Proprietatile laptelui

1. Proprietatile organoleptice ale laptelui

Laptele de vaca este caracterizat prin urmatorii indicatori organoleptici:

aspect;

culoare;

gust;

miros.

Aspect - culoare.

Laptele de vaca trebuie sa se prezinte ca un lichid opac cu cosistenta normala si culoare alb-mat sau alb-galbuie daca contine o cantitate mai mare de grasime si pigmenti carotenoidici din anumite furaje (porumb, morcovi, etc.) cu care a fost hranit animalul. Laptele smantanit are o culoare alba sau nuanta albastruie datorita pigmentilor din grupa flavonelor.

Culori anormale de roz, rosu, albastru, galben sunt rezultatul dezvoltarii unor microorganisme de infectie, a unor substante medicamentoase colorate administrate animalului, uger bolnav etc.

Gustul si mirosul.

Laptele proaspat trebuie sa aiba un gust dulceag si aroma specifica, dar foarte putin pronuntata. Laptele imprumuta usor gusturi si mirosuri straine din mediul inconjurator, daca mulsul nu s-a facut in conditii igienice (miros de grajd, balegar, etc.) alte mirosuri straine pot proveni de la unele nutreturi ca: trifoi, radacinoase, varza, rapita, pelin, foi de anghinare etc.

Prin pastrare, laptele capata miros si gust acrisor, cu atat mai intens cu cat este mai vechi sau gust de ranced, de seu datorita oxidarii grasimilor. Daca pastratrea se face in camere cu diverse produse mirositoare laptele poate imprumuta aceste mirosuri de la carne, motorina, petrol, lampant, condimente etc.

Aparitia insa in lapte a unor mirosuri si gusturi straine este de cele mai multe ori urmarea activitatii biochimice a diferitelor microorganisme de infectie, provenite de la animalul bolnav sau din mediul inconjurator; in acest caz laptele este impropriu consumului.

2. Proprietatile fizico-chimice ale laptelui

Principalele proprietati fizico-chimice ale laptelui de vaca sunt: densitatea, vascozitatea, caldura specifica, punctul de fierbere, punctul de congelare, pH-ul, aciditatea totala.

Densitatea.

Densitatea este influentata de continutul in substanta uscata cat si de raportul care exista intre substanta negrasa si grasa. Densitatea laptelui este cuprinsa intre 1,027 si 1,034. Densitatea creste odata cu cresterea continutului de substanta negrasa. Densitatea scade proportional cu cresterea continutului de grasime. Laptele integral are densitatea sub 1,030 iar prin smantanire densitatea laptelui creste la 1,032-1,034.

Cunoasterea densitatii prezinta importanta, atat pentru depistarea eventualelor falsificari prin diluarea laptelui, cat si pentru a stabili continutul de substanta uscata.

Vascozitatea.

Vascozitatea este o caracteristica a consistentei si este conditionata de:

compozitia chimica a laptelui

marimea globulelor de grasime

prin omogenizare creste vascozitatea datorita cresterii numarului de globule datorita

divizarii acestora

starea de hidratare a micelelor de cazeina si celorlalte proteine

variatiile de temperatura incalzire/racire maresc vascozitatea laptelui

agitarea conduce la scaderea vascozitatii

Vascozitatea laptelui joaca un rol important in procesul de smantanire, prin rezistenta pe care o opune separarii grasimii in timpul centrifugarii.

Caldura specifica.

Caldura specifica reprezinta numarul de calorii necesare pentru a ridica cu un grad temperatura unui gram de substanta. Caldura specifica a laptelui este de 0,92-0,93cal/g˚C iar pentru smantana este de0,4-0,6cal/g˚C.

Punctul de fierbere.

La presiune normala de 760mmHg laptele fierbe la 100,2˚C.

Punctul de congelare.

Acesta variaza intre -0,540˚C si -0,570˚C si este determinat de concentratia substantelor dizolvate.

PH-ul laptelui.

PH-ul laptelui de vaca este cuprins intre 6,6 si 6,8. Laptele prezinta propietatea tampon, care este datorata substantelor proteice si sarurilor minerale, in special citrati si fosfati.

Aciditatea totala(aciditatea titrabila)

Aceasta se stabileste prin titrare cu solutie alcalina de hidroxid de sodiu, in prezenta fenolftaleinei ca indicator, exprimandu-se in grade de aciditate.

Laptele proaspat muls are o aciditate de 16-18˚T. Dupa mulgere aciditatea laptelui creste, datorita activitatii bacteiilor lacitice asupra lactozei cu formare de acid lactic. La aciditatea de peste 35˚T laptele coaguleaza la fierbere, iar la 60-70˚T fenomenul se produce spontan la temperatura camerei.

Compozitia microbiologica a laptelui

Laptele reprezinta, un mediu de cultura complet si favorabil pentru numeroase microorganisme sau un mediu convenabil de supravietuire a altor microorganisme si virusi care nu se multiplica in lapte, dar il pot polua.

Microflora initiala a laptelui crud poate proveni din:

glanda mamara;

mediu extern.

In glanda mamara exista totdeauna bacterii care patrund pe canalul lactic al ugerului care contamineaza laptele in timpul mulsului. Primul lapte extras din mamela este cel mai contaminat, scazand numarul de microorganisme pe masura ce mulsoarea progreseaza. Volumul primelor jeturi este mic, deci influenteaza asupra nivelului de contaminare este nesemnificativa.

In glanda mamara pot sa patrunda microorganisme si pe cale sanguina daca animalul este bolnav sau glanda mamara are unele leziuni unde sunt localizati diversi germeni patogeni.

Principala sursa de contaminare a laptelui este mediul extern; microorganismele ajung in lapte din atmosfera datorita lipsei igienei adaposturilor si a animalului, modul de manipulare al laptelui de la lucrator, de la obiectele folosite la muls, de modul de racire si transport a laptelui, de apa daca nu indeplineste conditiile unei ape potabile.

Factorii care determina dezvoltarea microorganismelor in lapte sunt:

puterea bactericida/bacteriostatica a laptelui;

prezenta factorilor de crestere pentru microorganisme;

asocierile si antagonismele dintre microorganisme;

temperatura de pastrare a laptelui.

Puterea bactericida/bacteriostatica a laptelui se datoreaza substantelor care distrug sau inhiba microorganismele respectiv lactenina 1, lactenina 2, lactoperoxidaza (lactenina 3), care devin active in laptele proaspat muls.

Factorii de crestere pentru microorganisme cei mai importanti sunt vitaminele, aminoacizii si peptidele.

Asocierile se refera la acele bacterii care prin activitatea lor proteolitica produc substante asimilabile pentru alte bacterii, iar antagonismul se refera la faptul ca unele microorganisme produc acizi organici si apa oxigenata care inhiba dezvoltarea altor microorganisme (coliformi, clostridii etc.)

Temperatura de pastrare a laptelui este un factor decisiv in mentinerea calitatii, deoarece se prelungeste durata fazei bactericide (de la 10 ore la 10 grade C la 36 ore la 5 grade C).

Microorganismele care se pot dezvolta in lapte sunt clasificate in:

microorganisme care actioneaza in principal asupra lactozei;

microorganisme care actioneaza in principal asupra proteinelor;

microorganisme care actioneaza in principal asupra lipidelor;

drojdii si mucegaiuri;

microorganisme care actioneaza in principal asupra lactozei.

Cele mai importante microorganisme sunt bacteriile lactice, care constituie microflora specifica si, in majoritatea cazurilor, utila pentru industria laptelui.

Bacteriile lactice sunt nesporulate si gram pozitive. Ele formeaza lactoza (dar si zaharoza) cu formare de acid lactic in principal cat si produsi secundari (produsi de aroma). Sunt sensibile la temperaturi inalte (peste 70 grade C) dar se dezvolta la temperaturi cuprinse intre 20 grade C si 50 grade C.

Bacteriile lactice pot fi:

bacterii lactice homofermentative termofile, au temperatura optima de dezvoltare +37 grade C - +45 grade C ca: Lactobacillus lactis, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophilus; Streptococcus thermophilus. Bacteriile lactice homofermentative termofile sunt acidifiante puternice, formeaza pana la 2,7% acid lactic, dar unele pot produce si o hidroliza inaintata a cazeinei dupa precipitare. Aceste bacterii sunt folosite la fabricarea majoritatii produselor lactate;

bacterii lactice homofermentative mezofile, au temperatura optima de dezvoltare la +28 - 37 grade C ca: Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis, Streptococcus lactis care produc in principal acid lactic dar si substante de aroma si gust in diferite produse lactate;

bacterii lactice heterofermentative. Aceste bacterii produc acid acetic, acid lactic si gaze (dioxid de carbon) ca: Bifidobacterium bifidum, Lactbacillus caucasicus, Lactobacillus brevis, Leuconostoc mezenteroides, Leuconostoc cremoris;

bacterii pseudolactice, acestea formeaza lactoza cu producere de gaze: bacterii coliforme (Enterobacterii, Escherichia, Klebsiella) produce gaze si gust neplacut. Ele provoaca balonarea timpurie a branzeturilor; bacterii sporulate anaerobe cu actiune zaharolitica puternica (Clostridium buthyricum, Clostridium tyrobuthiricum, Clostridium thermosaccharolitihicum). Aceasta provoaca balona-rea tarzie a branzeturilor;

bacterii propionice: se dezvolta la temperatura optima de 22 grade C, producand acid propionic, acid acetic, dioxid de carbon (Propionibacterium cu subspeciile freudenreichii si shermanii).

Microorganismele care actioneaza in principal asupra proteinelor sunt

micrococi;

bacterii Gram-negativi nesporogeni din genul Pseudomonas, Proteus, Serratia;

clostridii: Clostridii hystoliticum, Clostridium sporanges dar si clostridii cu activitate zaharolitica si proteolitica cum ar fi: Clostridium perfringens, Clostridium acetobuthyricum;

actinomicete: Actinomyces griseus, Actinomyces violaceus, care produc proteoli-za cazeinei, alcalinizarea laptelui si aparitia gustului de amar.

Drojdiile se gasesc frecvent in lapte, fara a fi specifice acestuia.Importanta practica prezinta numai speciile de drojdii ce fermenteaza lactoza, cu formare de alcool si gaze cum sunt cele din genul Saccharomyces si Torula care produc fermentatia alcoolica la chefir.

Mucegaiurile intervin la maturarea unor branzeturi; dintre acestea se pot mentiona: Penicillum candidum, Penicillum roqueforti, Penicillum cammenberti.Mucegaiul de infectie cel mai des intanlit este Oidium lactis care invadeaza suprafata produselor lactate (branzeturi, smantana, unt etc.).

Microorganisme patogene

Deosebit de periculos pentru sanatatea consumatorilor sunt microorganismele patogene, care pot proveni de la animale bolnave producatoare de lapte sau din mediul inconjurator, in timpul mulgerii sau manipularii laptelui.

Bolile care se transmit prin lapte pot fi provocate de:

microorganisme de la animalul bolnav de tuberculoza, bruceloza, mastita, febra aftoasa, antrax, hepatita infectioasa etc.;

microorganisme vehiculate de oameni bolnavi care manipuleaza laptele ca dizenterie, boli gastrointestinale, purtatori de salmonele, leptospire etc.

Pentru a evita consumul de lapte provenit de la animale bolnave, se impune un control sanitar-veterinar riguros si periodic animalelor, iar daca este cazul se recomanda folosirea laptelui dupa un regim de pasteurizare mai dur.

Contaminarea laptelui dupa muls cu germeni patogeni, proveniti de la oameni bolnavi, se poate face prin apa sau aerul infectat cu secretiile acestora ori de pe mainile lor. Pentru prevenirea acestui lucru este necesar respectarea masurilor de igiena la locul de munca si efectuarea controlului medical periodic al personalului muncitor, pentru eliminarea eventualilor purtatori de germeni.

Bacteriofagii. Bacteriofagii sunt virusi paraziti care invadeaza celula bacteriana, distrugand-o.

Bacteriofagii se gasesc in cantitati mari in materii fecale, in apele reziduale etc. Laptele se poate contamina prin nerespectarea conditiilor igienice incepand cu mulgere, manipulare si industrializare. Contaminarea se face prin aer sau contactul direct cu obiectele infectate.

Bacteriile lactice sunt foarte sensibile la bacteriofagi, producandu-se mari pagube daca apare o astfel de infectie in unitatile de industrializare a laptelui.

TEHNOLOGIA LAPTELUI DE CONSUM

Schema tehnologica de obtinere a laptelui de consum

Receptia cantitativa si calitativa a laptelui mmaterie prima

Intreaga cantitate de lapte care intra in fabrica trebuie receptionata cantitativ prin metoda gravimetrica sau volumetrica.Masurarea cantitativa de lapte prin metoda gravimetrica are avantajul ca greutatea laptelui nu este influentata de temperatura,dar prezinta dezavantajul caracterului discontinuu si costului ridicat al aparaturii.

Masurarea gravimetrica se poate face cu ajutorul basculei romane-pod pentru vehiculul rutier pe care se realizeaza cantarirea statica a vehiculelor rutiere cu sarcina maxima de 30 de tone, continutul de lapte receptionat rezultand prin diferenta dintre masa totala si masa proprie a autocisternei.Un alt mijloc de cantarire a laptelui este bascula semiautomata cu rezervor, in care caz laptele adus in fabrica cu bidoane sau autocisterne este golit in bazinul cantarului, citindu-se pe un cantar cantitatea in kg.

Receptionarea volumetrica se poate face discontinuuu prin verificarea umplerii bidonului pana la semn si respectiv, cu ajutorul unei stangi gradate ce se introduc in fiecare compartiment al cisternei.

In flux continuu, masurarea volumetrica se face cu precizie cu ajutorul galactometrelor care pot sa fie cu piston de rostogolire si cu piston excentric oscilant.Aceste galactrometre inregistreaza pe cadran cantitatea de lapte in litri ce trece prin camera dispozitivului volumetric utilizat.Pentru evitarea erorilor de masurare la folosirea galactometrelor este necesar sa se evite patrunderea aerului in conductele de transport iar temperatura laptelui sa fie <60 C.Galactometrele folosite la noi in tara asigura debite de 1500-15000 l/h, eroarea de masurare fiind de ±0,5%.

Receptia calitativa a laptelui sosit in fabrica se face pe baza aprecierilor senzoriale(observarea gradului de impurificare, culoare, vascozitate, miros, gust) si a analizelor de laborator(densitate, grad de impurificare, aciditate, continut de grasime si proteine ale laptelui).Se controleaza si temperatura laptelui sosit in fabrica care nu depaseste 10-12 C.In general, in vederea obtinerea laptelui de consum materia prima trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

sa prezinte proprietati senzoriale normale;

sa aiba un grad de prospetime ridicat cu aciditate de max.20 T astfel incat sa reziste la tratament termic;

sa corespunda normelor in vigoare din punct de vedere al compozitiei chimice;

sa nu contina substante conservante, neutralizante sau alte substante straine;

Dupa receptia cantitativa si calitativa, laptele poate fi trecut direct la prelucrare iar in caz contrar se raceste si se depoziteaza pana la intrarea in fabricatie, dupa ce in prealabil este supus curatirii.

Curatirea laptelui

Curatirea laptelui in fabrica se face in scopul eliminarii impuritatilor ramase in lapte dupa filtrarea acestuia in zona de producere si la colectarea lui in centrele respective.

Curatirea in fabrica se realizeaza in urmatoarele etape:

la golirea bidoanelor si cisternelor in bazinul de receptie al cantarului, cand laptele este trecut prin tifon impaturit in 4 straturi, fixat pe rama, tifon care apoi se spala, se dezinfecteaza prin fierbere si clatire cu apa clorinata si apoi este uscat;

la golirea bazinului de receptie prin folosirea de filtre de conducta in varianta drept si cu cot

Procedeul cel mai eficace de curatire a laptelui este insa curatirea centrifugala care se bazeaza pe diferenta dintre greutatea specifica a laptelui si a impuritatilor se realizeaza totodata si indepartarea leucocitelor din lapte precum si partial, a microorganismelor.In toba curatitoarelor cenrifugale, namolul se depoziteaza la periferia tobei, in timp ce laptele este evacuat prin partea superioara a tobei.Curatitorul centrifugal se diferentiaza de separatorul de smantana prin urmatoarele:

-numarul total de talere este mai redus;

-distanta dintre talere este mai redus

-talere nu perzinta orificii;

-spatiul dintre toba si carcasa este mai mare si aici se aduna namolul

De regula se monteaza doua curatitoare in paralel, pentru a se indeparta namolul din toba dupa 2-3 ore de functionare, fara a se intrerupe fluxul tehnologic.Exista si curatitoare centrifugale cu descarcare automata a namolului pe masura acumularii lui.

Curatitorul centrifugal lucreaza un timp mai indelungat daca laptele este rece(4 C) decat daca laptele este cald(~50 C) desi curatirea este mai eficienta daca temperatura laptelui este de 3565 C.

Realizarea separarii optime se obtine la o turatie a tobei de 4000-7000 rot/min si numai daca in prealabil laptele a fost filtrat.

Dupa modul de realizare a alimentarii si evacuarii, curatitoarele centrifugale pot fi:

deschise-alimentarea si evacuarea se realizeaza in contact cu atmosfera;

semiermetice-alimentarea in contact cu atmosfera sub influenta presiunii hidrostatice a lichidului, iar evacuarea laptelui curatat se face prin conducta, sub influenta presiunii imprimate de forta centrifugale;

ermetice-alimentarea si evacuarea se face in sistem inchis, sub presiune.

Dupa modul de evacuare a namolului, curatitoarele pot fi: cu descarcare discontinua, cu descarcare automata discontinua, cu evacuare continua a namolului.

Racirea laptelui

Daca laptele nu se prelucreaza imediat dupa receptia cantitativa / calitativa si filtrare, acesta se raceste la 2 4 °C si se depoziteaza in tancuri izoterme orizontale sau verticals cu capacitate mica (500 - 2500 l), medie (5000 - 15 000 l) si mare (25 000 - 100 000 l).

Normalizarea laptelui

Prin normalizarea laptelui se mtelege operatia prin care laptele este adus la procentul de grasime dorit. Normalizarea laptelui se poate face pe doua cai: prin cresterea sau micsorarea continutului de grasime.

Cresterea continutului de grasime se realizeaza prin:

- adaugarea de smantana proaspata in lapte;

- amestecarea unui lapte cu un continut de grasime mai scazut cu altul mai gras.

Scaderea continutului de grasime se realizeaza prin:

- extragerea unei cantitati de grasime din lapte;

- amestecarea laptelui integral cu lapte smantanit.

Calculul normalizaarii laptelui se face prin metoda patratului lui Pearson sau pe baza unui bilanj de materiale.

Normalizarea laptelui trebuie intotdeauna precedata de analiza laptelui din punct de vedere al continutului de grasime.

In cazul folosirii patratului lui Pearson se pot intalni doua situatii:

- cantitatea de lapte normalizat este mai mare decat cantitatea de materie prima;

-cantitatea de lapte normalizat este egala cu cantitatea de materie prima.

Omogenizarea laptelui

Procedeele moderne de obtinere a laptelui de consum iclud si faza de omogenizare prin care se urmareste stabilizarea emulsiei de grasime,evitandu-se astfel separarea grasimii la suprafata laptelui in cursul depozitarii acestuia.

Practica omogenizarii consta intr-o marumtire avansata a globulelor de grasime.

PASTEURIZAREA

Pasterurizarea laptelui de consum se realizeaza,de regula, in aparate de pasteurizare cu placi.

Prin pasteurizare nu are loc distrugerea totala a microorganismelor, deoarece se urmareste si influenta cat mai putin a structurii fizice a laptelui,a echilibrului coloidal,cat si a elementelor biochimice,enzimelor si vitaminelor.

Un produs pasteurizat are o stabilitate crescuta dar pentru o anumita perioada de timp cu conditia pastrarii la temperatura de refrigerare.Durata de pastrare este definita ca perioada dintre fabricariea produsului si momentul in care produsul nu mai este acceptat pentru consum,datorita unor modificari de gust,miros,respective a aspectului fizic.

Factorii care determina perioada de pastrare a laptelui se refera la:

-prezenta unui numar mare si divers de microorganisme,forme sporulate si nesporulate dupa pasteurizare,ramase din materia prima,capabile sa se dezvolte in conditii de refrigerare(Bacillus cereus,Bacillus circulans,microflora psihotropa-Pseudomonas,Escherichia,Proteus etc.);

-temperatura de pastrare a produsului dupa tratamentul termic.Ideal, temperatura de pastrare a laptelui pasteurizat trebuie sa fie cuprinsa intre 1 si 2C,pentru a se minimaliza dezvoltarea bacteriilor psihotrope care pot contamina laptele dupa pasteurizare.Deoarece laptele pasteurizat se pastreaza,de regula,la temperaturi cuprinse intre 2 si 8C,bacteriile psihotrope se vor dezvolta mai rapid decat la temperature cuprinse intre 1 si 2C si,in acest caz,durata de pastrare a laptelui pasteurizat se va reduce;

-prezenta enzimelor stabile la tratament termic,enzyme elaborate de bacterii psihotrope care contamineaza laptele inainte de pasteurizare.Cu cat numarul de microorganisme,in special bacterii psihotrope,va fi mai mic in laptele crud(inainte de pasteurizare),cu atat riscul de a avea enzyme proteolitice si lipolitici termorezistente in laptele tratat termic va fi mai mic;

-prezenta lipazei din membrane globulei de grasime deteriorate din laptele crud,conduce la modificari de gust si miros in laptele insuficent pasteurizat(lipaza proprie laptelui se inactiveaza la pasteurizarea eficienta a laptelui);

-pastrarea laptelui pasteurizat in ambalaje de culoare deschisa(pungi,sticle transparente)va conduce la aparitia gustului si mirosului neplacut de oxidat(de ,,lumina")daca recipientele sunt expuse la lumina naturala sau artificiala.

Regimul de pasteurizare se realizeaza la o combinatie temperature/timp necesara pentru a creste eficienta distrugerii microorganismelor,in raport cu patogenii cei mai termorezistenti,si anume Micobacterium tuberculosis subsp. Hominis,dar in acelasi timp se urmareste minimizarea efectelor tratamentului termic asupra calitatilor senzoriale si nutritive ale laptelui.

Conditiile minime necesare a fi indeplinite la pasteurizarea laptelui sunt urmatoarele:

-incalzirea laptelui sa fie omogena;

-incalzirea laptelui sa se realizeze in absenta aerului,avand in vedere influenta negative a oxigenului asupra lipidelor si vitaminelor si influenta pozitiva asupra bacteriilor aerobe care se pot dezvolta rapid in laptele post-pasteurizare.

Metodele de pasteurizare aplicate in industria laptelui sunt:

-pasteurizarea joasa sau de durata;   

-pasteurizarea inalta-denumita HTST(^"hight temperature,short time"=temperatura inalta,timp scurt);

-pasteurizare sub vid(vacreatie).

Pasteurizarea joasa sau de durata-consta in incalzirea laptelui la 63⁰-65⁰C,cu mentinerea la aceasta temperatura timp de 30-35 minute.Este o metoda lenta si discontinua dar nu modifica aproape deloc proprietatile laptelui.Se aplica laptelui destinat fabricarii branzeturilor.

Pasteurizarea inalta(HTST).

Pasteurizarea inalta se realizeaza la 72 °C, timp de 15s.

Aceasta metoda de pasteurizare implica deci un timp scurt de mentinere la 72⁰ C,care se realizeaza intr-o "serpentina de mentinere' situata in afara pasteurizatorului cu placi. La dimensionarea "serpentinei de mentinere' se tine seama de vascozitatea, densitatea si viteza de curgere a laptelui.

Pasteurizarea HTST se realizeaza in pasteurizatoare cu placi si prezinta urmanatoarele avantaje:

-se pot trata cantitati mari de lapte in flux continuu,instalatia de pasteurizare prezentand avantajul mecanizari si automatizarii intregului proces;

-se realizeaza o incalzire omogena, fara supraancalziri locale, gustul de

fiert avand o intensitate foarte redusa;

-incalzirea are loc in sistem inchis, deci in absenta aerului,prevenindu-se astfel oxidarea lipidelor si vitaminelor;

-metoda este economica, instaiatia functionand cu un coeficient mare de transfer de caldura raportat la unitatea de suprafata, si cu recuperare de caldura;

-spalarea instalatiei si dezinfectia acesteia se face usor, mecanizat, cu maxima eficienta;

-capacitatea de pasteurizare poate fi modificata prin variatia numarului de placi;

-constructia pasteurizatorului este compacta, usor de exploatat, de intretinut,neexistand piese in miscare;

-eficienta pasteurizarii este de minimum 99,9% (se distrug 99,9% din formele vegetative existente in lapte).

Dezavantajele pasteurizatorului care lucreaza in sistem HTST sunt urmatoarele:

-nu se pot trata cantitati mici de lapte;

-golirea instalatiei se face cu pierderi mai mari de lapte decat la pasteurizarea in vana;

-garniturile se deterioreaza destul de rapid, consecinta fiind pierderea etanseitatii intre placi.

Pasteurizarea sub vid(vacreatie). Acest sistem de pasteurizare a fost pus la punct de firma Cherry - Burell din S.U.A.. Instaiatia este numita vacreator si este folosita atat pentru pasteurizarea - dezodorizarea laptelui cat si pentru cea a smantanii.

Dezodorizarea laptelui - este operatia prin care se indeparteaza din lapte sau smantana unele substante volatile in scopul imbunatatirii calitatilor senzoriale ale acestor produse.Dezodorizarea se realizeraza in instalatii de dezodorizare.

Depozitarea temporara a laptelui Depozitarea temporara a laptelui se face in tancuri izoterme in care laptele se mentine la 46 °C. Tancurile izoterme pentru depozitarea laptelui pasteurizat si racit trebuie sa fie perfect igienizate pentru a nu se produce o recontaminare a acestuia.

Tancurile de depozitare trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- sa fie executate dintr-un material care sa nu influenteze gustul si mirosul laptelui;

- sa poata fi usor spalate si dezinfectate;

- izolatia tancurilor sa nu permita cresterea temperaturii laptelui depozitat cu mai mult de 1 2 °C / 24h;

- tancul trebuie sa fie dotat cu agitator, pentru ca laptele care este evacuat din tanc pentru ambalare sa poata fi bine amestecat prin agitare, astfel incat grasimea separata la suprafata laptelui sa se raspandeasca uniform in toata masa acestuia (primii 20 - 40 l lapte ce se evacueaza din tanc trebuie returnati la pasteurizare, deoarece acest lapte poate antrena un numar mare de microorganisme si impuritati aflate pe conducte).

Ambalarea laptelui

Ambalarea laptelui de consum se realizeaza in:

- bidoane din aluminiu sau inox, de 25 l,in cazul laptelui destinat colectivitatilor (cantine, spitale, restaurante);

- butelii de sticla de 0,5 si 1,0 l, inchise cu capsule de aluminiu;

- butelii de plastic de 0,5 §i 1,0 l, inchise cu capac prin insurubare (tip Botiplast, Totalpack - prefabricate si Mecapack care se confectioneaza la aceeasi masina in care se face umplerea si inchiderea);

- pungi de plastic (polietilena) tip polipack, cu capacitate de 1l (punga se fomneaza la aceeasi masina care executa umplerea si inchiderea prin termosu-dare);

- ambalaje prefabricate din carton tratat cu parafina, microceruri cristaline sau rasini sintetice, care se deosebesc intre ele prin forma, modul de impermeabilizare si inchidere;

- ambalaje din hartie suflata cu polietilena care se formeaza la aceeasi masina care executa umplerea si inchiderea prin termosudare (ambalaje tetraedrice - Tetrapack). Aceste recipiente se preteaza si la ambalarea laptelui sterilizat UHT, in conditii aseptice.

Conditii de admisibilitate pentru laptele de consum

Este inapt pentru consum laptele cu aspect neomogen, cu impuritati si sediment, mucilaginos, cu alta culoare decat cea galbuie, cu miros si gust strain,cel provenit de la animale bolnave sau suspecte de boala sau care provine de la animale tratate cu substante care trec in lapte (antibiotice, saruri de arsen, mercur etc),laptele cu adaos de conservanti, neutralizanti sau substante de adaos (faina, amidon), lapte crud nepasteurizat.

Laptele pasteurizat trebuie sa aiba la livrare maximum 12°C, gradul de impurificare = 1, aciditatea 15 - 21°T, reactia fosfatazei (pentru pasteurizare la 7274°C) negativa, reactia peroxidazei (pentru pasteurizare la 85°C) negativa.

Laptele de consum poate fi livrat cu urmatoarele continuturi de grasime: 3,6%; 3,0%; 2% si ca lapte smantanit cu 0,1% grasime. Densitatea pentru cele trei tipuri de lapte normalizat trebuie sa fie minimum 1,028, iar pentru laptele-smantanit 1,030. Substanta uscata negrasa pentru toate tipurile de lapte pasteurizat trebuie sa fie minimum 8,5 % iar continutul de proteine de minimum 3,2% pentru laptele normalizat si 3,3 pentru eel santanit.

Din punct de vedere microbiologic, laptele de consum trebuie sa nu aiba mai mult de 300.000 aerobi mezofili / cm³ si nu mai mult de 10 bacterii coliforme/cm³, iar Escherichia coli nu trebuie sa depaseasca 1 / cm

In conditii de ambalare in butelii de sticla manipulare, depozitare si tranzit mentionate anterior, laptele de consum trebuie sa ramana comestibil timp de 12 ore.

STERILIZAREA LAPTELUI

Sterilizarea laptelui are drept scop asigurarea stabilitatii de forte lunga durata a laptelui prin distrugere atat a formelor vegetative ale microorganismelor cit si a sporilor acestora. Sterilizarea laptelui se poate face in raport cu sporii bacteriilor mezofile sau in raport cu sporii bacteriiior termofile, in functie de temperatura de depozitare ulterioara a laptelui ambalat in recipiente ermetic inchise.

In stabilirea unui regim de sterilizare corect este forte importanta luarea in considerare a doua aspecte si anume:

efectul temperaturii asupra vitezei de distrugere a sporilor fiind o functie logaritmica de timpul de sterilizare la o anumita temperatura letala;

efectul asupra calitatilor senzoriale si nutritive ale laptelui, luand in considerare cresterea vitezei de reactie cu temperature.

Sterilizarea laptelui se poate face prin doua procedee:

procedeul classic - discontinuu;

procedeul continuu UHT.

Procedeul classic

Metodo consta in tratarea laptelui in recipiente ermetic inchise,la temperatura de 115-130⁰C,timp de 10-15 minute.

Acest procedeu prezinta urmatoarele dezavantaje:

aparitia fenomenului de brunificare datorita reactiei tip Maillard si mai putin a caramelizarii lactozei;

denaturarea proteinelor serice cu formarea de grupari-SH care conduc la aparitia gustului de fiert;

aparitia in lapte a gustului de oxidat ca o consecinta a oxidarii lipidelor din lapte de catre oxigenul ramas in lapte la imbuteliere;

scaderea valorii nutritive prin: scaderea continutului de vitamine,formarea de complexe(Maillard),oxidarea grasimilor.

Procedeul continuu sau UHT

Metoda consta intr-o incalzire rapida a laptelui la temperature de 140-15⁰C,timp de 4-8 secunde,dupa care laptele este racit rapid la 20-25⁰C si ambalat in conditii aseptice.Fata de sterilizarea clasica procedeul UHT prezinta urmatoarele avantaje:

- nu determina fenomenul de brunificare;

- gustul de fiert dispare in cateva ore;

- lipsit de oxigen,nu da gust de oxygen;

- modificarile proteinelor sunt foarte mici;

- valoarea nutritiva nu se modifica,vitaminele A,D,E,la fel si vitamina C si cele din complexul B nu sunt afectate;

- influenta luminii este exclusa,ambalajele fiind opace.

Laptele sterilizat UHT si mai alrs cel concentra poate sa prezinte unele defecte care apar la depozitarea acestui produs si anume:

separarea grasimii,daca acesta nu este omogenizat inainte tratamentului UHT;

generalizarea proteinelor,care este consecita pierderii stabilitatii coloidale a micelelor de cazeina;

fomarea de sediment, consecinta precipitarii unor proteine si fosfatului tricalcic solubil.

Aceste defecte vor fi cu atat mai reduse cu cat temperaturile ridicate la care este supus laptele sunt atinse intr-un timp foarte scurt(mai mic de 2s).

Acest tratament termic se poate realize dupa mai multe sisteme:

incalzirea indirecta a laptelui folosind schimbatoarele de caldura,in special a celor cu placi;

incalzirea directa,respective prin contact direct a laptelui cu agentul termic-aburul;

incalzirea prin frecare mecanica,in care energia mecanica folosita pentru laminare produsului se transforma in energie calorica.

Efectul pasteurizarii si al sterilizarii asupra laptelui

Efectul asupra proteinelor laptelui

Micelele de cazeina,pana la temperatura de 60-70⁰C au structura stabila,stabilitate care este determinata de fortele ce actioneaza intre cazeinele micelelor,forte care pot fi electrostatice si hidrofobice.

Prin incalzirea laptelui la temperature mai mici de 65⁰C incep sa se denaturize proteinele serice.

-lactoglobulina este cea mai sensibila la cresterea temperaturii,datorita legaturii de tip S-S- existente,care sunt transformate in grupari -SH. -lactoglobuina denaturata se asociaza(se agrega)cu K-cazeina din micelele de cazeina,fiind maxima aceasta asociere la 85-95⁰C.

-lactoglobulina se denatureaza la temperature mai mari de 95⁰C,interactionand cu -lactoglobulina prin agregare si formeaza un complex.acest complex se agrega cu K-cazeina din micelele de cazeina.

Micelele de cazeina din laptele tratat termic la temperature mai mari de 90⁰C vor fi inconjurate de un strat de proteine serice denaturate,fapt ce va avea un rol stabilizator asupra laptelui dar si consecint negative asupra coagularii cu cheag,coagulul obtinut fiind slab,moale,care se prelucreaza greu.

La temperature mai mari de 75⁰C se modifica fosfatul de calciu colloidal de la suprafata micelelor transformandu-se in fosfat tricalcic insolubil care precipita,producand o saracire a laptelui in saruri de calciu solubile.

Imunoglobulinele sunt complet denaturate pana la temperature de 95⁰C.

Proteinele cazeinice se denatureaza si coaguleaza la incalzirea laptelui la temperature mai mari de 140⁰C,timpul de coagulare termica depinde in primul rand de pH,in functie de care laptele poate fi clasificat in:

lapte de tip A,care are un maxim de stabilitate la pH=6,7 s minim de stabilitate la pH=6,9;

laptele tip B,a carui stabilitate creste odata cu pH-ul

Laptele de tip A este cel mai fregvent intalnit.

Efectul asupra lactozei laptelui

Sub influent tratamentului termic la temperature mai mari de 80⁰C pot avea loc imbrunari de tipul Maillard care se accentueaza la sterilizarea laptelui in sistem discontinuu,imbrunarea fiind mai redusa la sterilizarea UHT.

Intensitatea imbrunarilor depinde de marimea reactiilorb Maillard ce sunt influentate de:

nivelul de temperatura si durata tratamentului termic;

valoarea pH-ului(pH-ul alcalin favorizeaza reactia,cel acid o incetineste);

natura si continutul de zaharuri reducatoare;

existenta aminoacizilor liberi sau tipul de aminoacizi din structura proteinelor:aminoacizii au o reactivitate selectiva,ordinea de participare fiind:lizina,argina,histidina si aminoacizii N-terminali.

In finalul reactiilor Maillard se formeaza prin polimerizare si insolubilizare melanoidine insolubile care sunt colorate in brun.

In plan nutritional,degradarea Maillard conduce la:

disparitia lizinei-aminoacid esenial

formarea de produsi care au proprietati toxice s antienzimatice.

La temperature mai mari de 100⁰C pot avea loc si degradari ale lactozei ca atare,cu formare de acizi organici,alcooli sau aldehide.

Efectul asupra grasimii laptelui

Structura globulelor de grasime este modificata prin pasteurizare si sterilizare.tratamentul termic denatureaza partea proteica a membranei globulelor de grasime si realizeaza fluidificarea completa a lipidelor globulelor de grasime.Datorita denaturarii proteinelor din membrane lipoproteica se anuleaza efectul de dispersare a globulelor de grasime,deci separarea acestora la suprafata laptelui.acest efectmerge parallel cu cresterea temperaturii tratamentului termic.Laptele pasteurizat sau sterilizat,lasat in repaus la rece,va separa foarte putna grasime la suorafata.

Efectul asupra sarurilor s gazelor din lapte

Sub influenta pasteurizarii si sterilizarii se modifica echilibrul salin:

trecerea fosfatului de calciu colloidal(solubil) in fosfat tricalcic,insolubil,care precipita intre 65-100⁰C;peste 100⁰C are loc si precipitarea citratilor de calciu si magneziu;

modificarea echilibrului dintre calciu ionizat si neionizat,in sensul ca sub influenta tratamentului termic echilibrul este deplasat in directia calciului neionizat,ceea ce conduce la cresterea stabilitatii cazeinelor.

Prin cresterea temperaturii laptelui la pasteurizare si sterilizare se ajunge la eliminarea gazelor dizolvate in lapte(CO₂,N₂,O₂),ceea ce favorizeaza mentinerea calitatii laptelui,mai ales in ceea ce priveste oxigenul care actioneaza ca oxidant pentru vitamine si lipide.

Efectul asupra enzimelor

Efectul tratamentului termic asupra enzimelor constituie in industria laptelui un test pentru determinarea eficientei tratamentului termic aplicat.Fosfataza alcalina se utilizeaza pentru controlul pasteurizarii.Fosfataza este distrusa la 62⁰C,in 15 minute su la 72⁰C in 15 secumde.Rezulta ca existent fosfatazei in laptele pasteurizat indica o pasteurizare necorespunzatoare.

La temperature de 80-82⁰C este inactivata peroxidaza,iar existenta acesteia in lapte sau produse lactate pasteurizate la temperature de 84-85⁰C indica un tratament termic necorespunzator.

La temperature de 85-90⁰C sunt inactivate lipazele de origine microbiana.

Efectul asupra vitaminelor

Distrugerea vitaminelor in timpul pasteurizarii si sterilizarii laptelui nu este cauzeta numai de actiunea caldurii,ci si din cauza prezetei oxigenului.Daca produsul este direct in contact cu aerul in timpul incalzirii,are loc o distrugere partiala a vitaminelor A,B₁,B₁₂,C la 80⁰C si continutul in vitamine ramine aproapr acelasi.Distrugerea prin oxidare a vitaminei C,cea mai sensibila dintre toate,poate fi favorizata de prezenta unor metale,in special cupru.

IAURTUL

Iaurtul este un produs lactat acid care se fabrica in numeroase tari, in principal din lapte de vaca.Se mai poate fabrica si din lapte de bivolita, de oaie sau in amestec cu laptele de vaca.

Iaurtul este cunoscut inca din secolul VII in Asia Mica si Peninsula Balcanica, datorita insusirilor sale iaurtul s-a raspandit in Europa Centrala si de Vest.Din punct de vedere al compozitiei sale microbiologice, iaurtul este un produs rezultat in urma fermentatiei lactice a doua bacterii:Lactobacillus delbruechii subspecia bulgaricus si Streptococcus salivarus subspecia thermophilus, inter care se creaza relatii simbiotice, ceea ce conduce la accelerarea proceselor de fermentare si de formare a substantelor de gust si aroma specifica produsului.

Produsele lactate acide

se obtin prin fermentarea lactozei din lapte, cu ajutorul culturilor starter.Prin fermentarea lactozei se obtine acid lactic, care face sa creasca aciditatea laptelui, determinand coagularea lui.

Produsele lactate acide, prin acidul lactic pe care il contin, impiedica dezvoltarea microflorei daunatoare in tractusul gastrointestinal, ajutand la prevenirea si chiar vindecarea unor boli gastrointestinale.

Sub actiunea bacteriilor lactice, substantele proteice din lapte sufera transformari chimice, fiind descompuse in substante mai simple, devenind mai usor de digerat de organism, deci mai usor asimilabile.De aceea, aceste produse se caracterizeaza printr-o deosebita valoare nutritiva, continand toate elementele nutritive ale laptelui sub o forma usor asimilabila.

Produsele lactate acide se conserva timp mai indelungat decat laptele, ceea ce prezinta un avantaj important din punct de vedere economic.

Pentru a realiza produsele lactate acide de buna calitate se impun urmatoarele:

folosirea unei materii prime(lapte de vaca, de oaie, de capra, de bivolita)de inalta calitate sub aspectul compozitiei, caracteristici senzoriale si a gradului de contaminare;

respectarea tehnologiei de obtinere atat a culturilor starter de productie cat si a produselor lactate acide finite.

Produsele lactate acide cuprind diverse sortimente de iaurt, lapte batut,chefir, sana.

Conditiile de calitate pe care trebuie sa le indeplineasca laptele destinat fabricarii produselor lactate acide.

Calitatea laptelui folosit la prepararea produselor lactate acide determina in mare masura calitatea produselor finite.Trebuie receptionat numai laptele cu grad de contaminare cat mai redus cu o compozitie normala si un grad ridicat de prospetime.

In cazul laptelui de vaca, acesta trebuie sa corespunda urmatorului cerinte:

densitate, minim1.29

aciditate, maxim19 T

titru proteic, minum.3,2

proba reductazei, minim3 ore

Nu se folosesc la fabricarea produselor acide:

laptele din primele 7 zile de la fatare(colostru) sau ultimele 15 zile a perioadei de lactatie, a carui compozie este modificata, impiedicand dezvoltarea normala a bacteriile lactice;

laptele falsificat;

laptele de la animalele care au fost tratate cu antibiotice;

laptele mamitic.

Iaurtul din lapte de vaca

Exista doua metode de fabricare a iaurtului :

cu fermentare in pahar(iaurt cu coagul ferm-set yogurt) ;

cu fermentare in vana(iaurt cu coagul spart-stirred yogurt).

Schema tehno logica de fabricare a iaurtului cu coagul ferm :

Normalizarea- continutul de grasime a laptelui se face in functie de tipul de iaurt ce urmeaza a fi fabricat.Pentru iaurtul obtinut din lapte de vaca normalizarea laptelui se face la un continut de 2,8% grasime, pentru iaurtul dietetic se foloseste lapte degresat iar pentru iaurtul extra laptele se omogenizeaza la un continut de grasime care sa asigure produsului finit 4% grasime.

Omogenizarea laptelui.Aceasta operatie este foarte imporatanta din urmatoarele motive:

se mareste nr.de globule de grasime cu diametru mai mic de 2 ceea ce formeaza digestia acestuia;

se fragmenteaza micelele de cazeina, obtinandu-se un coagul fin mai stabil, cu eliminarea redusa a zerului;

se impiedica separarea grasimii la suprafata produsului finit.

Omogenizarea va conduce la obtinerea unui coagul care va avea globule mici de grasime si micelii de cazeina, fin dispersate in matricea proteica conferind o stabilitate mai buna a coagulului.

se imbunatateste gustul produsului si conservabilitatea acestuia deoarece o patre din fosfolipidele membranei globulare de grasime initiale trec in plasma si contribuie mai bine la gust, la emulsionarea globulelor de grasime nou formate si la conservabilitatea produsului

produsul finit produce o senzatie de satietate la un consum mai mic fata de iaurtul obtinut din lapte neomogenizat.

Omogenizarea se face la presiunea de 120-180 at.Intr-o treapta sau in doua trepte la 200 at. I treapta si 50 at. In treapta aII-a.

Pateurizarea laptelui-se realizeaza la temperature ridicate 85-95⁰C cu mentinerea la aceasta temperatura, timp de 20-30 minute avand scopul:

imbunatatirii calitatii igienice a laptelui prin distrugerea formelor vegetative a microorganismelor;

imbunatatirea mediului pentru dezvoltarea bacteriilor lactice, prin eliminarea oxigenului, distrugerea sistemului lactoperoxidazic(inactivarea lacto-peroxidazei) si formarea unor compusi cu actiune reducatoare;

imbunatatirea consistentei iaurtului deoarece la incalzirea laptelui la temperature mai mari de 85⁰C are loc o denaturare a proteinelor serice si asocierea lor cu K-cazeina micelelor de cazeina, ceea ce determina obtinerea unui coagul mai fin care retine mai bine zerul ;

cresterea gradului de hidratare a cazeinei prin trecerea partiala a fosfatilor si citratilor coloidali in saruri insolubile.

Pasteurizarea se realizeaza in vase cu pereti dubli sau in instalatii de pasteurizare.In vasele cu pereti dubli, laptele este incalzit la 90-95⁰C timp de 20-30 minute, fiind agitate continuu pentru uniformizarea temperaturii si prevenirea lipirii de peretii vanei. Atingerea temperaturii dorite trebue sa se faca in scurt timp pentru a nu se dezvolta o flora nedorita in lapte.

La pasteurizarea in schimbatoare de caldura cu placi, laptele ajunge la temperature de 85⁰C si apoi se repartizeaza in vane (sau tancuri) cu pereti dubli unde se continua incalzirea la 85-95⁰C timp de 20-30 minute.

Concentrarea laptelui-in practica in cazul fabricarii iaurtului extra.Concentrarea se face pana la 15 % substanta uscata reducandu-se volumul initial al laptelui in proportie de 10-20%.Prin concentrarea laptelui se asigura stabilizarea strucurii proteinelor, marirea continutului de grasime raportata la substanta uscata, ceea ce asigura realizarea produsului finit cu o consistenta mai ferma, dar mai cremoasa, fara separarea de zer.

Concentrarea laptelui se realizeaza in instalatii de concentrare sub vid, iar pentru urmarirea gradului de concentrare, se ridica probe direct din conductele de iesire a laptelui concentrat, dupa fiecare ora de functionare a instalatiei si prin sondaje repetate, atunci cand apar defectiuni.

La analiza laptelui concentrat se determina refractometric continutul de substanta uscata sau densitatea la 20 C, care trebuie sa fie minim 1,034-1,036.In unele cazuri cresterea continutului de substanta uscata se face prin adaos de cazeinat, lapte praf sau lapte concentrat.

Racirea laptelui - se practica imediat dupa pasteurizare sau concentrare, urmarindu-se ca temperatura laptelui sa fie cel putin cu cca 2 C deasupra temperaturii optime de dezvoltare a culturilor starter adaugate.Aceasta mica depasire de temperatura este necesara ca sa acopere pierderile termice in timpul pregatirii laptelui, in vederea insamantarii si pe durata manipularilor pana la termostatare.Racirea se executa in vana in care s-a facut pasteurizarea sau mantinerea laptelui la 85-95 C si dureaza 15-30 minute pana la atingerea temperaturii de 45-48 C.

Insamantarea(inocularea)laptelui- se face cu cultura starter de productie formata din 2 specii de microorganisme:Streptococcus thermophilus si Lactobacillus bulgaricus.In acest sens, cultura se omogenizeaza, se dilueaza cu lapte in raport de 1:0,5 si se introduce in laptele destinat productiei de iaurt, care trebuie sa fie puternic agitat, in vederea repartizarii uniforme a culturii, in caz contrar, particolele de coagul de cultura starter vor constitui centrii de fermentatie puternica, determinand aparitia in coagul a golurilor de fermentare.

Proportia de cultura starter variaza intre 0,5-2%, depinzand de calitatea laptelui, activitatea culturii si temperatura de termostatare, astfel incat sa asigure un proces de fermentare a iaurtului ca sa nu depaseasca 3 ore.

Distributia in ambalaje de desfacere.

Ambalajele folosite trebuie sa fie igienizate.Repartizare in ambalaje de desfacere se face in instalatii automate.In timpul turnarii laptelui insamantat din vana din care se preia, laptele trebuie sa fie sub agitare.

Termostatarea. Produsele ambalate se termostateaza in camere termostatate la temperatura de 42-45 C pe o durata de 2,5-3 ore.Respectarea stricta a temperaturii de termostatare este obligatorie deoarece:

o temperatura mai mare formeaza dezvoltarea lactobacililor, avand drept consecinta obtinerea unui iaurt cu aciditate ridicata, gust acru si o aroma slaba;

o temperatura mai mica favorizeaza dezvoltarea streptococilor, obtinandu-se un iaurt cu aroma buna, dar cu aciditate redusa, deci fara gust specific.

Momentul final al intreruperii fermentatiei se poate stabili:

organoleptic, prin aprecierea coagulului care trebuie sa fie bine format, fara eliminare de zer, iar la inclinarea ambalajului coagulul sa se desprinda de peretii acestuia si sa elimine zer;

chimic, prin determinarea aciditatii titrabile care trebuie sa fie 80-90 T, sau determinarea pH-ului care trebuie sa aiba 4,65-4,70.

Racirea si depozitarea produsului.

Se realizeaza in doua etape:

preracirea pana la temperatura de cca 20 C, in timp de 2,5-3 ore, cu scopul de a se realiza intarirea coagulului prevenirea separarii zerului;

racirea propriu-zisa la temperatura de 2-8 C, in care caz coagulul devine compact, gustul si mirosul bine evidentiat.Racirea se realizeaza in 10-12ore.

Depozitarea iaurtului.La producator depozitarea trebuie sa se faca la 2-4 C, pe o durata cat mai mica, pentru a evita depasirea termenului de valabilitate.

Caracteristicele produsului finit.

1.Caracteristici organoleptice

aspect-consistenta: coagulul compact, cu consistenta omogena, fara bule de gaz si fara eliminare de zer, avand aspect de portelan.La ruperea coagulului se admite eliminarea a 2% zer in cazul iaurtului extra si maxim 5% pentru tipul de iaurt gras si dietetic;

culoare: alba de lapte sau cu manta slab galbuie;

miros si gust: placut, acrisor, aromat, specific de iaurt din lapte de vaca, fara gust si miros strain.

2.Caracterisici chimice

Extra Gras Slab

- grasime.%minim 4 2,8 -

- substanta uscata,% minim 11,3 11,3 8,5

- aciditate, T 75-145 75-140 75-140

Microbiologice:

germeni patogeni.lipsa

bacterii coliforme,la ml max :

-pt iaurt la bidoane.50

-pentru iaurt in alte ambalaje.5

DEFECTE CARE POT SA APARA LA FABRICAREA IAURTULUI

Culturi starter utilizate la obtinerea produselor fermentate din lapte.

Produsele lactate fermentate pot fi impartite pe 3 grupe:

produse lichide care include laptele batutu, sana, chefir;

semi-solide, produse care cuprind smantana si iaurtul;

branzeturi cu pasta moale si maturate, cu pasta semitare si pasta tare.

Pentru obtinerea acestora se folosesc culturi pure de bacterii si culturi fungice sub forma de monoculturi sau culturi mixte.

Bacteriile lactice.

Fermentatia cu bacterii lactice este folosita de mii de ani ca urmare a faptului ca bacteriile lactice sunt raspandite pe numeroase materii prime, iar fermentarea lactica se declanseaza spontan.In prezent se foloseste inocularea dirijata cu culturi starter care au fost introduse in practica industriala din 1930 in industria laptelui(din 1956 in industria carnii).

Principalele calitati ale bacteriilor lactice care se recomanda pentru obtinerea produselor fermentate se refera la:

prorietatea lor de aproduce inhibarea cresterii sau activitatea unor microorganisme contaminate si fara ca bacteriile lactice sa prezinte risc, ele asigura conservarea produselor;

efecte favorabile pentru sanatate atribuite actiunii lor selective fata de microbiota alimentara si cea intestinala si partial, prin efecte metabolice specifice;

produc modificari de consistenta si aroma favorabile, daca acestea sunt induse si controlate in alimente pana la limita de aceptabilitate.

Proprietati antimicrobiene/inhibitoare ale bacteriilor lactice

Bacteriile lactice sunt competitiv superioare comarativ cu alte bacterii lacyice din lapte si devin dominante in produs.Bacteriile lactice pot fi folosite ca factor de protectie(fata de alterare) si siguranta a alimentelor in numeroase produse in urmatoarele conditii:

cand se permite cresterea abundenta a bacteriilor lactice aflate natural pe materia prima si are loc fermentatia lactica;

la inocularea de celule in numar redus, fara sa se asigure o crestere importanta a lor, conditii in care nu sunt sesizate modificari senzoriale, in schimb bacteriile lactice cresc si avertizeaza despre deficientele in procesare, de exemplu: daca nu se respecta temperatura sau concentratia in NO;

prezenta bacteriilor lactice este o polita de asigurare ca este eliminat riscul de botulism.

Efectul inhibitor se executa prin producerea de acid lactic, prin scaderea pH-ului la valoarea in afara domeniului de toleranta cat si a efectului specific al moleculelor nedisociate a acidului lactic, prin excretia de apa oxigenata la nivelul inhibitor pentru bacteriile patogene(Staphilococcus, Salmonella)sau asupra unor agenti de alterare:Pseudomonas, Clostridium tyrobutiricum sau prin biosinteza de antibiotice si bacteriocine.

Efectele favorabile ale bacteriilor lactice in organismul uman

Consumul de produse lactate acide este benefic pentru longevitate, previne cancerul la colon si dezvoltarea tumorilor, arterioscleroza, boli de inima, disfunctii intestinale.Din punct de vedere nutritiv bacteriile lactice pot fi surse de vitamina A,B2 si -caroten, acid folic, niacina, acid pantotenic si biotina, vitamine stabile termic in timp ce tiamina, piridoxina,B12 sunt termolabile.Multe vitamine se pierd in timpul pastrarii laptelui fermentat.In iaurt la cresterea aciditatii se reduce 48 % din continutul initial de acid folic si vitamina B2, ca urmare a consumului in metabolismul bacterian.

Hidroliza lactozei este importanta pentru indivizii care au toleranta la lactoza in special din tarile ca Japonia, Thailanda si Africa.

De obicei cantitatea de lactoza tolerata de majoritatea populatiei este de 15 Kg lactoza pe zi, cantitatea care ar putea fi ingerata prin consumul de aproximativ 600 g iaurt.Bacteriile lactice din iaurt desi in organism isi pierd valabilitatea, pot produce hidroliza pe cale enzimatica in tractul gastrointestinal.

Lactobacillus delbreecki ssp. Bulgaricus si S.salivarius ssp.termophillus prin consum de iaurt au efect benefic asupra disponubilizarii de Ca, scaderea activitatii enzimelor implicate in carcinolgeneza si stimularea sistemului uman.In iaurt perparat cu adaos de L.acidophillus si contaminat cu Yersinia enterocolitica, durata de supravietuire a bacteriilor patogene s-a redus la 72 ore fata de 144 ore in iaurtul preparat artizanal.

Exista evidente ca prin consumul de lapte si unele produse lactate acide se pot reduce colesterolul seric la om si animal.

Formarea substantelor de aroma de catre bacteriile lactice starter

Laptele fermentat ce contine numai acid lactic se caracterizeaza printr-un gust acru nespecific.La prelucrarea industriala a laptelui mai ales la obtinerea produselor lactate acide, maturarea smantanei, fabricarea untului si a branzeturilor, un rol important in producerea substantelor de aroma revine microorganismelor seletionate folosind drept culturi starter pentru declansarea proceselor microbiologice utile.

Aroma produselor lactate este data de produsele secundare ale fermentatiei lactice:CO2, CO3-COOH,C2H5-OH, acid propionic, diacetil, aldehida acetica, de produsele rezultate prin hidroliza enzimatica a proteinelor laptelui(peptide, aminoacizi), combinatii cu sulf si prin lipoliza(acizi grasi).

Dintre bacteriile lactice aromatice fac parte:

Lactococcus lactis ssp.lactis;

Lactococcus lactis ssp.cremoris;

Lactococcus lactis ssp. Lactis biovar diacetylactis;

Lactococcus mesenterioides ssp. Cremoris.

Culturi folosite la fabricarea iaurtului

Streptococcus salivarius ssp.termophillus(SST)

-fermenteaza un numar redus de glucide si anume lactoza, zaharoza, glucoza si uneori galactoza cu formare de acid lactic L(+) si este caracterizat prin termotoleranta, cu temperaturi maxime de crestere de 50-52 C.

Lactobacillus dilbrueckii ssp. Bulgaricus(LDB)

-este homofermentativ, fermenteaza glucoza, lactoza, fructoza si uneori galactoza sau manoza, are o temperatura ridicata de crestere de 48-50 C.

Lactobacillus acidophillus

-este izolat din tractul intestinal, creste incet in lapte cu un numar de generatii de 5 in 18-24 ore dand o aciditate de 0,8% cu o aroma slab exprimata.Moare repede in cultura mixta cu SST si LDB.De aceea se foloseste in monocultura, laptele este forificat, prin adaos de extract de drojdie sau prin adaos de proteina din zer.

Microbiologia produselor lactate acide

Produsele lactate acide se obtin intr-o gama variata ca urmare a inocuitatii cu culturi specifice, desi folosesc aceeasi materie prima (lapte pasteurizat).

Produsele lactate acide au valoarea nutritiva si valoarea biologica ridicata, deoarece prin consumul de bacterii lactice(ocazional drojdii), omul beneficeaza de prezenta unor vitamine produse de aceste microorganisme.

Bacteriile lactice pot produce substante cu efect antibiotic ca: bulgaricina, acidofilina, care pot grabi vindecarea bolilor gastrointestinale.Unele bacterii lactice se pot adapta in organismul uman, deoarece au temperatura optima de 37 C cum ar fi cele izolate din microbiota intestinala a sugarilor(Lactobacillus acidophillus si Lactobacillus bifidus).

Tehnologia de preparare a acestor produse au la baza utilizarea de culturi de bacterii lactice selectionate ce se folosesc sub forma de monocultura sau culturi mixte cu proprietati corespunzatoare pentru obtinerea unor produse de calitate constanta.

La obtinerea produselor lactate acide, in prima etapa se realizeaza in laboratorul uzinal activarea culturilor pure pentru obtinerea cantitatii de inocul necesar in declansarea fermentatiei lactice.

Inoculul de productie(maia) trebuie preparat in cantitati suficiente, incat prin inocularea laptelui pasteurizat sa existe un numar de celule de bacterii lactice care sa depaseasca de cel putin 1000 de ori pe cel al microorganismelor existente in microbiota reziduala a laptelui pasteurizat.

Pentru activarea culturii pure de bacterii lactice, in fabrica se executa 2-4 pasaje sau inoculari succesive, inoculari care se fac la intervale in care se asigura timpul si temperatura optima pentru cresterea si activarea celulelor inoculate.

Pasaje de la volume mici la volume mari pentru obtinerea inoculului de productie se realizeaza dupa ce a avut loc coagularea laptelui, care corespunde cu sfarsitul fazei exponentiale de crestere bacteriana.Inter etape se face controlul microbiologic al culturii si se determina aciditatea, iar prin examen microscopic se determina puritatea si concentratia de celule, prin metoda Breed.

Daca lactococii produc substante aromatizante prin fermentatia lactozei, leuconostocii le produc prin transformari ale acidului citric din lapte.In produsele lactate bacteriile lactice mezofile nu se afla niciodata in conditii optime de crestere si dupa inoculare, in timp scurt, se afla in conditii de supravietuire.Dintre acestea Lactococcus lactis biovar, diacetilactis pierde specificitatea plasmidelor care codifica metabolizarea lactozei mai rapid in absenta substantelor nutritive, a mediului, concentratie in sare, temperaturi scazute.

Microbiologia iaurtului

Iaurtul(yogurt) denumeste corect, produsul obtinut prin fermentarea laptelui cu o cultura mixta din 2 specii de bacterii lactice termofile, Streptococcus salivarius subsp.thermophillus(SST) si Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus(LDB), care trebuie sa fie gasite in stare vie in produsul final.

Rolul culturii starter la fabricarea iaurtului.In culturile starter pentru iaurt raportul inter Lactobacillus delbrueckii si Streptococcus thermophillus este de 1:1.In cultura mixta intre bacteriile lactice se stabilesc relatii de cooperare fiecare monocultura produce substante care nu sunt initial prezente in lapte si care influenteaza pozitiv cresterea celeilalte.Producerea de acid lactic de catre LDB este stimulata la concentratii scazute ale acidului formic produs de SST in absenta oxigenului cat si de CO2 eliberat prin fermentatie.Streptococii cresc mai repede si sunt mai responsabili pentru aciditate in timp ce lactobacilii adauga aroma in special datorita formarii aldehidei acetice.Prin activitatea lor, lactobacilii care au activitate peptidazica produc compusi cu azot, asimilabili pentru streptococi ceea ce explica relatia de sinergism intre streptococi si lactobacili la fabricarea iaurtului.

Rolul streptococilor si lactobacililor la obtinerea iaurtului consta in acidifierea laptelui, sinteza de compusi de aroma, dezvoltarea texturii si vascozitatii.

ALIMENTE FUNCTIONALE

In general produsele lactate sunt o excelentǎ sursǎ de calciu riboflavinǎ si proteine de inaltǎ calitate.Valoarea nutritivǎ a laptelui ncu continut redus de grǎsime poate fi sporitǎ prin adios de vitamine A,D,E,beta-caroten si substante minerale cu sǎruri de calciu si magneziu.

Alimentele functionale sunt fǎrǎ indoialǎ fenomenul major in stiinta si productia alimentelor.

Apreciind cǎ unele alimente si componente alimentare denumite functionale au un effect benefic asupra sǎnǎtǎtii si pot trata sau preveni inbolnǎvirile,Uniunea Europeanǎ a constituit,in 1996,Comisia Europeanǎ de Actiune privind Stiinta Alimentelor Functionale formatǎ din specialisti din industria alimentarǎ si agriculturǎ grupǎri guvernamentale sau interguvernamentale si comunitatea stiintificǎ.Scopul acestei actiuni concentrate a fost de a stabili o retea interdisciplinarǎ care sǎ evalueze in mod critic baza stiintificǎ necesarǎ pentru a sustine cǎ anumite alimente si componente alimentare influenteazǎ pozitiv sǎnǎtatea omului,sǎ examineze cunostintle stiintifice actuale,cu precǎdere dintr-o perspectivǎ functionalǎ,sǎ stabileascǎ corelatia dintre unele modificǎri tehnologice ale alimentelor sa componentele acestora si efectele benefice asupra sǎnǎtǎtii.

Fermentatia lacticǎ folosind anumite tulpini de lactobacili si bifidobacterii determinǎ sporirea proprietǎtilor nutritive facilitand digestia si reglarea functiilor intestinale. S-a demonstrat cǎ fermentatia cu specii selective de bacterii lactice are numeroase consecinte favorabile pentru sǎnǎtatea omului.

Produse probiotice, prebiotice, sinbiotice

Microflora gastrointestinalǎ este formatǎ dintr-un complex de microorganisme care formeazǎ o parte integrantǎ deosebit de importantǎ a organismului.Aceste microorganisme interactioneazǎ intre ele si cu organismul gazdǎ in tractul intestinal in care existǎ.In esentǎ,ele metabolizeazǎ diferite substante endogene si din dieta alimentarǎ cu formarea unor produsi care pot avea efecte favorabile variate asupra sǎnǎtǎtii omului, atat global, cat si la nivel local.

Microflora intestinalǎ normalǎ poate suferi modificǎri prin dietǎ,medicatie,stress si/sau factori de mediu, astfel incat este posibil ca in cursul vietii unui individ echilibrul natural intre diferite grupe de microorganisme sǎ fie deranjat,cu consecinte negative pentru sǎnǎtate.

Se cunosc doua solutii pentru a corecta aceste dezechilibre si a influenta pozitiv starea de sǎnǎtate a individului:

-administrarea pe cale oralǎ a unor microorganisme specifice vii(probiotice)

-administrarea oralǎ a unor stimulente bacteriene care sunt destinate anumitor componente ale microflorei indigene(prebiotice).

Probiotic .Prin probiotic se intelege o cultura selectata,care contine bifidobacterii,sau un supliment alimentar cu organisme vii care influenteazǎ benefic organismul gazdǎ prin imbunǎtǎtirea echilibrului microbian intestinal.

Prebiotic .Reprezinta un ingredient alimentar nedigestibil care influenteazǎ benefic organismul gazdǎ prin stimularea selectivǎ a cresterii si activitǎtii unor specii sau unui numǎr limitat de bacterii in colon.

Simbiotic.Prin produs symbiotic se intelege un amestec de probiotice si prebiotice care influenteaza benefic gazda prin implantarea suplimentelor dietetice microbiene vii in tractul gastrointestinal si imbunatatrea supravietuirii acestora.

Probiotice

Produsele lactate probiotice sunt obtinute din lapte fermentat cu culturi specifice de bacterii lactice.Intre aceste produse se mentioneazǎ si laptele nefermentat,smantana,branzeturile,inghetata in care s-au adaugat diferite culturi de bacterii lactice in formǎ viabilǎ. In 1996 Bianchi-Salvadori prezintǎ criteriile pentru selectia bacteriilor probiotice in vederea utilizǎrii la fabricarea unor produse lactate fermentate. Intre caracteristicile fiziologice ale acestora care trebuie considerate sub aspect tehnologic se mentioneazǎ capacitatea bacteriilor de a creste in lapte si de a produce acidifierea acestuia, precum si rezistenta lor in prezenta aciditǎtii din produs, in vederea asigurarii viabilitǎtii celulelor in cursul depozitǎrii. Sub aspect probiotic se urmǎreste: rezistenta la sucul gastric, acizii si sǎrurile biliare, capacitatea de tranzit si de colonizare a intestinului uman, de crestere la 37°C si de a utiliza nutrientii endogeni si exogeni.In plus,bacteriile trebuie sǎ rǎspundǎ unor cerinte privind sǎnǎtatea organismului gazdǎ, fiind de preferintǎ izolate de la aceeasi specie la care sunt folosite apoi ca probiotice.

Intre bacteriile probiotice deosebit de importante sunt Lb. acidophilus si
bifidobacteriile. Lactobacillus acidophilus de origine umanǎ are o activitate
antibacterianǎ fatǎ de un numar important de germeni patogeni Gram-negativi si
Gram-pozitivi (Staphylococcus aureus,Listeria monocytogenes, Salmonella
typhimurium, Shigella flexneri, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus
cereus, Pseudomonas aeruginosa si specii de Enterobacter).In contrast, Lb.
acidophilus nu inhibǎ activitatea lactobacililor si a bifidobacteriilor. S-a constatat cǎ actiunea antimicrobianǎ este independentǎ de producerea de acid lactic. Aspectele tehnice ale incorporǎrii bifidobacteriilor si factorilor bifidogeni in produsele probiotice sunt importante pentru aplicatiile practice.In 1996,Martin a investigat comportarea unor bifidobacterii (Bf. longum, Bf. adolescentis, Bf. infantis, Bf. breve, Bf. bifidum) in conditii similare de aciditate si concentrate de sǎruri biliare ca cele din stomac, respectiv intestinul subtire. La pH de 2 si 3, timp de o orǎ, Bf. bifidum prezintǎ o tolerantǎ redusǎ spre deosebire de Bf.adolescentis, Bf.longum si Bf.infantis care au o buna supravietuire. In cazul concentratiilor de 2% sau 4% sǎruri biliare, dupǎ 12 ore de contact, Bf.longum ramane activǎ,insǎ Bf.bifidum, Bf.adolescentis si Bf.infantis prezintǎ o rezistentǎ redusǎ. Concluzia la care ajunge autorul este cǎ trebuie acordatǎ o atentie majorǎ culturii bacteriene utilizatǎ in fabricate.In ceea ce priveste factorii bifidogeni, cercetǎrile aratǎ cǎ au efect stimulator asupra cresterii bifidobacteriilor in vitro,insǎ cǎ aceste substante trebuie avute in vedere in cazul aplicatiilor in vitro.

In 1993,Brunner s.a. au evidential factorii care influenteaza supravietuirea bifidobacteriilor (Bf.bifidum, Bf.breve, Bf.longum)in laptele fermentat pǎstrat 28 de zile la 4 si 8°C: pH-ul, oxigenul dizolvat, aciditatea si numǎrul de celule vii. pH-ul are influentǎ majorǎ asupra supravietuirii. La temperaturile de 4 si 8°C, durata de supravietuire a fost de 16,6 respectiv 15,3 zile la pH 4,9; 6,6 respectiv 6 zile la pH 4,5 si 1,5 respectiv 1,2 zile la pH 4,1. In prezenta oxigenului dizolvat (1-4mg/l), la pH 4,5, supravietuirea a fost de 63 ori mai scazutǎ decat in produsele farǎ oxigen (sub 1mg/l). In cursul pǎstrǎrii la 4°C, s-a inregistrat o hidrolizǎ a lactozei atribuitǎ activitatii beta-galactozidazei, manifestatǎ prin acumulare de glucozǎ si galactozǎ.

In 1997 Rada a constatat un efect pozitiv al drojdiei Kluyveromices marxianus care prelungeste in mod semnificativ durata de supravietuire a bifidobacteriilor in lapte a 4°C. Cele mai sensibile au fost Bf.longum si Bf.infantis care in culturǎ individualǎ au o viabilitate de 5 si 12 zile de pǎstrare,in timp ce in cultura mixtǎ cu drojdia mentionatǎ toate bifidobacteriile au supravietuit minimum 40 de zile. Se apreciazǎ ca rezultatele studiului prezintǎ importantǎ pentru productia de kefir cu bifidobacterii.

Relativ recent (1995) s-a evidential faptul cǎ in afara bacteriilor lactice si a bifidobacteriilor si bacteriile propionice au efecte probiotice, datorate producerii de acid propionic, bacteriocine si vitaminei B₁₂, precum si stimulǎrii cresterii altor bacterii benefice si capacitǎtii de a supravietui in cursul digestiei gastrice. Bacteriile propionice au fost utilizate atat in furajarea animalelor cat si in alimentatia umanǎ,special in tratamentul tulburǎrilor intestinale a copiilor si persoanelor in varstǎ.

Prebiotice

Prebioticele, fiind un substrat selectiv pentru una sau cateva bacterii potential benefice pentru sǎnǎtate, nu trebuie sǎ fie hidrolizate sau absorbite in partea superioarǎ a tractului intestinal. Ele stimuleazǎ de regulǎ dezvoltarea bifidobacteriilor, componente ale microflorei intestinale cunoscute pentru efectul lor benefic asupra sǎnǎtǎtii, fiind in consecintǎ numite si factori bifidogeni. In 1996,O'Sullivan trece in revistǎ metabolismul principalilor factori bifidogeni(fructooligozaharide, lactuloza, galactooligozaharide, izomaltooligozaharide, oligozaharide din soia) si efectul lor prebiotic.

Efectele benefice ale prezentei bifidobacteriilor in tractul gastrointestinal sunt dependente de viabilitatea acestora si de activitatea metabolicǎ, fiind stimulate de prezenta unui complex de hidrati de carbon si a altor factori bifidogeni. Pentru o eficacitate maximǎ a produselor care contin bifidobacterii, prebioticele sunt incluse adesea in compozitia acestora.

In 1994 Modler a prezentat o serie de oligozaharide si alti factori bifidogeni, care sunt obtinuti si utilizati in prezent pe scarǎ industrialǎ (tabelul 1).

In ultimii ani, lactoza a fost utilizatǎ pe scara largǎ pentru productia de factori bifidogeni. Lactuloza se obtine prin izomerizarea lactozei si este mai dulce decat lactoza, avand o putere de indulcire de 0,6 fatǎ de zaharozǎ. Stimuleazǎ dezvoltarea bifidobacteriilor fiind in consecintǎ utilizatǎ la fabricarea produselor arobiotice pentru sugari si adulti. Dacǎ se consumǎ in cantitǎti mari, poate avea efecte laxative. Prin hidrogenarea lactozei rezultǎ lactitolul.

Numeroase plante ca cicoarea, anghinarea, trufa albǎ, usturoiul, ceapa, prazul, contin oligozaharide/polizaharide ca substante de rezervǎ energeticǎ.

Inulina este un polizaharid care prin hidroliza acidǎ formeazǎ fructofuranoza si cantitǎti mici de glucopiranozǎ, substante solubile in apǎ.

Inulina se comercializeazǎ ca atare sub formǎ de pulbere (produsul Raftiline-Orafti) sau, dupǎ o prealabilǎ hidrolizǎ enzimaticǎ partialǎ,ca sirop sau pulbere (produsul Raftilose-Orafti). Ambele produse sunt disponibile comercial, fiind utilizate in prezent la fabricarea iaurtului sau a altor produse probiotice. Efectul benefic este determinat de faptul ca produsele mentionate nu sunt hidrolizate in stomac si intestinul subtire stimuland dezvoltarea bifidobacteriilor in colon, unde, in prezenta inulinei, ajung sǎ reprezinte intre 71% (in cazul Raftiline) si 82% (Raftilose) din totalul microflorei (Orafti, 1998) (tabelul 2).

In ambele cazuri s-a constatat o crestere semnificativǎ a populatiei bifidus care
devine eel mai important grup. Concomitent, bacteriile din genurile Clostridium si
Fusobacterium care reprezintǎ bacteriile potential patogene suportǎ o reducere
importantǎ. Speciile de Clostridium raman la un nivel scǎzut doua saptǎmani dupǎ
ce se opreste consumul de oligofructozǎ.

Inulina, oligofructoza si fructoza sunt autorizate si ca substituienti de grasime intr-o serie de produse alimentare, ca branzeturi, creme, dresinguri pentru salate. De asemenea, inulina poate inlocui gelatina si cazeinatii.Dintre proprietǎtile lor functionale si/sau fiziologice,se mentioneazǎ stabilizarea spumelor, favorizarea digestiei, reducerea pH-ului in tractul digestiv si stimularea dezvoltǎrii bifidobacteriilor.In plus, oligofructoza accentueaza gustul dulce si nuanta de fructuozitate a produselor lactate cu adaus de fructe.

Tabelul 2.Influenta unor probiotice asupra microflorei intestinale

^*15g/zi

In 1996,Oubey si Mistry au determinat efectul lactulozei si oligozaharidelor, ca factori bifidogeni (0,5%), asupra bifidobacteriilor (Bf. bifidum, Bf.breve, Bf.infantis, BfJongum sau amestecului acestora) din unele formule pentru sugari cu soia sau cazeina hidrolizata, termostatate 24 de ore la 37°C. Rezultatele evidentiaza efecte contradictorii in functie de specia bifidobacteriilor.Lactuloza nu influenteaza continutul maxim de bacterii sau timpul de generatie a acestora,in toate formulele, cu exceptia produselor cu Bf.infantis care prezinta un continut mai scazut.In cazul fucto-oligozaharidelor,continutul maxim de bacterii si timpul de generatie, ramane

neschimbat pentru toate speciile, cat si pentru cultura mixta, la valori identice cu poba martor. Face exceptie Bf.bifidum in formula bazata pe soia.

In vederea optimizarii conditiilor de cultivare a speciilor de Bf.breve si Bf.Jongum, laptele utilizat pentru prepararea culturii a fost suplimentat cu hidrolizat de alfa-lactalbumina,dupa care s-a procedat la incalzire la 93-95°C/15 min. pentru formarea substantelor reducatoare.In cursul inocularii cu bifidobacterii, termostatarii la 28°C si racirii culturii starter, s-a evitat incorporarea oxigenului rintr-o agitare lenta. Valoarea optima de pH realizata a fost de 4,7 - 4,8 care a persistat timp de 3 zile in cursul depozitarii la 4°C (Volki si Spillmann, 1996).

In general, factorii bifidogeni sunt oligozaharide cu lant relativ scurt (3-10 unitati de monozaharide,cu proprietati functionale specifice, care nu sunt digerate in stomac si intestinul subtire si stimuleaza cresterea bifidobacteriilor si a lactobacililor, cresc disponibilitatea Ca si Mg si previn unele stadii in carcinogeneza. Dupa anul 1990, in Japonia, mai ales, dar si in alte tari, oligozaharidele au fost adaugate in

Numeroaseroase produse, in special in bauturi.

Sinbiotice

Produsele care contin atat probiotice cat si prebiotice sunt numite sinbiotice. In Elvetia este cunoscut produsul SymBalance Yogurt (Anon., 1996) care contine Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, bifidobacterii si

inulina, iar in Olanda produsul Dutch Fysiq fabricat cu Lactobacillus acidophilus si    Raftiline (Young, 1997).In Franta, unde se admite utilizarea unor prebiotice, s-a inregistrat in 1994 o crestere a ponderii produselor cu blfidobacterii si Lactobacillus acidophilus si a ponderii probioticelor, in general.

In Germania, s-a constatat ca vanzarile produselor probiotice au crescut in 1997 la aproape 6000 tone in comparatie cu 1925 tone in anul precedent.

Aceasta crestere a consumului de produse lactate probiotice si sinbiotice, comercializate de companiile nationale si internationale indica faptul ca industria laptelui va avea si in viitor un rol important in acest segment al comertului cu alimente functionale.

In ultimii ani, atat probioticele cat si prebioticele au tost folosite in diferite moduri, evidentiind cateva efecte benefice:

- cresterea rezistentei la infectii;

- imbunatatirea starii de imunitate;

- reducerea fenomenului de maldigestie a lactozei;

- reducerea concentratiei de lipide din sange (de exemplu, colesterolul), proprietati anti-tumorale.

Aceste efecte pot fi determinate de microflora gastrointestinala si presupun modificarea compozitiei sau activitatii unor bacterii printr-o serie de adjuvanti in dieta. Atat activitatea cat si compozitia microbiana in intestin pot fi induse prin diverse mecanisme cum sunt: antagonisme directe, competitie pentru nutrienti, influente imunologice si ocuparea locurilor de colonizare .

Substantele antagoniste sunt in mod obisnuit produsi finali ai activitatii bacteriilor,ca unii acizi organici sau compusi specifici antibacterieni. Exista numeroase
bacterii lactice capabile sa produca bacteriocine (de exemplu nizina) care pot fi
active in intestin (Mishra si Lambert, 1996).

Interactiunile competitive dintre bacteriile componente ale microflorei intestinale privind cerinte nutritionale similare, sunt cunoscute. In acest caz, speciile care au o afinitate mai buna pentru substrat pot predomina.

In prezent, orientarile privind bacteriile probiotice cat si a suplimentelor prebiotice sunt orientate cu precadere catre lactobacili sau bifidobacterii.In cazul probioticelor, determinarea evolutiei numarului de celule vii ale acestor doua grupe de bacterii este diferita deoarece microorganismele ingerate nu au caracteristici specifice care sa le diferentieze de speciile indigene, strans inrudite. Rezistenta specifica la antibiotice a unor specii probiotice poate fi transferata ecosistemului gazda.

Efectul pe care un microorganism probiotic poate sa le determine in intestin depinde in mare masura, de capacitatea sa de a supravietui si mai ales de a se multiplica in acest ecosistem complex.In cazul in care efectele asupra sanatatii sunt rezultatul unei activitati biochimice, microorganismul trebuie sa devina metabolic stabil si activ.Insa, studii efectuate pe oameni au evidentiat ca semnificatia rezultatelor obtinute prin utilizarea probioticelor este dificil de apreciat.Aparitia unui numar mare de bacterii probiotice in materiile fecale nu este in mod necesar un indicator al activitatii pozitive a acestora in regiunile apropiate ale tractului gastrointestinal.

Prebioticele mentionate sunt utilizate pentru stimularea cresterii saua ctivitatii bifidobacteriilor,in principal datorita faptului ca aceste microorganisme sunt prezente in mod obisnuit in intestinul gros intr-un numar relativ mare si exercita o varietate mare de efecte favorabile asupra sanatatii.

Rezultate recente obtinute cu oligozaharide au evidential in mod cert influenta pozitiva a acestora asupra cresterii numarului de bacterii, si cele cu fructoza par a fi cele mai promitatoare, bifidobacteriile pot contine enzime hidrolitice specifice.

Perspective de dezvoltare

In mod cert, utilizarea probioticelor si prebioticelor pentru asigurarea si protejarea sanatattii oamenilor reprezinta solutii de interes evident. Progresele in acest domeniu depind de obtinerea unor informatii referitoare la caile prin care acestea produc efecte benefice. Numarul mare de cercetari avand acest obiectiv evidentiaza interesul oamenilor de stiinta pentru elucidarea acestor problems.

Referitor la prebiotice, oligozaharidele fructozei care se gasesc in mod natural in produse vegetale ca anghinare, cicoare, usturoi, praz si ceapa indeplinesc criteriile prebiotice, dar la concentratiile din dieta alimentara obisnuita, de max. 2-5 g/zi,este putin probabil ca sunt intr-o cantitate suficienta pentru a influenta microflora intestinala. O alternativa este suplimentarea unor alimente larg folosite cu preparate de oligozaharide purificate.

Fara indoiala ca in viitor va cunoaste o dezvoltare semnificativa utilizarea inbioticelor,in care probioticele si prebioticele sunt combinate.In aceste produse, celulele vii de microorganisme vor fi utilizate impreuna cu substratul specific de crestere,imbunatatindu-se astfel atat supravietuirea, cat si cresterea celulelor bacteriene in organism.Prebioticele trebuie sa-si exercite actiunea stimulanta atat asupra bacteriilor adaugate prin suplimente alimentare, cat si pentru favorizarea selectionarii unor componente ale microflorei indigene.

Produse lactate probiotice fabricate industrial

In prezent, in aceasta grupa sunt cuprinse diverse produse lactate fabricate la scara industriala: produse lactate acide, fermentate si nefermentate, smantana pentru alimentatie, branzeturi, inghetata. Categoria cea mai importanta o reprezinta produsele lactate acide obtinute prin fermentarea lactica sau lactica si alcoolica a lactozei, fabricate in numeroase zone ale lumii. Dupa elaborarea teoriei ca aceste produse au efecte benefice asupra sanatatii (Mecinikov, 1908), ele au fost considerate de catre consumatori ca fiind 'sanatoase' si au facut obiectul a numeroase studii. Mai recent, unele dintre aceste produse au fost denumite probiotice fiind definite ca alimente sau suplimente alimentare cu bacterii vii, care au efecte benefice pentru om si animale, prin imbunatatirea echilibrului microbian in intestin.

Produse lactate acide probiotice

Studiile initiale privind beneficiile pentru sanatate ale consumului de produse probiotice au stabilit cateva conditii obligatorii pentru obtinerea unor rezultate pozitive:

. culturile bacteriene utilizate in fabricate, trebuie sa fie tolerante fata de acizi si bila (Pettersson s.a., 1983);

. produsele probiotice trebuie sa contina min. 10⁶/ml organisme viabile (Alm, 1991);

. pacientii trebuie sa consume minimum 100 ml produs, eel putin de doua ori pe saptamana;

. bacteriile din culturile utilizate vor produce in tractul gastrointestinal acizi organici si alti produsi biologic activi (Anon, 1995).

Lapte bifidus

Lapte bifidus-acidofilus

Lapte bifidus-termofilus

Lapte bifidus-acidofilus-termofilus

Lapte bifidus-acidofilus-pediococcus

Iaurt bifidus sau iaurt bifidus-acidofilus

Lapte acidofil

Lapte bifidus-acidofilus-streptococi mezofili

Lapte bifidus-acidofilus-streptococi mezofili

Produsul din aceasta grupa,denumit Progurt, este preparat prin insamantarea laptelui degresat imbogatit in proteine, pasteurizat, cu 1-3% cultura de Lactococcus lactis biovar. diacetilactis si Lactococcus lactis biovar. cremoris (1:1) si fermentat pana la 0,7- 0,8% acid lactic, cu separarea partiala a zerului. Apoi, se adauga smantana si 0,5-1% cultura de Lb. acidophilus sau Bf. bifidum, se omogenizeaza si se raceste. Produsul contine 5% grasime, 6% proteine si 2% lactoza si are un pH de 4,4-4,5.

Un produs fabricat in Franta, numit Ofilus Double Douceur, contine Bf. bifidum, Jb. acidophilus, Lactococcus lactis biovar. lactis si Lactococcus lactis biovar. cremoris.

In tarile scandinave se obtin produse cu cultura mixta de bacterii lactice mezofile si Lb. acidophilus :A-38, A-fil si lapte acidofil. Initial, aceste produse au fost realizate prin fermentarea separata a laptelui cu culturi de streptococi si respectiv cu Lb.acidophilus, dupa care s-a efectuat amestecarea acestor produse in proportia 9:1.

Schema de fabricare a laptelui probiotic nutrish

Standardizare 3,5% grasime/3,8-4% proteine

Omogenizare

Pasteurizare
90-95°C/3-5 min.

Termostatare 37-40°/4-12 ore, pana la pH 4,6-4,5

Agitare si racire la 20-25°C /Printr-un schimbator de caldura cu placi

Ambalare

Depozitare la 2-5°C

Conservabilitate aprox. 3 saptamani

Fermentarea simultana cu culturi mixte, prezinta avantajul depasirii unor dificultati determinate de specificul culturii de Lb. acidophilus. Cu o astfel de cultura (Chr. Hansen DVS), fermentatia are loc la 20-23°C in 16-20 ore. Temperatura optima pentru culturile termofile este de aproximativ 40°C. In consecinta aceste culturi cresc incet la 20-23°C,insa, concentratia ridicata de celule de Lb. acidophilus si bifidobacterii, care exista in cultura mixta, asigura in produsul finit un numar insemnat de bacterii care realizeaza efectul probiotic.

Beneficii pentru sanatate

Cercetarile realizate in domeniul evidentierii beneficiilor pentru sanatate ale produselor lactate probiotice si culturilor probiotice, pentru om si animale, sunt deosebit de numeroase si au relevat o serie de concluzii (Jelen si Lutz, 1998):

. influenta pozitiva asupra cresterii (in studii pe soared si pui);

. producerea de riboflavina, niacina, tiamina, vitamina B₆₎ vitamina B₁₂,si acid folic;

. intensificarea absorbtiei mineralelor;

. cresterea raspunsului imunitar prin intensificarea producerii de IgA;

. reducerea proportiei de bacterii patogene prin producerea de acizi lactic si acetic precum si a unor bacteriocine;

reducerea fenomenelor de intoleranta la lactoza;

suprimarea enzimelor microbiene daunatoare asociate cu cancerul de colon
la animale;

refacerea microflorei intestinale in special dupa afectiuni gastrointestinale severe sau utilizarea antibioticelor;

evitarea constipatiei;

reducerea colesterolului seric;

efect inhibitor fata de mutagenit

Bibliografie:

PROCESAREA INDUSTRIALA A LAPTELUI

Constantin Banu

-Camelia Vizireanu

Editura: Tehnica , Bucuresti 1998

TEHNOLOGIA SI CONTROLUL IN INDUSTRIA LAPTELUI

Conf.dr.ing. Sahleanu C.Viorel

-Asist.dr.ing. Sahleanu Emilian

INDUSTRIALIZAREA LAPTELUI

-V.Guzun

-Gr.Musteata

-S.Rubtov

-C.Banu

C.Vizireanu

Editura: "Tehnica-Info" Chisinau 2001

ALIMENTE FUNCTIONALE

G.M.Costin

Rodica Segal

Editura: Academica 1999