Tehnologia Obtinerii Kefirului [PDF]

Zitiervorschau

Universitatea “Vasile Alecsandri” Bacău Facultatea de Inginerie Specializarea Ingineria Produselor Alimentare

TEHNOLOGIA DE OBȚ INERE A KEFIRULUI

Îndrumător:

Student:

Asist. drd. ing. Aruş Alisa

Bacău 2010

CUPRINS 1. Temă.......................................................................................................................pag3 2.Memoriu tehnic.......................................................................................................pag4 3. Elemente de inginerie tehnologică........................................................................pag5 3.1. Surse de aprovizionare cu materii prime si auxiliare.....................................pag5 3.2. Principalele caracteristici ale materiilor prime si auxiliare............................pag5 3.3. Materiale și ambalaje..........................................................................................pag6 3.4. Tehnologia chefirului..........................................................................................pag7 3.5. Principalele caracteristici de calitate ale chefirului………………………….pag7 3.6. Analiza factorilor tehnologici………………………………………………….pag8 3.7. Variante tehnologice de obț inere a kefirului....................................................pag10 3.8. Alegerea variantei optime..................................................................................pag12 3.9. Descrierea variantei tehnologice adoptată…………………………………...pag13 3.10. Norme limită de consum de materii prime și materiale................................pag18 3.11. Controlul fabricaț iei pe faze............................................................................pag19 3.12. Bilanț ul de materiale.........................................................................................pag21 Legenda......................................................................................................................pag27 4. Norme de protecţia muncii în sectorul de recepţie al laptelui……………….pag28 4.1 Norme de protecţia muncii în spectrul de pasteurizare al laptelui…………pag29 5.Concluzii………………………………………………………………………….pag31 Bibliografie................................................................................................................pag.32

2

1. Temă

Să se proiecteze o secție de prelucrare a laptelui în vederea obținerii de kefir 3.5% grăsime, ambalat în sticle de plastic de 450g, cu o capacitate de 12 000 L materie primă pe zi.

3

2.Memoriu tehnic Chefirul este o băutură populară, tradiţională din Orientul Mijlociu. Cuvântul chefir provine din cuvântul turcesc “keyif” care înseamnă “senzaţie plăcută”. Aceasta datorită sentimentului de sănătate şi de bine pe care ţi-l provoacă consumul acestuia. Originile acestuia sunt din Munţii Caucaz din fosta Uniune Sovietică , în Asia Centrală şi fiind consumat timp de sute de ani. Este produsul fermentaţiei laptelui cu boabe de chefir şi culturi mama preparate din boabe. Boabele de chefir se aseamană cu nişte bucăţi de corali sau bulgări de conopidă, ce conţin un amestec de bacterii ( inclusiv variate specii de lactobacili, lactococi, leuconostoci şi acetobacterii) şi drojdii ( atât bacterii lacto-fermentescibile cât şi nefermentescibile), drept urmare acestea se regăsesc în iaurt. Astfel sunt adăugate atât boabe de chefir cât şi culturi mamă în diferite tipuri de lapte. Poate fi făcut din orice tip de lapte: vacă, capră sau oaie, lapte de coccos, orez sau soia, dar de obicei este folosit laptele de vacă. Granulele sunt cele care cauzează fermentaţia, în urma acesteia rezultând numeroşi componenţi cum ar fi: acidlactic, acid acetic, bioxid de carbon , alcooli (alcool etilic), compuşi aromatici, ce conferă acestuia caracteristici organoleptice unice: cremozitate, gust acid, acru şi aromă răcoritoare. Chefirul este făcut după o reţetă tradiţională, astfel că granulele de chefir şi tehnologia folosită poate varia semnificativ rezultând astfel produse cu compoziţii diferite. Chefirul conţine vitamine, minerale şi amino-acizi esenţialicare ajută organismul la vindecarea şi menţinerea funcţiunilor acestuia şi conţine de asemenea proteine complexe uşor digerabile. Chefirul s-a dovedit adesea a fi folositor în diferit boli şi îmbolnăviri. Numeroase studii au demonstrat efectul său antitumoral, cât şi al granulelor de chefir, dar şi activitatea antimicrobiană in vitro împotriva unei mari varietăţi de bacterii gram-pozitive şi gram-negative, cât şi împotriva unor mucegaiuri.

4

3. Elemente de inginerie tehnologică 3.1. Surse de aprovizionare cu materii prime si auxiliare - lapte şi/sau produse derivate din lapte; - apă potabilă utilizată în reconstituire sau recombinare Laptele reprezintă produsul integral dintr-o mulgere completă şi neîntreruptă a femelelor mamifere, materia principală pentru industria laptelui şi a produselor lactate o constituie laptele de vacă. Denumirea de lapte se referă strict la laptele de vacă, celelalte tipuri de lapte poartă specificaţia: lapte de oaie; lapte de bivoliță. Laptele constituie un sistem fizico-chimic foarte complex, el poate fi considerat ca o emulsie de grăsime într-o soluţie apoasă care conţine numeroase alte substanţe dintre care unele în stare dizolvată, iar altele sub formă coloidală. 3.2. Principalele caracteristici ale materiilor prime și auxiliare Materiile prime Cazeina este substanţa proteică de bază ea reprezintă 80% din totalul proteinelor. În laptele proaspăt cazeina se găsește sub formă de fosfatcazeinat de calciu. Această însuşire stă la baza obţineri produselor lactate acide ( iaurt, sana, lapte bătut, chefir). Cazeina sub acţiunea unor enzime coagulante ( cheag, pepsină) precipită sau coagulează formând paracazeinatul de calciu = coagulantul de brânză. Această însușire este folosită la obţinerea brânzeturilor. Cazeina coagulează sau precipită şi sub acţiunea alcoolilor, această însuşire este folosită la determinarea acidităţi laptelui ( este o analiză orientativă în teren sau în zonele de colectare). Lactoglobulina se mai numeşte produsul zerului deoarece în timpul procesului de obţinere a brânzeturilor ele trec în zer. Lactoglobulina nu precipită sub acţiunea acizilor şi nici sub acţiunea cheagului; lactoglobulina precipită la temperatura de peste 72°C, această însuşire este folosită la obţinerea urdei care se găseşte într-o cantitate mai mare în laptele colostral. Lactoza laptelui este zahărul laptelui, un diglucid care are o moleculă de glucoză şi una de galactoză. Prin hidroliză acidă şi enzimatică lactoza se descompune în cele două componente glucoză+galactoză. Lactoza este fermentată de microorganisme astfel: 5

-bacteriile lactice fermentează acidul lactic care coagulează cazeina; proces folosit la obţinerea produselor lactate acide. -bacteriile propionice fermentează lactoza formând acidul propionic, acid acetic→dioxid de carbon proces intâlnit la maturarea brânzeturilor tip svaitzer -bacteriile butirice fermentează lactoza formând acidul butiric; este o fermentaţie dăunătoare şi produce defecte brânzeturilor. Drojdiile fermentează lactoza formând alcool etilic şi dioxid de carbon; au aplicații la obţinerea produselor de kefir. Grăsimea laptelui: conţinutul de grăsime al laptelui de vacă este între 3 - 5,4%. Săruri minerale: laptele conţine 0,7-0,9% săruri minerale sub formă de fosfaţi, nitraţi, cloruri de calciu, fosfor, magneziu, sodiu şi potasiu. Dintre aceste elemente mai important din punct de vedere nutritiv sunt: calciu, fosfor. Din punct de vedere tehnologic sărurile de calciu participă în mod direct la procedeul de închegare a laptelui pentru obţinerea brânzeturilor. Vitaminele laptele. Constituie o sursă importantă de vitamine el conţine toate vitaminele necesare dezvoltării animalelor tinere; este considerat un aliment aproape complet pentru nevoile nutritive ale omului. Conţinutul de vitamine din lapte variază cu specia, rasa, perioada de lactaţie şi în special cu alimentaţia animalelor. Enzimele din lapte sunt : peroxidaza, catalaza, fosfataza, fosfataza acida, lipaza, proteaza și lactaza. 3.3. Materiale și ambalaje Modul de ambalare şi desfacere a laptelui de consum depinde de posibilităţile întreprinderi şi de preferinţele consumatorilor indiferent de materiile din care este confecţionat de tipul, forma, dimensiunea lui. Ambalajul trebuie să indeplinească următoarele condiţii: să protejeze conţinutul contra contaminării; să reziste la manipulări; să poată fi usor spălat şi dezinfectat; să aibă costuri reduse. Datorită progreselor înregistrate de industria materiilor plastice s-a extins în industria laptelui utilizarea ambalajelor nerecuperabile, fiind folosite o singură dată valoarea lor deşi ridică costul produselor ambalate. Materiile din care se confecţionează aceste ambalaje poate fi de hârtie specială parafinată sau carton coşerat în interior cu peliculă din material plastic. 6

În prezent întreprinderile noastre se extinde tot mai mult ambalearea laptelui de consum în pungi de polietilenă închisă prin termosudură. Kefirul se mai prezintă în butelii de sticlă de 250 ml şi 500ml. Buteliile de sticlă sunt ambalaje practice, igiene şi economice deoarece fiind recuperabil încarcă relativ puţin costul produsului. Buteliile se închid cu capsule de aluminiu pe care se imprimă denumirea întreprinderi şi data. 3.4. Tehnologia kefirului Chefirul este o băutură acidă şi alcoolizată, foarte veche, originară din Caucaz. Se obţine în urma unei fermentaţii duble (acidă- produsă de bacterii lactice şi aloolică- produsă de drojdii). Principiul obţinerii constă în fermentaţia sub influenţa drojdiilor Sacharomyces kefir şi a bacteriilor lactice (Streptococcus lactis, S. Cremoris, Lactobacillus caucasicus). Drojdiile şi fermentaţii lactici trăiesc în smântână şi se găsesc închise în mucilagiu sau grăunţe de chefir, produs de către streptococii lactici. Tipuri de kefir. În funcţie de durata de fermentare se intâlnesc trei tipuri, şi anume: -

chefir tânăr, obţinut printr-o fermentare de o zi (lichid cremos, de consistenţă omogenă, foarte uşor spumos, cu gust dulce, uşor acid şi alcoolic, cu 1% acid lactic şi 0,1 – 0,3 % alcool); - chefir mediu, obţinut prin fermentaţie realizată în 2 zile (are aspect şi consistenţă asemănătoare cu a celui tânăr, însă are gust de smântână acidifiată, conţinut de 1,2% acid lactic şi 0,2 – 0,5 % alcool); - chefir puternic, foarte spumos, foarte aromat, cu gust acrişor şi cu conţinut de 1,4% acid lactic şi 3% alcool. 3.5. Principalele caracteristici de calitate ale kefirului Proprietăți senzoriale: Aspect şi consistenţă: constituie un coagul cu consistenţă cremoasă, fină, asemănătoare smântânii. După agitare, consistenţa este asemănătoare smântânii, mai mult sau mai puţin fluidă. Culoare: alb-gălbuie, uniform. Miros și gust: gust acrişor, plăcut, uşor înţepător şi răcoritor, miros de drojdie şi alcool. Proprietăți chimice: Grăsime min 1,2 sau 3,3

% Substanţă uscată % min 40-43

Aciditate ° T Substanţe Zer % max (max) proteice % min 90-120 3,2 5

7

Temperatura de livrare ° C 3-4

Arsen mg/kg Plumb Cauzele mg/kgaparitiei Zinc mg/kg Cadmiu mg/kg max Defectul mg/kg Cupru Gust străin , nespecific max maxcu miros neplăcut max -Maiaua de granule de chefir folosită, estete 0,1 0,5 0,1 5,0 invechita, activitate slabita. -Infectarea produsului cu bacterii, ca urmare a a nerespectării regimului de pasteurizare și a condițiilor de igienă Consistență fluidă cu degajare mare de gaze -Modificarea echilibrului microbian in sensul reducerii bacteriilor lactice si favorizarea drojdiilor Separare pronunțata de zer -Fermentarea lactica depasita datorita nerespectarii temperaturii si a duratei de fermentare. Coagul cu aspect grunjos -Slabirea activitatii bacteriilor lactice (in special a streptococilor) Gust nespecific, acru, asemănător iaurtului - Dezvoltarea prea intensa a bacteriilor in detrimentul drojdiilor. 3.6. Analiza factorilor tehnologici Compoziţia kefirului este variabilă şi nedefinită foarte bine. Aceasta depinde de sursa şi de conţinutul în grăsime al laptelui, de compoziţia granulelor şi culturilor şi de procesul tehnologic de obţinere. Produşi majoritari care se formează în timpul fermentaţiei acidul lactic, dioxidul de carbon şi alcoolul. Mai sunt prezenţi şi diacetalul şi acetaldehida. Diacetalul este produs de Str. lactis subspecia diacetilactis şi Leuconostoc. Ph-ul chefirului este cuprins între 4,2 şi 4,6 . Pe lângă bacteriile şi drojdiile cu rol benefic, kefirul mai conţine vitamine, minerale şi amino-acizi esenţiali care ajută organismul uman la vindecarea anumitor boli şi îi menţine funcţiile. Kefirul este bogat în vitamina B1, B12, calciu, amino acizi, acid folic şi vitamina K. Este o sursă bună de biotină, o vitamină B care ajută organismul la asimilarea celorlalte vitamine B , ca spre exemplu acidul folic, acidul pantotenic şi B12. Printre numeroasele efecte pozitive ale complexului de vitamine B se numără reglarea rinichilor, a ficatului şi sistemului nervos pentru a ajuta la vindecarea bolilor pielii, dau energie organismului şi promovează longevitatea. Kefirul conţine proteine complete care sunt parţial digerate şi în acest fel este mai uşor pentru oraganism să le asimileze. Triptofanul este unul din aminoacizii esențiali din kefir care este bine cunoscut pentru efectul relaxant asupra sistemului nervos, de asemenea calciul şi magneziul se găsesc din abundenţă în chefir, minerale necesare pentru un sistem nervos sănătos. Chefirul este o sursă bună de fosfor, al doilea mineral ce se regăseşte pe deplin în organismul nostru, ajută la utilizarea carbohidraţilor, lipidelor şi proteinelor în creşterea, menţinerea şi energia celulară. 8

Chefirul este un extraordinar aliment pentru indivizii cu probleme de intoleranţă a lactozei, care este glucidul predominat din lapte. Conţinutul de lactoză este scăzut în kefir, iar nivelul galactozidazei este crescut ca urmare a procesului fermentaţiei.

Recepţie calitativă şi cantitativă Curăţare Normalizare Cultură starter Omogenizare la 55 o C 150 barr Pasteurizare 85 -90 oC / 20 -30 min

Răcire 22-26 oC Însămânţare

Fermentare I (lactică )20 -23 oC / 8 -12 h Răcire 12-16oC

Fermentare II(alcoolică) 12 -14 o C / 6 -12 h 3.7. Variante tehnologice de obț inere a chefirului Distribuţia în ambalaje

Depozitare 4-6oC

9

Livrare

Granule de kefir: congelate, liofilizate, suspensii Menţinere în apă sterilă 2-3 zile Separare pe site Însămânţare în lapte pasteurizat la 95 oC, timp 10 min şi răcit la 20 oC în raport 1 :10 Termostatare I 20-22oC timp 812 ore

Granule se spală cu apă sterilă

Separare pe site

Conservare

Însămânţare în lapte pasteurizat 1:10 ceea ce trece în sită

Fermentare Conservare ce rămâne pe sită

Trecere pe sită Schemă tehnologică de obținere a chefirului

Spălare cu apă sterilă

Cultură starter 10

Fabricare chefir

3.8. Alegerea variantei optime

11

Kefirul este un produs natural acid dietetic care rezultă în urma unei duble fermentaţii lactice şi alcoolice ca urmare a dezvoltării în lapte a bacterilor lactice din genul lactobacilus şi streptococcus, a bacterile acetice şi drojdiilor, toate aceste tipuri formând granule de kefir. În general lactobacilus şi streptococcus se găsesc la exteriorul granulelor, iar drojdiile în interior. Granulele de kefir sunt cultivate de producători specializaţi; aceştia le furnizează sub formă de suspensii în ser fiziologic steril 0,1 % granule congelate şi liofilizate. În cazul în care firma achiziţionează ultimele 2 categorii înainte de însămânţare trebuie să se facă o îmbogăţire în drojdii ca urmare a faptului că congelarea liofilizarea distruge drojdia . Tehnologia de obţinere implică 2 procedee: • •

clasic în vană - cu granule - cu cultură starter

Procesul de fabricaţie al kefirului Există mai multe metode de obţinere a chefirului. Se utilizează procesele tradiţionale cât şi cele industriale cunoscute. Dar de asemenea cercetători din domeniul alimentar studiază la ora actuală tehnici moderne de fabricare a kefirului cu aceleaşi caracteristici cu ale kefirului tradiţional. Kefirul poate fi obţinut din orice tip de de lapte: vacă, capră, oaie, nucă de cocos , orez sau soia. Sunt posibile mai multe variante pentru laptele utilizat: pasteurizat, nepasteurizat, lapte integral, lapte cu procent de grăsime scăzut, lapte smântânit sau lapte degresat. Procedeul tradiţional Metoda tradiţională de obţinere a kefirului se bazează pe adăugarea directă a granulelor de kefir. Laptele materie primă este fiert şi răcit la 20-250C şi inoculat cu 2-10 % granule de chefir ( de obicei 5%) . După o perioadă de fermentaţie , 18-24 de ore la 20-250C , granulele sunt separate din lapte prin filtrare pe o sită. Pot fi uscate la temperatura camerei şi păstrate la temperatură scăzută în vederea utilizării acestora la următoarea inoculare. Kefirul este păstrat la temperatura de 40C pentru un timp, apoi poate fi dat în consum.

Procedeul industrial

12

În procesul industrial de obţinere a chefirului pot fi utilizate diferite metode, dar toate se bazează pe acelaşi principiu. Prima etapă o constituie omogenizarea laptelui la un procent de 8% SU şi menţinut la temperatură înaltă la 90-950C timp de 5-10 minute. Apoi este răcit la 18-240C şi inoculat cu 2-8% cultură de kefir (bacterii starter) în tancuri. Timpul de fermentaţie este modificat de la 18 la 24 de ore. Coagulul este separat prin pompare şi distribuit în sticle . După maturare la 12-140C sau 3-100C timp de 24 de ore , chefirul este păstrat la 40C . Procedeul în vană varianta I. – pe lângă normalizare se face şi o standardizare prin care se ajustează conţinutul de proteine; pasteurizarea în acest caz se face în pasterizatoare cu plăci 85 -90oC timp de 5 min și se menţine laptele în vană 30 min la 85 oC, se răceşte la 26oC şi se însămânţează cu granule de kefir 5-10 %. În situaţia în care cultura a fost menţinută la 20oC se realizează amestecarea culturii de kefir 3- 4 h până la aciditatea 35- 48 oT. Fermentaţia I 18 -20 oC, 8 -10 ore fără amestecere şi punctul final al acidităţii 90oT. Se face o răcire şi prin agitare continua la 14oC se îmbuteliază coagulul, are loc fermentaţia II la 10- 12 o C, 6 -12 ore până când o o aciditatea finală e de 110 T, depozitarea se face la 4 -6 C timp de 12- ore. Procedeul în vană cu cultură starter după pasteurizare se face răcirea rapidă la 27 oC când se însămânţează cu o cultură starter mixtă Lactobacilus acidofilus şi Lactobacilus kefir. Fermentaţia I se face la 24-27 oC timp de 18 -20 ore până când pH este 4,4 (coagul), apoi se face o răcire la 12 oC şi se face însămânţarea cu cultură mixtă formată din Lactobacilus brevis şi Kandiola Kefir. Fermentaţia II se face la 10 -12 oC timp de 4 -6 ore. În ambele cazuri cultura 0,2 – 2 5. 3.9. Descrierea variantei tehnologice adoptată Recepț ia laptelui Recepția calitativă are ca scop punerea în evidență a condițiilor în care se face recoltarea laptelui în zonă, prin determinarea gradului de prospețime, impurificare și contaminare, prin determinarea principalelor caracteristici fizico-chimice ale acestuia. Analizele fizico-chimice sunt: analiza organoleptică (gust, miros, culoare) grăsimea, densitatea și aciditatea. Recepția cantitativă are ca scop măsurarea volmetrică a laptelui preluat. Se folosesc măsuratori cum ar fi: flotor, recipienți de diferite capacități. În aceste zone de recoltare, laptele poate fi transportat în bidoane de diferite capacități sau autocisterne unde laptele este măsurat cu ajutorul unei tije gradate care se introduce în fiecare compartiment al autocisternei sau cu un galactometru la golirea cisternelor.

Curăț ire

13

Aceasta realizându-se cu ajutorul separatoarelor cu care se face smântânirea laptelui și se bazează pe principiul acțiunii forței centrifuge asupra impurităților fine cum sunt precipitațiile proteice și unele substanțe organice. Normalizare Pentru obținerea chefirului cu conținut de 3.5% grăsime, laptele integral se normalizează prin adaos de lapte smântânit în vana în care urmează să se facă pasteurizarea, însămânțarea și fermentarea laptelui. Omogenizare Omogenizarea laptelui este foarte importantă din diferite motive : se mărește numărul globulelor de grăsime cu diametrul mai mic de 2,0 μm , ceea ce favorizează digestia în tractusul intestinal . se fragmentează micelele de cazeină obtinându-se un coagul mai fin, mai stabil, cu o eliminare mai redusă a zerului. se impiedică separarea grăsimii la suprafața produsului finit. Omogenizarea conduce la obținerea unui coagul care va avea globule mici de grăsime fiind dispersate în matriea proteică eliminându-se în acest fel efectul de vacuolizare în matricea proteică efect care poate avea loc dacă laptele nu este omogenizat și globulele de grăsime au dimensiuni mai mari. Pasteurizare Se face obligatoriu și aceasta urmărește distrugerea cu ajutorul temperaturii a tuturor microorganismelor aflate în stare vegetativă și inactivarea celor existente în stare sporulată. În general germenii patogeni există în lapte sub forma vegetativă și aceștia pot fi distruși în totalitate dacă sunt supuși la temperaturi de 65 – 90 °C, tratament termic prin care se poate obține un lapte salubru. Referindu-se în continuare la distrugerea germenilor patogeni putem arăta că aceștia sunt supuși la temperatura de 75 °C și se distrug în totalitate în timp de 2-12 secunde. Timpul de pasteurizare este dependent de temperatură și variază invers proporțional cu aceasta. Adică cu cât temperatura este mai mare cu atât timpul de pasteurizare este mai mic și invers. Răcire Se face în ultima parte a instalației de pasteurizare prin care circulă agentul frigorific care asigură laptelui o temperatură de 4-6 °C după care această se depozitează în tancurile izoterme de unde trece în fabricație ca lapte de consum sau pentru preparatele din lapte. Indiferent de produsele lactate care se procesează, fazele tehnologice descrise anterior sunt obligatorii în obținerea unor produse salubre. Prin răcirea laptelui imediat după muls se impiedica dezvoltarea microorganismelor, asigurându-se prelungirea fazei bactericide în functie de nivelul temperaturii de răcire. În cazul 14

laptelui nerăcit, tinut la 25 °C numărul de microorganisme creste cu 50-60% in primele 3 ore după muls. Temperatura de răcire a laptelui este în funcție de durata păstrării acestuia până in momentul ajungerii în unitățile de prelucrare, variind intre 12 si 3 °C. Răcirea laptelui sub punctul de înghet cât și păstrarea la temperaturi scazute mai mult de 36-38 ore provoacă defecte în special de gust și de aspect ca urmare a inmulțirii microorganismelor criofile și a modificării echilibrului coloidal. Răcirea laptelui se face imediat după recepționare în vederea depozitării, fie chiar în timpul depozitării în funcție de utilajul de care dispune laptăria. În funcție de posibilitatea fermelor, răcirea se poate face cu apă sau folosind instalații frigorifice. Însămânț are Pt realizarea unei culturi starter de producţie în condiţii optime trebuie luate următoarele măsuri : în primele ore de termostatare se recomandă amestecarea mediului de cultură cu granulele pt aerarea amestecului astfel încât să se permită dezvoltarea drojdiilor şi a subst producătoare de aromă (lactobacilus). -

culturile starter de producţie se obţin zilnic deoarece mediul de cultură folosit teebuie schimbat 1 i pe zi - granulele de kefir care se trec la conservare se spală de 2 ori cu lapte pasteurizat şi răcit sau apă sterilă la 20 oC pt a îndepărta resturile de coagul rămase între cutele granulelor; se realizează şi o sortare a granulelor de kefir îndepărtându –se cele mari, îmbătrânite, cele cu aspect colaginos şi îndepărtâmdu –se mirosul de drojdie. Spălarea cu apă sterilă la 12 -13 oC aer loc în mod continuu timp de 24 ore în scopul intensificării dezvoltării drojdiilor. Se spune că ocultură de granule de kefir este de calitate dacă are o consistenţă asemănătoare smântânii dulci care este fluidă şi uşor spumoasă are un gust acrişor slab înţepător şi o aciditate sub 110oT . Fermentare Fermentarea I a laptelui se face la temperature 20-23° C, fiind considerată încheiată atunci când se obține un coagul bine format, având aciditatea de 80-90° T. Când aceste condiții sunt îndeplinite, procesul de fermentare lactică se întrerupe prin răcirea laptelui coagulant la 12-14° C. Fermentarea II se face la temperatura de 12-14° C și durează 6-12 h, timp în carea aciditatea coagulului nu trebuie să crească cu mai mult de 5° T, în schimb condițiile sunt favorabile pentru activitatea drojdiilor provenite din culture, ce produc fermentația alcoolică.

15

Ambalare După terminarea procesului de fermentare, coagulul din vană se agită, prin acesta urmărindu-se obținerea produsului cu o consistență uniformă în toată masa, fiind astfel pregătit pentru ambalare. Pentru ambalare sunt utlizate pahare din material plastic, închise prin termosudare cu folie de aluminiu si flacoane închise cu capac filetat. Operațiunea de ambalare poate fi făcută cu mașinile semiautomate sau automate. Depozitare Chefirul fabricat se depozitează în spații frigorifice curate, dezinfectate, fără mirosuri străine, la temperatura de 4-6° C, unde se păstrează cel puțin 12 ore înainte de livrare, pentru a se definitiva procesul de maturare. Este recomandabil ca pentru obținerea unei calități cât mai bune, produsul să fie păstrat în aceleași condiții până la 24 ore, după care va fi livrat. La producător, depozitarea trebuie să se facă la temperatura de 2 - 4°C şi pe o durată cât mai mică, pentru a evita apariţia unor defecte. Operaţiile de termostatare, prerăcire, răcire şi transport trebuie sa se facă fără manipulări brutale care ar putea determina spargerea coagulului şi eliminarea zerului. Laptele şi derivatele sale reprezintă o grupă de alimente deosebit de importantă pentru hrana omului indiferent de vârstă fiind o materie primă valoroasă datorită proteinelor sale de mare valoare biologică, complexului fosfo-calcic, conţinutului crescut de vitamine(A,B,D). De la materia primă, până la produsul finit , laptele de consum trece prin următoarele faze tehnologice: recepţia cantitativă şi calitativă, filtrare şi curăţire, normalizare, omogenizare, pasteurizare, răcire, după care urmează ambalarea, depozitarea şi livrarea. La ambalarea kefirului (iaurt, kefir, smântână, brânză de vaci), recipientele din material plastic au înlocuit ambalajele clasice din sticlă şi carton parafinat. O largă utilizare o cunosc recipientele obţinute prin termoformare din folie de PS rezistent la şoc, PVC, PP, PE, sau materiale complexe laminate din PA, PET, PVC, având ca strat barieră copolimer PVC-PVDC sau EVOH şi straturi de termosudare cu LPDE, copolimeri EVA sau ionomeri. Un exemplu este maşina de ambalat „Packform” care e compusă din: material debitat din bobină, unitate de încălzire, unitate de formare sub vid/aer cald, unitate de dozare şi umplere, folia preformată, folia superioară pentru închidere, unitate de sudare şi ştanţare, decuparea şi evacuarea ambalazelor, cuţit pentru curăţat bavuri, banda de transport.Această maşină este folosită pentru formarea şi închiderea ambalajelor termoformate.Folia preluată de pe bobină este plastifiată şi formată într-o matriţă cu ajutorul vidului sau aerului comprimat. 16

După formarea ambalajelor trec în unitatea de umplere , unde dozarea se face volumetric sau gravimetric în funcţie de natura produsului. Închiderea se face cu ajutorul unor folii termosudabile din material plastic, din aluminiu sau compex pe bază de aluminiu.Desprinderea de bandă se face prin ştanţare sau prin tăiere transversală şi longitudinală.Astfel de linii sunt utilizate pentru prelucrarea materialelor termoplastice din PVC, PS, PP, obţinându-se forme diverse de ambalaj, care se comportă bine la umplere şi nu suferă modificări în timpul perioadei de depozitare.Produsele ambalate în aceste recipiente vacuumate nu prezintă modificări organoleptice, chimice şi bacteriologice. Paralel cu dezvoltarea industriei de materiale plastice, în unele ţări s-au înlocuit buteliile de sticlă cu buteliile din materiale plastice.Buteliile din materiale plastice confecţionate prin suflare în matriţe se folosesc de mulţi ani ca alternativă mai ieftină a sticlei pentru recipientele nereturnabile. La început cele mai folosite materiale plastice pentru confecţionarea buteliilor au fost PE, PP, PVC, ulterir s-a impus PET.Avantajul acestor tipuri de materiale îl constituie greutatea redusă şi rezistenţa mecanică ridicată. Ambalajele din polietilenă prezintă dificultăţi legate de spălarea şi dezinfectarea acestora. Folosirea ambalajului de mai multe ori nu este indicată.Acest neajuns limitează răspândirea pe scară largă a acestui ambalaj. Există diverse tipuri de instalaţii care în aceeaşi încăpere realizează butelia, umplerea şi închiderea.Se pot utiliza:  Butelii din polietilenă de înaltă presiune cu secţiune pătrată sau rotundă având greutatea de 25g;  Butelii din polietilenă de joasă presiune foarte uşoare cca 15g;  Butelii combinate din polietilenă de joasă şi înaltă presiune de cca 22g; Ambalarea kefirului în butelii plastice prezintă avantaje, dar costul ambalării este mai ridicat ridicându-se totodatăşi problema poluării mediului înconjurător. Buteliile din polietilenă se confecţionează prin extrudere-suflare.Temperatura înaltă de extrudere şi de insuflare cu aer permite obţinerea de butelii cu suprafaţă interioară aseptică.Buteliile se pot închide folosind capsule metalice de rupere, capsule tip coroană, termosudarea unei capsule dintr-un complex pe bază de aluminiu şi prin sudarea gîtului buteliei. După umplere, materialul plastic din dreptul gâtului buteliei este înmuiat prin trecerea printr-un tunel cu radiaţii infraroşii după care urmează presarea gâtului între două lamele cînd are loc sudarea lui. Buteliile din polietilenă de înaltă presiune 0,5 şi 1,0l , închise prin înşurubare sunt cunoscute sub denumirea de Botiplast, Totalpack şi Mecapack. Acest tip de ambalaj se 17

confecţionează la aceeaşi maşină în care se face umperea şi închiderea.Închiderea se face prin sudură la cald. Acest sistem de ambalare permite şi sterilizarea în cazul laptelui ambalat. Ambalajul este nerecuperabil, suficient de robust, şi se caracterizează prin greutate redusă.

3.10. Norme limită de consum de materii prime și materiale Cantitatea netă Înscrierea cantității nete se face în unități de volum, pentru produsele lichide, și în unități de masă, pentru celelalte produse. Se utilizează după caz litrul, centilitrul, mililitrul și gramul sau kilogramul. Pentru următoarele alimente nu este obligatorie indicarea cantității nete: Alimentele vândute cu bucata, la care numerotarea se poate face cu ușurință din exteriorul produsului; în caz contrar, se indică numărul pe etichetă. Alimentele care pot înregistra pierderi de volum sau de masă. Alimentele care sunt vândute la număr sau sunt vândute în prezența cumpărătorului. Alimentele a căror cantitate netă este mai mica de 5 grame sau 5 mililitri. Sunt exceptate condimentele și plantele aromatice. Lotul Toate alimentele trebuie să poarte o indicație care să permită identificarea lotului din care fac parte. Alimentele a căror etichetă specifică și ziua în data de durabilitate minimală sau termenul de valabilitate, alături de alte cazuri similare, sunt exceptate de la indicarea lotului. Lista ingredientelor - toate ingredientele trebuie să fie menționate pe etichetă în ordinea descrescatoare a cantității lor. Aditivii alimentari, vitaminele și mineralele adăugate trebuie de asemenea să fie incluse în lista ingredientelor. Aditivii alimentari se înscriu în lista ingredientelor cu denumirea categoriei din care fac parte (coloranți, conservanți, stabilizatori, îndulcitori etc) urmată de denumirea chimică sau codul numeric CE. De exemplu: acidifiant: acid citric sau E330. Aditivii alimentari ce trebuie specificați sunt: acidifianții, agenții de afânare, de îngrosare, de glazurare, de umezire, de întărire, de încărcare, amelioratorii de făină, amidonul modificat, antiaglomeranții, antioxidanții, antispumanții, coloranții, conservanții, corectorii de aciditate, emulsificatorii, gelifianții, gazele de expandare, îndulcitorii, potențiatorii de aromă, sărurile de topire, stabilizatorii 18

3.11. Controlul fabricaț iei pe faze Analiza propriu-zisă Determinarea acidităţi chefirului: Metoda prin titrare a) Principiul metodei: Aciditatea liberă se titrează după diluarea prealabilă a produsului cu o soluţie de hidroxid de sodiu, se exprimă în grade Thorner care reprezintă volumul în ml de soluţie de hidroxide de sodiu 0,1 n necesar pentru neutralizarea acidităţi din 100 ml. b) Aparatură: - Pipetă; - Pahar elermeyer. c) Reactivi: Hidroxid de sodiu soluţie 0,1 n; Fenolftaleină soluţie alcoolica de 1%; Apă distilată proaspată şi răcită lipsită de CO2 d) Mod de lucru: - cu o pipetă se iau 10 ml lapte din proba de laborator - se introduc într-un pahar elermeyer de 100 ml - se adauga 20 ml apă distilată trecând-o prin pipeta folosită pentru măsurarea laptelui - 3 picături de fenolftaleină - amestecare - titrare cu hidroxid de sodiu - agitare până la apariţia unei coloraţie roz-deschis care persistă 1 min e) Calcul: Ac=10*V° T În care V reprezintă volumul de hidroxid de sodiu soluţie 0,1 n. 19

f) Interpretarea rezultatelor. Determinarea conţinutului de grăsime: Metoda acido-butirometrică a)Principiul metodei: Se bazează pe separarea grăsimi în butirometru prin reacţia dintre acidul sulfuric şi saruri de calciu, procedeul de separarea grăsimi este favorizat de acţiunea alcoolului amilic încalzire şi centrifugare. b) Aparatură: - pipetă pentru lapte de 11 ml; - pipetă de 1 ml pentru alcool amilic obişnuită sau automate - centrifugă tip Gerber cu 800 – 1200 rotaţi/min c) Reactivi: Acid fulfuric dens 1,815 – 1,820 ml Apă distilată + 100 ml acid sulfuric d=1,834 Alcool izoamilic dens 0,810 – 0,812 Temperatură de fierbere 128 - 130°C d) Mod de lucru : - se introduc in butirometru 10 ml acid sulfuric fără a atinge gâtul butirometrului - se introduc cu pipeta 11 ml din proba de lapte lăsându-se să se prelingă încet pe peretele interior - se adaugă 1 ml alcool izoamilic - se astupă butiromeru cu un dop uscat de cauciuc - prin răsturnare completă timp de 5 min - centrifugare e) Interpretarea rezultatelor.

3.12. Bilanț ul de materiale 20

L

1)

Recepț ie P1= 0.5% Lr L= Lr+P1 Lr= L-P1 P1= 0.5/100 * 12 000= 60 Lr= 11 940 L 2) Lr

Curățire

P2= 0.3%

Lc Lr= Lc+P2 LC= Lr-P2 P2= 0.3/100 * 11 940= 35.82 Lc= 11 904.14 L

3)

Lc

Normalizare P3= 0.3% LN LC= LN-P3 P3= 0.3/100 * 11 904.14= 35.7125 21

LN= 11 868.4275 L 4)

LN

Omogenizare LO

P4=0.2%

LN= LO+P4 P4=0.2/100 * 11 868.4275= 23.7368 LO= 11 844.6906 L 5)

LO

Pasteurizare Lp

P5=0.5%

Lp=LO-P5 P5=0.2/100 * 11 844.6906= 59.2234 Lp=11 785.4671 L

6)

Lp Răcire Lr

P6=0.05%

Lr=Lp-P6 P6= 0.05/100 * 11 785.4671= 5.8927 Lr= 11 779.5743 22

7)

Lr

Adaugare de culturi

Însămânțare

1,8 % LI

P7 = 0,05 %

CL+Lr=LI+P7 LI=CL+Lr-P7 CL=1.8/100 * 11 779.5743= 212.0323 P7=0.05/100 * 11 779.5743=5.8897 LI=11 985.7168 8)

LI

Fermentare I P8=0.5% Lf1

LI=Lf1+P8 Lf1=LI-P8 P8=0.5/100 * 11 985.7168= 59.9285 Lf1= 11 985.7168 – 59.9285= 11 925.7882 9)

Lf1

Răcire 2 P9=0.5% 23

Lr2 Lf1=Lr2+P9 Lr2=Lf1-P9 P9=0.5/100 * 11 925.7882= 59.6289 Lr2= 11 866.1592 10)

Lr2

Fermentare 2 P10=0.3% Lf2 Lf2=Lr2-P10 P10=0.3/100 * 11 866.1592= 35.5984 Lf2= 11 830.5607 11)

Lf2

Ambalare Kefir

P11=0.15%

La=Lf2-P11 P11=0.15/100 * 11830.5607= 17.7458 Kefir=11812.8149

Nr. Criteriu 1. 2. 3.

Materiale intrate Lapte Culturi starter

U.M. (l) 12 000 212.0323

Materiale ieșite Kefir

24

U.M. (l) 11 812.8149

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 Total

60 35.82 35.7125 23.7369 59.2234 5.8927 5.8897 59.9285 59.6289 35.5984 17.7458 12 212.0323

10167.381 Tabel.1. Bilanț materiale

Bilanț termic. t1= 25 °C

QLN

Pasteurizare

AB ti =125 °C

ABUZ tf = 105 °C Pierderi

t2 = 95 °C

QLP

Ln * CpLN * TLN + LAB * CpAB * TAB = = Lp * CpLP * TLP + LAbUZ * CpABUZ * TABUZ + L * Cp* T

TabMED = (125 + 105) / 2 = 115 °C Cp = 2099,05 J / kg * K TLMED = ( 25 + 95 ) / 2 = 60 °C 25

Cp = 3853,0 J / kg * K [ Ln * Cp ( T2 +T1 )/2 ]L = [ Gm * Cp ( Ti – Tf ) ]AB (11 844.6906 + 11 785.4671) /2 * 3853 (95+25)/2 = L*2099,05 (125+105)/2 45523498.80905=L*241390.75 L=188.588 kg

Calculul randamentului şi a comsumului specific a) Randamentul obţinut pentru kefir

η=

M PF × 100 (%) M MP

η=

11 812.8149 ×100 = 96.73% 12000 + 212.0323

b) Consumul specific 12000 L lapte……………………………………………………….. 11 812.8149 L kefir C1 L lapte.............................................................................................1 L kefir C1= 1.01 litri lapte integral pentru a obtine 1 litru kefir

Legenda L=lapte Lr=Lapte după recepție Lc=Lapte după curățire Ln=Lapte normalizat Lo=Lapte omogenizat

26

Lp=Lapte pasteurizat Lr=Lapte răcit Lî=Lapte după însămânțare Lf=Lapte fermentat P1=pierderi după recepție P2=pierderi curățare P3=pierderi normalizare P4=pierderi omogenizare P5=pierderi pasteurizare P6=pierderi răcire 1 P7=pierderi însămânțare P8=pierderi fermentare 1 P9=pierderi răcire 2 P10=pierderi fermentare 2 P11=pierderi ambalare

4. Norme de protecţia muncii în sectorul de recepţie al laptelui POMPA AUTOABSORBANTĂ. Amplasarea pompei autoabsorbante se va face în funcţie de specificul fluxului tehnologic, în aşa fel încât să asigure un circuit cât mai scurt, evitându-se încrucişările de conducte.

27

Electromotorul pompei absorbante va fi protejat cu o carcasă metalică de oţel inoxidabil sau aluminiu, împotriva umezelii. Este interzisă spălarea sau stropirea pompei cu apă, deoarece există pericolul electrocutării. Galactometrul. Înainte de utilizarea galactometrului, se verifică dacă filtrele rotorului şi carcasa au fost montate corect şi etanş, dacă instalaţia a fost amorsată cu apă la jumătatea nivelului din vasul de egalizare, precum şi dacă pe coloana de absorbţie este montat filtrul.

4.1 Norme de protecţia muncii în spectrul de pasteurizare al laptelui Vana de pasteurizare

Se interzice: • folosirea de capace fără resorturi sau contragreutăţi pentru echilibrare şi zăvoare pentru blocare; • începera lucrului fără ca şeful de echipă să controleze zilnic buna fincţionare a zăvoarelor; • folosirea unor vane de 1500 – 3000 l fără a fi prevăzute cu dispozitiv hidraulic pentru închiderea capacului; • mânuirea robinetului sau camerei de comandă la coborârea capacului, fără a se asigura că nu există pericol de strivire a vreunei persoane între capac şi capul vanei; • intrarea în vană fără scară metalică şi montarea unui suport metalic special construit între vană şi capac; • ridicarea capacului în timpul funcţionării agitatorului sau pornirea lui când capacul este ridicat; • curăţirea şi spălarea vanei, controlul reductorului, recoltarea probelor, măsurarea temperaturii, aplecarea peste pereţii vanei în timpul funcţionării; 28

• spălarea vanei în interior cu agitatoarele montate; • folosirea de termometre neprotejate în carcasă metalică. Pompa centrifugă. Pompele centrifuge pentru lapte sau pentru soluţiile de spălare trebuie să aibă motorul protejat de o carcasă vopsită în galben, iar masa metalică a motorului trebuie să fie legată de tunul de protecţie şi de instalaţia de legare la pământ. Este interzisă stropirea spălătorului cu apă. Pompele folosite pentru spălări chimice vor fi confecţionate din materiale alcaline. Dacă în timpul funcţionării se constată zgomote, pompa este oprită. Tancurile de depozitare. Se interzice: -

curăţirea tancului fără deconectarea vizibilă de la reţeaua electrică a motorului electric al agitatorului şi avertizarea cu plăcuţa: „ NU PORNIŢI, SE LUCREAZĂ ÎN INTERIORUL TANCULUI” ;

-

folosirea de corpuri de iluminat, la o tensiune mai mare de 24 V;

-

folosirea agitatoarelor defecte. Maşina de spălat navete. Se interzice: •

înlaturarea şi instalarea apărătoarelor de protecţie;

•

deblocarea navetelor;

•

executarea diverselor reparaţii mecanice;

Conducta de alimentare cu apă, trebuie să fie izolată termic.

Condiţii de livrare si transport Livrarea şi transportul produselor se face cu mijloace de transport proprii sau închiriate. În cazul depozitării temperatura trebuie să fie între 3-4ºC iar în timpul comercializării temperatura nu trebuie să depăşească 8ºC. În cazul nerespectarii acestor norme produsele se deteriorează neputându-se comercializa. De aceea transportul se face în condiţii de maximă siguranţă. 29

Fiecare stoc de produse se transportă pe baza unui certificat de calitate însoţit de o factura în care sunt specificate : firma care achiziţionează, produsul, cantitatea, preţul, volumul vânzărilor, data preluării, termen de plată, taxe de transport, etc. Norme de protecţia muncii la executarea operaţiilor de executare şi transportul kefirului Depozitarea produselor finite: la stivuire se va ţine cont de forma ambalajului, de rezistenţa acestuia, precum şi de greutatea produselor ambalate. Lăţimea care desparte stivele trebuie aleasă în funcţie de mijlocul de transport utilizat. Transportorul cu benzi. Se interzive urcarea persoanelor pe benzi sau atingera lor în timpul funcţionării. Punctele de încărcare şi descărcare a benzilor transportoare vor fi bine iluminate. Motostivuitoarele. Acestea trebuie să fie prevăzute cu frâne pentru mecanismul de deplasare, cât şi pentru mecanismul de ridicare. De iluminat, pentru mersul pe timp de noapte. Intronucerea şi scoaterea furcii de sub paletă trebuie făcută lent, fără smucituri şi cu viteză redusă.

5.Concluzii Kefirul previne mutațiile genetice și are proprietăți antioxidante. Se poate schimba conținutul nutritiv prin simpla fermentare pentru perioade de timp mai scurte sau mai lungi. Ambele etape aduc diferite beneficii sănătății. De exemplu, kefirul lăsat prea mult la fermentat (acest lucru face ca gustul să-i fie mai acru) mărește în mod semnificativ conținutul de acid folic. Kefirul contribuie, de asemnea, la digerarea lactozei în calitate de catalizator, din acest motiv fiind mai potrivit decât alte lactate pentru persoanele care suferă de intoleranța la lactoza. S-a demonstrat

30

printr-un studiu aplicat șobolanilor că kefiranul din kefir reduce cazurile de hipertensiune și nivelul colesterolului din plasma sangvină.

Bibliografie

1. George Georgescu – “Lapte şi produse lactate acide”, Ed. Ceres, Bucureşti .2000. 2.C. Toma – “Tehnologia laptelui şi a produselor lactate”,Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1963. 3.M. Zoltan – “Tehnologia laptelui şi a produselor lactate”, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1963. 4. C. Banu, C. Vizireanu– “Procesarea industrială a laptelui”, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1998. 31

5.Banu C. , Moraru C. – Biochimia produselor alimentare, Ed.

Tehnica , Bucuresti 1972 .

6.Chintescu Gh. , Grigore St. – Indrumator pentru tehnologia produselor lactate , Ed. Tehnica, Bucuresti 1982 7. Stoian C. , Scortescu Gh. , Chintescu Gh. – Tehnologia laptelui si a produselor lactate , Ed Tehnica , Bucuresti 1981 8. http://www.chefir-bio.com/chefirul.php 9. http://ro.wikipedia.org/wiki/Kefir

32