Tehnologia de Fabricare a Iaurtului de Fructe
Cuprins
1. INTRODUCERE
2. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A IAURTULUI CU FRUCTE
2.1. Noțiuni introductive
2.2. Schema tehnologică și parametrii în care se desfășoară operațiile de obținere a produselor lactate dietetice acide
2.3. Compoziția culturilor starter pentru unele produse lactate acide, lista bacteriilor probiotice folosite la produsele lactate acide și caracteristicile fizico-chimice ale produselor finite
2.3.1. Noțiuni generale
2.3.2. Compoziția culturilor starter pentru unele produse lactate acide
2.3.3. Produse probiotice (denumiri comerciale și microflora conținută)
2.3.4. Caracteristicile fizico-chimice ale produselor finite
2.4. Caracterizarea chimică a iaurtului simplu, a iaurtului cu zahăr , a iaurtului aromatizat și diverse sortimente de produse lactate dietetice acide fabricate în România
2.5. Adaosul de agenți de îndulcire
2.6. Tipuri de carbohidrați îndulcitori
2.7. Adaosul de diverși compuși în iaurtul de fructe
2.8. Descrierea utilajelor folosite la obținerea iaurtului de fructe (instalații de pasteurizare)
2.8.1. Noțiuni generale
2.8.2. Instalații cu sistem de încălzire indirect
2.8.3. Instalații cu sistem de încălzire direct
3. PROCESELE DETALIATE CONȚINUTE DE FLUXUL TEHNOLOGIC DE OBȚINERE A IAURTURILOR CU FRUCTE
3.1. Omogenizarea
3.1.1. Noțiuni generale
3.1.2. Efecte asupra constituenților din lapte
3.1.3. Aspecte de prelucrare
3.2. Tratamentele termice pentru fabricarea iaurtului
3.2.1. Noțiuni generale
3.2.2. Distrugerea microorganismelor / agenților patogeni
3.2.3. Producția de factori stimulatori / inhibitori
3.2.4. Modificări ale proprietăților fizico-chimice ale laptelui și efectul asupra
proteinelor…………
3.2.5. Efecte asupra altor constituenți din lapte
3.3. Procesul de fermentare și formarea gelului în iaurt
3.4. Procesul de răcire
3.5. Adăugarea de ingrediente de fructe / aromă/ colorat
3.5.1. Noțiuni generale
3.5.2. Tipuri de ingrediente aromatizante (fructe, arome naturale și / sau arome
sintetice)
3.6. Distribuirea în ambalaje
3.6.1. Noțiuni generale
3.6.2. Tipuri de materiale de ambalaj
3.6.3. Studii comparative privind permeabilitate diferitelor pachete de iaurt
3.6.4. Sterilizarea materialelor de ambalare
3.7. Depozitarea prin refrigerare, transportul și distribuirea iaurturilor în magazine
4. ANALIZA PRODUSELOR LACTATE ACIDE
4.1. Aspecte generale
4.2. Aprecierea organoleptică a produselor lactate acide
4.3. Analiza fizico-chimică a produselor lactate acide
4.4. Examenul microbiologic al produselor lactate acide
5. CALCULUL BILANȚULUI TOTAL DE MATERIALE ȘI A BILANȚULUI TERMIC LA FABRICAREA IAURTULUI DE FRUCTE
5.1.Calculul bilanțului de materiale
5.2. Calculul consumurilor specifice și a randamentului de fabricație
5.3.Calculul bilanțului termic
6. CALCULE DE DIMENSIONARE A UTILAJULUI FOLOSIT LA PASTEURIZAREA LAPTELUI ( PASTEURIZATOR CU PLĂCI)
7. CONCLUZII
8. BIBLIOGRAFIE
9. ANEXE
9.1. Material grafic: Desen de ansamblu al pasteurizatorului Tehnofrig 5000
9.2. Material grafic: Etapele procesului de producție a iaurtului cu fructe
9.3. Material grafic: Schema liniei tehnologice pentru fabricarea iaurturilor cu fructe
1.INTRODUCERE
Industria produselor lactatele și a produselor derivatele din lapte reprezintă o ramură primordială în zilele noastre dat fiind faptul că produsele rezultate sunt de larg consum. Produsele lactate sunt consumate de persoane din toate categoriile de vârste , cu diferite stări de sănătate ( de multe ori fiind recomandate persoanelor cu anumite afecțiuni medicale). Laptele, materia primă în industria lactatelor și a branzaturilor, reprezintă un produs de origine animală, care de-a lungul timpului a întâlnit metode din ce în ce mai inovative în scopul conservării și valorificării lui.
Tehnologiile și metodele de fabricare a produselor lactate au avansat foarte mult datorită cerinței produselor de către consumatori , scopul fiind de a se ajunge la un flux tehnologic cât mai eficient , rapid și economic (din punct de vedere constructiv al utilajelor, al consumului cât mai mic de energie și de timp).
Lucrarea de față conține informații despre materia primă (noțiuni introductive și generale referitoare la laptele utilizat la fabricarea produselor lactatele dietetice acide și a proceselor rezultate în urma fermentării lactice, respectiv alcoolice după caz). Tehnologiile și parametrii în care au loc procesele de fabricare a iaurturilor. Procesele fluxului tehnologic sunt expuse amănunțit de la recepția materiei prime până la produsul finit. Partea practică a acestei lucrări consta în calculul bilanțului total de materiale de pe parcursul tehnologiei de fabricare a iaurtului de fructe , iar anexele atașate vor conține schema constructivă a pasteurizatorului folosit în industria lactatelor și schema fluxului tehnologic de fabricare a iaurtului de fructe. Apoi se precizează compoziția produselor lactate dietetice acide și caracteristicile lor fizico-chimice , caracterizarea tuturor tipurilor de iaurt fabricate în România și precizarea substanțelor de îndulcire , descrierea utilajelor folosite la fabricarea iaurtului de fructe, analiza produselor lactate acide (cu exemplificarea metodelor de analiza).
Deoarece industria lactatelor reprezintă o ramură foarte bine definită a industriei alimentare, produsele sunt fabricate după STAS , iar produsele finite trebuie să se încadreze în normele HACCP. Lucrarea se finalizează cu precizarea unor concluzii definite în urma analizei detaliate a tehnologiei de fabricare a iaurtului de fructe.
Deși multe piețe alimentare sunt în scădere în România, piața produselor lactate se menține stabilă , iar iaurtul reprezintă o categorie ce continua să crească deoarece a ajuns în atenția consumatorilor (fiind un produs atribuit stilului de viața sănătos încadrat în multe diete alimentare echilibrate). Sunt multe considerente ce trebuie luate în calcul la fabricarea iaurtului cu fructe , deoarece substanțele adăugate schimba anumite proprietăți senzoriale , nutritive și microbiologice ale produsului finit .
2. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A IAURTULUI CU FRUCTE
2.1. Noțiuni introductive
Laptele reprezintă materia primă în fabricarea lactatelor acide (iaurturi, chefir, sana) , brânzeturilor, laptelui de consum cu diferite concentrații de grăsime(ca de exemplu: laptele normalizat).
Laptele se prezintă ca un lichid de culoare alb-gălbuie secretat de glanda mamară a mamiferelor. Din punct de vedere fizic, laptele este un sistem complex, putând fi considerat o emulsie de tip U/A, în care U reprezintă faza grasă formată din globule de grăsime, iar A faza apoasă care conține substanțe sub forma coloidala (proteine) sau sub forma dizolvata (săruri minerale, lactoză, vitamine hidrosolubile). Faza grasă conține și vitaminele liposolubile, care pot fi legate și de proteine, în principal de cazeina.
Compoziția medie globală a laptelui precum și conținutul de aminoacizi ai proteinelor din lapte se prezintă astfel:
Proteine (%): 2,2-5,6;
Aminoacizi esențiali: 1015-2153;
Valină: 102-340;
Izoleucină: 117-300;
Leucină:174-549;
Lizină: 185-395;
Metionină: 65-158;
Treonină: 108-232.
Aceste valori sunt variabile în funcție de tipul de lapte avut în vedere (de vacă, de bivoliță, de iapă, de oaie, de capră , de cămilă).
Proprietățile fizice ale laptelui de vacă ( cel mai des utilizat în industria alimentară) sunt: densitatea la 20oC, 1,029-1,033; indicele de refracție 1,35; conductibilitatea electrică 42.7×10-4 – 47.4×10-4 Q; potențialul redox,3-0,3 Ns/m2 pentru laptele smântânit 17,36-104Ns/m2; tensiunea superficial 0,045 Ns/m și 0,049 Ns/m pentru laptele smântânit; capacitatea calorică masica 0,92-0,93kcal/kg x grad, iar pentru laptele smântânit 0,945 kcal/kg x grad; punctual de fierbere 100,55oC la 560 mmHg; punctual de congelare – 0,54…- 0,57oC.
Produsele lactate acide sunt obținute prin fermentarea laptelui cu culture lactice și, în unele cazuri, cu bacterii lactice asociate cu unele specii de drojdii (fermentație mixtă).
Produsele lactate dietetice acide cuprind: grupa produselor obținute numai prin fermentație lactică (iaurt, lapte bătut, sana, lapte acidofil, biogurt); produse obținute prin fermentație lactică și alcoolică (chefir, lapte acidofil cu drojdii). Primele produse se caracterizează prin coagul suficient de dens, fără bule de gaz și cu gust acid, datorită acumulării de acid lactic. Produsele din gama a doua se caracterizează prin coagul fin străbătut de bule minuscule de CO2. Ele poseda un gust acid, ușor astringent, datorită acumulării de acid lactic, alcool etilic și CO2. [1.]
Procesele fizico-chimice și bio-chimice ce au loc la fabricarea produselor lactate dietetice acide sunt: fermentarea lactozei sub acțiunea microorganismelor; scăderea pH-ului ca urmare a acumulării de acid lactic; formarea produselor de aromă și acumularea de alcool (în unele cazuri); coagularea cazeinei; proteoliza cu acumulare de substanțe cu masa moleculară mai mică.
Produsele lactate acide au o valoare nutritivă ridicată datorită: microflorei lactice, drojdiilor și substanțelor secretate (acid lactic, alcool, CO2, bacteriocine, vitamine); modificărilor pe care le suferă cazeina (precipitare fină și hidroliza parțială) care îi sporesc digestibilitatea și asimilibilitatea; faptului că prin consumul acestor produse determina o îmbunătățire a compoziției microflorei intestinale, prin inhibarea dezvoltării bacteriilor de putrefacție și patogene; intensificării acțiunii secretoase și motorii a tractului intestinal.
Procedeele de obținere a lactatelor dietetice acide cunoscute sunt reprezentate de: procedeul clasic, caz în care fermentarea se face în ambalaje de desfacere; procedeul de fermentare în rezervor (1000L capacitate), urmată de ambalarea aseptică a produsului fermentat.
Tehnologia de obținere a acestor produse după procedeul clasic implică următoarele operații (din lapte recepționat și curățit): normalizare-pasteurizare-racire-insamantare-repartizare în ambalaje mici-fermentare-prerăcire-răcire-depozitare. [1.]
2.2. Schema tehnologică și parametrii în care se desfășoară operațiile de obținere a lactatelor dietetice acide
Notă: *termostatare (fermentare) de scurtă durată; **termostatare (fermentare) de lungă durată; I- fermentarea I, lactică; II-fermentarea a II-a, alcoolică. [1.]
2.3. Compoziția culturilor starter pentru unele produse lactate acide și caracteristicile fizico-chimice ale produselor finite
2.3.1. Noțiuni generale
Procesul comercial de a fabrica iaurt folosește un amestec stabilit de bacterii de acid lactic, ca de exemplu S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus, dar alte produsele pot necesita un amestec diferit. De exemplu, laptele bătut bulgar este produs folosind doar L. delbrueckii subsp. bulgaricus, pe când Dahi din India este produsă cu ajutorul unui mix de de culturi starter care conține S. thermophilus, Lactococcus lactis și Lactococcus lactis biovar diacetylactis subsp. cremoris (Tamime și Marshall, 1997). Bio-iaurturile sunt realizate cu diferite culturi starter și containere definit conținute de organismele din iaurt (simple sau mixte) și / sau Lactobacillus, Bifidobacterium și specii Enterococcus. Motivele pentru selectarea combinațiilor culturilor starter utilizate în timpul fabricării de iaurt și de lapte fermentat sunt de a atinge aroma dorită caracteristica produsului, în principal, compușii de aromă fiind acetaldehida, acetoina și diacetilul și EPS(exopolizaharid) și de a oferi consumatorului o gamă largă de produse terapeutice. Acest aspect este foarte important și, prin urmare, selecția de tulpini diferite ale organismelor de iaurt se face atent și poate furniza producătorului următoarele opțiuni largi de arome intense și de producție :
Aroma EPS
[NUME_REDACTAT]
[NUME_REDACTAT]
[NUME_REDACTAT]
Rohm și Kovac (1994, 1995), Rohm și colab. (1994) și van Marle și Zoon (1995) au studiat caracteristicile texturale și organoleptice împărtășite de către un număr de culturi starter comerciale și au ajuns la concluzia că:
• Diferențe semnificative au fost observate între iaurturi la nivelul atributelor senzoriale, dar nu și în fermitatea gelului;
• Analiza multiple de regresie a scorurilor senzoriale au fost obținute prin utilizarea scării hedonice și s-a observat că au fost influențate în principal vâscozitatea și aromele. Ponderile au fost negative , dar și positive în unele cazuri;
• Vâscozitatea aparentă a iaurtului agitat a fost crescută de culturile EPS , dar nici o corelație nu a fost observată între vâscozitatea și cantitatea de produse EPS; permeabilitățile glucone-d-lactonei (GDL), EPS și gelurilor non-EPS, măsurate prin utilizarea tuburi de sticlă (van Marle și Zoon, 1995), au fost semnificativ diferite, și cea mai mică valoare a fost observată la gelul EPS; doar astfel, permeabilitatea și vâscozitatea aparentă a gelurilor agitate sunt invers proporționale;
• Relația dintre tensiunea de forfecare și timpul lung de relaxare a fost mai evidentă în proprietățile vascoelastice ale produselor realizate cu culturi EPS.
Acest aspect din urmă ar putea fi influențat prin atașarea de celule bacteriene la matricea de proteine care are ca efect descreștea fermității gelului iaurtului.
Schellaass (1983) și Schellaass și Morris (1985) au observat că iaurtul făcut cu culturi EPS prezentat o scădere susceptibilă la sinereză și o vâscozitate mai mare în comparație cu iaurturile fabricate cu tulpini non-EPS (Robinson, 1988); Cu toate acestea, producția excesivă EPS a fost obținută când laptele a fost fermentat la temperatura de 32 ° C. Astfel caracteristicile fizice ale iaurtului EPS sunt atribuite rețelei filamentoase intre celulele bacteriene și matricea cazeinei, dar aceasta interacțiune a fost perturbată atunci când iaurtul a fost supus la tensiunea de forfecare la 220 s-1 (Teggatz și Morris, 1990; Skriver, 1995 ; Skriver și colab, 1995) .
Microstructura din iaurt făcută cu un exopolizaharid (EPS), se poate observa tulpină de
S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus, după M. Kalab (comunicare personală).
Hassan și colab. (1995a, b) au folosit scanarea confocala cu microscopie cu laser (CSLM) pentru a observa structura iaurtului în starea lui naturală și au constatat că: (a) exista un pachet de EPS produse de S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus ce înconjoară celulele, (b) diametrul pachetului a fost diferit în funcție de speciile bacteriene și (c) gelificarea laptelui, determinată de agregarea cazeinei micelare și încetarea circulației celulelor bacteriene au fost inițiate la pH 5,35; cu cât pH-ul a continuat să scadă, organismele EPS au cauzat formarea unor zone non-reflectorizante în gel posibila ca urmare a contracției matricei cazeinice. Proprietățile texturale și reologice ale iaurtului realizate cu aceste culturi au fost raportate de către Hassan (1996a, b). Este relevant să se arate că tehnici foarte simple pot fi utilizate pentru a determina comportamentul iaurtului cu EPS(exopolizaharide), cum ar fi monitorizarea sinerezei iaurtului pe o sticlă neagră inclinata și încălzită (Tamime, 1977) și măsurarea lungimii unei "fibre" EPS formate la sfârșitul unei tije acrilice când e retrasă din iaurt (Watanabe, 1987).
Progresele tehnologice la fabricarea iaurtului pot include fermentarea interactivă de lapte cu ajutorul unui fermentator membrană de dializă. O astfel de fermentator a fost dezvoltat
în Țările de Jos ( Klaver, 1992a),pentru obținerea unui iaurt cu o bună structură, aciditate ușoară și mici modificări de aciditate în urma fermentației pe durata depozitarii. Aceeași cercetători au folosit această metodă al fabricarea laptelui bătut (Klaver, 1992b). O abordare alternativă la limitarea dezvoltării acidului și a gustului acru în iaurt în timpul depozitării a fost raportată de Klaver (1991), și sistemul ar putea fi descris după cum urmează:
(i) laptele procesat este răcit la temperatura de incubare și fermentat de Lactobacillus sp., urmat de un tratament termic pentru a inactive culturile starter, și laptele parțial fermentat este răcit și inoculat cu streptococi; lapte dulce sau nefermentat ar putut fi adăugat ca dotare opțională. [NUME_REDACTAT], El-Kenany (1996) a inoculat lapte cu o cultură starter pentru iaurt la 60 ° C sau 70 ° C, cu o durată de 5 min, înainte de răcirea la 45 ° C; această metodă de fermentare a îmbunătățit perioada de valabilitate a produsului.
2.3.2. Compoziția culturilor starter pentru unele produse lactate acide dietetice
Tabel.2.3.2.
2.3.3. Produse probiotice ( denumiri comerciale și microflora conținută)
Tabel 2.3.3.
2.3.4. Caracteristicile fizico-chimice ale produselor finite
Tabel 2.3.4.
2.4. Caracterizarea chimică a iaurtului simplu,a iaurtului cu zahăr ,a iaurtului aromatizat , conform [NUME_REDACTAT], FAO/OMS-1992 și prezentarea diverselor sortimente de produse lactate dietetice acide fabricate în România
-Iaurt normal: minimum 3% grăsime și 8,2% substanța uscată negrasa;
-Iaurt parțial degresat: 0,5-3% grăsime și 8,2% substanța uscată negrasa;
-Iaurt slab: 0,5% grăsime și 8,2% substanța uscată negrasa.
Ingredientele facultative adăugate sunt: lapte praf, lapte degresat praf, zer concentrate, zer praf, proteine lactoserice, concentrate de proteine lactoserice, proteine lactate hidrosolubile, cazeina alimentară, cazeinati.
Zaharuri: orice glucid acceptat ca îndulcitor, dar numai pentru iaurt cu zahăr.
Iaurtul aromatizat pateurizat poate normal și slab, având aceleași caracterici că cel nearomatizat. Ingredientele aromatizate pot fi : fructe ( proaspete din conserve, congelate, pulbere), piure de fructe, pulpa de fructe, sirop de fructe, suc de fructe, ciocolată, cacao, cafea, etc. Ingredientele și aditivii facultative pot fi: lapte praf, lapte praf degresat, concentrate de proteine serice, proteine lactate hidrosolubile, cazeina alimentară, cazeinati; culture lactice altele decât cele utilizate normal; coloranți ( E151, 150c,150d, 122, 127, 132, 133, 124 128, 102, 110); stabilizanți(E406, 414, 407, 412, 416, 410, 402, 466, 403, 404*402, 401, 413, 415, 440, 1414, 1401, 1400, 1442, gelatină).
Alte sortimente de produse lactate dietetice acide fabricate în România: crema de iaurt( cu adios de stabilizator pentru a preveni separarea zerului); iaurtul cu coagul fluid cu 13% substanța uscată și stabilizatorl lactofructui( cu adios de zahăr 5%, gelatin 0,4%, colorant și sucuri naturale de zmeură, căpșuni, fragi); iaurt cu aromă de fructe cu adios de 6% zahăr și 4,0% lapte smântânit praf în laptele normalizat la 2,8% grăsime; pasta acidofilina care se obține din lapte acidofil cu eliminarea zerului până la 30% substanța uscată; acidofilina, la care cultură e formată din Lactobacillus acidophilus și Streptococcus lactis; lapte acidofil cu drojdii, la care cultură e formată din Lactobacillus acidophilus și drojdii lactice, de bere, de vin; lapte acidofil praf. [1.]
2.5.Adaosul de agenți de îndulcire
Introducere generală
Compușii de îndulcire sunt în mod normal adăugați în timpul fabricării iaurtului cu aroma de fructe și, în unele cazuri, pentru producția de îndulcire a iaurtului natural;
Obiectivul principal al adăugării agenților de îndulcire de iaurt este de a atenua aciditatea produsului și nivelul de încorporare este dependent de:
• tipurile de îndulcitori utilizați,
• preferințele consumatorilor,
• tipurile de fructe utilizate,
• posibile efecte inhibitorii asupra organismelor starter din iaurt,
• aspecte juridice, și / sau
• considerente economice.
În medie, iaurturile aromatizate cu fructe pot conține 20 g la 100 de g-1 carbohidrați și aceștia sunt derivați din: (a) zaharuri reziduale din lapte (lactoză, galactoză și glucoză) – nivelul variază în raport cu nivelul de substanțe uscate în baza de lapte și metoda de fortificație, (b) zaharurile naturale prezente în fruct (zaharoză, fructoză, glucoză și maltoză), c) zaharuri adăugate de producătorul de iaurt sau de procesatorul de fructe. [15.]
Fructele pot conține diferite niveluri și tipuri de glucide naturale și conținutul variază de la nivelul cel mai mic de 1,6 g 100 g-1 în lămâie până la 65g 100 g-1 în stafide (Shallenberger și mesteacăn, 1975;. Olanda și colab, 1991). Fructele , care sunt în mod regulat cerute, au următoarele conținuturi de carbohidrați în stare naturală (g 100 g-1):
-Caise 7.5HC;
-Cirese negre 12,0HC;
-Coacăze negre 6.6HC;
-Mandarine 14.2HC;
-Piersici 9,0HC;
-Ananas 11,6HC;
-Zmeura 5.6HC;
-Capsuni 6.2HC.
Principalii carbohidrați prezenți în fructe sunt glucoză, fructoza, zaharoza și maltoza, și, prin urmare dulceața percepută de fiecare tip de fruct este dependentă de nivelul și tip de carbohidrat prezent. Dulceața comparativă a diferiților carbohidrați, inclusiv zaharuri din lapte și îndulcitorii sintetici, este ilustrată în tabelul ; zaharoză este dat un rating nominală de unul.
Preparatele de fructe, care sunt utilizate de către industria de iaurt pot fi împărțite în două categorii principale, conserve de fructe care nu conțin nici un agent de îndulcire adăugat și fructe cu adaos de îndulcitori. Ultimul tip este mai popular, iar nivelul de îndulcitori adăugați în mașinile pentru prelucrarea fructelor la fabricarea iaurtului oscilează de la 25-65 g la 100 g-1, cu cel mai popular nivel fiind de 30-35 g 100 g-1 (JG Spinks, Comunicare personală).
Acum este practică aproape universală a adăuga conserve și materiale similare în iaurtul finisat , deoarece prezența carbohidraților în baza de lapte poate inhiba creșterea organismelor din iaurt. Astfel, Tramer (1973) a raportat o reducere a ratei de dezvoltare de acizilor S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus în laptele concentrat (100 g 16.5gTSg-1) pe măsură ce nivelul de zahăr a fost crescut de la 6 până la 12 g la 100 g-1, și un examen microscopic al acestor tipuri diferite de iaurt a arătat că în primul rând, S. thermophilus a fost mai tolerant de concentrații mari de zahăr decât L. delbrueckii subsp. bulgaricus (un punct de vedere care a fost confirmat de Steinsholt și Abrahamsen, 1978; Marshall și Mabbitt, 1980) și în al doilea rând, au avut loc schimbări morfologice , cum ar fi ca , celulele au fost distorsionate, alungite și prezentau un aspect “nesănătos”. Kim și colab. (1995) au raportat că utilizarea> 9 g 100 g-1 zahăr în lapte
bază a redus rata de dezvoltare acidului și a scăzut vâscozitatea iaurtului (a se vedea, de asemenea, Coghill, 1983; Grandi și Lopes-Andrade, 1989;. Latrille 1992; Cislaghi colab., 1995).
Cu toate acestea, în Finlanda, iaurtul de căpșuni care conține 3.5g grăsime 100g-1 și zaharoză 10 g 100 g-1 a fost extrem de apreciat de către membrii comisiei de sex masculin, dar nu și de cei de sex femenin, și astfel observatorii pot fi folosiți pentru consumatorii segment pentru a prezice succesul unui produs (Tuorila colab., 1993). A fost evident, totuși, că toleranța zahărului la culturile starter a fost tulpina dependentă și s-a recomandat că tulpinile de culturi starter din lapte preindulcit să fie atent urmărite.
Culturile starter comerciale disponibile sunt tolerante la nivelul de zahăr până la 12g 100 g-1 în baza de lapte, dar, recent, o astfel de cultură a arătat o ușoară întârziere în perioada de fermentație (adică aproximativ 30 de minute), atunci când a crescut în laptele care conține zahăr 9g 100 g-1 (Tamime, date nepublicate). Cu toate acestea, într-un studiu recent din Coreea (Song
și colab., 1996), creșterea S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus a fost inhibată prin următoarele concentrații (G100 g-1) în îndulcitori: zaharoză ≥4, fructoză ≥2.7, aspartam ≥0.02, fructooligozaharidă ≥7.3 și izomaltooligozaharida ≥7.7.
Inhibarea culturilor starter de iaurt în lapte (14-16 gTS100 g-1) cu zahăr adăugat (10-12 g 100 g-1) se datorează în principal efectului osmotic negativ al substanțelor dizolvate în lapte, dar activitatea scăzută a apei (Shallenberger și mesteacăn, 1975, Labuza, 1980) poate de asemenea, să fie implicată. Activitatea apei (Aw) unui produs alimentar este descris ca:
A w = Pf/P0=ERH/100;
unde Aw = activitatea apei, Pf = presiunea de vapori de apă din alimente, Po = presiunea vaporilor de apă pură la aceeași temperatură și ERH = echilibru relativ de umiditate.
Acest concept este important din punct de controlului calității, din moment ce ambele,
creșterea microbiană și activitatea enzimelor în produsele alimentare sunt legate de Aw (Acker, 1969), și, prin urmare, este posibil să se sugereze că atât presiunii osmotice și Aw(activității apei) le pot fi asociate efectul inhibitor asupra organismelor starter ale iaurtului . Culturile starter propagate în lapte, cu substanța totală uscată, de exemplu, de 30 gTS100 g-1, poate, de asemenea prezintă activitate redusă (Zmarlicki colab., 1974), o condiție care ar putea fi în întregime în legătură cu Aw din mediul de creștere. Această observație a fost de asemenea raportată de Tramer (1973), care a observat inhibarea culturi starter iaurt propagate în lapte (21 gTS100 g-1) plus 3 g 100 g-1 adaos de zahăr; Efectul inhibitor a fost atribuit la Aw, deoarece s-a considerat improbabil ca 3 g de zahăr 100 g-1 în soluție ar putea crea suficientă presiune osmotică pentru a întârzia creșterea organismelor.
Având în vedere datele de mai sus, metodele uzuale utilizate pentru adăugarea de îndulcitori
agenți sunt următoarele: (a) producătorul iaurt adaugă până la 100 g 5g-1 îndulcitor (zahăr) în bază de lapte și (b) dulceața dorită în produsul final este obținută prin adăugarea unui preparat de fructe îndulcit.
Trebuie reținut în acest stadiu că și conținutul de zahăr din iaurtul înghețat este mult mai mare decât în iaurtul obișnuit cu aroma de fructe . Se recomandă ca și cantitate de zahăr (sucroză) adăugat în laptele de baza să nu depășească 10 g 100 g-1, restul de unități fiind adăugate la iaurtul rece înainte de refrigerare.
Diferite tipuri de carbohidrați pot fi utilizate în timpul fabricării iaurtului de fructe îndulcit / aromatizat și câteva exemple ale acestora sunt prezentate în secțiunea următoare.
2.6. Tipuri de carbohidrați îndulcitori
Zahăr (zaharoza)
Zaharoza este abundență în regnul vegetal și este în mod normal menționată ca zahăr. Zahăr are formula empirică C12H22O11 și carbohidratul rafinat este obținut comercial din trestie de zahăr sau sfeclă de zahăr. Acesta este utilizat pe scară largă în industria alimentară ca agent de îndulcire și poate fi obținut într-o formă granulată sau sub formă de sirop. Fostul tip necesită agitare puternică pentru dizolvarea completă atunci când e adăugat la laptele lichid și, în practică, se adaugă cu restul ingredientelor uscate la aproximativ 40 ° C. Tipul sirop, care conține 65-67 g 100 g-1 zahăr (săturat la 20 ° C), este ușor de amestecat cu faza apoasă a laptelui de bază, dar, deoarece conține 33-35 g 100 g-1 umiditate, acesta diluează nivelul de solide în lapte pentru iaurt, iar această apă adăugată trebuie să fie permisă pentru atunci când se calculează un mix echilibrat.
Adăugarea de zahăr înainte de tratamentul termic al laptelui este foarte de dorit, deoarece acesta asigură distrugerea oricăror contaminanți vegetativi, de exemplu, drojdii și mucegaiuri osmofile. În cazul în care zahărul trebuie să fie adăugat după formarea coagulului, trebuie luate măsuri pentru a evita distribuția inegală a zahărului și reducerea excesivă a consistenței produsului.
Zahărul invertit
Acest tip de carbohidrat rezulta din "inversiunea" a unui zahăr cu activitate optică dextrogir la una care este levogir sau invers. Diferitele tipuri de zahăr invertit depind de materia primă. De exemplu, siropul de zahăr invertit se formează atunci când zaharoză suferă hidroliză acidă în prezența căldurii și a gradului de inversie poate varia de la 10 la 90%. [17.]
Reacția chimică ce are loc la obținerea zaharului invertit:
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
[NUME_REDACTAT] Acid d-glucoza d-fructoza
și (dextroză) (levuloza)
căldura {zahăr invertit}
Un avantaj al acestei transformări este că un produs (50% inversiune) conține 23g 100 g-1 umiditate (Junk și Pancoast, 1973) și încă poate fi gestionat la această concentrație mare de zahăr fără cristalizare. Siropul de porumb invertit este format prin hidroliza amidonului de porumb cu producerea de d-glucoză (dextroză) și gradul de conversie este măsurat în termeni de dextroză echivalentă (DE), care este, tipurile I (20-37 DE), ÎI (38-57 DE), III (58-72 DE) și IV (> 73 DE) (Junk și Pancoast, 1973). Procesul de hidroliză se realizează în mod normal prin una dintre aceste metode:
• hidroliza acidă totală;
• lichefierea acidă/ zaharificarea enzimelor;
• hidroliză totală enzimatica.
În ultimii ani, siropurile de amidon au fost, de asemenea, transformate în alte tipuri de zaharuri, de exemplu, siropuri cu conținut mare în maltoză sau fructoză. Această din urmă Siropul are multe potențiale aplicații în industria alimentară și în conformitate cu Martin (1979), siropurile (din porumb) cu un conținut mare în fructoza produse comercial în [NUME_REDACTAT] conțin 42g, 55g
sau 95 g fructoză 100 g-1; echivalenții corespunzători ai zaharozei, în termeni de dulceață (zaharoză = 1), sunt 1, 1,1-1,2 și 1,5.
Fructoza (levuloză)
Fructoza sau zaharul din fructe au aceeași formulă empirică ca glucoză, C6H12O6, și se poate că observă este mai dulce decât zaharoză și glucoză împreună. Comercial, fructoza este derivat în principal din conversia amidonului, dar recent, s-a folosit must de struguri care conține fructoza la o rată de 100 g 20g-1 pentru a îndulci iaurt (Calvo și colab., 1995).
Glucoză (dextroză)
Glucoza are aceeași formulă empirică ca și fructoză, C6H12O6, și este comercial obținut din hidroliza amidonului de porumb.
Glucoză / sirop galactoză
Acesta este produs din zer, un produs secundar al industriilor de brânzeturi și de cazeină, și din permeatul laptelui concentrat. Permeatul se obține prin ultrafiltrarea laptelui, laptelui smântânit și laptelui parțial smântânit cu scopul de a extrage grăsimile lactate și proteinele. Cantitatea de lactoză în zer este de obicei în regiunea de 5 g 100 g-1, dar, dulceața relativă a lactozei este numai 0,4 față de zaharoză; prin urmare, lactoza trebuie să fie convertită în constituenții sai monomeri. Procesul de hidroliză a lactozei poate fi realizat folosind fie acid sau enzime. [19.]
Diverși îndulcitori (edulcoranți)
Sorbitolul este un alcool, produs comercial de la glucoza prin procesul de dehidrogenare. grupării aldehidă (CHO) în molecula de glucoză este convertită într-o grupă alcool(CH2OH). Deși sorbitol are doar jumătate din dulceața zaharozei, are o posibilă cerere în iaurturile cu aroma de fructe pentru pacienții care suferă de diabet zaharat. Astfel, rata de absorbție de sorbitol în intestine este mai lent decât cea a glucozei și, prin urmare, are un efect redus asupra nivelului de zahăr în sânge. În prize mari, sorbitolul poate provoca diaree (Davidson și colab., 1979).
Zaharină și ciclamatul sunt îndulcitori artificiali și dulceață acestora, comparative cu zaharoză este 240-350 și 30-80. Cu toate acestea, din cauza unor posibile efecte toxice, ciclamatul a fost interzis în multe țări ca un aditiv, și deși zaharina este încă permisă, utilizarea sa este strâns respectat de către FDA(Food and [NUME_REDACTAT] worldwide). Utilizarea acestor îndulcitori în industria alimentară este, prin urmare, limitat. În contextul de față, trebuie remarcat faptul că unele informații sunt disponibile cu privire la efectul adăugării agenților mai sus îndulcire cu privire la activitatea culturilor starter de la iaurt. [8.]
Astfel, Gautneb și colab. (1979) au raportat o inhibare a producției de S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus când laptele de iaurt a fost întărită cu un agent de îndulcire compus din 99,9 g 100 g-1 sorbitol și 0,1 g 100 g-1 zaharină. Ca o măsură de siguranță aceste tipuri de îndulcitor trebuie adăugate după fermentarea laptelui.
Oricare dintre aceste tipuri diferite de agenți de îndulcire ar putea fi utilizați pentru fabricarea de iaurturi cu aroma de fructe și alegerea unui anumit zahăr este determinat de unul sau mai mulți dintre următorii factori:
• Disponibilitatea și costul îndulcitorilor: pentru aceste motive, este probabil că sucroza este cel mai utilizat pe scară largă;
• Aspecte juridice: dacă un anumit zahăr este permisă ca aditiv alimentar, deși deoarece majoritatea agenților de îndulcire sunt derivați din produse naturale, cu excepția de îndulcitori artificiali, interdicția este puțin probabilă;
• Unități de stocare: produsele granulate sunt depozitate în saci multistrat sau silozuri mari
și controlul umidității în zona de depozitare este esențială pentru a preveni "aglomerarea" ; siropurile sunt stocate în principal în containere mari de metal sau silozuri;
• Aspecte nutriționale: fructoza este un zahăr foarte dulce și un sirop de zaharoză/fructoză
folosit la un nivel scăzut poate oferi atât dulceață și un aport de calorii reduse ; în plus, fructoză, ca și sorbitolul, este absorbit lent în sânge și utilizarea sa în producția de iaurt pentru persoane suferinde de diabet zaharat este o posibilitate clară. Alte exemple de îndulcitori sintetici : xilitol, aspartam , acesulfam-k, taumatin, Nutrasweet. [18.]
2.7.Adaosul de diverși compuși în iaurtul de fructe
În timpul pregătirii laptelui de bază, unii producători de iaurt adauga compuși în lapte în vederea atingerii obiectivelor specifice. Câteva exemple de astfel de aditivi sunt următoarele.
[NUME_REDACTAT] intramamară de antibiotice este larg utilizată pentru tratarea mastitei la laptele de vacă și reziduurile acestor compuși în lapte pot inhiba creșterea a S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus. Deși regulamentele legale au fost introduse în diferite țări pentru a limita
nivelul acestor compuși inhibitori în lapte, chiar valorile permise pot reduce activitatea culturii starter a iaurtului.
Ca urmare, metodele au fost solicitate pentru a inactiva diferite antibiotice și a fost realizat un succes notabil, în cazul penicilinei. Inactivarea penicilinei se efectuează enzimatic folosind penicilinază (b-lactamază, CE 3.5.2.6), care este conținut în filtratul din diferite culturi de specii Bacillus. Un astfel de preparat este disponibil comercial sub numele Bacto-Penase. b-Lactamaza este specifică în hidroliza amidelor ciclice. Activitatea preparatelor penicilinaza poate fi testată prin metode chimice sau microbiologice. Rezultatele din metoda chimică sunt exprimate în unități Levy (LU) sau Kersey unități cinetice (KKU). [NUME_REDACTAT]-Penase este de zece ori mai activ decât penicilinaza standard de preparare. [9.]
În practică comercială, penicilinaza este adăugata la lapte împreună cu restul ingredientelor uscate și se recomandă ca aceasta să fie adăugata la temperatura ambiantă. Temperaturile ridicate, de exemplu, cele folosite în tratamentul termic al iaurt din lapte, pot inactiva penicilinaza. Este important de observat că penicilinaza est eficace doar împotriva penicilinei și că aceasta ar trebui să fie adăugatadoar în laptele cunoscut a fi contaminat cu penicilina, o situație care este dificil să se determine.
O altă abordare la inactivarea de penicilină din lapte a fost investigată în [NUME_REDACTAT] și în Polonia, în cazul în care laptele iaurt s-a tratat cu selectat tulpini de Micrococcus spp. (Reiter și colab, 1961;. Czarnocka-Roczniakowa și Maciejska, 1985). Într-un alt studiu, Micrococcus spp. și bacterii lactice au fost inoculate simultan, iar microorganismele au putut să crească în prezența concentrațiilor scăzute de penicilină aproximativ 0.3IUml-1 (Maciejska și Czarnocka-Roczniakowa, 1985, 1989).
[NUME_REDACTAT] tipuri de conservanți se utilizează în industria alimentară, inclusiv prelucrarea de fructe, în cazul în care aceștia sunt inhibitori eficienți împotriva creșterii drojdiilor și mucegaiurilor (Restaino colab, 1982;. Eklund, 1983; Andres, 1985). Prin adăugarea unor astfel de fructe în iaurt , lactatul acid astfel finisat va prelua anumiți compuși din. [NUME_REDACTAT] Britanie, de exemplu, ȘI (1995) oferă informații generale cu privire la conservanți care sunt permise în iaurt de fructe, dar nu în iaurt natural. O abordare similară a fost adoptată de către FAO / OMS (1990) și conservanții permiși în iaurt provin exclusiv din procesele de preparare ale fructelor, aceștia sunt: acidul sorbic (inclusiv Na- acestuia, K- și săruri de Ca), dioxid de sulf și acidul benzoic. Nivelul maxim admis în produsul final este 50mgkg-1 (individual sau în combinație) (FAO / OMS, 1990).
Având în vedere faptul că anumiți conservanți sunt permiși în iaurtul cu fructe, unii producători au înclinația de a fortifica laptele de bază cu unul dintre conservanți (de exemplu, dioxidul de sulf, acidul sorbic, acidul benzoic, benzoații și / sau etil, metil sau propel p-hidroxibenzoatul), în speranța de a prelungi durata de conservabilitate a produsului. Această abordare nu este, totuși, una de recomandat, deoarece produsele finite ar putea să nu respecte normele pieței,de asemenea, acești compuși pot afecta dezvoltarea culturilor starter. Un conservant care ar putea fi o excepție de la această regulă și care este utilizat pe scară largă în industria produselor lactate (brânză și brânzeturi) este acidul sorbic. Acest compus este disponibil comercial sub formă de pulbere sub formă de acid (CH3.CH-CH.CH-CH.COOH) sau sub formă de sare de potasiu sau de sodiu (CH3.CH-CH.CH-CH. COOK sau Na), care este, potasiu sau sorbet de sodiu. Aceste săruri sunt folosite mai frecvent decât acidul și activitatea lor antimicotică este eliberată la pH scăzut, <6,5, unde sarea este ionizata pentru a produce acidul liber (Anon., 1974, 1981b). Ar trebui să fie, de asemenea, remarcat faptul că K- sau Na-sorbați au un randament de doar 75% din forța inhibitoare manifestată de acid sorbic.
De exemplu:
0,13 g de acid 100 g-1 K sau Na-sorbat 0,1 g 100 g-1 sorbic @ 1000mgg-1.
Acidul sorbic este un agent micostatic, în sensul că nu se reduce numărul real de drojdii și mucegaiuri din produs, ci doar inhibă activitatea lor, probabil prin interferarea cu sistemele lor de dehidrogenază. Efectul de sorbat de potasiu asupra activității de culturi starter de iaurt a fost studiat de Hamdan și colab. (1971) și au raportat o reducere a creșterii, dezvoltarea și producția de acetaldehidă. Doza de sorbat de potasiu a fost de 0,05 și 0,1 g la 100 g-1, ceea ce ar fi echivalent cu 375 și-750mgg 1 a ratei de acid sorbic liber. Rata de producere a acidului se face prin trei culturi diferite starter (R1,403,405), iar în concentrația cea mai scăzută, inhibarea întârzie timpul de prelucrare cu o oră. [15.]
O abordare alternativă pentru a extinde capacitatea de păstrare a iaurtului este adăugarea
de Nisin care este un bacteriocin natural produs de anumite specii de Lactococcus lactis subsp. lactis. Sensibilitatea S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus a fost studiată de mulți cercetători. Organismele producătoare de Nisin (adică 1000IUml-1) au fost utilizate pentru a produce dahi în India, dar bacteriocin nu a inhibat proliferarea de drojdii și mucegaiuri pe parcursul perioadei de depozitare (Rajmohan și Prasad, 1995a, b).
Un conservant pentru iaurt, care este probabil să devină important în următorii câțiva ani, este natamicin sau primaricin cum este adesea numit. A fost derivat inițial din Streptomyces natalensis și este un antibiotic polien care oferă, în contextul actual, următoarele atracții:
• Este biocid împotriva drojdiilor și mucegaiurilor, spre deosebire de acidul sorbic care doar inhibă creșterea lor;
• Nu are efect asupra bacteriilor din cultura inițială;
• Este suficient de termostabil să reziste lângă laptele iaurt anterior încălzit la 95 ° C, timp de 7-10 min;
• Este suficient de stabilă acid pentru a rezista la un pH de 4,0 (acid) timp de două / trei săptămâni. [12.]
Delvocidul (Sinteza-Brocades, Delft, Olanda) este forma comercială de fungicid, și fiecare gram conține 500 mg de natamicină. Dozele de 10-20mgkg-1 de natamicina s-au dovedit a fi eficiente în prevenirea în alterarea microbiană a iaurtului timp de până la 4 săptămâni și nu a fost observată nici o interferență în procesul de fermentație sau de supraviețuire a bacteriilor lactice (Robinson, date nepublicate).
Ca și în cazul acid sorbic, activitatea optimă a natamicinei este cuprinsă în domeniul de acid, dar
în timp ce activitatea de sorbat de potasiu în afara acestui interval este limitat, natamicina este mai puțin dependentă de pH. Activitatea natamicină se bazează pe reacția sa cu ergosterolul, un compus în membranele de perete celular de drojdii și mucegaiuri. Datorită acestei reacții, membrane celulei se rupe , ceea ce duce la scurgeri de lichide intracelulare și săruri și în cele din urmă la moartea celulei. În prezent, natamicina poate fi utilizată în mod legal pentru a preveni creșterea de mucegaiuri pe coajă de brânză, dar nu a primit aprobarea de reglementare pentru a fi utilizată în iaurt. Cu toate acestea, această situație se poate schimba, deoarece Brik (1981) afirmă că natamicina nu este absorbită din tractul intestinal uman, chiar dacă este consumat la o rată de 500 mg/zi 1 și chiar un aport de 1000 mg zi-1 poate provoca simptome de greață și diaree. DL50 pentru administrarea orală a natamicinei la șobolani este 1500mg kg-1 greutate corporală. Evident, este important ca doza zilnică recomandată (CDI) este doar 0.3mg/kg-1 greutate corporală (FAO / OMS, 1990), dar nu este clar de ce se dă o cifră este atât de conservatoare. [20.]
Cu toate acestea, alți agenți de conservare utilizați în procesul de fabricare a iaurtului includ (a) K-nitritul care inhibă creșterea de lactococci și streptococi (Naguib și colab., 1985b), (b) nitriți
sau nitrați ce reduc dezvoltarea de acid și vâscozitate de iaurt (Baranova și colab., 1996,
1997; (c) lizozimi ce inhibă creșterea de lactobacilli, dar nu și a S. thermophilus (Kontova și Prekoppova, 1990) și (d) MicrogardTM ce poate inhiba dezvoltarea drojdiilor și mucegaiurilor în iaurt la concentrații variind între 0,5 și 10 g 100 g-1 (Weber și Broich, 1986; Salih și Sandine, 1990).
Deoarece toate aceste tipuri de conservanți pot fi obținuți sub formă de pulbere, ei sunt adăugați la laptele pentru iaurt cu restul ingredientelor uscate; tratarea termică a laptelui nu afectează stabilitatea lor. În scopul de a obține beneficii maxime datorită conservanților, iaurtul trebuie să fie de bună calitate și, prin urmare, este discutabil dacă utilizarea lor este justificată vreodată cu adevărat.
Minerale, vitamine și / sau acizi grași
[NUME_REDACTAT] și White (1985) au investigat fluorizarea (de exemplu, 4mgg-1) din lapte de iaurt și
nu au fost observate diferențe semnificative față de probă martor. Frank și Christen
(1985) au raportat că dezvoltarea bacteriilor lactice nu a fost afectată în mod semnificativ
în lapte suplimentat cu Na-fluor. Această abordare înseamnă că produsele lactate
inclusiv iaurtul ar putea fi folosite ca vehicule pentru a oferi copiilor cu suplimente de fluor în zonele în care fluorizarea apei nu este practică. Cu toate acestea, producătorii de iaurt ar fi bine sfătuiți să rețină că întregul subiect de fluorizare este extrem de controversat. Astfel, ingestia de fluor în apa de băut sau într-un aliment ca iaurtul poate, în anumite circumstanțe, să fie în detrimentul sănătății. De exemplu, severă decolorare a dinților sau deteriorare a oaselor scheletice, au fost raportate chiar cu prize de fluor în orientări permise și, având în vedere imaginea iaurtului de aliment sănătos, ar fi foarte puțin de dorit dacă publicul ar percepe aceasta metodă inovatoare ca pe un “truc la modă” , avariind produsul.
Acizii grași
Prin adăugarea acidului caproic sau a acizilor palmitici la o rată de 0,01 g 100 g-1 nu a putut fi detectată o modificare a calităților senzoriale (gust,miros ) ale laptelui pasteurizat și omogenizat, dar acidul caproic a putut fi detectat în dahi (Pantulu colab., 1993). S-a observat, de asemenea, că modificarea hranei vacilor sau adăugarea de ulei de soia pentru laptele de iaurt nu a afectat activitatea culturilor starter (Zbikowski colab., 1982).
[NUME_REDACTAT] de iaurt de vitamine se adresează copiilor și a fost comercializat în unele țări (Anon., 1983a). Stabilitatea de vitamine A și C în iaurt a fost evaluata de Ilic și Ashoor (1988), Fiedlerova și colab. (1993) și NOH și colab. (1995). Ambele vitamine au scăzut timpul perioadei de depozitare. Acest efect a fost redus la minimum de folosind mărgele miscibile cu apa de b-caroten (Parker și colab., 1992).
Iaurt cu conținut mic de sodiu
Iaurt cu conținut scăzut de sodiu a devenit tot mai important pentru proprietățile sale nutritive
și ca un aliment funcțional fiziologic. Laptele de bază este procesat într-un cation, ir unitatea de schimb conține un acid puternic de rășină (Nakazawa colab., 1990). Calitatea iaurtului obținut din lapte scăzut în conținut de sodiu a fost similară cu controlul și nivelul de sodiu redus nu a afectat activitatea culturii starter. Cu toate acestea, conținutul de sodiu și potasiu s-au redus sau crescut, respectiv, în comparație cu laptele, după cum urmează: de la 540 până la 63 ʯ gg-1 și de la 1530 până la 2360 ʯ gg-1. [8.]
Modificarea conținutului de minerale din produsele lactate
Modificarea conținutului de minerale din iaurt a fost raportată de către mulți cercetători. Unele exemple includ următoarele procese pe laptele de bază: (a) reducerea conținutului de calciu la 50% și îmbogățirea cu magneziu până la 1 g l-1 (Pechery, 1985), (b) creșterea nivelului de fier din iaurt, prin utilizarea tancurilor de fier la fermentarea laptelui (Coutsoucos și Colli, 1995;. Batilde-Lima , 1995) sau adăugarea de fier la laptele destinat fabricării iaurtului (hekmat și McMahon, 1997), (c) creșterea conținutului de calciu în iaurt folosind Ca-gluconat (Flinger colab, 1988;. Hansen și Flinger, 1996) și (d) creșterea de S. thermophilus fost redus în laptele cu calciu și prin utilizarea unui inocul mai mare, rata de dezvoltare a acidului a fost restaurată (Yousef și Rusli, 1995).
2.8. Descrierea utilajelor folosite la obținerea iaurtului de fructe (instalații de pasteurizare)
2.8.1. Noțiuni generale
Utilajele utilizate pentru realizarea tratamentelor termice de stabilizare microbiologică trebuie să asigure încălzirea produsului la temperatura tratamentului termic, menținerea lui la aceasta temperatura și răcirea până la temperatura de depozitare sau temperatura necesară pentru următoarea fază tehnologică. Utilajele folosite în acest sens în industria alimentară, în industria produselor lactate se numesc pasteurizatoare și sterilizatoare.
Ele sunt de construcție diferită foarte diversă, cele mai multe încadrându-se în clasa schimbătoarelor de căldură.
Cele în funcție de temperatură de lucru se împart în pasteurizatoare și sterilizatoare. Pasteurizatoarele lucrează, în general, la presiune atmosferică pentru a asigura temperaturi de lucru sub 100°C, pe când sterilizatoarele pot lucre la presiune atmosferică sau la suprapresiune, pentru a asigura tempraturi de lucru egale sau mai mari de 100°C. Din acest motiv, sterilizatoarele sunt prevăzute cu echipamente mai complicate.
În raport cu regimul de funcționare se disting instalații cu funcționare discontinuă, cum sunt, de exemplu , vanele de pasteurizare, autoclavele și instalațiile cu funcționare continua, așa cum sunt majoritatea instalațiilor de pasteurizare.
În funcție de modul cum se prezintă produsul supus tratamentului termic, instalațiile se pot grupa în instalații pentru tratamente termice de stabilizare a produselor în vrac și instalații pentru tratamente termice de stabilizare a produselor amaulate în recipient.
Că agenți termici se folosesc: apa caldă, aer cald, abur, încălzire directă la flacăra sau încălzire cu microunde. Cele mai utilizate sunt primele două. Ca medii de racier cele mai utilizate sunt: apa, apa răcită, amoniacul, glicolul, saramura.
Instalații pentru pasteurizarea produselor în vrac
Indiferent dacă ele realizează un tratament termic de pasteurizare sau de sterilizare, exista două tipuri de baza de instalații: instalații cu acțiune directă și instalații cu acțiune indirectă. Instalațiile cu acțiune indirectă sunt schimbătoarele de căldură de suprafața de tip tubular, cu plăci sau cu suprafața raclată, care folosesc agentul de răcire abur sau apă caldă. Instalațiile cu acțiune directă pot fi cu injecție de abur sau cu infuzie de abur, după cum aburul este injectat inprodus sau produsul este injectat în abur.
Singura condiție care se impune produsului pentru a se putea aplica tehnica de pasteurizare în vrac este ca el să fie pompabil. Ca exemple de produse lichide putem enumera: laptele, smântâna, berea, vinul, sucurile de fructe. Produsele cu vâscozitate crescută sau cele cu conținut de particule mici ce pot fi supuse unui astfel de tratament termic sunt: cremele, deserturile, sosurile, supele, nectarurile. [2.]
2.8.2. Instalații cu sistem de încălzire indirect
Instalații de pasteurizare tip vana. Pasteurizarea în vana a produselor lichide se mai utilizează doar pentru cantități mici de producție și se caracterizează printr-o funcționare discontinuă. Transferul de căldura e slab, motiv pentru care diferența de temperatură între mediul de încălzire și produs trebuie să fie mare. Pentru a limita efectele posibile ale supraîncălzirii, regimul de pasteurizare folosit e LTLT (low temperature – long time). Pentru lapte, regimul este de 63°C cu o durată de menținere de 30 de minute. În general, vanele de pasteurizare sunt prevăzute cu manta sau serpentine, agitator, dispositive de măsurare și de înregistrare a temperaturii, controler și valva de control. Reglarea temperaturii de pasteurizare în jurul valorii fixate se realizează prin reglarea fluxului mediului de încălzire/răcire prin valva de control situată în manta sau în serpentină.
Pentru smântâna se preferă vanele cu serpentina rotativă sau agitatoarele mari cu turație mică pentru a evita supraagitarea și posibila “batere” a smântânii. Pentru amestecul de înghețată și de iaurt se utilizează un sistem dublu de agitare prin suplimentarea cu un agitator tip turbine, cu viteză mare, pentru prepararea mixului în vană, înaintea pasteurizării.
Pentru continuizarea procesului tehnologic se utilizează doua vane de pasteurizare successive, sistemul fiind cunoscut dub denumirea de “flip-flop”. [2.]
Instalații de pasteurizare cu schimbătoare de căldură cu plăci. Aceste tipuri de instalații sunt cele mai utilizate schimbătoare de căldură care intra în component instalațiilor de pasteurizare și sterilizare în vrac.
Principala lor caracteristica este posibilitatea de a genera un regim de curgere turbulent la valori mici ale lui Reynold, ceea ce are drept urmare coeficienți mari de transfer de căldură, deci un flux de căldură îmbunătățit. Un alt avantaj este posibilitatea recuperării căldurii prin încălzirea produsului netratat cu cel ce a fost deja pasteurizat sau sterilizat. Schimbătoarele de căldură cu plăci, modern, lucrează cu o eficientă regenerative de 90-93%. Pentru lichide cu vâscozitate redusă ca, de exemplu, lapte și sucuri, se poate ajunge chiar și până la 94%. Asta înseamnă o reducere considerabilă de agent de încălzire și de răcire. Alte avantaje sunt: aranjament compact, ceea ce permite ca la suprafețe mari de transfer de căldură spațial de amplasare să fie redus; stabilitate la presiune ridicată; rezistență mare la coroziune; asamblare și dezasamblare ușoară; eficienta mare pentru spălare CIP.
În ultimul timp s-a constatat că așa-numita regenerare “produs-produs”. Adică circulația produsului nepasteurizat pe o fată a plăcii și a celui pasteurizat pe cealaltă fată, poate duce la riscul unei posibile scurgeri de la produsul nepasteurizat la cel pasteurizat, cu contaminarea microbiologică a celui din urmă. Aceasta a făcut ca în [NUME_REDACTAT] să fie emisa o ordonanță referitoare la pasteurizarea laptelui (PMO – [NUME_REDACTAT] Ordinance) care prevede ca la proiectarea instalațiilor de pasteurizare să se asigure o presiune pozitivă pe partea circulației produsului pasteurizat, astfel încât dacă scurgerile au loc, ele să fie de la produsul pasteurizat la cel nepasteurizat.
În general, un schimbător de căldură cu plăci are în component mai multe zone: zone de încălzire, zone de răcire și zone de recuperare a căldurii. Tipurile mai noi de schimbătoare de căldură cu plăci sunt prevăzute și cu zone pentru prepararea apei calde cu ajutorul aburului, sau zone de regenerare a căldurii “agent-agent”.
În unele cauzri, răcirea totală poate fi realizată doar prin regenerare, cum este cazul pasteurizării laptelui destinat obținerii brânzeturilor, care este răcit la 28…30°C cu laptele crud la temperatura de 5…7°C, sau la pasteurizarea amestecului de iaurt când răcirea la 42…45°C se face cu amestecul inițial.
Instalațiile de pasteurizare cu schimbătoare de căldură cu plăci realizează un tratament termic HTST (high temperature – short time), cunoscut sub numele de pasteurizare “flash”. Regimul de lucru e continuu și se pretează pentru pasteurizarea cu succes a laptelui.
Instalația de pasteurizare a laptelui de tip APV Pasilac se compune din : tanc de egalizare, schimbător de căldură cu plăci, separator centrifugal, compomaster, omogenizator, tub de menținere, valve de deviere a fluxului, sistem de conducte pentru procasare și service, panou de control.
Schimbătorul de căldură cu plăci este componentul cheie al instalației și conține 4 zone: zona de regenerare, zona de pasteurizare, zona de încălzire a apei și zona de răcire . Laptele e pompat cu ajutorul unei pompe centrifuge, este introdus în zona de regenerare a schimbătorului de căldură cu plăci, unde se încălzește de la 4 la 60°C în contracurent cu laptele pasteurizat. Dispozitivul de reglare a fluxului e amplasat intre pompa centrifugă și zona de regenerare și este o valvă de reglare a debitului cu operare mecanică, care asigura un flux constant către separatorul centrifugal. [2.]
Instalație de pasteurizare a laptelui de tip APV Pasilac.
1-tanc de egalizare; 2-pompa; 3-dispozitiv de reglare a fluxului; 4-zona de recuperare a căldurii; 5-separator centrifugal; 6-compomaster; 7-omogenizator; 8-pompa auxiliară; 9-zonade pasteurizare; 10-zona de preparare apa caldă; 11-pompa de apă; 12-serpentina de menținere; 13-valva de deviere a fluxului; 14-zona de răcire.
Din zona de regenerare, laptele trece la separatorul centrifugal unde se separă în lapte degresat și smântână. Separatorul are două funcții: curățirea laptelui și separarea grăsimii. Reziduul îndepărtat este în proporție de 0,005-0,01% din volumul laptelui și este format din: impurități, bacterii sporulate și globule roșii și albe din sânge. Conținutul de grăsime din laptele degresat e de 0,05%. Capacitatea separatoarelor poate ajunge până la 45 000L/h.
Din separator, laptele degresat și smântâna sunt trimise la compomaster, care are rolul de a recompune laptele la un conținut standardizat de grăsime, ce poate fi cuprins între 1 și 5%, cu o acurateță de +-0,03%. Conținutul de grăsime al laptelui integral trebuie să fie cu cel puțin 0,2% mai mare decât valoarea din laptele standardizat. Smântâna poate fi standardizata la un conținut de grăsime cuprins între 20 și 50%, +-3%.
Laptele standardizat e condus la omogenizator, care lucrează la o presiune cuprinsă între 100-200bar și o temperatură de 65°C . De la omogenizator, laptele e pompat cu ajutorul unei pompe auxiliare care are rolul de a menține o suprapresiune de 0,5bar pentru circuitul de pasteurizare-racire fata 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 e menținut timp de 16 secunde la aceasta temperature, într-o secțiune tubulară de menținere, unde viteza laptelui este de 1-1,5m/s. La capătul zonei de menținere este o valvă de deviere a fluxului (FDV) care are rolul de a devia fluxul de lapte către tancul de egalizare, dacă temperatura de pasteurizare este sub punctual fixat.În zona de regenerare laptele este răcit până la 11°C, cu o eficientă regenerative de 90%, după care este răcit în zona de răcire, până la temperatura de 4°C cu ajutorul apei răcite .
Instalația se contruieste la capacitate cuprinse între 5000 și 50 000L/h. La noi în țară, uzina Tehnofrig(Cluj-Napoca) construiește o gamă mare de pasteurizatoare pentru lapte și pentru smântâna și pasteurizatoare combinate (lapte și smântână). În continuare sunt prezentate câteva instalații de pasteurizatoare din industria laptelui construite de Tehnofrig. [2.]
Instalația de pasteurizare tip TIPL are în component următoarele aparate și utilaje: vas cu plutitor de 100L, pompa centrifuga TPC 5/25, 2 separatoare de lapte SECEL, pasteurizator cu plăci, pompa centrifuga pentru apa caldă Cris, schimbător de căldură prin amestec pentru pregătirea apei calde, sistem de pregătire a aburului, ventil de recirculare, instalație de automatizare.
Regimul termic este următorul:
-preincalzire lapte la temperatura de 35…40°C în prima zonă de recuperare;
-preincalzire lapte la temperatura de 53…55°C în a doua zonă de recuperare;
-incalzire lapte la temperatura de 72…75°C, cu ajutorul apei fierbinți cu temperatura de 90…95C, în zona de pasteurizare;
-mentinere la temperatura de pasteurizare în zona de menținere;
-racirea laptelui la temperatura de 6…8°C în două zone de răcire: una cu apa de la rețea și una cu apa răcită la temperatura de 1°C.
Caracteristicile tehnice ale instalațiilor de pasteurizare a laptelui tip [NUME_REDACTAT] 2.8.2.
Instalația de pasteurizare pentru smântâna și lapte crud tip IPLS-10/1,5 se compune din următoarele utilaje: vas de alimentare cu plutitor, pompe centrifuge, filtru drept, pasteurizator cu plăci, separator centrifugal, dispozitiv de recirculare, instalație de pregătire a aburului, instalație de preparare a apei calde, grup de spălare chimică, instalație electrică și de automatizare, instalație pneumatic, aparat de măsură și control.
Pasteurizatorul cu pâlci are 9 zone după cum urmează:
-5 zone pentru lapte (2 zone de recuperare, 1 zona de pasteurizare, 1 zona de menținere și 1 zona de răcire cu apa răcită);
-3 zone pentru smântână ( 1 zona de pasteurizare, 1 zona de răcire cu apă curentă și 1 zona de răcire cu apa răcită);
-1 zona pentru prepararea apei calde.
Caracteristicile tehnice ale instalației IPLS-10/1,5
Tabel 2.8.2.
Uzina TehnoFrig a trecut recent și la construcția instalațiilor de pasteurizare cu capacitate mică, în două variante: fără separator centrifugal și cu separator centrifugal.
Caracteristicile tehnice ale instalațiilor de pasteurizare pentru lapte, de capacitate mică (Tehnofrig)
Tabel 2.8.2.
Instalații pentru sterilizarea indirect UHT ( [NUME_REDACTAT] Temperature). Sterilizarea UHT se realizează la temperaturi cuprinse între 135 și 145°C, cu o durată de menținere de 2-6 secunde.
Procedeul denumit SIH, se bazează pe încălzirea și răcirea indirectă în schimbătoare de căldură cu plăci. Acesta a fost posibil datorită apariției noii generații de schimbătoare de căldură cu plăci, ce realizează un control complet al temperaturii al temperaturii produsului de-a lungul întregului process. Prin acest procedeu se sterilizează laptele, bundincile, smântâna și alte produse lichide cu o vâscozitate până la 1Pas. Sterilizarea indirectă UHT , tip SIH , e de fapt un process în care produsul și mediul de încălzire au viteze egale sau viteza mediului este chiar mai mică decât a produsului. Aceasta are ca rezultat o încălzire uniformă a produsului cu o valoare a Δt mică în domeniul de temperatură critica, care merge de la 85°C până la temperatura de sterilizare, timp de menținere redus la temepratura înalta și durată mai mare de funcționare.
Procedeul SIH expune laptele la un stres termic redus, ceea ce îmbunătățește gustul și valoarea nutritivă a produsului. Procesul se caracterizează printr-un necesar redus de abur și de apă de răcire datorită atât valorii Δt scăzute, cât și efectului regenerative realizat de schimbătorul de căldură cu plăci, care e aproximativ 90%. Durată mai mare de funcționare conduce la timpi de întrerupere a funcționării mai mici și la un consum mai mic de detergent pentru CIP.
Instalația e formată din: tanc de egalizare, schimbător de căldură cu plăci din oțel inoxidabil (AISI 31), tub de menținere 30 de secunde și tub de menținere 4 secunde, omogenizator, conducte, armaturi, valve, pompe pentru produs și agent, panou de control.
Laptele crud e pompat din tancul de egalizare în prima zonă de regenerare cu ajutoru pompei de alimentare. În zona de regenerare, laptele e încălzit la 75°C cu ajutorul laptelui sterilizat. Laptele preîncălzit este omogenizat într-un omogenizator neaseptic la 175-200bar, după care urmează o nouă încălzire la 90°C în zona de regenerare , cu ajutorul apei. Laptele e trecut apoi timp de 30 de secunde în tubul de menținere pentru stabilizarea proteinelor, cu scopul de a minimiza depunerile pe suprafața de schimb de căldură în zona de încălzire. În această zonă, laptele este încălzit uniform la temperatura de 137°C, cu ajutorul apei. Sterilizarea este continuata printr-o menținere de 3-4 secunde în tubul de menținere, urmată de o răcire rapidă în , unde temperatura coboară până la 80°C. De aici produsul sterilizat intra în zona de regenerare produs-produs, unde este răcit până la temperatura de ambalare de 20…25°C.
O caracteristică a instalației de sterilizare indirectă UHT este circuitul apei de încălzire care, din cauza temperaturii foarte înalte (140°C), trebuie să fie sub presiune. Din acest motiv, el este conceput ca un circuit total închis. Vasul sub presiune legat la acest circuit este echipat cu un sistem de alimentare cu aer, care menține presiunea la aproximativ 3 bar, pentru a preveni fierberea. Apa e pompata din tancul de presiune în zona de răcire cu apa, unde ajunge la temperatura de 80°C, apoi trece în zona de răcire a produsului sterilizat, unde se încălzește la aproximativ 130°C. În continuare, apa trece în zona de încălzire cu abur, unde are loc o încălzire precisă la o temperatură cu 2…3°C mai mare decât temperatura de sterilizare.
Vasele de presiune asigura presiunea în circuitul produsului de sterilizat, unde, de asemenea, trebuie să se evite fierberea datorită temperaturilor mari de lucru.
Datele tehnice ale instalației sunt:
-temperaturi (standard): 5…75…90…137…25°C;
-efectul regenerativ: minimum 86%;
-timpul de menținere (standard): 3s;
-presiunea aburului: 7 bar;
-presiunea aerului: minimum 7 bar.
Consumurile de utilități ale instalației de sterilizare indirectă UHT, tip SIH (APV Pasilac)
Tabel 2.8.2.
Spațiul de amplasare 5100 x 3000mm.
[NUME_REDACTAT] a firmei Alfa-Laval realizează sterilizarea în sistem indirect UHT pentru lapte și produse lactate, folosind schimbătoare de căldură cu plăci (PHE).
Laptele e introdus în instalația din tancul de depozitare la 4…7°C și este evacuat după sterilizare la temperatura camerei, în jur de 20…25°C. Succesiunea operațiilor în procesarea continua este următoarea: preîncălzire regenerativă cu produsul sterilizat, omogenizare neaseptica, încălzire la temperatura de sterilizare de 135…140°C, menținere aproximativ 4 secunde la temperatura de sterilizare, răcire indirectă cu apa, cu regenerarea căldurii și răcire regenerativă cu produsul inițial. Eficienta regenerativă e de în jur 90%. [NUME_REDACTAT] poate fi livrata pentru orice capacitate nominală cuprinsă între 1000 și 30 000L/h. [2.]
2.8.3. Instalații cu sistem de încălzire direct
Sistemul de încălzire direct presupune amestecarea directă a produsului cu aburul sub presiune. Aburul care condensează transfera căldura foarte rapid produsului. El este asociat, în general, cu un sistem de răcire direct, care se realizează prin detenta produsului sub vid, operație care, de asemenea, decurge foarte rapid. Răcirea sub vid se impune și pentru a readuce produsul la conținutul de substanță uscată inițială, prin îndepărtarea excesului de umiditate datorat condensării aburului și diluării produsului.
Principalul avantaj al sistemului de încălzire direct este timpul foarte scurt de încălzire și răcire. El poate fi aplicat atât pentru tratamente termice de apsteurizare, cât și de sterilizare, în special pentru sterilizarea UHT.
Sistemul de încălzire direct este de două feluri: cu injecție de abur și cu infuzie de abur. La procedeul cu injecție cu abur, aburul e injectat în produs la presiune ridicată. El prezintă ca avantaj, fata de sistemul cu infuzie de aer, faptul că necesita un spațiu mai mic de amplasare.
Condițiile de lucru sunt:
-presiunea de lucru: până la 7-8 bar;
-capacitatea: 100-18 000 L/h;
-temperatura tratamentului termic: 95…150°C;
-vascozitatea produsului: până la 100 Pas.
La procedeul cu infuzie de abur, produsul e introdus într-o cameră cu atmosfera de abur sub presiune. Principalul avantaj consta într-un process de încălzire foarte rapid, dar foarte blând, fără riscuri de ardere sau cavitație.
Condițiile de lucru sunt:
-presiunea de lucru: până la 5,5 bar;
-capacitatea: 100-18 000 L/h;
-temperatura tratamentului termic: 95…150°C;
-vascozitatea produsului: până la 100 Pas.
La încălzirea prin contact direct prin injecție cu abur, acesta este introdus în instalație în mod continuu printr-un injector de abur. La sistemul prin infuzie, produsul e introdus pe o suprafață mare într-o atmosferă de abur, cu presiune suficient de ridicată pentru a atinge temperatura de sterilizare dorită. Aburul utilizat trebuie obținut din apă potabilă într-un generator de abur special sau într-un boiler, utilizând adaosuri, pentru tratament, admise.
În injector, aburul antrenează produsul cu pulsații și vibrații excesive, care pot conduce la fluctuații ale presiunii și variații de temperatură. Pentru a stabiliza operația sunt necesare orificii suplimentare la intrarea produsului și la ieșirea produsului încălzit pentru a izola camera de injecție. Orificiile sunt aproximativ egale ca mărime și sunt proiectate pentru a produce o cădere de presiune de cel mult 68,96kPa de-a lungul injectorului.
[NUME_REDACTAT]-Laval a conceput sistemul VTIS ([NUME_REDACTAT] Sterilizer) pentru încălzirea șoc a laptelui prin injecție directă cu abur viu. Tratamentul de sterilizare UHT cuprinde următoarele faze:
-preincalzire la temperatura de 75°C într-un schimbător de căldură cu plăci;
-incalzire directă prin injecție de abur la temperatura de sterilizare de aproximativ 140°C, cu o menținere de 3-4 secunde;
-racire prin detenta la aproximativ 70°C; această temperatură este controlată précis pentru a menține cantitatea de apă evaporate egala exact cu cantitatea de abur injectata, astfel încât tratamentul UHT să nu modifice conținutul original în substanță uscată a produsului;
-omogenizare (aseptica);
-racire finală în schimbător de căldură cu plăci.
Instalațiile VTIS sunt construite pentru capacități de la 1000 la 20 000L/h. Sterilizarea cu infuzie de abur este cea mai recentă îmbunătățire adusă sistemului de sterilizare UHT. Obiectivele au fost îmbunătățite gustului și a mirosului produselor UHT până al nivelul produselor pasteurizate. [2.]
Sterilizator cu infuzie de abur tip SDH(Palarisator) a firmei APV [NUME_REDACTAT] infuziat s-a dovedit a fi superior din următoarele motive:
-incalzirea blândă a produsului cu o menținere scurtă, controlată, la temperatura de sterilizare și o răcire prin detenta foarte rapidă conduc la o pierdere foarte mică a factorilor de calitate;
-nu se produce cavitație în timpul încălzirii (așa cum se întâmpla la injector);
-posibilitate de dezaerare în timpul încălzirii;
-dezodorizare eficienta în timpul răcirii prin detentă;
-lipsa unui contact intre oțelul inoxidabil și produs în timpul încălzirii în domeniul critic de temperatura pentru denaturarea proteinelor;
-evitarea arderii produsului;
-posibilitatea regenerării energiei;
-flexibilitatea de a prelucra o gamă largă de produse dificile.
Modul de acționare: produsul e pompat din tancul de egalizare în zona de regenerare a schimbătorului de căldură cu plăci. Aici el este încălzit la 75°C înainte de a intra în camera de infuzie, în care este încălzit la 143°C, în 0,1 secunde, pentru ca apoi să treacă în celula de menținere. Produsul e menținut 2 secunde la temperatura de sterilizare, după care ajunge în camera de detentă . Datorită răcirii sub vid, condensul adăugat este autoevaporat, iar temperatura scade la 73°C. Pompa aseptic transfera produsul la omogenizatorul aseptic, care lucrează la 175 bar. Produsul este apoi răcit în zonele de regenerare ale schimbătorului de căldură cu plăci până la temperatura de ambalare. Instalația e controlată cu un sistem de control cu microprocessor. Partea cea mai importantă a sterilizatorului prin infuzie Palarisator este noua concepție a camerei de infuzie și a celului de menținere.
Prin distribuția produsului în abur, o suprafață extrem de mare de produs este expusă la aburul care condensează, ceea ce face ca temperatura aburului să fie foarte apropiată de temperatură finală a produsului. În timpul încălzirii, unele produse pot forma o cantitate de spumă, care conține atât gaze condensabile cât și necondensabile. Dintre necondensabile cel mai important este aerul, care a fost încorporate în produs în timpul procesării. Spuma va rămâne în camera de infuzie un anumit timp, dacă ea nu este sparta ca să însoțească lichidul. Cea mai ușoară cale de îndepărtare a spumei din această situație este condensarea vaporilor din interiorul ei. Aceasta se realizează prin răcirea fundului conic, acolo und espuma se depune. La spargerea spumei aerul e eliberat și se formează un film subțire de condens. Aerul e evacuate la partea superioară a camerei, astfel încât el nu mai însoțește produsul prin camera de menținere. Filmul de condens ajuta al păstrarea unei distanțe intre produs și peretele camerei din oțel inoxidabil, ceea ce previne formarea depunerilor. Domeniul critic pentru arderea precipitatului proteic este în intervalul de temperatură de 85…130°C, când produsul se afla în cădere liberă în camera de infuzie, fără a avea contact cu suprafața ei metalică.
O altă noutate generației de palarizatoate este celula de menținere. Sistemul lucrează cu închidere hidraulică, ermitand numai trecerea produsului când alimentarea s-a făcut cu mai mult produs. Când nu e admis produsul, sistemul de detenta sub vid va atrage în schimb aburul de la partea superioară a vasului. Funcționarea tubului de menținere este, de altfel, complet independent de orice sistem de control, bazându-se doar pe principiul hydraulic.
Palarizatorul este destinat în special sterilizării UHT a laptelui, când se obține un produs superior calitativ, cu iros de lapte pasteurizat, chiar dacă se pornește de la o materie primă de calitate inferioară. El este utilizat, de asemenea pentru sterilizarea laptelui de soia, a sucurilor vegetale, a cremelor-desert cu vâscozitate mare, a laptelui cu ciocolata, a mixului de înghețată și pentru frișcă, care este un produs foarte dificil de prelucrat și pentru care s-a ajuns la o stabilitate de 8 săptămâni. Unul dintre noile produse obținute cu ajutorul sterilizatorului prin infuzie este laptele pasteurizat cu durata extinsă de depozitare (3-4 săptămâni) la temperatura normală lanțului de răcire.
Caracteristicile tehnice ale instalației sunt:
-capacitatea de prelucrare: 2000-12 000L/h;
-temperatura (standard): 5…75…143…78…25°C;
-durata de menținere: 2 secunde;
-presiunea la omogenizare: maximum 250 bar;
-consumul de abur: paroximativ 0,15 kg/kg produs;
-apa de răcire: 2100L/h/1000kg/h produs;
-aer: 6 bar; aproximativ 50NL/minut.
Un procedeu nou de pasteurizare a laptelui, urmărind reducerea numărului de spori termorezistenți, fără a apela la un tratament termic intensive, este cel numit Bactotherm. Aceste combina două operații: centrifugarea, care are rolul de a reduce conținutul de bacteria și spori grei din fluxul principal de lapte și tratamentul termic UHT, care are rolul de a-I distruge pe aceștia din urmă.
[NUME_REDACTAT] (Alfa-Laval) se compune din : schimbător de căldură cu plăci cu 3 zone, centrifugă (bactofuga), sterilizator pentru bactofugat, pompa cu piston plonjor pentru bactofugat, dispositive pentru recompunerea laptelui.
Laptele este preîncălzit în zona de regenerare a schimbătorului de căldură cu plăci, după care ajunge în bactofuga ermetică. Aproximativ 3% din lapte, care conține cea mai mare cantitate de spori și bacteria, denumit bactofugat, se separa de restul laptelui și este pompat cu o pompă cu piston plonjor în sterilizatorul pentru bactofugat. Bactofugatul este pulverizat într-o cameră, în atmosfera de abur, unde este sterilizat la 135…140°C, după care e răcit prin amestecare în 2 etape, cu laptele bactofugat pentru recompunerea laptelui la compoziția originală. Acesta este apoi încălzit în pasteurizator, într-o zonă de încălzire cu apa caldă, până la temperatura de pasteurizare și menținut la această temperatură, după care urmează răcirea regenerative și răcirea finală cu apa răcită.
Întrucât numai 3% din cantitatea de lapte trebuie să fie sterilizata, iar în celelalte 97% se regăsesc lipdele și majoritatea proteinelor, calitățile biochimice se păstrează, ceea ce este foarte important pentru laptele materie primă pentru branzaturi.
Varianta prezentată realizează sterilizarea prin infuzie de abur. Exista și varianta Bactotherm, care funcționează cu injecție de abur ( la capacitatea de 8000L/h lapte). [2.]
3. PROCESELE DETALIATE CONȚINUTE DE FLUXUL TEHNOLOGIC DE OBȚINERE A IAURTURILOR CU FRUCTE
3.1. Omogenizarea
3.1.1. Noțiuni generale
Omogenizarea înseamnă, literalmente, furnizarea de o emulsie omogenă între două lichide nemiscibile, de exemplu, ulei / grăsime și apă. Tipurile de emulsie care pot exista în produsele lactate sunt împărțite în două categorii:
• Emulsie apă-ulei-în cazul în care picăturile de ulei sunt dispersate în faza apoasă, majoritatea produselor lactate omogenizate se încadrează în această categorie;
• Apă-în-ulei, unde picăturile de apă sunt dispersate în faza uleioasă – un exemplu tipic este untul.
Iaurtul este o emulsie tipic ulei-în-apă și, ca urmare, grăsimea are tendința de a se separa prin maturare (mai ales în rezervoarele de fermentare în cursul procedurii de incubație). Pentru a preveni acest lucru, laptele de bază este supus la amestecare sau omogenizare la viteză mare , care se face, forțând laptele sub presiune înaltă, printr-un orificiu mic sau printr-un spațiu inelar. Cu toate acestea, aceste efecte generale sunt o reflectare a impactului de omogenizare
pe elemente constitutive specifice ale laptelui și sunt prezentate detaliat în continuare.
3.1.2. Efecte asupra constituenților din lapte
Este bine stabilit faptul că diametrul globulele grase din lapte variază de la
1 la 10mm, cu o medie în jurul valorii de 3,5 mm. Această variație în mărime globule este direct dependenta de factorii care influențează compoziția chimică a laptelui (de exemplu, rasă de vacă, etapa de lactație, vârsta și sănătatea animalului, tipul de hrană utilizat, etc.).
Efectul de omogenizare are ca scop reducerea diametrului mediu al globulelor grase la <2mm, pentru a preveni formarea de cluster și tendința grăsimii de a se ridica la suprafață, pentru a reduce aglutinarea și flotabilitatea electivă, ca urmare a adsorbției de micele și submicele de cazeină.
Proteinele din lapte (cazeină și zerul / proteina serică) pot suferi unul sau mai multe din următoarele modificări: (a) poate să apară denaturarea unor proteine serice, (b) interacțiuni ale cazeinei / proteinei din zer pot avea loc ca urmare a denaturării celui de-al doilea tip de proteină și / sau o modificare a echilibrului de sare și (c) producerea de compuși de sulfhidril
din proteine din zer. Efectele dorite de omogenizare pot fi realizate numai în cazul în care sunt respectate anumite condiții de procesare, și anume:
• Nivel corect de grăsime în procesul de amestecare;
• Presiune de omogenizare corectă;
• Temperatura corectă de omogenizare.
Înainte de prelucrare oricărui tip de lapte plin de grăsime, nu există interacțiuni între componentele majore de lapte, care sunt, proteinele (β-lactoglobulina (β-Lg), o-lactalbumina (α-La) și cazeina), grăsimea și lactoză (Walstra și Jenness, 1984). Constitutentii de grăsime din laptele crud sunt încapsulați într-o membrană din proteine, lipide și fosfolipide (Mulder și Walstra, 1974). Procesele de căldură și de presiune înaltă induse provoacă modificări chimice și fizice în globulele grase din lapte. Modificările chimice implica reziduul de acizi grași, dar efectul de omogenizare și de încălzire produc interacțiuni complexe intre componentele din lapte. Mulder și Walstra (1974), Dalgleish și Sharma (1993), Sharma și Dalgleish (1994), McCrae și Muir (1991), McCrae (1994), McCrae și colab. (1994), Tomas și colab. (1994), van Boekel și Walstra (1995), Dalgleish și colab. (1996) și Sharma (1996) au analizat efectul acestor modificări fizice asupra calității multor produse lactate și eventualele modificări aplicabile omogenizării înainte de tratamentul termic sunt:
• Ruperea globulelor grase (1-10mm) pentru a se obține dimensiuni de particule din gama de sub-microni;
• Unele dintre miceliile de cazeină se despart și se leagă cu globulele de grăsime nou formate
pentru stabilizarea lor;
• Proteinele serice au un rol relativ minor, dar unele pot interacționa cu globulele de grăsime în absența procesului de încălzire;
• Particulele de grăsime din laptele omogenizat au o structură diferită față de globulele de grăsime din laptele netratat, și, prin urmare ele au proprietăți diferite în ceea ce privește coagularea laptelui cu enzyme sau cu căldură; enzimele sunt relevante în fabricarea brânzeturilor.
Cu toate acestea, atunci când laptele este încălzit, interacțiunile induse sunt mai semnificative și pot fi rezumate după cum urmează:
• Denaturarea de α- și β-[NUME_REDACTAT] au loc, cu interacțiuni ulterioare, în principal la β-Lg zer / proteina serică;
• β-Lg devine mai reactiv după denaturare datorită prezenței grupării fără pereche de sulfhidril (SH);
• Reacțiile posibile ale β-Lg denaturat includ interacțiunea cu alte β-Lg, interacțiunea cu k-cazeină pe suprafața de micelelor de cazeină și interacțiunea și globulele de grăsime din membrane rezultând aproximativ a dublare a cantității de proteinelor legate de grăsimi.
Astfel, prin încălzirea laptelui omogenizat la ≥70 ° C se ajunge la noi structuri, în principal proteinele denaturate din zer / ser care poate suferi reacții suplimentare ca:
• Interacțiunea cu alte β-Lg denaturate pentru a forma un gel;
• Interacțiunea cu k-cazeina pe suprafața micelelor în suspensie;
• Interacțiunea cu k-cazeina adsorbita pe globulele grase;
• Interacțiunea cu membrană reziduală a globulelor de grăsime;
• Adsorbția pe suprafața globulelor de grăsime, adică deplasarea cazeinelor adsorbite.
3.1.3. Aspecte de prelucrare
Utilizarea de etape simple și omogenizare în două etape (dubla) este critică doar în produsele conțin niveluri ridicate de grăsime (de exemplu, smântâna,frișcă) și cum grăsimea din frișca are tendința de a se regrupa, se recomanda omogenizarea în două transe. Cu toate acestea, iaurtul din lapte este procesat de obicei printr-o singură etapă de omogenizare la aproximativ 65-70 ° C și la presiuni cuprinse între 15 până la 20MPa. Presiuni de până la 30MP au fost
raportate, dar în practică ele nu sunt larg utilizate. Kebary și Morris (1989) au studiat
efectul de omogenizare (de exemplu, în două etape până la 27,6 + 3,5 MPa) pe legături de grăsimi și în distribuția de globule de grăsime în lapte recombinant, iar aceste efecte au crescut, întrucât și conținutul de presiune de omogenizare și de grăsime au crescut. Conform analizei prin Tamime și Marshall (1997), efectul de omogenizare a iaurtului din lapte și ulterior calitatea produsului fabricat sunt următoarele: (a) suprafață cu grăsimi este mărită, mărimea globulei descrește și compoziția membranei e diferită, (b) parțial , suprafața de grăsime este acoperită cu suprafață cu material active, în principal proteine, (c) efectul turbulent de omogenizare favorizează adsorbția cazeinei micelare peste proteinele serice (c. 5%), astfel încât acoperă 25% din suprafața cu globule de grăsime, (d) în recombinare (de exemplu grăsimea din lapte este omogenizata în laptele degresat) membrana globulelor de grăsime care rezultă constă numai din proteine din ser, (e) globulele de grăsime omogenizate se comporta ca micelele mari de cazeină (deoarece membrana constă în principal din cazeină) care măresc concentrația efectivă de cazeină, și, prin urmare, participa la reacții de cazeină, cum ar fi precipitarea acidă, (f) creșterea numărului de globule de grăsime mici îmbunătățește capacitatea de laptelui de a reflecta lumina și, ca rezultat, laptele fermentat apare mai alb și (g) riscul de sinereză (de exemplu, separarea zerului liber pe suprafața de lapte fermentat) este redus și fermitatea produsului final este crescută dându-i un gust mai bun.
În unele cazuri, omogenizarea iaurtului are loc după tratamentul termic al laptelui, dar această abordare aduce cu sine riscul de contaminare (cu excepția cazului în care se folosesc standarde înalte de igienă și / sau se folosește un omogenizator aseptic). Kulkarni și colab. (1990c, d) au raportat că atunci când se utilizează 30% WPC (aproximativ 25g TS100 g-1) pentru producția de iaurt (10 g grăsime 100g-1), se recomanda următorul proces: (a) îmbunătățirea produsului prin adăugarea de 2% SMP, (b) încălzirea laptelui la 95° C timp de 22 s pentru a atinge 70% din denaturarea β-Lg și (c) în final omogenizarea la 75° C și o de presiune 20MPa. Cu toate acestea, în rapoarte separate, Plock (1992) și Huss și Kessler (1991) au evaluat diferiți parametri de procesare (de exemplu, raport cazeină-zer, omogenizarea într-o singură etapa la presiuni cuprinse între 5 și 30 MPa sau omogenizarea laptelui de baza de mai multe ori înainte sau după tratamentele termice la 95 ° C pentru 80 s), și au ajuns la concluzia că maximul consistentei gelului și capacitatea de reținere a apei a iaurtului au fost realizate cu omogenizare la 25 MPa presiune după tratamentul termic. Indiferent dacă omogenizarea laptelui după tratamentele termice este benefică sau nu produsele, acestea trebuie verificate și în procesele următoare. Astfel, atunci când un lot de lapte de vacă, cu 16% TS (evaporare în vid) a fost divizat în două și omogenizat, fie înainte, fie după încălzire, texturile (iaurturile stabile) și vâscozitățile (iaurturile agitate) au fost identice (Robinson, date nepublicate). Poate metoda de fortifiere este critică și/sau precizia regimului de temperatură, dar în mod clar situația are nevoie de clarificări suplimentare. Ozer (date nepublicate) a observat un model similar pentru laptele vacă și laptele de oaie, dar omogenizarea după tratamentul termic a îmbunătățit proprietățile texturale ale iaurtului din lapte de capră. Cu toate acestea, îmbunătățirea vâscozității iaurtului raportat înainte de omogenizare, dar care urmează a fi supus acestui proces se datorează în principal următoarelor considerente:
• O modificare a capacității de reținere a apei din proteinele din lapte, care tinde să reducă
sinereza (Grigorov, 1966a, Kessler și Kammerlehner, 1982, Kneifel și Seiler, 1993);
• Cantitate crescută de fosfolipide și proteine în faza degresată, care pot îmbunătăți, de asemenea, capacitatea de reținere a apei din coagul (Samuelsson și Christiansen, 1978);
• Rata de acidifiere a laptelui care a fost mărita prin creșterea presiunii de omogenizare (adică 0-15MPa) (Volkova și Radulov, 1986);
• Tensiunea cheagului din bio-iaurturi care a fost influențată semnificativ (P <= 0.01) de nivelul de SNF (18g 100 g-1) și două etape de omogenizare (presiuni de 14,6 și 3,5MPa), în timp ce conținutul de grăsime (4,5 g 100 g-1) a afectat, de asemenea, caracteristicile cheagului (P <= 0,05); cu toate acestea, timpul de reținere la temperatura de 90 ° C a laptelui (după ce a fost încălzit la această temperatură) nu a avut nici un efect (Asgar și Thompkinson, 1994);
• Îmbunătățirea proprietăților fizice ale iaurtului care au fost obținute de fortificarea laptelui folosind metoda UF, încălzirea laptelui între 100 și 120 ° C timp de 4 sau 16 s și omogenizarea în două etape ( la 14,2 și 3,5MPa, respectiv) la 55 ° C, după încălzirea laptelui (Savello și Dargan, 1995);
• Iaurtul omogenizat la presiuni de 0, 10.3 și 34,5 MPa care au arătat diferențe numai în procesul de sinereză și capacitatea de reținere a apei (Schmidt și Bledsoe, 1995);
• Înlocuirea grăsimii din lapte cu uleiuri vegetale sau înlocuitori de grăsime care afectează proprietățile reologice, senzoriale și microstructura de iaurt . [14.]
În plus, condițiile de procesare (temperatura și presiunea) din timpul procesului de omogenizare a laptelui de baza pot produce schimbări (Misra,1992). Storgards (1964) a produs o creștere a vâscozității laptelui acru prin mărirea presiunii (adică de la circa 5 la 30 MPa) de omogenizare fără încălzirea laptelui; o tendință similară a fost, de asemenea, raportată la laptele ce urma să fie supus tratamentului termic. Acest efect a fost raportat anterior de Galesloot (1958). Abrahamsen și Holmen (1981) au studiat calitatea iaurtului din lapte de capră fabricat din lapte omogenizat și lapte neomogenizat concentrat prin diferite metode și au ajuns la concluzia că: (a) omogenizarea laptelui de capră a fost esențială pentru producția de iaurt (b) o reducere a consistentei iaurtului a fost raportată după 14 zile de depozitare și cele mai bune rezultate s-au obținut atunci când laptele caprei a fost concentrat
utilizând ultrafiltrarea și (c) iaurtul din lapte de capră a avut o vâscozitate mai mică decât iaurtul făcut cu lapte de vacă din cauza conținutului scăzut de proteine al laptelui de capră
(Abrahamsen și Holmen, 1980, 1981). O observație similară a fost raportată de Muir și Tamime (1993) privind fermitatea iaurtului din lapte de oaie din omogenizarea sau neomogenizarea laptelui fără fortificație.
3.2. Tratamentele termice pentru fabricarea iaurtului
3.2.1. Noțiuni generale
Deși aplicarea de căldură, care este, de fierbere a laptelui, a fost mult timp practicat în timpul fabricării iaurtului ca o metodă de creștere a concentrației de substanță solidă în laptele de bază, în contextul actual efectele tratamentului termic pot fi rezumate în sens larg ca:
• Distrugerea și / sau eliminarea agenților patogeni și a altor microorganisme nedorite;
• Producerea de factori de stimulare / inhibare pentru culturile starter de iaurt;
• Modificări ale proprietăților fizico-chimice ale constituenților din lapte care sunt relevanți
în procesul de fabricare a iaurtului;
În practică, încălzirea laptelui este operația cea mai utilizată pentru fabricarea unei game largi de produse lactate. Combinația timp/temperatura determina tipul de process utilizat. De la <= 65 ° C timp de câteva secunde este reprezentat procesul de pasteurizare , iar la 150 ° C pentru o câteva secunde este întâlnită sterilizarea. Sterilizarea are loc la temperature mai mari de 100 ° C , iar la 150 ° C întâlnim procesul de UHT (ultra high temperature). Lapte pentru fabricarea de iaurt este încălzit la temperaturi diferite și necesită o atenție mai deosebită la prelucrare decât în cazul fabricării laptelui de consum. Alegerea oricărei combinații timp-temperatură se bazează pe o serie de factori, dar presupunând că nu există limitări impuse , cele menționate mai mai sus tind să fie considerațiile dominante.
Procesele termice utilizate în procesul de prelucrare laptelui lichid și laptele de bază pentru iaurt:
-Termizarea (<=65 ° C, timp de câteva secunde) are ca scop principal distrugerea bacteriilor psihrotrofe; nu provoacă alte modificări ireversibile;
-Pasteurizare pe lot(30 min,65° C) și pasteurizarea rapidă(15s,72° C) duc la distrugerea aproape tuturor organismelor patogene prezente în lapte, dar nu și a celulelor vegetative de micro-organisme; inactivarea unor enzime; aroma și proteinele din zer rămân neschimbate;
-Pasteurizarea înalta(4–20s,85° C; 30min,85° C; 5min,90–95° C) Se distrug toate celulelele vegetative, dar nu și sporii bacterieni; majoritatea enzimelor sunt distruse, dar nu și proteinazele bacteriene și lipazele bacteriene; denaturarea proteinelor din zer;
-Sterilizarea în recipient și autoclavare(40–20min, 110–120° C) și UHT (20–2s, 135–150° C) duc la distrugerea total microorganismelor sporulate și nesporulate, dar și cele în stare vegetative, UHT nu poate fi suficient pentru a inactiva toate enzimele; se produc schimbări chimice și la nivelul culorii și aromei de lapte.
Tratamentul termic de lapte a fost studiat extensiv în raport cu multe aspecte cum ar fi modificările induse de căldură asupra componentelor lactice, modificări ale proprietățile nutriționale ale laptelui, . inactivarea enzimelor (indigene și / sau de origine bacteriană)
și proprietățile funcționale de produse lactate (de exemplu, stabilitatea termică a laptelui UHT, s-a evaporat lapte și lapte praf) comentarii de Fox (1989, 1991, 1995). La fabricarea iaurtului, lapte este încălzit la> 70 ° C, iar schimbările fizice și chimice care pot apărea în laptele de bază sunt complexe și multifuncționale. [16.]
3.2.2. Distrugerea microorganismelor / agenților patogeni
Tratamentul termic al iaurtului la 85-95 ° C este suficient pentru a ucide majoritatea, dacă nu toate, dintre celulele vegetative ale microorganismelor asociate cu lapte crud (Gilmour și Rowe, 1990), dar formatorii de spori și unele enzime termic stabile vor rămâne. Acest concurs a asigura faptul că laptele încălzit va asigura un mediu bun de creștere pentru cultura starter de iaurt, dar cu toate acestea, calitatea bacteriologică a laptelui crud și ingredientele uscate utilizate în laptele de bază sunt de mare importanță în proces. Astfel, un nivel ridicat de bacterii psihotrofe pot descompune atât β-cazeinei și αs-cazeină (DeBeukellar, 1977) și elementele constitutive de grăsime din lapte, și în timp ce degradarea cazeinei poate duce la formarea unui coagul slab și ulterior la separarea zerului. Râncezirea hidrolitică poate da naștere la dezactivări grave de aromă (Cousin, 1977; Cousin și Marth, 1977a, b). De asemenea, este important ca enzimele (hidrolaze peptidice și lipaze) sunt stabile termic, iar tratamentele termice extreme de mari (150 ° C), au obligația de a le inactiva (Mayerhofer, 1973; Kishonti, 1975; Adams și colab, 1975.; Barach, 1976, 1978.; Hedlung, 1976;
Adams și Brawley, 1981; Fairbairn și Law, 1986; Stead, 1986; McKellar, 1989; Driessen, 1989; Stepaniak și Sørhang, 1995).
Enzime indigene au fost identificate în laptele crud și unele dintre aceste enzime sunt termolabile, în timp ce altele pot supraviețui tratamentului UHT de lapte. Rolul acestor enzime în lapte a fost examinat critic de Fox (1991) și Farkye și Imafidon (1995). Activitățile enzimelor din lapte au fost indicatori utili ai bolilor sau modificărilor fiziologice la ugerul mamiferului de la care s-a extras laptele, condițiilor de procesare aplicate laptelui și factorilor care influențează aroma și calitatea produselor lactate. Din fericire, supraviețuirea acestor enzime nu a fost identificată ca o problemă importantă în industria iaurtului (Cogan, 1977).
3.2.3. Producția de factori stimulatori / inhibitori
Încălzirea laptelui poate duce la eliberarea unor factori care pot fie stimuli, fie inhiba activitatea culturilor starter lactice . Activitatea lui Greene și Jezeski (1957a-c) rezumă evenimentele generale:
• Stimularea culturii starter în laptele încălzit între 62° C timp de 30min și 72° C timp de 40 min;
• Snhibarea culturii starter în laptele încălzit între 72° C timp de 45 de minute și 82 ° C
pentru 10-120 min sau 90 ° C, timp de 1-45 min;
• stimularea culturii starter în laptele încălzit între 90° C timp de 60-180 min și autoclavare la 120 ° C timp de 15-30 min;
• Inhibarea culturii starter în laptele încălzit prin autoclavare (la 120° C) timp de mai mult de 30 min.
Ciclul de stimulare / inhibare / stimulare / inhibare a fost din cauza modificărilor în ser sau în proteinele din zer și ciclul de mai sus ar putea fi simulat prin adăugarea de proteine denaturate din zer sau cisteină hidroclorida. Trecerea de la un ciclu la altul, ca răspuns la diferitele tratamente termice, ar putea reflecta bine eliberarea de compuși cu azot denaturant (de exemplu, la concentrații de 0.15-0.20mgml 1) sau de la 10 la 20mgml-1 de cisteină, de când s-a adăugat cisteină artificial aceasta a majorat grupările sulfidril puse la dispoziție de încălzire; cisteina a devenit stimulatoare în lapte crud și în laptele încălzit la temperaturi mici, dar în laptele încălzit la temperature foarte mari, aceeași concentrație a devenit inhibitoare. Luând această idee mai departe, aceeași lucrători au oferit următoarea explicație privind ciclurile de stimulare / inhibare:
• Stimularea inițială a fost atribuit o multitudine de factori;
• Eliberarea de cisteină, glutation sau tioglicolat și expulzarea de oxigen au avut ca rezultat efectul stimulator;
• Inhibarea s-a datorat unei concentrații în exces de cisteină în lapte, însoțita de o creștere în sulfuri volatile toxice;
• Al doilea ciclu de stimulare s-a datorat unei reduceri a nivelului de sulfuri toxice, ca urmare a încălzirii suplimentare, sau poate a formării de acid formic.
În consecință, Greene și Jezeski (1957a-c) au recomandat utilizarea de pulberi de mare căldură, dar astfel de observații nu pot fi aplicate în prezent, având în vedere progresele în domeniul tehnologiei de fabricație a pulberelor și de selecțiile îmbunătățite de tulpini de culturi starter.
Dutta (1973) a investigat efectul diferitelor tratamente termice pe acid și pe producție de aromă a diferitelor tulpini izolate de bacterii lactice, inclusiv S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus. În general gradul de încălzire a avut un efect mai degrabă variabil asupra activității culturilor starter de iaurt, dar motivele pentru acest comportament nu au fost discutate; cu toate acestea, este foarte probabil că modificările anumitor constituenți din lapte au promovat variația observată a activității culturilor starter.
3.2.4. Modificări ale proprietăților fizico-chimice ale laptelui și efectul asupra proteinelor
Laptele proaspăt lichid este compus din aproximativ 87 g 100 g-1 apă și 13 g 100 g-1 substanțe totale solide, iar compoziția iaurtului (după ce a fost standardizat și / sau fortificat) este ușor modificată laa 84-86 g 100 g-1 apă și 14-16 g la 100 g-1 substanța totală solidă. Poate părea din astfel de date ca laptele este simplu în compoziția să, dar, dimpotrivă,
lapte are o structură foarte complexă , deși elementele sale constitutive sunt în principal: apă, glucide, grăsimi, proteine și minerale. Aceste componente diferite par a fi dispersate între două sisteme coloidale, care sunt, globulele grase și membranele lor , și complexele de cazeină micelara. În general, ambele sisteme coloidale sunt stabile termic, iar efectele tratamentului termic asupra lor sunt relevante pentru fabricarea iaurtului, rezultând faptul că iaurtul suferă mai multe schimbări la tratamentele termice decât laptele destinat fabricării laptelui de consum.
Unele studii detaliate ale proteinelor din laptele de vacă au fost raportate de către
Cheeseman (1975), Whitney și colab. (1976), Eigel și colab. (1984), Banks și Dalgleish
(1990), Walstra (1990), Dalgleish (1990a), Farrell și colab. (1990), Creamer (1991), Fox
(1992), Jakob (1994), Fox și Flynn (1994) și Holt și Horne (1996). În plus, interacțiunile componentelor din lapte, inclusiv acțiunea proteinelor din lapte în diferite sisteme alimentare au fost revizuite de către de Wit (1990a), Jost și colab. (1990), Creamer și colab. (1994) și Pearce (1994). Diferitele elemente constitutive care compun conținutul total de proteine al laptelui sunt:
-cazeinele (76–88% din totalul proteinelor) și anume: αs1-cazeina(45–55%) , β-cazeina (25–35%) , γ-cazeina (8-15%) , κ-cazeina(3-7%);
-Proteinele din zer (15-22% din totalul proteinelor) constituite din albumina serică (0,7-1,3%), β-lactoglobulina (7-12%), α-lactalbumina (2-5%)și imunoglobulina (1,9-3,3);
-Proteoze/peptone (2-6% din totalul proteinelor).
Proteozele / cazeinele din lapte reprezintă grupul principal de proteine întâlnită la laptele de la bovine și joacă un rol important în timpul fabricării anumitor produse lactate, de exemplu în cazul iaurtului și a brânzei. Structurile acestor proteine, pe baza unor modele care au fost propuse, sugerează că aceste cazeine există sub formă de micele sau agregate de submicele ce sunt de fapt formate din αs- și β-cazeină stabilizate de κ-cazeina în asociere cu calciu și fosfați de calciu (Banks și Dalgleish, 1990).
Celelalte tipuri de proteine (de exemplu, serul sau proteinele din zer), par să fie în soluție, și au o formă mai definită, compactă, globulara decât cazeinele. Această structură se datorează formării de legături disulfidice (ca rezultat al reziduurilor prezente de cisteinil ), lipsa de grupări fosfat și faptul că acestea nu reacționează cu calciul sau agregatele împreună în stare nativă (Banks și Dalgleish, 1990). Proprietățile funcționale ale proteinelor din zer devin mai evidente după încălzirea laptelui, deoarece la temperaturi de peste 80° C, sunt denaturate și reacționează / se leagă cu κ-cazeină, pentru a forma micele mai stabile.
Un bun exemplu în acest sens este observat atunci când laptele este încălzit la 90° C pentru o perioadă de timp care să asigure o reacție completă între diferitele tipuri de proteine, deoarece poate fi apoi încălzit la 120-140° C pentru a da un produs final stabil (de exemplu, lapte UHT).
Cazeinele, după cum s-a menționat în altă parte, sunt termostabile în comparație cu proteinele din zer. Astfel, β -Lg și α-La sunt denaturate la temperaturile utilizate pentru prelucrarea laptelui de bază (Dannenberg și Kessler, 1988a, b, de Wit, 1990b; Pearce, 1994; Law, 1995), și în timp ce β-Lg reacționează cu alte componente din lapte atunci când are loc denaturarea, β-La suferă interacțiuni induse de căldură numai după tratamentul termic sever (Dalgleish și Sharma, 1993; Sharma și Dalgleish, 1994) . Interacțiunile posibile sunt:
• Asocierea agregatelor mici de molecule denaturate b-Lg, pentru formarea unor aggregate mai mari (Xiong și colab., 1993), sau ca o funcție de pH și de temperatură (MacLeod și colab., 1995);
• Interacțiunile dintre β-Lg și κ-cazeină, ca urmare a încălzirii laptelui implică interacțiuni hidrofobe ale grupărilor S-H expuse (Haque și Kinsella, 1988; Noh și Richardson, 1989; Dalgleish, 1990b);
• În timpul încălzirii laptelui la temperatura de 90° C, interacțiunile β-Lg și α-La cu micelele de cazeina au cinetică similară, dar când încălzirea laptelui se face în sistemul UHT,
α-reacționează mai lent decât β-Lg din cauza ratei de transfer de căldură (Corredig și Dalgleish, 1996a, b);
• Tratamentul termic poate modifica extensive una dintre globulele de grăsime, c. 49 de kDa (Kim și Jimenez-Flores, 1995) și, ca urmare, interacțiunile între proteinele denaturate din zer și membranele proteice cu globule de grăsime nu pot fi explicate numai prin legături S-S;
• Atașarea κ-cazeinei pe suprafața membranelor cu globule de grăsime duc la pierderi de triacilgliceroli și modificări ale conținutului lipidic asupra laptelui încălzit la 80 ° C timp de 20 min (Houlihan ș.a., 1992a, b;. Singh, 1993; van Boekel și Walstra, 1995);
• Interacțiunea β-Lg cu suprafața de globule de grăsime omogenizate poate deplasa cazeinele adsorbite micelar (Xiong și Kinsella, 1991a, b; Dalgleish și Sharma, 1993; Sharma și Dalgleish, 1993, 1994);
• Legarea fosfaților de calciu coloidali și a altor ioni ai cazeinelor; această schimbare în constituenții ionici nu este critică în formarea de gel acid (Schmidt și Poll, 1986; Aoki și colab. 1987a, b, 1988, 1990; Wahlgren colab., 1990; Holt, 1995; Zhang și Aoki, 1995);
• Agregarea micelelor de cazeina în particule mai mari și disocierea cazeinei micelare pentru a forma cazeine solubile la 100° C sau la temperaturi mai mari (Singh, 1993; Law, 1996).
Efectul căldurii pe proteine, conform lui Parry (1974), este process în două etape: în primul rând, structură este modificată producând denaturarea, iar în al doilea rând, agregarea e urmată de coagulare , în funcție de nivelul și durata de încălzire; β-Lg suferă un acest tip de proces când grupările -SH sunt reactivate ca urmare a proceselor termice aplicate (Walstra și Jenness, 1984). Agregatele sunt de două mărimi, în funcție de grupările reactive care sunt implicate, care sunt, agregate mici de β-LG (3,7 S) cu grupări –SH interconectate , și agregate mai mari de β-LG (29) în care formarea de legături poate fi importantă (unele referințe citate de sono [NUME_REDACTAT], 1969; McKenzie, 1971; Lyster, 1979).
Efectul asupra ratei de denaturare a proteinelor din zer
Law (1995, 1996) a studiat cantitativ ratele relative de denaturare ireversibilă ale proteinelor din zer (de exemplu imunoglobulinele, albumina serică / lactoferina, β-Lg și α-La) din diferitele tipuri de lapte de mamifere la încălzire la temperatura de 70-90° C. Rezultatele raportate sugerează că (a) concentrațiile de proteine din zer individuale din laptele de vacă, de capră și de oaie sunt diferite, de exemplu, volumul conținutului total de proteine din zer au fost de :0,65, 0,61 și 1,1 g-1 100ml, respectiv, (b) prin încălzire, ordinea de denaturare a laptelui a celor trei specii de mamifere a fost : imunoglobuline>albumina serică / lactoferina> β-Lg> α-La, și (c) la 90 ° C, ordinea de ușurința de denaturare a proteinelor din zer a fost: ovine> capră> vacă. Alte studii privind efectul de încălzire asupra proteinelor au fost raportate de Law și și Tziboula (1992, 1993), Law (1993, 1994), Brown și colab. (1995) și Tziboula (1997). Adiția unei variante termolabile de β-Lga la laptele crud a redus sinereza iaurtului când laptele de bază a fost prelucrat la 70° C (Lee , 1994; Batt și colab, 1994);
această abordare fabricare a iaurtului ar putea încuraja manipularea pe viitor a constituenților de proteine în timpul sintezei lor în ugerul de vacă. [7.]
Efectele interacțiunilor proteinelor/grăsimilor
Interacțiunile proteinelor/grăsimilor din laptele recombinant au fost studiate extensiv de către Singh și Creamer (1991) și Singh și colab. (1993, 1996a) . Ei au concluzionat că aceste interacțiuni sunt dependente de mulți factori, cum ar fi:
• Creșterea conținutului de proteine din lapte degresat rezulta într-o creștere a încărcării proteinei de pe suprafața de grăsime pentru a ajunge la un maxim de aproximativ 6 mg pe m2;
• Globulele mari de grăsime au o încărcare proteică mai mică (în principal proteinele din zer);
• Modificarea raportului dintre proteinele din zer și cazeine în laptele degresat scade încărcarea de proteine adsorbite pe suprafața globulelor de grăsime și poate influența compoziția stratului de proteine;
• Încărcătura de proteine de pe suprafața globulelor de grăsime este scăzuta și compoziția de
proteină adsorbită este modificată în dezintegrarea miceliilor de cazeină urmând îndepărtarea fosfatului de calciu coloidal;
• Rata de disociere a κ-cazeinei din suprafața globulelor de grăsime și a micelelor de cazeina a fost dependenta de pH.
3.2.5. Efecte asupra altor constituenți de lapte
Este evident că din componentele din lapte cele care sunt modificate mai dramatic prin tratamentul termic la temperaturi practicate în industria iaurtului sunt proteinele din zer, dar și alte modificări induse de căldură se pot produce în lapte și sunt semnificative. Acestea includ: (a) încălzirea laptelui poate afecta starea sărurilor din lapte, în special calciul, fosfații, și citrații de magneziu. Astfel, aceste săruri pot exista în lapte ca ioni solubili sau în faza coloidală , ca parte a complexului de cazeina micelara și încălzirea laptelui la 85° C timp de 30 minute poate schimba 16% din conținutul de calciu solubil în faza coloidală (Kannan și Jenness, 1961); (b) încălzirea laptelui poate reduce cantitatea de oxigen prezent, care este, scăderea potențialului redox, ce încurajează creșterea culturilor starter; (c) aromele nedorite ale laptelui sunt îndepărtate deseori prin tratamente termice obișnuite, dar încălzirea severă poate la duce la arome necaracteristice, de exemplu, aroma de caramel; (d) vitaminele din lapte sunt împărțite în două principale grupuri, așa-numitele vitamine liposolubile (de exemplu A, D, E și K) asociate cu componentă de grăsime din lapte și vitamine solubile în apă (de exemplu, B și de grup C). Majoritatea vitaminelor enumerate sunt termostabile , în timp ce vitaminele B6, B12 și C sunt termolabile.
Tratamentele termice cu temperaturi mari utilizate în fabricarea iaurtului pot determina scăderi semnificative în unele vitamine și prezența oxigenului dizolvat îmbunătățește sensibilitatea vitaminelor termolabile (Hartman și Dryden, 1974, Renner, 1983, 1989, Walstra și Jenness, 1984; Burton, 1988; Andersson și Oste, 1995; Sharma și Lal, 1995); (e) cu toate că încălzirea laptelui pentru iaurt poate distruge anumite vitamine și afectează în mod negativ proprietățile nutritive ale iaurtului, digestibilitatea proteinelor în tractul intestinal poate fi îmbunătățită în comparație cu proteinele din lapte neîncălzit (Puhan, 1988); (f) ca urmare a modificărilor induse de căldură în elementele constitutive din lapte în timpul tratamentului termic, vor apărea depuneri sau se vor forma depozite la suprafață echipamentelor de procesare. Astfel, timpul de funcționare a schimbătoarelor de căldură va fi scurtată și este nevoie de mai multă curățare. Studii privind diferitele tipuri de ancrasare a suprafețelor de încălzire și rolul constituenților din lapte sunt raportate de Kessler (1981), Dannenberg și Kessler (1988c), de Jong și colab. (1992), Gotham și colab. (1992), de Jong și van der Linden (1993), și [NUME_REDACTAT] (1995), Fryer și colab. (1995) și de Rafael și Calvo (1996) . Timpul de funcționare a unui schimbător de căldură cu plăci de prelucrare a laptelui lichid proaspăt este mai mare decât timpul în cazul prelucrării laptelui combinat la aceeași temperatură.
Ar trebui remarcat, totuși, că cele mai multe dintre datele tehnice sunt adunate de la
realizarea studiilor pe lapte integral sau pe lapte degresat ,și deși diferitele schimbări fizico-chimice vor avea loc în lapte iaurt, măsura poate fi dependenta de compoziția din laptele de bază. [13.]
Efectele procesării asupra proprietăților fizice ale gelului că metoda de fortificare a solidelor de lapte pot afecta fermitatea și sinereza gelului din iaurt (Rohm, 1989, 1993a, b; Rohm și Schmidt, 1993; Horne, 1993). În mod similar, aceleași proprietăți sunt influențate de presiunea de omogenizare utilizată. Cu toate acestea, în timp ce modificările fizico-chimice ale componentelor proteice din lapte pot fi considerate schimbări majore care influențează calitatea iaurtului fabricat, rolul culturii starter în legătură cu dezvoltarea de acid nu trebuie neglijat.
Scanarea electronică microscopică (SEM) studiază structura gelului derivat din lapte încălzit și neîncălzit și a revelat unele caracteristici distinctive ale cazeinei micelare. În lapte încălzit, gelul este format ca miceliile de cazeină crescând treptat în dimensiune și formând o matrice lanț. Acest comportament duce la o distribuire egală a proteinei din iaurt și faza apoasă este imobilizata în cadrul rețelei; coagulul rezultat este ferm și mai puțin sensibil la sinereză. Pe de altă parte, miceliile de cazeină din laptele neîncălzit formează agregate și clustere în care proteinele sunt distribuite neuniform și aceasta eterogenitate atacă imobilizarea apei; coagulul este mult mai slab, cu 50% comparative cu coagulul precedent (Kalab și Harwalkar, 1973, 1974;. Kalab , 1976, 1995; Kalab, 1979a, b, 1992; Harwalkar și Kalab, 1980; Modler și Kalab, 1983; Modler colab., 1983). De asemenea, particulele de cazeină (adică lanțurile și clusterele), în iaurt conținând 10 gTS100 g-1 au fost cele mai mari observate și dimensiunile particulelor au scăzut odată cu creșterea conținutului total de solide (Harwalkar și Kalab, 1986). În general, cu cât porii matricei de protein sunt mai mari, cu atât e mai facilă separarea de zer, în timp ce rezistența mai mare la sinereză la pH 3,85 a reflectat creșterea rigidității gelului comparativ cu iaurtul care a avut un pH de 4,5.
Caracteristicile structurale ale cazeinei din diferite tipuri de lapte (10 și 20 G100 g-1 substanțe totale solide) reconstituit din lapte praf degresat și încălzit la 90° C, sau neîncălzit timp de 10 minute.
(a)lapte neîncălzit (10 g TS100 g-1), (b) lapte încălzit (10 g100 g-1 TS), (c) lapte neîncălzit (20 GTS 100 g-1), (d) lapte încălzit (20 GTS 100g-1).
Observați diferențele în structura coagulul în lapte neîncălzit și încălzit, (a) și (c) sau (b) și (d), mărimea cazeinei micelare în timp ce nivelul de solide din lapte crește. [NUME_REDACTAT] (1979a).
Microstructura iaurtului constă într-o matrice de proteine de micelară cu lanțuri scurte sau medii și clustere micelare, cu globulele grase încorporate în matrice.
Omogenizarea și de tratamentul termic înalt al laptelui de baza mărește proprietățile hidrofile ale coagulului și stabilitatea gelului din iaurt datorită denaturării proteinelor din zer și asocierii cu κ-cazeină. Labropoulos și colab. (1981a, b, 1982, 1984) au concluzionat că proprietățile fizice ale iaurtului fabricat din lapte încălzit la 82° C timp de 30 minute, comparativ cu cel încălzit la 149° C, timp de 3,3 secunde, au fost cele mai bune, și că tratamentul din urmă este adecvat numai pentru producția de iaurt de băut sau iaurt cu consistență subțire sau caș cu fermitate scăzuta. Observații similare au fost raportate de Parnell-Clunies și Kakuda (1986), Parnell-Clunies (1986a, b, 1988a) și Parnell-Clunies (1987) pentru laptele integral încălzit la 85° C timp de 10-40 minute ( proces în cuvă) , la 98° C timp de 30 – 112 secunde (pasteurizare înalta) și la 140° C timp de 2-8 secunde (UHT) pentru fabricarea iaurtului . Ei au ajuns la concluzia că:
• Ordinea de fermitate a iaurtului și a vâscozității dintre cele trei metode de încălzire a fost de: proces în cuva> pasteurizarea înalta> tratamente UHT, în timp ce cea mai mare capacitate de reținere a apei a coagulului a fost observată la tratamentul de pasteurizare înalta,
urmată de UHT și de procesul în cuvă;
• Iaurtul făcut prin procedeul în cuva a prezentat sinereză și o textură granulată; Tratamentul UHT a dus la textura slabă a coagulului din iaurt; procesul de pasteurizare înalta (de exemplu 98 ° C, timp de 1,87 minute) a reprezentat cel mai bun proces și a fost recomandat pentru producția industrială. Cu toate acestea, alți cercetători au recomandat folosirea temperaturii de 85 ° C timp de 30 minute pentru activitate maximă a culturilor starter.
Un alt aspect, care a fost descoperit prin studii SEM (Kalab, 1979a), a arătat că S.
thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus formează “buzunare” în matricea de proteina a coagulului din iaurt. Aceste buzunare au fost considerate de către unii lucrători în acest domeniu ca artefacte cauzate de liofilizarea probei, dar ambele procese de transmisie electronică microscopic (TEM) și înghețarea fracțiunilor din iaurt , care este, de secționare în timp ce faza apoasă este încă prezentă, au confirmat prezența buzunarele (Kalab, comunicare personală). Dimensiunile particulelor de cazeină iaurt sunt afectate de conținutul total de solide din laptele de baza , precum și Kalab (1979b) a observat că dimensiunea particulelor de cazeină scăzut odată cu creșterea nivelului de solide în lapte. Motivul pentru acest comportament nu este bine stabilit.
Analiza imaginilor folosind TEM a fost folosită de către Skriver (1997) pentru a studia
microstructura de iaurt și au observat că (a) agregatele de cazeină au fost mai mari în iaurtul fabricat din laptele încălzit la temperaturi ridicate, astfel confirmând observațiile raportate de Kalab și colab. (1976), (b) volumul stea, care a dat o măsură a dimensiunii medii a “porilor” în gelul iaurtului, a fost influențat de nivelul de căldură furnizat laptelui și a afectat, de asemenea, structura matricei de cazeină și (c) funcția de covarianță a fost capabilă să diferențieze iaurturile realizate din același lapte încălzit, dar ținut la un timp între 10 și 30 de minute.
Decantarea normală în lapte rece este influențată de acțiunea globulinelor, care ajuta la formarea de clustere între creșterea globulelor grase (Mulder și Walstra, 1974). Prin urmare, denaturarea fracțiunilor globulinelor din lapte, ca urmare a tratamentului termic, determină o reducere a stratului de spumă (Walstra și Jenness, 1984). Această acțiune ar putea lucra în favoarea micilor producători de iaurt a căror linii de producție nu includ un omogenizator. Mai mult decât atât, laptele devine mai alb la culoare în urma tratamentului termic, înainte de rumenire și în conformitate cu Burton (1954) acest lucru ar putea fi din cauză:
• floculării proteinelor din zer;
• modificărilor agregatelor de cazeină;
• calciului convertit de la starea solubilă la o stare coloidală sau insolubilă. [3.]
3.3. Procesul de fermentație și formarea gelului în iaurt
În timpul fabricării iaurtului, lapte tratat termic este răcit la temperature de incubare a culturii starter (S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus) și, în general, laptele este fermentat la 40-45 ° C, care este, optimul condiției de creștere pentru cultura mixtă – metoda de incubare scurtă. În unele cazuri perioada de incubație poate scurt de 2,5 ore, presupunând cași cultura starter (3%) este una activa.Recent, zabadi (adică echivalentul iaurtului egiptean) a fost fabricat la 30 ° C sau 35 ° C cu sinereză minimă, cu fermitate și finețe îmbunătățită și cu o aromă plăcută (Mehanna, 1991). Cu toate acestea, Cho-Ah-Ying (1990) au produs iaurt folosind diferite tulpini de culturi starter termofile (EPS, exopolysaccharide și non EPS) și fermentarea laptelui la 38 ° și 43 ° C; ei au concluzionat că temperatura de incubare a afectat în mod semnificativ un singur caracter senzorial (de exemplu, textură).
În timp ce laptele răcit este pompat în rezervoarele de fermentare, scultura starter este în mod normal dozata direct în lapte, sau, alternativ, în cazul în care este utilizat un rezervor multifuncțional, se adaugă culturi inițiale, fie manual, fie, în cazul în care volumul rezervorului este mare, cantitatea dorită de culturi starter este pompată în rezervor. Stadiul actual de fermentare poate avea loc fie în recipientul cu amănuntul pentru producerea de iaurt simplu, sau laptele este incubat în vrac pentru fabricarea de iaurt amestecat. Cu toate acestea, indiferent de ce tip de iaurt se produce, reacțiile biochimice responsabile la formarea gelului / coagulului sunt exact la fel. Astfel, singurele diferențe reale între iaurtul stabilit și cel amestecat sunt proprietățile reologice ale coagulului, deoarece în primul caz laptele este
lăsat astfel pe timpul perioadei de incubație și gelul rezultat este sub formă de o masă semi-solida continua , în timp ce iaurturile agitate(amestecate) sunt, prin contrast, rezultatul
ruperii structurii de gel la sfârșitul perioadei de incubare și înainte de răcire și de prelucrarea ulterioară. [3.]
Formarea gelului în timpul fabricării iaurtului este în esență datorită destabilizării complexului de cazeină. Aceste geluri sunt ireversibile și sunt clasificate în diferite grupe: (a) geluri de natură enzimatică, care se formează ca rezultat al acțiunii coagulante care destabilizează agregarea de κ-cazeină , (b) geluri induse de căldură, care pot apărea ca defect
în cazul în care gelificarea are loc în lapte UHT sau lapte evaporat dacă fracțiunea de proteine nu este bine stabilizata, (c) geluri de acid formate prin fermentarea acidului din lapte, de exemplu la iaurt, și (d) geluri de sare / induse de căldură, care în mod normal sunt produse în timpul fabricării brânzei Ricotta. Se poate argumenta, totuși, că, deși producția de iaurt nu implică adăugarea unei enzime proteolitice coagulante, proteinazele care provin din culturile starter de iaurt pot avea un rol. Prin urmare, trebuie înțeles faptul că iaurtul nu poate fi pur și simplu un gel de acid indus și ca proteinazele pot contribui la matricea de proteine denaturate și că ar putea fi relevante proprietăților de gel din iaurt (Tamime și Marshall, 1997).
Principalele diferențe dintre gelurile induse de acizi sau de enzime au fost raportate de Walstra și van Vliet (1986) și van Vliet și colab. (1989) și ar putea fi rezumate după cum urmează: (a) permeabilitatea gelului indus de acizi nu se schimbă în timpul primelor 24 de ore după gelificare, în timp ce într-un gel indus enzimatic, permeabilitatea crește continuu în aceeași perioadă, și ( b) un gel format pe calea enzimelor coagulante este mai robust decât un gel indus de acizi ; al doilea tip de gel este fragil și sfărâmă cu ușurință. Cu toate acestea, Muir și Hunter (1992) au profilat atributele senzoriale ale laptelui fermentat și au identificat, de asemenea , aceste atribute ca fiind importante pentru acceptabilitatea de consum. Microstructura de iaurt a fost bine studiată, dar puține date au fost publicate despre mecanismele gelurilor induse de acizi în lapte de S. thermophilus și L. delbrueckii subsp. bulgaricus la 30-45 ° C. Cu toate acestea, micelele de cazeina sunt compuse din diferite fracțiuni proteice , și sunt asociate unele cu altele prin intermediul punților de fosfați de calciu. În timpul fermentării laptelui, Ca2+ micelar sau coloidal conținut și, eventual, în mai mică măsură de magneziul și citratul, cresc în ser cu cât pH-ul este coborât din cauza solubilizării micelelor de fosfați de calciu (Pouliot colab, 1989;. LeGraet și Brule, 1993). Modificarea naturii fizice a miceliilor de cazeină va juca un rol important în geluri induse de acizi din lapte.
Mecanismele de disociere și agregare a micelelor de cazeină în gelurile induse de acizi au fost revizuite de Tamime și Marshall (1997) și au raportat că:
"Acidifierea directă de lapte utilizând acid clorhidric sau glucono-d-lactonă (GDL) și adăugarea de agenți chelatori de calciu sunt tehnici diferite folosite pentru a studia gelificarea
de lapte în condiții controlate fără intervenția metabolică a culturilor starter Roefs colab, 1985;. Holt și colab, 1986;. van Hooydonk colab, 1986;.. Visser , 1986; Roefs, 1987; Bremer și colab., 1990; Bringe și Kinsella, 1990, 1991; Banon și Hardy, 1991, 1992; Horne și Davidson, 1993)”.
Este evident că formarea de gel în iaurt este rezultatul în urma proceselor atât biologice cât și fizice asupra laptelui, cum ar fi fortificația, omogenizarea și tratamentele termice a laptelui de bază și catabolismul lactozei din laptele de cultură starter pentru cerințele de energie și, ca urmare, producția de acid lactic și alți compuși. Heertje și colab. (1985) au raportat că, în timpul acidificării laptelui degresat cu GDL la 30° C, cazeina micelara poate suferi următoarele modificări la diferite pH-uri (Mulvihill și Grufferty, 1995):
• 6.6-5.9, nici o dovadă de schimbare în miceliile de cazeină, dimensiune aproximativ 0,1 mm și distribuție omogenă în lapte;
• 5.5-5.2, dezintegrarea micelară parțială are loc și la ≤5.2, particulele de cazeină agrega
pentru a forma structuri cu spații goale între ele; cu toate acestea, atunci când astfel de
interacțiuni au loc între micele, gelul de lapte nu ar trebui să fie deranjat;
• 5.2-4.8, contracția agregatelor de cazeină are loc, iar aceste particule sunt mai mari
decât miceliile inițiale;
• ≤4.5, rearanjarea și agregarea particulelor de cazeină apare ceea ce duce la formarea unei matrice de proteine constând din lanțuri micelare și clustere.
Parnell-Clunies (1988b) au concluzionat că formarea de acid gel de lapte a fost un proces în mai multe etape constând dintr-o perioadă de latență inițială de vâscozitate scăzută, o perioadă de schimbare rapidă a vâscozității și o etapă de vâscozitate ridicată. Cu toate acestea, aceiași autori au raportat că disocierea cazeinei micelare a avut loc la pH 5,1 și a fost considerat a fi influențată de conversia calciului coloidal la Ca2+. La pH 4,8 aceste subparticule de cazeină se reasociază pentru a forma agregate mari de cazeină fără să aibă forme sau dimensiuni specifice . În general, este rezonabil să se încheie și / sau să se sugereze că interacțiunile intre α-La / β-Lg cu κ-cazeina protejează parțial micelele ; cu toate acestea, ca cât pH-ul în lapte este coborât, apare destabilizarea sau perturbarea miceliilor. Ca urmare, matricea rețelei de gel sau de proteine este formată din lanțuri micelare și / sau clustere micelare și captează în ea toți ceilalți constituenți ai laptelui de baza , inclusiv faza apoasă. [5.]
3.4. Procesul de răcire
Producția de iaurt este un proces biologic și răcirea este unul dintre metodele populare utilizate pentru a controla activitatea metabolică a culturii starter și a enzimelor sale. Răcirea coagulului începe imediat după ce produsul ajunge la aciditatea dorită, de exemplu, în jur de pH 4,6 sau 0,9% acid lactic depinzând de tipul de iaurt produs, metoda de răcire utilizată și / sau eficiența termică de transfer. Deoarece organismele din iaurt arată activitatea de creștere limitată în jur de 10° C, obiectivul principal al răcirii este să scadă temperatura coagulului de la 30-45° C până la <10° C (cel mai bine la aproximativ 5° C) cât mai repede posibil pentru a controla aciditatea finală a produsului. Procesul de răcire a iaurtului poate fi realizată utilizând racier într-o singură fază sau răcire în două faze.
Răcirea într-o singură fază
În acest proces coagulul este răcit direct de la temperatura de incubare la <10 ° C înainte de adăugarea materialelor aromatizante și înainte de ambalare. Această abordare este bazată pe presupunerea că o coagulare rece este mai stabilă decât una la aproximativ 20 ° C, în consecință, mai puține deteriorări se vor produce în timpul etapelor ulterioare. De fapt, coagulul la aproximativ 20 ° C este mai puțin vâscos și, în consecință, produsul poate fi transferat de la o secțiune a echipamentului de prelucrare la alta cu daune structurale minime. Răcirea cu o singură fază nu este utilizată pe scară largă în situația industrială.
Răcirea în două faze
Prima fază a etapei de răcire reduce temperatura coagulului de la 30-45° C la aproximativ 20° C înainte de adăugarea materialelor aromatizante și înaintea umplerii. A doua fază de răcire are loc în depozitul frigorific unde iaurtul se răcește la <10° C. Răcirea finală a iaurtului are în recipient și coagulul este menținut nemișcat, iar vâscozitatea iaurtului se îmbunătățește după 1-2 zile de depozitare. Răcirea în două faze este utilizată pe scară largă în industria de producere de iaurturi vâscoase acceptabile. Cu toate acestea, influența ratei de răcire asupra caracteristicilor fizice de iaurt agitat(amestecat) a fost evaluată la Institutul de [NUME_REDACTAT] de [NUME_REDACTAT] (. Anon, 1977) și au dat următoarele recomandări:
• Calitatea iaurt agitat poate fi mult îmbunătățita prin ambalarea iaurtului la 24° C, urmată de răcirea finală a produsului din recipient;
• Pentru a obține efectul maxim asupra calității iaurtului, a doua etapă de răcire trebuie să se efectueze cât mai lent posibil, pe o perioadă de 12 ore;
• Concentrarea laptelui iaurt, de exemplu prin evaporare și îndepărtarea de aproximativ
10% apă, a fost identificată ca fiind factorul care mai îmbunătățit calitatea iaurtului;
• Procedura recomandată fost după cum urmează: (a) înainte de începerea răcirii, se amestecă
iaurtul din rezervorul de incubare până când amestecul devine omogen, (b) se răcește iaurtul (la 24° C) și se introduce în ambalaj/recipient, (c) răcirea iaurtului ambalat într-un depozit frigorific controlat de un regulator de temperatură în două etape, și anume prima etapă la 5-6
ore la o temperatură a aerului de 7-10° C, și apoi la o temperatură a aerului de 1-2° C pentru restul perioadei de răcire, (d) forțarea circulației aerului în magazinul rece este foarte recomandata pentru a obține o răcire uniformă a iaurtului ambalat și (e) proiectarea și construcția cutiei și materialelor utilizate pentru ambalaje pot afecta viteza de răcire a iaurtului ambalat.
Cu toate acestea, industria nu pare să fi adoptat aceste propuneri pentru orice marcă în practică generală. Practica generală în instalațiile de mari dimensiuni este de a supune iaurturile la o răcire cu șoc intermediar într-un tunel de răcire înainte de a ajunge la depozitul frigorific (Bylund, 1995) .White (1995) a descris o răcire mai multe faze pentru iaurt care presupune următoarele etape de bază:
• Răcire șoc de la 42° C la 30° C;
• Etapa următoare de la 30° C până la 20° C;
• Faza de scădere a temperaturii până la 14,5° C;.
• Faza de menținere la 2-4° C.
Această abordare ar putea fi considerată o ușoară modificare a sistemului descries de Bylund (1995), dar poate fi dificil să se adapteze la situații industriale cu excepția cazului în care unele dintre etape sunt combinate înainte de ambalarea produsului. În plus, trebuie remarcat faptul că răcirea iaurtului începe la un nivel de pH relativ mare, și, prin urmare rata de răcire (lentă sau rapidă) determină aciditatea finală a produsului și rata de răcire poate afecta structura gelificării laptelui. Răcirea foarte rapidă poate duce la separarea zerului, posibil din cauza unei prea rapide contracții a matricei de proteine care, la rândul ei, afectează proprietățile hidrofile (Rasic și Kurmann, 1978).
3.5.Adăugarea de ingrediente de fructe / aromă / colorat
3.5.1. Noțiuni generale
Tratamentul termic al preparatelor din fructe pot duce la o reducere a intensității aromei lor și, prin urmare, se practica adăugarea agenților de aromatizare pentru a compensa astfel de
pierderi (Nursten, 1982, Werry, 1982; Heath, 1983, Cowle, 1985, Hudson, 1986; Hodrien,
1990; Jaubert, 1992; Fisher și Scott, 1997). Agenții aromatizanți sunt împărțiți în trei
categorii, în funcție de sursa lor:
• Arome naturale și substanțe aromatizante (de origine botanică);
• Substanțe aromatizante identic naturale (de origine botanică);
• Substanțe artificiale / sintetice (de origine chimică).
Deși clasificarea de mai sus poate părea simplă, în realitate lista de agenți posibili poate rula la ordinul de mii. Substanțele aromatice de origine chimică / sintetica sunt uneori utilizate ca urmare a furnizării de un gust similar cu cel al unui ingredient natural, dar lista de compuși permiși variază de la o țară la alta. Cu toate acestea, în conformitate cu FAO / OMS (1990), nu exista o listă ce trebuie să fie furnizată cu privire la substanțele artificiale de aromă care sunt permise pentru a fi utilizate în sectorul iaurturilor aromate sau cu fructe și a produselor derivate. În schimb, nivelul maxim de utilizare este limitată de [NUME_REDACTAT] de Fabricare
(GMP), ceea ce înseamnă că aditivul în cauză este auto-limitart în produse alimentare, inclusiv în iaurt cu privire la aspectele tehnologice, proprietățile senzoriale sau pentru alte motive(medicale , de exemplu) . Astfel, GMP înseamnă, că aceasta cantitatea de substanță adăugată la produsele alimentare în timpul etapelor de fabricare nu trebuie să depășească valoarea necesară pentru atingerea scopului pentru care este autorizat aditivul să fie adăugat
în alimente (FAO / OMS, 1990). Acești compuși sunt de asemenea folosiți în procesul de fabricare de iaurturi aromate (stabile sau agitate), iaurturi de băut, congelate și, eventual, a iaurturilor uscate.
Creșterea consumului anual pe cap de locuitor de iaurt în majoritatea țărilor a fost atribuită atât disponibilității tot mai mare iaurturilor cu fructe și / sau aromate și la diversitatea de prezentare a produsului. Astfel, în [NUME_REDACTAT], de exemplu, valoarea economică de vânzare cu amănuntul a iaurtului a crescut de la £ 103m în 1981 la £ 401m în 1990, reflectând o creștere de 3,9 ori ( Anon, 1984a, 1991a); 90% din aceste vânzări sunt iaurturile cu fructe și aromate.
3.5.2.Tipuri de ingrediente aromatizante (fructe, arome naturale și / sau arome sintetice)
O varietate de ingrediente aromatizante (fructe, arome naturale și / sau arome sintetice) sunt în prezente adăugate în iaurt . Se poate observa că aromele de fructe, care sunt în mod curent cerute, sunt surprinzător de puține la număr, iar restul sunt introduse de către producătorii de iaurt ce doresc numai să încurajeze popularitatea mai mare a produsului.
Tipurile de fructe / materiale aromatizante utilizae în industria iaurtului sunt date mai jos.:
Singular: caise, cireșe negre, coacăze negre, portocale, piersici, ananas, zmeură, căpșuni, afine, mure, agrișe, grapefruit, lămâi, pepene galben, prune, prune uscate, ,rubarbă, mandarine, caramele, măr, șoc, struguri, guava, kiwi, lămâie verde, mango, papaya, fructul pasiunii, pere, până colada, gutui, coacăze roșii.
Amestecat: cocktail de fructe, fructe de pădure, piersici / zmeură, piersici / caise, zmeura / coacăze roșii, mere / stafide, mere / portocale, cireșe / portocale, cireșe / ananas, mix de citrice(lămâie verde,lămâie), pere / banana, căpșuni / mure, cireșe / șoc, struguri / kiwi, kiwi / agrișe , piersici / fructul pasiunii, ananas / nucă de cocos, zmeura / nuci de cocos, căpșuni / kiwi, căpșuni / nuci de cocos.
Diverse arome: pastă de migdale / nuci cu conținut scăzut de amidon, miere de hrișcă, caramel, vin spumant, ciocolată,cafea, castraveți, alune, miere, sirop de arțar, mentă, vanilie, mocca, musli, ciocolata cu musli, nuci / cacao, caramel sau nuga, paprikă / țelina, pere / vanilie, zmeura / vanilie, tomate , vin.
[NUME_REDACTAT] proaspete pot fi folosite pentru a aromatiza iaurturile, dar din cauza disponibilității sezoniere a acestor materiale și calitatea lor variabilă, utilizarea lor în industrie este foarte limitată. Fructele procesate sunt, prin urmare, mai mult folosite, în special în amestecul de fructe dorit poate fi standardizat de procesatorul de fructe pentru a satisface specificațiile
cerute de client. În general preparatele din fructe pentru industria iaurtului constau din fructe, zahăr (sirop și / sau îndulcitori artificiali), stabilizatori, arome, coloranți, acizi de ajustare a pH-ului (Hegenbart, 1990; Mogensen, 1995) .Aceste tipuri de fructe sunt clasificate ca fructe conservate, conserve de fructe, fructe congelate sau fructe diverse.
Conservele de fructe
Conservele de fructe sunt prelucrate cu o cantitate mică de sirop de zahăr pentru a obține un
produs constând din (G100 g-1) 70 fructe, 30 de apă, iar acest produs poate fi menționat ca fiind pur său natural, deoarece nu se adauga coloranți sau conservanți. În funcție de tehnică de prelucrare, produsul poate deveni extrem de aromat, dar culorile naturale de la orice fruct devin plictisitoare din cauza efectului de tratament termic. De asemenea, este relevant faptul că astfel de produse sunt scumpe, astfel încât cererea globală de la industria iaurtului este limitată.
Fructele conservate
Fructele conservate sunt similare cu produsele menționate mai sus, cu excepția faptului că fructelor conservate li se permite să conțină anumiți aditivi, cum ar fi (a) ingrediente colorante care ajuta la mascarea pierderii culorilor naturale de fructe, (b) stabilizatori care asistă în protejarea structurii legumelor prelucrate și îmbunătățirea vâscozității componentelor din fructe, și (c), agenți de aromatizare care contribuie la consolidarea puterii de atracție a consumatorilor la iaurtului finit. Fructele conservate sunt ambalate în cutii speciale de conserve lăcuite, butoaie din plastic , pungi de plastic laminat (Mora, 1996) sau din materiale din oțel inoxidabil. Nivelul de zahăr este menținut la 30-35 g 100 g-1 și pH-ul este ajustat la <3, și cu toate că acest factor din urmă ajută la protejarea produsului împotriva deteriorării, aceasta poate duce la probleme minore de separare a zerului. Diferite condiții de timp / temperatură sunt folosite pentru tratamentele termice a diferitelor fructe și specificațiile microbiologice ale acestor produse pot fi de "sterile", sau la standardele propuse de procesatorii de fructe. Deși prelucrarea fructelor este uneori realizată de marile organizații de lactate, majoritatea producătorilor de iaurt se bazează pe fructele de procesatorilor de specialitate. [5.]
Fructe congelate
Fructe congelate sunt depozitate la aproximativ -20 ° C pentru utilizare ori de câte ori este nevoie. Produsul este apoi dezghețat, îndulcit și în final tratat termic și, în funcție de aciditatea fructului, temperatura tratamentului termic poate varia de la nivelul de temperaturi de 60 ° C până la temperaturi mai mari ca 95 ° C. Deoarece procesul de congelare poate deteriora structura fructelor, îngrijirea trebuie exercitată pentru a minimiza pericolele, adică să se facă recoltarea fructelor la un anumit grad de maturitate, congelarea să se facă rapid și / sau să se adăuge stabilizatori în timpul etapei de încălzire. Substanțele colorante se adauga uneori în timpul prelucrării pentru a compensa reacțiile de rumenire (enzimatice sau oxidative), care pot apărea în timpul decongelării /încălzirii ulterioare. Procesarea finală a fructelor congelate poate fi efectuată la lactate, o abordare care poate fi atractivă în fabrici pe scară largă.
Diverse produse din fructe
Acestea pot include (a) piureul de fructe, care se omogenizează pentru a se obține un produs final sub formă de pastă; forma fructului se pierde cu totul și materialul fibrospoate fi de asemenea îndepărtat, (b) sirop de fructe, care este un produs clar lipsit de conținut solid dar cu un agent de îndulcire adăugat la acesta și utilizat în timpul fabricării aromei de iaurt stabil sau la iaurtul de băut; în iaurtul stabil , siropul se adaugă la lapte inoculat înainte de etapele de ambalare și de incubare, dar pentru iaurtul de băut , siropul poate fi adăugat la iaurtul natural rece, și (c) blocajul care este folosit numai în timpul fabricării anumitor tipuri de iaurt stabil sau, în absența de alte surse de fructe prelucrate. Nu este recomandat să se adauge gem în iaurtul agitat deoarece vâscozitatea mare de gem poate face dificilă amestecarea cu componentele natural din iaurt; amestecarea prelungită poate duce la desprinderea zerului sau o reducere a vâscozității iaurtului. Cu toate acestea, în cazul în care gemul este folosit pentru a aromatiza iaurtul, se folosește un dispozitiv special de dozare instalat pe mașina de umplere, astfel încât cantitatea necesară de gem se depune în cutia de carton înainte de a se face umplerea cu lapte inoculat.
Gemurile cu conținut mic de zahăr se pot face dintr-o combinație de îndulcitori artificiali; cu toate acestea, xilitolul și sorbitolul afectează textura și utilizarea maltodextrinei ca agent de volum poate afecta aspectul și gustul produsului (Hyvonen și Torma, 1983a). Calitatea de conservare a acestor gemuri a fost studiată de Hyvonen și Torma (1983b) și au raportat că: (a) gemurile realizate cu sorbitol și xilitol au fost de bună calitate și similare cu gemurile pe bază de zaharoză, (b) a existat o deteriorare de culoare, gust și preferință în timpul depozitării de fructoză și gemurile cu conținut mare de fructoză, dar, în prezența xilitolului, aceste defecte au fost reduse la minimum, și (c) cristalizarea și deteriorarea calității gemurilor cu xilitol-maltodextrină a fost observată în timpul depozitării. [5.]
Fructe vrac (de exemplu, în stare proaspătă, sulfitat sau congelate), au fost deja curățate de corpuri străine (materii vegetale, insecte, pietre, metale sau bețe) și mucegaiuri, pete sau
fructe necoapte îndepărtate înainte de prelucrare. Cu toate acestea, reziduurile de pesticide, standardele generale microbiologice și prezența aditivilor nedoriți trebuie luați în considerare înainte de a accepta fructele pentru prelucrare. Un studiu de 252 de mostre de fructe pentru a fi utilizate în iaurt a fost raportat de Locatelli (1988), care a constatat că 15% din fructele mari și 58% din boabe au fost contaminate din cauza contaminării cu insecte după recoltare.
Tratamentul termic al fructelor se realizează fie într-un proces discontinuu la 85 ° C timp de 10 minute sau într-un proces continuu la 100° C (flash) (G. Spinks, comunicare personală; Spinks și Davey, 1970; Szemplenski, 1981). Este important că rezervorul de prelucrare a lotului să fie conceput pentru a minimiza daunele fructelor în timpul încălzirii, în timp ce
schimbătoarele de căldură fragmentate de suprafață sunt utilizate în metoda continuă (Sommi, 1996). Unele evoluții viitoare în procesarea de fructe pot cuprinde încălzirea ohmică, de înaltă presiune sau încălzirea cu microunde (Langley-Danysz, 1996) și iradierea (Kiss, 1975), dar utilizarea lor este limitată în prezent. Cu toate acestea, umplerea la cald a fructelor procesate în containere sterile poate prelungi termenul de valabilitate al produsului, fără a fi nevoie de adăugare de conservanți (Kivi, 1981; Eller, 1988; Ehrhardt, 1991;. Anon, 1993c), dar și utilizarea azotului în atmosfera modificată (Anon. , 1993b).
Unele procese recomandate pentru fructe pot include (a) stabilizarea produsului folosind pectină din mere (Weiss, 1983), sau un amestec de pectina cu conținut mic de metoxi și xantan (Leipold, 1983), sau amidonuri hidroxipropilate (Walter, 1996) sau pectin amidata care a fost standardizata cu Ca2+ sare și făină de semințe de roșcovă (opțional) (Kratz și Dengler, 1995a-c), (b) tratarea cerealelor și / sau museli emulsie de apă în ulei înainte de amestecarea cu iaurtul pentru a menține o textură crocantă (Kaufman și colab., 1990), (c) înmuierea feliilor de piersici într-o soluție de clorură de calciu (0,3 g 100 g-1) înainte de etapa de tratament termic reține îngroșarea fermității (Kim și Choi, 1983), și (d) adăugarea de stafide tocate la o rată de 10g 100 g-1 în iaurt a fost extrem de apreciată de către consumatorii din Chile, dar depinde de utilizarea unei varietăți speciale, mai degrabă decât orice tip de stafide (Nicholls și colab., 1984).
3.6. Distribuirea în ambalaje
3.6.1. Noțiuni generale
Ambalajul este un pas important în timpul producției de iaurt și Paine (1967) a definit obiectivul de ambalare a alimentelor ca: "Ambalajul este un mijloc de a asigura livrarea în condiții de siguranță a produsului către consumatorul final la costul total minim. "
În general, specificațiile ambalajelor din orice material a produselor alimentare ar trebui să includă informații pentru următoarele:
• Toxicitatea materialelor;
• Nivelurile de contaminare;
• Rezistența la umiditate și / sau permeabilitatea la vaporii de apă;
• Permeabilitatea de gaze pentru N2, CO2 și O2 (fostele gazele sunt importante în ambalarea în atmosferă modificată);
• Permeabilitatea la gustul și la aroma compușilor și / sau substanțele chimice volatile în
mediu;
• Transparența la lumină vizibilă sau UV;
• Permeabilitate la murdărire și / sau a microorganismelor;
• Migrația de molecule din materialul de ambalare a produsului.
Este evident că majoritatea, dacă nu toate, dintre specificațiile menționate mai sus pentru
materialele de ambalaje sunt aplicabile la ambalarea iaurtului. Cu toate acestea, după cum se poate observa din
secțiunile ulterioare, există mai multe tipuri diferite de materiale de ambalare și
unele publicații selectate pe teoria și practica de ambalaje alimentare au fost
raportate de Paine (1969), Sacharow și Griffin (1970), Paine și Paine (1983),
Griffin și colab. (1980), Peleg (1985), Mathlouthi (1986), Briston (1989), Jenkins și
Harrington (1991), Stollman și colab. (1994) și Soroka (1995). Periodic, [NUME_REDACTAT] de [NUME_REDACTAT] publică monografii cu actualizări ale informațiilor tehnice
disponibile pe ambalajul de lapte și produse lactate și aspecte specifice ce se ocupă cu laptele fermentat au fost raportate de Fluckiger (1976, 1980, 1982) și Odet (1984, 1988, 1995).
Materialul de ambalare va juca un rol important, iar pachetul de vânzare cu amănuntul ar trebui să fie conceput pentru a satisface cerințele, pentru a oferi protecție, pentru a fi ușor de manevrat, pentru a oferi un vehicul pentru un mesaj și așa mai departe.
3.6.2 Tipuri de materiale de ambalaj
Materiale de ambalare pentru iaurt sunt practic împărțite în două categorii principale: în
în primă instanță, recipientul este vasul care vine în contact real cu iaurtul și specificațiile menționate mai sus cu privire la "idealul" împachetării sunt aplicabile în astfel de containere, iar în a doua instanță, exterioare sau containere de transport care nu vin în contact cu iaurtul, dar sunt utilizate pentru a facilita manipularea și distribuirea containerelor unitare de-a lungul lanțului.
Diferite tipuri de unități de containere sunt disponibile pe piață, iar aceste pachete
pot fi clasificate în trei tipuri principale în funcție de puterea fizică a containerului.
Recipiente unitare rigide
Vasele din sticlă sunt încă utilizate în unele țări, de exemplu, în Franța și în estul Europei și unele părți din [NUME_REDACTAT] pentru a împacheta iaurt (Fluckiger, 1980), și, deși sticla este un material excelent pentru ambalaje, utilizarea sa este limitată din cauza costului ridicat de fabricație și tendința actuală a pieței în favoarea containerelor cu o "singură excursie".
Cu toate acestea, vasele de sticlă au fost foarte populare și chiar și în ziua de azi, vasele cu deschideri largi fac parte din cea mai atractivă formă de ambalare a iaurturilor cu fructe sau iaurturile aromate. Închiderea se face cu un inel de metal ce trebuie împins. Sistemul de închidere include folii laminate de aluminiu (încălzite) pe vasele de sticlă.
Vasele de ceramică sunt produse din lut și partea recipientului care vine în contact cu iaurtul este în mod normal strălucitor. Acestea sunt returnabile și sunt utilizate în [NUME_REDACTAT] și India la împachetarea iaurtului simplu și pentru Dahi. Pe parcursul perioadei de incubare vasele sunt lăsate descoperite în așa fel încât o crustă este formată pe suprafața și, înainte de etapa de răcire, vasele sunt acoperite cu pergament ținut ferm pe poziție, folosind o bandă de cauciuc. Aceste containere nu sunt utilizate pe scară largă din cauza unor probleme de atingere a unui nivel ridicat de igienă și din cauza costului mare de fabricație. Îmbunătățirile
în standardele microbiologice ale acestor vase ar putea fi obținute în cazul în care ghivecele se scufunda în apă clocotită timp de cel puțin 2 minute sau apă conținând 250-500mgg-1
clor. Cu toate acestea, lutul folosit la fabricarea acestui tip de ambalaj poate conține
30-100mgg-1 de plumb și, ca o consecință, conținutul de plumb din iaurturile de tip Dahi făcute în aceste vase a fost 1.743mgg-1. Acest nivel de plumb este încă sub limita autorizată
Propusă de Food and [NUME_REDACTAT] din SUA (Nagaraja și (7mgg-1) Vishweshwaraiah, 1986), dar acesta este un alt factor care operează împotriva folosirii ceramicei.
Alte recipiente rigide, care sunt recomandate pentru ambalarea unor tipuri de produse pe bază de iaurt, de exemplu, iaurtul uscat, sunt cutiile de metal sau pungile din folii laminate de aluminiu . Calitatea conservării produsului este îmbunătățită cu ajutorul gazului de spălare (azot sau dioxid de carbon), azotul fiind mai des utilizat. Aceste containere sunt similare cu cele utilizate pentru ambalarea laptelui praf integral. Recipiente din plastic rigid, semi-rigid sau flexibil ar putea fi de asemenea utilizate , dar recipientele trebuie să fie acoperite în interior cu un strat de material plastic. [8.]
Recipientele unitare semi-rigide
Aceste tipuri de containere sunt fabricate în mod normal din materiale plastice și anumite caracteristici tehnice ale diferitelor tipuri de material plastic (de exemplu, rata de transmisie a vaporilor de apă și rata de transmisie a gazului de O2, CO2 și N2), care pot fi utilizate pentru fabricarea de containere pentru iaurt au fost raportate de Kumar (1989), Cuq și colab. (1995) și Guilbert și Gontard (1995). Materialele plastice propriu-zise (adică polimerii) sunt relativ inerte, dar substanțele chimice și monomerii utilizați în timpul etapelor de fabricare pot fi depozitate în materialul finit. Deși astfel de compuși pot fi inofensivi în sine, ei pot reacționa cu alimentele și conduc la perturbări ale aromei, și, prin urmare, o mare grijă trebuie să fie exercitată pentru a se asigura că astfel de compuși sunt absenți.
În cazul iaurtului, containerul trebuie să fie rezistent la acizi, pentru a prevenire pierderea substanțelor volatile de aromă și fie impermeabil la oxigen, deoarece prezența lui poate
Încuraja dezvoltarea drojdiilor și mucegaiurilor . Exemple de materiale care pot fi folosite
pentru fabricarea containerelor de iaurt sunt: polietilenă (PE), polipropilena (PP), polistirenul (PS), policlorura de vinil (PVC) și policlorura de viniliden (PVDC). [NUME_REDACTAT] Unit, majoritatea containerelor sunt fabricate în polistiren, deși utilizarea polipropilenei devine populară.
Containerele finite sunt denumite cutii de carton, căzi sau cupe și pot fi fabricate
în orice formă sau design care pare să aibă recurs consumatorilor. Practic, există două tehnici diferite care pot fi utilizate pentru fabricarea paharelor de plastic. În primul rând, procedeul de injectare combinat cu procedeul de turnare în care materialul este înmuiat într-un cilindru încălzit înainte de injecție sub presiune înaltă într-o matriță care se întărește. După ce cupa se formează, ea este scoasă din matriță. Acest tip de container este caracterizat ca având un perete relativ gros, că este o ceașcă rigidă (Astrom, 1989; de Groof, 1993). Aceste cupe preformate sunt apoi livrate la produse lactate dispuse în rânduri în interiorul unui subțire sac de polietilenă (adică de grosime 25mm). De obicei pungile sunt sigilate pentru a preveni pătrunderea prafului sau a altor impurități și se învelesc cu o cutie de carton fibrolemnos pentru a se asigura transportul în condiții de siguranță și pentru a se preveni strivirea ambalajelor.
La lactate rândurile de cupe sunt montate pe umplutură și procesul de ambalare este apoi menționat ca o operațiune de umplere / sigiliu. În al doilea rând este procesul de termoformare, în care materialul plastic este livrat produselor lactate sub formă de rulou continuu, de care un capăt este alimentat în prima secțiune a umplerii cu iaurt / mașina de ambalat. Indiferent de ce tipuri de cupe sunt utilizate, închiderea recipientului este de obicei
realizată cu ajutorul foliei de aluminiu (de exemplu, procesul de acoperire cu rotire a capacului sau cel de căldură-etanșare) sau plastic (apăsarea pe capac sau etanșarea la cald). Capace sigilate la căldură sunt mai populare, deoarece cupele sunt apoi etanșe și contaminarea și infiltrațiile ulterioare sunt prevenite. Folia de aluminiu este folosită pentru că permeabilitatea la gaze și la mirosuri este neglijabilă, și, în plus, este opac, "genial", în aparență și poate fi ușor decorat. Din cauza naturii acide ale iaurtului, se recomandă ca folia
să fie lăcuita pentru a preveni coroziunea și, pentru a oferi coeziune în timpul etanșării la cald, folia trebuie să fie acoperită cu polietilena, copolimer de etilenă acetat de vinil (EVA), polistiren sau policlorura de vinil.
Ilustrații ale unor containere pentru ambalarea iaurtului
Primul rând ilustrează containere Multipack și diferite pachete pentru iaurt de băut (de exemplu, sticle de plastic și cupe rigide, și un recipient din metal de tip “ring-pull”).
Rândul din mijloc: containerele iaurt constau din borcane din sticlă(stânga) și pachete cu cameră dublă (partea dreaptă).
Rândul de jos: Cutii de carton laminate (Pure-Pak și [NUME_REDACTAT] ); unele au capace ce pot fi reînchise sau orificiu special pentru un pai (stânga). Containerele de pe partea dreaptă
ilustrează recipiente de plastic termoformate și preformate.
Materialele plastice de ambalare sunt, de asemenea, utilizate în industria iaurt de a furniza așa zisul produs proaspete pentru consumator. Un exemplu de o astfel de inovație a fost raportat de Colangelo (1980) și Anon. (1983c, 1991b), în care iaurtul a fost ambalat în ceea ce a fost numită o configurație "piggy-back". În acest system iaurtul cu aromă este umplut și etanșat într-un pahar din plastic. Fie pe aceeași mașină, sau pe o unitate diferită, nuci, stafide și chips-uri roșcovă (cunoscute sub numele de granole) sunt umplute într-o altă ceașcă transparenta, care este, de asemenea, etanșata la cald. Apoi cadă de iaurt și cupa care conține slotul granola se aduc în contact, astfel încât camera cu granola acoperă complet cadă de iaurt înainte ca cele două componente să fie fixate împreună sau sigilate la cald. În teorie, prospețimea fructelor / amestecului de nuci este păstrat până când consumatorul amestecă cele două componente chiar înainte de consum, dar există puține dovezi care arata ca muncă suplimentară este cu adevărat justificată. [10.]
Un alt tip de cupă semi-rigidă (de exemplu, 2-4 cm adâncime) a fost brevetata în Franța (Verdier, 1987) și este potrivită pentru ambalarea iaurtului pentru a permite consumatorilor să mănânce iaurtul folosind doar limbile lor, fără ajutorul unei linguri. Două vase pot fi atașate împreună pentru a oferi o porțiune corespunzătoare a consumului produsului, dar acest tip de ambalaj nu a fost încă utilizat în industrie.
Ca o economisire cu privire la costul de pahare rigide din plastic , un pahar subțire de polistiren a fost sugerat, înconjurat de un plic de hârtie reciclată (Poldervaart, 1994). Acest
tip de ambalaj este cunoscut ca sistemul K-3 și permite separarea ușoară a hârtiei de plastic prin aplatizarea containerului când este gol. Cu toate acestea, interesul actual al producătorilor de plastic este de a înlocui polistirenul cu polipropilena deoarece (a) se vor face economii de costuri (Recaldin, 1990), (b) există efecte reziduale asupra monomerilor din stiren din produs, care ar putea afecta aroma și (c) arderea polistirenei la <1200 ° C produce cantități mari de funingine care prezintă o mare problemă pentru mediu (Løkkeberg, 1993). Cu toate acestea, în scopul reciclării amestecurilor de plastic format din polistiren și polipropilena, cele două mase plastice pot fi separate, după spălarea pentru îndepărtarea materialului organic și măcinarea , pe baza greutății specifice, folosind un hidrociclon sau un proces de inot-scufundare (Wirths, 1991).
Recipiente unitare flexibile
Recipiente unitare flexibile sunt fie sub formă de pliculețe din plastic fie cutii de carton. Ultimul tip e realizat din laminate, (de exemplu, polietilena / folie de aluminiu / polietilena sau folie de polietilena / hârtie / aluminiu / polietilenă) și se utilizează numai pentru ambalarea iaurtului deshidratat. Cea mai populară metoda de ambalare este cea de formare-umplere-inchidere. Recipientul trebuie să fie impermeabil la gaze și la vapori de apă.
Cutii de carton au devenit recipiente populare pentru produsele lactate în 1950 odată cu introducerea cartoanelor cerate. Aceste containere au fost utilizate în trecut pentru ambalarea iaurturilor, dar popularitatea lor a scăzut în favoarea cupelor de plastic și / sau cutiilor de carton laminate. Un dezavantaj asociat cu cutia de carton cerata este tendința să de a avea scurgeri și în ciuda îmbunătățirii fabricației (de exemplu, aplicarea multistraturilor de ceară și de copolymer EVA), utilizarea lor ca și containere pentru iaurturile din [NUME_REDACTAT] a rămas limitată.
Cu toate acestea, utilizarea ambalajelor din carton pentru ambalarea laptelui lichid este practicată pe scară largă în America de Nord, Europa și [NUME_REDACTAT] și astfel de containere ar putea fi folosite cu ușurință la împachetarea iaurtului. Două tipuri de carton sunt disponibile în mod normal, un tip simplu în cazul în care hârtia obișnuită este acoperită pe ambele fețe cu un material plastic (de exemplu polietilenă) și un tip multistrat care constă din următoarele straturi: polietilena / folie de hârtie / aluminiu / polietilenă. Ultimul tip de carton este utilizat în mod normal pentru ambalarea laptelui UHT, deoarece stratul de folie de aluminiu face cutia impermeabilă, și, de asemenea, ajută la îmbunătățirea rigidității containerului.
În funcție de sistemul exact utilizat, cutii de carton sunt livrate la lactate fie ca și cutii prefabricate (de exemplu, metodele [NUME_REDACTAT] și Elopak sau [NUME_REDACTAT]), sau sub forma unui tambur ([NUME_REDACTAT]). Secvența de ambalaje, urmată de cutii de carton preformate este:
• O bancă de ambalaje din carton este alimentată printr-un manșon special a mașinii de umplere;
• O singură cutie este eliminată automat din manșon, deschisă și fundul cutiei se sigilează;
• Cutia este umplută cu iaurt, apoi partea de superioară se sigilează;
• Produsul ambalat este gata pentru expediere.
Alternativ, cutiile pot fi formate dintr-o bobină cu ajutorul tehnicii de formare-umplere-inchidere. O trăsătură comună a acestor sisteme de ambalare (de exemplu [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] sau Elopak), este faptul că ambalajul are un capăt fronton. În unele cazuri această structură fronton se poate dovedi a fi utilă pentru turnarea produsului, dar un dezavantaj este zona de stocare mare necesară comparativ cu iaurtul ambalat în cutii de carton cu top plat. Cu toate acestea, dezvoltarea recentă a topului plat la [NUME_REDACTAT] și cutiile de carton de tip [NUME_REDACTAT] , care sunt relativ pătrate la formă, combină caracteristicile dorite ale unui fronton (de exemplu, caracteristici de turnare excelente), cu utilizarea eficientă a spațiului în dulapurile frigorifice.
Îmbunătățirile în materialele de ambalare pentru cutiile de carton folosite pentru produsele lactate fermentate, inclusiv efectele asupra calității produsului, sunt (a) concentrația de CO2 din chefir și culturi similare de lapte ambalat în strat dublu de polietilena a fost redusă cu 75% și a avut loc drenajul zerului, în timp prin folosirea cutiilor de carton căptușite cu folii de aluminiu , concentrația de CO2 a fost redusă doar ușor și aroma și stabilitatea produselor au fost îmbunătățite în mod semnificativ (Anon, 1986c;.. Castberg , 1986; Gjengedal și Oterholm, 1988), (b) introducerea unui robinet de umplere special conceput într-o cutie de carton cu top de tip fronton cu ajutorul unui utilaj numit [NUME_REDACTAT] QL-9 se face posibilă ambalarea iaurtului de băut (lichid) (Anon., 1986d), (c) Ensobarr® este un tip nou de ambalaj cu top fronton din Finlanda, care este potrivit pentru ambalarea iaurturilor; stratul de folie de aluminiu a fost înlocuit cu o pastă [NUME_REDACTAT] Mechanical®, care oferă o anumită rigiditate, folosind o greutate mai mică de carton, și are o capacitate mai bună de pliere și proprietăți de reciclare (Holmström, 1996), și (d) furnizarea unui păi pentru produsele de 250 g în [NUME_REDACTAT], sau un capac filetat pentru cutiile de carton de 1 l cutii au crescut opțiunile de ambalare pentru iaurtul de băut (Schlicht, 1996). Dimensiunea containerelor de mai sus este împărțit în două grupe principale, cutii de carton cu dimensiuni pentru "servire individuală" , cu intervale de conținut de 150-200 ml (în unele cazuri, poate fi mai puțin), și "dimensiunea familie", cutiile în care capacitatea recipientelor variază de la 250 la 1000 ml (Herner, 1988).
Recipientele de tip “dimensiunea familie” folosesc capace de tip apăsare și infiletare deoarece nu tot iaurtul poate fi consumat în același timp și este necesar să se prevadă, din motive de igienă, un capac care poate fi reînchis. De altfel, un tip de container intermediar care devine din ce foarte popular este ambalajul “multipack”, în cazul în care patru, șase sau mai multe cutii de carton de iaurt sunt ambalate împreună. Acest tip de ambalaj a fost introdus pe piață în anii 1970 (Lang, 1972; Chaussadas, 1986; Anon., 1989; Keck, 1983, 1991a; Hilliam, 1992; Hartman, 1995), și este uneori folosit la lansarea unui nou tip de iaurt de fructe pe piață, sau alternativ folosit ca un pachet pentru familie. Un tip similar de ambalaj de familie este acum pe scară largă produs prin procesele de formare-umplere-inchidere (de exemplu cele termoformate), în cazul în care patru sau mai multe cutii de iaurt (fiecare pereche are un gust diferit), sunt formate ca o unitate compozit. În ultimul deceniu a fost introdusă o cameră dublă și în acest ambalaj iaurtul natural este umplut în compartimentul mare în timp ce fructele se ambalează în camera mică.
Principalul avantaj al acestui pachet este că producătorul de iaurt nu trebuie să se oprească și să curățe echipamentul când trece de la un produs cu un tip de aromă la alt produs cu aromă diferită (Ackermann și Guays, 1984; Zott, 1989). Practica normală este de a începe prin umplerea cu fructe de culoare deschisă și schimbarea progresiv la culori din ce în mai închise. Deși este scump, acest sistem de ambalare este popular și preferat de consumatorii care vor să amestece iaurtul cu fructe imediat înainte de consumarea lui și pentru că își pot doza cantitatea de fructe dorite.
Este evident că o gamă largă de recipiente prevăzute sunt utilizate în industria iaurtului și alegerea finală ar putea fi influențată de următoarele considerații:
• Costul pe fiecare container, viteza de umplere și costul mașinii de ambalare;
• Natura produselor de iaurt (de exemplu, lichid, vâscos, concentrat sau praf);
• Asigurarea de protecție a produsului în timpul depozitării, distribuției și comerțului;
• Capacitatea recipientului;
• Pachetele returnabile sau nereturnabile și, în cazul celor nereturnabile, dacă recipientul poate fi curățat și dezinfectat;
• Cerințe pentru o anumită durată de valabilitate, inclusiv proprietățile de barieră (de exemplu, O2 și permeabilitatea la lumină) a materialului;
• Concepte de marketing și acceptabilitate a consumatorilor (Odet, 1988).
Un aspect, care a fost întotdeauna dezbătut în industria produselor lactate, este scenariul cu privire la sticlă versus containerele nereturnabile, inclusiv cutiile și paharele de plastic. Costurile și aspectele de mediu sunt factorii majori care trebuie să fie luați în considerare înainte de a alege un anumit tip de material de ambalare, dar în conformitate cu Robinson (1991), soluția problemelor legate de deșeuri este dificilă și, în cazul materialelor plastice, poate avea consecințe grave pe viitor.
3.6.3. Studii comparative privind permeabilitatea diferitelor pachete de iaurt
Așa cum să menționat anterior, activitatea de Bosset și Fluckiger (1986a, b, 1987) și Bosset și colab. (1986a, b) a evidențiat efectele de lumină și a oxigenului cu privire la calitatea iaurtului care au avut loc într-o gamă largă de containere. Cu toate acestea, alte studii care au demonstrat o corelație directă între permeabilitatea materialului de ambalare și calitatea iaurtului pot fi rezumate după cum urmează:
• Permeabilitatea oxigenului molecular (kPaday-1), printr-o cutie de carton [NUME_REDACTAT] (de exemplu, polietilena / hârtie/ polietilenă) a fost de 0.77mg și 1.79mg la 7 ° C și 25 ° C; aceste valori de permeabilitate au fost aproximativ jumătate din valorile teoretice calculate pentru permeabilitatea oxigenului molecular a straturilor de polietilena de 0.03mm și 0.015mm, (Langeveld și colab., 1984);
• Cultura de lapte bătut ambalat în sticle de polietilena de înaltă densitate a fost depozitată la 1 ° C și expusă la lumină fluorescentă albă pentru 96 de ore, iar aceste condiții au indus o pierdere a gustului și au redus concentrația de riboflavina la 0.3mgml-1. Un gust panou nu a putut identifica faptul că inducerea luminii duce la perturbații de arome în probele experimentale (Hoskin, 1989); Bosset și colab. (1995) au confirmat că iaurtul este un produs sensibil la lumină;
• Drojdii și mucegaiuri au fost detectate (> 10 unități formatoare de colonii (ufc) g-1) în
30 din 60 din recipientele de iaurt de tip containere preformate, în timp ce nici unul dintre acestea organisme nu au fost detectate în același iaurt ambalat în recipiente prin procesul de formare-umplere-inchidere (Jordano, 1987); acest lucru poate reflecta diferențele permeabilităților la oxigen și / sau gradul de sterilitate al containerului înainte de umplere (McKay, 1992);
• Flacoanele din sticlă brună au împiedicat procesul de foto-oxidare a iaurtului (natural, cu căpșuni, cu ciocolată sau cu mocca), în timp ce numai iaurtul natural a fost susceptibil la lumină atunci când atunci când ambalarea s-a realizat în recipiente transparente de polistiren (Dieffenbacher și Trisconi, 1989); o scădere marcată în nuanțele verde și galben a fost observată ca urmare a pierderii de riboflavina (Desarzens, 1989) și pentanalul a fost identificat ca și compus carbonilic produs în timpul procesului de foto-oxidare (Daget, 1989).
Migrația de monomeri și alți compuși
[NUME_REDACTAT] Britanie, potrivit [NUME_REDACTAT], Pescuitului și Alimentației (MAAP,
1983, 1987), până în 1974 au fost date toxicologice insuficiente despre stiren pentru a evalua siguranța pe termen lung a produselor alimentare în contact cu el. Este evident, însă, că stirenul rezidual din iaurt este cu mult sub doza zilnică tolerabilă (0,6 mg g-1), propusă de Comitetul științific pentru alimentație umană a [NUME_REDACTAT] (Hammarling , 1995).
Factorii care pot influența migrația multor compuși din materialele ambalajelor, inclusiv polistiren și polipropilena, includ temperatura de umplere a produsului, grăsimea, umiditatea și pH-ul (Thomsen și Stena, 1987). Cu toate acestea, migrarea monomerilor nu afectează culoarea iaurtului și rata de migrare după 2 zile la 45 ° C nu a fost la mai mult de 1.1mgdm-2 ([NUME_REDACTAT] și colab., 1988). Prudență este esențială și 3 din 20 iaurturi făcute în Cuba au depășit limitele de migrare stabilite de standardele maghiare ([NUME_REDACTAT] , 1988). [NUME_REDACTAT] (o băutură fermentată japoneza) și yogo (un iaurt de băut) folosite pentru probe în [NUME_REDACTAT] nu au conținut monomeri stirenici, în ciuda faptului că stirenul din paharul din plastic yogo a fost de aproximativ 150mgg-1 (Lau, 1995 și colab.). Un alt monomer care a fost detectat în iaurt este etilbenzenul la un nivel variat între 2 și-4mgkg-1 (Ehret-Henry , 1994).
Culturile de lapte degresat de la trei fabrici de ambalare în cutii [NUME_REDACTAT] și Elopak conțineau diferite niveluri de aluminiu după depozitare la 4 ° C timp de 20 și 40 de zile; rezultatele au sugerat o ușoară creștere (8-18mgkg-1), în timp ce unele probe au prezentat o reducere (3-42mgkg-1) în conținutul de aluminiu după depozitare (Eklund și Brenne, 1990). Aceste rezultate pot indica faptul că scăderea sau creșterea în aluminiul conținut au fost influențate de tipul de carton sau laptele utilizat pentru prelucrare, deși nivelul a fost satisfăcător (de Eklund și Brenne). Studiile suplimentare de migrare a compușilor de la materialele de ambalare din carton au fost detaliate de Castle (1997a, b), în timp ce Linssen și colab. (1992) au raportat că anumiți compuși volatili (de exemplu, > 8 atomi de carbon) și componentele puternic ramificate în iaurturile de băut cu arome artificiale au tendința de a fi absorbite de recipientele de polietilenă. De altfel, aceste sticle de polietilena au fost compuse din trei straturi: un strat de polietilena cu 2% carbon dispus între două straturi din polietilena cu 5% TiO2 pentru a crea straturi interioare și exterioare albe.
Deși monomerul stiren poate să fie eliminat din polimer doar prin extrudarea materialului de ambalaj (Linssen și colab., 1995), nivelul residual al monomerului poate provoca pierderea aromelor din produs. Astfel, valorile de prag de aromă de astfel de monomeri sunt parametri importanți în ceea ce privește detectarea pierderii gustului în produsele alimentare. [15.]
Capace din folie de aluminiu
Folia de aluminiu este utilizată pe scară largă pentru a sigila containerele de iaurt (de exemplu, paharele de plastic) și datorită naturii acide de iaurt și necesității de etanșare la cald, folia de aluminiu este în mod normal acoperită cu un strat de material plastic. Dacă se utilizează tipul preformat de pahar din plastic, capacele de folie de aluminiu sunt de obicei tăiate în jur de 2500-3000 de bucăți și sunt ambalate într-un depozit special pentru a minimiza daunele mecanice. Diametrul acestor capace este de <100mm, iar ele au de obicei o lamelă de tragere pentru o deschidere ușoară.
Etalonul foliei este de aproximativ 40mm, iar fiecare capac este în mod normal în relief. Modelele relief pot fi variate pentru a se potrivi cu cerințele clientului și impresia poate fi de până la 100mm în adâncime. Relieful este esențial pentru a facilita ridicarea ușoară a capacelor unice din ansamblul revista înainte de umplerea cupei și de etanșarea la cald. Pentru iaurturile ambalate folosind tehnica formare-umplere-inchidere, folia de aluminiu este
livrata lactatelor ca un tambur, cu lățimea bobinei fiind variata în raport cu numărul de capete de umplere (pasul) de pe mașina de împachetat. Folia de aluminiu (etalonul fiind de 40mm) este similară cu cea a tipului pre-tăiat, dar procesul de profilare este omis, deoarece acesta nu ar avea nici o funcție în această situație.
După cum se poate observa din iaurturile ambalate pe piață, ambele tipuri de capace
(pre-taiate sau de la o bobină) pot fi imprimate cu diferite informații și design-uri atractive. Partea din spate a capacelor este acoperită cu un material termosudabil și grosimea laminatului variază între 6 și 10gm-2. Variația grosimii de lac este direct dependentă de tipul de material utilizat la sigilarea la cald și, de exemplu, 6-8 g-2 din EVA este aplicat foliei destinate pentru etanșare la cald a polistirenului sau polipropilenei.
Unele tipuri suplimentare de capace pentru vase de plastic pot include: (a) o membrană de respirație care constă dintr-un sistem de protecție superioară cu trei straturi, care este potrivit pentru ambalajele pentru chefir pentru a minimiza acumularea de presiune (ca urmare a producției considerabile de CO2) (b) un vas special conceput și un sistem special conceput de închidere din folie de metal , care elimină vidul generat în interiorul vasului în timpul răcirii produsului (Padovani, 1987), (c) un sistem de închidere de vase care conțin iaurt de băut, care constă din o hârtie ușoara și o folie laminate subțire cu o zonă slăbită pentru introducerea unui păi (Huet, 1986), (d) un capac cu o ramă rigidă, care este puternic și se desprinde ușor de container, fără perturbări (Kretz, 1987), (e) un nou tip de folie, care a fost dezvoltată în Ungaria, constând dintr-un laminat din poliproprilena / polietilenă (Stark, 1986), (f) foliile laminate din carton flexibil care interacționează cu acidul lactic au fost observate să nu adere în timpul depozitării (Olafsson și Hildingsson, 1995); un motiv pentru acest lucru ar putea fi polaritatea și structură chimică a acidului, și (g) un capac plastic sudat care poate fi înlocuit pe un recipient parțial gol odată ce sigiliul a fost rupt.
3.6.4. Sterilizarea materialelor de ambalare
Sterilizarea materialelor de ambalare (de exemplu, a paharelor de plastic și a capacelor,a foliilor laminate sau a cutiilor de carton) în industria iaurtului asigură că o eventuală contaminare de post-producție a produsului să fie redusă la minimum și îndeplinește criteriile necesare atunci când se utilizează o procesare în condiții aseptice. Aceste criterii includ faptul că iaurtul trebuie să fie steril, recipientul de ambalare și / sau materialele în care produsul este ambalat trebuie să fie sterile și mediul / camera unde produsul steril și containerele sunt reunite trebuie să fie, de asemenea, sterile (Ito și Stevenson, 1984).
Este sigur să se presupună că recipientele din plastic obținute prin procesul de formare-umplere-inchidere sunt comercial sterile datorită temperaturii ridicate necesare pentru a face aceste containere. Cu toate acestea cupele preformate din plastic și / sau cutiile de carton pot necesita sterilizare înainte de umplerea cu iaurt pentru a minimiza contaminarea posibilă în post-productie. Astrom (1989) a revizuit diferitele sisteme disponibile pentru a steriliza materialul de ambalare pentru procesul aseptic și acestea pot include următoarele metode, adică folosirea de:
• Peroxid de hidrogen (H2O2) pulverizat, imersat sau prin vapori;
• Abur;
• Aer cald impregnat cu H2O2 ( apa oxigenată);
• Containere obținute prin termoformare, utilizând sistemul de formare-umplere-inchidere, poate cu adăugare de H2O2;
• Aer cald uscat;
• Oxid de etilenă;
• Amestec de H2O2 împreună cu lumina UV;
• Iradiere gama (Ito și Stevenson, 1984; Nijssen, 1993).
Sterilizările prin iradiere și prin utilizarea apei oxygenate a materialelor de ambalare pentru produsele lactate sunt cele mai utilizate metode în mod obișnuit. Cu toate acestea, efectele sterilizării cu H2O2 pe migrarea monomerilor polipropilenei și polietilenei la alimente sunt neglijabile (Castle și colab., 1995) și singură modificare ușoară observată la aceste materiale plastice a fost o modificare superficială a suprafeței polimerului.
Utilizarea lămpilor UV-C pentru sterilizarea pahare de plastic pentru iaurt și a foliilor laminate au raportat la începutul anilor 1980 într-o mașină aseptică de umplere de tip Hamba (E. Möller, comunicare personală). Operațiunile de umplere / închidere au loc într-un dulap care se menține într-un flux de aer steril (fără contaminanți) la 30-40 ° C; această temperatură a aerului poate preveni condensarea. Componentele mașinii de umplere sunt curățate și sterilizate folosind curățarez pe loc (CIP). Dezvoltarea lămpilor UV-C pentru mașini Hamba a fost bine documentată de Möller într-o prelegere în cadrul Departamentului de lapte și produse lactate de la [NUME_REDACTAT] în Germania. Intensitatea lămpii UV-C este în intervalul de 100-200m Wcm-2, iar distanța dintre lampa UV-C și materialul de ambalare este reglată în așa fel încât cupele să fie la o distanță de 10,5 cm; timpul total de expunere este de aproximativ 7,5 secunde și sunt utilizați trei emițători pentru a steriliza întreaga suprafață interioară a cupei. Capacele din folie de aluminiu sunt expuse timp de 2 secunde, la o distanță de 4 cm. Eficiența lămpi UV-C împotriva diferitelor specii de bacterii este deosebită în conformitate cu Möller (1982), termenul de valabilitate a iaurturilor de fructe ambalate în recipiente sterilizate prin lămpi UV-C a fost extins la 42 de zile la 5-7 ° C.
În unele cazuri iaurtul poate fi dozat aseptic în pungi sau containere “bag-in-box” (Prahlad, 1989). Martin (1982) a detaliat facilitățile necesare pentru astfel de metode de ambalare, și acestea au cuprins un dulap cu flux laminar dotat cu aer sterilizat, umplerea și reșaparea dispozitivelor. De-a lungul peretelui lateral al dulapului, o deschizătură pentru acces se poate observa prin care pungile preînfășurate sterile au fost introduse pentru a fi desfăcute, umplute și plafonate. Un sistem de sterilizare UV a fost furnizate și metoda de ambalare ar putea fi fie integral, fie semiautomata. [13.]
Containere exterioare (indirecte) sau de transport
Aceste tipuri de materiale de ambalare nu vin în contact cu iaurtul, dar importanța lor în industrie este de a facilita o manevrare ușoară și o dispunere a recipientelor în timpul depozitării, transportului și afișajului în supermarket-uri. Diferite tipuri de containere pot fi utilizate, împărțite în două grupe, returnabile și nereturnabile. Containerele returnabile (sau lăzile) sunt realizate din metal sau material plastic rigid, dar din moment ce lăzile necesită colectare, acestea nu sunt utilizate pe scară largă. Cu toate acestea, lăzile metalice sunt populare în cazul în care iaurtul simplu este produsă în recipiente de sticlă, iar procesul de fermentare are loc într-o baie de apă. Nici această metodă de prelucrare nu este utilizată pe scară largă.
Containerele nereturnabile sunt utilizate pe scară mai largă decât tipul de recipient returnabile și tipurile disponibile pe piață sunt:
• Lăzile din plastic semi-rigid;
• Tăvi de cuib (din plastic flexibil sau orice materiale similare – Anon, 1980b);
• Tăvi de carton.
Alegerea unui anumit sistem și / sau țip de container exterior este reglementată în primul rând de factori precum:
• Cost;
• Grad de mecanizare;
• Ușurința de distribuire și comercializare;
• Stocare și ușurința de circulație a aerului rece în magazinul frigorific.
Ultimul aspect este important în cazul în care iaurtul este umplut la 20 ° C și răcirea finală se
face în depozitul frigorific.
Manipularea recipientelor exterioare sau de transport pot fi integrate cu ambalarea și / sau mașinile de umplere și gradul de automatizare este reglementat în primul rând de debitul de umplutură și de costul forței de muncă. Manipularea manuală a acestor recipiente este foarte comună în cazul în care costurile forței de muncă și scara de producție sunt reduse. Unele dintre dispozitivele pentru deplasarea recipientelor de iaurt sau cutiilor de carton în containere de transport includ: (a) un platou de ambalare special conceput (realizat din carton sau plastic) ține recipientele de iaurt la locul lor și o clapă rabatabilă de pe partea superioară a tăvii asigură ținerea în aceeași poziție a containerelor (Galiegue și Thiry, 1990), (b) o îmbunătățire pentru paletizarea în linie a tăvilor de iaurt adecvate pentru utilizare în situații în care numai paletizarea manuală pară să fie posibilă fost descrisă de Anon. (1987b); De altfel, acest sistem mecanic este cunoscut sub numele de "[NUME_REDACTAT]", (c) un sistem pentru manipularea semifabricatelor de carton dreptunghiulare, care se pliază pentru a forma un recipient-tavă potrivit pentru transportul iaurturilor în rânduri; acest lucru a fost brevetat în Germania (Anon., 1987c), și (d) tăvile în formă de U pentru iaurturi de 250 de g sau pentru cutii de carton mai mari pot fi asigurate pentru paletizare folosind o bandă de plastic de 2mm și un lipici fierbinte de antipatinare pentru a înlocui întinderea sau micșorarea ambalajului (Schlicht, 1996).
3.7. Depozitarea prin refrigerare, transportul și distribuirea iaurturilor în magazine
Răcirea iaurtului la <10° C, și menținerea acestei temperaturi scăzute până când produsul ajunge la consumator, ajută la încetinirea reacțiilor biologice și biochimice care au loc în iaurt. Aceste reacții rezultă din activitatea metabolică a culturii starter a iaurtului și, eventual, orice contaminanți microbieni care au rezistat tratamentului termic și au supraviețuit procesului de fermentație sau au fost introduse ca și contaminanți de post-producție (de exemplu, drojdii și mucegaiuri). Posibilele reacții biochimice sunt:
• Oxidarea grăsimilor în prezența oxigenului;
• Hidratare constitutentilor de proteine din iaurt;
• Modificări de culoare a aditivului de fructe (de exemplu, devine plictisitoare și palidă), poate lua loc din cauza stării acide ale produsului;
• Ușoara deshidratare poate avea loc și suprafața expusă a iaurtului își poate schimba aspectul fizic,
• Prezența de adăugați hidrocoloizi (stabilizatori) și / sau pectine din fructe îmbunătățește vâscozitatea / consistența iaurtului în timpul depozitării.
Pentru a minimiza unele dintre aceste reacții, refrigerarea iaurtului este esențială și, cu această rezervă, calitatea de produsului ar putea fi întreținuta până la trei săptămâni de la data producției. Cu toate acestea, în timpul primelor 24-48 ore de depozitare la rece este observată o îmbunătățire a caracteristicilor fizice ale coagulul , în principal datorită hidratării și / sau stabilizării miceliilor de cazeină, și, prin urmare, poate fi de dorit să se întârzie vânzarea / distribuția iaurtului în consecință.
Deoarece calitatea iaurt este dependentă de o multitudine de factori, după producție, următoarele recomandări pot contribui la asigurarea că produsul ajunge la consumator într-o stare satisfăcătoare. În special, recomandările pentru fabricarea de igienă a laptelui și a altor produse lactate, inclusiv a iaurtului cuprind punerea în aplicare a punctului de control critic și analiza riscurilor (HACCP) și / sau a altor sisteme similare, și din acest motiv au fost clasificate produsele lactate în trei categorii, în funcție de cerințele lor de temperatură în timpul depozitării.
→Transportul și distribuția →vânzarea de către comercianți (Anon, 1994c, 1995c.): (a) produse depozitate la <-18 ° C, cum ar fi înghețată și produsele congelate asociate, (b) produse perisabile cu termen de valabilitate scurt (de exemplu, lapte, smântână, iaurt, lapte lichid pasteurizat fermentat, brânzeturi proaspete și moi, unt și porțiuni de vânzare de comercianți de brânzeturi tari și semi-tari) și fi depozitate între 0 ° C și 10 ° C și (c), produsele cum ar fi laptele UHT, pulberile, conservele sau brânzeturile procesate pot fi depozitate la temperatura mediului ambiant, dar să fie sub 30 ° C ( pentru a nu avea loc reacții de degradare a produselor).
Prin urmare, s-a recomandat (Anon., 1994c, 1995c) că iaurtul ar trebui fie depozitat la 0-10 ° C (± 1 ° C tolerant temperaturii) și în aceeași gamă de temperatură să se mențină și în timpul transportului, dar cu o toleranță mai mare de temperatură ± 2,5 °C . Cu toate acestea, pentru a proteja calitatea produsului, producătorii mai mari tind să stocheze și să transporte iaurtul la <10 ° C (Hinsperger, 1990; Farquhar și Symons, 1992).
Depozitul frigorific
• Reducerea, pe cât posibil a manipulării dure mecanice a iaurtului ambalat;
• Menținerea temperaturii de depozitare cât mai jos posibil (de exemplu, <5 ° C) pentru a evita orice tip de fluctuație;
• Asigurarea unei bune circulații a aerului rece în magazin, mai ales în cazul în care iaurtul este umplut la 20 ° C și răcirea finală are loc în depozitul frigorific;
• Evitarea pierderilor de aer rece prin utilizarea unui magazin slab izolat;
• Dacă iaurtul este ambalat într-un recipient transparent, produsul trebuie protejat folosind
un iluminat special pentru a reduce decolorarea sau oxidarea;
• Păstrarea întotdeauna a iaurtului ambalat pentru cel puțin 48 de ore înainte de expediere, astfel încât stabilitatea finală a coagulului să fie atins.
În timpul transportului:
• Transportul frigorific este necesar în timpul lunilor de vară din zonele temperate din emisferele nordice sau sudice; în lunile de iarnă camioanele izolate pot fi folosite;
• În zonele tropicale și subtropicale, refrigerarea vehiculului de transport este absolut
obligatorie;
• În timpul transportului, agitarea iaurtul poate duce la o reducere a vâscozității și la sinereza zerului; este dificil de a împiedica acest defect, în special în timpul călătoriilor lungi.
Iaurtul ambalat se supune mișcărilor vibratorii în timpul transportului și distribuției și prejudiciul potențial al produsului poate include ruperea structurii sau deteriorarea gelului din iaurt, separarea zerului, perturbarea coagulului de iaurt agitat(amestecat) și formarea unei piei de iaurt între folia laminată și vârful paharului de plastic. Richmond și colab. (1985) au studiat daunele fizice în iaurtul simplu ambalat în cutii de carton cerate folosind o tabelă vibratoare. . În scopul de a simula condițiile din timpul transportului, 12 cutii de carton cu iaurt au fost plasate într-o tavă de carton și au fost puse una peste cealaltă și aranjate în nivel de 10 . Rezultatele sugerează următoarele:
• Iaurturile fabricate fără adaos de stabilizatori au prezentat un grad mare de sinereza;
• Cele mai multe daune ale iaurtului au avut loc în stratul superior al stivei;
• Incubarea și depozitarea la rece a materialelor de ambalaj a cauzat schimbări structurii fizice care a dus la pierderea de stocare și la pierderi de produs.
Aceiași autori au concluzionat că testele de "provocare" similare ar trebui să fie efectuate pe
iaurt ambalat în diferite pahare de plastic, de desene sau modele diferite, deoarece forma
recipientului poate afecta coeficientul de frecare. Cu toate acestea, nu au fost efectuate mai multe studii până în prezent.
Merită subliniat că vehiculele utilizate pentru transportul iaurturilor ar trebui să fie în conformitate cu recomandările speciale (ONU, 1991), care includ instalarea unui dispozitiv automat cu sondă al temperaturii (ATP) și cerința ca mașinile ar trebui să aibă suprafețe netede interioare care pot fi ușor curățate, să fie echipate cu rafturi potrivite, dacă este cazul, și că deschiderile ușilor trebuie să fie dotate cu benzi de plastic pentru a minimiza pierderile de căldură.
Magazinul de distribuție și consumatorul
• Iaurturile trebuie să fie afișate în dulapuri frigorifice până când sunt achiziționate;
• Iaurtul ar trebui să fie consumat direct sau altfel stocate într-un frigider casnic până când este necesar;
• Iaurtul se consuma în jur de 10 ° C, așa cum sub această temperatură aroma nu este apreciată din cauza răcelii produsului, iar peste 10 ° C produsul pierde prospețimea și poate apărea o reducere a vâscozității. [15.]
4. ANALIZA PRODUSELOR LACTATE ACIDE
4.1. Aspecte generale
Definiție: Produsele lactate acide se obțin prin fermentarea lactozei (glucidul) din lapte cu ajutorul unor bacterii lactice, și/sau cu aportul unor specii de drojdii, când se realizează o fermentație lactică și alcoolică (la fabricarea chefirului). Produsele rezultate în urma fermentării lactice sunt: iaurtul, laptele bătut, sana, chefirul, sana, laptele acidofil .
Prezentarea comercială. Produsele lactate acide se pot prezenta sub diferite mărimi de la 200 de mL în funcție de sortiment. Pentru consum colectiv, iaurtul și laptele bătut se livrează și în bidoane de aluminiu de 25 de L.
Recoltarea probelor pentru determinările organoleptice și fizico-chimice. Aceasta recoltare se face pe loturi, prin lot înțelegându-se cantitatea de maximum 1000 de kg din același sortiment într-un singur fel de ambalaj. La chefir lotul prezintă sarja de fabricație de maximum 800 de L. se recoltează 1% din ambalajele care alcătuiesc lotul în cazul ambalajelor mici ( nu mai puțin de 2 și nu mai mult de 5), iar în cazul ambalajelor mari se ia, din 10% din ambalajele care constituie lotul, o probă medie de circ 500 de mL.
4.2. Aprecierea organoleptică a produselor lactate acide
Iaurtul se poate prezenta sub trei forme principale: foarte gras(special și extra), gras și slab. În cadrul fiecărui tip se pot fabrica diverse sortimente cum sunt: crema de iaurt, iaurt cu aromă de fructe și frulactin(adaos de sirop de fructe).
Caracteristicile organoleptice ale celor trei tipuri de iaurt din lapte vacă:
La cel de tip extra aspectul și consistență: coagul de consistență fermă, cremos, fără bule de gaz, nu exprima zer sau elimina maxim 2%; la rupere are aspect granular, poros.
La cel de tip gras și cel de tip slab: coagul de consistență potrivită, fără bule de gaz, nu exprima zer sau elimina maxim 5%; la rupere are aspect asemănător porțelanului.
Culoarea (la toate tipurile de iaurt) este albă de lapte, uniforma sau cu nuanță slab gălbuie.
Mirosul și gustul (la toate tipurile de iaurt) sunt specifice de iaurt, plăcute, acrișoare, fără gust sau miros străin.
Laptele bătut se poate clasifica (după conținutul în grăsime) în:
-tipul cu 4% grăsime;
-tipul I cu 3,6% grăsime – livrat sub numele de sana;
-tipul ÎI cu 2,0% grăsime;
-tipul III din lapte smântânit cu 0,1% grăsime.
Caracteristicile organoleptice ale laptelui bătut
Aspect și consistență: coagul fin, compact cu o consistență fluidă de smântână proaspătă.
Culoare: albă de lapte, uniforma. Miros și gust: specific, acrișor, răcoritor, fără gusturi și mirosuri străine.
Laptele acidofil din punnct de vedere organoleptic prezintă un coagul fără bule de gaz, în zer exprimat sau cu maximum 5%.. după agitare consistența este asemănătoare smântânii, mai puțin filanta, cu miros și gust acrișor, caracteristic.
Chefirul se prezintă din punct de vedere organoleptic ca un coagul fin, omogen, cu consistență fluidă (de smântână proaspătă) cu bule fine de gaz, zer separate maximum 10%, culoarea albă, alb-gălbuie, uniforma. Gust și miros: plăcut, characteristic, acrișor, ușor înțepător, răcoritor. [1.]
4.3. Analiza fizico-chimică a produselor lactate acide
Determinarea cantității de grăsime (determinarea substanței grase din lactatele acide) se face prin:
-metoda extracției etero-amoniacale (obligatorie în caz de litigiu)
-metoda acido-butirometrica.
Principiul metodei la determinarea grăsimii pe probă că atare:
Determinarea grăsimii prin metoda acido-butirometrica constă în precipitarea și dizolvarea substanțelor proteice de către acidul sulfuric concentrate și separarea grăsimii în prezența alcoolului izo-amilic prin centrifugare. Determinarea grăsimii prin această metodă se poate face pe probă că atare sau pe proba diluata.
Reactivi și aparatură folosită:
-butirometru cu dop;
-centrifuga Gerber;
-pipetă cu bulă de 11mL pentru lapte;
-pipetă cu bulă de 1mL pentru alcoolul izo-amilic;
-baie de apă;
-sticlă cu pipetă dozatoare sau cilindru gradat pentru dozarea acidului sulfuric;
-apă distilată;
-acid sulfuric cu o densitate de 1,817g/cm3;
-acid izo-amilic cu o densitate între 0,815-0,820g/cm3.
Mod de lucru:
Pregătirea probei prin omogenizare și temperare. Într-un butirometru curat și uscat se introduc 10mL de acid sulfuric, din proba pregătită se dozează 11 mL de lactate acid de analizat și se introduce în butirometru astfel încât să nu se atingă gâtul interior al butirometrului și nici să se amestece puternic proba cu acidul (reacție exotermă nedorită). Se dozează 1mL de alcool izo-amilic care se introduce cu grijă în butirometru astfel încât să nu se amestece soluțiile. Dopul din plastic se fixează astfel încât să închidă etanș butirometrul, iar vârful acestuia să depășească cu cel puțin 2-3 mL partea inferioară a gâtului. Proba astfel pregătită se omogenizează prin răsturnări.
În momentul în care amestecul are culoarea brun-roscat și e limpede, se consideră încheiată solubilizarea proteinelor.
Butirometrul e introdus în centrifugă cu dopul la interior și tija spre exterior și se centrifughează timp de 5 minute la 1000-1200 rot/min. după centrifugare butirometrul se scoate cu tija în sus pentru a se evita amestecarea fazelor și se introduce în baia de apă unde se termostateaza la 65oC timp de 5 minute. Apă în baia de termostatare trebuie să depășească coloana de grăsime. Se scoate și se șterge butirometrul și se citește. Există 3 situații:
-cand coloana de grăsime se afla în vârful tijei (se adduce coloana în tija la o diviziune întreagă prin răsucirea și extragerea dopului);
-cand coloana de grăsime se găsește în interiorul tijei, aici prin manevrarea dopului se adduce la o diviziune întreagă;
-cand coloana de grăsime se găsește în partea inferioară a tijei.
Determinarea pe proba diluată, comporta următoarele etape de lucru:
– într-un pahar cilindric de 200 de mL se introduce 50 de mL din proba de analizat (în cazul în care produsul este consistent se adăugă câteva picături de amoniac soluție);
– se adaugă 50 de mL de apă caldă (40-45oC) care se trece prin pipeta cu care s-a măsurat produsul;
-se amesteca conținutul paharului și se aduce la 20oC.
Interpretarea rezultatelor:
Procentul de grăsime se calculează prin diferența dintre nivelul superior și nivelul inferior a coloanei de grăsime. %grăsime= 2 x
La probă că atare:
%grăsime=2,2 x grăsimea citită, unde 2,2 e raportul dintre volumul de probă pentru care este gradat, butirometrul=11 mL și volumul probei luate pentru analiza 5 mL.
La proba diluata:
%grăsime= 2 x grăsimea citită, unde 2- reprezintă factorul de diluare a probei.
Tabel 4.3. Caracteristicile fizico-chimice ale iaurtului
Grăsimea pentru laptele bătut e clasificată în felul următor:
-tipul extra – 4% grăsime;
-tipul I (sana) – 3,6% grăsime;
-tipul ÎI – 2% grăsime;
-tipul III – 0,1% grăsime din lapte smântânit.
La laptele acidofil grăsimea trebuie să fie de minimum 2%, iar la chefir grăsimea trebuie să fie de 3,3+- 0,1%.
Determinarea substanței uscate
Se face prin metoda uscării la etuva sau prin uscare cu radiații infraroșii.
Principiul metodei de uscare la etuva:
Consta în uscarea probei de analizat la etuva, la temperatura de +-103oC timp de minimum 2 ore până la o greutate constantă. Diferența de greutate dintre proba dinainte și după uscare reprezintă cantitatea de apă eliminată.
Aparatura și materiale utilizate:
-etuva;
-capsule pentru uscare prevăzute cu capac;
-exicator ( pentru răcirea probei);
-balanta, cântar;
-nisip (pentru mărirea suprafeței de contact dintre material și mediu.
Mod de lucru:
Pregătirea probei. Proba se omogenizează și se aduce la temperatura camerei. Pentru proba cu un conținut mare în grăsime acestea se omogenizează și se încălzesc la 40oC, apoi se răcesc. Capsula curate pentru uscare împreună cu capacul se cântăresc(valoarea e notată), se adăugă până la 5 mL probă și se notează greutatea de dinainte de uscare. Capsula cu proba se introduce în etuva, iar alături se pune capacul și se lasă la uscat la 103+-2oC timp de 2 ore. După 2 ore se pune capacul la capsulă, se scoate din etuva și se lasă la răcit 30 de minute în exicator.
Se cântărește probă și se introduce în etuva la uscat 30 de minute. După acest timp proba se acoperă, se răcește și se cântărește. Se repeat aceste procese până când diferența dintre 2 cântăriri este sub 0,1mg.
Calculul substanței uscate totale:
ȘUT=m1-m0/m2=m0 x 100 [%], unde m0= greutatea capsulei; m1=greutatea capsulei+proba dinainte de uscare; m2=greutatea capsulei+proba după uscare.
Substanța uscată la iaurt trebuie să aibă următoarele valori:
-iaurt tip foarte gras – minim 15%;
-iaurt tip gras – minim 11,3%;
-iaurt tip slab – minim 8,5%.
La laptele bătut tip III substanța uscată trebuie să fie de minim 11%.
Determinarea acidității produselor lactate acide
Pentru aprecierea prospețimii produselor lactate acide se efectuează determinarea acidititatii acestor produse. Metodele cunoscute de determinare a acidității titrabile :
-metoda Thὂrner( NaOH,n/10,oT);
-metoda Dornic(NaOH,n/9,oD);
-metoda Soxhlet-Henkel(NaOH,n/4,oS-H).
Cea mai utilizată metodă de determinare a acidității în industria alimentară o reprezintă metoda Thὂrner.
Reactivi și materiale necesare:
-indicator fenolftaleina c%=1%;
-NaOH, n/10;
-apa distilată;
-pahare Erlenmeyer;
-pipete;
-biureta;
-stativ;
-bagheta pentru omogenizare.
Modul de lucru comporta următoarele faze:
-se introduc 10 mL din produsul de analizat într-un balon Erlenmeyer de 100 de mL;
-se adauga20 de mL de apă distilată ( cu aceeași pipetă folosită pentru luarea probei);
-se pun apoi 3-4 picături de fenolftaleina;
-se omogenizează bine după care se titrează cu Soluția de hidroxid de sodiu până la apariția unei colorații roz pal care se menține timp de un minut.
Calculul rezultatelor se face folosind formula:
Aciditatea(oT)=V/10 x 100 = 10 x V, unde V= volumul soluției de hidroxid de sodiu 0,1N folosit la titrare;
10=volumul produsului luat în lucru, în mL;
100=factorul de exprimare procentuală.
Interpretarea rezultatelor:
Pentru iaurt aciditatea celor 3 tipuri de iaurt este de maxim 160oT.
La laptele bătut aciditatea la livrare(pentru toate tipurile) este de maxim 120oT.
La desfacere aciditatea laptelui bătut (pentru toate tipurile) este de maxim 130oT.
Laptele acidofil are aciditatea de maxim 140oT.
Chefirul are aciditatea de 110oT la livrare și de 120oT la desfacere. [1.]
4.4. Examenul microbiologic al produselor lactate acide
Produsele lactate acide ( iaurt, lapte bătut, sana,chefir):
– Bacterii coliforme – maxim 100cel/g;
-E. coli – maxim 10cel/g;
-Salmonella/25g – absența;
-Stafilococi coagulazo-pozitivi – maxim 1cel/g.
Iaurt cu fructe:
– Bacterii coliforme – maxim 100cel/g;
-E. coli – maxim 10cel/g;
-Salmonella/25g – absența;
-Stafilococi coagulazo-pozitivi – maxim 100cel/g;
-Drojdii și mucegaiuri – maxim100cel/g.
5. CALCULUL BILANȚULUI TOTAL DE MATERIALE ȘI A BILANȚULUI TERMIC LA FABRICAREA IAURTULUI DE FRUCTE
5.1.Calculul bilanțului de material
Bilanțul de materiale reprezintă o relație de egalitate între suma cantităților de materiale intrate în procesul tehnologic sau într-o instalație și suma cantităților de produse rezultate, inclusiv pierderile care au loc în timpul prelucrării.
În cazul de față, com calcula bilanțul total de material și bilanțul termic la fabricarea iaurtului de fructe cu jeleu.
Tabel 5.1. Tabel centralizator de materiale
1) Operația de ambalare iaurt:
Ir= I+P13
P13= p13ˑI
P13= 0,07/100ˑ3000
P13= 2,1 kg
Ir= 3000+2,1
Ir= 3002,1 kg
2) Operația de adăugare de fructe(jeleu în cazul nostru) în iaurt:
Ir= I+P12
P12= p12ˑI
P12= 0,3/100ˑ3002,1
P12= 9,006 kg
Ir= 3002,1+9,006
Ir= 3011,1kg
3) Operația de răcire iaurt:
Ipr= Ir+ P11
P11= p11ˑ Ir
P11=0,07/100ˑ3011,1
P11=2,10 kg
Ipr= 3011,1+ 2,10
Ipr=3013,2 kg
4) Operația de prerăcire:
It= P10+Ipr
P10= p10 ˑ Ipr
P10= p10ˑ Ipr
P10=0,07/100ˑ3013,2
P10=2,11 kg
It=3013,2+2,11
It=3015,3 kg
5) Operația de termostatare:
If= It+P9
P9=p9+It
P9= 0,2/100ˑ3015,3
P9= 6,03 kg
If=3015,3+6,03
If= 3021,33 kg
6) Operația de fermentare:
Lî=If+P8+zer
Zer=30%+[NUME_REDACTAT]=30/100ˑ 3021,33
Zer=906,4 kg
P8= p8ˑIf
P8=0,08/100ˑ3021,33
P8=2,41 kg
Lî= 3021,33+2,41+906,4
Lî= 3930,14 kg
7) Operația de inoculare:
Lr+CBL=Lî+P7
P7=p7ˑLî
P7=1,2/100ˑ3930,14
P7=47,16 kg
CBL=2/100ˑLî
CBL=78,60 kg
Lr=Lî+P7-CBL
Lr=3930,14+47,16-78,60
Lr=3898,7 kg
8) Operația de răcire:
Lp=P6+Lr
P6= p6ˑ Lr
P6=0,7/100 ˑ 3898,7
P6=27,29 kg
Lp= 27,29+3898,7
Lp=3926 kg
9) Operația de pasteurizare:
Lo=P5+Lp
P5=p6ˑ Lp
P5=0,7/100ˑ3926
P5=27,48 kg
Lo=27,48+3926
Lo=3953,48 kg
10) Operația de omogenizare:
Ln+ștab. +zahăr=P4+Lo
P4=p4ˑ Lo
P4= 0,3/100 ˑ 3953,48
P4=11,86 kg
Ștab.= 0,2/100 ˑ [NUME_REDACTAT].=0,2/100ˑ3953,48
Ștab.=7,9 kg
Zahăr=3/100ˑLo
Zahăr=3/100 ˑ 3953,48
Zahăr= 118,6 kg
Ln=P4+Lo-stab.-zahăr
Ln= 3838,84 kg
11) Operația de normalizare:
Lc=P3+LN+ smântână
P3=p3ˑLn
P3=0,3/100ˑ 3838,84
P3=11,51 kg
Smântână=0,7/100ˑLn
Smântână=0,7/100ˑ 3838,84
Smântână= 26,87 kg
Lc=11,51+3838,84+26,87
Lc=3877,22 kg
12) Operația de curățire:
Lrp=P2+Lc
P2=p2ˑLc
P2=0,1/100ˑ3877,22
P2=3,87 kg
Lrp=3881,1 kg
13) Operația de recepție cantitativă și calitativă:
Li=P1+Lrp
P1=p1ˑ Lrp
P1=0,5/100ˑ3881,1
P1=19,4 kg
Li=19,4+3881,1
Li=3900,5 kg
Bilanțul global de materiale
5.1.1.
5.2. Calculul consumurilor specifice și a randamentului de fabricație
Consum specific = cantitate materie primă/cantitate produs finit;
Consum specific(lapte)= 3900,5/3000;
Consum specific(lapte)= 1,3 kg lapte/kg iaurt.
Consum specific(culturi bacterii lactice)= 78,6/3000;
Consum specific(culturi bacterii lactice)=0,02 kg culturi bacterii lactice/kg iaurt.
Consum specific(stabilizatori)=7,9/3000;
Consum specific(stabilizatori)=0,0262 kg stabilizatori/kg iaurt.
Consum specific(zahăr)=118,6/3000;
Consum specific(zahăr)=0,04 kg zahăr/kg iaurt.
Randament= cantitate produs finit/cantitate materie primă ˑ 100;
Randament= 3000/3900,5 ˑ 100; Randament= 76,91%.
5.3.Calculul bilanțului termic
a) Pasteurizarea laptelui:
Lapte: 90°→95°C;
Abur: 2 atm.
Se scrie ecuația de bilanț termic și se calculează debitul de abur necesar pasteurizării laptelui:
mLoˑ CpLoˑ ∆TLo= mabˑ r +1,5 mLo ˑ CpLo ˑ ∆TLo ;
mab=0,985 ˑ mLoˑ CpLoˑ ∆TLo/r;
mab=0,985ˑ3941,65ˑ4005,35(95-90)/2207,6ˑ103;
mab=35,22kg/zi;
mLo= cantitatea de lapte pasteurizat supusă pasteurizării;
CpLo= căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie;
∆TLo= diferența de temperatură a laptelui;
mab= cantitatea de abur necesară pentru realizarea pasteurizării;
r= căldura latentă de vaporizare;
r= i”-i’;
r= 2710-502,4;
r= 2207,6 kJ/kg;
i”= entalpia apei sub formă de vapori, i”= 2710 kJ/kg;
i’= entalpia apei sub formă lichidă, i’=502,4 kJ/kg.
b) Răcirea laptelui:
Lapte: 45°→48°;
Apă: 20°→28°C.
Se scrie ecuația de bilanț termic și se calculează debitul de apă necesar răcirii laptelui:
mLoˑ CpLrˑ ∆TLr=maˑCpaˑ∆Ta+0,05/100ˑmLrˑCpLrˑ∆TLr;
ma= 0,9995ˑ mLr ˑ CpLr ˑ ∆TLr/Cpaˑ ∆Ta;
ma= 0,9995ˑ3914,26ˑ3986,48(48-45)/4180,8(28-20);
ma= 1398,92 kg/zi apă;
mLr= cantitatea de lapte pasteurizat supus răcirii;
CpLr= căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie;
∆TLr= diferența de temperatură a laptelui;
ma= cantitatea de apă necesară pentru realizarea răcirii;
Cpa= căldura specifică a apei la temperatura sa medie;
∆Ta= diferența de temperatură a apei;
c) Termostatarea iaurtului:
Iaurt: 42°C→43°C;
Apă: 28°C→43°C.
Se scrie ecuația de bilanț termic și se calculează debitul de apă necesar termostatării iaurtului:
mLi ˑ CpLi ˑ ∆TLi= maˑ Cpa ˑ ∆Ta + 0,1/100 ˑ CpLi ˑ ∆Ti
ma= 0,999 ˑ mLi ˑ CpLi ˑ ∆TLi/Cpa ˑ ∆Ta
ma= 0,999 ˑ 3012,31 ˑ 3954,39(43-42)/4190(43-28)
ma=189,33 kg/zi apă.
mLi= cantitatea de iaurt termostatat supus prerăcirii;
CpLi= căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie;
∆TLi= diferența de temperatură a iaurtului;
ma= cantitatea de apă necesară pentru realizarea termostatării;
Cpa= căldura specifică a apei la temperatura sa medie;
∆Ta= diferența de temperatură a apei.
d) Prerăcirea iaurtului:
Iaurt: 43°→20°C;
Apă: 50°→20°C.
Se scrie ecuația de bilanț termic și se calculează debitul de apă necesar prerăcirii iaurtului:
mIi ˑ CpIi ˑ ∆TIi = maˑ Cpa ˑ ∆Ta + 0,05/100ˑ mIiˑ CpIi ˑ ∆TIi
ma= 0,9995 ˑ mIi ˑ CpIi ˑ ∆TIi/Cpa ˑ ∆Ta
ma= 0,9995 ˑ 3006,30 ˑ 3939,12 ˑ 23/4179(50-20)
ma= 2171,44 kg/zi apă.
mIi= cantitatea de iaurt supus prerăcirii;
CpIi= căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie;
∆TIi= diferența de temperatură a iaurtului;
ma= cantitatea de apă necesară pentru realizarea prerăcirii;
Cpa= căldura specifică a apei la temperatura sa medie;
∆Ta= diferența de temperatură a apei.
e) Răcirea iaurtului:
Iaurt: 20°→4°C;
Apă: 20°→4°C.
Se scrie ecuația de bilanț termic și se calculează debitul de apă necesar răcirii iaurtului:
mIr ˑ CpIrˑ ∆TIr = maˑ Cpaˑ ∆Ta + 0,05/100 ˑ mIr ˑ ∆TIr
ma= 0,9995ˑ mI ˑ CpIˑ ∆TI/Cpaˑ ∆Ta
ma= 0,9995 ˑ 3004,20 ˑ 3921,14 ˑ 16/4190,8ˑ(20-4)
ma= 2809,48 kg/zi apă.
mIr= cantitatea de iaurt prerăcit supus răcirii;
CpIi= căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie;
∆TIr= diferența de temperatură a iaurtului;
ma= cantitatea de apă necesară pentru realizarea răcirii;
Cpa= căldura specifică a apei la temperatura sa medie;
∆Ta= diferența de temperatură a apei. [1.]
6. CALCULE DE DIMENSIONARE A UTILAJULUI FOLOSIT LA PASTEURIZAREA LAPTELUI ( PASTEURIZATOR CU PLĂCI)
Pasteurizarea se realizează în vase cu pereți dubli sau în instalații de pasteurizare. În vasele cu pereți dubli, laptele este încălzit la 90-95C timp de 20-30 min., fiind agitat continuu, pentru uniformizarea temperaturii și prevenirea lipirii de pereții vanei.
Atingerea temperaturii dorite trebuie să se facă în scurt timp pentru a nu se dezvolta o floră nedorită în lapte (în special în perioada ridicării temperaturii).
La pasteurizarea în schimbătoarele de căldură cu plăci, laptele ajunge la temperatura de 85° C și apoi este repartizat în vane (sau tancuri) cu pereți dubli unde se continua încălzirea la 85-95°C timp de 20 – 30 minute.
Calcule de dimensionare ale pasteurizatorului:
Viteza de circulație se determina considerând un număr întreg de canale(m) , din ecuația de continuitate a debitului de produs:
Gm = w*S*m*ρ
unde, Gm – debitul masic al produsului (kg/s), m – numărul de canale, w – viteza de circulație în canal (m/s), S – aria secțiunii de curgere pentru tipul de placa considerat (m2), ρ – densitatea;
Numărul de plăci pentru o zonă se calculează cu formula:
ni = Ai/f
unde ni reprezintă numărul de plăci din zona i, Ai – aria suprafeței de transfer a zonei i(m2), f – aria suprafeței de transfer a plăcii(m2).
Numărul de pachete din zona i se calculează pentru fiecare fluid din zona astfel:
zi = ni/2m
Lungimea zonei:
Li = ni*δ+(ni – 1)*d (mm)
unde, δ – grosimea plăcii (mm), d – distanța dintre placi (mm). Pierderile de presiune se determina din relații de tipul:
Δp = zi*Eu*ρ*W2 (Pa)
unde criteriul Euler se determina cu relația: Eu = 4100 Re-0,55, Re – criteriul Reynolds calculat cu diametrul echivalent de curgere.
Pentru calculul coeficientului parțial de transfer prin convecție forțată de la placa la fluid fără schimbarea stării fizice se pot folosi relații criteriale de formă:
Nu = c*Rem*Prn*ε
unde, Nu = α/de/λ; Re = w*de/v, de – diametrul echivalent de curgere, în m.
Constantele c, m, n, ε sunt corespunzătoare tipului de placa ales și, respectiv efectului termic produs în zona în care se calculează transferul. Calculul se efectuează prin încercări propunând vitezele celor 2 fluide în scopul obținerii aceluiași număr de canale și placi. Pentru simplificarea calculului se poate stabili o relație între cele 2 viteze din relațiile de dimensionare, astfel încât schimbând doar una dintre viteze, cealaltă să se modifice corespunzător. Această relație este:
w1/w2 = Gv1/Gv2
Determinarea pierderilor liniare de presiune prin frecare se face cu formula lui Darcy:
Δpf = λ*ρ*w2/2*l/d
unde, Δpf sunt pierderile de presiune prin frecare (N/m2), λ – coeficientul de pierderi liniare de sarcina prin frecare( coeficientul lui Darcy) , adimensional, ρ – densitatea fluidului (kg/m3) , w – viteza fluidului (m/s) , l – lungimea porțiunii de traseu (m) și d – diametrul echivalent al secțiunii de curgere (m) . Diametrul echivalent se calculează ( pentru orice secțiune) cu relația:
d = 4*A/P
unde, A – aria secțiunii transversale (m2) , P – perimetrul udat (m).
Pierderile de presiune datorate rezistentelor locale sunt proporționale cu pătratul vitezei și se pot exprima cu formula lui Darcy:
Δpl = ξ*ρ*w2/2
Coeficienții de pierderi locale de presiune depind de natura dispozitivelor ce provoacă schimbările bruște ale condițiilor de curgere ale fluidului și acești coeficienți ξ se determina experimental.
Rezistenta fluidodinamica totală se calculează ca sumă a rezistentelor datorate pierderilor liniare și a celor datorate pierderilor locale. Relația de calcul a pierderilor totale de presiune este:
Δp = ∑ Δpfi + ∑ Δpli
i i
sau dacă nu se ia în calcul modificarea vitezei fluidului prin obstacole, atunci relația devine:
Δp = ρ*w2/2*(∑λi*li/di + ∑ξi)
i i
Coeficientul de recuperare ε este un indicator al recuperatorului care arăta în ce pondere căldura a fost recuparata. Utilizând schemele de funcționare a răcitorului și pasteurizatorului elementar, se poate scrie:
Δt = tr – tl, i = tl,f – ti,p = const.
Coeficientul de recuperare a căldurii se poate determina cunoscând cantitatea de căldură primită de lapte în recuperator Qr și cantitatea totală de căldură necesară pasteurizării Q:
ε = Qr/Q=q1c1(ti,p – ti,l)/ q1c1(tl,f – tl,i)
ε = ti,p – ti,l/ tl,f – tl,i = 1 – Δt/ tl,f – tl,i
ti,p – temperatura laptelui la intrarea în pasteurizator( egală cu cea de ieșire din recuperator).
Debitul de lapte ce poate circula prin instalația de răcire – pasteurizare, prevăzută cu recuperator de căldură, poate fi determinat cu următoarea relație:
q1 = kmΔtmS/c1(ti,p – tl,i) = kmΔtS/c1(tl,f – tl,i)ε = km/c1 * l – ε/ε * S
Relația de fata arată ca pe măsură ce coeficientul de căldură crește, debitul de lapte care trece prin recuperator scade. La recuperatoarele cu plăci ε = 0,8 – 0,9.
Se va dimensiona un schimbător de căldură cu plăci, folosit ca pasteurizator în industria laptelui și care conține 5 zone:
I – preîncălzirea inițială a laptelui de la 4-10 oC la 35-40 oC prin circulație în contracurent cu laptele cald pasteurizat (zona de recuperare I);
ÎI – preîncălzirea a doua a laptelui de la 35-40 oC la 55-60oC, tot pe seama laptelui pasteurizat (zona de recuperare ÎI);
III – pasteurizarea propriu-zisă, unde laptele atinge temperatura dorită în funcție de regimul ales ( temperatura 78oC/ încălzire cu apa caldă de 90oC);
IV – zona de răcire cu apa unde temperatura laptelui scade la 15-25 oC;
V – zona de răcire finală în care laptele ieșit din secțiunea de recuperare ÎI ajunge la temperatura de 4-6 oC, datorită circulației în contracurent cu apa răcită la 0…+4 oC.
Se cunosc:
– debitul de lapte Gv=7,464 * 10-4 m3/s;
– temperatura inițială a laptelui, ti=4oC;
– temperatura de pasteurizare: tp=75oC;
– temperatura finală a laptelui: tf= 6oC;
– temperatura inițială a apei calde: tac=90oC.
Se propune alegerea unui schimbător de căldură cu plăci ( pasteurizator) de tipul: Tehnofrig T5000 cu următoarele caracteristici:
– lungime, mm = 1530
– lățime, mm = 410
– grosime, mm = 1
– aria suprafeței de transfer a unei plăci, f= 0,5m2
– distanța dintre placi, mm = 3
– aria secțiunii de curgere, = 1,75 *10-3 m2
– diametrul echivalent, mm = 9,5
– grosimea plăcii de capăt, mm =110
– grosimea plăcii intermediare, mm =72
Tabel 6.1. Determinarea regimului de temperatură – Bilanțul termic pentru pasteurizare
Tabel 6.2. Calculul de dimensionare al pasteurizatorului
Tabel 6.3. Tabel centralizator de calcule
7. CONCLUZII
Din ceea ce am subliniat în lucrarea de fata privind relatarea scurtă a tehnologiei de fabricare a produsului lactat acid iaurt cu fructe, s-au stabilit următoarele concluzii principale:
1. Iaurturile cu fructe reprezintă o ramură importanta a industriei alimentare deoarece sunt produse propuse în multe diete alimentare. Persoanelor cu diabet zaharat ( cărora li se impune un anumit tip de regim alimentar, fără carbohidrați cu asimibilitate foarte rapidă) le sunt indicate iaurturile cu fructe, dar fără zahăr adăugat.
2. Tehnologia de fabricare a iaurturilor este una foarte sistematizata și controlată la fiecare etapă pentru a fi în conformitate cu limitele menționate în STAS și pentru a se obține de fiecare dată produse de același fel, fără a se a depăși nici un parametru.
3. S-a pus în evidență analiza produselor lactate acide folosite în scopul demonstrării conformității produselor finite, ceea ce reprezintă dovada că produsul a fost fabricat în condiții optime și a fost depozitat și livrat corespunzător spre comercializare.
4. Tehnologia de fabricare a iaurturilor este în continuă dezvoltare, pentru a se obține produse cât mai bune într-un timp cât mai scurt și cu costuri mai mici, pierderile sunt valorificate în alte scopuri. De exemplu zerul extras din industria produselor lactate este folosit ca diuretic în dietele de detoxifiere a organismului uman. Zerul și zara sunt folosite ca furaje pentru animale ( în special la suine). Aceste componente sunt bogate în substanțe nutritive ( aminoacizi , proteinele lactoferina, β-lactoglobulina și albumina și minerale ( potasiu, calciu, zinc, iod), dar și în vitamine din complexul B.
5. Gama de iaurturi cu fructe este diversificata în funcție de dorințele consumatorului. Se insistă pe conținutul mic de lipide sau cel de carbohidrați. Se cauta iaurtul cu cel mai bun raport de substanțe nutritive benefice într-o cantitate mică de produs. Iaurtul cu fructe conține îndulcitori, fructe, substanțe de aromă și stabilizatori, ceea ce duce la un flux tehnologic mai complex decât în cazul fabricării iaurturilor simple.
6. Lucrarea conține partea de dimensionare și de proiectare a pasteurizatorului folosit în producția produselor lactate acide, dar și a celor proaspete (lapte de consum cu diferite conținuturi de lipide) , adică ansamblul de operații matematice pentru dimensionarea utilajului și materialul grafic introdus în anexe.
8. BIBLIOGRAFIE
[1.] Banu C. – “Biotehnologii în industria alimentară “ , [NUME_REDACTAT], București, 2000.
[2.] Banu C. – “Manualul inginerului de industrie alimentară” , [NUME_REDACTAT], București, 2002, vol I și ÎI.
[3.] Banu C., Vizireanu C. – “Procesarea industrială a laptelui” , [NUME_REDACTAT], București, 1998.
[4.] Brown, G.D. și Kosikowski – “[NUME_REDACTAT] Review” , 1970.
[5.] Collins, P. și Timberlake, C. – “[NUME_REDACTAT] Ingredients”, Cambridge , 1993.
[6.] Fisher, C. și Scott, T.R. – “[NUME_REDACTAT] Flavours – Biology and Chemistry”, [NUME_REDACTAT] de Chimie ,
Cambridge, 1997..
[7.] Flinger, K., Lindamood, J.B. și Hansen, P.M.T. – “[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]”, 1988.
[8.] Fluckiger, E. – “[NUME_REDACTAT] Guide for Packaging of Milk and [NUME_REDACTAT]”, Documentul numărul 92, [NUME_REDACTAT] de [NUME_REDACTAT], Brussels, 1976.
[9.] Linssen, J.P.H., Janssens, J.L.G.M., Reitsma, J.C.E. și Roozen, J.P. – “[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] – [NUME_REDACTAT]”, editată de Ackermann, P., Jågerstaad, M. și Ohlsson, [NUME_REDACTAT] de Chimie, Cambridge, 1995.
[10.] Marshall, V.M.E. și Mabbitt, L.A. – “Journal of the Society of [NUME_REDACTAT]”, 1980.
[11.] Mendez-Vilas A. – “[NUME_REDACTAT] Reasearch and [NUME_REDACTAT] and Trends în [NUME_REDACTAT]” , Formatex 2007.
[12.] Nicholls, G.M., Guzman, W.V. și Garnier, M. – “[NUME_REDACTAT] Abstracts”, Cambridge, 1984.
[13.] Nielsen, V.H. – “[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]” , Oxford, 1976.
[14.] Nistor D. I., Azzouz A., Miron N. D. – “Ingineria proceselor chimice și biochimice” , [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 2006.
[15.] Phillips, C.J.C. – “[NUME_REDACTAT] în [NUME_REDACTAT]” , CAB Internațional,Wallingford, Anglia, 1996.
[16.] Schmidt, P.H. – “[NUME_REDACTAT] Technology of [NUME_REDACTAT]” , editată de Early, R. Blackie and fiul, Glasgow, Cambridge, 1992.
[17.] Torreggiani, D., Maltini, E., Bertolo, G. and Mingardo, F. – “[NUME_REDACTAT] of the [NUME_REDACTAT] Progress în [NUME_REDACTAT] Processes” ,Vol. 9, Ceria, Brussels, 1988.
[18.] White, C.H. – “[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]” , Cambridge, 1995.
[19.] Zhang, Z.P. și Aoki, T. – “Journal of [NUME_REDACTAT]” , 1995.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Tehnologia de Fabricare a Iaurtului de Fructe (ID: 2187)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.