1

MARIUS GIORGI USTUROI

TEHNOLOGIA INDUSTRIALIZRII

PRODUSELOR DE ORIGINE ANIMAL

MATERIAL DE STUDIU I.D.

Partea I

Iai, 2006

2

CUPRINS Partea I TEHNOLOGIA LAPTELUI I A PRODUSELOR DERIVATE....4 Importana laptelui n alimentaia uman4 1. Laptele crud integral.6

1.1. Sursele produciei de lapte6 1.2. Recoltarea i tratarea primar a laptelui...7

2. nsuirile organoleptice, fizice i chimice ale laptelui...10 2.1. nsuirile organoleptice ale laptelui10 2.2. Proprietile fizice ale laptelui....13 2.3. Compoziia chimic a laptelui.15 3. Microorganismele din lapte i produsele lactate...22 3.1. Originea microorganismelor din lapte....22 3.2. Dezvoltarea microorganismelor din lapte, dup muls.23 3.3. Clasificarea i rolul microorganismelor din lapte i produsele lactate23 3.3.1. Grupa I (Bacterii lactice)..24 3.3.2. Grupa a II-a (Bacterii saprofite)...24 3.3.3. Grupa a III-a (Drojdii i mucegaiuri)...25 3.4. Laptele anormal fiziologic i patologic...26 4. Tehnici de igienizare a laptelui...29 4.1. Procedee fizice de igienizare..29 4.2. Procedee chimice de igienizare..33 4.3. Procedee mecanice de igienizare....34 5. Procedee de conservare a laptelui i a produselor lactate....35 5.1. Conservarea cu ajutorul frigului..35 5.2. Alte procedee de conservare...38 6. Tehnologia laptelui de consum........................................................................40 7. Tehnologia produselor lactate acido-dietetice...............................................44 7.1. Valoarea dietetic i biologic a produselor acido-dietetice...............44 7.2. Prepararea culturilor starter de producie............................................45 7.3. Controlul calitii culturilor i defectele acestora...............................47 7.4. Condiiile de calitate ale laptelui materie prim.................................48 7.5. Tehnologia de obinere a iaurtului......................................................48 7.6. Tehnologia de obinere a laptelui btut..............................................50 7.7. Tehnologia de obinere a laptelui acidofil..........................................51

7.8. Tehnologia de obinere a chefirului....................................................52 8. Tehnologia smntnii de consum...................................................................54 8.1. Etapele tehnologice ale fabricrii smntnii dulci pentru consum.....54 8.2. Etapele tehnologice ale fabricrii smntnii fermentate.....................56 8.3 Sortimente de smntn pentru consum..57

3

9. Tehnologia untului.58 9.1. Bazele teoretice ale fabricrii untului.58 9.2. Fazele tehnologice ale fabricrii untului.59 9.2.1. Fabricarea untului n flux discontinuu.59 9.2.2. Fabricarea untului n flux continuu..63 10. Tehnologia brnzeturilor..65

10.1. Clasificarea brnzeturilor.65 10.2. Etapele tehnologice ale fabricrii brnzeturilor66 10.2.1. Pregtirea laptelui pentru nchegare...66 10.2.2. Preparate folosire la coagularea laptelui68 10.2.3. Coagularea laptelui.....70 10.2.4. Prelucrarea coagulului...72 10.2.5. Formarea i presarea brnzeturilor.75 10.2.6. Srarea brnzeturilor..76 10.2.7. Maturarea brnzeturilor.77 10.2.8. Condiiile de maturare a brnzeturilor i tratamente..81 10.2.9. Depozitarea i condiionarea brnzeturilor....82 10.3. Tehnologii specifice de fabricare a brnzeturilor.83 10.3.1. Tehnologia fabricrii brnzeturilor proaspete...83 10.3.2. Tehnologia fabricrii brnzeturilor moi.84 10.3.3. Tehnologia fabricrii brnzeturilor maturate n saramur.86 10.3.4. Tehnologia fabricrii brnzeturilor cu pasta semitare....88 10.3.5. Tehnologia fabricrii brnzeturilor cu pasta tare...90 10.3.5. Tehnologia fabricrii brnzeturilor cu pasta oprit..92 10.3.5. Tehnologia fabricrii brnzeturilor cu pasta frmntat...94 10.3.5. Tehnologia fabricrii brnzeturilor topite..95 Partea a II-a PRODUCIA DE OU I VALORIFICAREA ACESTEIA.99 1. Importana oulor n alimentaia uman..99 2. Compoziia chimic a oulor....100 2.1. Compoziia chimic a glbenuului..100 2.2. Compoziia chimic a albuului....101 2.3. Compoziia chimic a cojii minerale.102 3. Producia de ou.....102 3.1. Recoltarea i sortarea oulor103 3.2. Conservarea oulor...104 4. Tehnologia de obinere a prafului de ou....106 BIBLIOGRAFIE108

4

Partea I TEHNOLOGIA LAPTELUI I A PRODUSELOR

DERIVATE

IMPORTANA LAPTELUI N ALIMENTAIA UMAN Ierarhizarea produselor de origine animal n funcie de importana economic i alimentar, plaseaz laptele pe poziia a 2-a, imediat dup carne; laptele este considerat una dintre cele mai ieftine surse de protein animal cu valoare biologic ridicat. La nivel mondial, consumul de lapte i de produse lactate pe locuitor reprezint un indicator important al standardului de via i de aceea, n rile civilizate, producia de lapte reprezint 30-40% din venitul brut realizat n producia agricol. Considerat un univers alimentar, laptele este un aliment complet i de nenlocuit, datorit multiplelor sale efecte benefice, cum ar fi: aciune mineralizant la tineri; antidecalcifiant la aduli; protecie antitoxic la persoanele care lucreaz n medii toxice etc. Consumul raional de lapte asigur o bun dezvoltare fizic i intelectual-mai ales la persoanele tinere, mrete rezistena organismului la boli, prelungete longevitatea, asigur o bun stare de sntate la toi consumatorii; la femeile de peste 40 ani, consumul zilnic de lapte previne apariia osteoporozei i osteomalaciei. De asemenea, favorizeaz eliminarea substanelor toxice din organism, deoarece formeaz compui chimici insolubili cu unele metale grele. n ultimul timp, exist tendina de a crete ponderea laptelui animal (ca lapte praf) n alimentaia sugarilor, fenomen declanat de studiile efectuate de ctre O.M.S., care au identificat n laptele matern peste 350 substane toxice; acestea, dei, nu afecteaz imediat starea de sntate la noi nscui, conduc n timp la scderea rezistenei la boli, favorizeaz apariia diverselor forme de cancer, determin o dezvoltare mai lent a sistemului nervos etc. Laptele este recomandat i persoanelor n vrst, femeilor gravide sau celor care alpteaz, datorit aportul su n calciu, fosfor i proteine de mare valoare biologic, dar i pentru gradul ridicat de valorificare a nutrienilor i mai ales a substanelor minerale coninute. Laptele conine peste 100 de substane nutritive necesare organismului uman (5 feluri de proteine, 20 aminoacizi, 10 acizi grai, 4 tipuri de lactoz, 45 elemente minerale, 25 vitamine, enzime, hormoni etc), dar la fel de important este i faptul c acest produs are o digestibilitate a componentelor de 100%. Se consider c, un litru de lapte, hrnete organismul uman n aceeai msur ca i: 750 g carne de viel, 600 g carne de vit, 500 g pete, 400 g carne de porc, 8-9 ou, 125 g pine, 1400 g mere sau 2600 g varz. Laptele este constituit din mai multe grupe de elemente, fiecare avnd roluri diferite pentru organismul uman:

5

elemente cu rol energetic-lactoza i grsimea; elemente cu rol constitutiv i plastic-proteinele, calciul i fosforul; elemente organice (vitaminele)-cu rol n reglarea proceselor biochimice; elemente care previn deshidratarea-apa, n proporie de peste 80%. Laptele crud, integral, se caracterizeaz prin aa numita valoare nutritiv, deoarece satisface cerinele organismului uman n energie i n substane cu rol plastic i biostimulator, influennd pozitiv starea de sntate a consumatorilor. Valoarea nutritiv a laptelui include dou componente: 1. Valoare energetic, reprezentat de energia degajat de lapte n urma

combustiei lipidelor, glucidelor i proteinelor (calorii sau K-Jouli). 2. Valoare biologic, reprezint cantitatea de azot asimilat i reinut de

organism, pentru a acoperi cerinele azotate; poart i denumirea de coeficient de retenie a substanelor azotate, avnd valoarea de 0,75. Valoarea biologic a laptelui mai este dat de coeficientul de eficacitate proteic (3,4 g spor de greutate/protein absorbit) i de indicele de utilizare proteic net (la lapte este de 83%).

Din punct de vedere nutritiv i biologic, fiecare component a laptelui are rolul su bine definit n aprarea i meninerea strii de sntate a consumatorului: fraciunile proteice ale laptelui sunt reprezentate de cele albuminice i

globulinice-18% i de cazeina-82%; fraciunea K-cazeina intereseaz n mod deosebit n procesul de fabricare a brnzeturilor. Laptele asigur necesarul integral de proteine pentru copii de pn la 6 ani i 50-60% pentru cei de pn la 20 ani. n lapte se gsesc 20 aminoacizi, mare parte dintre ei fiind eseniali, astfel c, la un consum zilnic de 250 ml lapte, se acoper integral necesarul de leucin, izoleucin, lizin, treonin i valin i cca. 50% din cel de metionin, fenil-alanin i triptofan;

lipidele laptelui, au un nivel ridicat de digestibilitate, datorit punctului relativ sczut de topire, dar i a acizilor grai cu numr mic de atomi de carbon;

lactoza, st la baza formrii acidului lactic, mpiedicnd dezvoltarea n intestin a microflorei saprofite de putrefacie. Acidul lactic favorizeaz trecerea calciului din lapte, n circuitul sanguin;

laptele este bogat n calciu i fosfor, un litru de lapte coninnd necesarul de calciu pentru un copil de pn la 10 ani, ca i pentru o femeie care alpteaz;

n lapte se gsesc cantiti importante de vitamine A i B. La copii, un litru de lapte asigur necesarul integral de vitamine B i 40-80% din vitamina A, n timp ce la aduli acoper cca. 30% din necesarul pentru vitaminele amintite;

laptele conine i hormoni naturali (estrogeni i progesteron), dar care nu au activitate biologic.

Att valoarea energetic, ct i cea biologic a laptelui, sunt dependente de compoziia sa chimic i care, la rndul ei, variaz de la o specie la alta. Totui,

6

trebuie avut n vedere faptul c laptele are un coninut sczut n fier, cobalt, cupru, mangan i n vitaminele C i D, iar n cazul unei alimentaii exclusive i prelungite cu lapte, poate apare anemia, mai ales la noi nscui. De asemenea, n lapte i produsele lactate se pot ntlni i substane nedorite (pesticide, antibiotice, elemente radioactive, nitrai i nitrii etc), uneori n concentraii periculoase pentru consumator i care pot genera diferite afeciuni, mai mult sau mai puin periculoase pentru organismul uman, ca de exemplu: boli metabolice congenitale la copii-se manifest ca intoleran fa de lapte

sau ca alergii la proteinele din laptele animal; boli congenitale legate de consumul de lactoz; boli legate de lipide-determin incapacitatea de a metaboliza unii acizi grai; boli cu specificitate pentru coninutul laptelui n proteine (aminoacidopatie,

alergia la proteinele din laptele de vac etc); apariia rahitismului hipovitaminic; riscuri poteniale la btrni i aduli (osteoporoz, hipertensiune arterial etc); riscul transmiterii unor boli contagioase-zoonoze (tuberculoza, bruceloza etc)

n cazul infestrii laptelui i a consumrii acestuia netratat termic. Toate aceste riscuri nu diminuiaz cu nimic importana laptelui i a produselor lactate pentru alimentaia uman, ci atrage atenia asupra adoptrii unei strategii judicioase de integrare n consum a acestora.

1. LAPTELE CRUD INTEGRAL

1.1. Sursele produciei de lapte

Laptele, ca produs de origine animal destinat consumului ca atare sau sub form de produse lactate, se obine, n principal, de la vaci, bivolie, oi i capre. n unele ri, este preferat laptele provenit de la alte specii de animale, cum ar fi: mgria, cmila, renul sau zebra; n Mongolia, este foarte apreciat laptele de iap, consumat mai ales sub forma unui produs acidodietetic denumit cums. n tab. 1 este prezentat compoziia chimic a laptelui provenit de speciile de animale pentru lapte care prezint interes economic.

Tabelul 1 Compoziia chimic a laptelui la principalele specii de animale

Lapte de: Specificare U.M. vac bivoli capr oaie

Energie Kcal/l 650-720 755-1425 600-700 1050-1150 Substan uscat % 12,6-12,8 16,6-17,5 11,3-13,4 17,5-18,3 Grsime % 3,7-6,3 6,8-7,9 3,3-4,1 6,6-7,1 Proteine % 3,3-4,2 4,0-4,1 2,9-3,3 5,2-5,7 Lactoz % 4,7-4,8 4,8-5,0 4,4-4,8 4,6-4,9 Sruri minerale % 0,7-0,9 0,7-0,8 0,7-0,8 0,8-0,9

7

n afar de proveniena sa, laptele mai poate fi clasificat i dup alte criterii, respectiv: Dup compoziie:

integral; normalizat; smntnit; degresat.

Dup caracteristicile calitative: normal; anormal fiziologic; denaturat; patologic-infectat.

Dup nsuirile igienico-nutritive: normal; alterat; patogen.

Dup procedeul de tratare: crud; pasteurizat (+63 +95oC, funcie de tipul de pasteurizare); sterilizat (+107 +115oC); ultrasterilizat (+135 +145oC); lapte praf.

1.2. Recoltarea i tratarea primar a laptelui destinat procesrii

Pentru meninerea calitilor iniiale ale unui lapte ce urmeaz a fi

procesat, este necesar respectarea anumitor etape intermediare, care se deruleaz de la momentul obinerii laptelui (mulsul propriu zis) i pn la recepia n unitatea de prelucrare. 1). Mulgerea. Presupune eliminarea ntregii cantiti de lapte din uger, n condiii de igien maxim i cu evitarea mbolnvirii sau rnirii ugerului. Obinerea unei cantiti mari de lapte i de calitate igienic superioar este posibil numai prin respectarea principiilor unui muls raional i anume: frecvena mulsorilor-sinteza laptelui are un nivel ridicat timp de 16 ore de la

mulsoarea precedent i nceteaz atunci cnd tensiunea mamar atinge 35 mm Hg. Aceasta indic faptul c sunt suficiente 2 mulsori/zi; al treilea muls, dei crete producia cu 5-15%, este neeconomic pentru c cheltuielile la un hectolitru de lapte sunt mai mari cu 20-30%;

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

8

masajul ugerului-contribuie la mrirea lui n volum i la dezvoltarea esutului glandular, dar mai ales la activarea secreiei de ocitocin, care favorizeaz evacuarea uoar i complet a laptelui;

durata mulsului-trebuie s fie de max. 10 min. la cel manual i de 5-6 min. la cel mecanic, deoarece efectul ocitocinei apare la 30-60 sec. de la ncetarea masajului i se menine numai 10 minute;

mulgerea complet-permite recoltarea ntregii cantiti de lapte secretat de glanda mamar, dar i obinerea unui lapte cu grsime corespunztoare, pentru c ultimile jeturi au cel mai ridicat coninut de grsime. Mulsul incomplet conduce i la nrcarea timpurie a vacilor;

pregtirea ugerului i a mameloanelor-asigur igiena laptelui i presupune splarea cu ap (iarna la +40+45oC) i tergerea cu un prosop curat;

respectarea linitii pe timpul mulsului-stresul acustic declaneaz secreia de adrenalin, care inhib aciunea ocitocinei;

respectarea programului de muls-modificarea orei obinuite de muls sau schimbarea mulgtorului, pot diminua producia de lapte cu cca. 20%;

pregtirea mulgtorilor i echipamentelor de muls-(tierea i curirea unghiilor, splarea minilor cu ap cald i spun, portul halatului i a bonetei, splarea i dezinfectarea echipamentelor i instalaiilor). La mulsul mecanic, este absolut obligatorie respectarea unui nivel de 380 mm Hg a vacuumului i a unui numr de 55-60 pulsaii/minut.

2) Tratarea primar a laptelui. Se efectueaz imediat dup muls, n scopul meninerii caracteristicilor iniiale ale laptelui; trebuiesc parcurse 3 operaiuni: filtrarea (de fire de pr, blegar, furaje, praf etc)-se face prin pnz de tifon

pus n 2-3 straturi-se poate refolosi, dar numai dup splare i fierbere. Exist plnii speciale, cu dou site ntre care se introduc rondele de vat (se incinereaz dup utilizare) sau pnz de tifon n mai multe straturi;

rcirea-este obligatorie pentru c mpiedic dezvoltarea microorganismelor i pstreaz calitatea iniial a laptelui; rcirea laptelui imediat dup muls, i prelungete acestuia faza bactericid. n fermele mici, laptele poate fi rcit direct n bidoane (n bazine cu ap+ghea sau se introduc n lzi frigorifice), iar n fermele modernizate, rcirea se face n bazine cu perei dubli i agregat de rcire sau n rcitoare cu plci. Laptele recoltat igienic i care este trimis n maximum 4-5 ore la unitatea de procesare, se rcete la +10+12oC, dar cu condiia ca temperatura din timpul transportului s nu fie mai mare de +13oC. Laptele care se pstreaz n ferm timp de 24 ore, trebuie rcit la +4 +6oC;

depozitarea laptelui rcit-se face atunci cnd nu poate fi livrat imediat la unitile de procesare. Se folosesc tancuri izoterme de 2.000-5.000 l, prevzute cu agitator i care permit pstrarea laptelui la +4oC, cu o variaie de +1+2oC/24 ore.

9

3) Organizarea zonei de colectare. Zona de colectare include productorii de lapte de pe perimetrul uneia sau mai multor comune, cu satele aferente; laptele se colecteaz n puncte de strngere i n centre de colectare. punctele de strngere-deservesc un areal de pn la 5 km2. Spaiul utilizat

trebuie s aib minimum 2 ncperi i s corespund din punct de vedere igienico-sanitar (gresie antiacid, faian, sistem de ventilaie, ap curent i ap cald, reea de canalizare). Punctul de strngere trebuie dotat cu aparatur, materiale, reactivi i utilaje aferente efecturii urmtoarelor operaiuni:

o recepie cantitativ-pentru msurarea cantitii de lapte; o recepie calitativ-aprecieri organoleptice-gust i miros; determinarea

prospeimii-proba cu alcool; determinarea densitii-proba cu termolactodensimetrul; determinarea impuritilor-proba cu lactofiltrul; determinarea grsimii-metoda Gerber;

o tratarea primar a laptelui-filtrarea i rcirea; o transportul-la centrul de colectare sau direct la procesatori;

centrul de colectare-primete laptele de la punctele de strngere, dar i de la productorii mai mici sau mai mari din zon. Centrul se dimensioneaz pentru o capacitate de 5.000-10.000 l lapte/zi i trebuie s cuprind dotrile necesare pentru recepia cantitativ i calitativ a laptelui, filtrarea, rcirea i depozitarea laptelui rcit, igienizarea recipientelor/ustensilelor i depozitarea lor, precum i pentru transportul laptelui la procesator.

Fermele mari sunt deservite de lptrii proprii, organizate asemntor centrelor de colectare; este obligatoriu ca aceste lptrii s fie amplasate la o distan de 50m fa de grajd i la cel puin 150m de platforma de gunoi. 4) Transportul laptelui. Este un factor important n meninerea calitii laptelui i se face cu ajutorul autocisternelor de diferite capaciti (500-20.000 l); acestea trebuie s aib bazinele de form oval sau cilindric, s fie confecionate din materiale inerte fa de lapte (inox, polstif sau aluminiu), s fie izolate termic, s permit o igienizare uoar i eficient i s asigure o ncrcare/descrcare rapid. Autocisternele pot avea unul sau mai multe compartimente, fiecare prevzut cu capac de vizitare i conduct de evacuare; cisterna dispune de o pomp aspiro-refulant, pentru ncrcarea/descrcarea laptelui. O atenie deosebit trebuie acordat splrii, dezinfectrii i rcirii cisternei nainte de introducerea laptelui. Fiecare compartiment al autocisternei trebuie umplut la capacitatea maxim, evitndu-se astfel, agitarea laptelui i formarea de spum.

10

2. NSUIRILE ORGANOLEPTICE, FIZICE I CHIMICE ALE LAPTELUI

2.1. nsuirile organoleptice ale laptelui

1) Aspectul. Laptele crud, integral, trebuie s se prezinte ca un lichid omogen, opalescent, de culoare alb, fr corpuri strine n suspensie i fr sedimente. Aspectul este conferit de substanele componente ale laptelui i de starea lor de dispersie n masa acestuia. Opalescena i opacitatea peliculei pe care o formeaz laptele pe pereii unui vas de sticl, ofer indicii asupra coninutului n grsime i a strii coloidale a cazeinei. Aspectul laptelui permite aprecierea prospeimii i a strii sale de igien; laptele vechi i cel de la vaci cu mamit este neomogen. 2) Consistena. Reprezint gradul de vscozitate al unui lapte. Laptele crud, integral, trebuie s aib o consisten fluid, fr a fi vscos, filant sau mucilaginos. Laptele cu consisten anormal denot fie mbolnviri ale ugerului (este grunjos imediat dup mulgere, iar ceva mai trziu prezint o floculare a proteinelor), fie o contaminare masiv cu microorganisme saprofite, ca urmare a nerespectrii condiiilor de igien (un astfel de lapte are o consisten filant-vscoas). Laptele colostral are o vscozitate mare, iar cel provenit de la animale care au consumat varz sau frunze de sfecl, are o consisten apoas. 3) Culoarea. Reprezint totalitatea radiaiilor de lumin de diverse frecvene, pe care le reflect laptele i care creaz asupra retinei impresia specific. Culoarea laptelui este alb, dar de diferite nuane, n funcie de mai muli factori: specia de animale-laptele de vac este alb, uor glbui, cel de capr este alb cu

nuan glbuie mai slab, iar cel de bivoli i oaie este alb-mat, datorit coninutului ridicat n grsimi i proteine;

sezonul-n timpul punatului, culoarea laptelui este glbuie sau crem deschis, datorit carotenului din furajele verzi (morcovi, ofran, dovleac furajer etc).

Culoarea alb se datoreaz prezenei cazeinei i albuminei (se gsesc n stare coloidal), dar i a globulelor de grsime (se afl n stare de emulsie). Abaterile de la nuana specific culorii denot anomalii, fie n furajarea animalelor, fie n condiiile de igien i pstrare a laptelui; aa de exemplu, culoarea roie apare n urma consumului unor cantiti mari de roib, drgaic, laptele cucului, pir rou, mldie de conifere etc, iar culoarea albastr la consum de coada calului, lucern verde sau hric. Culoarea albastr mai este ntlnit i la laptele din care s-au extras grsimile; ntr-un astfel de lapte predomin pigmentul lactocrom ce imprim culoarea amintit. Culoarea galben apare n urma consumului de plante bogate n carotenoizi, dar i n anumite boli (icter, crbune, piroplasmoz etc). La animalele bolnave de mamit, culoarea laptelui poate fi galben-verzuie sau chiar roie (ca urmare a ruperii vaselor sanguine), n funcie de gradul de evoluie al bolii.

11

4) Mirosul. Reprezint emanaia unui produs asupra simului olfactiv i este asigurat de substanele uor volatile (alcooli, aldehide, acizi i cetone). Laptele crud, integral, are un miros plcut, specific i caracteristic speciei de la care provine, dat fiind concentraia diferit n acizi grai volatili. Mirosul laptelui trebuie s fie uor cetonic i butiric, datorit prezenei acizilor grai cu caten scurt (butiric i caprilic) i a compoziiei cetonice (acetona i acidul acetonic). Spuma i globulele de grsime din lapte mprumut rapid mirosurile neplcute din mediul de pstrare i de aceea apar mirosuri de grajd, de frigider, de ambalaj etc. 5) Gustul. Reprezint senzaia perceput de ctre papilele gustative i este conferit de ctre substanele solubile din lapte. n funcie de prospeimea i natura produsului lactat, se disting 4 gusturi fundamentale, respectiv: dulceag, acidulat, srat i amrui. Laptele proaspt, integral, are un gust plcut, uor dulceag i o arom caracteristic speciei de la care provine; gustul de dulce este imprimat de lactoz, n timp ce aroma este conferit de proporia i de starea chimic a componentelor laptelui. Gustul laptelui este influenat de 3 factori: specia-laptele de vac este dulceag, n timp ce laptele de oaie, capr i bivoli

are un gust mai pronunat, datorit concentraiei mari a unor acizi grai volatili (belieric, caprinic, caprilic, caprionic);

natura furajului-punea i fnul imprim laptelui gust i arome foarte plcute, n timp ce pelinul d gustul de amar, iar furajele alterate sau silozul consumat n exces imprim un gust neplcut;

starea fiziologic-laptele muls nainte de nrcarea animalului este amrui. Laptele poate cpta gusturi i mirosuri anormale, dup cum urmeaz: gusturi i mirosuri anormale provocate de microorganisme; aroma de oxidat-n urma degradrii oxidative a fosfolipidelor din membrana

globulelor de grsime; aceasta poate fi de 3 feluri: arom de oxidat spontan (apare la sfritul iernii i nceputul primverii, n timp ce la laptele de var, carotenul previne acest defect); aroma de oxidat indus de lumin (transformarea metioninei n metional, sub aciunea luminii). Defectul apare la laptele ambalat n sticl transparent dup 10 min. de expunere direct la lumin i dup 45 min. la expunerea indirect; aroma de oxidat indus de metale (datorit oxidrii lipidelor catalizat de Cu2+ i Fe2+; soluiile clorurate folosite la splarea recipientelor contribuie la apariia defectului-nu este cazul celor din inox);

gust i miros de rnced-datorit hidrolizei gliceridelor sub aciunea lipoproteinlipazei, enzim ce este activat de agitarea prelungit i violent, sau de nclzirea laptelui ce a fost prercit la +30oC, rcit la +10oC i apoi omogenizat. n unitile de procesare, defectul poate apare datorit urmtoarelor cauze: omogenizarea laptelui crud la temperaturi de +38+54oC;

12

agitarea laptelui prin pompare i transport prin conducte; normalizarea prin amestec cu lapte crud integral sau smntn nepasteurizat;

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

gustul srat-datorat coninutului ridicat de sruri din lapte, mai ales cloruri. Acest gust este specific laptelui mamitic, dar apare i la sfritul perioadei de exploatare (vacile btrne), datorit activitii anormale a glandelor galactofore;

gust i miros de nutre-apare n urma consumului de sfecl, ridiche, ceap, usturoi, varz, napi, rapi etc. Unele plante (pelin, anghinare, castan slbatic) dau i gustul de amar, n urma fixrii lor pe cazein;

mirosul de grajd, de blegar sau de stn-este datorat recoltrii laptelui n condiii neigienice sau a pstrrii lui n grajd;

mirosul de medicamente-la animalele care au fost tratate cu medicamente; miros i/sau gust de produse petroliere-la laptele pstrat lng astfel de

substane; miros i gust de produse alimentare-pete, carne etc. 6) Gradul de impurificare. Se apreciaz prin proba lactofiltrului i ofer indicaii asupra condiiilor de igien n care a fost muls laptele, dar i asupra ncrcturii lui cu microorganisme. Laptele crud, integral, trebuie s fie curat i lipsit de impuriti; prezena acestora n lapte indic lipsa de igien datorat unor cauze care au acionat nainte sau dup muls. Normele n vigoare ncadreaz laptele n 3 categorii de calitate: clasa I-lapte foarte curat, cu urme foarte fine de impuriti pe rondelele

lactofiltrului, n cantitate de maximum 0,2 mg/l; clasa a II-a-lapte curat, cu sedimente vizibile de impuriti pe rondelele

lactofiltrului, n cantitate de 0,2-0,3 mg/l; clasa a III-a-lapte murdar sau impur, cu sediment foarte pronunat i urme

foarte vizibile de impuriti i prezena corpilor strini pe rondelele lactofiltrului; cantiti de peste 0,5 mg/l.

Condiiile organoleptice pe care trebuie s le ndeplineasc laptele crud, integral, ce urmeaz a fi supus procesrii sunt prezentate n tab. 2.

Tabelul 2 Condiii organoleptice pentru laptele crud, integral, destinat procesrii

Lapte de: Caracteristici vac capr bivoli i oaie

Culoare alb, cu nuan glbuie alb, cu slab nuan glbuie

alb

Aspect lichid omogen, opalescent, fr corpuri strine vizibile n suspensie i fr sediment

Consisten fluid, fr a fi vscoas, filant sau mucilaginoas Miros specific laptelui crud i fr mirosuri strine Gust caracteristic laptelui proaspt, uor dulceag

13

2.2. Proprietile fizice ale laptelui

Caracteristicile fizice ale laptelui exprim proprietile i structura acestuia i permite aprecierea calitii laptelui n raport cu cerinele standard; n acelai timp, ofer posibilitatea depistrii erorilor tehnologice din timpul exploatrii animalelor crescute pentru lapte, a animalelor bolnave, dar i a falsificrii laptelui. 1) Densitatea. Reprezint greutatea unitii de volum a laptelui, respectiv, greutatea unui litru de lapte la temperatura de +20oC, comparativ cu cea a unui litru de ap la +4oC. Aceast proprietate a laptelui este dat de suma componentelor sale i de greutatea lor specific (0,94 pentru grsime; 1,25-1,34 pentru proteine; 1,52-1,66 pentru lactoz; 5,5 pentru sruri minerale). Densitatea este un criteriu de apreciere a calitii i valorii comerciale a laptelui la momentul livrrii i permite depistarea falsificrilor prin diluare. Valorile normale ale densitii sunt de 1,028-1,033 pentru laptele de vac i capr i de 1,030-1,035 pentru cel de bivoli i oaie. Imediat dup muls, densitatea laptelui este mai sczut, datorit cantitii mari de gaze din masa sa. n cadrul aceleiai specii, cu ct laptele are un coninut mai ridicat n grsime, cu att densitatea este mai mic, i invers. Extragerea grsimii din lapte determin creterea densitii acestuia. Adaosul de ap n laptele integral reduce densitatea acestuia, n timp ce amestecarea acestuia cu lapte smntnit, conduce la creterea densitii. Cnd se adaug ap i lapte smntnit n proporii egale, cele dou se compenseaz, astfel c densitatea total a laptelui nu se modific. 2) Vscozitatea. Este fenomenul de frecare a moleculelor unui lapte care curge i depinde de starea n care se afl grsimea i cazeina. Prin omogenizare, crete numrul globulelor de grsime de dimensiuni mici din masa laptelui i prin urmare, crete vscozitatea. Pe msura acidifierii laptelui, micelele de cazein precipit n flocoane, crescnd vscozitatea acestuia, fenomen ce se constat i n cazul laptelui supus unor variaii mari de temperatur (nclzire/rcire). Adaosul de ap n lapte, reduce vscozitatea. Vscozitatea absolut a laptelui integral, adus la temperatura de +20oC, este de 2 Centipoise, fa de numai 1 Cp ct are apa. 3) Opacitatea. Reprezint netransparena laptelui. Aceast nsuire depinde de coninutul laptelui n grsimi, proteine i unele substane minerale i se coreleaz cu totalitatea radiaiilor de lumin pe care le reflect laptele. Laptele cu un coninut ridicat n grsimi are culoarea alb-glbuie, fiind mai opac, n timp ce laptele smntnit are o nuan albstruie, fiind mai translucid. Adaosul de ap n lapte, scade opacitatea acestuia, direct proporional cu cantitatea adugat. Opacitatea se evideniaz prin observarea prelingerii laptelui pe pereii unui vas de sticl; ea permite aprecierea gradului de prospeime i de sanitaie a laptelui. 4) Presiunea osmotic. Este determinat de numrul de molecule sau particule din lapte, acestea avnd presiuni osmotice diferite (3 atm.-lactoza; 1,33 atm.-

14

clorurile i sarea; 2,42 atm.-alte sruri). Presiunea osmotic total a laptelui este de 6,78 atm. 5) Aciditatea. Reprezint gradul de concentrare a soluiei acide din lapte i se exprim prin valoare pH i prin aciditate titrabil: valoarea pH constituie concentraia de ioni de hidrogen (H+) din lapte i

reprezint aciditatea existent (real). Laptele normal este o soluie moderat acid, cu o valoare pH de 6,4-6,6 la cel de vac, de 6,3-6,5 la cel de capr i de 6,2-6,5 la laptele de oaie i bivoli;

aciditatea titrabil din lapte este dat de totalitatea ionilor hidroxili (OH) din soluie, care ridic pH-ul din lapte pn la un nivel de 8,4.

Aciditatea ofer indicaii asupra strii de prospeime a unui lapte, valorile maxime admisibile fiind de: 15-19oT-la laptele de vac; 19oT-la cel de capr; 21oT-la bivoli i de 24oT-la oaie. 6) Punctul de congelare (crioscopic). Este temperatura la care nghea laptele, respectiv: -0,52 -0,59oC); aceast nsuire depinde numai de concentraia laptelui n substane dizolvate (lactoz, substane minerale, azot neproteic), fr a fi influenat de proporia acestuia n proteine i lipide. n cazul laptelui sterilizat, are loc precipitarea anumitor fosfai, fapt ce grbete congelarea; i adaosul de ap n lapte determin modificarea punctului de congelare ctre 0oC. 7) Punctul de fierbere. Sub aciunea cldurii, laptele fierbe i trece n stare de vapori, la o temperatur de +100,55oC, n condiiile unei presiuni normale, de 750 mm Hg. Oscilaiile punctului de fierbere reprezint un criteriu de identificare a falsificrilor prin adaos de ap. 8) Cldura specific. Reprezint numrul de calorii necesare pentru a ridica cu 1oC temperatura unui gram de lapte; cldura specific a laptelui este de 0,94 calorii/g/grad. Cunoaterea acestei proprieti are importan n activitatea de procesare; astfel, n cazul tratamentului termic (pasteurizare sau sterilizare), poate fi calculat necesarul de calorii, iar n cazul rcirii laptelui, se poate stabili puterea frigorific a instalaiei. La nivel de ferm, se poate stabili necesarul de ghea pentru rcirea unei anumite cantiti de lapte. 9) Conductibilitatea termic. Reprezint proprietatea laptelui de a transmite cldur, indicnd rezistena acestuia (exprimat n Ohmi) la diferite temperaturi. Laptele normal are, la temperatura de +25oC, o conductibilitate de 175-200 Ohni. Valoarea acestei proprieti fizice scade atunci cnd laptele este acidifiat (lactoza este disociat prin fermentare) sau la cel mamitic (are o cantitate mare de electrolii). n cazul adaosului de ap, se constat o cretere a rezistenei specifice a laptelui, n funcie de cantitatea introdus, astfel: la 10% ap-215 Ohmi; la 20% ap-232 Ohmi; la 50% ap-345 Ohmi; la 60 % ap-395 Ohmi. 10) Indicele de refracie. Este dat de raportul existent ntre viteza de propagare a radiaiilor luminoase sau a undelor n mediul de provenien i viteza de

15

propagare n mediul n care ptrund. Determinarea acestei proprieti se face pe lactoserum, respectiv, laptele din care s-au extras grsimile i proteinele. Valorea normal a indicelui de refracie este de 38-40oZeiss, dar scade n cazul falsificrii cu ap, ca i la laptele mamitic. 11) Tensiunea superficial. Reprezint fora care se exercit la suprafaa de contact a laptelui cu aerul; laptele normal, integral, are o tensiune superficial de 45-53 Dyne/cm2; cnd se constat o depire a valorii de 55 Dyne/cm2, laptele respectiv este suspect de falsificare prin adaos de ap. 12) Reacia laptelui. Laptele proaspt muls are o reacie amfoter, datorit faptului c proteinele prezint polaritate, att cu gruprile aminice (-NH2), ct i cu gruprile carboxilice (-COOH). Aciditatea iniial a laptelui este datorat CO2, care, mpreun cu apa, formeaz acidul carbonic; la conferirea acestei aciditi, intervin fosfaii acizi i citraii. Ulterior, aciditatea laptelui crete pe seama acidului lactic rezultat din descompunerea lactozei.

2.3. Compoziia chimic a laptelui

Din punct de vedere fizico-chimic, laptele reprezint un sistem complex, putnd fi considerat o emulsie de grsimi ntr-o soluie apoas, dar care conine i alte substane, fie sub form coloidal (proteinele), fie sub form dizolvat (lactoza, substanele minerale i vitaminele). 1. APA. Este mediul n care sunt dizolvate sau se gsesc n suspensie toate componentele substanei uscate i reprezint, n medie, 87,5% din greutatea laptelui. Diferena de 12,5% este reprezentat de substana uscat a laptelui i care este alctuit din proteine, glucide, lipide, substane minerale i vitamine. 2. COMPONENTELE AZOTATE. Se gsesc n lapte ntr-o proporie de 2,9-5,0%. Ele reprezint partea cea mai complex a laptelui i, n funcie de comportarea fa de diferii ageni de precipitare, se mpart n protide i substane azotate neproteice. a) Protidele, reprezint 95% din totalul componentelor azotate din lapte i sunt alctuite din cazeine i proteinele serice (cele din zer):

Cazeinele-reprezint 80% din total protide i cuprind o grup de proteine specifice, cu fosforul legat sub form de acid fosforic. Ele au un coninut ridicat n acid glutamic, serin, prolin i leucin i sczut n cistin, care poate chiar lipsi.

nc din anul 1939, Mellander a izolat (prin metoda electroforezei) 4 fraciuni cazeinice, respectiv: alfa, beta, gama i kapa; ulterior, au fost identificate i alte fraciuni, astfel c la ora actual sunt recunoscute 20 fraciuni cazeinice:

16

o alfa s-cazeina (variantele A, B, C i D) reprezint 35-63% din proteinele laptelui;

o beta-cazeina (variantele A, B i C)=19-35%; o kapa-cazeina (variantele A i B)=8-15%; o gama-cazeina (variantele A i B)=1-3%.

Cea mai mare parte dintre cazeine se prezint sub form de fosfocazeinat de calciu, care, n mediu acid (pH=4,6) sau pe cale enzimatic, precipit formnd coagulul.

Proteinele serice (cele din zer)-reprezint 20% din total protide i sunt reprezentate de:

o beta-lactoglobuline (7-12% din total proteine); o alfa-lactoglobuline (2-5%); o serumalbumine (0,7-1,3%); o imunoglobuline (1-4%); o fraciunea proteozo-peptone (1,7-6,0%).

Aceste proteine trec n zer, dup precipitarea laptelui; ele au un coninut ridicat n aminoacizi, mai ales n leucin, acid aspartic i acid glutamic. Alfa-lactalbuminele din zerul nclzit la peste +70oC precipit sub form de fulgi mari, formnd urda. La nclzirea laptelui la temperaturi de peste +100oC, globulinele i albuminele sufer un proces de denaturare i precipit, fenomen ce nu este valabil pentru proteoz-peptone. Beta-lactoglobulina conine grupri sulhidril care pot fi eliberate prin denaturare, imprimnd laptelui gustul de fiert.

Imunoglobulinele sunt glicoproteine asemntoare cu gama-lactoglobulinele din serul sanguin i asigur transmiterea imunitii de la mam, la ft; proporia lor este mai mare n laptele colostral, dar scade pe msura naintrii n lactaie.

n cazuri de inflamare a ugerului, coninutul de proteine din lapte comport anumite modificri, respectiv: crete nivelul de serumalbumine, imunoglobuline, kapa-cazein i proteinele serice totale, n timp ce nivelurile de cazein total, alfa-cazeina, beta-cazeina, alfa-lactalbuminele i beta-lactoproteinele, scad.

b) Substanele azotate neproteice, reprezint 5% din totalul componentelor azotate ale laptelui. Din aceast grup fac parte ureea, creatinina, creatina, nucleotidele, bazele azotate, hipoxantina, aminoacizii liberi, amoniacul, vitaminele din complexul B, derivai ai glucidelor i fosfolipide. Coninutul laptelui n azot neproteic crete prin nclzirea acestuia la temperaturi mai mari de +50oC, cnd are loc degradarea componentelor proteice.

17

3 LIPIDELE. Sunt componente foarte variabile, n laptele de vac gsindu-se ntr-o proporie de 3,0-6,2%, cu o medie de 3,7%. Lipidele din lapte se afl n stare de emulsie globular; globulele de grsime au o form sferic i un diametru de 2-10 microni. Imediat dup mulgere, globulele de grsime sunt repartizate uniform n plasma laptelui, pentru ca apoi s manifeste tendina de a se separa la suprafa; nclzirea laptelui la temperatura de cca. +80oC i scderea pH-lui, determin aglomerarea globulelor de grsime sub form de smntn. Din punct de vedere structural, globulele de grsime sunt alctuite, de la interior spre exterior, din trei straturi: zona central-format din gliceride cu punct de topire sczut; zona intermediar-alctuit din trigliceride cu punct de topire ridicat; zona periferic-sau membrana globulelor, format spre interior din

fosfolipide, colesterol i vitamina A, iar la exterior (n contact direct cu plasma laptelui) din proteine, legate electrostatic de fosfolipide.

Membrana globulelor de grsime asigur stabilitatea emulsiei i o oarecare aciune antioxidant, proprietate asigurat de fosfolipidele din structura sa. Principalele lipide din lapte sunt reprezentate de trigliceride, care au o cot de participare de 98-99% din faza gras a laptelui. Numrul de acizi grai din lapte este foarte mare, pn n prezent fiind descoperii 142. n laptele de vac, cei mai reprezentativi sunt: acidul palmitic (26,9%); acidul oleic (26,4%); acidul miristic (10,7%); acidul stearic (10,1%). Structura raiilor de hran i valoarea lor nutritiv i energetic, influeneaz nivelul cantitativ al acizilor grai din grsimile laptelui. n timpul verii, acizii grai cu caten lung (18 atomi de carbon) i mai ales acidul oleic, se gsesc n cantiti mai mari dect n timpul iernii. Acizii grai cu caten scurt (sub 8 atomi de carbon) i cei cu caten mijlocie (8-14 atomi de carbon) nu variaz semnificativ de la un anotimp la altul, cu excepia acidului palmitic, care are o participare mult mai redus n laptele obinut pe timp de var. Alturi de trigliceride, n lapte se gsesc i unii compui liposolubili, dar n concentraii mult mai reduse: fosfolipidele (0,2-1,0%)-predomin lecitina, cefalina i sfingomielina; sterinele (0,2-0,4%)-colesterina i lanosterina; pigmenii-carotenoidele; vitaminele liposolubile (0,1-0,2%)-A, D2, E i K; acizii grai liberi (0,1-0,4%). n masa laptelui, globulele de grsime sunt meninute separat unele de altele de aa numitele efecte de repulsie sterice, dar ele se pot agrega la o agitare puternic a laptelui. 4. GLUCIDELE. Principala glucid din lapte este lactoza, sintetizat de ctre glanda mamar din glucoza sanguin. n prima zi dup ftare, coninutul laptelui

18

n lactoz este redus (2-3%), dup 2-3 zile ajunge la 4,1%, pentru ca ulterior, s nregistreze un nivel de 4,6-4,7%, care se menine constant pe tot timpul lactaiei. Coninutul de glucide din lapte nu este influenat de alimentaia asigurat animalelor, dar scade la cele cu ugerul bolnav. n lapte, lactoza se gsete sub dou forme: alfa i beta, ntre care nu au fost gsite diferene ca valoare nutritiv i efect fiziologic asupra organismului. Pe lng lactoz, n lapte mai exist cantitii mult mai mici de glucoz i galactoz, fie sub form liber, fie parial legate de proteine, lipide sau fosfai. Dup nchegarea laptelui, lactoza trece n zer. Microorganismele din lapte transform lactoza n acid lactic, producnd acidifierea laptelui, de unde i rolul important al fermentaiei lactice a lactozei n obinerea produselor acido-dietetice, a untului i a brnzeturilor. nclzirea ndelungat a laptelui la temperaturi de peste +76oC favorizeaz apariia reaciilor Maillard, cnd grupele amino- ale cazeinei se leag la grupa aldehidic a lactozei, formndu-se compui de proteine-lactoz, care dau culoarea brun a laptelui. Cu ct temperatura este mai mare, cu att se intensific culoarea brun, iar la temperaturi de peste +170oC, laptele se caramelizeaz complet. 5 VITAMINELE. Laptele conine att vitamine liposolubile (concetrate n smntn, unt i brnzeturi grase), ct i vitamine hidrosolubile, care trec n laptele smntnit, zer i zar. n laptele integral, concentraia vitaminelor variaz n limite destul de largi, fiind dependent de numeroi factori (alimentaia asigurat animalelor, anotimpul, expunerea laptelui la soare, tratamentul la care a fost supus laptele etc).

Vitaminele liposolubile Vitaminele A (A1, A2, Retinol 1, Retinol 2)-provin din carotenul existent n

furaje; cele verzi au un coninut dublu n astfel de vitamine, comparativ cu furajele uscate. Carotenoizii dau culoarea galben a grsimii din lapte. Prin oxidarea grsimilor, carotenii sunt distrui aproape n totalitate, iar prin pasteurizare sau sterilizare, sunt distrui parial (10-20%); activitatea vitaminelor A mai este afectat i de lumin, ca i de acidifierea laptelui.

Vitaminele D-previn rahitismul i se gsesc n cantiti mari n laptele obinut vara, ca urmare a aciunii radiaiilor ultraviolete asupra ergosteronului. Aceste vitamine se concentreaz n serul laptelui.

Vitaminele E (tocoferolii sau vitaminele sterilitii)-concentraia lor n lapte variaz n funcie de alimentaia asigurat; sunt creditate cu un rol foarte important n asigurarea rezistenei la oxidare a grsimilor din lapte. Tocoferolii rezist la nclzirea uoar a laptelui, dar nu i la temperaturi de pasteurizare sau chiar mai mari; sunt degradate i de radiaiile ultraviolete.

Vitaminele K (antihemoragice)-sunt sintetizate n rumen, de flora microbian specific. Concentraia lor n lapte este redus, dar constant.

19

Vitaminele hidrosolubile Vitamina B1 (Tiamina)-este sintetizat de ctre bacteriile din rumen, iar n

lapte se gsete parial liber i parial legat de o protein. Temperaturile de pasteurizare o distrug n proporie de 10-25%, iar la cele de ultrasterilizare rezist cteva minute, dup care este distrus n totalitate.

Vitamina B2 (Riboflavina)-este sintetizat n rumen i se gsete n lapte fie n stare liber, fie la suprafaa globulelor de grsime legat de proteine i fosfai. Intervine n procesele de oxido-reducere, putnd determina distrugerea vitaminelor D i apariia unui gust neplcut. Este fotosensibil i de aceea, expunerea laptelui timp de 4 ore la soare o distruge n proporie de 80%; n schimb, rezist bine la tratamentul termic, sterilizarea reducndu-i activitatea vitaminic cu numai 10%.

Vitamina B3 (ac pantotenic)-se gsete n cantiti mari n laptele obinut de la vaci aflate la mijlocul vieii productive (lactaia a V-a). Nu este distrus de tratamentul termic.

Vitamina B6 (Piridoxina)-proporia sa din laptele de vac este de 5-10 ori mai mare dect n laptele uman. Se gsete n cantiti mai mari n laptele obinut pe timp de var i mai ales la animalele care au consumat furaje verzi: Este distrus n mare parte de razele solare, dar i de sterilizare (cca. 50%).

Vitamina B12-este sintetizat n rumen, iar n lapte se gsete n mare parte (95%) legat de proteinele din lactoser. Este stabil la aer, dar sensibil la lumin i tratament termic (pasteurizarea o distruge n proporie de 20%, iar sterilizarea, de 90%).

Vitamina PP (Nicotinamina sau Niacina)-se gsete n cantiti mari n laptele animalelor care puneaz, precursorul su fiind triptofanul din proteinele laptelui. Este stabil la aer i lumin i puin sensibil la tratament termic.

Vitamina C (Acidul ascorbic)-este sintetizat din acidul glucuronic i se gsete n lapte n cantiti destul de reduse. Este sensibil la aer, lumin i nclzire (temperatura de pasteurizare o distruge n proporie de 10%, iar cea de sterilizare, pn la 50%).

Acidul folic-Se gsete n cantiti foarte reduse n lapte, fiind legat de proteinele acestuia. Este o vitamin sensibil la lumin, dar rezistent la tratamentul termic.

Biotina-n lapte este n stare liber i n cantiti foarte mici; este stabil la lumin i cldur.

6. SUBSTANELE MINERALE. Dintre macroelemente, o pondere ridicat o au calciul, fosforul, potasiul, sodiul, clorul, magneziul i sulful. Magneziul este legat de cazein, ntr-o proporie de 33% din cantitatea total ce se afl n lapte; tot de cazein este legat 20% din totalul de calciu i de fosfor, formnd mpreun complexul fosfo-cazeinat de calciu. Restul de calciu se gsete sub form de sruri

20

anorganice insolubile n stare coloidal (50% din totalul de calciu) i de sruri anorganice solubile (30%). Ct privete fosforul, 40% apare sub form de sruri anorganice n stare coloidal, 30% ca sruri anorganice solubile, iar diferena de 10% este n stare organic. Creterea coninututlui laptelui n cloruri i sruri de Na, concomitent cu scderea srurilor de K, este un indiciu cert de mbolnvire a ugerului. Microelementele coninute de lapte sunt reprezentate de: fier, cupru, molibden, litiu, vanadiu, stroniu, crom, cobalt etc, cu rol foarte important n asigurarea fenomenelor vitale ale organismului. Fierul, manganul i cuprul particip la formarea hemoglobinei; consumul exclusiv de lapte favorizeaz apariia anemiei, dat fiind faptul c acesta conine cantiti foarte mici din cele trei elemente. Alimentaia asigurat animalelor nu influeneaz de loc, sau numai foarte puin, coninutul laptelui n minerale, dar n schimb, acesta variaz n funcie de ras, luna de lactaie i de anotimp. Calciul i fosforul joac un rol extrem de important n coagularea laptelui; cel cu coninut redus n sruri de calciu coaguleaz foarte greu, sau nu coaguleaz, iar brnzeturile obinute au un consum specific neeconomic. 7. ENZIMELE. Sunt biomolecule de natur proteic, ce se pot clasifica dup origine, astfel: enzime de origine mamar; enzime de origine sanguin; enzime de origine microbian; enzime cu dubl origine (mamar i microbian). Enzimele mai pot fi clasificate i n funcie de tipul de reacie i substratul asupra cruia acioneaz, n: oxidaze i reductaze sau oxidoreductaze (peroxidaza, catalaza i reductaza); hidrolaze i fosforilaze (fosfataza, lipaza, proteaza, lactaza etc). Peroxidaza-are origine mamar i este prezent n laptele crud (nefiert). n laptele nclzit la +70oC este distrus dup 150 minute, iar n cel adus la +80oC, dup 2,5 secunde. Determinarea coninutului de peroxidaz din lapte permite controlul pasteurizrii nalte. Reductaza-este de origine microbian i permite aprecierea indirect a numrului de microorganisme din lapte. Pe msur ce laptele se nvechete, crete numrul de microorganisme i odat cu acesta, crete cantitatea de reductaz. Fierberea laptelui distruge microorganismele i reductaza secret de ctre acestea. Catalaza-este secretat de microorganisme i de leucocite, dar i de glanda mamar. Creterea numrului de microorganisme i leucocite din lapte se asociaz cu creterea cantitii de catalaz. Catalaza are proprietatea de a descompune apa

21

oxigenat n ap i oxigen molecular, drept pentru care este folosit la aprecierea strii de sntate a ugerului, pe baza cantitii de oxigen degajate. Fosfataza alcalin-este de origine mamar. Determinarea ei permite controlul pasteurizrii joase i mijlocii a laptelui, pentru c este distrus dup 13 minute la temperatura de +63oC i dup numai 0,44 secunde la temperatura de +80oC. Fosfataza acid-este de origine mamar i are o aciune mai slab dect fosfataza alcalin. Lipaza-este secretat de ctre glanda mamar, dar poate fi produs i de microorganisme. Intervine n fenomenul de rncezire a grsimilor din produsele lactate; brnzeturile tari, fabricate din lapte cu coninut mare de lipaz, nu se pot pstra pe perioade ndelungate de timp. Lipaza de origine mamar este distrus la temperatura de +70oC, iar cea de origine microbian la +80oC. Proteaza-are o dubl origine (mamar i microbian); n brnzeturile tari, hidrolizeaz proteinele pn la nivel de peptone, polipeptide i aminoacizi. Lactaza-este de orgine mamar i produce hidrolizarea lactozei. n fermentaiile lactice, lactaza este secretat de bacteriile lactice, asigurnd transformarea lactozei pn la stadiul de acid lactic. 8. HORMONII. Laptele conine hormoni estrogeni i prolactine, a cror concentraie scade pe msur ce lactaia progreseaz; se mai gsete progesteron, a crui coninut este proporional cu cel de lipide. Activitatea biologic a hormonilor naturali din lapte asupra organismului uman este, practic, nul. 9. PIGMENII. n lapte exist dou tipuri de pigmeni: Pigmenii endogeni. Sunt produi de ctre organismul animal, mai importani

fiind lactocromul-are culoare albstruie-verzuie, ce se transmite i laptelui smntnit i riboflavina-asigur laptelui integral nuana de crem-glbui.

Pigmenii exogeni. Provin din furaje sau ca urmare a contaminrii laptelui cu microorganisme productoare de pigmeni. Cel mai important pigment exogen vegetal este carotenul, care este legat de grsimile din lapte i confer culoarea galben-portocalie; se mai ntlnete xantofila i clorofila.

10. GAZELE. Reprezint 3-8% din volumul laptelui proaspt muls, ponderea principal fiind deinut de bioxidul de carbon, azot i oxigen; n cantiti foarte mici se mai ntlnete amoniacul i hidrogenul. Dup mulgere, scade coninutul de bioxid de carbon i crete cel de oxigen i azot. n general, dup muls i rcire, laptele pierde cca. 20% din cantitatea iniial de gaze, drept pentru care densitatea laptelui nu se determin imediat dup muls pentru c se obin rezultate eronate.

22

3. MICROORGANISMELE DIN LAPTE I PRODUSELE LACTATE

3.1. Originea microorganismelor din lapte

Laptele reprezint un mediu de cultur complet i favorabil pentru majoritatea microorganismelor; pentru alte microorganisme ns, laptele este numai un mediu convenabil de supravieuire, dar n care nu se pot multiplica. Laptele proaspt muls conine un numr mai mic sau mai mare de microorganisme, n funcie de condiiile de igien asigurate pe tipul mulsului; la contactul prelungit al laptelui cu mediul extern, numrul de microorganisme crete. Microflora iniial din laptele crud are 2 surse de provenien: Sursa internn mamel exist germeni care contamineaz laptele n timpul mulsului; contaminarea este cu att mai mare, cu ct sfincterul mameloanelor este mai relaxat, iar orificiul lor extern este permanent deschis. Primele jeturi mulse sunt foarte contaminate (de aceea nu se colecteaz), dup care numrul de microorganisme scade pe msur ce mulsoarea progreseaz. Volumul primelor jeturi mulse este foarte mic, i de aceea efectul lor asupra nivelului total de contaminare al laptelui obinut la o mulsoare este nesemnificativ. n mamel, microorganismele ptrund fie pe cale ascendent (canalul mamelonar), mai ales saprofii de tip Micrococcus, Corynebacterium, Streptococcus etc, fie pe cale endogen (prin circulaia sanguin) cnd microorganismele se localizeaz n mamele i produc leziuni (Micobacteruim tuberculosis, Brucella, Rickettsia). Sursa extern, cu diferite surse de contaminare: atmosfera adposturilor-exist microorganisme n aer, aternut, furaje, fecale,

vehicule. Furajele conin preponderent bacterii sporulate tip Bacillus i Clostridium, n silozuri se gsesc bacterii butinice, n timp ce fecalele conin enterobacterii, mai ales coli;

animalele, sunt purttoare de macroparticule (fecale, pmnt, vegetale, fire de pr, celule epiteliale etc) care au un coninut foarte mare de microorganisme. De aceea, se impune igienizarea lor permanent (aternut curat, eslare) i mai ales cea de dinaintea mulsului (curire, splarea ugerului, legarea cozii).

mulgtorul, intereseaz starea lui de sntate, deoarece microflora patogen uman contamineaz foarte uor laptele. De asemenea, trebuie s respecte regulile de igien personal pe timpul mulsului i s poarte echipament de protecie curat;

aparatura de muls-cnd este defectuos igienizat, poate contamina laptele cu microflora aflat n faza de dezvoltare logoritmic (bacteriile lactice i pseudolactice);

apa care nu ndeplinete condiiile minime de calitate poate polua laptele.

23

3.2. Dezvoltarea microorganismelor n lapte, dup muls

Dup muls, ritmul de dezvoltare a microorganismelor din lapte urmeaz patru faze distincte, dup cum urmeaz: a. Faza bactericid-imediat dup mulgere, laptele are proprietatea de a distruge unele microorganisme (aciune bactericid) i de a mpiedica dezvoltarea altora (aciune bacteriostatic); aceast proprietate este asigurat de unele substane inhibitoare (lactenine, aglutinine, penicilaze etc) care acioneaz ndeosebi asupra micrococilor i mai puin asupra bacililor. Lacteninele au o slab activitate n uger (sunt condiii anaerobe), dar devin active n laptele proaspt muls. Durata fazei bactericide este dependent de temperatura de pstrare a laptelui. La laptele proaspt, nercit, nsuirea bactericid dispare dup 2-3 ore. Dac laptele este rcit imediat dup muls, la +4+70C, aceast proprietate dispare dup 2-6 zile. Dac laptele proaspt muls este nclzit la +720C, faza bactericid dureaz 60 minute, la +750C numai 15 minute, iar la temperatura de +780C, faza bactericid dispare dup un minut. b. Faza de dezvoltare (de acidulare), se declaneaz imediat dup faza bactericid i cuprinde dou subfaze succesive: de cretere lent, cnd microorganismele se adapteaz la mediu i are loc

trecerea la dezvoltarea bacteriilor lactice; de cretere logoritmic (de acidifiere), cnd are loc nmulirea intens a

bacteriilor lactice. n decurs de cel puin 20 ore, laptele se acidifiaz, n urma transformrii lactozei n acid lactic i prin coagularea cazeinei.

c. Faza staionar (de neutralizare). Numrul de bacterii lactice devine staionar i apoi ncepe s scad, datorit coninutului mare de acid lactic produs n faza anterioar; acesta inhib dezvoltarea bacteriilor lactice, dar favorizeaz dezvoltarea drojdiilor i a mucegaiurilor. Treptat, drojdiile i mucegaiurile consum acidul lactic, iar pH-ul laptelui devine neutru sau uor alcalin.

Durata fazei staionare variaz de la cteva zile, la cteva sptmni, n funcie de temperatura de pstrare a laptelui i de condiiile de igien asigurate. d. Faza de putrefacie. Mediul laptelui fiind neutru sau uor alcalin nu mai permite dezvoltarea drojdiilor i a mucegaiurilor, dar este favorabil pentru dezvoltarea bacteriilor de putrefacie (mai ales a celor cazeinolitice) care altereaz laptele, fcndu-l impropriu consumului.

3.3. Clasificarea i rolul microorganismelor din lapte i produse lactate

n lapte i produsele obinute din acesta se gsesc microorganisme

ncadrate n trei grupe: I (bacterii lactice); a II-a (bacterii saprofite de poluare); a III-a (drojdii-levuri i mucegaiuri).

24

3.3.1. Grupa I (BACTERII LACTICE)

Denumite i bacterii folositoare, ele asigur fermentaia lactic n urma creia lactoza trece n acid lactic. n paralel cu formarea de acid lactic, crete aciditatea laptelui, ceea ce conduce la coagularea cazeinei. Bacteriile lactice aparin familiei LACTOBACTERIACEAE, care are 2 subfamilii: Subfamilia STREPTOCOCCACEAE, are 2 genuri: Genul STREPTOCOCCUS. Speciile S. lactis i S. cremoris genereaz

aciditatea spontan i natural a laptelui, pn la un nivel de 120-150oT. Aceste specii se dezvolt n intervalul termic +10+40oC, cu un maximum de activitate la +30+35oC. Specia S. thermophylus este prezent n iaurt i se dezvolt ncepnd de la +20oC, dar temperatura optim este de +40+50oC. Dac laptele conine speciile S fecalis i S. liquefaciens, brnzeturile obinute vor avea gustul de amar.

Genul LEUCONOSTOC, include dou specii frecvent ntlnite (L. citrovorum i L. paracitrovorum), care asigur aroma caracteristic untului i smntnii, deoarece concur la formarea de diacetil.

Subfamilia LACTOBACILLEAE, include tot 2 genuri: Genul LACTOBACILLUS, cu 3 subgenuri:

o Subgenul Thermobacterium-cu bacterii ce se dezvolt bine la temperaturi de +37+60oC. Speciile T. lactis i T. helveticum se gsesc n brnzeturile vaier i Gruyre, specia Lactobacillus bulgaricus intr n microflora iaurtului, iar Lactobacillus acidophyllus este prezent n laptele acidofil.

o Subgenul Streptobacterium, include bacterii care se dezvolt optim la temperaturi de +28+32oC. Cea mai rspndit specie este S. casei ntlnit n brnzeturile tari (vaier); are efect lactozo-fermentativ i aciune proteolitic, proprieti foarte importante n fermentaia unor sortimente de brnzeturi tari.

o Subgenul Betabacterium, are ca reprezentant specia Lactobacillus fermenti, ntlnit n cheag i n brnzeturile nematurate i maturate.

Genul PROPIONIBACTERIUM. Cuprinde bacterii care intervin n maturarea brnzeturilor; ele transform acidul lactic, hidraii de carbon i alcooli polivaleni, n acid propionic, acid acetic i bioxid de carbon. Speciile P. shermanii i P. freudenreichii intervin n maturarea vaierului, n timp ce P. rubrum formeaz n brnzeturi colonii roii, nedorite.

3.3.2. Grupa a II-a (BACTERII SAPROFITE)

Denumite i de poluare, bacteriile din aceast grup au, n principal, o activitate proteolitic. Grupa a II-a include bacterii ce aparin la 6 familii:

25

Familia ENTEROBACTERIACEAE are 2 genuri: ESCHERICHIA (cu speciile E. coli i E. freundii) i AEROBACTER (cu specile A. aerogenes i A. cloaceae). Ele provoac balonarea brnzeturilor tari i se dezvolt la temperaturi de +5+60oC; temperatura optim de multiplicare este de +37+40oC.

Familia BACILLACEAE, cuprinde genurile: BACILLUS (cu speciile B. mycoides, B. subtilis i B. mezentericus) i genul CLOSTRIDIUM (cu speciile C. buthyricum, C. tyrobuthyricum-duce la balonarea butiric a brnzeturilor i C. sporogenes-nlesnete putrezirea alb a brnzei vaier, cu formare de acid butiric, acid carbonic i hidrogen). Bacteriile din aceast familie se gsesc n pmnt, praf, blegar, furaje i ape murdare, de unde ajung n lapte i, apoi, n brnzeturi. Ele se dezvolt foarte bine la temperaturi de +30+35oC, dar condiii de via sunt de la minimum +8oC i pn la o maxim de +45oC.

Familia PSEUDOMONADACEAE, are ca specie reprezentativ pe P. florescens, care provoac rncezirea untului.

Familia RHIZOBIACEAE cu specia Alcaligenes fecalis (izolat n lapte). Familia NITROBACTERIACEAE, include 3 genuri: NITROBACTER,

NITROSOMONAS I NITROSOCOCCUS, ale cror specii de bacterii sunt responsabile de apariia diferitelor defecte la brnzeturi.

Familia MICROCCACEAE, are ca reprezentant specia M. freudenreichii, care d smntnii aspectul filant.

3.3.3. Grupa a III-a (DROJDII I MUCEGAIURI)

Drojdiile, denumite i levuri, se mpart n drojdii adevrate i false:

DROJDIILE ADEVRATE, au rol n obinerea de buturi alcoolice cu lapte. Ele aparin genurilor: SACCHAROMYCES (cu speciile S. fragilis i S. lactis) i ZYGOSACCHAROMYCES. n mediu acid, acest tip de drojdii fermenteaz lactoza, cu formare de alcool etilic i bioxid de carbon.

DROJDIIlE FALSE (PSEUDODROJDII), sunt integrate n 2 genuri: TORULA (speciile T. sferica, T. kefiri, T. cremoris-lactis au o aciune asemntoare cu cea a drojdiilor adevrate, dar se nsmneaz pe lapte cu pH acid, la o temperatur de +37oC. Acest gen mai cuprinde i specii care dau defecte: T. amara, T. lactis-condensi, T. nigra, T. rubra i T. rosea); i genul MYCODERMA (speciile din acest gen nu sunt utile pentru om; ele se dezvolt n produsele lactate fermentate, la sfritul fermentaiei, aa cum este cazul speciei M. casei).

Mucegaiurile, se ntlnesc n lapte sau n produsele lactate ntr-un numr mult mai mare de specii dect drojdiile.

26

o Genul MONILIA, cu M. nigra, apare la brnzeturile tari, fie la suprafaa sub form de pete negre, fie n masa acestora. n fazele incipiente de dezvoltare, mucegaiurile monilia se aseamn cu drojdiile.

o Genul OOSPORA cu O. lactis, se dezvolt pe suprafaa brnzeturilor moi, dar i pe unt, imprimnd un gust strin, uneori amar.

o Genul MUCOR, cu M. mucedo (mucegaiul alb)-depreciaz calitatea brnzeturilor.

o Genul RHIZOPUS, cu R. nigricans (mucegaiul negru)-depreciaz brnzeturile.

o Genul CLADOSPORIUM- include C. herbarum care d brnzeturilor moi o coloraie neagr i C. buthyri, care este alb la nceput, apoi devine negru, conferind untului un gust amar.

o Genul PENICILLIUM, cuprinde cteva specii folositoare n fabricarea brnzeturilor moi, crora le asigur o fermentaie specific. Aa de exemplu, P. camemberti provoac fermentaia brnzei Camembert, iar P. roquefort asigur specificul fermentaiei la brnza Roquefort, Bucegi sau Homorod. Dintre speciile nefolositoare, mai rspndit este P. glaucum, care produce mucegirea untului i accidente la fabricarea brnzeturilor moi.

3.4. Laptele anormal fiziologic i patologic

1. Laptele anormal fiziologic. Exist dou categorii de astfel de lapte, respectiv: laptele colostral i laptele de retenie. Colostrul-este secretat de ctre glanda mamar, cu 2-3 zile nainte i 3-6 zile dup ftare i se caracterizeaz prin nsuiri fizico-chimice mult diferite de cele ale laptelui normal, mai ales cel de dup ftare. Din aceste considerente, legislaia de la noi interzice admiterea la consum a laptelui obinut n primele 10 zile de la ftare sau ultimile 30 zile nainte de ftare. Din punct de vedere chimic, colostrul are un coninut mai mare de substan uscat total i degresat, de substane minerale, de albumine i globuline (de 20-25 ori mai mult), dar i o proporie diminuat de cazein i lactoz (tab. 3).

Tabelul 3 Compoziia chimic a colostrului

Componente Imediat dup ftare

Dup 12 ore

Dup 1 zi

Dup 2 zile

Dup 3 zile

Ap 73,0 79,0 82,0 86,0 87,0 Substan uscat 27,0 21,0 18,0 14,0 13,0 Cazein 2,7 4,0 4,4 3,2 3,3 Albumin+globulin 16,6 8,9 5,0 2,2 0,9 Grsime 3,5 4,5 4,7 4,2 3,9 Lactoz 3,0 2,0 2,9 3,5 4,1 Substane minerale 1,2 1,6 1,0 0,9 0,9

27

Colostrul are i un coninut relativ ridicat n steride (colesterol) i fosfolipide (lecitin). Proteina total i imunoglobulinele scad pe msur ce crete intervalul de timp de la ftare; de asemenea, sodiul, calciu i magneziu scad, dar crete potasiul. Colostrul conine i cantiti nsemnate de enzime (mai ales catalaz i peroxidaz) i mai puin reductaz bacterian. Coninutul colostrului n anticorpi, antitoxine i vitamine (A, B1, B2 i C) este mai mare dect al laptelui normal. Colostrul are i unele nsuiri fizice modificate; astfel, densitatea sa este de 1,040-1,080 datorit coninutului ridicat de substan uscat, mai ales pe seama substanelor azotoase i a mineralelor. Dei reacia colostrului proaspt este acid (48,5oT), el este mai rezistent la acidifierea spontan dect laptele normal. Colostrul are un gust fad i leios datorit coninutului mic de lactoz i ridicat de albumin i substane minerale; concentraia substanelor amintite face ca el s nu coaguleze spontan prin nvechire, dar n schimb, este mai uor alterabil prin proteoliz dect laptele normal. Cantitatea mare de colesterol i lecitin din grsimi, conduc la imprimarea unei culori glbuie mai pronunate, grsimile sunt mai bine emulsionate, iar emulsia mai stabil, deci separarea spontan a grsimii se face mai greu dect la laptele normal.

Coninutul ridicat de albumin i mai redus de cazein afecteaz proprietile tehnologice ale colostrului, care, la nchegarea cu cheag, coaguleaz slab, incomplet sau deloc; n schimb, coaguleaz puternic prin nclzire. Laptele de retenie. Retenia lactat este o tulburare funcional caracterizat prin imposibilitatea extragerii laptelui, cu excepia celui colectat n sinusul galactofor. Cauzele generatoare pot fi reprezentate de unii factori de mediu care, pe cale reflex, declaneaz contractarea canalelor galactofore; cei mai frecveni factori sunt: fenomenele iritative ale inervaiei locale, simpaticotonii, reflexe inhibitorii, mulgeri incomplete sau defectuoase, ndeprtarea vielului, schimbarea mulgtorului sau comportamentul brutal al acestuia etc. ntr-o prim faz, retenia lacat se manifest prin creterea n volum a glandei mamare i diminuarea cantitii de lapte obinut. Ulterior, se constat modificri nsemnate n compoziia chimic a laptelui, respectiv: coninutul de lactoz scade sub 30g o/oo; clorurile cresc pn la un nivel de 2,5-3,5 go/oo; substanele minerale totale scad la 5,75 go/oo, comparativ cu nivelul din

colostru; cazeina este parial descompus de o proteaz i pierde fosfatul de calciu,

tocmai datorit coninutului sczut de minerale; azotul total este mai sczut dect n laptele normal; aciditatea este mai mic dect a colostrului.

28

Pe lng pierderile n producia lactat, laptele de retenie poate genera mastite i deci, importante consecine economice pentru productor, drept pentru care trebuie eliminate toate cauzele care conduc la aceast stare. 2. Laptele anormal patologic. Mastitele constituie un pericol potenial pentru sntatea public, prin intoxicaiile alimentare provocate consumatorilor, dar sunt responsabile i de nsemnate pierderi economice, att prin scderea produciei de lapte (cu pn la 70%), ct i prin scoaterea animalelor din circuitul productiv. n mastitele acute sau subacute, mamela secret un lichid glbui sau sanguinolent, cu miros fetid i gust srat sau amar; se prezint ca un lichid seros, dar cel mai frecvent are aspect grunjos, grunjii fiind formai din substane azotate, hematii, leucocite i microbi. Numrul mare de elemente celulare, conduce la creterea proporiei de catalaz. n mastitele cronice sau cele subclinice, dar i la animalele remise clinic, secreia lactat pstreaz adesea aspectul normal (opalescent i cu gust normal). n funcie de agentul etiologic, mastitele se pot clasifica n: mastite bacteriene-generate de stafilococi, streptococi, bacterii coliforme i de

corinebacterii; mastite virotice-mai rar ntlnite i cauzate de boli virotice generalizate; mastite micotice-exist peste 50 de specii levuriforme, mai patogene fiind

Criptococcus i Candida. Sub aspect chimic, laptele mastitic este mai mult sau mai puin modificat, n funcie de evoluia infeciei; astfel, se constat scderea progresiv a cazeinei (poate dispare complet), a extractului uscat, a grsimii i a lactozei, dar crete coninutul de albumina, de azot neproteic i de substane minerale. Din punct de vedere fizic, rezistena electric a laptelui mastitic este diminuat, punctul criosopic se reduce pn la 0,81oC, iar aciditatea scade. Laptele de la animalele trecute prin stri inflamatorii ale glandei mamare i remise clinic, fr sechele macroscopice, dei nu este modificat organoleptic, nregistreaz modificri chimice i bacteriologice. Astfel, clorurile i indicele clor-lactoz au niveluri ridicate, n timp ce lactoza scade sub normal. Un timp ndelungat de la vindecarea clinic, pot fi decelate (prin examen bateriologic) un numr mare de animale purttoare de Streptococcus agalactiae sau alte tipuri de streptococi i stafilococi hemolitici, care pot declana noi stri morbide. Modificrile chimice, fizice i bacteriologice al laptelui mastitic se fac resimite i n procesul tehnologic de obinere a produselor lactate. Astfel, dei pasteurizat, laptele mastitic se conserv greu, iar grsimile au tendina de rncezire rapid, ceea ce diminuiaz calitatea untului; randamentul n brnz al laptelui mastitic este invers proporional cu creterea numrul de celule din masa acestuia, iar calitatea brntezurilor este mult sub minimele acceptabile.

29

4. TEHNICI DE IGIENIZARE A LAPTELUI Igienizarea laptelui este operaiunea de eliminare a microorganismelor din masa lui i se realizeaz prin 3 procedee, toate avnd la baz principiul abiozei: Procedee fizice: termoabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul temperaturii); radioabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul radiaiilor); atermoabioza (distrugerea microorganismelor cu ajutorul presiunilor nalte). Procedee chimice-distrugerea microorganismelor cu substane chimice. Procedee mecanice: sestoabioza (ndeprtarea microoganismelor prin filtrare centrifugant) bactofugoabioza (ndeprtarea microoganismelor prin centrifugare).

4.1. Procedee fizice de igienizare 1. PASTEURIZAREA. Este un tratament termic de stabilizare parial a laptelui, deoarece asigur numai dispariia microorganismelor patogene i a celei mai mari pri din microflora de alterare. Regimul de pasteurizare presupune o anumit combinaie temperatur/timp, care trebuie s fie eficient pentru distrugerea microorganismelor, indiferent de termorezistena acestora, dar n aceli timp urmrete minimizarea efectului cldurii asupra calitilor senzoriale i nutritive ale laptelui. La igienizarea laptelui prin pasteurizare este necesar ca nclzirea s fie omogen n toat masa sa i s se realizeze n absena aerului, dat fiind influena negativ a oxigenului asupra lipidelor i vitaminelor. n practica industrial exist 3 metode de pasteurizare: Pasteurizarea joas (de durat)-presupune nclzirea laptelui la +63+65oC i

meninerea la aceast temperatur timp de 30-35 minute; se realizeaz n vane cu nclzire n manta. Dei este discontinu i lent, metoda nu modific dect extrem de puin proprietile laptelui i de aceea se folosete cu bune rezultate la pasteurizarea laptelui destinat obinerii de brnzeturi.

Pasteurizarea nalt (HTST)-const n meninerea laptelui timp de 15 secunde la temperatura de +72oC, ntr-o serpentin de meninere situat n afara pasteurizatorului cu plci. Avantajele metodei sunt urmtoarele:

o se pot trata cantiti mari de lapte n flux continuu; o nclzirea este omogen, fr supranclziri locale; o se lucreaz n sistem nchis, n absena aerului; o instalaia are un coeficient mare de transfer i de recuperare a cldurii; o splarea i dezinfecia se fac uor i cu maxim eficien; o capacitatea pasteurizatorului poate fi modificat; o eficiena pasteurizrii pentru formele vegetative este de 99,9%.

30

Pasteurizarea sub vid (vacreaie)-se realizeaz ntr-o instalaie cu 4 componente sub vid denumit vacreator, ce asigur pasteurizarea i dezodorizarea laptelui sau a smntnii. n instalaie, laptele este pasteurizat prin injectare cu abur la temperatura de +92+95oC, n condiiile unei depresiuni (vid) de 500-600 mmHg; dezodorizarea se realizeaz prin antrenarea substanelor volatile de ctre vaporii de ap rezultai.

2. STERILIZAREA. Permite distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor i a sporilor acestora; asigur laptelui o stabilitate de foarte lung durat. La stabilirea unui regim corect de sterilizare, este necesar a se lua n considerare 2 aspecte: efectul sporicid, este asigurat numai de un anumit timp de sterilizare, la o

anumit temperatur letal; viteza de aciune a temperaturii asupra proprietilor senzoriale i nutritive ale

laptelui. Conform regulii lui Van't Hoff (legea Q10), efectul de distrugere a bacteriilor i sporilor este mult mai rapid dect procesele de modificare a componentelor laptelui.

Sterilizarea poate fi aplicat prin 2 procedee: Procedeul clasic de sterilizare (discontinuu)-presupune tratarea timp de 20-

50 minute a laptelui (ambalat n recipiente nchise ermetic) cu temperaturi de +115+130oC. Dezavantaje:

o apariia fenomenului de brunificare a laptelui (consecina reaciilor Maillard);

o denaturarea proteinelor serice (apare gustul de fiert); o oxidarea lipidelor de ctre oxigenul rmas n lapte la mbuteliere

(apare gustul de oxidat); o scderea valorii nutritive (determinat de diminuarea coninutului de

vitamine, mai ales B6, acid ascorbic, B2, B12 i acidul xantotenic). Procedeul continuu (UHT)-laptele este nclzit la +140+150oC timp de 4-8

secunde (i chiar mai puin), urmeaz rcirea la +20+25oC i ambalarea n condiii aseptice. Dei pot apare gustul i mirosul de fiert, ca i mirosul de H2S, acestea dispar n cteva ore de la depozitarea laptelui. Laptele tratat UHT se brunific foarte puin, valoarea nutritiv este extrem de puin modificat i este exclus influena ulterioar a luminii asupra produsului, deoarece ambalarea se face n recipiente opace.

La laptele sterilizat UHT (i mai ales la laptele concentrat), poat apare pe timpul depozitrii o serie de defecte, respectiv:

o separarea grsimii, ca o consecin a temperaturii ridicate asupra membranei globulelor de grsime; de aceea, nainte de tratarea UHT, laptele se nclzete la +65+70oC i, obligatoriu, se omogenizeaz;

31

o gelatinizarea proteinelor, n urma pierderii stabilitii coloidale a micelelor de cazein i formarea unei reele tridimensionale (gel);

o formarea de sediment, datorit precipitrii unor proteine i a fosfatului tricalcic insolubil. Defectele amintite pot fi diminuate atunci cnd temperatura de

sterilizarea este atins ntr-un timp ct mai scurt, de sub 2 secunde. Tratamentul UHT poate fi realizat prin 2 sisteme:

Sistemul cu nclzire indirect, n schimbtoare de cldur cu plci: o instalaia Sterideal Stork-operaiuni: omogenizare la temperatura de

+45oC; prenclzirea laptelui la +90oC; sterilizarea la +135+145oC timp de 5-20 secunde; ambalarea.

o instalaia APV-Ultramatic-etape: nclzire-meninere la +80+85oC timp de 6 minute; omogenizare; sterilizare la +135oC; rcire la +10+15oC; ambalare aseptic.

Sistemul cu nclzirea direct-se poate realiza prin injectare de abur n lapte (uperizare) sau prin pulverizarea laptelui ntr-o incint cu abur. Dup aducerea laptelui la temperatura de sterilizare, el este trecut ntr-o incint sub vid unde se reduce brusc temperatura, ceea ce permite evacuarea instantanee a unei cantiti de ap, egal cu cea a aburului utilizat la sterilizare.

o Instalaia Vacutherm VTIS-etape de lucru: nclzirea laptelui ntr-un schimbtor cu plci pn la +75oC; nclzirea direct cu abur la +140oC; meninerea la aceast temperatur timp de 3-4 secunde; rcirea prin detent la +76+77oC; omogenizarea aseptic la o presiune de 180-250 bar; rcirea la +20+25oC; rcirea final la +10+15oC; ambalarea aseptic.

3. IGIENIZARE CU MICROUNDE. Este o nclzire de volum i se bazeaz pe proprietile dielectrice, fizice i termofizice ale laptelui (conductivitate dielectric, constanta dielectric, densitate, temperatur, conductivitate electric, capacitate termic de mas), pe proprietile sursei (frecven i putere), dar i pe proprietile ambalajului (form, dimensiuni, tip de material) Instalaia trebuie s asigure producerea de microunde cu o frecven de 915-2450 MHz i este alctuit dintr-un generator (transform energia electric n microunde), sistem de ghidare cu microunde i incinta de tratare. Pasteurizarea, se face pe lapte ambalat, n condiiile unei temperaturi de minimum +70oC, la presiune atmosferic. Sterilizarea laptelui cu microunde se realizeaz ntr-o instalaie cu 6 zone: 1-zona de comprimare unde ambalajele cu lapte sunt supuse unei suprapresiuni de 2,5 atm.; 2-zona de tratare cu microunde, echipat cu magnetroane de 1,9kW i 2450 MHz; aici produsul staioneaz 8-12 minute; 3-zona de echilibrare, unde se introduce i aer cald, iar produsul se menine timp de 2-3 minute; 4-zona de

32

meninere, se realizeaz o temperatur de cca. +127oC, timp de 5-8 minute; 5-faza de rcire, se face n aer rece, timp de 8-12 minute, pn la temperatura de +50+55oC; 6-zona de decompresie. 4. IGIENIZARE PRIN NCLZIRE OHMIC. Aplicabilitatea procedeului depinde de conductivitatea electric a produsului i const n trecerea prin masa lui a unui curent electric alternativ de 50-60 Hz. Pentru pasteurizarea/sterilizarea laptelui prin nclzire ohmic se poate utiliza o instalaie alctuit dintr-un nclzitor cu 7 electrozi, o serpentin pentru meninerea temperaturii, un rcitor tubular i un rezervor aseptic pentru produsul tratat. Instalaia poate pasteuriza laptele la o temperatur de +90+95oc i presiunea de 2 bar sau l poate steriliza la temperatura de +120+140oC i presiunea de 4 bar. 5. IGIENIZAREA PRIN ACTINIZARE (procedeul Stoutz). Presupune expunerea laptelui la aciunea combinat a radiaiilor UV, IR i luminoase. Efectul distructiv asupra bacteriilor patogene, coliforme i indologene este de 100%, iar laptele se mbogete n vitamina D datorit aciunii radiaiilor UV asupra ergosteronului din lapte. Nu apare gustul de fiert n produs i se poate trata chiar i laptele cu aciditate mare (cca. 30oT). Metoda are un consum de energie foarte redus (cca. 12 w/l) i permite reglarea precis a temperaturii de lucru. 6. IGIENIZARE CU RADIAII UV. n industria alimentar se utilizeaz radiaiile UV-C, mai ales cele cu lungimea de und de 240nm, datorit puternicei aciuni batericide i germicide. Efectul letal al radiaiilor UV-C depinde de doza de iradiere i de durata de iradiere. Aciunea sterilizant se exprim prin unitate U care reprezint efectul unei doze de 10 w/cm2, timp de 60 secunde. Radiaiile UV au o putere de penetrare redus, drept pentru care se folosesc la sterilizarea n strat subire a laptelui i n combinaie cu frigul. 7. IGIENIZARE CU RADIAII IONIZANTE. Se aplic numai dup ambalarea laptelui (ambalaje de plastic, sticl sau metalice). Efectul asupra microorganismelor se concretizeaz n ruperea moleculelor de ADN, deteriorarea proteinelor i lipidelor din membranele i citoplasma acestora i prin degradarea enzimelor. Sursele de radiaii ionizante sunt reprezentate de radioizotopii artificiali de Co60 i Cs137, administrai n urmtoarele doze: 1-4 kGy, pentru distrugerea microorganismelor patogene (radicidaie); 1-6 kGy, pentru eliminarea formelor vegetative ale microorganismelor de

alterare (radiopasteurizare), 15-60 kGy, pentru formele vegetative i a sporilor (radiosterilizare). 8. IGIENIZARE N CMP ELECTRIC PULSATORIU DE NAL INTENSITATE (PEF). Procedeul determin modificri ireversibile n membrana celular a microorganismelor, prin formarea de pori sau chiar distrugerea acesteia. n cazul sporilor, distrugerea se datoreaz produilor de electroliz rezultai. Efectul metodei depinde de intensitatea cmpului i durata tratamentului.

33

Se utilizeaz cmpuri electrice pulsatorii cu intensitate de 16-75 kv/cm, ce emit 10-32 impulsuri, fiecare cu o durat de 2s; fiecare impuls crete temperatura laptelui cu cca. 0,3oC. Instalaia PEF pentru pasteurizarea/sterilizarea laptelui este alctuit dintr-un generator de impulsuri de nalt tensiune, camera de tratare propriu-zis, camera de rcire i cea de depozitare a produsului tratat. 9. IGIENIZARE PRIN NCLZIRE INDIRECT CU EFECT JOULE (ACTIJOULE). Principiul const n faptul c energia caloric generat de efectul Joule n masa unui tub metalic este transmis prin convecie forat lichidului care circul prin tub. Instalaia include un bloc de nclzire, ce este format din evi inox dispuse spiralat-zona de tratare i unite prin coturi de aluminiu-zona nenclzit; nclzirea tevilor inox este realizat de 3 rezistene electrice, alimentate n triunghi de ctre un transformator ce transform curentul de 360v, n unul de 36v. 10. IGIENIZARE CU CMP MAGNETIC (static-SMF sau oscilant-OMF). Efectul asupra microorganismelor se manifest prin deteriorarea membranelor celulare, ruperea legturilor covalente de ADN, modificarea sintezei de ADN, precum i prin modificarea fluxului de ioni (mai ales de Ca2+) prin membranele celulare. La distrugerea microorganismelor, pe lng cmpul magnetic, acioneaz i cmpul electric indus; inactivarea microorganismelor se face n cmpuri magnetice pulsatorii scurte, un singur impuls cu frecvena de 500 kHz putnd s reduc numrul de microorganisme cu cel puin 2 cicluri logaritmice. Tratarea laptelui n cmp electric oscilant (OMF) se face pe produsul ambalat n recipiente flexibile din material plastic. 11. IGIENIZARE CU PRESIUNI NALTE. Presupune realizarea unor presiuni de 4.000-10.000 bar, efectul fiind modificarea permeabilitii membranelor celulare i inactivarea enzimelor implicate n reaciile biochimice vitale. Laptele poate fi igienizat n vrac, la temperaturi de +50+60oC, n instalaii cu funcionare semicontinu sau cu funcionare continu.

4.2. Procedee chimice de igienizare

Tratarea laptelui cu antibiotice este eficient din punct de vedere bactericid, dar este interzis, deoarece conduce la apariia antibiorezistenei la consumatori; n plus, antibioticele prezente n laptele destinat fabricrii produselor lactate supuse fermentrii cu ajutorul culturilor starter, duc la inactivarea acestora. Dintre substanele chimice utilizate n unele ri (n Romnia se consider falsificare), cea mai des folosit este apa oxigenat (H2O2). Aceasta are un puternic efect bactericid i bacteriostatic asupra microorganismelor (sporulate i nesporulate), care nu mai secret catalaz la o doz de 0,08% H2O2, temperatura de +45+55oC i durata de 30 minute. Pentru distrugerea total a lui Mycobacterium tuberculosis, doza de ap oxigenat este de 0,115% la aceeai temperatur i perioad de aciune. La sfritul tratamentului, apa oxigenat

34

trebuie descompus prin adaos de catalaz. Aceast metod de igienizare, denumit i procedeu peroxicatalazic (POK) se aplic pentru tratarea laptelui provenit de la animalele hrnite cu furaje nsilozate, pentru distrugerea bacteriilor burtirice responsabile de balonarea brnzeturilor. Dezavantajul utilizrii apei oxigenate este acela c ntrzie coagularea laptelui destinat fabricrii brnzeturilor, crescnd durata de fabricaie, deci i costurile de producie.

4.3. Procedee mecanice de igienizare

Presupune ndeprtarea din lapte a microorganismelor, fie prin filtrare

sterilizant (sestoabioza), fie prin centrifugare (bactofugoabioza). Cea mai rspndit metod este batctofugaia, care are la baz diferena de greutate specific dintre microorganisme i lapte; este mai eficient asupra sporilor (au o greutate specific mai mare), dect asupra formelor vegetative. n urma centrifugrii rezult o fraciune concentrat denumit bactofugat (cca. 2-3% din total lapte degresat), care este alctuit din microorganisme (inclusiv spori) i anumite fraciuni proteice din lapte. Bactofugatul se trateaz ntr-o instalaie Bactotherm Alfa-Laval, printr-o nclzire la +70+75oC, urmat de sterilizare la +130+140oC, timp de 3-4 secunde; dup rcire, bactofugatul se combin cu laptele bactofugat, operaiune care nu afecteaz proprietile lui tehnologice. Pentru purificarea laptelui de bacterii butirice, se procedeaz la nclzirea acestuia la +63oC timp de cteva secunde, normalizarea la coninutul dorit de grsime, dup care este supus bactofugaiei, timp n care se elimin 85-87% din flora butiric. Aceast tehnic se folosete n Frana pentru obinerea brnzei Emmental, la care laptele trebuie s-i menin fosfataza alcalin proprie, cu rol important n maturarea brnzei. Exist instalaii n care se combin efectul bactofugaiei fazei grase cu cel al bactoepuraiei spontane. Bactoepuraia spontan se bazeaz pe faptul c, la smntnire, sporii bacteriilor butirice din lapte se concentreaz n stratul superior al fazei grase. Smntnirea laptelui se realizeaz n recipiente speciale, izolate termic (de form cilindric i cu partea inferioar conic) i care permit evacuarea pe nlime, att a fazei grase, ct i a celei degresate. Laptele pasteurizat i rcit rapid la +2+4oC are un randament de smntnire mai bun cu 10-20% dect laptele crud i rcit; eficacitatea smntnirii naturale este invers proporional cu nlimea vasului. Instalaia industrial pentru igienizarea mecanic a laptelui, combin smntnirea spontan, cu bactofugaia fazei grase, n vederea reutilizrii ei la normalizarea laptelui destinat fabricrii brnzeturilor. Iniial, laptele este supus smntnirii spontane, timp n care se separ cca. 30% din faza gras raportat la total lapte, ceea ce permite eliminarea a cca. 90% din sporii butirici; condiia este ca laptele s nu fie agitat mecanic, iar smntnirea s dureze 18 ore, ntr-un vas cu

35

nlimea de 4m. A doua etap este bactofugaia fazei grase, care se poate realiza ntr-o singur treapt (se elimin 88% din bacteriile butirice) sau n 2 trepte (se elimin 93%).

5. PROCEDEE DE CONSERVARE A LAPTELUI I A PRODUSELOR

LACTATE n industria laptelui, tehnica conservrii se bazeaz pe principiul biologic al anabiozei, existnd mai multe procedee:

psihroanabioza-refrigerarea laptelui i a produselor lactate i depozitarea lor n stare refrigerat;

crioanabioza-congelarea unor produse lactate; xeroanabioza-deshidratarea parial a laptelui (concentrare prin vaporizare,

concentrare prin tehnici de membran sau uscarea laptelui i a unor produse lactate cu ajutorul aerului cald, cu infraroii sau microunde);

osmoanabioza-conservarea laptelui cu ajutorul zahrului; haloosmoanabioza-conservarea brnzeturilor cu ajutorul srii.

Pentru unele produse lactate, se poate utiliza principiul biologic denumit cenoanabioza. Procedeul utilizat este acidocenoanabioza, care are aplicaii n obinerea de produse lactate acide dietetice prin fermentaie lactic/alcoolic, procedeul fiind cuplat cu refrigerarea i depozitarea n stare refrigerat.

5.1. Conservarea cu ajutorul frigului

Refrigerarea presupune rcirea produsului la temperaturi de 0+4oC,

niveluri termice care au urmtoarele efecte: ncetinirea dezvoltrii microflorei provenite din contaminri interne sau

externe; reducerea vitezei reaciei hidrolitice i oxidative catalizate de ctre enzime; diminuarea unor procese fizice.

Congelarea se caracterizeaz prin scderea temperaturii produsului sub 0oC, n general, pn la 18oC, ceea ce confer o durat de conservare de cteva luni, sau chiar mai mult. Congelarea determin blocarea multiplicrii microorganismelor, distrugerea unor germeni sensibili (criosterilizare), dar i stoparea majoritii reaciilor biochimice. Prin frig nu se pot controla reaciile chimice cauzate de atacul oxigenului, deoarece autooxidarea implic un lan de reacii chimice a cror energie de activare este mic i, n consecin, contrar reaciilor enzimatice normale, aceste reacii sunt mai puin sensibile la aciunea frigului, adic nu mai urmeaz legea Q10 a lui Van't Hoff. n cazul laptelui i a produselor lactate, lanul frigorific este

36

absolut indispensabil, n acele etape de flux tehnologic care necesit frig, dac se are n vedere perisabilitatea maxim a acestor produse. Produsele la care se utilizeaz frigul sunt: laptele de consum, smntna, untul, produsele lactate acide i brnzeturile. 1. Laptele de consum. Pentru acest produs, frigul intervine n una din etapele menionate n tab. 4, din care este exclus depozitarea.

Tabelul 4 Parametrii de rcire ai laptelui

Produsul Locul aplicrii frigului

Momentul nceperii rcirii

Durata maxim a rcirii

Temperatura final a

laptelui rcit (oC)

Durata maxim de depozitare la

temperatura final

Lapte crud Ferm sau centrul de colectare

Imediat dup mulgere sau colectare

4 ore +10....+12 4-5 ore

Lapte crud Ferm sau centrul de colectare

Imediat dup mulgere sau colectare

3 ore +4.......+5 1-2 zile

Lapte crud Ferm sau centrul de colectare

Imediat dup mulgere sau colectare

3 ore 0 6-7 zile

Lapte pasteurizat

Fabric Imediat dup pasteurizare

2-3 ore 0.......+1 7-8 zile

Diferenele dintre duratele maxime de rcire i temperaturile finale

realizate, pot fi explicate prin metodele diferite de rcire. Cea mai eficient metod de rcire a laptelui n ferme sau centre de colectare este cea indirect, n tancuri izoterme, care utilizeaz apa rcit sau un agent de rcire. n unitile de procesare, rcirea se face n schimbtoare de cldur cu plci; pasteurizatoarele sunt prevzute cu seciuni de recuperare a cldurii i seciuni de rcire propriu-zis. Laptele rcit (i nainte de pasteurizare i dup pasteurizare) este depozitat n tancuri izoterme, prevzute cu agitator; termoizolaia acestor tancuri face ca, la temperaturi ambientale de +25oC, temperatura laptelui s cresc cu cca. 3oC/24 ore. Urmeaz ambalarea laptelui (sticle, pungi Poli-Pack sau carton Tetra-Pack) i depozitarea pn la livrare la temperaturi de 0....+4oC; la ieirea din unitate, laptele ambalat trebuie s aib o temperatur de +6 +8oC. 2. Smntna. Poate fi conservat prin refrigerare la O....+6oC i depozitat timp de cteva sptmni, la aceleai niveluri de temperatur; condiiile amintite sunt valabile pentru smntna dulce i fermentat.

Conservarea smntnii prin congelare se face n cazul n care aceasta este destinat fabricrii ulterioare a ngheatei sau pentru normalizarea produselor lactate la un anumit coninut de grsime. n primul caz, smntna cu 50% grsime se amestec cu 10% zahr (protejeaz emu