8/19/2019 Licenta de 10

1/91

  1

Universitatea Politehnica din Bucureşti Facultatea de Chimie Aplicată şi Ştiinţa Materialelor 

Specializarea Controlul şi Expertiza Produselor Alimentare

LUCRARE DE LICENŢĂ 

Obţinerea laptelui praf instantizat din lapte

integral  –  fabr ica  ţie şi elemente de controlcalitativ

Absolvent:Lari sa Mihaela Stamatie

Coordonator:S.L.dr.ing.Gabriela I sopencu

Bucureşti, 2014 

8/19/2019 Licenta de 10

2/91

  2

Cuprins

Capitolul I ...................................................................................................................................................... 6

Noţiuni generale ........................................................................................................................................... 6

I.1. Memoriu Justificativ ............................................................................................................................... 6

I.2. Istoria laptelui praf ................................................................................................................................. 6

I.3. Caracterizarea materiei prime ................................................................................................................ 7

I.3.1. Generalităţi .......................................................................................................................................... 7

I.3.2. Compoziţia chimică a laptelui .............................................................................................................. 8

1. Lactoza ....................................................................................................................................... 8

2. Lipidele ...................................................................................................................................... 9

3. Proteinele .................................................................................................................................. 9

4. Vitaminele ................................................................................................................................. 9

5. Mineralele ................................................................................................................................. 9

6. Enzimele .................................................................................................................................. 10

I.3.3. Proprietăţile fizice ale laptelui ........................................................................................................... 10

I.3.4. Proprietățile organoleptice ale laptelui (defectele laptelui).............................................................. 11

I.3.5. Proprietăţile microbiologice ale laptelui ........................................................................................... 12

1. Microorganismele nepatogene ............................................................................................... 12

2. Microogranismele patogene ................................................................................................... 12

I.4. Caracteristicile produsului finit ............................................................................................................. 13

I.4.1. Caracterizarea laptelui praf ............................................................................................................... 13

I.4.2. Caracterizarea chimică a produselor lactate praf  .............................................................................. 14

I.4.3. Microbiologia laptelui praf ................................................................................................................ 15

I.4.4. Proprietăţile produselor sub forma de pulbere ................................................................................ 16

1. Densitatea ................................................................................................................................ 16

2. Indicele de solubilitate ............................................................................................................ 17

3. Conţinutul în umiditate ........................................................................................................... 17

I.4.5. Rehidratarea produselor uscate ........................................................................................................ 17

I.4.6. Depozitarea produselor uscate ......................................................................................................... 18

I.4.7. Utilizările laptelui praf  ....................................................................................................................... 19

Capitolul II ................................................................................................................................................... 20

Metode de analize fizico-chimice ............................................................................................................... 20

II.1. Analizele care se efectuează pentru laptele crud ................................................................................ 20

8/19/2019 Licenta de 10

3/91

  3

II.1.1. Determinarea acidităţii (pH) ............................................................................................................. 21

II.1.2. Determinarea acidităţii titrabile ....................................................................................................... 21

II.2. Analizele care se efectuează pentru laptele concentrat ...................................................................... 22

II.2.1. Determinarea conținutului de aer în laptele concentrat .................................................................. 22

II.2.2. Determinarea solubilităţii laptelui concentrat ................................................................................. 23II.3. Analizele care se efectuează pentru laptele praf  ................................................................................. 23

II.3.1. Determinarea umidităţii laptelui praf  ............................................................................................... 23

II.3.2. Determinarea solubilităţii laptelui praf  ............................................................................................ 25

II.3.3.Determinarea acidităţii titrabile în laptele praf  ................................................................................. 27

II.3.4. Determinarea conţinutului total de cenușă, în stare uscată din lapte praf  ...................................... 28

II.3.5. Determinarea conţinutului de grăsime din laptele praf  ................................................................... 28

II.4. Alte analize care se efectuează pentru laptele praf  ............................................................................ 30

II.4.1. Determinarea densităţii în vrac a laptelui praf  ................................................................................. 30

II.4.2. Determinarea densităţii particulelor ................................................................................................ 30

II.4.3. Determinarea conţinutului de aer interstițial .................................................................................. 31

II.4.4. Determinarea capacităţii de curgere a laptelui praf  ......................................................................... 32

II.4.5. Determinarea conţinutului de particule arse ................................................................................... 32

II.4.6. Determinarea capacităţii de înmuiere .............................................................................................. 33

II.4.7. Determinarea capacităţii de dispersare a laptelui praf  .................................................................... 34

CAPITOLUL III .............................................................................................................................................. 35

Descrierea procesului tehnologic ............................................................................................................... 35

III.1. Schema tehnologică ........................................................................................................................... 35

III.2. Descrierea etapelor procesului de fabricaţie ..................................................................................... 36

III.2.1. Concentrarea ................................................................................................................................... 36

III.2.2. Omogenizarea ................................................................................................................................. 39

III.2.3. Uscarea prin pulverizare (Atomizarea) ............................................................................................ 39

III.2.4. Uscarea în strat fluidizat .................................................................................................................. 42

III.2.5. Reumezire-Aglomerare .................................................................................................................... 44

III.2.6. Răcirea ............................................................................................................................................. 47

III.2.7. Cernerea .......................................................................................................................................... 47

Capitolul IV ................................................................................................................................................. 48

Bilanţul de materiale .................................................................................................................................. 48

IV.1. Tema de proiectare ............................................................................................................................. 48

IV.2. Bilanţul de materiale .......................................................................................................................... 49

IV.2.1. Bilanţul de materiale pe faza de concentrare .................................................................................. 49

8/19/2019 Licenta de 10

4/91

  4

IV.2.2. Bilanţul de materiale pe faza de omogenizare ................................................................................ 50

IV.2.3. Bilanţul de materiale pe faza de uscare ........................................................................................... 51

IV.2.4. Bilanţul de materiale pe faze de reumezire aglomerare ................................................................. 52

IV.2.5. Bilanţul de materiale pe faza de uscare ........................................................................................... 53

IV.2.6. Bilanţul de materiale pe faza de răcire ............................................................................................ 54IV.2.7. Bilanţul de materiale pe faza de cernere ......................................................................................... 55

Capitolul V .................................................................................................................................................. 57

Bilanţul termic ............................................................................................................................................ 57

V.1. Bilanţul termic pentru schimbătorului de caldură utilizat pentru concentrare ................................... 57

V.1.1.Determinarea proprietăţilor fizice ale laptelui .................................................................................. 58

1. Temperatura medie a laptelui ................................................................................................. 58

2. Densitatea laptelui la temparatura medie ............................................................................... 58

3. Viscozitatea laptelui la temperatura medie ............................................................................. 58

4. Căldura specifică a laptelui la temparatura medie .................................................................. 58

5. Conductivitatea termică a laptelui la temperature medie ...................................................... 58

V.1.2 .Cantitatea de caldură ........................................................................................................................ 58

V.1.3. Debitul masic de abur ....................................................................................................................... 59

V.2.Bilanţul termicpentru schimbătorului de căldură necesar uscătorului prin pulverizare ...................... 59

V.2.1.Bilanţul de materiale pentru uscător ................................................................................................ 59

V.2.2. Bilanţul termic pe schimbătorul de căldură necesar uscării ............................................................. 60

V.3.Bilanţul termic al schimbătorului de căldură necesar uscătorii in pat fluidizat.................................... 62

V.3.1.Bilanţul de materiale pentru uscător ................................................................................................ 62

V.3.2.Bilanţul termic pe schimbătorul de căldură necesar uscării.............................................................. 63

CAPITOLUL VI. ............................................................................................................................................. 65

Predimensionarea utilajelor ....................................................................................................................... 65

V.1.Predimensionarea schimbătorului de căldura folosit pentru concentrarea laptelui............................ 65

VI.1.1. Temperatura medie logaritmică ...................................................................................................... 65

VI.1.2. Stabilirea geometriei schimbătorului de căldură ............................................................................ 65

III.1.3.Verificarea geometriei schimbatorului de caldura: .......................................................................... 66

1. Coeficientul parţial de transfer termic pentru fluidul tehnologic, 1: ..................................... 66

2. Coeficientul partial de transfer termic pentru agentul termic, 2: ......................................... 68

3. Coeficientul total de transfer termic Kcalculat: ........................................................................... 68

4. Aria de transfer termic ............................................................................................................ 69

5. Calculul erorii ........................................................................................................................... 69

VI.2. Predimensionarea amestecătorului folosit la omogenizare ............................................................... 69

8/19/2019 Licenta de 10

5/91

  5

VI.3.Predimensionarea atomizorului .......................................................................................................... 70

VI.4. Predimensionarea amestecătorului folosit la reumezire-aglomerare ............................................... 74

Capitolul VII ................................................................................................................................................ 75

Calculul economic estimativ ....................................................................................................................... 75

VII.1. Consumul specific ............................................................................................................................. 75VII.2. Necesarul utilităţilor pentru un an .................................................................................................... 76

Capitolul VII ................................................................................................................................................ 80

Sistemul HACCP .......................................................................................................................................... 80

VII.1. Notiuni generale despre HACCP ........................................................................................................ 80

VII.2.Diagrama de flux ................................................................................................................................ 81

VII.2.Analiza riscurilor ................................................................................................................................. 82

Capitolul IX ................................................................................................................................................. 85

Norme de igienă şi protecţia muncii .......................................................................................................... 85

IX.1.Norme de protecţia muncii cu caracter general .................................................................................. 85

IX.2. Măsuri igienico-sanitare privind proiectarea şi construirea fabricii ................................................... 87

IX.3. Igiena utilajelor, ustensilelor de lucru şi a ambalajelor ...................................................................... 88

IX.4. Potecţia muncii la efectuarea analizelor laptelui ............................................................................... 88

Concluzii ..................................................................................................................................................... 90

Bibliografie .................................................................................................................................................. 91

8/19/2019 Licenta de 10

6/91

  6

Capitolul I

Noţiuni generale

I.1. Memoriu Justificativ

Laptele este un aliment de bază în nutriţia omului, şi unul dintre puţinele alimente care

 poate fi considerat complet, deoarece conţine toate categoriile principale de substanţe hrănitoare:

 proteine, glucide şi lipide, alături de vitamine (A, D, E, grupul B) şi minerale (calciu, fosfor, zinc

şi fier).

Laptele este alimentul cel mai uşor asimilat de organism, contribuind la menţinerea stării

de sănătate a organismului, la creşterea şi dezvoltarea normală a acestuia, mai ales în cazulcopiilor şi al adolescenţilor, dar este recomandat şi persoanelor care muncesc în medii toxice sau

în condiţii grele de muncă, deoarece creşte rezistenţa la infecţii şi substanţe toxice, ar trebui de  

asemenea inclus in dieta persoanelor vârstnice deoarece poate ajuta la prevenirea osteoporozei.

Cercetările din ultimele decenii s-au axat pe dezvoltarea unei tehnologii de procesare a

laptelui prin care acesta să  poată fi conservat o perioada de timp cat mai îndelungată, fara a-şi

 pierde proprietăţile. 

La ptele integral prezintă o compoziţie foarte complexa, şi prin urmare operaţiile de prelucrare ce vizează obţinerea unui produs sub forma de praf care să  păstreze proprietăţile

organoleptice şi mai ales nutriţionale, constituie o adevărată provocare. 

I.2. Istoria laptelui praf

Prima înregistrare referitoare la fabricarea laptelui praf ca o metodă de conservare a

laptelui a fost făcută de Marco Polo, care în urmă călătoriilor sale, descrie un produs utilizat de

soldaţii mongoli în secolul al XIII-lea, care pare a fi laptele praf. [1] Transformarea laptelui în lapte praf permite păstrarea în condiţii convenabile pentru

transport şi pentru utilizarea ulterioară. Uscarea laptelui a fost folosită iniţial ca un mijloc de a

transformă surplusul de lapte, deoarece păstrează nutrienţii din lapte. Acesta permite

consumatorilor obţinerea unui lichid similar cu laptele proaspăt prin reconstituirea laptelui praf

cu apă [2].

Producţia industriala de lapte praf a început in secolul XIX, când inventatorul francez

 Nicholas Appert, descrie o procedură pentru concentrarea şi uscarea laptelui [2]. După a doua

8/19/2019 Licenta de 10

7/91

  7

 jumătate a secolului XIX, către începutul secolului XX, îmbunătățirea echipamentelor de uscare

 pe tambure şi prin pulverizare a dus la dezvoltarea industriei laptelui. Uscarea pe tambure a fost

metoda ce mai utilizată  pentru producţia de lapte praf în prima jumătate a secolului al XX-lea

[2].Totuşi expansiunea industriei de producere a laptelui praf a fost posibila o data cu brevetul

lui Percy (acordat in Statele Unite in 1872), prin care se stabileşte principiul uscării prin pulverizare. Pe această bază, primul echipament industrial pentru uscare prin pulverizare

(brevetul lui Stauff’s 1901) a fost dezvoltat in 1905 [3].

Uscarea prin pulverizare este cea mai eficientă metodă de uscare a produselor lactate;

toate încercările de a folosii alte principii au eşuat. Numeroşi inventatori au încercat în anii ce au

urmat să îmbunătăţească calitatea produsului şi să reducă costurile uscării prin pulverizare [3].

Uscătoarele prin pulverizare (atomizoarele) au evoluat în structură şi aplicare în ultimii

50 de ani, iar acum o serie de tipuri de uscatore sunt disponibile, şi adecvate pentru producţiaunei mari varietăţi de produse lactate. Una dintre forţele motrice cheie în dezvoltarea a fo st

nevoia consumatorilor de pulberi convenabile, uşor de reconstituit [1].

I.3. Caracterizarea materiei prime

I  .3.1. Generalităţ i

Laptele este denumit şi „Sângele alb” prin valoare să hrănitoare. Are peste o sută desubstanţe nutritive necesare vieţii omului (20 aminoacizi, peste 10 acizi graşi, 4 feluri de glucide,

25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine) [4].

Proteinele din lapte conţin aminoacizii necesari creşterii şi menţinerii sănătăţii. Grăsimea

în afară de rolul ei energetic, contribuie şi la formarea rezervelor de grăsime în organism.

Substanţele nutritive din lapte se găsesc în proporţii optime, astfel că laptele este asimilat de

organism mai bine decât orice alt aliment. Atât laptele cât şi produsele lactate măresc rezistenţă

organismelor faţă de infecţii şi intoxicaţii, ridicând nivelul de sănătate a populaţiei [4].Principalul component al laptelui este apa, care reprezintă mai mult de 80% din masă

totală a laptelui, proporţie ce variază, în primul rând, în funcţie de specia animalului . Apa este

faza majoritară, în care au loc procesele chimice, biochimice şi fizice. Tensiunea superficială a

soluţiei apoase din lapte numită plasmă joacă un rol determinant în stabilitatea emulsiei [4].

Laptele este un sistem complex, putând fi considerat din punct de vedere fizic; o emulsie

de tipul U/A, în care U reprezintă faza grasă formată din globule de grăsime şi vitamine

8/19/2019 Licenta de 10

8/91

  8

liposolubile, iar A faza apoasă care conţine sub formă coloidală sau sub formă dizolvată proteine;

lactoză, săruri minerale, vitamine hidrosolubile, etc [4].

I .3.2. Compoziţia chimică a laptelu i

O clasificare a principalelor componente ale laptelui este data in Tabelul. I.1.

Tabel. I .1 . Compoziţia aproximativă a laptelui [5] 

Component Conţinutul mediu în lapte (%)

Apă  87.1

Solide nu grăsimi  8.9

Grăsime în substanţă uscată  31

Lactoză  4.6

Grăsime  4.0

Proteine 3.3

Cazeină  2.6

Substanţe minerale  0.7

Acizi organici 0.17

Diverse 0.15

1.  Lactoza

Lactoza este principalul component glucidic al laptelui, pe lângă urmele de galactoză şi

glucoză, ce rezultă din procesul de hidroliză. Din  punct de vedere chimic, lactoza este un

dizaharid format dintr-o moleculă de glucoză şi o moleculă de galactoză [4].

Lactoza este un glucid specific laptelui, şi, prin urmare, singură sursă de galactoză pentru

om, fiind necesară în sinteză metabolică a galactocerebrozidelor, substanţe implicate în

dezvoltarea sistemului nervos central, în special la copii. Cercetări riguroase au arătat că

eliminarea galactozei din raţia nutritivă a sugarului şi înlocuirea ei cu zaharoză duce la tulburări

de inteligenţă la copil [4].

Lactoză este un component al laptelui care determină, sub acţiunea microorganismelor,

toate procesele fermentative care au loc în lapte. Lactoza poate suferii o serie de procese

fermentative de descompunere, pentru a da naştere, în funcţie de tipul de microorganisme

implicate, la acid lactic, acid propionic, acid butiric sau alcooli [4].

8/19/2019 Licenta de 10

9/91

  9

2.  Lipidele

Fracţiunea grasă reprezintă, în medie, 3,6-3,8% în la ptele de vacă. Grăsimea este în mare

măsură reprezentată de un amestec foarte complex de trigliceride. Acizii graşi variază foarte

mult în lungimea lanţului (de la 2 la 20 atomi de carbon) şi saturare (de la 0 la 4 legături duble). 

Alte lipide prezente sunt fosfolipidele, colesterolul, acizii graşi liberi şi digliceridele [4].

3.  Proteinele

Proteinele laptelui sunt substanţe macromoleculare formate din combinarea a circa 20 de

aminoacizi esenţiali. 

În funcţie de starea lor de dispersie proteinele din lapte pot fi clasificate în două grupe: 

- cazeina aflată în stare de suspensie coloidală şi care reprezintă 80% din totalul

 proteinelor;

- proteinele zerului (sau proteinele serice), solubile în apă, şi anume: lactalbumina, în proporţie de 9-15% din masa proteinelor;

lactoglobulina, în proporţie de 3,3% din totalul proteinelor;

 proteozopeptonele, în proporţie de 3,7% (solubile în zer) [4]. 

4.  Vitaminele

Principalele vitamine întâlnite în lapte sunt vitaminele: A, D, E, K, B1, B2, B6, PP şi B12

şi sunt dispersate, în principal în două faze: 

-vitamine hidrosolubile, dizolvate în plasmă; -vitamine liposolubile, care sunt dispersate în materia grasă. 

Vitaminele contribuie, în mod esenţial, la valoarea nutritivă a laptelui, prin acţiunea lor,

alături de enzime şi de alţi factori de nutriţie, în procesele metabolice ce au loc în organismul

consumatorului [4].

5.  Mineralele

Fracţiunea minerală din lapte reprezintă o proporţie mică de circa 0,7-0,9%, fiind

alcătuită, în principal din săruri: cloruri, citraţi şi fosfaţi de calciu, de sodiu, de potasiu şi demagneziu. Citraţii de sodiu, calciu şi magneziu se combină cu lactoza fiind asimilaţi de organism

şi joacă un rol foarte important în precesele fermentative, favorizând formarea de compuşi de tip

diacetil şi diacetilmetilcarbonil care conferă aromă produselor lactate. 

În la pte se află mai multe combinaţii de sulf, aluminiu, zinc şi fier, aflate în constituţia

metaloproteinelor, precum şi calciu şi fosfor care joacă un rol foarte important în nutriţia omului

şi în stabilizarea cazeinei [4].

8/19/2019 Licenta de 10

10/91

  10

6.  Enzimele

Enzimele sunt compuşi proteici funcţionalizaţi şi joacǎ rol de catalizatori, foarte activi şi

selectivi, în diferitele procese chimice şi biochimice ce pot avea loc în lapte. Panǎ în prezent au

fost identificate în lapte peste 20 de enzime. Acestea sunt clasificate în diferite gru pe şi ele se

localizează în special în celulele epiteliale ce provin din glandele mamare. Principalele grupe deenzime sunt: lipazele; esterazele; amilazele (α şi β); aldolazele; citocromreductazele; fosfatazele;

reductazele; peroxidazele; catalazele.

Fracţiunea enzimaticǎ din lapte determinǎ, în mod semnificativ, comportarea fizico-

chimicǎ, stabilitatea termicǎ şi mecanicǎ, precum şi capacitatea laptelui de a fi prelucrat ulterior

în vederea unei valorificǎri superioare [4].

I .3.3. Proprietăţ il e fizice ale laptelu i

Laptele este o soluție apoasă diluată și se comportă în consecință. Viscozitatea este

scăzută, aproximativ de doua ori a apei. Substanțele dizolvate în apă dau laptelui o anumită

scadere a punctul de îngheț, ionii prezenți sunt responsabili  pentru conductivitatea electrică a

laptelui. Activitatea apei este ridicata, pentru multe microorganisme laptele fiind un substrat

aproape ideal [5].

Principalele proprietăţi fizice ale laptelui de vacă sunt:

-  Densitatea la 20 oC, 1,029-1,033 g/cm3;

-  Indicele de refracţie 1,35;

-  Conductibilitatate electrica 42,7 ∙ 10-4 -47,4 ∙ 10-4 Ω; 

-  Potenţialul redox 2,3-0,3 V;

-   pH-ul=6,4-6,6;

-  Aciditatea titrabila 15-19 oT;

-  Viscozitatea dinamică  18,4   ∙ 104  N

s/m; pentru laptele smântânit 17,36   ∙ 104

 Ns/m;-  Tensiunea superficial 0,045 Ns/m ; pentru laptele smântânit 0,049 Ns/m;-  Capacitatea calorică masică 0,92-,93 kcal/kggrad; pentru laptele smântânit 0.945

kcal/kggrad;-  Punct de fierbere 100,55 oC la 560 mmHg;

-  Punct de congelare -0,54..-0,57 oC [6];

8/19/2019 Licenta de 10

11/91

  11

I .3.4. Proprietățile organoleptice ale laptelui  (defectele laptelu i)

Laptele de vacă este caracterizat prin anumiți indici organoleptici: aspect, culoare, gust și

miros [7].

Laptele de vacă trebuie să se  prezinte ca un lichid opac, cu consistență normală și culoare

alb-gălbuie. Culoarea gălbuie este datorată unui conținut mai mare de grăsime și prezenței

 pigmenților carotenoizi din anumite furaje (porumb, morcov, lucernă  proaspătă etc) [7].

Laptele smântânit are culoarea alba, sau cu o uşoară nuanţă albastruie [8].

Culorile anormale de roz, roșu, albastru, galben, sunt rezultatul dezvoltării unor

microorganisme de infecție care secretă pigmenți caracteristici. Culoarea roșie se datoreaza 

uneori prezenței sîngelui în lapte provenit de la un uger bolnav [7].

Aspectul laptelui este de lichid omogen, fără gunoaie şi murdării vizibile în suspensie, şi

fară să lase depuneri de impurităţi pe fundul sticlei sau bidonului.

Consistenţa laptelui este fluidă şi anume curge ca un lichid. Nu se admite consistenţa

viscoasă, filantă sau mucilaginoasă, adica să se întindă când curge, să fie bălos [8].

Laptele proaspăt trebuie să aibă un gust dulceag și aromă plăcută, specifică, dar foarte

 puțin pronunțată [7].

Apariţia unor defecte de gust poate fi cauzată  de îmbolnavirea mamelei, după cum se

 poate datora şi alimentaţiei, medicamentelor administrate animalului, unor transformări

 provocate de microbii dăunatori [8].

Laptele împrumută ușor mirosuri străine din mediul înconjurator (de grajd, bălegar etc.)

dacă mulsul nu s-a făcut în condiții igienice. Anumite mirosuri străine pot proveni de la unele

nutrețuri ca: trifoi, rădăcinoase, varză etc. Prin păstrare, laptele capătă miros și gust acrișor, cu

atât mai intens cu cât laptele este mai vechi; de asemenea, laptele poate prezenta miros și gust de

rânced, de seu, datorită oxidării grăsimii. Apariția, însă în lapte a unor mirosuri și gusturi străine

este, de cele mai multe ori, o urmare a activității unor microorganisme de infecție, provenite dela animalul bolnav sau din mediul înconjurator, în acest caz laptele fiind impropriu consumului

uman [7].

8/19/2019 Licenta de 10

12/91

  12

I .3.5. Prop rietăţi le microbiologice ale laptelu i

Laptele prin compoziţia sa chimică, constituie un bun mediu de cultură  pentru toate

tipurile de microorganisme [7].

Informații privind conținutul microbian al laptelui poat fi folosite pentru a judeca

calitatea sanitară și condițiile de producție. Dacă li se permite să se înmulțească, bacteriile din

lapte pot produce alterarea produsului [9].

Contaminarea laptelui se poate  produce din doua surse: internă şi externă. Contaminarea

internă are loc în timpul producerii laptelui, ca urmare a pătrunderii unor microorganisme

 patogene transmisibile prin lapte de la animalul bolnav, iar contaminarea externă  are loc din

timpul mulgerii până în momentul prelucrării laptelui, prin contact cu vasele, aparatele de muls,

aerul din grajd, sau în timpul transportului [6].

Laptele crud conţine un număr mare de microorganisme care se pot înmulţii rapid,

modificâdu-i proprietăţile fizico-chimice şi valoarea nutritivă. O parte dintre aceste

microorganisme nu sunt dăunatoare omului, constituind o floră banala (bacterii nepatogene) care

 pot determina alterarea laptelui, iar alta parte este formată din bacterii patogene, datorită carora

laptele consumat ca atare poate constitui o sursa de infecţii [7].

1.  Microorganismele nepatogene

 Numărul microorganismelor ce ajung în lapte poate varia între 1000 şi 1500 celule/cm3;

când are loc recoltarea primelor porţiuni de lapte, indiferent de condiţiile igienico-sanitare

aplicate [6].

Bacteriile lactice sunt capabile să fermenteze lactoza în acid lactic. Ele sunt în mod

normal prezente în laptele și sunt, de asemenea, folosite ca culturi starter în producția de produse

lactate de cultură. Câteva exemple sunt:  Lactococci, Streptococcus lactis, Streptococcus

cremoris, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus [9].

2.  Microogranismele patogeneLaptele are potențial de contaminare cu microorganisme patogene. Trebuie luate măsuri

 pentru a reduce la minim această posibilitate și pentru a distruge agenţii patogeni [9].

Practicile de igienă pentru manipularea, depozitarea şi pasteurizarea laptelui, sunt

obligatorii  pentru a scădea  amenințarea unor  boli cum ar fi: tuberculoza, bruceloza, și febra

tifoidă. Microorganismele patogene de interes în laptele crud și alte produse lactate sunt: Bacillus

cereus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Salmonella spp , Escherichia coli,

Campylobacter jejuni. De asemenea trebuie remarcat că există anumite mucegaiuri, în principal,

8/19/2019 Licenta de 10

13/91

  13

din speciile de  Aspergillus, Fusarium, Penicillium  care pot crește în lapte și  pot produce

micotoxine care pot fi un pericol pentru sănătate. Prin lapte se mai pot transmite şi virusuri,

agenţi ai bolilor virale ca poliomielita, hepatita şi altele [9].

I.4. Caracteristicile produsului finit

I .4.1. Caracter izarea laptelui praf

Laptele praf este folosit de consumatori ca substituient pentru laptele proaspat şi ca

ingredient pentru fabricarea unei game largi de alimente procesate. În scopul de a fi acceptat de

consumatori şi f olosit ca ingredient, este esenţial ca laptele praf să fie de bună calitate [10]. Laptele praf şi derivatele uscate din lapte sunt obţinute prin eliminarea cvasitotala a apei,

 proces ce are loc printr-o concentrare maximă controlata a laptelui.

Procesul de deshidratare se realizeazǎ la scarǎ industrialǎ, ţinându-se cont de anumite

criterii cu privire la materia primǎ şi la produsul finit. Astfel produsul uscat obţinut trebuie sǎ fie

solubil în apǎ şi stabil din punct de vedere chimic pentru perioade îndelungate de timp, iar laptele

folosit ca materie primǎ sǎ nu prezinte proprietǎţi anormale [4].

Producţia mondiala de produse lactate uscate a crescut continuu în ultimii ani, deoareceacestea pr ezintă numeroase avantaje:

-  îşi menţin calitatea ridicată fară a necesita condiţii speciale de depozitare;

-  au o masă şi un volumul redus comparativ cu produsele lichide;

-  asigura un echilibru între oferta de lapte si consum;

-  reprezintă produse alimentare de neînlocuit în zonele calde;

-  sunt o rezervă valoroasă de hrană pentru situaţiile de urgenţa;

- 

reprezinta ingrediente pentru numeroase alte produse alimentare [3].Tipuri de produse uscate

-   Laptele praf integral  este cel mai răspandit şi cel mai comercializat din această categorie,

datorită, în primul rând, succesului pe care l-a avut aceast sortiment şi răspândirii sale

ra pide îl lume, precum şi datorită aplicaţiilor multiple ale acestuia.

-   Laptele praf smântânit  este mai ieftin decat laptele integral şi reprezinta un produs pentru

care cererea creşte continuu, datorita aplicaţiilor sale din ce în ce mai diversificate.

8/19/2019 Licenta de 10

14/91

  14

Principalul avantaj al acestui produs constă în conţinutul său ridicat în proteine,

riboflavină şi substanţe minerale, un conţinut mai ridicat decât cel din laptele integral rafinat. Un

alt avantaj îl reprezintă stabilitatea ridicată a acestui produs pentru perioade lungi de timp.

-   Laptele şi  produsele uscate pentru sugari şi copii. Aceste produse au fost adaptate

nutriţiei umane, datorită rolului lor important în creşterea organismului.-  Subprodusele uscate ale laptelui. Cel mai cunoscut subprodus lactat uscat este zerul praf.

Acest  produs are aplicaţii multiple, în special, în tehnologia produselor alimentare în

gastronomie [4].

I .4.2. Caracter izar ea chimică a produselor lactate praf

Lapte praf integral tr ebuie să conțină minim 95 la sută solide din lapte și nu trebuie sădepășească 5 la sută umiditate. Conținutul de grăsimi din lapte trebuie să fie nu mai puțin de 26

la sută. Se pot adăuga vitaminele A și D și lecitină agent de emulsionare, pot fi adăugate într -o

cantitate care să nu depășească 0,5 procente [11].

Tabel I .2 . Compozitia tipică pentru laptele praf integral [11] 

Principalele componente %

Lactoză  36-38,5

Grasime 26-28,5Proteine 24,5-27

Cenusă  5,5-6,5

Umiditate 2-4,5

Caracterizarea chimică a produselor lactate praf conform Codex Alimentarius, FAO/OMS-1992

Laptele praf:

-  conţinut minim de grasime 26%;-  conţinut maxim de grasime 44%;

-  conţinut maxim de apă 5%.

Laptele parţial degresat praf:

-  conţinut maxim de grăsime de 1,5%;

-  conţinut maxim de apă 5%.

8/19/2019 Licenta de 10

15/91

  15

Aditivii ce pot fi utilizaţii: stabilizanţi- aceeaşi ca la laptele concentrat cu excepţia

caragenanului care nu este autorizat; emulgatori: E-322, 471(numai pentru laptele praf instant);

antiaglomerant: E-341, 343, 504, 559, 553a, 530, 551, 554, carbonat de calciu [6].

I .4.3. M icrobiologia laptelu i praf

Laptele praf are o umiditate de 3-3,5%, care nu permite înmulţirea microorganismelor.

Laptele praf este un produs higroscopic astfel încât, dacă, dupa deschiderea ambalajului,

umiditatea creşte la >11% se produce mucegairea şi sunt catalizate procese ce duc la râncezirea

şi modificarea gustului.

Din punct de vedere microbiologic se admit până  la 2000 de microorganisme per cm3 

lapte reconstituit 1/10, iar Escherichia coli să fie absent [6].Laptele praf este din punct de vedere microbiologic un produs stabil. Activitatea apei este

0,3-0,4, un nivel mult prea scăzut pentru a asigura dezvoltarea microorganismelor. Cu toate

acestea laptele praf reconstituit este susceptibil de a dezvolta o floră microbiană și a se alterarea

într-un mod similar cu laptele pasteurizat [10].

Pentru prevenirea dezvoltării microorganismelor condiția este ca laptele praf să  fie

 protejat împotriva umezelii înainte de utilizare, numărul de microorganisme prezente scade, în

general în timpul depozitării, deși număr ul de spori poate rămâne constant. Deşi laptele praf nu

este un mediu bun pentru dezvoltarea microorganismelor, conţinutul de microorganisme este

important pentru utilizarea ulterioara a laptelui praf. Conţinutul microbiologic al laptelui praf

este influenţat atât de numărul cât şi de ti pul microorganismelor care se găsesc în laptele crud,

dar şi de condiţiile de procesare pentru obţinerea laptelui praf [10].

Standardele comune la produsul final se referă la numărul de bacterii (aerobe mezofile) ,

coliforme, Sarmonella, şi Stophylococcus aureus. Criteriile pot fi, de asemenea, aplicate pentru

 Bacillus cereus, Listeria thermophiles, Enterobactericae şi bacteriile care formează spori.

Standardele au fost dezvoltate de Federaţia Internaţională  a Lactatelor, drept exemplu sunt

 prezentate în tabelul.I.3. Mai multe ţări fie au adoptat aceste standarde , fie au dezvoltat propriile

lor specificaţii bazate pe principiile Comisiei Internaţionale de specificaţii microbiologice pentru

alimente.(ICMSF) [10].

8/19/2019 Licenta de 10

16/91

  16

Tabel.I .3 . Specificaţii microbilogice pentru laptele praf, recomandate de Federaţia Internaţională  pentru lactate [10]

Criterii Numărul total

(per gram)

Salmonella

(per 25 g)

Coliforme

(per gram)

Staphylococcus

aureus (per gram)

M 50 000 0 10 10M 200 000 Na 100 100

 N 5 15 5 5

C 2 0 1 1

Pentru un lot de producţie

n- numărul minim de probe care trebuie testat;

c- numărul de probe care poate depaşii limitele microbiologice specificate de m;

M- limita maximă admisa de microorganisme pentru probele examintate;na- nu se aplică. 

I .4.4. Proprietăţ il e produselor sub forma de pulbere

Proprietăţile fizice şi funcţionale ale puberilor sunt influenţate de :

-  calitatea materiilor prime;

(contaminarea microbiologică, compoziţia chimică)

-  tehnica de pr elucrare şi parametrii acesteia

(separare grăsime, preîncălzire, omogenizare, concentrare);

-  tehnica şi condiţiile de uscare;

condiţiile de depozitare (în funcţie de compoziţia chimică  şi activitatea apei, ambalaj,

tehnica de ambalare, temperatura şi durata de depozitare) [6].

1.  Densitatea

Densitatea masei de pulbere influenţează  costurile de ambalare şi transport din acest

 punct de vedere preferându-se pulberi cu densitate mare; din  punct de vedere funcţional,

densitatea este importantă  în legatură cu o altă caracteristică şi anume “aglomerarea” care

conduce la o pulbere cu densitate mica.

Densitatea materialului pulbere depinde atât de densitatea propriu-zisă a particulelor cât

şi de conţinutul acestora în aer interstiţial. Densitatea propriu-zisă a particulelor este dependentă

de compoziţia iniţiala a produsului lichid şi de densitatea componentelor sale şi de asemenea este

influenţată şi de condiţiile de uscare propriu-zise. Produsele uscate pe valţuri au o densitate mai

mare, datorita faptului ca nivelul de aer inclus este foarte redus.

8/19/2019 Licenta de 10

17/91

  17

Aglomerarea pulberilor în vederea instantizării conduce la scăderea densităţii produsului

 prin faptul că spaţiile dintre particulele aglomerate pot fi ocupate de aer [6].

2.  Indicele de solubilitate

Indicele de solubilitate este considerat unul dintre criteriile cele mai importante în

calitatea produselor pulbere şi este o masură a gradului de denaturare a proteinelor (în principalal cazeinei în cazul laptelui). Indicele este determinat prin cantitatea de material insolubil

recuperat atunci cand pulberea se reconstituie şi se centr ifughează în condiţii definite.

Un indice de solubilitate mic în cazul laptelui praf poate fi cauzat de:

-  calitatea redusă a laptelui lichid- aciditate mare din cauza dezvoltării bacteriilor lactice,

aciditate care măreste denaturarea termica a cazeinei);

-  temperatura de uscare mare şi răcirea necorespunzatoarea a pulberii înainte de

depozitarea în vrac.Uscarea într-o singură treaptă  conduce la pulberi cu indice desolubilizare mai mic (din cauza temperaturii de uscare mai mari), în comparaţie cu

uscarea în două  trepte. Pulberea obţinută  la uscare pe valţuri (la presiune atomosferică)

are un indice de solubilitate mic, deoarece temperatura de uscare este foarte mare

(transmiterea căldurii prin conducţie) [6]. 

3.  Conţinutul în umiditate

Conţinutul de umiditate al pulberii este important din punct de vedere al stabilităţii

 produsului în timp şi din punct de vedere economic.

Umiditatea produsului finit este influenţată de debitul de alimentare al atomizorului şi de

 parametrii aerului din uscător.

Din punct de vedere economic intereseaza ca nivelul de umiditate din produsul finit să fie

cât mai aproape de limita maximă admisibilă, dar care să asigure, în acelaşi timp, şi calitatea de

 păstrare a produsului finit [6].

I .4.5. Rehidratarea produselor uscate

Rehidratarea  produselor uscate este influenţată: de durata de rehidratare dorită, de

temperatura la care se face rehidratarea; de structura fizica a produsului uscat; de pH-ul apei de

rehidratare, de tăria ionica a produsului şi a apei folosite la rehidratare [6].

Când laptele praf instant este reconstituit cu apă, produsul ar trebui să semene cu laptele

 proaspăt. Totuşi, particule nedizolvate se pot regăsi la suprafaţă  şi în cea mai mare parte a

 produsului. Pentru determinarea calităţii produsului reconstituit se efectuează  un test vizual.

Particulele găsite la suprafaţă sunt agregate lichide de grăsime, care se ridică în partea de sus a

8/19/2019 Licenta de 10

18/91

  18

laptelui şi pot da o impresie de lapte stricat. Particulele găsite în soluţia de lapte sunt în cea mai

mare parte particule mici sub forma unui gel de proteine [12].

Cu privire la rehidratare sunt de menţionat urmatoarele:

-  rehidratarea este rapidă la pulberile instant;

-  structura poroasă favorizează rehidratarea cât şi desorbţia gazelor incluse;-  denaturarea proteinelor afectează viteza de rehidratare;

-   puterea ionică  a soluţiei de rehidratare are influenţă  asupra constituienţilor proteici; de

aceea, apa trebuie să fie liberă de substanţe ionice şi în acelaşi timp, fără miros, în caz

contrar fiind afectată calitatea produsului rehidratat;

-  un conţinut ridicat de lipide în produsul uscat afectează negativ rehidratarea, deoarece

astupă porii;

- 

în cazul pulberilor, în contactul cu apa de rehidratare acestea trebuie să se umecteze, apoitrebuie să intre în lichid, să se disperseze şi să  se dizolve. Pulberile tind să  formeze

cocoloaşe la suprafaţa lichidului de rehidratare, care flotează împiedicând rehidratarea

 prin formarea unui strat semidizolvat. Se preferă  pulberi instantizate care au particule

mari, poroase, cu capacitate mare de umectare, de penetrare în lichid, de dispersare şi

solubilizare [6].

I .4.6. Depozitarea produselor uscate

Dacă  produsele alimentare uscate nu sunt ambalate corespunzator, ele îşi modifică

calitatea datorită:

-  absorbţiei de umiditate;

-  captării de oxigen;

-  contaminării microbiologice;

-  adsorbţiei de mirosuri străine;

-  deteriorării mecanice;

-  expunerii la lumină [6].

Stabilitatea produselor uscate este în funcţie de conţinutul lor în umiditate şi mai precis,

de activitatea apei. Există o corelaţie între conţinutul de umiditate şi activitatea apei, pe o parte,

şi între activitatea apei şi dezvoltarea microorganismelor, oxidarea lipidelor, reacţiile enzimatice

şi neenzimatice, pe de altă parte [6].

Din punct de vedere microbiologic, produsele uscate pot conţine microorganisme care: au

supravieţuit procesului tehnologic (cele termodurice-termofile şi cele formatoare de spori,

8/19/2019 Licenta de 10

19/91

  19

inclusiv toxinele produse de patogeni); au recontaminat produsul finit din cauza ambalării

necorespunzatoare [6].

Conţinutul în umiditate, şi respectiv, activitatea a pei din produsul finit determină şi tipul

de ambalaj ce trebuie ales pentru pulberile respective precum şi durata de depozitare la o anumită 

temperatură [6].

I.4.7. Utilizări le laptelui praf

Laptele praf integral este obținut prin îndepărtarea apei din laptele integral pasteurizat,

omogenizat prin evaporare și uscare prin pulverizare. El posedă toate calitățile laptelui și  în

forma sa uscată, este un ingredient important în fabricarea unei game remarcabile de produse

alimentare.Laptele praf integral este un produs din lapte considerat a fi natural și ocupă un loc de

mare cinste atât pentru producător i, dar și pentru consumator i. El prezintă numeroase beneficii,

are o gamă deosebit de largă de aplicații în industria alimentară. Este hrănitor şi are un cost redus

[11].

Laptele praf cu grăsime, degresat (instantizat sau reinstantizat) se utilizează  în

alimentaţie, în industria cărnii (în compoziţia prospăturilor), în industria produselor zaharoase

(caramel, ciocolată), în industria panificaţiei (pâine, biscuiţi, checuri, cozonaci etc.), la fabricarea

îngheţatei, la maioneze, pudinguri, supe, mixuri instant pentru breakfast [6].

8/19/2019 Licenta de 10

20/91

  20

Capitolul II

Metode de analize fizico-chimice

Producătorii de lapte praf pentru uz comercial trebuie să respecte anumite standarde

 bacteriologice, chimice și fizice. Evident calitatea pulberii finale este o funcție a calității laptelui

crud. Prin urmare, este vital pentru o producție profitabilă utilizarea laptelui de primă clasă și

efectuarea unor analize pe laptele crud cât și pe pulbere, pentru a stabilii dacă acestea îndeplinesccerințele impuse de autoritățile oficiale [13].

II.1. Analizele care se efectuează pentru laptele crud

Laptele trebuie să fie proaspăt și depozitat la maxim 5oC pentru maxim 48 de ore după

mulgere.

Standardizarea conținutului de grăsimi  se efectueaza prin adaugarea de smântână sauadăugarea de lapte degresat. Tratamentul termic preliminar de pasteurizare se realizează  la

maxim 72oC timp de 15 secunde. Laptele trebuie să fie de calitate ridicata "clasa A" și să fie liber

de orice aditivi (în afară de smântână pentru standardizare), cu specificațiile detaliate mai jos:

-  Total solide: cca. 12%;

-   Numărul total de microorganisme pe placă: max. 250.000/ml;

-   Numărul bacteriilor termofile: max. 100/ml;

-   Numărul sporilor termofili: max. 10/ml;-  Test de sedimente: max. 0,5 mg;

-  PH: între 6,6 și 6,8;

-  Aciditate titrabilă: max. 0,15% în acid lactic;

-  Acid lactic adevărat: max. 10 mg/100 ml;

-  Conținutul de proteine: între 37% și 38%; 

-  Conținut de grăsime: max. 28% pe total solide; 

- 

Gazele necondensabile: max. 0,01% în greutate [13].

8/19/2019 Licenta de 10

21/91

  21

II.1.1. Determinarea acidităţii  (pH)

PH-ul este o măsură activității ionilor de hidrogen (H+) în soluții apoase. 

Măsura cea mai exactă a pH-ului este obținută electronic cu ajutorul unui pH-metru.

PH-ul normal în laptele proaspăt de la vaci sănătoase este de 6,6±0,1. Valori mai mari de6,7 indică infecţii, în timp ce valori sub 6,5 indică  prezența de colostru sau deteriorari bacteriene.

Laptele cu un pH care se abate ar trebui să fie respins de la producția de lapte praf [13].

II.1.2. Determinarea acidităţii  titrabil e

Aciditatea este măsurată în lapte, de exemplu, prin titrare cu o soluție de NaOH 0,1 N, și

indică consumul de NaOH necesar pentru a schimba valoarea pH-ului de 6,6±0,1 (corespunzător  laptelui proaspăt) la o valoare a pH-ului de 8.2-8.4 (fenolftaleină) .

Acidul lactic este un acid organic, un acid carboxilic (CH3-CHOH-COOH), având o

greutate moleculară de 90. Prin urmare la un ml NaOH 0,1 N corespunde:

g de acid lacticÎn cazul în care titrarea necesită, de exemplu 14,5 ml NaOH 0,1 N ,rezultatul este adesea

exprimat ca:

acid lacticCu toate acestea, laptele proaspăt nu conține practic acid lactic, iar consumul de NaOHeste utilizat pentru a modifica valoarea pH-ului din următoarele componente : 

-  Dioxid de carbon echivalent cu 0,01% acid lactic;

-  Citrați- 0,01% acid lactic;

-  Cazeină- 0,07% acid lactic;

-  Albumină/globulină- 0,01% acid lactic;

- 

Fosfații- 0,03% acid lactic;Determinarea "acidităţii" în laptele  proaspăt prin titrare este, prin urmare, mai mult o

măsură a acțiunii tampon a laptelui. 

Aciditatea laptelui este rezultatul activității bacteriene producătoare de acid lactic în 

timpul de colectare a laptelui, de tr ansport, și de prelucrare. Aciditatea dezvoltata este mai

 pronunțată în cazul în care laptele nu este răcit [13].

8/19/2019 Licenta de 10

22/91

  22

II.2. Analizele care se efectuează pentru laptele concentrat

I I .2.1. Determinarea c onținutul ui de aer în laptele concentrat

Aerul în concentrat trebuie evitat prin orice mijloace, deoarece poate tulbura întreg

 procesul de uscare.

Măsurarea conținutul de aer în concentrat este posibilă  prin utilizarea unui

echipamentului așa cum se arată în Fig.I.1. Aparatul este setat sub vid cu dopuri de sticlă și

supapele B, C și  D închise, și supapa A deschisă. Sistemul este um plut cu soluție de NaCl

aspirată cu o pompă de vid, lăsând recipientul de 100 ml  pentru concentrat de gol și 1-2 cm3 de

aer din tubul de sticlă gradat pe "partea de aer". 

Containărul de 100 ml este umplut cu concentratul ce trebuie testat şi apoi este închis.Cantitatea de aer (ar trebui să fie 1-2 cm3) în "recipientul de aer". Apoi pompa de vid este

 pornită, iar supapa de A se deschide încet.

Fiind "cunoscută" cantitatea de aer în recipient,  printr-un calcul proporțional de

expansiune este posibilă determinarea conținutul de aer (ml aer/100 ml de concentrat) [13].

Fig.II.1 . Schema unui echipament de laborator pentru măsurarea "Aerului din laptele concentrat"

8/19/2019 Licenta de 10

23/91

  23

I I .2.2. Determinarea solubil i tăţii laptelui concentrat  

Măsurarea  insolubilităţii se face de obicei pentru laptele praf, dar pentru a stabilii

 parametrii optimi pentru uscar e, se recomandă  efecturarea testului de solubilitate şi pentru

concentrat, pentru a evita problemele datorate insolubilităţii.Cantitatea de concentrat utilizată se calculează după cum urmează: 

g concentrat= g pulbere x 100/% TS de concentrat

g pulbere= 10 g lapte degresat, 13 g lapte integral, sau 6 g zer praf.

Restul procedurii este așa cum este descris pentru pulbere [13].

II.3. Analizele care se efectuează pentru laptele praf

I I .3.1. Determ inarea umidităţ ii laptelui praf

Laptele praf trebuie să îndeplinească o  cerință de umiditate reziduală. Conținutul de

umiditate va avea o influență asupra calității de păstrare a pulberii.   Un conținut de umiditate

ridicat (activitate mare a apei Aw) va determina scăderea ca pacităţii de păstrare. 

Umezeala poate fi controlată prin temperatura de ieșire din uscător sau prin aplicarea de

mai multă căldură la vibro-fluidizare. Absorbția de umiditate ar trebui să fie evitată,

recomandându-se dezumidificarea aerului de răcire.  Materialul de ambalare trebuie să fie deasemenea de calitate ridicată, astfel incât vaporii să nu poată penetra sacul sau containerul. De

asemenea se recomandă stocarea pulberii într-un loc uscat și răcoros [13].

Umiditate reziduală se determină prin metoda gravimetrică în termobalanţă. Pulberea se

usucă la 102-105°C timp de trei ore. Diferența de greutate este determinată  de pierderea

umidităţii.

De asemenea, au fost dezvoltate diferite metode rapide pentru determinarea umidității.

Ele lucrează, de obicei, cu o lampă de încălzire puternica ,cu lumină   infra roşie (reflecţia din probă este directă proporțională cu conținutul de umiditate),  dar rezultatul acestui tip de

echipament nu va fi niciodată atât de exact ca metoda clasică, dar este un mare ajutor în timpul

funcționării unei instalaţii, pentru ca operatorul să poată avea un răspuns rapid care să îi permită

să stabilească parametrii de uscare adecvaţi [13].

8/19/2019 Licenta de 10

24/91

  24

Fig.II.2. Schema metodei de determinare a umidităţii 

 Aparatura si reactivi

Vase din oţel inoxidabil, nichel sau aluminiu, având un diametru aproximativ de 50 mmşi o adancime de 25 mm. Vasele trebuie să aibă capace potrivite şi care pot fi uşor de îndepă rtat;

Cuptor cu aer cald: menţinut la 1022 oC;Exicator: conţinând un deshidratant eficient [13];

 Modul de lucru

Vasul conţinând proba şi capacul acestuia se aşeaza în cuptor la 1022 oC pentru 1 h.Se plasează capacul pe vas şi se transferă acoperit din cuptorul cu aer cald la exicator,

unde este lăsat să se răcească la temperatura camerei și apoi se cântărește. 

În vas se pune o probă de aproximativ 1 g, vasul se acoperă cu capacul şi se cântăreşte

vasul acoperit rapid şi cu precizie.

Vasul descoperit se pune împreună cu capacul în cuptorul cu aer cald menținută la 102 oC

 pentru 2 h.

Se pune capacul, se transferă vasul  acoperit în exicator, se răceaşte la temperatura

camerei (pentru aproximativ 30-45 minute) și se cântărește cu precizie și rapid.

8/19/2019 Licenta de 10

25/91

  25

Se încălzește vasul neacoperit și capacul în cuptor cu aer fierbinte la 102 oC pentru încă 1

h, se pune capacul, se lasă vasul acoperit să se răcească la temperatura camerei în exicator și se

cântărește. 

Procesul de uscare, răcire și cântărire se repeta, până ce la cântăriri succesive cantitatea

nu diferă cu mai mult de 0,5 mg. De obicei,s-a constatat că uscarea este completă după primele 2 h [14] 

Calcul

 Unde:

M- masa vasului gol, în g;

M1- masa iniţială a vasului cu capac şi proba de analizat, în g;

M2- masa finală a vasului cu capac şi proba dupa uscare, în g;

Abaterea maximă dintre două  determinari nu trebuie să depășească 0,06% în masă de

umiditate [14].

 Interpretare

Această metodă determină conţinutul de umiditate liberă în laptele praf, nu include apa

de cristalizare a alfa lactozei monohidrate. Conţinutul total de umiditate include apa de

cristalizare şi poate fi determinat prin titrarea Karl Fischer sau distilare cu toluen.

Cu toate acestea, proba de lapte praf pentru comercializare este de așteptat să conțină mai

 puțin de 5 procente de umiditate liberă, prin urmare, metoda cuptorului la 1002 oC esteadecvată pentru determinarea acesteia [14].

II.3.2. Determinarea solubilităţ ii laptelui praf

Că laptele praf trebuie să fie solubil în apă este evident. Cu toate acestea, nu toate

componentele din pulbere sunt solubile în apă după reconstituire. În pulberile produse în

uscătoare moderne solubilitatea se apr opie de 100%. Cu toate acestea, orice uscător poate fi de

fapt operat necorespunzator rezultând o pulbere cu solubilitate scazută.

Motivul pentru o solubilitate mica, este denaturarea cazeinei sau a proteinelor din zer.

Principalii factori care contribuie sunt:

-  lapte de calitate proastă cu o dezvoltare mare de acid lactic, adică o activitatea bacteriană 

mare va duce la un indice de insolubilitate mare, deoarece orice tratament termic extensiv

va cauza o denaturare a proteinei ireversibilă, în special a cazeinelor.

8/19/2019 Licenta de 10

26/91

  26

-  temperaturile ridicate ale concentratului în timpul evaporării duc la creșterea viscozității

și o atomizare dificilă, adică temperaturi ridicate în timpul uscării [13].

Metoda de măsurare a solubilităţii este simplă, și relativ ușor de realizat. Pulberea este

agitată cu apă, iar conţinutul total de solide ale suspensiei este determinat înainte și după

centrifugare. Cantitatea de pulbere rămasă în suspensie după centrifugare exprimată ca procentedin valoarea totală în suspensie, este luată ca măsură a solubilității [14].

 Modul de lucru

A.  Reconstituirea laptelui praf

Se cântăresc cu precizie 4 g de lapte praf într-o eprubeta de 50 ml. Se adaugă 32 ml de

apă la 50±1 °C. Se pune dopul și se agită timp de 10 secunde. Se pune eprubeta într-o baie de

apa, unde este menţinută la temperatura de 50±1 °C pentru 5 minute, dupa care se agita pentru 1

minut. [14].B.  Îndepărtarea grăsimii 

Se umple cu lapte reconstituit un tub de centrifugă de 25 ml și se centrifughează timp de

10 minute la 2000 rpm, cu o rază de 17 cm (pentru a asigura o forță de 770 g). Se răceşte în

frigider sau pe baia de gheaţă  până când grăsimea se solidifică (laptele nu trebuie congelat) .Se

elimină stratul de grăsime cu o spatulă. Se aduce laptele la temperatura camerei (27±1 °C). Se

desparte sedimentul cu o baghetă de sticlă. Se pune un dop eprubetei și se agită puternic până

când lichidul este omogen [14].

C.  Determinarea conţinutului total de solide

Se transferă aproximativ 2 ml de lichidul omogen într-un vas de aluminiu (6 cm în

diametru și 2,5 cm în înălțime) uscat şi cântărit în prealabil și prevăzut cu un capac potrivit. Se

cântărește vasul cu capacul și se pune de o parte. 

Se centrifughează  din nou pentru 10 minute. Se pipetează  aproximativ 2 ml de

supernatant, fără a disturba sedimentul, într-un alt vas de aluminiu de acelaşi tip ca cel folosit

anterior. Se acoperă vasul şi se cântareşte. Se descoperă ambele vase şi se pun într -o baie de abur

 până când aparent s-au uscat. Se introduc cele doua vase într-un cuptor de aer încălzit la 100±2

°C timp de 90 min. Se acoperă vasele şi se transferă într -un exicator. Se răcesc şi se cântăresc

[14].

Calcul

 Unde:

8/19/2019 Licenta de 10

27/91

  27

M4=masa de solide totale din al doilea vas, în grame;

M1= masa lichidului luat imediat după eliminarea de grăsime din primul vas, în grame;

M3= masa de solide totale din primul vas, în grame;

M2= masa lichidului supernatant luat din al doilea vas, în grame [14].

II.3.3.Determina rea acidităţ ii ti trabile în laptele praf

Metoda se bazează  pe titrarea probei cu hidroxid în prezenta de fenolftaleină, în  punct

final și prin compararea culorii cu culoarea obținută prin amestecarea acetatului de rozanilină cu

sulfat de cobalt la un volum cunoscut de probă de lapte [14].

 Reactivi şi aparatură 

A. 

Soluție de hidroxid de sodiu 0,1N;B.  Soluție de acetat rozanilină. Se dizolvă 0,12g de acetat de rozanilină în alcool etilic 95%

conținând 0,5ml de acid acetic glacial și se diluează la 100ml. Pentru a pr egăti soluţia

standard de lucru, se diluează 1ml la 500ml de 95% alcool etilic și apă în raport de 1:1.

C.  Soluție de fenolftaleină: 1g de fenolftaleină se dizolva în 100ml de alcool etilic 95%, se

adaugă 0,1N hidroxid de sodiu până la o culoare roz slab și se diluează până la 200ml cu

apă distilată.

D.  Soluție de sulfat de cobalt: Se dizolvă 1,5g de sulfat de cobalt în apă și se diluează până

la 100ml.

E.  Vas de porțelan de 100ml;

F.  Biuretă de 5ml;

G.  Baghetă de sticlă pentru agitare [14];

 Modul de lucru 

A.  Reconstituirea laptelui praf

Se cântăresc 10g de lapte degresat sau 13g de lapte praf integral, reconstituirea se face

 până la 100ml cu a pă distilată caldă, la 24°C. Se amestecă exact 90 de secunde. Permiteţi probei

să stea până când dispare spuma. Perioada de stationare, după amestecare nu trebuie să

depășească 15 minute [14].

B.  Titrarea

Se pun cu pipeta 10ml de lapte reconstituit în fiecare vas de porțelan. Se adaugă  1ml

soluție de lucru de acetat de rozanilină sau soluție de sulfat de cobalt și se amestecă cu o baghetă

de sticlă. Această soluție va fi solutia referință. Într -un alt vas de porţelan se adaugă 1ml de

8/19/2019 Licenta de 10

28/91

  28

soluție de fenolftaleină și se titrează cu 0,1 N hidroxid de sodiu, agitând pentru a amesteca proba.

Se continuă titrarea până când culoarea este comparabilă cu cea a soluţiei de referinţă [14].

Calcul

Se calculează aciditatea în acid lactic (procente m/v) stiind că:

 [14].II.3.4. Determinarea conţinutului total de cenușă, în stare uscată din lapte praf

 Aparatura

A.  Creuzet de platină sau de siliciu: 70 mm diametru și 25-50 mm adâncime .

B.  Cuptor: cu temperatura reglabilă la 55020 oC;C. 

Exicator : conținând un deshidratant eficient;D.  Cleşte cu braţe lungi;

E.  Plita electrică  pentru încălzire [14]

 Procedura

Se cântăresc cu precizie aproximativ 3 g de probă de lapte uscat într-un creuzet uscat în

 prealabil într-un cuptor cu aer cald și cântărit. Se încălzește creuzetul ușor pe o plită fierbinte şi

apoi se introduce în cuptorul reglat la 55020 °C, până se obține cenușă gri. Se r ăcește creuzetulîntr-un exicator și se cântărește. Se încălzeşte creuzetul din nou la 550

20 °C timp de 30 minute.

Se răcește creuzetul într-un exicator și se cântăreşte. Se repetă procedura până când se obţine

masa cea mai mică, şi diferenţa între doua cântăriri este mai mica de 1 mg [14].

Calcul

 Unde:

M2= masa a creuzetului cu cenușă ,în grame;

M= masa creuzetului gol, în grame;

M1= masa creuzetului cu proba, în grame;

M0= umiditatea, % de masă [14].

II.3.5. Determinarea conţinutului de grăsime din laptele praf

Conţinutul totalul de grăsime din laptele praf este o chestiune de standardizare a laptelui

crud, înainte de prelucrare și nu are nimic de-a face cu procesul de uscare .Standardizarea se

8/19/2019 Licenta de 10

29/91

  29

realizează prin adăugarea de lapte degresat sau smântână, în funcție de conținutul de grăsime în

lapte crud și de conținutul de grăsime care este vizat în pulberea finală .

Pentru o determinare exactă de grăsime în lapte praf integral metoda Rose –  Gottlieb [13].

 Reactivi şi aparatură 

A.  Amoniac Sp. gr. 0.8974 la 16 °C;B.  Alcool etilic (95%);

C.  Dietil eter, fără peroxid; 

D.  Eter de petrol, interval de fierbere 40-60 °C;

E.  Un balon Mojonnier sau orice alt tub de extracție de grăsime adecvat;

F.  Un dop de cauciuc sintetic care să nu fie afectat de solvenții de grăsimi obișnuiti; 

G.  Un balon cu fund plat de 100 ml cu comun G/G comun sau vas de oțel inoxidabil sau

aluminiu de 5,5 cm înălțime și 9 cm diametru sau vas de sticla [14]. Modul de lucru

Se cântăresc cu precizie aproximativ 10 g de probă (lapte lichid), şi se transfer ă în tubul

de extracție. Se adaugă 1,25 ml de amoniac, se amestecă și se agită bine. Se adaugă 10 ml de

alcool etilic și se amestecă din nou. Se adaugă 25 ml de eter dietilic (fără peroxid) şi pune dopul

şi se agită energic pentru un minut. Se adaugă 25 ml de eter de petrol și se agită din nou puternic

 pentru aproximativ o jumătate de minut. Se asteaptă până când stratul eteric superior se separă 

complet și este clar (Se utilizează alternativ centrifuga reglată la un rpm scăzut).

Dacă există o tendință de a forma emulsii, se poate adăuga un pic de alcool pentr u a ajuta

separarea straturilor . Se decantează stratul eteric lim pede într-un vas adecvat (balon, bol de sticlă,

vase de aluminiu, etc). Se spală  la final tubul de extracție cu un pic de eter care se adaugă în

 balon.

Se repetă extracția de două ori din lichidul rămas în tubul de extracție folosind 15 ml de

solvent de fiecare dată. Se adaugă extractul eteric în același recipient și se evaporă comp let.

Balonul se usuca într-un cuptor cu aer la 102±2 °C timp de două ore, se răceste în exicator și se

cântărește. Se încălzește balonul din nou în cuptor pentru 30 de minute. Se răceaste în exicator și

se cântărește. Se repetată  procesul de încălzire, răcire și cântărire  până când diferența dintre două

cântăr iri succesive nu depășeste 1 mg. Se spală grăsimea din vas cu eter de petrol lăsând atent

orice reziduu insolubil în balon. Se usucă recipientul în cuptor și se recântărește.

Diferența de greutate reprezintă ponderea de grăsime extrasă din lapte. Greutatea corectă 

a grăsimii extrase se determină faţă de martor cu reactivii folosiți. Diferența  între determinări

duplicate obținute simultan de către același analist nu trebuie să fie mai mare de 0,03g de

grăsimi/100g de produs [14].

8/19/2019 Licenta de 10

30/91

  30

Calcul

 II.4. Alte analize care se efectuează pentr u laptele praf

II.4.1. Determinarea densităţ i i în vrac a laptelui praf

Densitatea în vrac este din punct de vedere funcţional, economic şi comercial o

 proprietate importantă. La expedierea pulberii pe distanțe lungi producătorii sunt, desigur,

avantajaţi de o densitate mare, în scopul de a reduce volumul. Pentru unele pulberi scopul este o

densitate joasă, obținută prin aglomerare, din cauza cerințelor de la producția de praf instant.

Densitatea în vrac este definită  ca greutatea unui anumit volum de pulbere și este

exprimată în g/ml, g/100 ml sau g/l. Valoarea reciprocă este volumul în vrac, care este exprimată

în ml/100 g sau ml/g. Volumul în vrac este de obicei folosit atunci când un cilindru gradat de

sticlă este utilizată pentru determinare. Se masoară într -un cilindru volumul a 100 g de pulbere.

În ceea ce privește determinarea densităţii în vrac, se masoară greutatea pulberii dintr-un cilindru

de 100 ml. Ambele rezultate pot fi convertite în mod natural la altă expresie.

Densitatea în vrac a laptelui praf este o proprietate foarte complexă, deoarece este

rezultatul mai multor  proprietăți. Cu toate acestea, factorii primari care determină densitatea în

vrac sunt :

-  Densitatea solidelor , în funcție de compoziția produsului;

-  Conținutul de aer interstițial, adică aer între particule (aglomerare);

-  Fluiditatea [13].

I I .4.2. Deter minarea densităţ ii particulelor

Densitatea  particulelor este dată de densitatea solidelor pulbere și aerul blocat în

 particulele. Densitatea solidelor pulverulente exprimă densitatea solidelor fără aer și este dată de

compoziția pulberii, prezentată în tabelul următor .

8/19/2019 Licenta de 10

31/91

  31

Tabel.II.1 . Densităţile diferitelor solide din compziţia tipică a laptelui praf:

Solide, aer și umiditate liberă  Densitate, g/ml la 20 °C

Grăsime din lapte 0,94

Solide din lapte degresat 1,52

Cazeinat de calciu complex fosfat 1.39

Lactoză amorfă 1.52

Beta-lactoză  1.59

Alfa-lactoză monohidrat 1,545

În solidele pulverulentele densitatea nu poate fi modificată fără a schimba şi compoziția,

 prin urmare, pentru un anumit produs este constantă.i

Densitatea particulelor poate fi măsurată într -un picnometru de aer. Acest echipament

insă nu este disponibil în toate laboratoarele, fiind preferata metoda cu eter de petrol.

O cantitate dată de pulbere este amestecată cu un volum dat de eter de petrol într-un

cilindru gradat de măsurare:

 Unde:

D particulă- densitatea particulelor, în g/cm3

W particulă- greutatea prafului, în gV1  particulă- volumul de praf+eter de petrol, în ml

V2  particulă- volum de eter de petrol în ml

Densitatea particulelor este influențată de mai mulți factori: 

-  Temperatura de pasteurizare a laptelui înainte de evaporarea;

-  Cantitatea de aer din concentrat;

-  Capacitatea de spumare a concentratului;

-  Tipul de roți folosite sau dimensiunea;

-  Conținutul de solide;

-  Condițiile de uscare (cu o singură fază sau în două trepte) [13].

I I .4.3. Determinarea c onţinutului de aer interstițial  

Aceasta este o proprietate foarte complexă. O cantitate mică de aer interstițial (aerul care

ocupă spațiul dintre particulele aglomerate) determină o densitate aparentă mai mare.

8/19/2019 Licenta de 10

32/91

  32

Cantitatea de aer interstițială este determinată de distribuția mărimii particulelor și gradul

de aglomerare. Conținutul de aer interstițial poate fi calculată după cum urmează:

 Unde:Vai- Volumul de aer interstițial, în cm

3/100g pulbere;

D- densitatea pulberii în vrac, în g/cm3;

D- densitatea particulelor, în g/cm3.

O pulbere cu particule de același diametru ar fi ideală din punct de vedere al uscării, dar

indezirabilă din punct de vedere al densităţii în vrac, deoarece spaţiul dintre particule va fi foarte

mare, ducând astfel la o densitate scăzută în vrac. Ideala este o distribuție largă a dimensiunii

 particulelor cu suficiente particule mici pentru a completa spațiul dintre particulele medii și mari, 

rezultând astfel o pulbere cu o densitate în vrac mare. Există, totuși, o limită cu privire la

 particule mici, deoarece o pulbere cu multe particule mici va fi mai mult praf, în plus acestea vor

afecta în mod negativ capacitatea de curgere [13].

I I .4.4. Determinareacapacităţ ii de curgere a laptelu i praf

Curgerea pulberii nu este pe deplin înțeleasa. Două pulberi cu curgere liberă amestecate

între ele nu vor curge neaparat liber . O fluiditate bună se obține din particule mari, fără particule

mici. De asemenea, suprafața particulei joacă un rol important și în special conținutul de grăsime

liberă.

Multe încercări au fost făcute pentru a dezvolta o metodă adecvată pentru măsurarea

fluidităţii. Unele metode presupun măsurarea unghiului de repaus pentru o anumită cantitate de

 pulbere și pentru unele metode timpul necesar pulberii să treacă printr -un orificiu într-o pâlnie cu

un diametru dat.

Aceste metode sunt adecvate pentru pulberi cu o fluiditate bună, întrucât acestea nu pot fi

utilizate în cazul în care pulberea nu curge liber. Mai mult, rezultatul este influențat de condițiile

de mediu în special de umiditatea aerului [13].

II.4.5. Determinarea conţ inutul ui de particule arse

Particulele arse, sunt întalnite într-o anumita măsură pentru toate produsele iesite din

camera de uscare, daca au fost expuse la temperaturi ridicate.

8/19/2019 Licenta de 10

33/91

  33

Cu toate acestea, nu doar uscătorul contribuie la particulele arse, chiar laptele crud poate

conține urme de murdărie sau sedimente, iar acestea vor fi regăsite în pulbere . 

În cazul în care sa ajuns la concluzia că particulele arse provin din uscător, motivul este

de foarte multe ori depozitul de pe roată, din jurul duzelor sau dispersatorului de aer

Testul pentru determinarea particulelor arse este simplu și rapid:32,5 g lapte praf integral (25 g lapte praf degresat; 15 g pulbere de zer), se ame stecă cu

250 ml de apă de 18-28 °C în 60 secunde, într-un mixer.

Soluția este filtrată și stratul de filtrare este comparată cu un standard de clasificare.

Particulele arse sunt exprimate ca A, B, C, sau D, în funcție de intensitatea și culoarea 

 particulelor lăsate pe filtru [13].

II.4.6. Determinarea capacităţ i i de înmuiere

Umectarea este o masură  pentru capacitatea pulberii de a fi umezită  cu apă la o

temperatură dată. Această metodă de analiză este folosită numai atunci când se produce pulbere

instant.

În general vorbind, umectarea este un procedeu în care faza gazoasă la suprafața fazei

solide se înlocuiește cu o fază lichidă, toate cele trei faze coexistţnd  ceva timp, astfel încât o

anumită cantitate de amestecuri intermediare și soluții (în princi pal a solidului și fază lichidă)

este nu numai posibilă, dar , de obicei, de neevitat . 

Factorul decisiv este tensiunea interfacială între suprafața particulei și apă, aceasta putând

fi modioficată  prin adăugarea unui agent activ de suprafață (fosfolipide-lecitină) pentru grăsimea

liberă de la suprafață. Lecitina are avantajul de a fi un produs natural și chiar o   componentă

naturală a laptelui, și fiind atât lipofila cat și hidrofila, este capabilă de a absorbi apa.

Când particulele sunt umectate, componentele individuale ale laptelui praf încep

dizolvarea și dispersia, formând astfel o soluție concentrată de lapte în jurul particulelor. În

același timp, particulele încep să se scufunde, dar trebuie menționat că , densitatea particulelor

trebuie să fie mai mare decât cea a apei . 

Metoda analitică este simplu și ușor de realizat:

13 g lapte integral (10 g pudră de lapte smântânit) se toarnă în 100 ml apă la o

temperatură dată, de obicei 20±2 °C. Timpul necesar pentru întreaga cantitate de pulbere să fie

udata se măsoară cu ajutorul unui cronometru. 

Laptele praf degresat trebuie umezit în termen de 15 secunde pentru a fi catalogat instant.

Pentru lapte praf integral nu există nici o cerință, dar mulți producători de lapte praf integral

8/19/2019 Licenta de 10

34/91

  34

instant fabrică  pulberea la același standard ca cel valabil pentru lapte praf degresat. Cu toate

acestea, pentru procesul de dispersie ulterioară, în special pentru lapte praf integral, este

avantajos ca umectarea să  se realizeze în aproximativ 30-60 secunde, deoarece ușurează

dispersia ulterioară a pulberii în apă [13].

II.4.7. Determinarea capacităţ ii de dispersare a laptelu i praf

O altă proprietate importantă a pulberilor instant este abilitatea de a dispersa în apă prin

agitare ușoară. Acest lucru înseamnă că pulberea să se separe în particule primare unice.

Metoda analitică este foarte dificil de definit și de efectuat, iar reproductibilitatea este

foarte slabă. Există numeroase metode, dar rezultatele nu pot fi comparate.

Un test nou de dispersabilitate se bazează pe determinarea capacității pulberii (25  gdegresat sau 34 g de lapte praf integral) de a dispersa atunci cand este turnată pe o suprafață de

apă (250 ml, 25 °C), de a se dezintegra în particule care pot trece printr-o sită de 150 microni

atunci când se a plică manual agitare timp de 20 secunde. Cantitatea de praf ce trece prin sită (şi

este dizolvată sau dispersată) este găsita prin determinarea diferenţei dintre cantitatea de pulbere

luată în lucru şi cantitatea de solide de pe suprafaţa filtrantă,  și exprimată  în procente ca

dispersabilitate .

Pulberea este considerată instantanee, dacă dispersia este de cel puțin 85% (lapte integral)

sau 90% (lapte degresat). Cu toate acestea, instalaţiile cu noua tehnologie de uscare produc cu

ușurință pul beri cu o dispersabilitate de 95%.

O metodă mai simplă este de a turna 10 g de pudră de lapte smântânit s au 13 g de lapte

 praf integral în 100 ml apă la temperatura camerei și apoi se amestecă cu o linguriță manual până

când  pulberea este dispersată si nu  lasă  cocoloașe pe fundul paharului. Timpul utilizat este

măsurat cu ajutorul unui cronometru. Reproductibilitatea este destul de bună, iar metoda este

rapidă [13].

8/19/2019 Licenta de 10

35/91

  35

CAPITOLUL III

Descrierea procesului tehnologic

III.1. Schema tehnologică 

Fig.II I .1 . Schema tehnologică de obţinere a laptelui praf integral instantizat

Măcinare 

Particule fine Particule mari  

Lapte praf instant 

Reumezire

Aglomerare

Răcire 

Cernere

Uscare în strat fluidizat

Concentrare

Omogenizare 

Lapte integral 

Uscare în strat fluidizat 

Uscare prin pulverizare

Lapte praf  

8/19/2019 Licenta de 10

36/91

  36

III.2. Descrierea etapelor procesului de fabricaţie

I I I .2.1. Concentrarea

Concentrarea se realizează în funcţie de produs şi de metoda de uscare. De exemplu,

 pentru laptele degresat destinat uscării pe valturi, concentrarea se face până la maximum 35%

s.u., concentraţii mai mari conducând la o peliculă groasă pe valţuri, deci la limitarea uscării şi la

modificări ireversibile ale proteinelor, inclusiv la caramelizarea lactozei. În cazul uscării prin

 pulverizare, concentrarea se face între 42 si 48% pentru laptele normalizat şi între 45 si 50%

 pentru cel degresat. La concentraţii mai mari de 50% creşte foarte mult vi scozitatea şi, deci,

 pulverizarea în turnul de uscare este îngreunată [6].

Cel mai simplu concentrator este un vas deschis, încălzit  cu abur sau gaze directe.Evaporarea are loc de la suprafață în timp ce lichidul de evaporat se încălzește până la punctul de

fierbere corespunzator presiunii mediului ambiant, considerată usual de 100 °C [13].

Pe măsură ce tehnologia s-a dezvoltat, concentrarea sa realizat în evaporatoare cu

recirculare forțată. În aceste evaporatore fluxuri de laptele traverseaza, de jos în sus,o serie de

tuburi sau plăci. La exterior este aplicat agentul de încălzire, de obicei, aburul. Suprafața de

încălzire este astfel crescută în acest sistem, dar suprafața de evaporare este încă limitată, dacă 

tuburile și plăcile rămân umplute cu produs,  acesta se supraîncălzeşte. Pentru separarealichidului și vaporilor, se preferă  separatoarele centrifugale. Pentru a o bține gradul dorit de

evaporare, produsul poate fi recirculat în sistem. Concentrația produsului evacuat din instalatie

este astfel controlată [13].

Fig.III.2. Schema unui evaporator cu recirculare forțată 

8/19/2019 Licenta de 10

37/91

  37

De-a lungul ultimilor 40 de ani, evaporatoarele în film au înlocuit practic evaporatorele

cu recirculare forțată utilizate până atunci. Acest tip de vaporizator este de dorit din punct de

vedere al produsului, deoarece oferă un timp scurt de staţionare. Mai mult, cantitatea de produs

în evaporator este redusă și suprafața de la care are loc evaporarea este ridicată [13].

Fig.II I .3 . Schema unui evaporator cu pelicula descendenta

Lichidul de evaporat este distribuit uniform pe suprafața interioară a unui tub. Lichidul

curge formând jos o peliculă subțire, evaporarea având loc datorită căldurii aplicate de abur.(Vezi

Fig. III.4.).

Aburul va condensa și condensul curge în jos pe suprafața exterioară a tubului. Un număr

de tuburi sunt construite împreună unul lângă altul. La fiecare capăt tuburile sunt fixate pe plăci

tubulare, iar fasciculul de tuburi este închis de o manta. Aburul este introdus prin manta. Spațiul

dintre tuburi formează astfel secțiunea de încălzire. Partea inferioara a tuburilor se numește zonade fierbere. Lichidul concentrat și vaporii lăsați cad la partea de jos, de unde o fractie importantă

de lichid concentrat este evacuată. Restul intră în separatorul ulterior tangențial împreună cu

vaporii. Concentratul separat este evacuat, iar vaporii părăsesc separatorul pe la partea

superioară. Aburul de încălzire, care se condensează pe suprafața exterioară a tuburilor , sunt

colectate sub formă de condens la partea de jos a secțiunii de încălzire, de unde este evacuat cu

ajutorul unei pompe [13].

8/19/2019 Licenta de 10

38/91

  38

Fig.II I .4 . Schema unui evaporator tub cu evaporare în film descendent

Deoarece laptele este un produs sensibil la căldură, datorită conținutului de proteine,

evaporarea (adică fierberea) la 100°C va duce la denaturarea acestor proteine în așa măsură încât

 produsul final este considerat impropriu pentru consum. Prin urmare este necesară o operare sub

vid, ceea ce înseamnă că fierberea/evaporarea are loc la o temperat