Curs TPPA - Tehnologia Laptelui Si Preparatelor Din Lapte

TEHNOLOGIA LAPTELUI ȘI A PREPARATELOR DIN LAPTENoțiuni generale

Laptele - emulsie de grăsime într-o soluție apoasă în care se află substanțe sub formă coloidală(proteinele – cazeina și proteinele serice) sau sub formă dizolvată (lactoză, săruri minerale,vitamine). În cazul laptelui de vacă, conținutul mediu de substanță uscată este de circa 12,5%.

Laptele poate fi clasificat după mai multe criterii:a. după compoziție:-integral;-normalizat (parțial smântânit – cu un anumit conținut de grăsime);-smântânit;b. după caracteristicile calitative:-normal-anormal, d.p.d.v. fiziologic – patologic;c. după proveniență (denumirea speciei și în cadrul aceleiași specii):

- de amestec și individual;d. după procedeul de tratare:-crud; - concentrat;-pasteurizat; - lapte praf.-sterilizat;

Proprietățile fizico-chimice ale laptelui

Densitatea laptelui de vacă = 1,027–1,034 kg/dm3 la 20oC.- densitatea grăsimii – 0,935–0,947 kg/dm3,- densitatea proteinelor – 1,346 kg/dm3,- densitatea lactozei – 1,666 kg/dm3.

Prin degresare densitatea laptelui crește la 1,032–1,035 kg/dm3.Aciditatea laptelui (pH-ul) este dată inițial de conținutul de CO2 = 6,6 – 6,8.După mulgere, aciditatea laptelui crește datorită activității bacteriilor lactice asupra lactozei cuformare de acid lactic. Aciditatea dă informații despre prospețime și calitățile tehnologice.Punctul de congelare – temperatura de îngheț = –0,540 … –0,570oC (valori medii –0,540oC).

Punctul de fierbere al laptelui = 100,20…100,55oC, la presiune normală.

Căldura specifică a laptelui = 0,92–0,93 kcal/kg.oC (apa are 1 kcal/kg·°C).

Conductibilitatea electrică a laptelui arată rezistența la 25oC = 175 – 200 .

Indicele de refracție al laptelui normal = 1,3422 – 1,3429 (adică 38–40 grade Zeiss).

Tensiunea superficială - forța la suprafața de contact a laptelui cu aerul = 5,3–5,5 N/m2.

Vâscozitatea laptelui = 1,72 – 2,0 cP (2,0 cP – lapte integral, 1,8 cP – lapte smântânit).

Grăsimea din lapte = 3,7-3,9% - la laptele de vacă, cu dimensiuni 0,2–15 m.

Tratamente primare aplicate laptelui

Tratamentul primar al laptelui constă în trei operații : filtrarea, răcirea și păstrarea.Filtrarea are scopul de a reține și îndepărta toate impuritățile care au pătruns în lapte în

timpul mulgerii. În mod obișnuit, filtrarea laptelui se face prin pânză de tifon în 3 – 4 straturi,rondele de vată sau pâslă.

Răcirea laptelui filtrat se realizează pentru împiedicarea dezvoltării microorganismelorși păstrarea calităților inițiale ale laptelui, prin prelungirea fazei bactericide. Durata maximă depăstrare a laptelui la o anumită temperatură este de: 3 ore la 30oC; 6 ore la 25oC; 24 ore la10oC; 36 ore la 5oC; 48 ore la 0oC.

Având în vedere că laptele trebuie transportat la unități prelucrătoare, atunci el trebuiesă fie răcit la 10–12oC cu condiția să ajungă la unitate în 4 – 5 ore.

Răcirea se poate realiza în bazine de răcire utilizând ca agenți frigorifici: apă, amestec deapă cu gheață, agenți frigorifici industriali. Se pot utiliza, de asemenea, răcitoare, lăzi șiinstalații frigorifice speciale.

Depozitarea și păstrarea laptelui răcit, dacă el nu este expediat imediat la fabrică, seface în tancuri izoterme de 2000–5000 l, prevăzute cu agitator, care permit păstrarea laptelui la4oC cu o variație de 1–2oC/24 ore. La fermele mici, depozitarea și păstrarea până la expedierese poate realiza chiar în vana în care s-a făcut răcirea.

Tehnologia laptelui de consum. Schemă tehnologică

Tehnologia laptelui de consum

Laptele de consum este produsul obținut prin prelucrarea laptelui de vacă sau de bivoliță. El seprezintă ca un lichid omogen, fără impurități vizibile și sedimente, de consistență fluidă, cu gustși miros plăcut, dulceag, caracteristic laptelui, cu un gust ușor de fiert, fără gust și miros străin,culoare albă cu nuanță ușor gălbuie.

După conținutul de grăsime laptele de consum poate fi:• lapte normalizat cu conținut de grăsime de 1,5%; 1,8%; 2,5%; 3,0%; 3,5%;• lapte smântânit cu conținut de grăsime de maxim 0,1%;• lapte hiperproteic cu conținut de grăsime de maxim 0,3% și conținut de proteine minim 5,4%.

Pentru transportul laptelui se utilizează cisterne sau bidoane. Cisternele sunt de obicei împărțiteîn două sau trei compartimente separate între ele (în unele cazuri, umplerea cisternelor se facecu ajutorul vidului, ceea ce permite evitarea folosirii pompei și simplificarea conductelor, caresunt o serioasă sursă de contaminare a laptelui). Atât cisterna cât și accesoriile trebuie să fieastfel construite și montate încât să permită o ușoară spălare și eficientă. Spre deosebire detransportul laptelui în bidoane, utilizarea autocisternelor izoterme prezintă mari avantaje:menține aprox. constantă temperatura laptelui, simplifică munca, reduce timpul de încărcare șidescărcare; asigură condiții igienice superioare. Singurul dezavantaj constă în faptul căintroducând în cisternă o cantitate mică de lapte contaminat, se contaminează întregul conținut.


Recepția calitativă a laptelui se face pe baza aprecierilor senzoriale (grad impurificare, culoare,vâscozitate, miros, gust) și a analizelor de laborator (densitate, grad de impurificare, aciditate,conținut de grăsime și proteine). Se controlează și temperatura care nu trebuie să depășească10–12oC la sosirea în fabrică.Laptele de prelucrat trebuie să prezinte proprietăți senzoriale normale, să aibă un grad de prospețimeridicat cu aciditate de maxim 20oT (titrabile), pentru a rezista la tratamentele termice care urmează, săcorespundă normelor legate de compoziția chimică, să nu conțină substanțe conservante, neutralizantesau străine.

Vană de recepție a laptelui Tanc vertical de stocare a laptelui


Recepția cantitativă se realizează prin metode gravimetrice sau volumetrice, discontinuu saucontinuu (cu ajutorul galactometrelor).

Recepția cantitativa se realizează volumetric, prin măsurarea volumului de lapte din bazinul derecepție cu ajutorul unei tije gradate. In cazul măsurării cu un aparat de măsurare volumetrică(debitmetru – galactometru) pentru evitarea erorilor de măsurare se previne pătrundereaaerului in conductele de transport al laptelui.

În cadrul întreprinderilor foarte mari se construiesc tancuri – siloz,de capacități foarte mari 20000- 40000 l , montate în aer liber, înafara spațiilor productive, și izolate în exterior contra variațiilor detemperatură și a intemperiilor. Acestea sunt prevăzute cu sisteme deconducte și dispozitive automate de spălare și control.

Curățirea laptelui se face în scopul eliminării impurităților rămase înlapte după filtrarea acestuia în zona de producere și la colectarea luiîn centrele respective. Procedeul cel mai eficace de curățire alaptelui este curățirea centrifugală pe baza diferenței între greutateaspecifică a laptelui și a impurităților.


Răcirea laptelui, atunci când nu se prelucrează imediat după recepția cantitativă /calitativă șifiltrare, trebuie efectuată la temperatura de 2 – 4oC cu depozitarea lui în tancuri izotermeorizontale sau verticale.

Tanc de racire prin expansiune directa cu sistem de spalare automat1.sistem de ventilare a tancului; 2.capac de vizitare; 3.sistem de agitare;

4.angrenaj motorreductor al agitatorului; 5.sprayere pentru spalare;

6.evaporator în constructie Rollbond; 7.unitate de compresie; 8.consola de

comanda a temperaturii si turatiei agitatorului; 9,10.sistem automat de

spalare; 11.corpul tancului; 12.picioare reglabile.


Normalizarea (standardizarea) laptelui este operația prin care laptele este adus la procentul degrăsime dorit, fie prin creșterea conținutului de grăsime, fie prin micșorarea acestuia.Creșterea conținutului de grăsime se poate realiza prin adăugarea de smântână proaspătă înlapte sau prin amestecarea cu un lapte cu conținut de grăsime mai mare,Scăderea conținutului de grăsime se efectuează prin extragerea unei cantități de grăsime dinlapte sau prin amestecare cu un lapte cu conținut mai mic de grăsime.

Determinarea cantităților necesare delapte la normalizare se poate face curelațiile lui Rukosuev.

Normalizarea laptelui implicăutilizarea unor utilaje de separare agrăsimii (separatoare centrifugale) învederea obținerii de lapte smântânit caresă se amestece cu laptele integral.

(%)a-a

)a-(a100=x

21

21

(%)100 12 xx

mxx

xm

21

11

mxx

xm

21

22

a – indicele mediu de calitate al amestecului format;

a1,2 – indicii de calitate ai componentelor amestecului (i = 1, 2…)


Centrifugarea laptelui. Datorită diferenţei de densitate, cele două componente ale laptelui pot fi separate atât pecale naturală cât şi mecanică. Separarea pe cale naturală se desfăşoară în câmp gravitaţional, când laptele segăseşte liniştit într-un recipient, prin ridicarea la suprafaţă a globulelor de grăsime cu o viteză de circa 2,5 mm/h.Viteza de separare a grăsimii creşte dacă laptele este supus unui proces de centrifugare. La separarea pe calemecanică se utilizează separatoare prevăzute cu talere, dispuse în cadrul unui rotor centrifugal. În cadrul rotoruluiseparatorului, separarea are loc prin acţiunea diferenţiată a câmpului centrifugal asupra fazelor de câmpuri diferiteale laptelui: grăsimea din lapte cu densitate mai mică (g = 0,935 – 0,947 kg/dm3), şi plasma laptelui cu densitatemai mare (p = 1,029 – 1,034 kg/dm3).

1.carcasă; 2.taler superior neperforat; 2’.talere perforate; 3.canale verticale; 4.circuitul laptelui degresat; 5.alimentare cu lapte proaspăt


Omogenizarea laptelui este operația care constă în mărunțirea globulelor de grăsime,urmărindu-se stabilizarea emulsiei de grăsime pentru evitarea separării grăsimii la suprafațalaptelui în timpul depozitării acestuia.Mărunțirea globulelor de grăsime impune aducerea acestora de la diametre de 5–9(20) m la diametrecuprinse între 0,75–1 m (max. 2 m), scăzând de 100 ori viteza de sedimentare.Mărunțirea globulelor de grăsime are loc prin alungirea acestora la intrarea în omogenizator, ca oconsecință a vitezei de intrare a laptelui, urmată de gâtuirea și fragmentarea lanțului de grăsime latrecerea prin capul de omogenizare. Dispersia globulelor nou formate în plasma laptelui are loc la ieșirealaptelui din capul de omogenizare.

Omogenizarea laptelui are loc latemperatura de 65oC (subtemperatura de pasteurizare) șipresiunea de 120-180 at, mai eficientăfiind omogenizarea în două trepte depresiune: 15 – 25 MPa (200 at) și 5 – 10MPa (50 at).


Pasteurizarea laptelui tratamentul termic cu efect bactericid care constă în încălzirea laptelui lao anumită temperatură (sub 100ºC) cu menținere o perioadă determinată de timp.Regimul de pasteurizare aplicat în secția de prelucrare lapte este de 85°C, cu un timp de 20 secunde demenținere la temperatura de pasteurizare. Tratamentele termice aplicate laptelui se pot efectua cu saufără recuperarea de căldură.

Pentru separarea grăsimii, laptele seîncălzeşte în zona de preîncălzire apasteurizatorului la temperatura de 35-45°Cşi este introdus în tamburul de separare alseparatorului centrifugal.

1.tanc; 2.pompă; 3.control debit; 4.zonă depreîncălzire; 5.separator centrifugal; 6.zonăde încălzire; 7.zonă de menținere; 8.pompăde traseu (menținere presiune); 9.încălzireapă; 10.zonă de prerăcire; 11.zonă de răcire


Instalația de pasteurizarea are 6 zone:•zona de preîncălzire a laptelui (4) urmată de separarea centrifugală (5);•zona de încălzire la 78oC în contracurent cu lapte pasteurizat care are 85oC;•zona de pasteurizare (6) la 85oC cu apă fierbinte aflată la 95oC;•zona (7) de menținere 20 secunde la temperatura de pasteurizare;•zona de prerăcire a laptelui în contracurent cu lapte aflat în procesul de încălzire (10);•zona de răcire a laptelui, mai întâi cu apă de la rețea, apoi cu apă glaciară (11).

Tratamentul termic are rolul de a distruge bacilul tuberculozei și a tuturor germenilor patogeni, precumși a microflorei banale.

Coeficientul de recuperare a căldurii

Schemă de pasteurizare a laptelui cu

recuperator de căldură

ilflll

ilpillr

ttcq

ttcq

Q

Q

..

..


Instalații de pasteurizare


Dezodorizarea laptelui este operația prin care se îndepărtează din lapte substanţe volatile demiros în scopul îmbunătățirii calităților senzoriale.

Instalație de dezodorizare a laptelui1.cap de pulverizare; 2.vas de vid parţial; 3.pompă de lapte; 4.conductă evacuare gaze; 5.condensator;

6.pompă de vid cu inel de apă; 7.separator de gaze; 8.conductă evacuare gaze; 9.evacuare apă condensată; 10.apă de răcire; 11.ventil de siguranţă; 12.manometru


Depozitarea temporară a laptelui se face în tancuri izoterme în care laptele se menține la 2–4oC,cu pierderi de temperatură sub 1–2oC /24 h, prevăzute cu agitator.


Ambalarea laptelui de consum se poate realiza în bidoane din aluminiu sau inox de 25 l (pentrulaptele destinat cantinelor, spitalelor, restaurantelor), pungi din polietilenă (tip polipack) cucapacitatea de 1 l, ambalaje prefabricate din carton tratat cu parafină, ceruri cristaline sau răşinisintetice, cutii din carton multistrat (Tetrapack) – pentru laptele tratat UHT.

Ambalajele trebuie să asigure protecţia laptelui faţă de manipulările cu caracterfraudulos, să asigure protecţie faţă de contaminarea externă, să fie opace faţă de lumină, să fierezistente faţă de manipulările curente.

Norme de igiena specifice în industria laptelui

Ca substanţe chimice utilizate la spălare se folosesc substanţe alcaline neutre şi acide.Substanţele acide sunt utilizate pentru îndepărtarea sărurilor insolubile de Ca şi Mg depuse peplăcile aparatelor de pasteurizare sau a altor schimbătoare de căldură.

Spălarea tancurilor de depozitare a laptelui şi a vanelor de oţel se face cu soluţie alcalină latemperatura de 60oC prin recirculare timp de 10-15 minute, se clăteşte cu apă rece, sedezinfectează cu cloramină şi apoi se clăteşte cu apă.

Spălarea cisternelor de lapte se face mecanizat cu detergent A 1,5%, iar manual cu detergent Bla o temperatură de 50-60oC, după clătire cu apă se face dezinfecţie cu soluţie clorigenă şi apoiclătire cu apă.

Spălarea aparatelor de pasteurizare se face cu azotat de uree, soluţie 1%, se începe clătirea cuapă rece, timp de 10-15 minute pentru depărtarea laptelui rămas pe plăcile aparatului, se trecela spălarea acidă cu soluţie 1% la 80oC recircultă 30 minute.Se clăteşte cu apă rece, apoi îndepărtarea substanţelor proteice şi a grăsimilor se recirculă înaceleaşi condiţii cu NaOH 1%. Se clăteşte din nou cu apă rece şi instalaţia este bună pentruexploatare.

Tehnologia smântânii de consum

Smântâna de consum se obține din smântână proaspătăobținută prin smântânirea laptelui de cea mai bunăcalitate, cu miros și gust normal și grad de impurificareredus.

Normalizarea smântânii se poate realiza în fluxcontinuu, prin reglarea separatorului, sau discontinuu,prin adaos de lapte degresat sau de smântână cu unconținut de grăsime mai mare decât al celei obținuteprin separare.

•pentru smântână dulce (frișcă) – 30% grăsime

•pentru smântână de consum fermentată – între 20-30%.

Peste 30% grăsime în smântână, creștevâscozitatea și scade randamentul de extragere agrăsimii, deoarece smântâna vâscoasă trece mai greuprin pachetul de talere.


Pasteurizarea smântânii are ca obiective: distrugerea microflorei patogene, distrugerea floreibanale (bacterii, drojdii, mucegaiuri) care poate conduce la defecte ale smântânii, distrugereaenzimelor proprii care pot conduce la modificări ale smântânii, îndepărtarea substanţelorvolatile de miros prin vacreaţie.

Pasteurizarea smântânii se poate realiza la temperaturi de 92–95oC / 20–30 s, în funcţiede gradul de prospeţime.

Apa calda

Smântână

Instalaţie de pasteurizare a smântânii

TIPS-201.vas de alimentare; 2.pompe; 3.pasteurizator

cu plăci cu 5 zone (I, II – preîncălzire; III –

pasteurizare; IV – răcire; V – răcire avansată);

4.degazor cu detentă; 5.condensator; 6.boiler

apă caldă; 7.pompă apă caldă; 8.compresor;

9.rezervor de aer; 10.ventil cu 3 căi recirculare smântână


Răcirea smântânii pasteurizate se face imediat după pasteurizare până la temperatura de maturare.Consistenţa grăsimii din smântână este influenţată de durata şi temperatura de răcire.Maturarea smântânii se face în funcţie de tipul de smântână.• Pentru smântână dulce - numai maturare fizică în vană la 4–6oC / circa 4 ore, cu agitare periodică înprimele ore, urmată de ambalarea acesteia şi continuarea maturării în depozit, la aceeaşi temperatură,circa 20 ore.• La smântâna fermentată, după pasteurizare se face răcire la 18–22oC, depozitarea în vane şiînsămânţare cu culturi lactice de producţie (3-5%), cu agitare uşoară în primele 3 ore pentru o maturarebiochimică şi formare de compuşi de aromă. La aciditatea 50 – 60oT se face răcirea la 10–14oC,ambalarea şi maturarea smântânii ambalate la 5–6oC, timp de 24 ore.Ambalarea smântânii de consum se poate face în pahare cu capacitatea de 50–250 g din materialplastic, carton sau sticlă. Depozitarea se face în spaţii bine igienizate, aerisite la 2–5oC.

Sortimentele de smântână diferă în funcţie de utilizare şi conţinut de grăsime:• smântână dulce pentru frişcă cu un conţinut de grăsime de 32% şi aciditate 20oT;• smântână dulce cu conţinut redus de grăsime 10%, ca adaos la cafea sau preparate culinare;• smântână fermentată de consum cu 30% sau 25% grăsime cu aciditate de 90oT.Se poate obţine şi smântână plastică din smântână dulce cu 41-48% grăsime şi aciditate 20oT, prinpasteurizare la 90–95oC, răcire la 50oC, omogenizare la 150 daN/cm2, răcire la 30oC şi însămânţare cu 7%cultură starter de streptococi. Fermentată la 27–28oC, timp de 18 ore, răcită la 4–5oC şi maturată laaceastă temperatură circa 4–5 ore, smântâna obţinută are o consistenţă foarte mare.

Tehnologia brânzeturilor

Brânzeturile sunt produse lactate nefermentate sau fermentate alcătuite din cazeină, grăsime, lactoză,săruri minerale şi vitamine.Diferenţierea brânzeturilor este dată de:• natura şi tipul laptelui utilizat;• gradul de acidifiere şi tipul de microorganisme adăugate pentru acidifiere;• temperatura de închegare (încălzirea laptelui);• metoda şi gradul de tăiere sau zdrobire a coagulului;• prelucrarea coagulului după separarea zerului;• măcinarea şi sărarea coagulului înainte de introducerea în forme sau tipare;• gradul de presare a brânzei crude• timpul, temperatura şi umiditatea relativă a aerului la maturarea brânzeturilor• tratamente speciale aplicate (înţepare, tăiere, saramurare, tratarea suprafeţei)

Operaţiile principale ale fluxului tehnologic de obţinere a brânzeturilor sunt:Curăţirea laptelui se face cu separatoare centrifugale cu distanţa între talere mai mică decât cele pentrudegresarea laptelui și număr mai mic de talere fără orificii.Normalizarea laptelui se face în funcţie de conţinutul de grăsime şi proteine care trebuie realizat.Conţinutul de grăsime la care trebuie normalizat laptele Cgln se calculează cu relaţia

k – factor ce depinde de tipul brânzei (k = 3,4 – la brânzeturi moi; k = 3,8 – labrânzeturi semitari; k = 4,0 – la brânzeturi tari);Cg.b(su) – conţinutul de grăsime al brânzei în substanţă uscată, în %.

(%)100 )(.

)(...

subg

subgnlg

C

CkC

Tehnologia brânzei proaspete de vaciTehnologia brânzei telemea

Tehnologia brânzeturilor

Pasteurizarea laptelui se face pentru: distrugerea bacteriilor dăunătoare şi a celor patogene;uniformizarea calităţii brânzeturilor prin utilizarea de bacterii lactice şi alte culturi, în vedereadirijării procesului de maturare; îmbunătăţirea consumului specific.

Laptele pentru brânzeturi se poate pasteuriza la temperatură joasă (63–65oC /30–20 min) încazane sau vane cu pereţi dubli, sau la temperatură înaltă (72oC /15 s în pasteurizatoare cuplăci, dar regimul de pasteurizare depinde de tipul brânzeturilor fabricate.

Însămânţarea laptelui cu culturi lactice, adăugarea de CaCl2 şi maturarea acestuia suntnecesare deoarece la pasteurizare microflora naturală a laptelui a fost distrusă.

Cantitatea de culturi starter adăugată laptelui pentru brânzeturi depinde de calitatea laptelui,felul brânzei, activitatea bacteriilor lactice, anotimp.

Cantitatea de CaCl2 este de 10–30 g la 100 l lapte, în funcţie de tipul de pasteurizare aplicat şide anotimp şi se adaugă sub formă de soluţie 40%.

Maturarea laptelui înainte de coagulare este necesară pentru mărirea capacităţii de hidratare aproteinelor, întărirea globulelor de grăsime, creşterea acidităţii laptelui prin fermentare parţialăa lactozei în acid lactic, modificarea stării sărurilor minerale, eliminarea gazelor din lapte.

Curs TPPA - Tehnologia Laptelui Si Preparatelor Din Lapte

Documents

Transcript of Curs TPPA - Tehnologia Laptelui Si Preparatelor Din Lapte