Iaurt Cu Fructe [PDF]

Zitiervorschau

Universitatea Tehnica din Cluj- Napoca Centrul Universitar Nord din Baia- Mare Facultatea de Stiinte Departament: Biologie- Chimie Specializare: Ingineria Produselor Alimentare

PROIECT LAPTE IAURTURILE CU FRUCTE

2014

Student: Kovacs Reka

Prof. Domuta Anca Marieta

CUPRINS

1. Aspecte teoretice 1.1. 1.2.

Descrierea materiilor prime si auxiliare Descrierea produsului finit

2. Aspecte tehnologice 2.1. 2.2. 2.3.

Schema tehnologica de obtinere a iaurtului cu fructe Bilantul de materiale Descrierea fluxului tehnologic si a utilajelor folosite

1. Aspecte teoretice 1.1.

Descrierea materiilor prime si auxiliare

CARACTERIZARE FIZICO-CHIMICĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

Cunoașterea caracteristicilor fizico-chimice ale laptelui are o importantă deosebită pentru a putea determina și confirma natura unui eventual defect și pentru a putea alege calea de valorificare ulterioară a acestuia. Principalele caracteristici fizico-chimice ale laptelui sunt: compozi ția chimică, densitatea ( greutatea specifică ), aciditatea, pH-ul, indicele de refracție, temperatura de congelare, punctul de fierbere, căldura specifică, tensiunea superficială, vâscozitatea, ,conductibilitatea electrică și termică . 1. Compoziția chimică Din punct de vedere chimic ,în compoziția laptelui intră următoarele componente : - apă( 87.5%) - substanță uscată ( 12,5%). Substanţa uscată din lapte este compusă din grăsimi, lactoză, vitamine, săruri minerale, gaze și substanţe proteice. Compoziţia laptelui diferă în funcţie de specia animalului de la care provine el (vacă, bivoliţă, oaie, capră), perioada de lactaţie în funcţie de timpul de la fătare, anotimp, felul hranei, starea sănătăţii animalului şi regiunea unde trăiesc aceste animale. În tabelul 3 se vor detalia compoziţiile medii a diferitelor tipuri de lapte provenite de la diferite specii de animale. Tipul de lapte

Apă

Substanţă Substanţă uscată uscată totală negrasă

Proteine Cazeină totale

Lactalbumină, lactoglobulină

Grăsime Lactoză

Cenuşă

Vacă

87,5

12,5

9

3,4

2,8

0,6

3,5

4,5

0,7

Bivoliţă

81,5

18,5

10,3

4,3

3,6

0,7

8,2

5

0,8

Oaie

83

17

10,2

5,7

4,6

1,1

6,8

4,5

0,85

Capră

86,6 5

13,35

9,15

3,9

2,8

1,1

4,2

4,4

0,85

Tabelul 3 Compoziţia procentuală a laptelui (Banu , C. ,1998 ).

-

Principalii componenţi ai laptelui Laptele este un sistem eterogen în care substanţele componente se găsesc în patru stări: în emulsie: substanţa grasă, pigmenţii şi vitaminele liposolubile; în dispersie coloidală: substanţele proteice; în soluţie: lactoză, substanţe azotate, săruri, pigmenţi şi vitamine hidrosolubile; în stare gazoasă: dioxidul de carbon. FRACȚIUNEA ENZIMATICĂ

SUBSTANȚĂ USCATĂ NEGRASĂ CIRCA 10-11 %

LAPTE

APĂ 82-87 %

MICROFLORA ESENȚIALĂ

EMULSIE DE MATERIE GRASĂ

LACTOZĂ 4-5 %

GLICERIDE

CAZEINA 3-4,5 %

STERIDE

LACTALBUMINA

ACIZI GRAȘI 0,7-1,1%

LACTOGLOBULINA

LECITINA VITAMINE LIPOSOLUBILE

SĂRURI MINERALE 0,8-1,1 % PIGMENȚI (CAROTEN ) VITAMINE HIDROSOLUBILE ALTE SUBSTANȚE

-

Schema 3 Distribuția principalilor componenți ai laptelui (Abdelkrim Azzouz, 2002) Componenții de bază ai laptelui sunt următorii: a). Apa din lapte reprezintă componentul chimic cu ponderea cea mai mare, aproximativ 87,5%. Ea se găseşte în lapte sub două forme: apă liberă – reprezintă apa nelegată de alţi constituenţi, întâlnită în proporţie de 96%; apă fixată – în proporţie de 4% şi reprezintă mediul în care sunt răspândite celelalte componente ale laptelui sub formă dizolvată, coloidală şi de emulsie. b). Substanțe azotate cuprind substanțe proteice (proteine) 95 % și substanțe neproteice 5 %. 1) Substanţele proteice - sunt substanţe chimice macromoleculare care conţin azot. Proteinele constituie elementul cel mai valoros al laptelui deoarece conţine aminoacizii esenţiali necesari organismului, aproximativ 18. Cele mai importante proteine care se găsesc în lapte se pot clasifica în funcție de structura lor chimică în trei categorii: -haloproteine, au în compoziția lor doar α-aminoacizi (α-lactalbumina, β- lactoglobulina); -fosfoproteinele , conțin în gruparea proteică acid fosforic (α si β – cazeina ); - lipoproteinele, conțin ca grupare proteică glucide (k – cazeină ). Cazeina este cea mai importantă componentă proteică a laptelui şi se deosebeşte de celelalte proteine din lapte prin faptul că ea conţine în molecula sa un conținut ridicat de fosfor sub formă de acid fosforic, ca urmare este considerată ca fiind o fosfoproteină. Cazeina pură se prezintă sub formă de pulbere albă higroscopică, inodoră şi insipidă, practic insolubilă în apă, în lapte ea se găseşte sub formă de soluţie coloidală, ce poate solubiliza în prezenţa unor soluţii apoase de săruri de calciu și magneziu. Din punct de vedre al structurii chimice, cazeina cuprinde patru fracțiuni α , β, γ și kcazeină ce se pot deosebi prin conținutul de fosfor și prin comportarea lor în prezen ța cheagului. Astfel: - α și β – cazeina precipită sub acțiunea enzimelor coagulante din cheag; - γ- cazeina nu precipită și rămâne în zer;

- k- cazeina reprezintă un factor stabilizator al α- cazeinei care împiedică precipitarea acesteia în prezența ionilor de calciu. În lapte, cazeina interacționează cu calciul și potasiul din plasmă și se stabilizează în soluțiile apoase ce conțin săriri de calciu și magneziu sub o formă coloidală numită com plexul cazeino-fosfo-calcic. Precipitarea cazeinei poate loc sub influenţa unor factori cum ar fi: adăugare de acid, acţiunea enzimelor coagulante, adăugare de alcool sau prin adăugarea unor săruri ale metalelor grele( soluția de CuSO 4). Acţiunea enzimelor coagulante (cheag, pepsină) denaturează cazeina producând precipitarea. Precipitarea cazeinei este determinată de prezenţa sărurilor de calciu din lapte şi reacţia decurge astfel: Cazeină + enzima coagulantă paracazeină Paracazeină + săruri de calciu solubile

paracazeinat de calciu, precipitat

Lactalbumina este o proteină bogată în sulf, dar nu conține fosfor și reprezintă aproximativ 15% din totalul de proteine din lapte. În lapte, lactalbumina se găsește sub sub forma a trei izomeri (α , β , γ ), solubili în apă, a căror distribuție diferă sensibil de la un tip de lapte la altul . Este solubilă în apă şi nu precipită alături de cazeină sub ac țiunea acizilor sau a enzime coagulante. Lactalbumina prezintă o mare valoare alimentară, este ușor asimilabilă şi con ține aminoacizi importanţi pentru organism. Lactalbumina se poate denatura prin încălzire la peste 72°C şi astfel ea precipită după coagularea cazeinei din zer. Valorificarea ei se poate face sub formă de urdă. Lactoglobulina formează alături de lactalbumină proteinele serice. Lactoglobulina se găseşte în cantitate redusă în laptele normal, aproximativ 0,1 % ,sub formă de doi izomeri: englobulina și pseudoglobulina. Lactoglobulina nu precipită nici prin acţiunea acizilor şi nici prin încălzire, separarea ei făcându-se prin tratare cu o soluţie saturată de sulfat de magneziu. Proteazopeptonele se află în cantități reduse în lapte și au o valoare nutritivă scăzută, ca urmare prezintă un interes biologic și tehnologic limitat. 2) Substanțele neproteice prezente în lapte au o importanță deosebită datorită contribuției lor la definirea calității și valorii nutritive a laptelui. Cele mai importante substan țe neproteice din lapte sunt: creatina, creatinina, lipoxantina; ureea, acidul uric, amoniacul și aminoacizii liberi . c). Glucidele Lactoza este componentul reprezentativ al glucidelor din lapte (4,3-4,8 %), alături de urme de glucoză și galactoză. Din punct de vedere chimic lactoza este un dizaharid obținut prin unirea unei molecule de glucoză cu una de galactoză . Lactoza conferă laptelui un gust dulceag, având o putere de îndulcire de 6.25 ori mai mică decât zaharoza. Sub acțiunea microorganismelor, lactoza poate suferi următoarele procese fermentative: - fermentație lactică, cu formare de acid lactic; - fermentație propionică, ce conduce la formarea acidului propionic; - fermentație butirică, cu formarea acidului butiric;

-

fermentație alcoolică, cu formare de alcool. Substanţele obținute prin aceste procese fermentative, au un rol important deoarece contribuie la formarea caracteristicilor de gust şi aromă specifice diferitelor produse lactate. Pe lângă aceste procese fermentative, lactoza poate suferi și procesul de hidroliză enzimatică sau acidă, când se formează glucoza și galactoza. Astfel, se obține siropul de lactoză care se caracterizează printr-un gust dulce mai intens și care se utilizează la obținerea înghețatei. d). Lipidele Substanţa grasă este un amestec complex care reprezintă, în medie 3,6-3,8 % din masa laptelui de vacă și care cuprinde o serie de compuși printre care se numără. gliceridele, steridele, fosfolipidele, acizii grași liberi și unele tipuri de ceară. 1). Gliceridele reprezintă 88-89 % din substanța grasă și conţin aproape toţi acizii graşi, unii cu activitate fiziologică deosebit de importantă, ceea ce duce la cre șterea valorii alimentare a produselor lactate. Acizii grași reprezintă aproximativ 80 % din cantitatea totală de acizi care se găsesc în lapte. Acizii grași cel mai frecvent întâlniţi în lapte sunt acizii graşi saturaţi: acidul butiric, acidul capronic, acidul caprilic, acidul caprinic, acidul lauric, acidul palmitic şi acidul stearic, pe lângă care este prezent întotdeauna un acid gras nesaturat. Dintre acizii graşi nesaturaţi, ponderea cea mai mare o deţine acidul oleic, cu circa 36%. Gliceridele sunt descompuse prin hidroliză enzimatică în glicerină şi acizi graşi liberi. 2). Sterolii în lapte se găsesc în cantitate destul de mică 0,01 -0,03 % sub formă de colesterol şi urme de ergosterol. Aceștia au un rol foarte important din punct de vedere fiziologic, deoarece contribuie la formarea vitaminei, a acizilor biliari şi a hormonilor sexuali. 3). Fosfatidele (fosfolipidele) se găsesc în lapte într-un număr mare ,cele mai importante fiind: fosfatidil-colina, fosfatidil – stearina, cefalina, sfingomielina, și lecitina. Acesteea au rol important în formarea globulelor de grăsime intrând într-o proporţie însemnată în compoziţia membranei lipoproteice. Fosfolipidele fiind substanţe hidrofile, asigură interfața dintre faza grasă şi cea apoasă a laptelui, stabilizând globulele de grăsime. Valoarea nutritivă a fosfatidelor este foarte ridicată datorită conţinutului lor în fosfor, fosfatidele au o valoarea nutritivă foarte ridicată. Dintre acestea lecitina se găsește în cantitatea cea mai mare (0,03 - 0,04%), fiind considerată cel mai bun emulgator şi stabilizator pentru grăsimea din lapte. 4). Alți componenți ai materiei grase se găsesc într-o proporție redusă, dar au un rol deosebit de important în unele procese de prelucrare și valorificare a laptelui. Dintre aceștia se pot număra carotenoidele (α , β , γ ) și unele substanțe care prezintă caracter oxidant . e). Sărurile minerale care se găsesc în lapte reprezintă aproximativ 0,7-0,9 % din masa acestuia și cuprind în principal cloruri, citrați și fosfați de calciu, de sodiu, de potasiu și de magneziu. În cea mai mare ,parte sărurile minerale prezente în lapte se găsesc dizolvate ca molecule sau ioni şi numai o mică parte se află în stare coloidală, în special calciul şi fosforul. Sărurile minerale prezente în lapte au un rol important atât din punct de vedere fiziologic, cât și din punct de vedere tehnologic în obţinerea diferitelor produse lactate. f). Vitaminele se găsesc în lapte în cantități apreciabile și sunt dispersate în cele două faze ale laptelui, astfel: - vitamine hidrosolubile, care sunt dizolvate în plasmă ( vitaminele B 1, B2, B6, B 12 , C și PP );

- vitamine liposolubile, ce sunt dispersate în materia grasă ( vitaminele A, D, E și K ). Distribuția vitaminelor în cele două faze ale laptelui este determinată de rasa animalului, de perioada de lactație și de procesele de prelucrare anterioare ale laptelui. g). Enzimele din lapte sunt compuși proteici funcționalizați care au rol de catalizatori ai proceselor chimice și biochimice ce se produc în lapte. În lapte se găsesc următoarele tipuri de enzime: - enzime esențiale, localizate în special în celulele epiteliale provenite din glandele mamare (lipaze, esteraze, α și β-amilaze, aldolaze, citocromreductaze, fosfataze, reductaze, peroxidaze, catalaze ); - alte tipuri de enzime (lizozină, reductază, xantinoxidază, ribonucleaze, coenzimă). Enzimele prezente în lapte influențează semnificativ comportarea fizico-chimică, satbilitatea termică și mecanică și capacitatea laptelui de a putea fi prelucrat ulterior. h). Alți componenți ai laptelui 1). Elemente figurate pot fi celulele epiteliale care provin de la glandele mamare ale animalelor și celule microbiene care provin în urmăa contaminării, leucocite și anticorpi. Anticorpii conferă laptelui, prin acțiunea lor o stabilitate din punct de vedere biochimic și se pot grupa în următoarele clase: bacteriolizine, hemolizine, antitoxine și corpi imuni. 2). Gazele din lapte se găsesc în proporție de 6-10 % și sunt reprezentate de dioxidul de carbon, azot și oxigen. După mulgere, în lapte predomină dioxidul de carbon aproximativ 10% în volum. Prin aerare şi agitare, conţinutul de dioxid de carbon din lapte scade ca urmare a contactului cu aerul, dar creşte conţinutul de azot şi oxigen, astfel că aciditatea a laptelui scade imediat după mulgere. Mărirea conţinutului de azot din lapte nu are importanţă, dar prezenţa unei cantităţi mai mari de oxigen poate avea consecințe negative asupra calității laptelui, deoarece contribuie la distrugerea vitaminei C din lapte şi la apariţia unor defecte de gust ca urmare a proceselor oxidative suferite de materia grasă . 3). Substanțele reziduale care se găsesc în lapte se pot grupa astfel: -lacteninele, sunt antibiotice naturale secretate de organismul animal și care sunt foarte abundente în primele ore după mulgerea laptelui. Au rolul de a inhiba sau de a distruge speciile microbiene străine, determinând astfel stabilitatea laptelui proaspăt, dar ăși pierd acțiunea bactericidă odată cu prelungirea timpului de depozitare a laptelui ca urmare a procesului de dezvoltare continuă a microorganismelor în timpul depozitării. - substanțele dăunătoare pot apărea în laptele muls în condiții de igienă corespunzătoare și pot provoca anumite boli ,printre care și unele alergii la copii nou – născuți. În funcție de sursa de proveniență a laptelui, pot apărea: substanțe vegetale toxice ( alcaloizi proveniți din ricin, sfeclă, cartof, brândușa de toamnă și hrișca), substanțe medicamentoase, pesticide și ierbicide, precum și alte substanțe nocive (agenți de conservare, substanțe radioactive) (Banu ,C.,1998). 2 . Densitatea Densitatea laptelui la temperatura de 20 0 C poate avea valori cuprinse între 1,029 și 1,033 g/cm3, este determinată de compoziția chimică acestuia și de conținutul de materie grasă și poate oferi informații valoroase privind calitatea și valoarea nutritivă a laptelui . Densitatea laptelui depinde de factori care influențează compoziția chimică, și anume: - specia, rasa și vârsta animalelor; - regimul alimentar; - starea de sănătate;

-

gradul de prospețime. Densitatea se determină cu ajutorul lactodensimetrului sau areometrului la temperatura de 20°C dar nu mai devreme de 2 ore de la mulgere. 3.Aciditatea Aciditatea laptelui se poate exprima în valori de pH ( aciditate liberă )sau în aciditate titrabilă (totală ) și este un parametru tehnologic important în alegerea și realizarea proceselor de prelucrare. a ) pH –ul sau aciditatea liberă. Laptele este considerat normal dacă are valori ale pH-ului cuprinse între 6,3 și 6,5. b ) aciditatea titrabilă sau totală a laptelui se determină prin titrare cu o solu ție de Na OH 0,1 N ,în prezența fenolftaleinei, drept indicator și se exprimă în grade Thörner ( 0 T). Laptele normal proaspăt muls are o aciditate de 16-18 0 T 3. 4. Indicele de refracție Indicele de refracție al laptelui este o mărime optică ce se poate determina prin măsurări simple și care oferă informații valoroase privind calitatea laptelui. Laptele normal are indicele de refracție cu valori cuprinse 38ți 40 0 Zeiss . 5.Temperatura de congelare Temperatura de congelare sau punctul crioscopic are valoarea de – o,555 0 C , corespunde temperaturii de solidificare a componentului cu densitatea cea mai mare și este utilizat pentru depistarea falsificării laptelui, în special prin adăugarea apei . 6.Punctul de fierbere Punctul de fierbere al laptelui normal este de 100,5 0 C și corespunde din punct de vedere teoretic, punctului de fierbere a componentului cel mai ușor, apa . 7. Căldura specifică Căldura specifică este o proprietate termofizică ce se exprimă prin numărul de jouli (J ) sau calorii necesari pentru crește cu 1 0 C temperatura unui gram (mol) de substanță. Are o importanță deosebită în evaluarea calității laptelui, fiind strâns legată de compozi ția laptelui și de structura componenților săi. 8. Tensiunea superficială Tensiunea superficială se definește ca fiind rezultanta forțelor electrostatice pe care le exercită laptele asupra unei alte faze cu care a intrat în contact. Se determină prin măsurarea for ței necesare pentru a desprinde un inel metalic aflat în contact cu suprafața laptelui. Laptele normal are o tensiune superficială de 52-54 dyne/cm 2 . În cazul falsificării prin adăugare de apă , valoarea tensiunii superficiale va crește . 9.Vâscozitatea laptelui Vâscozitatea laptelui este un indice al stării coloidale în care se află cazeina și depinde de echilibrul existent între plasmă, pe de o parte, și emulsiile de materie grasă și suspensiile de proteine, pe de altă parte x. Laptele de vacă are vâscozitatea de 1,6-2,00 .10 -2 P (POISE ) . Vâscozitatea laptelui este influențată de compoziția laptelui , de temperatură, agitare, gradul de prospețime al laptelui, etc . 10. Conductibilitatea electrică

Conductibilitatea electrică este dată de mărimea rezistenței pe care opune laptele la trecerea curentului electric și are valoarea de 175-200 Ω pentru laptele normal (Abdelkrim Azzouz, 2002, Chintescu ,G.,1988 ). Microorganismele din lapte ( Microflora laptelui ) Microflora existentă în lapte se poate grupa astfel: -microflora esențială formată din microorganisme intrinseci (celulele epiteliale) și unele tipuri de bacterii lactice și drojdii, rezultate din metabolismul animalului. - microflora de infecție, apare ca urmare a unei stări de sănătate precare a animalului, sau în urma infectării laptelui, imediat după mulgere. Microorganismele care formează microflora laptelui se pot clasifica astfel: a ) Bacteriile lactice sunt reprezentate de genul Lactobacillus. și Streptococcus, cum ar fi: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Streptococcus lactis, Streptococcus termophilus, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis. b ) Drojdiile de tip Saccaromyces și Torula. c ) Mucegaiurile de tip Penicillium roqueforti, Penicillium cammenberti, Penicillium candidum, etc. d ) Bacteriofagii sunt virusuri care parazitează bacteriile. Deoarece procesul de dezvoltare a acestor microorganisme în lapte poate lua amploare, devenind necontrolabil, se recomandă efectuarea operației de pasteurizare imediat după mulgere (Bărzoi, D,.1985). Laptele praf smântânit Utilizarea laptelui praf smântânit la fabricarea iaurtului asigură atât creşterea semnificativă a valorii nutritive cât şi îmbunătăţirea substanţială a calităţii acestuia sub aspectul proprietăţilor organoleptice și fizico-chimice și a măririi duratei de conservare. Laptele praf degresat se obține prin îndepărtarea grăsimii şi apei din lapte şi conţine lactoză, lactoproteine şi substanţe minerale în aceleaşi proporţii relative ca şi laptele proaspăt din care a fost preparat. Conţinutul de umiditate în laptele praf nu depăşeşte 5%, iar procentul de grăsime este de maximum 1,5%. Laptele praf se poate obţine din laptele normal prin două procedee: prin procedeul pelicular cu valţuri şi prin procedeul de pulverizare. Condiţii de calitate pe care trebuie să le îndeplinească laptele praf degresat sunt specifice ,în funcţie de procedeul de obţinere și sunt prezentate în tabelul 4. Indici de calitate

Grăsimea din unt, minim % Umiditate, maxim % Aciditate titrabilă, maxim % Număr de microorganisme , maxim nr./g Indice de solubilitate, maxim mL Particule arse, maxim mg

Procedeul de obţinere Prin pulverizare Prin uscare pe valţuri 1,25 1,25 4,0 4,0 0,15 0,15 50000 50000 1,25 15,0

15,0 22,5

Tabelul 4 Condiţii de calitate pentru laptele praf degresat((Abdelkrim Azzouz, 2002). Laptele praf degresat se dizolvă în apă la temperatura de 40-45 0C, în raport de 1/3-1/8, respectiv 1 kg de lapte praf smântânit la 3 sau 8 litri de apă. În vederea realizării unei omogenizări cât mai uniforme, se adaugă mai întâi peste cantitatea de lapte praf degresat o cantitate mică de apă, se amestecă până la obţinerea unui amestec de consistenţa smântânii și apoi se adaugă restul de apă şi se continuă amestecarea (Costin,G.M. ,2005 ). Stabilizatorii Conform Codex Alimentarius, stabilizatorii sunt consideraţi ca fiind ingrediente alimentare şi nu aditivi. În producţia iaurtului cu fructe, ingredientele folosite trebuie să prezinte un gust şi o aromă plăcute, dar să nu mascheze aroma specifică iaurtului. Stabilizatorii sunt utilizaţi pentru îmbunătăţirea structurii iaurtului deoarece, fiind coloizi hidrofili, au capacitatea de a lega apa. De asemenea, ei pot mări vâscozitatea şi pot contribui la prevenirea separării zerului din iaurt. Tipul de stabilizator şi proporţia în care e va fi adăugat se pot determina experimental pentru condiţiile concrete de fabricaţie. Un stabilizator foarte des utilizat este gelatina .Aceasta se poate obţine fie din piele de porc prin prelucrare acidă (tip A) fie din piele şi oase de bovine prin prelucrare alcalină (tip B). Gelatina are următoarea compoziție: proteină 84-86%, minerale maximum 2,5% și apă 8-12%. Punctul izoelectric are o importanţă tehnică deosebită. El este cuprins între pH 8 şi 9 pentru tipul A, iar pentru tipul B, între 4,8 și 5,4. Valorile de pH ale produsului şi gelatinei trebuie să fie situate în domenii diferite, ceea ce înseamnă că pentru iaurt se utilizează în special gelatina de tip A. Gelatina se comercializează sub formă de pulbere sau granule, cu proprietăţi instant şi dimensiuni ale particulelor cuprins între 0,1-10 mm. În procesul de producţie, gelatina se utilizează sub forma unei soluţii apoase ob ținută prin dizolvare într-un volum de 5-10 ori mai mare de apă caldă ce trebuie utilizate imediat, la temperaturi cuprinse între 55-65 0 C. Stabilizatorii au importanţă deosebită în producţia de iaurt cu fructe. La fabricarea iaurtului cu fructe se pot folosi ca stabilizatori pectina, agar-agarul sau gelatina și se adăugă în proporţie de 0,1- 0,5% (Banu ,C. , 2000). Fructele Fructele sunt alimente de origine vegetală l şi se caracterizează, din punct de vedere nutritiv, printr-un conţinut ridicat de glucide, vitamine, săruri minerale şi apă. În func ție de însuşirile organoleptice (gust, aromă) fructele se pot clasifica astfel: fructe zaharoase (strugurii), fructe acidulate (merele, perele, prunele, caisele, vişinele, cireşele, piersicile, zmeura, căpşunile, murele), fructe acidulate-astringente (gutuile, afinele, coacăzele negre), fructe citrice (lămâile, portocalele, mandarinele), fructe zaharate sau cărnoase caracterizate prin conţinut mare de apă (75-95%), conţinut redus de proteine şi foarte scăzut de lipide, dar bogate în glucoză, fructoză, celuloză, vitamine şi săruri minerale (merele, perele, caisele, piersicile, prunele, vişinele, lămâile, portocalele, mandarinele zmeura, fragii, căpşunile, strugurii). Aceste fructe au valoare calorică redusă. Fructele se pot adăuga în iaurturi sub formă de pulpă de fructe, fierte sau nefierte, obţinută prin prelucrarea mecanică şi/sau termică a fructelor cărora li s-au îndepărtat părţile necomestibile: cozi, seminţe, sâmburi. Fructele se mai pot adăuga sub formă de gemuri, jeleuri,

marmelade, fructe conservate, concentrate de fructe, fructe congelate. Gemurile sunt produse gelificate, ce se obţin din fructe proaspete sau semiconservate, fierte cu zahăr până la o anumită concentraţie și se sunt ambalează în recipiente închise ermetic şi pasteurizate. Marmeladele se obţin prin concentrarea cu zahăr a sucului de fructe proaspăt sau conservat. Fructele congelate se obţin prin îngheţarea şi păstrarea lor cu ajutorul frigului, la temperaturi mai mici decât punctul lor crioscopic . Procesul de congelare permite conservarea fructelor în starea lor naturală, acestea modificându-și foarte puțin compoziția, iar pierderile în vitamine sunt foarte mici. Fructele care se pretează foarte bine la congelare sunt: merele, prunele, cireşele, vişinele, căpşunile, zmeura, afinele, culese atunci când au ajuns la maturitate. Fructele conţin aproximativ toate substanţele necesare organismului uman. Apa reprezintă principalul component al fructelor aflate în stare proaspătă și se găsește în diverse proporţii: 83-89% în caise, 81-85% în cireşe, 84-85% în vişine, 86-92% în căpşuni, 82-86% în zmeură. Glucidele sunt compuși cu valoare nutritivă ridicată și se găsesc în toate fructele (mere, prune, pere, cireşe, caise, struguri), în special în părţile lor exterioare sub formă de monozaharide, dizaharide, polizaharide, dar şi sub forma unor substanţe complexe (glicoli, pectine). Lipidele se găsesc în cantităţi reduse în fructe, ca grăsimi de constituţie. Procentul de grăsimi variază în funcție de specia, soiul, gradul de maturitate al fructelor şi se află în raport invers cu cantitatea de glucide. Conţinutul mediu de lipide în caise este de 29-51%, în piersici 32-45%, vişine 35-39%. Acizii organici se întâlnesc în fructe în proporţie de 0,1-7%, atât în stare liberă cât şi combinată. În fructele ajunse la maturitate, unii acizi se combină cu alcoolii, formând compuși ce le conferă aromele specifice. Cei mai importanţi acizi organici sunt: acidul malic (mere, vişine, caise), acidul tartric (struguri, fructe de pădure), acid citric (lămâi, portocale, caise). Cele mai valoroase componente ale fructelor sunt vitaminele. Acestea se pot clasifica în două grupe: liposolubile (vitaminele A D, E, F şi K) şi hidrosolubile (vitaminele complexului B, vitamina PP şi vitamina C). Înainte de a ajunge la fabrică, fructele destinate fabricării iaurtului cu pulpă de fructe sunt supuse unui proces de pregătire prealabilă care constă în spălarea, sortarea, inspectarea și calibrarea acestora. Nu se admit pentru prelucrării fructele stricate, cu coaja ruptă, cele coapte insuficient sau cele care prezintă urme de alterări microbiologice. Prima etapă a procesului de pregătire a fructelor este operaţia de spălare,prin care se realizează îndepărtarea murdăriilor de pe fructe, precum şi îndepărtarea microorganismelor de pe suprafaţa acestora. Spălarea se efectuează folosind o maşină de spălat fructe cu o textură fină. În continuare, fructele se inspectează pe transportorul de inspectare, realizându-se în acela și timp și sortarea lor. Scopul acestei operaţii constă în asigurarea aşa-numitei curăţenii fizice a fructelor, adică înlăturarea eventualelor impurităţi mecanice, dar şi înlăturarea fructelor deteriorate, degradate, mai ales a celor cu urme de degradare microbiologică. De aici, fructele sunt direcționate spre o maşină ce realizează înlăturarea pedunculilor şi crenguţelor. Calibrarea fructelor sâmburoase se realizează prin utilizarea unei maşini universală de calibrare, după dimensiuni. În continuare se realizează tratarea termică a fructelor, după care fructele sunt descărcate pe transportorul cu bandă care pe lângă funcţia de transport are rolul şi de răcire a fructelor. De aici, fructele răcite sunt aduse la maşina de eliminare a sâmburilor din fructe. Fructele sunt în

continuare uscate într-un uscător până când se ajunge la umiditatea dorită, în funcţie de destinaţia lor ulterioară. Fructele uscate sunt trecute pe transportor și se se ambalează cu ajutorul unei maşini de ambalat. După ambalare ,fructele se livrează fabricilor unde se vor utiliza pentru obținerea iaurtului cu fructe. Fructele proaspete şi derivatele lor care se adaugă în iaurt determină creşterea valorii nutritive a iaurtului și îi conferă acestuia aspect, miros, gust şi aromă specifică fructului folosit. Cantitatea de fructe adăugate în iaurt este de 10% ,cu respectarea condiţiei ca aroma de fructe să nu o domine pe cea a iaurtului. Modul de încorporare a fructelor în iaurt depinde de volumul producţiei (Costin ,G.M.,2005).

-

-

Culturile pure de bacterii lactice Utilizarea culturilor starter de bacterii lactice se bazează pe proprietatea acestora de a elabora o serie de metaboliţi ce constituie un real beneficiu pentru produsele lactate obţinute . Acestea sunt obținute în laboratoare specializate, au în componenţă una sau mai multe tulpini de bacterii selecţionate, și sunt livrate în stare lichidă sau uscată . Bacteriile lactice au rolul de a produce: acidul lactic şi în general acizi organici care favorizează acţiunea de creştere a acidităţii; în funcţie de microorganismele conținute , maielele asigură gustul, aroma şi consistenţa specifică iaurtului; substanţe care odată eliberate în mediul de cultură acţionează prin inhibarea bacteriilor de contaminare sensibile; peroxizi organici care au rolul de a proteja a metabolismul benefic pentru iaurt. Culturile starter de producție se obțin prin însămânţări zilnice în lapte ,urmate de procese de termostatare la temperatura optimă de dezvoltare a bacteriilor până la coagularea laptelui. Obșinerea culturilor de producţie începe cu o cultură pură stoc sub formă lichidă sau solidă numită inoculum, care poate fi culturi singulară (formată din una sau mai multe tulpini ale aceleaşi specii) sau mixtă (formate din specii diferite). Culturile pure stoc lichide – sunt culturi sunt mai active dar sunt mai greu de transporat , trebiue păstrate la temperaturi scăzute ( 1-2 0C), timp de maxim 10 zile și se livrează în flacoane de 100 mL, închise cu dop de cauciuc sau din material plastic.Acestea se prezintă sub forma unui lichid de culoare alb-gălbui până la slab cafeniu, cu consistență scăzută . Culturile pure stoc uscate sau liofilizate - se distribuie în flacoane închise ermetic, sub vid sau în atmosferă de CO 2 , respectiv azot şi pot fi păstrate pînă lau an , la temperatura de la 4-50C. Pentru a-i creşte vitalitatea, cultura liofilizată se poate reactiva prin introducerea conţinutului flaconului în 200 mL lapte pasteurizat şi răcit la temperatura indicată. Culturile obţinute după însămânţările zilnice se numesc maiele. Maiaua reprezimtă o suspensie de bacterii lactice selecţionate care au fost ob ținute în urma inoculării şi înmulţirii acestora în lapte şi care se utilizează în procesul de fermentaţie la obţinerea iaurtului. Din cultura pură selecţionată (inoculum) lichidă sau din cea liofolizată, dupa reactivare, prin etepe succesive se pot obţine: cultura primară (maiaua primară sau maiaua – mamă); cultura secundară (maiaua secundară);

-

cultura terţiară (maia terţiară); cultura de producţie (maia de producţie).. Cultura starter de producţie se inoculează zilnic și trebiu să fie controlată din punct de vedere chimic, senzorial şi microbiologic. Condițiile pe care trebiue să le îndeplinească cultura starter de producţie, sunt următoarele: cultura să fie pură (să nu conţină decât microorganismele specifice); - cultura să fie activă (să realizeze fermentaţia specifică în timp normal şi să asigure o anumită aciditate ); - păstrarea în timp a însuşirilor iniţiale; - cultura trebuie să fie ţinută 5-6 ore înainte de folosire la temperatura 2 – 8 0C , cu scopul de a favoriza procesul de acumulăre a substanţelor aromatizante; - să nu fie mai veche de 24 ore (Banu ,C. ,2000) . CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE SI TRANSPORT

Calitatea laptelui ca materie primă şi a materiilor auxiliare se stabileşte de către personalul autorizat la recepţia lor. Transportul trebuie să se realizeze în condiţii de igienă prevăzute de normele în vigoare, în mijloace de transport şi ambalaje specifice pentru fiecare materie în parte. Condiţiile generale pe care trebuie să le îndeplinească depozitele în care se păstrează materiile prime şi auxiliare se referă la: spaţiul de depozitare, microclimatul (temperatura și umiditatea aerului precum şi curenţii de aer), ventilaţia, iluminatul, curăţenia, prevenirea infestării cu insecte şi rozătoare, modul de depozitare propriu-zis (Guzun,V.,Musteață, G.,Banu,C.,Vizireanu,C.,2001 ).

1.2.

Descrierea produsului finit PRODUSUL FINIT

IMPORTANŢĂ ŞI DOMENII DE UTILIZARE Iaurtul reprezintă un produs alimentar universal și face parte din categoria produselor lactate acide fermentate ce se obțin prin procesul de fermentare a laptelui sub ac țiunea bacteriilor lactice. Numele de iaurt provine de la cuvântul de origine turcească „yoghurt” care înseamnă lapte acid. Originar din Asia Mică, răspândit ulterior în Peninsula Balcanică și în întreaga Europă, iaurtul s-a bucurat și se bucură de o apreciere deosebită din partea consumatorilor, fiind produsul lactat acid ce ocupă primul loc atât în România, cât și în multe țări din lume. Deși a fost cunoscut din cele mai vechi timpuri, valoarea dietetică a acestui produs a fost evidențiată abia la începutul secolului al XX – lea de către savantul biolog Metchnikov, laureat al premiului Nobel care, în urma cercetărilor efectuate a ajuns la concluzia că longevitatea unor popoare balcanice se datorează unui consum constant și în cantități mari a iaurtului.

Primele iaurturi s-au obținut din lapte de oaie şi de bivoliţă. Astăzi, principala materie primă folosită la fabricarea iaurtului, este laptele de vacă (Abdelkrim Azzouz, 2002). În prezent se fabrică și se comercializează un număr mare de sortimente de iaurturi ce se diferențiază prin conținutul de grăsime și substanță uscată ,prin consistență și aromă ,sau în funcție de natura laptelui folosit :iaurt din lapte de vacă , din lapte de oaie sau din lapte de bivoliță. Astfel, la noi în țară se fabrică următoarele tipuri de iaurturi: - iaurt normal , ce conține 3% grăsime și 8,2% substanță uscată negrasă; - iaurt parțial degresat ,conține 0,5-3% grăsime și 8,2% substanță uscată negrasă; - iaurt slab , conține 0,5-grăsime și 8,2% substanță uscată negrasă; - iaurt aromatizat pasteurizat ce conține ingrediente aromatizate. Ca ingrediente aromatizate se pot utiliza: fructe proaspete, congelate sau sub formă de pulbere, piure de fructe, pulpă de fructe, suc de fructe, ciocolată, vanilie, etc. - crema de iaurt; - iaurtul cu coagul fluid; - iaurt cu aromă de fructe; - lactofructul. Iaurtul are o valoare alimentară ridicată, deoarece conține toate componentele nutritive ale laptelui din care a fost fabricat, și în plus, prezintă avantajul, deosebit de important din punct de vedere economic, de a se conserva o perioadă de timp mai îndelungată decât laptele de consum. Un alt element important ce determină valoarea nutritivă ridicată a acestui produs, îl reprezintă faptul că prin descompunerea substanțele proteice conținute se obțin substanțe mai simple, ușor de digerat și asimilat de către organismul uman. De asemenea, consumul de iaurt determină împiedicarea dezvoltării în intestinele omului a microflorei dăunătoare ,datorită conținutului mare de acid lactic și de bacterii lactice. Aceste bacterii lactice conferă iaurtului proprietăți antibiotice remarcabile, datorită acțiunii lor antimicrobiene pe care o exercită asupra unor specii de bacterii patogene. Ca urmare, se poate afirma că iaurtul poate avea un rol curativ deosebit de important și poate fi recomandat atât în tratamentul unor afecțiuni gastro-intestinale, ale ficatului, renale, obezitate cât și în alimentația zilnică a copiilor, tinerilor și a persoanelor în vârstă, contribuind la asigurarea unei alimentații corespunzătoare nevoilor fiziologice ale organismului uman și, în consecință la menținerea stării de sănătate (Costin ,G.M. ,2005).

CARACTERIZAREA FIZICO-CHIMICĂ ŞI TEHNOLOGICĂ A IAURTULUI CU ADAOS DE FRUCTE

-

Caracteristici organoleptice Iaurtul normal trebuie să prezinte următoarele caracteristici organoleptice: Aspect de porţelan la rupere, omogen, monofazic; Consistenţă compactă, fără bule de gaz şi fără eliminare de zer; Culoare caracteristică fructelor respective (căpșune, caise, vișine, zmeură fructe de pădure), uniformă în întreaga masă; Gust şi miros plăcut, slab acrişor, specific laptelui și fructelor adăugate.

Caracteristici fizico-chimice și microbiologice Caracteristicile chimice ale iaurtului sunt cuprinse în tabelul 1: Caracteristici Iaurt foarte Iaurt extra Iaurt degresat gras Grăsime, % minim 4 2,8 < 0,5 Substanţă uscată, % minim Aciditate, în °T Germeni Bacterii coliforme/mL, maximum

15

11,3

8,5

75 - 115 0 5 – 50

74 - 140 0 5 – 50

75 - 140 0 5 – 50

Tabelul 1.Caracteristici fizico-chimice pentru diferite tipuri de iaurt (Usturoi, M.G.,2007). CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE ŞI TRANSPORT

Calitatea produsului finit este influențată de calitatea materiei prime ,de respectarea parametrilor tehnologici și a condițiilor de igienă. Nerespectarea acestor factori poate determina apariția unor defecte ale produsului finit. În tabelul 2 sunt prezentate defectele ce pot apărea în procesul tehnologic de fabricare a iaurtului, cauzele apariției acestora precum și măsurile de prevenire . Defectul Cauză Măsuri de prevenire Coagul moale - calitate necorespunzătoare a - înlocuirea materii prime; - corectarea parametrilor materiei prime ; - nerespectarea condițiilor de tehnologici ; - înlocuirea culturilor fermentare (T,t); - nerespectarea condițiilor de selecționate . însămânţare ; - culturile selecționate puțin active . Coagul spongios - pasteurizare - corectarea parametrilor ; - dezinfectarea utilajelor ; necorespunzătoare; - înlocuirea sursei de apă . - igienă necorespunzătoare ; - calitatea redusă a apei folosite . . Gust fad - fermentaţie insuficientă. - ridicarea temperaturii de fermentare ; - prelungirea timpului de fermentare ; - folosirea unei culturi mai active ; - mărirea aportului de

Gust amar și fără aromă

Gust de mucegăit

Gust metalic, uleios

Gust și aspect spumos Consistență gelatinoasă ,colantă Produse bifazice ( cu separare de zer )

bacterii. - o fermentare accentuată - înlocuirea materiei prime ; - reducerea temperaturii de fermentare ; - scurtarea timpului de fermentare ; - îmbunătățirea răcirii la toate nivelurile . - infectarea culturii ,a materiei - Ameliorarea condițiilor de prime sau a produsului . igienă ; - înlocuirea culturii selecționate ; - reducerea conținutului direct de aer . - contaminare cu urme de Fe și - verificarea calității apei ; - verificarea inerției chimice Cu ; - fotoliza unora dintre a utilajelor ; - scurtarea timpului de componenții laptelui . expunere la lumină . contaminare cu microorganisme

- îmbunătățirea condițiilor de igienă . - culturile selcționate sunt prea - Improspătarea culturii bătrâne - fermentare pronunțată ; - fermentare neuniformă ; - răcire necorespunzătoare

Produs gazos - contaminare cu bacterii coliforme și drojdii .

corectarea parametrilor de fermentare; - îmbunătățirea agitării; - corectarea parametrilor de răcire . - ameliorarea condițiilor de igienă ; - înlocuirea culturii .

Tabelul 2- Eventualele defecte ale iaurtului produs finit şi cauzele lor(Abdelkrim Azzouz, 2002).

2. Aspecte tehnologice 2.1. Bacterii lactice 2%

Schema tehnologica de obtinere a iaurtului cu fructe

Stabilizatori0,3% Zahăr 8%

LAPTE

Lapte smântânit 0,1%

Fructe 10%

P1=0.1%

RECEPTIE

P2=0.2%

FILTRARE Lapte 3,5% grăsime NORMALIZARE

P3=0.3% P4=0.05%

Lapte normalizat 2,8 % OMOGENIZARE

PASTEURIZARE 85-870C

P5=1%

RĂCIRE ȘI DOZARE FRUCTE

P6=0.01% 0

INSĂMÂNȚARE 30-35 C

TERMOSTATARE

PRERĂCIRE

RĂCIRE AMBALARE DEPOZITARE , 2-80C, min 6 ore

P7=0.7% P8=0.1%

P9=0.02% P10=0.01%

P11=0.5% P12=0.3%

IAURT CU FRUCTE

Schema 2. Schemă tehnologică de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe ( Prelucrare după Banu, C., Vizireanu, C. ,1998 )

2.2. BILANŢUL DE MATERIALE Recepţia laptelui

Li

Recepţie P1=0,1%

Lrp Li= Lrp + P1 Lrp=Li – P1 = Li ( 1 – P1) = Li ( 1 –

0.1 100

) = 0.999Li

Lapte recepționat = 0.999 × 3208.722 = 3205.513 kg Li - cantitatea de lapte integral, kg/zi Lrp - cantitatea de lapte recepţionat, kg/zi; P1 - pierderi 1 la recepţia laptelui, kg/zi. Filtrarea laptelui Lrp

Filtrare P2=0,2%

Lrp = Lf+ P2 Lf Lf= Lrp - P2 = Lrp ( 1 – P2) = Lrp ( 1 –

0.2 100

) = 0.999Li × 0.998 = 0.997 Li

Lapte filtrat =0.997 × 3208.722 = 3199.095 kg Lrp - cantitatea de lapte recepţionat, kg/zi Lf - cantitatea de lapte filtrat, kg/zi P2 - pierderi 2 la filtrarea laptelui, kg/s.

Normalizare Lf Lapte praf smântânit

Normalizare

0,1%grăsime

P3=0,3%

Ln

Lf + Ls = Ln+ P3 C (G −G L ) C S= L ln G S−Gln C S=

0.997 L(3.5−2.8) 0.697 L = =−0.205 L 0.1−3.5 −3.4

CL-cantitatea de lapte GLN-cantitatea de grasimi al laptelui normalizat GS- continut de grasimi al smantanii GL- grasime lapte Lf + Cs = Ln+ P3 Ln= (Lf + Cs) – P3(Lf + Cs)= (Lf + Cs) (1- P3)=0.792Li×0.997 Ln=0.789Li Lapte normalizat = 0.789 × 3208.722 = 2531.681 kg Ln - cantitatea de lapte normalizat, kg/zi; Cs - cantitatea de lapte smântânit, kg/zi; P3 - pierderi 3 la normalizarea laptelui, kg/zi. Omogenizare Ln Stabilizatori 0,3% Omogenizare Zahăr 8%

Ln +S+Z=Lo+P4

P4=0,05%

Lo

Lo = (Ln+S + Z ) – P4(Ln+S + Z ) Lo= (Ln+S + Z ) (1-0.0005) Lo= (Ln+S + Z )×0.999 Lo= (0.789Li + 0.3/100Li + 8/100Li) × 0.999 Lo= 0.871Li Lapte omogenizat = 0.871 × 3208.722 = 2794.796 kg Ln - cantitatea de lapte normalizat, kg/zi; Lo - cantitatea de lapte omogenizat, kg/zi; Z - cantitatea de zahăr, kg/zi; S - cantitatea de stabilizatori, kg/zi; P4 - pierderi 4 la omogenizarea laptelui, kg/zi.

Pasteurizare Lo

Pasteurizare

P5=1%

Lp Lo = Lp+ P5 Lp = Lo (1-1/100) = Lo × 0.99 = 0.862Li Lapte pasteurizat = 0.862 × 3208.722 = 2765.918 kg Lo - cantitatea de lapte omogenizat, kg/zi; Lp - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/zi; P5 – pierderi 5 la pasteurizarea laptelui, kg/zi Răcirea şi dozarea fructelor Lp

Răcire şi dozare fructe Fructe 10%

P6=0,01%

Lr2 Lp +F = Lr2+ P6 Lr2=( Lp +F) – 0.01/100 (Lp +F) = (Lp +F) × 0.999 Lr2= 0.961 Li Lapte răcit2 = 0.961 × 3208.722 = 3083.581 kg Lp - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/zi; Lrc - cantitatea de lapte cu fructe răcit, kg/zi; F - cantitatea de fructe, kg/zi; P8 - pierderi 8 la răcirea laptelui, kg/zi. Însămânţarea Lr2 Bacterii Lactice 2%

Însămânţare

P7=0,7%

Lîn

Lr2 + B = Lin+ P7 Lin = (Lr2 + B) – 0.7/100 (Lr2 + B) Lin = (Lr2 + B) (1- 0.007) Lin = [Li (0.961+ 0.02)] × 0.993 Lin = 0.974 Li Lapte însămânțat= 0.974 × 3208.722 = 3125.295 kg Lrc - cantitatea de lapte cu fructe răcit, kg/zi; Lîn - cantitatea de lapte însămânţat, kg/zi; B - cantitatea de bacterii lactice, kg/zi; P7 - pierderi 7 la însămânţarea laptelui, kg/zi. Termostatare Lîn

Termostatare

P8=0,1%

I Lin= I + P8 I = Lin (1 – P8) = Lin (1- 0.1/100) I = 0.973 Li Iaurt = 0.973 × 3208.722 = 3122.086 kg Lîn - cantitatea de lapte însămânţat, kg/zi I - cantitatea de iaurt, kg/zi P8 - pierderi 8 la termostatarea laptelui, kg/zi. Prerăcirea I

Prerăcirea

P9=0,02%

Ipr I = Ipr+ P9 Ipr = I – P9 = I ( 1- 0.02/100) Ipr = 0.972 Li Iaurt prerăcit = 0.972 × 3208.722 = 3118.877 kg I - cantitatea de iaurt, kg/zi; Ipr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/zi;

P9 - pierderi 9 la prerăcirea iaurtului, kg/zi. Răcirea Ipr

Răcirea

P10=0,01%

Ir Ipr = Ir + P10 Ir = Ipr (1- P10) = Ipr (1- 0.01/100) Ir = 0.971 Li Iaurt răcit = 0.971 × 3208.722 = 3115.669 kg Ipr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/zi; Ir - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi; P10 - pierderi 10 la răcirea iaurtului, kg/zi. Ambalarea Ir Ambalare

P11=0,5%

Ia Ia = Ir - P11 Ia = Ir (1-0.5/100) Ia = 0.966 Li Iaurt ambalat = 0.966 × 3208.722 = 3099.625 kg Ir - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi; Ia - cantitatea de iaurt ambalat, kg/zi; P11 - pierderi 11la ambalarea iaurtului, kg/zi. Depozitare Ia

Depozitare

P12=0,3%

Id

Ia = Id+ P12 Id = Ia – P12 = Ia ( 1- 0.3/100) Id = 0.963 Li Iaurt depozitat = 0.963 × 3208.722 = 3090 kg Ir - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi; Id - cantitatea de iaurt depozitat, kg/zi; P12 - pierderi 12 la depozitarea iaurtului, kg/zi.

Id = 3000 L = V ρiaurt = 1.029 kg/L mid =

ρiaurt

×V

mid=1.03 kg/L × 3000L mid=3090 kg Li =

mid 3090 = =3208 . 722kg 0. 963 0 . 963

Bilanțul de materiale efectuat pentru obţinerea iaurtului cu adaos de fructe Nr. crt. 1 2

MARERIALE INTRATE Denumire Simbo Cantitate l Lapte Li 3208.722 integral Lapte recepționat Lapte filtrat

Nr. crt. 1.

Lr

3205.513

2

Lf

3199.095

3

3

4

5

Lapte smantanit Lapte normalizat Stabilizatori Zahăr Lapte Omogenizat Lapte

Cs Ln

2531.681 9.626 256.697 2794.796 5

Lp

Lapte recepționat Pierderi Lapte filtrat pierderi Lapte normalizat

Lr

3205.513

P1 Lf P2 Ln

3.208 3199.095 6.411 2531.681

Pierderi Lapte omogenizat Pierderi

P3 Lo

7.624 2794.796

P4

1.399

Lapte pasteurizat Pierderi Lapte

Lp

2765.918

P5 Lr2

27.948 3083.581

-657.788

4 S Z Lo

MATERIALE IEȘITE Denumire Simbol Cantitate

2765.918

6

pasteurizat Fructe Lapte răcit ,fructe Bacterii Lactice Lapte însămânțat

7

8

Iaurt

6 F Lr2

320.872 3083.581

B

64.174

Lin

3125.295

7

I

3122.086 9

Ip

3118.877

10

10 Iaurt răcit

11

Iaurt ambalat

12 Total

Ir

3115.669 11

Ia

3099.625 12 36364.439

Eroare

e=

materiale intrate−materiale iesite × 100 materiale intrate

e=

36364 . 439−36355 . 617 × 100 36364 . 439

e=0 . 03

P6 Lin

0.308 3125.295

P7

22.027

Iaurt

I

3122.086

Pierderi

P8

3.125

Iaurt prerăcit

Ip

3118.877

Pierderi Iaurt răcit Pierderi Iaurt ambalat Pierderi Iaurt depozitat Pierderi

P9 Ir

6.244 3115.669

P10 Ia

0.311 3099.625

P11 Id

15.578 3090

P12

9.298 36355.617

8

9

Iaurt prerăcit

răcit ,fructe Pierderi Lapte însămânțat Pierderi

2.3.

Descrierea fluxului tehnologic si a utilajelor folosite

Materia primă folosită al fabricarea iaurtului este laptele de vacă. Acesta trebuie să îndeplinească în principal următoarele condiții: să fie de foarte bună calitate și să provină de la animale sănătoase. Laptele supus prelucrării nu trebuie să conţină germeni patogeni, substanţe conservante, neutralizante sau să nu fie recoltat în primele şapte zile după fătare. De aceea, este necesar ca, mai ales în perioada verii, să se facă o sortare severă a laptelui la recepţia în fabrică. Procesul tehnologic de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe cuprinde următoarele etape principale: a. Recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui – materie primă Recepția calitativă este o etapă importantă deoarece compoziția chimică a laptelui folosit ca materie primă în fabricarea iaurtului determină natura procesului de valorificare și în consecință tipul de produs. Din punct de vedere calitativ, laptele se receptionează pe baza: -aprecierilor senzoriale: aspect, miros, gust, culoare și consistență; -analizelor de laborator, când se determină: densitatea (minim 1,029 g/L), gradul de impurificare, aciditatea (17-19 0 T), continutul de grasime și de proteine (minim 3,2%). Aciditatea laptelui se determină prin titrarea cu o soluţie de NaOH 0,1n a 100 mL lapte, numărul de mL de soluţie alcalină folosită pentru neutralizarea acidităţii laptelui reprezentând numărul de grade de aciditate Thörner a laptelui. Conţinutul de grăsime al laptelui se determină folosind metoda acidobutirometrică Gerber. Conținutul de substanţă uscată a laptelui se determină prin metoda densimetrică, ținând cont de corelația existentă între conţinutul de substanţă uscată şi densitatea laptelui. Recepția cantitativă se poate realiza prin metode gravimetrice sau prin metode volumetrice. În principiu, metoda gravimetrică constă în cântărirea laptelui cu ajutorul cântarelor automate prevăzute cu bazine şi eventual cu o înregistrare grafică a valorilor măsurate .

Măsurarea cantităţilor de lapte prin metode gravimetrice prezintă avantajul că greutatea laptelui nu este influenţată temperatură, factor ce poate genera apariția unor erori semnificative în cazul metodelor volumetrice. Dezavantajul metodelor gravimetrice de determinare a cantităţilor de lapte prelucrate sau destinate prelucrării îl reprezintă costul ridicat al aparaturii şi caracterul discontinuu al procedeelor folosite.

b. Curăţirea şi filtrarea laptelui Pentru îndepărtarea impurită ților care pot pătrunde în lapte (particule de praf, resturi de nutre țuri, nisip, pietricele), înainte de trecerea la prelucrare, laptele se supune opera ției de filtrare cu ajutorul cură țitoarelor centrifugale. Metoda de filtrare cea mai simplă constă în trecerea laptelui prin mai multe straturi de tifon. Această metodă prezintă următoarele dezavantaje: debitul de lapte care trece este mic, eficienţa reducerii impurităţilor destul de redusă, iar tifonul utilizat trebuie schimbat cât mai des, spălat şi dezinfectat pentru o nouă utilizare. În cazul în care nu se procedează în acest fel, tifonul folosit poate deveni o sursă de infecţie cu microorganisme a laptelui. Reţinerea impurităţilor solide se poate face prin și intermediul unor site montate la ştuţurile de golire a laptelui din cisterne sau din bazinele de recepţie. Procedeul cel mai eficient utilizat în prezent pentru curăţirea laptelui de impurităţile conţinute se face cu ajutorul curăţitoarelor centrifugale care funcționează în regim continuu, acesta neavând influențe nefavorabile asupra componenţilor laptelui şi asigură o parţială eliminare a microorganismelor din lapte. Efectul de curăţire se bazează pe diferenţa de greutate specifică între lapte şi impurităţi, sub acţiunea fortei centrifuge. Impurităţile sunt proiectate pe pereţii verticali ai tobei şi se depun în spatiul pentru colectarea impurităţilor, formând aşa numitul nămol de centrifugare. c. Normalizarea laptelui Normalizarea laptelui are drept scop aducerea laptelui la un anumit conținut de grăsime în funcție de natura tipului dorit de iaurt și, în consecință, de procesul tehnologic . În funcţie de conţinutul de grăsime pe care îl are laptele şi de conţinutul de grăsime pe care trebuie să-l aibă laptele supus prelucrării în vederea obţinerii diferitelor produse lactate, procesul de normalizare se poate realiza prin următoarele operaţiuni: -adăugarea de smântână dulce pasteurizată în lapte sau de lapte integral având un conținut de grăsime mai mare, cu scopul de a crește conținutul de grăsime; - adăugarea de lapte ce conţine puţină materie grasă (lapte smântânit) pentru reducerea conținutului de grăsimi; - extragerea unei părţi din grăsimile conținute în lapte în vederea scăderii cantităţii de materie grasă. Ca urmare, pentru operaţia de normalizare este foarte important ca mai întâi să se determine conţinutul în grăsime al laptelui. Operaţia de normalizare a laptelui are loc în tancurile de depozitare şi se realizează prin introducerea în tanc a laptelui integral ( cu un conţinut de 3,5% grăsime), apoi se adaugă cantitatea de lapte praf smântânit necesară, rezultată din calcul, pentru a se realiza conţinutul în grăsime dorit (2,8%) (Codoban, J., Codoban, I., 2006 ).

Figura 1Tanc de depozitare(www.icpiaf.ro/utilaje-prelucrare-lapte.php) d. Omogenizarea laptelui Omogenizarea laptelui este o operație importantă, având un efect favorabil asupra calităţii şi conservabilităţii iaurtului. Procesul de omogenizare are drept scop stabilizarea emulsiei de grăsime din lapte, evitând astfel separarea grăsimii la suprafaţa laptelui şi obţinerea unei consistenţe cât mai omogene. Pe parcursul acest proces are loc reducerea dimensiunii particulelor de grăsime de la 10μm până la 2-3 μm și a micelelor de cazeină, precum și modificarea structurii inițiale a diverșilor componenți ai laptelui. Procesul de omogenizare are loc în instalații numite omogenizatoare. Omogenizatorul este format în principal dintr-o pompă care trimite laptele cu viteză și presiune către o supapă de omogenizare cu diametrul de 100 μm. Omogenizarea laptelui cuprinde trei faze: -alungirea globulelor de grăsime și este determinată de viteza de intrare a laptelui în omogenizator; -scindarea și aglomerarea globulelor de grăsime are loc la trecerea laptelui prin supapa de omogenizare . Omogenizatoarele moderne sunt prevăzute cu un inel deflector care are rolul de a contribui la scindarea globulelor de grăsime, prin şoc mecanic. - dispersarea globulelor de grăsime în lapte are loc sub acțiunea scăderii vitezei și presiunii la ieșirea din supapa de omogenizare . Procesul de omogenizare are loc la temperatura de 60-80 0 C și la presiuni cuprinse între 150-200 atm. Pentru a mări eficienţa procesului, omogenizarea se realizează în două trepte folosinduse două supape de omogenizare, montate în serie, cu presiuni diferite. În prima treaptă, presiunea este de 200 atm , iar în treapta a doua presiunea este de 30—50 atm. Această diferenţă de presiune produce dispersia puternică a globulelor de grăsime. Acest proces determină ușoare modificări ale proprietăților organoleptice și fizico-chimice ale laptelui: - creșterea vâscozității laptelui;

- modificarea culorii laptelui de la alb –gălbui la un alb intens și mult mai opac; - un gust mai plin ce crează impresia unui lapte cu nu conținut ridicat de grăsime; - un aspect mai omogen; -gustul proaspăt se poate menține o perioadă mai mare de timp; - aromă mai plăcută; - digestibilitate maii ridicată(Abdelkrim Azzouz, 2002).

Figura nr.2 Omogenizator (www.agrometal.hu/roman/uzine_de_lapte/instalatii ) e. Pasteurizarea laptelui Procesul de pasteurizare a laptelui este un proces obligatoriu și constă în tratarea termică a laptelui și are ca scop principal distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor patogene care se pot găsi în lapte și care sunt rezistente la temperaturi ridicate ( Mycrobacterium tuberculosis și Cocsiella brunetii ), crearea unui mediu propice dezvoltării bacteriilor lactice prin eliminarea oxigenului din lapte şi formarea unor compuşi cu acţiune reducătoare și creșterea duratei de păstrare . De asemenea ,prin pasteurizare se poate îmbunătăți consistența iaurtului ca urmare a acțiunii temperaturilor înalte la care se realizează pasteurizarea laptelui (85 – 90 0C). Acţiunea pasteurizării asupra microorganismelor din lapte este determinată de următorii factori: - temperatura la care se realizează pasteurizarea ;

- durata de acţiune a acestei temperaturi. O temperatură de pasteurizare mică necesită un timp mai mare pentru distrugerea microorganismelor . În funcţie de temperatura şi timpul de pasteurizare , se disting următoarele metode de pasteurizare: - pasteurizare joasă sau de lungă durată ,care constă în încălzirea laptelui la temperatura de 62–650Cși menţinerea la această temperatură timp de 20 minute sau 30 de minute; - pasteurizare mijlocie sau de scurtă durată, când laptele se încălzeşte la temperatura 71–74 0C și se menţine la această temperatură timp de 40–45 secunde; - pasteurizate înaltă sau instantanee, care se realizează la temperatura de 85–87 0C , timp de 10–15 secunde. Pasteurizarea laptelui se poate realiza în vane cu pereţi dubli sau canale spirale, în pasteurizatoare cu plăci sau în instalații obținute prin combinarea acestora. În cazul folosirii vanelor cu pereţi dubli, laptele se încălzaește la temperatura de 72–74 0C, timp de 20–40 secunde, sub agitare continuă, pentrua se realiza uniformizarea temperaturii şi pentru a preveni lipirea de pereţii vanei. Pentru a evita contaminărea laptelui cu o microfloră nedorită, este necesar ca atingerea temperaturii dorite trebuie să se realizeze într-un timp cât mai scurt Efectele procesului de pasteurizare a laptelui în procesul de fabricare a iaurtului sunt următoarele: - distrugerea microorganismelor (mucegaiuri, drojdii și germeni). Prin procesul de pasteurizare se distrug 99,5% din formele vegetative ale microorganismelor care se găsesc în lapte; - eliminarea oxigenului molecular din lapte; - ameliorarea structurii coagulului ca urmare a transformării citraților și a fosfaților în săruri insolubile (Codoban, J.,Codoban,I.,2006 ). f. Răcirea laptelui şi dozarea fructelor Procesul de răcire a laptelui pasteurizat are drept scop aducerea acestuia la temperatura necesară pentru realizarea procesului de însămânţare cu culturi selecţionate. Laptele se răcește timp de 15-30 min până la temperatura de 45-48 0 C , temperatură care depășește cu puțin temperatura optimă de dezvoltare a microflorei specifice iaurtului ,respectiv 43 -45 0 C ,pentru a se acoperi pierderile de căldură care apar în timpul pregătirii laptelui pentru procesul de însămânțare și pe parcursul manipulărilor până la procesul de termostatare. Procesul se poate realiza folosind camere de răcire sau răcitoare . Răcitoarele au rolul de separa laptele de agentul frigorigen şi de a permite schimbul de căldură între laptele cald şi agentul frigorigen (apa rece) și sunt confecționate dintr-un material care trebuie să nu reacţioneze cu componenţii laptelui. Răcitoarele sunt alcătuite dintr-o serie de ţevi metalice cositorite sau din țevi confecționate din oţel inoxidabil, aşezate paralel şi orizontal, prin care circulă agentul frigorigen ce intră pe la partea inferioară a răcitorului şi iese pe la partea superioară a acestuia. Agentul frigorigen poate circula în acelaşi sens cu laptele (echicurent) sau în contracurent. Răcirea se realizează în două trepte: prerăcirea sau răcirea cu apă care circulă prin ţevile din partea superioară a răcitorului şi răcirea cu saramură sau cu alt agent frigorigen care circulă

prin partea inferioară a răcitorului. Agenţii frigorigeni folosiţi pot fi: amoniacul, clorura de metil, freonul sau saramura răcită. Concomitent cu răcirea se produce şi o aerare a laptelui. Operația de dozare a pulpei de fructe se realizează utilizând un dozator volumetric şi o pompă adaptată pentru fructele pe bază de zahăr. Dozatoarele se reglează astfel nivelul să nu fie nici prea înalt, nici prea jos( Abdelkrim Azzouz, 2002).

g. Însămânţarea laptelui Procesul de însămânţare a laptelui pentru fermentarea iaurtului se realizează cu o cultură selecționată formată din două specii de microorganisme: Streptococcus thermophilus şi Lactobacillus bulgaricus. Cultura selecționată se omogenizează în vederea distrugerii particulelor de coagul care pot să producă fermentări nedorite și se introduce în laptele răcit la temperatura de 43-440C ,într-o proporție de 0,5-2 % .Această proporție a culturii selecționate este dependentă de cantitatea de lapte ce urmează a fi transformată în iaurt și variază în funcție de mai multe criterii ,cum ar fi : calitatea laptelui prelucrat ,calitatea culturii folosite , temperatura opera ției la care se realizează operația de termostatare și sortimentul de iaurt dorit . După procesul de omogenizare se însămânțează o cantitate de lapte în raport de 0,5 :1 până la 1:1, obținând astfel un amestec care va fi supus unei agitări continue. Restul cantității de lapte se va adăuga progresiv sub forma unui jet subțire, pentru a favoriza o cât mai bună uniformizare a distribuției culturii selecționate în masa amestecului . h. Fermentarea ( termostatarea )iaurtului Procesul de fermentare reprezintă etapa – cheie a procesului tehnologic de fabricare a iaurtului și constă într-un proces ce cuprinde reacții chimice și biochimice precum și procesul de dezvoltare a microorganismelor. Viteza maximă de desfășurare a procesului se poate atinge la temperatura de 42-25 0 C iar timpul necesar realizării unei fermentații optime este de 2,5-3 ore. Alegerea unor valori optime pentru timpul și temperatura de termostatare determină ob ținerea unui iaurt cu următoarele caracteristici: coagul omogen, densitate potrivită, o fază continuă fără separare de zer și aciditate 80-90 0T. Termostatarea asigură condiţiile de dezvoltare a microflorei specifice şi fermentarea laptelui. Laptele însămânţat se introduce în vana de fermentare unde are loc procesul de fermentare. Stabilirea momentului final al procesului de fermentare constituie un element hotărâtor al procesului tehnologic și poate fi determinat organoleptic, când corespunde unui coagul bine format sau prin determinarea pH-ului prin intermediul unor dispozitive de semnalizare acustică sau optică, ce indică momentul final al procesului , când laptele însămânţat a ajuns la valoarea optimă a pH-ului de 4,65–4,70 (Codoban,J.,Codoban,I.,2006 ). .

Figura nr. 3 Vana de fermentare( www.agrometal.hu/roman/uzine_de_lapte/instalatii) i. Răcirea iaurtului După finalizarea procesului de termostatare, urmează procesul de răcire a iaurtului, proces care are drept scop oprirea (încetinirea ) fermentației și răcirea propriu-zisă a iaurtului ob ținut. Acest proces se realizează în două etape: - prerăcirea de la temperatura de 42-45 0C până la temperatura de 200C, timp de 3–4 ore, având drept scop conservarea calității iaurtului; - răcirea propriu-zisă de la temperatura de 200 C la temperatura de 100C, etapă în care coagulul devine mai compact, aroma mai puternică şi gustul devine mai plăcut. j. Ambalarea iaurtului Ambalarea este operația prin care se asigură protejarea iaurtului în timpul manipulării, transportului, depozitării, vânzării și consumului. Ambalarea iaurtului se face în pahare de 150 g confecționate din material plastic, folosind o maşină de ambalat ce funcționează în regim automat. Închiderea și etanșarea paharelor se realizează cu o folie de aluminiu care se lipe ște de pahar prin încălzire cu ajutorul termosudorului. În decursul condiţionării trebuie să se verifice din când în când dacă capacul este bombat după închidere. Acest detaliu dovedeşte că sudura este perfect etanşă( Abdelkrim Azzouz, 2002).

Figura nr. 4 Echipament de amblare a iaurtului (www.icpiaf.ro/utilaje-prelucrarelapte.php) k. Etichetarea iaurturilor Etichetarea paharelor de PVC ce conţin iaurt se realizează pentru informarea corectă a consumatorului asupra caracteristicilor iaurtului cu adaos de fructe, eticheta trebuie să con țină informaţii clare şi adevărate ,prevăzute de normele aflate în vigoare . Etichetele trebuie să cuprindă următoarele menţiuni obligatorii: - data limită de consum; - numele şi adresa firmei producătoare; - denumirea produsului; - procentul de grăsime; - menţiunea: „a se păstra la...”, urmată de indicarea temperaturii ce trebuie respectată; - compoziţia produsului; - greutatea produsului; - numărul lotului; - marca întreprinderii producătoare; - avizul sanitar-veterinar; - informaţii nutriţionale. În prezent pe ambalajul iaurtului se aplică un cod de bare ce permite identificarea automată a producătorului, și care furnizează următoarele informații: - codul țării, format din primele două cifre; - codul fabricantului, reprezentat de următoarele cinci cifre; - codul produsului ce conține următoarele cinci cifre ( Pintilie,Gh., 2002). l. Depozitarea iaurtului - Depozitarea iaurtului reprezintă ultima fază a procesului tehnologic de fabricare a iaurtului. Iaurtul cu adaos de fructe se depozitează la temperatura de 2-6 0C, timp de 10-12 ore, în

depozite frigorifice curate și dezinfectate, cu respectarea normelor în vigoare. Este indicat să se evite păstrarea iaurtului în depozitul frigorific mai mult de 48 de ore, deoarece pot să apară defecte ale gustului (Abdelkrim Azzouz, 2002, Chintescu , G. 1974,).

BIBLIOGRAFIE 1. Abdelkrim Azzouz,Tehnologie și utilaj în industria laptelui , Ed. Casa Editorială Demiurg,Iași , 2000; 2. Abdelkrim Azzouz, Utilaj si tehnologie în industria laptelui, Ed. Tehnica- Info Chişinău, 2002;

3. Amarfi, R., Examene. Operaţii unitare în industria alimentară, vol. I, Ed. Pax Aura Mundi, Galaţi, 2001; 4. Banu Constantin, Manualul inginerului din industria alimentară, vol. 1 şi 2, Editura Tehnică, Bucureşti, 1998; 5. Banu C., Vizireanu C., Procesarea industrială a laptelui, Ed. Tehnică Bucuresti, 1998; 6. Banu, C., Biotehnologii în industria alimentară, Editura Tehnică, Bucureşti, 2000; 7. Banu, C., Industrializarea laptelui, Ed. Tehnica Info, Chişinău, 2001; 8. Banu C., Georgescu Gh. ,Cartea producătorului şi procesatorului de lapte, vol.4, Cunoaşterea şi procesarea laptelui , Ed. Ceres, Bucureşti 2005; 9. Bănăţeanu ,I.A.,Ţeveloiu ,I., Cerinţe sanitare veterinare privind proiectarea, construirea şi dotarea întreprinderilor pentru industrie alimentară ,Editura Ceres,București 1987; 10. Bărzoi, D.,- Microbiologia produselor alimentare de origine animală , Ed. Ceres Bucureşti, 1985; 11. www.agrometal.hu/roman/uzine_de_lapte/instalatii 12. www.icpiaf.ro/utilaje-prelucrare-lapte.php 13. http://www.icpiaf.ro/imagini/lapte/iple