Material Curs CEPA - PCM (Prima Parte) [PDF]

Zitiervorschau

INTRODUCERE Cele mai vechi informaţii despre producţia de lapte şi prelucrarea laptelui se referă la laptele de vacă. Ele ar proveni de la sumerieni, un popor indogermanic, care prin anii 5000-4000 Î.H. s-au stabilit în Mesopotania, venind din podişul Iranului. Săpăturile arheologice au scos la iveală pe zidurile templului zeiţei Nin-Hor-Sag (protectoarea turmelor), desene care reprezintă scene de mulgere a laptelui. Vacile apar de statura mijlocie cu coarne scurte. Mulgerea se face prin partea dinapoi ca la oi, în timp ce viţelul era în faţă şi avea o botniţă. Vasul de muls pare confecţionat din pământ ars, având forma unei sticle. Desenul mai cuprinde patru personaje mânuind diferite vase: una toarnă laptele muls cu ajutorul unei pâlnii într-un vas mai mare, pe care-l ţine o a doua persoană; celelalte două persoane sunt ocupate pe langă un alt vas mare asemănător unei oale de lut în care se presupune că se păstra untul bătut într-o putină de lemn. Populația Mesopotamiei a încercat să domesticească mamiferele și să le folosească și să prelucreze laptele lor pentru consumul propriu. Mai mult, s-a găsit în Troina-Sicilia, una din cele mai vechi “ferme” din zona Mediteranei, datând din epoca bronzului (de acum 6000 de ani). În Piadena (Cremona), ceretătorii au găsit o străcurătoare de teracotă de acum 3500 de ani care se presupune că se folosea la scurgerea zerului de pe cheag. Prelucrarea laptelui mai este semnalată în perioada 500-100 Î.H. la sciţi, traci, germani şi tătari care prelucrau laptele de iapă; la popoarele semite laptele era obţinut de la oi şi capre. Prelucrarea laptelui în unt este atestată în literatura indiană. Untul era folosit la indieni ca aliment spre deosebire de greci şi romani care-l utilizau numai ca unguent. Egiptenii foloseau untul şi smântâna ca aliment. Laptele şi brânzeturile constituiau produse importante la greci şi romani; în Roma şi Atena existau pieţe pentru vânzarea produselor lactate. Laptele de vacă era mai puţin utilizat în Grecia unde se consuma lapte şi brânzeturi de capră, iar în Italia de oaie. În vechea Romã, la casele mari pe langă bucătărie exista o încăpere pentru prepararea brânzeturilor, care erau păstrate la răcoare, în beciuri speciale. Se cunoştea si brânza opărită, pentru obţinerea acestui produs topindu-se caşul în apa fiartă, apoi fiind pus în forme şi sărat. Laptele consumat de strămoșii noștri provenea în special de la capre, oi și măgari. Românii au avut un rol important în dezvoltarea consumului de lapte, prin introducerea laptelui de vacă în alimentație și prin îmbunătățirea tehnicii de prelucrare a acestuia, pe care mai târziu au răspândit-o pe toată suprafața imperiului, în nordul Italiei, Gallia, Germania și Anglia. Au fost dezvoltate tehnici speciale, începând cu sfarșitul secolului XIX, cu scopul distrugerii bacteriilor prezente în lapte și astfel să-i prelungească durata de viață. Datorită descoperirilor făcute de doctorul francez Louis Pasteur, care în 1865 cerceta metode de stopare a epidemiei de variolă, azi laptele, este încălzit la temperaturi suficient de înalte încât să distrugă toți microbii, procesul de pasteurizare a laptelui fiind propus de Franz von Soxhlet pentru prima dată în 1886, iar în anul 1920 s-

a început pasteurizarea unei cantitați semnificative de lapte. Numaidecât avea să înceapă și producția de lapte pasteurizat ambalat la sticlă. Laptele constituie unul dintre alimentele de bază pentru toate categoriile de vârstă și materia primă pentru o gamă extrem de diversificată de produse, atât de uz alimentar, cât și de uz industrial. Prin noțiunea de lapte se înțelege laptele de vacă. Laptele obținut de la femelele altor specii de animale trebuie să poarte denumirea speciei respective (lapte de bivoliță, lapte de oaie, lapte de capră, etc.) Laptele crud este definit ca “produsul de secreție al glandei mamare a uneia sau a mai multor vaci, oi, capre, bivolițe, neîncălzit la temperaturi de peste

C sau

supus unui tratament cu efect echivalent” (Ordinul 389/2002). El trebuie să fie colectat în condiții igienice și să nu conțină colostru, laptele obținut în perioada de 15 zile înainte de fătare și 7 zile după fătare. Este un lichid de culoare alb-gălbui, cu gust dulce şi miros caracteristic plăcut, cu o compoziţie chimică complexă ce variază în funcţie de specie, rasă, alimentaţie, vârstă, stare de sănătate. Laptele conține aproape toate substanțele necesare dezvoltării organismelor (uman și animal), ca dovadă este faptul că nou-nascuții (oameni sau animale) se dezvoltă normal, luni de zile, numai cu lapte. Specialiștii din cadrul Asociației pentru Protecția Consumatorilor din Romania recomandă a se consuma zilnic 500 mL lapte, 100 mL iaurt sau 300 grame brânză, reprezentând 12% din hrana noastră zilnică, pe langa carne, cereale, legume si fructe. Laptele are o importanţă deosebită deoarece asigură o valoare nutritivă bună alimentelor. Valoarea alimentară sau nutritivă a unui produs alimentar reprezintă calitatea sa principală şi este cu atât mai mare, cu cât acesta răspunde mai bine nevoilor organismului. Un rol important în realizarea unei alimentaţii raţionale revine tocmai laptelui şi produselor lactate folosite ca atare sau preparate în combinaţie cu alte alimente. Laptele şi produsele lactate derivate au constituit întotdeauna un izvor de sănătate. Laptele, dupa cum se ştie, a fost predestinat de natură ca prima hrană a omului. Laptele reprezintă un aliment care conţine într-o proporţie corespunzătoare toate substanţele necesare dezvoltării organismului tânăr, în starea cea mai uşor asimilabilă. Laptele este produsul secretat de glanda mamară a mamiferelor. Din punct de vedere fizico-chimic, laptele constituie un sistem dispers eterogen, în care lactoza și sărurile minerale formează soluții adevărate, substanțele proteice se găsesc în stare coloidală, iar grăsimea sub formă de emulsie. Din punct de vedere igienic, laptele este considerat produsul obținut prin mulgerea completă și neîntreruptă a ugerului, uneia sau a mai multor vaci sănătoase, bine hrănite și neobosite. El trebuie să fie recoltat curat și să nu conțină colostru. Primul aliment de care organismul uman are nevoie încă de la naştere este laptele. Acest aliment, considerat complet pentru dezvoltarea armonioasă a organismului uman, provine exclusiv de la mamifere. Multitudinea şi bogăţia

elementelor care-l compun fac din acest aliment o materie primă de mare importanţă în elaborarea multor derivate alimentare. Caracteristica esenţială a compoziţiei laptelui o constituie armonia sa care-l face un aliment cu valoare excepţională, indispensabil pentru copii şi deosebit de folositor adulţilor. Majoritatea substanţelor necesare construirii ţesuturilor vii, a întreţinerii proceselor metabolice care se petrec în organismul animal, sunt prezente în lapte. Laptele este un lichid de culoare albă – gălbuie, cu gust dulceag, care se obţine prin mulgerea completă şi neîntreruptă a animalelor sănătoase, hrănite şi îngrijite în mod corespunzător. Laptele de vacă are un conţinut mediu de apă de 87.5% şi substanţă uscată totală de 12.5% compus din: grăsime, proteine, lactoză, substanţe minerale, vitamine şi enzime. Compoziția chimică a laptelui variază în funcție de diferiți factori: specia animalului, rasa, individualitatea, modul de furajare, faza de lactație, starea de sănătate, anotimpul, climatul, vârsta animalului, mulgerea, etc. Celulele secretoare ale glandei mamare sintetizează compușii laptelui din compușii din sânge. Absorbția componentelor din sânge de către glanda mamară și secreția lor în lapte este un proces activ, atât prin faptul că glanda mamară biosintetizează componentele noi (lactoza, cazeina), cât și prin modificările de concentrație ale componentelor aduse de sânge în celulele glandei. I. COMPOZIŢIA CHIMICĂ A LAPTELUI Din punct de vedere fizico-chimic, laptele este alcătuit din diferite fracțiuni, faze și componente.  Fracțiunile sunt grupe de substanțe care pot fi separate în mod secvențial: grăsimi, proteine, carbohidrați, săruri;  Fazele sunt reprezentate de componentele omogene dintr-un sistem dispers neomogen, componente care pot fi separate prin procedee fizice (separare, filtrare, evaporare);  Componentele sunt părți distincte din punct de vedere chimic ale unei fracțiuni sau faze. Apa Apa reprezintă componenta cu ponderea cea mai mare. Apa din lapte se gaseste sub două forme: - apa liberă; - apa legată. Apa liberă reprezintă 96% din apa din lapte și reprezintă mediul în care se găsesc celelalte componente ale laptelui sub formă dizolvată, coloidală și de emulsie. Din punct de vedere practic, conținutul de apă este important în aprecierea integrității laptelui (identificarea falsificării prin adaos de apă).

Compoziţia chimică comparată a laptelui de diferitelor specii de animale domestice este prezentată în tabelul I.1. Din acest tabel rezultă că există variaţii mari în compoziţia laptelui de la specie la specie şi chiar în cadrul aceleiaşi specii. Tabelul I.1. Compoziţia chimică comparată a laptelui diferitelor specii de animale domestice Specia animalului Vacă

Apă 85.37-88.33

Procente medii şi limite de variaţii Grăsime Proteine Lactoză 3.02-5.44 2.50-3.96 4.30-5.74

Cenuşă 0.69-0.90

Oaie

78.70-83.50

5.30-8.90

5.10-6.60

4.10-5.50

0.80-1.00

Bivoliţă

79.28-83.80

7.50-8.50

3.65-7.93

3.94-5.20

0.80-1.05

Capră

82.70-86.50

3.20-6.90

3.70-5.00

4.00-5.20

0.80-1.00

Iapă

89.00-90.50

1.14-2.15

2.05-3.00

5.20-6.47

0.35-0.60

Măgăriţă

90.10

1.50

1.30-1.80

6.20-7.00

0.45

Substanţe organice Grăsimea Grăsimea laptelui este un amestec de trigliceride şi substanţe de asociaţie în cantităţi reduse ca: fosfogliceride, seroli, pigmenţi şi vitamine solubile în grăsimi şi acizi liberi. Grăsimea propriu-zisă (trgliceride) formează 98% din faza grasă. Ea se caracterizează prin marea sa complexitate, ceea ce o deosebeşte de alte grăsimi. Conţine 30 acizi graşi diferiţi (cunoscuţi până în prezent), în timp ce grăsimile solide ale animalelor conţin numai 5-7 (caprinic, caprilic, caproic, lauric, stearic, oleic, etc.). Culoarea grăsimii este albă la oaie şi capră și galbenă la vacă datorită pigmenţilor solubilizaţi în gliceridele incolore. Proprietăţile fizice şi chimice ale grăsimii depind de conţinutul lor în acizi graşi. Aceşti indici se caracterizează printr-o anumită constantă, de aceea au fost denumiţi şi constante ale grăsimii. Indicii fizici cei mai importanţi ai grăsimii trebuie consideraţi: temperatura sau punctul de topire, punctul de solidificare, solubilitatea, densitatea. - punct de topire al grăsimii laptelui: 29-34°C; - punct de solidificare: 18-23°C; - densitatea la 15°C: 0.936-0.950, deoarece la 15°C sau 20°C grăsimea este solidă; - greutatea specifică se efectuează la 100°C şi ea este 0.865-0.875; - indicele de refracţie: 1.453-1.462.

Grăsimea din lapte se găseşte sub formă de globule cu diametrul între 3-10µ. Pentru că greutatea specifică a grăsimii este mai mică decât a celorlalte componente, globulele de grăsime au tendinţa de a se ridica la suprafaţă, formând un strat de grăsime de grosime variabilă, în funcţie de cantitatea de grăsime, acest fenomen fiind cunoscut și sub numele de separare naturală sau spontană. Prin amestecare, globulele de grăsimi se dispersează din nou în lapte, ceea ce arată că ele nu fuzionează pentru a forma globule cu dimensiuni mai mari. Aglomerarea nu are loc, datorită faptului că fiecare globulă de grăsimi are un înveliş sau o membrană formată din 2 straturi: - intern - fosfolipide şi proteine; - extern - diferite componente ale plasmei laptelui. Componente asociate substanţei grase a laptelui Substanța grasă a laptelui conține urme de stereoli, fosfogliceride, pigmenți care constituie împreună 2% din faza grasă a laptelui. Sterolii. Laptele conține colesterol, ergosterol și 7-dehidrocolesterol care au scopul de a întârzia sau de a opri acţiunea lipazelor, iar din punct de vedere cantitativ, cel mai important fiind colesterolul (0.3%). Fosfogliceridele sunt lipide fosforice conţinând o moleculă de acid fosforic, esterificat cu un alcool polivalent şi cu o grupă alcoolică a unui alcool aminat. Cele mai imortante fosfogliceride sunt: - lecitina; - cefalina; - sfingomielina. Lecitina, cea mai importantă fosfolipidă, este distrusă în prezenţa cuprului şi a unor săruri şi acizi, dând un miros pronunţat de peşte care se întâlneşte mai ales la unt şi lapte praf. Ea este un emulgator formând în jurul globulelor de grăsimi o peliculă care împiedică ruperea emulsiei. Substanţe azotate Substanţe proteice sau protidele laptelui Laptele conţine următoarele substanţe proteice: cazeina, lactalbumina, lactoglobulina şi proteoze-peptone. Conţinutul de proteine din lapte variază în funcţie de: specie, rasă, alimentaţie, stadiul lactaţiei, starea fiziologică a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin înlănţuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietăţile acestora influenţând proprietăţile specifice ale proteinelor laptelui. Substanţele proteice sunt reprezentate de cazeină în proporţie de circa 80-85 %, lactalbumină 10-12 % şi lactoglobulina 5-8 %. Cazeina este componentul proteic de bază şi se caracterizează prin faptul că acesta conţine în molecula sa fosfor sub formă de acid fosforic. Molecula sa este formată din trei fracţiuni:

- α şi β care precipită sub acţiunea cheagului; - γ-cazeina care rămâne în zer. Ultimele cercetări au scos la iveală o altă fracţiune, k-cazeina, cu rol protector, care este degradată de către enzimele coagulante. Cazeina reprezintă 80% din proteinele laptelui, restul de 20% reprezintă proteinele zerului: α- lactalbumina, β- lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substanţe azotate neproteice, proteozo-peptone. Cazeina se găseşte sub formă de micelii. Cazeina este o înlănţuire peptidică de acizi aminaţi diferiţi, dar conţine şi un radical fosforic, fiind o proteină fosforilată. Ea mai conţine și puţină cistină, dar 8 acizi aminaţi esenţiali, care împreună cu cei din zer reprezintă o sursă importantă nutritivă cu valoare biologică mare. Cazeina există în lapte sub formă de fosfocazeinat de calciu și se prezintă ca o pulbere albă higroscopică, fără gust şi miros. Precipitarea cazeinei se face:  prin adăugare de acizi diluaţi;  prin adăugare de săruri ale metalelor grele (ex. CuSO4);  prin adăugarea unor reactivi (picric, iodură de mercur);  prin adăugare de alcool (invers proporţională cu aciditatea laptelui);  cu cheag. Importanța tehnologică a cazeinei Laptele de vacă este un lapte cazeinic, iar obținerea brânzei are loc ca rezultat al închegării laptelui și a cazeinei. Cazeina este fracția proteică care poate coagula sub influența enzimelor coagulante de origine animală (cheag, pepsină) dar și sub influența acizilor (organici și chimici). În prezența sărurilor de Ca se obține un coagul fermentativ. Rolul cazeinei în maturarea branzeturilor În timpul proceselor de maturare, cazeina poate fi hidrolizată de către micoorganisme (proteoliză) rezultând substanțe mai simple ce îmbunătățesc gustul și aroma. Acestea sunt: polipeptidele, peptidele, aminoacizii, amoniacul, etc. Prin precipitarea şi îndepărtarea cazeinei din lapte în zer rămân proteinele zerului. Proteinele zerului Acestea formează un complex de substanțe din care o parte se află în soluție adevarată, iar restul sub formă de soluție coloidală nedializabilă. Acestea sunt: lactalbumina, lactoglobulina și proteoze-peptone. Lactalbumina este o proteină bogată în sulf, săracă în fosfor, solubilă în apă, care nu precipită sub acțiunea cheagului și acizilor, ci numai la temperaturi de peste 72°C. Lactoalbuminele se găsesc în cantitate mare în urdă precum și în brânza telemea cu înglobare de albumină. Lactalbumina este identică cu albumina serului sangvin, nu

conţine fosfor şi sulf, fiind uşor asimilabilă. Prin ultracentrifugare şi electroforeză au fost izolate din zer, în funcţie de greutatea moleculară, trei forme de lactalbumină: α, β şi γ. Lactoglobulina este o proteină serică, care se găsește în cantitate mare în colostru. Această proteină nu precipită în prezența acizilor și nici prin încălzire, în schimb precipită în urma adăugării în lapte a sulfatului de magneziu, sub formă de soluție saturat. Lactoglobulina se separă din zer după precipitarea cu sulfat de magneziu sau amoniu. În lapte cantitatea de imunoglobuline este foarte mică. În colostru cantitatea de imunoglobuline creşte puternic ajungând să reprezinte 85-90%. Din această cauză laptele colostral coagulează la fierbere. Proteoze-peptone. Prin încălzirea zerului la 90-100°C precipită majoritatea proteinelor, rămânând în soluţie proteoze-peptone, substanţe termostabile. Acestea sunt substanţe proteice care conţin glucide. Proteoze-peptonele formează grupa cea mai mare a glicoproteinelor. Enzimele laptelui Enzimele sunt substanţe chimice complexe, de natură organică, proteino-coloidal solubile, dotate cu activitate catalitică. Se mai numesc şi biocatalizatori. În lapte există 16 sisteme enzimatice. Originea lor poate fi endogenă sau exogenă (atunci când enzimele provin din sânge prin traversarea ţesutului mamar sau atunci când sunt secretate de microorganisme). În funcţie de tipul reacţiei pe care o catalizează se împart în 6 mari clase: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze. În mod obişnuit, în lapte se găsesc enzime din primele 3 clase care prezintă importanţă sub următoarele aspecte: sensibile la căldură, unele sunt factori de degradare a unor componente ale laptelui, folosesc la determinarea calităţii igienice a laptelui, au acţiune bactericidă, asigură protecţia limitată a laptelui.

Principalele tipuri de enzime din lapte:  oxidoreductaze: peroxidaza, xantinoxidaza, catalaza, sulfhidriloxidaza;  transferaze: ribonucleaza, lactozosintelaza;  hidrolaze: lipaza, fosfataza alcalină, proteaza, amilaza, lizozimul. Lactoperoxidaza este o proteină hemică, conține la o moleculă un atom de fier. Este prima enzimă identificată în lapte în 1881. Este o enzimă de oxidoreducere care catalizează descompunerea apei oxigenate. Este folosită drept test pentru laptele încălzit la temperaturi ridicate, sau pentru depistarea adaosului de apă oxigenată cu scop de conservant. Excesul de apă oxigenată inactivează enzima. Catalaza este o enzimă de origine dublă și provine fie din celulele secretorii ale glandei mamare, fie din celulele microbiene cu care se contaminează laptele. Ea are proprietatea de a accelerea descompunerea apei oxigenate în oxigen molecular inactiv şi apă, fiind distrusă la temperaturi de peste 65°C și este folosită ca adaos în laptele conservat cu perhidrol, în vederea conservării.

Lipaza laptelui catalizează hidroliza trigliceridelor grăsimii în glicerină și acizi grași, ea ajungând în lapte din glanda mamară. Microorganismele pot fi considerate de altfel o sursă de lipaza in lapte și produse lactate. Lipaza este influenţată de componenţii laptelui astfel: - cazeina şi sărurile minerale sunt inhibate; - lactoalbumina, lactoglobulina sunt stimulate. Lipaza produce aroma de rânced din lapte , de aceea laptele trebuie pasteurizat imediat după omogenizare, deoarece prin această operaţie, particulele de grăsime sunt divizate, favorizând contactul cu lipaza. Lipaza este conţinută în membrana globulelor de grăsime. Lipaza catalizeazã hidroliza gliceridelor în acizi grași și glicerină, provocând apariția diferitelor defecte de gust și miros la produsele lactate bogate în grãsimi, fiind o enzimã de proveniență mixtã. Lipaza de origine bacteriană participă la maturarea unor brânzeturi (Camambert, Roquefort, Bucegi, etc.). Fosfataza hidrolizează esterii fosforici, iar în lapte există fosfataza alcalină și acidă. Fosfataza alcalină are origine mamară și este foarte sensibilă la temperaturi înalte. Ea se distruge la temperatura de pasteurizare de 63-65°C, timp de 30 minute, de aceea prezența acestei enzime în lapte indică lapte pasteurizat incorect sau adaos de lapte crud în cel pasteurizat. Astfel "proba fosfatazei" servește ca indicator al pasteurizãrii laptelui la temperaturi minime de pasteurizare. Proteaza catalizează hidroliza substanțelor proteice până la peptone, polipeptide și aminoacizi. Are origine dublă-mamară și microbiană, participând la maturarea brânzeturilor cu pastă tare. Proteaza este activă și la temperaturi scăzute, provocând defecte de gust și miros laptelui crud răcit, păstrat timp îndelungat. Amilaza din lapte zaharifică amidonul și are activitatea mai intensă în plasmă şi în laptele animalelor bolnave de mastită, precipită odată cu cazina. Temperatura optimă pentru activitatea acestei enzime este de 30°C, iar pH-ul este 6, fiind distrusă la 65°C, în 30 minute. Substanţe neproteice Se găsesc în număr mare în lapte, dar întreaga cantitate nu depășește 2 g/l. Este vorba despre: acizi aminaţi liberi; colină; creatinină; uree; acid uric; acid sulfocianic; acid carboaminic.

Substanţe neazotate Lactoza Lactoza sau zahărul laptelui impimă laptelui gustul său dulceag. Este o hexobioză, C13H22O11 (galactozido-1.4-glucoză) cu masa moleculară 342.

Ea se întâlneşte sub trei forme de lactoză, în stare cristalină: 1) lactoza comercială obișnuită în stare cristalină α-hidratat; 2) lactoza anhidră, α-anhidrid; 3) lactoza anhidră, β-anhidrid. Forma hidratată se obține prin cristalizarea lactozei din soluții la temperatura sub 93°C. La 100°C lactoza nu cedează apa sa de cristalizare. Încălzită la 110°C pierde apa de cristalizare colorându-se ușor în brun. Culoarea burnă se accentuează pe măsura încălzirii, iar la 170-180°C începe formarea caramelului. Cele mai importante proprietăți fizice ale latcozei din punct de vedere industrial sunt: - solubilitatea în apă; - cristalizarea, care are loc în timpul concentrării laptelui. Se pot obține cristale de lactoză din zer deproteinizat concentrat. La prepararea brânzei, aproximativ 90% din lactoză trece în zer, zerul proaspăt fiind materie primă pentru fabricarea lactozei care se utilizează la fabricarea produselor dietetice, a laptelui praf pentru copii (laptele matern are cu aproximativ 40% lactoză mai mult ca laptele de vacă). Se consideră că lactoza favorizează asimilarea calciului şi se utilizează la: - medicamente (ca mediu nutritiv la fabricarea penicilinei); - ca substrat pentru tablete; - îmbunătăţirea aromei unor produse alimentare, a produselor de patiserie (arome, aspect, coajă). Un rol important il are lactoza și în tehnologia produselor lactate, fabricate cu participarea microorganismelor, ea fiind sursă de energie pentru activitatea lor vitală.  Fermentația lactică: acest proces stă la baza acidifierii atât spontane, cât și dirijate a laptelui. Consecința acumulării acidului lactic și scăderii pH-lui până la 4.6 este coagularea cazeinei (laptele se "prinde"). Fermentația lactică se utilizează în tehnologia produselor lactate acide (lapte acru, smântână fermentată etc), a brânzeturilor și a untului din smântână fermentată.  Fermentația alcoolică: acest tip de fermentație a lactozei se produce simultan cu fermentația lactică la fabricarea chefirului, cumăsului și altor produse lactate fabricate cu participarea drojdiilor lactice. Fermentația alcoolică este nocivă la fabricarea smântânii și a brânzeturilor.  Fermentația propionică  Fermentația butirică: substanțele rezultate la fermentația butirică dau produselor lactate un gust și miros neplăcut, provoacând balonarea brânzeturilor și alterarea altor produse lactate. De aceea, acest tip de fermentare a lactozei nu este bun în tehnologia laptelui.

Oligozaharide Se găsesc în cantităţi foarte mici, dar prezintă importanţă datorită activităţii lor biologice. La începutul lactaţiei la unele specii proporţia lor creşte la 7% faţă de totalul substanţelor zaharate. Dintre oligozaharidele neproteice din lapte se pot aminti: glucoza, galactoza, fructoza, arabinoza, iar dintre oligozaharidele azotate amintim: N-acetil-glicoz-amina, care este factor de creştere pentru Lactobacillus bifidus specia dominantă a microflorei intestinale a sugarilor şi totodată cu proprietăţi antiaglutinante pentru sânge şi zaharide conţinând acid neuraminic. Acizi organici În lapte se găsesc următorii acizi organici din care o parte sub formă de săruri: acid citric, acid lactic, acid butiric, acid α-cetoglutaric, acid piruvic. Vitamine Laptele este o sursă importantă de vitamine necesare dezvoltării nou-născuţilor, singurul aliment în care sunt prezente aproape toate vitaminele. Cantităţile de vitamine sunt variabile, factorul determinant fiind regimul alimentar al animalului. Vitaminele liposolubile se găsesc cu preponderenţă în smântână şi unt, iar cele hidrosolubile în laptele smântânit şi în zer. Vitaminele sunt: A, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B12, C, D, E, K, P. Vitaminele liposolubile  Vitamina A și carotenul Vitamină de creştere, antiinfecţioasă şi antixeroftalmică. Vitamina A se sintetizează în organismul omului și a animalului din provitamina A, care este carotenul. Furajele administrative reprezintă sursa principală de caroten. Această provitamină are culoare galbenă și dă laptelui și produselor lactate bogate în grãsimi o culoare plăcut gălbuie. Furajele verzi sunt mai bogate în caroten, de aceea laptele și produsele lactate fabricate din laptele obținut vara au o culoare galbenă mai pronunțată. Vitamina A este rezistentă la temperaturi înalte. La pasteurizare, în condiții industriale, se descompune circa 15-20% din conținutul inițial de vitamina A din lapte, fiind foarte puțin rezistentă la procesele oxidative, care o pot distruge în totalitate.  Vitaminele din complexul D (D1, D2, D3, D4, D5) Aceste vitamine au rol antirahitic, stimulând absorbția de către organism a calciului și fosforului, laptele fiind o sursă săracă de vitamina D pentru organismul uman. Această vitamină se sintetizează în organismul animalelor sub acțiunea razelor ultraviolete, astfel este foarte important ca animalele să stea cât mai mult la aer liber. Conținutul de vitamina D este influențat și de rația alimentară, laptele obținut vara având un conținut mai mare în această vitamină. În condiții industriale laptele poate fi îmbogățit cu vitamina D prin tratare cu raze ultraviolete, însã în acest caz se observã și oxidarea vitaminei A.  Vitamina E (tocoferoli)

Furajele administrative sunt o sursă importantă care influențează conținutul de vitamina E în lapte. Este o vitamină care se descompune la temperaturi înalte. Cantitatea de vitamina E scade cu aproximativ 25-30% la păstrarea îndelungată a laptelui la temperaturi scăzute. Fiind o vitamină liposolubilă, se folosește ca antioxidant la fabricarea produselor lactate bogate în grăsimi.  Vitamina K Laptele este o sursă neînsemnată de vitamina K pentru om, necesarul în aceastã vitamină fiind satisfãcut prin sinteza ei de către microflora tubului digestiv. Vitaminele liposolubile, în procesul prelucrării laptelui, trec în produsul bogat în grăsimi, de aceea laptele degresat, zerul și zara practic nu conțin vitamine liposolubile. Vitaminele hidrosolubile  Vitaminele grupei B Aceste vitamine includ circa 20 de vitamine, care au un rol important pentru activitatea organismului viu. Laptele este un produs alimentar bogat în această grupã de vitamine, ceea ce este condiționat de faptul că vitaminele din grupa B se sintetizează de către microflora rumenului și de celulele glandei mamare. Această grupă de vitamine este relativ rezistentă la temperaturi de pasteurizare, excepție fiind vitamina B12, a cărui cantitate se micșorează semnificativ, iar la sterilizare se distruge până la 90% din cantitatea de vitamină B12 din materia primă. La păstrarea laptelui la lumină cantitatea de vitamine din grupa B se reduce considerabil.  Vitamina C (acidul ascorbic) Vitamina C se sintetizează în organism de către microflora tubului digestiv, iar conținutul acestei vitamine în lapte este influențat de mai mulți factori: specie, anotimp etc. Vitamina C este una din cele mai instabile vitamine, din momentul obținerii laptelui și până la consumator distrugându-se 50% din conținutul inițial. În procesul de pasteurizare și concentrare a laptelui se distrug 20-30%, la sterilizare 50% din conținutul de vitamina C al laptelui. Vitaminele hidrosolubile trec în subprodusele lactate (lapte degresat, zer, zară) în procesul de prelucrare a laptelui. Acidul ascorbic a fost recomandat de unii cercetători ca antioxidant al grăsimii. Alții consideră, din contră, că acidul ascorbic favorizează o oxidare lentă a grăsimilor.. Substanţe anorganice Laptele conţine între 8-10 g săruri minerale/l. În mod obişnuit conţinutul total în substanţe minerale se determină prin incinerare. Laptele de vacă conţine 7-8.5 g cenuşă/l. Sărurile minerale din lapte se stabilesc după elementele determinate în cenuşă şi după proprietăţile laptelui, deoarece cenuşa, singură, nu poate constitui un indicator sigur, în timpul incinerării volatizându-se o parte din elementele legate de substanţele

organice, iar altele trecând în alte combinaţii. În lapte se găsesc de obicei fosfaţi, citraţi, cloruri. Prezenţa microelementelor în lapte are o importanţă deosebită. De exemplu, manganul are rolul de catalizator în diferite procese de oxido-reducere, este necesar pentru formarea vitaminei C şi pentru activitatea vitaminelor D şi B 1. Cobaltul intră în componenţa vitaminei B12. Cuprul este necesar pentru formarea hemoglobinei şi este stimulator al hipofizei. Şi alte microelemente intervin în procesele biochimice ale organismului. Se remarcă însă, conţinutul redus al laptelui în fier şi iod, două elemente importante pentru organism. Gaze Conţinutul laptelui în gaze este variabil, putând constitui de la 3 până la 8% din volumul laptelui. Contactul laptelui cu aerul face ca să scadă cantitatea de bioxid de carbon şi să crească cea de azot şi oxigen. Factori care pot influența compoziția laptelui Producția si compoziția chimică a laptelui sunt supuse variațiilor între anumite limite, sub influența diferiților factori și condiții. Specia: cea mai mare cantitate de lapte se obtine de la vaci, bivolite, capre si ovine. Rasa. Rasele de vaci se deosebesc atât prin cantitatea de lapte pe care o produc cât și prin compoziția laptelui. Producția mare de lapte este însoțită de un conținut mai scăzut de grăsime și proteine. Individualitatea particulară Însușirile lactifere nu sunt aceleași la toți indivizii din cadrul aceleiași rase, ele diferă de la individ la individ în anumite limite caracteristice rasei respective. Individualitatea se manifestă atât în ceea ce priveste cantitatea de lapte cât și în ceea ce privește compoziția sa. Vârsta Producția de lapte este mai mare până la vârsta de 8 ani, apoi scade treptat. Pe măsura îmbătrânirii organismului, procentul de grăsime al laptelui scade. Forma și dezvoltarea ugerului influențează capacitatea productivă.  Factori de mediu naturali: căldurile mari, ploile și umezeala au influență negativă, ducând la scăderea producției de lapte.  Factori de mediu artificiali: 1) hranirea; 2) durata lactaţiei; 3) durata repausului; 4) starea de întreţinere;

5) mişcarea; 6) odihna; 7) programarea activităţilor zilnice; 8) mulsul. Factorii climatici influenţează direct producţia de lapte prin: Temperatura mediului ambiant sau zona de confort termic (9-16ºC). Rezistenţa la temperaturi mai mici sau mai mari depinde de specie. La scăderi majore de temperatură apar reduceri ale producţiei de lapte, începând da la 5ºC. La temperaturi ridicate se reduce şi procentul de grăsime şi proteină din lapte, iar la temperatura de -5ºC cantitatea scade și procentul de proteină şi grăsime din lapte crește. Altitudinea stimulează metabolismul, până la 2.000m influenţează procesele oxidative din organism rezultând producţie de lapte crescută. Luminozitatea stimulează metabolismul, având un efect pozitiv asupra lactaţiei. În cazul prelungirii perioadei de lumină la 16 ore faţă de 9-10 ore lumină naturală, creşte producţia de lapte cu 6-7%. Folosirea substanţelor medicamentoase Oricare din medicamentele care au fost încercate, dacă au avut la început ca efect ridicarea procentului de grăsime, ulterior la întreruperea folosirii medicamentului, au provocat o scădere a procentului de grăsime sub cel normal, ceea ce face ca folosirea lor să fie neraţională. Multe purgative, ca uleiul de ricin şi untura de peşte, au ca efect scăderea procentului de grăsime. II. PROPRIETĂŢILE FIZICE ALE LAPTELUI Laptele este un sistem coloidal ale cărui componente se află în diferite forme: -în emulsie: trigliceride, fosfogliceride, steroli, pigmenţi şi vitamine liposolubile; -în disperie coloidală: substanţe proteice; -în soluţie: lactoză, substanţe azotate cu greutate moleculară mai mică, săruri şi vitamine. Aprecierea caracteristicilor fizico-chimice ale laptelui au un rol important în obţinerea unei producţii de lapte conform standardului în vigoare şi ofera posibilitatea decelării unor falsificări.Densitatea, punctul crioscopic, punctul de fierbere, căldura specifică, indicele de refracție, conductibilitatea electricã, vâscozitatea sunt cele mai importante proprietăți fizice ale laptelui.  Densitatea laptelui Densitatea laptelui este criteriul de bază în aprecierea comercială a laptelui şi reprezintă raportul dintre masa laptelui la temperatura de 4°C. Densitatea laptelui este variabilă, fiind cuprinsă între 1.027 şi 1.033g/cm 3, în funcție de specie. Densitatea şi grăsimea laptelui sunt parametrii calitativi ai acestuia, valorile lor fiind invers proporţionale.

La determinarea densităţii trebuie luat în considerare efectul variaţiilor de temperatură. Aceasta se explică prin faptul că este necesar un oarecare timp până ce grăsimea se adaptează la schimbarea temperaturii, care îi modifică starea sa fizică. Determinarea densității laptelui prezintă importanță nu numai pentru stabilirea integrității laptelui, dar și pentru determinarea substanței uscate prin calcul, combinând valoarea densității cu cea a procentului de grăsime al laptelui. Formula Fleischmann: S.U. % = 1.2 G + 266.5 *

,

Unde: - D reprezintă denisitatea la 15°C; - G reprezintă grăsimea la 1 kg lapte.  Punctul crioscopic sau temperatura de congelare Punctul crioscopic arată temperatura la care laptele îngheață. Acest indice este condiționat de presiunea osmotică a laptelui, deci de concentrația moleculelor și a ionilor, în principal a celor de lactoză și cloruri, aflați în plasma lui. Punctul de congelare al laptelui normal integral este în limitele de -0.53...-0.57°C, media fiind considerată -0.555°C. Laptele colostral are punctul crioscopic mai scăzut (-0.57...-0.55°C) întrucât are un conținut mai mare de săruri minerale.   Temperatura de congelare scade și în cazul îmbolnăvirii vacilor de mastită, la adăugarea în lapte de săruri minerale (bicarbonat de sodiu, sare etc). În cazul falsificării cu apă, punctul crioscopic tinde spre 0°C, astfel, în majoritatea țărilor acest indice este introdus în standardele referitoare la colectarea laptelui ca un criteriu de integritate. Determinarea punctului crioscopic este un parametru pentru decelarea falsificării laptelui cu adaos de apă.  Punctul de fierbere La presiune atmosferică de 760 mmHg, punctul de fierbere al laptelui integral este de 100.55°C. Acest indice poate fi folosit ca un indicator secundar la decelarea adaosului de apă în lapte.  Căldura specifică Cãldura specifică a laptelui reprezintă numărul de calorii necesar pentru a ridica temperatura unui gram de lapte cu 1°C în intervalul de temperaturi de la 14.5 până la 15.5°C.  Indicele de refracție Proprietățile optice ale laptelui se determină de regulă în zer, după îndepărtarea grăsimii

Indicele de refracție al laptelui normal variază în limitele de 38-40 grade Zeiss în funcție de concentrația componenților solubili în lapte. O valoare sub 38 permite suspectarea falsificării laptelui cu apă.  Conductibilitatea electrică sau rezistența specifică Prin conductibilitatea electrică a laptelui se înţelege rezistenţa medie la trecerea curentului electric exprimată în ohmi (Ω), la 25°C. Conductibilitatea electrică a laptelui normal este de 175-200 ohmi în funcție de concentrația ionică globală, însă rolul principal le revine clorurilor. Acest indice poate fi utilizat ca indicator al laptelui mastitic sau pentru cel diluat cu apă, astfel conductibilitatea electrică crește în cazul laptelui mastitic şi scade în cazul diluării laptelui cu apă.  Vâscozitatea Vâscozitatea exprimă frecarea moleculelor și se măsoară în unități centipoise cu ajutorul unor aparate speciale denumite vâscozimetre. Aceasta reprezintă vâscozitatea absolută. Vâscozitatea relativă se determină prin stabilirea timpului necesar de scurgere a volumelor egale de apă şi lapte (apa=1), în aceleaşi condiţii, comparând vitezele de curgere. Vâscozitatea laptelui integral este de 1.8-2.2 centipoise, a celui degresat este de 1.5 centipoise, care este mai mare ca a apei (1 centipoise). Factorii care influenţează vâscozitatea laptelui sunt: compoziţia laptelui, stadiul de diviziune a globulelor de grăsime (o fracţiune avansată a globulelor măreşte vâscozitatea, ceea ce explică vâscozitatea mai ridicată a laptelui omogenizat), temperatura (ridicarea temperaturii reduce vâscozitatea; ridicarea şi apoi coborârea temperaturii măresc vâscozitatea), modificări ale stării de hidratare a proteinelor (prin hidratarea mai mare a proteinelor se măreşte vâscozitatea), agitarea (duce la scăderea vâscozităţii). Acest indice se folosește pentru controlul procesului tehnologic de fabricare a unor produse lactate și la construcția unor utilaje.  Tensiunea superficială Tensiunea superficială a laptelui este forța care se exercită la suprafața de contact a laptelui cu un alt fluid. Valorile tensiunii superficiale a laptelui și ale unor produse lactate lichide sunt mai mici decât cele ale apei, datorită prezenței substanțelor organice coloidale și a celor în emulsie.  Aciditatea și pH-ul Simbolul pH reprezintă logaritmul inversului concentraţiei în ioni de hidrogen-H +. pH-ul exprimă aciditatea activă, liberă sau actuală. Aciditatea oferă informații referitoare la starea de prospețime. care poate fi totală, determinată prin metoda Thorner, fiind dată și de flora bacteriană care a contaminat laptele. Aciditatea totală asociată cu temperatura face laptele să coaguleze, principiu care stă la baza tehnologiei moderne de obținere a brânzeturilor.

Limite normale: - vacă și capră : 15-19°T; - bivoliță: 21°T; - oaie: 24°T. Laptele de vacă are pH = 6.5-6.7. Stabilirea valorii pH-ului laptelui are o mare importanță întucât ea depinde de mai multe calități ale laptelui, cea mai importantă fiind stabilitatea cazeinei. pH-ul laptelui poate fi măsurat electronic cu ajutorul ph-metrului sau calorimetric cu soluții indicatoare. Aciditatea titrabilă a laptelui exprimă aciditatea globală a acestuia şi se determină prin titrare cu o soluţie de NaOH cu concentraţie cunoscută, în prezenţa fenolftaleinei ca indicator. Pentu determinarea acidității globale a laptelui se cunosc 3 metode: - metoda Soxhlet; - metoda Thörner; - metoda Dornic. • Metoda Soxhlet Henkel. 50 ml lapte se neutralizează cu NaOH 0.4 n. Aciditatea se exprimă prin numărul de mililitri folosiţi pentru neutralizare, înmulţit cu 2 pentru a se raporta la 100 ml. • Metoda Thorner. Se titrează 10 ml lapte cu NaOH 0.1 n. Rezultatul se exprimă în zecimi de mililitru folosiţi la titrare. Fiecare zecime reprezintă un grad Thӧrner. • Metoda Dornic. Se titrează 10 ml lapte cu NaOH 0.9 n. Numărul de zecimi de mililitri folosiţi la titrare exprimă numărul de grade Dornic. În cazul acestei metode se foloseşte o soluţie de NaOH 0.9 n pentru că acidul lactic are o greutate moleculară de aproximativ 90. În acest caz: 1°D=1 mg acid lactic în 10 ml lapte, sau 0.1 g acid lactic la litru sau 0.01% acid lactic. Folosindu-se metoda Dornic, în unele ţări aciditatea se exprimă direct în acid lactic %. Între aciditatea titrabilă şi pH nu există o corelaţie precisă; diferite probe de lapte proaspăt cu acelaşi pH pot avea acidităţi diferite şi invers, probe cu aceeaşi aciditatevalori diferite de pH. Aceasta se explică prin aceea că prin titrare cu hidroxid se saturează capacitatea tampon a laptelui în limitele de pH între 6.6 şi 8.2-8.5. Capacitatea tampon a laptelui depinde de cantitatea de substanţe tampon în soluţie (proteine, fosfaţi, citraţi). Cu cât laptele este mai bogat în substanţe proteice şi anumite săruri cu atât aciditatea sa va fi mai mare. III. PROPRIETĂŢILE ORGANOLEPTICE ALE LAPTELUI Proprietăţile organoleptice ale laptelui sunt apreciate de organele senzoriale ale omului: văzul (aspectul fizic şi nuanţa culorii laptelui), tactil (consistenţă, fluiditate), mirosul şi gustul (plăcut, agreabil). Cunoaşterea proprietăţilor organoleptice permite aprecierea calităţii laptelui pentru consumul direct, alegerea căii de valorificare

ulterioară printr-un procedeu tehnologic, depistarea falsurilor, prevenirea sau remedierea eventualelor surse de alterare. Conform standardelor în vigoare calitatea laptelui la colectare se apreciază după următorii indici organoleptici: aspect, consistență, gust, miros și culoare. Aspectul: laptele proaspăt muls se prezintă sub forma unui lichid omogen, opalescent, fară sedimente. Opalescența laptelui este dată de componentele majoare ale laptelui care sunt prezente sub forma de soluții (lactoză, săruri minerale, grăsimi). Consistența laptelui trebuie să fie fluidă. Nu se admite o consistență văscoasă sau mucilaginoasă. Abaterile de la definiție sunt un indiciu că laptele respectiv nu a fost transportat, păstrat în condiții de igienă și temperatură (laptele acidulat). Laptele normal, proaspăt, este un lichid omogen, însă cu timpul grăsimea se separă din lapte (prin smântânire spontană). Consistenţa anormală a laptelui se poate întâlni în: -laptele mamitic care poate fi grunjos; -laptele colostral care are o vâscozitate mai mare; -laptele infectat cu unele microorganisme poate avea consistenţă filantă; -laptele apos (în cazul consumului în exces de varză, frunze de sfeclă). Culoarea laptelui proaspăt este albă cu nuanță ușor gălbuie. Culoarea albă opalescentă se datorează dispersiei luminii asupra particulelor coloidale. Culoarea albă este imprimată laptelui de prezența cazeinei, iar ușor gălbuie de conținutul în pigmenți, în special a carotenoidelor. Coloraţia gălbuie se datorează unui conţinut mai mare de grăsimi sau hrănirii animalului cu anumite furaje (porumb, morcov, etc). Laptele smântânit are culoarea albă . Coloraţia roşie se datorează uneori prezenţei sângelui în lapte, alteori în urma consumării de către animale a anumitor plante ca laptele cucului, drăgaica, piciorul cocoşului, etc. Modificările de culoare (intens galbenă, albăstruie, roză etc.) apar în cazul de boală a animalelor sau a tratării lor cu medicamente colorate și eliminarea acestora odată cu laptele. Culori anormale, roz, albastru, roşu, galben sunt date de dezvoltarea unor microorganisme care produc pigmenţi cu culorile respective. Gustul este plăcut, dulceag, caracteristic speciei de proveniență. Către sfârşitul perioadei de lactaţie gustul laptelui se poate modifica devenind uneori amărui. Laptele proaspăt muls are gust dulceag caracteristic care poate să dispară prin diluare, smântânire, fierbere.

Mirosul este plăcut, specific de lapte crud, caracteristic fiecărei specii, dar puţin pronunţat. Când se învecheşte are miros acrişor, cu atât mai intens cu cât este mai Laptele împrumută uşor mirosuri străine din mediul înconjurător de la substanţele în preajma cărora se află (de grajd, bălegar, petrol etc.). Anumite mirosuri străine pot proveni şi de la nutreţurile consumate de animalele de lapte, ca de exemplu: trifoi, rădăcinoase, varză etc, sau datorită oxidării grăsimii din lapte. Apariţia însă în lapte a unor mirosuri şi gusturi străine este, de cele mai multe ori, urmarea activităţii biochimice a unor microorganisme de infecţie, provenite din mediul înconjurător sau de la animalul bolnav. Gradul de impurificare ne arată indirect condițiile în care s-a facut mulsul, manevrarea și păstrarea. Gradele de impurificare sunt clasificate în 4, notate de la 0 la 3: 0 – excepțional; 1– laptele prezintă în compoziție impurități de forme și mărimi diferite în număr redus; 2 – laptele prezintă în compoziție impurități de forme și mărimi diferite în număr mare; 3 – laptele prezintă în compoziție un numar foarte mare de impurități dispersate uniform. În funcție de gradul de impurificare se poate vorbi și de încărcătura bacteriană: dejecții, păr, furaj. IV. MICROBIOLOGIA LAPTELUI Laptele poate fi considerat alimentul principal pentru nou-născuți, fiindcă conține toate elementele nutritive. Datorită compoziției sale chimice variate și complexe, laptele reprezintă un substrat excelent pentru creșterea microbiană. De aceea, laptele crud va conține întotdeauna un numãr mai mic sau mai mare de bacterii. Conținutul cantitativ și calitativ al microflorei laptelui diferă în funcție de sursele de contaminare și este condiționat, mai ales, de respectarea condițiilor de igienă prevăzute pentru obținerea și tratamentul primar al acestuia în lăptăriile de fermă. Prin compoziţia sa chimică şi proprietăţile fizice, laptele constituie un bun mediu de cultură pentru toate tipurile de microorganisme: bacterii, drojdii şi mucegaiuri. Laptele nu poate fi considerat însă un mediu de cultură universal. Deoarece nu toate bacteriile sunt capabile să utilizeze lactoza, protidele nehidrolizate în peptide şi acizi aminaţi, iar conţinutul redus în peptide şi acizi aminaţi liberi ai laptelui este prea mic ca să permită o dezvoltare optimă a unor specii microbiene. De aceea laptele poate fi considerat un mediu bun de cultură pentru microorganisme heterotrofe.

Multe din microorganismele care se pot dezvolta în lapte sunt necesare şi folositoare pentru industria laptelui, asigurând fermentarea smântânii, a brânzeturilor, a produselor lactate acide, etc. Altele aduc pagube mari, provocând alterarea laptelui, untului, brânzeturilor sau dăunând sănătăţii omului. Sursele de contaminare a laptelui cu microorganisme Contaminarea cu microorganisme poate fi: - exterioară; - interioară.

Surse exterioare: sursa de contaminare a laptelui cu microorganisme se realizează în mod frecvent în timpul mulsului și după, în timpul transportului și al stocării. Principalele surse de contaminare fiind: fecalele și pielea animalului, solul (bacterii sporulate și spori ai unor miceți), aerul, apa, furajele, echipamentele pentru mulsul și stocarea laptelui, personalul și unii vectori animați (insecte, etc.) În situația animalelor care sunt întreținute, exploatate în condiții de igienă necorespunzatoare, un număr foarte mare de microorganisme poate ajunge în lapte prin intermediul canalului sfârcului mamar. Prima sursă de contaminare a laptelui o constituie mamela, prin „dopul bacterian” ce se formează în sfincter; aşa se explică contaminarea masivă a primelor jeturi de lapte muls, ceea ce impune îndepărtarea lor. Surse interne: afecțiuni ale ugerului (mamita), boli cronice sau acute ale animalului (TBC, stresul). Gradul de contaminare al laptelui depinde în mare măsură de: - starea de sănătate a animalului; - starea de igienă în timpul mulsului şi manipulării lui. Factorii ce influenţează dezvoltarea microorganismelor în lapte Dezvoltarea microorganismelor în lapte este inhibată sau stimulată de: a) Puterea bactericidă a laptelui În primele două ore după mulgere, în lapte nu se dezvoltă microorganisme, numărul lor putând chiar să scadă. Acest lucru se datorează prezenţei în laptele crud a unor substanţe care inhibă sau distrug numeroase specii microbiene: lactenina 1,2,3. Lacteninele 1 şi 3 sunt aglutinine (anti corpi), iar lactenina 2 este enzima lactoperoxidaza. Prin încălzire, ele îşi pierd activitatea bactericidă, fiind distruse. b) Temperatura Puterea bactericidă a laptelui se epuizează după un anumit timp. Proprietăţile bactericide ale laptelui se păstrează cu atât mai mult cu cât temperatura este mai mică.

Pe de altă parte, este cunoscut faptul că la temperaturi joase înmulțirea bacteriilor este în general încetinită. Efectele încălzirii laptelui la temperaturi ridicate asupra microorganismelor sunt urmatoarele: - încălzirea la peste 80°C are ca efect stimularea creșterii bacteriilor lactice datorită distrugerii lacteninelor, prin urmare se recomandă încălzirea laptelui destinat culturilor la 85-90°C; - autoclavarea (încalzirea d la 90°C la 120°C) duce la degradarea parțială a proteinelor cu formare de peptide, având ca efect stimularea creșterii streptococilor; - încălzirea peste 120°C duce la distrugerea factorilor de creștere a substanțelor stimulatoare, având efect inhibarea creșterii microbilor. c) Factori de creştere Laptele conţine o serie de substanţe care stimulează creşterea microorganismelor. Vitaminele din grupul B sunt necesare în special pentru dezvoltarea bacteriilor lactice, iar peptidele şi aminoacizii liberi stimulează dezvoltarea bacteriilor din lapte. Microorganismele din lapte Din punct de vedere al acţiunii lor, microorganismele se împart în 3 grupe: - microorganisme folositoare: asigură la unele produse lactate caracteristicile organoleptice specifice (formarea smântânii şi obţinerea produselor lactate acide, maturarea brânzeturilor). Acestea sunt: bacterii lactice, propionice, drojdii din culturi, mucegaiuri pentru brânzeturi. - microorganisme dăunătoare: provoacă diferite defecte de gust, miros, consistenţă, alterarea laptelui şi produselor lactate. Exemple: bacterii coliforme, butirice, de putrefacţie, drojdii din genul candida, mucegai, din genul mucor, etc. - microorganisme patogene: dăunătoare sănătăţii oamenilor şi a animalelor. Principalele microorganisme din lapte sunt: Bacteriile alcătuiesc cea mai importantă familie de microorganisme, dat fiind faptul că o mare parte dintre ele sunt produse, prin tehnologii speciale, sub formă de culturi selecţionate pentru procesele de însămânţare a laptelui şi a brânzeturilor, în vederea obţinerii diferitelor produse acidolactice şi a brânzeturilor maturate. Bacteriile se clasifică, după formă, în diverse grupe: micrococi, diplococi, streptococi, forme de bastonaşe. Corpul unei bacterii este alcătuit dintr-o celulă formată dintr-un înveliş subţire – membrană, în interiorul căreia se găseşte o substanţă gelatinoasă – protoplasma şi nucleul. Pentru creştere şi înmulţire, bacteriile au nevoie de hrană, pe care o primesc prin membrană, absorbind substanţele hrănitoare dizolvate în apă. Pentru întreţinerea

funcţiilor vitale, bacteriile au nevoie de apă şi de anumite condiţii de temperatură. Temperatura optimă de dezvoltare a bacteriilor depinde de specia respectivă. Astfel, cele mai multe specii de bacterii se dezvoltă puternic între 30–40 0C, unele se înmulţesc în bune condiţii la 0 0C, iar altele la 500C. La temperatura de 60 0C bacteriile sunt în majoritate distruse, pe când temperatura scăzută le opreşte numai activitatea. Unele specii de bacterii numite aerobe se înmulţesc numai în prezenţa aerului, iar altele numite anaerobe în absenţa lui. Altele, când ajung în condiţii neprielnice, formează spori în interiorul celulei. Aceşti spori rezistă bine la uscăciune şi temperatură înaltă, aşteptând condiţii prielnice pentru dezvoltare. Bacteriile se înmulţesc prin diviziune, dintr-o celulă obţinându-se două, apoi patru, etc. În condiţii favorabile, procesul de înmulţire este foarte rapid: dintr-o singură celulă, în 12 ore, se pot forma peste 16 milioane de bacterii. În industria laptelui se poate lupta împotriva înmulţirii bacteriilor prin răcirea şi pasteurizarea laptelui, curăţirea şi dezinfectarea utilajelor sau prin tratarea laptelui, după mulgere, cu anumite substanţe chimice (conservanţi). Reprezintă cea mai mare parte a microorganismelor din lapte. Ele aparţin ordinului Eubacteriales şi se pot clasifica după acţiunea biochimică şi originea lor în: - bacterii lactice adevărate; - pseudobacterii lactice; - bacterii propionice; - bacterii butirice; - bacterii acetice; - bacterii de putrefacţie; - bacterii alcalinizante; - bacterii patogene, etc. Cea mai mare parte sunt: aerobe, un anumit număr sunt anaerobe facultativ şi numai câteva specii anaerobe. Bacteriile lactice ale laptelui sunt cuprinse în familia Lactobacteriacee în care intră şi bacteriile care formează acid lactic, dar nu fermentează lactoza. Sunt bacterii imobile, nesporulate, gram pozitive, nu produc catalază, sunt inactive faţă de nitraţi. Sunt microaerofile şi foarte pretenţioase faţă de sursa de hrană azotată şi vitaminică. Necesită, ca sursă de azot, peptide şi anumiţi acizi aminaţi şi vitamine din grupul B. Activitatea lor proteolitică în lapte este neînsemnată, dar unele specii degradează proteinele destul de puternic în timpul fermentării brânzeturilor. Fermentează zaharurile cu predilecţie dizaharidele (lactoza, zaharoza,maltoza). În continuare se prezintă o clasificare a bacteriilor lactice. a. Grupa homofermentative. Această grupă cuprinde bacterii care formează 90-97% acid lactic faţă de lactoza fermentată şi numai urme de produşi secundari. • Lactobacillus Subgenul Thermobacterium (Orla Jensen): temperatura optimă 37-45°C.

Lactobacillus: lactis, helveticus, acidophilus: temperatură optimă 45-62°C. Lactobacillus: bulgaricus, thermophilus: bastonaşe alungite, isolate sau în lanţuri scurte. Sunt acidifianţi puternici producând până la 2.7% acid lactic. Au activitate cazeolitică pronunţată. • Lactobacillus Subgenul Streptobacterium (Orla Jensen): temperatura optimă 28-32°C. Lactobacillus: casei, plantarum: bastonaşe scurte, în lanţuri. Sunt acidifianţi lenţi, însă formează 1% acid lactic şi chiar mai mult. Au activitate cazeolitică. • Streptococcus (Grupa lactică). Streptococcus: lactis, cremoris: formă sferică; lanţuri de lungimi diferite; acidi fianţi moderaţi: 0,6-1% acid lactic; în general nu hidrolizează cazeina. b. Grupa heterofermentative. Formare de acid lactic slabă. Formează şi alţi acizi, diferite alte substanţe şi gaze (CO 2). • Lactobacillus Subgenul Thermobacterium: temperatura optimă 37-45°C. Lactobacillus bifidus: bastonaşe având în cultură veche capete bifide; produce acid acetic în cantităţi apreciabile; anaerob, se găseşte în fecalele sugarilor. Lactobacillus caucasicus: bastonaşe subţiri şi variate ca formă, izolate sau în filamente; produce afară de acid lactic şi acid succinic şi gaze; trăieşte în simbioză cu drojdiile în granule de chefir. • Lactobacillus Subgenul Betabacteriu: temperatura optimă 28-32°C. Lactobacillus brevis: bastonaşe cu margini rotunjite, izolate sau în lanţuri scurte; nu acţionează asupra cazeinei. •Leuconostoc: temperatura optimă 20-25°C. Leuconostoc: dextranicum, citrovorum: forme sferice asemănătoare streptococilor; provin din vegetale în descompunere; fermentează pentozele, descompun pectinele. Produc mucilagiu la fermentarea zaharozei. Streptococii lactici, din punct de vedere fiziologic, se caracterizează printr-o mare rapiditate de dezvoltare; se dezvoltă întotdeauna mai repede ca lactobacilii, în schimb au o putere acidifiantă mai mică decât lactobacilii şi o rezistenţă mai redusă la un pH scăzut. Bacteriile lactice formează partea cea mai interesantă a microflorei laptelui şi a produselor lactate. Datorită lor se produce acidifierea spontană a laptelui; ele intervin în obţinerea tuturor produselor lactate care conţin lactoză şi sunt nesterile. Bacterii pseudolactice Cele mai reprezentative bacterii din această categorie sunt cele din grupa Coliaerogenes, din care Escherichia coli este de origine fecală, iar Aerobacter aerogenes provine din pământ sau de pe vegetale. Ele ajung în lapte din bălegar, ape impurificate, ustensile murdare, etc.

Prezintă importanţă din punct de vedere tehnologic, deoarece produc gaze şi gust neplăcut în produsele lactate. Ele provoacă balonarea timpurie a brânzeturilor. Având o dezvoltare rapidă, fiind tolerante la variaţii mari de temperatură ele pot depăşi bacteriile lactice în creştere, provocând defectele arătate mai sus. Unele tipuri de Escherichia coli sunt patogene pentru om, de aceea prezenţa acestor bacterii prezintă importanţă şi din punct de vedere igienic. Bacteriile propionice Transformă lactaţii în acid propionic, acetic şi CO 2. Temperatura optimă este de 30°C. Sunt prezente şi acţionează la maturarea brânzeturilor, în special şvaiţer, asigurând desenul şi aroma caracteristică. Bacteriile proteolitice Unele atacă proteinele, hidrolizându-le în proteoze, peptone, polipeptide şi aminoacizi, iar altele descompun mai departe aminoacizii în amoniac, indol, scatol. Ele atacă nu numai substanţele azotoase ci şi zaharurile producând fermentaţie butirică sau lactică. Bacteriile proteolitice provin din apă și sol producând o serie de defecte. Dintre care: - bacterium fluorescens, liquefaciens (alterarea untului); - bacillus subtilis, mezentericus mycoides din sol şi furaje; - clostridium - provoacă balonare târzie a brânzeturilor. Unele specii sunt alcalinizate, altele nu modifică practic reacţia mediului, iar altele sunt acidifiante. Diverse specii din această grupă au însuşirea de a produce şi lipaze. Principalele specii din această categorie sunt următoarele: -Bacterii proteolitice aerobe nesporogene: Bacterium flucrescens liquefaciens, Bacterium vulgaris, bacterii din genul Alcaligens. Aceste bacterii solubilizează cazeina şi au o intensă acţiune putrefiantă. - Bacterii proteolitice aerobe sporogene: Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus mycoides, Bacillus cereus. Aceste bacterii sunt energici coagulanţi şi peptonizanţi ai laptelui producând aşa-numita coagulare cazeoasă a laptelui pasteurizat. Având spori foarte rezistenţi la căldură, aceste bacterii reprezintă o problemă pentru sterilizarea industrială a laptelui. -Bacteriile proteolitice anaerobe sporogene: Clostridium butyricum, Clostridium thyrobutyricum, Clostridium sporogenes. Aceste bacterii sunt foarte răspândite în pământ, furaje şi fecale şi sunt prezente aproape întotdeauna în lapte. Activitatea lor fermentativă este însoţită de formare de gaze şi miros neplăcut. Clostridium butyricum şi Thyrobutyricum fermentează zaharurile producând acid butiric, bioxid de carbon şi hidrogen, acid acetic, alcooli şi alţi produşi.

Clostridium thyrobutyricum poate folosi ca sursă de carbon lactaţii. Bacteriile butirice sunt întotdeauna prezente în cantităţi mari în nutreţuri însilozate în stare de proastă conservare. Ele constituie cauza principală a balonării târzii a brânzeturilor, defect frecvent în perioada de iarnă, care produce pagube însemnate prin deprecierea brânzeturilor. Bacteriile patogene Provin de la animalele bolnave sau din mediul exterior, de la manipulare. Microorganismele patogene se găsesc în lapte, putând fi împărţite după provenienţă în două grupe: − microorganisme patogene care provin de la animalele producătoare de lapte (bacilul tuberculozei tip bovin, agentul febrei aftoase, al brucelozei şi al antraxului, streptococul mamitei cronice, etc.);  microorganisme patogene care sunt introduse în lapte din mediul înconjurător în timpul mulgerii şi manipulării lui până la prelucrare (bacilul tuberculozei, al febrei tifoide, difteriei, holerei, scarlatinei, poliomielitei etc.). Pentru a preveni răspândirea bolilor prin lapte, trebuie menţinută o stare perfectă de curăţenie la locul de producţie a laptelui, cât şi în timpul transportului şi prelucrării lui. Personalul care manipulează laptele, trebuie supus periodic unui examen medical. În afară de aceasta, laptele folosit, fie la consumul direct, fie la prelucrarea în diferite produse, trebuie în prealabil tratat termic (fiert sau pasteurizat). Drojdiile sunt microorganisme formate dintr-o singură celulă de dimensiuni de 10 ori mai mari decât ale bacteriilor. Importanţa lor în industria laptelui este mai mică. În lapte se găsesc drojdii adevărate (saccharomyces, zigosaccharomyces) şi drojdii false (torulepsis, candida). Sacharomyces lactis, Sacharomyces fragilis fermentează lactoza, formând alcool şi gaze, pot provoca balonarea brânzeturilor cu pastă moale şi a celor cu conţinut mic de grăsime. În diverse produse lactate drojdiile pot provoca fermentaţii gazoase şi gusturi nedorite. Este cazul în special al smântânii provenită din colectare şi adesea a caşului proaspăt. Drojdiile formează o parte din microflora cojii umede a brânzeturilor. Mucegaiurile sunt microorganisme formate dintr-o singură celulă sau mai multe, care formează fire (filamente sau hife), ce se ramifică şi se încrucişează formând o masă pufoasă numită miceliu. O serie de specii intervin în maturarea brânzeturilor din care cele mai importante sunt: Penicillium candidum şi Penicillum glaucum, varietatea roqueforti. Mucegaiurile inferioare: Mucor mucedo şi Rhizopus nigrans se dezvoltă pe brânzeturile moi producând defecte. Monilis nigra - provoacă pete brune sau negre pe brânzeturile tari.

Penicillium camemberti şi Penicillium candidum sunt mucegaiuri caracteristice brânzei Camembert şi Brie, Penicillium roqueforti este mucegaiul brânzei Roguefort, Penicillium casei cauzează pete brune pe coaja brânzei şvaiţer, Cladosporium butyri provoacă râncezirea untului. PROCEDEE GENERALE DE CONSERVARE A LAPTELUI CLASIFICAREA METODELOR DE CONSERVARE A LAPTELUI După felul mijloacelor de împiedicare a alterării există 3 mari grupe de procedee: fizice, biochimice şi chimice. Procedeele fizice: - Răcirea – refrigerarea şi congelarea; - Încălzirea – pasteurizarea şi sterilizarea; - Deshidratarea parţială – lapte concentrat; - Încălzirea şi deshidratarea parţială – lapte concentrat şi sterilizat; - Încălzirea, deshidratarea parţială şi adaosul de zahăr – lapte concentrat cu zahăr; - Deshidratarea înaintată – lapte praf; - Încălzirea şi acţiunea forţei centrifuge – lapte bactofugat; - Deshidratarea înaintată şi instantinizarea – lapte praf instant; - Acţiunea radiaţiilor – lapte sterilizat cu radiaţii. Procedeele biochimice (utilizează şi încălzirea): -fermentaţia lactică a produselor lactate acide (iaur, sana, lapte acidofil); -fermentaţia lactică şi alcoolică (kefir, cumâs). Procedeele chimice (mai rar utilizate): -adăugare de antiseptici; -acidulare artificială (brânzeturi); -adaosul de H2O2 şi catalază; -adaos de sare (la fabricarea brânzeturilor şi untului). Conservarea laptelui cu ajutorul temperaturii Refrigerarea – se aplică în zona de colectare scăderea temperaturii 2 – 5 0C , temperatură ce permite prelungirea fazei bactericide a laptelui, împiedică dezvoltarea bacteriilor lactice şi deci, previne acidifierea lui. Există agregate de răcire (schimbător de căldură), iar depozitarea laptelui răcit se realizează în tancuri izoterme. Se mai aplică laptelui pasteurizat pentru împiedicarea dezvoltării formelor vegetative şi a sporilor microorganismelor ce au rezistat procesului de pasteurizare sau care provin din infecţii ulterioare. Conservarea unor produse finite cum ar fi: smântâna, frişca, produsele lactate acide, untul şi brânzeturile se realizează tot prin refrigerare.

Prin refrigerare nu este împiedicată dezvoltarea bacteriilor psihofile (bacterii de putrefacţie, în special fluorescente) care descompun proteinele şi lipidele cu formare de peptone şi alte substanţe care dau produselor un gust şi miros neplăcut de învechit, amar. La temperaturi scăzute, în lapte şi produse lactate se pot dezvolta şi drojdii şi mucegaiuri ceea ce afectează calitatea aestora. În ceea ce priveşte modificarea calităţii senzoriale ale laptelui crud sau pasteurizat depozitat timp mai îndelungat s–a constatat că apare frecvent gustul de rânced atribuit modificării metioninei, gustul de „lipază” atribuit degradării grăsimilor, gustul de învechit, amar datorat descompunerii proteinelor şi grăsimilor. Durata max. de depozitare la 2 – 4 0C fără a produce modificări este de 2 – 3 zile. Pasteurizarea – metodă de conservare a laptelui prin aplicarea căldurii, care urmăreşte distrugerea bacteriilor patogene şi a microflorei banale a laptelui. La alegerea regimului de pasteurizare se va ţine cont de distrugerea celor mai rezistente microorganisme la efectul bactericid al căldurii. Se va alege o combinaţie temperatură–timp care să asigure distrugerea lui M.tuberculosis, cel mai termorezistent dintre toate microorganismele patogene. Încălzirea laptelui trebuie să modifice cât mai puţin structura şi compoziţia acestuia, fapt pentru care la pasteurizare se vor respecta anumite condiţii: încălzirea să fie omogenă, pasteurizarea să se realizeze în absenţa aerului, iar aparatele de pasteurizat să aibă suprafaţa protejată pentru a nu permite trecerea metalelor în lapte. Metode de pasteurizare a) Încălzirea laptelui pe o singură faţă în strat gros. Aceasta se aplică în cazul laptelui destinat fabricării unor brânzeturi. b) Încălzirea laptelui în strat subţire pe o singură faţă. În aplicarea acestei metode se foloseşte pasteurizatorul cu tobă. c) Încălzirea laptelui în strat subţire pe ambele feţe. Se foloseşte pasteurizatorul cu plăci, laptele fiind încălzit în strat subţire pe ambele feţe, fapt ce urmăreşte eficienţa tratamentului termic şi asigură omogenitatea incălzirii. În primul caz se folosesc vanele cu pereţi dubli prevăzute cu agitator şi capac. Aburul se barbotează între pereţii vanei, iar laptele se agită în permanenţă pentru uniformizarea încălzirii. Pasteurizatoarele cu plăci sunt cele mai răspândite schimbătoare de căldură utilizate în industria laptelui având capacitatea între 3000 – 5000 l/h şi fac parte dintr–o instalaţie de pasteurizare care are în componenţă următoarele: un vas cu flotor (vas cilindric cu fund drept din oţel inox rezemat pe picioare reglabile). Este prevăzut cu plutitor care prin ridicarea nivelului de lichid aduce o bilă obturatoare în dreptul orificiului de alimentare a vasului reducând astfel debitul. Pompa centrifugă, având rotor cu palete drepte. Separatorul de lapte care realizează degresarea, normalizarea şi curăţirea centrifugă a laptelui preîncălzit. Pasteurizatorul are un batui fix de forma unui cadru de

oţel profilat care are rolul de a asambla toate părţile componente ale pasteurizatorului şi mai multe tipuri de plăci. Plăcile de capăt sunt acoperite cu tablă din oţel inox rozetate. Plăcile schimbătoare de căldură sunt presate şi calibrate având canale ondulate în partea centrală a plăcii. Plăcile sunt lustruite electrolitic, iar în părţile laterale şi în jurul orificiilor de la colţuri au canale în care se montează garnituri de cauciuc, rezistente la căldură şi la agenţii chimici din soluţiile de spălare. Între plăci distanţa este de circa 0.3 cm. Pe o parte a plăcii circulă laptele, iar pe cealaltă parte agenţii de răcire sau încălzire în contracurent. Plăcile intermediare sunt prevăzute cu racord de intrare/ieşire plasate de o parte şi de alta a aparatului. Plăcile de lucru şi cele intermediare sunt montate pe 2 bare de ghidare (unul superior şi unul inferior) şi ele se strâng cu ajutorul plăcilor de capăt. Pasteurizare  joasă, 63 – 650C cu menţinere 20-30 min.  medie, 74 – 750C cu menţinere 10 min.  înaltă, 85 -900C cu menţinere 10 – 15 sec.  90 – 950C cu menţinere 4 – 5 sec, cu coborarea brusca sub 4 0C Sterilizarea laptelui Există 3 metode: îmbuteliat, într–o singură operaţie; în flux continuu; combinată. Procedeul clasic: 115 – 1300C, 20–50 sec. (laptele este deja ambalat ermetic, discontinuu). Procedeul continuu: 140 – 1500C , 4 – 8 sec (laptele este răcit rapid 25 – 20 0C şi ambalat în condiţii aseptice). Laptele UHT :150 0C , 2 sec. Se realizează după 2 sisteme de bază: -încălzirea indirectă a laptelui prin folosirea schimbătorului de căldură; -încălzirea directă prin contact direct al laptelui cu agent termic (abur). Încălzirea directă se realizează în 2 variante: - injectare de abur în lapte (uperizare); - injectare de lapte într–o incintă cu abur (pulverizare).

TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A LAPTELUI DE CONSUM Laptele pasteurizat de consum este unul dintre principalele produse lactate obţinute în industria laptelui. Este un produs găsit pe piaţă în mai multe variante,

diferenţiate în funcţie de conţinutul de grăsime. Astfel, întâlnim lapte degresat (0.1%), parţial degresat (1.5%), 1.8%, 2%, 2.5%, 3.2% etc. Schema tehnologică de obţinere a laptelui pasteutizat de consum este prezentată în figura: Laptele (materie primă) Recepţia calitativă şi cantitativă Curăţirea de impurităţi

Răcirea

Depozitarea intermediară

Normalizarea Omogenizarea Pasteurizarea Răcirea Ambalarea Depozitarea

Figura 1. Schema tehnologică de obţinere a laptelui pasteurizat de consum

Recepţia calitativă: se face determinând proprietăţile fizico-chimice, cele microbiologice şi organoleptice ale laptelui integral. Analize fizico-chimice:  determinarea procentului de grăsime prin metoda acido-butirometrică cu ajutorul butirometrului Gerber  determinarea densităţii cu ajutorul metodei areometrice  determinarea impurităţilor prin metoda cu lactofiltru  determinarea acidităţii prin titrare  determinare substanţelor proteice prin analiza directă conform STAS Analize microbiologice - se determină numărul de bacterii coliforme. Analize senzoriale:  consistenţa: să nu fie filantă; să fie compact, omogenă;  aspect: să fie mat;  culoare: de la alb până la alb gălbui;



miros şi gust: plăcut, dulceag, caracteristic; fără miros şi gust străin.

După realizare recepţiei calitative se va trece la recepţia cantitativă. Această succesiune poate fi realizată numai dacă în timpul recepţiei laptelui este răcit şi depozitat la o temperatură de circa 4-6°C. Dacă nu se pot realiza aceste condiţii, imediat după primire, din masa laptelui se va lua o probă de 500 ml pentru analize, iar restul cantităţii de lapte se va măsura cantitativ prin două metode: - măsurarea gravimetrică; - măsurarea volumetrică. Măsurarea gravimetrică se realizează prin cântărirea cisternelor şi autocisternelor. Această metodă este mai puţin precisă dar necesită costuri mai ridicate ale dispozitivelor de cântărire. Măsurarea volumetrică se poate face manual prin măsurarea nivelului cisternei ţinându-se seama de anumite modificări ale geometriei incintei de transport şi temperatura laptelui sau cu ajutorul unor instrumente speciale numite galactometre. Acestea permit realizarea concomitentă a două operaţii: golirea incintelor de transport a laptelui şi măsurarea volumului de lapte primit. Această a doua metodă este mai puţin exactă datorită factorului uman şi a posibilităţii de apariţie a unor pierderi în această etapă. Măsurarea cantităţii de lapte la rampa fabricii (gravimetric sau volumetric) interesează pentru desfăşurarea sub aspect cantitativ a procesului tehnologic. Având în vedere ponderea importantă ce revine materiei prime în preţul de cost al produsului, aparatura de măsurat şi control a cantităţilor de lapte intrate sau rezultate dintr-o fază sau alta a procesului tehnologic are importanţă în localizarea şi determinarea eventualelor pierderi ce pot interveni pe parcurs. Măsurarea cantităţilor de lapte prin procedee gravimetrice are avantajul că greutatea laptelui nu este influenţată de factorul temperatură, factor ce poate fi sursa unor erori semnificative în cazul metodelor volumetrice. Principalul neajuns al procedeelor gravimetrice de determinare a cantităţilor de lapte prelucrate sau destinate prelucrării îl constituie costul ridicat al aparaturii şi caracterul discontinuu al acestor procedee având în vedere faptul că în fabricaţie se introduc tot mai mult procesele continue. Procedeele volumetrice prezintă avantajul că necesită aparatură de volum şi cost reduse permiţând un control permanent şi continuu. În scopul evitării erorilor de măsurare este necesar să se prevină pătrunderea aerului în conductele de transport al laptelui, iar temperatura fluidului să nu depăşească 600C. Debitmetrele (galactometrele) aflate în uz asigură la un debit maxim de 15.000 l/h, o eroare maximă de  0.5%.

Curăţirea de impurităţi: O primă îndepărtare a impurităţilor se face în momentul trecerii laptelui recepţionat calitativ în bazinele de recepţie, prin strecurarea laptelui, folosindu-se în acest scop tifon împăturit 4-6 straturi , fixat pe o ramă sau alte materiale filtrante neţesute. Tifonul utilizat pentru strecurarea laptelui, după folosirea trebuie bine spălat, dezinfectat prin fierbere şi clătite cu apă clorurată, iar apoi uscat. În cazul nerespectării acestor măsuri, tifonul devine o sursă de infectare cu microfloră dăunătoare, iar impurităţile pot fi spălate de lapte, partea solubilă trecând în filtrat. Procedeul cel mai eficient pentru îndepărtarea impurităţilor din lapte şi care se foloseşte în mod curent în industrie este curăţarea centrifugă a laptelui. Efectul de curăţire se asigură prin separarea impurităţilor cu greutate specifică diferită de cea a laptelui, sub acţiunea forţelor centrifuge. Curăţirea laptelui cu ajutorul curăţitoarelor centrifugale (pentru o curăţire avansată) se face la temperaturi de 45-500C. În aceste curăţitoare centrifugale se separă laptele de impurităţi microscopice, acestea depunându-se pe talerele aparatului. După depunere, acestea, la terminarea operaţiei vor fi îndepărtate şi curăţate. Această curăţire este o curăţire secundară mai profundă decât cea primară, având în vedere că acesta se realizează cu ajutorul unor site şi tifoane aşezate la gurile de vizitare ale tancurilor de recepţie. Răcirea laptelui: se face cu ajutorul schimbătoarelor de căldură până la temperaturi între 2-60C, evitându-se astfel trecere laptelui la o aciditate ridicată şi totodată se evită şi faza bactericidă. Depozitarea intermediară: se face cu scopul de a evita încrucişarea procesului tehnologic şi pentru o mai bună desfăşurare a acestuia. Se realizează în tancuri izoterme în care se poate realiza şi omogenizarea laptelui cu ajutorul unor agitatoare montate în interiorul tancurilor. Normalizarea: se face cu scopul de a se ajunge la procentul de grăsime dorit. Se poate realiza prin adăugare de grăsime în lapte, prin extragere de grăsime din lapte sau prin amestec a două tipuri de lapte cu diferite procente de grăsime. Normalizarea laptelui poate fi efectuată prin: adăugarea de smântână proaspătă în lapte; amestecarea unui lapte ce conţine puţină grăsime (lapte smântanit sau degresat) cu lapte mai bogat în grăsimi. În vederea scăderii cantităţii de grăsime se poate proceda în urmatoarele feluri: extragerea unei părţi de grăsimi din lapte sub formă de smântână; amestecarea de lapte bogat în grăsimi cu lapte mai sărac în grăsime; amestecarea laptelui integral cu lapte smântanit. De aceea pentru operaţia de normalizare totdeauna trebuie să se determine mai întâi conţinutul în grăsime al laptelui. Printre procedeele folosite la normalizarea laptelui se utilizează şi pătratul Person. Metoda poate fi aplicată în două situaţii: când cantitatea de lapte normalizat

este mai mare decât cantitatea de lapte materie prima; când cantitatea de lapte normalizat este egală cu cantitatea de lapte materie primă. Omogenizarea: se realizează cu scopul de a evita separarea grăsimii la suprafaţa laptelui şi pentru o cât mai bună dispersie a globulelor de grăsime în masa laptelui. Omogenizarea materiei la fabricarea laptelui de consum are ca scop stabilirea emulsiei de grăsime. Prin această operaţie se obţine o fracţionare a globulelor de grăsime şi repartizarea mai uniformă a acestora în masa produsului. În produsul omogenizat se obţine dispersarea mai mare a grăsimii, înbunătăţind structura produsului finit. Omogenizarea acţionează nu numai asupra fazei grase a amestecului, dar şi a celei proteice. Se observă o reducere a stabilităţii acesteia şi absorbţia la suprafaţa membranei globulelor de grăsime nou formate. Creşte vâscozitatea amestecului, şi deci, a produsului finit. Eficacitatea acestei operaţii tehnologice depinde de temperatura produsului, presiunea şi conţinutul de grăsime în materie primă. Temperatura amestecului la omogenizare, variază în limitele de 60 – 80 0C în funcţie de calitatea materiei prime . Presiunea omogenizării este în funcţie de conţinutul de grăsime în materie primă şi calitatea acesteia. Odată cu creşterea conţinutului de grăsime scade presiunea de omogenizare. O presiune mai redusă de omogenizare se foloseşte în cazul prelucrării materiei prime cu termorezistenţă redusă sau obţinută în perioada de toamnă -iarnă, când în grăsimea lactată se găsesc mai multe gliceride greu fuzibile. In practica de producţie, pentru fabricarea smântânii cu 8, 10, 15, 20% grăsime se recomandă presiunea de 9 - 12 Mpa. Pasteurizarea: de obicei se folosesc pasteurizatoare cu plăci care au în dotare şi un vas cu flotor, o pompă şi o instalaţie de automatizare. Pasteurizarea se face obligatoriu şi aceasta urmăreşte distrugerea cu ajutorul temperaturii a tuturor microorganismelor aflate în stare vegetativă şi inactivarea celor existente în stare sporulată. În general germenii patogeni existenţi în lapte sub formă vegetativă şi aceştia pot fi distruşi în totalitate dacă sunt supuşi la temperaturi de 65– 90°C, tratament termic prin care se poate obţine un lapte salubru. Referindu-se în continuare la distrugerea germenilor patogeni putem arăta că aceştia fiind supuşi la temperatura de 75°C se distrug în totalitate în 2-12 secunde. Timpul de pasteurizare este dependent de temperatură şi variază în mod invers proporţional cu aceasta. Adică cu cât timp temperatura este mai mare cu atât timpul de pasteurizare este mai mic si invers. Pe acest principiu au fost fondate metodele de pasteurizare cunoscute şi anume: pasteurizare joasă; pasteurizare înaltă; pasteurizare instantanee. Se evită în continuarea procesului tehnologic recontaminarea laptelui cu microorganisme cu ajutorul punctelor critice de control folosindu-se metoda HACCP. Pasteurizarea joasă este o metodă lentă, de durată şi aceasta se face la temperaturi de 63-65°C, timp de 30 de minute şi se aplică cu rezultate bune în

fabricarea brânzeturilor. Aceasta se poate face în cazane cu pereţi dubli prin care circulă apa încălzită sau în rezervoare moderne care funcţioneaza pe acelaşi principiu. Pasteurizarea medie se face prin expunerea laptelui la temperatura de 72-74°C pe o durată de timp de numai 15 secunde. Este cea mai potrivită pasteurizare recomandată pentru unităţile de producţie, deoarece aceasta se face mecanizat şi chiar automatizat cu pasteurizatoare speciale. Pasteurizarea instantanee sau de tip flash constă în încălzirea laptelui la 80-90°C pe o durata de minim 10 secunde, urmată de o răcire bruscă a laptelui. Uneori, după pasteurizare se poate executa operaţii de dezodorizare, operaţie prin care se elimină din lapte unele substanţe volatile în scopul îmbunătăţirii calităţilor senzoriale ale produsului finit. În această instalaţie laptele este încălzit la 80-89 0C şi trimis sub presiune prin intermediul unui cop de pulverizare într-un vas aflat sub presiune (vid parţial) laptele astfel dezodorizat este evacuat cu o pompă şi condus la răcire şi depozitare printr-o conductă. Răcirea laptelui: se face în tancuri izoterme până la 2-4 0C cu scopul de a se evita acidifiere laptelui. De asemenea se face şi în ultima parte a instalaţiei de pasteurizare prin care circulă agentul frigorific care asigură laptelui o temperatură de 46°C după care acesta se depozitează în tancurile izoterme de unde trece în fabricaţie ca lapte de consum sau pentru preparatele din lapte.

Ambalarea laptelui: se face în mai multe tipuri de ambalaje; folii de polietilenă, material plastic tip PET sau cartoane ceruite şi lăcuite, ambalaj tip TETRA PAK. Se realizează cu maşina de ambalat specifică tipului de ambalaj sau dozatoare specifice, la temperaturi între 2-60C. Depozitarea: se face la temperatura între 0-4 0C. Umiditatea relativă a aerului 8085%.Termenul de valabilitate este cuprins între 48h şi câteva săptămâni, în funcţie de produs. Condiţiile de admisibilitate a laptelui de consum Aciditate :16-200T Densitatea minimă este de 1.028g/ cm3 la laptele normal. Temperatura la livrare este de maxim 120C. Reacţia fosfatazei şi peroxidazei să fie negativă. Procentul de grăsime poate fi diferit: pentru laptele normalizat poate fi de: 0.1; 1.5; 1.8; 2.0; 2.5; 3.2; 3.5 Culoarea: albă- gălbuie, specifică. Miros şi gustul este specific, plăcut. Aspect omogen, fără impurităţi şi sedimente.

Din punct de vedere microbiologic:  bacterii coliforme 10/cm3  aerobi mezofili 300000/cm3  E. coli 1/cm3

TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A PRODUSELOR LACTATE ACIDE Produsele lactate acide se obţin din fermentarea laptelui cu bacterii lactice adăugate sub formă de culturi. Producerea produselor lactate are la bază principiul de conservare a laptelui prin metoda biochimică, bazată pe acţiunea antiseptică a acidului lactic produs prin fermentarea lactozei de bacteriile lactice. Clasificare:  produsele obţinute prin fermentare lactică: iaurt, sana, biogurt, lapte bătut, lapte acidofil.  produsele obţinute prin fermentaţie lactică şi alcoolică: kefir, cumâş; lapte acidofil. Produsele din prima categorie au un coagul mai dens, omogen, fără bule de aer. Datorită acumulării de acid lactic în timpul fermentaţiei au un gust acid, uşor acrişor. Produsele din a doua categorie au un coagul fin străbătut de bule mici de CO 2. Gustul este acidifiant, uşor astrigent datorită acumulări de acid lactic, CO 2 şi alcool etilic. În timpul fabricării produselor lactate acide au loc o serie de procese fizico-chimice şi biochimice astfel:      

fermentarea lactozei de microorganisme; scăderea pH-ului ca urmare a acumulării de acid lactic; formarea substanţelor de aromă; formarea de alcool etilic şi CO2 în unele cazuri; coagularea cazeinei; proteoliza cu eliminare de aminoacizi liberi

Valoarea nutritivă a produselor lactate acide este destul de ridicată, ele conţinând toate componentele nutritive ale laptelui, într-o formă uşor asimilabilă. Valoarea energetică a acestor produse este scăzută datorită transformării unei părţi din lactoză în acid lactic, CO2 şi alcool etilic. Datorită faptului că se formează produse de fermentaţie, produsele lactate acide au proprietăţi dietetice şi terapeutice cu rol favorabil pentru organisme. Capacitatea de asimilare şi de digestie creşte deoarece substanţele

proteice sunt parţial hidrolizate, iar coagulul obţinut este fin, fiind mai accesibil acţiunii enzimelor digestive.

Culturi selecţionate de microorganism Culturile pentru fabricarea produselor lactate acide trebuie să fie pure şi se pot prezenta sub formă de monoculturi sau culturi mixte. Izolarea culturilor se realizează în laboratoare specializate, speciile de microorganisme se selecţionează în funcţie de viteza de dezvoltare şi de producere a acidului lactic, de performanţele în aromă şi CO2, iar uneori pentru capacitate de a produce consistenţă filantă. Culturile selecţionate se livrează de către laborator sub formă lichidă, liofilizate sau congelate. Culturile obţinute prin însămânţarea laptelui şi coagularea acestuia se numesc maiele. Din cultura pură se prepară maiaua primară. Din aceasta se prepară maiaua secundară care servesc la prepararea maielei terţiare, aceasta, de obicei reprezentând maiaua folosită în producţie. Tipuri de culturi pentru produsele lactate acide Iaurtul: cultură mixtă formată din Streptococcus thermophilus + Lactobacillus bulgaricus. Streptococcus thermophilus este bacterie aromatizantă, acidifiază uşor mediul şi are o temperatură optimă de dezvoltare de 37-40 0C. Lactobacillus bulgaricus este o bacterie acidifiantă, produce la 40-50 0C acid lactic, ce acidifiază puternic mediul: Lapte bătut: conţine culturi mixte aromatizante (Streptococcus citrovorum).

acidifiante

(Streptococcus

lactis)

şi

Sana: conţine culturi acidifiante (Streptococcus cremoris) şi aromatizante (Streptococcus paracitrovorum). Laptele acidofil: conţine cultură pură de Lactobacillus acidophilus. Laptele acidofil cu drojdie: conţine cultură mixtă de Lactobacillus acidophilus şi drojdii lactice de vin sau bere. Biogurt: conţine cultură mixtă de Lactobacillus acidophilus şi Streptococcus taete. Kefir: conţine granule de cazeină în interior , iar la suprafaţă se găsesc bacterii lactice ( Streptococci şi Lactobacili) şi drojdii ( Torula kefirii).Cultura conţine astfel Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Lactobacillus caucazicus, Torula kefirii.

Cumâş: este preparat din culturi pure de Lactobacilli ( Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus ), drojdii lactice ( Saccharomyces lactis. TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A IAURTULUI Iaurtul este un produs originar din Asia Mică şi Peninsula Balcanică, răspândit în prezent în foarte multe ţări. Este gustos, sănătos, perfect pentru diete si necesar pentru o alimentaţie echilibrată. Se pare că a luat naştere dintr-o eroare: din laptele ţinut pe vremea aceea într-un burduf de piele şi uitat afară la căldură. Este posibil ca denumirea de iaurt să derive din cuvântul de origine turcă yogur. Despre naşterea iaurtului nu se ştie nimic sigur. Grecii şi romanii aminteau deja în scrierile lor despre iaurt. La fel şi analele de la curtea lui Francisc I al Franţei. În India era un aliment cu mare succes. Și totusi cel care a adus “faima” iaurtului este microbiologul rus, Ilia Ilici Mecinicov, cercetător la Institutul Pasteur, primul care a studiat iaurtul în condiţii de laborator. De ce? Pentru a vedea secretul longevităţii populaţiei bulgare, mare consumatoare de iaurt. A fost primul care a izolat Lactobacillus bulgaricus, una dintre bacteriile responsabile de fermentarea laptelui. Astfel, iaurtul i-a adus microbiologul rus Mecinicov un premiu Nobel. Iaurtul conţine toate elementele nutritive ale laptelui sub formă uşor digestibilă. Poate fi obţinut din lapte de vacă, oaie, capră, bivoliţă şi cămilă, fiecare cu un alt conţinut nutriţional. În laptele fermentat se găsesc, în mod natural, doi bacili: Lactobacillus bulgaricus şi Streptococcus termophilus. Ei sunt resposabili de diviziunea lactozei din lapte în acid lactic şi glucoză. Părerile specialiştilor despre rolul acestor bacili în organismul uman sunt împărţite, dar majoritatea consideră că nu au un rol activ, motiv pentru care în iaurturile din comerţ (există iaurtul făcut în casă) sunt adăugaţi fermenţi probiotici care au rolul de a ajuta flora bacteriană afectată de eventualele medicamente pe care le luăm, de stres sau chiar de o alimentaţie incorectă. Fermenţii probiotici mai ajută digestia, ne apără de infecţiile intestinale şi ajută sistemul imunitar. La începutul secolului trecut s-au organizat expediţii ştiinţifice în Caucaz pentru a descoperi ce anume îi face pe localnici să trăiască mult şi bine. Ei bine, cercetătorii au venit cu răspunsul: iaurtul şi chefirul! La vremea aceea lumea medicală i-a luat in râs, însă imensa cantitate de date ştiinţifice acumulate în ultimele decade arată fără drept de tăgadă avantajele pe care alimentele probiotice le aduc sănătăţii noastre şi, de ce nu, prelungirii vieţii. ` Probioticele aduc "microbi" vii, care însă au efect benefic asupra sănătăţii gazdei, îmbunătăţind raportul între bacteriile "bune" şi cele "rele" din interiorul intestinului. Probioticele pot fi atât naturale: iaurt, chefir, koumis, legume fermentate (care conţin bacteriile "prietenoase"), cât şi industriale - capsule care conţin aceste bacterii selectate.

Există şi un grup de alimente numite probiotice, care nu conţin organisme vii, ci aduc o serie de nutrienţi (în special oligozaharide) ce favorizează înmulţirea bacteriilor "prietenoase" deja existente în intestin. Pentru a fi un probiotic de calitate, iaurtul trebuie să conţină intre 100 de milioane şi 1 miliard de bacterii vii pe mililitru, deoarece aciditatea stomacului este o barieră foarte eficientă, distrugând o mare parte dintre ele: este nevoie de foarte multe pentru a fi siguri că ajung câteva şi în colon. Iaurtul conţine toate elementele nutritive ale laptelui sub formă uşor digestibilă. Tehnologia de preparare a acestui produs are la bază utilizarea de culturi de bacterii lactice selecţionate ce se folosesc sub formă de monoculturi sau culturi mixte cu proprietăţi biotehnologice corespunzătoare pentru obţinerea unor produse de calitate constantă. Iaurtul este un produs lactat acid, cu consistenţă de coagul sau fluidă, preparat prin fermentarea laptelui, tratat termic la temperaturi ridicate şi însămânţat pentru fermentare cu culturi care conţin Lactobacillus bulgaricus şi Streptococcus thermophilus. Streptococul are temperatura optimă de dezvoltare la 37 –40 0C, iar lactobacilul la 45–500C, ultimul având o putere acidifiantă importantă (până la 2.7% acid lactic). Cele două bacterii se dezvoltă în iaurt într-o strânsă simbioză, Lactobacillus bulgaricus favorizând dezvoltarea bacteriei Streptococcus thermophilus printr-o activitate proteolitică prin care se eliberează o serie de aminoacizi din cazeină. Caracterul uşor acid al iaurtului conferă o agreabilă senzaţie de prospeţime, reducând în acelaşi timp fabricarea acidului clorhidric în stomac. Bogat în proteine digerabile, dar sărac în calorii şi în colesterol, iaurtul conţine o mare cantitate de minerale şi vitamine ceea ce îl face recomandat pentru dieta sănătoasă începând cu dezvoltarea copiilor până la perioadele de sarcină ale viitoarelor mame şi ajungând la persoanele de vârsta a treia. Caracteristicile iaurtului Caracteristici organoleptice Iaurtul normal obţinut trebuie să prezinte următoarele proprietăţi organoleptice:  un aspect de porţelan la rupere, omogen, monofazic;  consistenţă compactă, fermă, fără bule de gaz şi fără eliminare de zer;  culoare albă cu o uşoară nuanţă de gălbui;  un gust plăcut, uşor acidulat;  aromă specifică laptelui folosit. Caracteristici chimice Caracteristicile chimice ale iaurtului sunt prezentate în tabelul VIII.1. Tabelul VIII.1.

Caracteristici chimice pentru diferite tipuri de iaurt Caracteristici Grăsime, % Substanţă uscată, % Aciditatea, în 0T

Iaurt foarte gras ( extra ) 4 15 75-145

Iaurt gras

Iaurt slab

2.80 11.30 74-140