UNIVERSITATEA VALAHIA, TARGOVISTE

UNIVERSITATEA VALAHIA, TRGOVITEFACULTATEA DE INGINERIA MEDIULUI SI STIINTA ALIMENTELORSPECIALIZAREA: T.P.P.A.AN / SEMESTRU: IV

VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR DIN INDUSTRIA LAPTELUI STUDENTI:Cuprins31. Introducere

42. Laptele si subprodusele laptelui

42.1 Compoziia chimic, structur i proprietile laptelui

63. Valorificarea subproduselor din industria laptelui

63.1. Laptele degresat

63.1.1. Compoziia chimic a laptelui degresat

63.1.2. Structura i proprietile fizico-chimice ale proteinelor laptelui degresat

63.1.3. Metode de separare prin precipitare

7Precipitarea cu acid clorhidric a cazeinei din laptele degresat

7Precipitarea cu clorur de calciu a proteinelor din laptele degresat (coprecipitarea)

83.2. Valorificarea laptelui degresat

83.2.1. Tehnologia de obinere a cazeinei acide

93.3. Zerul

103.3.1. Compoziia chimic a zerului

103.3.2. Caracteristicile fizico-chimice

103.3.3. Caracteristici microbiologice

103.3.4. Defectele zerului

113.4. Valorificarea industrial a zerului

113.4.1. Valorificarea zerului sub form de brnzeturi

123.4.2. Buturi din zer

12Buturi din zer integral

12Buturi nealcoolice din zer deproteinizat

13Buturi alcoolice din zer

14Buturi proteice

143.5. Valorificarea componentelor din zer

143.5.1. Componente proteice din zer

14Separarea proteinelor prin precipitare

16Separarea proteinelor prin ultrafiltrare

16Separarea proteinelor prin gel-filtrare

173.5.2. Obinerea lactozei din zer

18Domenii de utilizare a lactozei

19Valorificarea produselor secundare obinute la fabricarea lactozei

20Conversia lactozei din zer

213.6. Procese adiionale n valorificarea zerului

213.6.1. Demineralizarea zerului

213.6.2. Concentrarea zerului prin osmoz invers

223.7. Zara

223.8. Valorificarea zarei

223.8.1. Grsimea din zar

233.8.2. Zar pentru consum direct

233.8.3. Zar praf

233.8.4. Produse fermentate din zar

243.8.5. Brnzeturi din zar

243.9. Utilizrile zarei praf

243.9.1. Utilizri n panificaie

253.9.2. Utilizri n industria laptelui

253.9.3. Utilizri n industria produselor lactate

26Bibliografie

1. INTRODUCEREOmenirea se confrunt cu o criz important a resurselor materiale i energetice, ceea ce situeaz criza alimentar in prim plan. De aceea n aceast situaie se impune ca msur imediat necesitatea valorificrii intr-o msur ct mai mare a substanelor utile din materiile secundare care rezult din industria alimentar.

Dintre principalele procese tehnologice ce au loc n industria laptelui reies trei produse secundare: laptele degresat- rezultat la separarea smntnii din lapte, zara- rezultat la fabricarea untului, zerul- rezultat la fabricarea brnzeturilor, cazeinei i coprecipitatelor proteice.

Mai exist i alte produse secundare care rezult din industria laptelui cum ar fi: permeatul obinut la ultrafiltrare, melasa i albumina obinute la fabricarea lactozei, untul de cacaval, apele rezultate de la splarea untului etc. care conin o cantitate important de substane utile. Att produsele secundare ct si produsele rezultate din prelucrarea industrial a lor pot fi folosite n alimentaia uman, pentru furajarea animalelor, dar i in alte scopuri tehnice (industria textil, industria farmaceutic, industria hrtiei, industria chimic etc.) n prezent, exist pe plan mondial o mare preocupare pentru o utilizare folositoare a substanelor utile din produse secundare rezultate n industria laptelui, punndu-se n eviden valorificarea lor n alimentaia uman. Progresele create n cercetarea tiinific au fcut posibil reevaluarea valorii nutritive a acestor produse secundare care a fost n mod nejustificat discreditat. Procedeele tehnologice moderne, neconvenionale, au aprobat o riguroas i eficent separare a componentelor produselor secundare i prin urmare o bun prelucrare, conservare i prezentare a lor.

n prezent se consider c numai 70% din proteinele i lactoza laptelui se regsesc n produsele lactate finite iar restul sunt destinate pentru furajarea animalelor, transformate n produse tehnice sau evacuate in apele reziduale.

n general, fraciunea negras a laptelui este insuficient valorificat n alimentaie. Preocuprile recente au fost ndreptate n direcia perfecionrii procedeelor de obinere a proteinele ntr-o form ct mai pur i cu un grad redus de denaturare. Astfel, se observ o cretere a interesului consumatorilor asupra produselor lactate cu un coninut mai mic de lipide i, prin urmare cu o valoare energetic redus, unde proteinele i lactoza din lapte reprezint componentele de baz. Se gsesc, n prezent, foarte multe produse obinute din substan uscat negras a produselor secundare ale laptelui i din grsimi vegetale necolesterolice care sunt destinate unei alimentaii dietetic sau speciale.

n ultima vreme foarte multe metode prevzute pentru valorificarea zerului, care nu demult era considerat un deeu al industriei laptelui, exprim sugestiv posibilitile aproape nelimitate de utilizare superioar a substanei negrase din lapte.

Produsele secundare rezultate din industria laptelui i-au gsit ntrebuinarea pentru obinerea unor produse chimice sau farmaceutice dintre care amintim: galatitul, lanitalul, cleiurile, lactatul de calciu, lactoza, descoperindu-se soluii tehnice noi n locul celor abandonate, bazate pe proprietile specifice ale proteinei i lactozei.

2. LAPTELE SI SUBPRODUSELE LAPTELUI2.1 Compoziia chimic, structur i proprietile laptelui Laptele este lichidul secretat de glandele mamare a animalelor mamifere. Este un lichid alb-glbui, cu gust dulce si miros caracteristic, cu o compoziie chimic complex care variaz n funcie de specie, vrst, alimentaie, ras i stare de sntate. Din punct de vedere fizico-chimic laptele este o emulsie de grsime ntr-o soluie apoas format din numeroase alte substane sub form coloidal (proteinele). Laptele este format 87, 5% ap i substan uscat 12, 5% alctuit din: lipide, proteine, vitamine, sruri minerale i glucide.Substanele organice care se gsesc n lapte sunt:

- lipidele: trigliceride, steroli i acizi grai liberi;

- substane azotate:a) substane proteice: cazeina, proteinele zerului, enzime, anticorpi;

b) substane neproteice:acizi aminai liberi, creatinina, creatina

-substane neazotate: lactoza, oligozaharide, acizi organici;

-vitamine: A, complexul B, C, D, E , K;

Substane anorganice: Na, Ca, Mg, Mn, K, Zn, floruri, cloruri, ioduri.

Gaze: N2, O2, CO2, NH3.

Proprietile fizico-chimice ii tehnologice ale laptelui

Nr. crt.SpecificaiaU.M.Valoarea

1Densitatea relativ1,027-1,034

2AciditateaT015-18

3Vscozitatea dinamiccP174-240

4Cldura specificKcal/g0,92-0,93

5Temperatura de fierbere la p.aC0100,55

6Punctul de congelare C0-0,53-0,58

7Indicele de refracie1,35

Tabelul 1.Subprodusele din industria laptelui sunt: laptele degresat, zerul i zara.

3. VALORIFICAREA SUBPRODUSELOR DIN INDUSTRIA LAPTELUI 3.1. Laptele degresat

3.1.1. Compoziia chimic a laptelui degresat

Compoziia medie a laptelui degresat

ComponenteConcentraia (gram/100g)

Substan uscat9,1

Substane azotoase3,5

Lactoz4,9

Grsime0,05

Substane minerale0,6

Potasiu0,140

Calciu0,125

Clor0,103

Fosfor0,096

Sodiu0,056

Magneziu0,012

Sulf0,025

Tabelul 1.1 Laptele degresat este unul dintre subprodusele laptelui i are un coninut foarte ridicat de proteine circa 40% din coninutul su n substan uscat.Compoziia laptelui degresat este prezentat n tabelul 1.1. Substanele azotoase sunt: cazeina (2, 6%), proteine serice (0, 7%) i substane azotoase neproteice.

Concentraia n lactoz este asemntoare cu cea a laptelui integral deoarece n grsimea separat din laptele integral trec numai n urme de lactoz.n general concentraia n grsime este sub 1% deoarece depinde de starea tehnic a separatorului centrifugal cu ajutorul creia se realizeaz degresarea. Concentraia n substane saline este asemntoare cu cea a laptelui integral, laptele degresat reprezentnd o important surs de potasiu i calciu pentru alimentaie. 3.1.2. Structura i proprietile fizico-chimice ale proteinelor laptelui degresat

Principala fraciune proteic prezent n laptele degresat este cazeina.Cazeinele sunt fosfoproteide i sunt precipitate din laptele degresat prin acidifiere la pH=4,6 la temperatura de 20.Datorit mobilitii electroforetice cazeina se clasific n:-caziene,-cazeine,k-cazeine i -cazeine.n laptele nenclzit,cazeinele se gsesc sub forma unor complexe solubile care au o structur organizat superioar numite micele.

n laptele degresat se gsesc circa 5g micele la 100ml ce pot fi separate prin ultracentrifugare exhausiv.Structura micelar este stabilizat prin legturi hidrofobe i o reea de fosfat coloidal cu tipuri multiple de legturi.Fosfatul coloidal reprezint 66% din calciul total,33% din magneziu,50% din fosfatul anorganic i 10% din citratul din laptele degresat.

3.1.3. Metode de separare prin precipitare

Cazeina poate fi separat din subprodusele laptelui prin precipitare selectiv n anumite condiii de temperatur i pH, iar ca ageni de precipitare sunt utilizai electroliii(alcool, acizi anorganici, polifosfai).

Precipitarea cu acid clorhidric a cazeinei din laptele degresat

Cazeina este prezent n lapte sub forma unor agregate micelare polidispersate asociate cu calciul i fosforul i ntr-o proporie mai redus cu magneziul i cu citratul.mdeprtarea treptat a calciului duce la o dezagregare reversibil a cazeinei.Prin coborrea pH-ului laptelui rezult disocierea i solubilizarea fosfatului coloidal de calciu.Calciul este deplasat din micele de cazein de ctre ionii de hidroniu H3O+,iar fosfatul de calciu este transformat n ioni de Ca2+ i H2PO4.Cazeina ncepe s precipite n soluie la pH=5,3,precipitarea fiind maxim la pH=4,62(punctul izoelectric).O influen important asupra tipului de precipitat format o are temperatura.

Din punct de vedere tehnologic, precipitarea cu acizi a cazeinei din laptele degresat este realizat discontinuu sau continuu.Dup presare prin ndeprtarea excesului de umiditate cazeina este uscat pentru a putea fi depozitat.Cazeina obinut este insolubil n ap i are o funcionabilitate redus.Pentru a putea fi utilizat n calitate de concentrat proteic este necesar o form solubil a cazeinei obinut prin tratament alcalin care este denumit cazeinat.

Dei teoretic se pot obine cazeinai utiliznd ca agent solubilizant orice hidroxid alcalin, prezint interes practic doar cazeinatul de sodiu i ntr-o msur mic cazeinatul de calciu.Fiind o operaie deosebit de important solubilizarea cazeinei este influenat de o serie de factori care determin caracteristicile reologice ale produsului finit.

Precipitarea cu clorur de calciu a proteinelor din laptele degresat (coprecipitarea)

Prin precipitarea izoelectric se pot separa circa 80% din proteinele laptelui (fraciunea cazeinic).Pentru a mri randamentul de separare al proteinelor laptelui are loc precipitarea simultan a fraciunii cazeinice a proteinelor seric e prin utilizarea clorurii de calciu ca electrolit precipitat(funcie de pH) i a cldurii ca agent denaturant al proteinelor serice.Separarea simultan a celor dou fraciuni proteice n aceste condiii este posibil datorit formrii n laptele supus unui tratament termic de o anumit intensitate a unui complex ntre k-cazein i -lactoglobulin.Deoarece variaz concentraia electrolitului precipitat,pH-ul de precipitare i durata de meninere la temperatura de formare a complexului k-cazein--lactoglobulin putem regla coninutul de calciu al precipitatelor ceea ce face posibil obinerea a trei tipuri de coprecipitate:

- Cu coninut redus de calciu (0,5-0,8%) obinut prin adugarea clorurii de calciu proporie de 0,03% fa de laptele degresat prelucrat urmat de nclzirea la 91 cu meninerea de 15-20 minute dup care are loc precipitarea la pH=4,6 prin adao de acid.

- Cu coninut mediu de calciu (1,5%) obinut prin adugarea clorurii de calciu proporie de 0,06% fa de laptele degresat prelucrat prin nclzire la 91 cu meninere de 10-12 minute i precipitare la pH=5,3.

- Cu coninut ridicat de calciu (2,5-3%) realizat prin nclzirea laptelui la 91 cu meninere 1-2 minute i adugarea clorurii de calciu n proporie de 0,2% fa de laptele prelucrat dup care se menine laptele n aceste condiii timp de 20-25s avnd loc precipitarea fr a fi necesar reducerea pH-ului.

n ceea ce privete solubilitatea coprecipitatelor la reconstituirea n ap,aceasta este influenat de modul de realizare a operaiei de deshidratare.Coprecipitatele deshidratate n usctoare pentru cazein se solubilizeaz mai greu dect cele deshidratate prin pulverizare sau fluidizare.

3.2. Valorificarea laptelui degresatProcedeele de valorificare a laptelui degresat prevd fracionarea substanei uscate i obinerea unor tability tabilit sau n amestec cu proprieti nutritive i funcionale specfice. Avnd n vedere compoziia i proprietile tabilit ale componentelor proteice din lapte care condiioneaz i domeniul lor de utilizare n tabili exist tendina ctre fracionare acestora sau abinerea lor de utilizare sub form nedenaturat. Prin precipitarea cazeinei cu acizi sau coagularea enzimatic se separ aproximativ 80% din proteinele laptelui.

Tehnologiile convenionale de obinere a proteinelor din lapte au fost mbuntite prin: perfecionarea metodelor de precipitare, splare granulelor obinute,deshidratarea parial i uscarea final.

3.2.1. Tehnologia de obinere a cazeinei acide

Obinerea cazeinei presupune mai multe etape.

ndeprtarea treptat a calciului din tabili determin o dezagregare reversibil a cazeinei. Datorit scderii pH-ului are loc disocierea i solubilizarea fosfatului tability de calciu, calciul fiind deplasat din micelele de cazein de ctre ionii de hidroniu H3O+ iar fosfatul de calciu este transformat n ioni de Ca2+ solubili i ioni H2PO4. Cazeina ncepe s precipite la pH=5, 3 i precipit sub form de flocoane. Eliminarea zerului din flocoane prin sinerez este favorizat de creterea aciditii.

Dup precipitare i ndeprtarea zerului, granulele proaspete de cazein sunt splate imediat pentru a putea contracara tendina acestora de a reine constituenii zerului pe care prin ntrire i nconjoar cu o pelicul proteic protectoare. Calitatea produsului finit este condiionat de eficiena operaiei de splare. Dac o cazein este tabilitynt splat i conine ca impuriti tability ale zerului are o solubilitate redus i are nevoie de un consum mare de soluie alcalin pentru solubilizare iar cazeinatul rezultat i schimb culoarea n timpul uscrii prin pulverizare ca urmare a reaciilor de mbrumare neenzimatic de tip Maillard care au loc ntre tabili i lactoz.

Splarea discontinu a granulelor proaspete de precipitat pentru ndeprtarea lactozei,proteinelor solubile,srurilor minerale i a acizilor presupune un transfer termic i de mas.n procesul de splare precipitatul este contactat discontinuu cu apa de splare i se gsete n agitare intens.Sistemul este considerat adiabatic(nu exist pierderi de cldur n interior).Pentru particulele aflate n suspensie s-a tability relaia pentru a putea calcula valoarea coeficientului de transfer termic.

Nu/Pr1/3= (Dp4P/m) 1/6/v3

unde:

Nu este criteriul lui Nusselt;

Pr- criteriul lui Prandtl;

Dp- diamtreul peliculei, cm;

P/m- puterea agitatorului pentru 1 Kg de mas, cm2/s3;

V- vscozitatea cinematic, cm2/s.

Utiliznd aceast relaie coeficientul de transfer termic are valoarea =9000 W/m2Conform acestei valori n cazul splrii discontinue a granulelor de precipitat transferul termic are loc foarte rapid ceea ce poate fi neglijat pentru scopuri practice iar transferul de mas este fenomenul care condiioneaz viteza de ndeprtare a componentelor zerului din granulele de precipitat.

Din punct de vedere tehnologic precipitarea cu acizi a cazeinei din laptele degresat poate fi realizat dicontinuuu (metoda clasic) sau continuu.n cazul procedeului discontinuu laptele degresat este introdus n vane cu manta prevzute cu agitatoare mecanice i dup ndeprtarea spumei se introduce sub agitare continu acidul diluat sub form de picturi fine.Prin acest procedeu pierderile de cazein din zer sunt de 9% din cantitatea de cazein.

3.3. ZERUL Zerul este subprodusul rezultat la fabricarea brnzeturilor, cazeinei i coprecipitatelor proteice. Zerul care se obine la fabricarea brnzeturilor prezint anumite proprieti organoleptice:

Aspectul-lichid verde-glbui, opalescent;

Consisten-fluid, nu se accept o consisten vscoas;

Culoare-verde-glbui;

Miros i gust-acrior specific fermentaiei lactice.

3.3.1. Compoziia chimic a zerului

Compoziia chimic variaz n funcie de caracteristicile laptelui din care provine i procesul de fabricaie al produsului principal.Zerul conine 6-6, 5% din substana uscat i reprezint mai mult de jumtate din substana uscat a laptelui (tabelul 1.2)

Tabelul 1.2

Compoziia medie a zerului

Tipul de zerAp%Proteine

%Grsime%Lactoz%Acid lactic%Cenu%

Zer dulce93,50,80,34,70,20,5

Zer acid93,50,90,24,20,60,6

3.3.2. Caracteristicile fizico-chimice

Principalele caracteristici fizico-chimice ale zerului sunt: =1,023 g/cm3, aciditatea=100T, substan uscat minimum 6, 3.

3.3.3. Caracteristici microbiologice

Zerul la fel ca i laptele reprezint un mediu favorabil dezvoltrii microorganismelor.n funcie de proveniena zerului, microorganismele ntlnite sunt de tip: bacterii lactice, baterii butirice, bacterii coliforme, drojdii, mucegaiuri.3.3.4. Defectele zeruluiDefectCauzFenomen

RncezireaHidroliza trigliceridelordigliceride

Monoglucide+acizi graialdehide i cetoneGust de rnced

Oxidarea poate fi:

-spontan are loc n absena luminii;

-spontan n prezena luminii.Oxidarea fosfolipideloraldehide i cetone

Oxidarea -globulinelorGust nespecific,neplcut

Defecte de gust i mirosCultur cu activitate slabGust fad,nearomat

Prelucrarea zerului cu defecteGust vechi

Condiii neigienice de lucruGust de drojdie

Oxidarea accelerat a grsimilorGust metalic

Descompunerea lecitineiGust de pete

Prelucrarea zerului cu aciditate ridicatGust acru

Descompunerea substanelor proteicepeptide+aminoacizi sub aciunea bacteriilor lacticeGust branzos

Folosirea necorespunztoare a apei i a dezinfectanilorGust amar

Defectarea ventilatoarelor supranclziteGust si miros de fiert de ars

Defecte de prelucrare i ambalareAmbalare i prelucrare necorespunztoareAmbalaj defectuos

3.4. Valorificarea industrial a zerului

Zerul este fraciunea apoas care se separ din coagul n timpul prelucrrii prin metode convenionale, n fabricarea brnzeturilor sau cazeinei.3.4.1. VALORIFICAREA ZERULUI SUB FORM DE BRNZETURIBrnza Ricotta Se prepar prin acidifierea materiei prime la pH=5,9-6 cu maia de bacterii lactice sau cu adaos de zer acid,acid citric sau acid acetic i apoi prin nclzire la temperatur ridicat.Proteinele precipitate se ridic la suprafa de unde sunt colectate.Procedeul de fabricarea a aceste brnze este urmtorul: -zerul este amestecat cu 100% lapte degresat sau zar dulce apoi prin injecie direct de abur este nclzit la minimum 85.

- se folosete pentru precipitare soluie acid citric (6% acid citric cristalizat dizolvat n ap) care se disperseaz n zerul fierbinte; se poate folosi i acid acetic.

- se oprete agitarea dup adugarea acidului.

- precipitarea se realizeaz instantaneu i proteinele colectate de la suprafa sunt introdu-se ntr-un vas perforat pentru scurgere i se menin 4-6 ore ntr-o camer frigorific.

Brnza Ricotta se mai poate fabrica i din lapte integral cruia i se adaug suficient maia de bacterii lactice pentru a ajunge la pH=5,9-6 sau 0,3% acid lactic.n laptele nclzit la 80 se adaug stabilizator pentru ngheat i clorur de sodiu.Precipitatul separat la suprafa se colecteaz cnd prezint un grad de deshidratare corespunztor.Din zerul rezultat cu un adaos de 10% lapte integral,se poate obine un nou precipitat prin acidificare cu acid lactic,acid citric sau oet.Ambele precipitate se pot amesteca.Brnzeturi din zer concentratPentru a putea fi fabricate aceste brnzeturi trebui s se obin mai nti zerul.Se amestec lapte integral de oaie i vac n raport de 83/12 i se separ grsimea mecanic dup care se coaguleaz amestecul cu cheag la 32 n 20 minute.Din coagulul prelucrat se obine zerul peste care se adaug smntna.Acest amestec este supus concentrrii pn la 60% substan uscat ntr-un evaporator cu dublu efect dup care prin fierbere sub vid cu agitare energetic se ajunge la 84% substan uscat.Produsul obinut se nclzete la 95 i este mninut pn capt o culoare brun.Masa obinut este transferat ntr-un vas de rcire i agitat timp de 20 minute pentru a preveni formarea unor cristale mari de lactoz.Dup care se ambaleaz ct pasta este cald.

Brnza albuminoidic (urd)

Dup eliminare zerului amestecul de protein i zer se rcete la 25-28 i se nsmneaz o cultur de bacterii lactice (2,7% streptococi i 0,3 lactobacili).Se amestec energetic dup care se introduce n forme i se preseaz cu o for aplicat progresiv timp de 12-14 ore la 15-18 Produsul finit cu 74% ap se ambaleaz i se depoziteaz la 3-5.Produsul poate fi consumat ca atare sau n amestec cu unt, zahr i substane de aromatizare sau cu brnz de vaci.

3.4.2. BUTURI DIN ZER Buturi din zer integral

Pentru fabricarea acestora se folosete zer dulce sau acid pasteurizat,decolorat i dezodorizat care este amestecat cu diferite ngrediente.n comparaie cu produse similare fabricate cu lapte degresat buturile din zer au un coninut redus de proteine dar ridicat n vitamina C.

n Elveia s-a obinut Freshi care conine zer purificat n proporie de 50%,zahr,ap i amestec suc de portocale lmi i grefuit.n Frana un patentat este obinut din zer unde s-au adugat emulgatori i alge marine iar dup omogenizare zahrul i sucul de fructe concentrat dup care amestecul este carbonatat i ambalat.

Chiselul din zer se prepar dintr-un amestec format din zer (62, %), zaharoz (5%), amidon (3, 5%) i ap.Primele ncercri de valorificare a zerului i aparin lui WEBB care a realizat un amestec de zer dulce i smntn din zer (34, 6%) cu suc de roii (65% i sare 4%)

Multe buturi e obin prin fermentarea zerului integral cu diferite culturi de microorganisme.Zerul dulce pasteurizat se inoculeaz cu o maia format din Lb. bulgaricus, Lb.acidophylus, Lb.helveticus, Lb.casei i Str.thermophylus.Dup o termostatare de 24 ore produsul este rcit i ambalat.

Buturi nealcoolice din zer deproteinizat

Precipitarea proteinelor din zer se poate realiza prin nclzire urmat de filtrare sau centrifugare prin amestecarea cu substane care conin tanin.Tratamentul cu enzime proteolitice determin o cretere n azot solubil a zerului sporind valoarea nutritiv a buturilor.

Buturi nefermentate

Prin amestecarea zerului deproteinizat cu sirop de zahr i suc de morcovi se obine o butur cu minimum 20% substan uscat i 15% zahr.

Din zer deproteinizat se mai obine i buturi spumoase fine prin ndulcire de zahr i adaos de arom de portocale i lmie, sau n amestec cu suc de roii (25%) i cu adaos sare i acid citric.

Buturile din zer dulce sunt superioare celor din zer acid.

Buturi fermentate

Sunt obinute prin nsmnare cu drojdii rezultnd i cantiti reduse de alcool fiind considerate nealcoolice.

Butura RivellaEste o infuzie limpede din plante aromate alpine cu gust acid, rcoritor procesul de fabricare fiind urmtorul:

1. Zerul de deproteinizeaz prin precipitare i filtrare sau centrifugare;

2. Zerul clarificat este fermentat lactic;

3. Proteinele reziduale sunt precipitate i ndeprtate prin filtrare;

4. n zerul fermentat i concentrat 7:1 se adaug zahr sub form de sirop pasteurizat i arome;

5. Amestecul este filtrat diluat i carbonatat apoi se mbuteliaz i se pasteurizeaz prin nclzire progresiv de la 30 la 78.Butura conine 9,7% substan uscat i are pH=3,7.

Cvasul Se prepar din zer dulce degresat deproteinizat ,filtrat i rcit la 25-30.trebuie s conin 50% zahr care se adaug parial n zerul rcit restul se adaug sub form de caramel dup fermentare.Fermenatera se realizea prin nsmnarea cu 5%cultur de bacterii lactice termofile i prin termostatare timp de 2 ore la 42.Cvasul fermentat este colorat cu sirop de zahr ars 1-1,5% se aromatizeaz cu esene de fructe0,2 g/l dup care se rcete la 6-8 i se dozeaz n sticle nchise ermetic i se termostateaz pentru maturare la 2-3 timp de 24 ore.

Pentru obinere unor buturi dietetice din zer cvasul este nsmnat cu 2-5% cultur de bacterii i drojdii lactice: Str. lactis, Str.diacetilactis, Kluyveromyces fragilis, Torulopsis sfaeric, individual sau mixt. Buturi alcoolice din zer

Buturi slab alcoolice

Milone se obine prin fermentarea zerului cu cultur de Kefir prin adaos de extract de frunze i plante aromate (taninul precipit proteinele), se filtreaz, se aromatizeaz, fermenteaz cu drojdiile i este ndulcit cu zaharin.Rezult o butur cu 0,80% alcool i este mbuteliat cu CO2.

Buturi asemntoare berii

La fabricarea berii aproximativ 30% din mustul de mal poate fi nlocuit cu zer deproteinizat.n acest scop zerul este parial deproteinizat prin tratare cu hamei la un pH cuprins ntre 4, i 5,5 dup care este filtrat i amestecat cu mustul de mal. Lactoza rmne netransformat n timpul fermentaiei cu drojdii de bere ns avnd o putere redus de ndulcire nu influeneaz gustul buturii finale.Dintr-un amestec de must,mal i zer deproteinizat fermentat cu Kluyveromyces lactis timp de 5-7 zile se obine o butur asemntoare,sub aspectul aromei,cu berea.

Alte buturi asemntoare cu berea sunt:

Un produs obinut din zer cu adaos de hamei dar fr mal de unde rezult dioxidul de carbon din fermentaie;

O bere obinut prin adugarea n zer a malului i a hameiului astfel amestecul fiind nsmnat cu drojdie de fermentaie joas;

O bere care conine 50% zer,mal,hamei,zahr i colorani produs cu drojdii de fermentaie nalt;

O bere nutritiv obinut din zer,hamei i sruri nutritive cu un coninut redus de alcool.Buturi asemntoare vinului

O butur alcoolic carbonat din zer deproteinizat i mbogit cu lactoz se obine prin fermentarea lactic a acestuia (35, 4ore) dup care are loc decantarea i rcirea la 4-6.Are loc fermentarea cu drojdie apoi decantarea i depozitarea a 0-2 sub presiune timp de 1-2 sptmni dup care are loc filtrarea i mbutelierea.Nu a mai fost necesar adaugarea de zaharoz deoarece s-a format glucoz i galactoz prin hidroliza lactozei.

Dac la fermentarea zerului dulce i acid cu Kluyveromyces fragilis producerea maxim de alcool etilic este de concentraie 12% lactoz.Lactoza din zerul acid fermenteaz mai rapid i rezult mai mult alcool dect n cazul zerului dulce.Prin fermentarea unui amestec de 16% zaharoz cu soluie de zer 10% rezult o butur cu 10% alcool.

Vinul de zer se nclzete pentru a se obine nuana de gust caracteristic vinului tip sherry.

Buturi proteice

Pentru obinerea unei buturi cu cpuni n 39 kg zer cu pH-ul ajustat la 6,7 se adaug 2,59 kg smntn cu 33% grsime,27 kg zahr,2,72kg lapte degresat praf,stabilizatori i substane de aromatizare dup care amestecul se pasteurizeaz i se omogenizeaz.Buturile nutritive obinute din zer sau concentrate proteice din zer cu sau fr adaos de proteine vegetale au reprezentat un mare interes pentru cercettori.

Este comercializat un produs pulbere,destinat reconstituirii sub form de butur este obinut din ingredientele:zahr,zer,delactozat parial demineralizat,acid citric,fosfat de calciu monobazic,lecitin,dextrine,clorur de sodiu,vitamina C i alte vitamine i substane de aromatizare.

3.5. Valorificarea componentelor din zer

3.5.1. Componente proteice din zer

Proteinele zerului reprezint fraciunea cea mai complex fiind format din substanele nedializabile care rmn n zer dup precipitarea cazeinei la pH=4,6.Proteinele zerului ocup aproape 17% din proteinele totale a laptelui de vac i sunt alctuite din:-lactoglobulin,-lactalbumin,imunoglobulin,serumalbumin i proteoze-peptone.

- lactoglobulina prezint proteina principal a zerului unde se gsete ntr-o proporie de 2-3 grame la litru.Structura primar a -lactoglobulinei este format dintr-un lan de 162 resturi aminoacizi cu o singur grupare sulfhidril distribuit egal ntre poziiile 119 i 121.

- lactalbumina se gsete n orice lapte care conine lactoz i este utilizat n biosinteza acesteia.Conform reaciei mecanismul aciunii -lactalbumina este schematizat astfel:

U D P-galactoz+glucozlactoz+ U D P

Are cea mai ridicat termostabilitate dintre proteinele zerului.

Imunoglobulinele sunt unice printre proteinele laptelui.Ele sunt glicoproteine mari care include toate moleculele cu activitate antigenic.Se gsesc n serul sngelui, n lapte i n colesterol.n colostru gsim 3 clase de imunoglobuline: IgG, IgA i IgM.

Serumalbumina este identic cu serumalbumina sanguin datorit compoziiei n aminoacizi, al masei moleculare i al cineticii termice.Molecula serumalbuminei este format dintr-un singur lan peptidic cu o grupare SH liber n pozia 34 i 17 legturi disulfidice intramoleculare.

Proteoze-peptone reprezint un amestec de fosfoglicoproteine termostabile solubile n soluie acid la pH=4, 6 insolubile n tricolor acetic 12%.

Separarea proteinelor prin precipitarea) Preciptarea proteinelor cu alcooli

Capacitatea alcoolilor cu lan scurt de atomi de carbon de a destabilizare i precipita proteinele dintr-o soluie apoas este utilizat n scopul separrii proteinelor din zer sub forma unui concentrat proteic.n funcie de alcoolul(72%) utilizat pentru precipitare randamentul de recuperare a proteinelor din zerul acid variaz ntre 4565%.Concentratul proteic obinut cu etanol,chiar dac are un coninut proteic mai sczut fa de concentratele obinute cu methanol i n-propanol este preferat datorit solubilitii sale mari n ap i n soluiile neutre.

b) Preciptarea proteinelor cu acid poliacrilic

Conform schemei din fig.1.1.proteinele se pot precipita cu acid poliacrilic la temperatura camerei.

H2SO4

Mg2SO4

Figura 1.1 Schema de obinere a concentratului proteic din zer cu ajutorul acidului poliacrilic

Metoda permite obinerea unui concentrate cu un coninut ridicat de proteine, agentul precipitat fiind prezent sub forme de urme.(tabelul1.3). Tabelul 1.3

Compoziia concentratului obinut prin precipitare din zer cu acid poliacrilic

Compoziie%

Proteine80-84

Grsime0,4-1

Lactoz3,3-6,5

Sruri minerale0,9-8,0

Acid poliacrilic0,001

c) Precipitarea proteinelor cu hexametafosfat de sodiu

Metoda se bazeaz pe aciunea complex a hexametafosfatului de sodiu asupra proteinelor din zer.Concentraia n proteine a concentratului poate fi mrit prin gel-filtrare.ndeprtarea din concentratul proteic al hexametafosfatului se realizeaz prin gel filtrare sau prin tratament cu schimbtori de ioni.d) Precipitarea proteinelor cu feripolifosfat

Metoda se bazeaz pe aciunea precipitant,n mediu acid a ionilor Fe3+ asupra proteinelor din zer.Precipitarea proteinelor din zer se face la temperatura camerei i pH 3,5-3,8.Dup decantare i sifonarea supernatantului, lichidul rezidual se ndeprteaz prin centrifugare.Precipitatul splat cu ap distilat i uscat prin liofizare,are o textur uniform i conine pn la 12% fier.e) Precipitarea proteinelor cu carboximetiliceluloz

Metoda se bazeaz pe proprietatea unor gume i hemiceluloze de a forma complexe insolubile cu proteinele, dup un mecanism care include formarea unor legturi ionice i de hidrogen.concentratul obinut sub form nedenaturat conine majoritatea cazeinei prezente n laptele degresat dar i o parte din proteinele serice.Uscarea prin pulverizare a acestui concentrate conduce la obinerea unei pulberi cu un coninut ridicat de proteine i o capacitate excepional de legare a apei. Separarea proteinelor prin ultrafiltrare

Prelucrarea zerului prin ultrafiltrare permite obinerea unui concentrate proteic cu circa 25% substan uscat i 18% proteine ce poate fi utilizat sau uscat prin pulverizare i a uni ultrafiltrat ce conine componeni cu greutate redus. Trecerea n ultrafiltrat a lactozei, acizilor organici, sustanelor minerale i a complecilor azotoi neproteici au drept ca urmare mbogirea concentratului n proteine (tabelul 1.4)

Tabelul 1.4Compoziia medie a ultrafiltratului i a concetratului obinut prin ultrafiltrarea zerului

CompoziiaProteine

%Compui azotosi neproteici

%Lactoz

%Cenu

%Substan uscat

%

Zer iniial0,70,90,15450,50,65,56,5

Ultrafiltrat00,15450,50,64,55,5

Concentrat9120,154,560,80951415

Perri i Setti au studiat operaia de ultrafiltrare a zerului i au stabilit vscozitatea i densitatea concentratului la 50 prin urmtoarele relaiile de calcul:

X=concentraia n proteine, g/100g. Separarea proteinelor prin gel-filtrare

Tratamentul preliminar cuprinde 3 etape principale:

a) trecerea zerului print-un separator centrifugal, pentru a reduce concentraia de grsime la cel mult 0,1%;

b) ndeprtarea impuritilor i a particulelor aflate n suspensie;

c) precipitarea prealabil cu ageni chelatizai a fosfatului de calciu coloidal.

Fig.1.2 Schema de prelucrare a zerului prin gelificare

Concentrarea se realizeaz prin osmoz invers obinndu-se rezultate bune pentru un raport de concentrare 3:1, i prin ultrafiltrare ntr-un raport de 10:1 cu eliminarea parial a lactozei i a srurilor minerale.Fraciunea cu mas molecular mare obinut dup trecerea zerului concentrate peste gelul de dextran reticulat este concentrat prin osmoz invers i uscat prin pulverizare.

3.5.2. Obinerea lactozei din zer

n funcie de natura zerului utilizat exist dou procedee pentru obinerea lactozei i anume:

a) cristalizarea lactozei din zerul netratat;

b) cristalizarea lactozei din zerul din care proteinele au fost ndeprtate.a) Lactoza din zer netratat

Dup separarea particulelor n suspensie ntr-un separator cu purjarea solidelor i degresare, zerul este concentrat ntr-o instalaie cu multiplu efect, pn la 50-55% substan uscat.Zerul este trecut n tancurile de cristalizare n care se regleaz ph-ul cu acid clorhidric la 4,8-4,9 dup care se adaug cristale de lactoz pentru a declana fenomenul de cristalizare.Pentru o uoar separare a cristalelor de lactoz din soluia mam i pentru reducerea pierderilor la splare ,cristalizarea trebuie astfel condus nct dimensiunea minim a cristalelor s fie de 0,1 mm.Rcirea concentratului trebuie controlat cu grij deoarece produsul de cristalizare depinde de cantitatea de -lactoz convertit n -lactoz.Rcirea se realizeaz prin mai multe etape:de la temperatura de evacuare din concentrator la 35 cu ap rece,cte 0,5/h;de la 35 la 25 cu ap racit, cte 1/h; de la 25 la 15 cu ap rcit ,cte 2,5/h;de la 15 la 10 se rcete rapid cu ap rcit. Nu se admit renclziri.

Separarea cristaleor de lactoz se poate realiza prin centrifugare.Dup separre urmeaz splarea cristalelor care determin dizolvarea unei fraciuni de lactoz n apele de splare.Soluia mam evacuat din centrifug are 38-48% substan uscat.Dac se utilizeaz decantoare centrifugale orizontale lactoza este prelucrat succesiv n ambele decantoare.n timpul separrii se face o splare a cristalelor pentru ndeprtarea impuritilor i pentru a obine un grad de puritate ridicat.Dup al doilea stadiu al separrii,lactoza este uscat n pat fluidizat.Cristalele obinute sunt mcinate sub form de pulbere dupa uscare dup care sunt ambalate.Lactoza obinut prin acest procedeu este destinat consumului uman.b) Lactoza din zer purificat

Proteinele reprezint fraciunea principal din impuritile prezente n lactoza brut.Se cunosc mai multe metode de deproteinizare a zerului care constau n precipitarea acestora prin nclzirea pn la fierbere,dup adugare de acid clorhidric sau de clorur de calciu i hidroxid de calciu sau clorur feric.Dup filtrare sau centrifugare se obine zer deproteinizat cu 5,1-5,2% substan uscat.O alt soluie petru eliminarea proteinelor este hidroliza cu tripsin.O alt metod recent este separarea proteinelor prin ultrafiltrare de unde rezult permeatul i este utilizat la fabricarea lactozei.Zerul acid cu un coninut ridicat de proteine este supus unei dezacidificri cu lapte de var pn la un pH=6,3-6,4 de unde srurile de calciu precipitate sunt eliminate prin filtrare.n cazul n care nu se utilizeaz dezacidificarea,dup concentrare se obine un produs vscos din care lactoza cristalizeaz cu dificultate. Rafinarea lactozei

Lactoza brut obinut dup o singur cristalizare este colorat i are un coninut relativ ridicat de proteine i sruri.Rafinarea const ntr-o serie de tratamente prin care se ndeprteaz impuritile(recristalizare).Se obine o lactoz de culoare alb cu puritate de 99,85%(lactoz farmaceutic).Randamentul de transformare a lactozei brute n lactoz rafinat este de aproximativ 90% dar prin reintroducerea n fabricaie a soluiei mam i a apelor de splare se poate ajunge la un randament de aproape 100%. Domenii de utilizare a lactozei

Lactoza este considerat glucidul cel mai indicat pentru prepararea mediilor de cultur destinate dezvoltrii unor mucegaiuri i la fabricarea antibioticelor.Ea fermenteaz mai lent fa de alte glucide i constituie un avantaj n procesul de biosintez a antibioticelor.

n industria farmaceutic,lactoza reprezint un produs important pentru producerea tabletelor i a capsulelor pentru umplere.Produii activi sunt amestecai cu o soluie de lactoz de puritate nalt i alcool formndu-se o past din care dup uscare se obin tablete cu o bun rezisten mecanic.Lactoza mai este utilizat i pentru prepararea unor medii destinate laboratoarelor de bacteriologic(pentru determinarea bacteriilor coliforme).

Lactoza are largi utilizri n industria alimentar la fabricarea produselor pentru sugari i a unor produse cu destinaie special.n alimentele pentru sugari lactoza reprezint o surs de galactoz care intr n compoziia cerebidelor,,componente ale esutului nervos.Lactoza are o aciune favorabil asupra organismului favoriznd asimilaia calciului i al magneziului.

Diabeticii pot tolera doze de lactoz mult superioare celor de zaharoz.Lactoza este folosit i n alte domenii ale industriei alimentare:fixeaz aromele,absoarbe pigmenii,este suport de uscare,se caramelizeaz,are putere emulgatoare etc.Mai este utilizat n industria de panificaie i patiserie,la prepararea produselor zaharoase crora le amelioreaz aspectul i structura,la uscare a fructelor i legumelor dar i la prepararea sucurilor de fructe deoarece fixeaz gustul i culoarea.n industria laptelui lactoza este folosit la fabricarea laptelui concentrat cu zahr,pentru nsmnare n vederea unei cristalizri corespunztoare.Lactoza constituie un ingredient al pastelor de brnzeturi tartinabile.Se mai utilizeaz i la fabricarea brnzeturilor cu ciocolat i a altor produse alimentare pe baz de lapte,a cafelei praf,a supelor uscate i a gumei de mestecat.Lactoza mai este utilizat i n industria chimic i anume la procedeul de fabricare a spumei de poliuretan.Produsul obinut este utilizat n construcii i la confecionarea unor ambalaje.

Valorificarea produselor secundare obinute la fabricarea lactozei

n procesul de obinere a lactozei din zer rezult urmtoarele produse secundare: smntn din zer, granule din cazein, melas i proteine din zer.Pe filtrele de pres se formeaz un depozit format din substanele de limpezire componente neglucidice i lactoz.Aceste produse pot fi utilizate n alimentaia uman sau pentru furajarea animalelor.

Smntna din zer se poate spla cu ap sau cu lapte degresat i poate fi folosita pentru producerea untului sau a grsimii anhidre de unt,la fabricarea ngheatei, la normalizarea coninutului de grsime din lapte.

Granulele de cazein sunt prezente n zer i au un efect negativ asupra separrii grsimii.Ele se pot separa cu diferite filtre, cicloane i separatoare centrifugale. Produsul obinut este utilizat la fabricarea brnzeturilor topite.

Melasa de la lactoza brut poate fi redus parial sau n totalitate n ciclul de fabricare a lactozei.Se recomand fie concentrarea melasei nainte sau dup deproteinizare i cristalizarea lactozei ori amestecarea acesteia cu zerul purificat n proporie de 1:1 i prelucrare n lactoz brut.Melasa cu proteine precipitate n suspensie este purificat prin nclzire la 80-90 i prin adaos de lapte de var pn la pH=5,6-5,8.n acest mod se obine lactoza brut de culoare glbuie.Melasa de la lactoza brut se utilizeaz pentru producerea drojdiei furajere,acidului lactic,alcoolului etilic i a furajelor combinate.Melasa de la lactoza rafinat este ntrebuinat pentru dizolvarea lactozei brute sau n amestec cu zerul purificat la fabricarea lactozei brute. Datorit melasei se mbuntete formarea cristalelor i randamentul fabricaiei.Proteinele din zer Sunt formate n principal din fraciunile albuminic i globilinic i se obin ntr-o form mai mult sau mai puin denaturat,n procesul de purificare a zerului.Din proteinele zerului se pot prepara lapte albuminic,chisel,jeleuri,ca albuminic,produse n amestec cu brnz de vac sau brnzeturi topite.n vederea mbuntirii calitii proteinele separate din zer se pot spla cu ap cald.Unele procedee de valorificare prevd uscarea proteinei umede obinut la filtrare prin filtru de pres i utilizarea produsului obinut pentru prepararea unor concentrate culinare.

Apele de la splare de la filtrul de pres sunt folosite pentru dizolvare sau n amestec cu zerul purificat sunt trimise la concentrare. Conversia lactozei din zer

Metabolii obinui din fermentarea zerului

Prin fermentarea lactozei sub aciunea unor bacterii lactice i/sau drojdii din zer se pot obine numeroase buturi destinate alimentaiei umane,integrnd ascest subprodus n circuitul alimentar.

Zerul este un substrat convenabil pentru cultivarea unor drojdii sau mucegaiuri n vederea obinerii proteinelor de sintez (proteine monocelulare).

Biomasa rezultat constituie o surs potenial de compui organici valoroi (proteine, acizi nucleici, aminoacizi, vitamine, etc). Procedeele de obinere a proteinelor de biosintez prezint un interes particular n condiiile crizei de substane proteice destinate alimentaiei umane. Lactoza din zer poate fi fermentat cu microorganisme specifice, cu scopul producerii unor metabolii. Aadar poate fi obinut etanolul un produs interesant n condiii ale crizei energetice. Prin procese fermentative specifice lactoza poate fi convertit n acid lactic i lactai, substane ce au multiple utilizri. Biosinteza vitaminelor B2 i B12 se face folosind microorganisme cultivate pe zer si reprezint o alternativ de importan practic n condiiile stabilirii unor tehnologii de fermentaie i separare rentabile.

De un interes important s-au bucurat procedeele prin care se realizeaz hidroliza lactozei n glucoz i galactoz.Acest tratament se realizeaz att cu scop tehnologic ct i pentru a face posibil consumarea unor produse lactate de ctre persoanele cu intoleran la lactoza.

Zerul este materia prim foarte valoroas pentru obinerea prin fermentare a unor numeroi metabolii. Cei mai importani metaboli sunt: alcoolul etilic, acidul lactic, lactai, vitamine, aceton, penicilin, acid lactobionic, alcool izopropilic.

3.6. Procese adiionale n valorificarea zerului

3.6.1. Demineralizarea zerului

Utilizarea zerului n industrie este limitat de coninutul su relativ ridicat n substane minerale dar i de aciditatea excesiv.Pentru a nltura acest neajuns este necesar demineralizarea parial sau total a zerului,operaie care se realizeaz prin schimb ionic sau prin electrodializ.

Demineralizarea prin schimb ionic

Aceast procedur const n trecerea zerului prin dou coloane cu rini schimbtoare de ioni.Procesul de demineralizare este un proces ciclic care necesit un consum mare de materiale i manoper iar acest lucru nu este economic.

Demineralizarea prin electrodializ

Zerul poate fi electrodializat ca atare sau concentrat n prealabil pn la un coninut de substan uscat de 50%. Zerul devine un aliment excelent pentru om deoarece se reduce coninutul de substane minerale.Proteinele din zer mpreun cu lactoza i cu vitaminele din complexului B asigur o valoare nutritiv apreciabil.Prin demineralizare se urmrete reducerea concentraiei de clorur de sodiu i de nitrii.

Domenii de utilizare a zerului demineralizat

Zerul demineralizat este folosit ca: aliment pentru sugari i copii cu o concentraie ct mai aproape de cea a laptelui uman (K-60 mg/100 ml, Ca-32 mg/100 ml, Mg-3, 5 mg/100 ml, Na-18 mg/100 ml, P-16 mg/100 ml, S-15 mg/100 ml, Cl-45 mg/100 ml), produs dietetic destinat persoanelor suferinde de diverse afeciuni, produs de patiserie, produse zaharoase etc.3.6.2. Concentrarea zerului prin osmoz invers

Osmoza invers reprezint o metod de concentrare cu ajutorul unor membrane foarte compacte permite concentrarea zerului pn la un coninut de substan uscat de circa 25%permeatul care traverseaz membrana conine cantiti mici de sruri substane azotoase neproteice i acizi simpli ceea ce nu duce la probleme de poluare a apelor.Concentrarea zerului n instalaiile de osmoz invers permite obinerea unui concentrat n care proteinele serice sunt neatinse i a unui permeat cu doar urme de proteine i lactoz.Datorit destinaiei concentratului obinut prin osmoz invers zerul este concentrat parial sau integral.Zerul concetrat prin osmoz invers este folosit ca nlocuitor al zerului praf sau al zerului concentrat,ca aditiv n tehnologia de panificaie i patiserie,n fabricarea bomboanelor.

3.7. ZARAZara reprezint subprodusul rezultat la fabricarea untului prin procedeul de aglomerare discontinu sau continu.Zara are o compoziie asemntoare laptelui degresat care a fost nclzit la temperaturi ridicate(tabelul 1.11).Zara din smntna acid are un coninut redus de cazein ce rmne parial fixat pe granulele de unt. Compoziia medie a zarei

Componente%

Substan uscat9

Substane azotoase3,4

Lactoz4,5

Grsime0,4

Substane minerale0,7

Tabelul 1.5

3.8. Valorificarea zarei

3.8.1. Grsimea din zar

Degresarea zarei este o operaie de unde se poate recupera0, 2-0, 5% din cantitatea total de grsime prelucrat n industria untului. Grsimea din zar conine o fraciune lipidic lichid sub form coloidal ce provine din spum i este obinut din ciocnirea globulelor. Pentru a putea degresa trebuie prevenit separarea componentelor zarei atunci cnd cazeina n urma fenomenului de sinerez devine mai dur i mai grea. Faza concentrat n proteine se poate ridica la suprafa deoarece zara conine prea mult aer datorit pomprii, transvazrilor i agitrii sau datorit fermentaiilor gazoase (bacterii coliforme, drojdii). Prin urmare pentru degresarea eficace trebuie s se evite destabilizarea zarei printr-o rcire la maximum 12 care s inhibe dezvoltarea microoorganismelori s asigure o durat scurt de depozitare i tratamente mecanice reduse. Depozitarea zarei se face intr-un tanc prevzut cu agitatoare care acioneaz lent i permanent. Separatoarele centrifugale recomandate pentru degresarea zarei sunt cu camer de nmol unde se poate colecta cazeina precipitat sau cu evacuarea liber a smntnii cu un coninut relativ redus de grsime aprox. 15%.

Alimentarea liber a separatorului prin intermediul unui vas flotor are avantajul de a evita riscul unei separri cu toba colmatat iar debitul se autoregleaz n cursul funcionrii separatorului.Pentru degresarea zarei se utilizeaz n serie un curtor centrifugal i un separator.

3.8.2. Zar pentru consum direct

Zara este valorificat n alimentaie prin consum direct sau prin produse culinare.Trebuie s prezinte caracteristici chimice i bacteriologice deosebite.n reeaua comercial trebuie s se asigure stabilitatea zarei deoarece are tendina de a se decanta.n timpul depozitrii agitarea zarei trebuie s fie lent iar temperatura de conservare s fie sub 8 i se va evita nglobarea de aer i diluarea cu ap.

Zara poate fi utilizat n preparatele culinare sub form lichid sau deshidratat.Din zar se mai pot obine i o serie de buturi prin amestecare cu zahr i substane aromatizante (cafea, cacao).

3.8.3. Zar praf

Zara praf dulce se obine din subprodusul rezultat la prelucrarea smntnii dulci n unt.Zara poate fi deshidratat prin 2 procedee:pelicular i prin pulverizare.Zara rezultat la prelucrarea smntnii n unt se rcete la 4 i se depoziteaz n tancuri izoterme.Pentru a putea fi degresat zara este prenclzit la 35-45 cu o meninere de 15 minute dup care este concentrat.Ca urmare a reaciilor Maillard datorit reaciei acide i coninutului mare de lactoz i proteine Zara se brunific intens la uscare.Zara mai conine i acid lactic i lactai n proporie mare,aceste nrutind proprietile de deshidratare ale produsului i i mresc tendina de aglomerare i lipire de suprafeele cu care vine n contact.

Uscare prin pulverizare fa de cea pe tambure permite obinerea unu produs superior sub aspectul culorii i al capacitii de reconstituiere. Compoziia medie a zarei praf este: 4-6% grsime, 35-48 lactoz, 30-36% proteine i 3% ap.

3.8.4. Produse fermentate din zar

Pentru prepararea acestor produse, zara trebuie s nu prezinte bacterii de contaminare (buterice, coliforme, de putrefacie). Zara va avea un gust natural i o aciditate de 21T, pentru zara dulce i 35T pentru zara din smntn fermentat.

Pentru utilizarea n fabricaie zara se filtreaz cu atenie pentru a reine toate particulele n suspensie (grsime, proteine) i se pasteurizeaz la o temperatur de minimum 85 cu o meninere de 10-15 minute.

Pentru fabricarea produsului acidofil se aplic tehnologia clasic.Aceast const n:

pentru nsmnare se folosete o cultur mixt format din 5% maia Streptococcus lactis i 0,3-0,5% maia de Lactobacillus acidophylus varietate filant;

temperatura de termostatare este cuprins ntre 28 i 40 aceste limite largi permit favorizarea multiplicrii selective cu precdere a uneia dintre cele dou specii de bacterii,cu implicaii asupra caracteristicilor produsului finit;

durata de termostatare este 4-6 ore dup care aciditatea produsului este cuprins ntre 70 i 75T.

Zara este folosit i pentru fabricarea cumsului i poate proveni de la fabricarea untului din smntn dulce sau cu fermentare de scurt durat.Aciditatea admis pentru zara obinut din fabricaiile menionate este de 21T, respectiv 30-35T.

Cumsul obinut este slab sau mijlociu i are un gust plcut, uor acid i este spumant cu un coninut de etanol 0, 8 i 2, 2%.

3.8.5. BRNZETURI DIN ZARZara are un coninut de substane proteice asemntoare cu al laptelui i poate constitui o materie prim pentru fabricarea brnzeturilor.Pentru fabricarea brnzeturilor zara se poate utiliza ca atare sau n amestec cu laptele degresat ntr-o proporie care se stabilete n funcie de aciditatea acestora.Se prepar astfel brnz slab de vac, brnzeturi desert i aperitiv, brnz telemea i brnz pentru topire.

La fabricarea brnzei telemea se folosete un amestec de lapte degresat i zar dulce a crui aciditate s nu depeasc 23T. Brnza telemea fabricat din lapte degresat sau din zar contaminat cu bacterii coliforme prezint o pasta buretoas. Dac n materia prim sunt prezente bacterii termorezistente, butirice sau de putrefacie, produsul finit are un miros neplcut care n timp se accentueaz.

3.9. Utilizrile zarei praf

3.9.1. Utilizri n panificaie

Zara praf este utilizat n produse de panificaie.Ea constituie un produs de stabilitate a procesului de fermentaie a aluatului. Utilizarea zarei lichide este dificil deoarece are un coninut foarte mare de bacterii i se poate degrada uor. Procesul tehnologic de fabricaie a pinii cu zar praf este la fel cu procedeul clasic doar cu deosebirea c temperatura de coacere este 20 mai sczut pentru a evita o colorare nhis a cojii.

S-a demonstrat n urma unor testri biologice c zara praf adugat n pine n proporie de 6% fa de fin asigur creterea valorii nutritive a acesteia.

Zara praf are un efect favorabil asupra atenurii dezechilibrului aminoacizilor proteinelor din pine. Zara acid praf produce o aroma diferit n pinea integral sau alb din gru sau secar, adaosul su fiin de 3-6% fa de fina utilizat. Prin adugarea zarei acide praf calitatea biscuiilor este mbuntit.

3.9.2. Utilizri n industria laptelui

Zara concentrat este folosit la prepararea ngheatei cu coninut redus de grsime.

Zara praf rezultat prin pulverizare se utilizeaz ca aport de substan uscat la prepararea laptelui reconstituit i a smntnii pentru fabricarea brnzeturilor crem. Datorit zarei praf se asigur o stabilitate mare a emulsiei de grsime. Zara dulce praf poate fi folosit n proporie de 15% din substana uscat la fabricarea brnzei Cedar. La fabricarea brnzeturilor tartinabile se utilizeaz att zara praf dulce ct i cea acid.

3.9.3. Utilizri n industria produselor lactate

Zara praf conine 1, 6% lecitin care are efect emulgator la fabricarea ciocolatei cu lapte i a altor produse zaharoase. De obicei prin adaosul de zar praf se mbuntete aroma i valoarea nutritiv a produselor dar ntrzie procesul de cristalizare.

BIBLIOGRAFIE1. Dominica Ciobanu, Valentin Nedeff, Mihai Leonte:Minimizarea sczmintelor tehnologice n industria alimentar prin valorificarea subproduselor i deeurilor, editura Ecozone 2005, volumul II Iai.

2. Dr.Ing Ioan Bisan, Tehnologii n industria alimentar ( curs pentru uzul studenilor seciei de Utilaj tehnologic, Iai 1999, universitatea Tehnic Gh.Asachi.

3. Scoreanu G, .a. 1967-Tehnologia laptelui i a produselor lactate.Editura tehnic Bucureti.

4. Ptracu, C., Ptracu Al., 1985-Laptele-aliment i materie prim, Ed.Tehnic, Bucureti.

ZER

TRATAMENT PRELIMINAR

CONCENTRARE

GEL-FILTRARE

FRACTIUNE CU MASA MOLECULARA MICA

FRACTIUNE CU MASA MOLECULARA MARE

CONCENTRARE

USCARE PRIN PULVERIZARE

Precipitat poliacrililat proteic

Apa +MgCO3

Agitare si filtrare

Solutie proteica

Concentrare si uscare

Concentrat puternic deshidratat

Precipitat de poliacrilat de Mg

Acid poliacrilic

Acid poliacrilic

Recirculare

Zer

Solutie de filtrare lactoza

PAGE 1