Transformari biochimice ale laptelui si produselor lactate

a)     Apa constituie mediul in care se gasesc dizolvate sau in suspensie componentele laptelui. Continutul in apa al laptelui variaza intre 87 si 87,4%.

Compozitia chimica medie a laptelui de vaca

Lapte de vaca = 100%

apa 87,15% substanta uscata 12,85%

substante saline 0,9%substante organice 11,95%

lactoza 4,9% lipide 3,5%protide 3,4% substante azotoase 0,15%

Figura 1

b)     Lipidele din lapte au in compozitia lor gliceride, steride si fosfatide.

In compozitia gliceridelor acidul oleic ocupa primul loc, apoiurmeaza acizii: palmitic si stearic. Acesti trei acizi reprezinta 70-75% din totalitatea acizilor gasi.

Acizii grasi cu masa molecular mica, ca: acidul butiric, acidul capronic, acidul caprilic si acidul caprinic, reprezinta 7-9% din totalul acizilor grasi ai grasimii din lapte.

Dintre lipidele complexe se gasesc : lecitine, cealine, etc.

Lecitinele au valoare nutritive ridicata. Prezinta importanta tehnologica deoarece asigura stabilitatea emulsiei de grasime in faza apoasa a laptelui.

c)     Lactoza. Singurul zahar continut de lapte este lactoza. Proportia sa in laptele de vaca variaza intre 4,7% si 5,2%. Sub actiunea unor microorganism, lactoza fermenteaza, find transformata in acid lactic, acid butiric, acid proionic sau alcool etilic. Unele dintre procesele de feermentare ale lactozei sunt utilizate pentru obtinerea unor produse din lapte.

d)     Substantele proteice. Laptele constituie o valoroasa sursa de protein, cantitatea lor fiind influentata de o serie de factori, ca: specia animalului, rasa, alimentatia, etc. Principalele protein ale laptelui sunt cazeina, lactalbumina si lactoglobulina.

Cazeina se gaseste in lapte intr-o proportie de 2,7%. Ea este fosfoproteina. Cazeina din lapte este in stare coloidala sub forma de cazeinat de calciu. Din solutie, cazeina este coagulate cu acizi, saruri (sulfat de magneziu, clorura de calciu) si cheag. Coagularea cazeinei din lapte prezinta o mare importanta practica la fabricarea branzeturilor.

Lactalbumina este solubila in apa. Ea nu se coaguleaza prin adaugare de acizi sau cheag. Este precipitate prin incalzirea zerului la temperatura de peste 60^oC. aceasta proprietate a lactabuminei serveste pentru separarea ei de cazeina. Prezinta importanta inidustriala la obtinerea urdei. Lactalbumina are o mare valoare nutritive deoarece contine aminoacizi esentiali.

Lactoglobulina nu precipita la cald, ci numai cu sulfat de magneziu in solutie saturata. Are importanta alimentara datorita continutului in aminoacizi esentiali. Se considera ca lactoglobulina ar contribui la imunitatea nou-nascutilor, avand prin aceasta o importanta fiziologica deosebita.

e)     Substantele azotoase neproteice sunt reprezentate prin: aminoacizi, cateva vitamine din grupul B, urea, acidul uric, amoniacul, creatina, creatinina, etc.

f)      Sarurile minerale. Laptele contine aceleasi saruri minerale ca si tesuturile : cloruri, fosfati, citrate, etc. in cantitati mici se mai gasesc : fierul, manganul, aluminiul, zincul, florul, etc.

Laptele reprezinta o sursa importanta de calciu si fosfor pentru  organism. Calciul se gaseste si in compozitia cazeinei, in proportie de 0,5%.

Sarurile minerale din lapte intervin in procesele metabolice celulare si in stabilirea pH-ului sangelui si limfei.

g)     Vitaminele. In lapte se gasesc atat vitamine hidrosolubile cat si vitamine liposolubile.

Laptele de vaca contine urmatoarele vitamine : B₁, B₂, B₃, B₆, B₁₂, PP, H, C, A, D, E si K. Modul de tratare a laptelui dupa mulgere are o mare importanta asupra continutului de vitamne.

In timpul prelucrarii laptelui pentru obtinerea untului si a branzeturilor se pierd o parte din vitamnele hidrosolubile, acestea trecand in zer.

h)     Enzimele mai importante din lapte sunt : amilaza, lactoza, lipaza, reductaza, catalaza, fosfataza.

Amilaza prezenta in lapte are o activitate maxima la temperature de 30^oC si la un pH cuprins ntre 5,8 si 6,2.

Lactoza naturala a laptelui este distrusa la 70^oC. aciditatea ridicata si prezenta metalelor grele (cupru, fier, etc) impiedica activitatea lipazei.

Reductaza se gaseste in cantitate mik iin laptele proaspat muls. Ea se formeaza prin dezvoltarea unor bacterii.

Calitatea laptelui se poate aprecia n functie de cantitatea de reductaza dupa viteza de decolorare a ablbastrului de metilen. Cu cat cantitatea de reductaza este ma mare, cu atat decolorarea albastrului de metilen se face ntr-un timp mai scurt si deci cantitatea de microorganism din lapte este mai mare.

Peroxidaza este legata de prezenta leucocitelor n lapte. Ea este rezistenta la actiunea caldurii si nu poate fi distrusa decat la temperature de 80^oC.

Catalaza se gaseste in cantitate mica in laptele proaspat provent de la animalele sanatoase. Ea este distrusa la temperature de 65^oC.

Fosfatazele catalizeaza hidroliza esterilor acidului fosforic. In laptele normal se gasesc doua fosfataze, una alcalina, care actioneaza la un pH cuprins intre 8 si 9, si alta acida, care actioneaza la un pH cuprns intre 4,6 si 4,8.

i)       Pigmentii. In lapte se gasesc urmatorii pigmenti: carotene, clorofila, xantofila,, riboflamina. Ei provin din furaje sau se formeaza ca urmare a activitatii normale a organismului animal.

j)      Gazele prezente in lapte sunt : dioxidul de carbon, oxigenul si azotul. In contact cu aerul scade cantitatea de bioxid de carbon din lapte si creste continutul in oxigen si azot.

2.     Untul si branzeturile

a.     Untul. Cmpozitia chimica medie a untulu este urmatoarea:

Apa20-22%

Grasime  78-80%

Alte substante:lactoza,

acid lactic, substante

proteice   1,2-1,8%

b.     Branzeturile. Caracteristicile diferitelor sortimente de branzeturi sunt determinate de compozitia lor chimica. In tabele 1 si 2 sunt prezentate principalele tipuri de brazna proaspata de vaca si telemea.

Tabelul 1

CARACTERISTICILE BRANZEI PROASPETE DE VACA

Tabelul 2

CARACTERISTICILE BRANZEI TELEMEA

B.TRANSFORMARI BIOCHIICE

Laptele constituie un mediu foarte bun pentru dezvoltarea microorganismelor. De aceea, laptele destinat consumului sau fabricarii produselor lactate trebuie supus unor tratamente care sa impiedice alterarea lui.

Procedeele de conservare a laptelui urmaresc in primul rand oprirea dezvoltarii microorganismelor, ferind in acelasi timp produsul de transformari nedorite care pot duce la alterarea lui.

1.     Transformari ce au loc in lapte datorita actiunii caldurii

Cele mai raspandite metode de conservare a laptelui sunt cele care folosesc actiunea caldurii. Viteza de distrugere a microorganismelor este in functie de temperature si de durata incalzirii. Actiunea caldurii are insa influenta si asupra componentilor laptelui sucand la scaderea valorii alimentare a acestuia.

Dintre componentii laptelui, proteinele sufera transformarile cele mai profunde care duc la denaturarea lor. Proteina denaturata isi micsoreaza solubilitatea si isi pierde din propietatile biologice. Cele mai sensibile la actiunea caldurii sunt lactalbumina (65^oC) si lactoglobulina (75^oC).

In urma tratamentului termic se modifica culoarea, solubilitatea si continutul in fosfor al cazenei din lapte. S-a coonstatat ca in laptele supus incalzirii se formeaza o serie de produsi noi, cum ar fi melaninele, care iau nastere din protein si lactoza. Formarera melaninelor duce la brunificarea lui.

Prin incalzire echilibrul mineral al laptelui se modifica. Se formeaza saruri insolubile, de exemplu fosfatul acid de calciu, CaHPO₄, solubil trece in fosfat neutru de calciu, Ca₃(PO₄)₂, insolubil. Scaderea cncentratiei in saruri de calciu solubile ingreuneaza coagularea laptelui in procesul de fabricatie al branzeturilor. Prin tratarea termica a laptelui se distrug o parte din vitamine, fenomen care se amplifica daca ncalzirea are loc n prezenta oxigenului si a urmelor de metale grele (Fe, Cu).

2.     Transformari ce au loc la conservarea lapteui prin metode biochimice

Cnservarea laptelui prin metode biochimice este larg aplicata in industria laptelui pentru obtinerea de produse lactate acide. Aceste metode au la baza fermentatia lactic. Procesul de fermentatie se produce sub actiunea microflorei spontane a laptelui sau a unor culturi de bacterii selectionate. Procesul biochimic care sta la baza fabricarii produseor lactate acide consta in transformarea lactozei in acid lactic si uneori si in alcool. Acidul lactic rezultat se combina cu calciul diin cazeina si formeaza lactat de calciu solubil, iar cazeina coaguleaza. Prin acumularea de acid lactic sub forma libera, aciditatea produsului creste. Produsele lactate acide mai importante sunt: laptele acru, laptele acedofil, iaurtul si chefirul.

Laptele acru se btine prin fermentatie spontana, datorita streptococilor lactic. Calitatea produsului depnde de starea de igiena a laptelui.

Laptele acedofil se prepara din laptele sterilizat insamantat cu lactobacilius acidophilus. Fata de laptele acru are o aciditate mai mica si o consistent mai fina.

Iaurtul se prepara din lapte de vaca, oaie si capra integral sau smantanit. Flora iaurtului este formata din : Thermobacterium bulgaricum sau Thermobacterium yoghourti care dau aciditate. Se pot adauga si streptococii pentru aroma.

Chefirul este o bautura lactic gazoasa, acida si putin alcoolizata. Se prepara din lapte de vaca insamantat cu granule de chefir.

3.     Transformari ce au loc la fabricarea untului

Untul este un produs cu valoare energetica mare, deoarece in cmpozitia lui predomina grasimea. El se fabrica din smantana, care are un cntinut ridicat de grasime, cuprins ntre 15 si 50%.

Fabricarea untului consta din urmatoarele operatii principale : smantanirea laptelui, pasteurizarea smantanii, maturarea fizica si biochiica a smantanii, baterea smantanii, spalarea si malaxarea untului, ambalarea. Procesele biochimice si microbiologice care stau la baza fabricarii untului intervin in faza de maturatie biochimica a smantanii prin fermentarea smantanii cu maiele selectionate ce contin bacterii cu insusiri diferite. Pentru formarea aromei este necesara activitatea a doua grupe de bacterii:  unele care produc aciditate, streptococus lactis, streptococus cremoris si streptococus paracitrovorus. Intre streptococii lactici care produc aciditatea si cei care formeaza aroma exsta o simbioza. Bacteriile producatoare de aciditate creaza conditii favorabile activitatii bacteriilor producatoare de arome (Streptococus diacetilactis). Aroma untului este data de substante, ca : acizii volatile (diacetil), acetil-metil-carbinol, esteri, alcooli.

Defectele untului. Microorganismele care se gasesc in unt se pot dezvolta cand cnditiile sunt favorabile si pot provoca defecte. Pentru a evta dezvoltarea microorganismeor, untul se pastreaza la temperature scazute, apropiate de 0^oC. Defectele de gust si miros sunt cele mai frecvente.

Gustul de amar se datoreste rancezirii accentuat.

Mucegairea untului este produsa de: oidium lactis si Penicilium glaucum. In golurile ramase in unt n urma bacteriei se pot dezvolta unele specii de microorganism ce necesita cantitati mici de aer (Cladosporium herbarum) si care produc mucegairea.

4.     Transforari ce au loc la fabricarea branzeturilor

Branzeturile sunt produse ce se obtin prin coagularea laptelui si prelucrarea cuagului. Branzeturile obtinute prin acidifiere se folosesc in alimentative in stare proaspata, iar branzeturile obtinute prin coagulare cu cheag sufera un proces mai lung de prelucrare. Fabricarea btranzeturilor cuprinde in general trei faze : coagularea laptelui, prelucrarea cuagului si maturarea branzeturior.

a.     Coagularea sau inchegarea laptelui se face prin acidifiere sau pe cale enzematica. Coagularea prin acidifiere cnsta in precipitarea cazeinei cu acid lactic, care rezulta in urma fermentarii lactozei. Coagularea pe cale enzematica se reaizeaza cu cheag, care produce coagularea cazeinei.

Coagularea este nfluentata de tempetatura, reactia mediului, adaugarea de saruri, taria cheagului. Coagularea optima are loc la temperature de 40-41^oC in mediu acid pH=5,5. Sarurile de calciu (CaCl₂) favorizeaza coagularea. Taria cheagului este data de cantitatea de lapte, exprimata in litri, care poate fi coagulata de o parte de cheag la temperatura de 35^oC, in timp de 40 de minute

b.     Maturarea branzeturilor se realizeaza prin pastrarea acestora in anumite conditii de teperatura si umidtate care sa permita o serie de transformari chimice, biochimice si microbiologice. In procesul de maturare cheagul este transformat ntr-un produs cu anumita consistenta, gust, miros si culoare, caracteristice fiecarui sortiment de branza. La maturarea branzeturilor iau parte microorganismele prezente : bacterii lactice,, bacterii peptonizante, drojdii si mucegauri.

Bacteriile lactice au olul cel mai important deoarece ele transforma lactoza in acid lactic, care impiedica dezvoltarea bacteriilor de putrefactive.

Drojdiile si mucegaiurile ataca lactoza si acidul lactic forat, creand mediu favorabil pentru actiunea bacteriilor peptonizante. Drojdiile si mucegaurile au rol important si in forarea aromei unor branzeturi. In timpul maturatiei, branzeturile sufera transformari profunde. Transformarile cele mai importante au loc in interiorul pastei, astfel pasat de branza, care este la inceput alba, cu aspect de prtelan si sfaramicioasa, devne alba-galbuie, unsuroasa si elastic. Substantele proteice sunt transformate in : albumoze peptone, aminoacizi,, amide si ammoniac. Cu cat perioada de maturare a branzeturior este ma mare, cu atat transforarea substantelor proteice este mai profunda.

Amoniacul, care este ultimul produs de degradare al substantelor proteice, se combina cu bioxidul de carbon rezultat prin fermentarea lactozei si da carbonatul de amoniu. Toate aceste substante rezultate in urma procesului de maturare dau branzeturior gustul si mirosul aromat.

Gustul characteristic al branzeturior nu depnde de un anumit component, el se obtine in urma transformarilor ce le sufera proteinele, lactoza si grasimile. Acidul lactic rezultat n fermentarea lactozei iprima un gust placut care este mai evident la branzeturile proaspete. Acidul propionic produs de bacteriile proponice este considerat ca o substanta specifica de gust pentru branzeturile svaiter.Gustul placut al branzeturilor este atribuit si prezentei unor aminoacizi.

C.     VALOAREA NUTRITIVA A LAPTELUI SI A PRODUSELOR LACTATE

Laptele este alimentul care contine toate prncipiile alimentare necesare unei alimentatii rationale. Fiecare componenta a laptelui prezinta o deosebita importanta pebntru organismul omului. Substantele proteice : lactalbumina, lactoglobulina si cazeina ridica valoarea nutritive a laptelui datorita continutului lor in aminoacizi esentiali.

Grasimea din lapte, in afara roului energetic, mai contribuie si la formarea lipidelor din organism, indeplinind astfel si un rol plastic. Laptele este bogat in calcu, care are mportanta la formarea tesutului osos al organismeor in crestere. Fosfatii solubili dn lapte sunt component ai sangelui si protoplasmei celulare. Vitaminele din lapte asigura, ca si celelalte principia alimentare, activitatea vitala a organismului. Valoarea nutritive a laptelui poate sa fie modificata in timpul cnservarii prin metode termice. Proteinele sunt substante care sufera modificarile cele mai profunde, fapt ce se maifesta prin scaderea solubilitatii lor.

Produsele lactate acide au valoare nutritive mare deoarece pun la dispozitia organismului substante azotase direct asimilabile sub forma de aminoacizi. Continutul in vitamine mai ales al celor sdin grupul B, creste prin cultivarea in simbioza a microorganismelor.

Untul are o valoare energetic datorita continutului mare in grasimi. Asimilarea grasimilor de catre organism depnde de punctual or de topire; o grasime se asimileaza in proportie cu atat mai mare cu cat punctual de topire este mai scazut. Untul se asimileaza usor deoarece are punctul de topire cuprins intre 26-28%. Cantitatile mici de fosfatide cntinute de unt sunt vaoroase pentru orgaism deoarece ndeplinesc rol plastic. Valoarea nutritive a untului scade daca nu se conserva in conditii corespunzatoare.

Branzeturile au in compozitia lor substante proteice usor asiilabile , substante grase si vitamine. Asimilarea branzeturilor este legata de gradul de aturare al acestora. Prin maturare substantele proteice trec in produsi cu molecula mica, usor asimilati de organism.

MASURI DE IGIENA IN NDUSTRIA ALIMENTARA

Industria laptelui

Igienizarea spatiilor de productie se face in acelasi mod si cu aceleasi materiale ca si in industria carnii. In ceea ce priveste igienizarea utilajeor si ambaajelor masurile de igienizare sunt specifice. Ca substante chiice utilizate la spalare se folosesc substante alcalne, neutre si acide. Substantele alcaline au effect de emulsionare si saponificare a grasimilor, putere de dispersie si peptizare. Substantele acide sunt utilizate pentru indepartarea sarurilor insolubile de calciu si magneziu depuse pe placile aparatelor de pasteurizare sau a altor schimbatoare de caldura.

La spalarea mecanizata a ambalajelor de sticla se utilizeaza detergent tip A, la spalarea bidoanelor de aluminiu detergent tip B.

Spalarea tancurilor de depozitare a laptelui si a vanelor de otel inox se face cu solutie alcalina tip A 1,5%  la teperatura de 60^oC prin recircularea tip de 10-15 minute, se clateste cu apa rece apoi se dezinfecteaza cu cloramina si apoi se clateste din nou cu apa.

La spalarea vanelor pentru branzeturi se foloseste solutie detergenta fierbinte de detergent B 1,5% care trebuie sa recircule 20 de minute , dupa care se clateste si se trateaza cu solutie dezinfectata clorigena timp de 2 mnute urmate de o noua clatire cu apa.

La utarie si sectia de inghetata spalarea instalatiilor se face cu detergent B 1,5% in circuit inchis tmp de 20-30 de minute, utilizandu-se pompa de smantana a instalatiei. Dupa clatirea cu apa urmeaza dezinfectia cu o solutie clorigena cu 200 mg clor active la litru

Spalarea cisterneor de lapte se face mecanizat, cu detergent A 1,5%, iar manual cu detergent B la teperatura de 50-60^oC. Dupa clatirea cu apa se face desinfectia cu solutie clorigena si apoi clatire cu apa.

Spalarea aparatelor de pasteurizare se face cu azotat de uree, solutie 1%. Spalarea aparatelor se incepe cu clatirea cu apa rece, timp de 10-15 mnute, pentru indepartarea laptelui ramas pe conducte si pe placile aparatului. Se trece apoi la spalarea acida cu solutie 1% la 80^oC, recirculata 30 minute. Se clateste cu apa rece, apoi pentru indepartarea substantelor proteice si a grasimii se recircula in aceleasi conditii hidroxid de sodium 1%. Se clateste din nou cu apa rece si instalatia este buna pentru exploatare.

Starea de sanatate si comportamentul persoanelor angajate in domeniul alimentar sunt factori important in obtinerea unor produse de calitate, fara efecte nocive asupra consumatorilor. Intretinerea igienica a corpului, a echipamentului si a locului de munca sunt reguli de igiena individuala. Nerespectarea curateniei individuale si a regimului igienico-sanitar in procesul de productie poate cauza contaminarea produselor alimentare cu agenti patogeni si determina imbolnavirea consumatorilor.

Se recomanda:

Echipamentul de protectie (halat, jacheta, sort, boneta, basma, cisme de cauciuc, etc.) se poarta numai in timpul lucrului, nu poate fi adus acasa, nu poate fi folosit la alte activitati, nu se intra cu el in grupurile sanitare;

Echipamentele de protective de culoare alba trebuie mentinute in perfecta stare de curatenie;

Mentinerea permanenta a igienei corporale este oi activitate normal a fiecarui om. In aceste sens trebuie respectate urmatoarele reguli:

Inbaierea zilnica sa se faca inainte de inceperea lucrului, folosind apa calda si sapun din abundenta pentru a asigura indepartarea transpiratiei, a sebumului de pe piele.

Igiena mainilor este o conditie de baza ce trebuie respectata de catre muncitorii din industria alimentara, ea constituind surse de infectie pentru produsul alimentar.. In acest sens:

mainile trebuie spalate intotdeauna inainte de inceperea lucrului, dupa folosirea grupului sanitar sau dupa orice activitate care a dus la murdarire;

unghiile de la maini vor fi taiate scurt si pentru spalarea lor se va folosi apa calda, sapun si peria de unghii;

stergerea mainilor sa se faca folosind prosoape de hartie sau uscatoare electrice;

ranile sau plagile superficiale trebuiesc tratate cu grija;

parul capului se strange bine in bonete sau basmale, pentru a evita caderea firelor de par in produsele alimentare;

in pauzele de masa, se serveste, masa numai in salile special amenajate;

depozitarea pachetelor de mancare se face in sali de mese, este interzisa depozitarea lor in locurile de munca sau vestiare.