Prof.coord: Doctor inginer conferentiar Universitar TEODOR IOAN TRASCA Studenta STAN IOANA, TODOSIUANA, CRANICEANU GEORGIANA CEPA 2.
2006
1
1.PREZENTAREA TEHNOLOGIEI. LAPTELE este un lichid de culoare alb-gălbuie secretat de glanda
mamară a mamiferelor. În toate scrierile vechi ce se referă la condiţiile de viaţă ale popoarelor care au trăit cu mii de ani înaintea erei noastre în Europa în zona Mării Mediterane cunoşteau laptele pe care îl consumau ca atare şi sub formă de produse, în special brânzeturi. În lucrarea sa „Zece mii de ani de producţie de lapte” Michel Roblin arată că europenii de pe malurile Visteilei şi ale Niprului, strămoşi ai latinilor şi germanilor, cunoşteau deja laptele animal. Laptele a fost folosit din cele mai vechi timpuri ca aliment principal în hrana diferitelor popoare, ca asirieni, babilonieni, greci şi romani. Kosikouwski Kosikouwski consideră zona oraşului Roma ca locul de formare a maii mu ma mult ltor or va vari riet etăţ ăţii de brân brânze zetu turi ri,, care care s-au s-au răsp răspân ândi ditt trep trepta tatt în numeroase ţări europene. Materia primă pentru industria laptelui şi a produselor lactate o constituie laptele de vacă, de oaie şi bivoliţă. Este alimentul cel mai complex şi mai uşor asimilat de organism, constituind constituind unul din alimentele alimentele de bază şi în nutriţia omului. omului. Laptele este denumit şi „Sângele Alb” prin valoarea sa hrănitoare. Are peste o sută de substanţe nutritive necesare vieţii omului(20 aminoacizi, peste 10 acizi graşi, 4 feluri de lactoze, 25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine). Proteinele conţin aminoacizi necesari creşterii şi menţinerii sănătăţii. sănătăţii. Grăsimea în afară de rolul ei energetic energetic constituie şi la formarea formarea rezervelor de grăsime în organism. Vitaminele conţinute în proporţii apreciabile ridică valoarea nutritivă a laptelui. Important este faptul că substanţele nutritive din lapte se găsesc în proporţii optime, astfel că laptele este asimilat de organism mai bine decât orice alt aliment, putând fi consumat atât în stare proaspătă cât şi sub formă de diferite produse lactate. Cele mai vechi informatii despre productia de lapte si prelucrarea laptelui se refera la laptele de vaca. Ele ar proveni de la sumerieni, un popor indogermanic, care prin anii 5000-4000 I.H. s-au stabilit in Mesopotania, Mesopotania, venind din podisul Iranului. Sapaturile Sapaturile arheologice arheologice au scos la iveala pe zidurile templului zeitei Nin-Hor-Sag (protectoarea turmelor), desene care reprezinta scene de mulgere a laptelui. Vacile apar de statura mijlocie cu coarne scurte. Mulgerea se face prin partea dinapoi ca la o, in timp timp ce vite vitelu lull era era in fata fata si av avea ea o bo botn tnit ita. a. Vasul asul de muls uls pa pare re confe confecti ction onat at din pa pama mant nt ars, ars, av avan andd form formaa un unei ei sticl sticle. e. Dese Desenu null ma maii 2
cuprinde patru personaje manuind diferite vase : una toarna laptele muls cu ajutorul unei palnii intr-un vas mai mare, pe care-l tine o a doua persoana ; celelalte doua persoane sunt ocupate pe langa un alt vas mare asemanator unei oale de lut in care se presupune ca se pastra untul batut intr-o putina de lemn. Prelucrarea laptelui mai este semnalata in perioada 500-100 I.H. la sciti, traci, germani si tatari care prelucrau laptele de iapa ; la popoarele semite laptele era obtinut de la oi si capre. Prelucrarea laptelui in unt este atestata in literatura indiana. Untul era folosit la indieni ca aliment spre deosebire de greci si romani care-l utilizau numai ca unguent. Egiptenii foloseau untul si smantana ca aliment. Laptele si branzeturile constituiau produse importante la greci si romani ; in Roma si Atena existau piete pentru vanzarea produselor lactate. Laptele de vaca era mai putin utilizat in Grecia unde se consuma lapte si branzeturi de capra iar in Italia de oaie. In vechea Romã, la casele mari pe langa bucatarie exista o incapere pentru prepararea branzeturilor, care erau pastrate la racoare, in beciuri speciale. Se cunostea si branza oparita, pentru obtinerea acestui produs topindu-se casul in apa fiarta, apoi fiind pus in forme si sarat. Forma branzeturilor era foarte variata : de la caramida la cea cilindrica. Alte branzeturi erau presate in forme de lemn cu diferite modele ce amintesc papusile de cas de la noi. De asemenea existau diferite sortimente de branza afumata. Traditia prepararii de produse lactate a stat initial la baza infiintarii unor unitati de prelucrare mestesugareasca, iar astazi exista o industrie a laptelui moderna, ca o productie diversificata, dezvoltata in toate regiunile tarii. Laptele are o importanta deosebita deoarece asigura o valoare nutritiva buna alimentelor. Valoare alimentara sau nutritiva a unui produs alimentar reprezinta calitatea sa principala si este cu atat mai mare, cu cat acesta raspunde mai bine nevoilor organismului. Un rol important in realizarea unei alimentatii rationale revine tocmai laptelui si a produselor lactate folosite ca atare sau preparate in combinatie cu alte alimente. Laptele si produsele lactate derivate au constituit intotdeauna un izvor de sanatate.Laptele, dupa cum se stie, a fost predestinat de natura ca prima hrana a omului. Laptele reprezinta un aliment care contine intr-o proportie corespunzatoare toate substantele necesare dezvoltarii organismului tanar, in starea cea mai usor asimilabila. In compozitia laptelui intra in primul rand cazeina, lactalbumina si lactoglobulina, proteine superioare din punct de vedere biologic. Acestea contin aminoacizi esentiali, indispensabili, in proportii apropiate celor necesare omului, avand cea mai mare eficienta in favorizarea cresterii. Grasimea din lapte, desi in cantitate destul de redusa, este o substanta energetica importanta, a carui echivalent caloric de 9,3 Kcalorii/g este de aproape doua ori mai mare decat zaharurile si a 3
proteinelor (4,1 Kcalorii/g). Datorita punctului de topire scazut (29-34 °C) si a faptului ca se gaseste sub forma emulsionata de globule foarte mici, grasimea din lapte este mai usor de asimilat, in comparatie cu celelalte grasimi de origine animala (untura, seu). Grasimea din lapte contine si cantitati insemnate de vitamina A, dar mai ales de vitamina D, care asigura fixarea calciului si a fosforului din oase, prevenind aparitia rahitismului. Continutul de colesterol, substanta favorizanta in aparitia bolilor cardiovasculare este mai redus la lapte si produse lactate, fata de alte alimente de origine animala (lapte integral 10, lapte smantanit 3, unt 280, branzeturi grase 150-200, carne de porc 100-120, galbenus de ou 1400 mg/100 g produs). Laptele sau zaharul din lapte, datorita bacteriilor aflate in intestin se transforma in acid lactic cu influenta benefica asupra organismului.Laptele contine elemente minerale importante. In afara de calciu si fosfor, laptele contine iod, astfel incat o alimentatie bogata in acest produs poate preveni aparitia gusei. Datorita valorii nutritive ridicate si a gradului inalt de asimilare, laptele este recomandat batranilor si convalescentilor iar pentru copii pana la un an este considerat un aliment complet. Valoare nutritiva si calorica a unui litru de lapte corespunde cu cea a 0,5 Kg de carne de vaca potrivit de grasa sau a 8-9 oua. Un litru de lapte de vaca care contine 4,8% lactoza, 3,5% proteine si 3,5% grasime ofera organismului 668 Kcal. Pentru a fi usor de suportat si asimilat de catre unele organisme, laptele se recomanda a fi baut incet, treptat cu inghitituri mici. In acest fel laptele ajuns in stomac, in mediu acid, precipita in flacoane mici si va veni in contact pe o suprafata mai mare cu fermenti digestivi, usurand procesul de digestie. Daca se da paharul de lapte peste cap, atunci se formeaz un coagul mare, iar stomacul trebuie sa depuna un efort foarte mare pentru a-l digera. Compozitia chimica a laptelui
De la inceput trebuie sa aratam ca laptele are o compozitie chimica variabila in functie de specie, rasa, individ, luna de lactatie, conditiile de hranire, ingrijire si chiar de factorii pedoclimatici in care sunt inglobate proteine, grasimi, glucide, vitamie, substante minerale, pigmenti, elemente figurate, anticorpi si gaze. Proteinele din lapte sunt reprezentate prin cazeina in proportie de 80% si proteine serice 20%. Cazeinele sunt proteinele care au in continutul lor fosfor legat de sub forma de acid fosforic cu continut de acid glutamic, serina, prolina, leucina si chiar cisteina. Proteinele serice sunt reprezentate prin lactalbumine, lactoglobuline, serumalbimune, proteaza si peptine. Aceste proteine, dupa coagularea laptelui trec in zer. Lipidele din lapte sunt trigliceride, fosfolipide si steridele. Acestea se afla in stare de emulsie globulara ce 4
pot fi sferice sau elipsoide si au un diametru de 2-10 microni. Glucidele sunt componentele laptelui formate din lactoza, glucoza so galactoza. Determinarea glucidelor din lapte atesta starea de sanatate a ugerului vacii, stiind ca la vacile cu ugerul bolnav continutul de lactoza din lapte este scazut. Vitaminele din lapte sunt de tipul A si acestea provin din caroten, vitamina B1, B2, … B12, sintetizate de catre bacterii la nivelul rumenului, vitaminele C, D, E, K, PP si acidul folic. Substantele minerale din lapte sunt formate din numeroase formatiuni de macro si microelemente. Printre principalele macroelemente amintim : Ca, P, K, Na, Cl, Mg si S iar ca microelemnte citam: Fe, Cu, Li, Va, Str, Cr etc continutul de substante minerale ridicand valoarea nutritiva a laptelui iar Ca si P avand un rol important in procesul de coagulare. Mentionam ca laptele cu un continut redus in saruri de calciu coaguleaza greu sau nu coaguleaza. Acesti anticorpi au importanta practica deoarece prezenta lor ofera laptelui proprietati nutritive, terapeutice, bacteriostatice si uneori chiar bactericide: gazele din lapte, sunt date de prezenta CO2 in lapte proaspat • cantitate, ce scade dupa muls in timp ce creste cantitatea de oxigen si azot, bazele prezente influenteaza negativ densitatea reala a laptelui, motiv pentru care acestea se determina corect dupa doua ore de muls. In compozitia laptelui pot fi gasite diverse substante nocive ajunse accidental ca de exemplu : toxice vegetale, pesticide, antibiotice sulfamide microtice, dezinfectante, coloranti si substante radioactive. Enzimele din lapte sunt : peroxidaza, catalaza, fosfataza, alcalina, fosfataza acida, lipaza, proteaza si lactoza. Prezenta acestor enzime in lapte poate avea aplicabilitate practica astfel : • peroxidaza este o enzima care se gaseste numai in lapte nefiind de origine mamara. Aceasta este distrusa la temperaturi de peste 70 °C si absenta ei serveste pentru controlul pasteurizarii laptelui ; reductaza, este o enzima de origine microbiana si se foloseste pe • cale indirecta la determinarea numarului de microorganisme din lapte. Prospetimea laptelui se determina prin prezenta reductazei prin proba cu albastru de metil sau resazurina ; catalaza, este enzima secretata de microorganisme si leucocite. • Proprietatea catalazei este de a descompune apa oxigenata in apa si oxigen molecular si prezenta ei serveste la aprecierea starii de sanatate a ugerului in functie de cantitatea de oxigen degajata in lapte ; fosfatazele alcaline si acide au origine mamara si acestea sunt • distruse prin incalzirea laptelui la 83 °C timp de 13 minute. Lipsa 5
fosfatazelor ajuta la efectuarea controlului pasteurizarii joase si mijlocii a laptelui ; lipoza este tot o enzima de origine mamara insa aceasta poate fi • produsa si de catre microorganisme. Diferenta intre aceasta este data de faptul ca lipoza de origine mamara este distrusa la temperatura de 70 °C, iar cea de origine microbiana se distruge numai la temepratura de 80 °C ; • proteaza si lactoza sunt enzime tot de origine mamara cu deosebirea ca proteaza poate fi de origine microbiana si aceasta contribuie la hidroliza proteinelor din branzeturilor tari in peptane, polipeptide si aminoacizi ; • pigmentii din lapte pot fi grupati in pigmenti endogeni, adica produsi in organismul animal cum sunt : lactocromul si riboflavina si pigmenti exogeni care provin din furaje cum sunt-carotenul, xantofila si clorofila ; elementele figurate sunt : diferite celule epiteliale, leucocitele si • celule microbiene al caror numar creste in cazul in care ugerul este bolnav, cand in compozitia laptelui pot aparea uneori si hematii ; Anticorpii din lapte sunt reprezentati de bacteorilizine, aglutinine, precipitine, hemolizine, anticorpii anafilactici sau antitoxine. Atât laptele cât şi produsele lactice măresc rezistenţa organismelor faţă de infecţii şi intoxicaţii, ridicând nivelul de sănătate a populaţiei.
6
Schema tehnologică de obţinere a laptelui
Rece ia calitativă i cantitativă Curatire Răcire Normalizare Omo enizare Pasteurizare Racire Ambalare Depozitare
7
Receptia laptelui – se face cantitativ si calitativ din bidoane sau din
compartimentele cisternei de transport lapte. In ce priveste receptia cantitativa aceasta se face prin masuri volumetrice sau gravimetrice. Masurarea volumetrica se face cu ajutorul unui galactometru care are acelasi principiu de lucru ca si al unui apometru, iar receptia graviometrica se face cu ajutorul cantarului special pentru lapte. Receptia calitativa se face prin determinarea parametrilor calitativi descrisi anteriori in urma probelor prelevate. Curatirea laptelui – este o operatiune principala in lantul tehnologic ce are drept scop indepartarea impuritatilor grosiere si aceasta se realizeaza prin montarea unui pachet de site pe conducta care duce laptele la galactometru sau la cantar ;sau prin separare centrifugală cu ajutorul unui curăţitor centrifugal. Cantarirea centrifugala – aceasta realizandu-se cu ajutorul se paratoarelor cu care se face smantanirea laptelui si se bazeaza pe principiul actiunii fortei centrifuge asupra impuritatilor fine cum sunt precipitatiile proteice si unele substante organice. Racirea -prin racirea laptelui imediat dupa muls se impiedica dezvoltarea microorganismelor, asigurandu-se prelungirea fazei bactericide in functie de nivelul temperaturii de racire. In cazul laptelui neracit, tinut la 25 °C numarul de microorganisme creste cu 50-60% in primele 3 ore dupa muls. Normalizarea laptelui – fiind operatiunea prin care laptele este adus la un anumit continut de grasime. Aceasta practica se foloseste in tehnologia obtinerii branzeturilor (deoarece fiecare sortiment de branza are un anumit continut de grasime raportat la substanta uscata). Normalizarea laptelui poate fi efectuata prin : 1. Adaugarea de smantana proaspata in lapte ; 2. Amestecarea unui lapte ce contine putina grasime (lapte smantanit sau eczemat) cu lapte mai bogat in grasimi ; 3. In vederea scaderii cantitatii de grasime se poate proceda in urmatoarele feluri : a) extragerea unei parti de grasimi din lapte ; b) amestecarea de lapte bogat in grasimi cu lapte mai sarac in grasime ; c) amestecarea laptelui integral cu lapte smantanit ; De aceea pentru operatia de normalizare totdeauna trebuie sa se determine mai intai continutul in grasime al laptelui. Printre procedeele folosite la normalizarea laptelui se utilizeaza si patratul Person. Metoda poate fi aplicata in doua situatii : 8
a) cand cantitatea de lapte normalizat este mai mare decat cantitatea de lapte materie prima. b) cand cantitatea de lapte normalizat este egala cu cantitatea de lapte materie prima. Omogenizarea laptelui-urmareste stabilizarea emulsiei de grasime , evitandu-se aparitia unui strat de grasime la suprafata laptelui depozitat.Scurteaza durata de coagulare a laptelui,deoarece la omogenizare are loc o crestere a gradului de agregare a particulelor de cazeina.Omogenizarea mai are si urmatoarele efecte pozitive :se reduce continutul de grasime in zer si se imbunatateste consumul specific ; se impiedica transudarea grasimii din branza in timpul maturarii, mai ales la branzeturile care se matureaza la temperaturi mai ridicate.Industrial,laptele de consum se omogenizeaza la temperaturi de 60-80ºC si presiuni de 120-180 atmosfere. Pasteurizarea laptelui – se face obligatoriu si aceasta urmareste distrugerea cu ajutorul temperaturii a tuturor microorganismelor aflate in stare vegetativa si inactivarea celor existente in stare sporulata.Prin pasteurizare se înţelege tratarea termică sub 100 oC a laptelui şi smântânei, urmată de răcire instantanee la temperaturi de 5 oC. In general germenii patogeni existenti in lapte sub forma vegetativa si acestia pot fi distrusi in totalitate daca sunt supusi la temperaturi de 65 – 90 °C, tratament termic prin care se poate obtine un lapte salubru. Referindu-se in continuare la distrugerea germenilor patogeni putem arata ca acestia sunt supusi la temperatura de 75 °C se distrug in totalitate in timp de 2-12 secunde. Timpul de pasteurizare este dependent de temperatura si variaza in mod invers proportional cu aceasta. Adica cu cat timp temperatura este mai mare cu atat timpul de pasteurizare este mai mic si invers. Pe acest principiu au fost fondate metodele de pasteurizare cunoscute si anume : d) pasteurizare medie ; e) pasteurizare inalta ; f) pasteurizare joasa ; Pasteurizarea medie
Se mai numeşte şi de scurtă durată, se face şi la temperatura de 71-75 oC 40 secunde în funcţie de normele din diferite ţări, de componenţa florei laptelui crud sau de răcirea laptelui. Se poate folosi la pasteurizarea laptelui pentru brânzeturi în anumite condiţii de tehnologie. Avantaje: Se păstrează un raport favorabil între acidifianţi şi neacidifianţi în sensul avantajului de selecţie al florei lactice. Este tipul de pasteurizare pentru laptele de consum. Deşi numărul de germeni este mai mare faţă de flora reziduală la pasteurizarea înaltă aceasta nu constituie un dezavantaj, întrucât acest număr mai mare de microbi este reglabil prin măsuri îndreptate asupra igienei obţinerii laptelui. 9
Albuminele serice sunt reţinute în cantitate mai mare în masa de coagul ducând la modificări de gust. Lipaza originară nu este inactivată. Laptele este mai sensibil la influenţa luminii, producându-se defecte de tipul gustului oxidat, uleios, iritant.
Dezavantaje:
Pasteurizarea înaltă
Se mai numeşte şi instantanee, se face la 80-95 oC pentru laptele de consum. Pentru produsele lactate acide la 85 oC 30 de minute sau la 90 oC 2-3 minute. Avantaje: Distruge un număr mare de microbi(99,9%) din numărul microflorei din laptele crud, atunci când contaminarea cu termotoleranţi este redusă. Se prelungeşte conservabilitatea laptelui în cazul că numărul iniţial de germeni nu depăşeşte 106/ml şi se evită recontaminarea. Se inactivează mai uşor enzimele laptelui. Se reduc în procent mai mare influenţele de gust miros din grajd şi de la furaje. Aciditatea laptelui scade cu 1-2 oT. Dezavantaje: Se reduce capacitatea de coagulare favorizându-se formarea unui coagul moale cu înglobare maximă de zer şi cu gust amar. Se constată formarea de cocoloaşe, scade cantitatea de lizină din lapte cu 12%, se reduce conţinutul de vitamine, cele mai sensibile fiind vitamina B12 , acidul ascorbic. Se poate produce brunificarea(caramelizarea) laptelui prin formare de substanţe melanoide. Pasteurizarea joasă
Se mai numeşte de lungă durată, se face la 63-65 oC timp de 30 de minute. Se foloseşte la laptele pentru brânzeturi. Avantaje: Este tipul de pasteurizare pentru laptele destinat fabricării brânzeturilor. Dezavantajele: Dintre toate tipurile de pasteurizare conţine cel mai mare număr de germeni rezistenţi. Prezintă neajunsurile care decurg din prelucrarea unui volum mare de lapte în vane deschise şi a unui proces de igienizare cu exces de manipulări. Eficienţa de pasteurizare
Prin eficienţă reală de pasteurizare se înţelege independent de indicaţia corectă a temperaturii de pasteurizare la termometrul sau termograful aparatelor de pasteurizare, uciderea sigură a germenilor patogeni şi reducerea în procent de 98,5-99,9% a numărului total de germeni iniţiali. Racirea laptelui –se face in ultima parte a instalatiei de pasteurizare prin care circula agentul frigorific care asigura laptelui o 10
temperatura de 3-4°C dupa care aceasta se depoziteaza in tancurile izoterme de unde trece in fabricatie ca lapte de consum sau pentru preparatele din lapte. Indiferent de produsele lactate care se proceseaza, fazele tehnologice descrise anterior sunt obligatorii in obtinerea unor produse salubre. Temperatura de racire a laptelui este in functie de durata pastrarii acestuia pana in momentul ajungerii in unitatile de prelucrare, variind intre 12 si 3 °C. Racirea laptelui sub punctul de inghet cat si pastrarea la temperaturi scazute mai mult de 36-38 ore provoace defecte in special de gust si de aspect ca urmare a inmultirii microorganismelor criofile si a modificarii echilibrului coloidal. Racirea laptelui se face imediat dupa receptionare in vederea depozitarii, fie chiar in timpul depozitarii in functie de utilajul de care dispune laptarie. In functie de posibilitatea fermelor, racirea se poate face cu apa sau folosind instalatii frigorifice. Instalatiile frigorifice sunt utilizate in laptarii atat pentru racirea laptelui imediat dupa muls cat si pentru mentinerea unei temperaturi scazute a laptelui pe tot timpul pastrarii in tancurile de depozitare sau a derivatilor din lapte (smantana, branza) in dulapuri sau camere frigorifice. In laptarii se utilizeaza cel mai perfect instalatiile frigorifice cu compresor. Temperatura de racire a unei instalatii frigorifice depinde de temperatura de evaporare a agentului frigorific ; cu cat aceasta temperatura este mai joasa cu atat este mai joasa temperatura creata de agentul frigorific, deci de instalatie. In cazul instalatiilor cu racire indirecta saramura din corpul evaporatorului poate avea diferite concentratii, concentratia saramurii se alege in functie de temperatura de racire dorita. Punctul de inghet al saramurii este cu atat mai coborat cu cat concentratia este mai mare si se alege astfel incat sa fie cu cel putin 10 °C sub temperatura de inghet a corpului ce trebuie racit. In mod obisnuit pentru racirea laptelui se foloseste saramura in concentratie de 18 – 21 %. Racitoarele de lapte pot fi plane sau cu placi.
Racitoarele plane cu aceiasi constructie ca si cele folosite la racirea cu apa, acestea pot constitui serpentina evaporatorului instalatiei frigorifice, agentul de racire fiind chiar agentul de racire a instalatiei sau poate fi folosit un agent indirect (apa racita sau saramura) preluat cu o pompa dintr-un bazin de racire, in care este instalata serpentina evaporizatorului. La racirile plane cu doua sectii in sectia superioara preracirea cu apa iar in sectia inferioara racordata la instalatia frigorifica se face racirea profunda.
11
Racitoarele cu placi au ca parte activa o serie de placi stantate astfel incat sa formeze prin suprapunere un canal sinuos, placile sunt etansate cu garnituri si presate formand corpul racitorului. Racitoarele cu placi pot fi racordate direct la instalatia de muls cu transportul laptelui prin conducta, laptele racit fiind depozitat in tancuri izoterme. Aceste racitoare pot fi utilizate si separat in laptarie facand racirea laptelui ce se depoziteaza apoi in tancuri izoterme. In tara noastra se fabrica racitoarele cu placi TRAP-3 cu 12 placi avand capacitatea de racire a laptelui de 3000 litri/h, si TRAP-6 cu 24 placi avand capacitatea de 6000 litri/h, care folosesc ca agent de racire saramura racita de evaporatorul unei instalatii frigorifice. Ambalarea laptelui-evolutia actualaa exigentelor igienico-sanitare
si ale consumatorilor impun ca ambalajele folosite pentru desfacerea laptelui sa raspunda urmatoarelor cerinte principale : ambalajul trebuie sa fie inviolabil,in asa masura incat sa fie • protejat impotriva manipularilor cu caracter fraudulos si cumparatorul sa aibe siguranta ca produsul este original ; sa aiba un format care sa corespunda nevoilor cotidiene ale • consumatorului ; din punct de vedere bacteriologic,ambalajul trebuie sa evite • sau sa limiteze la minim recontaminarea microbiana . Ambalajele nerecuperabile se folosesc o singura data,celelalte se intorc in fabrica,unde se spala,se dezinfecteaza,putand fi folosite de mai multe ori ; din punct de vedere chimic,un ambalaj de buna calitate • trebuie confectionat din materiale care sa nu cedeze(prin solubilizare sau actiune termica) substantele laptelui,sa evite,pe cat posibil,toate cauzele directe sau indirecte ale alterarii chimice a componentelor laptelui si in special oxidarea grasimii. Pentru ambalarea laptelui de consum pasteurizat se folosesc atat ambalaje clasice(bidoane si butelii de sticla) cat si ambalaje nerecuperabile. Principalele ambalaje folosite la ambalarea laptelui de consum pasteurizat sunt : 1. Buteliile de sticla-constituie un ambalaj destul de raspandit care prezinta urmatoarele avantaje : cost redus ; • sunt transparente,ceea ce permite vizualizarea continutului ; • rezistente la actiunea solutiilor de spalare ; • • pot fi supuse unor tratamente termice la temperaturi destul de ridicate . 12
Ca dezavantaje se mentioneaza : greutate mare ; • rezistenta mecanica relativa ; • • permeabilitate la radiatiile luminoase ; suprafete mari de depozitare ; • instalatii voluminoasepentru manipulare,spalare si umplere. • 2. Materiale flexibile-sunt confectionate in prealabil si depozitate in fabrica,fiind folosite pe masura ce laptele se ambaleaza.Cutiile prefabricate sunt alimentate in masina de ambalare unde parcurg anumite etape. Utilizarea acestui tip de ambalaj prezinta insa unele dezavantaje : ocupa volum mare inainte de umplere ; • trebuie pastrate la adapost de praf si umiditate ; • ferite de contaminari su sporiin timpul depozitarii sau • manipularii la ambalarea laptelui. Tipuri de materiale flexibile utilizate la fabricarea ambalajelor : carton Master paks ; • cartoane Pure-Pak ; • cartoane Combibloc ; • cartonul Tetra-Pak ; • cartoane Tetra Brik . • 3. Ambalarea aseptica a laptelui-a facut posibila distribuirea de lapte pe distante foarte mari.De asemenea pot fi depozitate si transportate fara sa fie refrigerate. 4. Preambalarea laptelui in butelii de material plastic-avantajul acestor tipuri de ambalaje il constituie greutatea redusa si rezistenta mecanica ridicata precum si costul ambalarii mai ridicat. 5. Ambalarea in pungi din materiale plastice-se cunosc mai multe sisteme de ambalare a laptelui in pungi din material plastic : In sistem continuu pornind de la folia simpla de polietilena ; • In sistem continuu pornind de la folie tubulara de polietilena. • Depozitarea laptelui si a produselor lactate
–laptele pasteurizat poate fi depozitat pana la livrarea din unitate si pe durata transportului la o temperatura de +6 0C. In cazul in care depozitarea se face in conditii de frig,temperaturile de depozitare trebuie sa fie inregistrate,iar racirea trebuie realizata astfel incat produsele sa atinga cat mai repede posibil temperatura necesara.
13
Izolarea spatiilor de depozitare trebuie astfel calculata,incat sa asigure pierderi minime,cu ocazia deschiderii si inchiderii usilor,la introducerea sau livrarea ambalajelor cul apte.Rezultatele cele mai bune se obtin prin amplasarea de ventilatoare speciale,care functioneaza automat la deschiderea usilor,formand o perdea de aer,pentru a reduce la minim schimbul termic intre camerele racite si atmosfera exterioara. – pentru maturarea sau pastrarea mai indelungata se face in spatii in care sunt asigurate urmatoarele conditii : - spatiile trebuie sa aiba pardoseala si pereti netezi si impermeabili, curati si lipsiti de mucegai ; - trebuie sa existe graterele si rafturile necesare pentru asezarea produselor sau ambalajelor(nu este permis contactul direct cu pardoseala) ; - sa fie asigurat microclimatul(temperatura, umiditate si ventilatie) optim precum si controlul acestuia (se existe termometre si hidrometre necesare) ; - produsele se depoziteaza pe sortimente, loturi sau sarje marcate vizibil cu tablite pe care sunt inscrise data intrarii si data expirarii termenului de garantie ; - asezarea in depozit va permite accesul la produse in vederea efectuarii controlului sau recoltarii probelor pentru examenul de laborator ; se va efectua periodic cel putin de doua ori pe an o curatenie generala urmata de o dezinfectie ori de cate ori este nevoie sa fie executata dezinfectia sau deratizarea .
14
2. PREZENTAREA UTILAJULUI.
1- Bazin de alimentare; 2- Pompă de lapte; 3-Pompă de apă caldă; 4Dispozitiv de automatizare; 5- Cap de recirculare; I- Sector de răcire cu apă răcită; II,III- Schimbător de căldură; IV- Sector de încălzire; V- Sector de menţinere la cald. Pasteurizatoarele sunt formate dintr-o serie de plăci din oţel inoxidabil pe suprafaţa cărora sunt prevăzute canale. Plăcile sunt strânse una lângă alta, alcătuind secţiuni separate unde se face schimbul de căldură. Laptele circulă pe una din feţele plăcii, iar apa caldă, aburul agentul de răcire sau laptele care cedează căldură pe cealaltă parte a plăcii. Plăcile formează mai multe secţiuni astfel: - preîncălzirea iniţială a laptelui de la 5-10 oC la 35-40 oC prin circulaţie în contracurent cu laptele cald pasteurizat(zona de recuperareI); - preîncălzirea a doua a laptelui de la 35-40 oC la 55-60 oC, tot pe seama laptelui pasteurizat( zona de recuperare II ); - pasteurizarea propriu-zisă, unde laptele atinge temperatura dorită în funcţie de regimul ales; 15
- menţinerea de scurtă durată la temperatura de pasteurizare; - zona de răcire cu apă unde temperatura laptelui scade la 15-25 oC; - zona de răcire finală în care laptele ieşit din secţiunea de recuperare II ajunge la temperatura de 4-6 oC, datorită circulaţiei în contracurent cu apă răcită la 0…+4 oC. 3.ENUNTAREA PROBLEMEI.
Ce cantitate de lapte este necesara pentru a obtine 10000 L de produs ambalat,stiind ca pierderile pe parcursul procesului tehnologic sunt urmatoarele: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
la ambalare 0,1%; la racire 0,2%; la pasteurizare 0,1%; la omogenizare 0,2%; la normalizare 0,1%; la racire 0,1%; la curatire 0,2%; la receptie 0,1%.
Mintrate=Miesite+p 1.Ambalarea.
mlapte racit=mlapte ambalat+p mlapte racit=10000+(0,1/100)*mlapte racit mlapte racit=10010,01Kg. 2.Racirea.
m lapte pasteurizat=mlapte racit+p mlapte pasteurizat=10010,01+(0,2/100)*mlapte pasteurizat mlapte pasteurizat=10030,07Kg. 3.Pasteurizarea.
16
mlapte omogenizat=mlapte pasteurizat+p mlapte omogenizat=10030,07+(0,1/100)*mlapte omogenizat mlapte omogenixat=10050,17Kg.
4.Omogenizarea.
mlapte normalizat=mlapte omogenizat+p mlapte normalizat=10050,17+(0,2/100)*mlapte normalizat mlapte normalizat=10070,31Kg. 5.Normalizarea.
mlapte racit=mlapte normalizar+p mlapte racit=10070,31+(0,1/100)*mlapte racit mlapte racit=10080,39Kg. 6.Racirea.
mlapte curatit=mlapte racit+p mlapte curatit=10080,39+0,1/100)*mlapte curatit mlapte curatit=10090,48Kg. 7.Curatirea.
mlapte pentru receptie=mlapte racit+p mlapte pentru receptie=10090,48+(0,2/100)*mlapte pt receptie mlapte lpentru receptie=10110,70Kg. 8.Receptia.
mlapte receptionat=mlapte pentru receptie+p mlapte receptionat=10110,70+(0,1/100)*mlapte receptionat 17
mlapte receptionat=10120,81Kg. 4.ALEGEREA UTILAJULUI
Instalaţie de pasteurizare lapte tip TIPL: 1- tanc cu flotor; 2- pompă; 3- zonă de recuperare; 4- separator centrifugal; 5- zonă de recuperare; 6- zonă de pasteurizare; 7zonă de menţinere; 8 - valvă de deviere flux; 9 - zonă de răcire cu apă de la reţea; 10 -zonă de răcire cu apă răcită. Caracteristici
TIPL30
ŢIPL50
Capacitate nominală, l/h Temperatură de pasteurizare\ °C Temperatură de răcire, °C Presiunea aburului, bar Consum de abur, kg/h Consum de apă (18 UC), l/h Consum apă răcită, l/h ^Consum aer (10 bar), m"7h Puterea instalată, kW Dimensiuni de gabarit, mm: -lungime -lăţime -înălţime
3000 74-76 6-8 0.6-4 120 9000 9000 14,4 16 6500 2400 1600
5000 74-76 6-8 0,6-4 200 .15 000 15 000 14,4 20 6500 2400 1600
Masă netă, kg
2800
3000
18
Instalaţia de pasteurizare tip IPLS-10/1,5 este destinată pasteurizării laptelui crud şi a smântânii rezultate din operaţia de degresare.
Instalaţie de pasteurizare lapte şi smântână IPLS -10/1,5: 1 - tanc cu flotor; 2- pompă; 3- zonă de recuperare (lapte); 4- separator centrifugal; 5- zonă de recuperare (lapte); 6- zonă de pasteurizare lapte; 7 - zonă de menţinere; 8 - zonă de preparare apă caldă; 9 - pompă apă; 10 -zonă de răcire lapte cu apă răcită; 11 - zonă de pasteurizare smântână; 12- zonă de răcire smântână cu apă de la reţea; 13 - zonă de răcire cu apă răcită. Caracteristiciie tehnice ale instalaţiei IPLS-10/1,5 Caracteristici Capacitate nominală, l/h Suprafaţă ocupată,m2 Temperatură de pasteurizare, °C Temperatură de răcire, °C Consum abur (1,5 bar), kg/h Temperatura aburului, °C Consum de abur pentru încălzirea apei (1,5 bar, 110,8°C) Consumul de apă curentă de răcire(20°C), l/h Consum apă răcită (1°C) l/h Suprafaţă totală de schimb termic, Coeficient de recuperare a căldurii Masa netă, kg
Lapte
Smântână
10000 20 74 4 215
1500
15000 80 0,82 6300
92-95 6 55
110,8
4500 4500 13,5 0,60
19
Instalaţie de pasteurizare lapte tip APV Pasilac: •/-tanc de egalizare; 2- pompă; 3dispozitiv de reglare a fluxului; 4- zonă de recuperare a căldurii; 5-separator centrifugal; 6- compomaster; 7- omogenizator; 8- pompă auxiliară; 9 r zonă de pasteurizare; 10- zonă de preparare apă caldă; 77- pompă de apă; 12- serpentină de menţinere; 13 - valvă de deviere a fluxului; 14 - zonă de răcire. Caracteristici
Lapte
Capacitate nominală, l/h Suprafaţă ocupată,m2 Temperatură de pasteurizare, °C Temperatură de răcire, °C
10000-50000 40 72-78 11
Consumul de apă curentă de răcire(20°C), l/h Consum apă răcită (1°C) l/h Suprafaţă totală de schimb termic, Coeficient de recuperare a căldurii Masa netă, kg
15000 80 0,82 6300
Din zona de regenerare, laptele trece la separatorul centrifugal unde se separă în lapte degresat şi smântână. Separatorul are două funcţii; curăţirea laptelui şi separarea grăsimii. Reziduul îndepărtat este în proporţie de 0,005-0,01% din volumul laptelui şi este format din: impurităţi, bacterii sporulate şi globule roşii şi albe din sânge. Conţinutul de grăsime din laptele degresat este de 0,05%. Capacitatea separatoarelor poate ajunge până la 45 000 l/h. Din separator, laptele degresat şi smântână sunt trimise la compomaster, care are rolul de a recompune laptele la un conţinut standardizat de grăsime, ce poate fi cuprins : între 1 şi 5%, cu o acurateţa de ±0,03%. Conţinutul de grăsime al laptelui integral trebuie
20
să fie cu cel puţin 0,2% mai mare decât valoarea din laptele standardizat. Smântână poate fi standardizată la un conţinut de grăsime cuprins .între 20 şi 50%, ±0,3%. Laptele standardizat este condus la omogenizator, care lucrează la o presiune cuprinsă între 100-200 bar şi o temperatură de 65°C. De la omogenizator, laptele este pompat cu ajutorul unei pompe auxiliare care are rolul de a menţine o suprapresiune de 0,5 bar pentru circuitul de pasteurizare-răcire faţă de circuitul de lapte nepasteurizat. încălzirea la temperatura de pasteurizare de 72...78°C se face în zona de pasteurizare a schimbătorului de căldură cu plăci cu ajutorul apei calde. Laptele este menţinut timp de 16 s la această temperatură, într-o secţiune tubulară de menţinere, unde viteza laptelui de este de 1-1,5 m/s. La capătul zonei de menţinere este o valvă de deviere a fluxului (FDV) care are rolul de a devia fluxul de lapte catre tancul de egalizare. In zona de regenerare laptele este racit pana la 11ºC. Instalatia se construieste la capacitati cuprinse intre 10000-50000l/h.
Utilajul folosit pentru obtinerea a 10000l lapte ambalat,este urmatorul:
Instalaţie de pasteurizare lapte tip APV Pasilac: •/-tanc de egalizare; 2- pompă; 3dispozitiv de reglare a fluxului; 4- zonă de recuperare a căldurii; 5-separator centrifugal; 6- compomaster; 7- omogenizator; 8- pompă auxiliară; 9 r zonă de pasteurizare; 10- zonă de preparare apă caldă; 77- pompă de apă; 12- serpentină de menţinere; 13 - valvă de deviere a fluxului; 14 - zonă de răcire. Caracteristici
Lapte
Capacitate nominală, l/h Suprafaţă ocupată,m2 Temperatură de pasteurizare, °C Temperatură de răcire, °C
10000-50000 40 72-78 11
Consumul de apă curentă de răcire(20°C), l/h Consum apă răcită (1°C) l/h Suprafaţă totală de schimb termic, Coeficient de recuperare a căldurii
15000 80 0,82 21
Masa netă, kg
6300
5.BIBLIOGRAFIE.
•
•
•
•
•
•
G.Chintescu,E.Pacescu →Agenda pentru industria laptelui,Editura Tehnica Bucuresti 1988; Banu C. , Moraru C.→ Biochimia produselor alimentare, Ed. Tehnica , Bucuresti 1972 . Chintescu Gh. ,Grigore St.→ Indrumator pentru tehnologia produselor lactate , Ed. Tehnica , Bucuresti 1982 Stoian C. , Scortescu Gh., Chintescu Gh.→Tehnologia laptelui si a produselor lactate , Ed Tehnica , Bucuresti 1981 Vacaru Opris I. →Contributii la cunoasterea contaminarii cu antibiotice a laptelui de vaca – Revista “Cercetari agricole in Moldova “ nr 3, Iasi 1979. Teodor Ioan Trasca→Operatii, Aparate Si Utilaje in industria alimentara,Editura Agroprint Timisoara2003.
22
6.CUPRINS.
Prefata
Pag.
Prezentarea tehnologiei 1. introducere..............................................1 2. schema tehnologica ................................7 3.descrierea schemei tehnologice..............................................8 • Prezentarea utilajului.....................................................15 • Enuntarea problemei...................................................16 • Alegerea utilajului.....................................................18 • Bibliografie................................................22 • Cuprins.......................................................23 •
23
