Compusi Ecologici de Aroma, Gust Si Culoare Pentru Produse de Tip Iaurt

Compuși ecologici de aromă, gust și culoare pentru produse de tip iaurt

2. Argument (memoriu justificativ)

Din punct de vedere ecologic fermentația cu bacterii lactice este folosită de mii de ani ca urmare a faptului că bacteriile lactice sunt răspândite pe numeroase materii prime, iar fermentarea lactică se declanșează spontan. În prezent se folosește inocularea dirijată cu, culturi starter care au fost introduse în practica industrială din 1930 în industria laptelui unde precursorii de aromă, gust și culoare sunt bacteriile, fructele și stabilizatorii.

Iaurtul este un produs lactat acid care  se fabrică în numeroase țări, în principal din lapte de vacă. Se mai poate fabrica și din lapte de bivoliță, de oaie sau în amestec cu laptele de vacă.  Iaurtul este cunoscut încă din secolul VII în Asia Mică și Peninsula Balcanică, datorită însușirilor sale, iaurtul s-a răspândit în Europa Centrală și de Vest. Din punct de vedere al compoziției sale microbiologice, iaurtul este un produs rezultat în urma fermentației lactice a două bacterii: Lactobacillus delbruechii subspecia Bulgaricus și Streptococcus salivarus subspecia Thermophilus, între care se crează relații simbiotice, ceea ce conduce la accelerarea proceselor de fermentare și de formare a substanțelor de gust și aromă specifică produsului.

Principalele calități ale bacteriilor lactice care se recomandă pentru obținerea produselor fermentate se referă la :

prorietatea lor de a produce inhibarea creșterii sau activitatea unor microorganisme contaminate și fără ca bacteriile lactice să prezinte risc, ele asigură conservarea produselor;

  efecte favorabile pentru sănătate atribuite acțiunii lor selective față de microbiota alimentară și cea intestinală și parțial, prin efecte metabolice specifice ;

    produc modificări de consistență și aromă favorabile, dacă acestea sunt induse și controlate în alimente până la limita de aceptabilitate.

2.1. Proprietăți antimicrobiene/inhibitoare ale bacteriilor lactice ce devin dominante în produs.

Bacteriile lactice pot fi folosite ca factor de protecție (față de alterare) și siguranță a alimentelor în numeroase produse în următoarele condiții:

când se permite creșterea abundentă a bacteriilor lactice aflate natural pe materia primă și are loc fermentația lactică;

 la inocularea de celule în număr redus, fără să se asigure o creștere importantă a lor, condiții în care nu sunt sesizate modificări senzoriale, în schimb bacteriile lactice cresc și avertizează despre deficientele în procesare, de exemplu: dacă nu se respectă temperatura sau concentrația în NO;

   prezența bacteriilor lactice este o poliță de asigurare că este eliminat riscul de botulism.

Efectul inhibitor se execută prin producerea de acid lactic, prin scăderea pH-ului la o valoare în afara domeniului de toleranță cât și a efectului specific al moleculelor nedisociate a acidului lactic, prin excreția de apă oxigenată la nivelul inhibitor pentru bacteriile patogene (Staphilococcus, Salmonella) sau asupra unor agenți de alterare: Pseudomonas, Clostridium tyrobutiricum sau prin biosinteză de antibiotice și bacteriocine.

2.2. Efectele favorabile ale bacteriilor lactice în organismul uman

Consumul de produse lactate acide este benefic pentru longevitate, previne cancerul la colon și dezvoltarea tumorilor, arterioscleroza, boli de inimă, disfuncții intestinale. Din punct de vedere nutritiv bacteriile lactice pot fi surse de vitamina A,B2 și β-caroten, acid folic, niacina, acid pantotenic și biotina, vitamine stabile termic în timp ce tiamina, piridoxina,B12 sunt termolabile. Multe vitamine se pierd în timpul păstrării laptelui fermentat. În iaurt la creșterea acidității se reduce 48 % din conținutul inițial de acid folic și vitamina B2, ca urmare a consumului în metabolismul bacterian. Hidroliza lactozei este importantă pentru indivizii care au toleranță la lactoză în special din țări ca Japonia, Thailanda și Africa.

De obicei cantitatea de lactoză tolerată de majoritatea populației este de 15 kg lactoza/zi, cantitatea care ar putea fi ingerată prin consumul de aproximativ 600 g iaurt. Bacteriile lactice din iaurt deși, în organism își pierd valabilitatea, pot produce hidroliza pe cale enzimatică în tractul gastrointestinal. Lactobacillus delbreecki ssp. Bulgaricus și Streptococcus salivarius ssp.Termophillus prin consum de iaurt au efect benefic asupra disponubilizării de Ca, scăderea activității enzimelor implicate în carcinolgeneza și stimularea sistemului uman. În iaurtul preparat cu adaos de Lactobacillus acidophillus și contaminat cu Yersinia enterocolitica, durata de supraviețuire a bacteriilor patogene s-a redus la 72 ore față de 144 ore în iaurtul preparat artizanal.Există evidente, că prin consumul de lapte și a unor produse lactate acide se pot reduce colesterolul seric la om dar și la animal.

Formarea substanțelor de aromă de către bacteriile lactice starter

Laptele fermentat ce conține numai acid lactic se caracterizează printr-un gust acru nespecific. La prelucrarea industrială a laptelui mai ales la obținerea produselor lactate acide, maturarea smântânei, fabricarea untului și a brânzeturilor, un rol important în producerea substanțelor de aromă revine microorganismelor selecționate folosind drept culturi starter pentru declanșarea proceselor microbiologice utile. Aroma produselor lactate este dată de produsele secundare ale fermentației lactice: CO2, CO3-COOH, CH5-OH, acid propionic, laptelui (peptide, aminoacizi), combinații cu sulf și prin lipoliza (acizi grași). Dintre bacteriile lactice aromatice fac parte;

Lactococcus lactis ssp.lactis;

Lactococcus lactis ssp.cremoris;

Lactococcus lactis ssp. Lactis biovar diacetylactis ;

Lactococcus mesenterioides ssp. Cremoris.

2.4. Culturi folosite la fabricarea iaurtului

Streptococcus salivarius ssp.termophillus (SST) fermentează un număr redus de glucide și anume lactoza, zaharoza, glucoza și uneori galactoza cu formare de acid lactic L(+) și este caracterizat prin termotoleranță cu temperaturi maxime de creștere.

Lactobacillus dilbrueckii ssp. Bulgaricus (LDB) este homofermentativ, fermentează glucoza, lactoza, fructoza și uneori galactoza sau manoza, are o temperatură ridicată de creștere.

Lactobacillus acidophillus este izolat din tractul intestinal, crește încet în lapte cu un număr de generații de 5 în 18-24 h dând o aciditate de 0,8% cu o aromă slab exprimată.Moare repede în cultura mixtă cu SST și LDB. De aceea se folosește în monocultură, laptele este fortificat, prin adaos de extract de drojdie sau prin adaos de proteină din zer.

Fig.1. Streptococcus salivarius ssp. Termophilus [1] Fig.2. Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus [2]

2.5. Microbiologia produselor lactate acide

Produsele lactate acide se obțin într-o gamă variată ca urmare a inocuității cu culturi specifice, deși folosesc aceeași materie primă (lapte pasteurizat). Produsele lactate acide au valoare nutritivă și valoare biologică ridicată, deoarece prin consumul de bacterii lactice (ocazional drojdii), omul beneficiază de prezența unor vitamine produse de aceste microorganisme. Bacteriile lactice pot produce substanțe  cu efect antibiotic ca: bulgaricina, acidofilina, care pot grăbi vindecarea bolilor gastrointestinale. Unele bacterii lactice se pot adapta în organismul uman, deoarece au temperatura optimă de 37°C cum ar fi cele izolate din microbiota intestinală a sugarilor (Lactobacillus acidophillus și Lactobacillus bifidus). Tehnologia de preparare a acestor produse au la bază utilizarea de culturi de bacterii lactice selecționate ce se folosesc sub formă de monocultură sau culturi mixte cu proprietăți corespunzătoare pentru obținerea unor produse de calitate constantă.

La obținerea produselor lactate acide, în prima etapă se realizează în laboratorul uzinal activarea culturilor pure pentru obținerea cantității de inocul necesar în declanșarea fermentației lactice. Inoculul de producție (maia) trebuie preparat în cantități suficiente, încât prin inocularea laptelui pasteurizat să existe un număr de celule de bacterii lactice care să depășească de cel puțin 1000 de ori pe cel al microorganismelor existente în microbiota reziduală a laptelui pasteurizat. Pentru activarea culturii pure de bacterii lactice, în fabrică se execută 2-4 pasaje sau inoculări succesive, inoculări care se fac la intervale în care se asigură timpul și temperatura optimă pentru creșterea și activarea celulelor inoculate.

Pasajele de la volume mici la volume mari pentru obținerea inoculului de producție se realizează după ce a avut loc coagularea laptelui, care corespunde cu sfârșitul fazei exponențiale de creștere bacteriană.Între etape se face controlul microbiologic al culturii și se determină aciditatea, iar prin examen microscopic se determină puritatea și concentrația de celule, prin metoda Breed. Dacă lactococcii produc substanțe aromatizante prin fermentația lactozei, leuconostoccii le produc prin transformări ale acidului citric din lapte. În produsele lactate bacteriile lactice mezofile nu se află niciodată în condiții optime de creștere și după inoculare, în timp scurt, se află în condiții de supraviețuire. Dintre acestea Lactococcus lactis biovar, diacetilactis pierde specificitatea plasmidelor care codifică metabolizarea lactozei mai rapid în absența substanțelor nutritive, a mediului, concentrației în sare, temperaturi scăzute. 2.6. Microbiologia iaurtului

Iaurtul (yogurt) denumește corect, produsul obținut prin fermentarea laptelui cu o cultură mixtă din 2 specii de bacterii lactice termofile, Streptococcus salivarius subsp.thermophillus (SST) și Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus (LDB), care vor fi găsite în stare vie în produsul final.

Rolul culturii starter la fabricarea iaurtului. În culturile starter pentru iaurt raportul între Lactobacillus delbrueckii și Streptococcus thermophillus este de 1:1. În cultura mixtă între bacteriile lactice se stabilesc relații de cooperare fiecare monocultură produce substanțe care nu sunt inițial prezente în lapte și care influențează pozitiv creșterea celeilalte. Producerea de acid lactic de către LDB este stimulată la concentrații scăzute ale acidului formic produs de SST în absența oxigenului cât și de CO2 eliberat prin fermentație. Streptococii, cresc mai repede și sunt mai responsabili pentru aciditate în timp ce, lactobacilii adaugă aroma în special datorită formării aldehidei acetice. Prin activitatea lor, lactobacilii care au activitate peptidazică produc compuși cu azot, asimilabili pentru streptococci ceea ce explică relația de sinergism între streptococci și lactobacili la fabricarea iaurtului. Rolul streptococilor și lactobacililor la obținerea iaurtului constă în acidifierea laptelui, sinteză de compuși de aroma, dezvoltarea texturii și vâscozității [3].

Calitatea laptelui folosit este direct proporțională cu calitatea produsului finit obținut, motiv pentru care recepția calitativă a materiei prime joacă un rol primordial în procesul de obținere a produselor lactate-acide. Laptele utilizat ca materie primă trebuie să îndeplinească anumite condiții pentru a se obține un produs de calitate:

compoziție chimică normală ( lapte normal);

un grad de prospețime apreciabil;

un grad ridicat de puritate ( absența de impurități solide);

laptele trebuie să provină de la animale sănătoase;

laptele nu trebuie să fie muls în ultimele 15 zile din perioada de lactație, deoarece

compoziția chimică nu este favorabilă dezvoltării normale a bacteriilor lactice și realizării procesului de fermentație lactică;

laptele nu trebuie să fie muls de la animale tratate cu antibiotice, deoarece prezența

unor astfel de substanțe împiedică dezvoltarea normală a bacteriilor aduse cu cultura selecționată [4].

3. Partea teoretică

3.1. Elemente de inginerie tehnologică

Laptele – Materia primă utilizată la obținerea iaurtului

Materia primă utilizată pentru fabricarea produselor lactate o reprezintă laptele, care poate fi de vacă, oaie, bivoliță, capră sau amestecul a două sau mai multe dintre acestea. Imediat după mulgere, laptele va fi tratat primar, în scopul menținerii caracteristicilor inițiale.

b) Cultura de bacterii lactice

Bacteriile lactice, sunt microorganisme Gram pozitive, ce sunt capabile sa producă o cantitate mai mare sau mai mică de acid lactic, prin procesul de degradare a diferitelor substraturi:

hexoze: bacteriile folosite degradează 95% din glucoză în acid lactic sunt denumite homolactice;

acidul malic: transformă acidul malic în acid lactic, este cunoscută și sub denumirea de fermentație malolactică, fiind un proces cu implicații compoziționale și organoleptice în vin.

Alte substraturi ce pot fi degradate de bacteriile lactice sunt: pentozele, acidul tartric, acidul citric și glicerolul.

Morfologia bacteriilor lactice

Bacteriile lactice se prezintă la microscop sub forme variate:coci, de formă rotunjită sau ovalaă și bacili sau bastonașe, de formă cilindrică, mai mult sau mai puțin groase, uneori sinuoase. Cocii au diametrul de la 0,4 până la µm, iar bacilii au grosimea de 0,5 µm și 2-5 µm sau mai mult în lungime [5].

Pectina de măr este un remediu naturist folosit în curele de slăbire. Este fibră vegetală solubilă ce formează în amestec cu sucul gastric un complex gelatinos neabsorbabil. Acesta induce senzația de sațietate, reduce absorbția lipidelor, stimulează secreția biliară. Pectina folosită în industria alimentară se extrage din pulpa de măr și din coji de portocale. Se mai folosesc pe scară largă și săruri ale acidului pectic: pectații de sodiu, potasiu și amoniu. Prin tratarea pectinei cu amoniac se obține pectină amidică. Pectina acționează ca un emulgator,stabilizator și agent de îngroșare pentru marmelade, jeleuri de fructe, siropuri, fiind folosit în locul gelatinei sintetice. Pectina din mere este folosită pe scară largă în industria farmaceutică și cosmetică, dar mai ales în industria alimentară, la prepararea gemurilor, dulcețurilor, umpluturilor pentru pateuri, dar și ca adaos în iaurturi și băuturi pe bază de lapte și fructe. În unele produse, cum ar fi rahatul, anumite formule de praf pentru glazuri sau budinci, pectina poate înlocui gelatina sau amidonul. Gelurile pectinice se folosesc la fabricarea jeleurilor, dar și ca stabilizator la maioneze, sosuri și înghețate [6].

Fructe de pădure confiate

Afinele deshidratate Produsul este confiat, cu adaos de trestie de zahăr 39%. Afinele, unele dintre cele mai importante fitonutrienți, conțin cantități semnificative de antocianidine – antioxidantul care dă culoarea albastră, purpurie și roșie fructelor și legumelor. În consecință, afinele conțin acid elagic, o altă substanță fitochimică cu rol în prevenirea lezării celulelor. Afinele sunt o sursă excelentă de vitamina C, magneziu dar și ambele tipuri de fibre: solubile și insolubile. Afinele au un conținut scăzut în calorii. Pulberea se obține râșnind fructe uscate prin râșnița electrică de cafea.

Zmeură deshidratată

Zmeura deshidratată este un fruct sănătos, care conține un nutrient numit acid elagic și are capacitatea de a vitaminiza și mineraliza. Vitamina C, B1 și B2, din compoziție dar și calciul, magneziul, fosforul, fierul cresc imunitatea și ajută la refacerea organismului după oboseală sau stres prelungit. Zmeura deshidratată poate fi consumată drept o gustare delicioasă sau amestecată cu cereale și lapte pentru un mic dejun delicios. Se pastrează foarte bine astfel că se poate consuma pe un termen îndelungat.

Coacăze deshidratate

Aproximativ sângelui și a laptelui și stimulează activitatea sistemului nervos central. Coacăzele sunt de asemenea 95% dintre coacăzele produse anual sunt folosite pentru producția de sucuri, sosuri și fructe uscate. Restul de 5% sunt consumate ca atare. Ele sunt foarte bogate în mangan, participă la formarea, foarte bogate în magneziu, precum și în fier care le imprimă acțiune hematopoetică, deci antianemică. Antocianii din coacăzele negre sporesc acuitatea vizuală. Efectul remineralizant și tonic al coacăzelor se datorează bogăției în vitamina C și în elemente minerale alcalinizante (fosfor, magneziu, calciu). Având proprietăți antianginoase și febrifuge, coacăzele negre se folosesc în tratarea amigdalitei [7].

3.2. Caracteristicile materiilor prime și auxiliare

3.2.1. Compoziția și proprietățile laptelui

Compoziția chimică a laptelui

Tabel 4.1. Compoziția chimică medie a laptelui crud integral [8]

Proprietățile fizice ale laptelui

Sunt determinate de structura și de compoziția chimică a acestuia. Densitatea (g/cm3) este influențată de conținutul total în substanță uscată și de raportul dintre substanța uscată negrasă și grasă. Densitatea laptelui de vacă variază între limitele 1,027 și 1,034, la 20ºC (media fiind 1,030). Densitatea crește odată cu creșterea cantității de substanță negrasă, deoarece componentele principale din lapte au densități supraunitare : proteinele 1,346 și lactoza 1,666. Densitatea scade invers proporțional cu creșterea conținutului de grăsime, deoarece densitatea grăsimii este subunitară ( 0,935-0,947 ). Densitatea laptelui variază și în raport invers cu cantitatea de gaze existente, cu starea fizică a grăsimii din lapte. Laptele integral are densitatea circa 1,030, iar prin degresare mai mult sau mai puțin avansată densitatea crește la 1,032-1,034. Cunoașterea densității normale a laptelui este importantă pentru depistarea falsificărilor prin diluarea acestuia.

Vâscozitatea laptelui este o caracteristică a consistenței și este influențată de:

compoziția chimică a laptelui;

mărimea globulelor de grăsime (omogenizarea conduce la creșterea vâscozității );

starea de hidratare a micelelor de cazeină și a proteinelor serice care mărește vâscozitatea;

variațiile de temperatură – încălzire/răcire – care măresc vâscozitatea.

Vâscozitatea absolută a laptelui la 20°C este cuprinsă între 1,72 și 2,0 cP ( 2,0 pentru lapte integral și 1,8 pentru lapte smântânit). Pe măsură ce laptele se răcește, vâscozitatea lui crește iar aderența sa la recipient sau la suprafața cu care vine în contact se mărește. Laptele răcit spumează mai mult decat cel cald iar spuma este mai persistentă.

Punctul de congelare (crioscopic) variază între -0,540°C și -0,570°C, fiind determinat de concentrația substanțelor dizolvate (lactoză și săruri minerale, azot neproteic). Proteinele și lipidele nu au influență asupra punctului crioscopic.

Indicele de refracție (n) al laptelui normal este de 1,3422 – 1,3429, iar determinat cu refractometrul Zeiss valorile sunt cuprinse între 38 și 40 de grade refractometrice. Valorile mici indică o falsificare a laptelui prin diluare cu apă. Măsurătorile se fac pe serul limpede al laptelui după îndepărtarea proteinelor și lipidelor sau direct pe lapte.

PH-ul laptelui – laptele prezintă proprietate tampon, datorată substanțelor proteice și sărurilor minerale (citrați și fosfați), care împiedică o variație bruscă a pH-ului. Capacitatea de tamponare maximă are loc la pH = 4,5 – 6,5. PH-ul laptelui are valori cuprinse între 6,6 și 6,8. Se poate determina prin metoda cu albastru de brom-timol, diferențiindu-se laptele după valoarea pH-ului și tipul colorației:

colorație verde gălbuie, pH = 6,6 – lapte normal;

colorație galbenă, ph < 6,2 – lapte acid;

colorație verde albastră, pH > 7 – lapte alcalin.

Aciditatea totală (titrabilă) a laptelui proaspăt este de 16-18 °T. După mulgere, aciditatea laptelui crește datorită activității bacteriilor lactice asupra lactozei cu formare de acid lactic. Aciditatea dă indicații asupra prospețimii laptelui și a calităților sale tehnologice.

Căldura specifică a laptelui este de 0,92 – 0,93 kcal/kgK.

Capacitatea de tamponare este proprietatea laptelui de a nu-și varia brusc pH-ul datorită prezenței în lapte a substanțelor proteice, a fosfaților și citraților.

Punctul de fierbere al laptelui este de 100,2 °C, la presiunea de 760 mm/Hg.

Aspectul fizic al laptelui

Un anumit tip de lapte este considerat normal dacă acesta prezintă:

un aspect fizic macroscopic omogen;

o ușoară opalescență, la întinderea unei picături de lapte sub formă de fillm.

c) Consistența laptelui

Prin analiza organoleptică a vâscozității se poate aprecia consistența, fluiditatea și compoziția chimică a laptelui iar indirect se poate aprecia și starea coloidală ce reflectă din gradul de prospețime al produsului. Un lapte normal de calitate superioară prezintă o fluiditate caracteristică, nefiind foarte vâscos dar nici prea fluid (filant) sau prea mucilaginos. În ce privește consistența unui lapte proaspăt muls cea mai mică anomalie îi este atribuită unei infecții la nivelul glandelor mamare sau a unei proporții ridicate de microorganisme.

Culoarea albă și nuanțele laptelui

Culoarea albă a laptelui este influențată de starea coloidală a proteinelor dar și a cazeinei. Laptele se prezintă ca un lichid alb cu nuanțe discrete specifice animalului de la care provine. Nuanța laptelui este determinată de cantitatea, de granulometria grăsimilor dar și de prezența pigmenților (caroten și clorofilă) ce sunt prezentate în Tabelul 4.2.

Tabel 4.2. Nuanța culorii albe pentru diferitele tipuri de lapte crud integral [4]

Facorii care influențează nuanța

Cei mai importanți factori care influențează culoarea se numără și următorii:

rasa animalului;

anotimpul;

regimul alimentar;

natura tratamentului la care este supus animalul [4] Schema 2.1..

O parte din aceste substanțe se găsesc în stare dizolvată într-o fază sau alta, iar altele se găsesc sub formă de emulsie sau de suspensie coloidală, apa având un rol primordial dar și mediu de dispersie al acestora. Toate tipurile de lapte sunt formate din aceeași compuși majori, într-o distribuție identică ce fluctuează ușor în funcție de specia de animal, de rasă, de regimul alimentar dar și de perioada de lactație [4].

Principalii componenți de bază ai laptelui

Apa

Apa este principalul component de bază al laptelui și reprezintă 80% din masa totală a laptelui, raport ce variază în funcție de specia animalului și este prezentată în Tabelul 2.1.

Tabel 2.1. Conținutul de apă și de materie grasă în lapte pentru diferite tipuri de animale [4]

Substanțe azotoase

Apa din lapte constituie faza de dispersie a ceea ce reprezintă substanța uscată, ce rezultă din eliminarea totală a apei din lapte prin deshidratare. (Schema 2.2.).

O mare parte a substanței uscate, grase sau negrase, poate deasemenea, să fie obținută prin coagularea laptelui, obținându-se astfel o masă floculantă numită coagul și proteine întâlnite în masa substanțelor azotate ce reprezintă 95 % (Schema 2.3.).

Proteinele laptelui

Sunt substanțe macromoleculare formate din combinarea a 20 de aminoacizi elementari și pot fi ușor separate din soluție folosind acid tricloracetic (ATCA) și pot fi precipitate cu o soluție concentrată de sulfat de amoniu. Proteinele pot fi clasificate în două grupe în funcție de starea lor de dispersie:

1. cazeina aflată în stare de suspensie și care reprezintă 80 % din proteine;

2. proteinele zerului sau proteinele serice, care sunt solubile în apă:

lactalbumina, în proporție de 9 – 15 % din masa proteinelor;

lactoglobulina, în proporție de 3,3 % din totalul de proteine;

proteazopepetonele, în proporție de 3,7 % (solubile în soluție ) [4].

Proteinele cele mai importante din lapte pot fi clasificate în trei categorii fiind influențate de structura lor chimică (Schema 2.4.).

Categoriile de proteine din lapte sunt:

1. holoproteinele, care sunt formate doar din aminoacizi (α-lactalbumina,

β-lactoglobulina);

2. fosfoproteinele, ce conțin acidul fosforic în gruparea proteică (α-cazeina,

β-azeina);

3. lipoproteinele, ce sunt formate din glucide drept grupare prostetică (K – cazeina),

ele fiind diferite prin structura și compoziția moleculară ce le determină forma de dispersie în apă [8].

Cazeina

Cazeina este o proteină specifică laptelui, fiind cea mai importantă componentă proteică și se poate identifica prin procesul de electroforeză. Joacă un rol foarte important în procesele tehnologice de obținere a brânzeturilor. Această proteină prezintă în molecula ei sulf și o serie de radicali pe bază de potasiu, fiind asociată acidului fosforic din lapte, lucru pentru care este denumită fosfoproteină. Cazeina se deosebește de celelalte substanțe prin conținutul ridicat de fosfor dar și prin modul în care ea reacționează în prezența enzimelor de cheag. Interacțiunea acesteia cu calciul și cu potasiul din plasmă îi permite să fie stabilă sub formă coloidală în medii apoase ce conțin săruri de calciu și magneziu.

Lactalbumina

Reprezintă 15% din conținutul total de proteine din lapte și nu precipită sub acțiunea enzimelor coagulante din cheag iar la temperaturi ridicate are capacitatea de a îi oferi laptelui un gust de fiert. La coagulare lactalbumina rămâne în plasmă de unde va fi extrasă ulterior prin încălzire la o temperatură de 80ºC sau chimic cu ajutorului sulfatului de magneziu. La un pH = 3-7, β-lactalbumina se găsește sub formă de dimer. Monomerul are o masă moleculară de 18.000 și este format din 162 de resturi de aminoacizi, având două punți de sulf și o grupare SH liberă.

Lactoglobulina

Se găsește în lapte în cantitate redusă 0,1 % dar în anumite tipuri de lapte poate să ajungă la câteva procente găsindu-se sub două forme izomerice: englobulina și pseudoglobulina.

Proteazopeptonele

În fracțiunea preoteică, se găsesc și alte tipuri de proteine, cum sunt proteazopeptonele ce sunt în cantități mai reduse dar prezintă un interes biologic și tehnologic datorită valorii sale nutritive ridicate.

Substanțele azotate neproteice

Cele mai importante substanțe neproteice prezente în lapte sunt:

creatinina;

creatina;

lipoxantina;

ureea;

acidul uric;

amoniac;

aminoacizi liberi.

Substanțele neproteice azotate au o importanță deosebită contribuind la definirea calității dar și a valorii nutritive a unui anumit sortiment de lapte.

Glucidele

Lactoza

Este un component al laptelui ce determină sub acțiunea microorganismelor toate procesele fermentative ce au loc. Lactoza poate suferi o serie de procese de descompunere pentru a putea da naștere în funcție de tipul de microorganism utilizat la acid lactic, acid propionic, acid butiric sau alcool (Schema 2.5.). Lactoza este principalul component glucidic al laptelui fiind incluse glucoza și galactoza rezultate în urma procesului de hidroliză. Din punct de vedere chimic lactoza este un dizaharid (dioză) având în compoziția sa o moleculă de glucoză și una de galactoză.

Lipidele

Fracțiunea grasă, lipidele se găsesc în medie de 3,6-3,8 % în laptele de vacă având un conținut asemănător cu cel al laptelui de capră (4 %) și peste (7 %) în laptele de oaie și de bivoliță. Lipidele din lapte formează un amestec complex, alcătuit dintr-o multitudine de compuși: gliceride, steride, fosfolipide, acizii grași liberi, diverse tipuri de ceară.

Gliceridele

Sunt esteri rezultați în urma reacției dintre acizii grași cu glicerol și reprezintă cea mai importantă fracțiune din materia grasă găsindu-se în proporție de 88-89%. Speciile glucidice din lapte sunt în număr foarte mare fiind determinat de numărul de molecule de acizi grași de pe o moleculă de glicerol (trialcool) dar și de diversitatea moleculelor de acizi grași. Gliceridele prezintă anumite caracteristice cele mai importante fiind.

Steridele

Sunt esteri ai acizilor grași cu colesterolul și se găsesc în lapte în cantitate de 0,01-0,03 % având rol fiziologic important în formarea vitaminei D, a acizilor biliari dar și a hormonilor sexuali.

Fosfolipidele

Laptele prezintă în compoziția lui chimică o mare varietate de fosfolipide printre cele mai importante fiind: fosfatidil-colina, fosfatidil stearina, cefalina, sfingomielina și lecitina. Acești compuși joacă un rol foarte important în emulgarea dar și stabilizarea emulsiei de materie grasă în plasma din lapte, asigurând interfața dintre cele două faze. La procesul de separare a grăsimii din lapte 2/3 din fracțiunea fosfolipidică trece în smântână. Lecitina este un agent emulgator și stabilizator ce asigură interfața dintre materia grasă (faza organică) și plasma laptelui (faza apoasă). Datorită proprietăților tensioactive lecitina este un bun agent emulgator ce menține coeziunea globulelor de materie grasă (ce permite ca particula să fie sferică), dar și la emulgarea lor (dispersia lor) în tot volumul plasmei.

Alți componenți ai materiei grase

Materia grasă prezintă în compoziția ei și alți componenți cum ar fi carotenoidele (α, β, γ), carotenul, dar și unele substanțe cu caracter oxidativ. Aceste substanțe reprezintă o proporție de 0,7-0,8 % dar joacă un rol important în diferite procese de prelucrare și valorificare a laptelui.

Vitaminele laptelui

Principalele vitamine din lapte sunt: A, D, E, K, B1, B2, B6, PP, B12 și sunt dispersate în două faze:

vitaminele hidrosolubile, dizolvate în plasmă;

vitaminele liposolubile, care sunt dispersate în materia grasă.

Distribuția vitaminelor în lapte variază în funcție de specia animalului, rasa animalului, perioada de lactație, regimul alimentar dar și de prelucrările anterioare ale laptelui. Vitaminele au rol important la determinarea valorii nutritive a laptelui, prin acțiunea lor, alături de enzime și de alți factori de nutriție în diferite procese metabolice ale organismului.

Oligoelemente minerale din lapte

Sunt prezente în lapte în proporție de 0,7-0,9% fiind alcătuite din săruri de cloruri, citrați și fosfați de calciu, sodiu, potasiu și magneziu. Pentru a putea fi asimilate de organism citrații de sodiu, calciu și magneziu se combină cu lactoza și au un rol foarte important în procesele fermentative.

Fracțiunea enzimatică din lapte

Enzimele sunt compuși proteici funcționali ce joacă rol de catalizatori foarte activi și selectivi în diferitele procese ce au loc în lapte. Până în prezent au fost găsite și identificate 20 de enzime. Enzimele esențiale întâlnite în lapte sunt: lipazele, esterazele, amilazele (α, β), aldolazele, citocromreductazele, fosfatazele, reductazele, peroxidazele, catalazele [2].

Conținutul în aminoacizi al proteinelor din lapte dar și compoziția globală a laptelui sunt prezentate în Tabelul 1.1., iar proteinele laptelui sunt menționate în Tabelul 1.2..Lipidele laptelui dar și acizii grași prezenți în compoziția acestuia sunt prezentate în Tabelul 1.3., Tabelele 1.4. – 1.8. prezintă conținutul în glucide, substanțe minerale, repartiția calciului și fosforului în laptele de vacă, conținutul de vitamine și enzimele proprii laptelui [8].

Tabelul 1.1. Compoziția în aminoacizi a proteinelor din lapte (lapte mg/100 g) [8]

Tabelul 1.2. Conținutul și felul proteinelor din laptele de [8]

La valoarea de 27,2 g/L la cazeine s-au luat următoarele procente: 55 % , pentru αs-cazeină, 30 % pentru β-cazeină, 15 % pentru k-cazeină, 5 % pentru γ-cazeină.

Tabelul 1.3. Lipidele din lapte (g/100 g lapte) [8]

Tabelul 1.4. Conținutul în glucide și acizi organici din lapte (g/100 L lapte ) [8]

Tabelul 1.5. Conținutul de subtanțe minerale din lapte la 100 g lapte [8]

Tabelul 1.6. Repartiția calciului și fosforului în laptele de vacă, 5 % [8]

Tabelul 1.7. Conținutul în vitamine în 100 g lapte [8]

Tabelul 1.8. Conținutul de enzime în lapte [8]

Enzimele laptelui

Laptele prezintă enzime proprii ce își au originea în structurile celulare ale glandei mamare și cele de origine sanguină. Cunoașterea acestor enzime proprii laptelui reprezintă etape importante în obținerea de produse lactate deoarece:

unele din ele sunt au capacitatea de a oferi aromă și stabilitate laptelui și produselor lactate (lipaza, xantinoxidaza, proteaza, fosfataza);

alte enzime sunt folosite în diagnosticarea unor afecțiuni ale glandelor mamare (catalaza, superoxid dismutaza);

o parte din ele intervin în maturarea brânzeturilor fabricate din laptele nepasteurizat (proteaza alcalină, proteaza acidă, esterazel), respectiv cele care rezistă la pasteurizare (plasmina sau proteaza alcalină).

Enzimele din lapte pot fi localizate în: fracțiunea solubilă, fracțiunea micelară (cazeină), membrana globulelor de grăsime, materialul celular. Prezența și depistarea acestora indică originea lor în organismul animal (ca exemplu avem: celulele secretoare ale glandei mamare, sângele).

Microflora laptelui

Laptele proaspăt se caracterizează prin prezența inevitabilă a unei microflore ce se împarte în două categorii, indiferent de condițiile de igienă prezente la procesele de mulgere și recoltare a acestuia:

microflora esențială este alcătuită din microorganismele intrinseci, cum ar fi celulele

epiteliale, precum și unele tipuri de bacterii lactice și drojdii, ce rezultă din metabolismul animalului. Această microfloră esențială face parte din compoziția normală a laptelui, iar ponderea sa este în funcție de starea de sănătate a animalului;

microflora de infecție, ce provine dintr-o stare de sănătate deficientă a animalului

sau/și din infectarea inevitabilă a laptelui, la primul contact cu agenții externi, imediat după mulgere, oricare ar fi condițiile de igienă.

Principalele microorganisme identificate în lapte sau în produsele lactate pot fi clasificate în patru mari familii, și anume:

bacteriile, dintre care se desprind lactobacilii și streptococii lactici, cum ar fi:

Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus longum, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophillus, Streptococcus diacetillactis, Streptococcus cytrovorus, Sreptococcus paracytrovorus, Bacterium shermani, Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Clostridium butiricum;

drojdiile, cum ar fi cele de tip Saccaromyces și Torula;

mucegaiurile, cum ar fi cele de tip Penicillium candidum, Penicillium roqueforti, Penicillium camemberti, Oidium lactis;

bacteriofagii, în principal virusurile, care parazitează bacteriile.

Alți componenți ai laptelui

Elemementele figurate

Elementele figurate sunt celule epiteliale (intrinseci) ce rezultă din glandele mamare, celule microbiene(extrinseci) ce rezultă din procedee de contaminare, leucocite și anticorpi. Prin acțiunea lor, anicorpii oferă laptelui o anumită stabilitate biochimică și sunt împărțite în următoarele clase: bacteriolizine, hemolizine, antioxine, corpi imuni [9].

3.3. Particularități morfo-fiziologice generale ale bacteriilor utilizate la fabricarea PLF

Genul Lactobacillus

Include peste 25 de specii distincte, ce sunt diferențiate pe baza proprietăților fermentative, în special, după natura proceselor fermentative pe care le catalizează ( homofermentative și heterofermentative). Speciile genului Lactobacillus se disting de alte bacterii lactice prin conținutul de baze azotate care în acest caz sunt reprezentate de valorile 32-53%. Studiile moderne pentru a putea identifica speciile genului Lactobacillus sunt în prezent bazate pe teste biochimice și genetice, dintre care pot fi enumerate: calea metabolică și spectrul de glucide fermentate, potențialul de a hidroliza arginina, conținutul de peptidoglicani din peretele celular, analogia ADN-ARN și evaluarea acestora, punând bazele unor studii taxometrice, multe scheme de clasificare fiind concepute pe baza analizei secvenței 16S rARN. Până în prezent nu s-a elaborat nicio schemă generală de clasificare, multe dintre aspectele generale și particulare fiind tolerate și apreciate ca situații particulare.

De aici se deduce, că nu există nicio schemă strictă pentru a se putea aprecia și diferenția de alte specii a tulpinii probiotice nou izolată, în special de Lactobacillus casei spp. Rhamnosus, cunoscută și sub denumirea de Lactobacillus GG fiind izolată de cercetătorii americani Sherwood Gorbach și Barry Golden în anul 1985. Din punct de vedere morfologic, lactobacillii se găsesc sub formă de bastonașe drepte sau curbate cu dimensiuni (0,5-1,2)x(1-10)µm, care în condiții de mediu au capacitatea de a-și modifica morfologia căpătând forme derivate de la coci, ceea ce poate împiedica astfel, identificarea și diferențierea față de celelalte specii. Din punct de vedere fiziologic, lactobacillii sunt bacterii facultativ anaerobe, care, în general, se dezvoltă foarte greu în prezența orxigenului, la concentrații mici de 5% CO2 , putând astfel să stimuleze dezvoltarea lor. Mediul otpim al temperaturilor de dezvoltare este de 30-40ºC, dar au capacitatea să crească și la temperaturi de 5-53ºC. Sunt microorganisme ce se dezvoltă în medii cu pH ≤ 5 și optim într-un mediu cu un pH= 5,5-5,8.

Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus

Este cunoscut ca parte componentă a culturii starter pentru iaurt, tulpinile de Lactobacillus delbruecki susp. Bulgaricus (sinonim Lactobacillus bulgaricus) constituie microbiota autohtonă a produselor fermentate de acest tip. Fiind studiate de foarte mult timp, aceste caractere morfologice ale acestor tulpini sunt în prezent bine cunoscute, celelalte elemente particulare nemaifiind raportate. Microscopic, Lactobacillus bulgaricus, se prezintă sub formă de bastonașe cu capetele rotunjite, cu dimensiuni cuprinse între (0,5-0,8)x(2,0-9,0) µm, separate sau asociate de obicei în lanțuri scurte, aranjate cu palisade. În culturile cu fază staționară prelungită se pot observa de foarte multe ori și lanțuri lungi. În celulele provenite din culturi vechi se pot evidenția ușor, prin colorare diferențiată cu albastru de metilen, incluziuni intracelulare de metacromatină. Condițiile de cultivare dar și compoziția mediului fermentativ și concentrația de oxigen dizolvat alături de vârsta celulelor, pot influența semnificativ morfologia speciei.

Genul streptococcus

Include bacterii lactice , cu formă sferică (coccus), Gram pozitive, cu multe proprietăți metabolice similare, dar care au capacitatea de a popula habitaturi diverse, unele având proprietăți fiziologice distincte.

Streptococcus thermophilus

Este o specie unică din categoria streptococcilor lactici, care săa păstrat în acest gen după reorganizarea și reclasificarea speciilor, fiind definită cu 60 de ani în urmă de Sherman ca Streptococcus thermophilus. Pe parcurs, în anul 1984, pe baza studiilor genetice de analiză a omologiei ADN-ARN și a conținutului de acizi grași din compoziția structurilor membranare, specia a fost reclasificată ca Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus, nomenclatură care ulterior a fost adoptată de comunitatea mmicrobiologilor incluzând și producătorii de culturi starter comerciale[10].

3.3.1. Prepararea culturilor starter de producție

La fabricarea produselor lactate acide este importantă atât prepararea culturilor starter de producție impropiu, fiind denumite maiele obținute prin transplantări repetate pe lapte, pornind de la o cultură pură stoc (inocul) ce este preparată în laborator specializat și apoi livrată fabricilor în stare lichidă sau solidă cât și fabricarea propiu-zisă a produselor lactate.

Culturile pure stoc (inocul) lichide sunt mai active dar mai greu de transportat și pot fi păstrate la temperaturi scăzute (1….2 ºC), timp de 10 zile. Este livrată la fabrici în flacoane de 100 cm3, închise cu dop de cauciuc sau din material plastic, ambalate în cutii de carton. Se găsește sub forma unui lichid, puțin consistent, alb-gălbui, până la slab cafeniu. În sezonul cald pentru a fi evitată suprafermentarea se adaugă carbonat de calciu ca substanță neutralizantă împreună cu acidul lactic fiind pus astfel în libertate CO2. Astfel se creează în interiorul flacoanelor o presiune oferind culturii pure (inocul) un aspect spumos.

Culturile starter uscate (liofilizate) sunt livrate în flacoane închise ermetic, sub vid sau în atmosferă de CO2, N2 și pot fi păstrate la temperaturi de 4…5 ºC pentru o perioadă de 12 luni. Cultura liofilizată este reactivată pentru a-i crește vitalitatea. Prin introducerea conținutului fiolei în 200 m3 lapte pasteurizat, răcit și termostatat la temperatura indicată se poate realiza reactivarea acesteia. Culturile pure stoc (inocul) se pot găsi sub formă de culturi singulare (formate din una sau mai multe tulpini ale aceleiași specii) dar și mixte (formate din specii diferite).

Din cultura pură selecționată (inocul) lichidă sau din cea liofilizată, după reactivare, prin pasaje succesive, pot fi obținute:

cultura primară (maiaua primară sau maiaua-mamă);

cultura secundară (maiaua secundară);

cultura terțiară (maiaua terțiară), care poate fi utilizată drept cultură starter de producție ( maiaua de producție).

Cultura primară este obținută prin inocularea laptelui pasteurizat și răcit alături de, cultura pură (inocul) ce este primită de la un laborator specializat. Felul culturii, proporția de inoculare, temperatura dar și durata de termostatare diferă de la un produs la altul.

Cultura secundară este obținută din cultura primară (a doua zi) dar ținându-se seama că această cultură reprezintă a doua transplantare (pasaj), fiind un stadiu mai avansat de reactivare a culturii pure (inocul). Din cultura mamă este inoculată în laptele destinat culturii secundare o mică parte din cultura primară, iar după perioada de termostatare este puțin mai redusă și se păstrează la temperaturi de 1….2 ºC, pentru o perioadă de 1-2 ore.Cultura terțiară sau de producție se prepară din cultura secundară (a treia zi) după aceleași etape ca și în cazul culturii primare dar dintr-un punct de vedere cantitativ această cultură trebuie să satisfacă necesarul producției. Din punct de vedere calitativ trebuie să prezinte o bună calitate ce se remarcă în produsul finit (aspect, consistență, gust, miros).

Cultura starter terțiară sau de producție este inoculată și controlată chimic, microbiologic, senzorial zilnic. La folosirea culturii starter de producție trebuie să se aibă în vedere următoarele:

cultura să fie pură (să nu conțină decât microorganismele specifice);

cultura să fie activă ( să producă fermentația specifică în timp normal și să asigure o anumită aciditate);

cultura să-și mențină în timp însușirile inițiale;

cultura să fie menținută 5-6 ore, înainte de folosire, la 1…2 ºC, pentru a fi favorizată acumularea substanțelor aromatizante;

cultura starter de producție să nu fie mai veche de 48 de ore.

La obținerea culturilor starter de producție se fac următoarele precizări: în unele cazuri, impuse de producție sau de calitatea necorespunzătoare a culturii, este necesar să se mărească necesarul de pasaje (culturi) intermediare, în aceleași condiții ca la cultura secundară, în vederea corectării unor defecte. Acest lucru se impune, în principal, la cultura pentru iaurt, în vederea refacerii raporturilor simbiotice dintre microoorganisme [11].

3.4. Zahărul

Sub această denumire se găsește zaharoza comercială, ce prezintă o puritate înaltă, cristalizată. Zaharoza este un diglucid format dintr-un rest de glucoză și unul de fructoză, având formula C12H22O11 și masa moleculară 342,3. În stare cristalină, zaharoza este obținută din sfecla de zahăr sau din trestie de zahăr, în urma unui proces tehnologic foarte complex, ce presupune mai întâi obținerea unei soluții tehnice de zaharoză, purificarea și concentrarea acesteia, urmată de cristalizare. Zahărul cristal cu o puritate de peste 99,8 % menținut în condiții de umiditate și de temperatură poate fi depozitat pe durate lungi de timp, pe o perioadă mare de timp. Din punct de vedere tahnologic, cele mai importante proprietăți chimice ale zaharozei sunt capacitatea de a se hidroliza dar și de a se descompune termic în prezența unei cantități foarte mici de apă dar și în absența acesteia (capacitatea zaharozei de a carameliza). În urma procesului de hidroliză al zaharozei care este dextrogiră rezultă un amestec echimolecular de glucoză și fructoză, care sunt levogire, de aici rezultă și denumirea de inversie a procesului de hidroliză. Hidroliza zaharozei are loc în prezența unei invertaze sau poate fi influențată de aciditatea mediului iar viteza cu care are loc hidroliza crește odată cu creșterea temperaturii. La sfârșitul procesului de hidroliză al zaharozei dintr-o soluție, conținutul de substanță uscată crește cu 5 %, deoarece se formează 360,320 g de glucoză și fructoză din 342,20 g zaharoză.

La încălzirea zaharozei în medii cu un conținut redus de apă formarea produșilor de caramelizare se produce lent atât timp cât temperatura este menținută sub punctul de topire. Pe măsură ce temperatura este din ce în ce mai aproape de punctul de topire (185…188 ºC) viteza de descompunere a zaharozei crește. Caramelizarea la temperaturi de peste 200 ºC este de ordinul secundelor iar în funcție de condiții se obțin compuși de culoare brună mai mult sau mai puțin solubili în apă. Zaharoza este în mod normal nereducătoare și nu are capacitatea de a participa direct la reacții Maillard cu aminoacizii, dar totuși produșii săi de hidroliză (glucoza și fructoza) iau parte la reacțiile Maillard cu formare de compuși ce participă la formarea gustului, aromei dar și a aromei în diferite produse alementare. În industria alimentară, zaharoza este utilizată pentru îndulcire, conservare (reduce activitatea apei și creșterea presiunii osmotice până la niveluri la care microorganismele osmofile nu se mai pot dezvolta), capacitatea de a da volum și textură, reglarea umidității, formarea unor compuși specifici de gust, aromă și culoare. În alte cazuri zaharoza este utilizată și ca suport pentru diverse ingrediente sau pentru aditivi [9].

Zahărul în produsele alimentare

Rolul zaharozei în produsele alimetare

Calitatea unui aliment este legată de trei aspecte și anume: aspectul nutrițional, senzorial și de inocuitate.

Rolul nutrițional al zahărului

Glucidele sunt principala sursă de energie a corpului uman, iar zaharoză, care este acceptatp chiar și de embrionul uman, poate constitui o sursă de energie. Zahărul, ca și aliment este un produs dezechilibrat, deoarece are doar un singur componenet cu valoare energetică mare și volum mic, care se metabolizează foarte repede. De aceea, nu este recomandat să fie utilizat ca aliment, ci în asociere cu alte componente, în produse cu valoare nutritivă scăzută.

1.2. Inocuitatea zahărului

În ultimii 10 ani apariția unor afecțiuni sunt asociate cu, consumul foarte mare de zaharoză și anume: obezitatea, cariile dentar, iar unele cercetări au demonstrat că există o problemă față de cantitatea consumată, corelată cu necesarul energetic al organismului, respectiv cu efortul pe care îl depune fiecare persoană în parte. Acțiunea cariogenă a zahărului este reală,dar nu este specifică doar zaharozei, ci este asociată tuturor componentelor hranei, care la masticație, prin acțiunea enzimelor din gură, produc acizi.

Rolul zaharozei în realizarea caracteristicilor senzoriale ale produselor

alimentare

Aspectul senzorial al alimentelor cuprinde: gustul, mirosul, aroma și textura. După cum s-a observat, zaharoza are o gamă variată de proprietăți care o fac să fie foarte utilizată dar și de neînlocuit în unele situații. Gustul dulce este principala caracteristivă pentru care este utilizată foarte des, mai ales la prăjituri. La domeniul caracteristicilor senzoriale, intră și faptul că oferă proprietăți de catifelare a gustului. Gustul dulce al zaharozei este asociat, potențiat și atenuat cu alte gusturi, spre exemplu cel de acru(dulce –acrișor), amar(dulce – amărui), sărat. Un zahăr de calitate superioară nu trebuie să aibă miros dar nici culoare, de aceea din acest punct de vedere, zahărul poate influența negativ calitățile senzoriale ale produselorm doar dacă nu este de calitate superioară. Însă zaharoza, contribuie ăn mod substanțial și la realizarea caracteristicilor texturale și reologice ale produselor. Trebuie subliniat, însă faptul că ăn produsele alimentare zaharoza se poate găsi în stare solidă sau amorfă și sub formă de soluție cu grade diferite de saturație. În stare solidă zaharoza, se găsește în produse cu un conținut ridicat de substanță uscată. Produsele alimentare ce au un conținut redus de umiditate, cum sunt unele produse zaharoase, produsele pe bază de cereale, snacksurile, sunt adeseori produse cu o structură sticloasă. Starea amorfă (sticloasă) a produselor alimentare reprezintă rezultatul îndepărtării rapide a apei prin procese cum ar fi: extrudarea, deshidratarea și congelarea. Prin anumite proprietăți fizico-mecanice, ce determină textura produsului alimentar, este caracterizată starea amorfă sau sticloasă a zaharozei. De aceea multe din produsele cu un conținut redus de umiditate au o textură crocantă. Nelson și Labuza (1993) au fost cei care au subliniat că această crocanță este legată de produsele din cerealele uscate de starea sticloasă a componentelor sale. Procesul de a trece sin stare sticloasă în stare lichidă sau în stare cristalină determină modificarea acestor proprietăți și nu în final și textura produsului finit. Astfel produsul poate deveni moale, plastic și chiar umed. S-au elaborat trei categorii de produse care au proprietăți funcționale specifice și anume:

Ingrediente alimentare – sunt produse în stare de pulbere care prin încapsulare își

îmbunătățesc proprietățile de manevrabilitate, stabilitate, omogenitate și de curgere. Ca și exemplu sunt granulele de miere, sucuri de fructe, unt de arahide, zahăr cu alte substanțe dulci, zahăr cu cacao sau ciocolată.

Produse intermediare – sunt produse la care prin încapsulare se îmbunătățesc

proprietățile de dispersabilitate, solubilitate, viteză de hidratare și proprietățile de amestecare. Tipice sunt produsele ce conțin gelatină, solubile la rece, produse cu gume și pectină ce se dispersează instant, emulsifianți, amidonuri modificate, proteine și fibre ce se dispersează ușor, produse ce eliberează controlat glucidele.

Produse instant – sunt produse ce conțin zahăr cristalizat, ale cărui proprietăți

sunt modificate (produse cu proprietăți de gelifiere, aerare, emulsionare). Produse tipice sunt cafeaua și ceaiul instant, mixurile pentru budinci, mixuri gelifiante, mixuri pentru băuturi, pentru înghețată, pentru frișcă, pentru băuturi pe bază de cacao sau ciocolată.

Domenii de utilizare a zahărului

Pentru a putea ilustra rolul pe care zaharoza, alături de alte oligo și monozaharide îl reprezintă în diferitele produse alimentare se prezintă câteva grupe de produse.

Pâinea și produsele de panificație

Ca și afânător, în aceste produse este utilizată drojdia de panificație. Pentru acest lucru, zaharurile au în primul rând un rol de dezvoltare a drojdiilor dar și de creștere a produsului finit, și anume al pâinii. Zaharoza are capacitatea de a mări temperatura de gelifiere a amidonului și capacitatea de a hidrata făina, modificând astfel consistența aluatului. Glucidele (zaharurile) au puterea de a influența gustul, culoarea dar și aroma produsului finit. Prin utilizarea lor îmbunătățesc și prospețimea pâinii, prin influenta pe care o au asupra higroscopicității.

Prăjituri

Pe lângă capacitățile dar și proprietățile amintite, în cazul produselor de panificație, la prăjituri, sunt utilizate și alte proprietăți ale zaharozei cum ar fi: capacitatea de a stabiliza spumele și capacitatea de stabilizare a bulelor de aer la cremarea grăsimilor. La nivelul acestor produse, zaharoza este un component de bază, având o proporție de 25-42 % din cantitatea de substanță uscată a prăjiturilor, cantitatea mai mică fiind utilizată pentru produsele care au nevoie în componența lor de afânători chimici pentru a putea crește volumul produsului finit, iar cantitatea cea mai mare este utilizată la produsele unde oul este folosit integral sau ca și afânător albușul de ou (în cazul spumelor în mod special în proporție de 42 %). O mică parte din zaharoză (15 %) poate fi înlocuită de glucoză sau/și fructoză sub formă de sirop.

Prin procesul de înlocuire cu glucoză, produsul devine astfel mai puțin dulce, cu un volum mai mic și cu o crustă mai groasă. În tehnologia de obținere a prajiturilor, tendințele oscilează între a fi utilizată o cantitate mică de zaharuri pentru a putea evita efectele acestora asupra organismului uman, dar deopotrivă sunt discutții și în a utiliza o cantitate mai mare de zaharuri. Eliminarea zaharurilor constă în a fi înlocuite cu alte substanțe (la un moment dat fiind grăsimile). Însă la momentul respectiv, anumite cercetări au arătat că, în SUA tendința este de a reveni la adaosul de zaharuri, în defavoarea grăsimilor. De aceea s-a ajuns la concluzia că ar fi indicat să se utilizeze ca produși secundari, al căror gust poate fi controlabil, îndulcitorii masici nemetabolizabili, fiind compuși derivați tot din zaharuri.

Biscuiți

La nivelul acestor produse, zaharoza are capacitatea de a contribui la aromă, gust,

culoare, textură, frăgezime. Pot fi utilizate și alte zaharuri în afară de zaharoză dar au influență asupra structurii firimiturilor, a capacității de modelare și a rezistenței aluatului. Glucoza și fructoza determină firimituri moi, dar cu un conținut mai ridicat de umiditate. Crusta este formată la temperaturi scăzute, iar utilizarea zahărului în stare solidă are tendința de a determina obținerea unor produse crocante, iar posibilitatea de modelare este influențată de cantitatea de zahăr folosită dar și de granulația acestuia.

Înghețate și produse congelate

Zaharurile sunt utilizate în cazul acestor produse pentru gust, aromă, aspect și textură.

Gemuri, jeleuri și dulcețuri de fructe

Aici utilizarea zaharurilor are rolul de a defini caracteristicile senzoriale ale produsului finit, dar prin influența activitații apei și totodată și a presiunii osmotice, determină menținerea caracteristicilor texturale ale fructelor și realizarea unei stabilități microbiologice. În acest caz utilizarea zaharurilor reducătoaresau formarea lor în timpul procesului de fierbere, prin inversia zaharozei, are capacitatea de a determina o creștere mai mare a presiunii osmoticedar și a stabilității microbiologice și previne în produsele cu un conținut ridicat de zaharuri cristalizarea acestora. În cazul jeleurilor și a dulcețurilor, acest lucru este un lucru de o calitate importantă, de aceea îndulcitorul trebuie să fie ales cu atenție deplină, altfel pot tulbura produsul finit obținut.

Produsele zaharoase

La nivelul acestui domeniu pot fi reflectate cel mai bine posibilitățile de a valorifica proprietățile dar și capacitățile zaharozei. Zaharoza stă la baza produselor zaharoase, iar pentru a putea diversifica caracteristicile senzoriale și nutritive totodată, în general sunt utilizate ingrediente, sau materii prime ce se găsesc în cantități considerabile față de zaharoză, și anume masa de cacao, mieji grași dar și amidonul în unele cazuri. După Jeffery produsel zaharoase se pot clasifica în două categorii și anume: produse cu fază grasă și produse cu fază de sirop.

Produse zaharoase cu fază grasă

În aceste produse zaharoza se găsește în stare solidă, sub formă de particule cu granulație ce diferă. Au capacitatea de a oferi produsului gust de dulce, dar care însă sunt eliberate treptat datorită încapsulării în faza grasă.

Produse zaharoase cu fază de sirop

Spre deosebire de cele cu fază grasă, ce au o gamă activ redusă, cele sub formă de

sirop sunt întâlnite într-o mare varietate de tipuri, ficera având caracteristici diferite. Numeroasele probleme întâlnite în acest caz țin foarte mult de solubilitate, formarea de soluții suprasaturate, trecerea în stare sticloasă și în stare cristalizată. Zaharoza va avea efect asupra activității apei, dar solubilitatea acesteia nu permite obținerea unor soluții ce are capacitatea de a asigura o stabilitate microbiologică a produselor. Produsele de caramelaj sunt produse care au în componența lor zaharoza doar că este prezentă în stare sticloasă. Această stare se obține printr-un conținut ridicat de substanță uscată, dar care nu poate fi obținută doar din zaharoză deoarece aceasta are tendința de a cristaliza.

Din același sirop poate fi obținut fie prin extrudare fie prin cristalizare sau prin amestecare, produs ce poartă denumirea de fondant, un amestec de cristale fine și sirop, ce au o curgere nenewtoniană. Ganulația și concentrația siropului care formează mediul de sipersie, pot determina vâscozitatea produsului finit. Acesta, poate fi modelat într-o varietate de forme și poate fi utilizat la acoperirea altor produse, în special la prăjituri și biscuiți (glazurare). Viteza procesului de cristalizare poate fi influențat prin adaosul de sirop de glucoză, zahăr invertit sau sorbitol. Alt grup de produse obținute din siropul ca și amestec sunt produsele de gelifiate. Acest sirop are capacitatea de a forma în combinație cu un număr mare de agenți de gelifiere, cum ar fi: gelatina, agar-agarul, guma arabică, amidonul, pectina fiind cunoscute ca produse cu diferite proprietăți deosebite. Diversitatea agenților de gelifiere determină astfel calități diferite produselor finite, în mod special în ceea ce privește textura și aroma acestora. Astfel zaharoza nu joacă un rol esențial în formarea gelului, excepție face cel din pectină cu un grad mare de metoxilare [12].

4.Compuși chimici cu rol de stabilizare. Stabilizatori

Compușii chimici utilizați în industria alimentară cu rolul de îngroșare, gelifiere, suspendare, emulsionare, stabilizare prin formarea filmelor protectoare ce au capacitatea de a forma grupa stabilizatorilor. Compușii a căror rol este cel de stabilizare, sunt cunoscuți sub denumirea de gume și sunt compuși macromoleculari din grupa:

proteinelor: gelatina, cazeina, proteine vegetale;

glucidelor: gume propriu-zise, amidon, pectine, celuloze modificate chimic.

După modul de proveniență, stabilizatorii sunt clasificați în:

stabilizatori naturali;

stabilizatori artificiali, obținuți prin modificarea chimică a unor polimeri naturali [13].

Hidrocoloizii (coloizii hidrofilici) sunt polimeri macromoleculari, liniari sau ramificați, ce au capacitatea de a dispersa sau de a se dizolva în apă, formând soluții vâscoase (agenți de îngroșare), sau geluri (agenți de gelificare) dar prezintă și alte proprietăți funcționale derivate, motiv pentru care sunt recunoscute și utilizate în industria alimentară. În principal în categoria hidrocoloizilor naturali intră compușii macromoleculari poliglucidici dar și compușii macromoleculari de natură proteică (gelatina, cazeinații). Poliglucidele ce sunt utilizate ca ingrediente sau ca aditivi în produsele alimentare sunt următoarele:

amidonul (nativ, pregelatinizat și modificat);

celuloza și derivații celulozei;

extracte din alge: alginații, carageenanii, agarul și furcellaranul;

exsudate și gume din plante: guma arabică, karaya, tragacanth;

gume din semințe: guma locust bean și guar;

extracte din plante: pectina;

gume de fermentație (microbiene): guma xanthan și guma gellan.

Hidrocoloizii de natură poliglucidică excepție amidonul, poartă denumirea generică de gume iar din acest motiv amidonul face parte din altă categorie. Polizaharidele prezintă trei roluri esențiale:

servesc funcțiunile plantei, fiind fie o sursă energetică, fie având un rol structural, de legare a apei sau de a controla presiunea osmotică;

servesc funcțiunile alimentului, controlând și influențând forma, textura, capacitatea de legare a apei și toate celelalte proprietăți senzoriale ale alimentelor;

au funcțiuni dietetice, fiind surse de nutrienți sau fibre dietetice.

Iaurturile sunt produse lactate obținute prin fermentație cu bacterii lactice iar în urma procesului de fermentație a lactozei se formează acid lactic, ce are capacitatea de a determina coagularea proteinelor din lapte (cazeina) cu formarea unei structuri de tip gel, în care sunt înglobate globulele de grăsime dar și faza apoasă. Pentru producerea iaurturilor se folosesc o varietate de gume care au mai multe roluri funcționale:

conferă produsului caracteristici reologice și organoleptice dorite în condițiile unui pH acid (pH = 4,3);

previn procesul de sinereză;

participă la formarea gelului în cazul iaurturilor gelificate, prin utilizarea pectinelor slab esterificate, la valori mici ale pH-ului;

au rolul de a promova formarea unei rețele structurale prin interacțiunea cu compușii constituienți ai laptelui și cu produșii de fermentație.

Cele mai utilizate gume sunt: carboximetilceluloza (CMC), guma guar, guma locust, pectina, alginatul, agarul, carrageenanul, guma xanthan, dar și amidonul sau gelatina. Când sunt utilizate CMC-ul, guma guar, guma locust, pot avea loc separări de fază iar din acest motiv este necesară și o mică parte de carrageenan. Cantitatea de gumă folosită pentru obținerea iaurturilor variază între 0,2 și 0,5 % în funcție de tipul de gumă folosită dar și de substanța uscată a laptelui, deși pectinele pot fi utilizate și în cantități mai mici. Utilizarea majorității gumelor presupune dizolvarea acestora în lapte, la temperaturi foarte ridicate, înainte sau după procesul de pasteurizare. Sunt situații când gumele pot fi adăugate și în coagul moment în care trebuie să fie asigurată calitatea microbiologică a acesteia pentru a nu afecta produsul finit. Pentru a se evita formarea de aglomerări la dizolvarea gumelor în lapte, acestea trebuie să fie amestecate cu alte ingrediente uscate (zahărul). În unele țări utilizarea acestor gume este interzisă, fiind permise doar alginații și pectinele în special pentru obținerea iaurturilor cu fructe [11].

4.1.Utilizarea stabilizatorilor în industria alimentară

În industria alimentară, domeniul de utilizare a stabilizatorilor este variat și s-a extins odată cu dezvoltarea și diversificarea tehnologică a produselor comercializate în fază de semifabricat sau produs finit ca atare. Gumele propriu zise sunt folosite la procesul de fabricare al înghețatei pe bază de smântână, lapte, înghețată fără produse lactate sau pe bază de sucuri de fructe, șerbeturi, smântână îmbunătățită, brânzeturi. La nivelul acestor produse stabilizatorii contribuie la:

prevenirea fenomenului de recristalizare a apei la stocarea de durată a înghețatei;

formarea texturilor fine, untoase, uniforme;

prevenirea topirii înghețatei;

reglarea formării nucleerii, creșterea cristalelor de gheață în timpul congelării.

Alegerea stabilizatorilor trebuie să aibă în vedere:

ușurința de încorporare;

efectul asupra procesului de umectare;

timpul de textură necesar;

efectele asupra caracteristicilor produsului;

costul stabilizatorului [13].

5. Emulgatori naturali

Sunt în general, compuși cu activitate slabă dar, în amestec cu emulgatorii sintetici sau foarte bune rezultate, explicând totodată și denumirea acestora de emulagtori auxiliari. Acțiunea acestor compuși, determină creșterea vâscozității emulsiei și reducerea efectului de ecranare. Însă prezintă și dezavantaje, prin instabilitate la variațiile de temperatură, pH, condiții impuse de unee tehnologii alimentare.

Preparatele din lecitină. Colesterolul

Preparatele din lecitină sunt extrase din uleiul de soia și nu au compoziție unitară, lecitina fiind utilizată ca ester al unui amestec de acizi grași cu acidul α glicerin fosforic. În gălbenușul de ou, lecitina se găsește în concentrație de până la 10 % și împreună cu, colesterolul au capacitatea de a forma substratul activ ce produce emulsionarea maionezei. Activitatea lecitinei este cunoscută ca și stabilizator eficient pentru emulsiile de tip U/A. Colesterolul, obținut din lanolină, prezintă proprietăți hidrofile, iar în general colesterolul ese cunoscut ca și emulgator de tip hidrofob, cu utilizări în emulsii de tip A/U.

Gume vegetale

Sunt utilizate în industria alimentară, cu rol de emulgator, iar prin îndepărtarea cojii arborilor, sucul cambial este supus acțiunii directe a luminii, a aerului și bacteriilor, condiții în care sunt posibile slăbirea sau pierderea activității enzimatie în sinteza polizaharidelor. Cu ajutorul acestor condiții se pot pregăti gumele care se deosebesc prin structură dar și prin proprietăți de polizaharide și țesuturile lignificate. Gumele, se formează în general la pomii fructiferi unde coaja este rănită fiind caracterizate totodată printr-o structură complexă a macromoleculeo, în compoziția căreia se găsesc unități elementare.

Gumele sunt substanțe mucilaginoase vegetale, solubile în apă, provenite de la speciile rășinoase, făcând parte din această categorie traganta, agar-agar, guma arabică, guma acacia. Aceste tipuri de gume utilizate au ca și dezavantaj formarea prin concentrare a peliculelor rezistente. În stare pră, au proprități acide, mai ales la încălzire în special în mediu apos gumele vegetale se hidrolizează sub acțiunea unor ioni de hidrogen. În industria alimentară, utilizarea gumelor este condiționată de purificarea acestora, printr-un procedeu de purificare care constă în dizolvarea gumelor vegetale în apă și precipitarea ulterioară cu alcool acidulat în combinație cu acid clorhidric, având rolul de a decompune sărurile. După procesul de purificare, gumele devin solubile în apă și alcalii cu posibilitatea de a forma soluții vâscoase de culoare galben deschis.

Guma arabică

Se găsește și sub denumirea de acid arabanic sau guma salcâmului tropical, iar din punct de vedere chimic este o polizaharidă complexă, ce este formată din săruri de calciu, magneziu, potasiu ale acidului arabic.

Guma de prun

Polizaharida gumei de prun este constituită din acid glucuronic l-arabinoză,

d-galactoză și d-manoză în raport de 1:3:2:1 și aproximativ 3 % xiloză.

Guma de vișin

Are proprietăți asemănătoare gumei de prun, fiind diferită prin conținutul mai mare de pentozan prezent în guma de vișin.

Guma de piersici

Polizaharidă care prin procesul de hidroliză și depolimerizare, formează: d-galactoză 5 părți, l-arabinoză o parte, d-xiloză 2 părți, ramnoză 2 % și acid d-glucuronic.

Alginatele

Sunt cunoscute și sub denumirea de săruri de amoniu, sodiu și chiar potasiu ale acidului alginic sau esteri de tip propilen-glicolic ai acidului alginic. Este întâlnită în stare solidă sub formă de pulbere albă, insolubilă în apă, solubilă în soluții alcaline cu care formează soluții vâscoase.

Pectine

Sunt substanțe care se găsesc în diferite fructe, în seva din plante, în fructele rădăcinoase, rizocarpi, celule lignificate, cu un complex hidrocarbonat de tip pectic. O cantitate ridicată de pectine se găsește în fructe , rizocarpi, sfeclă de zahăr, produse care ating un conținut de 50 % substanțe pectice. Subtanțele pectice sunt polizaharide complexe a căror compoziție prezintă resturi de arabinoză, galactoză și acid galacturonic, făcând excepție bumbacul în care se găsește fructoză și xiloză. Principalul compenent al substanțelor pectice este esterul metilic al acidului poligalacturonic, acidul pectic, însoțit de impurități: araban, galactan și ate polioze. Pectina este un polizaharid care este întâlnit în țesuturile vegetale, mai ales în fructe fiind formată în special din resturi de acid galacturonic în formă de piranozică. Capacitatea de a gelifia a pectinelor, este în funcție de gradul de esterificare, așa că gelifierea pectinelor cu grad de esterifcare mic sau în prezența unei cantități mai reduse de zaharoză, gelifierea este un proces condiționat de prezența ionilor de calciu.

Pectina este un hidrocoloid care se obține prin extracție din surse de natură vegetală, fiind un component cu rol structural al țesuturilor legumelor dar în mod special și al fructelor. Pentru extragerea pectinei sursele vegetale de extracție sunt merele și citricele, de fiecare dată fiind folosit borhotul ce rezultă în urma procesării acestor fructe. La țesutul vegetal pectina se găsește legată de calciu în lamela mediană, fiind dispusă între straturile primare ale pereților celulari fiind legată în același timp și de celuloză. Pectinele prezintă un rol stuctural dar și cel de a regla conținutul de apă al acestuia. Pectinele sunt obținute prin prelucrarea țesuturilor parenchinice ale plantelor, dar mai ales a fructelor. Pe parcursul maturizării fructelor, pectinele sunt solubilizate datorită acțiunii enzimelor pectolitice, de aceea este explicată și prezența lor în suc. Pectina este denumirea generală a compușilor poliuronani care sunt componentele structurale ale plantelor a căror structurră constă în:

lanțuri liniare de acizi poligalacturonici (polimeri ai acidului galacturonic, legați de α-(1,4)-glicozidic) parțial esterificați cu grupări metil și care reprezintă aproximativ 80 % din structura chimică a pectinei;

resturi de 1,2-α-L rhamnopiranoză (până la 4 %) distribuie în interiorul lanțului poligalacturonic, care au rolul fie de a determina îndoirea lanțului, fie de a reprezenta puncte de atașare a lanțurilor secundare (ramificațiilor);

ramificații (10-15 %) formate din lanțuri ce conțin L-arabinoză, D-galactoză și D-xiloză, care se leagă de lanțul principal prin intermediul unităților de rhamnoză.

Pectinele se clasifică în:

substanțe pectice, ce reprezintă toți compușii ce au în compoziția lor acizi poligalacturonici;

protopectine, sunt compuși solubili în apă, ce se găsesc sub formă legată și din care prin hidroliză rezultă pectinele;

pectine, sunt acizi poligalacturonici (polimeri ai acidului galacturonic) parțial esterificați, în general fiind esteri metilici, dar în unele plante pectinele pot fi esteri ai acidului acetic (sfeclă, rapiță). În funcție de gradul de esterifcare, pectinele pot fi: pectine slab metoxilate (grad de esterificare G.E.<50 %) și pectine puternic metoxilate (G.E.>50 %). În condiții slab acide sau bazice se poate realiza dezesterificarea pectinelor. În cazul în care dezesterificarea se realizează în condiții bazice, folosind soluții de amoniac, se obține ceea ce se numește pectină amidată;

acizi pectici, sunt acizi poligalacturonici la care toate grupările –COOH sunt libere. Acizii pectici sunt insolubili, doar sărurile lor sunt solubile în apă. Astfel pectinele

comerciale se prezintă sub forma unui amestec format din pectine cu diferite grade de esterificare și acizi pectici [11]. În general pectinele sunt solubile în apă dar insolubile în acizi organici. Solubilizarea pectinelor crește odată cu creșterea gradului de esterificare și de scăderea masei moleculare. Cu cât pectinele sunt mai puțin solubile în apă cu atât pot fi mai ușor precipitate prin adăugarea unui electrolit. Pectinele cu grad mare de esterificare pot fi precipitate cu soluții de NaCl (G.E.<20 %) pentru (G.E. = 50 %) precipitarea are loc cu soluții de CaCl2 și la un grad de estificare de 70 % precipitarea are loc cu soluții de AlCl3 și CuCl3. Pectinele pot fi precipitate și cu solvenți organici, cum ar fi: acetona, alcoolul etilic, metilic și propilic. Concentrațiile soluțiilor alcoolice necesare la precipitare cresc odată cu creșterea gradului de esterificare al acestora.

Soluțiile de pectină sunt vâscoase, vâscozitatea acestora fiind direct proporțională cu masa moleculară, gradul de esterificare, concentrația soluției, pH-ul dar și compoziția soluției. Soluțiile materialelor pectice au grad de curgere nenewtoniene și se caracterizează prin scăderea vâscozității odată cu creșterea ratei de forfecare. Pectina este stabilită la valori ale pH-ului în domeniul acid, dar este depolarizată în condiții alcaline fiind astfel solubilă în apă dar și stabilă la pH=4, iar la valori mai mari sau mai mici ale pH-ului pot apărea depolimerizări și dezesterificări ce pot influența capacitatea de gelificare a pectinei. În etapele ce urmează sunt prezentate metodele de dispersie și dizolvare ale pectinelor comerciale.

A. Dispersarea pectinei

Pectinele sunt compuși care se hidratează foarte ușor și din acest motiv există pericolul ca în contact cu apa să formeze aglomerări (cocoloașe), care apoi se dizolvă foarte greu, pierzându-și o parte din capacitatea de gelifiere. Pentru dispersarea completă a pectinei se folosesc trei metode:

se amestecă pectine, în stare pulverulentă, cu o cantitate de zahăr de 5 ori cantitatea de pectină și apoi se adaugă sub agitare apă sau suc;

se dispersează pectina sub agitare energică;

se dispersează pectine, sub agitare, într-o soluție de zahăr (glucoză, miere de albine), cu un conținut de substanță uscată de cel puțin 75 %, cantitatea de apă disponibilă nefiind suficientă pentru ca pectina să se aglomereze.

Dizolvarea pectinei

Pentru un conținut de substanță uscată mai mare de 25 %, pectinele nu se dizolvă complet, ceea ce determină variații ale consistenței. Pentru evitarea acestui lucru, pectina se dizolvă în apă înainte de adăugarea întregii cantități de zahăr. Dacă pectina este dispersată într-un sirop de zahăr, pentru dizolvarea pectinei este necesară diluarea siropului până la 25 % substanță uscată, care este mai apoi supus tratamentului termic. Pectinele se dizolvă lent în apă rece și din acest motiv soluțiile trebuie încălzite la fierbere (cel puțin 30 secunde).

Pregătirea soluțiilor de pectină

Pectina este dispersată prin metoda 1 sau 2 și apoi se aduce la fierbere sau se adaugă în apă rece la 60ºC și se păstrează 30 minute pentru dizolvarea completă a pectinei. Soluțiile trebuie răcite sub 50ºC (pentru a evita pierderea puterii de gelificare) și se utilizează în aceeași zi pentru a evita degradarea microbiologică). Soluțiile apoase de pectină cu concentrații de până la 5 % pot fi utilizate fără probleme; vâscozitatea soluțiilor de pectină slab metoxilată depinde de duritatea apei, ce poate fi redusă cu ajutorul sărurilor tampon (de exemplu, fosfați)[11].

Amilopectina

Este componenta predominantă a granulei de amidon, se găsește în proporție de 70-80 % din masa totală a granulei.

Acidul alginic

Poliglucidă formată din mai multe molecule de acid manuronic, acid glucuronic, fiind întâlnit în algele brune și roșii, în stare liberă sau sub formă de săruri (alginați de calciu, magneziu, potasiu și sodiu). Se găsește în stare solidă, pulbere albă, insolubilă în apă, solubilă în soluții alcaline în care se formează soluții vâscoase cu proprietăți asemănătoare agar-agarului.

Agar-agar. Geloză

Se obține în cantități foarte ridicate din algele marine roșii iar cantitatea acestuia separată din alge poate ajunge până la 24 % din greutatea materialului uscat. Este întâlnită ca și polizaharidă omogenă, formată din β-d-galactoză având o structură asemănătoare cu cea a amidonului, fiind format din două componente și anume: agaroza și agaropectina, asemănătoar amilozei și amilopectinei.

5.1. Emulgatori artificiali

Această grupă cuprinde compuși chimici ce sunt obținuți prin modificarea chimică a unor polimeri naturali. Sunt compuși ce au capacitatea de a mări vâscozitatea de ecranare a emulsiilor de tip U/A și de a reduce viteza de ecranare. În această clasă sunt cunoscuți derivații de celuloză care au proprietăți tensioactive, dar și de emulsionare:

carboxi metil celuloza;

hidroxi propil celuloza;

hidroxi etil celuloza;

metil celuloza.

Metil celuloza (MC)

Prin precipitarea repetată urmată de avaporare din benzen cu eter de petrol, a fost izolată de Hess, sub forma unor cristale aciculare. Este un compus ce se obține prin metilarea celulozei sub acțiunea unei soluții eterice de diazo-metan. Metil celuloza este un compus solubil în apă rece, iar solubilizarea în apă la fierbere se poate realiza doar în cazul metil celulozei degradate, fiind totodată și un produs polidispers.

Carboxi metil celuloza (CMC)

Sărurile de sodiu ale carboxi metil celulozei sunt utilizate în industria alimentară pentru procesul de hidrofilizare, emulsionare, dar în unele cazuri și ca coloid de protecție.

5.2. Emulgatori sintetici

Cei utilizați în industria alimentară sunt emulgatori ionici și neionici:

esterii propilenglicolului, monostearatul (PGMS) și monopalmitatul (PGMP);

esterii sorbitolului cu acizi grași;

sucroesterii;

sucrogliceridele;

esterii monogliceridelor cu acizii citric, tartric, acetic, ascorbic.

5.3. Coloizi de protecție

Sunt compuși chimici care, utilizați alături de emulgatori, care au capacitatea de a

stabiliza gradul de disperie al emulsiilor. Sunt ușor solubili în faza externă, se prezintă ca ioni coloidali, particule sau ioni macromoleculari. Protecția poate fi realizată prin acoperire, atunci când cantitatea de coloizi este mare în mediul emulsionant, prin mărirea sarcinilor electrice ale particulelor sau prin îngroșarea stratului de solvatare din jurul lor. Acțiunea protectoare poate fi considerată specifică substanțelor polimere cu stabilitate față de acțiunea coagulantă a electroliților, deci o cantitate bine definită dintr-o soluție de polimeri, adăugată la solii liofobi, conferă proprietăți liofile, deci de aici se deduce că au o stabilitate agregativă. După protecție, solii liofobi, solii ireversibili, pot deveni, prectic, reversibili, iar după ce este îndepărtat total dizolvantul, prin evaporarea apei, sistemele se transformă în pulberi coloidale uscate și au proprietăți de a trece în suspensie când este aplicat același dizolvant.gradul acțiunii protectoare depinde de natura polimerului utilizat și de natura solului liofob pe care îl protejează.

Mecanismul acțiunii protectoare poate fi explicat cu ajutorul teoriei Szigmondy ce are la bază interacțiunea de adsorbție dintre compușii chimic protectori și compușii protejați. Acțiunea protectoare are un caracter selectiv al interacțiunii dintre micelii și macromolecule, are capacitatea de a crește prin concentrarea soluției protectoare până la saturarea totală adsorbtivă a solului protejatm după care creșterea concentrației soluției protectoare nu mai are influență asupra intensității acțiunii protectoare. Importanța acțiunii protectoare este evidențiată în procesel fiziologice care au loc în organismul animal și uman impiedicând astfel formarea de pietre la rinichi, ficat și alte organe prin precipitarea carbonaților, fosfaților de calciu, sărurilor acidului uric ce se găsesc în stare coloidală în organism. Acțiunea protectoare este foarte importantă și în tehnologia unor produse din industria farmaceutică dar și alimentară. Gelatina, are o largă utilizare în industria alimentară în calitate de coloid cu o mare acțiune protectoare la prepararea conservelor din carne, dar este utilizată și în cofetărie, în tehnologia produselor zaharoase, prevenind astfel zaharisirea dar și înghețarea la prepararea înghețatei.

5.4. Utilizări ale compușilor chimici cu proprietăți tensioactive în industria alimentară

Dezvoltarea, diversificarea produselor alimentare, dar totodată și abundența produselor gata preparate sau semipreparate, utilizarea de tehnologii și materii prime neconvenționale a impus creșterea gamei de emulgatori cu rol de a îmbunătăți și de a menține calitatea: prospețime, finețe, stabilitate fizico-chimică. Emulagtorii sunt utilizați în industria alimentară în mod special la tehnologia preparatelor din carne, a produselor de panifiație, înghețatei, margarinei, maionezei, produselor zaharoase, supelor și altor produse.

Pentru produsele de panificație adaosul de emulagtori, prin acțiunea lor asupra glutenului și amidonului, conferă o îmbunătățire a frăgezimii, uniformizarea porozității, a texturii, a proprietăților reologice, în special la produsele cu conținut ridicat de zahăr și grăsimi. Emulgatorii sunt utilizați în industria cărnii pentru emulsionarea grăsimilor, pentru a îmbunătăți sistemul de legare al apei, și al aromelor, proces la care se folosește făina de cartofi, de soia, concentratele și izolatele de soia, laptele praf, cazeina și cazeinații [13].

6. Arome. Aromatizanți, potențiatori de aromă

Cercetarea compușilor naturali a fost o preocupare de mare interes, în mod special în domeniul chimiei organice cu aplicații în industria alimentară. Un număr mare de produși naturali, cunoscuți dar și descoperirea de noi compuși, dovedesc totodată varietatea structurii lor, capacitatea de biosinteză practic nelimitată a organismelor vii, mai ales a celor vegetale. Pe parcurs, s-a constatat frecvența compușilor organici de sinteză, produși care au constituit produse naturale cu utilizări îm formarea aromei produselor alimentare.

6.1. Arome. Considerații generale

Pentru a putea descrie senzația, răspunsul fiziologic și psihologic la stimuli, este utilizată noțiunea de aromă. Ca sens al activității, aroma se referă la stimulul însuși, la proprietățile substanței care se percep ca și aromă. În anul 1968, Hall a definit aroma ca suma tuturor caracteristicilor unui material luat în gură și care este perceput de către simțurile de gust și miros, dar și receptorii tactili din gură, primiți și interpretați de creier. În general, în formare pragului și constituirea pragului de gust o mare importanță îl reprezintă structura componentelor chimice care formează alimentul:

gustul de dulce este o caracteristică a compușilor polihidroxilici, polihidroxialdehidelor și polihidroxicetonelor, a zaharurilor;

gustul de acru depinde de pH-ul acid, dar și de concentrația protonilor din mediu apos;

gustul sărat dar și amar sunt explicate prin prezența electroliților, a ionilor, a cationilor rezultați din sărurile de sodiu, litiu, potasiu și magneziu;

pentru gustul de amar o parte importantă o reprezintă și compușii organici, alcaloizii, sărurile de magneziu și calciu.

Modificări chimice și enzimatice în formarea aromelor [14]

În urma proceselor tehnologice aplicate pentru obținerea produsului alimentar finit,se pierde o mare cantitate din compușii chimici volatili responsabili de a-i oferi aromă produsului, dar rămân precursorii de aromă, care au capacitatea de a se transforma în arome prin adaos enzimatic sau prelucrări termice. Precursorii au rolul dar și prezența evidențiate prin probe realizate pentru unele produse alimentare: carne de vită, oaie, porc, produse de panificație, arahide, cacao, cartofi, fructe și legume conservate.

Prelucrare

tehnologică

Pierderi de aromă

Adaos de enzime

Figura 9.3. Formarea aromei prin tehnologii cu enzime [13]

În anul 1969 Societatea chimiștilor pentru arome consideră aroma o substanță care poate fi o entitate chimică singulară sau un amestec de substanțe chimice naturale sau sintetice care au drept scop de a oferi o aromă de tip particular unui aliment sau altui produs cu care ne hrănim. Barthier și Gunod, în anul 1979, au definit aroma ca fiind un ansamblu de substanțe ce sunt prezente în alimente în momentul consumării lor și care sunt capabile să creeze senzații olfactive. Aroma unui produs alimentar corespunde unui studiu al evoluției naturale, ca rezultat al unor procese biochimice inițiate de enzimele proprii ale țeuturilor vegetale (fructe, legume), sau în urma unor tehnologii ce privesc obținerea sau sterilizarea produselor. Aromatizanții, sunt compuși chimici care reprezintă aromele, fiind percepuți prin procese psihofiziologice ca de exemplu: percepțiile senzoriale, receptorii din cavitatea bucală, din nas care pot determina gustul și mirosul unui produs.

Fizico-chimic aromele pot fi considerate o totalitate de substanțe antrenabile cu vapori de apă, extractibile cu diferiți solvenți organici care sunt percepute de organul de miros dar și cavitatea bucală posterioară. Aroma este rezultatul unor amestecuri de diverse substanțe chimice: hidrocarburi, compuși ciclici, terpene, compuși carbonilici saturați și nesaturați, compuși aromatici, eteri, esteri, unele substanțe care conțin sulf sau azot și în cazuri mai puține este rezultatul unui singur component chimic. Aroma este legată organic de produsul alimentar finit, substanțele de gust și miros fiind constituienți naturali sau sintetici ai produselor alimentare. Mereu, în compoziția produsului alimentar aroma nu trebuie să fie considerată fixă, ci într-o evoluție continuă dar prin modificarea naturii constituienților și a concentrației acestora. Mecanismul formării enzimatice a aromelor, cercetările lui Hewitt și Mackay oferă un rol important complexului de enzime specifice care se găsesc în produsele de natură vegetală fără aromă, potențiatorii și precursorii care se pot transforma în arome caracteristice. Aroma dar și gustul produselor alimentare reprezintă activitatea sinergetică la care contribuie:

compușii chimici existenți în compoziția materiilor prime vegetale și animale, formând astfel aromă proprie;

compușii chimici rezultați ca urmare a proceselor tehnologice specifice industriei alimentare;

produsele naturale de extracție, uleiuri eterice și plante aromatizante (condimente);

precursorii și potențiatorii de aromă.

În special aromele legate de produsele alimentare, sunt arome de prelucrare

tehnologică, prelucrări termice, procese de reducere, oxidare sau autooxidare, care permit transformări chimice ale unor compuși trofici (lipide, proteine, zaharuri) sau ale substanțelor numite precursori de aromă.

6.2. Precursori de aromă

Tinând cont de capacitatea de solubiliare, precursorii de aromă pot fi grupați în două fracțiuni:

precursori hidrosolubili;

precursori liposolubili.

Precursorii de aromă solubili în apă sunt proteine, polipeptide, aminoacizi liberi, acizi

nucleici, produși intermediari si glicolizei, compuși carbonilici, glucide, baze purinice, derivați de dezaminare și oxidare:

adenina, guanina, xantina hipoxantina;

creatinina, creatina, carnitina;

dipeptide: carnozina și anserina;

tripeptide: glutation;

vitamine hidrosolubile: B1, C;

substanțe extractibile neazotate: glicogen, hexozo- sau triozofosfați;

zaharuri simple: glucoza, fructoza, riboza, acidul lactic, inozitolul.

Precursorii de aromă solubili în grăsimi sunt formați din trigliceridele, fosfolipidele,

sulfolipidele, acizii grași liberi dar și compușii carbonilici.

6.3. Potențiatori de aromă

Sunt substanțe care nu posedă gust și miros dar care ai proprietăți sinergetice în combinație cu alte ingrediente din compoziția produsului alimentar. Aceștia sunt caracterizați printr-o activitate intensă chiar și în concentrații foarte mici. Principalii potențiatori de aromă sunt:

glutamatul monosodic și glutamatul de magneziu;

maltolul.

6.4. Aromatizanți

Sunt substanțe chimice care sunt utilizate în industria alimentară pentru a intensifica

aroma acestora sau formarea unei arome dominante. Este impusă utilizarea aromaizanților în cazul produselor alimentare la care, din motive de nutriție, s-a micșorat conținutul în lipide și zaharuri. În anul 1982, C. Banu consideră logic clasificarea aromatizanților după următoarea clasificare:

aromatizanți naturali;

aromatizanți sintetici;

aromatizanți obținuți în urma unor faze tehnologice aplicate pentru realizarea produselor alimentare [13].

7.Aditivi biochimici (biocatalizatori)

Sunt compuși reprezentați de preparatele enzimatice care se pot obține din: țesuturi vegetale, animale, microorganisme. Preparatele enzimatice pot fi prezentate ca atare în stare liberă, sub formă lichidă, de regulă concentrată și sub formă uscată, sau sub formă imobilzată. Cele folosite în industria alimentară, trebuie să corespundă cerințelor recomandate de FAO/OMS mai ales în ceea ce privește nivelul de metale grele, contaminarea microbiologică și cu microtoxine, mai ales în ceea ce privește activitatea antibiotică de natură bacteriană.

Cele mai importante clase de enzime sunt:

oxidoreductazele – au capacitatea de a cataliza reacții de oxidoreducere prin transfer de hidrogen sau electroni;

transferazele – catalizează reacții de hidroliză;

hidrolazele – catalizează reacții de hidroliză adiferitelor substanțe;

liazele – catalizează reacții de degradare în care nu intervin procese de hidroliză sau

oxidoreducere;

izomerazele și racemazele – catalizează reacții de izomerizare și racemizare;

ligazele – catalizează reacții de sinteză în care nu intervin procese de hidroliză sau oxidoreducere.

Nu sunt utilizate în industria alimenatară enzime pure, ci preparate enzimatice care au o anumită activitate dominantă, dar pot avea și activități enzimatice secundare. Cele folosite în industria alimentară aparțin clasei oxidoreductazelor și hidrolazelor. Preparatele enzimatice sunt cele în care se fabrică: amidon, bere, spirt, sucuri de fructe, lapte, produse de panificație, carne, vin și au o largă utilizare în principalele sectoare ale industriei alimentare.

7.1. Aditivi microbiologici (culturi starter)

Culturile Starter fac parte din grupa celor singulare sau a amestecurilor de microorganisme selecționate pentru acțiunea enzimatică a acestora. Datorită gamei în care pot fi întâlnite, utilizarea lor prezintă o extindere dominantă în industria alimentară:

stare proaspătă;

stare congelată;

stare liofilizată.

Realizarea proceselor biochimice condiționate pentru: gradul de inocuitate din care nu

se exclude capacitatea de conservare, obținerea unor însușiri senzoriale sau nutriționale superioare este asigurată de utilizarea culturilor starter. Microorganismele întâlnite sub formă de culturi starter sunt utilizate în industria alimentară pentru:

realizarea de produse fermentate (produse lactate acide, brânzeturi, preparate din carne crudă);

realizarea de produse fermentate de tipul berii, vinului, oțetului, care se consumă după îndepărtarea celulelor vii;

obținerea de biomasă cum ar fi drojdia de panificație și drojdia furajeră;

obținerea de metaboliți primari: alcool etilic, conservanți, antioxidanți, potențiatori de aromă, acidulanți, aminoacizi, vitamine;

obținerea de metaboliți secundari: aditivi de stimulare a germinării, antibiotice, compuși peptidici;

obținerea de enzime care va depinde de tipul de microorganisme folosit, compoziția chimică a substratului, pH și temperatură.

7.1.1. Condițiile calitative necesare culturilor starter

Utilizarea culturilor starter impune următoarele condiții:

cultura starter nu trebuie să prezinte un pericol iminent pentru sănătatea populației prin producere de infecții sau toxicitate prin metaboliți primari și secundari produși de aceasta;

să conțină un număr de microorganisme utile viabile;

să acționeze în sens pozitiv pentru obținerea unor modificări senzoriale pentru produsul alimentar: aromă, culoare, consistență, aplicabilitate îndeosebi pentru industrializarea cărnii;

să prezinte activitatea metabolică în condițiile unor parametrii tehnologici;

să tolereze concentrațiile ridicate ale soluțiilor de NaCl și de azotiți de sodiu;

să nu conțină sau să producă antibiotice care pot constitui tratamente pentru oameni;

să nu producă mirosuri străine din cauza produșilor secundari de fermentație;

Folosirea culturilor starter de bacterii este justificată cu ajutorul următoarelor motive:

micșorarea duratei de maturare, reducerea consumurilor de utilități;

îmbunătățirea prorietăților senzoriale ale produselor;

asigurarea unui grad de inocuitate mai mare pentru produs datorită acizilor organici, mai ales acidul lactic, acumulați în timp în mediu.

8. Fructe – procese de conservare

Industria alimentară este o ramură a economiei naționale ce cuprinde numeroase ramuri de prelucrare a materiei prime vegetale în diferite produse alimentare nutriționale. Cât și pe plan mondial dar și la noi în țară se observă o diversificare a producției de alimente în stare conservată sau semiconservată. Creșterea nivelului de trai, degajarea activității casnice culinare, dar și creșterea calității alimentelor sau păstrarea acestora presupune dezvoltarea și diversificarea semipreparatelor și a produselor conservate. Fructele fac parte din categoria alimentelor nutriționale fiind un ”izvor” de vitamine, amidon, dar și un conținut ridicat de fibră. Indiferent de natura materiei prime, prelucrarea acestora poate modifica compoziția lor chimică, starea de agregare, transferul de materie și energie, substanță și sunt sisteme naturale foarte importante dar și susceptibile la deteriorări fizice, biochimice, microbiologice, nutriționale, texturale și senzoriale. Pentru a se putea menține calitățile fructelor un timp mai îndelungat este necesară conservarea acestora prin sterilizare, uscare, prelucrare chimică.

Aceste procese impun conceperea, proiectarea și realizarea unor utilaje complexe, nivelul tehnic și tehnologic trebuie să asigure calitatea și fiabilitatea produsului finit, fiind comercial și asigurând protecția mediului prin reducerea cantitativă sau valorificarea deșeurilor și a subproduselor.

Fructe – sortimente, condiții generale de calitate

Calitatea și direcția de valorificare a fructelor sunt influențate de stadiul de dezvoltare dar și de starea fiziologică a fructelor. Destinațiile cele mai însemnate ale fructelor obținute din culturile de pomi fructiferi le reprezintă consumul ca atare al fructelor dar și industrializarea sub formă de preparate alimentare.

Starea fizico-chimică a fructelor

Starea fizică și compoziția chimică influențează calitatea fructelor. Starea fizică a fructelor este caracterizată prin însușirile organoleptice și constituția fizică:

forma și mărimea, caracteristicile speciei respective, care depind de stadiul de recoltare și condițiile staționale (altitudine, latitudine, expoziție, sol, climă, lumină);

greutatea este determinată de mărimea fructului, constituția fizică și compoziția chimică. Fructele cu un conținut mare de apă sunt mai ușoare decât cele cu un conținut redus;

culoarea este caracteristică speciei, variațiile din cadrul unei specii fiind influențate de condițiile staționale și de perioada de recoltare. Dintre factorii staționali o influență mai mare o au lumina, temperatura și bogăția în substanțe nutritive a solului.

gustul și aroma sunt caracteristice speciei și variază în funcție de condițiile staționale, în sensul că speciile de arbori și arbuști ce cresc în zonele călduroase produc fructe mai gustoase și mai aromate decât cele crescute în zone mai reci. Conținutul mai bogat al solului în fosfor, potasiu și calciu influențează pozitiv aroma fructelor, în timp ce bogăția în azot nu contribuie la aromatizarea fructelor;

mirosul este dat de uleiurile eterice din compoziția chimică a fructelor, influențat fiind de temperatura de evaporare a compoziției eterice;

starea sanitară determină calitatea fructelor și depinde, de gradul de rezistență al speciei față de boli și de atacurile dăunătorilor, de modul de recoltare, transport și depozitare.

Compoziția chimică a fructelor

Principalii componenți ai fructelor și ai produselor din fructe sunt: apă, zaharuri (glucide), acizi organici, substanțe minerale, substanțe pectice, materii colorante, substanțe tanante, vitamine, alcaloizi, enzime, celuloză, albumină vegetală, ceară.

Apa. Față de ceilalți componenți apa se găsește în proporție mai mare reprezentând 70-90 % variind de la o specie la alta. O mare cantitate de apă se pierde prin uscare ajungându-se la un conținut de 10-25 %.

Zaharurile. Sunt factori energetici ai fructelor iar natura și calitatea lor diferă în funcție de specie și de gradul de coacere al fiecărui fruct în parte, sub acțiunea luminii și clorofilei. Se găsesc sub formă de glucoză, fructoză și zaharoză. Sunt ușor asimilabile de organismul uman oferind o mare cantitate de energie (900 calorii pentru un litru de suc de struguri), cu observația: la temperaturi mai mari de 120 ºC fructele bogate în zaharoză devin amare ca în procesul de caramelizare.

Acizii organici se formează în fructe în perioada de creștere a acestora iar energia oferită este dată în momentul oxidării zaharurilor. Acizii organici care se găsesc mai frecvent în fructe sunt:

acidul malic, identificat în stare liberă sau ca săruri de K, Ca, Mg în fructele verzi, în mere, pere, cireșe se găsește în proporție de 0,1-1,7 %, iar în fructele de dracilă atinge valoarea maximă;

acidul citric predomină îndeosebi în fructele citrice;

acidul tartric este foarte răspândt în fructele de sorb, struguri;

acidul benzoic se găsește în coacăze roșii și răchite în proporție de 0,05-0,15 % și are însușiri antiseptice, cu efect de inhibare a procesului de fermentare a sucului acestor fructe;

acidul ascorbic se găsește în abundență în cătină;

acidul formic este conținut în cireșe și zmeură.

Acizii din fructe au acțiune aperitivă deoarece stimulează secreția salivei, a sucurilor gastrice și intestinale. Spre deosebire de acizii minerali, acizii organici din fructe sunt conservați în organism dar nu modifică alcalinitatea din sânge, având capacitatea de a se asimila ușor, dar și o putere bactericidă pronunțată. Substanțele minerale sunt extrase din plantele din sol și au o importanță deosebită ce parcurge întreaga plantă și se găsește în toate organele ei fiind apoi acumulată în fruct. Cele mai des întâlnite săruri minerale în fructe sunt cele de potasiu, calciu, magneziu, sodiu, urme de aluminiu și de cupru. O manipulare defectuoasă este influențată de lipsa sau insuficiența unor săruri minerale din compoziția chimică a fructului [6].

Raportul calciu/fosfor este esențial în asimilarea calciului. Sărurile minerale din fructe au o mare importanță pentru organism fiind vital pentru vase, sânge și nervi. Un litru de suc de fructe de pădure asigură organismului 4-5 g de săruri minerale ce reprezintă constituienții de bază necesari și care au capacitatea de a neutraliza acțiunile vătămătoare ale acidului uric, oferind alcalinitatea sângelui.

Fructele materie primă pentru industria alimentară

La fructe aportul de pulpă, pieliță și sâmburi variază astfel: la mere pulpa reprezintă 90-92 %, la pere 84-92 %, la prune 80-95%, la cireșe 85-94 %, la piersici 80-95 %, la coacăze 90-95 % iar la căpșuni 97-98 %. Substanțele pectice sunt constituienți ai fructelor cu rol în elementele de structură și în membrane. Se găsesc inițial în fructe sub formă de protopectină, insolubilă în apă iar la procesul de maturare acestea trec în substanțe solubile, pectine. Înmuierea fructelor este cauzată de transformarea protopectinei în pectine iar capacitatea de gelificare a fructelor este legată strâns de mărimea moleculelor. Prin reducerea proprietății de gelificare se înțelege reducerea dimensiunilor unei molecule de pectină.

Conținutul de pectină la principalele specii de fructe este evaluat cantitativ:

gutui – 0,9 %;

piersici și mere – 0,7 %;

prune, caise, coacăze, mure și zmeură – 0,6 %;

pere – 0,4 %;

cireșe, vișine și căpșune – 0,2 %.

Substanțele coloidale ce imprimă sucurilor aspect vâscos și se comportă ca un coloid protector, mențin particulele în suspensie, au efect negativ asupra limpezirii naturale sunt substanțele pectice din sucuri. Substanțele pectice sunt degradate prin tratarea sucurilor cu substanțe enzimatice pectolitice astfel sucurile își pierd vâscozitatea specifică.

Vitaminele, sunt substanțe ce joacă un rol important în reglarea și stimularea proceselor metabolice la om. Pot provoca prin lipsa în organism: perturbații metabolice, îmbolnăviri, avitaminoze. O mare parte din vitamine sunt sintetizate în organisme vegetale fiind apoi preluate de om. În sucul fructelor și al legumelor se găsesc vitaminele liposolubile ce fac parte din complexul vitaminelor B (B1, B2, B6, acidul pantotenic, B12, vitamina PP) și vitamina C.

Aromele sunt substanțe ce imprimă sucurilor aroma specifică a fructelor din care au fost preparate. Sunt prezente în sucul și pulpa fructelor: pielița fructelor conține o cantitate foarte mare de arome. Natura și intensitatea aromelor influențează calitatea fructelor dar și a subproduselor rezultate din prelucrarea acestor fructe. Prin combinarea unui număr foarte mare de substanțe chimice aromele fructelor se intesifică ca în cazul aromei de mere a cărui număr de substanțe aromate depășește 70. La unele specii de fructe se întâlnesc următoarele substanțe aromatizante: la mere alcooli în proporție de 92 %, aldehide 6 % și eteri 2 %; la piersici linalol, acizi, acetat de izoamil, butirat de etil; la struguri acetați de etil, metil antranilat de metil și altele; la cireșe banzaldehidă rezultată prin hidroliza amigdalinei; la caise alcool benzilic, acid capronic și altele.

Substanțele colorante sunt foarte răspândite în fructe. Din această clasa fac parte:

– antocianii de culoare roșie la care variația culorii se datorează diferitelor valori ale pH-ului din mediul în care acestea sunt prezente. Aceștia pot fi degradați iar culoarea roșie poate să dispară, prin încălzirea sucurilor la temperaturi foarte mari și prelungite, prin expunerea îndelungată la lumină, la contactul cu metalele dar și prin oxidare enzimatică atunci când enzima polifenoloxidaza are capacitatea de a transforma anocianii în chinone de culoare brună, ce polimerizează și apoi se depun. Au posibilitatea de a se proteja prin evitarea cauzelor ce îl pot distruge dar și prin adăugarea de zahăr sau vitamina C.

– flavonele sunt pigmenți de culoare galbenă; se întâlnesc în pere, mere, coacăze și se găsesc în special alături de antociani;

– carotenul este pigmentul ce poate avea culoare galbenă, portocalie sau roșie; iar colorația este dată de un număr foarte mare de cromofori, de duble legături conjugate din molecule;

– xantofilele coloranți galbeni și derivă hidroxilați ai hidrocarburilor;

– taninurile substanțe ce conferă gustul astringent al fructelor. Acest gust astringent este foarte accentuat la gutui. Taninurile sunt oxidate de oxigenul atmosferic în prezența metalelor grele sau de enzime, din degradarea calitativă evidentă prin prezența de polimeri de culoare brună, insolubil în apă în care se depun;

– enzimele se găsesc în cantități mici în fructe dar influența lor ca drept catalizatori este foarte importantă în procesele biochimice ce au loc în fructe;

– celuloza este prezentă în învelișul fructelor și al celulelor, fiind înrudită cu pectinele și zaharurile;

– ceara este produs pentru unele fructe: mere, pere, măceșe, fiind prezentă la partea exterioară a fructului, cu rolul de a proteja fructul, mai ales de a reduce procesele de evaporare;

– protidele substanțe azotoase din fructele proaspete ale arborilor și cele ale arbuștilor fructiferi; protidele ajunse prin alimentație în organismul uman se descompun în prezența enzimelor în aminoacizi, ce influențează procesul de creștere și dezvoltarea normală, fiind necesare în sinteza proteinelor;

– lipidele sunt prezente în fructe și semințe sub formă de uleiuri în stare solidă (unt de cacao) și lichidă (alune, ghindă). Grăsimile prezintă în compoziția lor chimică acizi grași, care râncezesc datorită prezenței proteinelor, apei, luminii solare și microorganismelor; fructele au în compoziția lor până la 0,5 % grăsimi, însă majoritatea grăsimilor este prezentă în semințe;

– uleiurile eterice dau aromă specifică, se găsesc de obicei în cantități foarte mici (mere, pere).

Produse obținute prin conservarea fructelor

Ponderea cantitativă o reprezintă din următoarele sortimente:

pulpe din fructe;

cremogene;

gemuri;

marmeladă;

dulcețuri;

magiun;

compoturi;

nectar [15].

9. Caracteristicile produsului finit

Iaurtul este un produs alimentar ce provine din Asia Mică și s-a răspândit de-a lungul anilor în toată Peninsula Balcanică, mai apoi în Europa și restul lumii. Cuvântul ”yoghurt “ este de origine turcească și poartă denumirea de lapte acid. Laptele poate fi transformat în iaurt, datorită procesului de omogenizare și a transformărilor chimice și biochimice la care este supus, obținându-se ca produs finit iaurtul ce este caracterizat printr-o mare valoare nutritivă dar și un conținut ridicat de proteine ușor digestibile. Primele iaurturi au fost obținute din lapte de bivoliță și de oaie, dar în prezent materia primă o constituie laptele de vacă. Pe piață sunt o mare diversitate de iaurturi care pot prezenta: conținut de materie grasă, consistență și aromă [4].

Tipuri de iaurt

Fără îndoială iaurtul este unul dintre cele mai cunoscute produse lactate fermentate. Pe plan mondial consumul de iaurt a crescut și este încă în creștere în multe țări. În zilele noastre se produce o mare varietate de sortimente de iaurt, care se deosebesc prin consistență, aromă și gust. Textura și vâscozitatea acestuia pot varia de la un produs la altul. Aceste tipuri de iaurt pot fi simple sau cu adaos de aditivi (fructe și arome).

Principalele caracteristici ale diferitelor tipuri de iaurt sunt:

iaurtul coagulat este termostatat și răcit în ambalaje după dozare;

iaurtul fluid este coagulat în tancuri și răcit înainte de ambalare;

iaurtul băutură se bazează pe tehnologia iaurtului fluid; coagulul fiind amestecat, omogenizat și răcit înainte de ambalare;

iaurtul congelat este termostat în tancuri și congelat prin procedee asemănătoare înghețatei;

iaurtul concentrat este termostatat în tancuri, concentrat și răcit înaintea ambalării.

Toate tipurile de iaurt trebuie să aibă un aspect neted, strălucitor și un gust prospăt,

acru, aromat la care pH-ul final să fie cuprins între 4-4,5. Cele mai importante caracteristici ale iaurtului sunt proprietățile reologice ale acestuia, consistența dar și vâscozitatea [16].

Diferite sortimente de iaurt

Iaurt foarte gras

Este fabricat din lapte de oaie și are un conținut de până la 6 % grăsime. Procesul de obținere al iaurtului este similar cu cel de obținere al iaurtului normal, având următoarele particularități:

etapa de termostatare, care are loc la T = 65ºC, timp de 30 minute;

etapa de concentrare, care este necesară în cazul acestui sortiment și care constă într-o deshidratare a laptelui de circa 10-20 %, sub vid.

În afară de gustul său de unt, iautul gras prezintă aceleași proprietăți organoleptice cu cele ale iautului normal.

Iaurtul extra

Este obținut conform aceluiași proces, dar se folosește ca materie primă laptele de vacă normalizat la un conținut de grăsime de 4 % materie grasă. Acest produs prezintă o aciditate cuprinsă între 80-103ºT.

Iaurtul cu coagul fluid

Este un produs obținut din lapte de vacă conform unei proceduri ce cuprinde următoarele etape:

recepție calitativă și cantitativă:

filtrare centrifugală;

normalizare la 2,8 – 3 % materie grasă;

omogenizarea laptelui la presiunea de 150-200 atm;

pasteurizarea la T = 90ºC, timp de 30 minute;

răcire la T = 45 – 48ºC;

însămânțare la T = 45-48ºC;

fermentare la T = 90 – 95ºC, timp de 2-3 ore;

răcire la T = 4-8ºC, sub agitare pentru fluidizarea amestecului;

amestecare (stabilizatori și zahăr);

pasteurizare;

prerăcire;

ambalare (adăugare fructe de pădure confiate);

răcire și depozitare la T = 2 – 8ºC;

Iaurt cu aromă de fructe

Produsul este obținut din lapte de vacă cu un conținut de materie grasă de 2,8 %, amestecat cu o cantitate de 0,5 % stabilizatori (pectină), o cantitate de 4-6 % zahăr și o cantitate de 10-15 % adaos de fructe (fructe de pădure confiate). Amestecul este pasteurizat la T = 90-95 ºC, timp de 10-20 minute, după care este răcit la 45-48 ºC. Etapele sunt asemănătoare procesului de obținere al iaurtului normal [4].

Structura iaurtului

Iaurtul este un produs lactat ce se obține prin fermentație lactică, proces biochimic realizat de două tipuri de bacterii: Lactobacillus Bugaricus și Streptococcus Thermophillus la însămânțarea laptelui folosit ca materie primă. Aceste microorganisme au atât acțiune sinergetică cât și specifică ce determină obținerea unei structuri deosebite a cazeinei, ce prezintă anumite caracteristici:

un grad specific de reticulare și de coagulare a proteinelor;

o repartiție uniformă a materiei grase din punct de vedere a granulometriei și a dispersiei în masa coagulului;

o repartiție optimă a plasmei în masa coagulată, ceea ce îi conferă produsului o anumită consistență;

o distribuție optimă a celorlalte substanțe solubile (lactoza și sărurile minerale);

o tensiune superficială specifică a fazei apoase;

o aciditate apreciabilă.

Toate aceste caracteristici sunt optime și echilibrate în iaurt, ceea ce duce la specificarea structurii iaurtului comparativ cu alte produse obținute prin coagulare laptelui. Pentru a putea realiza procesul de coagulare în cele mai bune condiții este necesar ca procesul de fermentare să fie orientat și controlat doar de acțiunea bacteriilor lactice în absența altor tipuri de microorganisme [4].

9.1. Proprietățile produsului finit

Proprietăți organoleptice

Iaurtul normal obținut trebuie să prezinte următoarele proprietăți:

un aspect omogen și monofazic, precum și o consistență compactă;

o culoare albă cu o ușoară nuanță gălbuie;

un gust plăcut ușor acidulat;

o aromă specifică laptelui folosit.

Proprietăți fizico – chimice

Pe lângă proprietățile organoleptice, iaurtul trebuie să prezinte anumite caracteristici fizico-chimice, ce sunt comparate cu normele prescrise de standardele în vigoare. Cele mai de seamă caracteristici sunt prezentate în Tabelul 19.1..

Tabel 19.1. Caracteristicile fizico – chimice ale iaurtului produs finit[4]

9.2. Substanțe de gust și aromă în lapte

Streptococcus Thermophillus și Lactobacillus Bulgaricus au capacitatea de a forma pe întreg parcursul fermentației, substanțe ce contribuie atât la gustul cât și la aroma produsului finit, dar și la structura și consistența acestuia. Influențele majore le prezintă următoarele componente:

Acidul lactic. Ambele bacterii formează acid lactic din lactoză în timpul fermentației. Galactoza obținută prin descompunerea lactozei rămâne netransformată, astfel încât galactoza are o concentrație ce crește pe măsură ce conținutul de lactoză se reduce. O mare parte din glucoză este transformată pe cale homofermentativă. Streptococcus Thermophillus formează acid lactic L(+) iar Lactobacillus Bulgaricus acid lactic D(-), iar izomerii sunt rezultați în cantități aproximativ egale. În timpul fermentației se produc și cantități de dioxid de carbon, etanol și acid acetic dar în cantități mai reduse față de acidul lactic. În iaurt concentrația de acid acetic este de 0,03-0,05 kg/ m3 (0,5-0,8 mM) iar conținutul de etanol de 0,01-0,04 kg/ m3 (0,2-0,7 mM). Etanolul nu are efect asupra aromei iaurtului având un prag de recunoaștere sau de detecție ridicat. Conținutul de acid acetic este de 0,7-0,8 % (80-100 mM).

Aldehida acetică este esențială pentru aroma caracteristică a iaurtului unde majoritatea este formată din lactobacili, ce au un precursor foarte important treonina, ce se găsește în cantități foarte scăzute în lapte. Treonina poate rezulta și din proteoliza determinată de lactobacili, astfel încât conținutul de aldehidă acetică din iaurt este de 10 mg/kg (0,2 mM).

Diacetilul Streptococcus Thermophillus se găsește în cantități mai reduse față de Lactobacillus Bulgaricus ce poate forma diacetil pe aceeași cale ca și leuconostocii sau Lactococcus lactis. Bacteriile din iaurt nu pot descompune acidul citric astfel că acidul piruvic format prin fermentația lactozei este singurul precursor al diacetilului. Conținutul de diacetil din iaurt este de 0,8-1,5 mg/kg (0,01-0,02 mM).

Polizaharide bacteriile prezente în lapte pot forma un strat filamentos (glicocalix), care constă în lanțurile de polizaharide, format de galactoză și alte glucide. Acestea pot fi parțial secretate de exopolizaharide (EPZ) în lichid astfel că polizaharidele vor juca un rol important la formarea consistenței iaurtului, dar mai ales a celui fluid [16].

9.3. Factorii care influențează calitatea iaurtului

Iaurtul de callitate superioară pentru a putea fi realizat practic necesită o serie de condiții de calitate ale materiei prime și tehnologice. Cultura starter trebuie să fie obținută în condiții stricte de igienă, laptele destinat obținerii de iaurt trebuie să fie tratat în mod special, iar tratarea termică a coagului obținut trebuie să fie în condiții cât mai delicate. Cei mai mulți producători au drept scop atât pentru iaurtul coagulat cât și pentru cel necoagulat obținerea unei vâscozități cât mai ridicate, a unui produs stabil, cu o textură și aromă bună pentru a putea atinge randamente mari. Sunt mulți factori care sunt necesari pentru a atinge acest scop printre care sunt menționați:

alegerea laptelui materie primă;

standardizarea compoziției laptelui;

aditivii laptelui;

dezaerarea;

omogenizarea;

tratamentul termic;

alegerea, prepararea și utilizarea culturii starter;

fermentarea laptelui, proiectarea instalațiilor și a secției de fabricație [16].

10. Variante tehnologice de obținere a produsului finit

Există posibilitatea de a produce iaurt de bună calitate din lapte degresat cu un adaos de 3,2 % lapte integral și 3 % smântână cu 40 % grăsime, astfel încât amestecul să aibă 15-16 % substanță uscată. Laptele degresat poate fi înlocuit cu alte tipuri de pulberi lactate ce au rolul de a ameliora textura iaurtului dar și de a împiedica eliminarea zerului. Marea problemă ce apare la fabricarea iaurtului cu adaos de derivate proteice lactate este aceea a gustului și mirosului produsului finit ce trebuie să fie acceptat de consumator. În Fig.13.24.a, este prezentată schema de obținere a iaurtului cu adaos de fructe.

a) Iaurtul cu coagul fluid, se prepară din lapte normalizat la 3 % grăsime la care se adaugă un hidrocoloid (complex fosfocazeinic), astfel că substanța uscată a amestecului să fie 13 % (stabilizatorul se solubilizează în 10 % apă și 2,5 % tripolifosfat de sodiu și se încălzește la temperatura de 80 ºC). Amestecul este omogenizat la 200 bar, după încălzire la 50-55 ºC, apoi se pasteurizează în vană la 90 ºC/30 min. După răcire la 34-36 ºC, amestecul se însămânțează (inoculează) și se termostatează la 34-36 ºC, timp de 4 ½ – 5 ore, până când aciditatea ajunge la 80-85 ºT. Apoi, urmează răcirea la 20-24 ºC în același moment cu agitarea pentru a obține un coagul fluid. Acest coagul fluid este ambalat și depozitat la 4-6 ºC/24h. Produsul finit are o consistență cremoasă fluidă, culoare alb, alb-gălbuie, cu miros plăcut, gust acrișor tipic procesului de fermentare lactică.

b) Iaurtul cu aromă de fructe, este obținut din lapte normalizat la 2,8-3 % grăsime la care este adăugat sau nu lapte praf degresat și o cantitate de 4-6 % zahăr. După procesul de pasteurizare al amestecului la o temperatură de 90-95 ºC/20 min și o răcire la 45-50 ºC, în amestec fiind adăugat o cantitate de colorant și aromatizant ce trebuie să se armonizeze (produsul finit prezintă culoare specifică aromatizantului utilizat la procesul de colorare)[17].

Fig. 13.24.a Schema tehnologică de obținere a iaurtului cu adaos de fructe

11. Chimismul proceselor tehnologice

Laptele este un amestec complex în care pot avea loc numeroase procese de natură chimică, enzimatică, biochimică sau/și fizică, în funcție de numărul și natura componenților implicați. O mare parte din procese sunt utilizate la scară industrială, sub formă de procedee tehnologice pentru a se putea valorifica calitățile superioare ale laptelui în vederea obținerii de produse lactate diversificate cât și prelungirea conservabilității acestora. Pe lângă principalii componenți ai laptelui, oxigenul din atmosferă, lumina, fracțiunea enzimatică, microorganismele (atât microflora esențială cât și cea de infecție), diversele impurități, precum și suprafețele utilajelor utilizate la transport, stocarea și prelucrarea laptelui pot influența proprietățile fizico-chimice ale acestuia, ajungând astfel la o complexitate mult mai mare a proceselor ce pot avea loc în masa acestui aliment.

Procesele chimice și biochimice

Proprietățile chimice ale laptelui depind în mare parte de componenții săi esențiali: cazeina, lecitina și lactoza, apa fiind considerată ca solventul în care au loc toate procesele (Schema3.1.).

Substanțele acestea joacă un rol important în menținerea stabilității emulsiilor și a suspensiilor, în care sunt implicate materia grasă și proteinele. Stările normale au o stabilitate, unde cazeina, lactoza și lecitina sunt strâns legate de compoziția chimică a plasmei dar și de alți factori cu mare importanță: temperatura și prezența în lapte a unor agenți chimici străini. Orice mică modificare a plasmei și orice intervenție din exterior pot duce la o destabilizare a structurilor acestor compuși cheie (componenți esențiali) ce pot provoca o modificare a proprietăților organoleptice ale laptelui sau la obținerea unui produs lactat derivat.

Cazeina și procesul de coagulare

Cazeina este ce numim masa albă a laptelui și este un compus pe bază de sulf și radicali fosforici fiind componenta ce joacă un rol important în procesele tehnologice de obținere a produselor lactate acide și a diferitelor tipuri de brânzeturi. Cele trei forme α, β, γ, ale cazeinei se deosebesc prin interacțiunea lor cu enzimele din cheag dar și cu căldura necesară procesului de fermentare. Variantele α și β precipită în prezența unei enzime din cheag, obținându-se așa numitul coagul de brânză, iar forma γ a cazeinei precipită sub forma unui produs secundar pentru obținerea untului (zara). În prezența unui procent termic, aceasta precipită sub formă de urdă, alături de alte proteine serice. Stabilitatea chimică a celor 3 forme ale cazeinei poate fi influențată de modificarea pH-ului, în mod special la valori mai mari de 4,6 iar ca procesul de coagulare să aibă loc variantele α și β trebuie să fie în proporție de 90 %. Cea de-a patra variantă denumită K-cazeină, constă într-un complex de interfață pentru celelalte 3 forme stucturale. Este formată printre altele din galactoză și galactozamină, lucru pentru care poartă denumirea de galactoproteină, ce este caracterizată printr-o mare capacitate de solubilitate în medii ce conțin ioni de calciu la concentrații de ordinul a 0,4 mol/l dar și de o mare stabilizare față de ionii de calciu pentru celelalte trei variante ale cazeinei.

K-cazeina este un substrat specific al chimozinei din cheag și coagulează sub formă de para-K-cazeină. Înainte de toate procesul de coagulare este un proces chimic indiferent de natura agentului care îl declanșează. Procesul de coagulare constă în reticularea accentuată a globulelor de proteine într-o structură tridimensională, semi-solidă și gelatinoasă, ce are puterea de a îngloba particule de materie grasă și pungi de zer. În cazul laptelui proaspăt, cazeina se prezintă sub formă de particule de dimensiuni mai mici decât cele ale globulelor de materie grasă. Însă în cazul laptelui fermentat ușor, de exemplu zara, granulometria cazeinei crește sensibil, iar în cheag, cazeina precipită în masă cu capacitatea de a forma o structură tridimensională reticulată, numită coagul. Față de laptele prins și iaurt, smântâna are un grad foarte redus de reticulare a proteinelor iar gradul de condensare a proteinelor este foarte ridicat. Procesele de coagulare a diferitelor forme de cazeină sunt procese cinetice și termodinamice, adică sunt favorizate de ridicarea temperaturii și de mărimea timpului, dar datorită faptului că în primul rând sunt catalitice, aceste procese sunt accentuate pe măsură ce aciditatea mediului crește.

Lactoza și fermentația lactic

Lactoza este un zaharid specific laptelui și poate suferi o serie de procese fermentative de descompunere. În procesul de fermentație lactică și în prezența unor enzime secretate de bacterii lactice, lactoza se descompune în acid lactic. Este un fenomen ce se traduce printr-o mărire a acidității laptelui, și are drept consecință declanșarea procesului de coagulare, proces ce este valorificat în fabricarea produselor lactate acide dietetice, a smântânii, a brânzeturilor.

Bacteriile necesare procesului de fermentare

Bacteriile alcătuiesc cea mai importantă familie de microorganisme, deoarece o mare parte din ele sunt produse prin tehnologii speciale, sub formă de culturi selecționate necesare procesului de însămânțare a laptelui și brânzeturilor, pentru obținerea diferitelor produse acidolactice și a brânzeturilor maturate. Fiind influențate de efectul lor asupra calității laptelui și a produselor lactate ce rezultă din transformarea acestuia, bacteriile pot fi grupate în două mari categorii:

bacteriile utile: sunt reprezentate de bacteriile lactice ce constituie microflora esențială a laptelui și prezintă un mare interes în procesarea laptelui.

bacteriile dăunătoare: această categorie se numește microfloră de infecție. Aceste bacterii au capacitatea de a provoca fermentări nedorite cu formare de gaze (balonare) și oferă gust neplăcut brânzeturilor.

Procesele fizice

Procesele fizice care au loc în lapte sunt:

fenomene de transfer de căldură (răcire și încălzire);

fenomene de transfer de masă (concentrare, diluare, separare, extracție, omogenizare, dizolvare);

fenomene de transfer de impuls, precum și procese mecanice (batere, omogenizare, microfiltrare, ciocnirea globulelor).

Fenomene de transfer termic

Acestea depind în mare măsură de capacitățile calorice ale diferiților componenți ai laptelui. Sunt fenomene ce pot avea loc în lapte, fără a modifica proprietățile acestuia, cum este în cazul răcirii, proces utilizat pentru conservarea laptelui, prin încetinirea și inhibarea activității enzimatice și microbiologice. Răcirea laptelui este mai eficientă cu cât temperatura este mai joasă, având chiar valori negative ce duc practic la congelarea laptelui proces utilizat în cazul înghețatelor. Procesul de încălzire a laptelui este în prezent utilizat pentru obținerea laptelui de consum (pasteurizat) dar și a diferitelor sortimente, concentrate sau uscate, de lapte sau produse lactate.

Fenomene de transfer de masă

Au loc în masa laptelui și pot produce modificări locale sau generale ale compoziției chimice a acestuia. Dezvoltarea multor procese s-a bazat foarte mult pe cunoașterea fizico chimiei laptelui lucru ce modifică distribuția componenților laptelui pentru diversificarea gamei de produse lactate derivate.

Fenomene de transfer de energie mecanică

Aceste fenomene sunt numeroase și au în vedere complexitatea structurii laptelui. De obicei sunt fenomene de batere inevitabilă a laptelui ce pot avea loc pe parcursul a numeroase etape, ca în cazul transportului și a procesului de mulgere a laptelui. Involuntar aceste procese duc la ciocnirea și aglomerarea globulelor de materie grasă [18].

12. Concluzii

În tehnologia produselor lactate acide au apărut puține modificări în ultimul timp, s-au realizat puține progrese în comparație cu cele obținute la fabricarea altor categorii de produse lactate. Aceste produse se pretează mai greu la mecanizarea procesului de fabricație propriu-zis, datorită necesității menținerii unei anumite consistențe caracteristice fiecărui sortiment, ceea ce exclude manevrarea în vrac a produsului cu ajutorul pompelor. Mecanizarea fabricării majorității produselor lactate acide s-a redus la problema ambalării lor.

Pentru obținerea unui produs de calitate ecologic se vor folosi produse a căror compoziție chimică nu a fost modificată datorită ierbicidelor, insecticidelor și pesticidelor oferind astfel un produs finit cu o anumită aromă, gust și culoare.

Tehnica nouă s-a făcut simțită în special în găsirea de noi tulpini de microorganisme care să confere produsului fermentat însușiri noi, organoleptice și terapeutice superioare și de asemeni în perfecționarea mijloacelor de combatere a bacteriofagilor. Pentru mărirea gamei produselor și satisfacerea cerințelor pieții – tot mai exigente – se pot produce iaurturi cu diferite gusturi, adăugând arome din alte fructe, siropuri, stabilizatori, sau chiar gemuri din fructe, introducând astfel în iaurt și bucăți de fructe.

13. Bibliografie

[1].https://www.google.ro/search?q=streptococcus+thermophilus&espv=2&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=RjPiVPaJIsa3PLDogcgB&sqi=2&ved=0CCwQsAQ;

[2].https://www.google.ro/search?q=streptococcus+thermophilus&espv=2&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=RjPiVPaJIsa3PLDogcgB&sqi=2&ved=0CCwQsAQ#tbm=isch&q=lactobacillus+acidophilus;

[3]. Constantin Banu, Camelia Vizireanu, Procesarea industriala a laptelui, Editura Tehnica,Bucuresti1998;http://www.rasfoiesc.com/sanatate/alimentatie/Proprietatile-laptelui17.php;

[4]. Abdelkrim Azzouz, Tehnologie și utilaj în industria laptelui, Partea I, Casa Editorială Demiurg Iași, 2000;

[5]. http://ro.scribd.com/doc/5798712BACTERIILE-LACTICE#scribd6/;

[6]. http://icpiaf.profitromania.ro/vanzare/cisterna-lapte-transport-43678.html;

[7]. http://www.logitrans-romania.com camioane.html#van./;

[8]. C.Banu, Tratat de industrie alimentară.Tehnologii alimentare;

[9]. C.Banu, Biotehnologii în industria alimentară;

[10]. Produse lactate fermentate, Editura Academica, 2005;

[11]. Constantin Banu, Aditivi și ingrediente pentru industria alimentară, Editura Tehnică, București, 2000;

[12]. Vionela Mironescu, Rolul zahărului în produsele alimentare, Editura Universității, “Lucian Blaga”, Sibiu;

[13]. Aditivi și ingrediente alimentare, Domnica Ciobanu, 2003;

[14]. C. Banu, 1985;

[15]. Coordonator: Matei Macoveanu, Minimizarea scăzămintelor tehnologice în industria alimentară prin valorificarea subproduselor și deșeurilor, Vol. II, Seria: Managementul Mediului în industria alimentară, 2005;

[16]. G.M Costin, Produse lactate fermetate, Editura Academia, 2005;

[17]. Banu, C.(coordonator). Biotehnologii în industria alimentară, Editura Tehnică, București, 1987;

[18]. Abdelkrim Azzouz, Utilaj și tehnologie în industria laptelui, Tehnica-Info, Chișinău, 2002;