TIPOA-1

MARIUS GIORGI USTUROI

TEHNOLOGIA INDUSTRIALIZĂRII PRODUSELOR DE ORIGINE ANIMALĂ MATERIAL DE STUDIU I.D. Partea I

Iaşi, 2006

1

CUPRINS Partea I TEHNOLOGIA LAPTELUI ŞI A PRODUSELOR DERIVATE…………....4 Importanţa laptelui în alimentaţia umană…………………………………………4 1. Laptele crud integral……………………………………………….…………6 1.1. Sursele producţiei de lapte……………………………………………6 1.2. Recoltarea şi tratarea primară a laptelui…………………….………..7 2. Însuşirile organoleptice, fizice şi chimice ale laptelui………………..…….10 2.1. Însuşirile organoleptice ale laptelui…………………………………10 2.2. Proprietăţile fizice ale laptelui…………………………………..…..13 2.3. Compoziţia chimică a laptelui……………………………………….15 3. Microorganismele din lapte şi produsele lactate……………………….…..22 3.1. Originea microorganismelor din lapte……………………………....22 3.2. Dezvoltarea microorganismelor din lapte, după muls……………….23 3.3. Clasificarea şi rolul microorganismelor din lapte şi produsele lactate23 3.3.1. Grupa I (Bacterii lactice)…………………………………..24 3.3.2. Grupa a II-a (Bacterii saprofite)………………………...…24 3.3.3. Grupa a III-a (Drojdii şi mucegaiuri)………………….…..25 3.4. Laptele anormal fiziologic şi patologic…………………………..….26 4. Tehnici de igienizare a laptelui………………………………….…………..29 4.1. Procedee fizice de igienizare………………………………………..29 4.2. Procedee chimice de igienizare…………………………………..…33 4.3. Procedee mecanice de igienizare………………………………..…..34 5. Procedee de conservare a laptelui şi a produselor lactate…………...…….35 5.1. Conservarea cu ajutorul frigului…………………………………..…35 5.2. Alte procedee de conservare…………………………………...……38 6. Tehnologia laptelui de consum........................................................................40 7. Tehnologia produselor lactate acido-dietetice...............................................44 7.1. Valoarea dietetică şi biologică a produselor acido-dietetice...............44 7.2. Prepararea culturilor starter de producţie............................................45 7.3. Controlul calităţii culturilor şi defectele acestora...............................47 7.4. Condiţiile de calitate ale laptelui materie primă.................................48 7.5. Tehnologia de obţinere a iaurtului......................................................48 7.6. Tehnologia de obţinere a laptelui bătut..............................................50 7.7. Tehnologia de obţinere a laptelui acidofil..........................................51 7.8. Tehnologia de obţinere a chefirului....................................................52 8. Tehnologia smântânii de consum...................................................................54 8.1. Etapele tehnologice ale fabricării smântânii dulci pentru consum.....54 8.2. Etapele tehnologice ale fabricării smântânii fermentate.....................56 8.3 Sortimente de smântână pentru consum……………………………..57 2

9. Tehnologia untului……………………………………………………….…58 9.1. Bazele teoretice ale fabricării untului…………………………….…58 9.2. Fazele tehnologice ale fabricării untului………………………….…59 9.2.1. Fabricarea untului în flux discontinuu…………………….59 9.2.2. Fabricarea untului în flux continuu………………………..63 10. Tehnologia brânzeturilor…………………………………………………..65 10.1. Clasificarea brânzeturilor………………………………………….65 10.2. Etapele tehnologice ale fabricării brânzeturilor……………………66 10.2.1. Pregătirea laptelui pentru închegare……………………...66 10.2.2. Preparate folosire la coagularea laptelui…………………68 10.2.3. Coagularea laptelui…………………………………….....70 10.2.4. Prelucrarea coagulului…………………………………...72 10.2.5. Formarea şi presarea brânzeturilor…………………….…75 10.2.6. Sărarea brânzeturilor………………………………….….76 10.2.7. Maturarea brânzeturilor……………………………….…77 10.2.8. Condiţiile de maturare a brânzeturilor şi tratamente……..81 10.2.9. Depozitarea şi condiţionarea brânzeturilor…………..…..82 10.3. Tehnologii specifice de fabricare a brânzeturilor…………….……83 10.3.1. Tehnologia fabricării brânzeturilor proaspete………...…83 10.3.2. Tehnologia fabricării brânzeturilor moi………………….84 10.3.3. Tehnologia fabricării brânzeturilor maturate în saramură.86 10.3.4. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pasta semitare…....88 10.3.5. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pasta tare………...90 10.3.5. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pasta opărită….….92 10.3.5. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pasta frământată...94 10.3.5. Tehnologia fabricării brânzeturilor topite…………….….95 Partea a II-a PRODUCŢIA DE OUĂ ŞI VALORIFICAREA ACESTEIA………….……99 1. Importanţa ouălor în alimentaţia umană………………………………..…99 2. Compoziţia chimică a ouălor……………………………………….…..….100 2.1. Compoziţia chimică a gălbenuşului………………………………..100 2.2. Compoziţia chimică a albuşului………………………………..…..101 2.3. Compoziţia chimică a cojii minerale……………………………….102 3. Producţia de ouă………………………………………………………..…...102 3.1. Recoltarea şi sortarea ouălor………………………………………103 3.2. Conservarea ouălor………………………………………………...104 4. Tehnologia de obţinere a prafului de ouă…………………………...….…106 BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………108 3

Partea I TEHNOLOGIA LAPTELUI ŞI A PRODUSELOR DERIVATE IMPORTANŢA LAPTELUI ÎN ALIMENTAŢIA UMANĂ Ierarhizarea produselor de origine animală în funcţie de importanţa economică şi alimentară, plasează laptele pe poziţia a 2-a, imediat după carne; laptele este considerat una dintre cele mai ieftine surse de proteină animală cu valoare biologică ridicată. La nivel mondial, consumul de lapte şi de produse lactate pe locuitor reprezintă un indicator important al standardului de viaţă şi de aceea, în ţările civilizate, producţia de lapte reprezintă 30-40% din venitul brut realizat în producţia agricolă. Considerat un „univers alimentar”, laptele este un aliment complet şi de neânlocuit, datorită multiplelor sale efecte benefice, cum ar fi: acţiune mineralizantă la tineri; antidecalcifiantă la adulţi; protecţie antitoxică la persoanele care lucrează în medii toxice etc. Consumul raţional de lapte asigură o bună dezvoltare fizică şi intelectualămai ales la persoanele tinere, măreşte rezistenţa organismului la boli, prelungeşte longevitatea, asigură o bună stare de sănătate la toţi consumatorii; la femeile de peste 40 ani, consumul zilnic de lapte previne apariţia osteoporozei şi osteomalaciei. De asemenea, favorizează eliminarea substanţelor toxice din organism, deoarece formează compuşi chimici insolubili cu unele metale grele. În ultimul timp, există tendinţa de a creşte ponderea laptelui animal (ca lapte praf) în alimentaţia sugarilor, fenomen declanşat de studiile efectuate de către O.M.S., care au identificat în laptele matern peste 350 substanţe toxice; acestea, deşi, nu afectează imediat starea de sănătate la noi născuţi, conduc în timp la scăderea rezistenţei la boli, favorizează apariţia diverselor forme de cancer, determină o dezvoltare mai lentă a sistemului nervos etc. Laptele este recomandat şi persoanelor în vârstă, femeilor gravide sau celor care alăptează, datorită aportul său în calciu, fosfor şi proteine de mare valoare biologică, dar şi pentru gradul ridicat de valorificare a nutrienţilor şi mai ales a substanţelor minerale conţinute. Laptele conţine peste 100 de substanţe nutritive necesare organismului uman (5 feluri de proteine, 20 aminoacizi, 10 acizi graşi, 4 tipuri de lactoză, 45 elemente minerale, 25 vitamine, enzime, hormoni etc), dar la fel de important este şi faptul că acest produs are o digestibilitate a componentelor de 100%. Se consideră că, un litru de lapte, hrăneşte organismul uman în aceeaşi măsură ca şi: 750 g carne de viţel, 600 g carne de vită, 500 g peşte, 400 g carne de porc, 8-9 ouă, 125 g pâine, 1400 g mere sau 2600 g varză. Laptele este constituit din mai multe grupe de elemente, fiecare având roluri diferite pentru organismul uman: 4

•

elemente cu rol energetic-lactoza şi grăsimea;

•

elemente cu rol constitutiv şi plastic-proteinele, calciul şi fosforul;

•

elemente organice (vitaminele)-cu rol în reglarea proceselor biochimice;

•

elemente care previn deshidratarea-apa, în proporţie de peste 80%. Laptele crud, integral, se caracterizează prin aşa numita „valoare nutritivă”, deoarece satisface cerinţele organismului uman în energie şi în substanţe cu rol plastic şi biostimulator, influenţând pozitiv starea de sănătate a consumatorilor. Valoarea nutritivă a laptelui include două componente: 1. Valoare energetică, reprezentată de energia degajată de lapte în urma combustiei lipidelor, glucidelor şi proteinelor (calorii sau K-Jouli). 2. Valoare biologică, reprezintă cantitatea de azot asimilată şi reţinută de organism, pentru a acoperi cerinţele azotate; poartă şi denumirea de „coeficient de retenţie a substanţelor azotate”, având valoarea de 0,75. Valoarea biologică a laptelui mai este dată de „coeficientul de eficacitate proteică” (3,4 g spor de greutate/proteină absorbită) şi de „indicele de utilizare proteică net” (la lapte este de 83%). Din punct de vedere nutritiv şi biologic, fiecare componentă a laptelui are rolul său bine definit în apărarea şi menţinerea stării de sănătate a consumatorului: •

fracţiunile proteice ale laptelui sunt reprezentate de cele albuminice şi globulinice-18% şi de cazeina-82%; fracţiunea K-cazeina interesează în mod deosebit în procesul de fabricare a brânzeturilor. Laptele asigură necesarul integral de proteine pentru copii de până la 6 ani şi 50-60% pentru cei de până la 20 ani. În lapte se găsesc 20 aminoacizi, mare parte dintre ei fiind esenţiali, astfel că, la un consum zilnic de 250 ml lapte, se acoperă integral necesarul de leucină, izoleucină, lizină, treonină şi valină şi cca. 50% din cel de metionină, fenil-alanină şi triptofan;

•

lipidele laptelui, au un nivel ridicat de digestibilitate, datorită punctului relativ scăzut de topire, dar şi a acizilor graşi cu număr mic de atomi de carbon;

•

lactoza, stă la baza formării acidului lactic, împiedicând dezvoltarea în intestin a microflorei saprofite de putrefacţie. Acidul lactic favorizează trecerea calciului din lapte, în circuitul sanguin;

•

laptele este bogat în calciu şi fosfor, un litru de lapte conţinând necesarul de calciu pentru un copil de până la 10 ani, ca şi pentru o femeie care alăptează;

•

în lapte se găsesc cantităţi importante de vitamine A şi B. La copii, un litru de lapte asigură necesarul integral de vitamine B şi 40-80% din vitamina A, în timp ce la adulţi acoperă cca. 30% din necesarul pentru vitaminele amintite;

•

laptele conţine şi hormoni naturali (estrogeni şi progesteron), dar care nu au activitate biologică. Atât valoarea energetică, cât şi cea biologică a laptelui, sunt dependente de compoziţia sa chimică şi care, la rândul ei, variază de la o specie la alta. Totuşi, 5

trebuie avut în vedere faptul că laptele are un conţinut scăzut în fier, cobalt, cupru, mangan şi în vitaminele C şi D, iar în cazul unei alimentaţii exclusive şi prelungite cu lapte, poate apare anemia, mai ales la noi născuţi. De asemenea, în lapte şi produsele lactate se pot întâlni şi substanţe nedorite (pesticide, antibiotice, elemente radioactive, nitraţi şi nitriţi etc), uneori în concentraţii periculoase pentru consumator şi care pot genera diferite afecţiuni, mai mult sau mai puţin periculoase pentru organismul uman, ca de exemplu: •

boli metabolice congenitale la copii-se manifestă ca intoleranţă faţă de lapte sau ca alergii la proteinele din laptele animal;

•

boli congenitale legate de consumul de lactoză;

•

boli legate de lipide-determină incapacitatea de a metaboliza unii acizi graşi;

•

boli cu specificitate pentru conţinutul laptelui în proteine (aminoacidopatie, alergia la proteinele din laptele de vacă etc);

•

apariţia rahitismului hipovitaminic;

•

riscuri potenţiale la bătrâni şi adulţi (osteoporoză, hipertensiune arterială etc);

•

riscul transmiterii unor boli contagioase-zoonoze (tuberculoza, bruceloza etc) în cazul infestării laptelui şi a consumării acestuia netratat termic. Toate aceste riscuri nu diminuiază cu nimic importanţa laptelui şi a produselor lactate pentru alimentaţia umană, ci atrage atenţia asupra adoptării unei strategii judicioase de integrare în consum a acestora. 1. LAPTELE CRUD INTEGRAL 1.1. Sursele producţiei de lapte

Laptele, ca produs de origine animală destinat consumului ca atare sau sub formă de produse lactate, se obţine, în principal, de la vaci, bivoliţe, oi şi capre. În unele ţări, este preferat laptele provenit de la alte specii de animale, cum ar fi: măgăriţa, cămila, renul sau zebra; în Mongolia, este foarte apreciat laptele de iapă, consumat mai ales sub forma unui produs acidodietetic denumit „cumâs”. În tab. 1 este prezentată compoziţia chimică a laptelui provenit de speciile de animale pentru lapte care prezintă interes economic. Tabelul 1 Compoziţia chimică a laptelui la principalele specii de animale Lapte de: Specificare U.M. vacă bivoliţă capră oaie Energie Kcal/l 650-720 755-1425 600-700 1050-1150 Substanţă uscată % 12,6-12,8 16,6-17,5 11,3-13,4 17,5-18,3 Grăsime % 3,7-6,3 6,8-7,9 3,3-4,1 6,6-7,1 Proteine % 3,3-4,2 4,0-4,1 2,9-3,3 5,2-5,7 Lactoză % 4,7-4,8 4,8-5,0 4,4-4,8 4,6-4,9 Săruri minerale % 0,7-0,9 0,7-0,8 0,7-0,8 0,8-0,9

6

În afară de provenienţa sa, laptele mai poate fi clasificat şi după alte criterii, respectiv: După compoziţie: •

integral;

•

normalizat;

•

smântânit;

• degresat. După caracteristicile calitative: •

normal;

•

anormal fiziologic;

•

denaturat;

• patologic-infectat. După însuşirile igienico-nutritive: •

normal;

•

alterat;

• patogen. După procedeul de tratare: •

crud;

•

pasteurizat (+63 ÷ +95oC, funcţie de tipul de pasteurizare);

•

sterilizat (+107 ÷ +115oC);

•

ultrasterilizat (+135 ÷ +145oC);

•

lapte praf. 1.2. Recoltarea şi tratarea primară a laptelui destinat procesării

Pentru menţinerea calităţilor iniţiale ale unui lapte ce urmează a fi procesat, este necesară respectarea anumitor etape intermediare, care se derulează de la momentul obţinerii laptelui (mulsul propriu zis) şi până la recepţia în unitatea de prelucrare. 1). Mulgerea. Presupune eliminarea întregii cantităţi de lapte din uger, în condiţii de igienă maximă şi cu evitarea îmbolnăvirii sau rănirii ugerului. Obţinerea unei cantităţi mari de lapte şi de calitate igienică superioară este posibilă numai prin respectarea principiilor unui muls raţional şi anume: •

frecvenţa mulsorilor-sinteza laptelui are un nivel ridicat timp de 16 ore de la mulsoarea precedentă şi încetează atunci când tensiunea mamară atinge 35 mm Hg. Aceasta indică faptul că sunt suficiente 2 mulsori/zi; al treilea muls, deşi creşte producţia cu 5-15%, este neeconomic pentru că cheltuielile la un hectolitru de lapte sunt mai mari cu 20-30%;

•

intervalul dintre mulsori-se consideră ca fiind optim un interval de 12 ore; 7

•

masajul ugerului-contribuie la mărirea lui în volum şi la dezvoltarea ţesutului glandular, dar mai ales la activarea secreţiei de ocitocină, care favorizează evacuarea uşoară şi completă a laptelui;

•

durata mulsului-trebuie să fie de max. 10 min. la cel manual şi de 5-6 min. la cel mecanic, deoarece efectul ocitocinei apare la 30-60 sec. de la încetarea masajului şi se menţine numai 10 minute;

•

mulgerea completă-permite recoltarea întregii cantităţi de lapte secretată de glanda mamară, dar şi obţinerea unui lapte cu grăsime corespunzătoare, pentru că ultimile jeturi au cel mai ridicat conţinut de grăsime. Mulsul incomplet conduce şi la înţărcarea timpurie a vacilor;

•

pregătirea ugerului şi a mameloanelor-asigură igiena laptelui şi presupune spălarea cu apă (iarna la +40÷+45oC) şi ştergerea cu un prosop curat;

•

respectarea liniştii pe timpul mulsului-stresul acustic declanşează secreţia de adrenalină, care inhibă acţiunea ocitocinei;

•

respectarea programului de muls-modificarea orei obişnuite de muls sau schimbarea mulgătorului, pot diminua producţia de lapte cu cca. 20%;

•

pregătirea mulgătorilor şi echipamentelor de muls-(tăierea şi curăţirea unghiilor, spălarea mâinilor cu apă caldă şi săpun, portul halatului şi a bonetei, spălarea şi dezinfectarea echipamentelor şi instalaţiilor). La mulsul mecanic, este absolut obligatorie respectarea unui nivel de 380 mm Hg a vacuumului şi a unui număr de 55-60 pulsaţii/minut. 2) Tratarea primară a laptelui. Se efectuează imediat după muls, în scopul menţinerii caracteristicilor iniţiale ale laptelui; trebuiesc parcurse 3 operaţiuni: •

filtrarea (de fire de păr, bălegar, furaje, praf etc)-se face prin pânză de tifon pusă în 2-3 straturi-se poate refolosi, dar numai după spălare şi fierbere. Există pâlnii speciale, cu două site între care se introduc rondele de vată (se incinerează după utilizare) sau pânză de tifon în mai multe straturi;

•

răcirea-este obligatorie pentru că împiedică dezvoltarea microorganismelor şi păstrează calitatea iniţială a laptelui; răcirea laptelui imediat după muls, îi prelungeşte acestuia faza bactericidă. În fermele mici, laptele poate fi răcit direct în bidoane (în bazine cu apă+gheaţă sau se introduc în lăzi frigorifice), iar în fermele modernizate, răcirea se face în bazine cu pereţi dubli şi agregat de răcire sau în răcitoare cu plăci. Laptele recoltat igienic şi care este trimis în maximum 4-5 ore la unitatea de procesare, se răceşte la +10÷+12oC, dar cu condiţia ca temperatura din timpul transportului să nu fie mai mare de +13oC. Laptele care se păstrează în fermă timp de 24 ore, trebuie răcit la +4 ÷ +6oC;

•

depozitarea laptelui răcit-se face atunci când nu poate fi livrat imediat la unităţile de procesare. Se folosesc tancuri izoterme de 2.000-5.000 l, prevăzute cu agitator şi care permit păstrarea laptelui la +4oC, cu o variaţie de +1÷+2oC/24 ore.

8

3) Organizarea zonei de colectare. Zona de colectare include producătorii de lapte de pe perimetrul uneia sau mai multor comune, cu satele aferente; laptele se colectează în puncte de strângere şi în centre de colectare. •

punctele de strângere-deservesc un areal de până la 5 km2. Spaţiul utilizat trebuie să aibă minimum 2 încăperi şi să corespundă din punct de vedere igienico-sanitar (gresie antiacidă, faianţă, sistem de ventilaţie, apă curentă şi apă caldă, reţea de canalizare). Punctul de strângere trebuie dotat cu aparatură, materiale, reactivi şi utilaje aferente efectuării următoarelor operaţiuni: o recepţie cantitativă-pentru măsurarea cantităţii de lapte; o recepţie calitativă-aprecieri organoleptice-gust şi miros; determinarea prospeţimii-proba cu alcool; determinarea densităţii-proba cu termolactodensimetrul; determinarea impurităţilor-proba cu lactofiltrul; determinarea grăsimii-metoda Gerber; o tratarea primară a laptelui-filtrarea şi răcirea; o transportul-la centrul de colectare sau direct la procesatori;

•

centrul de colectare-primeşte laptele de la punctele de strângere, dar şi de la producătorii mai mici sau mai mari din zonă. Centrul se dimensionează pentru o capacitate de 5.000-10.000 l lapte/zi şi trebuie să cuprindă dotările necesare pentru recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui, filtrarea, răcirea şi depozitarea laptelui răcit, igienizarea recipientelor/ustensilelor şi depozitarea lor, precum şi pentru transportul laptelui la procesator. Fermele mari sunt deservite de lăptării proprii, organizate asemănător centrelor de colectare; este obligatoriu ca aceste lăptării să fie amplasate la o distanţă de 50m faţă de grajd şi la cel puţin 150m de platforma de gunoi. 4) Transportul laptelui. Este un factor important în menţinerea calităţii laptelui şi se face cu ajutorul autocisternelor de diferite capacităţi (500-20.000 l); acestea trebuie să aibă bazinele de formă ovală sau cilindrică, să fie confecţionate din materiale inerte faţă de lapte (inox, polstif sau aluminiu), să fie izolate termic, să permită o igienizare uşoară şi eficientă şi să asigure o încărcare/descărcare rapidă. Autocisternele pot avea unul sau mai multe compartimente, fiecare prevăzut cu capac de vizitare şi conductă de evacuare; cisterna dispune de o pompă aspiro-refulantă, pentru încărcarea/descărcarea laptelui. O atenţie deosebită trebuie acordată spălării, dezinfectării şi răcirii cisternei înainte de introducerea laptelui. Fiecare compartiment al autocisternei trebuie umplut la capacitatea maximă, evitându-se astfel, agitarea laptelui şi formarea de spumă.

9

2. ÎNSUŞIRILE ORGANOLEPTICE, FIZICE ŞI CHIMICE ALE LAPTELUI 2.1. Însuşirile organoleptice ale laptelui 1) Aspectul. Laptele crud, integral, trebuie să se prezinte ca un lichid omogen, opalescent, de culoare albă, fără corpuri străine în suspensie şi fără sedimente. Aspectul este conferit de substanţele componente ale laptelui şi de starea lor de dispersie în masa acestuia. Opalescenţa şi opacitatea peliculei pe care o formează laptele pe pereţii unui vas de sticlă, oferă indicii asupra conţinutului în grăsime şi a stării coloidale a cazeinei. Aspectul laptelui permite aprecierea prospeţimii şi a stării sale de igienă; laptele vechi şi cel de la vaci cu mamită este neomogen. 2) Consistenţa. Reprezintă gradul de vâscozitate al unui lapte. Laptele crud, integral, trebuie să aibă o consistenţă fluidă, fără a fi vâscos, filant sau mucilaginos. Laptele cu consistenţă anormală denotă fie îmbolnăviri ale ugerului (este grunjos imediat după mulgere, iar ceva mai târziu prezintă o floculare a proteinelor), fie o contaminare masivă cu microorganisme saprofite, ca urmare a nerespectării condiţiilor de igienă (un astfel de lapte are o consistenţă filantvâscoasă). Laptele colostral are o vâscozitate mare, iar cel provenit de la animale care au consumat varză sau frunze de sfeclă, are o consistenţă apoasă. 3) Culoarea. Reprezintă totalitatea radiaţiilor de lumină de diverse frecvenţe, pe care le reflectă laptele şi care crează asupra retinei impresia specifică. Culoarea laptelui este albă, dar de diferite nuanţe, în funcţie de mai mulţi factori: •

•

specia de animale-laptele de vacă este alb, uşor gălbui, cel de capră este alb cu nuanţă gălbuie mai slabă, iar cel de bivoliţă şi oaie este alb-mat, datorită conţinutului ridicat în grăsimi şi proteine;

sezonul-în timpul păşunatului, culoarea laptelui este gălbuie sau crem deschis, datorită carotenului din furajele verzi (morcovi, şofran, dovleac furajer etc). Culoarea albă se datorează prezenţei cazeinei şi albuminei (se găsesc în stare coloidală), dar şi a globulelor de grăsime (se află în stare de emulsie). Abaterile de la nuanţa specifică culorii denotă anomalii, fie în furajarea animalelor, fie în condiţiile de igienă şi păstrare a laptelui; aşa de exemplu, culoarea roşie apare în urma consumului unor cantităţi mari de roibă, drăgaică, laptele cucului, pir roşu, mlădiţe de conifere etc, iar culoarea albastră la consum de coada calului, lucernă verde sau hrişcă. Culoarea albastră mai este întâlnită şi la laptele din care s-au extras grăsimile; într-un astfel de lapte predomină pigmentul „lactocrom” ce imprimă culoarea amintită. Culoarea galbenă apare în urma consumului de plante bogate în carotenoizi, dar şi în anumite boli (icter, cărbune, piroplasmoză etc). La animalele bolnave de mamită, culoarea laptelui poate fi galbenă-verzuie sau chiar roşie (ca urmare a ruperii vaselor sanguine), în funcţie de gradul de evoluţie al bolii. 10

4) Mirosul. Reprezintă emanaţia unui produs asupra simţului olfactiv şi este asigurată de substanţele uşor volatile (alcooli, aldehide, acizi şi cetone). Laptele crud, integral, are un miros plăcut, specific şi caracteristic speciei de la care provine, dată fiind concentraţia diferită în acizi graşi volatili. Mirosul laptelui trebuie să fie uşor cetonic şi butiric, datorită prezenţei acizilor graşi cu catenă scurtă (butiric şi caprilic) şi a compoziţiei cetonice (acetona şi acidul acetonic). Spuma şi globulele de grăsime din lapte împrumută rapid mirosurile neplăcute din mediul de păstrare şi de aceea apar mirosuri de grajd, de frigider, de ambalaj etc. 5) Gustul. Reprezintă senzaţia percepută de către papilele gustative şi este conferită de către substanţele solubile din lapte. În funcţie de prospeţimea şi natura produsului lactat, se disting 4 gusturi fundamentale, respectiv: dulceag, acidulat, sărat şi amărui. Laptele proaspăt, integral, are un gust plăcut, uşor dulceag şi o aromă caracteristică speciei de la care provine; gustul de dulce este imprimat de lactoză, în timp ce aroma este conferită de proporţia şi de starea chimică a componentelor laptelui. Gustul laptelui este influenţat de 3 factori: •

specia-laptele de vacă este dulceag, în timp ce laptele de oaie, capră şi bivoliţă are un gust mai pronunţat, datorită concentraţiei mari a unor acizi graşi volatili (belieric, caprinic, caprilic, caprionic);

•

natura furajului-păşunea şi fânul imprimă laptelui gust şi arome foarte plăcute, în timp ce pelinul dă gustul de amar, iar furajele alterate sau silozul consumat în exces imprimă un gust neplăcut;

•

starea fiziologică-laptele muls înainte de înţărcarea animalului este amărui. Laptele poate căpăta gusturi şi mirosuri anormale, după cum urmează:

•

gusturi şi mirosuri anormale provocate de microorganisme;

•

aroma de oxidat-în urma degradării oxidative a fosfolipidelor din membrana globulelor de grăsime; aceasta poate fi de 3 feluri: aromă de oxidat spontană (apare la sfârşitul iernii şi începutul primăverii, în timp ce la laptele de vară, carotenul previne acest defect); aroma de oxidat indusă de lumină (transformarea metioninei în metional, sub acţiunea luminii). Defectul apare la laptele ambalat în sticlă transparentă după 10 min. de expunere directă la lumină şi după 45 min. la expunerea indirectă; aroma de oxidat indusă de metale (datorită oxidării lipidelor catalizată de Cu2+ şi Fe2+; soluţiile clorurate folosite la spălarea recipientelor contribuie la apariţia defectului-nu este cazul celor din inox);

•

gust şi miros de rânced-datorită hidrolizei gliceridelor sub acţiunea lipoproteinlipazei, enzimă ce este activată de agitarea prelungită şi violentă, sau de încălzirea laptelui ce a fost prerăcit la +30oC, răcit la +10oC şi apoi omogenizat. În unităţile de procesare, defectul poate apare datorită următoarelor cauze: omogenizarea laptelui crud la temperaturi de +38÷+54oC; 11

agitarea laptelui prin pompare şi transport prin conducte; normalizarea prin amestec cu lapte crud integral sau smântână nepasteurizată; •

gustul metalic-datorat contaminării cu Fe2+ sau Cu2+, metale provenite din recipiente sub acţiunea unor factori corozivi;

•

gustul sărat-datorat conţinutului ridicat de săruri din lapte, mai ales cloruri. Acest gust este specific laptelui mamitic, dar apare şi la sfârşitul perioadei de exploatare (vacile bătrâne), datorită activităţii anormale a glandelor galactofore;

•

gust şi miros de nutreţ-apare în urma consumului de sfeclă, ridiche, ceapă, usturoi, varză, napi, rapiţă etc. Unele plante (pelin, anghinare, castan sălbatic) dau şi gustul de amar, în urma fixării lor pe cazeină;

•

mirosul de grajd, de bălegar sau de stână-este datorat recoltării laptelui în condiţii neigienice sau a păstrării lui în grajd;

•

mirosul de medicamente-la animalele care au fost tratate cu medicamente;

•

miros şi/sau gust de produse petroliere-la laptele păstrat lângă astfel de substanţe;

• miros şi gust de produse alimentare-peşte, carne etc. 6) Gradul de impurificare. Se apreciază prin proba lactofiltrului şi oferă indicaţii asupra condiţiilor de igienă în care a fost muls laptele, dar şi asupra încărcăturii lui cu microorganisme. Laptele crud, integral, trebuie să fie curat şi lipsit de impurităţi; prezenţa acestora în lapte indică lipsa de igienă datorată unor cauze care au acţionat înainte sau după muls. Normele în vigoare încadrează laptele în 3 categorii de calitate: •

clasa I-lapte foarte curat, cu urme foarte fine de impurităţi pe rondelele lactofiltrului, în cantitate de maximum 0,2 mg/l;

•

clasa a II-a-lapte curat, cu sedimente vizibile de impurităţi pe rondelele lactofiltrului, în cantitate de 0,2-0,3 mg/l;

•

clasa a III-a-lapte murdar sau impur, cu sediment foarte pronunţat şi urme foarte vizibile de impurităţi şi prezenţa corpilor străini pe rondelele lactofiltrului; cantităţi de peste 0,5 mg/l. Condiţiile organoleptice pe care trebuie să le îndeplinească laptele crud, integral, ce urmează a fi supus procesării sunt prezentate în tab. 2. Tabelul 2 Condiţii organoleptice pentru laptele crud, integral, destinat procesării Caracteristici Culoare Aspect Consistenţă Miros Gust 12

Lapte de: capră bivoliţă şi oaie albă, cu slabă nuanţă albă gălbuie lichid omogen, opalescent, fără corpuri străine vizibile în suspensie şi fără sediment fluidă, fără a fi vâscoasă, filantă sau mucilaginoasă specifică laptelui crud şi fără mirosuri străine caracteristic laptelui proaspăt, uşor dulceag vacă albă, cu nuanţă gălbuie

2.2. Proprietăţile fizice ale laptelui Caracteristicile fizice ale laptelui exprimă proprietăţile şi structura acestuia şi permite aprecierea calităţii laptelui în raport cu cerinţele standard; în acelaşi timp, oferă posibilitatea depistării erorilor tehnologice din timpul exploatării animalelor crescute pentru lapte, a animalelor bolnave, dar şi a falsificării laptelui. 1) Densitatea. Reprezintă greutatea unităţii de volum a laptelui, respectiv, greutatea unui litru de lapte la temperatura de +20oC, comparativ cu cea a unui litru de apă la +4oC. Această proprietate a laptelui este dată de suma componentelor sale şi de greutatea lor specifică (0,94 pentru grăsime; 1,25-1,34 pentru proteine; 1,52-1,66 pentru lactoză; 5,5 pentru săruri minerale). Densitatea este un criteriu de apreciere a calităţii şi valorii comerciale a laptelui la momentul livrării şi permite depistarea falsificărilor prin diluare. Valorile normale ale densităţii sunt de 1,028-1,033 pentru laptele de vacă şi capră şi de 1,030-1,035 pentru cel de bivoliţă şi oaie. Imediat după muls, densitatea laptelui este mai scăzută, datorită cantităţii mari de gaze din masa sa. În cadrul aceleiaşi specii, cu cât laptele are un conţinut mai ridicat în grăsime, cu atât densitatea este mai mică, şi invers. Extragerea grăsimii din lapte determină creşterea densităţii acestuia. Adaosul de apă în laptele integral reduce densitatea acestuia, în timp ce amestecarea acestuia cu lapte smântânit, conduce la creşterea densităţii. Când se adaugă apă şi lapte smântânit în proporţii egale, cele două se compensează, astfel că densitatea totală a laptelui nu se modifică. 2) Vâscozitatea. Este fenomenul de frecare a moleculelor unui lapte care curge şi depinde de starea în care se află grăsimea şi cazeina. Prin omogenizare, creşte numărul globulelor de grăsime de dimensiuni mici din masa laptelui şi prin urmare, creşte vâscozitatea. Pe măsura acidifierii laptelui, micelele de cazeină precipită în flocoane, crescând vâscozitatea acestuia, fenomen ce se constată şi în cazul laptelui supus unor variaţii mari de temperatură (încălzire/răcire). Adaosul de apă în lapte, reduce vâscozitatea. Vâscozitatea absolută a laptelui integral, adus la temperatura de +20oC, este de 2 Centipoise, faţă de numai 1 Cp cât are apa. 3) Opacitatea. Reprezintă netransparenţa laptelui. Această însuşire depinde de conţinutul laptelui în grăsimi, proteine şi unele substanţe minerale şi se corelează cu totalitatea radiaţiilor de lumină pe care le reflectă laptele. Laptele cu un conţinut ridicat în grăsimi are culoarea alb-gălbuie, fiind mai opac, în timp ce laptele smântânit are o nuanţă albăstruie, fiind mai translucid. Adaosul de apă în lapte, scade opacitatea acestuia, direct proporţional cu cantitatea adăugată. Opacitatea se evidenţiază prin observarea prelingerii laptelui pe pereţii unui vas de sticlă; ea permite aprecierea gradului de prospeţime şi de sanitaţie a laptelui. 4) Presiunea osmotică. Este determinată de numărul de molecule sau particule din lapte, acestea având presiuni osmotice diferite (3 atm.-lactoza; 1,33 atm.13

clorurile şi sarea; 2,42 atm.-alte săruri). Presiunea osmotică totală a laptelui este de 6,78 atm. 5) Aciditatea. Reprezintă gradul de concentrare a soluţiei acide din lapte şi se exprimă prin valoare pH şi prin aciditate titrabilă: •

•

valoarea pH constituie concentraţia de ioni de hidrogen (H+) din lapte şi reprezintă aciditatea existentă (reală). Laptele normal este o soluţie moderat acidă, cu o valoare pH de 6,4-6,6 la cel de vacă, de 6,3-6,5 la cel de capră şi de 6,2-6,5 la laptele de oaie şi bivoliţă;

aciditatea titrabilă din lapte este dată de totalitatea ionilor hidroxili (OH) din soluţie, care ridică pH-ul din lapte până la un nivel de 8,4. Aciditatea oferă indicaţii asupra stării de prospeţime a unui lapte, valorile maxime admisibile fiind de: 15-19oT-la laptele de vacă; 19oT-la cel de capră; 21oT-la bivoliţă şi de 24oT-la oaie. 6) Punctul de congelare (crioscopic). Este temperatura la care îngheaţă laptele, respectiv: -0,52 ÷ -0,59oC); această însuşire depinde numai de concentraţia laptelui în substanţe dizolvate (lactoză, substanţe minerale, azot neproteic), fără a fi influenţată de proporţia acestuia în proteine şi lipide. În cazul laptelui sterilizat, are loc precipitarea anumitor fosfaţi, fapt ce grăbeşte congelarea; şi adaosul de apă în lapte determină modificarea punctului de congelare către 0oC. 7) Punctul de fierbere. Sub acţiunea căldurii, laptele fierbe şi trece în stare de vapori, la o temperatură de +100,55oC, în condiţiile unei presiuni normale, de 750 mm Hg. Oscilaţiile punctului de fierbere reprezintă un criteriu de identificare a falsificărilor prin adaos de apă. 8) Căldura specifică. Reprezintă numărul de calorii necesare pentru a ridica cu 1oC temperatura unui gram de lapte; căldura specifică a laptelui este de 0,94 calorii/g/grad. Cunoaşterea acestei proprietăţi are importanţă în activitatea de procesare; astfel, în cazul tratamentului termic (pasteurizare sau sterilizare), poate fi calculat necesarul de calorii, iar în cazul răcirii laptelui, se poate stabili puterea frigorifică a instalaţiei. La nivel de fermă, se poate stabili necesarul de gheaţă pentru răcirea unei anumite cantităţi de lapte. 9) Conductibilitatea termică. Reprezintă proprietatea laptelui de a transmite căldură, indicând rezistenţa acestuia (exprimată în Ohmi) la diferite temperaturi. Laptele normal are, la temperatura de +25oC, o conductibilitate de 175-200 Ohni. Valoarea acestei proprietăţi fizice scade atunci când laptele este acidifiat (lactoza este disociată prin fermentare) sau la cel mamitic (are o cantitate mare de electroliţi). În cazul adaosului de apă, se constată o creştere a rezistenţei specifice a laptelui, în funcţie de cantitatea introdusă, astfel: la 10% apă-215 Ohmi; la 20% apă-232 Ohmi; la 50% apă-345 Ohmi; la 60 % apă-395 Ohmi. 10) Indicele de refracţie. Este dat de raportul existent între viteza de propagare a radiaţiilor luminoase sau a undelor în mediul de provenienţă şi viteza de 14

propagare în mediul în care pătrund. Determinarea acestei proprietăţi se face pe lactoserum, respectiv, laptele din care s-au extras grăsimile şi proteinele. Valorea normală a indicelui de refracţie este de 38-40oZeiss, dar scade în cazul falsificării cu apă, ca şi la laptele mamitic. 11) Tensiunea superficială. Reprezintă forţa care se exercită la suprafaţa de contact a laptelui cu aerul; laptele normal, integral, are o tensiune superficială de 45-53 Dyne/cm2; când se constată o depăşire a valorii de 55 Dyne/cm2, laptele respectiv este suspect de falsificare prin adaos de apă. 12) Reacţia laptelui. Laptele proaspăt muls are o reacţie amfoteră, datorită faptului că proteinele prezintă polaritate, atât cu grupările aminice (-NH2), cât şi cu grupările carboxilice (-COOH). Aciditatea iniţială a laptelui este datorată CO2, care, împreună cu apa, formează acidul carbonic; la conferirea acestei acidităţi, intervin fosfaţii acizi şi citraţii. Ulterior, aciditatea laptelui creşte pe seama acidului lactic rezultat din descompunerea lactozei. 2.3. Compoziţia chimică a laptelui Din punct de vedere fizico-chimic, laptele reprezintă un sistem complex, putând fi considerat o emulsie de grăsimi într-o soluţie apoasă, dar care conţine şi alte substanţe, fie sub formă coloidală (proteinele), fie sub formă dizolvată (lactoza, substanţele minerale şi vitaminele). 1. APA. Este mediul în care sunt dizolvate sau se găsesc în suspensie toate componentele substanţei uscate şi reprezintă, în medie, 87,5% din greutatea laptelui. Diferenţa de 12,5% este reprezentată de substanţa uscată a laptelui şi care este alcătuită din proteine, glucide, lipide, substanţe minerale şi vitamine. 2. COMPONENTELE AZOTATE. Se găsesc în lapte într-o proporţie de 2,95,0%. Ele reprezintă partea cea mai complexă a laptelui şi, în funcţie de comportarea faţă de diferiţi agenţi de precipitare, se împart în protide şi substanţe azotate neproteice. a) Protidele, reprezintă 95% din totalul componentelor azotate din lapte şi sunt alcătuite din cazeine şi proteinele serice (cele din zer): •

Cazeinele-reprezintă 80% din total protide şi cuprind o grupă de proteine specifice, cu fosforul legat sub formă de acid fosforic. Ele au un conţinut ridicat în acid glutamic, serină, prolină şi leucină şi scăzut în cistină, care poate chiar lipsi. Încă din anul 1939, Mellander a izolat (prin metoda electroforezei) 4 fracţiuni cazeinice, respectiv: alfa, beta, gama şi kapa; ulterior, au fost identificate şi alte fracţiuni, astfel că la ora actuală sunt recunoscute 20 fracţiuni cazeinice: 15

o alfa s-cazeina (variantele A, B, C şi D) reprezintă 35-63% din proteinele laptelui; o beta-cazeina (variantele A, B şi C)=19-35%; o kapa-cazeina (variantele A şi B)=8-15%; o gama-cazeina (variantele A şi B)=1-3%. Cea mai mare parte dintre cazeine se prezintă sub formă de fosfocazeinat de calciu, care, în mediu acid (pH=4,6) sau pe cale enzimatică, precipită formând coagulul. •

Proteinele serice (cele din zer)-reprezintă 20% din total protide şi sunt reprezentate de: o beta-lactoglobuline (7-12% din total proteine); o alfa-lactoglobuline (2-5%); o serumalbumine (0,7-1,3%); o imunoglobuline (1-4%); o fracţiunea proteozo-peptone (1,7-6,0%). Aceste proteine trec în zer, după precipitarea laptelui; ele au un conţinut ridicat în aminoacizi, mai ales în leucină, acid aspartic şi acid glutamic. Alfa-lactalbuminele din zerul încălzit la peste +70oC precipită sub formă de fulgi mari, formând urda. La încălzirea laptelui la temperaturi de peste +100oC, globulinele şi albuminele suferă un proces de denaturare şi precipită, fenomen ce nu este valabil pentru proteoz-peptone. Beta-lactoglobulina conţine grupări sulhidril care pot fi eliberate prin denaturare, imprimând laptelui gustul de „fiert”. Imunoglobulinele sunt glicoproteine asemănătoare cu gamalactoglobulinele din serul sanguin şi asigură transmiterea imunităţii de la mamă, la făt; proporţia lor este mai mare în laptele colostral, dar scade pe măsura înaintării în lactaţie. În cazuri de inflamare a ugerului, conţinutul de proteine din lapte comportă anumite modificări, respectiv: creşte nivelul de serumalbumine, imunoglobuline, kapa-cazeină şi proteinele serice totale, în timp ce nivelurile de cazeină totală, alfa-cazeina, beta-cazeina, alfa-lactalbuminele şi beta-lactoproteinele, scad. b) Substanţele azotate neproteice, reprezintă 5% din totalul componentelor azotate ale laptelui. Din această grupă fac parte ureea, creatinina, creatina, nucleotidele, bazele azotate, hipoxantina, aminoacizii liberi, amoniacul, vitaminele din complexul B, derivaţi ai glucidelor şi fosfolipide. Conţinutul laptelui în azot neproteic creşte prin încălzirea acestuia la temperaturi mai mari de +50oC, când are loc degradarea componentelor proteice.

16

3 LIPIDELE. Sunt componente foarte variabile, în laptele de vacă găsindu-se într-o proporţie de 3,0-6,2%, cu o medie de 3,7%. Lipidele din lapte se află în stare de emulsie globulară; globulele de grăsime au o formă sferică şi un diametru de 2-10 microni. Imediat după mulgere, globulele de grăsime sunt repartizate uniform în plasma laptelui, pentru ca apoi să manifeste tendinţa de a se separa la suprafaţă; încălzirea laptelui la temperatura de cca. +80oC şi scăderea pH-lui, determină aglomerarea globulelor de grăsime sub formă de smântână. Din punct de vedere structural, globulele de grăsime sunt alcătuite, de la interior spre exterior, din trei straturi: •

zona centrală-formată din gliceride cu punct de topire scăzut;

•

zona intermediară-alcătuită din trigliceride cu punct de topire ridicat;

•

zona periferică-sau membrana globulelor, formată spre interior din fosfolipide, colesterol şi vitamina A, iar la exterior (în contact direct cu plasma laptelui) din proteine, legate electrostatic de fosfolipide. Membrana globulelor de grăsime asigură stabilitatea emulsiei şi o oarecare acţiune antioxidantă, proprietate asigurată de fosfolipidele din structura sa. Principalele lipide din lapte sunt reprezentate de trigliceride, care au o cotă de participare de 98-99% din faza grasă a laptelui. Numărul de acizi graşi din lapte este foarte mare, până în prezent fiind descoperiţi 142. În laptele de vacă, cei mai reprezentativi sunt: acidul palmitic (26,9%); acidul oleic (26,4%); acidul miristic (10,7%); acidul stearic (10,1%). Structura raţiilor de hrană şi valoarea lor nutritivă şi energetică, influenţează nivelul cantitativ al acizilor graşi din grăsimile laptelui. În timpul verii, acizii graşi cu catenă lungă (18 atomi de carbon) şi mai ales acidul oleic, se găsesc în cantităţi mai mari decât în timpul iernii. Acizii graşi cu catenă scurtă (sub 8 atomi de carbon) şi cei cu catenă mijlocie (8-14 atomi de carbon) nu variază semnificativ de la un anotimp la altul, cu excepţia acidului palmitic, care are o participare mult mai redusă în laptele obţinut pe timp de vară. Alături de trigliceride, în lapte se găsesc şi unii compuşi liposolubili, dar în concentraţii mult mai reduse: •

fosfolipidele (0,2-1,0%)-predomină lecitina, cefalina şi sfingomielina;

•

sterinele (0,2-0,4%)-colesterina şi lanosterina;

•

pigmenţii-carotenoidele;

•

vitaminele liposolubile (0,1-0,2%)-A, D2, E şi K;

•

acizii graşi liberi (0,1-0,4%). În masa laptelui, globulele de grăsime sunt menţinute separat unele de altele de aşa numitele „efecte de repulsie sterice”, dar ele se pot agrega la o agitare puternică a laptelui. 4. GLUCIDELE. Principala glucidă din lapte este lactoza, sintetizată de către glanda mamară din glucoza sanguină. În prima zi după fătare, conţinutul laptelui 17

în lactoză este redus (2-3%), după 2-3 zile ajunge la 4,1%, pentru ca ulterior, să înregistreze un nivel de 4,6-4,7%, care se menţine constant pe tot timpul lactaţiei. Conţinutul de glucide din lapte nu este influenţat de alimentaţia asigurată animalelor, dar scade la cele cu ugerul bolnav. În lapte, lactoza se găseşte sub două forme: alfa şi beta, între care nu au fost găsite diferenţe ca valoare nutritivă şi efect fiziologic asupra organismului. Pe lângă lactoză, în lapte mai există cantităţii mult mai mici de glucoză şi galactoză, fie sub formă liberă, fie parţial legate de proteine, lipide sau fosfaţi. După închegarea laptelui, lactoza trece în zer. Microorganismele din lapte transformă lactoza în acid lactic, producând acidifierea laptelui, de unde şi rolul important al fermentaţiei lactice a lactozei în obţinerea produselor acido-dietetice, a untului şi a brânzeturilor. Încălzirea îndelungată a laptelui la temperaturi de peste +76oC favorizează apariţia „reacţiilor Maillard”, când grupele amino- ale cazeinei se leagă la grupa aldehidică a lactozei, formându-se compuşi de proteine-lactoză, care dau culoarea brună a laptelui. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât se intensifică culoarea brună, iar la temperaturi de peste +170oC, laptele se caramelizează complet. 5 VITAMINELE. Laptele conţine atât vitamine liposolubile (concetrate în smântână, unt şi brânzeturi grase), cât şi vitamine hidrosolubile, care trec în laptele smântânit, zer şi zară. În laptele integral, concentraţia vitaminelor variază în limite destul de largi, fiind dependentă de numeroşi factori (alimentaţia asigurată animalelor, anotimpul, expunerea laptelui la soare, tratamentul la care a fost supus laptele etc). Vitaminele liposolubile •

Vitaminele A (A1, A2, Retinol 1, Retinol 2)-provin din carotenul existent în furaje; cele verzi au un conţinut dublu în astfel de vitamine, comparativ cu furajele uscate. Carotenoizii dau culoarea galbenă a grăsimii din lapte. Prin oxidarea grăsimilor, carotenii sunt distruşi aproape în totalitate, iar prin pasteurizare sau sterilizare, sunt distruşi parţial (10-20%); activitatea vitaminelor A mai este afectată şi de lumină, ca şi de acidifierea laptelui.

•

Vitaminele D-previn rahitismul şi se găsesc în cantităţi mari în laptele obţinut vara, ca urmare a acţiunii radiaţiilor ultraviolete asupra ergosteronului. Aceste vitamine se concentrează în serul laptelui.

•

Vitaminele E (tocoferolii sau vitaminele sterilităţii)-concentraţia lor în lapte variază în funcţie de alimentaţia asigurată; sunt creditate cu un rol foarte important în asigurarea rezistenţei la oxidare a grăsimilor din lapte. Tocoferolii rezistă la încălzirea uşoară a laptelui, dar nu şi la temperaturi de pasteurizare sau chiar mai mari; sunt degradate şi de radiaţiile ultraviolete.

•

Vitaminele K (antihemoragice)-sunt sintetizate în rumen, de flora microbiană specifică. Concentraţia lor în lapte este redusă, dar constantă.

18

Vitaminele hidrosolubile •

Vitamina B1 (Tiamina)-este sintetizată de către bacteriile din rumen, iar în lapte se găseşte parţial liberă şi parţial legată de o proteină. Temperaturile de pasteurizare o distrug în proporţie de 10-25%, iar la cele de ultrasterilizare rezistă câteva minute, după care este distrusă în totalitate.

•

Vitamina B2 (Riboflavina)-este sintetizată în rumen şi se găseşte în lapte fie în stare liberă, fie la suprafaţa globulelor de grăsime legată de proteine şi fosfaţi. Intervine în procesele de oxido-reducere, putând determina distrugerea vitaminelor D şi apariţia unui gust neplăcut. Este fotosensibilă şi de aceea, expunerea laptelui timp de 4 ore la soare o distruge în proporţie de 80%; în schimb, rezistă bine la tratamentul termic, sterilizarea reducându-i activitatea vitaminică cu numai 10%.

•

Vitamina B3 (ac pantotenic)-se găseşte în cantităţi mari în laptele obţinut de la vaci aflate la mijlocul vieţii productive (lactaţia a V-a). Nu este distrusă de tratamentul termic.

•

Vitamina B6 (Piridoxina)-proporţia sa din laptele de vacă este de 5-10 ori mai mare decât în laptele uman. Se găseşte în cantităţi mai mari în laptele obţinut pe timp de vară şi mai ales la animalele care au consumat furaje verzi: Este distrusă în mare parte de razele solare, dar şi de sterilizare (cca. 50%).

•

Vitamina B12-este sintetizată în rumen, iar în lapte se găseşte în mare parte (95%) legată de proteinele din lactoser. Este stabilă la aer, dar sensibilă la lumină şi tratament termic (pasteurizarea o distruge în proporţie de 20%, iar sterilizarea, de 90%).

•

Vitamina PP (Nicotinamina sau Niacina)-se găseşte în cantităţi mari în laptele animalelor care păşunează, precursorul său fiind triptofanul din proteinele laptelui. Este stabilă la aer şi lumină şi puţin sensibilă la tratament termic.

•

Vitamina C (Acidul ascorbic)-este sintetizată din acidul glucuronic şi se găseşte în lapte în cantităţi destul de reduse. Este sensibilă la aer, lumină şi încălzire (temperatura de pasteurizare o distruge în proporţie de 10%, iar cea de sterilizare, până la 50%).

•

Acidul folic-Se găseşte în cantităţi foarte reduse în lapte, fiind legată de proteinele acestuia. Este o vitamină sensibilă la lumină, dar rezistentă la tratamentul termic.

•

Biotina-în lapte este în stare liberă şi în cantităţi foarte mici; este stabilă la lumină şi căldură. 6. SUBSTANŢELE MINERALE. Dintre macroelemente, o pondere ridicată o au calciul, fosforul, potasiul, sodiul, clorul, magneziul şi sulful. Magneziul este legat de cazeină, într-o proporţie de 33% din cantitatea totală ce se află în lapte; tot de cazeină este legat 20% din totalul de calciu şi de fosfor, formând împreună complexul fosfo-cazeinat de calciu. Restul de calciu se găseşte sub formă de săruri 19

anorganice insolubile în stare coloidală (50% din totalul de calciu) şi de săruri anorganice solubile (30%). Cât priveşte fosforul, 40% apare sub formă de săruri anorganice în stare coloidală, 30% ca săruri anorganice solubile, iar diferenţa de 10% este în stare organică. Creşterea conţinututlui laptelui în cloruri şi săruri de Na, concomitent cu scăderea sărurilor de K, este un indiciu cert de îmbolnăvire a ugerului. Microelementele conţinute de lapte sunt reprezentate de: fier, cupru, molibden, litiu, vanadiu, stronţiu, crom, cobalt etc, cu rol foarte important în asigurarea fenomenelor vitale ale organismului. Fierul, manganul şi cuprul participă la formarea hemoglobinei; consumul exclusiv de lapte favorizează apariţia anemiei, dat fiind faptul că acesta conţine cantităţi foarte mici din cele trei elemente. Alimentaţia asigurată animalelor nu influenţează de loc, sau numai foarte puţin, conţinutul laptelui în minerale, dar în schimb, acesta variază în funcţie de rasă, luna de lactaţie şi de anotimp. Calciul şi fosforul joacă un rol extrem de important în coagularea laptelui; cel cu conţinut redus în săruri de calciu coagulează foarte greu, sau nu coagulează, iar brânzeturile obţinute au un consum specific neeconomic. 7. ENZIMELE. Sunt biomolecule de natură proteică, ce se pot clasifica după origine, astfel: •

enzime de origine mamară;

•

enzime de origine sanguină;

•

enzime de origine microbiană;

•

enzime cu dublă origine (mamară şi microbiană). Enzimele mai pot fi clasificate şi în funcţie de tipul de reacţie şi substratul asupra căruia acţionează, în: •

oxidaze şi reductaze sau oxidoreductaze (peroxidaza, catalaza şi reductaza);

• hidrolaze şi fosforilaze (fosfataza, lipaza, proteaza, lactaza etc). Peroxidaza-are origine mamară şi este prezentă în laptele crud (nefiert). În laptele încălzit la +70oC este distrusă după 150 minute, iar în cel adus la +80oC, după 2,5 secunde. Determinarea conţinutului de peroxidază din lapte permite controlul pasteurizării înalte. Reductaza-este de origine microbiană şi permite aprecierea indirectă a numărului de microorganisme din lapte. Pe măsură ce laptele se învecheşte, creşte numărul de microorganisme şi odată cu acesta, creşte cantitatea de reductază. Fierberea laptelui distruge microorganismele şi reductaza secretă de către acestea. Catalaza-este secretată de microorganisme şi de leucocite, dar şi de glanda mamară. Creşterea numărului de microorganisme şi leucocite din lapte se asociază cu creşterea cantităţii de catalază. Catalaza are proprietatea de a descompune apa 20

oxigenată în apă şi oxigen molecular, drept pentru care este folosită la aprecierea stării de sănătate a ugerului, pe baza cantităţii de oxigen degajate. Fosfataza alcalină-este de origine mamară. Determinarea ei permite controlul pasteurizării joase şi mijlocii a laptelui, pentru că este distrusă după 13½ minute la temperatura de +63oC şi după numai 0,44 secunde la temperatura de +80oC. Fosfataza acidă-este de origine mamară şi are o acţiune mai slabă decât fosfataza alcalină. Lipaza-este secretată de către glanda mamară, dar poate fi produsă şi de microorganisme. Intervine în fenomenul de râncezire a grăsimilor din produsele lactate; brânzeturile tari, fabricate din lapte cu conţinut mare de lipază, nu se pot păstra pe perioade îndelungate de timp. Lipaza de origine mamară este distrusă la temperatura de +70oC, iar cea de origine microbiană la +80oC. Proteaza-are o dublă origine (mamară şi microbiană); în brânzeturile tari, hidrolizează proteinele până la nivel de peptone, polipeptide şi aminoacizi. Lactaza-este de orgine mamară şi produce hidrolizarea lactozei. În fermentaţiile lactice, lactaza este secretată de bacteriile lactice, asigurând transformarea lactozei până la stadiul de acid lactic. 8. HORMONII. Laptele conţine hormoni estrogeni şi prolactine, a căror concentraţie scade pe măsură ce lactaţia progresează; se mai găseşte progesteron, a cărui conţinut este proporţional cu cel de lipide. Activitatea biologică a hormonilor naturali din lapte asupra organismului uman este, practic, nulă. 9. PIGMENŢII. În lapte există două tipuri de pigmenţi: •

Pigmenţii endogeni. Sunt produşi de către organismul animal, mai importanţi fiind lactocromul-are culoare albăstruie-verzuie, ce se transmite şi laptelui smântânit şi riboflavina-asigură laptelui integral nuanţa de crem-gălbui.

•

Pigmenţii exogeni. Provin din furaje sau ca urmare a contaminării laptelui cu microorganisme producătoare de pigmenţi. Cel mai important pigment exogen vegetal este carotenul, care este legat de grăsimile din lapte şi conferă culoarea galbenă-portocalie; se mai întâlneşte xantofila şi clorofila. 10. GAZELE. Reprezintă 3-8% din volumul laptelui proaspăt muls, ponderea principală fiind deţinută de bioxidul de carbon, azot şi oxigen; în cantităţi foarte mici se mai întâlneşte amoniacul şi hidrogenul. După mulgere, scade conţinutul de bioxid de carbon şi creşte cel de oxigen şi azot. În general, după muls şi răcire, laptele pierde cca. 20% din cantitatea iniţială de gaze, drept pentru care densitatea laptelui nu se determină imediat după muls pentru că se obţin rezultate eronate.

21

3. MICROORGANISMELE DIN LAPTE ŞI PRODUSELE LACTATE 3.1. Originea microorganismelor din lapte Laptele reprezintă un mediu de cultură complet şi favorabil pentru majoritatea microorganismelor; pentru alte microorganisme însă, laptele este numai un mediu convenabil de supravieţuire, dar în care nu se pot multiplica. Laptele proaspăt muls conţine un număr mai mic sau mai mare de microorganisme, în funcţie de condiţiile de igienă asigurate pe tipul mulsului; la contactul prelungit al laptelui cu mediul extern, numărul de microorganisme creşte. Microflora iniţială din laptele crud are 2 surse de provenienţă: Sursa internă–în mamelă există germeni care contaminează laptele în timpul mulsului; contaminarea este cu atât mai mare, cu cât sfincterul mameloanelor este mai relaxat, iar orificiul lor extern este permanent deschis. Primele jeturi mulse sunt foarte contaminate (de aceea nu se colectează), după care numărul de microorganisme scade pe măsură ce mulsoarea progresează. Volumul primelor jeturi mulse este foarte mic, şi de aceea efectul lor asupra nivelului total de contaminare al laptelui obţinut la o mulsoare este nesemnificativ. În mamelă, microorganismele pătrund fie pe cale ascendentă (canalul mamelonar), mai ales saprofiţi de tip Micrococcus, Corynebacterium, Streptococcus etc, fie pe cale endogenă (prin circulaţia sanguină) când microorganismele se localizează în mamele şi produc leziuni (Micobacteruim tuberculosis, Brucella, Rickettsia). Sursa externă, cu diferite surse de contaminare: •

atmosfera adăposturilor-există microorganisme în aer, aşternut, furaje, fecale, vehicule. Furajele conţin preponderent bacterii sporulate tip Bacillus şi Clostridium, în silozuri se găsesc bacterii butinice, în timp ce fecalele conţin enterobacterii, mai ales coli;

•

animalele, sunt purtătoare de macroparticule (fecale, pământ, vegetale, fire de păr, celule epiteliale etc) care au un conţinut foarte mare de microorganisme. De aceea, se impune igienizarea lor permanentă (aşternut curat, ţesălare) şi mai ales cea de dinaintea mulsului (curăţire, spălarea ugerului, legarea cozii).

•

mulgătorul, interesează starea lui de sănătate, deoarece microflora patogenă umană contaminează foarte uşor laptele. De asemenea, trebuie să respecte regulile de igienă personală pe timpul mulsului şi să poarte echipament de protecţie curat;

•

aparatura de muls-când este defectuos igienizată, poate contamina laptele cu microflora aflată în faza de dezvoltare logoritmică (bacteriile lactice şi pseudolactice);

•

apa care nu îndeplineşte condiţiile minime de calitate poate polua laptele.

22

3.2. Dezvoltarea microorganismelor în lapte, după muls După muls, ritmul de dezvoltare a microorganismelor din lapte urmează patru faze distincte, după cum urmează: a. Faza bactericidă-imediat după mulgere, laptele are proprietatea de a distruge unele microorganisme (acţiune bactericidă) şi de a împiedica dezvoltarea altora (acţiune bacteriostatică); această proprietate este asigurată de unele substanţe inhibitoare (lactenine, aglutinine, penicilaze etc) care acţionează îndeosebi asupra micrococilor şi mai puţin asupra bacililor. Lacteninele au o slabă activitate în uger (sunt condiţii anaerobe), dar devin active în laptele proaspăt muls. Durata fazei bactericide este dependentă de temperatura de păstrare a laptelui. La laptele proaspăt, nerăcit, însuşirea bactericidă dispare după 2-3 ore. Dacă laptele este răcit imediat după muls, la +4÷+70C, această proprietate dispare după 2-6 zile. Dacă laptele proaspăt muls este încălzit la +720C, faza bactericidă durează 60 minute, la +750C numai 15 minute, iar la temperatura de +780C, faza bactericidă dispare după un minut. b. Faza de dezvoltare (de acidulare), se declanşează imediat după faza bactericidă şi cuprinde două subfaze succesive: •

de creştere lentă, când microorganismele se adaptează la mediu şi are loc trecerea la dezvoltarea bacteriilor lactice;

•

de creştere logoritmică (de acidifiere), când are loc înmulţirea intensă a bacteriilor lactice. În decurs de cel puţin 20 ore, laptele se acidifiază, în urma transformării lactozei în acid lactic şi prin coagularea cazeinei. c. Faza staţionară (de neutralizare). Numărul de bacterii lactice devine staţionar şi apoi începe să scadă, datorită conţinutului mare de acid lactic produs în faza anterioară; acesta inhibă dezvoltarea bacteriilor lactice, dar favorizează dezvoltarea drojdiilor şi a mucegaiurilor. Treptat, drojdiile şi mucegaiurile consumă acidul lactic, iar pH-ul laptelui devine neutru sau uşor alcalin. Durata fazei staţionare variază de la câteva zile, la câteva săptămâni, în funcţie de temperatura de păstrare a laptelui şi de condiţiile de igienă asigurate. d. Faza de putrefacţie. Mediul laptelui fiind neutru sau uşor alcalin nu mai permite dezvoltarea drojdiilor şi a mucegaiurilor, dar este favorabil pentru dezvoltarea bacteriilor de putrefacţie (mai ales a celor cazeinolitice) care alterează laptele, făcându-l impropriu consumului. 3.3. Clasificarea şi rolul microorganismelor din lapte şi produse lactate În lapte şi produsele obţinute din acesta se găsesc microorganisme încadrate în trei grupe: I (bacterii lactice); a II-a (bacterii saprofite de poluare); a III-a (drojdii-levuri şi mucegaiuri). 23

3.3.1. Grupa I (BACTERII LACTICE) Denumite şi „bacterii folositoare”, ele asigură fermentaţia lactică în urma căreia lactoza trece în acid lactic. În paralel cu formarea de acid lactic, creşte aciditatea laptelui, ceea ce conduce la coagularea cazeinei. Bacteriile lactice aparţin familiei LACTOBACTERIACEAE, care are 2 subfamilii: Subfamilia STREPTOCOCCACEAE, are 2 genuri: •

Genul STREPTOCOCCUS. Speciile S. lactis şi S. cremoris generează aciditatea spontană şi naturală a laptelui, până la un nivel de 120-150oT. Aceste specii se dezvoltă în intervalul termic +10÷+40oC, cu un maximum de activitate la +30÷+35oC. Specia S. thermophylus este prezentă în iaurt şi se dezvoltă începând de la +20oC, dar temperatura optimă este de +40÷+50oC. Dacă laptele conţine speciile S fecalis şi S. liquefaciens, brânzeturile obţinute vor avea gustul de „amar”.

•

Genul LEUCONOSTOC, include două specii frecvent întâlnite (L. citrovorum şi L. paracitrovorum), care asigură aroma caracteristică untului şi smântânii, deoarece concură la formarea de diacetil. Subfamilia LACTOBACILLEAE, include tot 2 genuri:

•

Genul LACTOBACILLUS, cu 3 subgenuri: o Subgenul Thermobacterium-cu bacterii ce se dezvoltă bine la temperaturi de +37÷+60oC. Speciile T. lactis şi T. helveticum se găsesc în brânzeturile Şvaiţer şi Gruyère, specia Lactobacillus bulgaricus intră în microflora iaurtului, iar Lactobacillus acidophyllus este prezentă în laptele acidofil. o Subgenul Streptobacterium, include bacterii care se dezvoltă optim la temperaturi de +28÷+32oC. Cea mai răspândită specie este S. casei întâlnită în brânzeturile tari (şvaiţer); are efect lactozo-fermentativ şi acţiune proteolitică, proprietăţi foarte importante în fermentaţia unor sortimente de brânzeturi tari. o Subgenul Betabacterium, are ca reprezentant specia Lactobacillus fermenti, întâlnită în cheag şi în brânzeturile nematurate şi maturate.

•

Genul PROPIONIBACTERIUM. Cuprinde bacterii care intervin în maturarea brânzeturilor; ele transformă acidul lactic, hidraţii de carbon şi alcooli polivalenţi, în acid propionic, acid acetic şi bioxid de carbon. Speciile P. shermanii şi P. freudenreichii intervin în maturarea şvaiţerului, în timp ce P. rubrum formează în brânzeturi colonii roşii, nedorite. 3.3.2. Grupa a II-a (BACTERII SAPROFITE)

Denumite şi “de poluare”, bacteriile din această grupă au, în principal, o activitate proteolitică. Grupa a II-a include bacterii ce aparţin la 6 familii: 24

•

Familia ENTEROBACTERIACEAE are 2 genuri: ESCHERICHIA (cu speciile E. coli şi E. freundii) şi AEROBACTER (cu specile A. aerogenes şi A. cloaceae). Ele provoacă balonarea brânzeturilor tari şi se dezvoltă la temperaturi de +5÷+60oC; temperatura optimă de multiplicare este de +37÷+40oC.

•

Familia BACILLACEAE, cuprinde genurile: BACILLUS (cu speciile B. mycoides, B. subtilis şi B. mezentericus) şi genul CLOSTRIDIUM (cu speciile C. buthyricum, C. tyrobuthyricum-duce la balonarea butirică a brânzeturilor şi C. sporogenes-înlesneşte putrezirea albă a brânzei şvaiţer, cu formare de acid butiric, acid carbonic şi hidrogen). Bacteriile din această familie se găsesc în pământ, praf, bălegar, furaje şi ape murdare, de unde ajung în lapte şi, apoi, în brînzeturi. Ele se dezvoltă foarte bine la temperaturi de +30÷+35oC, dar condiţii de viaţă sunt de la minimum +8oC şi până la o maximă de +45oC.

•

Familia PSEUDOMONADACEAE, are ca specie reprezentativă pe P. florescens, care provoacă râncezirea untului.

•

Familia RHIZOBIACEAE cu specia Alcaligenes fecalis (izolată în lapte).

•

Familia NITROBACTERIACEAE, include 3 genuri: NITROBACTER, NITROSOMONAS ŞI NITROSOCOCCUS, ale căror specii de bacterii sunt responsabile de apariţia diferitelor defecte la brânzeturi.

•

Familia MICROCCACEAE, are ca reprezentant specia M. freudenreichii, care dă smântânii aspectul filant. 3.3.3. Grupa a III-a (DROJDII ŞI MUCEGAIURI) Drojdiile, denumite şi levuri, se împart în drojdii adevărate şi false:

•

DROJDIILE ADEVĂRATE, au rol în obţinerea de băuturi alcoolice cu lapte. Ele aparţin genurilor: SACCHAROMYCES (cu speciile S. fragilis şi S. lactis) şi ZYGOSACCHAROMYCES. În mediu acid, acest tip de drojdii fermentează lactoza, cu formare de alcool etilic şi bioxid de carbon.

•

DROJDIIlE FALSE (PSEUDODROJDII), sunt integrate în 2 genuri: TORULA (speciile T. sferica, T. kefiri, T. cremoris-lactis au o acţiune asemănătoare cu cea a drojdiilor adevărate, dar se însămânţează pe lapte cu pH acid, la o temperatură de +37oC. Acest gen mai cuprinde şi specii care dau defecte: T. amara, T. lactis-condensi, T. nigra, T. rubra şi T. rosea); şi genul MYCODERMA (speciile din acest gen nu sunt utile pentru om; ele se dezvoltă în produsele lactate fermentate, la sfârşitul fermentaţiei, aşa cum este cazul speciei M. casei). Mucegaiurile, se întâlnesc în lapte sau în produsele lactate într-un număr mult mai mare de specii decât drojdiile. 25

o Genul MONILIA, cu M. nigra, apare la brânzeturile tari, fie la suprafaţa sub formă de pete negre, fie în masa acestora. În fazele incipiente de dezvoltare, mucegaiurile monilia se aseamănă cu drojdiile. o Genul OOSPORA cu O. lactis, se dezvoltă pe suprafaţa brânzeturilor moi, dar şi pe unt, imprimând un gust străin, uneori amar. o Genul MUCOR, cu M. mucedo (mucegaiul alb)-depreciază calitatea brânzeturilor. o Genul RHIZOPUS, cu R. nigricans (mucegaiul negru)-depreciază brânzeturile. o Genul CLADOSPORIUM- include C. herbarum care dă brânzeturilor moi o coloraţie neagră şi C. buthyri, care este alb la început, apoi devine negru, conferind untului un gust amar. o Genul PENICILLIUM, cuprinde câteva specii folositoare în fabricarea brânzeturilor moi, cărora le asigură o fermentaţie specifică. Aşa de exemplu, P. camemberti provoacă fermentaţia brânzei Camembert, iar P. roquefort asigură specificul fermentaţiei la brânza Roquefort, Bucegi sau Homorod. Dintre speciile nefolositoare, mai răspândită este P. glaucum, care produce mucegăirea untului şi „accidente” la fabricarea brânzeturilor moi. 3.4. Laptele anormal fiziologic şi patologic 1. Laptele anormal fiziologic. Există două categorii de astfel de lapte, respectiv: laptele colostral şi laptele de retenţie. Colostrul-este secretat de către glanda mamară, cu 2-3 zile înainte şi 3-6 zile după fătare şi se caracterizează prin însuşiri fizico-chimice mult diferite de cele ale laptelui normal, mai ales cel de după fătare. Din aceste considerente, legislaţia de la noi interzice admiterea la consum a laptelui obţinut în primele 10 zile de la fătare sau ultimile 30 zile înainte de fătare. Din punct de vedere chimic, colostrul are un conţinut mai mare de substanţă uscată totală şi degresată, de substanţe minerale, de albumine şi globuline (de 20-25 ori mai mult), dar şi o proporţie diminuată de cazeină şi lactoză (tab. 3). Tabelul 3 Compoziţia chimică a colostrului Componente Imediat După După După După după 12 ore 1 zi 2 zile 3 zile fătare Apă 73,0 79,0 82,0 86,0 87,0 Substanţă uscată 27,0 21,0 18,0 14,0 13,0 Cazeină 2,7 4,0 4,4 3,2 3,3 Albumină+globulină 16,6 8,9 5,0 2,2 0,9 Grăsime 3,5 4,5 4,7 4,2 3,9 Lactoză 3,0 2,0 2,9 3,5 4,1 Substanţe minerale 1,2 1,6 1,0 0,9 0,9 26

Colostrul are şi un conţinut relativ ridicat în steride (colesterol) şi fosfolipide (lecitină). Proteina totală şi imunoglobulinele scad pe măsură ce creşte intervalul de timp de la fătare; de asemenea, sodiul, calciu şi magneziu scad, dar creşte potasiul. Colostrul conţine şi cantităţi însemnate de enzime (mai ales catalază şi peroxidază) şi mai puţin reductază bacteriană. Conţinutul colostrului în anticorpi, antitoxine şi vitamine (A, B1, B2 şi C) este mai mare decât al laptelui normal. Colostrul are şi unele însuşiri fizice modificate; astfel, densitatea sa este de 1,040-1,080 datorită conţinutului ridicat de substanţă uscată, mai ales pe seama substanţelor azotoase şi a mineralelor. Deşi reacţia colostrului proaspăt este acidă (48,5oT), el este mai rezistent la acidifierea spontană decât laptele normal. Colostrul are un gust fad şi leşios datorită conţinutului mic de lactoză şi ridicat de albumină şi substanţe minerale; concentraţia substanţelor amintite face ca el să nu coaguleze spontan prin învechire, dar în schimb, este mai uşor alterabil prin proteoliză decât laptele normal. Cantitatea mare de colesterol şi lecitină din grăsimi, conduc la imprimarea unei culori gălbuie mai pronunţate, grăsimile sunt mai bine emulsionate, iar emulsia mai stabilă, deci separarea spontană a grăsimii se face mai greu decât la laptele normal. Conţinutul ridicat de albumină şi mai redus de cazeină afectează proprietăţile tehnologice ale colostrului, care, la închegarea cu cheag, coagulează slab, incomplet sau deloc; în schimb, coagulează puternic prin încălzire. Laptele de retenţie. Retenţia lactată este o tulburare funcţională caracterizată prin imposibilitatea extragerii laptelui, cu excepţia celui colectat în sinusul galactofor. Cauzele generatoare pot fi reprezentate de unii factori de mediu care, pe cale reflexă, declanşează contractarea canalelor galactofore; cei mai frecvenţi factori sunt: fenomenele iritative ale inervaţiei locale, simpaticotonii, reflexe inhibitorii, mulgeri incomplete sau defectuoase, îndepărtarea viţelului, schimbarea mulgătorului sau comportamentul brutal al acestuia etc. Într-o primă fază, retenţia lacată se manifestă prin creşterea în volum a glandei mamare şi diminuarea cantităţii de lapte obţinută. Ulterior, se constată modificări însemnate în compoziţia chimică a laptelui, respectiv: •

conţinutul de lactoză scade sub 30g o/oo;

•

clorurile cresc până la un nivel de 2,5-3,5 go/oo;

•

substanţele minerale totale scad la 5,75 go/oo, comparativ cu nivelul din colostru;

•

cazeina este parţial descompusă de o protează şi pierde fosfatul de calciu, tocmai datorită conţinutului scăzut de minerale;

•

azotul total este mai scăzut decât în laptele normal;

•

aciditatea este mai mică decât a colostrului.

27

Pe lângă pierderile în producţia lactată, laptele de retenţie poate genera mastite şi deci, importante consecinţe economice pentru producător, drept pentru care trebuie eliminate toate cauzele care conduc la această stare. 2. Laptele anormal patologic. Mastitele constituie un pericol potenţial pentru sănătatea publică, prin intoxicaţiile alimentare provocate consumatorilor, dar sunt responsabile şi de însemnate pierderi economice, atât prin scăderea producţiei de lapte (cu până la 70%), cât şi prin scoaterea animalelor din circuitul productiv. În mastitele acute sau subacute, mamela secretă un lichid gălbui sau sanguinolent, cu miros fetid şi gust sărat sau amar; se prezintă ca un lichid seros, dar cel mai frecvent are aspect grunjos, grunjii fiind formaţi din substanţe azotate, hematii, leucocite şi microbi. Numărul mare de elemente celulare, conduce la creşterea proporţiei de catalază. În mastitele cronice sau cele subclinice, dar şi la animalele remise clinic, secreţia lactată păstrează adesea aspectul normal (opalescentă şi cu gust normal). În funcţie de agentul etiologic, mastitele se pot clasifica în: •

mastite bacteriene-generate de stafilococi, streptococi, bacterii coliforme şi de corinebacterii;

•

mastite virotice-mai rar întâlnite şi cauzate de boli virotice generalizate;

•

mastite micotice-există peste 50 de specii levuriforme, mai patogene fiind Criptococcus şi Candida. Sub aspect chimic, laptele mastitic este mai mult sau mai puţin modificat, în funcţie de evoluţia infecţiei; astfel, se constată scăderea progresivă a cazeinei (poate dispare complet), a extractului uscat, a grăsimii şi a lactozei, dar creşte conţinutul de albumina, de azot neproteic şi de substanţe minerale. Din punct de vedere fizic, rezistenţa electrică a laptelui mastitic este diminuată, punctul criosopic se reduce până la –0,81oC, iar aciditatea scade. Laptele de la animalele trecute prin stări inflamatorii ale glandei mamare şi remise clinic, fără sechele macroscopice, deşi nu este modificat organoleptic, înregistrează modificări chimice şi bacteriologice. Astfel, clorurile şi indicele clorlactoză au niveluri ridicate, în timp ce lactoza scade sub normal. Un timp îndelungat de la vindecarea clinică, pot fi decelate (prin examen bateriologic) un număr mare de animale purtătoare de Streptococcus agalactiae sau alte tipuri de streptococi şi stafilococi hemolitici, care pot declanşa noi stări morbide. Modificările chimice, fizice şi bacteriologice al laptelui mastitic se fac resimţite şi în procesul tehnologic de obţinere a produselor lactate. Astfel, deşi pasteurizat, laptele mastitic se conservă greu, iar grăsimile au tendinţa de râncezire rapidă, ceea ce diminuiază calitatea untului; randamentul în brânză al laptelui mastitic este invers proporţional cu creşterea numărul de celule din masa acestuia, iar calitatea brântezurilor este mult sub minimele acceptabile. 28

4. TEHNICI DE IGIENIZARE A LAPTELUI Igienizarea laptelui este operaţiunea de eliminare a microorganismelor din masa lui şi se realizează prin 3 procedee, toate având la bază principiul abiozei: Procedee fizice: •

termoabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul temperaturii);

•

radioabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul radiaţiilor);

• atermoabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul presiunilor înalte). Procedee chimice-distrugerea microorganismelor cu substanţe chimice. Procedee mecanice: •

sestoabioza (îndepărtarea microoganismelor prin filtrare centrifugantă)

•

bactofugoabioza (îndepărtarea microoganismelor prin centrifugare). 4.1. Procedee fizice de igienizare

1. PASTEURIZAREA. Este un tratament termic de stabilizare parţială a laptelui, deoarece asigură numai dispariţia microorganismelor patogene şi a celei mai mari părţi din microflora de alterare. Regimul de pasteurizare presupune o anumită combinaţie temperatură/timp, care trebuie să fie eficientă pentru distrugerea microorganismelor, indiferent de termorezistenţa acestora, dar în acelşi timp urmăreşte minimizarea efectului căldurii asupra calităţilor senzoriale şi nutritive ale laptelui. La igienizarea laptelui prin pasteurizare este necesar ca încălzirea să fie omogenă în toată masa sa şi să se realizeze în absenţa aerului, dată fiind influenţa negativă a oxigenului asupra lipidelor şi vitaminelor. În practica industrială există 3 metode de pasteurizare: •

Pasteurizarea joasă (de durată)-presupune încălzirea laptelui la +63÷+65oC şi menţinerea la această temperatură timp de 30-35 minute; se realizează în vane cu încălzire în manta. Deşi este discontinuă şi lentă, metoda nu modifică decât extrem de puţin proprietăţile laptelui şi de aceea se foloseşte cu bune rezultate la pasteurizarea laptelui destinat obţinerii de brânzeturi.

•

Pasteurizarea înaltă (HTST)-constă în menţinerea laptelui timp de 15 secunde la temperatura de +72oC, într-o „serpentină de menţinere” situată în afara pasteurizatorului cu plăci. Avantajele metodei sunt următoarele: o se pot trata cantităţi mari de lapte în flux continuu; o încălzirea este omogenă, fără supraîncălziri locale; o se lucrează în sistem închis, în absenţa aerului; o instalaţia are un coeficient mare de transfer şi de recuperare a căldurii; o spălarea şi dezinfecţia se fac uşor şi cu maximă eficienţă; o capacitatea pasteurizatorului poate fi modificată; o eficienţa pasteurizării pentru formele vegetative este de 99,9%. 29

•

Pasteurizarea sub vid (vacreaţie)-se realizează într-o instalaţie cu 4 componente sub vid denumită „vacreator”, ce asigură pasteurizarea şi dezodorizarea laptelui sau a smântânii. În instalaţie, laptele este pasteurizat prin injectare cu abur la temperatura de +92÷+95oC, în condiţiile unei depresiuni (vid) de 500-600 mmHg; dezodorizarea se realizează prin antrenarea substanţelor volatile de către vaporii de apă rezultaţi. 2. STERILIZAREA. Permite distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor şi a sporilor acestora; asigură laptelui o stabilitate de foarte lungă durată. La stabilirea unui regim corect de sterilizare, este necesar a se lua în considerare 2 aspecte: •

efectul sporicid, este asigurat numai de un anumit timp de sterilizare, la o anumită temperatură letală;

•

viteza de acţiune a temperaturii asupra proprietăţilor senzoriale şi nutritive ale laptelui. Conform regulii lui Van't Hoff (legea Q10), efectul de distrugere a bacteriilor şi sporilor este mult mai rapid decât procesele de modificare a componentelor laptelui. Sterilizarea poate fi aplicată prin 2 procedee:

•

Procedeul clasic de sterilizare (discontinuu)-presupune tratarea timp de 2050 minute a laptelui (ambalat în recipiente închise ermetic) cu temperaturi de +115÷+130oC. Dezavantaje: o apariţia fenomenului de „brunificare” a laptelui (consecinţa reacţiilor Maillard); o denaturarea proteinelor serice (apare gustul de „fiert”); o oxidarea lipidelor de către oxigenul rămas în lapte la îmbuteliere (apare gustul de „oxidat”); o scăderea valorii nutritive (determinată de diminuarea conţinutului de vitamine, mai ales B6, acid ascorbic, B2, B12 şi acidul xantotenic).

•

Procedeul continuu (UHT)-laptele este încălzit la +140÷+150oC timp de 4-8 secunde (şi chiar mai puţin), urmează răcirea la +20÷+25oC şi ambalarea în condiţii aseptice. Deşi pot apare gustul şi mirosul de „fiert”, ca şi mirosul de H2S, acestea dispar în câteva ore de la depozitarea laptelui. Laptele tratat UHT se brunifică foarte puţin, valoarea nutritivă este extrem de puţin modificată şi este exclusă influenţa ulterioară a luminii asupra produsului, deoarece ambalarea se face în recipiente opace. La laptele sterilizat UHT (şi mai ales la laptele concentrat), poat apare pe timpul depozitării o serie de defecte, respectiv: o separarea grăsimii, ca o consecinţă a temperaturii ridicate asupra membranei globulelor de grăsime; de aceea, înainte de tratarea UHT, laptele se încălzeşte la +65÷+70oC şi, obligatoriu, se omogenizează;

30

o gelatinizarea proteinelor, în urma pierderii stabilităţii coloidale a micelelor de cazeină şi formarea unei reţele tridimensionale (gel); o formarea de sediment, datorită precipitării unor proteine şi a fosfatului tricalcic insolubil. Defectele amintite pot fi diminuate atunci când temperatura de sterilizarea este atinsă într-un timp cât mai scurt, de sub 2 secunde. Tratamentul UHT poate fi realizat prin 2 sisteme: •

Sistemul cu încălzire indirectă, în schimbătoare de căldură cu plăci: o instalaţia „Sterideal Stork”-operaţiuni: omogenizare la temperatura de +45oC; preâncălzirea laptelui la +90oC; sterilizarea la +135÷+145oC timp de 5-20 secunde; ambalarea. o instalaţia „APV-Ultramatic”-etape: încălzire-menţinere la +80÷+85oC timp de 6 minute; omogenizare; sterilizare la +135oC; răcire la +10÷+15oC; ambalare aseptică.

•

Sistemul cu încălzirea directă-se poate realiza prin injectare de abur în lapte („uperizare”) sau prin pulverizarea laptelui într-o incintă cu abur. După aducerea laptelui la temperatura de sterilizare, el este trecut într-o incintă sub vid unde se reduce brusc temperatura, ceea ce permite evacuarea instantanee a unei cantităţi de apă, egală cu cea a aburului utilizat la sterilizare. o Instalaţia „Vacutherm VTIS”-etape de lucru: încălzirea laptelui într-un schimbător cu plăci până la +75oC; încălzirea directă cu abur la +140oC; menţinerea la această temperatură timp de 3-4 secunde; răcirea prin detentă la +76÷+77oC; omogenizarea aseptică la o presiune de 180-250 bar; răcirea la +20÷+25oC; răcirea finală la +10÷+15oC; ambalarea aseptică. 3. IGIENIZARE CU MICROUNDE. Este o încălzire de volum şi se bazează pe proprietăţile dielectrice, fizice şi termofizice ale laptelui (conductivitate dielectrică, constanta dielectrică, densitate, temperatură, conductivitate electrică, capacitate termică de masă), pe proprietăţile sursei (frecvenţă şi putere), dar şi pe proprietăţile ambalajului (formă, dimensiuni, tip de material) Instalaţia trebuie să asigure producerea de microunde cu o frecvenţă de 915-2450 MHz şi este alcătuită dintr-un generator (transformă energia electrică în microunde), sistem de ghidare cu microunde şi incinta de tratare. Pasteurizarea, se face pe lapte ambalat, în condiţiile unei temperaturi de minimum +70oC, la presiune atmosferică. Sterilizarea laptelui cu microunde se realizează într-o instalaţie cu 6 zone: 1-zona de comprimare unde ambalajele cu lapte sunt supuse unei suprapresiuni de 2,5 atm.; 2-zona de tratare cu microunde, echipată cu magnetroane de 1,9kW şi 2450 MHz; aici produsul staţionează 8-12 minute; 3-zona de echilibrare, unde se introduce şi aer cald, iar produsul se menţine timp de 2-3 minute; 4-zona de 31

menţinere, se realizează o temperatură de cca. +127oC, timp de 5-8 minute; 5-faza de răcire, se face în aer rece, timp de 8-12 minute, până la temperatura de +50+55oC; 6-zona de decompresie. 4. IGIENIZARE PRIN ÎNCĂLZIRE OHMICĂ. Aplicabilitatea procedeului depinde de conductivitatea electrică a produsului şi constă în trecerea prin masa lui a unui curent electric alternativ de 50-60 Hz. Pentru pasteurizarea/sterilizarea laptelui prin încălzire ohmică se poate utiliza o instalaţie alcătuită dintr-un încălzitor cu 7 electrozi, o serpentină pentru menţinerea temperaturii, un răcitor tubular şi un rezervor aseptic pentru produsul tratat. Instalaţia poate pasteuriza laptele la o temperatură de +90÷+95oc şi presiunea de 2 bar sau îl poate steriliza la temperatura de +120÷+140oC şi presiunea de 4 bar. 5. IGIENIZAREA PRIN ACTINIZARE (procedeul Stoutz). Presupune expunerea laptelui la acţiunea combinată a radiaţiilor UV, IR şi luminoase. Efectul distructiv asupra bacteriilor patogene, coliforme şi indologene este de 100%, iar laptele se îmbogăţeşte în vitamina D datorită acţiunii radiaţiilor UV asupra ergosteronului din lapte. Nu apare gustul de „fiert” în produs şi se poate trata chiar şi laptele cu aciditate mare (cca. 30oT). Metoda are un consum de energie foarte redus (cca. 12 w/l) şi permite reglarea precisă a temperaturii de lucru. 6. IGIENIZARE CU RADIAŢII UV. În industria alimentară se utilizează radiaţiile UV-C, mai ales cele cu lungimea de undă de 240nm, datorită puternicei acţiuni batericide şi germicide. Efectul letal al radiaţiilor UV-C depinde de doza de iradiere şi de durata de iradiere. Acţiunea sterilizantă se exprimă prin „unitate U” care reprezintă efectul unei doze de 10 µw/cm2, timp de 60 secunde. Radiaţiile UV au o putere de penetrare redusă, drept pentru care se folosesc la sterilizarea în strat subţire a laptelui şi în combinaţie cu frigul. 7. IGIENIZARE CU RADIAŢII IONIZANTE. Se aplică numai după ambalarea laptelui (ambalaje de plastic, sticlă sau metalice). Efectul asupra microorganismelor se concretizează în ruperea moleculelor de ADN, deteriorarea proteinelor şi lipidelor din membranele şi citoplasma acestora şi prin degradarea enzimelor. Sursele de radiaţii ionizante sunt reprezentate de radioizotopii artificiali de Co60 şi Cs137, administraţi în următoarele doze: ƒ 1-4 kGy, pentru distrugerea microorganismelor patogene (radicidaţie); ƒ 1-6 kGy, pentru eliminarea formelor vegetative ale microorganismelor de alterare (radiopasteurizare), ƒ 15-60 kGy, pentru formele vegetative şi a sporilor (radiosterilizare). 8. IGIENIZARE ÎN CÂMP ELECTRIC PULSATORIU DE ÎNALĂ INTENSITATE (PEF). Procedeul determină modificări ireversibile în membrana celulară a microorganismelor, prin formarea de „pori” sau chiar distrugerea acesteia. În cazul sporilor, distrugerea se datorează produşilor de electroliză rezultaţi. Efectul metodei depinde de intensitatea câmpului şi durata tratamentului. 32

Se utilizează câmpuri electrice pulsatorii cu intensitate de 16-75 kv/cm, ce emit 10-32 impulsuri, fiecare cu o durată de 2µs; fiecare impuls creşte temperatura laptelui cu cca. 0,3oC. Instalaţia PEF pentru pasteurizarea/sterilizarea laptelui este alcătuită dintr-un generator de impulsuri de înaltă tensiune, camera de tratare propriu-zisă, camera de răcire şi cea de depozitare a produsului tratat. 9. IGIENIZARE PRIN ÎNCĂLZIRE INDIRECTĂ CU EFECT JOULE (ACTIJOULE). Principiul constă în faptul că energia calorică generată de efectul Joule în masa unui tub metalic este transmisă prin convecţie forţată lichidului care circulă prin tub. Instalaţia include un bloc de încălzire, ce este format din ţevi inox dispuse spiralat-zona de tratare şi unite prin coturi de aluminiu-zona neâncălzită; încălzirea tevilor inox este realizată de 3 rezistenţe electrice, alimentate în triunghi de către un transformator ce transformă curentul de 360v, în unul de 36v. 10. IGIENIZARE CU CÂMP MAGNETIC (static-SMF sau oscilant-OMF). Efectul asupra microorganismelor se manifestă prin deteriorarea membranelor celulare, ruperea legăturilor covalente de ADN, modificarea sintezei de ADN, precum şi prin modificarea fluxului de ioni (mai ales de Ca2+) prin membranele celulare. La distrugerea microorganismelor, pe lângă câmpul magnetic, acţionează şi câmpul electric indus; inactivarea microorganismelor se face în câmpuri magnetice pulsatorii scurte, un singur impuls cu frecvenţa de 500 kHz putând să reducă numărul de microorganisme cu cel puţin 2 cicluri logaritmice. Tratarea laptelui în câmp electric oscilant (OMF) se face pe produsul ambalat în recipiente flexibile din material plastic. 11. IGIENIZARE CU PRESIUNI ÎNALTE. Presupune realizarea unor presiuni de 4.000-10.000 bar, efectul fiind modificarea permeabilităţii membranelor celulare şi inactivarea enzimelor implicate în reacţiile biochimice vitale. Laptele poate fi igienizat în vrac, la temperaturi de +50÷+60oC, în instalaţii cu funcţionare semicontinuă sau cu funcţionare continuă. 4.2. Procedee chimice de igienizare Tratarea laptelui cu antibiotice este eficientă din punct de vedere bactericid, dar este interzisă, deoarece conduce la apariţia antibiorezistenţei la consumatori; în plus, antibioticele prezente în laptele destinat fabricării produselor lactate supuse fermentării cu ajutorul culturilor starter, duc la inactivarea acestora. Dintre substanţele chimice utilizate în unele ţări (în România se consideră falsificare), cea mai des folosită este apa oxigenată (H2O2). Aceasta are un puternic efect bactericid şi bacteriostatic asupra microorganismelor (sporulate şi nesporulate), care nu mai secretă catalază la o doză de 0,08% H2O2, temperatura de +45÷+55oC şi durata de 30 minute. Pentru distrugerea totală a lui Mycobacterium tuberculosis, doza de apă oxigenată este de 0,115% la aceeaşi temperatură şi perioadă de acţiune. La sfârşitul tratamentului, apa oxigenată 33

trebuie descompusă prin adaos de catalază. Această metodă de igienizare, denumită şi „procedeu peroxicatalazic” (POK) se aplică pentru tratarea laptelui provenit de la animalele hrănite cu furaje însilozate, pentru distrugerea bacteriilor burtirice responsabile de balonarea brânzeturilor. Dezavantajul utilizării apei oxigenate este acela că întârzie coagularea laptelui destinat fabricării brânzeturilor, crescând durata de fabricaţie, deci şi costurile de producţie. 4.3. Procedee mecanice de igienizare Presupune îndepărtarea din lapte a microorganismelor, fie prin filtrare sterilizantă (sestoabioza), fie prin centrifugare (bactofugoabioza). Cea mai răspândită metodă este batctofugaţia, care are la bază diferenţa de greutate specifică dintre microorganisme şi lapte; este mai eficientă asupra sporilor (au o greutate specifică mai mare), decât asupra formelor vegetative. În urma centrifugării rezultă o fracţiune concentrată denumită bactofugat (cca. 2-3% din total lapte degresat), care este alcătuită din microorganisme (inclusiv spori) şi anumite fracţiuni proteice din lapte. Bactofugatul se tratează într-o instalaţie „Bactotherm Alfa-Laval”, printr-o încălzire la +70÷+75oC, urmată de sterilizare la +130÷+140oC, timp de 3-4 secunde; după răcire, bactofugatul se combină cu laptele bactofugat, operaţiune care nu afectează proprietăţile lui tehnologice. Pentru purificarea laptelui de bacterii butirice, se procedează la încălzirea acestuia la +63oC timp de câteva secunde, normalizarea la conţinutul dorit de grăsime, după care este supus bactofugaţiei, timp în care se elimină 85-87% din flora butirică. Această tehnică se foloseşte în Franţa pentru obţinerea brânzei Emmental, la care laptele trebuie să-şi menţină fosfataza alcalină proprie, cu rol important în maturarea brânzei. Există instalaţii în care se combină efectul bactofugaţiei fazei grase cu cel al bactoepuraţiei spontane. Bactoepuraţia spontană se bazează pe faptul că, la smântânire, sporii bacteriilor butirice din lapte se concentrează în stratul superior al fazei grase. Smântânirea laptelui se realizează în recipiente speciale, izolate termic (de formă cilindrică şi cu partea inferioară conică) şi care permit evacuarea pe înălţime, atât a fazei grase, cât şi a celei degresate. Laptele pasteurizat şi răcit rapid la +2÷+4oC are un randament de smântânire mai bun cu 10-20% decât laptele crud şi răcit; eficacitatea smântânirii naturale este invers proporţională cu înălţimea vasului. Instalaţia industrială pentru igienizarea mecanică a laptelui, combină smântânirea spontană, cu bactofugaţia fazei grase, în vederea reutilizării ei la normalizarea laptelui destinat fabricării brânzeturilor. Iniţial, laptele este supus smântânirii spontane, timp în care se separă cca. 30% din faza grasă raportată la total lapte, ceea ce permite eliminarea a cca. 90% din sporii butirici; condiţia este ca laptele să nu fie agitat mecanic, iar smântânirea să dureze 18 ore, într-un vas cu 34

înălţimea de 4m. A doua etapă este bactofugaţia fazei grase, care se poate realiza într-o singură treaptă (se elimină 88% din bacteriile butirice) sau în 2 trepte (se elimină 93%). 5. PROCEDEE DE CONSERVARE A LAPTELUI ŞI A PRODUSELOR LACTATE În industria laptelui, tehnica conservării se bazează pe principiul biologic al anabiozei, existând mai multe procedee: •

psihroanabioza-refrigerarea laptelui şi a produselor lactate şi depozitarea lor în stare refrigerată;

•

crioanabioza-congelarea unor produse lactate;

•

xeroanabioza-deshidratarea parţială a laptelui (concentrare prin vaporizare, concentrare prin tehnici de membrană sau uscarea laptelui şi a unor produse lactate cu ajutorul aerului cald, cu infraroşii sau microunde);

•

osmoanabioza-conservarea laptelui cu ajutorul zahărului;

•

haloosmoanabioza-conservarea brânzeturilor cu ajutorul sării. Pentru unele produse lactate, se poate utiliza principiul biologic denumit cenoanabioza. Procedeul utilizat este acidocenoanabioza, care are aplicaţii în obţinerea de produse lactate acide dietetice prin fermentaţie lactică/alcoolică, procedeul fiind cuplat cu refrigerarea şi depozitarea în stare refrigerată. 5.1. Conservarea cu ajutorul frigului Refrigerarea presupune răcirea produsului la temperaturi de 0÷+4oC, niveluri termice care au următoarele efecte: •

încetinirea dezvoltării microflorei provenite din contaminări interne sau externe;

•

reducerea vitezei reacţiei hidrolitice şi oxidative catalizate de către enzime;

•

diminuarea unor procese fizice. Congelarea se caracterizează prin scăderea temperaturii produsului sub 0oC, în general, până la –18oC, ceea ce conferă o durată de conservare de câteva luni, sau chiar mai mult. Congelarea determină blocarea multiplicării microorganismelor, distrugerea unor germeni sensibili (criosterilizare), dar şi stoparea majorităţii reacţiilor biochimice. Prin frig nu se pot controla reacţiile chimice cauzate de atacul oxigenului, deoarece autooxidarea implică un lanţ de reacţii chimice a căror energie de activare este mică şi, în consecinţă, contrar reacţiilor enzimatice normale, aceste reacţii sunt mai puţin sensibile la acţiunea frigului, adică nu mai urmează legea Q10 a lui Van't Hoff. În cazul laptelui şi a produselor lactate, lanţul frigorific este

35

absolut indispensabil, în acele etape de flux tehnologic care necesită frig, dacă se are în vedere perisabilitatea maximă a acestor produse. Produsele la care se utilizează frigul sunt: laptele de consum, smântâna, untul, produsele lactate acide şi brânzeturile. 1. Laptele de consum. Pentru acest produs, frigul intervine în una din etapele menţionate în tab. 4, din care este exclusă depozitarea. Tabelul 4 Parametrii de răcire ai laptelui Produsul

Locul aplicării frigului

Momentul începerii răcirii

Lapte crud

Fermă sau centrul de colectare Fermă sau centrul de colectare Fermă sau centrul de colectare Fabrică

Imediat după mulgere sau colectare Imediat după mulgere sau colectare Imediat după mulgere sau colectare Imediat după pasteurizare

Lapte crud Lapte crud Lapte pasteurizat

Durata maximă a răcirii

Durata maximă de depozitare la temperatura finală

4 ore

Temperatura finală a laptelui răcit (oC) +10....+12

3 ore

+4.......+5

1-2 zile

3 ore

0

6-7 zile

2-3 ore

0.......+1

7-8 zile

4-5 ore

Diferenţele dintre duratele maxime de răcire şi temperaturile finale realizate, pot fi explicate prin metodele diferite de răcire. Cea mai eficientă metodă de răcire a laptelui în ferme sau centre de colectare este cea indirectă, în tancuri izoterme, care utilizează apa răcită sau un agent de răcire. În unităţile de procesare, răcirea se face în schimbătoare de căldură cu plăci; pasteurizatoarele sunt prevăzute cu secţiuni de recuperare a căldurii şi secţiuni de răcire propriu-zisă. Laptele răcit (şi înainte de pasteurizare şi după pasteurizare) este depozitat în tancuri izoterme, prevăzute cu agitator; termoizolaţia acestor tancuri face ca, la temperaturi ambientale de +25oC, temperatura laptelui să crescă cu cca. 3oC/24 ore. Urmează ambalarea laptelui (sticle, pungi Poli-Pack sau carton Tetra-Pack) şi depozitarea până la livrare la temperaturi de 0....+4oC; la ieşirea din unitate, laptele ambalat trebuie să aibă o temperatură de +6 +8oC. 2. Smântâna. Poate fi conservată prin refrigerare la O....+6oC şi depozitată timp de câteva săptămâni, la aceleaşi niveluri de temperatură; condiţiile amintite sunt valabile pentru smântâna dulce şi fermentată. Conservarea smântânii prin congelare se face în cazul în care aceasta este destinată fabricării ulterioare a îngheţatei sau pentru normalizarea produselor lactate la un anumit conţinut de grăsime. În primul caz, smântâna cu 50% grăsime se amestecă cu 10% zahăr (protejează emulsia şi gustul smântânii pe timpul depozitării), după care se face congelarea rapidă. În al doilea caz, smântâna cu un 36

conţinut mai mic de 50% grăsime se congelează, tot rapid, fie în tunele cu congelare rapidă, fie în aparate de congelare cu suprafaţă raclată (freezere). Durata maximă de depozitare a smântânii este de 18 luni-la temperaturi în aer de –30oC, de 12 luni-la temperaturi în aer de –25oC şi de 6 luni-la temperaturi în aer de –18oC. 3. Untul. La acest produs, frigul intervine atât în timpul procesului tehnologic, cât mai ales la conservare şi depozitare. Refrigerarea untului ambalat se face în tunele de refrigerare, la temperaturi de 0.....+5oC, iar depozitarea lui în unitatea de procesare se face diferenţiat, astfel: •

unt preambalat-max. 5 zile, la o temperatură a aerului de +4oC;

•

unt bloc-10 zile, la aceeaşi temperatură. Durata maximă de depozitare, incluzând şi cea din unităţile de desfacere, este de 4-8 săptâmăni la 0....+2oC şi respectiv, de 2-3 săptămâni la +4oC (la umidităţi relative ale aerului de 70-80%). Congelarea untului ambalat se face în tuneluri de congelare cu circulaţie forţată a aerului sau în congelatoare cu plăci; durata este de 24-28 ore, cu un consum de frig de 45 cal/kg unt în primul caz şi de 30-33 cal/kg în al doilea. Depozitarea în unitatea de procesare a untului congelat preambalat se face la o temperatură în aer de –15....-20oC pentru maximum 10 zile; la aceeaşi temperatură, untul bloc se poate stoca în fabrică timp de 6 luni. Duratele maxime admisibile pentru depozitarea untului (incluzând şi unităţile de desfacere) sunt de 15 luni la –30oC; 12 luni la –25oC; 8 luni la –18oC şi 3 luni la –10oC. 4. Produsele lactate acide. Răcirea intervine pe timpul procesului de fabricaţie şi la depozitarea produselor finite. Produsele lactate acide (iaurt, smântână fermentată pentru consum, lapte bătut, iaurturi speciale) se depozitează în unitatea de procesare la +2....+8oC pentru 24 ore. Termenul de garanţie, considerat de la momentul livrării din fabrică, este de 24 ore, la o temperatură de maximun +8oC. 5. Brânzeturile. Frigul este folosit atât pe parcursul fluxului tehnologic (răcirea laptelui, scurgere şi presare coagul, sărare, fermentare brânzeturi), cât şi la refrigerarea şi depozitarea finală a brânzeturilor. Atât refrigerarea, cât şi depozitarea brânzeturilor se realizează la aceleaşi temperaturi ale aerului şi anume: 0...+8oC pentru brânzeturile moi; +4...12oC pentru brânzeturile semitari şi tari. Umiditatea relativă a aerului trebuie să fie de 70-80%, în funcţie de sortimentul de brânză şi de temperatura aerului, iar termenul de garanţie (considerat de la data fabricaţiei) diferă între produse (1 zi pentru brânza proaspătă cu smântână şi 12 luni pentru brânza Fetta). 6. Îngheţata. Frigul este util pe timpul pregătirii mixului şi maturarea acestuia, în procesul de freezerare şi călire şi la depozitarea propriu-zisă a îngheţatei (tab. 5).

37

Tabelul 5 Parametri pentru depozitarea îngheţatei Produsul Îngheţată în bidoane metalice, de plastic sau în ambalaje de desfacere Îngheţată în vafe Mixuri pentru îngheţată moale care se transportă de la fabrică la unităţile de desfacere Creme de lapte în pahare

Temperatura de depozitare (oC) -18

Termen de garanţie de la data livrării 48 ore, la taer=-12oC

-18 0....+4

48 ore, la taer=-12oC 4-24 ore, la taer=0...+4oC

+2...+8

24 ore, la taer=+2...+8oC

5.2. Alte procedee de conservare 1. Conservarea prin concentrare. Se bazează pe principiul biologic al anabiozei, procedeul de concentrare fiind xeroanabioza realizată prin deshidratarea parţială a laptelui; este vorba de o concentrare prin vaporizare. Această modalitate de conservare are un dublu scop: •

asigurarea conservabilităţii prin eliminarea unei cantităţi de apă (conduce la economie de manoperă şi spaţiu de depozitare); o bună conservabilitate este asigurată de o valoare de cca. 65% a substanţei uscate în concentrat;

•

ecomonie de energie (atunci când concentratul se supune uscării) şi creşterea eficienţei instalaţiilor de uscare, mai ales a capacităţii de producţie. Concentrarea trebuie realizată astfel încât să se menţină valoarea nutritivă a produsului, să nu se modifice proprietăţile senzoriale (gust, miros, culoare) şi să se evite denaturarea proteinelor şi depunerea lor sub formă de precipitate. Aceste condiţii sunt realizabile atunci când este optimizată relaţia timp/temperatură; alegerea tipului de concentrator depinde în mare măsură de tipul produsului supus concentrării. Concentrarea se realizează prin vaporizare, concentrarea prin vid parţial fiind net superioară concentrării prin fierbere la presiune atmosferică datorită următoarelor avantaje: •

concentrarea se face la temperaturi scăzute;

•

durata de concentrare se reduce la jumătate când presiunea reziduală este de 200 mmHg, comparativ cu concentrarea prin fierbere la presiune atmosferică;

•

o bună păstrare a proprietăţilor senzoriale şi a valorii nutritive a produsului. Pentru laptele concentrat fără zahăr, conservarea finală a produsului necesită şi sterilizarea, după o prealabilă ambalare în recipiente închise ermetic. 2. Concentrarea cu ajutorul zahărului. Are la bază principiul biologic al anabiozei, procedeul de concentrare fiind saccharoosmoanabioza, care se realizează prin adăugare de zahăr în cantităţi necesare creşterii presiunii osmotice a fazei lichide a produsului, suficientă pentru a împiedica dezvoltarea microorganismelor (peste 60% zahăr în produsul finit). Cu cât presiunea osmotică a soluţiilor de zahăr este mai mare, cu atât efectul de plasmoliză a celulelor microbiene este mai mare (presiunea osmotică normală a celulelor microbiene este de 4-6 atmosfere). În timpul plasmolizei se 38

elimină apa liberă şi o parte din apa legată coloidal în citoplasma celulelor microbiene. Pe de altă parte, adaosul de zahăr conduce la reducerea umidităţii produsului, deci la reducerea activităţii apei sub limitele de dezvoltare a microorganismelor. Factorii care influenţează acţiunea conservantă a zahărului, în cazul produselor de tip “lapte concentrat cu zahăr” se referă la: •

conţinut final în apă al produsului; cu cât acesta este mai mic, cu atât acţiunea conservantă va fi mai mare;

•

cantitatea procentuală de zaharoză adăugată şi cantitatea procentuală de lactoză din laptele concentrat;

•

temperatura şi durata tratamentului termic la care este supus produsul în timpul concentrării, care pot intensifica acţiunea conservantă a zahărului. Protejarea produsului după concentrare se face prin ambalare în recipiente care se închid ermetic. 3. Conservarea prin uscare. Acest tip de conservare se bazează pe principiul biologic al anabiozei, procedeul fiind xeroanabioza, realizată prin uscarea laptelui, în prealabil concentrat, până la un conţinut de umiditate care asigură conservarea produsului pentru o perioadă îndelungată. Conservarea microbiologică este asigurată atunci când valoarea activităţii apei din produsul lactat este sub limita activităţii apei necesare dezvoltării mucegaiurilor. În industria laptelui se aplică uscarea prin pulverizare, caz în care produsul (laptele, zerul sau zara) concentrat este pulverizat şi amestecat cu aer cald, picăturile lichide fiind rapid transformate în particule solide. Picăturile lichide au diametrul de 10-200 µm, deci o suprafaţă mare expusă uscării, ceea ce permite o uscare foarte rapidă (1-2 secunde). Având în vedere efectul de răcire prin evaporare, suprafaţa particulelor lichide nu depăşeşte cu mult temperatura termometrului umed al aerului de uscare, până ce picăturile nu sunt complet uscate. De aici derivă şi avantajele uscării prin pulverizare, respectiv: •

uscarea se face în aer, de regulă într-o singură fază de prelucrare;

•

uscarea se face la temperaturi joase, chiar dacă aerul folosit are temperaturi mari, de peste +100oC,

•

pulverizarea realizează o suprafaţă mare de evaporare, care duce la un contact mai intim între agentul de uscare şi produs, drept pentru care timpul de uscare este foarte scurt;

•

în faza finală a uscării, temperatura picăturilor solide este aproximativ aceeaşi cu a masei de aer umed, aşa că se evită supraâncălzirea şi, deci, nu se modifică prea mult caracteristicile iniţiale ale produsului;

•

produsul rezultat este sub formă de pulbere, aproape omogenă, deci nu mai necesită operaţiuni de mărunţire;

•

instalaţiile sunt complet automatizate. 39

Conservarea prin uscare cu pulverizare se aplică la toate tipurile de lapte praf, zer şi zară, dar şi la alte produse lactate sub formă de pulbere. 6. TEHNOLOGIA LAPTELUI DE CONSUM Pentru obţinerea laptelui destinat consumului public trebuie parcurse mai multe etape tehnologice, respectiv: 1. Recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui-materie primă. Întreaga cantitate de lapte care intră în unitatea de procesare trebuie recepţionată cantitativ, prin una din următoarele tehnici: •

•

metoda gravimetrică-are avantajul că greutatea laptelui nu este influenţată de temperatura lui şi dezavantajul caracterului discontinuu şi al costurilor ridicate pentru aparatură. Se realizează cu ajutorul basculei romane sau cu bascula semiautomată cu rezervor;

metoda volumetrică-se face prin verificarea umplerii până la semn a bidoanelor, măsurarea cu rigla gradată a volumului de lapte din compartimentele cisternei sau cu galactometrul (înregistrează în litri cantitatea de lapte ce trece prin camera dispozitivului volumetric). Recepţia calitativă a laptelui se face pe baza aprecierilor senzoriale (impurificare, culoare, vâscozitate, miros, gust) şi a analizelor de laborator (densitate, grad de impurificare, aciditate, conţinut de grăsime, proteine şi celule somatice din lapte); de asemenea, se verifică temperatura laptelui, care nu trebuie să fie mai mare de +12oC. În unitatea de procesare, laptele care întruneşte condiţiile de calitate poate intra direct în circuitul de fabricaţie sau se depozitează (după o prealabilă răcire şi filtrare) pentru prelucrarea ulterioară. 2. Curăţirea. Se poate realiza prin filtrare (fie cu ajutorul ramelor de tip sită metalică şi tifon-în 4 straturi; după fiecare utilizare se spală, se dezinfectează prin fierbere şi clorinare, fie prin intermediul filtrelor amplasate la ieşirea din bazinele de recepţie) sau prin centrifugare. Filtrele centrifugale funcţionează pe principiul diferenţei de greutate specifică dintre impurităţi şi lapte; ele sunt eficiente şi la îndepărtarea leucocitelor şi parţial a micoorganismelor. Eficacitatea filtrelor centrifugale este mai bună atunci când viteza de rotaţie a tobei este de 4000-7000 rotaţii/minut, iar temperatura laptelui de +35÷+65oC. 3. Răcirea. Dacă laptele nu se prelucrează imediat după recepţie, el trebuie răcit la +2÷+4oC şi apoi depozitat în tancuri izoterme (orizontale sau verticale) de diferite capacităţi (mici: 500-2.500 l; mijlocii: 5.000-15.000 l sau mari: 25.000100.000 l). Aceste tancuri trebuie să îndeplinească o serie de condiţii: să fie confecţionate din materiale inactive faţă de lapte, să aibă pereţii netezi şi fără unghiuri, să asigure o bună izolare termică (max. 3oC/24 ore la o temperatură 40

exterioară de +25oC), să nu fie deformabile la umplere, să aibă capsulate dispozitivele de agitare şi antrenare etc. 4. Normalizarea. Reprezintă operaţiunea prin care laptele este adus la procentul dorit de grăsime şi trebuie precedată de analiza acestuia din punctul de vedere al conţinutului de grăsime. Normalizarea se poate realiza astfel: •

creşterea procentului de grăsime-se face fie prin adăugarea de smântână proaspătă în lapte, fie prin amestecarea de lapte mai gras cu altul mai slab;

•

scăderea procentului de grăsime-se realizează fie prin extragerea unei cantităţi de grăsime din lapte (smântânire), fie prin amestecarea laptelui integral cu lapte smântânit. 5. Omogenizarea. Este necesară stabilizării emulsiei de grăsime, evitându-se astfel, separarea grăsimii la suprafaţa laptelui pe timpul depozitării. Procedeul presupune o mărunţire avansată a globulelor de grăsime, de la un diametru de 5-9 microni, la 0,75-1,0 (max. 2) microni, ceea ce reduce de cca 100 ori viteza de separare a grăsimii. Procesul de omogenizare are loc într-un timp extrem de scurt (sub o secundă) şi se derulează în trei faze succesive: •

alungirea globulei de grăsime;

•

gâtuirea globulei într-un lanţ format din mai multe globule mai mici, urmată de fragmentarea în globule distincte;

•

dispersarea micilor globule formate în plasma laptelui. Laptele ce urmează a fi omogenizat se aduce la temperatura de +60÷+80oC, după care se supune unei presiuni de 120-180 atm.; mai eficientă este omogenizarea în 2 trepte: treapta I la 200 atm., urmată de treapta a II-a la 50 atm. Procedeul de omogenizare are următoarele consecinţe asupra laptelui de consum: •

laptele este mai susceptibil la oxidare, pentru că membrana nou formată a noilor globule de grăsime îşi schimbă compoziţia chimică (o parte din fosfolipide trec în plasmă, iar cca. 25% din proteinele membranelor nou formate sunt alcătuite din cazeină), iar suprafaţa expusă oxidării este mai mare, dat fiind numărul mult mai mare de globule de grăsimne;

•

scade stabilitatea proteinelor cazeinice;

•

creşte vâscozitatea laptelui ca o consecinţă a absorbţiei de cazeină la suprafaţa globulelor de grăsime nou formate;

•

laptele este mai susceptibil la acţiunea luminii;

•

laptele este alb intens şi apare opac;

•

gustul laptelui este mai plin, ca şi când ar avea o cantitate mare de grăsime;

•

digestibilitatea laptelui este mai mare, datorită dispersiei grăsimii şi modificării structurii micelelor de cazeină;

• coagulează mai repede, dar coagulul este mai moale şi mai fin. 6. Tratarea termică a laptelui pentru consum. Include procedeele de pasteurizare şi respectiv, sterilizare a laptelui. 41

Pasteurizarea-se realizează, de regulă, în pasteurizatoare cu plăci, unde laptele trece prin mai multe etape de lucru: •

preâncălzirea iniţială, de la +6÷+10oC, la +35÷+40oC;

•

trecerea în separatorul de grăsime aferent;

•

preâncălzirea a II-a, de la +35÷+45oC, la +55÷+60oC;

•

atingerea temperaturii de pasteurizare;

•

menţinerea un anumit timp la temperatura de pasteurizare;

•

trecerea în zona a II-a de recuperare pentru răcirea la +50÷+55oC şi apoi în zona I de recuperare pentru răcirea la +25÷+35oC;

•

zona de răcire cu apă, unde laptele ajunge la +15÷+25oC;

•

zona finală de răcire, unde laptele atinge +4÷+6oC. În practica există 2 metode de pasteurizare a laptelui de consum:

•

pasteurizarea înaltă (HTST)-menţinerea laptelui timp de 15 secunde la temperatura de +72oC;

•

pasteurizarea sub vid (vacreaţie)-prin injectare cu abur la temperatura de +92÷+95oC, în condiţiile unei depresiuni (vid) de 500-600 mmHg. Sterilizarea-pot fi aplicate 2 procedee: •

procedeul discontinuu (clasic)-tratarea timp de 20-50 minute a laptelui (ambalat în recipiente închise ermetic) cu temperaturi de +115÷+130oC;

•

procedeul continuu (UHT)-încălzirea laptelui la +140÷+150oC timp de 4-8 secunde (şi chiar mai puţin), urmată de răcirea la +20÷+25oC şi ambalarea în condiţii aseptice. Tratamentul UHT al laptelui de consum poate fi realizat prin 2 sisteme:

•

sistemul cu încălzire indirectă, în schimbătoare de căldură: o instalaţia „Sterideal Stork”-etape: omogenizare la temperatura de +45oC; preâncălzirea laptelui la +90oC; sterilizarea la +135÷+145oC timp de 5-20 secunde; ambalarea. o instalaţia „APV-Ultramatic”-etape: încălzire-menţinere la +80÷+85oC timp de 6 minute; omogenizare; sterilizare la +135oC; răcire la +10÷+15oC; ambalare aseptică.

•

sistemul cu încălzirea directă-prin injectare de abur în lapte („uperizare”) sau prin pulverizarea laptelui într-o incintă cu abur. o instalaţia „Vacutherm VTIS”-etape de lucru: încălzirea laptelui într-un schimbător cu plăci până la +75oC; încălzirea directă cu abur la +140oC; menţinerea la această temperatură timp de 3-4 secunde; răcirea prin detentă la +76÷+77oC; omogenizarea aseptică la o presiune de 180-250 bar; răcirea la +20÷+25oC; răcirea finală la +10÷+15oC; ambalarea aseptică. 7. Dezodorizarea. Presupune îndepărtarea substanţelor volatile din lapte, în vederea îmbunătăţirii calităţilor senzoriale ale acestuia. Operaţiunea se realizează 42

cu ajutorul instalaţiilor de pasteurizare-dezodorizare sau în instalaţii separate de dezodorizare. În acestea din urmă, laptele încălzit la +80÷+85oC este trimis sub presiune (printr-un cap de pulverizare) într-un vas aflat sub vid parţial (380 mmHg) unde staţionează timp de 40-300 secunde; laptele dezodorizat, este trimis cu ajutorul unei pompe în sectorul de răcire şi apoi în bazinele de depozitare. 8. Depozitarea temporară. Se realizează la temperaturi de +4÷+6oC, în tancuri izoterme care trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: •

se confecţionează din materiale care nu influenţează gustul şi mirosul laptelui;

•

să poată fi uşor spălate şi dezinfectate;

•

să nu permită creşterea temperaturii laptelui cu mai mult de 1-2oC/24 ore

•

să fie prevăzute cu agitator. Înainte de depozitarea laptelui, tancurile trebuie perfect igienizate. La evacuarea laptelui din tanc, obligatoriu se face amestecarea acestuia (prin agitare) pentru uniformizarea grăsimii în masa sa; primii 20-40 litri de lapte evacuaţi din tanc trebuie returnaţi la pasteurizare, deoarece acest lapte poate antrena un număr mare de microorganisme şi impurităţi de pe conducte. 9. Ambalarea. Se poate realiza în mai multe variante: •

bidoane (aluminiu, material plastic sau inox) de 25 litri, pentru laptele destinat colectivităţilor (cantine, spitale etc);

•

butelii de sticlă de 0,5-1,0 l, închise cu capsule de aluminiu;

•

butelii de plastic de 0,5-1,0 l, închise cu capac prin înşurubare (tip Botiplast, Totalpack-prefabricate sau Mecapack care se confecţionează de către aceeaşi maşină care execută umplerea şi închiderea);

•

pungi de plastic (polietilenă) tip polipack, de 1 litru (punga este formată de aceeaşi maşină care realizează umplerea şi închiderea prin termosudare);

•

ambalaje prefabricate din carton tratat cu parafină, microceruri cristaline sau răşini sintetice;

•

ambalaje din hârtie suflată cu polietilenă, formate de aceeaşi maşină care realizează umplerea şi închiderea (ambalaje tetraedice-Tetrapack). Aceste recipiente se folosesc şi pentru laptele sterilizat UHT. Dintre ambalajele nerecuperabile, cele de tip Tetrapack sunt cele mai bune, pentru că sunt perfect sterile, rezistă bine la şocurile mecanice, ocupă puţin spaţiu la depozitare sau transport etc. Laptele destinat consumului public trebuie să aibă la livrare maximum o +12 C, gradul de impurificare=1, aciditatea=15-21oT şi să fie negativ pentru reacţia fosfatazei (pentru pasteurizarea la +72...+74oC) şi negativ pentru reacţia peroxidazei (pentru pasteurizarea la +85oC). Laptele de consum poate fi livrat cu următoarele conţinuturi de grăsime: 3,6%, 3,0%, 2,0%, 1,8% sau ca lapte smântânit cu 0,1% grăsime. Densitatea pentru laptele normalizat trebuie să fie de 1,028 iar pentru cel smântânit de 1,030. 43

7. TEHNOLOGIA PRODUSELOR LACTATE ACIDO-DIETETICE Acido-dieteticele sunt acele produse lactate care se obţin prin fermentarea lactozei din lapte, cu ajutorul culturilor starter de bacterii lactice; reprezentative, sunt diferitele sortimente de iaurt, laptele bătut, laptele acidofil şi chefirul. 7.1. Valoarea dietetică şi biologică a produselor acido-dietetice Producţia de acido-dietetice se bazează pe modificările fizice şi chimice provocate în lapte prin dezvoltarea şi activitatea metabolică a culturilor starter. Bacteriile lactice homofermentative fermentează lacoza, proces din care rezultă acidul lactic şi alte substanţe organice; acidul lactic format concură la coagularea laptelui şi la obţinerea unui coagul omogen, catifelat, cu textură fermă şi gust acrişor. Bacteriile lactice heterofermentative produc atât acid lactic din lactoză, cât şi acid acetic, acool etilic, diacetil, acetoină şi CO2 prin fermentarea acidului citric din lapte. Dacă sunt prezente şi drojdii, din lactoză se formează şi cantităţi mari de de alcool (cazul chefirului). Deşi, valoarea energetică a produselor lactate acide este aproximativ egală cu cea a materiei prime (laptele), valoarea lor nutriţională este îmbunătăţită de către modificările suferite de proteine, de creşterea azotului proteic prin dezvoltarea masei de celule de bacterii lactice, dar şi de producerea de noi substanţe (acizi organici, produse de aromă, vitamine etc) prin dezvoltarea şi activitatea bacteriilor lactice (tab 6). Tabelul 6 Modificări ale constituienţilor laptelui prin fermentaţie lactică Constituientul Proteine (3,0-4,5%)

Lactoza (4,5-5,0%) şi citrat

Grăsimea din lapte (3,5-7,0%) Substanţe minerale (0,7-0,8%) Vitamine

Tipul de modificare Coagulare în coagul catifelat, cu particule fin dispersate. Proteinele sunt parţial peptonizante (0,1-0,7%) şi utilizate pentru creşterea microorganismelor, rezultând în creşterea numărului de celule bacteriene, deci în creşterea azotului proteic şi neproteic în celule bacteriene. Eliberarea de peptide şi aminoacizi în mediu. Utilizată parţial (1-2%) de către culturile starter, cu producere de acid lactic (0,6-2,0%) şi alţi acizi organici. Utilizarea lactozei de către culturile starter heterofermentative cu formare de acid lactic, acid acetic, alcool etilic, CO2. Utilizarea de către drojdii, cu formare de alcool etilic şi CO2. Utilizarea citratului pentru formarea de compuşi de aromă (diacetil, acetoină). Nu se produc modificări esenţiale, însă poate apare o lipoliză foarte uşoară datorată activităţii lipolitice a unor bacterii lactice. Nu sunt modificate semnificativ. Acidul lactic produs poate facilita absorbţia calciului şi a fosforului în intestin. Nu sunt modificări ale vitaminelor liposolubile (A,D, E). Uşoară creştere/descreştere a conţinutului de vitamine din grupul B, în funcţie de cultura starter folosită.

Valoarea biologică a produselor lactate acido-dietetice este superioară, deoarece ele sunt predigerate de către microorganismele din culturile starter. În 44

plus, calitatea finală a proteinelor din produsele acide este asigurată de efectul cumulativ al aminoacizilor esenţiali din proteinele laptelui şi proteinele celulelor microbiene; dacă alături de culturile starter de bacterii lactice se vor utiliza şi culturi starter de bacterii propionice, calitatea proteinelor va fi şi mai bună. Digestibilitatea proteinelor din produsele acide este dublă faţă de cea a laptelui materie primă, datorită următoarelor modificări: •

micşorarea dimensiunilor proteinelor din laptele materie primă;

•

creşterea cantităţii de proteine solubile;

•

creşterea conţinutului de azot neproteic;

•

creşterea conţinutului de aminoacizi liberi;

•

coagulul este mai moale şi mai fin datorită tratamentului termic aplicat, cât şi acţiunii bacteriilor lactice;

•

proteinele lactice măresc şi secreţia salivară de enzime digestive. Conţinutul în vitamine al produselor acido-dietetice este o problemă destul de controversată. Există unele culturi starter care măresc conţinutul în tiamină, acid folic, acid folinic şi riboflavină, ca o consecinţă a biosintezei lor de către cultura starter. Culturile mixte formate din Lactococcus cremoris, Lactococcus lactis şi Propionibacterium shermanii, conduc la mărirea conţinutului în riboflavină, acid folic şi B12 cu 50%, 3000% şi respectiv, cu 200%, comparativ cu nivelul acestora în laptele materie primă. Atunci când culturile lactice sunt folosite împreună cu culturi de drojdii, produsele acide vor conţine mai multă tiamină, riboflavină şi acid folic. Digestibilitatea lactozei şi a grăsimii. În timpul fermentaţiei lactice, proporţia de lactoza din lapte este redusă cu 1-2% şi transformată în acid lactic, care este mai bine digerat în tractusul digestiv al omului. Culturile starter au o slabă activitate lipolitică şi prin urmare vor lipoliza într-o măsură nesemnificativă lipidele, ceea ce va favoriza digestia. Biodisponibilitatea calciului şi a fosforului este cu 7% şi respectiv, cu 11% mai mare în produsele acide, deoarece atât complexele de calciu şi fosfor coloidal, cât şi acidul lactic din produsul final măresc absorbţia acestor elemente. 7.2. Prepararea culturilor starter de producţie Prepararea culturilor starter de producţie implică transplantări repetate pe lapte, începând de la o cultură pură stoc (inoculum). 1. Culturile pure stoc (inoculum) sunt preparate numai în laboratoare specializate şi livrate unităţilor de procesare fie sub formă lichidă, fie uscată. Culturile pure stoc (inoculum) lichide sunt mai active, dar mai greu de transportat şi pot fi păstrate maximum 10 zile la temperatura de +1÷+2oC; se livrează în flacoane de 100 cm3, închise cu dop şi ambalate în cutii de carton. 45

Forma de prezentare este un lichid puţin consistent, de culoare alb-gălbui până la cafeniu. În sezonul cald, pentru a se preveni suprafermentarea, se adaugă carbonat de calciu ca neutralizant; acesta, în combinaţie cu acidul lactic, pune în libertate bioxidul de carbon, care crează în interiorul flacoanelor o uşoară presiune, imprimând culturii un aspect spumos. Culturile pure stoc (inoculum) uscate (liofilizate), se livrează în flacoane, închise ermetic fie sub vid, fie în atmosferă de CO2 sau azot şi pot fi păstrate timp de 12 luni la temperaturi de +4÷+5oC. Înainte de utilizare, culturile liofilizate trebuie reactivate pentru a le creşte vitalitatea; reactivarea constă în introducerea conţinutului unei fiole cu cultură într-un volum de 200 cm3 lapte pasteurizat şi răcit, urmată de termostatarea la temperatura indicată. Culturile pure stoc (inoculum) pot fi culturi singulare (formate din una sau mai multe tulpini ale aceleiaşi specii) şi respectiv, culturi mixte (formate din specii diferite). Din cultura pură selecţionată (inoculum) lichidă sau liofilizată, se pot obţine după reactivare, prin pasaje succesive, alte trei tipuri de culturi: primară, secundară şi cea terţiară. 2. Cultura primară (maia primară sau maia mamă). Rezultă din inocularea laptelui (pasteurizat şi răcit) cu cultura pură (inoculum). Felul culturii, proporţia de inoculare, temperatura şi durata de termostatare diferă în funcţie de produsul ce urmează a fi obţinut. Imediat după termostatare, cultura se răceşte rapid şi se depozitează la temperatura de +1÷+2oC până a doua zi. 3. Cultură secundară (maia secundară). Se obţine din cultura primară, în următoarea zi a procesului de fabricaţie. Deoarece, cultura secundară reprezintă a doua transplantare (pasaj) deci un stadiu mai avansat de reactivare a culturii pure (inoculum), în laptele destinat culturii secundare se introduce o cantitate mai mică din cultura primară, iar durata de termostatare este mai mică. Cultura obţinută se păstrează la +1÷+2oC, timp de numai 1-2 ore. 4. Cultură terţiară sau de producţie (maia terţiară/producţie). Se prepară din cultura secundară (în a treia zi), după aceeaşi tehnică ca şi în cazul culturii primare, însă din punct de vedere cantitativ această cultură trebuie să asigure necesarul de producţie, iar din punct de vedere calitativ să prezinte caracteristicile de bună calitate (aspect, consistenţă, gust, miros etc) ale produsului respectiv. Cultura terţiară (de producţie) se inoculează zilnic şi tot zilnic se controlează chimic, senzorial şi microbiologic. La utilizarea acestui tip de culturi lactice, trebuie respectate următoarele condiţii: •

cultura să fie pură (să nu conţină decât microorganismele specifice);

•

cultura să fie activă (să producă fermentaţia specifică în timp normal şi să asigure o anumită aciditate);

•

cultura să-şi menţină în timp calităţile iniţiale;

46

•

menţinerea culturii timp de 5-6 ore la temperatura de +1÷+2oC, pentru a se favoriza acumularea substanţelor aromatizante;

•

cultura de producţie să nu fie mai veche de 48 ore. În unele cazuri, impuse de procesul de producţie sau de calitatea necorespunzătoare a culturii, este necesar să se mărească numărul de pasaje (culturi) intermediare, în aceleaşi condiţii ca la cultura secundară, în vederea corectării unor defecte. Acest lucru se impune la cultura pentru iaurt, în vederea refacerii raporturilor simbiotice dintre microorganisme. Atunci când cultura primară prezintă caracteristici foarte bune, ea poate fi folosită direct la prepararea culturii starter de producţie (cazul folosirii culturilor pure stoc lichide). 7.3. Controlul calităţii culturilor şi defecte ale acestora Controlul calităţii interesează atât culturile intermediare, cât şi culturile starter de producţie şi are în vedere următoarele criterii: 1. Criteriul caracteristicilor senzoriale. Se apreciază numai după coagulare şi păstrarea la rece a produsului: •

coagulul să fie compact şi cu o slabă eliminare de zer. Nu se admite: coagul neomogen, cu separare mare de zer, prezenţa flocoanelor de cazeină, crăpături, bule de gaze în număr mare etc;

•

consistenţa să fie cremoasă;

• gustul şi mirosul să fie bine evidenţiate şi să caracterizeze cultura respectivă. 2. Criteriul microbiologic. Acesta implică stabilirea proporţiei dintre microorganismele componente, prezenţa drojdiilor, mucegaiurilor sau a bacteriilor de contaminare. 3. Criteriul chimic. Se referă la stabilirea acidităţii volatile şi a substanţelor de aromă (diacetil şi acetoină). La culturile starter de producţie pot fi constatate anumite defecte cauzate fie de utilizarea unui lapte de calitate proastă sau de culturi pure necorespunzătoare, fie de erorile din timpul procesului de preparare: •

aciditate redusă, datorată termostatării la temperaturi mai mici decât cele indicate sau inocularea unei cantităţi mai mici de cultură pură (inoculum), inclusiv de cultură intermediară (primară şi secundară);

•

coagulare întârziată însoţită de acidifiere lentă, cauzată de existenţa în lapte a bacteriofagilor sau a unor inhibitori (antibiotice);

•

coagul grosier, spongios, cu separare mare de zer, datorită acidităţii prea mari, generată de termostatarea la temperaturi ridicate şi pe o perioadă mai mare;

•

filanţă, ce poate apare la culturile starter de producţie pentru iaurt în urma degenerării culturilor folosite sau a prezenţei în acestea a lui Lactobacillus acidophylus, respectiv a unor streptococi care produc polizaharide solubile; 47

•

prezenţa de gaze în cantitate mare (CO2, +H2) datorită contaminării culturii starter de producţie cu microorganisme capabile să fermenteze lactoza; este cazul bacteriilor coliforme sau a drojdiilor, când apare gustul şi mirosul de drojdie sau de fructe. Cantităţile normale de CO2 sunt rezultatul acţiunii bacteriilor aromatizante care degradează acidul citric;

•

slaba exprimarea a gustului şi mirosului este consecinţa dezvoltării necorespunzătoare a bacteriilor aromatizante sau a reducerii diacetilului şi acetoinei în 2, 3 butilenglicol, substanţă fără gust şi miros. O astfel de situaţie apare atunci când cultura starter de producţie a fost păstrată pentru o perioadă mai mare, la temperaturi scăzute;

•

defectele de gust: gustul de amar poate apare în condiţiile dezvoltării în cultură a unor bacterii puternic proteolitice (Streptococcus liquefaciens sau bacterii sporogene); gustul de leşietic, datorat prezenţei în cultura starter de producţie a lui Streptococcus lactis, subsp. maltigenes. 7.4. Condiţiile de calitate ale laptelui materie primă

Calitatea laptelui folosit la prepararea acido-dieteticelor determină în mare măsură calitatea produselor finite. Prin urmare, este necesar a se utiliza numai lapte foarte proaspăt, cu un grad de contaminare cât mai scăzut şi o compoziţie normală. Se exclude necondiţionat de la fabricaţie, laptele care conţine şi colostru, cel falsificat, laptele mamitic, laptele de la animale tratate cu antibiotice etc. În cazul laptelui de vacă, condiţiile de calitate sunt: •

densitate-minimum 1,029;

•

aciditate-maximum 17-19oT;

•

titrul proteic-minimum 3,2;

•

proba reductazei-minimum 3 ore durata de decolorare a albastrului de metilen. 7.5. Tehnologia de obţinere a iaurtului

Este un produs lactat acido-dietetic care se fabrică în foarte multe ţări, mai ales din lapte de vacă. Cultura starter de producţie conţine două bacterii lactice: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus şi Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, între care se crează relaţii simbiotice ce conduc la accelerarea procesului de fermentaţie şi de formare a substanţelor de aromă specifice. 1. Iaurtul din lapte de vacă, implică parcurgerea următoarelor etape: Normalizarea laptelui, se face diferit, în funcţie de tipul de iaurt:

48

•

iaurt obişnuit-laptele se aduce la 2,8% grăsime;

•

iaurt slab-se foloseşte lapte degresat;

•

iaurt extra-laptele se normalizează la un conţinut de grăsime care să asigure 4% grăsime în produsul finit.

Omogenizarea laptelui. Se realizează la presiuni de 150-200 atm., după preâncălzirea laptelui la +50÷+65oC. Pasteurizarea laptelui. Se face în pasteurizatoare cu plăci, la temperaturi de +85÷+90oC, timp de 20-30 minute; dacă pasteurizarea se face în vane, timpul este acelaşi, dar temperatura este de +90÷+95oC. Concentrarea laptelui, este aplicată numai în cazul fabricării iaurtului extra şi se realizează până se ajunge la un nivel de 15% substanţă uscată în produsul finit. Răcirea laptelui, se face imediat după pasteurizare sau concentrare şi presupune aducerea laptelui la +45÷+48oC. Însămânţarea (inocularea) laptelui, se face cu cultura starter de producţie menţionată anterior. În acest scop, cultura se omogenizează, se diluează cu lapte în raport de 1:0,5 şi se introduce în laptele materie primă care trebuie agitat puternic pentru repartizarea uniformă a culturii. Se inoculează 0,5-2,0% cultură starter (cu 0,1-0,2% mai mult decât necesarul teoretic). Repartizarea în ambalaje, se face cu instalaţii automatizate, dar, în tot timpul alimentării acestora, iaurtul din vana de depozitare trebuie să fie sub agitare. Termostatarea. Produsele ambalate şi introduse în navete de transport se introduc în camera de termostatare, pentru 2,5-3 ore, la temperatura de +42÷+45oC. Momentul final al termostatării poate fi apreciat, astfel: senzorial (coagulul nu trebuie să aibă zer eliminat, iar la înclinarea recipientului acesta nu trebuie să se desprindă de pereţi şi să nu elimine zer); chimic (aciditatea titrabilă trebuie să fie de 80-90oT); fizic (pH-ul=4,65-4,70, cea mai exactă). Operaţiunile de termostatare, prerăcire, răcire şi transport trebuie făcute fără manipulări bruşte, pentru a se evita spargerea coagulului. Depozitarea iaurtului. Depozitarea la producător se face la +2÷+4oC, pe o durată cât mai scurtă. Condiţii de calitate. Coagulul trebuie să fie compact şi omogen, fără bule de gaze şi fără zer eliminat. Aspect de porţelan la rupere (se admite max. 2% zer eliminat la iaurtul foarte gars şi max. 5% la cel gras şi slab). Culoarea trebuie să fie albă, cu nuanţă gălbuie. Gustul şi mirosul: să fie plăcut, acrişor şi aromat. Bacteriile patogene trebuie să lipsească, iar cele coliforme se acceptă în număr de 5-la iaurtul în ambalaje individuale şi 50-la cel livrat în bidoane. Caracteristici chimice

Extra

Gras

Slab

Grăsime minimă (%)

4

2,8

-

11,3

11,3

8,5

75-145

75-140

75-140

Substanţă uscată minimă (%) o

Aciditate ( T)

2. Alte tipuri de iaurt: Iaurtul din lapte de oaie. Se fabrică după aceeaşi tehnologie ca şi cel din lapte de vacă, numai că pasteurizarea se face la +65oC, timp de 30 minute. Produsul are 49

caracteristici superioare celui de vacă, sub aspectul grăsimii (6%) şi al consistenţei (este mai cremoasă). Iaurtul cremă. Se prepară asemănător iaurtului extra de vacă, dar are şi un stabilizator în compoziţie. După fermentare, iaurtul se răceşte la +15oC şi se păstrează la această temperatură timp de 1-2 ore, după care se omogenizează energic în vederea obţinerii unei consistenţe asemănătoare cu cea a smântânii. Iaurtul cu coagul fluid. Se prepară din lapte normalizat la 3% grăsime, la care se adaugă un hidrocoloid (complex fosfocazeinic), astfel ca substanţa uscată a amestecului să fie de 13%. Înainte de adăugare, stabilizatorul se solubilizează în 10% apă şi 2,5% tripolifosfat de sodiu şi se încălzeşte la +80oC. Întreg amestecul se încălzeşte la +50÷+55oC, se omogenizează la 200 atm. şi se pasteurizează în vană la +90oC, timp de 30 minute. După răcirea la +34÷+36oC, amestecul se însămânţează şi se termostatează la 34÷+36oC timp de 4,5-5 ore, până când aciditatea ajunge la 80-85oT. Urmează răcirea la +20÷+24oC, timp în care se face şi agitarea produsului pentru a se obţine un coagul fluid. Produsul se ambalează şi se depozitează la +4÷+6oC pentru max. 24 ore. Consistenţa produsului este cremoasă-fluidă, culoarea albă sau albă-gălbuie, mirosul plăcut şi gustul acrişor, tipic de fermentaţie lactică. Iaurtul cu aromă de fructe. Se obţine din lapte normalizat la 2,8% grăsime, la care se adaugă lapte degresat şi 6% zahăr. După pasteurizarea la +90÷+95oC timp de 20 minute şi răcirea la +45÷+50oC, în amestec se adaugă colorantul şi aromatizantul specifice fructului respectiv. Lactofructul. Se obţine din lapte degresat şi pasteurizat, cu adaos de 5% zahăr şi 0,4% gelatină. Amestecul se pasteurizează la +85oc timp de 20 minute, după care se răceşte la +45÷+50oC şi se adaugă sucurile de fructe cu aromă puternică (ca aromanţi şi coloranţi); se mai poate adăuga vanilină-ca aromatizant sau carameldrept colorant. În continuare, tehnologia este asemănătoare cu cea de obţinere a iaurtului din lapte de vacă. 7.6. Tehnologia de obţinere a laptelui bătut Acest produs include trei sortimente (lapte bătut cu 2% grăsime, lapte bătut fără grăsime-0,1% şi sana cu 3,6% grăsime) şi se obţine din lapte de vacă. Primele etape de fabricaţie sunt reprezentate de recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui materie primă, curăţirea şi normalizarea acestuia. Urmează pasteurizarea timp de 20-30 minute la temperatura de +85÷+95oC şi apoi răcirea, care se realizează până la un nivel de +30÷+32oC pentru lapte bătut I şi respectiv, de +26÷+28oC pentru lapte bătut II şi sana. Procesul tehnologic continuă cu însămânţarea de cultură starter de producţie în proporţie de 1,5-3,0% şi distribuţia produsului în ambalajele pentru desfacere. Termostatarea se face diferenţiat, în funcţie de sortiment: 50

•

lapte bătut I - 6-10 ore la temperatura de +30÷+35oC;

•

lapte bătut II - 12-16 ore la temperatura de +24÷+28oC;

sana - 12-16 ore la temperatura de +24÷+27oC. Produsul termostat este prerăcit la +18÷+20oC, apoi răcit la +2÷+8oC şi depozitat la temperaturi de +2÷+8oC, pentru minimum 6 ore. Caracteristici senzoriale: coagul fin dispersat şi cu fluiditatea unei smântâni proaspete; la sana, coagulul are consistenţă fină, compactă. Culoarea celor trei sortimente este albă, iar mirosul plăcut, caracteristic şi gust acru, răcoritor. Caracteristici chimice: •

Chimice

Sana cu 3,6% grăsime

Lapte bătut cu 2% grăsime

Lapte bătut fără grăsime

Grăsime minimă (%)

3,6

2,0

0,1

o

120

120

120

Aciditate ( T)

Caracteristici microbiologice: Bacteriile patogene trebuie să lipsească, iar cele coliforme se acceptă în număr de max. 5/ml la ambalaje mici şi 50/ml la bidon. 7.7. Tehnologia de obţinere a laptelui acidofil Acest produs se obţine în urma fermentaţiei laptelui cu o cultură starter de producţie care conţine numai Lactobacillus acidophilus; acesta este foarte sensibil la bacteriile de infecţie, ceea ce impune o pasteurizare rigurosă a laptelui folosit. După recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui materie primă, urmează curăţirea acestuia şi normalizarea la 2,5% grăsime. Pasteurizarea durează 30 minute şi se realizează la temperaturi de +85÷+95oC. Laptele se răceşte la +40÷+42oC, după care se însămânţează cu 3-5% cultură starter de producţie Laptele se distribuie în ambalaje şi apoi se supune termostatării la temperaturi de +37÷+40oC, pentru 5-8 ore; termostatarea se consideră încheiată atunci când aciditatea ajunge la 90oT. Răcirea produsului se face în două trepte (la +18÷+20oC şi apoi la +10÷+14oC), pentru a nu se produce denaturarea lui Lactobacillus acidophilus, baterie sensibilă la temperaturi scăzute. Depozitarea se realizează la aceeaşi temperatură de +10÷+14oC, pentru max. 12 ore, atât pentru obţinerea consistenţei dorite, cât şi pentru evidenţierea aromei; depăşirea timpului de depozitare conduce la reducerea numărului de lactobacili viabili, deci la scăderea valorii terapeutice. Caracteristici senzoriale: coagulul are consistenţă o cremoasă, omogenă şi fină, asemănătoare smântânii. Culoarea este albă, uniformă în toată masa produsului. Mirosul şi gustul sunt de fermentaţie lactică, specifice laptelui acidofil Caracteristici chimice: grăsime-min. 2%; aciditate-90-100oT. Caracteristici microbiologice: bacterii patogene-lipsă; bacterii coliforme-5/ml. 51

7.8. Tehnologia de obţinere a chefirului Chefirul este un produs lactat dietetic originar din Caucaz, ce rezultă în urma unei duble fermentaţii (lactice şi alcoolice), ca urmare a dizolvării în lapte a bacteriilor lactice (streptococii şi lactobacilii), drojdiilor şi a bacteriilor acetice; toate aceste microorganisme se reunesc în aşa numita „granulă de chefir”. Granula de chefir este o aglomerare de cazeină cu aspect de conopidă şi structură spongioasă, ce conţine atât în interior, cât şi la suprafaţa ei, microorganismele ce participă la fermentare; diametrul granulei este de cca. 1 cm, dar imediat ce este recuperată din lapte atinge 2-5 cm. Tehnologia de fabricare a chefirului include 2 etape de lucru: cultivarea granulelor de chefir şi respectiv, fabricarea produsului. Cultivarea granulelor de chefir. Acestea pot fi livrate de către producătorii de culturi starter sub formă de suspensie (în soluţie sterilă de 0,9% NaCl), de granule congelate sau de granule liofilizate. Operaţiunile succesive de congelare/depozitare şi respectiv, liofilizare/depozitare, conduc la distrugerea a cca. 80% din celulele de drojdii, drept pentru care este necesar ca la utilizare să se facă o suplimentare cu drojdii de chefir izolate din granule proaspete. Schema tehnologică de obţinere a culturilor starter de chefir, din granule uscate de chefir, este următoarea: •

menţinerea în apă sterilă timp de 2-3 zile;

•

separarea granulelor pe sită;

•

însămânţarea granulelor în lapte pasteutizat şi răcit la +20oC; raportul de greutate lapte/granule este de 1 : 10;

•

termostatarea la +18÷+20oC, timp de 24 ore;

•

separarea granulelor de chefir pe sită şi spălarea cu apă sterilă, răcită la +20oC;

•

reânsămânţarea granulelor în lapte pasteurizat şi răcit la +20oC, în acelaşi raport de 1 : 10 (granule/ lapte);

•

termostatare la +18÷+20oC, timp de 24 ore;

•

separarea granulelor pe sită;

•

răcirea la +10÷+13oC şi păstrarea timp de 24 ore, pentru îmbogăţirea cu drojdii şi bacterii producătoare de aromă;

•

folosirea în producţie. O cultură starter de chefir este de calitate atunci când are consistenţa unei smântâni dulci (fluidă şi uşor spumoasă), gustul uşor înţepător şi caracteristic, iar aciditatea este de max. 110oT. Fabricarea chefirului. Se poate realiza în două variante: procedeul tradiţional (clasic) şi procedeul în vană (fie cu granule de chefir, fie cu culturi starter). Procedeul tradiţional, presupune următoarele operaţiuni: • 52

normalizarea laptelui la 1,2% sau 3,3% grăsime;

•

tratament termic la +85÷+87oC timp de 5-10 minute sau la +92÷+95oC timp de 20-30 minute (tratamentul termic mai sever îmbunătăţeşte consistenţa produsului);

•

răcirea la temperatura de termostatare (+10÷+20oC-vara sau +21÷+23oCiarna);

•

însămânţarea cu granule de chefir (2-3% vara sau 2-7% iarna);

•

omogenizarea imediată a laptelui, timp de 3-5 minute;

•

distribuirea în sticle şi închiderea lor ermetică;

•

fermentarea în două faze (+19÷+23oC timp de 12-14 ore şi respectiv, +8÷+10oC timp de 12 ore); Procedeul în vană. Etape de lucru:

•

normalizarea laptelui la 1,2% sau 3,3% grăsime;

•

preâncălzirea laptelui normalizat la +50÷+55oC;

•

omogenizarea la 150 bar;

•

pasteurizarea la +85÷+90oC în pasteurizator cu plăci, cu menţinerea timp de 20 minute în vana de fermentare;

•

răcirea la +24÷+26oC chiar în vana de fermentare;

•

inocularea cu 5-10% cultură;

•

agitarea laptelui până aciditatea atinge 35-40oT (3-4 ore);

•

fermentarea în regim static (temperatura de +20÷+24oC timp de 8-10 ore); se consideră încheiată când produsul atinge 90oT;

•

agitarea coagulului şi răcirea lui la +12÷+14oC;

•

fermentarea în regim intermitent de agitare (la temperatura de +12÷+14oC, timp de 6-12 ore); se consideră încheiată când produsul atinge 110oT;

•

agitarea masei de produs în vană;

•

îmbutelierea în sticle şi închiderea ermetică;

depozitare la +6÷+8oC timp de 12 ore, pentru definitivarea maturării. Proprietăţi senzoriale ale chefirului: coagul fin şi omogen, cu o consistenţă cremoasă dar efervescentă: Culoarea este alb-gălbuie, uniformă. Gustul este acrişor, plăcut, uşor înţepător şi răcoritor. Mirosul de drojdie, de alcool. Proprietăţi chimice. Grăsime: 1,2% sau 3,3%. Aciditatea: 90, 105 sau 110o 120 T (funcţie de tipul de chefir-slab, mediu sau tare). Alcool: 0,2; 0,5 sau 0,8% (funcţie de tipul de chefir-slab, mediu sau tare).

•

53

8. TEHNOLOGIA SMÂNTÂNII DE CONSUM Smântâna pentru consum poate fi dulce sau fermentată şi se fabrică numai din smântână proaspătă, obţinută în urma extragerii grăsimii din lapte; materia primă trebuie să fie un lapte de foarte bună calitate, cu miros şi gust normal, cu grad de impurificare redus şi aciditatea de maximum 20oT. Smântânirea laptelui se realizează mecanic, prin centrifugare, procedeu caracterizat printr-o productivitate ridicată; în acelaşi timp, laptele smântânit rezultat are un conţinut foarte redus de grăsime (cca. 0,1%), iar smântâna este dulce şi se poate prelucra atât în smântână de consum, cât şi în unt. Procesul de smântânire a laptelui este influenţat de o serie de factori de natură mecanică, dar şi de anumiţi parametri ai laptelui materie primă; în acest sens, este indicat ca laptele să aibă o temperatură de +50÷+55oC (reduce vâscozitatea laptelui, deci se favorizează separarea grăsimii) şi o aciditate de maximum 28oT (peste acest nivel creşte vâscozitatea laptelui). 8.1. Etapele tehnologice ale fabricării smântânii dulci pentru consum După recepţia cantitativă şi calitativă şi respectiv, curăţirea laptelui materie primă (operaţiuni care se execută identic cu cele de la laptele de consum), acesta este supus operaţiunii de smântânire în separatoare centrifugale; în urma acestui proces rezultă smântâna dulce şi laptele degresat (smântânit). Următoarea etapă de lucru este normalizarea. Realizarea unui anumit conţinut de grăsime în smântână poate fi asigurat pe 2 căi: •

•

prin reglarea separatorului (normalizare în flux continuu)-constă în manevrarea şurubului de reglare al separatorului; o rotaţie completă a acestuia modifică conţinutul de grăsime al smântânii cu 4-5%;

prin normalizarea smântânii-se realizează în sens descrescător prin amestecarea cu smântână mai puţin grasă sau cu lapte smântânit, dar şi în sens crescător prin adaos de smântână cu un conţinut mai mare de grăsime. În cazul smântânii dulci (frişcă), normalizarea se face la un conţinut în grăsime de 30%, în timp ce pentru smântâna fermentată, grăsimea trebuie adusă la un nivel de 20-30%. Depăşirea unui conţinut de 30% grăsime, duce la creşterea vâscozităţii smântânii şi implicit la diminuarea randamentului de smântânire, pentru că smântâna trece mai greu prin pachetul de talere al separatorului şi chiar se poate ajunge la situaţia când smântâna trece în laptele smântânit. În funcţie de conţinutul de grăsime al laptelui integral şi pentru diferite poziţii ale şurubului de reglare a separatorului, se pot obţine diferite randamente teoretice în smântână cu conţinut diferit de grăsime (tab. 7).

54

Tabelul 7 Conţinutul în grăsime al smântânii, în funcţie de randament şi conţinutul de grăsime al laptelui Randament în smântână (%) 10 12 14 16

Conţinutul în grăsime al laptelui integral (%): 3,6 3,8 4,0 4,2 36,5 37,5 39,5 41,5 29,6 31,3 32,9 34,6 25,4 26,8 28,9 29,7 22,2 23,5 24,7 26,0

3,4 33,5 28,0 24,0 21,0

4,4 43,6 36,3 31,0 27,8

În practică se utilizează o bază tabelară pentru verificarea rapidă, deşi aproximativă, a cantităţii de smântână ce se poate obţine din 1000 l lapte (tab. 8). Tabelul 8 Cantitatea de smântână (kg) obţinută din 1000 l lapte Conţinutul de grăsime din smântână (%)

2,6

2,7

Conţinutul de grăsime al laptelui supus separării (%): 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6

3,7

3,8

10 12 15 18 20 22 25 28 30 32 35 38 40

255 212 170 142 128 116 102 91 85 80 73 67 64

265 220 177 147 133 120 106 95 88 83 76 70 66

275 229 183 153 138 125 110 98 92 86 79 72 69

365 304 244 203 183 166 146 130 123 114 104 96 91

375 312 250 208 188 170 150 134 125 117 107 99 94

285 238 190 158 143 130 114 102 95 89 82 73 71

295 246 197 164 148 134 118 105 98 92 84 78 74

305 254 203 170 153 139 122 109 102 95 87 80 76

315 262 210 175 158 143 126 113 105 99 90 83 79

325 271 217 181 163 148 130 116 108 102 93 86 81

335 280 224 186 168 152 134 120 112 105 96 88 84

345 288 230 192 173 157 138 123 115 108 99 91 86

355 296 237 197 178 161 142 127 118 111 102 94 89

Într-o următoare etapă de lucru, smântâna este preâncălzită şi apoi este supusă omogenizării, operaţiune premergătoare pasteurizării-dezodorizării. Pasteurizarea smântânii are drept scop distrugerea microflorei patogene (în particular Micobacterium tuberculosis), a florei (bacterii, drojdii şi mucegaiuri) care poate produce diverse defecte ale smântânii, dar şi a enzimelor (fie cele proprii, fie cele secretate de microorganisme) care pot provoca modificări esenţiale ale smântânii. În acelaşi timp, are loc şi dezodorizarea smântânii (îndepărtarea substanţelor volatile) prin realizarea de vid parţial în timpul pasteurizării astfel ca smântâna obţinută să fie fără defecte de gust şi miros. Pasteurizarea smântânii de consum se face la temperatura de +92÷+95oC, timp de 20-30 secunde. La stabilirea temperaturii de pasteurizare trebuie să se ţină seama de starea de prospeţime a smântânii; astfel, smântâna cu aciditate normală poate fi pasteurizată la temperaturi mai ridicate, în timp ce smântâna cu aciditate crescută trebuie tratată cu temperaturi mai moderate, deoarece ar putea avea loc precipitarea cazeinei cu antrenarea grăsimii. De fapt, la stabilirea temperaturii de pasteurizare pe baza acidităţii se va avea în vedere aciditatea plasmei şi nu cea a smântânii, pentru că, la acelaşi nivel de aciditate al smântânii, cu cât aceasta are un conţinut mai mare în grăsime, cu atât va avea o aciditate a plasmei mai mare. 55

Aciditatea plasmei se calculează cu relaţia: 100 As Ap = 100-Gs Ap-aciditatea din plasmă (oT) As-aciditatea smântânii (oT) Gs-conţinutul de grăsime al smântânii (%)

Prin urmare, smântâna poate admisă la pasteurizare numai dacă aciditatea se încadrează în anumite limite (tab. 9). Tabelul 9 Relaţia dintre conţinutul de grăsime şi aciditatea admisă Limita de aciditate admisă (oT)

25 24

27 23

Conţinutul în grăsime al smântânii (%): 29 30 33 35 37 39 41 23 22 21 21 20 20 20

43 20

45 19

Imediat după pasteurizare-dezodorizare, smântâna trebuie răcită la temperatura +4÷+6oC, respectiv temperatura la care va avea loc maturarea; durata şi temperatura de răcire au o influenţă foarte mare asupra consistenţei grăsimii. Nu este de dorit răcirea smântânii în răcitoare plan-tubulare, pentru că este un sistem de lucru deschis, la care produsul vine în contact cu aerul, existând posibilitatea reinfestării smântânii. La smântâna dulce pentru consum se aplică maturarea fizică în vane, la temperatura de +4÷+6oC; durata maturării este de cca. 4 ore, timp în care se procedează la agitarea periodică a produsului, mai ales la început. Smântâna maturată se ambalează în pahare din carton cerat sau material plastic (de la 50g la 300g), în găletuşe de plastic de 1kg, sau vrac, în bidoane de 5, 10 sau 25 kg. Urmează depozitarea smântânii în vederea continuării procesului de maturare, la aceiaşi temperatură de +4÷+6oC, dar pentru o perioadă de timp de 20 ore. Depozitarea smântânii dulci se face în spaţii frigorifice adecvate, la temperaturi de +2÷+5oC. 8. 2. Etapele tehnologice ale fabricării smântânii fermentate Acest tip de smântână se obţine după o metodologie identică cu cea specifică smântânii dulci, dar numai până la momentul răcirii post-pasteurizare. În acest caz, smântâna pasteurizată se răceşte la +18÷+22oC şi se trece în vane, pentru maturarea biochimică prin însămânţarea cu 3-5% cultură starter de producţie formată din Lactococcus lactis (acidifiant puternic), Lactococcus cremoris (mai puţin acidifiant, dar asigură consistenţa cremoasă) şi Lactococcus diacetilactis (uşor acidifiant, dar formează substanţele de aromă). În primele 3 ore de maturare se practică o uşoară agitare a smântânii, în vederea favorizării maturării biochimice şi a formării compuşilor de aromă; atunci

56

când aciditatea smântânii ajunge la 50-60oT (80-90oT în plasmă) se consideră că maturarea este încheiată, drept pentru care produsul se răceşte la +10÷+14oC. Următoarea etapă tehnologică este ambalarea în condiţii asemănătoare cu smântâna dulce, după care produsul este supus unei maturări fizice, prin depozitarea la +5÷+6oC timp de 24 ore; în această perioadă, smântâna îşi capătă caracteristicile de produs finit. Pentru obţinerea culturii starter de producţie, se utilizează lapte pasteurizat la +90÷+95oC, timp de 30 minute. Urmează răcirea laptelui la +24oC, însămânţarea cu cultură pură de laborator în proporţie de 1-2% şi termostatarea la +20÷+24oC timp de 18-20 ore; după termostatare, cultura se răceşte la +10oC şi se depozitează la +4÷+8oC, până va fi utilizată în procesul de fabricaţie al smântânii. 8.3. Sortimente de smântână pentru consum Smântâna dulce pentru frişcă. Are un conţinut de grăsime de 30±1% şi o aciditate de maximum 20oT. Produsul trebuie să fie omogen, fluid, fără aglomerări de grăsime sau substanţe proteice şi fără gusturi sau mirosuri străine; gustul trebuie să fie dulceag, iar aroma specifică. Calitatea smântânii dulci se apreciază şi prin prisma capacităţii de batere, al volumului obţinut după batere, precum şi după consistenţa spumei şi stabilitatea ei în timp. Smântâna dulce cu conţinut redus de grăsime. Acest sortiment are 10% grăsime şi aciditatea de maximum 20oT şi trebuie să îndeplinească aceleaşi caracteristici ca şi smântâna dulce pentru frişcă, cu excepţia calităţii de batere care nu interesează în acest caz. Acest tip de smântână este utilizat ca adaos la cafea sau pentru obţinerea diverselor preparate culinare. Smântâna fermentată de consum. Poate fi livrată cu conţinuturi diferite de grăsime, respectiv: 12%; 20%; 22%, 25%; 26% sau 30%. Produsul trebuie să aibă o aciditate de maximum 90oT şi să fie omogen, vâscos şi fără aglomerări de grăsime sau de substanţe proteice. Gustul trebuie să fie plăcut, slab acrişor, iar mirosul specific, de fermentaţie lactică. Smântâna plastică. Materia primă o constituie smântâna dulce cu 41-48% grăsime şi aciditatea de maximum 20oT. Materia primă se pasteurizează la +90÷+95oC, se răceşte la +50oC, apoi este supusă omogenizării la 150 atm., după care se răceşte la +30oC şi se însămânţează cu 7% cultură starter de producţie obţinută din amestecarea în părţi egale a unei culturi de streptococi mezofili (Lactococcus cremoris şi Laptococcus diacetilactis) şi o cultură formată din streptococi termofili. Fermentarea se face timp de 18 ore la temperatura de +27÷+28oC, după care produsul se răceşte la +18oC şi se menţine la această temperatură încă 4-5 ore, timp în care are loc maturarea fizică. Această smântână are o consistenţă foarte mare şi se ambalează în pachete, de diverse gramaje. 57

9. TEHNOLOGIA UNTULUI Untul este un aliment bogat în energie şi substanţe nutritive, având o valoare energetică dublă faţă de cea specifică glucidelor (1 g unt produce 7,6 calorii). Acest produs se caracterizează printr-o digestibilitate foarte mare, de peste 95%, datorită conţinutului ridicat de acizi graşi volatili, de peste 20% din totalul acestora. De asemenea, untul înglobează cantităţi ridicate de vitamine A (1000-6000 U.I.) şi D (10-100 U.I.). Untul consumat în cantităţi rezonabile (30-40 g/zi) are efecte benefice asupra organismului uman, însă consumurile exagerate conduc la apariţia aterosclerozei; semnalul acestei boli este creşterea colesterolului, ca urmare a excesului de acid acetic (precursorul colesterolului) produs prin degradarea acizilor graşi. 9.1. Bazele teoretice ale formării untului Principalul component al untului este grăsimea, care, din punct de vedere structural, diferă de cea din lapte şi smântână. Astfel, în lapte şi smântână, grăsimea formează o emulsie în plasmă, foarte stabilă datorită membranei protectoare ce înconjoară fiecare globulă de grăsime. Dintre toţi componenţii membranei de grăsime, adevăraţii stabilizatori ai emulsie de grăsime din lapte şi smântână sunt fosfolipidele care conţin în molecula lor atât gruparea lipo, cât şi cea hidrosolubilă; fracţiunea acidului gras are afinitate pentru grăsime, iar fracţiunea colin-fosfat pentru plasă. Bird, Breazeale şi Bartle au avansat ideea că lecitina este fosfolipidul principal al membranei protectoare a globulelor de grăsime; moleculele de lecitină aderă cu fracţinea lipofilă spre grăsime şi cu cea hidrofilă spre plasmă. Mohr şi Little susţineau că protecţia globulelor de grăsime este asigurată de proteine, mai ales de cazeină; proteinele formează cu lecitina complexul proteine-lecitină. Pe timpul maturării fizice a smântânii, globulele de grăsime se aglomerează, formând granule, fapt ce conduce la îngroşarea smântânii, însă din cauza baterii acesteia pentru obţinerea untului, aglomerările de globule de grăsime sunt parţial sparte, iar smântâna îşi pierde vâscozitatea. La o batere de durată a smântânii, globulele de smântână se unesc în aglomerări din ce ce în ce mai mari, care ajung până la mărimea unei gămălii de ac. Această unire a globulelor de grăsime necesită distrugerea membranelor lor protectoare, când lecitina şi alte alte substanţe componente ale mebranelor trec în zară. Unirea globulelor de grăsime în timpul baterii smântânii reprezintă, de fapt, fenomenul de alegere a untului. Faptul că emulsia de grăsime din unt aparţine unui alt tip de emulsie faţă de cel specific laptelui şi smântânii a fost depistat încă din anul 1917, de către Fischer şi Hookes. În lapte şi smântână, grăsimea este răspândită în plasmă, reprezentând o fază dispersată, în care plasma este mediul de dispersie al grăsimii, 58

în timp ce la unt fenomenul este invers, adică grăsimea este mediul de dispersie în care este răspândit restul de plasmă. Teoria cel doi, denumită şi teoria inversării fazelor, este cea care explică cel mai corect mecanismul alegerii untului în procesul de batere a smântânii. Teoria inversării fazelor a fost completată ulterior (de King, Mulder, Storgärds, Belousov, Mc. Dowall), arătându-se că pentru obţinerea bobului de unt este nevoie de o cristalizare parţială a grăsimii din globule, ca şi de o separare a grăsimii lichide din globulă. Prin distrugerea mecanică a membranei protectoare, grăsimea lichidă este eliberată din globula de grăsime, permiţând alegerea bobului de unt. Separarea grăsimii lichide de globulele de grăsime lasă falsa ideea că, în unt, grăsimea lichidă este net delimitată de cea din bobul de unt, dar în realitate, faza grasă se întrepătrunde cu cea apoasă. 9.2. Fazele tehnologice ale obţinerii untului Untul se fabrică din smântână dulce, cu aciditatea de 22oT sau din smântână normalizată, pasteurizată şi fermentată cu ajutorul culturilor selecţionate de bacterii lactice. Există două grupe de metode de obţinere a untului: în flux discontinuu şi în flux continuu. 9.2.1. Fabricarea untului în flux discontinuu 1. Normalizarea smântânii. Se poate realiza fie prin adăugarea de lapte integral sau de lapte smântânit (pentru smântâna cu un conţinut prea ridicat de grăsime), fie prin adăugarea de smântână mai grasă (pentru obţinerea unei smântâni cu procentul de grăsime specific procesului de fabricaţie al untului). 2. Pasteurizarea smântânii. Are drept scop distrugerea germenilor patogeni specifici bolilor transmisibile la om (febra aftoasă, tuberculoza etc), a drojdiilor, mucegaiurilor, precum şi a altor microorganisme din smântână, dar şi de inactivare a unor enzime (lipaza) care, dacă trec în unt, influenţează negativ calitatea şi conservabilitatea acestuia. De asemenea, pasteurizarea conduce şi la îndepărtarea substanţelor volatile din smântână, a căror miros nu este specific untului. Termorezistenţa microorganismelor din smântână este mai mare decât a celor din lapte (datorită proprietăţilor termoizolante a grăsimilor din smântână), drept pentru care este necesar ca pasteurizarea smântânii să se facă la temperaturi mai ridicate decât în cazul laptelui, de +93÷+96oC, fie cu ajutorul vacreatoarelor, fie cu pasteurizatoarele cu plăci. Prin vacreaţie, se asigură pasteurizarea, dezodorizarea şi răcirea parţială a smântânii. Principiul vacreaţiei constă în încălzirea smântânii prin injectare de vapori de apă şi apoi eliminarea vaporilor de apă şi a substanţele volatile din smântână, în trei compartimente aflate sub vid. 59

Compartimentul I este pentru pasteurizarea propriu zisă, unde, vaporii de apă injectaţi în smântână îi ridică acesteia temperatura până la +92÷+95oC; vidul este reglat la 500-600 mm Hg. Smântâna este diluată parţial de către vaporii de apă care au condesat, după care este trecută în celelalte două compartimente (II şi III), considerate compartimente de evaporare; ele sunt prevăzute cu pereţi dubli, prin care circulă apă rece. În primul compartiment de evaporare (II), temperatura smântânii se reduce la +75÷+80oC, iar presiunea la 340 mmHg, în timp ce în compartimentul al doilea (III), temperatura ajunge la +45oC şi presiunea la 90 mmHg, ceea ce permite eliminarea vaporilor de apă şi a substanţelor volatile din smântână. Din compartimentul II de evaporare, smântâna este dirijată spre răcitor. Pasteurizatoarele cu plăci, funcţionează după principiul celor pentru lapte, fiind indicate pentru smântâna proaspătă, deoarece, la pasteurizarea smântânii cu o aciditate mai ridicată, substanţele proteice din compoziţia acesteia se precipită şi împiedică funcţionarea normală a instalaţiei. De aceea, la pasteurizatoarele cu plăci pentru smântână s-a ataşat o coloană de evaporare a substanţelor volatile. Smântâna pasteurizată intră în coloana de evaporare pe la partea ei superioară, fiind pulverizată tangenţial spre pereţi; în contracurent cu smântâna, coloana este străbătută de vapori de apă, ceea ce îi asigură dezodorizarea. La baza coloanei, smântâna dezodorizată este dirijată spre secţiunea de recuperare şi răcire a instalaţiei de pasteurizare. 3. Răcirea smântânii. Are drept rol stoparea dezvoltării sporilor care au rezistat pasteurizării, dar asigură şi consistenţa necesară alegerii untului; se face brusc, pentru evitarea apariţiei gustului de fiert sau seuos-uleios, în unt. Operaţiunea se desfăşoară în sectorul de răcire al instalaţiei de pasteurizare, ce permite răcirea smântânii la temperaturi sub +10oC. 4. Maturarea fizică a smântânii. După răcire, smântâna este trecută în vane (orizontale sau verticale), în vederea maturării. Acest proces are rolul de a solidifica grăsimea care s-a topit pe timpul pasteurizării. Au loc şi schimbări importante în structura membranei de protecţie a globulelor de grăsime şi care vor permite ruperea ulterioară a ei în procesul de batere al smântânii, favorizându-se, astfel, aglomerarea globulelor de grăsime în vederea formării bobului de unt. Procesul de solidificare a grăsimii este influenţat de mai mulţi factori, mai importanţi fiind temperatura de răcire corelată cu anotimpul în care are loc prelucrarea smântânii (tab. 10), durata răcirii, caracteristicile grăsimii etc. Tabelul 10 Efectul temperaturii de răcire a smântânii şi a anotimpului, asupra duratei maturării fizice Temperatura de răcire (oC) +0,5÷+1,5 +2,0÷+4,0 +5,0÷+6,0 60

Durata maturării (ore) iarna până la 1 min. 1 min. 4

vara până la 1 min. 1 min. 6

Când maturarea fizică a smântânii se face la temperaturi mai mari de +10oC, globulele de grăsime nu se solidifică corespunzător; ea se poate efectua imediat după pasteurizare (înainte de maturarea biochimică) sau după aceasta. 5. Maturarea biochimică a smântânii. Denumită şi „fermentare”, această etapă tehnologică asigură acidifierea smântânii şi formarea aromei specifice untului. Tot prin maturare biochimică, este stopată dezvoltarea microorganismelor dăunătoare care ajung accidental în smântână, după pasteurizarea ei, se reduce durata de batere a smântânii şi se îmbunătăţeşte randamentul în unt. Maturarea biochimică presupune însămânţarea smântânii cu culturi de bacterii lactice selecţioante, care aparţin unui număr de trei grupe: una care produce aciditate (Streptococcus lactis şi Streptococcus cremoris), a doua care determină formarea substanţelor generatoare de aromă (Leuconostoc citrovorum şi Leuconostoc paracitrovorum) şi a treia care desfăşoară o activitate mixtă (Streptococcus diacetilactis). Între bacteriile acidofiante şi cele aromatizante se asigură un raport de 9/1. Proporţia de culturi lactice necesară însămânţării smântânii din care se fabrică untul este de 3-25%, în funcţie de calitatea culturilor lactice, de conţinutul de grăsime al smântânii etc. Astfel, pentru smântâna cu un conţinut de grăsime mai redus, este necesară o cantitate mai mare de culturi decât pentru smântâna cu conţinut mare de grăsime. În mod practic, atunci când maturarea biochimică a smântânii se face la o temperatură de +18oC, cantitatea de culturi lactice adăugată este de 6-7% pentru smântâna cu 10% grăsime şi de numai 5% pentru smântâna cu 30% grăsime. Aroma untului este asigurată de către diacetil, la care se adaugă şi esterii acidului butiric, acizii graşi liberi, gliceride, combinaţii cetonice şi aldehidice etc (Davis şi Pien). În definirea aromei untului intervine şi specificitatea de alcătuire a globulelor de grăsime, generată de zona pedoclimatică în care s-a realizat creşterea vacilor de la care provine laptele-materia primă. Formarea aromei începe la pH=5,5 şi atinge un maximum la pH=4,5. Produşii de aromă provin din transformarea lactozei şi a acidului citric, rolul de bază avându-l bacteriile din maiaua de însâmânţare. Formarea produşilor de aromă este stimulată de adaosul în smântână a acidului citric sau a citratului de sodiu, în proporţie de 0,07-0,08% În practica producerii untului se folosesc 2 procedee de maturare biochimică a smântânii: •

Procedeul de lungă durată-se poate realiza la temperatură înaltă (+19÷+22oC), la temperatură mijlocie (+14÷+18oC) sau la temperatură joasă (+10÷+12oC). Cea mai răspândită metodă este fermentarea de lungă lurată la temperaturi mijlocii, când se procedează astfel: după pasteurizare, smântâna se răceşte la temperatura necesară maturării fizice, moment în care se adaugă 3-6% maia şi se menţine un anumit timp la temperatura respectivă. Urmează încălzirea la +14÷+18oC, după care smântâna se lasă la fermentare până atinge aciditatea 61

dorită (cca. 10-12 ore), se aduce la temperatura de batere, după care se introduce în putinei. •

Procedeul de scurtă durată-durează cca. 30 minute şi se aplică numai în perioadele de vârf de producţie. Temperatura smântânii la introducerea maielei (20-25% din cantitatea de smântână prelucrată) trebuie să fie de maximum +8oC. Alegerea bobului de unt se face mai uşor dacă smântâna are un conţinut de grăsime ridicat, de 38-40%. Dat fiind timpul scurt de maturare la care este supusă smântâna, creşterea acidităţii ei este datorată cantităţii ridicate de acid lactic din maiaua de însămânţare şi mai puţin activităţii bacteriilor lactice. Datorită perioadei scurte de fermentare, activitatea bacteriilor care dau aroma este redusă, iar untul este mai puţin apreciat. 6. Baterea smântânii. Operaţiunea se efectuează în putinee, iar pe timpul ei globulele de grăsime se unesc în aglomerări tot mai mari, ce vor constitui untul şi care se separă de zară. Baterea smântânii este influenţată de o serie întreagă de factori, mai importanţi fiind: construcţia putineiului şi viteza sa de rotire; gradul de umplere al putineiului; conţinutul de grăsime al smântânii; temperatura de batere; indicii maturării smântânii etc. Viteza de rotaţie a putineiului trebuie stabilită de aşa natură încât acceleraţia centrifugă să nu atingă valoarea acceleraţiei terestre, dar să fie apropiată acesteia. Gradul de umplere a putineiului influenţează considerabil procesul de batere; astfel, dacă nivelul normal de umplere este depăşit, durata de alegere a untului creşte (se reduce forţa de izbire a smântânii), în timp ce umplerea insuficientă determină accelerarea procesului de batere, cu pierderi mari de grăsime în zară. Gradul de umplere a putineiului depinde şi de conţinutul smântânii în grăsime; la smântâna cu până la 38% grăsime, gradul de umplere a putineiului este de 40% din capacitatea sa, iar la smântâna cu un conţinut în grăsime mai mare, umplerea se face numai la 35% din capacitate. Temperatura de batere influenţează durata acestui proces, gradul de utilizare al smântânii, precum şi consistenţa untului (se exprimă prin gradul de solidificare al grăsimii sau prin indicele de concentrare a globulelor de grăsime). Această temperatură influenţează şi intensitatea mişcării smântânii în putinei şi mărimea forţelor mecanice care acţionează asupra acesteia. Temperatura optimă de batere se consideră a fi de +8÷+10oC în sezonul cald şi de+11÷+14oC în cel rece. În procesul de batere temperatura creşte treptat, astfel că la sfârşitul baterii este mai mare cu 1,5-2,0oC decât la începutul ei. Introducerea smântânii în putinei se face prin cădere liberă sau cu ajutorul unei pompe; după primele 3-5 minute de batere, putineiul se opreşte, pentru eliminarea gazelor degajate din smântână. Baterea se consideră încheiată atunci când bobul de unt ajunge la diametrul de 2-4 mm, iar masa de boabe de unt care rămâne în aparat alcătuieşte aşa numitul „unt brut”. 62

7. Prelucrarea untului brut. Untul brut rezultat în urma baterii smântânii se supune operaţiunii de spălare şi apoi celei de malaxare. •

Spălarea untului brut se face direct în putinei şi are ca scop îndepărtarea totală a zarei conţinute; ea se realizează de mai multe ori, până când ultima apă de spălare devide limpede. Cantitatea de apă necesară pentru o spălare trebuie să reprezinte 30% din cantitatea iniţială de smântână supusă baterii; este absolut obligatoriu ca apa utilizată să îndeplinească anumite caracteristici fizicochimice (fără miros-la apa clorinată se acceptă max. 0,2 mg Cl liber/l; pH=78; fier=max.0,2 mg/l; mangan=max. 0,1 mg/l) şi bacteriologice, pentru a preveni degradarea calităţii untului. Temperatura apei de spălare trebuie să fie identică cu cea a zarei eliminate din putinei.

•

Malaxarea untului asigură legarea bobului de unt într-o masă compactă şi asigură o repartiţie cât mai fină şi uniformă a apei în masa untului, ca şi îndepărtarea excesului de apă. Eficacitatea malaxării untului se evidenţiază prin apăsarea acestuia cu o lopăţică din lemn. Astfel, la începutul malaxării, prin apăsare rezultă numeroase picături de apă cu aspect tulbure şi lăptos, dar după un anumit interval de timp, aceste picături sunt tot mai rare şi cu aspect normal; malaxarea se consideră ca fiind încheiată atunci când nu mai apar picături de apă pe secţiune. Temperatura de malaxare este de +12÷+14oC pe timpul iernii şi de +10÷+12oC pe cel al verii. Putineele utilizate la fabricarea untului sunt confecţionate din oţel inoxidabil, de forme variate (cilindrice, cubice, conice etc) şi cu suprafaţa interioară poroasă (înlesneşte reţinerea picăturilor de apă şi împiedică aderarea untului în timpul malaxării). Tot în interior se găsesc paletele (au rolul de a prelua, ridica şi a lăsa să cadă masa de unt), precum şi un sistem de duşare care dispersează peste masa de unt apă încălzită sau rece, necesară reglării temperaturii de lucru. Putineiul este prevăzut cu 1-2 orificii de observare, ventile pentru eliminarea zarei şi o uşă etanşă pentru introducerea materiei prime şi scoaterea untului. De regulă, putineele au capacităţi de 4000-6000 l şi sunt prevăzute cu trei regimuri de turaţie: de batere (18-20 turaţii/min.); de spălare (6-7 rotaţii/min.) şi de malaxare (8-10 rotaţii/min.). 9.2.2 Fabricarea untului în flux continuu La ora actuală, majoritatea unităţilor de prelucrare a laptelui produc untul în flux continuu, sistem ce are la bază unul dintre următoarele procedee de lucru: •

procedeul I-(cu instalaţii Fritz, Senn, Contimab-Simon-Seila)-alegerea untului este consecinţa formării unei spume, prin agitarea violentă a smântânii; uneori, se introduce gaz sub presiune pentru a favoriza formarea spumei;

63

•

•

procedeul II-(cu instalaţii Alfa şi New-Way)-utilizează smântâna cu conţinut ridicat de grăsime, de 80-82%; untul se formează prin răcirea intensă a smântânii, combinată cu prelucrarea ei mecanică;

procedeul III-(cu instalaţii Golden Flow şi Cherry-Burrel); în prima etapă se extrage grăsimea din smântână, urmează emulsionarea acesteia (cu apă, lapte proaspăt sau lapte acidifiat), iar în final, emulsia se solidifică prin refrigerare. Cel mai utilizat procedeu de obţinerea a untului în flux continuu este cel cu instalaţie Fritz, care include mai multe etape de lucru. Astfel, laptele materie primă este introdus în separatoare de mare capacitate în vederea obţinerii smântânii cu 45-50% grăsime. După pasteurizarea la +95oC şi răcirea la +6÷+12oC, smântâna este trecută într-un tanc izoterm, unde staţionează timp de câteva ore; de aici, este preluată de o pompă şi trimisă într-un cilindru orizontal de batere, unde, sub acţiunea unui agitator cu palete ce se roteşte cu 2000-3000 rotaţii/minut, în timp de 1-2 minute are loc alegerea bobului de unt, după ce, în prealabil, se formase spuma de smântână. Amestecul de unt şi zară este dirijat către un cilindru înclinat, prevăzut cu şurub elicoidal, unde se face presarea, îndepărtarea zarei şi malaxarea untului; acesta iese din instalaţie sub forma unei panglici groase, având temperatura de +12÷+14oC. Ambalarea untului se poate face sub formă de vrac sau bloc, în lăzi sau butoaie cu capacitatea de 10-50 Kg, dar şi în pachete de diverse dimensiuni. Lăzile se confecţionează din placaj de lemn sau din carton, iar butoaiele din lemn. Ambalajele se căptuşesc cu hârtie pergament, iar dacă depozitarea este de lungă durată, acest tip de hârtie este înlocuită cu folie de aluminiu sau hârtie înnobilată cu material plastic sau cu ceruri. Porţionarea şi ambalarea untului în pachete se realizează automat, în instalaţii tip Multipac. Ca materiale de ambalare, cel mai des folosite sunt hârtia pergament şi foiţa metalizată simplă sau căptuşită cu pergament. Pachetele se marchează pe faţa exterioară, prin tipărire cu cerneală specială, insolubilă în grăsimi. Depozitarea untului se face la temperaturi de maximum +4oC. Transportul untului la beneficiari se realizează cu autovehicule izoterme, uscate şi fără mirosuri străine; durata transportului nu trebuie să depăşească 48 ore. În unităţile de desfacere, livrarea untului se face cât mai curând posibil, iar păstrarea se face în frigidere curate, separat de alte produse care pot împrumuta mirosuri.

64

10. TEHNOLOGIA BRÂNZETURILOR 10.1. Clasificarea brânzeturilor Brânzeturile sunt produse lactate fermentate sau nefermentate, în componenţa cărora predomină cazeina (cu rol de matrice proteică), alături de care se mai găsesc grăsimi, lactoză, săruri minerale şi vitamine. Gama sortimentală de brânzeturi este foarte mare, diferenţiarea lor fiind dată de factorii tehnologici implicaţi în procesul de fabricaţie şi care contribuie la realizarea unor anumite caracteristici senzoriale, fizico-chimice şi microbiologice în diversele tipuri de brânzeturi; aceşti factori sunt: •

tipul de materie primă (lapte sau semifabricat) folosit;

•

aciditatea laptelui utilizat ca materie primă şi tipul de microorganisme adăugate în vederea realizării acidităţii dorite;

•

temperatura de închegare;

•

metoda de prelucrare şi gradul de mărunţire a coagulului;

•

tratamentul coagulului după separarea zerului;

•

prelucrarea (măcinare, sărare) coagulului înainte de introducerea în forme;

•

tipul de presare aplicat brânzei crude;

•

condiţiile asigurate pe timpul maturării brânzeturilor;

•

tratamentele speciale aplicate brânzeturilor (înţeparea sau tăierea brânzei, saramurarea, tratarea suprafeţei pentru a se obţine un anumit tip de coajă etc). În general, brânzeturile se clasifică după următoarele criterii: După natura materiei prime: •

brânzeturi din lapte de vacă;

•

brânzeturi din lapte de oaie;

•

brânzeturi din lapte de capră;

•

brânzeturi din lapte de bivoliţă. Unele sortimente de brânzeturi (brânza proaspătă, caşul, telemea) se obţin direct din laptele-materie primă, în timp ce altele (caşcavalul, brânza topită, brânza afumată) se produc din prefabricate, mai ales din caş. După conţinutul de grăsime: •

brânzeturi slabe (cu până la 10% grăsime în substanţa uscată);

•

brânzeturi semigrase (cu minimum 20% grăsime în substanţa uscată);

•

brânzeturi grase (cu minimum 40% grăsime în substanţa uscată);

• brânzeturi foarte grase (cu minimum 45% grăsime în substanţa uscată). După consistenţa pastei: •

brânzeturi moi-sunt supuse unei presări mai puţin intense şi de aceea au un conţinut ridicat de apă şi o conservabilitate redusă;

65

•

brânzeturi semitari-coagulul se prelucrează mai intens şi este supus unei a doua încălziri, la +35÷+45oC; presarea este puternică, iar timpul de maturare de 1-2 luni;

•

brânzeturi tari-durata de închegare scurtă; prelucrare intensă a coagulului; încălzirea a doua a coagulului la +50÷+58oC; presare puternică; perioadă lungă de maturare şi conservabilitate îndelungată. După procesul de fabricaţie:

•

brânzeturi proaspete-coagularea are loc sub acţiunea bacteriilor lactice şi a enzimelor coagulante. Au conţinut mare de apă şi conservabilitate redusă;

•

brânzeturi maturate-caracteristici specifice brânzeturilor moi, semitari şi tari;

•

brânzeturi în saramură-maturarea şi depozitarea se face în saramură din zer sau din apă, la temperaturi specifice fiecărui sortiment;

•

brânzeturi cu pasta opărită-se produc din caş maturat, opărit în apă sau saramură la peste +75oC şi cu prelucrare specifică. Perioada de maturare este de 1-2 luni;

•

brânzeturi topite-se obţin prin topirea şi emulsionarea unuia sau mai multor tipuri de brânzeturi, sub acţiunea căldurii şi a agenţilor emulgatori;

•

brânzeturi frământate-din caş maturat, mărunţit şi pastificat şi maturat în ambalaje specifice produsului. 10.2. Etape tehnologice în fabricarea brânzeturilor 10.2.1. Pregătirea laptelui pentru închegare

După recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui-materie primă, acesta este supus unor operaţiuni specifice obligatorii (filtrare, normalizare, pasteurizare, răcire şi depozitare), în vederea prelucrării lui ulterioare. Pentru obţinerea brânzeturilor, este necesară potenţarea anumitor proprietăţi ale laptelui-materie primă, prin adăugarea de ingrediente specifice (CaCl2, Na3K2, culturi starter, coloranţi, decoloranţi etc). Procesul de pasteurizare distruge microflora naturală a laptelui şi de aceea este necesară însămânţarea laptelui cu culturi de producţie, specifice sortimentului de brânză ce urmează a fi obţinut. Culturile starter de producţie (denumite şi “maia de producţie”) sunt obţinute din culturi selecţionate sub formă lichidă sau liofilizată, prin pasaje succesive, astfel: cultură selecţionată→cultură primară→cultură secundară→cultură terţiară→cultură starter de producţie. Microorganismele utilizate în procesul de obţinere a culturilor starter de producţie sunt de tip mezofil sau termofil:

66

•

speciile mezofile-se dezvoltă optim la temperaturi de +15÷+40oC (Streptococcus lactis; Streptococcus cremoris; Streptococcus diacetilactis; Leuconostoc citrovorum; Leuconostoc paracitrovorum);

speciile termofile-se dezvoltă optim la temperaturi de +30÷+50oC (Streptococcus thermophylus; Lactobacillus bulgaricus; Thermobacterium helveticum). Pe lângă speciile bacteriene menţionate anterior, la unele sortimente de brânză se utilizează şi alte tipuri de microorganisme. Astfel, la brânza Emmental se foloseşte Propionibacterium shermanii, care determină fermentarea acidului lactic, cu producere de acid propionic, acid acetic şi CO2, rezultând în final “desenul” specific, respectiv ochiurile mari de fermentare. Pentru brânzeturile tip Limburger se utilizează Brevibacterium linens, implicată în maturarea de suprafaţă a produsului, cu formarea de colonii roşii-orange. Sporii mucegaiului Penicillium roqueforti se folosesc la fabricarea brânzeturilor cu mucegai în pastă (Roquefort şi Stilton), iar sporii de Penicillium camemberti favorizează maturarea de suprafaţă a brânzeturilor tip Camembert, Brie etc. Culturile starter de producţie au un rol bine definit în biochimia producerii brânzeturilor, declanşând o serie întreagă de procese şi anume: •

•

producerea de acid lactic din lactoză, cu rol în scăderea valorii pH. Aciditatea finală depinde de specia bacteriană folosită, de cantitatea de cultură adăugată şi de condiţiile în care s-a făcut termostatarea acesteia. Cu cât pH-ul brânzei este mai scăzut, cu atât rămâne mai mult acid lactic nedisociat, cu rol de conservant; bacteriile lactice determină scăderea potenţialului redox, împiedicând astfel dezvoltarea bacteriilor aerobe de alterare;

•

reglarea sinerezei coagulului (eliminarea zerului) prin aciditatea produsă de culturile starter, în funcţie de parametrii utilizaţi la închegarea laptelui;

•

producerea de aromă (diacetil şi acetoină) şi de CO2 din citrat, cu rol în realizarea unei structuri deschise şi în formarea de ochiuri mici de fermentare la anumite brânzeturi. Acidul lactic are rol şi în conferirea gustului brânzei, dar mai ales intervine în determinarea texturii, consistenţei, elasticităţii şi capacităţii de feliere a brânzei, datorită efectului asupra valorii pH;

•

producerea de proteinaze şi peptidaze, cu rol în maturarea brânzeturilor. Evoluţia numerică a microflorei din brânzeturi este variabilă în timp. Astfel, dacă în brânza crudă se găsesc între 106 şi 107 celule formatoare de colonii/gram de produs, pe măsură ce maturarea progresează, numărul bacteriilor lactice se reduce în funcţie de sortiment, dar mai ales de gradul de eliminare a lactozei, de nivelul de NaCl din brânză şi de gradul de autoliză al bacteriilor lactice; activitatea bacteriilor lactice este inhibată atunci când nivelul de NaCl din apa conţinută de brânză este mai mare de 5%. 67

Cultura starter de bacterii lactice se foloseşte în procesul de fabricaţie a brânzeturilor numai după o prealabilă păstrare la frig (la temperaturi sub +10oC) timp de 5-6 ore, în intervalul de maximum 48 ore de la preparare. Proporţia de cultură starter de producţie ce trebuie adăugată în laptele destinat fabricării brânzeturilor este de cca. 5% şi depinde de calitatea laptelui, tipul de brânză ce urmează a fi obţinut, activitatea bacteriilor lactice şi de anotimp. Cultura de producţie se foloseşte atâta timp cât nu prezintă semne de degradare. Din punct de vedere chimic, coagulul este un fosfocazeinat de calciu. În practica obţinerii brânzeturilor, se procedează la adăugarea de clorură de calciu (CaCl2) în laptele-materie primă, pentru a facilita coagularea cazeinei. Acest tratament se aplică numai laptelui pasteurizat şi are drept scop restabilirea echilibrului în săruri de calciu, îmbunătăţirea consumului specific (ca urmare a obţinerii unui coagul ferm şi mai puţin dispersabil la prelucrare), precum şi de evitare a defectelor de structură ale bobului şi a caşului (aceste defecte apar la coagulul moale, cu o slabă putere de contractare şi cu o sinereză redusă). Cantitatea de clorură de calciu adăugată este de 10-30 g cristale/100 litri lapte, sub formă de soluţie 40%; cantitatea de clorură de calciu introdusă variază în funcţie de tipul de pasteurizare aplicat laptelui şi de anotimp. În cazul laptelui nepasteurizat, se utilizează azotatul de potasiu (Na3K2), care împiedică dezvoltarea bacteriilor Coli aerogenes şi a celor sporulate anaerobe (Clostridium butiricum); azotaţii acţionează după transformarea lor în azotiţi, care sunt activi mai ales asupra clostridiilor. Adaosul de azotat de potasiu se face sub formă de soluţie 40% (10-30 g cristale/100 litri lapte). Inconvenientul procedeului este acela că există pericolul apariţiei balonării brânzeturilor pe timpul perioadei de maturare. La anumite sortimente de brânzeturi (Olanda, Cheddar etc) se procedează la adaosul de substanţe colorante, dar cu condiţia să fie de uz alimentar; de regulă, se utilizează coloranţi naturali, extraşi din plante cum ar fi şofranul sau şofrănelul, dar şi coloranţi sintetici. 10.2.2. Preparate folosite la coagularea laptelui Coagularea laptelui în vederea obţinerii de brânzeturi se poate realiza cu ajutorul următoarelor substanţe: •

68

acizi (acid lactic, acid acetic, acid citric sau acizi minerali-în procesarea de tip industrial)-aceştia determină scăderea valorii pH din lapte şi trecerea în zer (sub formă de sare de calciu) a unei părţi din calciul legat de cazeină; fenomenul destabilizează micelele de cazeină, care precipita sub formă de acid cazeinic, dar coagulul va fi moale, cu conţinut redus de calciu şi cu aciditate ridicată. Este un procedeu utilizat în fabricarea brânzei proaspete de vacă;

•

enzime (cheagul, pepsina, enzime de natură fungică)-enzima coagulantă împreună cu cazeina alcătuiesc paracazeina, care, alături de sărurile de calciu solubile formează paracazeinatul de calciu, respectiv precipitatul. Cheagul. Este un preparat enzimatic de origine animală, obţinut din stomacul gladular al rumegătoarelor tinere. Acest segment al aparatului digestiv (denumit şi “cheag”) conţine un ferment, cunoscut sub diverse denumiri: presure, renin sau ferment lab; în faza incipientă fermentul este inactiv (se numeşte “parachimozină”), dar devine activ în prezenţa acidului clorhidric gastric (capătă denumirea de “chimozină”): •

cheagul natural-se obţine din stomacul glandular al mieilor, iezilor sau viţeilor, care au consumat numai lapte până la momentul sacrificării. Recoltarea stomacului se face cu atenţie, pentru a nu se pierde din conţinut, după care se procedează la legarea celor două extremităţi ale sale (cardia şi pilorul) cu o sfoară curată, urmată de o sărare uscată cu sare grunjoasă. Stomacul astfel pregătit se pune la uscat, în spaţii ventilate şi ferite de lumină;

•

cheagul artificial-se prepară din cheag natural, tratat cu soluţie de NaCl 10% şi supus macerării timp de 4-5 zile, la temperatura de +15÷+20oC; în acest interval de timp, fermentul trece în soluţie. Preparatul rezultat se tratează cu o altă soluţie de NaCl (15%), se filtrează, se limpezeşte şi se corectează pH-ul la nivel de 5,8. Produsul obţinut este cheagul artificial soluţie, ce se prezintă ca un lichid gălbui (brun-deschis), opalescent, cu gust acrişor-sărat şi pH=3,44,0. Pentru obţinerea cheagului artificial praf, cheagul soluţie se saturează cu soluţie de NaCl, după care se tratează termic, cu aer cald sub presiune. Produsul finit se prezintă ca o pulbere de granule foarte fine, cu miros caracteristic şi culoare gri-cenuşie, în care se pot observa şi cristale de sare. Cheagul praf produs în ţara noastră are un conţinut de max. 5% apă şi de min. 75% sare şi o putere de coagulare de 1: 100.000. Ambalarea se face în pungi din plastic, de 250-500g, ce se introduc în cutii din tablă sau material plastic. Pepsina. Este un preparat enzimatic de origine animală, ce se obţine din mucoasa roşie a stomacului de porc sau vită, unde se găseşte sub formă inactivă de pepsinogen; trecerea în stare activă are loc sub influenţa HCl folosit la extracţia enzimei din mucoasa stomacală roşie. Pepsina coagulează bine numai laptele acidifiat la un pH mai mic de 6,6. Comparativ cu cheagul, pepsina are o activitate proteolitică mai mare şi poate determina apariţia unor defecte de gust (de amar). Pepsina are două forme de prezentare: pepsina lichidă-cu termen de valabilitate de 6 luni de la data producerii şi pepsina praf (tip L)-are o putere de coagulare de 1: 50.000 sau 1 : 120.000. Pepsina praf se ambalează la fel ca şi cheagul şi are un termen de valabilitate de 12 luni; acest tip de pepsină are 3% apă, max. 3,5% lipide şi max. 40% sare (pentru 1 : 120.000) şi respectiv, 58% sare 69

(pentru 1 : 50.000). La prepararea soluţiei de pepsină din preparatul praf, se recomandă folosirea zerului deproteinizat, cu aciditate de 60-80oT. Preparate enzimatice fungice (Renilase-Mucor miehei; Supraren-Endotha parasitica; Meito-Mucor pusillus). Au o putere de coagulare inferioară enzimelor coagulante de origine animală şi se prezintă sub formă de pulberi fine, omogene, alb-gălbuie şi solubile în apă. Ele acţionează mai eficient la temperaturi de închegare mai mari de +30oC şi de aceea se utilizează la acele sortimente de brânzeturi la care se pretează astfel de temperaturi. În schimb, acţiunea lor este diminuată de acidităţi mai mari de 20oT ale laptelui-materie primă. Coagulul obţinut în urma închegării laptelui cu enzime fungice are o durată mai mare de întărire şi o consistenţă moale, ceea ce favorizează pierderile de substanţă uscată în zer. De aceea, se impune prelungirea duratei de coagulare şi de prelucrare a coagulului cu 10-15 minute, respectiv creşterea acidităţii laptelui supus închegării şi a temperaturii acestuia. Activitatea proteolitică a enzimelor fungice este mai mare decât a cheagului, mai ales asupra proteinelor serice, drept pentru care se înregistrează pierderi de proteine în zer. Preparate enzimatice de origine bacteriană (Milozyme-B. polymixa). Au o utilizare limitată, datorită intensei lor activităţi proteolitice ce favorizează apariţia de defecte la brânzeturi, dar şi pentru faptul că determină obţinerea unui coagulul moale, cu pierderi mari de cazeină şi grăsime în zer. 10.2.3. Coagularea laptelui Coagularea sau închegarea laptelui, este o etapă de bază în fabricarea brânzeturilor şi are drept scop precipitarea cazeinei, însoţită de formarea coagulului (brânza crudă). Coagularea enzimatică a laptelui se desfăşoară în două etape succesive, respectiv: •

•

faza incipientă-enzima adăugată în lapte scindează legăturile peptidice care leagă cele 2 componente ale kapa-cazeinei; rezultă o parte hidrofilă care trece în plasma laptelui şi o parte hidrofobă ce rămâne ataşată de alfa-cazeinele S1 şi S2 şi de beta-cazeina;

faza de coagulare propriu-zisă-este neenzimatică şi constă în asocierea micelelor de cazeină care şi-au pierdut proprietatea de respingere electrostatică, datorită scindării produse în faza anterioară. Iniţial, micelele formează structuri de lanţuri, care se agregă ulterior într-o reţea tridimensională (de gel), ce încorporează şi globulele de grăsime. Adaosul de CaCl2 favorizează fuzionarea micelelor prin formarea de legături între grupările fosforil al beta-cazeinei şi Ca2+; tăria gelului este determinată de numărul acestor legături şi este corelată cu randamentul în brânză şi calitatea. Procesul de coagulare a laptelui cu cheag este influenţat de mai mulţi factori, respectiv: 70

1. Temperatura. Cheagul acţionează optim la temperaturi de +40÷+41oC, dar, în practică se utilizează niveluri mai scăzute (+22÷+35oC), pentru a se realiza o bună concentrare a particulelor de cheag şi o eliminare corespunzătoare a zerului (tab. 11). De regulă, la brâzeturile moi se utilizează temperaturi de închegare mai scăzute, pentru a avea un grad mai redus de deshidratare a coagulului. La brânzeturile tari, se practică temperaturi de închegare mai mari şi care, alături de încălzirea a II-a, contribuie la o deshidratare avansată a coagulului, de unde şi conţinutul lor mai redus de apă. Tabelul 11 Temperaturi de închegare pentru diferite sortimente de brânzeturi Tipul de brânză

Sortimentul

Brânzeturi moi

Brânză proaspătă de vacă Brânză telemea Brânză Camembert Brânză Roquefort Trapist Olanda Cheddar Şvaiţer Parmezan

Brânzeturi semitari Brânzeturi tari

Temperatura de închegare (oC) 22….28 31….34 28….33 29….30 30….33 32….34 30….32 32….35 32….34

Durata de închegare 16-20 ore 50-70 min. 60-80 min. 60-90 min. 25-30 min. 35-40 min. 30-40 min. 25-30 min. 20-30 min.

Temperatura de +70oC distruge cheagul după 15 minute. 2. Cantitatea de săruri de calciu. Influenţează atât durata coagulării, cât şi calitatea coagulului. Efectul acestor săruri este potenţat de adaosul de fosfat monosodic (50-70 g/100 l lapte), când scade mult timpul de închegare, iar cheagul este tare. Atunci când se utilizează cantităţi reduse de săruri de calciu, creşte timpul de coagulare, iar cheagul are o consistenţă moale. 3. Gradul de aciditate al laptelui. Activitatea optimă a cheagului se desfăşoară la un pH de 6,2 (6,0-6,4); la un pH de 6,8-7,0 cheagul este distrus după 15 minute. Când aciditatea laptelui creşte moderat, va creşte şi viteza de coagulare a laptelui. 4. Cantitatea de enzimă coagulantă. Determină viteza de coagulare a laptelui, dar numai în anumite limite. 5. Compoziţia chimică a laptelui. Atunci când laptele are un conţinut mai mare de substanţă uscată, va fi necesară o cantitate mai mare de enzimă coagulantă pentru a se obţine coagularea în timpul dorit, dar şi o consistenţă normală a coagulului. 6. Tratamentul termic aplicat laptelui. Prelungeşte durata de coagulare, datorită următoarelor acţiuni: •

reduce concentraţia de calciu, fosfor şi citraţi solubili din lapte;

•

dezagregă micelele de cazeină;

•

ajută la formarea complexului kapa-cazeină/beta-cazeină, care este mai puţin sensibil la cheag;

•

ajută la depunerea proteinelor serice denaturate pe micelele de cazeină;

•

favorizează eliminarea de CO2 însoţită de scăderea valorii pH. 71

Păstrarea la rece a laptelui pasteurizat are drept efect micşorarea dimensiunilor micelelor de cazeină, ceea ce determină creşterea duratei de coagulare, iar coagulul obţinut este moale. 7. Omogenizarea laptelui. Această operaţiune creşte gradul de agregare al particulelor de cazeină şi prin urmare, scade timpul de coagulare a laptelui; de asemenea, contribuie la reducerea conţinutului de grăsime din zer şi îmbunătăţeşte consumul specific. Omogenizarea laptelui împiedică şi transudarea grăsimii din brânză pe timpul maturării, mai ales la cele care se maturează la temperaturi mai ridicate (Emmental, Trapist, Caşcaval). 8. Puterea de coagulare, necesarul de cheag şi pregătirea soluţiei de enzimă coagulantă. Puterea de coagulare se exprimă prin cantitatea de lapte ce poate fi coagulată cu o cantitate de enzimă în soluţie, la temperatura de +35oC, în timp de 40 minute. Necesarul de cheag depinde de puterea coagulantă a enzimei şi de cantitatea de lapte ce urmează a fi închegat. Pregătirea soluţiei de enzimă trebuie să se facă cu jumătate de oră înainte de folosire. În cazul utilizării chegului praf, solubilizarea unui gram de cheag se face într-un litru de zer dezalbuminizat cu aciditate de 80-120oT şi temperatura de +30÷+35oC, sau într-un litru de apă fiartă şi răcită la aceeaşi temperatură, în care se adaugă şi o lingură de sare. Soluţia astfel preparată se păstrează la temperaturi mai mici de +10oC, timp de 2-3 ore în cazul soluţiei apoase de cheag şi de max. 24 ore pentru soluţia preparată cu zer dezalbuminizat. Cheagul soluţie se adaugă în lapte numai după ce au fost introduse celelalte elemente ajutătoare (clorură de calciu, maia de producţie, coloranţi naturali, alte substanţe corective-azotat de potasiu, acid lactic etc); administrarea cheagului se face sub formă de jet subţire pe toată suprafaţa laptelui, după care se procedează la amestecarea timp de 4 min. pentru repartizarea uniformă a enzimei. 10.2.4. Prelucrarea coagulului Prelucrarea coagulului rezultat în urma închegării laptelui are drept scop eliminarea zerului, într-o proporţie ce variază de la un tip de brânză, la altul. Reuşita operaţiunii depinde de consistenţa coagulului şi de procesul de deshidratare a lui pe timpul prelucrării. Consistenţa coagulului reprezintă momentul final al coagulării laptelui şi poate fi apreciată senzorial, astfel: •

se observă dacă coagulul se desprinde uşor de pe pereţii vasului de închegare, după care se introduce degetul arătător (vertical) în coagul şi se deplasează spre înainte; un coagul bun de prelucrare va crăpa în sensul mişcării degetului. La scoaterea degetului din coagul, nu trebuie să rămână coagul pe el, iar zerul ce se observă la suprafaţă trebuie să fie limpede şi de culoare galben-verzui;

•

se umple o lingură cu coagul din vasul de închegare şi se apreciază calitatea acestuia. Coagulul bun pentru prelucrare trebuie să asigure o umplere dreaptă

72

şi cu pereţii netezii şi să lase un zer limpede, galben-verzui; pe lingură nu trebuie să adere flocoane de coagul. Atunci când coagulul este desprins de marginea vasului şi apare zerul, rezultă că timpul de coagulare a fost depăşit şi coagulul trebuie prelucrat imediat, cu un grad mai redus de deshidratare a bobului. Dacă coagulul este moale şi nu cedează zer, prelucrarea lui trebuie făcută în aşa fel încât să se ajungă la o deshidratare adecvată a bobului. Imediat după formare, coagulul va include toată faza apoasă a laptelui; este vorba despre apa liberă din spaţiile mari ale coagulului (se elimină prin prelucrarea şi presarea coagulului), de apa capilară conţinută de capilarele coagulului (se elimină după încălzirea a II-a a coagulului) şi de apa de constituţie cuprinsă de moleculele de paracazeină (nu este eliminată nici prin presare şi nici prin încălzirea a II-a). Gradul de eliminare al zerului (conţine apă, lactoză, săruri minerale, vitamine şi proteine solubile) va determina intensitatea şi amplitudinea proceselor fermentative din masa de brânză pe timpul maturării acesteia. Prelucrarea coagulului se realizează direct în vasele de închegare (cazan, vană paralelipipedică mecanizată, instalaţie Steineker) şi presupune parcurgerea mai multor etape. Astfel, prima operaţiune este întoarcerea stratului superficial de coagul, în scopul egalizării temperaturii şi a repartizării uniforme a grăsimii în masa de coagul. Tehnica de lucru presupune întoarcerea stratului de coagul de la suprafaţă (pe o adâncime de 4-5 cm), începând de la marginea vanei şi răsturnarea acestuia în centrul cazanului. Urmează tăierea, mărunţirea şi amestecarea coagulului, cu ajutorul unor ustensile specifice (căuş, cuţit-sabie, harfă, liră şi amestecător); aceste operaţiuni se realizează diferenţiat, în funcţie de tipul de brânză ce urmează a fi obţinut, dar şi în concordanţă cu vasul în care se face închegarea laptelui, astfel: La închegarea laptelui în cazan: •

tăierea coagulului cu sabia în coloane, în două direcţii perpendiculare;

•

tăierea coloanelor prismatice cu ajutorul căuşului, rezultând cuburi de coagul;

•

amestecarea masei de coagul cu amestecătorul (favorizarea deshidratării);

•

repausul coagulului, timp de 5-10 minute, în una sau mai multe reprize;

•

eliminarea parţială a zerului;

• scoaterea boabelor de coagul din cazan. La închegarea laptelui în vane paralelipipedice mecanizate. Vana propriu zisă are pereţi dubli şi este confecţionată din oţel inoxidabil. Pe părţile laterale ale vanei sunt doi suporţi, pe care este fixată grinda metalică ce asigură deplasarea unui cărucior; căruciorul este prevăzut cu două axe verticale, terminate cu câte un braţ de prindere a ustensilelor de prelucrare. Întreg ansamblul primeşte mişcare de la un motoreductor. Succesiunea operaţiilor de prelucrare este următoarea: 73

•

tăierea orizontală a coagulului în straturi (pe lungimea vanei), cu ajutorul lirei cu cuţite orizontale;

•

tăierea verticală a coagulului în straturi (pe lungimea vanei), cu ajutorul lirei cu cuţite verticale;

•

tăierea verticală a coagulului în straturi (pe lăţimea vanei), cu ajutorul lirei cu cuţite verticale-rezultă cuburi de coagul. La închegarea laptelui în instalaţia Steineker. Instalaţia are în componenţă o vană cilindrică, cu pereţi dubli şi care este prevăzută cu un ax central, rotativ, pe care sunt fixate două braţe pe care se prind ustensilele de prelucrare. Instalaţia permite eliminarea zerului şi evacuarea coagulului prelucrat, direct în forme. O altă etapă din succesiunea de operaţiuni specifice prelucrării coagulului este încălzirea a doua a masei de coagul, procedură ce se aplică brânzeturilor cu pasta tare şi semitare; operaţiunea se face sub agitare continuă a masei de coagul, pentru deshidratarea bobului de coagul. Temperatura la care se realizează a doua încălzire este de +38÷+45oC pentru brânzeturile semitari şi respectiv, de +52÷+58oC pentru cele tari, situaţie care determină reducerea microflorei lactice, distrugerea parţială a enzimei coagulante şi se crează condiţiile necesare pentru dezvoltarea streptococilor şi lactobacililor termofili. Încălzirea a doua se face progresiv, într-un ritm de 0,5….1oC/minut. Operaţiunea se realizează fie prin admisie de abur sau apă caldă în mantaua vasului de închegare, fie prin introducerea de zer sau apă încălzite; cantitatea de zer sau apă încălzite ce se introduc în cazan se calculează cu relaţia: C (t2 - t1) Z= t3 - t2 unde: • • • • •

Z-cantitatea de zer sau apă încălzită (l); C-cantitatea de zer şi coagul boabe din cazan (kg); t1-temperatura masei din cazan, înainte de încălzirea a doua (oC); t2-temperatura la care urmează să se facă încălzirea a doua (oC); t3-temperatura zerului sau a apei încălzite-max. +65…+68oC (oC).

Pe timpul menţinerii coagulului la temperatura specifică încălzirii a doua, are loc şi “uscarea bobului”, a cărui durată este de 20-50 minute (10-20 minute pentru brânzeturile tip Olanda şi de 20-40 minute pentru brânzeturile tip Şvaiţer). Momentul final al uscării bobului se stabileşte pe baza elasticităţii şi tăriei acestuia şi este o apreciere subiectivă, ce depinde de experienţa lucrătorului. Pentru aceasta, se strânge în mână a cantitate de boabe; dacă acestea rămân în formă de “boţ” (verificarea gradului de lipire), care frecat uşor între degete se desface cu uşurinţă, se apreciază că faza de uscare a bobului este încheiată. În caz contrar, se continuă procesul de încălzire-amestecare. La unele sortimente de brânzeturi, se procedează la reducerea acidităţii bobului de coagul prin spălarea lui cu apă caldă adusă la temperatura specifică 74

încălzirii a doua; apa folosită trebuie să reprezinte 50-100% din cantitatea de lapte supusă închegării. Operaţiunea nu trebuie să reducă aciditatea sub limita normală, deoarece se obţine o consistenţă prea moale a bobului, gust fad şi chiar amărui. 10.2.5. Formarea şi presarea brânzeturilor La sfârşitul etapei de prelucrare a coagulului, particulele de coagul trebuie să fie aderente şi unite în bucăţi de diferite forme (cilindrice, paralelipipedice etc), specifice sortimentului de brânză ce urmează a fi obţinut. Trecerea coagulului din vană, în forme, se face imediat după prelucrare, pentru a se preveni răcirea particulelor de coagul şi formarea la suprafaţa lor a unei pojghiţe tari care împiedică lipirea între ele. Trecerea coagulului în forme se face diferit, în funcţie de sortimentul de brânză. Sunt utilizate două procedee de formare: •

formarea în pastă-după prelucrarea în vană, boabele de coagul se adună la un capăt al vanei, se acoperă cu o sedilă şi se presează cu o placă metalică perforată (zerul se scurge prin ştuţul vanei, în exterior). Din masa de coagul presată la grosimea dorită (cu 2-3 cm mai mare decât a produsului finit) se taie cuburi de mărime egală, ce se introduc în forme. Procedeul se aplică la brânzeturile tari şi semitari;

•

formarea prin turnare-în forme de diferite secţiuni (pătrate, cilindrice, dreptunghiulare, triunghiulare etc) şi confecţionate din diverse materiale (tablă galvanizată, aluminiu, lemn, inox) se introduce masa de particule de coagul, ce trebuie amestecată continuu cu zerul din vană. Eliminarea zerului conduce la formarea de goluri între particulele de coagul şi de aceea, se recomandă vibrarea formelor (acestea sunt prevăzute cu orificii de eliminare a zerului) pe timpul turnării masei de coagul. După introducerea în forme, particulele de coagul se supun autopresării sau presării, pentru o eliminare cât mai completă a zerului şi obţinerea unei mase compacte de coagul. Autopresarea este specifică brânzeturilor moi, dar şi unor sortimente de brânzeturi tari. Pe timpul autopresării, brânza se întoarce obligatoriu, deoarece straturile de jos se compactează mai bine; iniţial, întoarcerea brânzei se face după 10-30 minute, iar mai târziu după cca. 90 minute. Autopresarea brânzeturilor se consideră încheiată atunci când nu mai picură zer; durata ei este de 10-24 ore la brânzeturile moi şi de 8-10 ore la cele tari. Presarea necesită învelirea bucăţilor de brânză în sedilă pentru a se obţine o coajă tare, uniformă şi cu suprafaţa netedă; se realizează la temperaturi de +20÷+25oC, cu ajutorul preselor cu pârghie, cu arc-şurub, hidraulice, pneumatice etc. Presarea se face la majoritatea brânzeturilor cu pastă semitare şi la cele cu pastă tare. Forţa de presare variază în funcţie de dimensiunile brânzei, astfel: •

15-25 kgf/kg, timp de 2-4 ore, pentru brânzeturile de format mic; 75

•

30-40 kgf/kg, timp de 12-24 ore sau chiar 60 kgf/kg, timp de 24 ore, pentru brânzeturile de format mare. Pe timpul presării, se procedează la întoarcerea bucăţilor de brânză, mai des la început şi apoi mai rar, pentru o eliminare uniformă a zerului şi pentru a se preveni deformarea bucăţilor de brânză. Se consideră că presarea este corectă atunci când zerul este limpede şi nu tulbure albicios; după presare, suprafaţa brânzei devine gălbuie, datorită deshidratării ei treptate. 10.2.6. Sărarea brânzeturilor După eliminarea zerului prin autopresare sau prin presare, se procedează la scoaterea din forme a bucăţilor de brânză, urmată de sărarea acestora, pentru realizarea următoarelor deziderate: •

facilitarea eliminării surplusului de zer;

•

încetinirea sau stoparea activităţii microorganismelor nedorite;

•

frânarea activităţii microorganismelor producătoare de acid lactic;

•

influenţarea activităţii enzimatice, pentru reglarea proceselor de maturare;

•

accelerarea formării şi întăririi cojii brânzeturilor cu pastă tare;

•

imprimarea unui gust plăcut brânzeturilor. Concentraţia de sare în faza lichidă asigură efectul bacteriostatic al acesteia şi imprimă brânzeturilor anumite caracteristici senzoriale (tab. 12). Tabelul 12 Influenţa tipului de sărare asupra caracteristicilor senzoriale ale brânzeturilor cu pastă tare Caracteristici Gust

normală Caracteristic sortimentului

Consistenţă

Fină şi elastică

Culoare Desen

Gălbuie Normal

Coajă

Netedă, gălbuie, elastică, uscată, aderentă şi bună pentru parafinare Brânza capătă forma normală, îşi reduce înălţimea, iar părţile laterale prezintă rotunjiri convexe

Formă

Tipul de sărare: excesivă Puternic sărat. Gustul specific este slab exprimat Tare, sfărâmicioasă şi uscată Albicioasă Mărunt şi insuficient dezvoltat Albicioasă, sfărâmicioasă şi mucilaginoasă Se menţine forma rezultată în urma presării-sărării

insuficientă Gust slab exprimat. Datorită slabei participări a NaCl la formarea gustului, se poate dezvolta gust străin Gumoasă Galben pronunţat Prea mare, uneori buretos Uscată şi cutată. Mucegaiurile se dezvoltă timpuriu şi intens La apăsare puternică, brânza se poate lăţi, pierzându-şi forma iniţială.

Conţinutul în sare al brânzeturilor diferă de la un sortiment la altul (1,53,5% la brânza Trapist şi caşcaval; max. 5% la brânza Roquefort; 3-6% la telemea şi brânza Fetta etc), iar pierderile în greutate după sărare ale produselor finite sunt de 5-6% pentru brânzeturile tari şi de cca. 10% pentru cele sărate în saramură. În practică, se recurge la mai multe metode de sărare: 76

Sărarea uscată-Constă în presărarea de sare grunjoasă pe toată suprafaţa brânzei, inclusiv părţile laterale, urmată de frecarea acesteia cu mâna sau peria. La o sărare insuficientă, brânza rămâne moale şi marginile se bombează, în timp ce sărarea excesivă impiedică maturarea, iar brânza devine sfărâmicioasă. Se aplică brânzeturilor cu mucegai la suprafaţă sau interior (Camembert, Roquefort), pentru dezvoltarea mucegaiurilor nobile şi a preveni formarea microflorei nedorite. Sărarea în saramură-Se aplică la majoritatea brânzeturilor, deoarece se obţine o coajă mai uniformă şi se face economie de timp, manoperă şi sare. Durata acestui tip de sărare depinde de mărimea bucăţilor de brânză, conţinutul în apă al brânzei, dar şi de concentraţia şi temperatura saramurii. Concentraţia saramurii variază de la un sortiment de brânză, la altul (tab. 13). Tabelul 13 Parametrii sărării în saramură Sortiment Telemea Romadur Camembert Tilsit Trapist Edam Şvaiţer Caşcaval Penteleu

Concentraţia saramurii (%) 20-22 18 14-17 16-20 18-20 17-20 20-23 20-22

Durata sărării (ore) 12-18 8-9 2,5-6,0 42-44 12-20 44-48 4-5 zile 12-20

Temperatura saramurii (oC) +12….+16 +17…+18 +17…+20 +14…+16 +12…+15 +14…+16 +10…+14 +12…+14

Saramura se prepară din apă sau din zer deproteinizat (la brânzeturile cu maturare şi depozitare în saramură). O parte din componentele brânzei (azotul solubil, grăsimea, lactoza şi sărurile minerale) trec în saramură, modificându-i compoziţia şi favorizând dezvoltarea microorganismelor, drept pentru care este necesară înlocuirea saramurii sau igienizarea ei (fierbere+centrifugare+răcire). Sărarea “în bob”-Este un procedeu specific brânzeturilor de tip Cheddar, Roquefort, Tilsit etc şi se realizează direct în vana de închegare. Tehnica de lucru presupune eliminarea din vană a 60-70% din zerul format, urmată de adăugarea sării (într-o cantitate care să asigure 1,5-1,8% NaCl în produsul finit) în masa boabelor de coagul şi de omogenizare; masa de coagul sărat se lasă în repaus timp de 15-20 minute, după care se introduce în forme. Sărarea în pastă-(la brânza de burduf, brânza de Moldova etc). Caşul fermentat se mărunţeşte, se amestecă cu 2-3% sare şi se introduce în ambalaje specifice. Sărarea mixtă-Este un procedeu utilizat la fabricarea caşcavalului; astfel, caşul se opăreşte în saramură 8-10%, adusă la temperatura de +72÷+78oC, iar după prelucrarea pastei se adaugă sare uscată în proporţie de 1,0-1,5%. 10.2.7. Maturarea brânzeturilor Imediat după sărare, brânza crudă este supusă procesului de maturare, timp în care au loc transformări enzimatice complexe ale componentelor coagulului; 77

reacţiile biochimice specifice acestei etape conferă brânzei caracteristici noi, în sensul că pasta devine mai moale şi mai onctuoasă şi capătă gust şi miros plăcut. Din punct de vedere tehnologic, se disting trei etape ale maturării: •

prematurarea-are loc acidifierea pastei, prin transformarea lactozei în acid lactic, o uşoară degradare a cazeinei şi formarea găurilor specifice la anumite brânzeturi, sub acţiunea bacteriilor propionice;

•

maturarea propriu zisă-când transformările biochimice se desfăşoară cu intensitate maximă, mai ales la nivelul proteinelor şi lipidelor;

•

maturarea finală-se continuă transformările biochimice, dar într-un ritm mult mai redus; este etapa când se formează aroma (gustul şi mirosul) specifică brânzei respective. Activitatea enzimelor implicate în maturare este influenţată de compoziţia brânzei crude (conţinut de apă, valoare pH, potenţial redox, conţinut de sare), de structura micelelor de cazeină şi a grăsimii, dar şi de temperatura la care se desfăşoară maturarea. Enzimele implicate în maturarea brânzeturilor sunt cele proteolitice şi lipolitice, cu menţinea că, imediat după adăugarea culturilor de bacterii lactice, are loc transformarea lactozei în acid lactic; consecinţa acumulării de acid lactic, este scăderea pH-lui în decurs de 24 ore. Nivelurile de reducere a pH-lui sunt diferite, în funcţie de sortiment; astfel, brânzeturile la care încălzirea a II-a se face la temperaturi mari au pH=5 sau mai mare de 5, în timp ce brânzeturile moi, cele de tip Cheddar şi brânzeturile cu mucegai au pH=5 sau mai mic de 5. Pe timpul procesului de maturare, valoarea pH creşte până la niveluri de: 5,5-5,7 la brânzeturile cu pasta tare; 5,8-6,6 la brânzeturile cu mucegai şi respectiv, de 5,2-5,5 la cele cu pasta moale. Acumularea de acid lactic în produsul supus maturării facilitează dezvoltarea microorganismelor consumatoare de acizi, dar o inhibă pe cea a microorganismelor de alterare şi producătoare de gaze; în acelaşi timp, acidul lactic va influenţa consistenţa şi structura pastei, care va fi moale, fină şi gălbuie la un pH optim şi respectiv, tare, cauciucoasă, albă şi sfărâmicioasă atunci când pH-ul este ridicat. Acidul lactic este şi un component de aromă (gust) sau precursor de aromă, putând fi substrat pentru bacteriile propionice care-l transformă în acid propionic, acid acetic şi acid carbonic. Proteinele rămase în coagul şi care au rol în procesul de maturare sunt descompuse de mai multe tipuri de enzime: •

proteaza alcalină (mai ales la brânzeturile cu mucegai de suprafaţă tip Camembert);

•

proteaza acidă;

•

proteazele-peptidazele extra şi intracelulare elaborate de microorganismele din culturile lactice;

78

•

enzimele coagulante utilizate şi rămase în coagul (cele de natură microbiană au o activitate proteolitică mai mare decât cheagul);

•

enzimele produse de microflora care poate infecta laptele postpasteurizare sau coagulul în diverse etape;

•

proteazele elaborate de mucegaiurile folosite la fabricarea unor tipuri de brânzeturi (Camembert, Roquefort);

•

proteazele drojdiilor care se dezvoltă la suprafaţa unor brânzeturi, în primele 10 zile de maturare (Camembert, Saint-Paulin);

•

enzimele proteolitice elaborate de microflora secundară (corinebacteriile, micrococii, streptococii). În urma degradării proteinelor sub acţiunea diverselor enzime proteolitice, în brânzeturi au loc următoarele modificări: •

acumularea de azot solubil proteic şi neproteic;

•

creşterea pH-lui brânzei (tinde spre neutralitate, funcţie de gradul de maturare)

•

modificarea consistenţei brânzei (devine mai moale şi onctuoasă, lăsând impresia că este mai grasă);

•

creşterea capacităţii de reţinere a apei (prin modificarea structurii fizice a pastei, în special a proteinelor, ceea ce înseamnă frânarea reducerii umidităţii brânzei);

•

produşii de hidroliză ai proteinelor influenţează gustul şi mirosul (cu atât mai intens cu cât hidroliza este mai avansată). Lipidele din brânzeturi sunt degradate pe timpul maturării de către următoarele enzime: •

lipoprotein-lipaza proprie laptelui;

•

preparate enzimatice adăugate intenţionat (lipaza pancreatică de vacă, lipaza gastrică, esterazele pregastrice, esteraze microbiene din Mucor miehei, Penicillium roqueforti, Pseudomonas fluorescens, Aspergillus niger);

•

lipaze secretate de mucegaiurile folosite la fabricarea unor brânzeturi care pot produce şi metil-cetone (Penicillium roqueforti, Penicillium camemberti);

•

lipaze elaborate de unele specii de lactobacili din culturile adăugate în laptele destinat fabricării brânzeturilor;

•

lipaze produse de drojdiile care se dezvoltă la suprafaţa unor brânzeturi;

•

lipazele şi esterazele bacteriilor psihotrope, când sunt prezente în brânză. Consecinţa lipolizei trigliceridelor este acumularea de acizi graşi liberi, care intervin în creşterea acidităţii brânzei şi în conferirea de aromă; fenomenul este mai intens la brânzeturile moi, unde maturarea are loc şi sub influenţa mucegaiurilor, pentru care acizii graşi liberi reprezintă substrat în beta-oxidare formând metil-cetone, iar prin reducerea lor se formează şi alcoolii secundari.

79

Pe timpul maturării, brânzeturile comportă o serie întreagă de modificări, atât de ordin cantitativ, cât şi calitativ. Modificări cantitative ale brânzeturilor: •

reducerea umidităţii corespunzător temperaturii şi umidităţii asigurate la maturare, respectiv în funcţie de concentraţia şi temperatura saramurii utilizate la păstrarea brânzeturilor (telemea);

•

creşterea concentraţiei de sare, datorită deshidratării brânzei pe timpul maturării;

•

dispariţia aproape în totalitate a lactozei, prin transformarea ei în acid lactic, care poate rămâne ca atare sau este degradat în alţi compuşi de aromă;

•

scăderea cantităţii de proteine cazeinice prin hidroliza acestora sub influenţa enzimelor proteolitice;

•

scăderea cantităţii de trigliceride datorită hidrolizei parţiale a acestora de către enzimele lipolitice;

•

acumularea de substanţe de aromă (aminoacizi, acizi organici, diacetil, acetoină, combinaţii cu sulf, alcooli, esteri, amine, lactone, pirazine şi fenoli).

Modificări calitative ale brânzeturilor: •

schimbarea consistenţei brânzei, respectiv, de la o pastă cauciucoasă, compactă şi elastică-imediat după presare, se obţine o pastă mai plastică, mai fragedă şi mai onctuoasă-după maturare;

•

definitivarea cojii brânuzeturilor, caracteristică fiecărui sortiment (groasă, subţire, tare cu mucilagiu sau cu mucegai la exterior;

•

formarea desenului (ochiurilor de fermentare) caracteristic brânzeturilor la care se produce şi se acumulează CO2. Ochiurile de fermentare apar mai târziu în procesul de maturare, deoarece CO2 (este solubil în apă), saturează mai întâi masa de brânză şi numai după ce se realizează suprasaturarea acesteia, apar bule de gaz cu repartizare uniformă, care se măresc treptat pe măsură ce gazul difuzează în ochiurile de fermentare, unde presiunea este mai mică. Formarea ochiurilor este specifică brânzeturilor tari şi a celor tip Emmental, fiind influenţată de mai mulţi factori (temperatură, pH, consistenţa miezului şi de conţinutul de NaCl);

•

formarea aromei, este o consecinţă a acumulării cantitative a substanţelor menţionate anterior, la care se adaugă şi influenţa altor substanţe, respectiv: combinaţiile cu sulf; combinaţiile carbonilice de tipul aldehidelor, cetonelor şi acetoacizilor; alcooli primari şi secundari; aminele primare; lactonele; esterii metilici, propilici şi butilici; pirazinele. Durata maturării brânzeturilor este influenţată de sortiment, de conţinutul acestora în apă, dar şi de parametrii fizici de microclimat asiguraţi pe timpul maturării. În general, brânzeturile moi şi cele în saramură se maturează în timp de 2-3 săptămâni, cele semitari în 4-5 săptămâni, iar brânzeturile tari în 2-4 luni. 80

10.2.8. Condiţiile de maturare a brânzeturilor şi tratamente specifice Pentru a parcurge etapa de maturare, brânzeturile sunt dispuse pe stelaje fixe sau mobile, amplasate în încăperi speciale, cu mediu controlat. Temperaturile necesare unei maturări corespunzătoare sunt de +20…+26oC în cazul brânzeturilor de format mare (maturare caldă) şi de +15…+20oC pentru cele de format mic; definitivarea maturării brânzeturilor se realizează în alte încăperi, unde se asigură temperaturi de +10…+14oC. Pe tot timpul maturării trebuie asigurată o ventilaţie activă, necesară zvântării brânzeturilor, mai ales după scoaterea acestora din saramură. La brânzeturile cu mucegai şi la cele cu pasta moale, este suficientă o ventilaţie mai redusă ca intensitate. Tot pe timpul maturării este necesar a se realiza şi o anumită umiditate relativă a aerului, a cărui nivel depinde de tipul de brânză, astfel: •

la brânzeturile Camembert, Brie şi Roquefort se utilizează umidităţi de peste 90%;

•

pentru celelalte tipuri de brânză, la începutul maturării se recomandă o umiditate mai mare (favorizează difuzarea sării în masa produsului), după care se procedează la reducerea umidităţii (până la maximum 80%), pentru a se preveni formarea mucegaiurilor şi a mucilagiilor la suprafaţa brânzei. Brânzeturile supuse maturării comportă o serie de tratamente, respectiv:

•

tratarea suprafeţei cu sare, ştergere uscată şi răzuire: o brânzeturile tari-se presară cu sare la suprafaţă, se freacă cu peria, se spală periodic cu saramură şi se răzuie coaja când este prea groasă; o brânzeturile moi cu mucilagiu-întinderea mucilagiului şi spălarea cu saramură (opţional); o brânzeturile cu mucegai în interior-curăţirea suprafeţei prin răzuire; o brânzeturi semitari-spălare cu saramură sau apă de var.

•

spălarea-se aplică la toate tipurile de brânză (cu excepţia celor care se maturează cu Bacterium linens) şi se face periodic, cu apă călduţă; în final, bucăţile de brânză aşează pe “cant”, pentru uscare.

•

întoarcerea-împiedică deformarea bucăţilor de brânză şi asigură uniformitatea sărării şi a maturării. La fiecare întoarcere, brânzeturile mai maturate de pe rafturile de sus a stelajelor se trec pe rafturile de jos.

•

parafinarea sau ambalarea în folii din plastic-diminuiază pierderile în greutate prin deshidratare; reduce manopera de întreţinere a brânzeturilor; creşte conservabilitatea şi îmbunătăţeste aspectul comercial al produsului finit. o parafinarea se face, de regulă, la sfârşitul maturării, când coaja este deja formată şi uscată. Înainte de parafinare, bucăţile de brânză se spală cu apă de var 5-8% şi se zvântă timp de 4-14 ore în curent de aer la +10…+15oC. Parafina sau amestecul (parafină+cerezină) se 81

încălzeşte la +140oC, după care se introduc bucăţile de brânză, timp de 3-4 secunde; o ambalarea în folii plastice se realizează înainte de perioada de maturare. După sărare şi zvântarea timp de 8 ore, brânza se menţine 2 ore în saramură 14%, cu temperatura de +14…+15oC, apoi se zvântă 6-8 ore, iar în final se ambalează în folii plastice pentru maturare. 10.2.9. Depozitarea şi condiţionarea brânzeturilor Depozitarea brânzeturilor se face în spaţii speciale, curate şi fără mirosuri străine, ce sunt supuse periodic operaţiunilor de dezinfecţie. Pe timpul depozitării, în produsele finite se constată continuarea proceselor de maturare şi de aceea trebuie asigurate anumite condiţii de depozitare (temperaturi de 0….+10oC, ventilaţie activă, o anumită valoare a umidităţii relative); nivelul factorilor fizici de depozitare variază în funcţie de sortimentul de brânză, de tehnologia de fabricaţie, dar şi de caracteristicile fizice de la momentul începerii depozitării. Pe timpul depozitării, brânzeturile se aşează direct pe stelajele de depozitare, ori în lăzi sau alte tipuri de recipiente, dar periodic (la 10-15 zile) trebuie controlate sub aspectul calităţii, fiind înlăturate cele cu defecte. Condiţionarea brânzeturilor pe timpul depozitării implică una dintre următoarele operaţiuni: acoperirea suprafeţei (parafinarea), mai ales la brânzeturile semitari (Olanda, Trapist) şi tari (Caşcaval; Chaddar, Pecorino); colorarea suprafeţei, cu ajutorul carbonatului de calciu, dioxidului de titan, oxizi de fier, ipsos, făină, amidon etc; ambalarea propriu-zisă, în următoarele variante: •

folie metalizată caşerată, hârtie pergaminată, pahare din carton parafinat sau din material plastic (pentru brânzeturi proaspete);

•

folie de aluminiu lăcuită sau caşerată cu material plastic, celofan şi hârtie pergaminată pentru brânzeturile moi cu mucegai (Camembert, Brie);

•

folie de aluminiu caşerată cu pergament, folie de aluminiu caşerată cu material plastic perforat pentru brânzeturi moi cu mucilagiu roşu (Limburg, Munster);

•

folie de aluminiu lăcuită pentru brânzeturile moi cu mucegai la interior (Roquefort, Bucegi, Homorod);

•

folii din material plastic retractil pentru unele sortimente semitari (Olanda, Trapist) şi tari (Cheddar, Svaiţer paralelipipedic);

•

pentru unele sortimente de brânzeturi semitari (Olanda) şi tari (Cheddar, Svaiţer) se practică şi preambalarea în porţiuni mici, de 0,1-1,0 kg;

•

brânza Parmezan rasă se ambalează în pungi de material plastic, cutii de tablă cositorite şi caşerate la interior şi capac perforat;

82

•

brânzeturile topite se ambalează în folie de aluminiu lăcuite (porţiuni mici) sau în folie de celuloză parafinată (blocuri de 450g). 10.3. Tehnologii specifice de fabricare a brânzeturilor 10.3.1. Tehnologia fabricării brânzeturilor proaspete

Brânzeturile proaspete se obţin prin coagularea laptelui, ca o consecinţă a acidifierii acestuia cu bacterii lactice sau cu ajutorul enzimelor. Principalele sortimente sunt: Brânza proaspătă de vaci şi Brânza de vaci tip Cottage. Brânza proaspătă de vacă este foarte apreciată de către consumatorii din ţara noastră şi se produce în 3 sortimente: •

brânză foarte grasă: cu minimum 50% grăsime/S.U.;

•

brânză grasă: cu minimum 30% grăsime/S.U.;

•

brânză slabă (dietetică): cu maximum 5% grăsime/S.U.; Primele două sortimente se obţin din lapte de vacă normalizat, iar al treilea din lapte de vacă smântânit. După recepţia cantitativă şi calitativă a laptelui-materie primă, se procedează la normalizarea, respectiv smântânirea acestuia; normalizarea se face la un conţinut de grăsime care să asigure în produsul finit procentul de grăsime standardizat (tab. 9). Tabelul 9 Corelaţia dintre conţinutul de grăsime din brânză şi din laptele normalizat Tipul de brânză

% de grăsime în produs finit (faţă de SU)

% grăsime în laptele normalizat

Brânză dietetică

max. 5

0,1

Brânză grasă

min 30

1,7-2,0

Brânză foarte grasă

min 50

3,5-4,0

Brânzeturi creme

min 50

Următoarea etapă este pasteurizarea laptelui, care se face diferit, în funcţie de utilajul folosit (tab. 10). Tabelul 10 Parametrii de pasteurizare a laptelui pentru brânza proaspătă de vaci Tipul de utilaj cazane sau vane pasteurizatoare cu plăci pasteurizatoare vane cu manta dublă

Timpul de pasteurizare 20-30 minute 20-40 secunde 10-15 secunde 10-15 minute

Temperatura de pasteurizare +63÷+65oC +71÷+74oC +83÷+87oC +85÷+87oC

Urmează răcirea materiei prime la +24÷+28oC şi adăugarea maielei de producţie în proporţie de 0,5-1,5%; în structura maielei de producţie intră următoarele genuri bacteriene: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Leuconostoc citrovorum, Leuconostoc paracitrovorum etc. După o oră, se adaugă în lapte 12-15g cristale de CaCl2 în soluţie 40% la 100 litri lapte, iar după o altă 83

oră se introduce o soluţie slabă de cheag care să asigure coagularea laptelui în cca. 16-18 ore (tab. 11). Tabelul 11 Condiţiile de închegare pentru brânza proaspătă Parametrul

Cantitate de cheag 1:100.000 (g/1000 l lapte) Temperatură de închegare (oC) Durata închegării (ore) Aciditatea zerului la sfârşitul coagulării (oT) Aciditatea coagulului (oT)

Brânză proaspătă Procedeu de Procedeu de lungă durată durată mijlocie 1 1,5 22…26 30…32 16-18 3-4 50-60 50-60 65-70 60-65

Brânzeturi creme 1,0-1,2 20…22 18-20 50-60 65-70

După formarea coagulului se procedează la prelucrarea acestuia cu ajutorul unei săbii din lemn; iniţial, masa de coagul se taie în coloane pătrate cu latura de 8-12 cm, după care se continuă tăierea până ce bucăţile de coagul ajung la mărimea unui ou. Din acel moment, coagulul se scoate din bazinul de coagulare şi se aşează pe o sedilă înmuiată în apă călduţă, ce se leagă la capete, în diagonală. Sedilele cu coagul se aşează pe o crintă pentru scurgerea zerului, pe un rând sau chiar pe două rânduri, asigurându-se o autopresare care se termină în 4-5 ore. Produsul finit astfel obţinut se ambalează, de regulă, în cutii de plastic şi se depozitează în spaţii adecvate, la temperatura de +2÷+8oC şi umiditatea relativă de 80-85%; termenul de garanţie este de 2 zile de la data fabricaţiei. Condiţiile de calitate pentru cele 3 sortimente de brânză proaspătă de vacă sunt prezentate în tab. 12. Tabelul 12 Condiţii de calitate pentru sortimentele de brânză proaspătă de vacă Sortiment Brânză foarte grasă Brânză grasă Brânză slabă

% apă(max.) 65 70 80

% grăsime/S.U. min. 50 min. 30 max. 5

Aciditate(oT) 200 200 220

În cazul brânzeturilor-creme, pastificarea se face în maşini speciale (pastificator), concomitent cu răcirea brânzei la +6…+10oC (sunt stopate procesele fermentative); înainte de pastificare, materia primă se malaxează. În cazul brânzeturilor proaspete cu adaosuri, la malaxare se pot adăuga: •

zahăr şi arome (vanilie, cacao etc), zahăr şi gem sau zahăr şi fructe-brânzeturi proaspete cu arome;

•

sare (1,0-1,5%) şi condimente (piper, boia, mărar etc)-brânzeturi tip aperitiv. Consumul specific este de 5,4-6,4 l lapte/kg brânză grasă şi foarte grasă şi respectiv, de 7-8 l lapte smântânit/kg brânză slabă. 10.3.2. Tehnologia fabricării brânzeturilor moi

Reprezentative pentru această categorie, sunt brânzeturile tip Camembert, Roquefort, Limburg şi Romadour. 84

Brânza Camembert.Caracteristic acestui tip de brânză este miezul de consistenţă moale şi fină, precum şi prezenţa unui mucegai alb, nobil, la suprafaţă. Materia primă o constituie laptele de vacă integral sau cel normalizat la 2,4-2,9% grăsime atunci când se urmăreşte ca nivelul de grăsime în substanţa uscată a brânzei să fie de 40-45%. Laptele-materie primă se pasteurizează la +62÷+65oC timp de 30 minute sau la +71÷+74oC timp de 15-40 secunde. Răcirea se face prin trecerea laptelui pasteurizat într-un cazan/vană de închegare şi presupune aducerea lui la +30÷+35oC. Urmează adaosul de maia de producţie în proporţie de 0,5-3,0%; maiaua este compusă din Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis şi Bacterium linens. Maturarea laptelui durează 30-40 minute, respectiv până se ajunge la aciditatea de 20-22oT. În continuare, se procedează la adaosul de spori de mucegai în proporţie de 30-80 ml/100 l lapte; suspensia de spori trebuie să conţină cca. 20 milioane spori/cm3 şi poate fi formată din Penicillium caseicolum sau Penicillium camemberti. Adaosul a 80-100 ml/100 l lapte cultură de bacterii producătoare de culoare roşie (Bacterium linens). Adaosul de CaCl2 în cantitate de 10-20g/100 l lapte. Se continuă cu adaosul de cheag şi apoi închegarea laptelui care durează 1,5-2,0 ore, la +28÷+30oC-vara sau +33÷+38oC-iarna. Prelucrarea coagului constă în tăierea sub formă de coloane cu secţiune pătrată (de 3cm), tăierea coloanelor în cuburi şi mărunţirea acestora până se ajunge la mărime unei nuci (cu căuşul), după care se lasă masa de coagul în repaus timp de 10-15 minute, pentru eliminarea unei părţi din zer (7-10% din cantitatea de lapte). Coagulul prelucrat, împreună cu zerul rămas, se toarnă în forme cu diametrul de 8-13cm şi înălţimea de 11-13cm. Autopresarea se realizează prin întoarcerea formelor cu brânză timp de 20 ore; prima întoarcere se face după o oră şi apoi, la intervale de 4-5 ore. După scoaterea din forme, brânza se sărează şi se lasă timp de 8-10 ore la temperatura de +16÷+18oC şi umiditatea de 85-95%; la fiecare 4-5 ore se procedează la întoarcerea bucăţilor de brânză. Se poate aplica şi sărarea în saramură cu aciditatea de 30-60oT, pasteurizată şi răcită la +16÷+18oC; în acest caz, durata sărării depinde de conţinutul de grăsime al brânzei şi de gramajul acesteia: Brânză cu 40-45% grăsime/S.U. Brânză cu 50% grăsime/S.U.

80-125g

3,5-4,5 ore

250-320g

5-6 ore

80-125g

4-5 ore

250-320g

5,5-6,0 ore 85

Zvântarea brânzei se face pe o perioadă de timp de 12-14 zile, la temperatura de +13÷+16oC şi umiditatea de 75-80%; zilnic, se procedează la întoarcerea bucăţilor de brânză pe rafturi. Maturarea are loc în două etape, respectiv: •

etapa I. La temperatura de +12÷+14oC şi umiditatea de 80-85%, timp de 10-12 zile, până la dezvoltarea mucegaiului alb pe toată suprafaţa. La sfârşitul etapei, bucăţile de brânză se ambalează în folie de aluminiu sau în pergament şi se introduc în cutii rotunde din carton;

etapa a II-a. Se realizează la +4÷+10oC şi durează 7-10 zile. Maturarea brânzei Camembert se poate face şi într-o singură etapă, timp de 14-16 zile, la temperatura de +14÷+16oC şi umiditatea de 80-85%. Bucăţile de brânză se întorc la fiecare 2-3 zile. Mucegaiul alb apare după 4-6 zile; ambalarea produselor se face după 10-12 zile de maturare. Depozitarea se realizează la temperatura de +2÷+5oC, pentru maximum 15 zile. Consumul specific este de 8-10 l lapte de vacă/kg brânză. Caracteristicile brânzei Camembert sunt: •

Indicatorul

Tipul: Select

Gras

Extra

Grăsime în S.U. (% minim)

60

45

50

Umiditate (% maximum)

50

52

52

NaCl (% maximum)

2,5

3

3

Substanţe proteice (% minim)

18

19

17

Bucăţile de brânză Camembert trebuie să aibă diametrul de 6-12cm, înălţimea de 3-4cm şi greutatea de 80-320g. Coaja este subţire şi acoperită cu mucegai alb, pe alocuri cu mici pete roşii. Pasta este compactă, fină, untoasă şi tartinabilă. Gustul şi mirosul sunt plăcute şi aromate (de ciuperci). Culoarea miezului este albă-gălbuie, ceva mai albă spre mijloc. 10.3.3. Tehnologia fabricării brânzeturilor maturate în saramură Sortimentele incluse în această grupă sunt: Brânza telemea şi Brânza Fetta (telemea de Dobrogea). Brânza telemea, cunoscută şi sub denumirea de “Brânză de Brăila” este un produs autohton, obţinut din lapte de vacă, oaie, capră sau bivoliţă; denumirea produsului este dată de specia de la care provine laptele utilizat (telemea de vacă, telemea de oaie etc). Pentru realizarea condiţiilor minime de calitate ale produsului finit, este necesar ca laptele materie primă să îndeplinească o serie de cerinţe (tab. 13). Laptele materie primă se supune operaţiunilor de normalizare şi pasteurizare; aceasta din urmă se face la temperatura de +63÷+65oC, timp de 2030 minute. 86

Tabelul 13 Condiţiile de calitate ale laptelui destinat fabricării brânzei telemea Caracteristici Densitate minimă (20oC) Conţinut minim de grăsime Titrul proteic (minim) Aciditate (oT) Grad de impurificare

Lapte: oaie 1,033 6,5 5 24 I

vacă 1,029 3,2 3,2 16-19 I

capră 1,029 3,3 3,2 max. 19 I

bivoliţă 1,031 6,5 4,5 max. 21 I

Urmează răcirea laptelui până la +30oC-vara sau +31÷+33oC-iarna, moment în care se adaugă maia de producţie (0,3-0,8%), iar după o oră se introduce soluţie de CaCl2-40%, într-o cantitate calculată astfel încât să se asigure 12-15g cristale de CaCl2/100 l lapte. După o altă oră, se adaugă soluţia de cheag într-o cantitate suficientă pentru a produce închegarea laptelui în 60 minute-cel de vacă şi în 60-80 minute-cel de oaie. Prelucrarea coagulului nu se face în cazanul de coagulare, ci în afara acestuia, pe o sedilă aşezată pe o crintă dispusă deasupra unui vas de colectare a zerului. Pe sedila înmuiată în apă călduţă şi presărată cu seminţe de negrilică (conferă produsului un gust specific), se pune (cu ajutorul unui căuş) coagulul preluat din cazanul de închegare; aşezarea coagulului se face sub formă de solzi de peşte, astfel încât fiecare bucată de coagul să o acopere parţial pe cea precedentă. Când tot coagulul a fost trecut pe sedilă, se leagă capetele acesteia în diagonală, apoi se lasă în repaus pe crintă, pentru scurgerea zerului. După 15-20 minute, cu ajutorul unei săbii din lemn, se taie masa de coagul în coloane de secţiune pătrată, cu latura de 3-4 cm, după care se leagă capetele sedilei şi se lasă alte 15-20 minute pentru scurgerea zerului; operaţiunea de tăiere a masei de coagul şi de scurgere se repetă încă de 2-3 ori pentru a se asigura o cât mai bună scurgere a zerului. În final, peste sedila legată la capete se aşează o scândură, pe care se dispun greutăţi de presare (1½ kg/kg brânză); după 45-90 minute de presare se elimină o cantitate suficientă de zer. Brânza crudă astfel obţinută se taie în calupuri cu latura de 11-14 cm, ce se aşează pe o crintă, pe un singur rând, în vederea zvântării, timp de 20-30 minute. După zvântare, calupurile se introduc într-un bazin, în care se găseşte soluţie de saramură (concentraţie 22-24%) adusă la temperatura de +12÷+13oC. Saramurarea durează 16-20 ore, după care bucăţile de brânză se pun la zvântat pe o crintă, pe un singur rând; facultativ, se poate presăra sare grunjoasă peste calupurile de brânză. Bucăţile de brânză zvântate se ambalează în putini din lemn sau ambalaje din plastic, curate şi zvântate; aşezarea calupurilor de brânză se face în sistem “monolit”, după următoarea geometrie: Startul I 6 1 7 4 2 5 8 3 9 87

Următoarele straturi cu bucăţi de brânză se aşează în aceeaşi ordine, dar în diagonală faţă de stratul precedent; umplerea ambalajelor se face numai pe o treime sau chiar jumătate din capacitatea totală. Ambalajele astfel umplute cu brânză se lasă în repaus până a doua zi pentru scurgerea zerului, după care se umplu la întreaga capacitate şi se căpăcesc; prin dopul din capac se introduce saramură din zer dezalbuminizat, cu aciditatea de 80-120oT şi concentraţia în sare de 7-9%. Prepararea saramurii de zer dezalbuminizat se realizează după următoarea tehnică: zerul rezultat la presare se fierbe timp de 20-30 minute, la temperatura de +80÷+86oC, ocazie cu care rezultă urdă şi lactoser. Lactoserul se lasă la sedimentat, iar partea limpede se tratează cu maia de producţie 4-5%; când se ajunge la aciditatea de 120oT, se adaugă 7-9% sare. Saramura de zer dezalbuminizat rezultată astfel, se utilizează numai după o prealabilă încălzire la+90oC (pentru dizolvarea sării), urmată de răcire. În final, se închid etanş ambalajele cu brânză şi se introduc pentru cca. 40 zile în depozitele de maturare, la o temperatură de +12÷+15oC. Brânza telemea maturată se depozitează în spaţii adecvate, bine ventilate şi cu o umiditate relativă a aerului de 80-85%. Condiţiile de calitate ale brânzei telemea de calitate superioară sunt prezentate în tab. 14. Tabelul 14 Condiţii de calitate la brânza telemea de calitate superioară Specificare

Telemea maturată:

Telemea proaspătă:

oaie

vacă

oaie

vacă

Apă (% max.)

55

55

60

57

Grăsime (min. % din S.U.)

50

50

50

47

NaCl (%)

2,5-4,0

2,5-4,0

2,5-3,0

2,5-3,5

Consum specific (l lapte/kg)

3,3-4,0

6,2-7,5

3,3-4,0

6,2-7,5

Termenul de garanţie al produsului, considerat de la momentul fabricaţiei, depinde de nivelul temperaturii asigurate pe timpul depozitării şi este de: •

12 luni-la temperaturi de +1÷+8oC;

•

sub 12 luni-la temperaturi de +4÷+8oC;

•

4 luni-la temperaturi de peste +14oC. 10.3.4. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pastă semitare

În această categorie sunt incluse sortimentele: Tilsit, Trapist, Edam (brânza Olanda) şi Gouda. Brânza Tilsit. Se fabrică din lapte de vacă integral sau normalizat astfel încât să se asigure un anumit conţinut de grăsime în produsul finit; aciditatea trebuie să fie de max. 19oT. Materia primă se pasteurizează şi se răceşte la temperatura de 88

coagulare, după care se adaugă 0,3-0,8% cultură primară de bacterii lactice (Bacillus linens), 10-15g CaCl2/100 l lapte şi colorant galben. Laptele este lăsat la maturare, pentru a creşte aciditatea cu 2-3oT, după care se adaugă cheag, într-o cantitate care să asigure închegarea în 30-40 minute. Temperatura de închegare depinde de tipul de normalizare aplicat laptelui şi care este în concordanţă cu conţinutul de grăsime al produsului: Temperatura de închegare (oC) 28….30 29…..30 32…..33 34…..35

Tipul de lapte lapte degresat lapte normalizat pentru brânzeturi ¼ şi ½ grase lapte normalizat pentru brânzeturi 3/4 grase lapte normalizat pentru brânzeturi grase

Prelucrarea coagulului constă în tăierea sub formă de coloane pătrate (1,52,0cm), mărunţirea coloanelor cu căuşul până la mărimea boabelor de fasole şi amestecarea masei de coagul timp de 10-15 min. Urmează a doua încălzire a masei de coagul, care se face lent (în decurs de 20-25 minute) şi cu amestecare continuuă, până ce bobul de coagul devine tare şi elastic; temperaturile folosite sunt: •

32oC pentru brânzeturi ¼ grase;

•

35-37oC pentru brânzeturi ½ şi ¾ grase;

39-42oC pentru brânzeturi grase. La sfârşitul încălzirii a II-a, mărimea boabelor de coagul trebuie să fie egală cu cea a boabelor de mazăre. Masa de coagul se lasă în repaus câteva minute (pentru depunerea lui pe fundul cazanului de închegare) după care se scoate zerul şi se procedează la amestecarea energică a boabelor de coagul pentru desfacerea lor. Coagulul este scos din vană cu ajutorul scafei şi apoi se introduce în forme (diametrul=26cm şi înălţimea=25cm). Autopresarea se face direct în forme şi durează 12-20 ore; în acest interval de timp, formele cu brânză se întorc la 10-20 minute în prima oră, apoi din oră în oră, iar în continuare la fiecare 3 ore. Sărarea se realizează în saramură 18-20%, timp de 2-3 zile, la temperatura de +12÷+16oC. Urmează sărarea uscată care durează 10-12 ore, timp în care bucăţile de brânză se presară cu sare de 4-5 ori. Brâza sărată se lasă la zvântat. Maturarea se face la +12÷+16oC şi umiditatea de 90-95%, timp de 2-3 luni; în acest timp, bucăţile de brânză se întorc şi se spală la intervale de 3 zile. După 8-10 zile, la suprafaţa brânzei apare mucegaiul de culoare galben-roşiatică. Ambalarea se face în hârtie pergament sau în foiţă metalică caşerată cu pergament. Consumul specific este de 10,5-12,0 l lapte/kg brânză maturată. Brânza Tilsit are coaja netedă şi cu mucilagiu de suprafaţă roşu-brun, uşor uscat. Pasta este gălbuie-roşiatică, de consistenţă untoasă şi cu ochiuri uniforme, •

89

de mărimea boabelor de mazăre, repartizate în toată masa. Gustul este slab acid şi slab sărat, iar mirosul aromat; condiţiile de calitate sunt următoarele: •

grăsime în S.U.: min. 45%;

•

apă: max. 45%;

•

substanţe proteice: min. 23%;

•

NaCl: max. 3%. 10.3.5. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pastă tare

Reprezentative pentru această grupă sunt brânzeturile Şvaiţer, Parmezan şi Cheddar. Brânza Şvaiţer (Emmental). Se fabrică din lapte de vacă de cea mai bună calitate, normalizat la un conţinut de grăsime de 3,2%; de regulă, se foloseşte un amestec de lapte crud (50-40%) şi lapte pasteurizat (50-60%). Răcirea laptelui, la +32...+34oC. Adaos de cultură de producţie, în proporţie de 0,1-5,0% (Str. Thermophilus, L. helveticum şi L. casei) şi de CaCl2 (8-10g/100 l lapte). Maturarea laptelui, are drept scop creşterea acidităţii laptelui şi se face la +13oC, timp de 10-12 ore, sub agitare continuă. Adaos de cultură de bacterii propionice în proporţie de 0,3-1,0%. Propionibacterium shermanii determină formarea ochiurilor în brânza Şvaiţer, dar fenomenul se desfăşoară normal numai atunci când se realizează o suprasaturarea cu CO2 a apei pe care o conţine brânza. Adaos de cheag şi coagularea la +32...+34oC, timp de 25-35 minute. Prelucrare coagul, presupune: •

întoarcerea coagulului din partea superioară a cazanului;

•

tăirea în coloane prismatice, cu secţiunea de 2-3 cm;

•

mărunţirea cu căuşul până la mărimea bobului de grâu sau orez, în 10-13 minute;

•

eliminarea unei părţi din zer;

•

ridicarea temperaturii la +55...+56oC, în timp de 15-20 minute şi menţinerea la această temperatură timp de 30-60 minute, pentru „uscarea” bobului;

•

amestecarea energică a boabelor de coagul;

• repaos de câteve minute. Formarea-presarea, coagulul prelucrat se scoate din cazanul de coagulare cu ajutorul unei sedile speciale, ce este prevăzută la partea anterioară cu o lamă de oţel. Sedila umplută cu masa de coagul se introduce într-o formă metalică, rotundă, denumită „veşcă” şi care se aşează pe o crintă. În veşcă, coagulul se presează manual, pentru eliminarea zerului şi pentru a se obţine un strat care să depăşească cu cca. 2 cm marginea superioară a formei. 90

Presarea, se realizează mecanic, cu o forţă progresivă, care trebuie să ajungă în final la 30 kg/kg coagul. Presarea durează 18-20 ore, timp în care masa de coagul se întoarce de 7-8 ori, la intervale de 15, 30, 40 şi apoi la 60 minute; la fiecare întoarcere, se schimbă sedila cu o alta curată. La sfârşitul presării, se scoate brânza din veşcă şi se taie marginile (pentru a-i imprima o formă rotundă), după care se lasă în repaus, pentru răcire. Sărarea. Roţile de brânză sunt supuse unei sărări uscate, timp de 1-2 zile şi apoi unei sărări umede, cu saramură 22-23%, timp de 7-8 zile, la temperatura de +12...+15oC; în timpul sărării umede, bucăţile se întorc zilnic. Zvântarea, se aplică la finalul sărării, când roţile de brânză se aşează pe crintă, unde se lasă 1-2 zile. Maturarea, se realizează în trei etape: •

prefermentare-durează 14 zile şi se face într-o încăpere cu temperatura de +14....+16oC; roţile de brânză se întorc zilnic, se spală cu saramură şi se presară cu sare;

•

maturarea propriu zisă-se face la+20...+24oC şi umiditatea de 85-90%, timp de 4-6 săptămâni, cu întoarcerea roţilor la 2 zile, când se realizează şi spălarea şi ştergerea acestora;

maturarea finală (de depozit)-la temperatura de +10...+14oC şi umiditatea de 80-85%, timp de 2-4 luni. Depozitarea, se face la +2...+4oC, în spaţii curate şi dezinfectate, pentru stoparea fermentării. Depozitarea se face pe o perioadă de maximum 3 luni, la 0....+8oC şi o umiditatea de 80-85%; atunci când brânza este preambalată, valabilitatea ei este de numai 20 zile, în aceleaşi condiţii de depozitare. Formă de prezentare: roţi cu greutatea de 60-100 kg, diametrul de 70-80 cm şi înălţimea de 13-18 cm. Consum specific: 12-13 l lapte de vacă. Condiţii de calitate: roţile trebuie să aibă un contur regulat, cu coaja uniformă şi continuă, fără crăpături sau insule de mucegai; culoarea cojii poate fi galbendeschis până la galben-închis. Miezul trebuie să fie curat, omogen şi fără crăpături, cu ochiuri de 0,5-2,0 cm răspândite în toată masa, mai puţin un strat de 2 cm sub coajă; consistenţa trebuie să fie elastică şi omogenă. Mirosul şi gustul trebuie să fie caracteristice; gustul dulceag, plăcut şi aromat este specific un şvaiţer de bună calitate. •

Compoziţia chimică: Specificare Grăsime în SU (%, minim) Apă (%, maximum) Substanţe proteice în SU (% minim) NaCl (%)

Tipul: Calitate superioară 45 38 21 1,5

Calitatea I 45 42 20 1,5

Nu se admite prezenţa germenilor patogeni. 91

10.3.6. Tehnologia fabricării brânzeturilor cu pastă opărită Această categorie de brânzeturi include acele sortimente la care se aplică operaţia de „opărire a caşului”, în urma căreia principala proteină (cazeina) capătă însuşirea plastică de a se întinde în fire, în anumite condiţii de temperatură şi pH; plasticitatea cazeinei este realizată în momentul în care fosfocazeinatul de calciu a eliminat o parte din calciul combinat. În România se fabrică următoarele sortimente de caşcaval: •

cu pastă semitare: Caşcaval Dobrogea (lapte de oaie), caşcaval Teleorman (lapte de oaie), caşcaval Dalia (lapte de vacă);

•

cu pastă moale: caşcaval Panteleu (din lapte de oaie sau vacă);

• caşcavaluri afumate: caşcaval Brădet, caşcaval Vrancea. Caşcavalul Dobrogea. Procesul tehnologic de fabricaţie cuprinde două etape distincte şi anume: prepararea caşului şi fabricarea propriu-zisă a caşcavalului. Prepararea caşului implică următoarele operaţii: - recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui de oaie, care trebuie să aibă aciditate de 23-260T; - curăţirea laptelui prin filtrare sau centrifugare. Laptele curăţat poate fi folosit ca atare sau normalizat, în stare crudă sau pasteurizat şi răcit (în funcţie de dotarea tehnică); - maturarea laptelui (facultativă)-se face cu o cultură de producţie de bacterii lactice selecţionate compusă din Str. lactis, Str. thermophilus şi L. casei; -

închegarea cu enzimă coagulantă-are loc la temperatura de +32÷+350C, timp

-

de 30-40 minute, cu sau fără adaos de CaCl2 (când se foloseşte lapte de oaie obţinut spre sfârşitul perioadei de lactaţie, se adaugă 10-20g CaCl2/100 l lapte); prelucrarea coagulului-durează 10-15 minute şi se face sub agitare continuă în partea de mărunţire; operaţiunea implică: o tăierea cu sabia în coloane prismatice, cu latura de 4-5 cm; o mărunţirea cu harfa, până la dimensiune bobului de mazăre (6-8mm);

-

încălzirea a II-a la +38÷+400C. Încălzirea se face direct, în cazul cazanelor sau vanelor cu pereţi dubli sau prin înlocuirea a 50-60% din zerul separat, cu apă caldă la temperatura de +50÷+550C. După atingerea temperaturii de +38÷+400C, se menţine acest nivel timp de 15-20 min. sau chiar mai mult,

-

92

până ce bobul de coagul este deshidratat suficient pentru a deveni elastic şi uscat; sedimentarea coagulului şi sifonarea zerului; formarea şi presarea, astfel: o scoaterea coagulului pe crintă în sedilă;

-

o presarea timp de 20-30 min., cu o forţă de 4-6 kgf/kg caş (fiecare sedilă conţine 30-40 kg caş). În finalul presării, caşul are 42-44% apă; maturarea caşului: o tăierea caşului în patru sferturi; o maturarea sferturilor de caş la temperatura de +18÷+260C (optim la

-

300C), timp de 6-10 ore. Prepararea caşcavalului constă în următoarele etape: opărirea caşului, care se execută astfel: o tăierea caşului în felii cu grosime de 0,3-0,5cm şi lăţimea de 3-6cm; o opărirea feliilor de caş în saramură formată din 70% apă+30% zer şi 10-12% sare. Caşul felii (7-10 kg), se aşează în coşuri metalice şi se opăreşte la +72÷+740C, timp de 50-60 secunde, cu amestecare

-

-

-

continuă; scoaterea caşului din cazanul de opărire şi aşezarea pe o ramă-suport înclinată pe cazan, pentru eliminarea zerului; frământarea pastei pentru eliminarea apei de opărire şi uniformizarea pastei; formarea manuală, pe masă, prin împăturire şi presare până la obţinerea unei forme sferice printr-o mişcare de rotaţie; rămâne o porţiune strangulată (buric), care, prin rotire repetată, este îndepărtată; introducerea în forme de aluminiu căptuşite cu pânză umezită; înţeparea caşcavalului crud cu un ac gros pentru eliminarea aerului; întoarcerea formelor (3-5 întoarceri în primele 30-60 minute) şi zvântarea timp de 16-18 ore, în camere de zvântare; sărarea uscată (facultativă), care implică: o scoaterea caşcavalului crud din forme; o sărarea cu sare granulată (timp de 6-10 zile), până ce conţinutul creşte de la 1,8-1,9%, la 2,5-3,0% sare; maturarea caşcavalului crud: faza I se face la temperatura de +16÷+180C şi umiditatea de 83-85%, timp de 10-12 zile, cu întoarcerea roţilor de 1-2 ori/zi în primele 3 zile, apoi o dată la 2 zile. În primele 3 zile, roţile se aşează individual pe rafturi, iar apoi se formează grupuri de câte două bucăţi. Faza a II-a de maturare se face la +14÷+150C, timp de 50-60 zile, cu formare de

-

coloane a câte trei roţi (başamale), care se întorc la 3-4 zile, cu respectarea ordinii de stivuire. Dacă apare mucegai, roţile se spală cu saramură 10% şi se şterg cu tifon; parafinarea, care constă în următoarele: o spălarea roţilor cu soluţie de bicarbonat 0,2-0,3%; o clătirea roţilor cu apă rece; o clătirea roţilor cu saramură 10%; o zvântarea 1-2 zile prin aşezarea roţilor pe „marcă”; 93

o parafinare cu amestec de 70% parafină şi 30% cerezină; -

depozitare se face la temperatura de +4÷+60C şi umiditatea de 85-90%, în

coloane de câte 4-5 roţi de caşcaval. Caşcavalul poate fi maturat şi în folie de material plastic, ţinându-se seama de următoarele aspecte: - la ieşirea din forme, caşcavalul trebuie să aibă umiditatea de 41% şi 2,2-2,5% NaCl; - pentru ambalare se folosesc folii (pungi) contractibile, care pot fi închise sub vid; -

maturarea se face la +15÷+160C, timp de 60 zile.

De asemenea, caşcavalul poate fi fabricat şi în linie mecanizată care cuprinde: vană de coagulare şi prelucrare coagul; cărucior-presă; dispozitiv de tăiat caş; vană cu pereţi dubli; tub de opărire; cilindru de scurgere şi transport; maşina cu şnec pentru frământare şi evacuare pastă în forme; masă pentru forme. Consum specific: 5-6 l lapte/kg produs maturat. Formă de prezentare: formă cilindrică turtită, cu masa de 6-10kg. Caracteristici: coaja netedă, curată şi fără crăpături, de culoare cenuşie-gălbuie; coaja acoperă mai evident suprafeţele laterale, în afară de roţile maturate la capetele coloanei care au coajă mai groasă şi pe una din baze. Miezul este tare, puţin elastic, curat şi gras. Gustul specific, slab, sărat, puţin iute la caşcavalul mai vechi, iar mirosul plăcut aromat. 10.3.7. Tehnologia fabricării brânzeturilor frământate Materia primă pentru aceste brânzeturi o constituie caşul de oaie maturat, iar tehnologia lor de fabricaţie cuprinde 2 faze de bază: - prepararea caşului; - fabricarea brânzei propriu-zise. În România se fabrică următoarele sortimente de brânzeturi frământate: brânza de putină (brânză de Moldova); brânză de burduf (brânză de Făget); brânză în coajă de brad şi crema de Focşani (din lapte de oaie şi vacă). Brânza de putină (brânza de Moldova). Se fabrică după următoarea tehnologie: Prepararea caşului de oaie, implică: -

coagularea la temperatura de +30÷+320C, timp de 45-60 minute;

-

prelucrarea coagulului, care constă în: o tăierea coagulului cu sabia, în coloane cu secţiune pătrată, având latura de 3-4 cm; o mărunţirea cu căuşul până la dimensiuni de nucă sau cireaşă; o strângerea coagulului în sedilă, frământarea pe crintă şi atârnarea sedilei cu coagul, pentru scurgerea zerului;

94

-

maturarea caşului timp de 5-8 zile, la temperatura de +12÷+150C şi umiditatea

de 85%, cu întoarcere din 2 în 2 zile. Prepararea brânzei frământate implică. - curăţarea cojii caşului, tăierea în bucăţi şi mărunţirea la volf (maşina de tocat); - frământarea brânzei cu adaos de 2-3% NaCl; - trecerea pe valţuri pentru obţinerea unei paste omogene; - introducerea în putină de lemn căptuşită cu hârtie pergament şi presarea pentru eliminarea aerului, urmată de căpăcire; -

maturarea la +14÷+160C, timp de 2 săptămâni;

-

depozitarea la +2÷+80C şi umiditatea de 80-85%.

Brânza de Moldova se fabrică în 2 tipuri: „F”-brânză frământată total şi „C”-straturi alternative de brânză frământată şi felii de caş. Caracteristicile acestui sortiment de brânză sunt următoarele: - masa de brânză este curată, omogenă şi fără goluri de aer. La tipul C, straturile de brânză frământată alternează cu straturi de caş, cu o grosime de maximum 8cm, fără spaţii libere şi având în partea superioară şi inferioară câte un strat de brânză frământată; - culoarea este alb-gălbuie, uniformă; - mirosul şi gustul sunt caracteristice, de brânză de oaie, potrivit de sărată, fără miros şi gust străin; se admite un gust uşor picant. Brânza de Moldova conţine: 45% grăsime/S.U.; max. 45% apă; max. 4,5% NaCl. Consumul specific este de 5,0-5,2 l lapte/kg brânză. 10.3.8. Tehnologia fabricării brânzeturilor topite Brânzeturi topite sunt preferate de către consumatori pentru că sunt lipsite de coajă, se pot consuma imediat (fără maturare) şi au o conservabilitate mare. Brânzeturile topite reprezintă emulsii stabilizate de proteine. Ele sunt produse obţinute prin topirea, sub acţiunea căldurii şi a sărurilor de topire (emulgatori), a unuia sau mai multor sortimente de brânzeturi cu grad de maturare diferit (maturare scurtă: 1-2 săptămâni; maturare medie: 2-4 luni; maturare lungă: > 4 luni) şi cu conţinut diferit de umiditate (brânzeturi semitari şi tari, cum ar fi Şvaiţer, Cheddar, Olanda, Trapist, Caşcaval etc). La alegerea materiei prime se ţin cont de următoarele: - brânzeturile ca materii prime se selectează pe baza substanţei uscate negrase, grăsimii, conţinutului de proteine, pH-ului, gradului de maturare, duratei de păstrare; - brânzeturile „tinere” (durata de maturare 1-2 săptămâni) se utilizează în proporţie de 30-60%, deoarece ele au cazeinele aproape intacte, deci produşii de hidroliză sunt inexistenţi sau în cantitate foarte mică. Asemenea brânzeturi 95

se caracterizează prin aşa numitul raport cazeină intactă/azot total (denumit şi „cazeină relativă”) şi care are valoarea de 90-95%. În procesul de topire, cazeina intactă este fragmentată şi contribuie la o bună emulsionare a grăsimii; este necesar ca în brânza topită să existe 12% cazeină intactă. Un procent foarte ridicat de brânză „tânără” este contraindicat, deoarece produsele finite vor avea o structură prea tare (fără tartinabilitate) şi lipsite de aromă; - brânzeturile maturate mediu (2-4 luni) pot fi utilizate în procent de 20-60%, durata de procesare fiind mai redusă; - brânzeturile maturate puternic (>4 luni) pot fi utilizate în procent de 10-20% (în principal pentru aroma lor), deoarece cazeinele degradate nu au o bună capacitate de emulsionare; - laptele praf degresat sau zerul praf adăugate nu trebuie să depăşească 10% din motive de gust (dulce-sărat) şi pentru a se preveni îmbrunarea de tip Maillard, datorită prezenţei lactozei, respectiv cristalizarea lactozei în produsul finit; - grăsimile (smântâna, untul) adăugate micşorează conţinutul de substanţă uscată negrasă, fiind necesar să se utilizeze în acest caz o cantitate mai mare de brânză „tânără” sau cazeinaţi; - brânza pretratată obţinută din brânză „tânără” are o structură „lungă” şi este utilizată în amestecul de materii prime care conţine o cantitate mare de brânzeturi supramaturate; - brânza pretratată termic obţinută din brânză maturată are o structură „scurtă” şi este folosită pentru a mări cremozitatea brânzei topite. Cantitatea adăugată va depinde de conţinutul amestecului în brânză maturată puternic (>4 luni); - apa este importantă în obţinerea emulsiei de brânză stabilă. Apa este necesară pentru dizolvarea sărurilor de topire şi acţionează şi asupra cazeinei (o hidratează). Apa adăugată trebuie să conducă la un anumit procent de umiditate în produsul finit. Dacă încălzirea amestecului se face prin injecţie de abur, trebuie avută în vedere şi cantitatea de condens. Apa se adaugă în întregime la începutul procesului sau mai bine în porţiuni, pe măsură ce amestecul de brânzeturi se topeşte. Procesul tehnologic de obţinere a brânzeturilor topite include următoarele operaţii de bază: - sortarea materiilor prime (se înlătură brânzeturile cu defecte de coajă sau desen datorită balonării târzii sau cu defecte grave) şi controlul acestora sub aspectul pH-lui, substanţei uscate, conţinutului de grăsime, proteine şi al gradului de maturare; - pregătirea materiilor prime: măcinare (mărunţire) şi vălţuire; - topirea masei de brânză; - ambalarea, răcirea şi depozitarea.

96

Topirea masei de brânză. Această operaţie se face sub vid, la temperatura de +75÷+850C, timp de 10-15 minute şi cu amestecare continuă. Pentru asigurarea unei conservabilităţi mari, se poate steriliza masa de brânză la +130÷+1450C. Procesul de topire este influenţat de: - aciditatea şi pH-ul amestecului de brânzeturi destinate topirii; - gradul de maturare al brânzeturilor (cu cât acesta este mai avansat, deci cu atât cantitatea de proteine solubilizate este mai mare, cu atât brânzeturile se topesc mai uşor); - conţinutul mare de apă şi mic de grăsime care contribuie la topirea mai uşoară a brânzeturilor; - caracteristicile amestecului de săruri de topire (componente, pH, cantitate). În lipsa sărurilor de topire, proteinele din brânzeturi îşi pierd proprietăţile de stabilizare, iar grăsimea şi apa rămânând separate. În prezenţa sărurilor de topire, apa şi grăsimea sunt reâncorporate în masa brânzei şi se obţine o pastă omogenă. Rolul sărurilor de topire se referă la: - îndepărtarea calciului din sistemul proteic; - scindarea şi dispersia proteinelor; - hidratarea şi umflarea proteinelor; - emulsionarea şi stabilizarea emulsiei de grăsime; - stabilizarea pH-lui masei topite; - controlul alterării brânzei. Alegerea sărurilor de topire se face ţinând seama de calitatea materiei prime (grad de maturare, pH, conţinut de apă, grăsime, proteină) şi de consistenţa şi caracteristicile dorite în produsul finit. Dacă pH-ul brânzei este spre alcalin, sărurile de topire trebuie să aibă pH=7,0. Sărurile de topire utilizate sunt: - săruri ale acidului citric şi lactic (de sodiu, de potasiu, de calciu); - monofosfaţi, difosfaţi şi polifosfaţi de sodiu, sodiu-aluminiu, potasiu şi calciu. Citraţii conduc la obţinerea de produse consistente şi elastice. Fosfaţii au acţiune pronunţată de dispersare şi emulsionare, dar brânzeturile topite au consistenţa moale, unsuroasă şi uneori gust dulceag. Sărurile de topire se adaugă în proporţie de 4%, din care 3% sunt fosfaţi. La brânzeturile topite se pot adăuga, facultativ, următoarele ingrediente: - produse lactate pulbere (lapte praf şi zer)-maximum 10%; - grăsime (unt, smântână, grăsime anhidră de origine lactată); - brânză pretratată termic-pentru îmbunătăţirea cremozităţii; - produse vegetale (tomate, ciuperci, ţelină, ceapă, usturoi, măsline, castraveţi); - produse carnate (şuncă, ceafă afumată, salamuri)-proporţia ultimelor două grupe nu trebuie să depăşească 16%; 97

-

sare şi condimente (piper, mărar, chimion, muştar, boia etc); coloranţi alimentari; agenţi de legare (gumă arabică, gumă locust, gelatină, pectină, agar, carboximetilceluloză)-în proporţie de maximum 8%; - substanţe cu acţiune inhibitoare faţă de mucegaiuri şi bacteriile butirice (acidul sorbic şi sorbaţii de sodiu-0,1%; acidul propionic şi sărurile sale de sodiu şi calciu-0,2%; nizină-0,01%). În timpul topirii, grăsimea este emulsionată în prezenţa cazeinei şi a sărurilor de topire, masa de brânză păstrându-şi caracterul de emulsie şi după topire, dar se solidifică la răcire, obţinându-se o pastă cu consistenţă fină. Ambalarea brânzeturilor topite. În pâlnia maşinii de ambalat, brânza topită fluidă se menţine la +70÷+800C. Ambalarea se poate face astfel: -

în bucăţi mici (sectoare) în folie de aluminiu termosudabil (25-35g), în blocuri de 500-2500g, în folie de aluminiu sau material plastic; sub formă de batoane (salam), în membrane semisintetice sau sintetice; în pahare de material plastic (50-120g), închise cu folie de aluminiu; în cutii metalice vernisate în porţii de 25-50g; în tuburi metalice sau din plastic, în doze de 75-150g; în folii complexe sub vid, atmosferă de gaz inert. Răcirea produsului. După ambalare este necesară răcirea produsului, în vederea menţinerii consistenţei specifice şi a structurii sale fine. Depozitarea. Se face la temperatura de +5÷+100C. Dacă temperatura scade

sub 00C au loc modificări de structură. După conţinutul în grăsime, în România se fabrică următoarele tipuri: - cremă dublă cu 60% grăsime în S.U.; - cremă cu 50% grăsime în S.U.; - foarte grasă, cu 45% grăsime în S.U.; - grasă, cu 40% grăsime în S.U.; - trei sferturi grasă, cu 30% grăsime în s.u.. În cadrul fiecărui tip se pot fabrica diverse sortimente, cu sau fără adaosuri. Proprietăţile senzoriale ale brânzeturilor topite sunt următoarele: - suprafaţa exterioară este netedă, lucioasă, fără coajă şi fără mucegai; - pasta este curată, fină, omogenă, fără găuri de fermentare, fără goluri de aer, fără cristale de săruri, cu adaosurile repartizate uniform, având consistenţă moale, onctuoasă, până la uşor tare şi elastică; - culoarea este de la alb-gălbui la galben sau culoarea adaosului sau condimentului folosit; la cele afumate culoarea este galben-deschis; - mirosul şi gustul sunt plăcute, caracteristice; gust şi miros specifice condimentelor folosite sau de afumat, în funcţie de sortiment. 98

Partea a 2-a PRODUCŢIA DE OUĂ ŞI VALORIFICAREA ACESTEIA 1. IMPORTANŢA OUĂLOR ÎN ALIMENTAŢIA UMANĂ Ouăle de găină reprezintă o sursă tradiţională de proteine şi alte substanţe nutritive pentru om şi de aceea, consumate raţional, ele se constituie într-un veritabil stimulent al funcţiilor metabolice din organism, determinând creşterea rezistenţei acestuia la îmbolnăvire şi ajută la fortificarea sistemul nervos. Din punct de vedere fizic, ouăle sunt alcătuite din două sisteme coloidale (apă-albuş şi apă-gălbenuş) şi din coaja minerală. În structura unui ou, ponderea celor trei componente principale (albuş, gălbenuş şi coajă) este variabilă în funcţie de numeroşi factori, între care amintim: specia, rasa, vârsta, alimentaţia etc (tab. 20). Tabelul 20 Greutatea medie şi ponderea componentelor la diferite specii aviare Specia Găină Curcă Raţă Gâscă Fazan Bibilică

Greutatea medie a oului (g) 57,6 84,0 80,3 176,3 51,5 40,0

Gălbenuş 32,0 26,5 34,1 37,7 38,8 40,0

Ponderea componentelor (%): Albuş Coajă minerală 57,1 10,9 59,5 14,0 55,3 10,6 47,9 14,4 47,3 13,9 43,5 16,5

O dată cu înaintarea în vârstă a păsărilor, se constată modificări în ponderea componentelor ouălor. Astfel, la ouăle provenite de la păsările tinere, ponderea gălbenuşului este mai redusă decât la cele de adulte, dar în schimb, coaja minerală este mai groasă; pe măsura înaintării în vârstă a păsărilor, greutatea gălbenuşului creşte, dar scade cea a cojii minerale, mai ales în cazul exemplarelor cu o intensitate mare de ouat şi pe fondul carenţelor în substanţe minerale (Ca, P). Atât la tineret, cât şi la adulte, valorile ce caracterizează proporţia de albuş rămân relativ constante. Valoarea biologică a unui ou este estimată la un nivel de 96%, ceea ce îl plasează în fruntea tuturor surselor alimentare de aminoacizi, printre care şi laptele, a cărui valoare biologică este de 90% (tab. 21). Tabelul 21 Valorile proteice la unele alimente Produsul Oul întreg Lapte de vacă Peşte Carne de vită Orez Grâu

Aminoacizi limitanţi A.A. sulfuraţi Metionina A.A. sulfuraţi Lizina Lizina

Valoare biologică 96 90 83 76 75 67

Coeficient practic de utilizare 93 86 76 70 61 99

Ouăle sunt şi o excelentă sursă de substanţe minerale, mai ales de fosfor asimilabil şi de fier (tab. 22). Tabelul 22 Conţinutul ouălor în substanţe minerale Specificare Sodiu Potasiu Clor Calciu Magneziu Fosfor Fier Sulf

Conţinutul total mediu (mg/ou de 60 g) Oul Albuş Gălbenuş întreg 72 62 10 73 53 20 93 62 31 29 3 26 6 4 2 120 5 115 1.1 1.1 90 60 30

Valori relative extreme (mg/100g produs proaspăt) Oul întreg

Albuş

Gălbenuş

135 135 170 55 11 220 2-3 170

140-200 130-170 150-180 7-15 10-12 10-15 160-200

40-70 90-130 150-180 100-190 10-12 550-650 5-10 160-180

Digestibilitatea componentelor din ouă este foarte ridicată, fiind de 100% pentru gălbenuş şi de 97% pentru albuş. Gălbenuşul formează emulsii stabile datorită lipoproteinelor conţinute, în timp ce emulsia albuşului este instabilă. Transparenţa albuşului este mai slabă la ouăle proaspete ca urmare a prezenţei bioxidului de carbon care îi imprimă un aspect lăptos. Oul de găină de 60g are o valoare energetică de 85-90 calorii, din care, 75 provin din gălbenuş şi 15 din albuş; la ouăle de curcă şi raţă, valoarea energetică este de 131 calorii/buc., la cele de gâscă, de 286 calorii/buc., iar cele de bibilică, de 65 calorii/buc. Vitaminele conţinute de ouă permit satisfacerea cerinţelor omului în proporţii de 5-100%, funcţie de condiţiile nutriţionale de care au beneficiat păsările. 2. COMPOZIŢIA CHIMICĂ A OUĂLOR Sub aspectul proporţiei în care se găsesc diferitele componente chimice în oul întreg, există diferenţieri de la o specie la alta (tab. 23). Tabelul 23 Compoziţia chimică a oului întreg Specia Găină Curcă Raţă Gâscă Bibilică

Apă (%) 72,5 72,6 70,1 70,4 72,8

Proteine (%) 13,3 13,2 13,0 13,9 13,5

Lipide (%) 11,6 11,7 14,5 13,3 12,0

Glucide (%) 1,5 1,7 1,4 1,3 0,8

2.1. Compoziţia chimică a gălbenuşului Gălbenuşul include următoarele componente: 100

Substanţe minerale (%) 1,1 0,8 1,0 1,1 0,9

-

Apă (42,6–50,0%) Substanţe proteice (16,5–18,0%): - ovoviteline (78% din substanţele proteice) - ovolivetine (22% din substanţele proteice)

-

Lipide (32-36%): - trigliceride (63%) - fosfatide (33%) - ovolecitina - ovocefalina - ovosfingomielina - steride (4%) - colesterolul Glucide-se găsesc sub formă de urme, mai răspândite fiind manoza, glucoza şi galactoza Vitamine - liposolubile - vit. A (0,96 mg/100g) - vit. E (2-4 mg/100g) - vit. D şi K (cantităţi mici) - hidrosolubile - vit. B1 (0,32 mg/100g) - vit. B2 (0,52 mg/100g) - vit. PP, vit. H şi acidul pantotenic (cantităţi mici) Substanţe minerale (1,2-1,5%)-se întâlnesc sub formă de combinaţii organominerale care includ Ca, P, Fe, S şi mai puţin Na, Cu, Al, Co, Mg Pigmenţi - luteină, caroten, criptoxantină, flavoproteine Enzime - lipaze, proteinaze, colinesteraze, diastaze Substanţe azotate neproteice - creatinina Acizi organici - acidul lactic

-

-

2.2. Compoziţia chimică a albuşului Spre deosebire de gălbenuş, albuşul conţine mai puţine substanţe proteice, dar mai diversificate şi doar urme de lipide. •

Apa (86-87%)

•

Substanţe proteice (11-12%): - ovoalbuminele-54% din substanţele proteice ale albuşului; ele coagulează la căldură şi sunt rezervor de aminoacizi - ovotransferinele (conalbumine) (13%) - sunt rezervor de Fe - ovomucoidele (11%)-sunt bogate în aminoacizi, dar au şi rol în inhibarea activităţii tripsinei - globulinele G1 şi G2 (8%) - sunt rezervor de aminoacizi - lisozimele (3,5%)-sunt considerate de unii autori ca fiind globuline G1. Intervin în protecţia oului, datorită proprietăţilor bactericide. - ovomacroproteinele (0,5%) - rezervor de aminoacizi 101

• -

-ovomucinele (1,5–2,9%)-sunt inhibitoare pentru hemaglutinare prin viruşi flavoproteinele (0,8%) - conferă culoarea albuşului şi de aceea mai sunt trecute la grupa pigmenţilor. Au conţinut ridicat în vitamina B2 ovoglicoproteinele (0,1-1,5%) - sunt rezervor de aminoacizi şi au rol în inhibarea activităţii enzimei proteaza ovidina (0,05%) - are rol în fixarea biotinei

•

Lipide (0,2-0,3%)

•

Glucide (0,22-0,35%) - glucoza

•

Vitamine (urme) - predomină vitamina B2

•

Enzime (urme)-proteinazele, a căror structură este apropiată de cea a tripsinei

•

Substanţele minerale (0,6-0,8%)-Na, S, K şi mai puţin Ca, Mg şi P 2.3. Compoziţia chimică a cojii minerale

În structura chimică a cojii ouălor predomină substanţele minerale (95%), alături de care se găsesc substanţe organice (4,4%) şi apă (0,6%). - Substanţe minerale - carbonatul de Ca (94-95%) - carbonatul de Mg (1,2-1,5%) - diferiţi fosfaţi - Substanţe organice - colagenul - ovoporfirina şi ovoxantina-conferă culoare cojii minerale 3. PRODUCŢIA DE OUĂ Actualele reglementări europene clasează ouăle în două mari categorii: - Categoria “după clasa de greutate” (din 5 în 5 grame): ♦ Categoria 1 – ouă de 70g şi peste 70g; ♦ Categoria 2 – ouă între 70g şi 65g, inclusiv; ♦ Categoria 3 – ouă între 65g şi 60, inclusiv; ♦ Categoria 4 – ouă între 60g şi 55g, inclusiv; ♦ Categoria 5 – ouă între 55g şi 50g, inclusiv; ♦ Categoria 6 – ouă între 50g şi 45g, inclusiv; ♦ Categoria 7 – ouă sub 45g. - Categoria “Calitate”: Categoria A - ouă extra-proaspete (mai puţin de 7 zile între ambalare şi vânzare, recoltate bi-săptămânal, camera de aer < 4mm); - ouă proaspete (necurăţate, nerefrigerate, camera de aer