UNIVERSITATEA DIN CRAIOVAFACULTATEA DE AGRICULTURA SI HORTICULTURA

STUDII PRIVIND APLICAREA TEHNOLOGIILOR DE CONSERVARE A LAPTELUI PRIN STERILIZARE

PROFESOR COORDONATOR: VLADU MARIUSMASTERAND: ILIESCU CATALINA-ANGELA

1

CUPRINS

Memoriu justicativ................................................................................................................4

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

Materia prima- Laptele..........................................................................................................6

1.1.Factorii care influenteaza cantitatea si calitatea laptelui.....................................7

1.2.Compozitia chimica a laptelui.............................................................................8

1.3.Proprietatile organoleptice ale laptelui..............................................................15

1.4.Proprietatile fizice ale laptelui...........................................................................18

1.5.Microorganismele laptelui.................................................................................23

1.6.Proprietatile biochimice ale laptelui..................................................................30

1.7.Defectele laptelui...............................................................................................30

Capitolul II..........................................................................................................................32

Tehnologia de fabricatie a laptelui de consum sterilizat......................................................32

2.1.Schema procesului tehnologic de obtinere a laptelui sterilizat..........................33

2.2.Descrierea schemei tehnologice.........................................................................34

2.2.1.Utilaje folosite pentru receptia laptelui...........................................................37

2.3.Filtrarea laptelui.................................................................................................38

2.4.Racirea si depozitarea laptelui...........................................................................40

2.4.1.Utlilaje folosite pentru racirea laptelui............................................................40

2.5.Curatirea laptelui................................................................................................43

2.6.Comportarea produsului in timpul procesului de sterilizare

si pe durata depozitarii.........................................................................................................45

2.6.1.Efectul sterilizarii asupra microflorei laptelui................................................45

2.6.2.Efectul sterilizarii asupra componentelor laptelui..........................................45

2.6.3.Ambalare si depozitarea laptelui de consum sterilizat....................................46

2.6.4.Factorii care influenteaza conservarea laptelui sterilizat................................46

2.6.5.Normalizarea laptelui......................................................................................49

2.6.6.Omogenizarea laptelui.....................................................................................51

2.6.7.Sterilizarea laptelui..........................................................................................54

2

2.6.7.1.Instalatii utilizate pentru sterilizarea laptelui................................................55

Capitolul III..........................................................................................................................58

Laptele sterilizat- Descrierea produsului finit......................................................................58

3.1.Proprietatile organoleptice ale laptelui sterilizat.................................................58

3.2.Proprietatile fizico-chimice ale laptelui sterilizat................................................58

Capitolul IV...........................................................................................................................60

Norme de protectie a muncii si igiena in sectorul prelucrarii laptelui..................................60

4.1.Masuri pentru protectia muncii in sectorul prelucrarii laptelui...........................60

4.2.Protectia muncii la efectuarea analizei laptelui...................................................61

4.3.Igiena utilajelor,a ustensilelor de lucru si a ambalajelor.....................................61

4.4.Igiena mijloacelor de transport...........................................................................62

Bibliografie...........................................................................................................................63

3

MEMORIU JUSTIFICATIV

Fabricarea laptelui de consum sterilizat capătă o dezvoltare tot mai mare în majoritatea

ţărilor dezvoltate industrial datorită posibilităţii păstrării o perioadă mai îndelungată şi a

caracteristicilor lui igienice, respectiv lipsei totale de bacterii de specii vegetative,dar şi

sporulante.

Rolul întreprinderilor de industrializare a laptelui este de a asigura populatia cu lapte de

calitate superioară, de a garanta stabilitatea compozitiei chimice si securitatea consumării lui din

punct de vedere sanitaro-igienic.

Stabilitatea compozitiei chimice este garantată prin normalizarea laptelui, iar securitatea

prin tratamentul termic, adică prin pasteurizarea sau sterilizarea laptelui.

Cerinţele faţă de calitatea laptelui-materie primă pentru fabricarea laptelui sterilizat sunt

superioare celor faţă de laptele folosit la fabricarea laptelui pasteurizat. Pentru acest sortiment de

lapte se foloseşte numai lapte de calitatea superioară şi care nu coagulează la proba cu alcool de

72%.

Din laptele materie primă se fabrică o gamă diversificată de produse care ocupă un loc

important în alimentaţia zilnică a tuturor categoriilor de persoane: copii, tineri, adulţi şi vârstnici.

Acestea au o valoare foarte mare deoarece conţin toate substanţele nutritive-proteine, hidraţi de

carbon, grăsime, săruri minerale, vitamine, enzime, necesare alimentaţiei omului, contribuind

totodată la menţinerea unei stări bune de sănătate, fapt pentru care sunt considerate printre cele

mai valoroase produse alimentare.

Important este faptul că substanţele nutritive din lapte se găsesc în proporţii optime, astfel

că laptele este asimilat de organism mai bine decât orice alt aliment, putând fi consumat atât în

stare proaspătă cât şi sub formă de diferite produse lactate.

Atât laptele cât şi produsele lactice măresc rezistenţa organismelor faţă de infecţii şi

intoxicaţii, ridicând nivelul de sănătate a populaţiei.

Materia primă pentru industria laptelui şi a produselor lactate o constituie laptele de

vacă, de oaie, capră, bivoliţă.

4

Astfel, din laptele de vacă se pot obţine prin prelucrare: lapte de consum, produse

proaspete acide (iaurt, lapte bătut, chefir), smântână pentru alimentaţie, unt, brânză proaspătă,

brânzeturi în saramură, brânzeturi opărite, brânzeturi maturate.

Din punct de vedere al conţinutului de grăsime, laptele de consum poate fi:laptele

normalizat cu 3,6; 3,0 şi 2% grăsime şi lapte degresat cu maximum 0,1%grăsime.Din punct de

vedere al tratamentului termic, laptele de consum poate fi pasteurizat sau sterilizat.

5

CAPITOLUL I

MATERIA PRIMĂ – LAPTELE

Primul aliment de care organismul uman are nevoie încă de la naştere este laptele. Acest

aliment, considerat, pe bună dreptate, complet pentru dezvoltarea armonioasă a organismului

uman, provine exclusiv de la mamifere.Multitudinea şi bogăţia elementelor care-l compun fac

din acest aliment o materie primă de mare importanţă în elaborarea multor derivate

alimentare,cum ar fi, de exemplu, smântâna, untul, produsele acidolactice, brânzeturile şi multe

altele.

În zilele noastre, progresele înregistrate de om şi creşterea nivelului de trai au făcut ca

laptele să fie folosit nu numai în alimentaţie, ca atare sau ca produse derivate, ci şi în

gastronomie şi în alte domenii, cum ar fi cosmetică, farmacologia şi altele. De mai multe secole,

s-a admis că laptele mamiferelor este compatibil cu alimentaţia acestora indiferent de specie,

inclusiv cu cea a omului, fiind folositor organismului său. Acest fapt a constituit una din

principalele motivaţii care au condus ulterior la domesticirea, de către om, a anumitor tipuri de

animale.Obţinerea laptelui de la aceste animale a permis dezvoltarea unei întregi activităţi,

meşteşugărească într-o primă etapă, şi tehnologică ulterior.

Laptele proaspăt muls este numit lapte crud integral, dacă nu a fost supus, în prealabil,

unei prelucrări chimice, biologice sau fizice.Dacă laptele crud integral a fost muls în condiţii

corespunzătoare de igienă, acest lapte poate fi consumat ca atare, în special în perioada

bactericidă când prezintă acţiune antimicrobiană autonomă, datorită prezenţei de antibiotice

naturale, numite lactenine.

După compoziţie laptele mai poate fi:

- integral -din care nu s-a scos şi nu s-a adăugat vreunul din componenţii săi;

- smântânit - căruia i s-a extras grăsimea prin smântânire naturală sau mecanică;

- parţial smântânit - din care s-a scos nu numai o parte din grăsimea laptelui

integral.

După calitate laptele poate fi:

-normal - când este muls complet de la animalele sănătoase, bine îngrijite;

6

-anormal - având compoziţia chimică diferită de laptele normal şi anumite defecte

de culoare, miros, gust;

-falsificat – prin extragerea grăsimii, prin adăugare de apă sau diferite substanţe.

După procedeele de tratare la care este supus poate fi:

- crud – nesupus încălzirii, pasteurizării sau fierberii;

- pasteurizat – prin încălzire un anumit timp în aparate speciale la 63-95oC şi răcit

apoi brusc la 4-6oC;

-sterilizat – laptele este supus unui tratament mecanic pentru fărâmiţarea şi

răspândirea globulelor de grăsime în masa laptelui;

- lapte concentrat – este obţinut prin eliminarea a două treimi din apă;

- laptele praf –se obţine prin urcarea laptelui concentrat în instalaţii speciale,

reducându-se apa la numai 3-5%.

1.1. Factorii care influenţează cantitatea şi calitatea laptelui

Factori interni:

Specia ─ cea mai mare cantitate de lapte se obţine de la vaci, bivoliţe, capre şi ovine;

Rasa, familia, linia ─ sunt rase, linii sau familii care produc lapte mai mult şi mai bogat în

grăsime şi proteine în timp ce altele produc lapte mai puţin şi cu o compoziţie diferită;

Individualitatea ─ dă diferenţe chiar în sânul aceleiaşi rase, linii sau familii şi în condiţii

identice fiind influenţat de metabolismul fiecărui animal;

Forma şi dezvoltarea ugerului ─ influenţează capacitatea productivă;

Vârsta ─ producţia de lapte este mai mică la primele fătări, creşte până la a patra fătare, apoi

scade treptat.

Factori de mediu:

Naturali ─ căldurile mari, ploile şi umezeala au influenţă negativă scăzând astfel producţia de

lapte;

Artificiali ─ hrănirea, lipsa substanţelor nutritive duce la scăderea cantităţii de lapte (aceste

fenomen se întâmpla iarna şi primăvara când substanţele nu au atâtea substanţe hrănitoare ca

vara sau toamna); adăparea;igiena corespunzătoare;mulsul.

7

1.2. Compoziţia chimică a laptelui

Compoziţia chimică a laptelui variază între anumite limite, fiind influenţată de mai mulţi

factori dintre care mai importanţi sunt:rasa, individualitatea, vârsta,starea de sănătate a vacilor

producătoare de lapte precum şi perioada de lactaţie, modul de hrănire, condiţiile de întreţinere,

metodele de mulgere.După cum rezultă din schema prezentată mai jos cel mai important

component al laptelui este subtanţa uscată ce este formată din:substanţă grasă, substanţe

azotoase, lactoză, săruri minerale, vitamine, enzime,toate acestea derminând valoarea nutritivă

a acestui produs deosebit de valoros.

Componenţii ce formează substanţa uscată sunt dizolvaţi în apa din lapte sub diferie forme:

-în emulsie: grăsimile, vitaminele liposolubile;

-în dispersie coloidală: substanţele proteice;

-în soluţie: lactoza, sărurile minerale,vitaminele hidrosolubile.

Datorită diversităţii componenţilor,laptele de vacă are o compoziţie complexă, care

schematic poate fi reprezentată astfel:

8

Apă Gliceride Fosfatide

Substanţă

grasă Alte grăsimi

Steroli

Laptele Substanţă Lactoza

Integral uscată

Cazeina

Proteice Albumina

Globulina

Subtanţă Subtanţe

negrasă azotoase

Aminoacizi

Neproteice Uree

Amide etc.

Săruri minerale, vitamine, enzime, etc.

Gaze

9

Compoziţia chimică a diferitelor tipuri de lapte

Tabelul 1.Felul

laptelui

Compoziţia laptelui

Apă Substanţă

uscată

Grăsime Albumină/globulină Lactoză Săruri

minera

le

Vacă 87.3 12.7 3.7 0.5 4.5 0.7

Bivoliţă 81.0 19.0 4.5 0.5 5.0 0.8

Oaie 81.0 19.0 5.4 1.0 4.5 0.9

Capră 88.0 12.0 9.4 0.8 4.5 0.8

1.Substanţele proteice ale laptelui.Sunt substanţe organice complexe, în compoziţia

cărora intră carbon,hidrogen, azot,oxigen şi sulf iar în unele şi fosfor.Sunt considerate proteine

complete, din clasa întâi cu valoare biologică mare, în a căror componenţă intră 18 aminoacizi

între care toţi aminoacizii esenţiali, în proporţii optime, având un rol deosebit de important

pentru dezvoltarea şi întreţinerea normală a organismului uman.

Principalele subsanţe proteice din lapte sunt:cazeina, lactalbumina şi lactoglobulina,

conţinutul total al acestora fin în medie de 3,5%. Dintre acestea, cazeina, ce constituie proteina

de bază a laptelui, are ponderea cea mai mare reprezentând 2,8%, pe când celelalte proteine se

găsesc în cantităţi mult mai reduse, respectiv lactalbumina 0.55% şi lactoglobulina 0.15%.

Proteinele din lapte se găsesc între ele atât prin compoziţia chimică cât şi prin reacţia pe

care o au faţă de diferiţi factori fizico-chimici(temperatura,acizi, enzime coagulante).

Cazeina .Spre deosebire de lactalbumina şi lactoglobulină, conţine în formula sa fosfor şi

este legată de sărurile de calciu, formând complexul cazeino-fosfo-calcic.În lapte se găseşte sub

formă de cazeinat de calciu şi se meţine în soluţie coloidală atâta timp cât între cazeină şi calciu

se păstrează un anumit echilibru.Sub acţiunea acizilor slabi sau a nor enzime cpagulae,

coagulează trecând din starea coloidală în stare de gel ce include atât grăsimea cât şi o parte din

apa din lapte.

10

Această proprietate a cazeinei prezintă o importanţă deosebită în procesul de prelucrare a

laptelui, iar modul în care se realizează diferă în funcţie de factorii care o determină.

Lactalbumina.Se deosebeşte de cazeină prin faptul că din compozitia acesteia lipseste

fosforul,în schim are un continut mai mare de sulf si nu precipită sub actiunea acizilor sau a

enzimelor coagulante.Se dizolvă în apă,motiv pentru care la închegarea laptelui cu acizi slabi

(acidul lactic) sau enzime coagulante,trece aproape in totalitate in zer.

Prin încălzirea laptelui sau a zerului la temperature de 60-65 ºC timp de cel putin de 10

minute precipită în mică parte, iar la temperature de 80-85ºC precipită în totalitate.Pe aceasta

proprietate se bazează tehnologia obtinerii urdei din zer,precum si fabricarea unor sortimente de

brânzeturi cu înglobare de albumină”.

Lactoglobulina.Are în compozitie acelasi elemente ca si cazeina de care se deosebeşte

printr-un conţinut mai mic de fosfor şi conţinut mai mare de sulf.Ca şi lactalbumina nu precipita

sub acţiunea enzimelor coagulant sau a acizilor slabi,trecând in totalitate în zer.Poate fi

precipitată doar cu soluţie saturată de sulfat de magneziu.

Lactalbumina si lactoglobulina se găsesc într-o proporţie ridicată în laptele colostral pâna la

12% în primele zile după fătare,dar care scade treptat ajungând la conţinutul normal dupa 6-7

zile.Datorită faptului ca în timpul coagularii laptelui trec aproape în totalitae în zer, find

dizolvate în acestea, lactalbumina si lactoglobulina sunt numite proteine sferice .

2.Grăsimea laptelui.Este componentul care face să crească cel mai mult valoarea

nutritivă a produselor lactate fabricate, construind o importanţă resursă de energie pentru

organismul uman. În laptele materie primă reprezintă cele mai mari variaţii cantitative, în mod

normal fiind cuprinsă între 3,2- 4,0%,dar poate să ajungă şi la 4,5- 4,7% în funcţie de rasa

animalului, perioada de lactaţie,modul de îngrijire,hrănire,precum şi de mulţi alţi factori.

În lapte, grăsimea se află în stare de emulsie, sub formă de globule, având diametrul ce

variază între1- 10 microni, dar poderea cea mai mare o au globulele cu diametrul de 2-3

microni.În timpul păstrării laptelui în tancuri, vane sau cazane,globulele de grăsime având

greutatea specifică mai mică, se ridică parţial la suprafaţă şi de aceea în toate cazurile, înainte de

prelucrare sau transvazare în ambalaje, este necesar ase efectua o agitare cât mai eficace petru

uniformizarea conţinutului de grăsime în toată masa.În mod normal globulele de grăsime în lapte

nu se unesc între ele datorită membranei exterioare formată din substanţe proteice şi lecitină care

11

împiedică acest process.Unirea globulelor de grăsime se poate face doar atuci când stratul lor

exterior este distrus prin acţiunea unor factori mecanici.

Principalele proprietăţi fizice ale grăsimii laptelui în medie sunt:temperature de topire 29-

34ºC, temperature de solidificare 18-23ºC, greutatea specifică la 15ºC 0,936-0,950iar indicele de

refracţie variază între1,453-1,462.

Grăsimea laptelui este constituită dintr-un amestec de gliceride ce reprezintă circa 98-99%

din conţinutul total degrăsimi şi alte grăsimi în cantităţi mult mai reduse, respective 0,2-1%

fosfatideşi 0,25-0,4%steroli.

Gliceridele.Sunt substanţe de natură organică, rezultate în urma reacţiilor dintre glicerină şi

acizii graşi (esterificare).Cei mai importanţi acizi graşi atât din punct de vedere cantitativ cât şi a

valorii fiziologice pe care o au sunt in număr de 11 din care 9 acizi saturaţi şi2 acizi nesaturaţi.

Alte grăsimi.Grăsimea laptelui mai conţine fosfatide (lecitină) şi steroli (colesterolul), care

deşi se găsesc în cantităţi foarte mici, îndepliesc în organism funcţiuni fiziologice de mare

importanţă şi au un rol deosebit în formarea şi stabilitatea globulelor de grăsime.

3.Lactoza din lapte.Lactoza sau zahărul din lapte este un hidrocarbonat format prin

unirea a două molecule: glucoza şi galactoza.Are un gust slab dulceag fiind de circa patru ori mai

puţin dulce decât zahărul, gust pe care îl imprimă laptelui.

Este solubilă în apă, motiv pentru carela închegarea laptelui în procesul de fabricare a

brânzeturilor trece aproape în totalitate în zer (circa90%).

Prezetă în cantităi mai mari în unele produse lactate (exmplu laptele de consum)lactoza are

o mare importanţă în alimentaţie în deosebi pentru organismle tinere,în dezvoltare, fiind rapid

asimilată, constituind astfel o sursă valoroasă de energie.

4. Sărurile minerale din lapte.Laptele de vacă conţine circa 7-8g/l săruri minerale sub

formă de cloruri, fosfaţi, citraţi ce calciu, natriu, potasiu, magneziu, precum şi sărurile de calciu

şi fosfor din compoziţia cazeinei.

Sărurile minreale din lapte auun rol important în constituţia şi fiziologia ţesuturilor umane

(osos, muscular, nervos)având o contribuţie deosebită la dezvoltarea normală a organismului, în

special a noilor născuţi precum şia menţinerii unei stări bune de sănătate a persoanelor în

vârstă.În această privinţă trebuie evidenţiată importanţa pe care o are calciu în alimentţia omului

indiferent de vârstă, precum şi faptul că necesarul zilnic de calciu se poate asigura în cea mai

mare măsură din laptele şi produsele lactate consumate.

12

5.Vitaminele din lapte,Laptele conţine majoritatea vitaminelor cunoscute ce prezintă o

importanţă deosebită pentru sănătatea omului, ceea ce îi măreşte valoarea nutritivă

Se împart în două categorii: liposolubile (solubile în grăsimi) şi hidrosolubile (solubile în

apă) , iar denumirea acestora şi principalele proprietăţi sunt arătate în tabelul 2.

Vitaminele din lapte Tabelul 2.

Denumirea Principalele proprietăţiVitaminele hidrosolubile

Vitamina B1(aneurina, tiamina) Intervine în menţinerea funcţiilor sistemului nervos,

nervosprevenind în special leziunile sistemului nervos periferic (polin

(polinevritele)

Vitamina B2( riboflavina) Are un rol în menţinerea şi întărirea rezistenţei

organismului la infecţii şi toxine.

Vitamina B6 (peroxidina) Participă la metabolismul acizilor aminaţi, la sinteza

hemoglobinei, contribuie la funcţionarea normalăa celulelor

nervoase, favorizează creşterea.

Vitamina C(acidul ascorbic) Participă la mecanismul de apărare a organismului

Împotriva infecţiilor şi la vindecarea plăgilor.Are rol

Antihemoragic, previne anemia şi scorbutul.

Stimulează pofta de mâncare.

Vitamine liposolubile

Vitamina A(axeroftolul, retinolul) Asigură buna funţionare a ochiului, influenţează creşterea şi

reproducerea, menţine integritatea unor ţesuri ca:pielea,

mucoasa,scheletul şi dinţii.Creşte rezistenţa organismului la

infecţii.

Vitamina D

(calciferol,antirahitică)

Previne apariţia rahitismului intervenind în absorbţia calciului

şi fosforului, contribuind totodată la depunerea acestor

elemente în schelet şi dinţi.Creşte rezistenţa organismului faţă

de infecţii, ajută la buna funcţionare a unor glande cu secreţie

internă.

Vitamina E(tocoferol, antisterilică) Are un rol important în procesul de reproducere, în

13

dezvoltarea embrionului şi de asemenea în buna funcţionare a

ţesutului muscular şi nervos.

Vitamina K(antihemoragică) Intervine în procesul de coagulare a sângelui, lipsa acesteia

fiind urmată de apariţia hemoragiilor.

Conţinutul de vitamine a laptelui variază în limite destul de mari,fiind influenţat de

numeroşi factori cum sunt:alimetaţia animalelor, perioada de lactaţie, condiţiile de păstrare şi

tratamentele la care a fost supus.

6.Enzimele din lapte.Cele mai importante enzime din lapte

sunt:lipazele,fosfatazele,proteazele si oxireductazele (catalaza,reductaza şi peroxidaza).Sunt

compusi de natură microbiană,care prin prezenţa lor – deşi în cantităţi foarte mici - au rol

important în procesele biochimice de transformare a unor componenţi din lapte şi produsele

lactate.Astfel,unele enzime produc hidroliza grăsimilor sau a cazeinei (lipaze şi proteaze) iar

altele au o importanţă practică privind controlul calităţii laptelui,prin faptul că ne dau indicaţii

asupra gradului de infectare cu microorganisme (catalaza şi reductaza) sau permit efectuarea

controlului eficienţei procesului de pasteurizare (peroxidaza şi fosfataza).

Lipaza.Se găseste in lapte,fiind secretată de glanda mamară,dar poate fi şi de natură

microbiană.Acţionează asupra grăsimii având rolul de catalizator in hidroliza acesteia,în

glicerină şi acizi graşi,producând anumite defecte de gust (râncezirea) în special la produsele

fabricate cu un conţinut de grăsime mai ridicat (smântână,unt,brânzeturi grase).În lapte produce

un gust amar,neplăcut,asociat cu gustul de “săpun”.Este distrusă prin încălzirea laptelui sau a

smântânii la temperature de 60°C timp de 5 minute sau la 70°C in 20 de secunde.

Fosfataza.Laptele conţine două fosfataze:fosfataza acidă şi fosfataza alcalină.

Fosfataza alcalină este de mare importanţă datorită sensibilităţii pe care o are la

încălzire,fiind inactivată la 70°C,temperatură ce este puţin superioară faţă de termorezistenţa

bacteriilor patogene.Această însuşire este utilizată pentru controlul pasteurizării prin “proba

fosfatazei”,absenta fosfatazei fiind un indiciu că laptele a fost pasteurizat în mod corespunzător

la temperatura de 71-73°C (pasteurizare medie) şi că au fost distruse bacteriile patogene posibil

să fi existat in lapte.

14

Proteaza provoacă o coagulare a laptelui dar şi o hidroliză lentă a cazeinei,fiind

asemănătoare enzimelor proteolitice de natură microbiană.Este distrusă prin încălzire la

temperatura de 75-80°C.

Catalaza este o enzimă ce descompune apa oxigenată şi poate fi de origine mamară sau

provenind din contaminarea laptelui cu bacterii de altă natură decât cele specifice laptelui.Este

distrusă prin încălzirea laptelui la 63-65°C timp de 30 de minute sau instantaneu la 80°C.

Laptele provenind de la vaci sănătoase şi muls în condiţii igienice,conţine o cantitate foarte

redusă de catalază.Dacă însă laptele provine de la animale bolnave,mai ales a celor ce prezintă

inflamaţii ale ugerului (mastită) atunci cantitatea de catalază creşte foarte mult datorită

acumulării în uger a leucocitelor care pun în libertate cantităţi mari din această enzimă.

Reductaza este o enzimă reducătoare secretată de bacteriile conţinute în lapte.Este motivul

pentru care laptele proaspăt muls conţine puţină reductază,iar pe măsură ce bacteriile se

inmulţesc,creşte şi cantitatea de reductază.În aceste condiţii se poate aprecia calitatea

laptelui,determinând cu aproximaţie numarul de bacterii conţinut,in funcţie de cantitatea de

reductaza existentă.

Peroxidaza este o enzimă de oxidare ce se formează în organismul vacilor,ajungând din

sânge în lapte.Este distrusă în cazul încălzirii la temperature de 85°C,pe aceasta bazându-se

metoda de control a eficienţei pasteurizării înalte a laptelui (proba peroxidazei).

1.3. Proprietăţile organoleptice ale laptelui

Din punct de vedere organoleptic laptele se prezintă sub forma unui lichid fiziologic de

culoare albă cu gust zaharat,constituind o soluţie apoasă în care se găsesc emulsionate globule de

grăsime cu diametrul de 3–5 m;suspendate micele proteice cu diametrul de 100–250 m şi

dizolvate glucide, precum şi substanţe minerale.Globulele de grăsime şi micelele proteice

determină consistenţa opalescentă şi culoarea albă a laptelui.

Proprietăţile organoleptice reprezintă ansamblul însuşirilor laptelui percepute prin

simţuri.Aceste proprietăţi se exprimă prin declanşarea de stimuli, mai mult sau mai puţin

intensivi sub efectul culorii, mirosului, gustului, texturii.

15

Proprietăţile organoleptice sunt analizate cu ajutorul tehnicilor moderne şi interpretate

statistic.

Cunoaşterea însuşirilor organoleptice ale laptelui are o semnificaţie deosebită pentru

aprecierea calităţilor şi defectelor (falsificărilor) laptelui.

Proprietăţile organoleptice ce se urmăresc la laptele materie primă

sunt:culoarea,aspectul,consistenţa,mirosul si gustul.La laptele de vacă normal aceste

caracteristici se prezintă astfel:

Culoarea reprezintă totalitatea radiaţiilor de lumină de diverse frecvenţe, pe care le

reflectă laptele şi care creează asupra retinei ochiului impresia specifică.

Culoarea laptelui este albă, însă cu nuanţe diferite în funcţie de următorii factori:

-specia de animale (laptele de vacă are culoare albă, cu o nuanţă uşor galbenă,

laptele de oaie şi bivoliţă-culoarea alb-mat, datorită conţinutului ridicat de proteine şi grăsime,

iar laptele de capră are culoarea albă, cu nuanţa gălbuie mai slabă);

-sezonul (în sezonul de păşunat, culoarea laptelui este gălbuie sau crem deschis,

datorită ingerării de animalele de lapte a carotenului din furajele verzi).

Culoarea albă este imprimată, în primul rând, de cazeină şi albumină, care se găsesc în

stare coloidală şi în al doilea rând, de globulele de grăsime aflate în stare de emulsie.

Aspectul reprezintă felul de prezentare al laptelui.Laptele crud integral (normal) se

prezintă ca un lichid omogen, opalescent, fără corpuri străine, vizibile în suspensie şi fără

sedimente.Această proprietate este dată, pe de o parte de substanţele componente ale laptelui şi

pe de altă parte, de starea lor de dispersie în masa laptelui.

Aspectul laptelui permite aprecierea prospeţimii şi igienei sale (laptele învechit şi

mamitic are un aspect neomogen).

Consistenţa reprezintă gradul de densitate, de tărie, de vâscozitate a laptelui.Laptele crud

integral (normal) se caracterizează prin consistenţă fluidă, fără a fi vâscoasă, filantă sau

mucilaginoasă.

Această proprietate evidenţiază starea de sănătate a ugerului animalelor exploatate pentru

lapte şi calitatea igienică a laptelui.

Mirosul reprezintă emanaţia plăcută pe care o exală laptele, respectiv senzaţia pe care o

produc substanţele volatile chimice (alcooli, aldehide, acizi, cetone, gaze) asupra simţului

olfactiv.

16

Laptele crud integral are un miros specific, caracteristic speciei de la care provine (fără

mirosuri străine). Acesta trebuie să fie uşor butiric şi cetonic datorită prezenţei acizilor graşi cu

catenă scurtă (butiric, caprilic) şi a compoziţiei cetonice (acetonă, acid acetonic). Spuma şi

globulele de grăsime din lapte au proprietatea de a contracta foarte rapid mirosurile neplăcute din

mediul de păstrare (miros de grajd, miros de frigider etc.).

Gustul reprezintă senzaţia produsă de lapte asupra mucoasei limbii (mugurilor gustativi),

respectiv proprietatea lor de a provoca această senzaţie prin anumite substanţe solubile. În

general, se disting patru gusturi fundamentale în funcţie de prospeţime şi natura produsului lactat

(dulceag, acidulat, sărat şi amar).

Laptele proaspăt integral are gustul specific – uşor dulceag (senzaţia de dulce este dată de

lactoză) şi aromă caracteristică speciei de la care provine (aceasta este emanaţia unor substanţe

plăcut mirositoare, cu acţiune asupra gustului).

Gustul este dat de lactoză, iar aroma de proporţia diferiţilor componenţi ai laptelui, în

special de grăsime şi proteine.

Gustul laptelui diferă în funcţie de factorii următori:

-laptele de vacă are un gust dulceag, în timp ce laptele de capră, oaie şi bivoliţă

are gustul mai pronunţat, determinat de concentraţia mai mare a unor acizi graşi volatili (belieric,

caprinic, caprilic, caprionic);

-natura furajului (păşunea şi fânul imprimă laptelui gust şi arome foarte plăcute).

Textura reprezintă dispersia componentelor laptelui, constituind lichidul, cu proprietăţile

sale particulare.

Această noţiune este legată în special de cea de consistenţa. Se utilizează în mod deosebit

în aprecierea produselor lactate fermentate, a brânzeturilor şi produselor lactate grase.

Gradul de impurificare reprezintă starea a ceea ce este pur sau impur (curăţenie sau

lipsa de curăţenie a laptelui). Aprecierea acestuia se face prin proba lacto-filtrului.

Prezenţa impurităţilor în lapte indică lipsa de igienă, determinată de cauze care

acţionează atât înainte de muls, cât şi după muls.

Laptele crud integral trebuie să fie curat, lipsit de impurităţi.

Normele standard în vigoare încadrează laptele în trei categorii şi anume:

-clasa I = lapte foarte curat cu urme de impurităţi foarte fine pe rondela lacto-

filtrului, în cantitate maximă de 0,2 mg;

17

-clasa a II-a = lapte curat cu sedimente vizibile de impurităţi, în concentraţie de

0,2–0,3 mg;

-clasa a III-a = lapte murdar sau impur, cu sediment foarte pronunţat şi urme

foarte vizibile de impurităţi, precum şi prezenţa corpilor străini, în concentraţie de peste 0,5 mg/l.

Această încărcătură de impurităţi este corelată direct şi strâns cu numărul de

microorganisme, astfel:

-clasa I = sub 50.000 germeni/ml lapte;

-clasa a II-a –50000–500000 germeni/ml lapte;

-clasa a III-a = cu peste 500000 germeni/ml lapte.

Trebuie însă tinut cont că este posibil ca laptele să obţină chiar in momentul

mulgerii,anumite modificări ale proprietaţilor organoleptice.De asemenea,în timpul păstrării în

grajduri,în gospodaria crescătorului de animale,la centrele de colectare sau pe durata

transportului la secţiile de prelucrare,laptele crud poate să-şi modifice unele dintre proprietăţile

organoleptice,să capete anumite gusturi şi mirosuri străine,preluate din mediul înconjurător,de la

ambalajele cu care a venit în contact sau tratamentele la care a fost supus.

1.4.Proprietăţile fizice ale laptelui

Caracteristicile fizice exprimă proprietăţile şi structura laptelui.Cunoaşterea acestora are

importanţă practică şi anume:

-permite aprecierea calităţii laptelui în raport de cerinţele standard;

-asigură posibilitatea depistării neajunsurilor manifestate atât în

exploatarea animalelor de lapte, în special în privinţa alimentaţiei şi a celor bolnave, cât şi în

privinţa falsificărilor laptelui.

Dintre proprietăţile fizice ale laptelui o importanţă mai mare o prezintă

densitatea,vascozitatea,opacitatea,presiunea osmotica,temperatura de fierbere,temperatura de

îngheţ (punctul crioscopic),aciditatea si ph-ul,caldura specifica,conductibilitatea termica,indicele

de refractie,tensiunea superficiala,temperatura.

18

Densitatea laptelui.Reprezintă raportul dintre greutatea laptelui la temperature de 20°C şi

greautatea aceluiaş volum de apă la 4°C şi care în mod normal variază între 1,028-1,033, în

medie fiind considerată 1,030.Aceasta înseamnă,că dacă laptele are densitatea de 1,030 atunci un

litru de lapte la temperatura de 20°C cântăreşte 1,030 Kg respectiv 1030g.

Densitatea laptelui este proprietatea fizică ce se verifică cel mai frecvent şi care ne oferă

unele indicii privind calitatea acestuia.Se determină cu un areometru special numit

lactodensimetru,dacă este prevazut şi cu un termometru atunci se numeşte

termolactodensimetruDensitatea laptelui poate fi exprimată în grade lactodensimetrice,respective

indicându-se doar a doua şi a treia zecimală cu fracţiuni,a valorii densităţii.

Densitatea laptelui este dată de conţinutul de substanţă uscată,precum şi de raportul existent

între principalii componenţi,respectiv grăsimea şi substanţa uscată negrasă.Astfel,densitatea

laptelui creşte cu cât conţinutul de substanţă uscată negrasă este mai mare,întrucât componenţii

acesteia au greutatea specifică mai mare (proteinele 1,346,lactoza 1.666) în timp ce un conţinut

mai ridicat de grasime determină o scădere a densităţii datorită faptului că grăsimea are o

greutate specifică mai mică (0,936-0,950).

Adăugarea de apă în lapte în scopul falsificării,determină o scădere a densităţii(deoarece

apa are densitatea 1,000) iar prin extragerea parţială a grăsimii sau smântânirea totală,densitatea

creşte,ajungându-se astfel ca laptele smântânit să aibă densitatea mai mare,cuprinsă între 1,032-

1,034.În cazul falsificării laptelui prin smântânire parţială şi adăugarea simultană de apă,asa

numită “dublă falsificare”,este posibil ca densitatea să se încadreze în limitele normale,de aceea

pentru depistarea falsificării,pe lângă densitate este necesar să se facă determinarea conţinutului

degrăsime şi dacă este posibil a substanţei uscate.

Densitatea laptelui este influenţată de temperatura pe care o are în momentul determinării.

Astfel,după cum s-a arătat,densitatea normală este stabilită pentru laptele având temperatura de

20°C,iar dacă aceasta este mai mare,valoarea densităţii creşte în medie cu 0,2 grade

lactodensimetrice pentru fiecare grad de temperatură în plus şi invers.Din aceste motive,pentru

stabilirea corectă a densităţii se impune aducerea probei la temperatura de 20°C sau aplicarea

unei corecţii în funcţie de temperatura pe care o are laptele.

Mai trebuie avut în vedere că laptele proaspăt muls are densitatea mai mică din cauza unui

conţinut mare de gaze,motiv pentru care în prima oră dupa mulgere nu se determină

densitatea,întrucât rezultatul ce se obtine este eronat.

19

Vâscozitatea.Reprezintă fenomenul frecării interioare a moleculelor laptelui care curge.

Această proprietate este imprimată de starea în care se găseşte grăsimea şi cazeina.

Laptele, în aceleaşi condiţii de presiune şi de temperatură, curge mai încet şi, în consecinţă,

vâscozitatea este mai mare faţă de apă. Valoarea normală a vâscozităţii la laptele integral, la

temperatura de 20°, este de 2 Centipoise, faţă de 1 l de apă.Această proprietate a laptelui scade în

cazul adaosului de apă, depistându-se astfel falsificarea acestuia.

Opacitatea.Reprezintă netransparenţa laptelui. Această proprietate depinde de conţinutul

de particule în suspensia de grăsime, proteine şi anumite săruri minerale. De asemenea, este

corelată cu totalitatea radiaţiilor de lumină de diverse frecvenţe pe care le reflectă laptele. Astfel,

laptele cu un conţinut mai mare de grăsime are culoarea alb-gălbuie, fiind mai opac, iar laptele

smântânit are o nuanţă spre albastru deschis, fiind mai transparent.

Opacitatea poate fi pusă în evidenţă prin observarea prelingerii laptelui pe pereţii vaselor

de sticlă, indicând gradul de prospeţime şi de sanitaţie.

Presiunea osmotică.Presiunea osmotică este determinată de numărul de molecule sau

particule din lapte. Componentele au presiuni osmotice diferite, astfel: lactoza 3,0 atm., clorurile

şi sarea 1,33 atm. şi alte săruri 2,42 atm.

Laptele are presiunea osmotică totală de 6,78 atm., din care presiunea osmotică a lactozei

reprezintă 46%.

Temperatura de fierbere.La presiunea normală de 760 mm coloană de mercur,laptele

fierbe la temperatura de 100,2°C.

Temperatura de îngheţ(punctul criocopic) a laptelui este cuprins între -0,532..-0,580°C,

în medie fiind -0,555°C.În norma sanitară veterinară se precizează că punctul de îngheţ al

laptelui de vacă este mai mic sau egal cu -0,520 şi că un punct de îngheţ mai mare de -0,52 este

admis doar dacă nu există apă în exces.

În afară de aceşti parametrii mai există şi alte proprietăţi ale laptelui care sunt:

vâscozitatea, tensiunea superficială, indicele de refracţie, căldura specifică, conductivitatea

termică şi conductivitatea electrică, dar care prezintă o mai mică importanţă în practica de

producţie.Valoarea normală a acestora la laptele de vacă integral este arătată în tabelul 3.

20

Proprietăţile fizice ale laptelui

Tabelul 3.

Proprietatea fizică Parametrii normali

Densitatea la temperatura de 20° C 1,028-1,033

Temperatura de fierbere la presiunea normală 100,2° C

Temperatura de îngheţ, în medie -0,555

Vâscozitatea la 20° C 1,70-2,0 CP

Tensiunea superficială, la 15° C 52,8 dyn/cm

Indicele de refracţie, în medie 1,35

Căldura specifică, la 0° C 0.920kcal/kg° C

Căldura specifică, la 15° C 0,933kcal/kg° C

Căldura specifică, la 40° C 0,930kcal/kg° C

Căldura specifică, la 50° C 0,918kcal/kg° C

Conductivitatea termică, la 15° C(λ) 0,426kcal/m·h·grd

Conductivitatea electrică (în ohmi)la 25° C 40·10-50·10 Ω

Aciditatea şi pH-ul laptelui

Laptele proaspăt muls are o reacţie slab acidă,datorată în principal prezenţei unor săruri

acide şi a substanţelor proteice, la care mai contribuie şi continutul de gaze.Este denumită

aciditate activă, fiind dată de concentraţia ionilor de hidrogen şi se exprimă prin ph.

La laptele proastăt muls, pH-ul variază între 6,7-6,4, în medie fiind 6,5 şi se determină cu

ajutorul pH-metrului sau a hârtiei indicatoare.După mulgere, în timpul păstrării, datorită acţiunii

bacteriilor lactice asupra lactozei pe care o transformă în acid lactic, aiditatea laptelui creşte, iar

pH-ul scade şi caracteristicile organoleptice şi chimice suferă modificări importante.

Aciditatea titrabilă din lapte este dată de totalitatea ionilor hidroxili (OH) din soluţie, care

cresc pH-ul din lapte până la 8,4. La rândul ei, aciditatea titrabilă se soaţe exprima prin: grade

Soxhlet Henkel (SH), grade Thorner (T), grade Dornic (D) .Aciditatea maximă admisă prin

normele standard variază în funcţie de specie vacă 15–19T, capră 19T, bivoliţă 21T, oaie

21

24T).Din aceste motive se poate afirma că aciditatea ne oferă cele mai importante indicii asupra

gradului de prospeţime a laptelui şi a calităţii pe care o are.

Căldura specifică.Reprezintă numărul de calorii necesare pentru a ridica cu un grad

temperatura unui gram de lapte. Laptele are căldura medie specifică de 0,94 cal/g/grad. Valoarea

căldurii specifice este important de cunoscut în procesarea laptelui. Astfel, în funcţie de

tratamentul termic aplicat la pasteurizare – se calculează necesarul de calorii, iar la răcire –

puterea frigorifică a instalaţiei, sau la nivel de fermă – necesarul de gheaţă.

Conductibilitatea termică.Reprezintă proprietatea laptelui de a transmite căldură.

Această proprietate indică rezistenţa în Ohmi la diferite temperaturi. La 25C, laptele normal are

175–200 Ohmi.

Cunoaşterea conductibilităţii termice a laptelui este necesară, pe de o parte pentru a

depista mastitele (rezistenţă specifică ridicată), iar pe de altă parte, falsificările laptelui. Adaosul

de apă măreşte rezistenţa specifică în funcţie de cantitatea introdusă – la 10% – 215 Ohmi, iar la

60% – 395 Ohmi.

Indicele de refracţie.Reprezintă raportul dintre viteza de propagare a radiaţiilor

luminoase sau a undelor în mediul în care provin şi viteza de propagare în mediul în care

pătrund.Determinarea indicelui de refracţie se bazează pe proprietăţile optice ale lactoserumului,

obţinut după extragerea grăsimilor şi proteinelor. Laptele are valoarea medie de 39 grade Zeiss.

În cazul laptelui mamitic sau al falsificării laptelui integral cu apă se înregistrează scăderea

indicelui de refracţie.

Tensiunea superficială.Reprezintă forţa care se exercită la suprafaţa de contact a laptelui

cu aerul.Laptele integral (normal) are tensiunea superficială de 47–53 Dyne/cm.Şi prin acest

parametru se pot identifica falsificările laptelui. Astfel, adaosul de apă în lapte măreşte tensiunea

superficială, atingând nivelul de 73 Dyne.

Temperatura.Laptele la livrare trebuie să corespundă normelor standard. Acestea

variază în funcţie de specie (temperatura maximă la livrare trebuie să fie de 14C pentru laptele

de vacă şi bivoliţă şi de 15C pentru laptele de capră şi oaie).

22

1.5. Microorganismele laptelui

Chiar dacă mulgerea laptelui se face în condiţii igienice corespunzătoare, acesta contine

totuşi un număr destul de mare de microorganisme, datorită surselor de infectie, având ca origine

corpul animalului sau surse exterioare, independente de acesta.Dintre sursele legate de corpul

animalului mai importante sunt: ugerul, suprafaţa exterioară a ugerului şi pielea animalului, iar

ca surse exterioare se menţionează: atmosfera din grajd,nutreţul, aşternutul, igiena mulgerii,

personalul ce efectuează mulgerea, insectele ce pot pătrunde în lapte, vasele, ustensilele şi

diferitele aparate sau ambalaje cu care vine în contact laptele.În cazul în care laptele este răcit

imediat după mulgere, numărul de microorganisme conţinut este mai redus faţă de situaţia în

care este păstrat nerăcit, aşa după cum se arată în tabelul 4.

Variaţia numărului de microorganisme din lapte în timpul păstrării

Tabelul 4.

Vechimea laptelui

Numărul de microrganisme în c.c

Lapte răcit Lapte nerăcit

Lapte proastăt muls 11.500 11.500

După 3 ore de la mulgere 11.500 18.500

După 6 ore de la mulgere 8000 102.000

După 12 ore de la mulgere 7800 114.000

După 24 ore de la mulgere 62.000 1.300.000

23

I.Bacteriile

Încărcătura microbiologică a laptelui fiind foarte mare,trebuie sa se tina cont de

microorganismele care contaminează laptele,iar acestea pot fi grupate in urmatoarele clase:

acidifiante, proteolititce şi lipolitice.Pe lângă aceste trei clase mai există şi categorii neîncadrate

în vreuna din acestea,în lapte existand numeroase microorganisme care fermentează lactoza şi

produc gaze, fără ca aceste microorganisme sa fie înrudite taxonomic (bacterii coliforme,

clostridii, levuri). Aceeaşi problemă se pune şi în cazul microorganismelor proteolitice: unele

sunt bacterii, altele levuri, altele mucegaiuri.

O altă tentativă de clasificare a microorganismelor care contaminează laptele, ţine cont de

sursa primară de contaminare a acestuia: sol, apa, aer, fiecare din aceste surse, însă, cuprinde o

microfloră imensă, neomogenă, iar unele grupe există în două sau mai multe din aceste surse.

Cea mai bună metodă de clasificare a microflorei laptelui este însă cea realizată pe baze

normale, adică pe criterii taxonomice: bacterii, levuri, fungi, rickettsi, virusuri.

Pentru ca o clasificare să poată fi acceptată, trebuie să respecte anumite principii de bază:

a.Să fie realizată pe baze taxonomice recunoscute universal;

b.Să ţină cont de implicaţiile diferitelor microorganisme în:

-modificarea însuşirilor organoleptice şi fizico-chimice ale laptelui şi produselor

lactate, din care unele modificări sunt dorite, iar altele nedorite.Felul acestor modificări este

strâns legat de capacitatea anumitor microorganisme de a acţiona în principal asupra unor

componente de baza din lapte;

-producerea de îmbolnăviri la om.

După originea şi activitatea lor biochimică, bacteriile mai importante din lapte

sunt:bacteriile lactice, coliforme, proteolitice, propionice, butirice şi bacteriile patogene.

a).Bacteriile lactice

Dintre toate microorganismele existente în lapte, bacteriile lactice prezintă cea mai mare

importanţă, atât prin numărul lor, cât şi prin activitatea biochimică pe care o au. Astfel bacteriile

lactice în cadru în cadru procesului de fermentaţie lactică, acţionează asupra lactozei pe care o

transformă în acid lactic, având ca urmare o creştere a aciditaţii laptelui. În laptele proaspăt acest

proces se produce spontan şi trebuie evitat pe cât posibil întrucât poate să conducă la alterarea

laptelui, făcându-l impropriu pentru prelucrare, în timp ce la fabricarea unor produse lactate

(produsele lactate acide, brânza proaspătă, smântâna de consum, smântâna destinată fabricării

24

untului, brânzeturi maturate) fermentaţia lactică este mult utilizată, fiind un proces controlat, ce

stă la baza obţinerii acestor produse.

Unele bacterii lactice (bacterii homofermentative) transformă lactoza aproape în totalitate

(90-98%) în acid lactic şi formează mici cantităţi de produse secundare iar la altele (bacterile

heterofermentative) transformarea lactozei în acid lactic este mult mai redusă, în schimb în

procesul de fermentaţie rezultă mai mulţi produşi secundari.

Este important de arătat că unele bacterii lactice din categoria celor heterofermentative, pe

langă capacitatea redusă de acidifiere produc prin procesul de fermentaţie, dioxid de carbon,

acizi volatili, esteri, precum şi unele substanţe aromatizante cum este acetil-metil-carbinol şi

cetone, ce exprimă produselor fabricate aroma specifică.

b).Bacteriile coliforme

Se întâlnesc frecvent în lapte, provenind din apa murdară, din sol sau nutreţuri, iar unele

specii chiar din fecale sau bălegar, întrucât acestea sunt reprezentate tipice ale bacteriilor din

intestinele omului şi animalelor.Baceriile coliforme fac parte din categoria microorganismelor

dăunătoare, întrucât prezenţa şi dezvoltarea lor în lapte, prin fermentaţiile pe care le produc cu

formarea masivă de gaze si alte substanţe secundare, imprimă un gust neplăcut laptelui şi unele

defecte la produsele fabricate, în special la brânzeturi (balonarea timpuri).

Consumarea de produse puternic infectate cu bacterii coliforme, poate determina unele

îmbolnăviri gastro-intestinale. Întrucât infecţiile cu bacterii coliforme se datorează în principal

nerespectării regulilor elementare de igienă la recoltare, manipularea şi colectarea laptelui,

prezenţa acestora reprezintă un important indicator privind starea igienico-sanitară pe tot

parcursul, începând de la mulgerea laptelui şi până la secţia de fabricaţie.

Bacteriile coliforme se prezintă sub formă de bastonaşe de diferite mărimi, ele fermentează

lactoza producând o cantitate redusă de acid lactic, în schimb produc mari cantitaţi de gaze

(dioxid de carbon si hidrogen).

Temperatura optimă de dezvoltare este de 37-40°C.Speciile mai răspândite sunt:

Aerobacter aerogenis ce provine din pământ sau nutreţuri şi Bacterium coli, din care se

menţionează în special Escherichia coli de origine fecală, care în unele tulpini patogene pentru

om. Nefiind sporulate, bacteriile coli sunt distruse cu uşurinţă prin pasteurizare, iar dacă procesul

este corect aplicat sunt distruse în totalitate, obţinându-se produse necontaminate cu aceste

bacterii dăunătoare.

25

c).Bacteriile propionice

Se gasesc în mod obişnuit în lapte, prezetându-se sub formă de bastonaşe scurte, uneori

alipite câte două şi au temperatura optimă de dezvoltare între 20-30°C.Aceste bacterii, în

procesul de fermentaţie, transformă acidul lactic în acid propionic, acid acetic, dioxid de carbon

si alte produse secundare.

Au rol important în procesul de maturare a brânzeturilor fermentate cu pastă tare (tip

şvaiţer) unde datorită propioniţilor formaţi ca urmare a fermentării sărurilor acidului lactic,

produc mirosul specific şi gustul dulceag, iar degajarea de dioxid de carbon contribuie la

formarea de găuri mari, rare, cu contur uniform, toate acestea fiind caracteristici calitative

importante, specifice brânzeturilor respective.

d).Bacteriile butirice

Sunt bacterii în formă de bastonaşe, având temperatura optimă de dezvoltare de 30-35°C şi

care prin fermentarea lactozei produc şi o cantitate mare de gaze (dioxid de carbon şi hidrogen)

precum şi alţi produşi secundari (acid acetic, acid propionic, alcooli).

Principalele specii sunt Clostridium saccharobutyriam, Clostridium tyrobutiricum şi

Bacillus amylabacter.

Sunt deosebit de dăunătoare, întrucât imprimă un gust amar şi miros neplăcut produselor

lactate, iar în procesul de fabricare al brânzeturilor maturate produc defecte de balonare

(balonare târzie).Sursele principale de contaminare cu bacterii butirice sunt nutreţuri însilozate în

condiţii necorespunzătoare, care permit bacteriilor din sol să pătrundă în nutreţuri unde găsesc

condiţii foarte bune de dezvoltare.

De asemenea, acestea mai pot pătrunde direct în lapte, în timpul mulgerii, prin particule de

pământ sau alte impurităţi din grajd.Combaterea bacteriilor butirice este dificilă, întrucât fiind

bacterii sporulate, rezistă la pasteurizare şi apoi se înmulţesc în lapte, respectiv în produse lactate

fabricate, putând produce infecţii masive.

Din această cauză, se impune ca prin măsurile de igienă ce se iau, să se prevină pe toate

căile pătrunderea lor în lapte.

e).Bacteriile proteolitice

Sunt bacterii de putrefacţie ce se caracterizează prin aceea că descompun proteinele,

producând o hidroliză înaintata a acestora, până la formarea de amoniac (putrezire) având astfel

o acţiune dăunătoare asupra laptelui şi a produselor fabricate.

26

Căile prin care pot pătrunde în lapte sunt solul, nutreţurile, apa etc. şi au temperatura

optimă de dezvoltare ce variază în limite foarte mari existând unele specii care se dezvoltă chiar

şi la temperaturi apropiate de 0°C.Se împart în două grupe: aerobe si anaerobe.

Bacteriile aerobe mai importante sunt formele sporulate, dintre care se

menţionează:Bacillus subtilis, mezentericus şi mycoides iar dintre formele nesporulate, bacteriile

fluorescente: Pseudomonas , liquefaciens şi nonliquefaciens.

Bacteriile fluorescente se dezvoltă la temperaturi joase (2-5°C) şi conţin o enzimă (lipaza)

care prin descompunerea grăsimilor produce unele defecte, în special la unt în timpul depozitării.

De asemenea, în lapte mai putem întâlni Proteus vulgaris care descompune cazeina până la

peptone.Dintre bacteriile proteolitice anaerobe, specia cea mai importantă este Clostridium

purtificus sporulat care are o acţiune proteolitică, descompunând chiar şi aminoacizii cei mai

rezistenţi, dând produse rău mirositoare.

Produc balonarea brânzeturilor şi alterarea calitaţii acestora.Ca şi în cazul bacteriilor

butirice şi pentru bacteriile proteolitice se impune respectarea măsurilor igienico-sanitare prin

care să se prevină contaminarea laptelui şi a produselor lactate cu aceste bacterii foarte

dăunătoare.

f).Bacteriile patogene

Sunt bacterii ce provin de la animalele bolnave sau de la oamenii bolnavi care au venit în

contact cu laptele în timpul mulgerii sau a manipulării ulterioare a acestuia.Dintre bacteriile

patogene care se transmit prin lapte de la animalele bolnave la om, mai frecvente sunt:

Mycrobacterium tuberculosis bovis (produce tuberculoza),Brucella abortus (produce bruceloza),

Streptococcus aureus (produce intoxicaţii).

Pentru a se preveni consumul de lapte contaminat cu bacterii patogene provine de la

animale bolnave sau preluarea acestuia în vederea prelucrării se impune efectuarea în

permanenţa a unui control sanitar-veterinar a vacilor producătoare de lapte iar atunci când se

constată cazuri de îmbolnăvire, se va interzice consumul laptelui ca atare, iar acolo unde este

cazul se va impune de către organele sanitar-veterinare ca recoltarea şi tratarea laptelui să se facă

în condiţii speciale, cu respectarea strictă a normelor prevăzute.

În lapte se mai pot găsi bacterii patogene provenind de la om, dintre cele mai răspândite

sunt cele care provoacă tifosul, dizenteria, difteria, boli gastro-intestinale.

27

Agenţii patogeni ce produc este îmbolnăviri provin de la oameni bolnavi , iar sursele de

contaminare pot fi: secreţiile, mâinile, îmbrăcămintea mulgătorului şi a persoanelor care

participă la colectarea şi manipularea laptelui.

Pentru a se preveni răspândirea agenţilor patogeni de la oameni, se impune respectarea

regulilor de igienă la recoltarea şi manipularea laptelui şi efectuarea controlului periodic de

sănătate a personalului ce participă la efectuarea acestor operaţiuni.

II.Drojdiile

Sunt microorganisme ce au însuşirea de a fermenta zahărurile producând în principal

alcool şi gaze.

Provenind din aer, drojdiile se găsesc în mod frecvent în lapte;acţiune specifică au acele

care pot fermenta lactoza.În lapte şi produsele lactate, această fermentaţie precum şi activitatea

unor specii de drojdii poate avea o influenţă dăunătoare asupra calitaţii întrucât produce unele

defecte de miros, gust, consistenţă, aspect excepţie fac unele specii de drojdii care au un rol

benefic important la fabricarea unor produse lactate acide,cum este chefirul şi cumisul.Căile de

pătrundere în lapte a drojdiilor o reprezintă mai ales nutreţul folosit în hrana animalelor.Drojdiile

se împart în două categorii: adevărate şi false.

Din categoria drojdiilor adevărate o importanţă mai mare o au cele din genul

Saccharomyces din care fac parte Saccharomyces lactis şi fragilis ce se prezintă sub formă

rotundă sau ovală, formează spori şi fermentează lactoza.

Drojdiile false cuprind genurile Torula şi Mycoderma ce se caracterizează prin aceea că nu

formează spori.Torulele se prezintă sub formă de celule sferice, se dezvoltă la o aciditate mare,

unele specii fermentează lactoza si zaharoza, producând alcool (fermentaţie alcoolică) proces ce

stă la baza fabricării unor produse lactate acide (chefir, cumis). De asemenea fermentează

smântâna cu formare de gaze şi au rol la fabricarea brânzeturilor cu pastă moale. Speciile mai

importante sunt:Torula chefirii, Torula sferică, Torula cremoris lactis.Unele specii de torule

cauzează laptelui anumite defecte, cum este Torula amară care imprimă un gust amar iar altele

produc pigmentări de diferite culori (Torula rubra, Torula nigra sau Torula rosea).

Mycodermele nu au nici un rol util în lapte şi în produsele lactate, se dezvoltă pe suprafaţa

brânzeturilor moi, a produselor proaspete acide. Sunt mai cunoscute speciile Mycoderma lactis şi

Mycoderma casei.

28

Provocând fermentaţii gazoase şi gusturi neplăcute, pot avea acţiune dăunătoare în laptele

concentrat şi produsele lactate .

III.Mucegaiurile

Pot ajunge în lapte în mod accidental, sub formă de spori. Se dezvoltă numai în prezenţa

aerului, de aceea în mod obişnuit se găsesc la suprafaţa diferitelor produse lactate.

Se pot dezvolta şi în interior, în cazul în care produsul conţine spaţii goale, cum este

cazul la unt,care poate prezenta goluri de presare sau în crăpăturile formate la brânzeturi.În lapte

şi produsele lactate se pot găsi mai multe genuri de mucegaiuri, dintre care mai importante sunt

următoarele:

Genul Mucor şi Rizopus din care fac parte speciile Mucor mucedo (mucegaiul alb) şi

Rizopus nigracans ce se dezvoltă în special pe suprafaţa brânzeturilor şi trebuie îndepărtate

întrucât au o acţiune dăunătoare calitaţii.

Genul Oidium cuprinde mai multe specii ce au o importanţă deosebită la la fabricarea

unor brânzeturi, cum sunt:

-Penicillium roqueforti este mucegaiul folosit la fabricarea brânzeturilor tip

roquefort;

-Penicillium album (camemberti) este mucegaiul brânzei Camembert;

-Penicillium candidum este mucegaiul unor brânzeturi moi;

-Penicillium glaucum sau mucegaiul verde, care se dezvoltă uneori pe unt, având

un efect nefavorabil (produce mucegăirea) şi provoacă defecte la fabricarea unor brânzeturi moi.

Genul Oidium dintre speciile mai răspândite fiind Oidium lactis(denumit mucegaiul

laptelui) care imprimă laptelui un gust străin, se formează de asemenea pe suprafaţa brânzeturilor

moi şi adesea pe unt, producând prin dezvoltare un gust amar.

29

1.6. Proprietăţile biochimice ale laptelui

Înmulţirea microorganismelor în lapte determină modificări importante ale proprietătilor

organoleptice şi fizico-chimice.Din acest motiv este foarte important să cunoaştem calitatea

laptelui, în funcţie de încărcătura microbiană pe care o are la un moment dat, pentru a se putea

stabili destinaţia ce i se dă în procesul de producţie precum şi regimul tehnologic de prelucrare ce

se impune a fi aplicat.

Conform prevederilor din STAS 2418-61*,determinarea proprietătilor biochimice a laptelui

crud de vacă se face prin proba reductazei cu albastru de metilen sau cu resazurină iar condiţiile

sunt ca decolorarea albastrului de metilen să se facă în limita a 3-5 ore şi 30 min., iar în cazul

probei cu resazurină, dupa 1 oră coloraţia să fie violet-albastru.

1.7. Defectele laptelui

Defectele laptelui reprezintă abateri de la condiţii de calitate prevăzute de STAS 2418-61

sau alte reglementări sanitar-veterinar ce se referă la proprietăţile organoleptice, fizico-chimice şi

biochimice. Se poate spune că laptele care prezintă anumite defecte este un “lapte anormal” în

timp ce laptele fără defecte se consideră “lapte normal” corespunzător din punct de vedere

calitativ.Unele defecte se pot constata chiar după mulgerea laptelui iar altele se produc mai

târziu, în timpul manipulării, păstrării, colectării sau a transportului la secţia de fabricaţie.

Principalele defecte ale laptelui se datorează, în general, următoarelor cauze:

-imbolnăvirea vacilor producătoare de lapte, în special cu anumite afecţiuni ale

ugerului;

-alimentaţia, îngrijirea şi mulgerea necorespunzătoare a vacilor producătoare de

lapte;

-manipularea în condiţii neigienice a laptelui după mulgere, creându-se condiţii

favorabile pentru contaminarea masivă cu microorganisme, sursele fiind apa murdară

folosită, vase necorespunzător spălate, neefectuarea filtrării laptelui imediat după mulgere,

30

păstrarea mai mult timp a laptelui în grajd după mulgere, nerespectarea regulilor elementare

de igienă de către mulgători;

-păstrarea mai mult timp a laptelui nerăcit, creându-se astfel condiţii favorabile

pentru înmulţirea microorganismelor, determinând modificarea proprietăţilor laptelui proaspăt

de bună calitate. Defectul cel mai frecvent ce se produce în acest caz este creşterea acidităţii,

laptele devenind acru la gust, defect care se accentuează în funcţie de durata şi temperatura

păstrării, putându-se ajunge la coagulare, devenind impropriu prelucrării.

31

CAPITOLUL II

TEHNOLOGIA DE FABRICATIE A LAPTELUI DE CONSUM STERILIZAT

Conservabilitatea redusă a laptelui pasteurizat constituie un mare neajuns din punct de

vedere economic, ceea ce a determinat sa se întreprindă cercetări în direcţia elaborării unor

procedee care să permită obtinerea unui lapte total lipsit de microorganisme, atât în stare

vegetativă, cât si sporulată, adică steril.

Tehnologia fabricării laptelui de consum sterilizat cuprinde următoarele operaţii:laptele

receptionat este trecut prin curătitorul centrifugal, pentru îndepărtarea impuritătilor mecanice, iar

apoi laptele curătit este omogenizat si sterilizat prin diferite procedee.

Fabricarea laptelui de consum sterilizat capătă o dezvoltare tot mai mare în majoritatea

tărilor dezvoltate industrial datorită posibilitătii păstrării o perioadă mai îndelungată (2-3 luni) si

a caracteristicilor lui igienice,respectiv lipsei totale de bacterii de specii vegetative,dar si

sporulate.

Cerintele fată de calitatea laptelui-materie primă pentru fabricarea laptelui sterilizat sunt

superioare celor fată de laptele folosit la fabricarea laptelui pasteurizat. Pentru acest sortiment de

lapte se foloseşte numai lapte de calitatea superioară si care nu coagulează la proba cu alcool de

72%.

Întrucât laptele sterilizat este destinat unei conservări îndelungate,în procesul tehnologic de

fabricare este prevăzută operatia de omogenizare care are drept scop stabilizarea emulsiei de

grăsime.În felul acesta se evită separarea grăsimii în timpul depozitării în ambalaj si aderarea ei

la suprafata interioară a acestuia.

În ultimul timp,în unele ţări s-a introdus procedeul de clarifixare a laptelui.Clarifixarea

este o operaţie concomitentă de curăţire şi omogenizare perţială a laptelui, care se realizează într-

un separator centrifug de construcţie specială, denumit clarifixator. În acest aparat, omogenizarea

parţială a laptelui este efectuată prin mărunţirea globulelor mari de grăsime, datorită circulaţiei

forţate a grăsimii separate, printr-o cameră specială.

32

2.1. Schema procesului tehnologic de obţinere a laptelui sterilizat

Lapte integral

↓

Receptie calitativa si cantitativa

↓

Racirea laptelui

↓

Curatirea laptelui

↓

Normalizarea laptelui

↓

Omogenizarea laptelui

↓

Sterilizarea laptelui

↓

Racire

↓

Ambalare aseptica

↓

Depozitare

↓

Livrare

33

2.2 .Descrierea schemei tehnologice

Receptie calitativa - se realizează prin prelevarea unor probe din laptele

recepţionat în recipiente uscate,sterilizate şi învelite ermetic, având o capacitate de 500

ml.Aceste probe vor fi analizate sub trei aspecte diferite:

-examenul organoleptic,constă în analiza calitativă a consistenţei,culorii,gustului

şi a mirosului laptelui primit, în comparaţie cu un lapte etalon;

-examenul fizico-chimic,constă în determinarea compoziţiei chimice(conţinutul

de grăsime, proteine şi săruri minerale), precum şi determinarea acidităţii, densităţii, indicelui de

refracţie,tensiunii superficiale, capacităţii calorice şi a altor caracteristici fizico-chimice;

-examenul microbiologic,constă în determinarea compoziţiei micoflorei

bacteriene conţinute în laptele recepţionat.În acest caz,dacă analizele nu sunt efectuate imediat

după recpţionarea laptelui, se recomandă conservarea la rece la o temperatură cuprinsă înte

valorile de 0-5ºC.

Laptele recepţionat, pentru a putea fi utilizat în procesul tehnologic de fabricare a laptelui

de consum,trebuie să satisfacă următoarele condiţii:

-laptele nu trebuie să provină de la animale bolnave;

-laptele nu trebuie să provină de la animalele care sunt supuse unor tratamente

medicale;

-aciditatea laptelui trebuie să fie de cel mult 20ºT, deoarece apare riscul coagulării

în etapele ulterioare de prelucrare termică;

-laptele nu trebuie să prezinte defecte de culoare,consistenţă,gust;

-densitatea laptelui trebuie să fie cel mult 1.029;

-laptele nu trebuie să conţină o cantitate mare de impirităţi solide, de

microorganisme, de conservanţi, neutralizanţi şi de alte substanţe străine.

Receptie cantitativa - se realizează, la nivelul unităţilor de prelucrare

tehnologică, prin măsurarea cantităţii de lapte primit după mulgere şi colectare.Cantitatea de

lapte poate fi determinată în două moduri diferite, în funcţie de capacitatea de recepţionare:

-măsurarea volumetrică,constă în determinarea volumului cantităţii de lapte

primite,ţinând cont de temperatura acestuia.Acest tip de măsurare poate fi realizată în două

moduri:atât manual,prin măsurarea nivelului de lapte din butoaie şi cisterne, având în vedere

34

deformările eventuale ale recipientelor,cât şi cu ajutorul unor debitmetre speciale numite şi

galactometre.Aceste instrumente permit, în acelaşi timp, golirea cisternelor sau a bidoanelor şi

măsurarea volumului recepţionat.

-măsurarea gravimetrică,se aplică, de regulă, în cazul unor capacităţi foarte mari

de recepţionare a laptelui;această metodă implică folosirea de cântare industriale pentru

autocisterne.

Trebuie menţionat faptul că metoda volumetrică este cea răspândită,fiind mai precisă dacă

se cunoaşte valoarea densităţii laptelui.Măsurarea volumului laptelui recepţionat trebuie să se

desfăşoare conform anumitor norme, norme care nu sunt precise de tehnologie,cum ar fi:

-măsurarea are loc la temperatura standard de 20ºC şi în absenţa de spumă;în

acest sens se recomandă ca laptele primit să fie lăsat,în prealabil, în stare de repaus, timp de

câteva ore;

-măsurarea volumetrică se efectuează cu un cuptor etalonat numit galactometru,

instrument asemănător cu un debitmetru si care permite corelarea debitului laptelui,transvazat

din cisterne în rezervoarele unităţii de prelucrare,în funcţie de densitatea laptelui.

Racirea laptelui - se face la 2 - 4oC iar depozitarea temporara se realizeaza in

tancuri izoterme verticale sau orizontale pentru mentinerea laptelui la temperatura scazuta pana

la efectuarea operatiei urmatoare.

Curatirea laptelui - curatirea de impuritati se face prin filtrare, dar cel mai bine

prin centrifugare.

Normalizarea laptelui - se face in scopul aducerii continutului de grasime la o

valoare constanta in functie de legislatia in vigoare. Normalizarea se realizeaza pe doua cai: prin

cresterea continutului de grasime(adaos de smantana proaspata in lapte; amestecarea unui lapte

cu un continut mai scazut de grasime cu unul cu un continut mai ridicat de grasime) si prin

micsorarea continutului de grasime(extragerea unei parti de smantana din lapte; amestecarea de

lapte integral cu lapte smantanit).Calculul normalizarii se poate face prin metoda patratului lui

Person sau pe baza unor formule de bilant de materiale si bilant de grasime.

Omogenizarea laptelui - se face in scopul stabilizarii emulsiei de grasime

datorita reducerii diametrului globulelor de grasime de la o medie >3,5-5µm pana la o medie de

< 2µm. La omogenizare se formeaza noi globule de grasime a caror membrane este diferita de

35

cea a globulelor initiale de grasime. Omogenizrea se face intr-o singura treapta de presiune (100-

200 kgf/cm3), temperatura de omogenizare fiind de 60-80oC.

Sterilizarea laptelui - poate fi facuta in doua variante: dupa imbuteliere ( laptele

este imbuteliat la aproximativ 80oC ), buteliile sunt capsulate si sterilizate in autoclave la

temperatura de 110-130oC timp de 30-35 minute sau laptele este sterilizat de 135oC timp de

cateva minute dupa care este imbuteliat. Dupa capsularea buteliilor se face strilizarea acestora la

110-130oC, sterilizarea in vrac si ambalarea aseptica.Regimul de sterilizare ales trebuie sa

asigure, pe de o parte, distrugerea sporilor microorganismelor termofile fara modificari

importante ale caracteristicilor sonzoriale.

Racire - racirea laptelui se face in sectiunea de racire a pasteurizatorului cu placi

pana la temperatura de 4 - 6oC.

Depozitarea - ambalarea laptelui de consum se face in ambalaje de carton caserat

cu polietilena care se poate prelua din role, dupa care se formeaza ca ambalaj care se umple si se

inchide prin termosudare (sistem Tetra-Pack, Tetra-Brick Zupack),ambalaj din carton prefabricat

si preimprimat care se umple si se inchide (sistem Put-Pack, Blocpack,Carton master pack).

Depozitarea laptelui sterilizat pana la livrare se face la temperatura de 2 - 4oC.

Prin sterilizare se întelege încălzirea laptelui la temperaturi de peste 100°C cu sau fără

menţinerea laptelui la aceste temperature.Scopul sterilizării este distrugerea integrală a

microflorei din lapte, atât a speciilor vegetative, cât şi a celor sporulate.

Laptele sterilizat, ambalat în condiţii aseptice, are o durată de păstrare de 2-3 luni şi este

absolut igienic.

În industria laptelui se utilizează două tipuri de sterilizare:

•sterilizarea de lungă durată este încălzirea laptelui la temperatura de 115-120ºC,

cu mentinerea timp de 13-15 min;

•sterilizarea de scurtă durată constă în încălzirea laptelui la temperatura de 135-

145ºC, timp de 2-4 secunde.Avantajul acestei metode de sterilizare constă în faptul că,sub

acţiunea temperaturii înalte,viteza de distrugere a microorganismelor este mult superioară vitezei

reacţiilor chimice ce au loc în lapte şi deci se poate micşora la minim durata acţiunii căldurii

asupra laptelui şi, ca urmare, se evită denaturarea multor componenţi ai acestuia.

În comparaţie cu sterilizarea de lungă durată, pierderile în vitamina A şi caroten scad de

două ori, iar a vitaminelor C şi B12 de 4-5 ori faţă de sterilizarea de lungă durată.

36

O metodă mai eficientă este considerată sterilizarea laptelui în flux (neambalat),prin

contactul direct al laptelui cu aburul, la temperatura de 135-140°C, timp de 5-10 secunde, urmată

de ambalarea laptelui în condiţii aseptice şi de asemenea, în recipienţi sterili. Prin această metodă

se produc modificări minime ale proprietăţilor laptelui, iar laptele sterilizat prin această metodă

are culoarea albă şi gust de lapte crud. Din punct de vedere calitativ, acest lapte se aseamănă cu

laptele pasteurizat la temperatura joasă şi este superior laptelui pasteurizat la temperatură înaltă.

Din punct de vedere al modului de realizare, sterilizarea laptelui poate fi făcută :

-în ambalaje ermetice:sterilizarea acestora se realizează în sterilizatoare cu

funcţionare periodică sau continuă, aplicându-se regimul de sterilizare de lungă durată.

-în vrac:sterilizarea se poate realiza indirect prin contactul laptelui cu suprafaţa

încălzită a schimbătoarelor de căldură cu plăci sau tubulare sau prin contactul direct între lapte şi

abur.Se aplică regimul de sterilizare de scurtă, ce necesită o răcire rapidă şi o ambalare în

condiţii aseptice.Procesele de sterilizare a laptelui în vrac sunt procedee UHT (Ultra High

Temperature).

Pentru a evita orice posibilitate de separare a grăsimii, în timpul tratamentului la

temperaturi înalte, este obligatorie omogenizarea, din acest motiv toate instalaţiile prevăd o

încălzire a produsului la 65-70°C, urmată de omogenizare şi apoi tratarea la temperaturi înalte.

2.2.1.Utilaje folosite pentru recepţia laptelui

Instalaţie de recepţie şi măsurare a laptelui.Este performantă din punct de vedere tehnic

şi efectuează măsurarea volumetrică a laptelui, în flux continuu, cu indicarea şi contorizarea

electronică a cantităţilor ce trec prin grupa de măsură.

Întreaga instalaţie este realizată din oţel inoxidabil, fiind montată pe un cadru metalic, cu

picioare reglabile şi este formată din următoarele părţi componente:

-filtru cu sită metalică;

-pompă autoabsorbantă;

-dezaerator;

37

-grupa de măsură şi contorizare electronică a cantităţilor;

-panou de comandă;

-armături şi conducte de legătură.

Instalaţiile de recepţie şi măsurare se fabrică cu capacitatea de 5000l/h şi 10.000l/h.

2.3.Filtrarea laptelui

După recepţionare şi în funcţie de caz, laptelui ester supus operaţiei de filtrare pentru

eliminarea impurităţilor solide.Filtrarea are în vedere două scopuri majore. Primul scop este

acela igienic pentru evitarea degradării ulterioare a laptelui sub efectul proceselor

fermentative.Al doilea scop este cel tehnologic pentru evitarea afectării proceselor sau a

utilajelor în etapele ulterioare de prelucrare.

Purificarea laptelui se realizează la două niveluri diferite:

-la nivelul golirii cisternelor;

-la nivelul pompărilor laptelui din rezervorul tampon,spre utilajele de prelucrare.

Materialele filtrante uitilizate sunt de mai multe tipuri:materiale refolosibile, de tip site

metalice şi filtre din fibre sintetice, care pot dezinfecta periodic, precum şi materiale

consumabile cum constau în filtrelele din pânză şi filtrelele din vată.

Dispozitivele de filtrare sunt de asemenea de diverse tipuri, cele mai des întâlnite fiind:

▪filtrele tip pâlnie ce funcţionează în regim discontinuu;

38

▪filtrele tip cilindrice care sunt conectate cu canalizările şi funcţionează în regim

continu;

▪filtrele cu tambur rotativ perforat, dispozitive funcţionând cu viteze mici;

▪filtre centrifuge, care funcţionează cu viteze mari de rotire,cele mai folosite

având capacitate de 10000-15000l/h.

Filtru discontinuu multistrat Filtru continuu

material filtrant

site metalice

Datorită vitezelor mari de rotire a filtrlor centrifuge, o parte din microorganismele existente

pot fi separate sub forma unui nămol.În instalaţiile moderne,laptele este încălzit la 30-40ºC

înaintea filtrării, în vederea reducerii vâscozităţii lichidului şi ameliorarea procesului de separare

a corpurilor solide.

Filtrele cu tambur rotativ şi filtrele centrifugale sunt cele mai performante cu toate că ele

afectează, într-o anumită manieră, compoziţia chimică a laptelui.Analiza unui reziduu de

filtrare(nămol) arată că acesta conţine 73% apă,3,3% materie grasă, 17,8%

proteine(microorganisme, fibre vegetale şi altele) şi circa 3% substanţă uscată, adică o

compoziţie uşor diferită de cea a laptelui crud integral.Acest nămol conţine o proporţie ridicată

în microorganisme, ceea ce nu permite valorificarea sa drept aliment pentru animale, dar poate fi

folosit drept îngrăşământ.

39

2.4. Răcirea şi depozitarea laptelui

După recepţionare, laptele este supus unei tratări primare, care cuprinde operaţiile de răcire

şi depozitare. Tratarea primară are o deosebită importanţă, deoarece asigură menţinerea

calităţilor iniţiale ale laptelui, condiţionând obţinerea unor produse lactate de calitate

corespunzătoare.

Datorită compoziţiei sale şi temperaturii pe care o are la mulgere(32-35˚C), laptele

constituie un mediu foarte favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor.În laptele păstrat în

stare caldă după mulgere, aceste microoorganisme se dezvoltă rapid; bacteriile lactice transformă

lactoza în acid lactic,ceea ce determină o acidifiere (acire), mai ales în sezonul de vară, aducând

pagube importante sectorului industrializării laptelui.

Ajuns la fabrică în stare acidulată,laptele nu poate fi prelucrat corespunzător, întrucât se

produc pierderi în timpul procesului de fabricaţie, influenţând astfel cresterea consumurilor

specifice, iar produsele obţinute sunt de calitate inferioară.

Aplicând imediat după mulgere răcirea, dezvoltarea microoorganismelor este împiedicată,

iar laptele îşi poate păstra calităţile până în momentul utilizării lui ca atare sau prelucrării în

diferite produse lactate.

2.4.1.Utilaje folosite pentru răcirea laptelui

Răcirea cu schimbător de căldura cu plăci.Spre deosebire de răcirea în vană,

schimbătoarele de căldură cu plăci funcţionează în regim continuu, permiţând atingerea unor

temperaturi de -2...-4°C, într-un timp relativ scurt, folosind drept agent de răcire apa,un amestec

de apă cu gheaţă, mărunţită sau,cel mai frecvent, o soluţie cu saramură.

40

Figura 1.Placă de răcire cu serpentină

Răcirea cu apă.Metoda răcirii cu apă este cea mai frecvent utilizată în ferme şi constă în

introducerea recipientelor de lapte în bazine mari construite din beton, în care se meţine un regim

continuu de scurgere şi recirculare a agentului de răcire.

Figura 2.Dispozitiv de stocare temporară de tip bazin de răcire

Acest sistem de răcire trebuie să îndeplinească două condiţii foarte importante,şi anume:

cantitatea de apă folosită pentru răcire trebuie să fie de patru ori mai mare decât cea a laptelui

supus răcirii; nivelul apei să fie mai ridicat decât nivelul laptelui în bidoane, dar mai mic decât

nivelul capacelor acestora.

Există astfel de dispozitive, care pot conţine două rânduri de bidoane.Dimensiunile

standard a bidoanelor folosite pentru transportul laptelui(o înălţime de 0,8m şi un diametru de

0,4m) poate fi de mare ajutor în proiectarea bazinelor, ţinând cont de faptul că lungimea

bazinului se proiectează în funcţie de capacitatea medie a unităţii de producţie(fermă).

Răcirea cu amestec de apă şi gheaţă.Acest procedeu este, de asemenea, frecvent folosit şi

permite atingerea unui regim de temperatură destul de scăzut(2-3ºC). Cantitatea de gheaţă

necesară poate fi determinată cu ajutorul relaţiei:

41

în care:

- este cantitatea de gheaţă necesară, kg;

- masa laptelui supus răcirii, kg;

- temperatura iniţială a laptelui ce urmează a fi răcit,ºC;

- temperatura finală a laptelui răcit, ºC;

12- coeficient empicir ce corespunde calităţii gheţii

Răcirea în vană.Procedeul de răcire în vană este folosit în unităţile cu capacităţi mari de

recepţie (200 l/zi).În acest caz, laptele ester pompat în vane de inox, ce au capacităţi cuprinse

între 300 şi 200l, prevăzute cu sisteme de agitare ce funcţionează la un regim de 30-40 rot/ min.

(Figurile 3 şi 4).

Figura 3.Dispozitiv de răcire cu vană simplă în bazin

Figura 4. Dispozititv de răcire în vană cu pereţi dubli

42

Acest tip de utilaje au o funcţionare discontinuă, caracteristicile tehnice ale lor depinzând

de capacitatea de prelucrare a laptelui.

Instalaţii de condiţionare a laptelui.Un flux clasic de condiţionare a laptelui cuprinde

anumite etape, ce necesită următoarele utilaje:

-un dispozititv automat pentru mulgere mecanică;

-un rezervor tampon pentru decantare, în scopul degazării laptelui, îndepărtării

spumei formate, precum şi răcirii laptelui de la temperatura corpului animalului la cea ambiantă;

-un prerăcitor cu plăci care foloseşte apă drept agent de răcire;

-un răcitor propriu-zis, în care circuitul de agent criogenic este cuplat cu un

compresor;

-un rezervor tampon de recuperare a laptelui înaintea transportului.

O astfel de intervenţie nu poate fi justificată decât pentru unităţile ce au capacităţi foarte

mari de prelucrare a laptelui. Trebuie menţionat faptul, ca la nivelul fermelor şi unităţilor mici de

producţie se recurge,frecvent şi în continuare, la răcirea prin intermediul gheţăriilor de suparafaţă

sau subterane.Aceste gheţării constau, în bazine construite din beton sau cărămizi în care se

depun bidoanele de lapte deasupra unui strat de gheaţă mărunţită.

Cu toate că aceste sisteme de răcire sunt considerate tradiţionale, ele sunt folosite în

continuare în mai multe ţări din lume, datorită consumului practic nul de energic.Acest gen de

construcţii permit conservarea laptelui timp de câteva zile la o temperatură de 4-10˚C, regim care

depinde de raportul dintre cantitatea de lapte răcit şi cantitatea utilizată de gheaţă.

2.5. Curăţirea laptelui

Înainte de intrare în circuitul de fabricaţie, laptele se curăţă pentru a îndepărta impurităţile

mecanice pe care le conţine, chiar dacă a fost strecurat la locul de producţie.

În afară de scopul igienic, curăţirea este necesară şi pentru a îndepărta unele corpuri

tari(nisip pietricele) prevenind astfel uzura prematură a unor utilaje:pompe,galactometre,duzele

instalaţiilor de îmbuteliere.Reţinerea impurităţilor solide se face prin montarea unor site la

ştuţurile de golire ale laptelui din cisterne sau bazine de răcire.

43

În mod obişnuit,o primă strecurare a laptelui se face în momentul golirii bidonului sau a

laptelui din cisternă prin intermediul pompelor în bazinul de recepţie, folosind în acest scop tifon

împăturit cel puţin în 4 straturi, fixat pe o ramă.După folosire, tifonul trebuie bine spălat,

dezinfectat prin fierbere şi clătire cu apă clorinară,iar apoi uscat.

Îndepărtarea impurităţilor mai fine se asigură cu ajutorul unor filtre speciale, materialul

filtrant fiind vată,ţesăură de Nylon sau plasă metalică fină.Aceste filtre nu dau rezultate pozitive,

în special în cazul filtrării unor cantităţi mari de lapte, fiind necesară înlocuirea lor destul de des.

Unele instalaţii de pasteurizare construite mai recent sunt prevăzute cu un sistem de

filtre,fixate la ieşirea laptelui din sectorul de preîncălzire.

Procedeul cel mai eficace de eliminare a impurităţilor din lapte se bazează pe forţa

centrifugă,construindu-se în acest scop aparate denumite curăţitoare centrifugale(fig.3).În toba

acestor aparate, asemănătoare cu cea a separatoarelor, se realizează separarea impurităţilor cu

greutate specifică diferită de cea a laptelui.Impurităţile, care sunt mai grele,sunt aruncate la

periferia tobei unde se adună sub formă de nămol de separare, în timp ce laptele urmând drumul

ascendent, este evacuat prin partea superioară a tobei.

Nămolul conţine murdărie, corpuri străine şi proteine.Nămolul de separator are următoarea

compoziţie:

-apă…………………………………....73.26%;

-grăsimi…………………………………3,34%;

-proteine……………………………….17,80%;

-cenuşe………………………………….2,98%;

-N-liber de substanţe organice………….2,62%.

Acest nămol, cu toate că are un conţinut destul de ridicat de substanţe nutritive, nu poate fi

folosit în hrana animalelor, deoarece conţine germeni dăunători sănătăţii.Din cauza posibilităţilor

de infecţie, în special cu spori de bacterii, nămolul de separer trebuie distrus prin ardere sau

folosit ca îngăşământ.

44

Figura 5. Curăţitor centrifugal semiermetic

2.6.Comportarea produsului in timpul procesului de sterilizare si pe durata

depozitarii

2.6.1.Efectul sterilizarii asupra microflorei laptelui

La baza procedeelor moderne de sterilizare stau cercetarile privind termorezistenta

diferitelor specii de microorganisme prezente din lapte.Microflora din laptele pasteurizat este

formata din microorganisme termorezistente, in special termofile si microorganisme

sporulate.Dintre acestia sporii de Bacillus stearothermophilus par a fi cei mai rezistenti la

tratament termic si au fost luati ca etalon.Odata cu cresterea temperaturii, viteza de distrugere a

sporilor creste foarte rapid.

2.6.2.Efectul sterilizarii asupra structurii si componentelor laptelui

Pentru stabilirea regimului optim de sterilizare, in afara efectului de distrugere a

sporilor, trebuie cunoscut si efectul termic asupra structurii si componentelor laptelui.

Principalul neajuns al sterilizarii cu durata mai mare de timp (procedeu vechi) consta

tocmai in modificarile nedorite ale unor componente ale laptelui si anume, modificari de gust, de

culoare precum si diminuarea valorii alimentare a produsului.

Modificarile intervenite in structura si compozitia laptelui sub influenta caldurii sunt

datorate cresterii vitezelor de reactie cu temperatura.Coeficientul de temperatura Q10 indica de

cate ori creste viteza de reactie la o crestere a temperaturii cu 10oC, iar cercetarile experimentale

au stabilit pentru Q10 urmatoarele valori:

-reactii chimice si enzimatice…….Q10=2-3

45

-reactii oxidare……………………Q10=3-6

-distrugerea sporilor………………Q10=5-11

-distrugerea bacteriilor…………….Q10=10-25

Una din reactiile care prezinta cel mai mare interes deoarece se rasfrange direct

asupra proprietatilor organoleptice, este reactia dintre lactoza si proteine ( reactia Maillard),

marcata prin aparitia unei culori brune. Faptul ca intre Q10, corespunzator reactiilor de brunificare

si Q10 corespunzator distrugerii sporilor este o diferenta considerabila, inseamna ca efectul

sporicid creste mult mai repede decat viteza cu care se desfasoara procesele de modificare a

componentelor laptelui.

2.6.3.Ambalarea si depozitarea laptelui de consum sterilizat

Laptele de consum, dupa sterilizare si racire la 4-6oC, se depoziteaza in tancuri

izoterme unde se pastreaza in stare racita pana in momentul ambalarii.

In timpul depozitarii, inainte si dupa ambalare, laptele este influentat de anumiti

factori care conditioneaza conservabilitatea sa. Acesti factori pot avea o actiune pur chimica, ca

de exemplu lumina sau combinata, chimica-bacteriologica in cazul caldurii si aerului.

2.6.4.Factorii care influenteaza conservarea laptelui sterilizat

Suprafata de contact. Laptele dupa sterilizare vine in contact cu diferite suprafete

care trebuie bine spalate si dezinfectate asigurand astfel o protectie impotriva recontaminarii.

Suprafetele pot fi de asemenea cauza unei alterari chimice cand nu sunt absolute inerte fata de

lapte si fata de substantele de spalare.Sarurile metalelor grele, in special fierul si cuprul ce pot fi

antrenate in timpul diferitelor operatii tehnologice sau prin contactul cu ambalaje metalice

catalizeaza fenomenele de oxidare.Ambalajele noi, din materiale plastice si straturile protectoare

care urmeaza sa fie folosite la ambalarea laptelui trebuie supuse unui control sever privind

eventuala solubilitate in lapte la diferite temperature la care ar putea fi supuse in timpul utilizarii

lor.

46

Temperatura.Relatia intre temperatura si viteza de inmultire a germenilor este bine

cunoscuta din aceasta cauza frigul este folosit ca mijloc principal de a prelungii conservabilitatea

laptelui incetinind fenomele biologice care pot produce alterarea lui. Dezvoltarea bacteriilor

lactice este mai rapid inhibata la temperatura joasa, decat a bacteriilor proteolitice. Din aceasta

cauza trebuie luate masurile necesare pentru a evita recontaminarea laptelui si se stabileste un

timp limita, dupa care vanzarea produsului la consumator este interzisa.Se recomanda

temperatura de 4-6oC, nivel care trebuie mentinut in timpul ambalarii, depozitarii, transportului si

in reteaua de desfacere.

Aerul.Din punct de vedere bacteriologic, aerul este o sursa de contaminare si din

aceasta cauza se impune mentinerea unei curatenii perfecte in spatiile destinate ambalarii laptelui

de consum.

Lumina.Laptele este sensibil la actiunea luminii mai ales a luminii solare directe.O

actiune prelungita a luminii poate favoriza fenomenele de oxidare care au ca rezultat aparitia

gustului specific de oxidare.Odata cu aceasta oxidare se produce o degradare a grasimii si

distrugerea unor vitamine, respective acidul ascorbic ( vitamina C) si riboflavina ( vitamina B2).

Răcirea.În scopul evitării intensificării modificărilor negative în compoziţia laptelui

sub acţiunea temperaturilor sporite, el este răcit imediat după atingerea temperaturii maxime de

sterilizare.În acest scop se folosesc instalaţii combinate de sterilizare-răcire, care asigură atât

sterilizarea,cât şi răcirea laptelui în flux continuu.

Laptele sterilizat răcit poate fi ambalat imediat sau depozitat până la ambalare în tancuri

izoterme.

Ambalarea.Laptele sterilizat răcit poate fi ambalat imediat sau poate fi depozitat

până la ambalare în tancuri izoterme la temperatura de 2-6 °C .

Ambalarea este modul cel mai comod ce permite o distributie cât mai largă a unui astfel

de produs finit de larg consum.

Ambalarea poate fi realizată cu diverse materiale şi sub diverse forme, însă cele mai

folosite sunt ambalajele nerecuperabile (care se folosesc o singura dată ).

Avantaje :

-greutate redusă

-protejează produsul împortriva razelor de soare

-sunt igenice şi exclud necesitate spălărilor

47

În categoria acestor ambalaje intră recipientele confecţionate din carton tratat cu

parafină, carton cu interior din pelicule din material plastic ( pungi sau recipiente ).

Dintre tipurile de ambalaje nereciclabile pentru laptele de consum, în unele ţări s-au

extins ambalaje tip Tetra-Pack, care sunt confecţionate din hârtie tratate cu polietilenă şi

ambalaje tip Herga, confecţionată dintr-o hârtie specială parafinată .

Confecţionarea ambalajelor din hartie specială se face cu ajutorul unor maşini care

formează ambalajul, îl umple cu lapte şi apoi îl sudează la cald .

În ţara noastră s-a extins în ultimul timp ambalarea laptelui de consum în pungi din

material plastic.

Procedeul se caracterizează prin folosirea foliei de polietilenă montată pe maşini speciale

de ambalat, sub formă de sul. Din această folie se formează prin termosudare pungi, care prin

intermediul unui dispozitiv de dozare se umple cu lapte si apoi se închid prin termosudare.

Confecţionarea ambalajelor Tetra Pak.Confecţionarea cartoanelor constă în

efectuarea îmbinării longitudinale prin termosudarea marginilor materialului de ambalaj care

formează un cilindru de material în care se dozează produsul, îmbinarea transversală pentru

dozare si delimitarea ambalajelor prin tăiere.

Procesele de sterilizare, umplere si închidere se realizează toate în interiorul unei camere

mentinute la o suprapresiune de 0,5 bar cu aer steril.

Produsul poate fi alimentat:

-continuu,caz în care termosudarea transversal se efectuează sub nivelul

produsului din cilindrul de material de ambalaj, ceea ce asigură că ambalajul este umplut

complet cu produs;

-discontinuu,cu păstrarea unui spaţiu liber de până la 10% din volumul total prin

introducerea fie de aer steril, fie a altor gaze inerte.

Depozitarea.Laptele fabricat, până la expediere la întreprinderile comerciale,

este depozitat în camere frigorifice la temperatura de 2-6°C.El poate fi păstrat mai mult sau mai

puţin 36 de ore din momentul fabricării, inclusiv 18 ore la fabrică .

În timpul depozitării, înainte si după ambalare, laptele este influenţat de anumiţi factori

care condiţionează conservabilitatea sa.Aceşti factori pot avea o acţiune pur chimică (lumina)

sau combinata chimică-bacteriologică (caldură şi aer).

Proteinele din lapte sunt considerate de o valoare nutritivă superioară lipidelor, de aceea

48

fabricarea produselor lactate cu un conţinut redus de grăsime, inclusiv a laptelui de consum,

capata o dezvoltare tot mai mare.In prezent masa principala a laptelui de consum se fabrica cu un

consum de grăsimi de 2,5 la sută şi 1,5 la sută şi degresat.Micşorarea procentului de grăsime

acţionează însă negativ asupra proprietăţilor orgamoleptice în sensul că laptele capătă gust sec de

apă.

Pentru a îmbunătă şi valoarea nutritivă şi calităţile gustative ale laptelui de consum

conţinut redus de grăsime, în el se adaugă diferite substanţe nutritive şi gustative. Însă adăugarea

acestor substanţe necesită modificări în procesul de fabricare a laptelui de consum.

Livrarea.Livrarea laptelui de consum sterilizat se face cu ajutorul remorcilor

prevăzute cu aparate frigorifice cu temperatură reglabilă (2-8°C) până la ajungerea acestuia la

reţelele de distribuţie.

2.6.5.Normalizarea laptelui

Laptele de consum, în funcţie de tipul care se fabrică, trebuie sa aibă un anumit conţinut

de grăsime, stabilit prin standardele în vigoare.

Operaţia prin care laptele se aduce la un anumit conţinut de grăsime se numeşte

normalizare. Ea se realizează fie prin amestecarea laptelui integral cu lapte smântânit, smântână,

sau lapte foarte gras, fie prin extragerea unei părţi de grăsime din lapte integral sau amestecare

unui lapte cu un conţinut ridicat de grăsime cu unul cu un conţinut mai redus, după caz.

În vederea scăderii cantităţii de grăsime se poate proceda astfel:

-extragerea unei părţi de grăsimi din lapte;

-amestecarea de lapte bogat în grăsimi cu lapte mai sărac în grăsime;

-amestecarea laptelui integral cu lapte smântânit.

Pentru operaţia de normalizare se va efectua mai întâi întotdeauna determinarea

conţinutului de grăsime. Calculul normalizării se poate face prin metoda pătratului lui Pearson

(regula amestecurilor) sau pe baza unor formule de bilanţ.

Calculul normalizării cu ajutorul pătratului - Pearson poate fi aplicat în doua situaţii:

49

-când cantitatea de lapte normalizat este mai mare decât cantitatea de lapte

materie prima;

-când cantitatea de lapte normalizat este egală cu cantitatea de lapte

materie primă.

A I=C-B părţi de lapte integral folosit la

normalizare

C

B II=A-C părţi de lapte smântânit folosit la

normalizare

În care :

-A este conţinutul de grăsime mai mare;

-B este conţinutul de grăsime mai mic;

-C este conţinutul de grăsime la care trebuie să se ajungă.

Cantitatea de lapte normalizat va fi egală cu:

Calculul normalizării pe bază de formule se face în funcţie de următoarele situaţii:

a).normalizarea laptelui de la un conţinut mai ridicat de grăsime, la un conţinut mai

scăzut de grăsime, prin adaos de lapte smântânit.

Calculul se efectuează pe baza următoarelor relaţii:

unde:

CL este cantitatea de lapte integral , în l;

GL este conţinutul de grăsime al laptelui integral , în %;

CLN este cantitatea de lapte normalizat, în l;

CLS este cantitatea de lapte smântânit, în l;

GLS este conţinutul de grăsime al laptelui smântânit, în %.

50

CL= CLN( GLN – GLS)GL - GLS

CLS= CLN - CL

b).normalizarea laptelui de la un conţinut de grăsime mai scăzut la un conţinut de

grăsime mai ridicat; corectarea conţinutului de grăsime se realizează prin adăugarea unei anumite

cantităţi de smântână sau de lapte mai gras.

Calculul se efectuează pe baza următoarei relaţii:

în care :

CL1 este cantitatea de lapte ce se scoate şi se înlocuieşte cu lapte mai gras, în l;

CL2 este cantitatea de lapte ce se normalizează, în l;

GL este conţinutul de grăsime al laptelui, în %;

GLN este conţinutul de grăsime al laptelui normalizat, în %;

GLG este conţinutul de grăsime al laptelui gras sau al smântânii ( GS) folosite, în %.

Din punct de vedere tehnic , operaţia de normalizare poate avea loc astfel:

-daca laptele recepţionat se prelucrează imediat, atunci acesta se preîncălzeşte şi

se smântâneşte o cantitate de lapte calculată pentru normalizare, care se trimite în flux, împreuna

cu laptele integral în aparatul de pasteurizare;

-daca laptele este depozitat în tancuri, în funcţie de capacitatea acestuia se adaugă

cantitatea de lapte smântânit peste laptele integral sau se scoate o anumită cantitate de lapte

integral şi se înlocuieşte cu laptele smântânit conform calculelor.

Smântânirea laptelui se face cu separatoare centrifugale ermetice sau semiermetice,

montate de obicei în circuitul instalaţiei de pasteurizare.

2.6.6.Omogenizarea laptelui

51

CL2(GLN – GL) CL1= GLG - GL

În timpul depozitarii produselor lactate, grăsimea are tendinţa de a se separa la suprafaţa

produsului.Fenomenul este cu atât mai perceptibil cu cât conţinutul în grăsime este mai ridicat şi

depozitarea mai îndelungată.

Omogenizarea este un procedeu al cărui scop este de a evita separarea grăsimii în timpul

depozitarii laptelui de consum, astfel se asigură un produs cu o compoziţie cât mai

uniformă.Acest procedeu se bazează pe reducerea dimensiunii globulelor de grăsime, obţinându-

se astfel şi o mărire a gradului de dispersie a grăsimii în lapte, acest fenomen poartă denumirea

de atomizare.Aceasta se realizează prin încălzirea prealabilă a laptelui urmată de un efect

mecanic, care poate fi: o agitare forţată cu ajutorul unor plăci (palete) perforate ce prezintă pori

fini;sau microvibraţii la nivelul molecular provocate de ultrasunete, ce duc la atomizarea

picăturilor de materie grasă.Ca toate emulsiile, laptele are o comportare hidrodinamică ce poate

fi guvernată de legile stărilor de dispersie, cum ar fi legea lui STOKES:

V= 2r 2 (γ l- γg)·g

η

în care:

V-este viteza medie de deplasare a unei globule de materie grasă în lapte

r- este raza unei globule de materie grasă

γl - este densitatea plasmei în lapte;

γg - este densitatea de materie grasă în lapte

g - este acceleraţia gravitaţională

η - este vâscozitatea laptelui smântânit

Din relaţia de mai sus se observă că viteza de mişcare este proporţională cu pătratul

razei şi cu cât viteza ascensională a globulelor de grăsime este mai ridicată, cu atât stratul de

smântână se formează mai rapid.

În procesul omogenizării se obţine o micşorare a diametrului globulei de la 5-9µ cât are

iniţial până la 0,5-1µ ceea ce reduce considerabil puterea lor de separare din plasmă.

Laptele omogenizat este foarte susceptibil la apariţia gustului de oxidat datorită distrugerii

membranei lipoproteice şi sensibilizarea la acţiunea lipazei. Se recomandă inactivarea lipazei

prin pasteurizare.

52

Pe de altă parte, procesul de omogenizare este favorizat de temperatură, pragul optim

fiind cca. 60-80 °C.

Omogenizarea laptelui modifică considerabil unele particularităţi fizico- chimice si

tehnologice ale laptelui. În procesul de fracţionare este distrusă membrana fosfoproteică a

globulei de grăsime, ea fiind repartizată pentru formarea membranelor globulelor nou- formate.

Ca masă, ea este suficientă şi în acest proces sunt mobilizate proteinele din plasmă, iar ca

rezultat, se măreşte masa învelişurilor şi suprafaţa totală a emulsiei de grăsime. Fosfaţii şi citraţii

din lapte,care contribuie la dispersarea fosfocazeinei de calciu din lapte stimulează procesul de

stabilizare a emulsiei de grăsime, iar creşterea conţinutului de calciu solubil din lapte

favorizează procesele de agregare a globulelor de grăsime. Proteinele suferă modificări,de

asemenea,în acest proces, o parte din acestea fiind adsorbite de către grăsimi sub formă de

complexe lipoproteice.Sub acţiunea omogenizării, în complexul cazeinei, odată cu acţiunea

temperaturii ridicate se observă unele modificări în repartizarea azotului în diferite fracţii de

proteine lactice. Ca rezultat al acestor modificări,scade stabilitatea laptelui omogenizat faţă de

acţiunea cheagului, a sărurilor de calciu, a temperaturilor ridicate.

Omogenizarea are drept efect:

-mărirea vâscozităţii, creşte capacitatea de spumare

-scăderea tensiunii superficiale

-schimbarea culorii din alb-gălbuie în alb intens

-gustul de lapte proaspăt se păstrează mai bine dând impresia unui lapte cu un

conţinut mai mare de grăsime

-îmbunătăţirea aromei

-digestibilitatea se măreşte deoarece se reduce rezistenţa la cazeina

-creşte sensibilitatea la lumina, lumina solara imprimând laptelui omogenizat un

gust neplăcut de oxidat.

Omogenizarea laptelui se realizează cu ajutorul unor utilaje, denumite omogenizatoare.

În industria laptelui se folosesc diferite tipuri de omogenizatoare: cu supapa, clarifixatoare, însa

toate realizează o fracţionare a globulei de grăsime. În practică, omogenizarea se realizează în

omogenizatoare compuse dintr-o pompă cu piston care refulează laptele la o presiune ridicată,

printr-o fantă foarte îngustă.

53

Presiunea de omogenizare depinde de produs: pentru laptele de consum este de 100-

200kgf/cm2; pentru iaurt 160 kgf/cm2.

În cazul produselor cu conţinut ridicat de grăsime se practică omogenizarea în două

trepte. Astfel amestecul pentru îngheţată se omogenizează la presiunea de 200 kgf/cm2 in prima

treaptă şi de 30-50 kgf/cm2 în treapta a doua.

Principiul aparatelor de omogenizare constă în trecerea laptelui, sub presiune, printr-un

spatiu foarte restrâns (supapă de omogenizare) în care are loc, prin soc mecanic, zdrobirea şi

mărunţirea globulelor.

Figura 6. Principiul omogenizării

Gradul de măruntire a globulelor depinde de mărimea spatiului în care se produce socul,

iar reglarea acestuia, respectiv a presiunii de omogenizare, se face cu ajutorul unui resort.

Temperatura optimă de omogenizare este de circa 60°C temperatură la care grăsimea

laptelui devine mai fluidă, iar vâscozitatea laptelui scade, favorizând

omogenizarea.Presiunea de omogenizare, în cazul laptelui de consum, este de 120–180at.

2.6.7. Sterilizarea

54

Sterilizarea poate fi facută în două variante: după îmbuteliere ( laptele este îmbuteliat la

aproximativ 80oC),buteliile sunt capsulate şi sterilizate în autoclave la temperaturi de

110-130oC timp de 30-35 minute sau laptele este sterilizat de 135oC timp de câteva minute după

care este îmbuteliat.

După capsularea buteliilor se face sterilizarea acestora la 110-130oC, sterilizarea in vrac

şi ambalarea aseptică.Regimul de sterilizare ales trebuie să asigure, pe de o parte, distrugerea

sporilor microorganismelor termofile fără modificari importante ale caracteristicilor sonzoriale.

2.6.7.1.Instalaţii utilizate pentru sterilizarea laptelui

Instalaţiile folosite pentru sterilizarea laptelui prezintă o mare varietate în ceea ce priveşte

soluţiile constructive, adoptate de diverse firme producătoare bazate pe procedee discontinue sau

procedee continue de sterilizare.

Procedeul discontinuu în sterilizarea laptelui se realizează în butelii de sticlă ermetic

închise, în autoclave, la temperaturi cuprinse între 110-130°C, timp de 10-30 minute.

Sterilizarea laptelui în flux continuu a devenit posibilă prin apariţia instalaţiilor cu

presiune hidrostatică.În aceste instalaţii,sticlele cu lapte sunt trecute cu ajutorul unui lanţ

trasportor printr-o cameră cu vapori saturaţi, presiunea vaporilor fiind echilibrată cu ajutorul unei

coloane de apă.

Astfel de instalaţii de sterilizare au capacităţi de 3000 până la 12000 l/h,dar dezavantajele

importante au limitat în prezent răspândirea acestui tip de sterilizator, ca:

-costul ridicat al construcţiei

-suprafaţă şi înălţimi mari

-întreţinere greoaie

-randament termic scăzut

Perfecţionându-se sistemele de ambalare aseptice, a fost posibilă dezvoltarea construcţiei

de sterilizatoare în flux continuu pentru lapte,în vrac.Actualmente,există o gamă largă de

instalaţii care realizează sterilizarea prin procedeul direct sau indirect.La procedeul indirect se

pot utiliza ca agenţi de încălzire aburul, apa supraîncălzită sau curentul electric.În cazul

procedeului direct (amestec abur-lapte) se poate realiza injecţia aburului în lapte sau invers.

Sterilizarea laptelui se realizează în instalaţii continue, astfel:

55

a.Laptele este încălzit la temperatura de 135°C timp de câteva secunde si apoi răcit la

temperatura de 30- 70°C (în functie de materialul utilizat pentru fabricare ambalajelor, deoarece

se pot utiliza ca materiale de ambalare si mase plastice),si transferat către sectia de ambalare în

recipiente curate si preîncălzite.

b.Presterilizarea poate avea loc în instalatii de sterilizare în regim direct sau indirect.

Motivul pentru care se procedează la presterilizare este fie acela de a scădea numărul de spori

care vor fi eliminati in etapa de sterilizare finală sau de a ajunge la acel nivel de sterilizare ca în

etapele premergătoare sterilizării în instalatiile UHT. Astfel sterilizarea finală ar elimina doar

micoorganismele care au ajuns în produs datorită ambalării în conditii nonaseptice.Ambele etape

de sterilizare sunt aplicate în vederea reducerii schimbărilor organoleptice si denaturărilor

componentilor importanti din lapte cu obtinerea unei calităti a laptelui sterilizat apropiată de cea

obtinută prin tratament UHT urmat de ambalare aseptică.

Durata procesului de sterilizare este de aproximativ o oră, din care 3-30 de minute sunt

necesare doar procesului de sterilizare propriu-zis la temperatura de 110-130°C.Acest tip de

instalatie poate produce până la 2000 x 0,5 l sau 16000 x 1 l de unităti pe oră.Se pot utiliza

pentru recipiente din mase plastice.

Alte tipuri de instalaţii:

a).Instalaţia de sterilizare tubulară STERIDEAL-STORK este utilizată atât pentru

presterilizarea laptelui ce urmează a fi îmbuteliat la sticle şi sterilizat în instalatii hidrostatice, cât

si pentru sterilizarea propriu-zisă şi ambalare directă sau prin intermediul unui tanc steril.S-au

realizat astfel instalatiile de tip DS si respectiv DR, cu regimuri termice diferite.

Instalaţia DS are regimul termic la temperaturi peste 100°C, mai redus, având în vedere

sterilizarii laptelui care urmează a fi îmbuteliat.Temperatura de ieşire a laptelui la 70°C uşurează

regimul termic al sterilizatorului cu coloană (hidrostatic).

Instalaţia DR realizează sterilizarea laptelui în scopul îmbutelierii directe în ambalaje

aseptice sau prin intermediul unor tancuri tampon aseptice.

b).Instalatia STERIPLAK-M. Sordi face parte din instalatiile de sterilizare cu

plăci, fiid caracterizată printr-o compactitate suficientă şi existenţa a 2 corpuri şi o serpentină

intermediară de menţinere la 95°C. Construcţia permite scurtarea la maximum a timpului în care

laptele este mentinut la temperatura de sterilizare de 138°C, precum şi alte intervenţii la corpul

mai solicitat termic, cel care lucrează peste 100°C, fără a se umbla la corpul sub 100°C.

56

c).Instalaţia VTIS-M-ALFA-LAVAL această instalaţie realizează sterilizarea

laptelui prin injecţie directă de abur în lapte şi se construieşte pe trei tipuri de capacităţi :

-VTIS-M4 de 1000-4000 l/h

-VTIS-M8 de 4000-8000 l/h

-VTIS-M12 de 8000-12000 l/h

Instalaţia este formată, în principal, dintr-un vas de alimentare, un schimbător de căldură

cu plăci pentru preîncălzire şi răcire lapte, un sistem de injecţie abur în lapte, un vas de detentă

sub vid, un omogenizator şi un tablou de comandă care cuprinde echipamentul pentru

supraveghere, control, reglare şi înregistrare.

Presterilizarea se realizează introducând în circuitul laptelui apa supraîncălzită, oprind

răcirile cu condens; aceasta durează circa 30 de minute.

Spălarea instalaţiei se realizează automat pe program, care are prestabiliţi timpii de

spălare.Acest tip de instalaţie are o construcţie simplă, ocupând un spaţiu redus; se realizează o

calitate superioară a produsului finit, evitându-se supraîncălzirile locale, deoarece timpul de

menţinere la peste 80°C este de 3-4 secunde.

57

CAPITOLUL III

LAPTELE STERILIZAT - DESCRIEREA PRODUSULUI FINIT

3.1. Proprietăţi organoleptice ale laptelui sterilizat

Calitatea laptelui este determinată în mare măsură şi de indicii organoleptici: aspect,

culoare, gust, miros.

Culoarea: laptele normal trebuie să se prezinte ca un lichid opac, cu consistenţa normală

şi culoare alb-gălbuie, culoare datorată unui conţinut mai mare de grăsimi şi prezenţei

pigmenţilor carotenoizi proveniţi din hrana animalului.

Gustul şi mirosul: laptele trebuie să aibă gust dulceag şi aroma plăcută specifică, dar

puţin pronunţată. Prin păstrare, laptele capată miros şi gust acrişor, cu atât mai intens cu cât e

mai vechi. Laptele împrumută uşor mirosuri străine din mediul înconjurător.

3.2. Proprietăţi fizico-chimice ale laptelui sterilizat

Laptele este un sistem polidispers, ale cărui părţi componente se află în diferite grade de

dispersie:

-în soluţie: lactoză, substanţe azotate cu molecula mică, săruri şi vitamine

hidrosolubile;

-în dispersie: substanţele proteice;

-în emulsie: substanţă grasă, pigmenţi şi vitamine liposolubile.

58

Proprietăţile fizico-chimice care caracterizează în principal laptele sunt densitatea şi

aciditatea totală şi activă.

Densitatea: este variabilă, fiind la 20°C cuprinsă între 1,029 - 1,033g/cm³.Densitatea este

condiţionată de conţinutul în extract sec total şi de raportul care există între partea grasă şi

negrasă.

Densitatea creşte cu cât conţinutul în extract sec este mai mare, dar este micşorată

printr-un conţinut mare de grăsime, deoarece aceasta are o densitate mai mică decât 1.

Cunoaşterea densităţii prezintă împortanţă pentru stabilirea eventualelor fabricări prin

diluare a laptelui, dar şi pentru a putea determina prin calcul substanţa uscată.

PH-ul (aciditatea activă). pH-ul arată concentraţia de ioni de hidrogen a laptelui, adică

aciditatea activă a mediului respectiv. Laptele se prezintă ca un lichid slab acid, pH-ul oscilând

între 6,3-6,9.

Laptele prezintă proprietăţi amfotere-tampon, datorită substanţelor proteice şi a anumitor

săruri minerale (fosfaţi, citraţi). Atât în prezenţa acizilor cât şi a bazelor, acţiunea componenţilor

respectivi împiedică o variaţie bruscă a pH-ului, tamponând mediul permit dezvoltarea

bacteriilor lactice, fără a ţine seama de aciditatea titrabilă ridicată.

Aciditatea totală (titrabilă) se determină prin titrare cu soluţie alcalină de NaOH, în

prezenţa fenolftaleinei ca indicator şi se exprimă în grade de aciditate.

Determinarea acidităţii se poate face prin mai multe metode, utilizând concentraţii

diferite de soluţie de NaOH:

-n/10- grade Thorner

-n/4 - grade Soxhlet-Henkel

-n/9 - grade Dornic.

În România, aciditatea laptelui se determină prin metoda Thorner şi se exprimă în

zecimi de mililitri folosiţi la titrare, fiecare zecime reprezentând un grad Thorner.Laptele

proaspăt muls are o aciditate de 16-18°T, din care părţi proteice îi revin 4-5°T, gazelor 1-2°T, iar

restul de 10-11°T revin sărurilor acide, în special fofaţilor.Aciditatea laptelui creşte, în timpul

păstrării, odată cu creşterea numărului de microorganisme.Ea se datoreaza în special acidului

lactic, care se formează prin fermentarea lactozei de către bacteriile lactice.

59

Proprietăţi tampon: laptele prezintă proprietăţi amfotere-tampon, datorită prezenţei

substanţelor proteice şi anumitor săruri minerale ( fosfaţi, citraţi). În prezenţa acizilor, ca şi a

bazelor, aceste substanţe împiedică variaţia bruscă a pH-ului.

Capacitatea tampon maximă se manifestă în limitele de pH = 4,5-6,5.Datorită capacităţii

tampon precipitarea cazeinei cu acizi are loc la o valoare constantă a pH-ului de 4,6, deşi

aciditatea titrabilă variază între 60 şi 70°T, în cazul laptelui de vacă, sau 100-120°T, în cazul

laptelui de oaie.Proprietatea de tamponare a mediului permite dezvoltarea normală a microflorei.

CAPITOLUL IV

NORME DE PROTECŢIE A MUNCII ŞI IGIENĂ ÎN SECTORUL PRELUCRĂRII

LAPTELUI STERILIZAT

4.1. Măsuri pentru protecţia muncii în sectorul prelucrării laptelui

Pentru evitarea accidentelor şi îmbolnăvirea persoanelor care lucrează în lăptării trebuie

să îndeplinească următoarele condiţii:

Lăptăria va avea asigurată iluminarea şi ventilaţia naturală şi artificială corespunzătoare

pentru a nu dăuna sănătăţii personalului.

Tavanele şi pereţii lăptăriilor vor fi netezi, podeaua impermeabilă, nealunecoasă.

Instalaţia electrică va fi protejată împotriva apei, iar toate aparatele acţionate electric

vor fi prevăzute cu automate de protecţie şi vor fi bine izolate pentru a nu provoca

electrocutarea personalului .

Se interzice :

Executarea de improvizaţii la instalaţia electrică, maşini .

Menţinerea în dotare a maşinilor a căror piese nu sunt în stare perfectă de funcţionare .

Prezentarea la locul de muncă al personalului care nu poartă echipamentul corespuzător

locului de muncă .

Folosirea dezordonată a echipamentului de protecţie care prin prinderea de către

organele maşinilor în miscare poate duce la accidente de muncă .

Asamblarea la distanţe mari a sistemelor de pornire / oprire a electromotoarelor,

60

utilajelor.

4.2. Protecţia muncii la efectuarea analizei laptelui

Substanţele toxice şi nocive se ţin încuiate în dulapuri speciale, în borcane sau sticle

bine închise, etichete cu inscripţia " Pericol de moarte" în afară de numele reactivului.Dintre

reactivi, cel mai mare pericol îl reprezintă H2SO4, folosit la determinarea grăsimii.

Este absolut necesar respectarea următoarelor reguli la folosirea acestuia:

-păstrarea acidului sulfuric în sticlă de culoare închisă cu dop de sticlă .

-la diluare se pune acid în apă şi nu invers .

-manipularea se face numai cu echipamentul special de protecţie (ochelari,şorţ,

mănuşi de cauciuc).

În cazul arsurilor cu sodă caustica, locul arsurii se clăteşte cu multă apă , se spală apoi cu

oţet, se clateste din nou cu apă, ungându-se cu vaselină .

În toate sectoarele de prelucrare a laptelui trebuie să existe o trusă de prim ajutor.Aceasta

trebuie să fie la un loc sigur, iar de aceasta trebuie sa stie tot personalul pentru ca în caz de

accident să o poată folosi.

4.3. Igiena utilajelor, a ustensilelor de lucru şi a ambalajelor

Se asigură după fiecare întrebuinţare. Fazele spălării şi dezinfectării sunt următoarele :

Demontarea unor părţi din instalaţii sau utilaje care necesita spălare .

Îndepărtarea resturilor (impurităţi, materii groase) cu apă caldă (35 -40°C)

Controlul soluţiilor în timpul spălării.

Îndepărtarea urmelor de soluţie prin spălare cu apă caldă .

61

Dezinfectarea cu soluţii dezinfectante .

Clătirea cu apă rece .

Instalaţiile de pasteurizare, îmbuteliere, pompele de apă se spală, de obicei, mecanic în

circuit continuu.

4.4. Igiena mijloacelor de transport

Mijloacele de transport pentru lapte necesită spălare, dezinfecţie după fiecare transport.

Cisternele care transportă lapte vor fi clătite cu apă rece şi caldă pentru îndepărtarea resturilor(de

lapte) din interior şi din canalele de scurgere. Spălarea se face în general mecanic cu pompa, în

circuit închis folosind o soluţie alcalină la temperatura de 60-70 oC/8-12 minute după care se

clăteşte cu apă. Dezinfecţia se face prin aburire sau folosirea soluţiei de clor urmată de clătire cu

apă.

62

Bibliografie

1. Banu C. – Manualul inginerului în industria alimentară, Vol. I,Bucureşti, Ed. Tehnică, 1999

2. Banu C. – Manualul inginerului în industria alimentară, Vol. II,Bucureşti, Ed. Tehnică, 1999

3. Banu C., Toma C. şi Meleghi E. – Utilajul şi tehnologia cărnii şi a laptelui,Bucureşti, Ed.

Didactică şi Pedagogică, 1980

4. Bărzoi D.şi col. – Metode microbiologice pentru examenul de laborator al produselor

alimentare de origine animală, Bucureşti, 1978

5. Corina Dana Mişcă – Microbiologie alimentară, Ed. Mirton,Timişoara 2001.

6. G. Chintescu. şi C. Pătraşcu – Agendă pentru industria laptelui, Bucureşti,Ed. Tehnică, 1988

7. Gh. Georgescu – Calităţile şi defectele laptelui în concept european,Revista agricultorul

român, Nr. 1., Bucureşti 1999.

8. Gh. Georgescu – Laptele şi produsele lactate, Ed. Ceres, Bucureşti 2000.

9. G. Scorţescu, G. Chintescu – Tehnologia laptelui şi a produselor lactate,Vol I, Ed. Tehnică,

Bucureşti 1967.

10. Gh. Iliescu şi C.Vasile – Caracteristici tehnologice ale produselor alimentare, Bucureşti, Ed.

Tehnică, 1982

11. Ionel Jianu, T. Traşcă – Utilaje în industria alimentară, Ed. Eurobit,Timişora 2000.

12. Ionel Jianu şi Lucaci Luminiţa – Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, Timişoara, Lito

USAMVB T, 1996

13. Mihai Drugă, Mărioara Drugă – Igina întreprinderilor din industria alimentară şi protecţia

mediului, Ed. Mirton, Timişoara 2002.

14. Mihai Drugă – Ghid practic de control al calităţii produselor alimentare de origine animală,

Ed. Mirton, Timişoara 1998

15. Pătraşcu C. – Laptele aliment şi materie primă, Bucureşti, Ed. Tehnică,1983

63

16. Toma C. şi Meleghi E. – Tehnologia laptelui şi a produselor lactate,Bucureşti, Ed. Didactică

şi Pedagogică, 1970

17. V. Stănescu – Igiena şi controlul alimentelor. Practicum sanitar veterinar, Ed. Fundaţiei de

Mâine, Bucureşti 1998.

18. XXX – Colecţia de standarde de ramură pentru industria laptelui,COPCIA S. A., Bucureşti,

1992

19. ****Norme de protecţia muncii pentru industria laptelui, Extrasul 15/1982.

64