Analiza Comparativa a Calitatii Laptelui din Gospodariile Rurale

CUPRINS

PARTEA I – STUDIU BIBLIOGRAFIC

INTRODUCERE

Capitolul I. Compoziția chimică a laptelui

Capitolul II. Microflora laptelui

Capitolul III. Factorii care influențeaza calitatea laptelui

PARTEA a-II-a CERCETĂRI PROPRII

Capitolul I. Material biologic luat în studiu

Capitolul II. Material și metode

2.1. Metodica experimentală

2.2. Metode de determinare

2.2.1. Determinări fizico-chimice

2.2.2. Determinări microbiologice

Capitolul III. Rezultate și discuții

[NUME_REDACTAT]

GENERALITĂȚI

Laptele poate fi definit ca fiind un lichid secretat de glanda mamara a animalelor sănătoase, îngrijite și hrănite corespunzator având culoarea alb-gălbuie. Când vorbim despre lapte înțelegem în general lapte de vacă, iar atunci când este vorba despre laptele provenit de la alte animale, se precizeaza specia respectivă, de exemplu lapte de bivoliță, lapte de capră, lapte de oaie. Acesta constituie un sistem biofizic și chimic destul de complex, fiind alimentul de bază în nutriția omului deoarece este foarte ușor asimilat de organismul uman, consumându-se atât în stare proaspătă cât și sub formă de produse lactate. În perioada de creștere este singurul care servește pentru hrana tineretului, după naștere.

Laptele poate fi considerat ca produs unic de origine animală care are în compoziția sa, acid citric sub formă liberă (0,18%) sau sub formă de săruri, care au efect benefic pentru valoarea nutritivă a laptelui.

In funcție de animalele de la care provine, la noi în țară, laptele care este prelucrat industrial poate fi clasificat în lapte de vacă, oaie, capră, bivoliță.

Cazeina este cea care intră în primul rând în compoziția laptelui, urmată de lactalbumină și lactoglobulină, proteine considerate superioare din punct de vedere biologic. Aminoacizii esențiali, indispensabili, conținuți de aceste proteine se găsesc în cantități apropiate celor necesare omului, având o eficiență ridicată în ceea ce privește favorizarea creșterii și dezvoltării normale a organismului uman.

O substanță energetică importantă care se gaseaște în cantitate destul de redusa în lapte este grăsimea a cărui echivalent caloric este de 9,3 Kcalorii/g, fiind aproape de două ori mai mare decât a proteinelor și glucidelor care este de 4,1 Kcalorii/g.

Datorită faptului că se afla sub formă emulsionată de globule foarte mici, având și punctul de topire scăzut (29-34○C), grăsimea din lapte în comparație cu alte grăsimi de origine animală este mai ușor asimilată de organism. Acesta conține și proporții însemnate de vitamina D și vitamina A, ajutând astfel la fixarea fosforului și a calciului în oase, reducând astfel posibilitatea apariției rahitismului.

Zaharul din lapte cunoscut sub denumirea de lactoză, sub influența bacteriilor din intestin se transformă în acid lactic, care are o influență benefică asupra organismului.

Elemente minerale importante se găsesc și în lapte, în cantități mai mari fiind calciul și fosforul, urmate de iod, care conduce la prevenirea apariției gușei, dacă există o alimentație bogata în acest produs.

Cantități optime de aminoacizi esențiali conțin proteinele din lapte care datorită valorii lor biologice superioare, este recomandabil ca din totalul proteinelor de origine animală necesare organismului, peste 50% să fie completate de proteinele din lapte și produse lactate.

Laptele și produsele lactate au și o importanță deosebită în alimentația copiilor și sportivilor, deoarece s-a dovedit că proteinele din lapte se transformă mai intens în proteine musculare, contribuind astfel la dezvoltarea eficientă și normală a musculaturii.

I. COMPOZIȚIA CHIMICĂ A LAPTELUI

Laptele are urmatoarea compoziție chimică :

Apă = 87,5% (86 – 89,3%)

Substanță uscată totală = 12,5% (10,7 – 14%)

Grăsime = 3,2 – 4,8 g%

Proteine = 3,2 – 3,6 g%

Lactoză = 2,8 – 7,2 g%

Substanțe minerale = 0,75 g % (Ca = 125 mg%; P = 90 mg%).

Apa din lapte este un mediu în care se dizolva glucidele și sărurile minerale, dar sub raport cantitativ reprezintă și componentul principal al laptelui. Apa din lapte are ca sursă principală sângele și ca rezultat al proceselor din uger se formează doar o parte neînsemnata. Aceasta se prezintă atât sub formă liberă cât și sub formă legată. Apa din lapte în care sunt dizolvate sărurile minerale, glucidele și proteinele poartă denumirea de plasma laptelui.

Substanța uscată

Cantitatea de substanță uscată poate fi cuprinsă între 10,7 – 14 %, fiind influențată de mai mulți factori cum ar fi: perioada de lactație, specia, rasa, condițiile de alimentație, anotimp, particularități individuale.

Furajele concentrate și grosiere sporesc conținutul în substanță uscată iar cele suculente scad conținutul de substanță uscată din lapte. Unul dintre cei mai instabili componenți ai substanței uscate este conținutul de grăsime al laptelui și din acest motiv pentru aprecierea valorii nutritive a laptelui uneori se folosește cantitatea de substanță degresată ce variază în laptele de vacă între 7 – 10%.

Grăsimea conținută în lapte variază din punct de vedere cantitativ și calitativ în funcție de rasă, individ, mod de alimentație, faza de lactație, anotimp și starea de sănătate a animalului. Grăsimea laptelui este formată în majoritate din trigliceride 98-99% și în cantități reduse fosfatide 0,2-1%, steroli 0,25-0,4% etc. Important este faptul că grăsimea laptelui conține toți acizii grași (circa 60), unii cu valoare fiziologică foarte importantă. Laptele de vacă conține în mod obișnuit 2,84 g grăsime la 100 ml lapte. Ea se găsește sub formă de globule sferice sau eliptice cu diametrul de 2-10 microni. Fiecare globulă de grăsime este formată dintr-o parte centrală ce conține gliceride ale acidului oleic cu un punct de topire scăzut și o parte periferică formată din gliceride ale altor acizi grași cu un punct de topire mai ridicat. La exterior fiecare globulă de grăsime este înconjurata de o membrană lipoproteică foarte fină constituită în principal din substanțe azotate și lecitină. Deși grăsimea din lapte nu reprezintă o substanță necesară dezvoltării și multiplicării microorganismelor, ea poate fi totuși atacată și descompusă sau modificată de unele enzime produse de unele microorganisme prezente în lapte.

Prin densitatea lor mică, globulele au tendința de a se ridica la suprafață și de a se uni în grămezi, grăsimea din lapte conține 60 de acizi grași diferiți, fapt ce o deosebește de celelalte grăsimi animale care conțin pană la 5-7 acizi. Grăsimea din lapte este puțin rezistentă la acțiunea vaporilor de apă, a aerului, a razelor solare și a acizilor tari, ea descompunandu-se ușor în gliceride și acizi grași, se oxidează și se rancezește.

Tab.l

Lipidele din lapte(g/100g lapte)

(din Banu, C. si col., 1999)

Grăsimea din lapte are însușirea de a absorbi cu ușurință mirosurile străine din mediu. In stare pură, grăsimea laptelui nu are nici gust, nici miros. La temperatura obișnuită are consistență moale, dar repede devine granulară. In urma cercetărilor s-a descoperit faptul că în lapte se găsește în cantitate mare acid linoleic conjugat (CLA-conjugated linoleic acid), care este o grăsime bună. Acest acid se găsește în cantitate mare în grăsimea laptelui provenit de la vacile care pășunează și mai ales dacă aceste pășuni sunt cultivate cu Lolium ( iarba de gazon). In acest lapte se găsește o cantitate de 5 ori mai mare de CLA. Bacteriile din rumenul acestor vaci se înmulțesc puternic în perioada pașunatului natural și sintetizează acid în cantitate mare.

Principalele însușiri fizico-chimice ale grăsimii laptelui:

punctul de topire: +28…+38°C;

punctul de solidificare: +19…+26°C;

indicele de refracție la +40°C: 1,452-1,458, respective 40-48 grade refractometrice;

indicele de iod: 2 l-36gI/%.

Proteinele laptelui

Acestea conțin în cantități optime toți aminoacizii esențiali, recomandandu-se ca 51% din totalul de proteine animale necesare organismului uman să fie satisfăcute din contul proteinelor din lapte și produse lactate. S-a constatat că proteinele laptelui se transformă mai eficient decât alte proteine în proteine ale mușchiului, de aceea laptele și produsele lactate au importanță mare în alimentația copiilor, adolescenților și sportivilor. Proteinele se sintetizează în celulele secretoare ale ugerului din aminoacizi, polipeptide și alte substanțe azotoase aduse de către sânge. Deci conținutul normal al laptelui în proteine depinde și de integritatea glandei mamare și de aportul de furaje.

Proteinele laptelui suit reprezentate de :

cazeină

proteine serice:lactalbumina, lactoglobulina

Cazeina reprezintă cca. 3% din totalul componentelor și 78,5% din azotul total al laptelui. Ea este o fosfoproteină cu caracter eterogen și conține cantități importante de acizi indispensabili: metionina, uzina, treonina, triptofan. In lapte, cazeina se găsește combinată cu fosfatul de calciu, formând fosfocazeinatul de calciu solubil în apă. Cele două componente luate separate sunt insolubile în apă.

NH2-R-(COOH)4

|

(COO)2Ca

Cazeina este formată din mai multe fracțiuni, deosebite între ele prin compoziția lor chimică și particularitățile lor tehnologice și anume: fracțiunile α,β,γ,k.

In afara cazeinei laptele conține o serie de proteine solubile în lactoser, chiar când pH-ul laptelui coboară sub 4,6 și când cazeina coagulează. Proteinele din lactoser reprezintă 18-21% din proteinele totale ale laptelui. Ele se împart în 4 grupe: albumine, imunoglobuline, proteoze-peptone, proteine minore (lactotransferina, lactolina, proteinele din membranele globulelor de grăsime și enzimele din lapte)

Lactoglobulina si lactalbumina.

După precipitarea cazeinei sub acțiunea enzimelor coagulante sau a acizilor, în zer mai rămân lactalbumine și lactoglobuline, numite și proteine serice, care conțin toți aminoacizii esențiali. Lactalbumina este o proteină bogată în sulf, dar lipsită de fosfor. Este solubilă în apă și nu precipită sub acțiunea acizilor sau a enzimelor coagulante. Ea precipita sub acțiunea căldurii (peste 72° C0 proprietate care permite obținerea ei sub formă de zer. Lactalbumina are mare valoare alimentară, fiind ușor asimilată de organism și conține aminoacizi foarte importanți pentru organism. Lactoglobulina se găsește în cantitate foarte mică și nu poate fi separată din zer prin procedee de fabricare a branzeturilor. Cantitatea de proteine serice crește în cazul inflamațiilor glandei mamare. In colostru sunt în cantități mari și determină coagularea lui la cald. In laptele normal lactoglobulina se găsește între următoarele valori:0,08-0,10%, dar în colostru ajunge la 12%. Cantitatea de albumină în laptele normal variază între:0,3-0,5%, iar în colostru ajunge la 4%.

In lapte se mai găsesc și substanțe azotate neproteice reprezentate de uree, acid uric, amoniac, creatină, creatinină și constituie 5% din azotul total al laptelui. Ele au origine saguină, ceea ce explică cantitatea lor mai mare în cazul inflamațiilor glandei mamare.

Glucidele din lapte

Lactoza este un dizaharid, format din două zaharuri simple, glucoza și galactoza. Se găsește numai în lapte și îi conferă acestuia gustul dulce. Lactoza se sintetizează la nivelul ugerului din galactoza ce se află în uger și glucoza adusă de sânge:

C6H12O6+C6H12O6C12H22O11+H2O

glucoza galactoza lactoza

In laptele de vacă lactoza variază în limitele 4,5-4,8%. Lactoza se găsește în cantități mai reduse în colostru, scade la sfârșitul lactației și în caz de mastită. Are o putere de îndulcire de 3-5 ori mai mică decât zaharoza și o solubilitate redusă în apă. La încălzirea îndelungată a laptelui, începe procesul de caramelizare a laptelui când se formează compuși de proteine-lactoză, care dau laptelui culoarea brună. Lactoza este asimilată de organism în totalitate, ea activează procesul de asimilare a calciului de către organism, dovedind proprietatea antirahitică a laptelui. Sub acțiunea diferitelor microorganisme, dar mai ales a bacteriilor lactice, lactoza este supusă fermentării. In funcție de tipul de microorganism care acționează poate avea loc o fermentație lactică, propionică, butirică sau alcoolică, iar produșii de fermentație (acid lactic, propionic, butiric, alcool etilic, bioxid de carbon etc.).

Tab.2

Continutul de glucide si acizi organici din lapte (g/100g lapte)

(din Banu. C. si col., 1999)

Sărurile minerale conținute în lapte satisfac în mare măsură necesitățile organismului uman. Ele sunt considerate produse mineralizatoare prin excelență, aflandu-se în combinație, cu biodisponibilitate ridicată. Laptele conține 0,7-0,85 săruri minerale, în special cloruri, fosfați și citrați de Ca, Na, K, Mg. In cantități mai mici se găsesc elementele Zn, Fe, Al, Cu etc. Raportul dintre clor și lactoză exprimat în procente se mai numește și "indice clor-lactoză" care este utilizat la diagnosticul mastitei și nu trebuie să depășească cifra 3. In laptele mastitic, prin creșterea cantității de clor, valoarea acestuia crește.

Nivelul clorurilor exprimat în NaCl, este cuprins între 0,700-1,877 g0/00 și are valori mai ridicate în mastite, în perioada când animalul este în călduri și în diferite afecțiuni cu localizări extramamare.

Tab.3

Conținutul de substanțe minerale din 100 g lapte

(din Banu. C. si col., 1999)

Vitaminele. Laptele, conține majoritatea vitaminelor, ceea ce mărește enorm valoarea sa nutritivă și biologică. Aceste vitamine sunt: A, D, E, K (liposolubile) si B1, B2, B6, B12, H (biotina), PP, acid pantotenic, folic, colina (hidrosolubile), și nu conține vitamina C.

Multe din vitaminele menționate sunt factori de creștere pentru microorganismele care poluează sau se adaugă laptelui în scopuri tehnologice. Bacteriile lactice au mare nevoie de vitamine din complexul B pentru a se dezvolta, multiplică și joacă rolul de adevărați fermenți lactici.

Cantitatea de vitamine din lapte variază cu specia, rasa, perioada de lactație și alimentația animalului. De asemenea, modul de tratare a laptelui după mulgere are o mare influență asupra conținutului de vitamine.

Tab.4

Conținutul în vitamine în 100 g lapte

(din Banu, C. si col., 1999)

Enzimele. In laptele normal s-au pus în evidență circa 19 enzime, unele provenind din sânge, altele de natură microbiană. Dintre aceste enzime mai importante sunt: lactoperoxidaza (lactenina 2), fosfataza acidă și alcalină, amilaza, esteraza, lipaza, aldehidraza sau reductaza indirectă (toate de origine mamară), catalaza (de origine mamară și microbiană), reductaza directă (de origine microbiană).

Enzimele sunt în general termolabile, dar nivelul lor de termolabilitate este diferit, motiv pentru care decelarea lor stă la baza aprecierii nivelelor termice la care s-a tratat laptele.

Peroxidaza se distruge la +75°C în 30 min sau la +80°C în 2,5 sec și metoda de identificare a ei este utilizată în controlul pasteurizării laptelui.

Fosfataza se distruge la +63…+65°C în 30 min sau la 72°C în 15-20 sec. Si ea se folosește la controlul pasteurizării laptelui. Fosfataza are acțiune bacteriostatică și bactericidă asupra bacteriilor psihofile de alterare din laptele crud și asupra bacteriilor Listeria monocytogenes, E. coli.

Lipaza se găsește în cantitate mare în ultimele zile de lactație și în cazul vacilor alimentate mai mult cu furaje uscate. La temperaturi mai mari de +80°C lipaza se distruge.

Catalaza se găsește în cantitate mare în laptele colostral și în laptele vacilor cu mastită, datorită conținutului ridicat de leucocite. Catalaza descompune apa oxigenată și după cantitatea de oxigen pusă în libertate, se stabilește starea de sănătate a ugerului.

Reductaza directă se folosește pentru determinarea încărcăturii totale cu microorganisme a laptelui crud.

Anticorpii din lapte sunt de diferite tipuri: aglutinine, precipitine, hemolizine, bacteriolizine, opsonine, anticorpi antitoxici ș.a. Acești anticorpi sunt inactivați prin tratamentele termice mai mari de 70°C. Lactenina l si 3 sunt aglutinine prezente în lapte, mai ales în colostru, sunt mai termolabile decât lactenina 2 și se inactivează în 20 min la 70°C. Ele au acțiune bactericidă asupra streptococilor din grupa serologică A (S. pyogenes) și asupra streptococilor lactici (grupa N).

Gazele. În laptele muls proaspăt, gazele sunt într-o proporție de 3-8%, proporția lor fiind influențată de sistemul de muls și de timpul scurs din momentul mulsului. În mulsul manual cantitatea de gaze este mai mare.

Din totalul gazelor existente, CO2 reprezintă 57-70%; O2 5-10%; N2 20-30%. Imediat după muls predomină CO2, ca apoi el să scadă și să crescă O2 si N2. Pe parcursul răcirii și păstrării laptele pierde 20% din cantitatea totală de gaze .

Elementele figurate definite și "celule somatice" ajung în lapte la valori de 200000-700000/ml. Depășirea acestor valori, impune declararea laptelui ca fiind anormal sau patologic.

III. Factorii care influențează calitatea laptelui.

Factori de natură fiziologică.

Specia și rasa – între rase sunt diferențe privind diametrul și masa miceliilor de cazeină, proprietății de coagulare a cazeinei, diametrul glogulelor de grăsime și compoziția în acizi grași ai grăsimii.

Individualitatea – cantitatea de lapte și grăsime sunt influențate genetic, atât din punct de vedere productiv cât și al valorii nutritive.

Perioada de lactație – este perioada de la fătare până la înțărcare. La vaci este de 300 de zile, în acest timp putând să apară modificări în ceea ce privește cantitatea și calitatea laptelui. [NUME_REDACTAT] perioada de lactație poate să evolueze astfel:

perioada I (de creștere) – 28 de zile cu 19 1 lapte/zi;

perioada a-II-a (staționare) – 25 zile cu 12 1 lapte/zi;

perioada a-III-a (scădere) – 197 zile cu 5 l lapte/zi.

Principalele modificări chimice apar în prima și în ultima perioadă a lactației. In primele 10 zile se secretă colostrul, care este galben, vâscos, gust dulceag-sărat, are multă grăsime, proteină, lactoză și încheagă ușor la încălzire. Aciditatea este de 40-50 ° T. Laptele normal este obținut la 10 zile de la fătare la animalele sănătoase.

În perioada de lactație apar modificări importante în compoziția laptelui:

are loc o scădere a grăsimii, lactalbuminei, lactoglobulinei și a sărurilor

minerale în primele 3 luni;

în perioada a-II-a crește lent substanța uscată;

în perioada a-III-a substanța uscată crește brusc.

Starea de gestație – la începutul acestei perioade scade mult lactoză și aciditatea și crește grăsimea și proteinele.

Vârsta – calitatea laptelui și nivelul de producție cresc până la vârsta matură. Nivelul cel mai productiv s-a înregistrat la vacile între a-3-a si a-6-a lactație.

Starea de sănătate a animalului și a ugerului – influențează cantitatea și calitatea laptelui. Laptele mastitic are culoare galbenă, este sangvinolent, gust sărat, amar, miros neplăcut, grunjos și vâscos. Are densitate mică, o cantitate de cloruri mare, reacție alcalină, punct crioscopic scăzut.

Factori ce țin de mediu exterior.

Alimentația – producția maximă de lapte poate fi obținută printr-o alimentație rațională. Alimentația animalului influențează proporția componentelor majore a laptelui. Nu este indicat a se folosi în alimentația animalului următoarele tipuri de hrană: siloz cu fermentație butirică (produce balonarea brânzeturilor), paiele, borhotul de sfeclă (produc la unt o consistență sfărâmicioasă), cantități mari de suculente (rădăcinoase, bostănoase) sporesc cantitatea de lapte, dar duc la diminuarea substanțelor nutritive. Furajele verzi însă, au influență favorabilă asupra valorii biologice prin conținutul de vitamine și enzime.

Condiții naturale – cantitatea de lapte scade în condiții de ploaie de lungă durată și de scăderi ale temperaturii. Conținutul de grăsime scade pe timp de iarnă și crește la altitudini de 1500 m.

Solul și hrana – pășunarea ierburilor acide, sărace în calciu și fosfor are repercursiuni asupra conținutului de grăsime. O cantitate scăzută de săruri de calciu duce la o slabă coagulare a laptelui. Alimentația vacilor trebuie să fie bogată în săruri de calciu și vitamine pentru un conținut ridicat de grăsime și proteine.

Condițiile de îngrijire – în adăposturi trebuie păstrat un anumit regim de temperatură și umiditate, deoarece influențeză cantitatea de lapte și conținutul în grăsime. Schimbările bruște de mediu, persoanele străine, schimbarea mulgătorului duc la o cantitate mai mică de lapte și cu un conținut mai mic de grăsime și proteine. Plimbatul zilnic duce la creșterea producției de lapte.

Igiena corporala – Spălarea și ștergerea ugerului înainte de mulgere influențează salubritatea și conservabilitatea laptelui prin diminuarea numărului de bacterii din lapte.

Influența anotimpului – conținutul în substanțe nutritive este mai crescut în laptele de toamnă și iarnă decât în cel de primăvară și vară.

Factori tehnologici.

Frecvența mulsorilor – exercitarea glandei mamare mai des duce la creșterea producție de lapte și a conținutului de grăsime. Se recomandă ca în primele 5 luni de lactație să se efectueze 3 mulsori, iar apoi 2. Cantitatea maximă de grăsime se înregistrează la mulsul de seară și la sfârșitul mulsorii.

Modul de muls și tipul mulsului – mulsul mecanic este preferat deoarece evacuarea laptelui se face simultan din toate segmentele ugerului. Mulsul manual sau mecanic nu influențează calitatea laptelui. Cu cât intervalul dintre mulsori este mai mic, cu atât conținutul de grăsime este mai mare.

Durata mulsului și masajul ugerului – pentru o producție mare de lapte și bogat în substanțe nutritive mulsul trebuie efectuat repede, timp cât acționează ocitocina. Înainte de muls ugerul trebuie spălat cu apă călduță și șters, se realizează și un masaj care determină secreția de ocitocina. Masajul sporește cantitatea de lapte și conținutul acestuia în grăsime.