CURSUL 10LAPTELE I PRODUSELE LACTATEI. LAPTELE1. GeneralitiLaptele reprezint un aliment complex de origine animal, ce conine toi factorii nutritivi, n proporii ce satisfac necesitile morfogenetice ale organismului

Tipuri de lapte:

de mam (nu s-a reuit a fi egalat de nici un alt tip, datorit anticorpilor)

de oaie, de vac asemntor celui matern

de capr (are nsuiri bactericide mai accentuate)

!!! conine mai puin lactoz, drept pentru care e recomandat copiilor ce sufer de intoleran la lactoz sau de galactozemii

!!! capra nu se mbolnvete de TBC

de bivoli gras (conine 20% grsimi) mgri - cel mai dulce

de iap (mai des folosit n Asia central, dar pentru a prepara o butur numit cumz)

de cmila cu 2 cocoae (are cel mai mult calciu i fosfor)

de balen cel mai gras

2. Compoziia laptelui

Laptele conine:

ap 87.7%

proteine

lipide

glucide

sruri minerale

vitamine

2.1. Proteinele

cresc n ordinea:

lapte matern < de iap < de vac< de capr < de bivoli < de oaie < de ren

laptele matern i de vac conine o cantitate mai mic de proteine, dar sub aspect calitativ sunt superior tuturor celorlalte tipuri de lapte, deoarece conin toi aa eseniali- cele mai importante proteine sunt:

cazeina-80-85% lactoalbumina 10-12%

lactoglobulina 5-8%

Cazeina

conine fosfor sub form de acid fosforic

n lapte se gsete sub form de cazeinogen (complex fosfocalcic)

cu calciu formeaz cazeinat de calciu

cu acidul lactic i calciu formeaz acid cazeinic

aceti produi complexai ai cazeinei conduc la formarea coagului de lapte n prezena enzimelor labfermentul sau reninei i a mediului acid

aa se explic valoarea nutritiv a laptelui numai dac are loc aceast coagulare n stomac, pentru ca C.U.D.- ul componentelor din coagul (proteine, aa, sruri minerale, vitamine) s fie ct mai mare

coagularea in vitro

coagularea laptelui depinde de acidifiere, condiie obligatorie pentru a se atinge pH-ul izoelectric al cazeinei

coagularea = precipitarea cazeinei

pHi-ul al cazeinei este de 4.6

prin coagulare se formeaz coagul de lapte i zerul

coagulul conine cazeina combinat cu calciu, fosfor

zerul conine lactat de calciu

dac coagularea se face prin nclzire nainte de a se ajunge la pHi se obine o brnz mai puin acr i mai bogat n calciu; se obine zer mai puin

dac se acidifiaz laptele inainte de nclzire, cazeina precipit, dar nu reine tot calciu; o parte din calciu disociaz de cazein trecnd n zer; astfel se obine o brnz mai acr cu un coninut de calciu mai mic

!!! pentru copii se obine brnza proaspt prin acidifierea laptelui cu puin sare de lmie sau cu o tablet de aspirin sau vitamina C

!!! procesul de coagulare st la baza preparrii brnzeturilor

Lactoalbumina

se afl sub form coloidal

nu precipit sub aciunea acizilor organici

se prezint sub forma a dou fraciuni ( i ) ce conin aa eseniali i o a treia fraciune serum albumina ce este uor asimilabil

Lactoglobulina este imunoglobulina purttoare de anticorpi, ceea ce explic importana fiziologic n alimentarea noilor nscui

n laptele matern este de 3 ori mai mult dect n laptele de vac, calitatea anticorpilor fiind superioar

Lizozimul

are efect bactericid

poteneaz activitatea anticorpilor

n laptele matern este n cantitate mai mare

Lactoperoxidaza

enzim ce distruge stafilococii

Coloranii

lactoflavina, lactocrom, caroteni, xantofile

2. 2. Glucidele din lapte

cel mai important glucid este lactoza cantitatea procentual variaz invers proporional cu a proteinelor

laptele matern i cel de mgri conin cel mai mult, fiind cel mai dulce lapte, n timp ce laptele de ren este cel mai srac n lactoz

conine cantiti mici de glucoz, glicogen

!!! nu conine fructoz sau zaharoz

Lactoza

intervine n absorbia calciului i a fosforului

intervine n sinteza vitaminelor din grupul B

la temperaturi mari se brunific (are loc reacia dintre gruparea aldehidic a lactozei cu gruparea NH2 de la proteine)

2.3. Lipidele

coninutul lor difer n funcie de specia animalului de la care provine laptele;

n cadrul aceleeai specii difer n funcie de ras, alimentaie, stadiul lactaiei, starea de sntate a animalului, etc.

coninutul scade oarecum ca i proteinele n ordinea

balen > ren > bivoli > mgri > matern > vac > oaie !!! laptele matern i cel de vac conine max 3.5% grsime grsimea conine:

TG ale acizilor grai saturai i nesaturai

fosfolipide (lecitine)

colesterol

2.4. Sruri minerale

se afl n cantitate de 7-8 g/litru lapte

se gsesc aceleai elemente ca i n snge, predominnd:

calciu

fosfor

potasiu

clor

glandele mamare absorb din sngele animalului elementele minerale prin procese selective

raportul Ca/P este de 1.4, raport n care aceste elemente se gsesc i n oase

laptele este deficitar n F, Cu i Co, ceea ce explic de ce constituie singurul aliment pentru sugari numai pn la cteva luni (5-6 luni), dup care se mixeaz alimentaia

2.5. Vitaminele

spre deosebire de alte alimente, laptele conine toate vitaminele (cu excepia vitaminei C) n cantiti moderate funcie de specie, ras, alimentaie, anotimp

vitaminele A, D, E, K se concentreaz n preparatele lactate: smntn sau unt

vitaminele A i D nu se gsesc n cantiti suficiente n laptele uman i de vac

vitamina E se gsete suficient n laptele matern

vitaminele B se gsesc suficient

Vitamina C se gsete n cantiti foarte mici (este distrus de oxigenul din lapte)

2.6. Enzimele

sunt prezente 19 enzime

predomin hidrolazele i oxidoreductazele

!!! avantaj: nu sunt distruse prin sterilizare

determinarea practic a enzimelor e important pentru:

stabilirea strii de prospeime sau nu a laptelui

aprecierea falsificrilor, n sensul c se verific dac pasteurizarea este corect fcut aprecierea calitii laptelui: dac laptele este fiert sau nefiert

Enzimele cu importan n expertiza laptelui:

Amilaza

Fosfataza alcalin

Peroxidaza

Reductaza

Amilaza

evidenieaz pasteurizarea joas, care are loc la 63-65C, temperatur la care amilaza este distrus

absena enzimei din lapte va nsemna un lapte bine pasteurizat, nefraudulos

prezena amilazei n lapte va nsemna o fraud, n sensul ca pasteurizarea nu este bine fcut (n cazul n care pe produs este specificat tratamentul termic) sau c laptele este nefiert

activitatea enzimei se determin practic pe baza amidonului care este hidrolizat la dextrine; cu iodul vor da coloraii diferite

eritrodextrinele coloraie roie

flavodextrinele coloraie galben

acrodextrinele coloraie incolor

Fosfataza alcalin

controleaz pasteurizarea mijlocie, care are loc la temperatura de 72-73C

prezena sau absena ei au aceeai semnificaie ca i amilaza

activitatea enzimatic se pune n eviden pe baza cantitii de fenol eliberat n reacia de hidroliz a unui substrat fosforilat ales corespunztor

Peroxidaza

controleaz pasteurizarea nalt, care are loc la temperatura mai mare de 80C la care se inactiveaz enzima

interpretarea rezultatului are aceeai semnificaia cu privire la modul cum este fcut pasteurizarea sau fierberea

determinarea activitii se bazeaz pe proprietatea peroxidazei de a descompune apa oxigenat; oxigenul atomic rezultat este capabil de a oxida

benzidina la un compus de culoare albastru - verde

p-difenilamina la un compus de culoare albastr

Reductaza

!!! este strict de natur microbian

n mod normal un lapte destinat consumului nu conine aceast enzim

prezena enzimei se pune n eviden pe baza capacitii de a decolora albastrul de metilen

cantitatea de microorganisme din lapte se apreciaz dup viteza de decolorare a reactivului

dac decolorarea are loc n 20 minute, va nsemna un grad mare de infestare a laptelui (20000000 microorganisme /ml lapte)

!!! un lapte pentru consum corespunde la o decolorare n 5-7 ore

!!! nu exist un lapte perfect steril, nct se admite o ncrcare bacterian < 20 000 bacterii/ml

3. PROPRIETILE FIZICO-CHIMICE I CHIMICE ALE LAPTELUI

3.1. Proprieti organoleptice

Aspectul: limpede, fr impuriti, fr coagul

Culoarea:

alb-lptos cu tent galben datorit grsimilor albastr are ap adugat sau este ecramat roie laptele provine de la animale bolnave de mamit (conin urme de snge)

Mirosul:

plcut, caracteristic speciei

uneori poate fi impregnat mirosul plantelor cu care ntmpltor sunt hrnite

nu trebuie s prezinte miros de medicamente

Gustul:

plcut, nu srat sau amar

dac este amar laptele e infectat sau provine de la animale hrnite cu frunze de castan, pelin

3.2. Proprieti fizice

Densitatea:

Depinde de coninutul de grsimi

Scade cnd este falsificat cu ap

Vscozitatea:

Este mai mare dect a apei

3.3. Determinri chimice

3.3.1.Determinri pentru evaluarea valorii nutritive substana uscat

coninut de lactoz

indicele clor/lactoz valori normale 1-3; n caz de mamit clorurile cresc, ceea ce modific i indicele clor/lactoz, mrindu-se peste 3

aciditatea = indice de fermentaie

lactoza prin fermentaie formeaz acid lactic, ceea ce va mri aciditatea pentru un lapte alterat

un lapte bun are un pH uor acid, dat de acidul lactic, propionic

pH normal 6. 4- 6. 6

aciditatea se exprim n grade Thrner

un lapte proaspt are o aciditate egal cu 15-20 gradeT

un lapte pasteurizat are o aciditate egal cu 15-21 grade T

- titru proteic

un lapte normal prezint un titru proteic egal cu 3.1 -3.3 un lapte alterat prezint un titru proteic mai mare de 3. 33.3.2.Determinri ce pun n eviden falsificrile

a. Diluarea laptelui

se determin densitatea prin diluare scade prin ecremare densitatea crete; ca s fie readus la valoarea normal frecvent se adaug n mod fraudulos ap; se comite n felul acesta dubla fraud

de asemenea, frecvent se diluaz laptele cu ap, iar pentru corectarea densitii se adaug sare; infraciune care se poate descoperi prin determinarea coninutului de NaClb. Coninut de NaCl

cantitatea poate varia ntre 250-300 mg % cnd coninutul este mai mare laptele este suspectat de falsificare:

ori s-a adugat ap

ori animalele sunt bolnave de mamit

c. Coninut de sodiu se determin pentru depistarea de adugare frauduloas de NaCl

se determin pentru depistarea de adugarea frauduloas a conservantului NaHCO33.3.3.Controlul tratamentului termic al laptelui

!!! vezi Enzime

3.3.4. Antiseptice

se adaug n lapte pentru:

a mpiedica dezvoltarea microorganismelor

a neutraliza acidul lactic ce se poate forma n alterare (frecvent se adaug NaHCO3) cei mai utilizai antiseptici sunt:

acid boric

acid salicilic

aldehida formic

apa oxigenat NaHCO33.3.5. Evidenierea contaminrii laptelui

a. Corpi cetonici

apar ca urmare a alterrii metabolismului glucidic i lipidic sau sunt consecina unor tulburri gastrice

b. Sedimentul

laptele ce provine de la animale bolnave de mamit prezint hematii, urme de snge

proba de lapte se centrifugheaz i se msoar nlimea sedimentului obinut n eprubete speciale, gradate

pentru un lapte normal sedimentul este de 0. 01cm

pentru un lapte contaminat este > 0. 02cm pentru un lapte suspect este egal cu 0. 02cm

4. VALOAREA NUTRITIV A LAPTELUI

laptele conine toate trofinele, nct pentru nou nscut constituie unicul aliment consumat

este o surs important de calciu i fosfor

pentru copii are aciune mineralizant

pentru aduli are aciune antidecalcificant

raportul Ca/P este de 1.4 ca i n oase

fixarea calciului este favorizat de vitamina D i lactoza, elemente prezente n lapte este o surs de proteine

conine toi aa eseniali

mrete rezistena organismului, datorit anticorpilor

are C.U.D.-ul ridicat 90-96%

conine alturi de calciu i Mg, K

mrete rezerva alcalin a organismului

laptele de mam conine anticorpi n cantitatea cea mai mare

Dezavantajele laptelui

are valoare caloric redus 60-70cal/100ml

conine sare

va fi contraindicat persoanelor cu edeme, la care se recomand un regim hipo/asodat

- este foarte srac n Fe, Cu, Mn i vitamina C

lactoza are efect laxativ

nct la persoanele cu duodenite provoac diaree

la persoanele cu intoleran la lactoz provoac colici abdominali, diaree

!!! boli duodenale = nu se secret destul HCl care s favorizeze hidroliza lactozei n glucoz i galactoz

!!! intoleran la lactoz = lipsa lactazei

5. PROCESE BIOCHIMICE CE AU LOC N LAPTE

laptele e un mediu prielnic dezvoltrii microorganismelor

lapte steril nu exist

laptele proaspt se altereaz n 24 ore, dac este inut la temperatur obinuit

la 4 C se poate pstra mai mult timp chiar i nefiert

prin tratare termic (pasteurizare sau fierbere) se ptreaz maxim 5-6 zile5. 1. Procese biochimice produse de saprofite

1. Fermentaia lactic

este produs de bacilul Lactobacilus, Streptococuslactoza

Lactobacilus + cazeina

acid lactic

fermentaia este favorizat de cazeina din lapte

!!! prin fermentaia lactic se obine laptele acru, iaurtul, brnza de vaci

!!! se folosesc tulpini selectate de bacili care s produc aceast fermentaie2. Fermentaia butiric

este produs de bacterii anaerobe

st la baza obinerii de derivate acide de lapte (iaurt, lapte acru)

glucidele i lactatul (n prealabil obinut prin fermentaia lactic)

acid butiric

3. Fermentaia propionic

Bacterium acidi propionici

Lactoza

+

Acid propionic

Lactatul

!!! aceast fermentaie st la baza maturrii brnzeturilor i a cacavalurilor

4. Procesul de maturare

se folosete pentru obinerea brnzeturilor

este procesul biochimic ce are loc dup obinerea coagului de lapte, respectiv ndeprtarea zerului (vezi cazeina sau calciu din lapte!!!) maturarea nseamn procese de

proteoliz, dezaminare, decarboxilare lipoliz

glicoliz

!!! prin maturare se mrete digestibilatea produsului

Schematic se pot prezenta transformrile biochimice ale principalelor trofine din lapte, astfel:

proteoliz

proteinele

peptone, albumoze, polipeptide, aa

glicoliz

Lactoza

acid lactic

fermentaiiGlucide

acizi organici inferiori

(lactic, acetic, propionic, butiric)

lipoliz

Grsimile

acizi grai + glicerol

!!! toi aceti compui obinui imprim produsului gustul, mirosul caracteristic

5. Fermentaia anormal

de regul este produs de specii de E.coli

aceste microorganisme determin procese biochimice prin care se obin produi finali de catabolizare, produi toxici, cum ar fi: proteinele

NH3

!!! NH3 este element toxic, deoarece

modific pH-ul mediului, nct nu se poate atinge pHi al cazeinei

- se mpiedic nchegarea laptelui, deci nu se obine brnza

microorganismele elibereaz toxine

imprim gust amrui fermentaia anormal este susinut si-n cazul laptelui infestat cu antrax, bruceloz, tuberculoz, mastit cea mai rspndit este tuberculoza!!! capr care nu se mbolnvete de aceast boal prin pasteurizarea joas sunt distruse bacteriile Mycobacterium tuberculosis pentru sigurana diminurii riscului de infecie, se recomand pasteurizarea nalt 82- 85C

II. PRODUSELE LACTATE

1. Produsele lactate acide

Sunt reprezentate de: lapte btut, iaurt, kefir

se obin prin modificri fizico-chimice ale compoziiei laptelui, n urma fermentaiei lactice, propionice, astfel ca prin

acidifiere

laptele i pierde fluiditatea, iar cazeina precipit

fermentaie natural

- produsele acide se obin prin

fermentaie artificial, folosind culturi de microorganisme pure selectate

Avantajele iaurtului comparativ cu a laptelui:

este mai bogat n aa liberi

este mai bogat n vitamine B (provin de la tulpinile selectate)

are o bun toleran deoarece lactoza este fermentat

previne cancerul de stomac, de intestin i constipaia

n urma consumului se nltur dezvoltarea florei de putrefacie i se favorizeaz astfel formarea de vitamin K

!!! (mediul acid nu dezvolt flor de putrefacie)2. Smntna

reprezent grsimea din lapte

prin lsarea laptelui n repaus, cnd grsimea se ridic la suprafa

se obine

prin centrifugare

conine lipide, lactoz, vitamine A i D, substane proteice, sruri minerale

3. Brnzeturile

se prepar prin separarea i prelucrarea coagului de lapte (vezi cazeina)

prelucrarea coagului presupune procesele de fermentaie, procesele biochimice de hidroliz i descompunere a factorilor nutritivi corespunztori

!!! vezi procese biochimice de la lapte

Brnza proaspt

se obine prin acidifierea cu bacterii lactice

bacteriile lactice

produc acid lactic (din fermentarea lactozei)

acidul lactic

va scade pH-ul la 4.6

precipit cazeina

Brnza maturat

se obine prin folosirea de labferment (enzima)

Labfermentul

precipit cazeina

Urda

se obine din zer

- zerul se fierbe, are loc precipitarea lactoalbuminei, ce antreneaz n masa ei urme de calciu, vitamine, aa, constitueni ai coagului

4. Lapte praf

se obine prin uscarea laptelui

este sensibil la lumin

este higroscopic

!!! atenie la ambalare

III. INSALUBRIZAREA LAPTELUI

n lapte se pot gsi urme de diverse substane toxice, insalubre ducnd la urmtoarele consecine:- scad valoarea nutritiv a produselor

pun n pericol sntatea populaiei substanele toxice sunt reprezentate de: urme de pesticide (insecticide, ierbicide, fungicide) ce pot proveni din furajele cu care se hrnesc animalele sau n urma deratizrii grajdurilor

urme de micotoxine (alfatoxine sunt uor hidrolizabile) ce provin din furajele mucegite cu care sunt hrnite animalele

nitraii i nitriii din ap sau furaje antibiotice sau alte medicamente folosite n cazul animalelor bolnaveBrnza este un aliment obinut prin coagularea laptelui anumitor animale, mai des vaci, dar i capre, oi i bivoli. Pentru a se obine nchegarea laptelui, este folosit cheagul, dar unele tipuri de brnz sunt nchegate cu acizi precum oet sau suc de lmie, fie cu anumite specii de cynara.(1).Dup modelul de preparare, brnzeturile pot fi fermentate i nefermentate,iar din punct de vedere al coagularii se deosebesc dou grupe i anume: brnzeturi obinute din lapte coagulat prin acidifiere sau brnzeturi obinute prin coagularea cu cheag.Brnzeturile acide se folosesc proaspete, n alimentaie, iar cele obinute prin coagulare cu cheag sufera un process ndelungat de prelucrare i constituie majoritatea brnzeturilor.Coagularea const n transformarea cazeinei din stare de soluie n stare de gel. n cazul coagularii cu ajutorul cheagului cazeina din lapte trece n fosfo-cazeinat, care precipit sub form de gel. n cazul coagulrii cu acizi, cazeina din lapte care se gasete sub form de fosfo- cazein de calciu solubil, trecen stare de gel ca sarea de calciu a acidului dolosit.Fabricarea brnzeturilor const din mai multe operaiuni fundamentale, i anume:- coagularea laptelui;- prelucrarea coagului format n vederea eliminarii unei pri de zer;- presararea coagului pentru a se forma o past de brnz i eliminarea surplusului de zer;- srarea brnzei;- fermentarea imaturarea brnzeturilor;- depozitarea i ambalarea brnzeturilor.Pe tot parcursul acestor operaii intervin microorganismele care, prin dezvoltarea lor n condiii diferite, determin calitatea brnzeturilor.1. ORIGINEA MICROORGANISMELOR DIN BRNZETURILaptele pentru fabricarea brnzeturilor trebuie s conin n flora sa cel puin 50% bacterii lactice. Acesta este cazul unui lapte recoltat n condiii igienice. ntr-un lapte impur, se pot gsi bacterii duntoare,ca: Echelichia coli, Aerobacteraerogenes, Bacillus amylobacter, Clostridiumtryobutricum, care pot provoca defecte ale brnzeturilor.Pentru asigurara puritii laptelui se recomand curirea saprin centrifugare i pasteurizare.Laptele proaspt muls i cel pasteurizat trebuie s sufere un proces de maturare,timp n care se dezvolt bacteriile lactice.Gradul de maturare al laptelui se apreciaz dup aciditatea sa, iar gradul de aciditate depinde de sortimentul brnzeturilor fabricate. Transformarile petrecute n timpul maturrii laptelui se cunosc nc n msur suficient.Cheagul folosit la coagularea este obinut din stomacul de viel sau miel. Se mai pot folosi preparate enzimatice obinute din stomacul de porc n amestec.Cheagul natural conine un mare numr de microorganisme i anume:- microorganisme utile; bacterii lactice, streptococi lactici termofili i bacterii propionice;- microorganisme dauntoare: grupul coli, bacterii butirice;- microorganisme indiferente: coci, sarcine, bacterii fluorescente, bacili sporulati;2. PROCESELE MICROBIOLOGICE CARE AU LOC N TIMPULFAZELOR DE FABRICARE ALE BRNZETURILOR 2.1. COAGULAREA LAPTELUICoagularea laptelui const n transformarea cazeinei, care se gsete sub form de soluie coloidal n p-cazein,insolubil sub form de gel. Optimul de temperatur pentru activitatea chimozinei este de 40-41 C. La brnzeturi, pentru coagulare se utilizeaz temperaturi mai sczute ntre 27-35 C. Din aceast cauz, cu cat temperatura este mai sczut, coagularea se face mai lent i coagulul este mai moale. La temperaturi mai ridicate,datorit deshidratrii acestuia. Se recomand pentru obinerea de brnzeturi tari.Viteza de coagulare i consistena coagului depinde i de coninutul laptelui n sruri de calciu.Prin adaugarea de sruri de calciu n lapte, se mrete viteza de coagulare i consistena coagului. 2.2. PRELUCRAREA COAGULUI Coagulul obinut se marunete mai mult sau mai puin n vederea eliminarii zerului sau chiar este supus la o a doua nclzire care are ca scop eliminarea unei pri de zer.Procesul tehnologic trebuie sa fie astfel dirijat ncat s se asigure cele mai bune condiii pentru dezvoltarea microorganismelor utile, care au ca rol deosebit n maturarea brnzeturilor.Temperatura optim de dezvoltare a bacteriilor lactice pe timpul maturrii laptelui este de circa 30 C.Pe parcursul prelucrrii coagului pentru eliminarea zerului i formarea bobului, cantitatea de microorganisme dinbob crete foarte mult.Dup un timp, datorit dezvoltarii bacteriilor lactice, n bob, aciditatea crete mai repede dect n zer i fermentaia lactic se ncetinete din cauza scderii pH-ului.La temperatura de 51-57 C,la brnza svaitzer,streptococii lactici sunt inhibati sau chiar distrui,iar bacteriile lactice termofile se dezvolt foarte lenti din aceast cauz se schimb raportul dintre microogranismePAGE 12