţie; c- coagulul enzimatic (paracazeinat de calciu);

1- micela hidratată; 2- partea glicomacropeptidică hidrofilă a k-cazeinei; 3- partea sensibilă la calciu a k-cazeinei; 4- alte fracţiuni cazeinice sensibile la calciu (αs-cazeină).

Factorii care influenţează coagularea laptelui sunt:

temperatura la care are loc acţiunea cheagului este optimă la 40...41°C. În practică, temperatura de coagulare variază între 25 şi 42°C, în funcţie de sortiment. În funcţie de temperatura de coagulare se stabileşte şi durata coagulării. Temperatura de coagulare pentru brânza telemea cu înglobare de albumină este de 38...40°C şi durata de 15...20 min.

cantitatea de săruri de calciu influenţează durata coagulării dar şi calitatea coagulului. La un nivel scăzut de săruri de calciu se măreşte durata coagulării, iar coagulul are consistenţa moale. Durata coagulării scade şi mai mult, iar tăria coagulului se măreşte şi mai mult dacă se adaugă şi fosfat monosodic (50-70 g/100 l lapte).

gradul de aciditate al laptelui influenţează coagularea în sensul că viteza de coagulare creşte o dată cu creşterea redusă a acidităţii. Activitatea optimă a cheagului este la pH=6,0-6,4 (media 6,2).

cantitatea de enzimă coagulantă determină viteza coagulării, atunci când concentraţia de enzimă este în anumite limite.

compoziţia chimică a laptelui , respectiv un conţinut mai mare de substanţă uscată, determină o cantitate mai mare de enzimă coagulantă pentru a obţine coagularea în timpul dorit şi o consistenţă normală a coagulului.

tratamentul termic preliminar al laptelui conduce la prelungirea duratei de coagulare. Păstrarea la rece a laptelui pasteurizat modifică echilibrul dintre cazeină micelară şi solubilă, în sensul micşorării dimensiunilor micelelor de cazeină, ceea ce prelungeşte durata coagulării, coagulul obţinut fiind moale.

omogenizarea laptelui scurtează durata de coagulare a laptelui, deoarece la omogenizare are loc o creştere a gradului de agregare a particulelor de cazeină. Omogenizarea mai are şi următoarele efecte pozitive: se reduce conţinutul de grăsime în zer şi se îmbunătăţeşte consumul specific.

puterea de coagulare, necesarul de cheag, pregătirea soluţiei de enzimă coagulantă. Puterea de coagulare este exprimată printr-un raport cantitativ între un anumit volum de preparat enzimatic şi un anumit volum de lapte care este coagulat.

Se poate exprima în : unităţi Soxlet: reprezintă volumul de lapte ce poate fi coagulat de o cantitate de

enzimă în soluţie (volume), la temperatura de 35°C în 40 min (2400 s):

unde: P - puterea de coagulare;V - volumul de lapte coagulat, în l; v - volumul de enzimă (în soluţie), în l; τ - timpul de coagulare, în secunde.

unităţi Berridge: în 1952 Berridge a propus utilizarea ca substrat pentru această probă, a laptelui praf standardizat, reconstituit într-o soluţie de 0,01 mol/l CaCl2. El a introdus noţiunea de „substrat standard" care este o soluţie de 120 g lapte praf degresat uscat prin procedeul de pulverizare, într-un litru de soluţie de clorură de calciu N/50 (1,11 g CaCl2 anhidru/l). Unitatea Berridge sau unitatea de cheag (UC) este definită ca fiind cantitatea de enzimă dintr-un militru de preparat ezimatic, care poate coagula 10 ml substrat standard (pH~6) în 100 secunde la 30°C.

Puterea de coagulare este înscrisă pe eticheta produsului (lichid sau pulbere) sub formă de fracţie, de exemplu 1:5000 sau 1:10000 pentru cheagul lichid şi 1:40000 sau 1:100000 pentru cheagul praf, aceasta însemnând că 1 ml cheag lichid încheagă 5 l (5000 ml), respectiv 10 l (10000 ml) lapte, iar 1g de cheag praf încheagă 40 litri lapte, respectiv 100 litri lapte.Practic, norma de consum de enzimă coagulantă este mai mare, deoarece durata de coagulare este uneori mai mică de 40 de minute, iar temperatura sub 35°C.

Cantitatea de cheag necesară coagulării se stabileşte cu relaţia:

în care: C- cantitatea necesară de enzimă lichidă sau soluţie de enzimă praf, în l; L - cantitatea de lapte ce trebuie coagulată, în l;

S - timpul necesar pentru coagularea probei, în s; T - timpul de coagulare al laptelui, în minute.

Pregătirea soluţiei de enzimă trebuie să se facă cu 1/2 oră înainte de folosire. În cazul folosirii cheagului praf, pentru solubilizare se foloseşte fie apă fiartă şi răcită la 30-35°C, adăugându-se la 1 l apă şi o lingură de sare, fie zer dezalbuminizat cu aciditate 80-120°T şi temperatura de 30-35°C (sarea favorizează dizolvarea cheagului şi influenţează procesul de coagulare reducând durata acestuia).

Soluţia de cheag se adaugă în jet subţire pe toată suprafaţa laptelui, care se amestecă bine timp de 4 minute circular şi de jos în sus, pentru repartizarea uniformă a enzimei coagulante. Pentru a opri laptele în mişcare, se introduce căuşul vertical la marginea vanei, în direcţiei opusă curentului format. în timpul coagulării laptelui, cazanele sau vanele se acoperă cu capace prevenind astfel răcirea ia suprafaţă.

Durata de închegare depinde de sortimentul de brânză, dar şi gradul de maturare al laptelui; laptele proaspăt necesită o durată mai mare de coagulare pentru a permite dezvoltarea bacteriilor lactice care să asigure procesul de acidifiere.

În procesul de coagularea se observă următoarele modificări:- faza de floculare, se formează fulgi foarte fini-flocoane;- aglomerarea flocoanelor într-o masă din ce în ce mai compactă formând gel;- fenomenul de contractare a coagulului şi eliminarea zerului (sinereză), când coagulul îşi micşorează volumul.

Momentul final al coagulării se poate aprecia practic astfel: se introduce o lingură în masa de coagul; cu partea concavă a lingurii se ridică o parte din coagul. Un coagul bun pentru prelucrare este elastic, dă o ruptură dreaptă cu pereţi netezi, cu eliminare de zer limpede, de culoare gălbuie. Pe lingură nu trebuie să adere flocoane de coagul. Dacă coagularea nu este terminată, coagulul este moale, aderă pe lingură şi zerul apare tulbure, iar în cazul unei coagulări prea înaintate, coagulul este tare şi zerul galben. cu o presiune uşoară a degetului se încearcă separarea coagulului de marginea vanei, dacă coagulul se desprinde uşor de pereţi, se introduce degetul arătător sau cel mijlociu în masa de coagul îndoindu-l şi apoi scoţându-l afară. Dacă coagulul se rupe în linie dreaptă, pe deget nu aderă flocoane de coagul, iar zerul care se elimină la suprafaţă este limpede şi de culoare galben-verzuie, coagularea laptelui se consideră terminată.

Pentru coagularea laptelui se folosesc vane mecanizate de formă cilindrică în care au loc pasteurizarea, răcirea şi coagularea laptelui.

Prelucrarea coagululuiDupă închegarea laptelui, coagulul rezultat se prelucrează în vederea eliminării unei

cantităţi mai mari sau mai mici de zer, asigurând în produsul finit un anumit conţinut de apă, specific fiecărui sortiment de brânză.

Coagulul obţinut în urma închegării laptelui se prezintă ca o masă compactă cu aspect gelatinos, dar care se caracterizează printr-o structură buretoasă-micelară cu capilare prin care se elimină zerul. Apa din coagul se prezintă sub trei forme:- apa liberă, care se află în spaţiile mari ale coagulului şi care poate fi eliminată prin prelucrare şi presare;- apa capilară conţinută în capilarele coagulului şi care nu se elimină prin presare; reducerea cantităţii de apă capilară nu poate fi ealizată decât prin încălzirea coagulului (încălzirea a doua), când se micşorează spaţiile capilare. Apa capilară constituie o rezervă de umiditate în timpul maturării, şi în final, este aceea care determină conţinutul de apă al brânzei; -apa de constituţie este cuprinsă în moleculele de paracazeină şi P, care nu poate fi eliminată nici prin presare şi nici prin încălzirea a doua.

Gradul de eliminare a zerului (care conţine apă, lactoză, săruri minerale, vitamine, proteine solubile) va determina intensitatea şi amplitudinea proceselor fermentative din masa de brânză la maturarea acesteia. La brânzeturile tari se elimină o cantitate mai mare de zer decât la cele moi, majoritatea zerului este eliminat la prelucrarea coagulului în vană şi mai puţin în timpul formării şi presării brânzei.

Factorii care influenţează deshidratarea (eliminarea zerului) se pot grupa astfel:

a) factori care nu pot fi modificaţi în timpul prelucrării coagulului, şi anume: conţinutul de grăsime : scurgerea zerului este împiedicată în prezenţa globulelor de grăsime, deoarece acestea pot astupa capilarele de scurgere a zerului; conţinutul de săruri de calciu al laptelui care influenţează consistenţa coagulului, respectiv capacitatea de eliminare a zerului; laptele cu o cantitate optimă de săruri de calciu va da un coagul ferm care se deshidratează rapid; pasteurizarea modifică proprietăţile laptelui, rezultatul fiind un coagul moale cu capacitate de deshidratare redusă. Ameliorarea consistenţei coagulului se face prin adaos

de CaCl2 şi culturi lactice;

b) factori care pot fi modificaţi în timpul prelucrării coagulului, şi anume: aciditatea laptelui şi respectiv a masei de coagul care constituie factorul principal ce determină eliminarea zerului. Cu cât aciditatea coagulului este mai mare cu atât capacitatea de reţinere a zerului este mai mică, deci se favorizează deshidratarea, deoarece proteinele ce alcătuiesc coagulul sunt aduse către punctul izoelectric la care sarcina electrică netă este nulă. Laptele cu aciditate mică formează un coagul din care zerul se separă lent şi din acest motiv este indicat să se crească temperatura şi să se realizeze un grad mai mare de mărunţire. Laptele cu aciditate ridicată sau maturare depăşită conduce la un coagul care elimină cu uşurinţă zerul, coagulul se deshidratează excesiv şi se influenţează negativ calitatea brânzei. Se impune deci, reducerea procesului de acidifiere prin utilizarea unei temperaturi mai scăzute la coagulare şi prelucrarea coagulului; temperatura : cu cât temperatura este mai ridicată cu atât zerul se elimină mai repede şi în cantitate mai mare. Temperatura de prelucrare a coagulului este la brânzeturile moi mai scăzută; mărimea bobului de coagul : în cazul boabelor de coagul mici creşte suprafaţa de eliminare a zerului. La brânzeturile tari, bobul este mic (2-5 mm), iar la cele mai moi bobul este mai mare (10-30 mm).

Prelucrarea coagulului în vană implică următoarele operaţii:- întoarcerea stratului de coagul de la suprafaţă cu scafa;- tăierea coagulului cu harfa în coloane prismatice cu latura de 2-3 cm;- tăierea coloanelor în cuburi cu latura de 2-3 cm;- repaus 5-10 min şi eliminarea zerului separat.Ustensilele de prelucrare sunt căuşul, cuţitul, harfa, lira şi amestecătorul (fig.5).

Fig.5. Ustensile de prelucrare a coagulului: a- căuş; b- cuţit; c- harfă; d- liră; e-amestecător

Formarea şi presareaLa terminarea fazei de prelucrare a coagulului, masa de particule de coagul trebuie să

se unească şi să formeze bucăţi de formă: paralelipipedică.Procesul de formare are în primul rând rolul de a îndepărta zerul rămas între

particulele de coagul, influenţând într-o oarecare măsura procesul de maturare a brânzei şi de deshidratare în timpul maturării-depozitării.

Prelucrarea coagulului pe crintă implică :- scoaterea coagulului din cazan după prelucrarea acestuia;- umplerea compartimentelor crintei, care se face cu cantităţi mai mici de coagul pentru a

favoriza eliminarea zerului;- legarea sedilei;- autopresarea; timp de 20-30 min ;

- desfacerea sedilei, ruperea marginilor coagulului şi legarea din nou a sedilei ;- autopresare 30 min.

Trecerea coagulului din vană în forme trebuie să fie rapidă pentru ca particulele de coagul să nu se răcească şi să nu capete la suprafaţă pojghiţă tare care împiedică lipirea între ele. Se foloseşte procedeul de formare în pastă.

Se dă o înclinaţie vanei şi zerul se scurge prin ştuţul de golire. Masa de boabe de coagul formată în vană trebuie să aibă înălţimea cu 2-3cm mai mare decât înălţimea brânzei după presare (modificările dimensiunilor brânzei au loc numai pe înălţime. Din masa presată la înălţimea dorită, se taie cuburi de mărime egală, care se pun în forme. Presarea se poate face şi la mijlocul vanei cu ajutorul unor dispozitive care asigură menţinerea masei de coagul într-o ramă, presarea realizându-se în acest caz mecanic.

Sedilele sunt confecţionate din ţesături din fire răsucite de in sau cânepă, cu grosimi diferite, având 3-5 fire pe centimetru. Firele nu trebuie să se umfle în zer şi după spălare, uscarea să se facă cât mai repede. Ţesătura formează ochiuri care permit scurgerea uşoară a zerului. Igiena sedilei prezintă o importanţă deosebită pentru obţinerea unor brânzeturi de calitate. Sedilele care nu au fost bine spălate după folosire, pot constitui focare de infecţie, favorizând dezvoltarea bacteriilor coliforme sau pot fi surse de infectare a brânzei cu mucegaiuri şi drojdii. De asemenea pe sedilă rămân resturi de coagul care se usucă, la o nouă folosire sedila se lipeşte de brânză, coaja se va rupe şi astfel este afectată calitatea produsului.

Presarea realizează unirea într-o masă cât mai compactă a particulelor de coagul şi eliminarea zerului. Brânzeturile se supun autopresării sau presării.

Autopresarea este specifică brânzeturilor moi, dar se poate aplica şi la unele sortimente de brânzeturi tari. În timpul autopresării, brânza se întoarce obligatoriu, întrucât straturile inferioare (de jos) se compactizează mai bine sub presiunea straturilor superioare. La început, întoarcerea se realizează la 10-30 minute, iar apoi mai rar, la o oră până la 11/2 ore. Autopresarea brânzeturilor moi variază între 10 şi 24 ore, iar la cele tari între 8 şi 10 ore şi se consideră terminată când zerul nu mai picură.

Presarea se execută la majoritatea brânzeturilor semitari şi tari, pentru unirea-lipirea particulelor de coagul într-o masă compactă, autopresarea este insuficientă, fiind necesară presarea cu o anumită forţă.Prin aşezarea în forme, particulele de coagul formează în masa de brânză o reţea de canale, care se termină la suprafaţă cu numeroase orificii prin care se elimină zer. Presarea trebuie astfel condusă încât orificiile să nu se astupe sau să se închidă, de aceea la început aceasta se execută cu o presiune redusă, deoarece la o forţă mare de presare particulele de coagul calde şi plastice pot închide orificiile canalelor mici de evacuare a zerului.

În timpul presării, trebuie să se asigure activitatea bacteriilor lactice prin continuarea procesului de fermentaţie lactică - acidul lactic format asigură procesul de sinereză.

Presarea coagulului implică :- aşezarea cadrului (chenar) metalic peste masa de brânză formată;- desfacerea sedilei şi uniformizarea brânzei;- strângerea din nou a sedilei, în formă de plic;- aşezarea unui capac peste brânza din sedilă;- presarea propriu-zisâ a brânzei cu o forţă de 3-3,5kgf/kg brânză. Durata presării este de

120-150 min şi se consideră terminată când aciditatea brânzei ajunge la 60°T (50-70°T) şi de conţinutul de apă la 63-65%.

Tăierea blocului se face în calupuri cu latura de 11 cm, cu pauză de 10-20 min între două tăieri. Calupurile se aşează unul lângă altul pe crintă şi se menţin 15 min.

SărareaDupă operaţiile de autopresare sau presare, brânza se supune sărării (fig.6) care are

următoarele efecte:- eliminarea în continuare a surplusului de zer;- încetinirea sau oprirea activităţii microorganismelor nedorite sau dăunătoare;- frânarea activităţii microorganismelor producătoare de acid lactic;- reglarea maturării brânzeturilor prin influenţarea activităţii enzimatice;- accelerarea formării şi întăririi cojii brânzeturiior cu pastă tare;- asigurarea unui gust plăcut brânzeturilor.

Fig.6. Fenomene de transfer în cursul sărării în saramură

Sarea pătrunde în masa de brânză de la exterior către interior. S-a constatat că la exterior, unde deshidratarea este mai înaintată şi conţinutul de sare mai mare, are loc o frânare a proceselor microbiologice, în sensul că imediat sub coaja brânzeturilor nu apar ochiuri (găuri) de fermentare sau chiar dacă apar sunt de dimensiuni foarte mici, în comparaţie cu ochiurile din mijlocul masei de brânză.

După terminarea saramurării, părţile aflate imediat sub.coaja brânzei conţin mai multă sare decât partea din mijlocul acesteia. Mai târziu în timpul maturării, conţinutul în sare tinde să se uniformizeze în întreaga masă.

Sărarea este însoţită de un proces de deshidratare a brânzei care reprezintă şi o scădere în greutate a acesteia, variabilă în raport cu umiditatea iniţială, de exemplu la brânzeturile moi pierderea în greutate poate ajunge la 6%.

Conţinutul de sare la brânza telemea, maturată şi conservată în saramură, este între 3-6%.

Procesul de sărare al brânzei depinde de mai mulţi factori: concentraţia saramurii. Brânza care se sărează în saramură cu o concentraţie mare de sare se deshidratează intens. Conţinutul mare de sare poate influenţa nefavorabil dezvoltarea microorganismelor specifice brânzei. Pe de altă parte, în cazul unui conţinut mic de sare, brânza va avea o consistenţă prea moale, conţinut mare de apă, ceea ce favorizează procese microbiologice intense şi nedorite, influenţând totodată negativ conservabilitatea produsului. Concentraţia în sare a saramurii se controlează cu un areometru special (salimetru-densimetru) care se introduce direc în saramură indicând, în procente, conţinutul de sare al acesteia Concentraţia saramurii variază între 12-24%.

temperatura saramurii. Viteza procesului de sărare depinde de temperatura încăperii unde se face sărarea, în cazul sărării uscate, sau de temperatura saramurii. Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât procesul de difuziune a sării în masa de brânză este mai intens, şi cu cât temperatura este mai joasă, acest procedeu este mai redus. Temperatura saramurii şi a aerului din încăperea de sărare variază între 8-16°C, umiditatea relativă a aerului fiind de 90-95%. conţinutul de apă din brânză : influenţează procesul de sărare. Astfel, în cazul brânzeturilor cu pastă tare, care au o structură mai compactă şi un conţinut mai mic de apă decât brânzeturile moi, durata procesului de sărare este mai lungă, putând ajunge la câteva zile.La brânzeturile moi cu conţinut mare de apă, având o structură mai afânată, pătrunderea sării în interiorul masei de brânză este mai intensă, fiind suficiente doar câteva ore. diminuarea bucăţilor de brânză : la bucăţile de brânză de format mic, procesul de sărare este mult mai intens în comparaţie cu bucăţile de brânză de format mare. Aceasta se explică prin faptul că în cazul bucăţilor de brânză de format mic, suprafaţa specifică a brânzei fiind destul de mare, procesul de difuziune a sării este mai intens. durata de sărare depinde de mărimea şi de conţinutul de apă din brânză, de concentraţia şi de temperatura saramurii. Cu cât brânzeturile sunt de format mai mare şi cu un conţinut mai mic de apă (de exemplu, brânza Şvaiţer) cu atât durata de sărare în saramură este mai lungă. La sărarea brânzeturilor în saramură concentrată şi cu temperatură înaltă, durata de sărare este mai mică şi invers.

Sărarea în saramură. Este procedeul de sărare care se aplică la brânza telemea cu înglobare de albumină, cu următoarele avantaje: -se obţine o coajă mai uniformă;-se realizează economie de timp, manoperă, sare.

Concentraţia saramurii variază între 13-18% pentru brânzeturile moi. Temperatura saramurii trebuie să fie în sezonul cald de 12-14°C, iar în sezonul rece de

15-18°C; nu se recomandă ca temperatura saramurii să scadă sub 10°C, iar aciditatea saramurii nu trebuie să depăşească 30-35°T.

Brânzeturile introduse în saramură plutesc, partea superioară a brânzei depăşind nivelul saramurii. Din această cauză este indicat ca pe această porţiune a brânzei să se presare sare uscată, iar bucăţile de brânză trebuie întoarse la anumite intervale de timp, pentru a se asigura sărarea cât mai uniformă.

Saramura se prepară din apă potabilă. Pentru prepararea saramurii se stabileşte cantitatea de sare necesară, care este în funcţie de cantitatea de saramură ce urmează a se prepara şi de concentraţia în sare pe care trebuie s-o aibă saramura. De exemplu dacă concentraţia în sare a saramurii trebuie să fie de 18% şi se prepară 1000 litri saramură, se va cântări 200 kg sare care se vor dizolva în 800 litri apă. Soluţia de sare se fierbe, se lasă în repaus pentru sedimentarea substanţelor insolubile, apoi saramura limpezită şi răcită se decantează în recipiente sau direct în bazinul de saramură.

Având în vedere că în saramură trec azot solubil, grăsime, lactoză, săruri minerale, compoziţia acesteia este modificată şi se favorizează dezvoltarea microorganismelor în saramură, de aceea se recurge fie la schimbarea saramurii, fie igienizarea ei prin fierbere, centrifugare şi răcire.

Durata sărării în saramură este influenţată de: - mărimea bucăţilor de brânză; - conţinutul de apă din brânză;- concentraţia şi temperatura saramurii.

Sărarea umedă se realizează în vane de saramurare de construcţie asemănătoare vanelor de recepţie.

Maturarea brânzeiDupă sărare, "brânza crudă" trece la maturare, care este un proces complex,

corespunzând transformărilor enzimatice ale componentelor coagulului. Reacţiile biochimice care au loc la maturare conferă brânzei caracteristici cu totul noi, pasta devenind mai moale, mai onctuoasă, cu gust şi miros plăcut.

Sub raport tehnologic, procesul de maturare cuprinde trei faze: prematurarea (impropriu denumită prefermentare), în care caz are loc acidifierea

pastei prin transformarea lactozei în acid lactic, o slabă degradare a cazeinei şi formarea găurilor specifice la anumite brânzeturi, prin acţiunea bacteriilor propionice;

maturarea propriu-zisă (impropriu denumită fermentarea principală), în care au loc transformările biochimice cele mai importante, substraturile cele mai implicate fiind proteinele şi lipidele;

maturarea finală (impropriu denumită fermentarea finală), cunoscută sub denumirea de "affinage", în care se continuă transformările biochimice, dar cu o viteză mai redusă, şi se definitivează aroma (gust şi miros) specifică brânzei respective.

Activitatea enzimelor implicate în maturare este influenţată de: compoziţia brânzei crude, structura micelelor de cazeină şi a grăsimii, umiditatea brânzei, pH-ul brânzei, temperatura de maturare, potenţialul redox al brânzei, conţinutul de sare din brânză.

Principalele transformări ale componentelor brânzeturilor care au loc în timpul maturării sunt următoarele:

Proteoliza reprezintă procesul de bază în maturare, având loc proteoliza cazeinei care se descompune în peptone, polipeptide, aminoacizi şi amoniac.

La maturarea brânzeturilor fabricate în condiţii aseptice participă :- cheagul care acţionează asupra cazeinei atât în etapa de coagulare, cât şi la maturare când produce peptide cu masă moleculară mare (3000-16000 Da) din αs1-cazeină şi mai puţin din β-cazeină, dar produce şi peptide cu masă moleculară mică (MM<3000 Da) care reprezintă numai 5% din azotul total;- enzimele proteolitice din culturile starter lactice care conduc la formarea de peptide cu lanţ scurt şi la aminoacizi, având şi o activitate endopeptidazică;- proteazele din lapte care acţionează în principal asupra β-cazeinei.

Consecinţele degradării proteinelor sub influenţa diverselor enzime proteolitice sunt următoarele:- acumularea de azot solubil proteic şi neproteic;- creşterea pH-ului brânzei, care tinde spre neutralitate, în funcţie de gradul de maturare;- modificarea consistenţei brânzei, care devine mai moale, onctuoasă, dând impresia că este mai grasă;- creşterea capacităţii de reţinere a apei prin modificarea structurii fizice a pastei (în principal a proteinelor), ceea ce se traduce prin frânarea reducerii umidităţii brânzei;- produşii de hidroliză ai proteinelor influenţează gustul şi mirosul brânzeturilor cu atât mai mult cu cât hidroliză este mai avansată.

Aprecierea gradului de maturare a brânzeturilor are în vedere, în principal, determinarea produselor de degradare a proteinelor. Aceşti produşi pot fi determinaţi prin una din următoarele metode:

- determinarea azotului solubil (proteine solubile+azot neproteic);- determinarea azotului neproteic dintr-un extract apos;- determinarea conţinutului de tirozină în extractul tricloracetic;

- determinarea azotului aminic prin metoda formol-titrimetrică (metoda Sorensen) sau prin analiză cromatografică;- determinarea produselor de proteoliză ale cazeinei prin tehnică

cromatografică.Glicoliza: aproximativ 96% din lactoză laptelui este eliminată în zer ca lactoză sau lactat, însă caşul proaspăt conţine uneori o cantitate importantă de lactoză care poate fermenta cu consecinţe majore asupra calităţii brânzeturilor.

Fermentaţia lactică începe de fapt imediat după adăugarea culturilor factice şi a cheagului, proces care continuă în timpul prelucrării coagulului, presare şi sărare.

Procesul de transformare a lactozei se evidenţiază prin modificarea pH-ului, care scade în timpul prelucrării coagulului, a presării şi sărării brânzeturilor, dar a cărui valori nu trebuie să atingă valori prea mici, deoarece brânza se acreşte, consistenţa pastei devine tare, sfărâmicioasă şi maturarea se face neuniform, de la suprafaţă la centru. pH-ul nu trebuie să scadă sub 5 la brânzeturile moi şi cele cu mucegai, iar pentru brânzeturile cu încălzirea a doua la temperaturi ridicate să fie peste 5. Nu se recomandă ca pH-ul să aibă valori, mai mari de 5,3, deoarece maturarea ar decurge prea repede, proteoliza ar fi accelerată, obţinându-se produşi cu gust neplăcut.

Consecinţele acumulării de acid lactic sunt:- inhibă microflora de putrefacţie şi producătoare de gaze;- favorizează dezvoltarea microorganismelor consumatoare de acizi;- influenţează structura şi consistenţa pastei, rezultă o pastă fină, moale, de culoare gălbuie când conţinutul de acid este potrivit, corespunzător cu sortimentul de brânză; pasta cu un conţinut insuficient de acid este tare cauciucoasă, albă, iar dacă este prea acidă, este albă dar sfărâmicioasă;- acidul lactic este un component de aromă, direct sau prin substanţele care pot lua naştere din transformarea lactaţilor.

Durata procesului de degradare a lactozei este în funcţie de speciile de bacterii lactice, de temperatură, de gradul de prelucrare a coagulului, astfel la brânza telemea, cantitatea de lactoză este mare şi transformarea are loc lent, se formează acid lactic mai mult şi poate lega în mai mare măsură paracazeina, rezultând dilactat de paracazeină insolubilă în sare, iar miezul brânzei este alb şi devine sfărâmicios.

Lipoliza. Lipidele au efecte importante asupra aromei şi texturii brânzeturilor sub trei aspecte importante:

- reprezintă o sursă de acizi graşi, în special cu catenă scurtă, care au o contribuţie majoră asupra lipolizei; la unele tipuri de brânzeturi, acizii graşi pot fi transformaţi în alte componente cu importanţă pentru gust şi aromă în special metil cetone şi lactone;

- acizii graşi, în special acizii graşi polinesaturaţi, suferă oxidări care conduc la formarea diferitelor aldehide nesaturate puternic aromate determinând defectul cunoscut de râncezire oxidativă;

- lipidele funcţionează ca solvenţi pentru componentele de gust şi aromă.Grăsimea din brânzeturi joacă un rol important în procesul de maturare şi conservare.

S-a constatat că absenţa grăsimii provoacă o creştere a umidităţii pastei, ceea ce favorizează dezvoltarea microorganismelor, în special a bacteriilor proteolitice, explicându-se în acest mod maturarea mai rapidă a brânzeturilor cu un conţinut mai redus de grăsime faţă de sortimentele mai grase. Se consideră că grăsimea are un efect bacteriostatic asupra bacteriilor anaerobe de putrefacţie, datorită acţiunii acizilor linoleic şi oleic, rezultaţi din descompunerea gliceridelor în timpul maturării.

Enzimele implicate în degradarea lipidelor în timpul maturării sunt: lipoprotein - lipaza proprie laptelui:

- este un dimer cu masa moleculară de 50000-70000;- temperatura optimă este de 30..37°C şi pH optim de 8-9;- este asociată în laptele proaspăt cu micele de cazeină;- are afinitate după inducerea lipolizei faţă de globulele de grăsime;- acţionează asupra acizilor cu lanţ lung (C 16:0; C 18:1) din structura gliceridelor;- participarea ei la hidroliza gliceridelor este dependentă de gradul de pasteurizare al laptelui care determină activitatea enzimei reziduale. preparate enzimatice intenţionat adăugate cum ar fi: lipaza pancreaticâ, lipaza gastrică, esterazele pregastrice, esterazele microbiene din Mucor miehei, P. roqueforti, P. caseicolum, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas fragilis, Aspergillus niger; lipaze elaborate de unele specii de lactobacili din culturile adăugate în laptele destinat fabricării brânzeturilor; lipaze produse de drojdiile care se dezvoltă la suprafaţa unor brânzeturi.

Fenomenele chimice şi biochimice ce au loc sunt extrem de complexe, datorită şi interacţiunii diverselor substanţe ce apar în procesul fermentării şi al maturării brânzeturilor.

Ambalarea brânzeturilor În scopul prevenirii unor modificări fizico-chimice, senzoriale, pentru prevenirea unor eventuale infectări şi pentru păstrarea caracteristicilor avute la terminarea fabricării, respectiv a maturării, brânza este protejată prin ambalare.

În ultimul timp, problema ambalării şi preambalării (în porţiuni mici) a brânzeturilor este o preocupare de bază în producţia industrială, deoarece ea condiţionează conservarea acestor produse şi aspectul comercial în reţeaua comercială.

Condiţiile ce se cer îndeplinite de ambalajele folosite în industria brânzeturilor sunt: - protejarea mecanică şi igienică a brânzei;- reducerea pierderilor de umiditate;- prevenirea dezvoltării mucegaiurilor;- impermeabilitatea la vapori de apă, la oxigen şi permeabilitatea la CO2;- să nu conţină substanţe nealimentare care să pătrundă în brânză;- să nu imprime brânzei gust sau miros străin (cu excepţia ambalajului din coaja de brad, când se urmăreşte tocmai obţinerea aromei de răşină în brânza frământată).

Ambalarea brânzeturilor se face în condiţiile prevăzute de standardele şi normele în vigoare. În ultimii ani, ambalarea brânzeturilor în folii de materiale plastice a luat o extindere din ce în ce mai mare. Se obţin în felul acesta brânzeturi fără coajă, sau cu coajă comestibiiă care se maturează în stare ambalată. În acest mod se reduce tratamentul brânzeturilor în depozite, precum şi partea necomestibilă a brânzei formată din coajă care la unele brânzeturi vechi poate reprezenta 20-25% din greutatea totală.

Pentru ambalarea brânzei telemea se foloseşte folia termocontractibilă de polietilenă, operaţie realizată cu ajutorul maşinilor de ambalat în vid.

Foliile din materiale plastice utilizate pentru ambalare trebuie să răspundă următoarelor cerinţe principale: - să fie netoxice şi chimic inerte faţă de brânză;- să reziste la umiditate;- să nu absoarbă grăsimea exudată de brânză;- să posede o bună rezistenţă mecanică;- pelicula nu trebuie să permită evaporarea apei din brânză şi nici pătrunderea oxigenului din aer care ar favoriza dezvoltarea mucegaiurilor.

Depozitarea brânzeturilor

Procesele biochimice se desfăşoară neîntrerupt în brânzeturi până în momentul conservării lor. De aceea, după ce se consideră faza de maturare terminată, ele se păstrează până în momentul ajungerii lor la consumatori în asemenea condiţii, în care caracteristicile senzoriale şi fizico-chimice să fie cât mai puţin modificate.

Depozitarea brânzei se face în spaţii cu temperatura de 2...6°C, deşi chiar şi în acest interval de temperatură se constată o continuare a proceselor de maturare. Brânza care se depozitează trebuie să aibă umiditatea max. 60%. În timpul depozitării se controlează calitatea brânzei şi a saramurii. Saramura cu aspect necorespunzător se înlocuieşte cu alta proaspăt preparată. Condiţiile de depozitare (temperatură, umezeală relativă) variază cu sortimentul de brânză şi sunt în funcţie de modul în care a fost fabricată brânza, de caracteristicile ei în momentul în care intră la depozitare. Spaţiile de depozitare trebuie să fie curate, dezinfectate periodic, fără mirosuri străine şi bine aerisite.

Principalele caracteristici ale produsului finit: brânza telemea cu înglobare de albumină

Caracteristici senzoriale brânza telemea proaspătă de vacă cal. I

Aspect exterior: bucăţi întregi, cu suprafaţa uscată, pe care pot apare seminţe de negrilică; se admit urme de sedilă, se admit bucăţi uşor deformate; nu se admit bucăţi cu suprafaţa mucegăită, înmuiată, mucilaginoasă (mâzguită), înroşită, îngalbenită sau cu urme de impurităţi.

În secţiune (la tăiere transversală): pastă uscată, uniformă, poate prezenta seminţe de negrilică; nu se admite pastă neomogenă, cu impuritaţi, roşcată, galbenă sau cu mucegai şi nici aspect buretos.

Consistenţa: masa compactă, legată, de consistenţă uniformă, se rupe uşor fără a se sfărâma; consistenţa fină, moale, uşor elastică, asemănătoare caşului proaspăt.

Culoare: albă, până la albă cu nuanţe uşor gălbuie, uniformă în toată masa. Miros şi gust: plăcut, specific brânzei telemea proaspete din laptele de vacă,

dulceag, acrişor, slab sărat; nu se admit gusturi şi mirosuri străine: de amar, de iod, de furaj, de fermentaţie străină (de ex. butirică), de chimicale, metalice etc.

Proprietăţi fizico-chimice

Tabel 1. Caracteristicile fizico-chimice ale brânzei telemea

Indicatorul Conţinut

Apă, %, max. 60Grăsime raportată la s.u., %, max. 42Substanţe proteice, %, min. 16Clorură de sodiu, în telemea, % 2,5-3,5Aciditate, °T, în saramură, min. 50As, mg/kg 0,1Pb, mg/kg 0,6Zn, mg/kg 30

Cu, mg/kg 3Sn, mg/kg 100Umiditate, % 60

Proprietăţi microbiologice

Tabel 2. Caracteristicile microbiologice ale brânzei telemea

Caracteristici Condiţii de admisibilitate

Bacterii coliforme, la 1 g produs, max. 10Salmonella, la 50 g produs absentStafilococi coagulazo-pozitivi, la 1g produs, max. 1000

Defectele brânzei telemeaConsistenţă tare, aspră - apare datorită pierderii unei cantităţi mari de apă din

brânză -deshidratarea (foarte frecvent), cantităţii prea mari de cheag, temperaturii de închegare ridicată, tăierii şi mărunţirii avansate a coagulului, fermentaţiei lactice energice, prin adaosul unei cantităţi mari de cultură sau formată numai din bacterii acidifiante, sărare în saramură prea caldă. Ca măsuri de prevenire se impun: r espectarea parametrilor la coagularea laptelui (cantitate cheag, temperatură), prelucrarea corespunzătoare a coagulului, folosirea culturilor de bacterii lactice specifice şi în cantităţi optime, respectarea condiţiilor de saramurare.

Consistenţă sfărâmicioasă - datorită închegării la temperatură joasă şi duratei prelungite (coagulul nu se sudează). Se impune folosirea de clorurâ de calciu, închegarea laptelui la 30°C .şi durata 60 min.

Consistenţă moale - de obicei primăvara sau iarna, aciditate prea redusă prin fermentare, folosirea unei cantităţi prea reduse de cultură, neadăugare de clorură de calciu, coagulul s-a răcit prea repede în cazan sau pe crintă. Se recomandă folosirea culturilor mai active, în cantităţi mai mari din bacterii lactice mezofile, folosirea de clorură de calciu, în sălile de fabricaţie temperaturi mai ridicate (18...20°C).

Înmuiere la suprafaţă - cantitate insuficientă de acid lactic la suprafaţă, saramură preparată cu apă sau din zer dulce cu concentraţie redusă, contaminarea brânzei şi saramurii cu drojdii (consumatoare de acid lactic). Se impune folosirea saramurii obţinute din zer acid, condiţii igienice la prepararea saramurii.

Lipirea calupurilor (blocarea brânzei în cutii) - brânză insuficient maturată cu aciditate scăzută, saramura prea puţin acidă şi cu concentraţie scăzută de sare. Se impune respectarea parametrilor procesului tehnologic.

Descuamare la exterior - depozitare la rece şi neîntoarcerea la timp a cutiilor. Pentru a se evita defectul se prevede întoarcerea cutiilor periodic pentru a asigura circulaţia saramurii printre calupuri.

Saramura roşie - folosirea apei de spălare bogată în săruri de calciu şi magneziu, contactul cu aerul.

Crăpături orizontale - folosirea unei saramuri prea acide la ambalare, deshidratare avansată, lapte cu aciditate ridicată, cultură nespecifică. Se impune ca saramura de completare să nu depăşescă cu mai mult de 20 °T saramura-mamă, folosirea de lapte cu aciditate normală şi a unei culturi specifice.

Crăpături în formă de sâmbure de prună - apare la maturare, datorită

activităţii bacteriilor coliforme, gazogene. Se impune înlocuirea culturii de bacterii lactice care s-a infectat.

Aspect buretos - constă în apariţia unor ochiuri mici de fermentaţie datorită folosirii unui lapte crud sau contaminării ulterioare cu bacterii coliforme. Se recomandă controlul regimului de pasteurizare şi respectarea măsurilor de igienă.

Ochiuri mari de fermentaţie - în primele 2-3 zile după saramurare, datorită contaminării culturii lactice cu microorganisme gazogene, după 3-4 săptămâni de la fabricaţie datorită dezvoltării bacteriilor sporogene anaerobe. Se recomandă eliminarea oricărei surse de contaminare şi o acidifiere corespunzătoare.

Gust amar - apare datorită folosirii de cultură de iaurt, saramurării şi maturării la temperatură prea scăzută. Se impune folosirea de culturi lactice specifice, respectarea temperaturilor prescrise.

Gust iute - datorită folosirii unei materii prime murdare. Se recomandă centrifugarea corectă a laptelui.

Gust prea sărat - se datorează folosirii de saramuri de concentraţie prea mare, unor schimbări prea dese ale saramurii, depozitării la temperaturi ridicate a brânzeturilor.

Mucilagiu roşu la suprafaţă - dezvoltarea bacteriilor roşii la suprafaţa calupurilor neacoperite de saramură. Brânza poate fi recondiţionată prin spălare, trecerea în ambalaje curate şi înlocuirea saramurii.

Balonarea produsului sau a ambalajului - ce se datorează dezvoltării bacteriilor coliforme în timpul sărării şi primei faze de maturare, dezvoltării bacteriilor butirice, dezvoltării drojdiilor. Balonarea este în funcţie de cantitatea de lactoză prin a cărei fermentare se produce şi CO2.

Bibliografie

1. Banu C., Procesarea industrială a laptelui, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1998.2. Banu C., Procese tehnice, tehnologice şi ştiinţifice în industria alimentară, Bucureşti,

1998.3. Chintescu, G., Grigore, St., Îndrumător pentru tehnologia brânzeturilor, Ed. Tehnică,

Bucureşti, 1982.4. Chintescu G., Pătraşcu C., Agendă pentru industria laptelui, Ed. Tehnică, Bucureşti,

1998.5. Chintescu G., Scorţescu, G., Bohăţiel, R., Tehnologia laptelui şi a produselor lactate,

vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1967.6. Costin, G.M., Ştiinţa şi ingineria fabricării brânzeturilor, Ed. Academică, Galaţi, 2003.7. Popescu, N., Determinări fizico-chimice de laborator pentru controlul calităţii laptelui,

COCB, Bucureşti, 1988.8. ***, Manualul inginerului de industrie alimentară, vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti,

1968.