lapte praf

38
Universitatea Bacău Facultatea de Inginerie PROIECT

Upload: alina-dogariu

Post on 02-Jul-2015

1.183 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Lapte Praf

Universitatea BacăuFacultatea de Inginerie

PROIECT

Coordonatori : Student: Prof. Drd.Ing.Iuliana Sion Asist.Drd.Ing. Alisa Aruş

Page 2: Lapte Praf

2008

Tema proiectului

Să se proiecteze o secţie de prelucrare a laptelui în

vederea obţinerii de lapte praf , formula pentru

sugari, cu o capacitate de 15 tone/an produs finit.

Page 3: Lapte Praf

Capitolul 1

1.1. Caracteristicile materiei prime.

Laptele de vacă.

Laptele este un lichid de culoare alb-gălbuie secretat de glanda mamară a maniferelor, ce

conţine toate subtanţele nutritive necesare pentru hrănirea şi dezvoltarea noilor născuţi.

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

important in alimentaţia zilnică a tuturor categoriilor de persoane: copii, tineri, adulţi şi

vârstnici.Acestea au o valoare foarte mare deoarece conţin toate substanţele nutritive-

proteice, hidraţi de carbon, grasime, săruri minerale, vitamine, emzime ş.a., necesare

alimentaţiei omului, contribuind totodată la mentinerea unei stări bune de sănătate. Fapt

pentru care sunt considerate printe cele mai valoroase produse alimentare.

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

proaspete acide ( iaurt, lapte bătut, chefir), lapte praf, smântâna pentru alimentaţie, unt,

branză proaspăta, brânzeturi în saramură, brânzeturi maturate ş.a.

1.1.1 Compoziţia chimică

Cel mai important component al laptelui este substanţa uscată ce este formată din:

substantă grasă, substanţe azotoase, lactoza, săruri minerale, vitamine, enzime, toate

acestea determinând valoarea nutritivă a acestui produs deosebit de valoros.

Componenţii ce formează substanţa uscată sunt dizolvaţi în apa din lapte sub diferite

forme:

-în emulsie : grăsimi, vitaminele liposolubile;

-în dispersie coloidală : substanţele proteice;

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

O altă componentă importantă din punct de vedere cantitativ o reprezintă conţinutul

de apă care este cuprins între 80-90%.

Laptele are un conţinut variabil de gaze înglobate ce reprezintă cca. 7…8% din volum,

format din dioxid de carbon, azot si oxigen, iar ulterior, ca urmare a manipulărilor la care

Page 4: Lapte Praf

este supus (transvazare, filtrare, agitare) şi a contactului cu aerul mediului înconjurător,

acesta scade dar în schimb creşte cel de oxigen şi azot. Conţinutul de gaze al laptelui nu

prezintă nici o importanţă deosebită şi acestea sunt îndepărtate în timpul prelucrării

(pasteurizării ) laptelui. Trebuie însă avut în vedere că prezenţa în cantitate prea mare a

oxigenului poate determina apariţia unor defecte de gust şi contribuie la diminuarea

conţinutului de vitamina C.

1.1.2 Substanţe proteice

Sunt substanţe organice complexe, în compoziţia cărora intră carbon, hidrogen, azot,

oxigen şi sulf iar unele şi fosfor. Sunt considerate proteine complete, din clasa I cu

valoare biologică mare, în a căror componenţă intră 18 aminoacizi între care toţi

aminoacizii esenţiali, în proporţii optime, având un rol deosebit de important pentru

dezvoltarea şi întreţinerea normală a organismului uman.

Proteinele laptelui sunt grupate în doua fracţiuni principale care pot fi separate pe

baza solubilităţii la pH 4,6 şi 20oC .

În aceste condiţii, una dintre fracţiuni este cunoscută sub denumirea de cazeină .

Cealaltă fracţiune, care rămâne solubilă, poartă denumirea de proteinele zerului sau

serum proteine. Atît cazeinele cât şi proteinele zerului sunt eterogene şi au proprietăţi

moleculare şi fizico-chimice foarte diferite.

Fracţiunea cazeinică formează principala componentă proteică. Principalele fracţiuni

ale proteinelor zerului, β-lactoglobulina A si B precum si lactalbumina, pot fi diferenţiate

genetic.

Cazeina conţine în formula sa fosfor şi este legata de sărurile de calciu, formând

complexul cazeino-fosfo-calcic. În lapte se gaseşte sub formă de cazeinat de calciu şi

menţine în solutţe coloidală atâta timp cât între cazeină şi calciu se pastrează un anumit

echilibru. Sub acţiunea acizilor slabi sau a unor enzime coagulante trecând din stare

coloidală în stare de gel ce include atât grăsimea cât şi o parte din apa din lapte. Această

proprietate a cazeinei prezintă o importanţă deosebită în procesul de prelucrare a laptelui,

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

Page 5: Lapte Praf

Lactolbumina

Se deosebeşte de cazeină prin faptul că din compoziţia acesteia lipseşte fosforul, în

schimb are un conţinut mai mare de sulf şi nu precipită sub acţiunea acizilor sau a

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

slabi sau enzime coagulante, trece aproape în totalitate în zer.

Prin încălzirea laptelui sau a zerului la temperatura de 60-650C timp de cel puţin 10

min. precipită în mică parte (8 până la 14%) iar la temperatura de 80-85 0C precipită în

totalitate.

Lactoglobulina

Are în compoziţie aceleşi element ca şi cazeina de care se deosebeşte printr-un

conţinut mai mic de fosfor şi mai mare de sulf. Poate fi precipitat doar cu soluţie saturată

de sulfat de magneziu.

1.1.3. Grăsimea laptelui

Este componentul care face să crească cel mai mult valoarea nutritivă a produselor

lactate fabricate, constituind o importantă sursă de energie pentru organismul uman.

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

variază între 1-10 microni, dar ponderea cea mai mare o au globulele cu diametrul de 2-3

microni. În procesul de prelucrare dimensiunea globulelor de grăsime prezintă o

importanţă deoarece cu cât acestea sunt mai mari se separă mai bine cu separatoarele

centrifugale, iar pierderile prin laptele smântânit, zara sau zer cu ocazia prelucrării, sunt

mult mai reduse.

Culoarea grăsimii laptelui este alb-gălbuie şi se datorează solubilizării unor pigmenţi

proveniţi din nutrienţi (carotină, xantofila). O caracteristică importantă a grăsimii laptelui

este rezistenţa redusă pe care o are la acţiunea unor factori cum sunt : oxigenul din aer,

razele de lumină, vaporii de apă şi enzimele care pot să producă anumite modificări

dăunătoare a proprietăţilor organoleptice.

Page 6: Lapte Praf

1.1.4. Sărurile minerale

Laptele de vacă conţine cca. 7-8g/l săruri minerale sub formă de cloruri, fosfaţi, citraţi

de calciu, natriu, potasiu, magneziu, precum şi sărurile de calciu şi fosfor din compoziţia

cazeinei .

Ele au un rol important în constituţia şi fiziologia ţesuturilor umane. Sărurile de calciu

prezintă importanţă şi din punct de vedere tehnologic, deoarece capacitatea laptelui de a

se coagula şi obţinerea unui coagul de calitate corespunzatoare la fabricarea brânzeturilor,

depinde în mare măsură de prezenţa acestora.

1.1.5. Vitaminele din lapte

Laptele conţine majoritatea vitaminelor cunoscute ce prezintă o importanţă deosebită

pentru sănătatea omului, ceea ce îi măreşte şi mai mult valoarea nutritivă. Se împart în

două categorii : liposolubile şi hidrosolubile.

1.1.6. Enzimele din lapte

Cele mai importante enzime din lapte sunt: lipazele, fosfatazele, proteazele şi

xidoreductazele.

Lipaza este secretată de glanda mamară, dar poate fi şi de natură microbiană. Acţionează

asupra grăsimii având rol de catalizator în hidroliza ei, în glicerină şi acizi graşi,

producând anumite defecte de gust.

Fosfataza laptele conţine două fosfataze: acidă şi alcalină. Fosfataza alcalină este de mare

importanţă datorită sensibilităţii pe care o are la încălzire, fiind inactivate la 700C.

1.1.7. Proprietăţile organoleptice ale laptelui Aspectul: lichid omogen, opalescent, fără corpuri străine şi fără sedimente sau

precipitat.

Consistenţa: fluidă, nefiind admisă consistenţa vâscoasă, filantă, branzoasă sau

mucilaginoasă.

Page 7: Lapte Praf

Culoarea: albă, cu nuantă gălbuie.Coloraţia gălbuie poate fi mai intensă, datorându-se

conţinutului mai ridicat de grăsime şi a unor pigmenţi proveniţi din furajele sau

nutreţurile consumate de vacile producatoare de lapte.

Gustul şi mirosul: plăcut, caracteristic laptelui proaspăt, fără gust şi miros străin.

1.1.8. Proprietăţile fizice ale laptelui

Dintre proprietăţile fizice ale laptelui o importanţă mai mare o prezintă densitatea,

temperatura de fierbere şi temperatura de îngheţ.

Densitatea laptelui se determină cu areometru special numit lactodensimetru.

Densitatea laptelui este dată de conţinutul de substanţă uscată negrasă precum şi cea

negrasă. Astfel , densitatea laptelui creşte cu cât conţinutul de substanţă uscată negrasă

este mai mare, întru-cât componenţii acesteia au greutatea specifică mai mare în timp ce

un conţinut mai ridicat de grăsime determină o scădere a densităţii datorită faptului că

grăsimea are o greutate specifică mai mică.

Densitatea laptelui este influienţată de temperatura pe care o are în momentul

determinării.

1.1.9. Aciditatea şi pH-ul laptelui

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

săruri acide şi a substanţelor proteice, la care mai contribuie şi conţinutul de gaze.

La laptele proaspăt muls, pH-ul variază între 6,7…6,4, în medie fiind 6,5 şi se

determină cu ajutorul pH-metrului sau a hârtii indicatoare. După mulgere, în timpul

păstrării, datorită acţiunii bacteriilor lactice asupra lactozei pe care o transformă în acid

lactic, aciditatea laptelui creşte, iar pH-ul scade şi caracteristicile organoleptice şi chimice

suferă modificări importante. Ca urmare, laptele capată un gust acru şi poate sa coaguleze

dacă este încălzit la temperaturi mai mari sau spontană la temperatura mediului

înconjurator, dacă aciditatea depaşeşte 500T, iar atunci când pH-ul ajunge la 4,6 cazeina

precipită în totalitate.

1.2.1. Microorganismele laptelui

Chiar dacă mulgerea laptelui se face în condiţii igienice corespunzatoare, acesta

conţine totuşi un număr destul de mare de microorganisme, datorită surselor de infecţie,

Page 8: Lapte Praf

având ca origine animalul sau surse exterioare, independendente de acesta. Dintre sursele

legate de corpul animalului mai importante sunt: ugerul, suprafata exterioară a ugerului

şi pielea animalului, iar ca surse exterioare se mentionează : atmosfera din grajd, nutreţul,

aşternutul, igiena mulgerii, personalul ce efectuează mulgerea, insectele ce pot pătrunde

în lapte, vasele, ustensilele şi diferite aparate sau ambalaje cu care vine în contact laptele.

Laptele prin însăşi compoziţia sa, constituie un mediu deosebit de favorabil pentru

dezvoltatrea tuturor formelor de microorganisme, întru-cât asigură toate elememtele

nutritive necesare. O condiţie de bază pentru creşterea numărului de microorganisme din

lapte este temperatura de păstrare care poate frâna sau favoriza înmulţirea acestora. Astfel

în cazul în care laptele este răcit imediat după mulgere, numărul de microorganisme

conţinutul este mai redus faţă de situaţia în care este păstrat nerăcit.

1.2.2. Proprietăţile biochimice ale laptelui

Înmulţirea microorganismelor în lapte determină modificări importante ale proprietăţilor

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

calitatea laptelui, în funcţie de încărcătura microbiană pe care o are la un moment dat,

pentru a se putea stabili destinaţia ce i se da în procesul de producţie precum şi regimul

tehnologic de prelucrare ce se impune a fi aplicat.

Determinarea proprietăţilor biochimice a laptelui crud de vacă se face prin proba

reductazei cu albastru de metilen sau cu resazurină iar condiţiile sunt că decolorarea

albastrului de metilen să se facă în limita a 3-5 h şi 30 min., iar în cazul probei cu

resazurină, după 1 oră coloraţia să fie violet-albastru.

1.2.3. Defectele laptelui

Defectele laptelui reprezintă abateri de la condiţiile de calitate prevăzute în STAS 2418-

61 sau alte reglementări sanitar-veterinare ce se referă la proprietăţile organoleptice, fizico-

chimice şi biochimice. Se poate spune că laptele care prezintă anumite defecte este un “lapte

anormal” în timp ce laptele fără defecte se consideră un “lapte normal”, corespunzator din punct

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

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

Principalele defecte ale laptelui sunt arătate în tabelul 1 şi se datorează, în general,

urmatoarelor cauze:

Îmbolnăvirea vacilor producatoare de lapte, în special cu anumite afecţiuni ale ugerului;

Page 9: Lapte Praf

Alimentaţia, îngrijirea şi mulgerea necorespunzătoare a vacilor producatoare de lapte;

Manipularea în condiţii neigienice a laptelui după mulgere, creându-se condiţii favorabile

pentru contaminarea masivă cu microorganisme, sursele fiind apa murdară folosită, vase

necorespunzator spălate, neefectuarea filtrării laptelui imediat după mulgere, păstrarea mai mult

timp a laptelui în grajd după mulgere, nerespectarea regulilor elementare de igienă de către

mulgători etc.

Păstrarea mai mult timp a laptelui nerăcit, creându-se condiţii favorabile pentru înmulţirea

microorganismelor, determinând modificarea proprietăţilor laptelui proaspăt de bună calitate.

Defectul cel mai frecvent ce se produce în acest caz este creşterea aciditătii, laptele devenind

acru la gust, defect care se accentuează în funcţie de durata şi temperatura păstrării, putându-se

ajunge la coagulare, devenind impropriu prelucrării;

Modificarea caracteristicilor fizico-chimice ale laptelui, urmare a unor falsificări, prin care se

urmareşte obţinerea de către furnizor de avantaje materiale sau mascarea unor defecte. Dintre

cele mai frecvente falsificări se mentionează:

Smântânirea parţială a laptelui prin smântânirea naturală, constând în extragerea grăsimii

separate la suprafata laptelui după un timp de păstrare, în scopul valorificării smântânii astfel

obţinute;

Adăugarea de sare bucătărie în lapte în scopul creşterii densităţii, în situaţia în care aceasta a

fost diminuată ca urmare a adăugărilor de apă;

Adăugarea în lapte a unor substanţe conservante (perhidrol, acid boric, acid salicilic, acid

benzoic) cu scopul de a împiedica dezvoltarea bacteriilor şi acidularea laptelui. Această

falsificare este foarte dăunătoare, întru-cât consumarea laptelui astfel tratat, produce tulburări

gastro-intestinal, în special la copii;

Adăugarea de substanţe neutralizante (carbonat sau bicarbonat de sodiu ş.a) pentru a diminua

aciditatea şi a împiedica precipitarea cazeinei. Adăugarea acestor substanţe este foarte

dăunătoare prin faptul că modificându-se pH-ul laptelui, se crează condiţii favorabile pentru

dezvoltarea bacteriilor proteolitice, cu formare de substanţe toxice.

Page 10: Lapte Praf

Tab.1. Cele mai frecvente defecte ale laptelui

Defectul Cauza apariţiei

Defecte de culoare

Culoarea roşie -prezenţa sângelui, datorită rănirii sau a îmbolnăvirii ugerului;-coloratie provocată de bacterii (Bacterium erithrogenes)

Culoarea albăstruie -coloraţie ce apare la suprafaţă datorită infecţiei cu bacteriifluorescente (Bacterium cyanogenes);

Culoare galbenă -coloraţie datorită unor secreţii (puroi) provenite de la vacile bolnave de mamită;-laptele provine din primele zile după fătare, are culoarea mai galbenă datorită colostrului.

Defecte de miros

Miros de grajd -grajduri necorespunzător întreţinute, neaerisite, hrănirea animalelor în timpul mulgerii şi păstrarea mai mult timp a laptelui în grajd după mulgere;

Miros de medicamente -tratarea vacilor cu anumite medicamente cu miros puternic, persistent;

Defecte de gust

Gust acru -fermentarea lactozei de către bacteriile lactice, cu formarede acid lactic, având ca urmare creşterea acidităţii. În prima fazăgustul acru este puţin pronunţat, dar dacă laptele se pastrează mai mult timp nerăcit, gustul de acru se accentuează, ajugându-se ca în final laptele să devină impropriu prelucrării.

Gust amar -descompunerea substanţelor proteice de către bacteriile butirice, proteolitice sau unele specii de drojdii

Gust rânced (de săpun) -descompunerea grăsimilor de către lipaza provenită din uger sau produsă de bacterii

Gust sărat -laptele provine de la vacile aflate în ultima parte a perioadei de lactaţie sau este amestecat cu laptele colostral ;

Gust metalic -se datorează utilizării unor vase, ambalaje sau instalaţii necositorite, ruginite;

Gust de nutreţuri -hrănirea vacilor cu nutreţuri de calitate necorespunzătoare sau plante cu gusturi pronunţate (pelin, ceapă sălbatică, usturoi, rapită etc.)

Defecte privind aspectul

Lapte murdar, cuImpurităţi (păr,pământ,resturi de nutreţ)

-recoltarea şi manipularea laptelui în condiţii neigienice, neefectuarea filtrării corespunzatoare a laptelui

Page 11: Lapte Praf

Defecte de consistenţă

Lapte mucilaginos -infecţia laptelui cu anumite bacterii (Bacterium lactis viscosum, Aerobacter aerogenes, Bacillus mesentericus ş.a)

Lapte brânzos -amestecarea laptelui corespunzător cu colostru sau datorită prezenţei fermentilor asemanatori chegului, secretati de unele bacterii

Defecte privind proprietăţile fizico-chimice

Greutatea şi densitatea sub limita minimă admisă

-falsificarea laptelui prin adaos de apă

Densitatea mare, dar conţinutul de grăsime redus

--falsificarea laptelui prin smântânire naturală

Defecte privind proprietăţile biochimice

Decolorarea probei reductazei se face sub 2h

-infecţia mare cu microorganisme şi înmulţirea acestora datorită pastrării laptelui în condiţii necorespunzătoare, fară răcire.

1.2. Caracteristicile materiilor auxiliare

1.2.1. Clorura de calciu

Clorura de calciu se foloseşte dizolvată în apă, sub formă de soluţie cu o concentraţie de 40%, iar

pentru pregătirea acesteia se procedează în felul următor : se cântăresc 400g de clorură de calciu

pulbere (uscată) sau 800g cristalizată, peste care se adaugă apă potabilă, până la completarea

volumului de 1l.

1.2.2. Culturi de bacterii lactice

Se adaugă în laptele pasteurizat şi răcit, sub formă de culturi de bacterii lactice liofilizate

sau maia.

Culturile sau maiaua folosită conţin bacteriile Streptococcus lactis, Streptococcus

cremoris, Streptococcus lactis.

1.2.3.Enzime coagulante

Pentru închegarea laptelui în procesul de fabricaţie a brânzeturilor, se utilizează enzime

coagulante de origine animală sau microbiană. Enzimele de origine animală cele mai folosite

sunt chimozina ( cheagul ) şi pepsina.

Page 12: Lapte Praf

Cheagul prezintă avantajul că este o enzimă naturală, ideală pentru fabricarea brânzeturilor

datorită actiunii foarte bune de coagulare a laptelui şi care asigură calitatea produselor. Ca

dezavantaj preţul ridicat. Pepsina are o acţiune mai puţin constantă şi prezintă o sensibilitate

mai mare la anumiţi factori (pH, temperatură, conţinut de săruri de Ca ) şi un gust amărui, motiv

pentru care este mai puţin folosită la fabricarea unor sortimente de brânzeturi (ex. Brânzeturi

maturate ).

Page 13: Lapte Praf

Capitolul 2

Laptele praf

2.1.Caracteristici generale

Laptele praf este un produs a cărui realizare îndustrială aparţine începutului sec. al XX –

lea. Eliminarea din lapte a apei aproape în totalitate determină realizarea unui produs cu

un conţinut ridicat de substanţă uscată, uşor de transportat şi depozitat.Datorită condiţiilor

impropii de dezvoltare a microorganismelor şi de apariţie a modificărilor chimice, laptele

praf constituie un produs ce se pretează la o depozitare de lungă durată.

În timpul procesului de uscare se urmareşte ca proprietăţile iniţiale ale laptelui să sufere

cât mai puţine modificări, obţinându-se un produs capabil să se dizolve în apă, uşor şi

complet, având carcateristici asemanatoare laptelui din care a provenit.

Laptele praf a devenit un produs alimentar important, cu valoare nutritivă ridicată şi cu o

gamă largă de folosire.

Fabricarea produselor lactate uscate cuprinde trei faze principale:

- tratarea laptelui înainte de concentrare (receptie, curăţare, normalizare,

pasteurizare);

- concentrarea laptelui;

- uscarea laptelui.

2.2.Conditii tehnice de calitate

Calitatea laptelui praf depinde de anumite caracteristici, ca dimensiune, formă şi structura

particulelor, pe langă cele fizico-chimice şi microbiologice obişnuite.

Dimensiunile si forma particulelor depind de caracteristicile laptelui şi de sistemul de

uscare.Prin pulverizare, particulele de lapte uscate obţinute sunt de obicei de formă ovală

sau sferică, având un diametru de 10- 250 µ. Un conţinut mai mare de substanţă uscată în

laptele concentrat determină creşterea dimensiunii particulelor.

Structura fizică a particulelor de lapte praf prezintă o mare importanţă şi poate să

imprime proprietăţi diferite produselor uscate cu compoziţie diferită.

Page 14: Lapte Praf

Particulele de lapte uscat prin pulverizare cuprind o cantitate de aer sub forma unor bule

mici care ocupă 10-15 % din volumul particulei.

Componenta chimică principală este lactoza, aproximativ 38 % în laptele praf

normalizat şi 50 % în laptele praf smântânit, care formează un înveliş amorf în jurul

particulei şi constituie o fază continuă.

Greutatea volumetrică reprezintă o caracteristică importantă, deoarece indică greutatea

produsului ce poate fi ambalat într-un anumit volum, determinând dimensiunile

ambalajelor şi mărimea spaţiilor de depozitare.

În cazul laptelui praf uscat prin pulverizare variază între 0,5 şi 0,8 g/ml, valori reduse

datorită conţinutului mare de aer inclus în produsul uscat.

Conţinutul în apă în laptele praf uscat constituie un factor principal care determină atât

conservabilitatea produsului uscat, cât şi apariţia unor defecte. Deoarece laptele praf este

un produs higroscopic, se urmareşte ca umiditatea să se situeze sub limita conţinutului de

apă de 5%.

Grăsimea la laptele praf variază între 20-26 % pentru laptele praf normalizat.Grăsimea

liberă dă produsului uscat un aspect gras şi în laptele reconstituit se formează un strat

uleios.

Gazele din laptele praf sunt formate din: azot, oxigen şi dioxid de carbon.

Capacitatea de înmuiere sau de umectare este prima treaptă a procesului de reconstituire

şi determină viteza de dizolvare, fiind influenţată direct de mărimea particulelor şi de

temperatură.

Particulele de lapte praf de 100-150µ dau cele mai bune rezultate la înmuiere ;de

asemenea, temperatura de 45°C asigură o bună dizolvare.

Solubilitatea sau capacitatea de dispersare constituie o caracteristică foarte importantă a

laptelui praf, reprezentând cantitatea de substanţă totală din produsul uscat, raportată la

100, care trece în produsul reconstituit sub formă de soluţie coloidală şi moleculară.

Solubilitatea laptelui praf depinde de mai mulţi factori, dintre care tratamentul termic

aplicat în timpul uscarii laptelui şi condiţiile de depozitare prezintă o importanţă

deosebită.

Caracteristicile microbiologice trebuie să reflecte un produs cu un grad ridicat de igienă,

respectiv cu un număr redus de germeni.

Page 15: Lapte Praf

Microflora laptelui praf obţinut prin pulverizator este formată în special din

microorganisme termorezistente, ca :

- microorganisme termorezistente;

- bacterii sporulate (B.subtilis si B.licheniformis);

- germeni fără rezistenţă termică.

Tratarea termică a laptelui înainte de uscare la temperaturi peste 73°C, determină o

diminuare importantă a microflorei, iar temperatura de 88°C asigură o reducere

considerabilă a numărului de germeni din laptele ca atare cât şi din produsul uscat.

Conform normelor de calitate, laptele praf fabricat în ţara noastră se realizează în trei

tipuri:

- tip 26, cu un conţinut de 26% grăsime;

- tip 20, cu un conţinut de 20% grăsime;

- tip smântânit, cu un conţinut de 1,5% grăsime.

Indiferent de tip, laptele praf trebuie să corespundă urmatoarelor caracteristici

organoleptice:

- aspect: pulbere fină, omogenă, fără aglomerări, fără particule arse şi fără corpuri străine;

- culoare: albă-gălbui, omogenă, în toată masa;- miros şi gust: plăcut, dulceag, uşor gust de fiert, fără miros sau gust străin.

Caracteristicile fizico-chimice ale diferitelor tipuri de lapte praf sunt cuprinse în tabelul 2.

Caracteristici Tip 26 Tip 20 Tip smântânitGrăsime % 26 20 max. 1,5Umiditate % max. 4 4 5Aciditatea laptelui reconstituit, °T

14-20 14-20 14-20

Solubilitate în apă,%min.

98 98 98

Cupru, mg/kg max. 3,5 3,5 3,5Staniu , mg/kg max. 5 5 5Zinc , mg/kg max. 60 60 60Plumb , mg/kg max 1,5 1,5 1,5

Din punct de vedere microbiologic, nu se adminte prezenţa germenilor patogeni şi a

bacteriilor coliforme, iar numărul total nu trebuie să depaşească 150000 de germeni la 1 g

de produs.

Page 16: Lapte Praf

2.3. Defectele laptelui prafFolosirea în producţie a unei materii prime de calitate necorespunzătoare, nerespectarea tehnologiei de fabricaţie şi a condiţiilor de ambalare- depozitare pot să determine produselor lactate uscate o serie de defecte.În tabelul 3 sunt prezentate principalele defecte ale laptelui praf, cauzele şi măsurile de prevenire ale acestora.

Defectele laptelui praf

Defectul Cauzele aparitiei defectului

Masuri de prevenire

Solubilitate redusă - materie primă cu aciditate crescută;- temperatura prea ridicată la uscare;- depozitarea în ambalaje neermetice, la temperatură şi umiditate ridicate.

- folosirea laptelui cu aciditate max.20°C;- respectarea regimului de uscare;- respectarea condiţiilor de depozitare.

Aglomerarea laptelui praf în bulgări

- absorţia umezelii din atmosfera în urma depozitării de durată în ambalaje neermetice;

- respectarea condiţiilor de depozitare;- ambalarea produsului imediat după uscare în ambalaje ermetice.

Prezenţa particulelor arse( în special la laptele praf obisnuit prin metoda peliculară).

- nerespectarea temperaturii sau a turaţiei cilindrilor;- funcţionarea defectuoasă a cuţitului răzuitor;- insuficienta curaţire a turnului după uscare(în cazul laptelui praf obţinut prin pulverizare).

- respectarea condiţiilor de uscare;- îndepărtarea particulelor arse.

Modificarea culorii spre brun-roşcat (însoţită de apariţia unui miros neplăcut de proteine descompuse).

- depozitarea îndelungată la temperatură şi umiditate prea ridicate.

- respectarea condiţiilor de depozitare;- închiderea ermetică a ambalajelor.

Gust şi miros de seu (în special la laptele praf integral).

- oxidarea grăsimii ;- suprafaţa mare de contact cu aerul(înglobare de aer) ;- acţiunea lumini ;- prezenţa metalelor grele.

- ambalarea produsului ferit de lumină şi de contactul cu aerul (în vid sau în gaz inert) ;- înlocuirea utilajelor necorespunzatoare ;- depozitare la rece.

Page 17: Lapte Praf

Gust de rânced (în special la laptele praf obţinut prin pulverizare)

- acţiunea lipazei asupra grăsimii;- umiditatea prea mare

- pasteurizarea laptelui la temperaturi înalte pentru distrugerea lipazei;- respectarea conţinutului de apă în produsul finit;- depozitarea la temperaturi joase şi umiditate redusă.

Gust şi miros de încins (vechi)

- acţiunea în timp a umidităţii şi a temperaturii prea înalte din spaţiile de depozitare

- omogenizarea laptelui înainte de uscare;- respectarea condiţiilor de depozitare.

Page 18: Lapte Praf

Capitolul 3

3.1.Procesul tehnologic de fabricare a laptelui praf

Concentrarea laptelui praf se face imediat după pasteurizare, laptele fiind absorbit cald în

instalaţia de concentrare.Se poate face şi omogenizarea laptelui înainte de pasteurizare

sau după concentrare.Temperatura în aparatul de concentrare trebuie să se menţină cât

mai joasă, fără a depăşi 55-60°C.

Laptele concentrat conţine 47-48% substanţă uscată, de patru ori mai mult ca laptele

iniţial (12%).

Uscarea laptelui concentrat se poate face prin două procedee:

- pe valţuri ( procedeul pelicular);

- prin pulverizare.

În procedeul uscării pe valţuri, laptele concentrat este răspândit în strat subţire pe

suprafaţa fierbinte a unor cilindri care se rotesc.

Uscarea are loc rapid la temperatura de 115- 130°C.Stratul de lapte uscat, având grosimea

de circa 1mm, se îndepărtează cu ajutorul unor cuţite răzuitoare şi este prins într-un

jgheab de unde trece la măcinat şi ambalat.

La procedeul prin pulverizare, laptele concentrat trece printr-un rezervor în turnul de

uscare, fiind condus către discul de pulverizare.Acesta se învârteşte cu viteza de 7000-

10000 rot / min. şi este prevăzut cu deschideri prin care laptele este răspândit în picături

foarte mici sub formă de ceaţă. Picăturile de lapte, venind în contact cu un curent de aer

fierbinte (140-170°C) introdus în turn, se usucă instantaneu şi cad sub forma unei pulberi

fine la baza turnului.De aici, laptele praf este colectat de un sistem de perii în jgheabul

transportor şi este dirijat în bazinul de colectare, de unde trece la ambalare.

Pentru a fi folosit, laptele praf se “reconstituie” adică i se adaugă cantitatea de apă care s-

a evaporat, transformându-l în lapte lichid.În funcţie de cantitatea de lapte praf care

rămâne nedizolvată după amestecarea cu apă, se apreciază “solubilitatea” lui. Proba

solubilităţii se face prin amestecarea laptelui cu apă caldă.În unele instalaţii mai noi se

poate fabrica lapte praf, care se dizolvă complet şi foarte repede în apa rece (lapte obţinut

prin procedeul “instant”).

Page 19: Lapte Praf

Solubilitatea în apă a laptelui praf, obţinut prin procedeul uscării pe valţuri, este de circa

80-85%, adică 15-20% din laptele praf rămâne nedizolvat în apă, pe când a celui obţinut

prin pulverizare este de 97-99%.

3.2.Schema tehnologică de fabricare a laptelui praf

3.2.1 Recepţia calitativă

Recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui

Curăţire centrifugalăRăcire şi depozit.Tampon 4-6°C

Normalizare

Pasteurizare85-88°C

Concentrare44- 46% s.u.

Uscare

START

Temp.intrare aer 150-190°C Temp.iesire aer

Ambalare

Depozitare max. 15°C

Livrare

STOP

Page 20: Lapte Praf

Este o importantă operaţiune a procesului tehnologic ce trebuie executată cu multă

atenţie. Aceasta constă în determinarea parametrilor calitativi prevăzuţi în STAS în

normele igienico sanitare :

-proprietăţi organoleptice : aspect, consistenţă, culoare, miros şi gust;

-proprietăţi fizice şi chimice : aciditate, densitate, conţinut de grăsime, substanţă uscată ,

titru proteic, gradul de impurificare şi temperatura;

-proprietăţi biochimice: proba reductazei;

-parametrii microbiologici : numărul total de germeni, numărul celulelor somatice şi

stafilococus aureus.

3.2.2. Recepţia cantitativă

Este operaţiunea prin care se stabileşte cantitatea de lapte recepţionat de către secţia

de fabricaţie şi se face volumetric prin măsurarea întregii cantităţi, care apoi se exprimă

în litri. Modul în care se efctuează masurarea sau cântărirea diferă în funcţie de dotarea

secţiei şi de tipul ambalajelor în care este transportat laptele (recipienţi de mică

capacitate, bidoane speciale pentru lapte de 25 l sau autocisterne).

Astfel, dacă laptele recepţionat direct de la producători, transportat în diferiţi

recipienţi de capacitate mică , se măsoară cu o măsurătoare cu flotor, cu capacitate de 15

l, iar dacă laptele este transportat în bidoane speciale pentru lapte de 25 l, confecţionate

din material plastic sau metalic, se completează până la semn toate bidoanele, iar laptele

rămas în bidonul incomplet, se măsoară cu aceeaşi măsurătoare cu flotor.

3.2.3.Normalizarea

Laptele este normalizat cu scopul obţinerii unui produs finit cu o compoziţie cât mai

omogenă, menţinându-se acelaşi raport în conţinutul de grăsime şi de substanţă uscată

negrasă.

Pentru stabilirea conţinutului de grăsime pe care trebuie sa-l aibă laptele normalizat se

procedează ca şi în cazul laptelui concentrat.

3.2.4. Pasteurizarea

O fază importantă în fabricarea laptelui praf o constituie procesul de pasteurizare.

Uscarea prin pulverizare distruge un număr mare de microorganisme, dar are un efect

destul de variabil asupra speciilor de contaminare.Sporii bacteriilor, streptococii

Page 21: Lapte Praf

termorezistenti şi micrococi sunt în general mai greu de distrus.Procentul de distrugere a

microorganismelor este variabil şi neregulat, chiar pentru o anumită specie, atingând

rareori 100%.

Contrar procedeului de uscare pe valţuri, uscarea prin pulverizare nu asigură distrugerea

în totalitate a germenilor patogeni, din care cauză este necesară pasteurizarea laptelui.

Tratarea termică a laptelui supus uscării trebuie deci să fie minimum la nivelul unei

pasteurizări normale, dar în practică se folosesc temperaturi mai ridicate.S-a dovedit că

durata de conservare şi calitatea bacteriologică a laptelui praf poate fi îmbunătăţiţă

simţitor, prin pasteurizarea laptelui la minimum 88°C.

3.2.5. Concentrarea

Aceasta se realizează în mod identic cu procesul descris la fabricarea laptelui concentrat.

Din punct de vedere practic, concentrarea laptelui înainte de uscare este necesară, iar

gradul de concentrare influenţează mult asupra unor caracteristici ale produsului

uscat.Masa volumetrică aparentă a produsului uscat creşte cu concentrarea laptelui supus

uscării şi conţinutul inclusiunilor de aer diminuează.Acest fapt este important din punct

de vedere al conservabilităţii produsului, mai ales dacă acesta este ambalat în atmosferă

de gaz inert

Gradul de concentrare a laptelui depinde în mare parte de modul de construcţie a turnului

de uscare.În general, se consideră optim gradul de concentrare a laptelui de 45-47 %

substantă uscată, ceea ce corespunde de densitatea de 1,08- 1,10 determinată la

temperatura de 50°C.În cazul când gradul de concentrare a laptelui este prea mare,

vîscozitatea laptelui concentrat creşte, instalaţia produce o pulverizare grosieră şi uscarea

nu mai este completă.

Laptele concentrat este dirijat într-un tanc sau vană cu capac, de unde se alimentează

instalaţia de uscare.Această depozitare poate prezenta dificultăţi din punct de vedere

bacteriologic, în cazul când este de durată mai lungă, temperatura de 50-60°C favorizând

dezvoltarea microorganismelor eventual prezente în lapte.

Din acest motiv, procesul de fabricaţie trebuie astfel condus încat laptele concentrat să

staţioneze cât mai puţin timp după ieşirea din concentrator.Pentru aceasta, trebuie sa fie

corelate capacităţile de evaporare ale concentratorului, respectiv debitul, cu capacitatea

de uscare a istalaţiei de pulverizare.Se recomandă ca depozitarea să se facă în două vane

Page 22: Lapte Praf

sau tancuri dotate cu agitatoare, care se folosesc alternativ, având grijă de a le curăţi şi

dezinfecta (steriliza) după fiecare folosire.

3.2.6. Uscarea

Înainte de uscare, laptele concentrat, trebuie controlat periodic din punct de vedere

organoleptic, determinându-se şi aciditatea, care nu trebuie să depăşească 75°T.

Înainte de începerea lucrului, instalaţia de uscare se pregateşte în mod corespunzator, în

sensul curăţirii şi verificării modului de funcţionare a tuturor agregatelor

componente.Discul de pulverizare se montează pe axul dispozitivului de pulverizare cu

multă grijă.Instalaţia de uscare se porneşte pe apă, iar în momentul când s-au realizat

parametrii prescrişi de temperatură a aerului la intrare şi ieşire din camera de uscare, se

trece pe alimentare cu lapte concentrat.

Procesul de uscare a laptelui se reglează în funcţie de debitul de lapte, numărul de rotaţii

a discului de pulverizare şi temperatura aerului.Aerul se filtrează în prealabil pentru a fi

curăţat de impurităţi.

Laptele concentrat din vana tampon este trimis cu ajutorul unei pompe la dispozitivul de

pulverziare, la disc, de unde este dirijat radial pe canale prin acţiunea forţei centrifuge şi

pulverizat în particule foarte fine în camera de uscare.După ce particulele pulverizate ale

laptelui îşi pierd energia cinetică, în mişcarea lor spre periferia camerei de uscare, acestea

se lasă în jos.În timpul uscării, particulelor de lapte se află în contact cu aerul fierbinte.

Uscarea se produce instantaneu şi laptele pulverizat este transformat într-o pulbere

fină.Evaporarea apei este atât de ridicată, încât cu toate că temperatura aerului cald este

foarte ridicată, temperatura picăturilor de lapte nu depăşeşte 49°- 54°C.

Laptele praf, care cade la baza camerei de uscare, este evacuat cu ajutorul unor

dispozitive.O cantitate redusă de praf rămâne însă în aerul care iese din camera de

uscare.Pentru captarea acestui praf, instalaţiile de uscare sunt prevăzute cu cicloane.Cu

ajutorul cicloanelor se realizează extragerea laptelui praf din aerul cald în proporţie de

99,5%.Produsul uscat este dirijat cu o conductă, prin transport pneumatic, la silozurile de

depozitare.

3.2.7. Ambalarea

Conservabilitatea de durată a laptelui praf este condiţionată de materialul de ambalaj

folosit, care trebuie să prezinte o rezistenţă mecanică suficientă şi o permeabilitate foarte

Page 23: Lapte Praf

redusă la oxigen şi umiditate.Ambalajele cele mai larg folosite sunt cele confecţionate

din materiale plastice, mai ales sub formă de ambalaje combinate.Frecvent se foloseşte

polietilenă, care se aplică ca strat interior la ambalaje de hârtie şi se închide prin

termosudare.

Pentru a asigura o impermeabilitate perfectă la gaze şi apă, s-au obţinut materiale de

ambalare prin diferite combinări.Astfel, a fost realizat complexul pliofilm- pergament

vegetal- polietilenă, care poate fi utilizat la ambalarea sub vid, fiind impermeabil la

oxigen.Se foloseşte cu rezultate bune folia de aluminiu caşerată cu polietilenă sau

poliofilm.

În ţara noastră, pentru desfacerea laptelui praf se folosesc pungile de polietilenă cu o

capacitate de 500 g, introduse, după umplere, în cutii de carton.De asemenea, se mai

utilizează cutii de tablă cositorită, litografiate sau etichetate, cu o capacitate de circa 500

g , în special la produse lactate uscate pentru copii.

Ambalarea laptelui praf, în cutii metalice sau în diferite ambalaje din materiale plastice,

se face cu maşini care asigură dozarea cantităţii respective, precum şi închiderea

ambalajului.

Pentru a prelungi durata de păstrare a laptelui praf, se aplică sistemul de ambalare în

atmosferă de gaz inert.Cu ajutorul vidului se realizează îndepartarea din ambalaj a aerului

şi înlocuirea sa cu un gaz inert, de obicei azot.Se previne astfel procesul de oxidare a

grăsimii şi se poate prelungi durata de păstrare a produsului chiar la temperaturi mai

ridicate, timp de câţiva ani, în mod normal, conţinutul de oxigen din cutie nu trebuie să

depăşească 1-2%, pentru a asigura o conservabilitate ridicată produsului uscat.

3.2.8. Depozitarea

Produsele lactate sub, formă uscată sunt sensibile la aer, lumină, umiditate şi

temperatură.Extinderea consumului acestor produse ridică problema conservării lor cât

mai îndelungată, durata fiind limitată de o serie de procese microbiologice.Proteinele,

lactoza, sărurile minerale din laptele praf sunt foarte higroscopice, tinzând să recupereze

apa care a fost extrasă prin uscare.O exceptie face laptele praf obţinut prin procedeul

instant, care nu absoarbe umiditatea din aer şi , în consecinţă, nu formează aglomerări în

timpul depozitării.

Page 24: Lapte Praf

Temperatura sub 20°C şi umiditatea redusă a aerului în spaţiul de depozitare sub 80°C

sunt condiţiile necesare pentru depozitarea laptelui praf, în special atunci când ambalajele

nu sunt etanşe.

Consecinţele conservării laptelui praf, în condiţii necorespunzatoare, se evidenţiază prin:

- modificarea stării lactozei care trece în monohidrat de α- lactoză;

- scăderea solubilităţii proteinelor;

- hidroliza lecitinei cu formare de trimetilamină;

- declanşarea reacţiei Maillard de brunificare.

Defectul de aglomerare( cocoloaşe), care se observă numai când pulberea de lapte

absoarbe umiditatea din aer, este asociat cu cristalizarea lactozei.Trecerea lactozei

amorfe, cum se gaseşte în produsul uscat imediat după fabricaţie, sub formă cristalină

hidratată are loc numai la umiditatea de peste 7% şi este accelerată de temperaturile

ridicate în timpul depozitării.

În cazul laptelui praf normalizat, oxigenul reacţionează mai ales cu grăsimile, favorizând

apariţia gustului de seu.Pentru a asigura laptelui praf o rezistenţă maximă la oxidare, este

hotărâtor a se folosi o materie primă de calitate, acţionându-se pe mai multe linii:

- tratarea termică a laptelui înainte de concentrare la temperaturi de 90-95°C, pentru

inactivarea lipazei, evitându-se astfel hidroliza grăsimii, în special iarna;

- ambalarea sub gaz inert, în ambalaje impermeabile la aer, apă şi lumină;

În condiţiile de ambalare în pungi de polietilenă şi cutii de carton, în ţara noastră, laptele

praf are o conservabilitate de 6-8 luni, la o temperatură de 15- 20°C şi o umiditate

relativă a aerului în spaţiile de depozitare sub 75%.