IMPACTUL BIOTEHNOLOGIEI IN PREPARAREA PRODUSELOR LACTATE ACIDE

CONSTANA 2011

1

CURPINS

Cap. 1. Materii prime1.1. 1.2. 1.3.

1

Introducere . 1 Materia prima folosita . 1 Tipuri de iaurt 1 Cap. 2. Tipuri de microorganisme folosite 2 2.1. Obtinerea iaurtului 2 2 2

2.1. 1. Culturi selecionate ... 2.1.2. Modul de actiune al bacteriilor lactice

2.1.3. Rolul si functia culturilor starter termofile ... 4 2.2. Rolul culturilor starter in procesul de fabricare al iaurtului .5

Cap. 3. Biotehnologia fabricarii iaurtului/ crema de iaurt .. . 8 3.1. 3.2. 3.3. Schema tehnologica 9

Descrierea operatiilor din schema tehnologica 12 Caracteristici organoleptice, fizico-chimice i microbiologice..........................19 Concluzii .................................................................................................20 Bibliografie .............................................................................................21

2

CAP. 1. Materii prime si bacteriile lactice folosite1.1. INTRODUCEREProdusele lactate acide sunt acele produse care se obtin prin fermentarea lactozei din lapte cu ajutorul culturilor starter de bacteria lactice. Produsele lactate acide cuprind : diferite sortimente de iaurt lapte batut lapte acidofil chefirul

1.2. MATERIA PRIMA FOLOSITASe poate folosi lapte de vaca, de bivolita si lapte de oaie. In cazul laptelui de vaca,acesta treb sa corespunda urmatoarelor cerinte: Densitatea, minimum 1,029; Aciditatea, maximum 17-19 grade T Titru proteic,minimum 3,2proba reductaze (durata de decolorare a albastrului de metalen) minimum 3 ore. In continuare voi prezenta metoda de fabricare a iaurtului/crema de iaurt.

1.3. Tipuri de iaurtDup natura laptelui folosit la prepararea lui, iaurtul se clasific n 3 categorii: iaurt din lapte de vac, din lapte de oaie sau din lapte de bivoli. Dup coninutul de grsime, iaurtul din lapte de vac se clasific n trei tipuri: - tip extra din lapte supus unei concentrri pariale cu 4% grsime - tip gras - cu 3,2% grsime - tip slab (din lapte smntnit) - cu 0,1% grsim De asemenea pe piaa romneasc se mai gsesc i alte tipuri de iaurt: - normal - cu cereale - cu fructe: cu pulp de fructe sau cu arom de fructe - dietetic - cu vanilie i cu ciocolat3

CAP. 2. Tipuri de microorganisme

folosite.2.1. OBTINEREA IAURTULIaurtul este un produs lactat acid,care se fabrica in special din lapte de vaca si cultura starter de productie, care are in copozitie doua bacterii lactice: Lactobacillus delbrueckii(bulgaricus) si Streptococus salivarius(thermophilus). Intre aceste doua bacterii se creeaza o relatie simbiotica,ceea ce conduce la accelerarea procesului de fermentatie si de formare a substantelor de aroma specifice produsului.

2.1.1.Culturile selectionatesunt:

Streptococcus thermophilus Lactobacillus delbrueckii subspecia bulgaricus Lactobacillus acidophilus i/sau Lactobacillus casei.

Produsul este obtinut din lapte de vac normalizat la un continut de grsime cuprins ntre 0,05 si 3,5% grsime; pentru crema de iaurt laptele va fi normalizat la 8% grsime. Laptele este pasteurizat i fermentat cu culture selectionate, specific (Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii subspecia bulgaricus). Pentru iaurtul probiotic se adaug n plus o cultur de bifidobacterii, Lactobacillus acidophilus i/sau Lactobacillus casei. Iaurtul cu coagul fluid (iaurt de but) prezint consistent fluid, cremoas, fr separare de zer. Iaurtul cu coagul ferm prezint un coagul compact, cu aspect portelanos n structur, cu uoar separare de zer.

2.1.2. Modul de actiune al bacteriilor lacticePrincipala actiune a lactobacililor este productia de acid lactic.Acestea insa produc si alti metabolite precum : acetaldehida, diacetil si alcool. In plus Lb.casei produce diacetil din citrate,mai ales atuncea cand laptele se suplimenteaza cu citrate. Actiunea lactobacililor este inbunatatita prin interactiuni cu alte bacteria lactice.4

De exemplu cultura mixta formata din Lb. bulgaricus si Str. thermophilus este adecvata deoarece deoarece produce mai rapid acidul lactic. Interactiunea dintre cele doua bacteria este benefica din urmatoarele motive:

Lb.bulgaricusEste homofermentativ, fermenteaz glucoza lactoza, fructoza si uneori galactoza

si manoza

Are o temperatur ridicat de crestere de 48-500C. Prefer s fermenteze glucoza eliberat intracelular din lactoz sub actiunea -galactozidazei cu actiune optim la 50C si pH 7, iar galactoza se poate acumula in mediu in timp ce unele tulpini fermenteaz galactoza ptruns in celul prin intermediul unor permeaze, atunci cand lactoza devine limitativ in mediul de cultur. Produce acid lactic D (-) care in organismul uman este metabolizat foarte lent comparativ cu izomerul L (+) si poate cauza dezechilibru metabolic dac este ingerat in exces in diete extreme. Limita stabilit de Organizatia Mondial a Snttii pentru consum zilnic de acid lactic D(-) este de 100 mg.kg-1 greutate corporal,concentratie care nu este depsit prin consum de iaurt intr-o alimentatie echilibrat. Principala cale de formare a aldehidei acetice substant de arom din iaurt, nu este din lactoz ci prin metabolizarea treoninei cu formarea de glicocol si aldehid acetic intracelular care in absenta alcooldehidrogenazei nu este transformat in etanol. Este o bacterie facultativ anaerob cu preferinte pentru conditiile anaerobe deoarece nu sintetizeaz citocromi si catalaze. LDB poate produce H2O2 carea ctiveaz sistemul lactoperoxidaz-ap oxigenattiocianat care poate s inhibe propria crestere.

Tulpini de LDB pot produce o substant cu efect antibacterian denumit B. bulgarican, termostabil, eficient asupra unor tulpini de Bacillus, Staphylococcus, Streptococcus, Sarcina, Pseudomonas, Escherichia si Serratia si peptide (di sau tripeptide) ce contin un ciclu aromatic, afective fat de Pseudomonas fragi si Staph aureus.

Str. thermophilus

Din punct de vedere fiziologic fermenteaz un numr redus de glucide si anume lactoza, zaharoza, glucoza si uneori galactoza cu formare de acid lactic L(+) si este caracterizat prin termotolerant, cu temperaturi maxime de crestere de 50-52C.

5

S. thermophillus poate produce extracelular amine aromatice cu actiune de inhibare asupra cresterii bacteriilor din g. Pseudomonas, Bacillus, E. coli, Flavobacterium, Shigelle, Salmonella si tulpini ale genului Lactococcus poate reduce 2 bacteriocine care inhib cresterea tulpinilor apartinand speciei cat si enterobacterii.

2.1.3. ROLUL SI FUNCTIA CULTURILOR STARTER TERMOFILEUtilizarea culturilor termofile este benefica deoarece:produc acid lactic, deci scad ph-ul laptelui si determina coagularea acestuia (cazul iaurtului).

au activitate proeolitica si deci contribuie la ameliorarea proprietatilor reologice si la aroma produselor.Ca urmare a activitatii proteolitice rezulta si aminoacizi din protein care stimuleaza dezvoltarea celorlaltor bacterii din culturile starter termofile.

6

2.2. Rolul culturilor starter in procesul de fabricare al iaurtuluiIn culturile starter pentru iaurt raportul intre Lactobacillus delbrueckii si Streptococcus thermophillus este de 1:1. In cultura mixt intre bacteriile lactice se stabilesc relatii de cooperare, fiecare monocultur produce substan_e care nu sunt initial prezente in lapte si care influeteaz pozitiv cresterea celeilalte. Producerea de acid lactic de ctre LDB este stimulat la concentratii sczute ale acidului formic produs de SST in absenta oxigenului cat si de CO2 eliberat prin fermentatie. Streptococii cresc mai repede si sunt responsabili pentru aciditate in timp ce lactobacilii adaug arom in special datorit formrii aldehidei acetice. Prin activitatea lor, lactobacilii care au activitate peptidazic produc compusi cu azot, asimilabili pentru streptococi ceea ce explic relatia de sinergism intre streptococi si lactobacili la fabricarea iaurtului. Rolul streptococilor si lactobacililor la obtinerea iaurtului const in acidifierea laptelui, sinteza de compusi de arom, dezvoltarea texturii si a vascozittii.

a.

Acidifierea laptelui

In mod simplificat microbiota specific a iaurtului metabolizeaz lactoza din lapte cu formarea de produsi finali . Acidifierea are loc prin fermentarea de lactoz cu formarea de acid lactic care reduce pH-ul ceea ce conduce la o solubilizare progresiv a fosfatului de calciu. Aceasta cauzeaz o demineralizare a micelelor de cazein si o destabilizare a lor si genereaz precipitarea complet a cazeinei intr-un domeniu de pH de 4,6-4,7.

Schem de metabolizare a lactozei de ctre cultura starter de iaurt.

7

La cresterea lui SST si LDB in lapte la temperature de 42-43grade C se produce rapid acid lactic, prin bioconversia a peste 90% din lactoz si pH-ul scade de la 6,4 la 4,4 in 4-5 ore. De asemenea, acidul lactic d gustul de acru si contribuie la formarea aromei. Aciditatea final a iaurtului este