CERCET ĂRI PRIVIND MODIFIC ĂRILE PROTEOLITICE CARE … · Capitolul 2. Culturi starter de...

29
UNIVERSITATEA DE ŞTIINłE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ, CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MEDICINĂ VETERINARĂ MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC (JIMBOREAN) (JIMBOREAN) (JIMBOREAN) (JIMBOREAN) CERCETĂRI PRIVIND MODIFICĂRILE PROTEOLITICE CARE AU LOC PE TIMPUL MATURĂRII BRÂNZETURILOR FERMENTATE REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT CONDUCĂTOR ŞTIINłIFIC PROF. UNIV. DR. CORNEL LASLO

Transcript of CERCET ĂRI PRIVIND MODIFIC ĂRILE PROTEOLITICE CARE … · Capitolul 2. Culturi starter de...

UNIVERSITATEA DE ŞTIIN łE AGRICOLE ŞI MEDICIN Ă VETERINAR Ă, CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE MEDICIN Ă VETERINAR Ă

MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC MIRELA ANAMARIA MIC (JIMBOREAN)(JIMBOREAN)(JIMBOREAN)(JIMBOREAN)

CERCETĂRI PRIVIND MODIFIC ĂRILE

PROTEOLITICE CARE AU LOC PE TIMPUL

MATURĂRII BRÂNZETURILOR FERMENTATE

REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT

CONDUCĂTOR ŞTIINłIFIC PROF. UNIV. DR. CORNEL LASLO

CLUJ-NAPOCA

2009

REZUMAT

Brânzeturile, ca rezultat al biotehnologiei aplicate, sunt unele dintre cele mai

complexe şi dinamice produse alimentare. În mod obişnuit, brânzeturile maturate sunt numite

şi brânzeturi „fermentate”, prin aceasta accentuându-se şi mai mult faptul că procesul de

fabricaŃie se face până într-o fază mai avansată de fermentare (maturare), în urma căreia se

realizează transformarea profundă a componenŃilor, pentru obŃinerea în final, a produsului cu

proprietăŃi caracteristice.

Maturarea brânzeturilor reprezintă unul dintre fenomenele cele mai complexe ale

biochimiei produselor alimentare şi rămâne cea mai dificilă operaŃie din întreg procesul de

fabricare a brânzeturilor. Cercetările privind modificările proteolitice care au loc pe timpul

maturării brânzeturilor fermentate au condus la rezultate care, după opinia noastră prezintă

interes ştiinŃific şi practic aplicativ. Având în vedere că pe parcursul fazei de maturare, pe

lângă modificările proteolitice un loc important îl ocupă şi modificările lipolitice, cercetările

noastre s-au extins şi asupra acestui studiu.

Studiile au fost orientate în mai multe direcŃii, pornind de la laptele materie primă, şi

continuând cu brânza produs finit, care a fost urmărită încă de la obŃinere, pe durata maturării,

dar şi pe perioada de valabilitate. Transformările suferite de componentele brânzei au fost

studiate aprofundat prin metoda cromatografiei de gaze care a permis analiza evoluŃiei

aminoacizilor dar şi a acizilor graşi, scopul cercetării fiind optimizarea duratei de maturare

prin utilizarea enzimelor proteolitice şi lipolitice, obŃinându-se un produs finit cu

caracteristici organoleptice, fizico-chimice, nutritive şi biologice îmbunătăŃite.

Accelerarea procesului de maturare are o mare importanŃă economică, însă ea nu poate fi

realizată în detrimentul calităŃii brânzeturilor. BANU C., citează încercările făcute de

Kosikowski şi Moquot în fabricarea brânzeturilor Cheddar şi Blue prin adaos de pancreatină,

erepsină, steapsină, lipază din seminŃe de ricin şi alte preparate. Ei arată că, deşi aroma tipică

a brânzeturilor se intensifică după adăugarea şi acŃiunea acestor substanŃe, utilizarea lor este

limitată datorită faptului că determină apariŃia unor defecte de gust (amar, rânced).

Folosirea enzimelor pentru accelerarea maturării brânzeturilor presupune costuri

relativ scăzute, acŃiune specifică şi posibilitatea stabilirii proprietăŃilor senzoriale, dar poate

prezenta dificultăŃi de încorporare uniformă a enzimelor şi risc de supramaturare.

Au fost urmărite mai multe obiective strâns corelate între ele, şi anume:

1. studiul parametrilor senzoriali, fizico-chimici şi microbiologici ai laptelui materie

primă, în faza de recepŃie a procesului de obŃinere al brânzei tip Olanda;

2. studiul parametrilor senzoriali şi fizico-chimici ai laptelui tratat termic pentru

obŃinerea brânzeturilor;

3. studiul parametrilor senzoriali, fizico-chimici şi microbiologici pe parcursul maturării

brânzei;

4. studiul modificărilor preoteolitice pe durata maturării brânzeturilor tip Olanda, prin

analiza evoluŃiei conŃinutului de aminoacizi;

5. aprecierea modificărilor lipolitice, prin determinarea acizilor graşi liberi, folosind

metoda gaz-cromatografică;

6. studierea parametrilor senzoriali, fizico-chimici şi microbiologici ce caracterizează

produsul finit.

Recoltarea probelor s-a făcut conform SR 9535/1-87, analizele aferente studiului

făcându-se la laboratoarele din cadrul USA-MV Cluj-Napoca, Facultatea de Agricultură

(TPPA), Facultatea de Medicină Veterinară, UBB – Facultatea de Fizică – catedra de

Biofizică Medicală, DirecŃia Sanitară Veterinară Cluj şi DSV – BistriŃa Năsăud.

Pentru analiza laptelui probele au fost prelevate în două etape ale fluxului tehnologic:

în faza de recepŃie, şi după tratamentul termic (pasteurizare) în cele două locaŃii – punctul

industrial (într-o unitate de procesare a laptelui în brânzeturi) şi punctul experimental de

cercetare (în condiŃiile unei staŃii pilot). S-au efectuat determinări senzoriale, fizico-chimice şi

microbiologice. În cele două puncte de cercetare – industrial şi experimental – au fost

monitorizate şi analizate şi brânzeturile luate în studiu:

• în punctul industrial au fost urmărite două sortimente de brânză semitare, Olanda şi

Moeciu;

• în punctul experimental s-au urmărit 3 variante experimentale, pornind de la obŃinerea

unui sortiment de brânză semitare din lapte de vacă:

A. Varianta I – martor, în care brânza a fost obŃinută după tehnologia clasică a

brânzeturilor tip Olanda;

B. Varianta II – cu adaos de enzime lipolitice, în acest caz fiind adăugate în lapte înainte

de coagulare şi enzime lipolitice aromatizante;

C. Varianta III – cu adaos de enzime proteolitice în acest caz fiind adăugate în lapte

înainte de coagulare şi enzime proteolitice (papaină).

Structura tezei: teza este structurată în două părŃi principale: prima parte include

cercetările bibliografice, iar a doua parte cuprinde cercetările proprii.

Prima parte: CERCETĂRI BIBLIOGRAFICE , cuprinde 9 capitole:

� Capitolul 1. Proteinele laptelui materie primă, descrie principalele proteine ale

laptelui, proteine care se regăsesc în mare parte şi în brânză;

� Capitolul 2. Culturi starter de bacterii folosite la fabricarea brânzeturilor, în

care este subliniat scopul folosirii culturilor starter de bacterii la fabricarea brânzeturilor,

culturi care au un rol important în maturarea brânzeturilor, dar şi efectul culturilor asupra

securităŃii chimice;

� Capitolul 3. Enzimele care intervin în maturarea brânzeturilor, în care sunt

descrise toate enzimele care intervin în acest proces, atât cele naturale ale laptelui, dar şi cele

existente în cheag, sau provenite din celulele microbiene şi din culturile starter lactice;

� Capitolul 4. Procesul de maturare al brânzeturilor, în care sunt descrise

procesele şi modificările mai importante care au loc în timpul maturării brânzeturilor;

� Capitolul 5. Microbiologia brânzeturilor, prezintă microorganismele din

brânzeturi, atât pe cele nepatogene, cât şi cele patogene;

� Capitolul 6, 7, 8 şi 9 prezintă modificările organoleptice, fizico-chimice,

biochimice şi microbiologice care au loc în timpul maturării brânzeturilor.

Partea a II-a: CERCETĂRI PROPRII cuprinde 9 capitole, fiecare având în încheiere

enunŃate într-un subcapitol concluziile parŃiale desprinse:

� Capitolul 1. Oportunitatea şi metodologia cercetării , cuprinde patru

subcapitole care includ: obiectivele cercetării, stabilirea variantelor experimentale cu

descrierea proceselor tehnologice şi metodologia de cercetare utilizată;

� Capitolul 2 şi 3 cuprind cercetările privind propriet ăŃile organoleptice şi

fizico-chimice ale laptelui materie primă în faza de recepŃie şi după pasteurizare, în cele

două locaŃii de studiu (punctul industrial şi punctul experimental);

� Capitolul 4 cuprinde analizele parametrilor microbiologici ai laptelui materie

în faza de recepŃie în punctul industrial;

� Capitolul 5. Cercetări privind evolu Ńia parametrilor fizico-chimici pe durata

maturării brânzeturilor, cuprinde două subcapitole referitoare la evoluŃia acestor parametrii

pe durata maturării brânzeturilor studiate în punctul industrial de cercetare şi a variantelor

experimentale de brânzeturi obŃinute în punctul experimental de cercetare;

� Capitolul 6 şi 7 cuprind rezultatele cercetărilor privind evoluŃia conŃinutului de

acizi graşi şi aminoacizi pe durata maturării brânzeturilor obŃinute în punctul de cercetare

experimental, folosind metoda GC-MC;

� Capitolul 8. Cercetări privind evolu Ńia parametrilor microbiologici pe

durata maturării brânzeturilor, cuprinde rezultatele analizelor microbiologice a

brânzeturilor, efectuate pe durata maturării acestora în punctul industrial de cercetare.

� Partea de cercetări proprii se încheie cu un capitol de Concluzii generale şi

Bibliografia aferentă studiilor efectuate.

Elementele de originalitate ale tezei constau în:

Utilizarea enzimelor proteolitice pentru accelerarea degradării proteinelor

în cursul fazei de maturarea a brânzeturilor;

Utilizarea enzimelor lipolitice pentru degradarea grăsimilor în compuşi

care să îmbunătăŃească gustul, aroma, savoarea brânzei – produs finit;

EvidenŃierea profilului aminoacizilor şi acizilor graşi din brânzeturi cu şi

fără adaos de enzime (adăugate în faza de pregătire a laptelui pentru coagulare), în

diverse etape ale maturării brânzeturilor.

Oportunitatea cercetărilor întreprinse rezidă din faptul că o mai bună cunoaştere a

procesului de maturare contribuie la optimizarea acestui proces tehnologic şi la îmbunătăŃirea

calităŃii brânzeturilor.

REZULTATE ŞI DISCUłII

Pentru aprecierea integrităŃii laptelui s-a determinat conŃinutul de grăsime, substanŃe

proteice, conŃinutul de substanŃă uscată negrasă şi punctul crioscopic, iar pentru aprecierea

gradului de prospeŃime al laptelui s-a determinat aciditatea globală (titrabilă) prin metoda

acido-butirometrică.

A. În urma analizei probelor de lapte prelevate în cadrul punctului industrial de

cercetare, s-au obŃinut valori normale pentru parametrii studiaŃi în faza de recepŃie, în

conformitate cu reglementările în vigoare pentru laptele crud destinat obŃinerii brânzeturilor.

Din punct de vedere organoleptic (culoare, aspect, consistenŃă, miros şi gust) probele recoltate

şi analizate au fost corespunzătoare.

Metodologia folosită pentru examinarea laptelui:

- proprietăŃile organoleptice ale laptelui de vacă materie primă – conform SR

2418/2008;

- proprietăŃile fizico-chimice ale laptelui de vacă materie primă – conform SR

2418/2008):

- Aciditatea, grade Thörner Metoda curentă prin titrare STAS 2418/2008 - Grăsimea, % min. Metoda butirometrică STAS 2446/76 - SubstanŃa uscată negrasă, % min. Metoda uscării în etuvă SR ISO 6731/96 - Titru proteic, % min. Metoda Kjeldahl SR ISO 8968-1/2002 - Punct crioscopic Metoda crioscopică SR EN ISO 5764/2003

- proprietăŃile microbiologice:

- Număr total de germeni SR EN ISO 4833/2005 - Bacterii coliforme SR ISO 4831/2006 - Escherichia coli SR ISO 16649-1/2007 - Salmonella (nr. maxim admis/ 25 g) SR EN ISO 6579/2006 - Stafilococi coagulazo-pozitivi SR EN ISO 6888-1/2005 - Număr total de drojdii şi mucegaiuri SR ISO 7954/2001 - Listeria monocytogenes SR EN ISO 11290-1/2005 - numărul de celule somatice SR ISO 13366-3/2001

SubstanŃa uscată negrasă a laptelui materie primă a prezentat valori între 8,07 şi

9,14%, 7 probe (43,75%) au fost sub valoarea medie (X

sX ± ) de 8,547 ± 0,3114. ConŃinutul

de proteine a laptelui materie primă variază între 3,21% şi 4,14%; 9 probe (56,25%) au fost

sub valoarea medie de 3,536 ± 0,2322. ConŃinutul în grăsime la probele de lapte crud

analizate variază între 3,34% şi 5,18%; 9 probe (56,25%) au fost sub valoarea medie de 4,259

± 0,4808. Aciditatea, indice important pentru prospeŃimea laptelui, a variat între 16 – 19°T; 7

probe (43,75%) au fost sub valoarea medie de 17,16 ± 0,8509. În ceea ce priveşte punctul

crioscopic, a variat între –0,532 şi –0,580°C; 7 probe (43,75%) au fost sub valoarea medie de

–0,5328 ± 0,005371.

Din punct de vedere organoleptic, probele de lapte prelevate în cadrul punctului

experimental de cercetare, au fost corespunzătoare. SubstanŃa uscată negrasă a laptelui

materie primă pentru probele de brânză experimentale, a prezentat valori între 8,14 şi 9,19%;

5 probe (41,66%) au fost sub valoarea medie de 8,902 ± 0,2800. ConŃinutul de proteine al

laptelui materie primă a variat între 3,21% şi 3,92% (fig. 1); 8 probe (66,66%) din cele 12 au

fost sub valoarea medie de 3,412 ± 0,1954. ConŃinutul de grăsime la probele analizate a variat

între 3,28% şi 3,88%; 7 probe (58,33%) au fost sub valoarea medie de 3,528±0,1715.

Aciditatea laptelui proaspăt a variat între 15 – 17,5°T; 7 probe (58,33%) au fost sub valoarea

medie de 16,13 ± 0,7111.

Comparativ cu faza de recepŃie, după tratamentul termic aplicat, valorile parametrilor

urmări Ńi au fost mai mici atât în punctul industrial, cât şi în cel experimental de cercetare.

3,23 3,213,34 3,3

3,92

3,39 3,45 3,623,44 3,38 3,4 3,26

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Con

tent

, %

L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12

Proba de lapte (milk sample)Proteina (protein)

Fig. 1. VariaŃia conŃinutului de proteine a laptelui la recepŃie, în cadrul punctului experimental de cercetare

Milk proteins variation at reception in the research experimental point Pentru laptele materie primă în punctual industrial s-a făcut şi analiza microbiologică,

urmărindu-se NTG, Listeria monocytogenes, Salmonella, stafilococi şi celule somatice. La

analiza NTG, 10 probe (62,50%) din cele 16 analizate au fost sub valoarea medie de 608 400

± 527 500. Din totalul probelor analizate pentru decelarea Salmonelei, doar 2 probe (12,5%)

au fost depistate pozitive. 2 probe (12,5%) au fost găsite pozitive în cazul decelării prezenŃei

numărului de stafilococi coagulazo-pozitivi, cu un număr de 3, respectiv 4 germeni/ ml.

Listeria monocytogenes a fost absentă la toate probele analizate. La determinarea numărului

de celule somatice, în urma analizelor s-au obŃinut valori cuprinse între 135 000 ... 720 000

germeni/ ml; 8 probe (50%) au fost sub valoarea medie de 423 300 ± 17 930.

B. În punctul industrial de cercetare s-a urmărit determinarea proprietăŃilor fizico-

chimice la două sortimente de brânzeturi semitari (Olanda şi Moeciu), de la fabricaŃie până la

finalul maturării (50 zile). S-au efectuat analize şi la produsul aflat în reŃeaua comercială, la

finalul perioadei de valabilitate (60 zile de la livrare).

Aceste sortimente au fost analizate din punct de vedere fizico-chimic, urmărindu-se

parametrii: conŃinut de substanŃă uscată şi umiditate, NaCl, conŃinut de grăsime şi proteine,

conŃinut de azot aminic şi amoniacal şi indicii de scindare proteică, aciditatea şi pH-ul

brânzei, iar din punct de vedere microbiologic au fost făcute următoarele determinări: NTG,

numărul de drojdii şi mucegaiuri, numărul de bacterii coliforme şi E. coli, stafilococi

coagulazo-pozitivi, şi bacteriile din genul Salmonella şi Listeria monocytogenes.

Metodologia folosită pentru examinarea brânzeturilor:

- ProprietăŃi fizico-chimice a brânzeturilor tip Olanda (conform SR 1497-91):

- Grăsime raportată la substanŃa uscată, % minim

Metoda acido-butirometrică STAS 6344/88

- SubstanŃă uscată, % minim Metoda prin uscare în etuvă SR EN ISO 5534/2004 - SubstanŃe proteice, % minim Metoda Kjeldahl STAS 6355 – 89 - Clorură de sodiu, % maxim Metoda prin titrate argentometrică STAS 6354 – 84 - Aciditate, grade Thörner Metoda curentă prin titrare SR ISO 1740/2004

Probele au fost analizate la anumite intervale de timp de la data fabricaŃiei, şi au fost notate astfel:

P1 – proba recoltată la 48 ore de la fabricaŃie;

P2 – proba recoltată la 10 zile de la fabricaŃie;

P3 – proba recoltată la 25 zile de la fabricaŃie;

P4 – proba recoltată la 50 zile de la fabricaŃie;

P5 – proba recoltată la finalul perioadei de valabilitate.

ConŃinutul de substanŃă uscată a crescut pe parcursul maturării şi al comercializării

sortimentelor de brânză obŃinute şi analizate în punctul industrial de cercetare, creşterea

procentuală de substanŃă uscată a fost de 2% pentru Olanda şi 2,7% pentru Moeciu după 50

zile de maturare, şi 5,07% pentru sortimentul Olanda şi 11,07% pentru sortimentul Moeciu

până la sfârşitul perioadei de valabilitate.

ConŃinutul în umiditate al brânzeturilor a scăzut: la sortimentul Olanda umiditatea a

scăzut cu 2% după 50 zile de maturare şi cu 3,07% în reŃeaua comercială (de la livrare până la

finalul perioadei de valabilitate); la sortimentul Moeciu umiditatea a scăzut cu 2,7% pe timpul

maturării şi cu 8,37% de la finalul maturării până la finalul valabilităŃii (60 zile de la

terminarea maturării).

ConŃinutul de sare a crescut pe parcursul maturării şi comercializării brânzeturilor

analizate. S-au constatat depăşiri ale conŃinutului de sare faŃă de Standardul de Firmă (0,2% la

Moeciu şi 0,3% la Olanda). ConcentraŃia de sare în apa din caş (S/A) a crescut pe durata

maturării cu 4,37% la sortimentul Moeciu şi cu încă 1,02% pe durata comercializării, iar la

sortimentul Olanda raportul S/A a crescut cu 3,98% până la sfârşitul maturării şi cu încă

1,88% pe durata comercializării.

ConŃinutul de grăsime raportat la substanŃa uscată a scăzut la toate sortimentele pe

parcursul maturării, ca urmare a fenomenelor de degradare a grăsimii (lipoliza) care stau la

baza apariŃiei gustului şi aromei specifice. Scăderea conŃinutului de grăsime a fost de 3,43%

la sortimentul Olanda şi 2,03% la Moeciu.

ConŃinutul de proteine scade pe durata maturării prin hidroliza acestora sub influenŃa

enzimelor proteolitice, în urma căreia se formează compuşi mai simpli cum ar fi peptone,

aminoacizi, amoniac, care au rol în formarea aromei, gustului şi mirosului specific. La

sortimentul Olanda, conŃinutul de proteine scade cu 4,25% în timpul maturării şi doar 0,61%

în reŃeaua comercială (60 zile de la livrare), pe când la sortimentul Moeciu conŃinutul de

proteine scade cu 1,14% până la sfârşitul maturării, şi cu 3,47% până la finalul perioadei de

valabilitate.

În ceea ce priveşte azotul aminic şi amoniacal, la amândouă sortimentele aceşti

parametri cresc pe durata maturării, iar din momentul întreruperii maturării şi păstrării

brânzeturilor la rece pe durata depozitării şi vânzării, azotul aminic scade, iar azotul

amoniacal creşte în continuare. Indicii de scindare proteică au înregistrat o evoluŃie similară

azotului aminic şi amoniacal.

Pe durata maturării are loc o acidifiere a pastei de brânză prin transformarea lactozei în

acid lactic, creşterea acidităŃii este de 79°T atât la sortimentul Olanda, cât şi la Moeciu (fig.

2). Valoarea pH-ului creşte în prima etapă a maturării la ambele sortimente, după care acesta

scade, ca o consecinŃă a acumulării acidului lactic în brânză. La finalul celor 50 zile de

maturare, pH-ul avea valoarea 5,32 la sortimentul Olanda şi 5,28 la Moeciu.

101

170 18

0

180

186

105

125

180

184

190

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Aci

dita

te (

titra

ble

acid

ity),

ºT

Olanda Moeciu SortimentulAssortment P1 P2 P3 P4 P5

Fig. 2. VariaŃia acidităŃii la sortimentele de brânză analizate

Titrable acidity variation for the analyzed cheese assortments

La sortimentul Olanda comparând probele recoltate la obŃinere şi la finalul maturării

(după 50 zile), P1 – P4, diferenŃe foarte semnificative (***) s-au înregistrat la parametrii:

conŃinut de sare, grăsime raportată la S.U., conŃinut de proteine, azot total, azot aminic,

aciditate şi pH, diferenŃe distinct semnificative (**) între probele P1 – P4 au fost la parametrii

azot amoniacal şi indicele de scindare aminic, diferenŃe semnificative (*) s-au înregistrat la

parametrii: conŃinut de substanŃă uscată, umiditate şi indice de scindare proteică amoniacal.

La sortimentul Moeciu diferenŃe foarte semnificative statistic (***) s-au înregistrat

între probele P1 – P4 la conŃinutul de proteine, azot aminic, la indicele de scindare aminic şi

aciditate; diferenŃe distinct semnificative (**) s-au înregistrat la substanŃa uscată, umiditate,

azotul amoniacal şi pH; între probele P1 – P4 diferenŃe semnificative (*) s-au înregistrat între

parametrii: conŃinut de sare, GSU şi azot total; diferenŃe nesemnificative statistic (ns) s-au

înregistrat la indicele de scindare amoniacal.

C. În punctul de cercetare experimental s-a urmărit determinarea proprietăŃilor

fizico-chimice la toate variantele experimentale de brânză tip Olanda, de la fabricaŃie până la

finalul maturării: varianta martor (M), brânz ă cu enzime lipolitice (Bl) şi cu enzime

proteolitice (Bp), pe durata maturării: la obŃinere (M1, Bl1, Bp1), la 10 zile de la fabricaŃie

(M2, Bl2, Bp2), la 25 zile de maturare (M3, Bl3, Bp3), la 35 zile de maturare (M4, Bl4, Bp4) şi la

50 zile de maturare (M5, Bl5, Bp5). Au fost monitorizaŃi parametrii de maturare (temperatură

şi umiditate), cele trei variante experimentale de brânzeturi fiind maturate în aceleaşi condiŃii.

Aprecierea modificărilor lipolitice din brânzeturi s-a făcut prin determinarea

conŃinutului în acizi graşi din brânza tip Olanda folosind metoda GC-MS. Analiza acizilor

graşi constă în extracŃia şi prelucrarea lor pentru analiză prin transesterificare şi analiză gaz-

cromatografică. Punctele cheie ale analizei acizilor graşi sunt:

a. ExtracŃia lipidelor

b. Separarea cromatografică prin TLC a claselor de lipide

c. ObŃinerea esterilor metilici ai acizilor graşi

d. Separarea şi identificarea esterilor metilici ai acizilor graşi prin cromatografie în fază

gazoasă (GC)

e. Analiza gaz-cromatografică

Aprecierea modificărilor proteolitice din brânzeturi s-a făcut prin determinarea

conŃinutului în aminoacizi din brânza tip Olanda folosind metoda cromatografiei de gaze.

Pentru analiza aminoacizilor s-au parcurs următoarele etape:

a. procedura de hidroliză şi extracŃie;

b. derivatizarea aminoacizilor în două etape: o etapă de esterificare şi o etapă de

trifloracetilare;

c. validarea metodei şi cuantificarea aminoacizilor.

În tabelele 1 şi 2 sunt prezentate rezultatele obŃinute pentru parametrii fizico-chimici

în punctele experimentale la brânzeturile luate în studiu, pe durata maturării.

Tabelul 1 Dinamica evoluŃiei parametrilor fizico-chimici la brânzeturile semitari analizate în punctul industrial de cercetare

The evolution of physicochemical parameters of analyzed semi-hard cheeses, from industrial research station

Indici de scindare proteică, % Protean splitting index

Nr. crt.

Sortiment Assortment

Proba Sample

SubstanŃă uscată, %

Dry substance

NaCl %

Grăsime, % faŃă de S.U.

Fat in dry substance

Proteine %

Proteins

Azot total, %

Total nitrogen

Azot aminic mg% Amino

nitrogen

Azot amoniacal

mg% Ammoniacal

nitrogen

pH

total

2

N

100NHN ×−

total

3

N

100NHN ×−

P1 54,6 1,7 51,09 29,4 4,61 140 17,4 5,01 3,04 0,38 P2 55,2 2,24 50,26 27,68 4,34 168 19,145 5,36 3,87 0,44 P3 55,4 3,3 49,40 25,48 3,99 280 19,145 5,4 7,02 0,48 P4 56,6 3,3 48,28 25,15 3,94 280 20,43 5,32 7,11 0,52

1.

Olanda

P5 59,67 3,3 47,66 24,54 3,85 140 36,41 5,07 3,64 0,95 P1 54,6 1,2 50,02 25,12 3,94 156 20,01 4,94 3,96 0,5 P2 55,8 1,4 48,88 24,71 3,87 170 20,88 5,22 4,39 0,54 P3 57 2,9 48,35 24,01 3,76 280 21,92 5,34 7,45 0,58 P4 57,3 3 48,08 23,98 3,76 420 22,82 5,28 11,17 0,6

2.

Moeciu

P5 65,67 3,2 47,99 21,65 3,39 210 34,68 5,09 6,19 1,02

Tabelul 2 Dinamica evoluŃiei parametrilor fizico-chimici la variantele experimentale de brânzeturi semitari analizate

The evolution of physicochemical parameters of experimental semi-hard cheeses

Nr. crt.

Varianta experimentală Experimental

variant

Proba Sample

SubstanŃă uscată, %

Dry substance

Umiditate %

Humidity

NaCl %

S/A %

S/W

Grăsime % Fat

Grăsime% faŃă de S.U. Fat in dry substance

Proteine %

Proteins

Azot total %

Total nitogen

Aciditate, °T

Titrable acidity

pH

M1 48,57 51,43 1,4 2,72 23 47,35 25,12 3,94 105 4,81 M2 52,48 47,52 2 4,20 24 45,73 24,71 3,87 135 4,78 M3 58,63 41,37 2,4 5,80 26,5 45,20 24,01 3,76 180 5,22 M4 59,87 40,13 2,72 6,78 27 45,1 23,98 3,76 215 5,38

1.

Martor Wetness

M5 61,89 38,11 2,8 7,35 27,5 44,43 21,65 3,39 245 5,44 Bl1 49 51 1,92 3,76 23 46,94 25,65 4,02 125 4,91 Bl2 51,49 48,51 2,24 4,62 23,5 45,64 25,51 4 190 4,89 Bl3 55,36 44,64 3 6,72 25 45,16 23,93 3,75 230 5,07 Bl4 57 43 3,3 7,67 25,5 44,74 22,38 3,51 257 5,52

2.

Brânză cu enzime

lipolitice Cheese with

lipolytic enzymes

Bl5 60,83 39,17 3,3 8,43 27 44,39 21,93 3,44 330 5,09

Bp1 48,28 51,72 1,52 2,94 23,5 48,67 25,01 3,92 125 4,90 Bp2 51,04 48,96 1,6 3,27 24 47 24,54 3,84 184 4,87 Bp3 54,86 45,14 1,92 4,25 25,5 46,48 22,45 3,52 210 5,29 Bp4 56,54 43,46 2 4,60 26 45,99 21,66 3,4 256 5,5

3.

Brânză cu enzime

proteolitice Cheese with proteolytic enzymes

Bp5 61,82 38,18 2,3 6,02 27,5 44,48 20,25 3,17 290 5,36

ConŃinutul de substanŃă uscată la variantele experimentale studiate a crescut pe

parcursul studiului, la toate variantele experimentale creşterea conŃinutului de substanŃă uscată

este mai lentă în intervalul 25 – 35 zile de maturare. La varianta martor (M) a crescut cu

13,32% după 50 zile de maturare, la varianta cu adaos de enzime lipolitice (Bl) cu 11,83%, iar

la varianta cu adaos de enzime proteolitice (Bp) conŃinutul de substanŃă uscată a crescut cu

13,54%.

ConŃinutul de umiditate la variantele experimentale studiate, a înregistrat o scădere

constantă pe parcursul studiului. Deshidratarea este mai accentuată în cazul variantei

experimentale cu enzime proteolitice, în cazul aceloraşi condiŃii de maturare, astfel: la varianta

martor conŃinutul de umiditate a scăzut cu 13,32% după 50 zile de maturare, la varianta de

brânză cu enzime lipolitice cu 11,83% şi cu 13,54% la varianta de brânză cu enzime

proteolitice.

Raportul S/A (conŃinutul de sare în apa din caş) creşte pe durata maturării cu 4,63% la

varianta martor, cu 4,67% la varianta experimentală cu enzime lipolitice, iar în cazul variantei

experimentale de brânză cu enzime proteolitice, cu 3,08%.

ConŃinutul de grăsime în brânză creşte pe durata maturării la toate variantele

experimentale. Astfel, la varianta martor conŃinutul de grăsime creşte cu 4,5% la 50 zile de

maturare, iar la variantele cu adaos de enzime enzime creşte cu 4.

ConŃinutul de grăsime raportat la substanŃa uscată din brânză (GSU) scade la toate

variantele experimentale pe durata maturării, astfel: la varianta martor GSU scade cu 2,92%

după 50 zile de maturare, la varianta de brânză cu enzime lipolitice GSU scade cu 2,55%, iar la

varianta de brânză cu enzime proteolitice GSU scade cu 4,19%.

ConŃinutul de proteine la variantele de brânză tip Olanda obŃinute în punctul

experimental de cercetare scade pe durata maturării: cu 3,47% la varianta martor, cu 3,72% la

varianta de brânză cu enzime lipolitice şi cu 4,76% la varianta de brânză cu enzime

proteolitice.

ConŃinutul de azot aminic şi amoniacal a crescut pe durata maturării la toate variantele

experimentale, iar indicii de scindare proteică (N-NH2/Ntotal) şi (N-NH3/Ntotal) au cunoscut o

evoluŃie similară. Între prospeŃimea produselor şi dinamica azotului total, aminic şi amoniacal

există o corelaŃie, în sensul că o creştere a acestor indicatori indică transformările biochimice

care au loc în brânzeturi o dată cu maturarea.

În tabelul 3 este prezentată analiza statistică a parametrilor fizico-chimici (proteine,

azot aminic şi amoniacal şi indicii de scindare proteică), la variantele experimentale cu şi fără

adaosuri de enzime în diferite etape ale maturării (two way ANOVA)..

Tabelul 3

Analiza statistică a parametrilor fizico-chimici în cadrul variantelor experimentale pe durata maturării Statistical analysis of physicochemical parameters of experimental samples during maturation

Nr. crt.

Parametrul analizat

Parameters analyzed

M1-Bl1 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

M1-Bp1 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

Bl1-Bp1 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

1. Proteine, % -0.5300 ±

0.5862 0.9041 0.4171 ns

0.1100 ± 0.5381

0.2044 0.8480 ns 0.6400 ± 0.4770

1.342 0.2508 ns

2. Azot total, % -0.08000 ± 0.03697

2.164 0.0965 ns 0.02000 ± 0.03697

0.5410 0.6172 ns 0.1000 ± 0.03266

3.062 0.0376 *

3. Azot aminic, mg%

-14.00 ± 8.165

1.715 0.1616 ns -28.00 ± 8.165

3.429 0.0266 * -14.00 ± 8.165

1.715 0.1616 ns

4. Azot amoniacal,mg%

-0.9900 ± 0.5460

1.813 0.1440 ns -1.860 ± 0.5901

3.152 0.0345 * -0.8700 ± 0.6828

1.274 0.2716 ns

5. ISP (aminic) PSI amino

-0.2500 ± 0.1848

1.353 0.2476 ns -0.7400 ± 0.2211

3.348 0.0286 * -0.4900 ± 0.2034

2.409 0.0736 ns

6. ISP (amoniacal) PSI ammoniacal

-0.01000 ± 0.03651

0.2739 0.7978 ns -0.05000 ± 0.03109

1.608 0.1831 ns -0.04000 ± 0.04509

0.8871 0.4252 ns

M3-Bl3 M3-Bp3 Bl3-Bp3

1. Proteine, % 0.08000 ±

0.3851 0.2077 0.8456 ns

1.560 ± 0.3927

3.973 0.0165 * 1.480 ± 0.3594

4.119 0.0146 *

2. Azot total, % 0.01000 ± 0.04163

0.2402 0.8220 ns 0.2400 ± 0.04509

5.322 0.0060 ** 0.2300 ± 0.03697

6.222 0.0034 **

3. Azot aminic, mg%

28.00 ± 8.165

3.429 0.0266 * -126.0 ± 8.165

15.43 0.0001 *** -154.0 ± 8.165

18.86 p<0.0001 ***

4. Azot amoniacal, mg%

-8.980 ± 0.6614

13.58 0.0002 *** -11.86 ± 0.6150

19.28 p<0.0001 *** -2.880 ± 0.6062

4.751 0.0090 **

5. ISP (aminic) PSI amino

0.7300 ± 0.3219

2.268 0.0860 ns -4.000 ± 0.4397

9.097 0.0008 *** -4.730 ± 0.4868

9.717 0.0006 ***

6. ISP (amoniacal) PSI ammoniacal

-0.2400 ± 0.03697

6.492 0.0029 ** -0.3700 ± 0.04163

8.887 0.0009 *** -0.1300 ± 0.04509

2.883 0.0449 *

Tabelul 3 continuare

Parametrul analizat

Parameters analyzed

M5-Bl5 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

M5-Bp5 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

Bl5-Bp5 t p

Sem

nific

aŃia

di

fere

nŃel

or

1. Proteine, % -0.2800 ±

0.3201 0.8747 0.4311 ns

1.400 ± 0.2483

5.638 0.0049 ** 1.680 ± 0.2872

5.850 0.0043 **

2. Azot total, % -0.05000 ± 0.04509

1.109 0.3297 ns 0.2200 ± 0.03873

5.680 0.0047 ** 0.2700 ± 0.03366

8.020 0.0013 **

3. Azot aminic, mg%

-112.0 ± 8.165

13.72 0.0002 *** -224.0 ± 8.165

27.43 p<0.0001 *** -112.0 ± 8.165

13.72 0.0002 ***

4. Azot amoniacal, mg%

-6.570 ± 0.3802

17.28 p<0.0001 *** -17.19 ± 0.4437

38.75 p<0.0001 *** -10.62 ± 0.4608

23.05 p<0.0001 ***

5. ISP (aminic) PSI amino

-3.120 ± 0.1987

15.71 p<0.0001 *** -7.700 ± 0.4785

16.09 p<0.0001 *** -4.580 ± 0.4649

9.852 0.0006 ***

6. ISP (amoniacal) PSI ammoniacal

-0.1800 ± 0.04082

4.409 0.0116 * -0.6200 ± 0.04082

15.19 0.0001 *** -0.4400 ± 0.04082

10.78 0.0004 ***

ns – (p > 0.05); * – (0.01 < p < 0.05); ** – (0.001 < p < 0.01); *** – (p < 0.001).

În cazul variantei experimentale martor de brânză tip Olanda, azotul aminic a crescut

cu 168 mg% pe durata maturării, azotul amoniacal a crescut cu 19,42 mg%, indicele de

scindare aminic a crescut cu 5,53% iar indicele de scindare amoniacal a crescut cu 0,65%. La

varianta de brânză cu enzime lipolitice azotul aminic a crescut cu 266 mg% pe durata

maturării, azotul amoniacal a crescut cu 25 mg%, indicele de scindare aminic a crescut cu

8,4% iar indicele de scindare amoniacal a crescut cu 0,82%. La varianta de brânză cu enzime

proteolitice azotul aminic a crescut cu 364 mg% pe durata maturării, azotul amoniacal a

crescut cu 34,75 mg%, indicele de scindare aminic a crescut cu 12,49% iar indicele de

scindare amoniacal a crescut cu 1,22%.

Aciditatea a crescut la toate variantele experimentale pe durata maturării: cu 140°T la

varianta martor, cu 205°T la varianta de brânză cu enzime lipolitice şi cu 165°T la varianta de

brânză cu enzime proteolitice. Acidifierea mai accentuată s-a înregistrat pentru toate

variantele după 35 zile de maturare.

Valoarea pH-ului creşte în prima etapă a maturării, iar spre sfârşitul acesteia scade la

variantele de brânză cu adaos de enzime studiate. Astfel, la varianta martor pH-ul creşte cu

0,63 unităŃi după 50 zile de maturare, la varianta cu enzime lipolitice pH-ul scade cu 0,02

unităŃi la 10 zile de la fabricaŃie, şi apoi creşte cu 0,63 unităŃi după 35 zile de maturare, după

care scade cu 0,43 unităŃi la 50 zile de maturare. La varianta experimentală cu enzime

proteolitice pH-ul variază astfel: scade cu 0,03 unităŃi în primele 10 zile de maturare, creşte

apoi cu 0,63 unităŃi la 35 zile de maturare şi scade cu 0,14 unităŃi în intervalul 35 – 50 zile de

maturare (fig. 3).

4,81

4,78

5,22 5,

385,

44

4,91

4,89

5,07

5,52

5,09

4,9

4,87

5,29

5,5

5,36

4,4

4,6

4,8

5

5,2

5,4

5,6

pH

Martor (Witness) Branza cu enzime lipolitice(Cheese with lipolytic

enzymes)

Branza cu enzimeproteolitice (Cheese with

proteolytic enzymes)

SortimentAssortment

M1,Bl1,Bp1 M2,Bl2,Bp2 M3,Bl3,Bp3 M4,Bl4,Bp4 M5,Bl5,Bp5

Fig. 3. VariaŃia pH-ului la variantele de brânză tip Olanda obŃinute în punctul experimental de cercetare

pH variation for Olanda cheeses obtained in the experimental research point

Aprecierea modificărilor lipolitice prin determinarea con Ńinutului în acizi graşi.

Analiza acizilor graşi a constat în extracŃia şi prelucrarea lor pentru analiză prin

transesterificare şi analiză gaz-cromatografică. Cu ajutorul gaz-cromatografului au fost

identificaŃi 16 acizi graşi: acidul butiric, pentanoic, caprilic, capric, lauric, miristic, palmitic,

palmitoleic, margaric, stearic, oleic, vaccenic, linoleic, alfalinolenic, arahic şi acidul gadoleic.

Raportul între acizii graşi saturaŃi şi nesaturaŃi (SFA : UFA) prezintă variaŃii pe

durata studiului, astfel:

- în laptele materie primă este 2,41:1.

- în cazul probelor de brânză raportul între acizii saturaŃi şi nesaturaŃi se modifică pe durata

maturării, prezentând diferenŃe:

• la varianta martor de brânză tip Olanda: 1,32:1 (în cazul probei M1);

0,9:1 (în cazul probei M3);

1,38:1 (în cazul probei M5). În cazul variantei martor raportul SFA : UFA scade după 25 zile de maturare, apoi

creşte la 50 zile de maturare.

• La varianta de brânză cu enzime proteolitice: 1,57:1 (în cazul probei Bp1);

1,5:1 (în cazul probei Bp5); În cazul variantei de brânză cu enzime proteolitice raportul SFA : UFA scade uşor

după 50 zile de maturare.

• La varianta de brânză cu enzime lipolitice: 1,06:1 (în cazul probei Bl1);

1,47:1 (în cazul probei Bl3);

0,48:1 (în cazul probei Bl5). În cazul variantei de brânză cu enzime lipolitice raportul SFA : UFA creşte uşor după

25 zile de maturare şi scade semnificativ după 50 zile de maturare.

În tabelul 4 este prezentat conŃinutul de acizi graşi identificaŃi în probele recoltate pe

durata maturării la variantele experimentale.

Tabelul 4 ConŃinutul procentual de acizi graşi liberi din variantele experimentale de brânză tip Olanda analizate

Percentual content of free fatty acids from experimental Olanda assortment samples

Proba, Sample M1 M3 M5 Bl1 Bl3 Bl5 Bp1 Bp5

Nr. crt.

Denumirea acidului gras

Fatty acids acid gras în % (fatty acid in %) 1. Butiric 4:0 0,39 ---- ---- ---- 0,47 ---- 0,33 1,06 2. Pentanoic 5:0 0,27 1,63 1,95 ---- 0,63 1,12 0,30 1,00 3. Caprilic 8:0 0,25 0,41 2,07 ---- 0,77 0,38 0,44 ---- 4. Capric 10:0 0,26 0,56 2,7 ---- 1,22 0,36 0,74 ---- 5. Lauric 12:0 1,17 1,00 5,63 1,42 1,56 0,62 1,66 ---- 6. Miristic 14:0 4,44 2,86 17,84 5,79 4,48 1,78 5,34 4,98 7. Palmitic 16:0 23,25 19,66 8,19 26,83 19,30 16,44 23,99 25,91 8. Palmitoleic 16:1 1,19 1,24 3,37 1,31 1,54 0,98 1,25 1,35 9. Margaric 17:0 0,67 0,50 2,24 0,67 0,79 0,35 0,63 ---- 10. Stearic 18:0 12,88 12,96 4,30 14,42 9,71 5,90 12,33 14,21 11. Oleic 18:1 21,88 20,14 7,31 29,38 19,06 26,01 20,89 23,08 12. Vaccenic 18:1 IS 3,18 1,99 9,91 4,56 2,59 ---- 3,00 3,66 13. Linoleic 18:2 2,71 20,13 9,61 3,32 9,10 33,38 3,41 3,15 14. α-linolenic 18:3 3,87 ---- 2,15 4,73 0,69 0,26 0,32 ---- 15. Arahic 20:0 0,25 ---- 0,72 ---- 0,48 2,85 0,22 ---- 16. Gadoleic 20:1 0,33 ---- 0,70 ---- 0,46 0,54 0,27 ----

17. Al Ńi Acizi

Graşi ---- 29,59 16,92 21,31 7,57 17,15 9,03 24,89 21,6

Acizii graşi cu catenă scurtă contribuie direct la aroma brânzeturilor, FFA contribuie

indirect la formarea aromei fiind precursorii unor compuşi aromatici volatili. (PAUL L.H.

McSweeney, 2004). În cazul variantei martor, acizii graşi studiaŃi au crescut semnificativ pe

durata maturării: de aproximativ 4 ori acidul pentanoic, de până la 5 ori acidul caprilic, de 7

ori acidul capric. În proba M3 nu au fost găsiŃi acizii: alfalinoleic, arahic şi gadoleic. În cazul

variantei martor, proporŃia mai mare dintre FFA este reprezentată de acizii palmitic (23,25%)

şi oleic (21,88%) la proba M1, la proba M3 în proporŃie mai mare se găsesc acizii oleic

(20,14%) şi linoleic (20,13%), iar la M5 acidul miristic reprezintă 17,84% din totalul acizilor

graşi.

La varianta experimentală cu enzime lipolitice, în proba Bl1 nu au fost detectaŃi

următorii acizi: pentanoic, caprilic, capric, arahic şi gadoleic. Acidul vaccenic nu a fost

prezent doar în proba Bl5. ExcepŃie acidul alfalinolenic, care scade cantitativ după 25 zile de

maturare, ceilalŃi acizi înregistrează o creştere cantitativă pe durata maturării brânzei cu

enzime lipolitice. În acest caz, la obŃinere în proporŃie mai mare a fost găsit acidul oleic

(29,38%), la 25 zile de maturare acizii palmitic (19,30%) şi oleic (19,06%) au fost în procent

mai mare, iar la 50 zile de maturare, procentul mai ridicat dintre acizi l-au reprezentat acizii

oleic (26,01%) şi linoleic (33,38%).

La varianta experimentală cu enzime proteolitice, în proba Bp5, nu au fost detectaŃi

acizii alfalinolenic, arahic şi gadoleic, acizii caprilic, capric şi lauric. ToŃi ceilalŃi acizi

înregistrează o creştere pe durata maturării brânzei. La această variantă experimentală, la

obŃinere în proporŃie mai mare au fost găsiŃi acizii palmitic (23,99%) şi oleic (20,89%), iar la

proba recoltată la 50 zile de maturare tot acizii palmitic şi oleic au fost găsiŃi în procent mai

mare.

Aprecierea modificărilor proteolitice prin determinarea con Ńinutului în

aminoacizi.

Proteinele din brânzeturi conŃin toŃi aminoacizii esenŃiali de care omul are nevoie, şi în

cantităŃi ce pot acoperi necesarul organismului uman.

EvoluŃia aminoacizilor a fost urmărită pe durata procesului de maturare a variantelor

experimentale de brânzeturi. S-a studiat evoluŃia cantitativă a unui număr de 16 aminoacizi

folosind metoda cromatografiei de gaze cuplate cu spectrometrul de masă (GC-MS).

Caracteristic pentru dinamica aminoacizilor în timpul maturării brânzeturilor este

faptul că proporŃia unora creşte progresiv până la sfârşitul procesului de maturare, în timp ce

concentraŃia altora atinge un maxim, apoi scade. Aceste variaŃii reflectă transformările

continue ale aminoacizilor în alŃi compuşi. (COSTIN Gh. şi colab., 2003).

EvoluŃia conŃinutului de aminoacizi a fost urmărită pe durata maturării la toate

variantele experimentale, precum şi la laptele materie primă. În lapte, în cantitate mai mare de

20 µg/ ml au fost găsiŃi aminoacizii: Gly cu 48,9 µg/ ml, Ser cu 55,3 µg/ ml, Pro cu 59,7 µg/

ml, Asp cu 37,5 µg/ ml, Phe cu 31,8 µg/ ml, Lys cu 28,4 µg/ ml şi Tyr cu 20 µg/ ml. Nu a fost

identificat Met, iar Val, Leu, şi Ile au fost găsiŃi în cantitate mai mică de 10 µg/ ml.

VariaŃia conŃinutului de aminoacizi liberi totali la variantele experimentale analizate,

este prezentată în fig. 4:

3525.5

7090.9

2104.5

7375.9

4383.9

2629

6103.4

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Fabricatie La 25 zile La 50 zile

µg/g

che

ese

FAA in M FAA in Bl FAA in Bp

Fig. 4. VariaŃia conŃinutului de aminoacizi liberi totali (FAA) pe parcursul maturării la

variantele de brânză tip Olanda obŃinute în punctul experimental de cercetare

Variation of free amino acids (FAA) content during maturation for Olanda cheeses obtained in the experimental research point

În tabelul 5 este prezentat conŃinutul de aminoacizi identificaŃi în variantele de brânză

experimentale.

Tabelul 5 ConŃinutul de aminoacizi din proba de lapte materie primă şi din probele variantelor experimentale

The amino acids content of raw milk sample and cheese experimental samples

Proba, % Sample Nr. crt.

Aminoacid Amino acid Lapte

milk M1 M3 M5 Bl3 Bl5 Bp3 Bp5

1. Ala 4,37 5,21 4,39 2,81 3,58 2,28 3,48 2,89 2. Gly 13,02 0,11 1,20 0,65 0,37 0,83 1,38 - 3. Thr 3,28 3,45 2,19 2,86 2,86 1,99 3,62 4,47 4. Ser 14,73 15,24 2,22 8,72 10,12 8,74 25,64 22,94 5. Val 1,86 9,91 7,51 7,75 9,88 7,91 8,96 6,26 6. Leu 2,53 9,13 8,88 8,65 9,88 7,73 9,46 4,37 7. 15N-Ile 6,69 0,44 0,21 0,61 0,21 0,36 0,45 0,26 8. Ile 2,56 1,10 0,98 1,44 1,32 0,89 1,16 0,91 9. Pro 15,90 6,62 6,33 3,81 9,98 6,77 16,56 7,73 10. Asp 9,99 11,86 16,67 - 11,72 2,76 9,83 - 11. Phe 8,47 18,14 21,48 5,71 21,75 4,05 12,80 2,15 12. Glu 3,70 5,80 8,37 15,54 10,61 18,68 1,45 7,89 13. Lys 0,76 0,36 0,42 28,11 0,63 26,73 1,59 10,94 14. Tyr 5,33 11,64 17,56 3,35 6,25 1,27 3,63 26,00 15. Met - - 1,59 2,73 0,85 1,80 - 3,20 16. Orn - - - 7,15 - 7,21 - -

În urma cercetărilor efectuate se constată creşterea conŃinutului total de FAA creşte pe

durata maturării brânzeturilor, importante diferenŃe existând când aminoacizii sunt consideraŃi

individual. Se observă că la varianta martor şi la cea cu enzime lipolitice cantitatea de

aminoacizi creşte în primele 25 zile de maturare, ajungând la 7090,9 µg/ g brânză, respectiv

7375,9 µg/ g, iar la varianta experimentală cu enzime proteolitice creşte ajungând la 50 zile de

maturare la 6103,45 µg/ g brânză, pe când la celelalte variante, cantitatea de aminoacizi

scade la 50 zile: 2104,55 µg/ g în cazul variantei martor, şi 4383,92 µg/ g la varianta

experimentală cu enzime lipolitice. Acest lucru poate fi cauza transformării aminoacizilor mai

departe prin transaminare, dezaminare, decarboxilare şi alte mecanisme, produşii rezultaŃi

fiind foarte importanŃi pentru aroma brânzeturilor (aceste substanŃe includ: amoniacul, amine,

acizi, substanŃe carbonilice, substanŃe care conŃin sulf).

În cazul brânzei martor, aminoacizii cu valorile cele mai ridicate după 50 zile de

maturare sunt: Ser, Val, Leu, Phe, Glu, Lys; pentru brânza cu enzime lipolitice cantitatea de

aminoacizi este mai mare decât în cazul brânzei martor pentru: Ser, Val, Leu, Pro, Asp, Glu,

Lys; în cazul variantei experimentale cu enzime proteolitice, în cantitate mai mare s-au găsit:

Ala, Tyr, Ser, Leu, Pro, Glu, Tyr, Met. Astfel, la sfârşitul maturării s-a găsit o cantitate mai

mare de 400 µg/ g brânză de Ser, Pro, Glu, Lys şi Tyr la varianta cu enzime proteolitice (Ser =

1399,93 µg/ g, Pro = 471,97 µg/ g brânză, Glu = 481,2 µg/ g brânză, Lys = 667,45 µg/ g

brânză şi Tyr = 1587,31 µg/ g brânză); Glu şi Lys depăşesc pragul de 400 µg/ g brânză în

cazul variantei cu enzime lipolitice (819,02 µg/ g, respectiv 1171,63 µg/ g), iar la varianta

martor doar Lys depăşeşte acest prag (591,6 µg/ g brânză).

CONCLUZII

1. Maturarea brânzeturilor începe în vana de prelucrare, faza fermentării lactice

se desfăşoară rapid în timpul pregătirii pentru coagulare şi coagularea laptelui. Prin

introducerea în laptele pasteurizat de culturi selecŃionate de bacterii lactice se poate dirija

procesul de maturare a brânzeturilor; obŃinându-se produse cu caracteristici calitative

constante şi uniforme, prevenind influenŃa variaŃiilor zilnice de ordin microbiologic ale

laptelui de colectare asupra calităŃii brânzeturilor. Toate operaŃiile ulterioare momentului

obŃinerii coagulului, au drept scop aducerea coagulului într-o masă compactă, asigurându-se

totodată condiŃii favorabile dezvoltării bacteriilor lactice specifice, care să aibă activitate

enzimatică necesară transformărilor dorite a principalelor componente din brânză.

2. Pentru explicarea variaŃiei compoziŃiei chimice a materiei prime s-a Ńinut cont

de factorii fiziologici (perioada de lactaŃie, starea de sănătate a animalului, vârsta,

individualitatea), externi (alimentaŃia, anotimpul, condiŃiile de întreŃinere) şi tehnologici

(corectitudinea mulsului, condiŃiile de igienă din unităŃile de producŃie) care acŃionează asupra

organismului animal, determinând modificarea compoziŃiei şi a proprietăŃilor laptelui.

Cunoaşterea influenŃei lor permite evitarea acŃiunii negative şi industrializarea

corespunzătoare a laptelui materie primă în scopul obŃinerii unor produse de calitate.

3. Pentru explicarea variaŃiei compoziŃiei chimice a laptelui după efectuarea

tratamentului de pasteurizare s-a Ńinut cont de acŃiunea căldurii asupra principalilor

componenŃi din structura sa: grăsimea, sub acŃiunea temperaturilor ridicate nu suferă

modificări esenŃiale în compoziŃia chimică (apar unele variaŃii în membrana globulei care

determină modificarea comportamentului acestui parametru chimic în procesul de prelucrare

ulterioară a laptelui); substanŃele proteice sub acŃiunea temperaturii înalte suferă transformări

profunde, ireversibile, ceea ce conduce la micşorarea solubilităŃii acestora şi pierderea unor

proprietăŃi biologice.

4. În procesul de maturare a brânzeturilor se pot distinge două faze: prima fază,

reprezentată de primele 10 zile de maturare, se caracterizează printr-o modificare lentă a

valorilor parametrilor, iar în a doua fază, după 10 zile de maturare în condiŃiile respective,

parametrii suferă modificări semnificative. În altă ordine de idei, analizând compoziŃia

brânzeturilor se poate estima timpul de maturare al acestora.

5. Din punct de vedere organoleptic brânzeturile au corespuns normelor în

vigoare. La exterior au prezentat o coajă subŃire, netedă, pe secŃiune pasta a prezentat ochiuri

de fermentaŃie răspândite neuniform; miezul a fost curat, culoarea a fost uşor gălbuie

uniformă în toată masa; consistenŃă nesfărâmicioasă, omogenă, elastică, gust şi miros

caracteristic, uşor dulceag, plăcut.

6. ConŃinutul de substanŃă uscată a crescut pe parcursul maturării şi al

comercializării sortimentelor de brânză obŃinute şi analizate atât în punctul industrial de

cercetare cât şi în cel experimental. ConŃinutul în umiditate al brânzeturilor a scăzut pe durata

maturării şi comercializării la toate sortimentele analizate, la fel şi la variantele experimentale.

ConŃinutul de sare a crescut pe parcursul maturării la toate variantele de brânzeturi analizate.

7. ConŃinutul de grăsime în brânză creşte pe durata maturării la toate variantele

experimentale, în timp ce conŃinutul de grăsime raportat la substanŃa uscată din brânză (GSU)

scade.

8. ConŃinutul de proteine la variantele de brânză tip Olanda studiate, scade pe

durata maturării. Azotul total a înregistrat o continuă scădere pe durata maturării brânzeturilor.

ConŃinutul de azot aminic şi amoniacal a crescut pe durata maturării la toate variantele

experimentale, iar indicii de scindare proteică (N-NH2/Ntotal) şi (N-NH3/Ntotal) au cunoscut o

evoluŃie similară.

9. Aciditatea a crescut la toate sortimentele şi variantele studiate pe durata

maturării, valori mai mari pentru acest parametru înregistrându-se la variantele experimentale

cu adaos de enzime. Valoarea pH-ului creşte în prima etapă a maturării, iar spre sfârşitul

acesteia scade atât la sortimentele studiate în punctul industrial, cât şi la cele cu adaos de

enzime.

10. Folosind enzimele lipolitice pentru accelerarea maturării brânzei tip Olanda,

conŃinutul de acizi graşi liberi a crescut de la 194,9329 mg/ 100 g produs, la 358,9963 mg/

100 g brânză la 25 zile de maturare şi la 789,408 mg/ 100 g la numai 50 zile de maturare.

11. În proba martor la obŃinere, cu peste 10% din totalul acizilor graşi liberi sunt

prezenŃi acizii: palmitic cu 23,25%, stearic cu 12,88%, şi oleic cu 21,88%; la 25 zile în

proporŃie de peste 10% sunt prezenŃi tot acizii palmitic, stearic şi oleic, dar creşte şi acidul

linoleic de la 2,71% la 20,13%; la 50 zile în proba martor se găseşte în proporŃie de peste 10%

doar acidul miristic (17,84%).

12. În cazul variantei experimentale cu enzime lipolitice, pondere mai mare de

10% din totalul acizilor graşi liberi la obŃinere au acizii: palmitic cu 26,83%, stearic cu

14,42% şi oleic cu 29,38% (aceeaşi ca şi în proba martor la obŃinere); la 25 zile de maturare

sunt prezenŃi în proporŃie mai mare de 10% acizii: palmitic (19,30%) şi oleic (19,06%), iar la

50 zile de maturare acizii: palmitic cu 16,44%, oleic cu 26, 01% şi linoleic cu 33,38%.

13. În cazul variantei experimentale cu enzime proteolitice, la obŃinere pondere

mai mare de 10% din totalul acizilor graşi liberi, la fel ca şi la celelalte variante, au acizii

palmitic (23,99%), stearic (12,33%) şi oleic (20,89%), aceşti acizi rămânând în proporŃie

ridicată şi după 50 zile de maturare: 25,91% acidul palmitic, cu 14,21% acidul stearic şi

23,08% acidul oleic.

14. Analizând statistic conŃinutul de aminoacizi liberi din variantele de brânzeturi

experimentale, s-au constat diferenŃe foarte semnificative statistic (***) pentru toŃi

aminoacizii studiaŃi, între toate probele analizate pe durata maturării. Acest lucru subliniază

faptul că, pe durata maturării brânzeturilor, concentraŃia aminoacizilor variază cu vârsta

acestora, proporŃia unora creşte progresiv pe durata maturării, în timp ce unii ajung la o

concentraŃie maximă, apoi scad cantitativ, variaŃii ce reflectă transformările continue ale

aminoacizilor în alŃi compuşi.

15. În cazul variantelor experimentale analizate, la 50 zile de maturare în brânza cu

enzime proteolitice cresc cel mai mult aminoacizii Ser, Lys şi Tyr, la brânza cu enzime

lipolitice cel mai mult creşte Lys şi Glu, iar în cazul variantei martor, la un nivel ridicat se

menŃine doar Lys la 50 zile.

16. Analiza NTG mezofili aerobi/ g produs a scos în evidenŃă faptul că pe

parcursul maturării acest indicator a cunoscut o creştere constantă. La examenul

micromiceŃilor/ g produs s-a constatat o creştere a numărului acestora la toate sortimentele

analizate. Valorile acestui indicator au fost la unele probe peste limitele admise de OMS

975/98. La examenul bacteriologic pentru determinarea bacteriilor coliforme în brânzeturile

supuse maturării, s-a constatat absenŃa lor la sortimentele analizate. La examenele pentru

decelarea Salmonellei, Listeria monocytogenes şi Stafilococi coagulazo-pozitivi, rezultatele au

fost negative la toate probele examinate.

17. În urma analizei parametrilor fizico-chimici, organoleptici şi biochimici ai

brânzeturilor luate în studiu, s-au constatat diferenŃe între variante. Astfel, dacă referitor la

conŃinutul de umiditate, substanŃă uscată şi grăsime raportată la S.U. sunt îndeplinite cerinŃele

STAS la toate variantele experimentale (chiar şi la sortimentele urmărite în punctul

industrial), nu sunt exprimate suficient principiile de gust şi aromă la variantele fără adaos de

enzime. CompoziŃia globală a brânzeturilor a fost îmbunătăŃită prin adăugarea enzimelor.

18. Acizii graşi cu catenă scurtă, în concentraŃii corespunzătoare au o contribuŃie

majoră asupra aromei brânzeturilor. Ei pot fi transformaŃi în alte componente importante

pentru gust şi aromă (metil-cetone, lactone, în special γ şi δ lactonele). Analizând

compoziŃional acizii graşi cu catenă scurtă din brânzeturile analizate, se remarcă următoarele:

La varianta martor: - C4:0 este identificat doar la obŃinere: 0,842 mg/ 100 g;

- C5:0: 0,594 mg/ 100 g la obŃinere, 4,415 mg/ 100 g la 25 zile şi 5,481 mg/ 100 g la

50 zile de maturare;

- C8:0: 0,535 mg/ 100 g la obŃinere, 1,115 mg/ 100 g la 25 zile şi 5,808 mg/ 100 g la

50 zile de maturare.

La varianta cu adaos de enzime lipolitice:

- C4:0 este identificat doar la 25 zile de maturare: 1,964 mg/ 100 g;

- C5:0: 2,296 mg/ 100 g la 25 zile şi 8,892 mg/ 100 g la 50 zile de maturare;

- C8:0: 2,784 mg/ 100 g la 25 zile şi 3,057 mg/ 100 g la 50 zile de maturare.

La varianta cu adaos de enzime proteolitice:

- C4:0: 0,705 mg/ 100 g la obŃinere şi 2,862 mg/ 100 g la 50 zile de maturare;

- C5:0: 0,656 mg/ 100 g la obŃinere şi 2,692 mg/ 100 g la 50 zile de maturare;

- C8:0 este identificat doar la obŃinere: 0,956 mg/ 100 g.

19. La varianta cu enzime proteolitice aminoacizii cu gust amar au avut

următoarea evoluŃie cantitativă:

- Leu: 248,6 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi 266,57 µg/ g brânză la 50 zile de

maturare;

- Phe: 336,4 µg/ g brânză la 25 zile şi 131,27 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Lys: 41,8 µg/ g brânză la 25 zile şi 667,45 µg/ g brânză la 50 zile de maturare.

La varianta cu enzime lipolitice s-a constatat un gust amar mai pronunŃat chiar de la obŃinere.

În cazul acestei variante, evoluŃia aminoacizilor Leu şi Phe este:

- Leu: 728,4 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi 338,75 µg/ g brânză la 50 zile de

maturare;

- Phe: 1604 µg/ g brânză la 25 zile şi 177,51 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Lys: 46,8 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi 1171,63 µg/ g brânză la 50 zile de

maturare.

La varianta martor (fără adaos de enzime) aceşti aminoacizi amari au următoarea evoluŃie în

timpul maturării:

- Leu: 321,8 µg/ g brânză la obŃinere, 629,4 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi

182µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Phe: 639,5 µg/ g brânză la obŃinere, 1523 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi 120,17

µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Lys: 12,8 µg/ g brânză la obŃinere, 29,7 µg/ g brânză la 25 zile de maturare şi 591,6

µg/ g brânză la 50 zile de maturare.

Aminoacizii cu gust dulce (Ala, Gly, Thr, Ser, Pro) au cunoscut următoarea evoluŃie

pe durata maturării la variantele experimentale analizate:

La varianta martor : - Ala: 183,7 µg/ g brânză la obŃinere, 311 µg/ g brânză la 25 zile şi

59,06 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Gly: 38,4 µg/ g brânză la obŃinere, 85,4 µg/ g brânză la 25 zile şi

13,77 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Thr: 121,6 µg/ g brânză la obŃinere, 155,5 µg/ g brânză la 25 zile şi

60,13 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Ser: 537,3 µg/ g brânză la obŃinere, 157,1 µg/ g brânză la 25 zile şi

183,49 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Pro: 233,5 µg/ g brânză la obŃinere, 449,1 µg/ g brânză la 25 zile şi

80,1 µg/ g brânză la 50 zile de maturare.

La varianta cu adaos de enzime lipolitice:

- Ala: 264,3 µg/ g brânză la 25 zile şi 99,78 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Gly: 27 µg/ g brânză la 25 zile şi 36,55 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Thr: 210,7 µg/ g brânză la 25 zile şi 87,33 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Ser: 746,2 µg/ g brânză la 25 zile şi 383,07 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Pro: 736,4 µg/ g brânză la 25 zile şi 296,98 µg/ g brânză la 50 zile de maturare.

La varianta cu adaos de enzime proteolitice:

- Ala: 91,5 µg/ g brânză la 25 zile şi 176,59 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Gly: 36,2 µg/ g brânză la 25 zile şi 0 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Thr: 95,3 µg/ g brânză la 25 zile şi 272,57 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Ser: 674 µg/ g brânză la 25 zile şi 1399,93 µg/ g brânză la 50 zile de maturare;

- Pro: 435,3 µg/ g brânză la 25 zile şi 471,97 µg/ g brânză la 50 zile de maturare.

20. Maturarea brânzeturilor fabricate după tehnologia tradiŃională (fără adaos de

enzime exogene) este mai lungă, chiar dacă sunt îndeplinite condiŃiile impuse de standarde,

datorită faptului că nu sunt exprimate suficient principiile de aromă şi gust. Utilizând enzime

proteolitice şi lipolitice se scurtează durata de maturare cu ~30%, cu avantajele şi

dezavantajele aferente metodologiei utilizate. Ca avantaje ale utilizării enzimelor amintim:

���� obŃinerea gustului şi aromei îmbunătăŃite într-un timp mai scurt;

���� îmbunătăŃirea valorii biologice prin acumularea aminoacizilor esenŃiali în

concentraŃii suficiente pentru acoperirea necesarului zilnic pentru om;

���� brânzeturile sunt o sursă importantă de acizi graşi esenŃiali (linoleic şi linolenic)

precursori ai prostaglandinelor care sunt responsabile pentru multe efecte fiziologice în

organism;

���� costuri relativ mici de enzime/ litru lapte materie primă;

���� reducerea costurilor cu exploatarea şi întreŃinerea spaŃiilor de maturare;

���� spaŃii mai mici imobilizate pentru maturare;

���� economie de timp şi manoperă în faza de maturare.

Ca dezavantaje:

���� risc de supramaturare a brânzeturilor;

���� posibilitatea repartizării neuniforme a enzimelor în masa de brânză;

���� posibilitatea apariŃiei gustului amar şi arome nespecifice la supradozarea cu

enzime.

21. În urma analizelor variantelor experimentale, am constatat că enzimele

proteolitice folosite (papaina) intervin cu succes atât în degradarea proteinelor cât şi a

lipidelor conducând la produşi de reacŃie care conferă proprietăŃi calitative superioare

brânzeturilor.

RECOMANDĂRI

• Extinderea analizei laptelui materie primă şi în ceea ce priveşte compoziŃia în

aminoacizi, acizi graşi şi chiar amine biogene în vederea posibilităŃii dirij ării procesului

tehnologic de fabricare a brânzeturilor astfel încât produsul finit să aibă proprietăŃi

organoleptice, fizico-chimice şi nutritiv-biologice specifice sortimentului respectiv.

• Utilizarea în paralel cu preparatele enzimatice exogene şi a culturilor de

bacterii lactice selecŃionate generatoare de enzime endogene în vederea accelerării

procesului de maturare.

• Recomandăm utilizarea unor doze de enzime lipolitice sau proteolitice mai

mici decât cele recomandate de producător pentru a diminua riscul supramaturării şi

evitarea apariŃiei gustului amar.

• Nu recomandăm utilizarea amestecului de enzime lipolitice şi proteolitice,

deoarece, încă de la obŃinerea caşului apar defecte de gust şi aromă pronunŃate.

• MenŃinerea unor condiŃii de igienă perfectă pe întreg fluxul tehnologic pentru a

reduce incidenŃa microflorei de poluare cu spaŃiile de lucru, cu liniile tehnologice, cu

produsele în diverse stadii de procesare.