Valorificarea Laptelui

Valorificarea subproduselor din industria laptelui

I.VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR

DIN INDUSTRIA LAPTELUI

1.1. VALORIFICAREA LAPTELUI DEGRESAT (SMÂNTÂNIT)

Laptele degresat (smântânit) este laptele din care s-a separat grăsimea, conţinând deci toate celelalte componente în proporţii normale.

Laptele degresat (smântânit) se poate valorifica în următoarele direcţii: lapte de consum; băuturi răcoritoare; produse lactate dietetice; brânzeturi; conserve de lapte: lapte concentrat, lapte praf; cazeină, cazeinaţi, coprecipitaţi; furaje pentru animale. Compoziţia laptelui degresat, din care grăsimea a fost separată prin

centrifugare este:- substanţă uscată 8,5%;- substanţe azotoase 3,6%;- lactoză 5,1%; - grăsime 0,1%;- substanţe minerale 0,7% (calciu 121 mg, fosfor 95 mg, sodiu 52 mg,

potasiu 145 mg);- vitamina A urme;- tiamină 0,04 mg;- riboflavină 0,18 mg;- acid ascorbic 1 mg.Laptele degresat este apreciat prin conţinutul său ridicat de proteine cu mare

valoare biologică care reprezintă aproximativ 1/3 din totalul substanţei uscate. Concentraţia de substanţe saline este asemănătoare cu a laptelui integral, astfel încât laptele degresat constituie o importantă sursă de calciu pentru alimentaţie. Laptele degresat, cu un conţinut redus de lipide, are 55% din valoarea energetică a laptelui integral.

1.1.1. LAPTELE DEGRESAT (SMÂNTÂNIT) DE CONSUM

Laptele degresat (smântânit) este utilizat pe plan mondial ca aliment dietetic, fiind recomandat în special bolnavilor de stomac, celor cu tulburări hepatice sau cu boli cardio-vasculare. Are o valoare alimentară ridicată datorită în special proteinelor, care conţin toţi aminoacizii esenţiali şi în proporţii variabile, toate vitaminele hidrosolubile, fiind şi o sursă bună de săruri de calciu.

1


Laptele degresat (smântânit) de consum este comercializat sub formă de lapte pasteurizat/ sterilizat. În România, consumul de lapte smântânit este foarte redus datorită educaţiei nutriţionale neadecvate a consumatorilor. Pentru îmbunătăţirea calităţii senzoriale, în laptele degresat (smântânit) se adaugă zahăr, cacao, esenţe de fructe, coloranţi, obţinându-se produse agreate de consumatori.

În scopuri terapeutice, în unele ţări se obţin din lapte degresat (smântânit): lapte degresat (smântânit) desodat, lapte degresat (smântânit) delactozat, lapte degresat (smântânit) modificat (se înlocuieşte 20 – 25% din calciu cu o cantitate echivalentă de K şi Na prin folosirea răşinilor schimbătoare de ioni).

1.1.2. PRODUSE LACTATE DIETETICE ACIDE

Aceste produse (iaurt, chefir, lapte acidofil, lapte bătut) se obţin după tehnologii asemănătoare produselor obţinute din lapte integral sau normalizat, având aceleaşi caracteristici senzoriale, diferenţele constând în ceea ce priveşte conţinutul de grăsime şi substanţă uscată totală.

Aceste produse sunt indicate pentru persoanele cu colesterol sanguin ridicat şi pentru persoanele cu afecţiuni hepatice. Prin adaos de zahăr, sucuri de fructe, gelatină se obţin produse lactate dietetice acide cu valoare nutritivă mai mare, respectiv cu proprietăţi senzoriale superioare (Lactofructul, iaurtul cu aromă de fructe).

1.1.3. IAURTUL CU AROMĂ DE FRUCTE

Iaurtul cu aromă de fructe este un produs asemănător cu lactofructul, cu deosebirea că materia primă o constituie laptele normalizat cu un conţinut de 2,8% grăsime, la care se adaugă lapte praf degresat (smântânit) în proporţie de 4% şi zahăr 6%. După pasteurizarea amestecului la 90...95ºC/ 20 min şi răcire la 45...50°C, se adaugă coloranţii şi aroma sub formă de soluţie apoasă sau alcoolică. În continuare, procesul tehnologic se desfăşoară în condiţii asemănătoare cu cele ale iaurtului obişnuit.

1.1.4. BRÂNZETURI DIN LAPTE DEGRESAT (SMÂNTÂNIT)

Din laptele de vacă degresat se pot obţine următoarele tipuri de brânzeturi: brânza slabă de vaci, care este un produs dietetic ce se recomandă în cazul

bolilor de nutriţie şi mai ales al bolilor de ficat. Brânza slabă de vaci serveşte şi ca semifabricat la obţinerea brânzei grase prin adaos de smântână. Tehnologia de obţinere este asemănătoare cu cea a fabricării brânzei grase de vaci. Se poate aplica şi procedeul de obţinere cu separatorul de coagul; poate fi obţinută şi cu înglobarea albuminei, în care caz consistenţa devine cremoasă, fină, cu o valoare nutritivă sporită. Are un conţinut de până la 10% grăsime, iar după procentul de apă conţinut se încadrează în categoria brânzeturilor moi, cu 50 – 80% apă. Depozitarea se realizează în camere frigorifice, cu temperatura aerului între 0 – 8°C şi umiditatea relativă a aerului între 70 – 90%. Poate fi depozitată maxim 2 zile.

caşul sec, care se obţine prin coagularea laptelui degresat cu cheag la 28...30°C/ 20 min, coagulul fiind prelucrat cu harfa şi lăsat ~1/2 oră pentru separarea

2


zerului. După eliminarea zerului, coagulul se spală cu apă călduţă pentru micşorarea acidităţii, după care este scurs în sedilă sub autopresare, maximum 12 ore. După presare, caşul sec se trece la zvântat, putând fi folosit imediat ca semifabricat la obţinerea diferitelor produse sau prelucrat în continuare pentru conservare. Pentru conservare, caşul sec se taie în felii care se toacă apoi la volf, se malaxează împreună cu 5 – 8% NaCl şi se ambalează în putini, în care se tasează foarte bine, iar la suprafaţă se presară un strat subţire de sare, se aşează o hârtie pergaminată şi se căpăceşte, după care se depozitează la rece la 2 – 6°C.

brânza Cottage, care este o brânză de consistenţă moale, de structură granulară, cu un conţinut de ~ 20% substanţă uscată, fiind consumată ca atare sau în amestec cu fructe sau legume. Este o branză cu un conţinut scăzut de grăsimi şi carbohidraţi şi are un conţinut ridicat în proteine (113 g branză Cottage conţine aproximativ 120 kcal, 5 g grăsimi din care 3 g grăsimi saturate, 3 g carbohidraţi şi 14 g proteine, 500 mg sodiu şi 20 mg colesterol).

caşcaval din lapte degresat, care se fabrică după o tehnologie asemănătoare cu cea a caşcavalului, produsul prezentând o consistenţă fină, pastă fără desen, de culoare slab gălbuie.

1.1.5. LAPTE CONCENTRAT DEGRESAT

În această categorie de produse din lapte degresat intră:* laptele concentrat degresat, care este obţinut prin simpla concentrare a laptelui

degresat în evaporatoare sub vid sau prin osmoză inversă. Acest produs este mai ieftin decât produsul pulbere şi serveşte ca sursă de substanţă uscată la fabricarea îngheţatei, produselor lactate fermentate, în panificaţie şi bombonerie. Produsul are minimum 20% substanţă uscată;

* laptele concentrat degresat cu zahăr, care este un produs obţinut prin concentrarea laptelui degresat, când se adaugă şi zahăr. Produsul are minimum 30% s.u. lactată şi 42% zahăr. Acest produs se congelează pentru a-i creşte durata de depozitare. De regulă, produsul care se congelează are 30% total substanţă uscată lactată şi 5 – 20% zahăr.

1.1.6. LAPTE PRAF DEGRESAT

Laptele praf degresat se fabrică după schema tehnologică prezentată în fig. 1. Deshidratarea laptelui degresat se face cu scopul reducerii volumului şi a greutăţii, creşterii stabilităţii în cursul depozitării şi realizării unor forme fizice mai uşor de utilizat în alimentaţie.

3


4

Lapte integral

Preîncălzireuşoară 72ºC/ 15 secmedie 82ºC/ 3 minmare 82ºC/ 30 min

Lapte degresat

SmântânăDegresare

(smântânire) la 35 – 40ºC

Concentrare la 45 – 50% s.u.

Uscare prin pulverizareti aer = 200 – 300ºC

Preîncălzire la 60 – 74ºC

Depozitare temporară

Uscare în pat fluidizatti aer = 200 – 300ºC

Răcire în pat fluidizat

Ambalare

Lapte praf degresat cu 3,5% apă

Răcire

Depozitare temporară

Instantizare prin reumezire

Reuscare/ răcire în pat fluidizat

Ambalare

Lapte praf instant degresat cu 4% apă

Ambalare

Lapte praf degresat cu 3,5% apă

Fig. 1. Schema tehnologică de obţinere a laptelui praf degresat


Pasteurizarea se execută în sistem HTST şi este realizată la 72°C/ 15s, într-un schimbător de căldură tubular sau cu plăci. Pentru obţinerea unei eficienţe ridicate a procesului de uscare, laptele degresat

este în prealabil concentrat printr-o metodă adecvată (osmoză inversă, evaporare termică etc.), până la un conţinut în substanţă uscată de 45 – 50%.

Concentrarea se face imediat după pasteurizare până la 18% s.u., când laptele concentrat se usucă pe valţuri, şi până la 40 – 48% s.u., când laptele concentrat se usucă prin pulverizare.

Uscarea se poate realiza atât pe valţuri, cât şi prin pulverizare. Având în vedere că laptele praf degresat absoarbe rapid umiditate şi este sensibil la contactul prelungit cu temperatura ridicată, este necesară răcirea rapidă a acestuia după uscare.

Ambalarea şi depozitarea laptelui praf degresat se face ca şi în cazul laptelui praf cu grăsime. Laptele praf degresat, după uscare, este trecut prin sita cu ochiuri de 0,7 mm pentru reţinerea particulelor mari sau a agregatelor formate la uscare. Conţinutul final de umiditate trebuie să fie de 3 – 4%. În aceste condiţii, produsul finit se poate păstra ~1 an în ambalaje ermetice, la temperaturi mai mici de 21°C.

Utilizările laptelui praf degresat. Laptele praf degresat poate fi folosit în alimentaţie după reconstituire în produsele de carne, maioneze, supe, pudinguri, precum şi în panificaţie, unde se recomandă un adaos de 5 – 25% la biscuiţi, 2 – 25% la pâine (faţă de făină), 5 – 18% la pudinguri, la fabricarea îngheţatei, în patiserie, la fabricarea unor produse zaharoase, 5 – 18% în ciocolata cu lapte. Adaosul contribuie la creşterea valorii nutritive. Cu laptele praf degresat se pot obţine şi mixturi instant pentru micul dejun.

Băutură lactată pulbere. Din lapte degresat în amestec cu zahăr, stabilizator, colorant, aromatizant, acizi organici se obţine o băutură lactată pulbere după schema: pregătire amestec → pasteurizare → concentrare până la 45% s.u. → uscare prin pulverizare şi instantizare prin reumezire → ambalare.

1.1.7. CAZEINE, CAZEINAŢI, COPRECIPITAŢI

CAZEINA

Materia primă pentru obţinerea cazeinelor o constituie subprodusele lactate supuse coagulării. În funcţie de agentul coagulant utilizat se pot obţine următoarele tipuri de cazeine: cazeină acidă, care este obţinută prin precipitarea laptelui degresat cu un acid mineral (HCl, H2SO4) sau organic (acid lactic); cazeină dulce, rezultată prin acţiunea cheagului asupra laptelui degresat; cazeină modificată (cu vâscozitate redusă), care este produsă prin tratarea laptelui degresat cu enzime proteolitice şi un acid.

Tehnologia de fabricare a cazeinei acide şi dulci presupune operaţiile arătate în fig. 2., la care se fac următoarele precizări:

- la fabricarea cazeinei acide, micelele de cazeină îşi pierd caracterul de dispersabilitate şi stabilitate coloidală, prin aducerea pH-ului la valoarea celui

5


izoelectric (4,3 – 4,6), eliminându-se şi o mare parte din fosfatul tricalcic (mineral) de la suprafaţa micelelor de cazeină, cazeina destabilizată precipitând sub formă de acid cazeinic;

Fig. 2. Schema tehnologică de obţinere a cazeinei- la precipitarea cazeinei cu acizi, dacă pH-ul este mai mare de 4,4 coagulul

este fibros şi se sfărâmă la mărunţire, având un conţinut ridicat mineral datorită fosfatului tricalcic nesolubilizat;

6

Adaos cultură de Str. lactis şi/ sau Str. Cremoris;

Termostatare la 26 – 27ºC/ 16 – 18 h

(până la pH = 4,3 – 4,5)

Lapte degresat

Adaos cheag şi CaCl2 şi coagulare la

t = 29 – 30ºC/ 20 – 30 min

Separare zer

Presare coagul până la 55 – 60% umiditate

Spălare coagul (boabe de cazeină)

Răcire la 20 – 30ºC

Precipitare cazeină cu acid mineral (HCl)pH = 4,25 – 4,35

t = 40…45ºC

Prelucrare coagul (tăiere-agitare)

Încălzire sub agitare la 50 – 55ºC

Uscare coagul prin metoda clasică sau în pat fluidizat la 50 – 65ºC

Temperare

Ambalare

Cazeină acidă - lactică

Cazeină cheag - dulce

Cazeină acidă - clorhidrică

Măcinare – cernere


- la precipitarea în flux continuu, acidul clorhidric trebuie injectat în lapte la temperatura de 30...35°C sub formă atomizată, pentru a se asigura o bună amestecare cu laptele, după care trebuie injectat abur, astfel ca temperatura laptelui să ajungă la 40...45°C, când are loc coagularea masivă;

- la separarea zerului pe crintă se elimină 75 – 80% din zer, în comparaţie cu 90 – 95% cât se elimină la separarea centrifugală;

- spălarea boabelor de cazeină se face de 2 – 3 ori, timpul de spălare fiind de 20 – 30 min/ spălare. Apa de spălare trebuie să aibă temperatura ≥ 70°C şi pH = 4,6. La pH < 4,6 la suprafaţa granulelor de cazeină se formează un strat gelatinos care împiedică spălarea. La pH mare (aproape de alcalin), boabele de cazeină se înmoaie şi se pot solubiliza, ceea ce conduce la scăderea randamentului;

- uscarea se face până la 12% umiditate, putându-se aplica şi procedeul "attriţie", adică folosire de cap de mărunţire tip rotor care mărunţeşte cazeina în particule mici, chiar în interiorul uscătorului, pulberea respectivă având dispersabilitate mai bună în apă. Cazeina dulce se usucă cel mai greu;

- temperarea are rolul de a continua răcirea cazeinei şi de a uniformiza temperatura;

- măcinarea se face până la dimensiuni de 300 – 600 μm. La uscarea prin "attriţie" se obţin particule de 100 – 150 μm. Măcinarea se face la o moară cu valţuri.

CAZEINAŢII

Cazeina, indiferent de procedeul de obţinere, se prezintă sub formă granulară insolubilă în apă. Pentru principalele utilizări în industria alimentară şi industria hârtiei, este necesară o formă solubilă a cazeinei obţinută prin tratament alcalin, care este denumită cazeinat. Tratarea cazeinei se face după mărunţire şi pulverizare, cu bicarbonat de sodiu, hidroxid de sodiu sau hidroxid de calciu, urmată de spălare, măcinare şi uscare.

Cazeinaţii sunt săruri alcaline sau alcalino – pământoase ale cazeinei, caracterizate între altele, printr-o solubilitate ridicată, o capacitate de legare a apei şi o putere emulgatoare mare. Datorită acestor proprietăţi, cazeinaţii sunt utilizaţi în cele mai diverse sectoare ale industriei alimentare.

Se utilizează în industria alimentară, în principal, cazeinaţii de sodiu, potasiu, calciu. Schema tehnologică de obţinere a cazeinatului de sodiu este arătată în fig. 3., la care se fac următoarele specificaţii:

- cazeina acidă să aibă cât mai puţin calciu, deoarece acesta măreşte vâscozitatea soluţiei, să conţină lactoză cât mai puţină deoarece aceasta este implicată în reacţia Maillard, deci în modificarea culorii produsului finit;

- suspensia de cazeină se face în apă caldă, în care se injectează soluţie de NaOH, soluţia finală trebuind să aibă o concentraţie de 20 – 22% cazeină. pH-ul soluţiei trebuie să fie 6,2 – 7,0. Durata solubilizării este de 35 – 40 min;

- uscarea se face prin atomizare, la o temperatură a aerului la intrare în turn de 160...250°C şi la ieşire de 80...100°C. Răcirea pulberii se face în pat fluidizat, până la 3,5 – 4,5% umiditate.

7


Fig. 3. Schema tehnologică de obţinere a cazeinaţilor

COPRECIPITAŢII

Coprecipitaţii sunt complexe între cazeine şi proteinele serice, mai precis între k-cazeina din structura micelelor de cazeină şi β-lactoglobulina, care se formează la încălzirea laptelui, complexe care precipită cu un acid, cu o clorură (CaCl2) sau cu amândouă substanţele. De regulă, coprecipită majoritatea proteinelor serice (~ 80%), astfel că produsul finit are o valoare biologică mai mare decât a cazeinaţilor.

Operaţiile mai importante sunt următoarele: - încălzirea laptelui degresat la 65...75ºC, cu adaos de CaCl2;- încălzirea laptelui cu CaCl2 adăugat la temperatura de 85...95ºC (~90°C), cu

menţinere;- adaos de HCl pentru ajustare pH în funcţie de coprecipitatul ce se obţine;- separare precipitat de zer pe crintă, spălare cu apă şi presare;- resolubilizarea precipitatului prin simpla ajustare de pH, în cazul LCC, şi

adaos de 3 – 6% tripolifosfat în cazul MCC şi HCC, cu amestecare 25 – 30 min la temperatura de 60...70°C;

- reglarea pH-ului la 6,8 – 7,1 cu NaOH şi a concentraţiei în s.u. la 15 – 18%;

- omogenizare şi uscare prin pulverizare (se obţin coprecipitate solubile). Coprecipitatele proteice se prezintă sub formă granulară sau pulbere de culoare

alb-crem, caracterizate prin conţinut ridicat de proteine.Utilizări ale cazeinei, cazeinaţilor, coprecipitaţilor: - cazeina: industria hârtiei, vopselelor pe bază de apă, producţia de adezivi,

producţia de mase plastice, industria alimentară ca adaos în preparatele din carne,

8

CAZEINĂ ACIDĂ BRUTĂ

Formare suspensie de cazeină

Solubilizarea cazeinei la 90 – 95ºC; pH 6,2 – 7,0; 18 – 22% s.u.

Uscarea soluţiei de cazeinat de sodiu tin=160 – 250ºC; tieş= 80 – 100ºC

Ambalare produs uscat

Depozitare

APĂ

NaOH

Ambalaje

CAZEINAT DE SODIU


pentru clarificare vinuri, bere, pentru obţinere de caviar sintetic, pentru obţinere produse lactate îmbogăţite în proteine, pentru obţinere hidrolizate proteice, ca adaos în produse de panificaţie şi patiserie, ca adaos în produse dietetice şi pentru copii;

- cazeinaţii: obţinerea de produse lactate modificate, pentru obţinere înălbitor de cafea, smântână imitaţie, la fabricarea îngheţatei, obţinere de sosuri şi supe, ca adaos în preparate de carne, pentru obţinere de produse simulate de carne, ca adaos la fabricarea biscuiţilor, pâinii, produselor de patiserie, ca adaos pentru obţinerea de produse îmbogăţite în proteine;

- coprecipitaţii: ca adaos la fabricarea produselor de panificaţie dietetice, pentru obţinerea de produse carnate de imitaţie, ca adaos în producţia de brânzeturi topite, ca adaos în produse Baby Foods pe bază de fructe şi legume.

1.2. VALORIFICAREA ZERULUI

Zerul este subprodusul care rezultă la fabricarea brânzeturilor ca urmare a coagulării cu cheag, prin acidifiere naturală sau de la fabricarea cazeinei cheag sau clorhidrice. Zerul se prezintă ca un lichid de culoare verde – gălbui, opalescent, consistenţă fluidă, miros şi gust acrişor, specific fermentaţiei lactice. Zerul este un mediu favorabil dezvoltării microorganismelor. În funcţie de provenienţa zerului, microorganismele prezente pot fi de naturi diverse, cele mai întâlnite fiind de tip: bacterii lactice, bacterii coliforme, bacterii butirice, drojdii, mucegaiuri.

Compoziţia zerului variază în funcţie de caracteristicile laptelui din care provine şi de procesul de fabricaţie a produsului principal (în special procedeul de coagulare). În zer se găsesc majoritatea componentelor solubile ale laptelui şi resturi de cazeină şi grăsime. Adesea, în timpul fabricaţiei, în lapte se adaugă o serie de substanţe (clorură de calciu, clorură de sodiu, acizi, coloranţi etc.), care se regăsesc şi în zer. În general, zerul conţine 6 – 6,5% substanţă uscată, ceea ce reprezintă jumătate din substanţa uscată a laptelui, 20% din totalul proteinelor şi aproximativ 90% din lactoza laptelui. Zerul conţine şi o mare parte din vitaminele laptelui, în special cele hidrosolubile.

Există două tipuri de zer:— zer dulce, provenit din coagularea enzimatică a laptelui (aciditate 10 –

20°T);— zer acid, rezultat fie la fabricarea brânzeturilor proaspete sau moi, fie la

fabricarea cazeinei lactice (aciditate 50 – 70°T).Zerul acid are un conţinut mai mare de calciu şi fosfat decât zerul dulce,

datorită acţiunii ionilor de hidrogen asupra fosfocazeinatului de calciu. Concentraţia de riboflavină din zer (0,14 mg/ 100 g) este apropiată de a laptelui degresat (0,18 mg/ 100 g). Fracţiunile proteice cele mai importante din zer sunt β-lactoglobulina şi α-lactalbumina care, împreună reprezintă aproximativ 90% din proteinele zerului. Din totalul de albumine care au punctul izoelectric la pH = 5, 50% sunt β-lactoglobuline, 20% sunt α-lactalbumine şi 10% sunt serumalbumine. Zerul rezultat din coagulul obţinut cu chimozină conţine glico-macropeptida în urma hidrolizei k-cazeinei. Prin încălzire, proteinele zerului se denaturează pierzând unele proprietăţi funcţionale şi o

9


parte din activitatea lor biologică. Fracţiunea proteozo-peptone este cea mai rezistentă la denaturarea termică, fiind formată din glicoproteine.

Grăsimea, reprezentând 3 – 4% din substanţa uscată a zerului, poate fi uşor îndepărtată prin separare centrifugală.

În vederea valorificării zerului s-au obţinut diferite produse alimentare cum sunt smântâna din zer, diferite sortimente de brânzeturi (urda, Ricotta), băuturi răcoritoare, zer praf, lactoza, medii de cultură, furaj pentru animale.

Efectele zerului asupra organismului uman:- conţine proteine cu efecte excepţionale asupra organismului;- scade colesterolul, stimulează imunitatea prin conţinutul de lactoferină,

stopează evoluţia sau chiar ajută la remisia tumorilor;- favorizează creşterea masei musculare în detrimentul ţesutului adipos,

reglează greutatea;- ameliorează sau previne anemia, guta, eczeme;- fortifică sistemul osos, protejează împotriva demineralizării ţesuturilor

dentare;- are efecte antimicrobiene şi antivirale, menţine sănătatea cardiovasculară.O prelucrare economică a zerului este posibilă numai în condiţiile existenţei

unui sistem de colectare centralizată pentru zerul lichid sau parţial concentrat, astfel încât să se trateze cantităţi de zer importante în instalaţiile de concentrare, uscare sau fracţionare.

1.2.1. SMÂNTÂNĂ DIN ZERZerul rezultat de la fabricarea brânzeturilor conţine până la 1% grăsime (0,2 –

1%) şi poate fi degresat, iar smântâna obţinută are un conţinut de 40 – 45% grăsime. Deoarece această smântână are un gust specific, neplăcut (de zer), care se poate

transmite untului, se recomandă spălarea ei repetată cu apă sau lapte smântânit. După obţinere, smântâna se diluează cu apă în raport 1:6, se încălzeşte la 45°C şi se smântâneşte din nou, obţinându-se smântână spălată cu 40 – 50% grăsime. După o nouă diluare, însă de această dată cu zară sau lapte smântânit, se smântâneşte din nou, iar grăsimea obţinută se pasteurizează la 93...95°C şi se răceşte la 6...7°C.

Această smântână din zer se utilizează la fabricarea îngheţatei sau la obţinerea untului, în care caz baterea se execută la o temperatură cu 1...2°C mai scăzută decât la baterea smântânii normale (care are loc la 10 – 12°C). Pentru fabricarea untului din smântână fermentată, aceasta se însămânţează cu 8 – 10% maia, se fermentează şi după ce a atins aciditatea dorită se bate.

1.2.2. BRÂNZETURI DIN ZER

Urda. Din zer se poate obţine urda prin încălzirea şi menţinerea zerului la 80°C, când precipită proteinele serice care se acumulează la suprafaţa zerului, de unde se colectează într-o sedilă, din care, după scurgerea zerului, se formează caşul prin autopresare timp de 3 – 4 ore. Urda se prepară atât din zerul provenit de la fabricarea brânzeturilor din lapte de vacă cât şi de oaie. Zerul încălzit la temperatura de peste 80°C duce la precipitarea lactalbuminei care se ridică la suprafaţă formând produsul cunoscut sub numele de urdă.

10


Urda proaspătă are ~ 60% apă şi 50% grăsime în substanţă uscată, aciditatea fiind în jur de 150°T. Urda sărată (3 – 4% NaCl) are o umiditate mai mică (~ 45%). Produsul mai conţine proteine 18 – 22%, glucide 5%, iar valoarea calorică este de 1400 cal/ kg. Consumul specific este de 13 – 22 kg zer pentru 1 kg urdă, în funcţie de tipul şi sortimentul de brânză de la care provine zerul.

Urda proaspătă se prezintă ca o pastă omogenă, cremoasă, de culoare albă, cu gust plăcut dulce pentru urda proaspătă şi uşor sărat pentru urda sărată, având tendinţa de sfărâmare. Produsul finit poate fi consumat ca atare sau în amestec cu unt, zahăr şi substanţe de aromatizare sau cu brânză de vaci.

Ricotta (ricotta = re-fiert), este originară din sudul Italiei. În unele ţări se fabrică brânză Ricotta numai din zer, în altele zerul este amestecat cu lapte degresat sau zară dulce. Este o urdă sărată (~ 4% sare), obţinută din zer încălzit la 75 – 80°C şi menţinut 10 – 15 minute pentru precipitarea proteinelor, cu adaos de acid acetic sau acid citric (zeamă de lămâie). Caşul de urdă în bucăţi de 1 – 2 kg se autopresează ~ 6 ore, se sărează cu până la 4% sare timp de 3 zile, şi se zvântă în plasă textilă, în încăperi uscate şi răcoroase, bine ventilate, până la 36 – 38% umiditate. Ricotta are un conţinut mare de grăsime (30 – 35% raportată la produsul ca atare), deoarece se obţine din zerul rezultat la fabricarea brânzei Pecorino-Romano din lapte de oaie, zer care conţine 1,5 – 2% grăsime.

Aceste 2 tipuri de brânzeturi din zer se folosesc ca şi ingrediente în diferite reţete culinare.

1.2.3. CONCENTRATUL PROTEIC DIN ZER

Concentratul proteic din zer (CPZ) se poate obţine prin una din următoarele metode:

- adaos de acizi (HCl, lactic) până la pH = 4,0 – 4,8 şi încălzire la 90...93°C, timp de 3 – 4 min, răcire la 40°C şi separarea precipitatului prin centrifugare. Se obţine un concentrat cu 30 – 35% s.u., care se usucă într-un uscător clasic (procedeul Centry-Whey);

- prin ultrafiltrare, în care caz concentratul mai conţine şi cantităţi relativ mari de lactoză şi săruri minerale, debitul de permeat (care conţine apă, lactoză, săruri minerale, azot neproteic, vitamine) depinzând de concentraţia de polarizare, dar şi de starea calciului mineral şi de conţinutul de lipide din zer. Prin ultrafiltrare se poate ajunge la un grad de puritate superior la 80%.

Metodele de obţinere prin ultrafiltrare a concentratului proteic din zer prezintă însă următoarele dezavantaje: concentratul poate conţine până la 10% grăsime, din care circa 1/3 sunt lipide polare (fosfolipide) care interferează negativ în proprietăţile funcţionale ale concentratului şi în special, în capacitatea de spumare; grăsimea din concentrat (retenat) poate colmata rapid membrana de ultrafiltrare, reducând prin aceasta debitul de ultrafiltrare; gustul şi mirosul concentratului care conţine o cantitate mare de lipide sunt modificate, mai ales când concentratul intră în diferite formulări care suferă un tratament termic;

11


sărurile minerale din zerul supus ultrafiltrării şi în principal, fosfatul de calciu mineral, reţinute în concentrat, pe lângă faptul că pot contribui la colmatarea membranei, intervin negativ şi în funcţionalitatea concentratului (se produc geluri prea dure, gelul este puţin hidratat; concentratul are o capacitate de spumare mai redusă).

Retentatul obţinut în etapa de microfiltrare este un concentrat proteic îmbogăţit în fosfolipide şi săruri minerale, având o bună capacitate de emulsionare, putând fi utilizat, după uscare, ca un emulgator la obţinerea maionezelor. Fracţiunea proteică a acestui retenat reprezintă ~ 20% faţă de s.u., din care 10% sunt reţinute în agregatele fosfolipidice. Acest retenat conţine peste 22% substanţe minerale raportate la substanţa uscată.

Permeatul rezultat la ultrafiltrare – diafiltrare este utilizat pentru recuperarea lactozei, astfel:

- prin osmoză inversă, în care are loc o concentrare a proteinelor din zer (până la 18%) dar şi a lactozei şi sărurilor minerale. Pentru a reduce conţinutul în substanţe minerale, osmoza inversă se poate cupla cu electrodializa (grad de demineralizare 50 – 90%) sau poate trece pe schimbători de ioni (grad de demineralizare 85 – 90%);

- formarea de complexe cu metafosfaţii sau cu carboximetilceluloza (CMC). În toate cazurile menţionate, concentratele proteice se usucă până la un

conţinut de 3 – 5% umiditate. Utilizările concentratului proteic din zer. Utilizările concentratului proteic

din zer se bazează pe valoarea lui nutritivă şi pe proprietăţile funcţionale (capacitatea de solubilizare, de a forma spuma, de a emulsiona, de a absorbi apa, de a da soluţii vâscoase).

Concentratul proteic din zer se utilizează în produse de panificaţie, produse lactate (în vederea reglării conţinutului de substanţă uscată a produsului finit sau pentru îmbunătăţirea vâscozităţii), băuturi proteice, lapte şi produse lactate modificate şi substituite, produse pentru copii, produse cu destinaţii speciale în alimentaţia pentru boli renale şi cardiovasculare, pentru obţinerea produselor dietetice folosite în regimurile hipocalorice. Datorită prorpietăţilor funcţionale şi a valorii nutritive ridicate, CPZ poate fi utilizat ca înlocuitor pentru albuşul de ou, pentru creşterea valorii nutritive a diverselor produse alimentare, etc.

1.2.4. ZERUL CONCENTRAT

Se supune concentrării zerul dulce, proaspăt, degresat, cu aciditate de 20°T. Concentrarea se face în raport 1:3 până la 1:12 din volumul iniţial. Zerul concentrat în proporţie de 1:3 se foloseşte, în special, în hrana animalelor, având 19 – 20% s.u., 15% lactoză, 2,15% proteină şi aciditatea 50 – 60°T (pH = 4,7 – 4,8). Vâscozitatea produsului este 2,5 – 3,5 cP.

În scopuri alimentare, zerul se concentrează în proporţie de 1:6 până la 1:12. Pe măsura concentrării zerului, consistenţa devine din ce în ce mai vâscoasă, de la consistenţa siropoasă (concentrare 1:6) până la consistenţa mierii îngroşate (concentrare 1:12). Culoarea se schimbă de la alb la galben-verzuie. Gradul de concentrare al zerului poate fi mărit încât să se obţină şi zer solid, cu conservabilitate mare (80% s.u.).

12


Tot din zer concentrat se obţine zer gelificat prin concentrarea zerului la 30 – 60% s.u. şi tratare cu 8 – 32% lactat de calciu.

1.2.5. ZERUL PRAF

Se poate obţine zer praf demineralizat şi zer praf delactozat, respectiv zer praf demineralizat şi delactozat. Delactozarea poate fi realizată pe următoarele căi:

- prin tratarea zerului cu lactază în vederea hidrolizei lactozei; - prin tratarea zerului cu Kluyveromices fragilis cu activitate β-galactozidazică,

care consumă glucoza dar nu şi galactoza. Zerul praf obţinut din zer integral se foloseşte: - la fabricarea covrigilor şi pesmeţilor, cărora le măreşte frăgezimea; - la fabricarea cornurilor şi franzelelor, asigurând o bună absorbţie şi

elasticitate aluatului, ceea ce uşurează modelarea (2 – 6%), produsul finit are o structură mai fină, cu miez fraged;

- la fabricarea turtei dulci şi a vafelor, unde zerul conferă o culoare mai atrăgătoare (10 – 15%);

- la producerea concentratelor de supă pentru intensificarea aromei, reducerea proporţiei de condimente şi mărirea conservabilităţii lor. Cantitatea utilizată reprezintă 3 – 30% din compoziţia supelor uscate (exprimată în substanţă uscată);

- la mâncărurile gătite şi congelate, deoarece micşorează absorbţia grăsimii şi consumul de condimente, menţine prospeţimea şi suculenţa produsului, asigură realizarea unei culori atrăgătoare şi prelungeşte conservabilitatea cu 50%;

- la pregătirea alimentelor pentru copii (25 – 40%); - la produsele zaharoase (bomboane, siropuri, ciocolată), în proporţie de 3 –

10%; - la pregătirea băuturilor nutritive, în proporţie de ~ 6%; - la obţinerea budincilor şi deserturilor congelate, în proporţie de 3 – 4%; - ca furaj pentru animale (porcine), în amestec cu şroturi (0,6 kg/ zi şi cap de

animal). Zerul praf obţinut din zer demineralizat se utilizează în produse pentru copii

şi produse cu destinaţie specială (alimente pentru diete destinate persoanelor cu boli renale şi cardiovasculare).

Zerul praf obţinut din zer delactozat şi demineralizat este destinat produselor speciale folosite de persoane cu intoleranţă la lactoză, cu boli renale şi cardiovasculare.

1.2.6. BĂUTURI DIN ZER

Pentru obţinerea produselor din această categorie se utilizează zer dulce sau acid pasteurizat, şi eventual decolorat şi dezodorizat, care este apoi amestecat cu diferite ingrediente (sucuri, piureuri de fructe sau legume, zahăr, acid citric etc.). Aroma zerului se asociază bine cu aromele citricelor, în particular cu a portocalei.

În comparaţie cu produse similare fabricate cu lapte degresat, băuturile cu zer au un conţinut mai redus de proteine dar mai ridicat de vitamina C.

13


BĂUTURI NEALCOOLICE DIN ZER DEPROTEINIZAT

Acest tip de produse pot fi nefermentate sau fermentate (înainte sau după îndepărtarea proteinei).

Precipitarea proteinelor din zer se poate realiza prin încălzire, urmată de filtrare sau centrifugare, prin amestecare cu substanţe care conţin tanin (din extracte de plante aromate, sucuri naturale de fructe).

Băuturi nefermentate. Există numeroase procedee de obţinere a acestor băuturi. Astfel, zerul concentrat la 2/3 din volumul iniţial este neutralizat la pH = 7, apoi este încălzit şi filtrat, devenind materia primă pentru băuturi nefermentate.

Unele procedee recomandă ca zerul să fie dezodorizat după îndepărtarea proteinelor, apoi filtrat şi dezaerat după aromatizare pentru a reduce fenomenele de oxidare în produsul finit. Băutura este apoi pasteurizată şi îmbuteliată concomitent cu carbonatarea.

Băuturi fermentate. Deşi unele băuturi clasificate în această categorie sunt obţinute prin însămânţare cu drojdii, rezultând şi cantităţi reduse de alcool, ele sunt considerate de producătorii lor ca nealcoolice.

Dintre aceste produse se detaşează băutura Rivella, o infuzie limpede din plante aromate alpine cu un gust acid, răcoritor.

Un produs spumant se obţine din zerul degresat şi deproteinizat prin încălzire şi filtrare, cu adaos de 7% zaharoză. După însămânţare cu 1% drojdie de panificaţie şi după termostatare la 25°C (până când aciditatea creste la 40°T), produsul este colorat cu 1,5% caramel, aromatizat, îmbuteliat şi depozitat la 8°C.

BĂUTURI ALCOOLICE DIN ZER

Din zer se pot obţine băuturi slab alcoolice (maximum 1% alcool), băuturi asemănătoare berii sau vinului. Ele trebuie să fie limpezi şi de preferat, spumoase.

Băuturi slab alcoolice. Băuturi asemănătoare berii. Se consideră că, în fabricarea berii, aproximativ

30% din mustul de malţ poate fi înlocuit cu zer deproteinizat. În acest scop, zerul este parţial deproteinizat prin tratare cu hamei la un pH cuprins între 4,5 şi 5,5, apoi este filtrat şi amestecat cu mustul de malţ. În cursul fermentaţiei cu drojdii de bere, lactoza nu este transformată, însă având o putere redusă de îndulcire nu influenţează gustul băuturii finale.

Băuturi asemănătoare vinului. În condiţii de fabricaţie determinate, din zer se pot obţine băuturi cu gust asemănător vinului. Însă zerul lichid, proaspăt, nu conţine suficientă lactoză pentru transformare într-o concentraţie corespunzătoare de alcool, astfel că s-a procedat la adăugare de glucoză, zaharoză sau suc de struguri pentru a asigura substratul fermentescibil. În alte cazuri, lactoza din zer a fost hidrolizată cu lactază înainte de fermentare.

BĂUTURI PROTEICE

Unele produse din această categorie se aseamănă cu cele obţinute din lapte. Între acestea se menţionează băutura cu 2,4% grăsime şi 1 – 1,5% proteine, obţinută din zer, uleiuri vegetale, coloizi vegetali şi uneori, lapte degresat. De asemenea, se

14


menţionează produsul rezultat din zer si smântână, concentrat la 35% substanţă uscată, aromatizat cu ciocolată şi sterilizat, apoi omogenizat şi ambalat aseptic.

15


1.3. LACTOZATEHNOLOGIA DE FABRICARE A LACTOZEI

Lactoza este un dizaharid care se găseşte în lapte şi este format dintr-o moleculă de glucoză şi una de galactoză. Materia primă pentru fabricarea lactozei o constituie zerul obţinut la fabricarea brânzeturilor cu aciditatea de maxim 20°C, a cazeinei acide şi dulci, precum şi permeatul rezultat la ultrafiltrarea zerului. Degradarea lactozei în componentele ei monoglucidice se realizează sub acţiunea enzimei numite lactază. Dacă acest proces nu se desfăşoară corespunzător, apare intoleranţa la lactoză. Lactoza fermentează mai greu decât maltoza, fructoza sau glucoza şi îndeplineşte un rol prebiotic stimulând dezvoltarea microflorei utile.

Degresarea – deproteinizarea zerului se realizează prin coagularea termică a proteinelor, urmată de separare centrifugală, când se îndepărtează şi grăsimea conţinută de zer. Operaţia este necesară deoarece atât proteinele, cât şi grăsimea din zer reduc viteza de evaporare (concentrare), deranjează cristalizarea şi separarea cristalelor de lactoză din siropul “mamă” (melasă).

Concentrarea zerului se realizează în evaporatoare cu mai multe efecte, sub vacuum, până la 60 – 65% s.u. şi chiar până la 70 – 75% s.u. Concentrarea zerului influenţează randamentul în lactoză. Randamentul în lactoză este de 65% când se pleacă de la zer nedeproteinizat şi 75%, când se pleacă de la zer deproteinizat. O concentrare foarte mare a zerului face însă dificilă separarea şi spălarea lactozei.

Cristalizarea lactozei are loc atunci când zerul a fost concentrat la suprasaturaţie şi mai ales atunci când se introduc şi germeni de cristalizare. Este necesar să se producă un număr mare de cristale cu Ø = 0,2 mm. Numărul şi dimensiunile cristalelor de lactoză cresc o dată cu creşterea gradului de suprasaturare, temperatura şi durata de monitorizare a cristalizării trebuind să fie bine controlate, astfel ca lactoza din zerul concentrat să fie menţinută în stare de metastabilitate. Cristalizarea are loc în intervalul de temperatură 18 – 30°C, în timp de ~ 30 ore, cristalizatorul fiind răcit în manta şi prevăzut cu agitator cu palete de răzuire.

Separarea cristalelor de lactoză de melasă se face într-o centrifugă. De regulă, sunt folosite două centrifuge orizontale. În prima centrifugă, cristalele de lactoză sunt separate de melasă la 600 x g, iar în a doua centrifugă cristalele de lactoză sunt spălate cu apă caldă şi separate la 1200 x g, apa de la centrifugarea a doua fiind recirculată, deoarece conţine lactoza dizolvată. Lactoza brută spălată conţine 10 – 14% umiditate, iar substanţa uscată conţine 99% lactoză.

Uscarea lactozei brute. Lactoza brută care nu este destinată rafinării, este uscată la ~ 70°C, până la 0,1 – 0,5% umiditate. Temperatura de uscare nu trebuie să depăşească 93°C, iar timpul de uscare nu trebuie să fie prea scurt, deoarece s-ar forma un strat subţire de lactoză amorfă (vitroasă) pe cristalele de α-lactoză. Această lactoză amorfă conţine apa de hidratare, astfel că face ca lactoza cristalizată să se unească într-un „bloc” în timpul depozitării.

Rafinarea lactozei brute. Această operaţie are drept scop îndepărtarea substanţelor de „însoţire” şi constă în următoarele operaţii:

- dizolvarea lactozei brute spălate în apă, prin încălzirea acesteia până la

16


105°C. Soluţia de lactoză brută trebuie să conţină 30% s.u. (în unele cazuri soluţia conţine 50 – 60% lactoză).

În tancul de dizolvare din inox, prevăzut cu agitator, se adaugă: - 1% cărbune activ (calculat faţă de lactoza uscată) pentru adsorbţia

substanţelor colorate, azot neproteic, proteozo-peptone şi alte impurităţi; - un acid (de regulă HCl) pentru a regla aciditatea la acelaşi nivel obţinut

cu 0,09% acid lactic, pentru a activa cărbunele, a dizolva sărurile insolubile şi a îndepărta urmele de proteine;

- o substanţă care facilitează filtrarea (kieselgur) în proporţie de 1% faţă de lactoza uscată;

- un agent de albire, şi anume bisulfit de sodiu, în proporţie de 0,02% faţă de lactoza uscată. Soluţia de lactoză astfel tratată se aduce la fierbere (~ 105°C), după care se

ajustează pH-ul la 5,4 – 5,8 cu lapte de var, se menţine câteva minute la fierbere, după care se filtrează pentru îndepărtarea substanţelor insolubile, inclusiv cărbunele care a reţinut substanţele menţionate;

- concentrarea soluţiei filtrate, care se face până la 65 – 70% s.u., într-o staţie de concentrare sub vacuum;

- cristalizarea lactozei rafinate, care se face în aceleaşi condiţii ca şi la prima cristalizare, germenii de cristalizare (nucleii) fiind o pastă care conţine 90% lactoză, pentru a se obţine cristale mari, uniforme;

- separarea cristalelor, care se face într-o centrifugă orizontală, simultan fiind şi spălate cu apă, apă care se reciclează pentru spălarea lactozei brute, respectiv este reciclată la concentrator;

- uscarea lactozei separate, care se execută într-un uscător – fluidizator la temperatura aerului de ~ 150°C, asigurându-se şi sterilizarea lactozei. Condiţiile de uscare (în special) afectează forma şi caracteristicile produsului finit.

Dacă concentratul de lactoză se usucă prin pulverizare, se obţine o pulbere de lactoză amorfă; dacă uscarea se face prin procedeul „flash”, produsul finit este un amestec de α-lactoză + lactoză amorfă, conţinutul de α-lactoză fiind în funcţie de durata şi gradul de cristalizare;

- măcinarea lactozei, care se face în mori cu bile iar cernerea prin site de 100 mesh;

- ambalarea, care se face în ambalaje impermeabile la vapori de apă. Se pot fabrica următoarele tipuri de lactoză: tehnică, brută, alimentară,

farmaceutică. Randamentul este de 3 – 3,5% lactoză rafinată. Criteriul de bază al calităţii lactozei este gradul de puritate, care este influenţat de felul materiei prime folosite (zer dulce sau acid).

UTILIZĂRILE LACTOZEI

Folosirea lactozei ca atare în produsele alimentare prezintă următoarele avantaje: * nu cauzează o îndulcire excesivă a produselor, deoarece are un grad de dulce mai redus decât zaharoza, fructoza, glucoza sau galactoza;* lactoza conferă vâscozitate produsului. Prin înlocuirea a 15 – 20% zaharoză cu

17


lactoză se ajunge la îmbunătăţirea texturii şi stabilităţii unor produse ca îngheţată, gemuri, muştar.

Folosirea lactozei în industria alimentară este limitată totuşi datorită:- gradului său relativ de solubilitate (20 g/ 100 g H2O la 20°C); - cristalizării acesteia în produsul respectiv dacă se utilizează o cantitate prea

mare, formându-se cristale de lactoză monohidrat dure, care se dizolvă greu şi dau senzaţia de nisip la masticaţie. Fenomenul este diminuat prin adaos de hidrocoloizi (gume), în care caz cristalele de α-lactoză·H2O sunt foarte fine;

- intoleranţei la lactoză a indivizilor care au insuficienţă de β-galactozidază în intestin.

Direcţiile de utilizare a lactozei în industria alimentară sunt următoarele:- la prepararea unor produse care imită laptele matern (din lapte de vacă, care

are un conţinut mai scăzut de lactoză), în care caz lactoza are rolul unui factor nutritiv şi de creştere pentru copii, deoarece lactoza prezentă în dieta copiilor favorizează absorbţia Ca2+, Mg2+ şi P prin complexarea acestora, prin mărirea permeabilităţii mucoasei intestinale, prin menţinerea în soluţie a unei cantităţi mai mari de Ca, P, Mg, prin scăderea pH-ului intestinal datorită transformării lactozei în acid lactic de către bacteriile lactice, ceea ce măreşte capacitatea de absorbţie a calciului, prin inhibarea metabolismului oxidativ normal care menţine o barieră faţă de absorbţia calciului. Lactoza are şi un rol important în constituirea ţesuturilor şi mucoaselor, mai ales la copii, al căror ţesut muscular devine mai ferm şi mai puţin bogat în lipide;

- la prepararea unor diete pentru diabetici;- ca suport pentru fixarea aromatizanţilor naturali şi sintetici, în care caz

aceştia se solubilizează într-o soluţie concentrată de lactoză care apoi se usucă prin pulverizare;

- ca adaos în sucurile de fructe şi legume pulbere, în care caz lactoza contribuie la obţinerea aromei şi evidenţierea mai pregnantă a acesteia. Această evidenţiere a aromei se manifestă şi în cazul produselor lactate fermentate, cu un conţinut redus de grăsime, la care lactoza diminuează şi senzaţia de aciditate (de acru);

- la fabricarea gumei de mestecat, în vederea reţinerii mai bune a aromei; - ca adsorbant şi dispersant pentru coloranţii alimentari; - la fabricarea prafului de ouă, deoarece măreşte conservabilitatea şi

acţionează ca agent care favorizează baterea (spumarea); - la fabricarea pâinii, deoarece lactoza din zerul dulce sau laptele praf degresat

prezintă avantajul că nu se hidrolizează uşor, şi prin urmare, nu este utilizată rapid de drojdia de panificaţie, deci rămâne în pâine unde participă la reacţia Maillard, la aroma pâinii;

- la fabricarea biscuiţilor, caz în care, lactoza din laptele praf degresat sau zerul praf contribuie la creşterea frăgezimii, la îmbunătăţirea aromei şi culorii;

- la obţinerea siropurilor, care pe lângă lactoză, mai conţin glucoză şi galactoză în raport 30 : 35 : 35. Siropurile se obţin prin hidroliza lactozei ca atare sau a permeatului ce rezultă la UF zerului dulce concentrat.

În industria farmaceutică, lactoza se poate utiliza ca: - suport pentru antibiotice şi alte medicamente, deoarece poate fi tabletată prin

18


comprimare;- ingredient în compoziţia mediilor de fermentare în industria antibioticelor,

viteza de fermentare a lactozei fiind mai lentă decât a altor zaharuri (în special glucoza).

Alte utilizari ale lactozei:- component al mediilor de cultură pentru cultivarea microorganismelor;- obţinerea de lactuloză, care este factor bifidogen şi cu proprietăţi

anticonstipante;- obţinerea de lactosiluree, utilizată în hrana animalelor (bovine);- obţinerea lactitolului utilizat ca substanţă de indulcire pentru creşterea

vascozităţii,corpolenţei în: guma de mestecat, băuturi răcoritoare pe bază de fructe, masa de ciocolată;

- obţinerea de acizi organici: lactic, acetic, citric, lactobionic;- obţinerea de polizaharide (xantan) şi vitamine (riboflavina, B12),

aromatizanţi (diacetil, acetilmetilcarbinol, acetoina);- obţinere de biomasă furajeră (prin fermentrea aerobă cu K. Lactis sau K.

Fragilis – procedeul Bell);- obţinerea de biomasă alimentară (drojdie de panificaţie) prin fermentare

aerobă cu Sacch. Cerevisiae – procedeul Nitrisearch). De regulă, în procesele fermentative se utilizează ca substrat zerul care conţine

lactoză sau permeatul de la ultrafiltrarea laptelui degresat.Dintre substanţele menţionate, foarte importante pentru nutriţia umană sunt

lactuloza şi lactitolul. Lactitolul este obţinut prin hidrogenarea unei soluţii de lactoză cu concentraţia

de 30 – 40% la ~ 100°C, în prezenţa catalizatorului Ni-Raney. Dizaharidul hidrogenat obţinut are masa moleculară mai mare decât a lactozei.

Lactitolul are un grad de dulce de 0,3 – 0,4, solubilitatea în apă este de ~55% din cea a sorbitolului, la 20°C. Pe lângă faptul că lactitolul se utilizează ca substanţă bifidogenă, se poate folosi şi ca substanţă de îndulcire, ca substanţă pentru creşterea vâscozităţii, ca substanţă care dă corpolenţă pentru guma de mestecat, băuturi răcoritoare pe bază de fructe.

Ca substanţă bifidogenă, lactitolul este hidrolizat foarte lent în intestinul subţire, cea mai mare parte din lactitolul ingerat ajungând în intestinul gros unde este utilizat de microflora intestinală pentru producţia de acizi graşi cu lanţ scurt, care scad pH-ul colonului, dar pot fi absorbiţi de organism, fiind folosiţi ca sursă de energie. Lactitolul reduce şi colesterolul sanguin şi modifică metabolismul acizilor colici în intestin. Lactitolul poate fi folosit şi pentru tratamentul bolilor hepatice şi în constipaţie.

Lactuloza este găsită în cantităţi mici în produsele lactate prelucrate termic (lapte concentrat, lapte tratat HTST etc.), cantităţi care nu sunt satisfăcătoare pentru dezvoltarea bacteriilor bifidogene. Lactuloza se obţine din lactoză, în care caz glucoza din molecula lactozei este izomerizată în fructoză. Acest proces are loc la încălzirea lactozei în prezenţă de borat.

Lactuloza, ca şi alte neozaharuri şi polimeri ai fructanului, nu este metabolizată decât în intestinul gros (colon), metabolizarea fiind făcută de microorganisme care

19


includ şi bifidobacteriile. Prin fermentarea lactulozei se formează acid acetic şi lactic, reducându-se cantitatea de acid butiric şi valeric, precum şi producţia de NH3 şi acizi biliari secundari.

1.4. VALORIFICAREA ZAREI

Zara reprezintă subprodusul rezultat la fabricarea untului prin procedeul de aglomerare discontinuă sau continuă.

Compoziţia zarei depinde de compoziţia smântânii supuse prelucrării. În cazul smântânii dulci, zara are o compoziţie asemănătoare laptelui degresat care a fost încălzit la temperaturi ridicate, cu un conţinut mai mare de fosfolipide şi cu aer înglobat prin agitare. Zara din smântână acidă are o compoziţie specifică, diferită de a laptelui degresat, chiar acidifiat, datorită unui conţinut mai redus de cazeină care a rămas parţial fixată pe granulele de unt.

Substanţa uscată din zară este cuprinsă între 7 şi 9,5%, în funcţie ele conţinutul de grăsime din smântână, de proporţia de substanţe negrase fixate pe granulele de unt şi de eventuala diluare cu apă de spălare.

Fracţiunea lipidică din zară este constituită din mici globule de grăsime, fragmente de globule, particule de grăsime lichidă în stare coloidală şi din fosfatide. Membrana globulelor de grăsime contribuie la prezenţa în zară a unei proporţii sporite de fosfatide, care conţin acizi graşi cu C16 şi peste acest număr de atomi de carbon. Din totalul acizilor graşi din fosfolipide, aproximativ 40% (în greutate) sunt acizi saturaţi, 40% sunt acizi mononesaturaţi, iar din restul, majoritatea sunt acizi di- până la pentanesaturaţi.

Fosfolipidele din zară sunt reprezentate, în principal, de lecitină, sfingomieline şi cefaline, precum şi de cerebrozide aflate în proporţii mult mai reduse, care toate contribuie la gustul caracteristic al acestui produs. Conţinutul de fosfatide variază cu maturarea smântânii şi cu procedeul de batere, fiind de aproximativ 0,2% în zara din smântână acidă, de 0,3% în zara din smântână dulce, obţinută în putinei şi de 0,5% în zara provenită din prelucrarea continuă a smântânii. El depinde şi de conţinutul de grăsime din smântâna prelucrată şi este 0,026% în zara din lapte, faţă de 0,24% în zara rezultată din smântână cu 40% grăsime.

În afară de cazeină şi alte proteine caracteristice laptelui degresat, zara conţine o proporţie importantă de fracţiuni proteice provenite din membrana globulelor de grăsime, eliberată prin prelucrare mecanică.

Conţinutul de diacetil este cuprins între 3 şi 7 mg/ kg.Concentraţia de cupru, element important în procesele de oxidare ale

fosfatidelor şi lipidelor în general, depinde de prezenţa acestui metal în lapte şi smântână, precum şi de temperaturile de degresare şi pasteurizare ale acestor produse. Acest conţinut poate fi între 25 şi 50 mg/ kg în zara rezultată dintr-o smântână cu 30% grăsime şi 30 mg/ kg în cazul zarei pasteurizate la 78...90°C.

Zara conţine între 0,1 şi 0,5% acid lactic produs prin fermentarea lactozei în procesul de fabricare a untului.

Compoziţia globală a zarei este:

20


- apă: 91%;- substanţă uscată: 9%, din care: - lactoză 4,5%;

- substanţe azotoase 3,4%; - grăsime 0,4%; - substanţe minerale 0,7%.

În zară se găsesc fosfatide (lecitine) în cantitate mult mai mare decât în laptele smântânit. Produsele ce se pot obţine din zară sunt:

- băuturi răcoritoare;- brânzeturi; - zară concentrată;- zară praf simplă; - zară praf proteinizată;- zară praf fermentată. În unele ţări zara este valorificată în alimentaţia omului prin consum direct sau

în produsele culinare sub formă lichidă sau deshidratată. Această zară trebuie să prezinte caracteristici chimice şi bacteriologice deosebite.

1.4.1. BĂUTURI RĂCORITOARE

Băuturile răcoritoare se prepară din zara fermentată la care se adaugă sirop de zahăr pentru îndulcire, aromatizanţi (cafea, cacao) şi o substanţă stabilizatoare etc.

1.4.2. BRÂNZETURI

Zara are un conţinut de substanţe proteice asemănătoare cu al laptelui, şi sub acest aspect, poate constitui o materie primă pentru fabricarea brânzeturilor, fie ca atare, fie în amestec cu lapte degresat (proporţia se stabileşte în funcţie de aciditatea acestora). Aciditatea zarei folosite trebuind să fie < 50°T.

Se pot prepara astfel brânză slabă, brânzeturi desert (cu adaos de substanţe de îndulcire şi aromatizante, fructe, cacao) şi aperitiv (cu chimen, piper aromat, tomate, cuişoare etc.), brânză telemea şi brânză pentru topire.

1.4.3. ZARĂ CONCENTRATĂ

Zara concentrată cu conţinut de 28 – 30% s.u. se poate folosi în produse de panificaţie, patiserie, în cofetărie, bombonerie precum şi în hrana animalelor. Zara concentrată este folosită la fabricarea îngheţatei cu conţinut redus de grăsime şi în amestecurile preparate cu amestec de unt.

1.4.4. ZARA PRAF SIMPLĂ

Procedeele de uscare a zarei prezintă particularităţi în funcţie de compoziţia şi proprietăţile produsului supus uscării, şi în particular, de gradul de aciditate. Zara poate fi deshidratată atât prin procedeul pelicular cât şi prin pulverizare. Randamentul în urma uscării este 8 – 9%.

Zara obţinută la prelucrarea smântânii în unt se răceşte la 4°C şi se depozitează în tancuri izoterme. În vederea degresării, zara este încălzită la 35 – 45°C, după care produsul degresat este pasteurizat la 85°C cu o menţinere timp de 15 min. Zara este apoi concentrată la 16% substanţă uscată pentru procedeul pelicular şi la 30 – 45% s.u. în cazul uscării prin pulverizare (ti aer = 200 – 230°C), apoi concentratul reîncălzit

21


la 70 – 80°C este uscat până la 3 – 4% apă, răcit şi ambalat.Durata de conservare a zarei praf este relativ scurtă, de 1 – 3 luni. Cauzele care

determină apariţia defectelor au fost atribuite conţinutului de lipide, contaminării cu metale şi activităţii microorganismelor încă înainte de uscare.

Compoziţia medie a zarei praf este următoarea: 4 – 6% grăsime, 35 – 48% lactoză, 30 – 36% proteine şi 3% apă.

Utilizările zarei praf: Produsul obţinut prin deshidratarea zarei are aceleaşi utilizări ca şi pudra de

zer, fiind însă superioară acesteia prin conţinutul dublu de proteină. Zara praf se foloseşte în industria panificaţiei (între 2 – 15%) pentru îmbunătăţirea gustului, a structurii, aspectului şi a valorii nitritive a acestor produse.

În proporţie de 10% poate fi utilizată la fabricarea pâinii acloride indicată pentru bolnavii de rinichi şi de inimă.

Se poate folosi sub formă uscată ca atare sau în amestec cu făină de grâu şi drojdie de panificaţie, ca zerpan lichid şi uscat. Zara constituie un produs de stabilizare a procesului de fermentaţie a aluatului.

Zara praf obţinută prin pulverizare se foloseşte ca aport de s.u. la prepararea laptelui reconstituit şi a smântânii pentru fabricarea brânzeturilor cremă şi la fabricarea brânzeturilor tartinabile.

Zara praf conţine aproximativ 1,6% lecitină care are un bun efect emulgator la fabricarea ciocolatei cu lapte şi a altor produse zaharoase. Prin adaosul de zară praf se îmbunătăţesc aroma şi valoarea nutritivă a produselor, dar se întârzie procesul de cristalizare.

1.4.5. ZARA PRAF PROTEINIZATĂ

Zara praf proteinizată se fabrică din zară, lapte smântânit, făină de soia şi făină de grâu.

1.4.6. ZARA PRAF FERMENTATĂ

Tehnologia implică: pasteurizare zară; răcire la temperatura de termostatare; inoculare cu 1 – 5% Lb. bulgaricus; termostatare pentru fermentare cu agitare; încălzire la 60°C; concentrare; uscare prin pulverizare; răcire; ambalare.

1.4.7. PRODUSE FERMENTATE DIN ZARĂ

Pentru prepararea acestor produse, zara trebuie să fie lipsită de bacterii de contaminare (butirice, coliforme, de putrefacţie), gust natural şi o aciditate de 21°T pentru zara dulce şi 35°T pentru zara din smântână fermentată.

În vederea utilizării în fabricaţie, zara se filtrează, se pasteurizează la o temperatură de minim 85°C timp de 10 – 15 min.

Pentru fabricarea produsului acidofil, se aplică tehnologia clasică, cu următoarele particularităţi:

- pentru însămânţare se foloseşte o cultură mixtă formată din Str. lactis şi Lb acidophilus (varietatea filantă);

- temperatura de termostatare este cuprinsă între 28 – 40°C, cu durata cuprinsă între 4 – 6 ore, până ce aciditatea ajunge la 70 – 75°T.

22


23

Valorificarea Laptelui

Documents

Transcript of Valorificarea Laptelui