Istoricul Fabricarii Branzeturilor In Saramura

INTRODUCERE

Istoricul fabricării brânzeturilor în saramură

Producerea brânzeturilor s-a dezvoltat încă din antichitate și s-a transmis pe parcursul timpului. Aceasta a evoluat la fiecare generație și s-a diversificat în funcție de regiuni geografice, de stil de viață, etc., ceea ce se continuă și în perioada contemporană sortimentația brânzeturilor putându-se dezvolta continuu.

Atestări documentare în ce privește fabricarea brânzeturilor datează încă din perioada neolitică de dezvoltare a omenirii. În mormintele dintre Tigru și Eufrat au fost descoperite recent desene care reprezintă mulgerea laptelui de oaie și capră după care urmează închegarea acestuia. Acest fapt poate fi definit ca producerea brânzei.

Vechii greci nu înțelegea mecanismul și natura transformărilor din timpul acidifierii și coagulării laptelui și de aceea considerau brânza un dar din paretea zeilor. O legendă spune că centaurul Chiron ar fi învățat fabricarea brânzei pe Aristoteus, fiul lui Apollo și al Nimfei Cyrene care a transmis acest meșteșug oamenilor.

În Anglia, la Dorset, au fost găsite documente ce atestă fabricarea brânzei din perioada dinaintea invaziiei romanilor. Au fost descoperite boluri de pământ perforate în situri arheologice din Asia și Europa care, se pare, că au fost folosite pentru scurgerea zeruluui și fabricarea cașului.

Prin urmare la întemeierea Romei producerea brânzeturilor era bine cunoscută în toată Italia, acest produs era deja pe piațță. Comerțul cu brânză era dezvoltat între anii 284-205 î.e.n. iar împăratul Dioclițian a dat primul edict pentru prețul maxim de vânzare al brânzei.

Primele procedee tehnologice de fabricare a brânzei sunt redate în tratatul Agricultura, compus după ce Anglia a fost cucerită de către romani, de către Palladius. În acest tratat se arăta că brânza este bine să se obțină de calitate, de la începutul verii (adică din prima perioadă de la fătare) folosind cheg din stomacul oilor și al vitelor sau din fructe de smochin sau scaieți.

Primul sortiment de brânză preparat în țara noastră a fost brânza frământată și aceasta datează de la începutul erei noastre. Dea lungul timpului s-a dezvoltat sortmentația de brânzeturi iar brânza telemea se fabrică pe scară largă și în perioada actuală.

Odată cu trecerea timpului a crescut aria gegrafică de răspândire a brânzeturilor și a gradului de complexitate atât în ceea ce privește procesul tehnologic, al tipului de lapte utilizat dar și al operaței de maturare. Acst fapt a fost asociat cu migrarea popoarelor și anumite influențe istorice. În anumite regiuni geografice sortimentele de brânză au suferit modificări ce s-au datorat preferințelor populației dar și al schimbărilor din metabolismul alimentelor din organismul uman. De asemenea, factori importanți în formarea sortimentelor de brânzeturi au fost și cei de naturăă socială și economică.

Importanța fabricării brânzeturilor

Importanța tehnologică

Laptele, indiferent de la specia de animal de la care provine, este un produs complex și poate fi considereat cel mai complet aliment. Aceasta se datorează compoziției bogate în substanțe nutritive care se găsesc în lapte în proporții optime vieții. Din acest motiv laptele este un mediu prielnic dezvoltării tuturor speciilor de microorganisme și prin urmare este un produs ușor alterabil. Conservabilitatea laptelui este de la aproximativ 4 ore în condiții de temperatură și presiune normale și până la 24 de ore la temperatura de refrigerare de 0-8°C.

Prin fabricarea brânzeturilor în saramură crește perioada de păstrare a laptelui de până la 4 luni. Conservabilitatea crescută a brânzei telemea comparativ cu cea a laptelui materie primă se datorează următorilor factori:

Formarea acidului lactic prin transformarea lactozei în prezența bacteriior lactice din cultura lactică selecționată;

Scăderea conținutului de apă de la 87,5% din laptele mateie primă la 55% în brânza în saramură:

Sarea din compoziția brânzei și a saramurii inhibă dezvltarea microorganismelor.

Din punct de vedere nutrițional, componentele lapteluui suferă transformări, pe parcursul procesului tehnologic, care le face mai ușor asimilabile de către organismul uman. În timpul maturărăă brânzei se formează substanțe de gust șii aromă specifice care sunt agreate de către consumator. De asemenea brânza în saramură are o textură plăcută, untoasă.

Importanța economică

Prin reducerea conținutului de apă al brânzei, comparativ cu cel al laptelui, scade atât volumul cât și masa produsului și deci se facilitează posibilitățile de depozitatre și transport.

Laptele este un produs care se recepționează în mod diferit pe parcursul anului. Astfel cantitatea de lapte recepționată este mai mare în primele luni după fătare și atunci când animalele sunt hrănite cu nutreț verde și scade spre ultima perioadă de la fătare și atunci când animalele sunt hrănite cu nutrețuri concentrate. Prin urmare cantitate de lapte ce necesită a fi prelucrată este mai mare vara decât iarna. Prin fabricarea brânzeturilor în saramură se asigură posibilitatea prelucrării constante a laptelui, atât vara cât și iarna, brânzeturile în saramură putând fi păstrate 4 luni. Se obține astfel și avantajul de a se putea comercializa produsul pe o arie geografică mai mare.

Obiectivele lucrării de licență

Ținând cont de faptul că brânzeturile în saramură sunt alimente valoroase pentru sănătatea umană datorită compoziției în substațe nutririve dar și pentru faptul că sunt asimilate ușor de organism se impune obținerea acestor sortimente de brânzeturi pe cale naturală, fără adaosuri complementare în afară de cele foarte bine cunoscute; enzime coagulante, culturi lactice selecționate și sare. În această lucrare se efectuează un studiu pe proces tehnologic și produs finit și se pune accent pe valoarea nutrițională a brânzeturilor ăn saramură.

Se studiază calitatea laptelui materie primă și influența caracteristicloir acestuia asupra procesului tehnologic și a călității produsului finit.

De asemenea se acordă importanță procesului tehnologic și se realizeaeză o schemă de control pe baza schemei bloc pe operații tehnologice de fabreicație

Având în vedere marea diversitate de brânzeturi în saramură atât din punct de vedere al sortimentației cât și al producătorului se vor studia câteva tipuri de brânză comparativ, ținând cont de valoarea nutrițională a acestora care este determinată, în cazul brânzeturilor, de conținutul în protenine, parțial denaturate și în grăsimi ce se asimilează în organism în proporțir de 98%.

Schema de lucru pentru realizarea lucrării de licență este redată în figura 1.

Figura 1 Obiectivele lucrării de licență

STUDIU DOCUMENTAR

CAP. I.

PRINCIPALELE COMPONENTE ALE MATERIEI PRIME

FOLOSITĂ LA FABRICAREA BRÂNZETURILOR

Coagularea sau închegarea laptelui în vederea fabricării brânzeturilor este operația principală de transformare a laptelui în brânză. Realizarea în condiții optime a închegării laptelui asigură, în mare măsură, o calitate superioară și constantă a brânzei și un randament bun de prelucrarea a laptelui. Prin urmare operația de cogulare este imporantă atât din punct de vedere tehnologic cât și economic.

Principalele componente din lapte care se transformă în coagul și intră în structura brânzei sunt substanțele proteice, iar din grupele de proteine din lapte, cazeina intră în structura coagulului.

Substanțele proteice din compoziția laptelui

Având în vedere rolul tehnologic al proteinelor în fabricarea brânzeturilor dar și al tuturor produselor lactate cu excepția untului, acestes sunt cei mai importanți compuși ai laptelui.

Din punct de vedere structural, proteinele, sunt macromolecule formate din aminoacizi care sunt principalele componente ale substanțelor proteice. Proteinele laptelui conțin toți ce 18 aminoacizi și în special cei 8 aminoacizi esențiali ceea ce determină calitățile deosebite ale acestora cu următoarele efecte benefice:

tehnolologic cu următoarele beneficii:

inrtră în structura coagulului făcând posibilă fabricarea brânzeturilor;

coagulează în mediu acid, proprietate importanătă la fabricarea produselor lactate acide;

asigură stabilitate la tratament termic înalt pentru toate componentele laptelui;

determină caracteristici reologice superioare tuturor produselor care conțin proteină lactică;

datorită faptului că proteinele laptelui sunt substanțe polare ce prezintă ractivitate la suprafață este posibilă obținerea concentratelor proteice din lapte;

fiind hidrofobe proteinele asigură echilibrul apă/lapte în toate produsele ce conținaproteinealactice.

Nutrițional: deoarece conțin toți aminoacizii și în special aminoacizii esențiali proteineleadinalapteaauaoavaloareanutritivăaridicată;

Fiziologic: importanța fiziologică a proteinelor laptelui în organismul uman este dată de de proteinele serice, bogate în aminoacizi esențiali dar mai ales de componentele proteice minore din lapte formate din: imunoglobuline, serumalbumina bovină, β-globulina, osteopontină, proteozo‒peptone, proteina care leagă folatul, care leagă vitamina D, vitamina B12, angiotensima-1, angiotensima-2, kininogen, lactoferină, transferină, ceruplasmină, acid α1-glicoproteic,aenzime.

1.1.1. Structura proteinelor din lapte

Proteinele din lapte sunt un amestec eterogen de componente individuale cu masă moleculară diferită dar care sunt greu de separat Ele cnțin 95% din azotul din compozița laptelui. Ele pot fi grupate în trei clase mari: cazeina, lactalbumina și β-globulina. Pe lângă aceste trei grupe intră, desigur și componentele proteice minore din lapte. Structura eterogenă a acestor compuși este dată de:

variația conținutului de fosfor;

legătura disulfurică a lanțului proteic;

diferențele date de gradul de glicozilare a cazeinei;

gradul de proteoliză diferit datorat enzimelor proteolitice ce denaturează parțial α și β-cazeina cu formare de γ-cazeină și proteine cu lanț mai scurt de aminoacizi formate din proteozo-peptone;

diferențe genetice.

Conținutul total de substanțe proteice din lapte diferă, considderabil, în funcție de specie, rasă, stadiul lactației și hrană. Procentul acestor componente în funcție de stadiul lactației este diferit fiind mai mare în primele cinci zile datorită creșterii concentraței de Imunăglobulnă (10%) în laptele colostru (în primele 5 zile de la fătare) după care scade foarte mult, până la 0,1%. Încă 4 săptămâni conentrația proteinelor din lapte scade lent urmând să crească până la sfârșitul perioadei de lactație.

1.1.2. Cazeina

Este componentul proteic de bază (80-85% din total proteine și 2,8% din compoziția laptelui) Se deosebește de celelalte două clase de proteine din lapte deoarece are în moleculă fosfor sub formă de acid fosforic. Este deci o fosfoproteină.

Se găsesște în lape sub formă de dispersie coloidală fiind legată de sărurile de calciu fapt pentru care formează complexul cazeino-fosfo-calcic.

Caracteristicile cazeinei

caracteristici organoleptice: este o pulbere albă hidroscopică, fără miros și fără gust;

caracteristici fizice: este insolubilă în apă iar în lapte se găsește sub formă coloidală solubilizându-se în prezența unor săruri;

proprietățile chimice;

precipitarea cazeinei: este cea mai importană proprietate a acesteia și se produce diferit în funcție de anumiți factori:

acidă: se produce în mediu acid la un pH izoelectric de 4,6. Fenomenul este explicat prin modificarea stării coloidale a cazeinei în timpul scăderii pH-lui. În laptele proaspăt pH-ul este de 6,7 iar cazeina este în formă de cazeinat de Ca și rămâne în stare coloidală atât timp cât se păstrează un echilibru electric. La adăugare de acid se elimină o parte din calciul fixat și cazeina precipită deoarece trece în acid cazeinic. Această precipitare lentă a cazeinei are loc sub acțiunea acidului lactic ce se formează prin fermentarea lactozei de către bacteriile lactice din compozița laptelui sau din cultura lactică selecționată. Această proprietate stă la baza fabricarii produselor lactate acide dar și al brânzeturilor proaspete;

enzimatică: are loc în prezența enzimelor coagulante cu formare de paracazeină care în prezența sărurilor de calciu precipită cu formare de paracazeinat de calciu. Acest proces este folosit în industria brânzeturilor. Creșterea temperaturii laptelui la peste 65°C reduce capacitatea de coagulare enzimatică a cazeinei deoarece o parte din sărurile de calciu precipită fiind necesar adaosul de clorură de calciu în laptele tratat termic și folosit la fabricarea brânzeturilor;

prin adaos de alcool: precipitarea cazeinei, în mediu acid prin adaos de alcool etilic se folosește la determinarea prospețimii laptelui și aprecierea acidității prin proba cu alcool;

în prezența sărurilor metalelor grele: în prezența sărurilor metalelor grele cazeina formează complecși insolubili care precipită. Această proprietate este utilizată la aprecierea laptelui ce va fi suspus sterilizării prin proba cu calciu. De asemenea se utilizeară în deteminări ale substanțelor solubile din lapte pentru defecare (îndepărtarea proteinelor).

hidroliza cazeinei: este un proces enzimatic dar și microbian și se produce la maturarea brânzeturilor. În funcție de gradul de denaturare prin proteoliză lanțurile de proteine se scindează cu formare de proteine cu moleculă mai mică și în funcție de mărimea moleculei acestea pot deveni solubile. În cazul unei proteolize avansate proteinele pot fi denaturate până la aminoacizi și în continuare cu formare de uree și amoniac ceea ce determină alterarea brânzeturilor.

Cazeina din lapte conține patru grupe de cazeine cu masă moleculară diferită:

cazeina αs1: este formată din 199 aminoacizi și reprezintă 10% din cazeina laptelui. Este bogată în fosfor (are 8 atomi de fosfor în molecuă) și este sensibilă la calciu la fel ca și cazeina αs2.

cazeina αs2: conține 207 aminoacizi și este foarte sensibilă la calciu. Cazeina αs1 și αs2 au o structură de helix iar lanțurile între ele sunt legate prin punți disulfhidrice.

cazeina β: este în proporție de 45 % în cazeina laptelui de vacă. Se solubilizează în prezența calciului la 4°C. Conține mai puțin fosfor decât cazeina αs1. Are în structură 209 aminoacizi și datorită conținutului de prolină (aminoacid neutru) și repartizarea uniformă a acestuia în moleculă determină o structură terțiară a moleculei față de cea în formă de helix. Din acest motiv β-cazeina are o structură afânată la temperatura camerei.

cazeina k: este un amestec de polimeri legați înrtre ei prin punți disulfurice. Este o componentă proteică ce asigură stabilitatea cazeinei în lapte. Este soloubilă în prezența calciului la orice temperatură. La pH 7, temperatura de 20°C și prezența calciului în concentrație de 0,2-0,4 M cazeina K se solubilizează iar cazeinelele α și β se eliberează și formează precipitat. Este o proteină săracă în fosfor (1-2 atomi în moleculă) iar formele minore sunt glicozilate. Molecula de K-cazeină este formată dintr-un lanț peptidic de 169 de aminoacizi, iar fracțiunile glucidice de glicozilare nu sunt repartizare uniform ceea ce reprezintă un motiv în plus pentru gradul de eterogenitate a proteinelor din lapte.

1.1.3.Proteine serice

Sunt proteinele care la fabricarea brânzei trec în zer. Acestea au lanțul peptidic compact, sunt hidrofobe și devin insolubile la scăderea pH-lui sub 6,5 și creșterea temperaturii. Acest fapt se datorează denaturării proteinelor care precipită pe micela de cazeină și rămân astfel dispersate. Cele mai importante proteine serice sunt: α-lactalbumina, β-lactoglobulina și componentele proteice minore.

α-lactalbumina

Lactalbumina este o proteină serică bogată în sulf dar lipsită de fosfor și se găsește în proporție de aproximativ 0,5% în compoziția laptelui de vacă. Aceasta este o proteină mică formată din 123 aminoacizi, împachetată perfect și are formă sferică. Este solubilă în apă și nu coagulează în prezența enximelor coagulante iar la fabricarea brânzeturilor trece în zer. Lactalbumina este denaturată termic irevesibil prin încălzire la peste 72 °C putând astfel fi precipitată din zer după coagularea cazeinei.Conținutul laptelui în această proteină scade la sfârșitul perioadei de lactație odată cu scăderea conținutului în lactoză. Rolul lactalbuminei este acel de coenzimă în sinteza lactozei.

Lactalbumina are o mare valoare nutrițiională deoarece este ușor asimilată de către organismul uman. De asemenea această proteină are o valoare biologică importantă deoarece conțin eaminoacizi importanți pentru organism care sunt în special aminoacizii esențiali.

Valorificarea lactalbuminei se poate realiza fie prin obținerea urdei tratând zerul rezultat la fabricaea brânzeturilor prin încălzire sau direct prin coagulare la fabricarea brânzeturilor cu înglobare de lactalbumină. Acestea sunt brânzeturile în saramură cu înglobare de albumină.

β-lactoglobulina

Este a doua proteină serică. Este o proteină medie formată din 168 aminoacizi. Aceasta nu precipită enzimatic, deci la fabricarea brânzeturilor trece în zer împreună cu lactalbumina. De asemenea nu precipită la acidifierea laptelui. În laptele normal lactoglobulia se găsește în cantitate foarte mică (0,1%). În laptele colostru cantitatea de lactoglobulină este mai mare și scade treptat în primele șapte zile de lactație ca apoi să crească în timpul perioadei de lactație odată cu creșterea conținutului total de proteină din lapte. Lactoglobulina nu precipită nici prin acidifiere și nici prin încălzire, separea ei se poate realiza cu ajutorul sărurilor metalelor grele (sulfat de magneziu).

1.1.4.Componente proteice minore

Acestea sunt în cantitate mică în lapte dar au un rol biologic foarte importanrt în funcționarea organismului uman.

imunoglobulinele: sunt anticorpi produși ca răspuns la reacția unor agenți patogeni ca bacterii și virusuri.O singură moleculă de imunoglobulină poate aglutina două molecule de bacterii patogene prin aglutinare. Aglutinarea este influențată de pH și tărie ionică și se poate produce la temperaturi mai mici de 37°C, chiar mai mici de 15°C. În acest fel în reacția de aglutinare se pot antrena și alte particole odată cu virusurile și bacteriile;

serumalbumina: ajunge în lapte direct prin transfer din sânge. Are multiple funcții mai ales la nivel sanguin. Este o proteină mare, formată din 580 aminoacizi;

proteine care leagă metalele: cea mai importantă este lactoferina și este proteina care leagă fierul. Este o glicoproteină mare ce conține 690 aminoacizi și are mai multe funcții biologice ca efect bactericid, facilitează absorbția fierului, efect antioxidant, antiinflamator, imunomodulator și anticancerigen. Proteina care leagă cuprul se numește ceruloplasmină și este o proteină cu un singur lanț proteic ce leagă șase atomi de cupru. Osteopontina este proteina care leagă calciul, este formată din 261 aminoacizi și apare în oase dar și în țesuturi maligne însă rolul acesteia nu este complet clarificat.

Preparate enzimatice utilzate la coagularea laptelui

Enzimele sunt biocatalizatori de natură proteică care determină transformări biochimice în structura și compoziția substanțelor de origine animală și vegetală. În tehnologia de obținere a brânzeturilor sunt utilizate în principal enzime coagulante ce transformă laptele materie primă în brânză.

Enzimele care produc transformări biocimice ale substanțelor proteice din copmpziția

laptelui, după mediul din care provin pot fi:

Enzime proteolitice indigene: acestea fac parte din compoziția naturală a laptelui;

Enzime proteolitiuce adăugate în laptele materie primă utilizat la fabbricarea brânzeturilor. Dupa natura lor, enzimele folosite pentru obținerea brânzei sunt:

Exogene: sunt preparate enzimatice care produc coagularea laptelui și intervin în maturarea brânzeturilor;

Endogene: enzime secretate de microorganismele din compoziția laptelui, de contaminare sau adăugate în laptele odată cu inocularea acestuia cu culturi de bacterii lactice selecționate.

Ținând cont de structura enzimelor acestea sunt:

De natută proteică: sunt compuse exclusiv din proteine;

De natură heteroproteică: pe lângă substanțe proteice conțin și o parte neproteică care se denumește co-enzimă (derivați ai hemului,vitaminne, ioni metalic, etc.). Cele două componente ale enzimei sunt inactive catalitic separat.

Clasificarea preparatelor enzimatice utilizate la coagularea laptelui

Pentru fabricarea brânzeturilor coagularea laptelui se realizează enzimatic cu toate că este favorizată de acidifierea acestuia în prezența culturilor lactice selecționate dar creșterea acidității este foarta mică, respectiv de aproximatic 3-5°T.

Cele mai utilizate enzime coagulante sunt cele de origine animală și mai puțin cele de origine vegetală. În ultima perioadă enzimele secretate de microorganisme, în special de mucegaiuri, se utilizează tot mai mult în preparatele enzimatice coagulante. Pe lângă acțiunea coagulantă a enzimelor acestea au și activitate proteolitică ceea ce determină o analiză atentă în stabilirea preparatului enzimatic folosirt la fabricarrea brânzei.

Denumirea frecventă a preparatelor enzimatice folosite la coagularea lapteluui este de cheag. Pentru utilizarea acestuia se ține seama atât de activitatea coagulantă cât și de cea proteplitică a acestuia. Din acest punct de vedere cheagul de origine animală și fungică are o activitate coagulantă mai costană și mai ușor de stabilit iar activitatea proteolitică este mai lentă și specifică în diferite puncte ale lanțului proteic. Cheagul vegetal are putere coagulantă variată, activitate proteolitică intensă și dezordonată în ce privește lanțul de aminoacizi din structura proteică. Această activitate proteolitcă excesivă din cheagul vegetal determină anumite anomalii în procesul de fabricare a brânzeturilor cum ar fi:

Hidroliza parțială a cazeinei cu micșorarea lanțului molecular, creșterea solubilității acestei proteine ceea ce duce la pierderi nejustificate în zer;

Rezultă coagul moale cu deficiențe la prelucrarea acestuia;

Hidroliză avansată în procesul de maturare cu efecte ale calității produslui finit ce poate prezenta cogul moale și gust amar.

În tabelul 1.1 este prezentată o clasificarea a principalelor enzime coagulante în funcție de proveniența acestora.

Tabelul 1.1. Enzime coagulante-proveniență

1.2.2.Preparate enzimatice de origine aniamlă

Enzimele secretate de pancreas, chimotripsina și tripsina, au o acitivitate proteolitică dezordonată și intensă ele acționând la pH în mediu alcalin nespecific procesului de fabricare a brânzeturilor. Din acest motiv acestea nu prezintă interes în obținearea brânzeturilor. Dintre enzimele de originele animală numai cele produse în stomac se folosec în industria brânzeturilor.

Stomacul animalelor tinere, în perioada de lactație secretă cheag. Mai târziu, când alimentația devine mai variată, se dezvoltă mai multe enzime. Cea mai importantă este cea asemănătoare cu pepsina de porc ce are caracteristici intermediare între pepsină și cheag. Între pepsină și cheag sunt multe asemănări dar face excepție pH-ul optim de acțiune care diferă în felul următor:

Pepsină: în cazul acestei enzime pH-ul optim de acțiune coagulantă este de 2 și este inhibată la pH 6,7;

Chimozină: activitatea optimă a chimozinei în funcție de pH este între 5,3—6,3 și descrește repede peste 6,5. La pH de 7,5 activitatea enzimei este inhibată iar la pH de peste 8 este denaturată.

Pentru coagularea laptelui este indicată scăderea ușoară a pH-ului sub 6,7 iar în cazul pepsinei pH-ul cu cât este mai mic cu atât coagularea este mai efcientă. Uitilizarea pepsinei în preparatele enzimatice are ca efect proteoliza în timpul maturării dar și formarea consistenței, gustului și aromei brânzei.

Cheagul de vițel, miel și ied

Cheagul folosit la fabricarea brânzeturilor se prezintă sub formă lichidă sau pulbere. Procesul de obținere, în general, se bazează pe macerarea bucăților de stomac, uscate, într-o soluție de sare de bucătărie. Macerarea se realizează în următorii parametrii:

Depășirea timpului de macerarea are ca efect trecerea în soluție a aunor substanțe nutritive care poate determina dezvoltarea microorganismelor și infectarea souției de cheag.

Extractul brut este supus unei operații de defecare ce constă în eliminarea proteinelor prin tratare cu alaun de potasiu ce acidifiază mediul și activează enima. Ulterior se adaugă fosfat di- sau trisodic și în final este filtrat. Aceste operații de purificare îndepărtează și o parte din microorganisme. Puterea de coagulare a soluției crește prin diluare cu o soluție de sare de bucătărie de 10%.

Cheagul poate fi extras și cu o soluție alcoolică glicerinată. Se obține astfel un produs mai salubru dar mai scump.

Cheagul din viței vii se obține din sucul gastric ce se poate extrage în mod continuu folosind canale abomasale. Rezultatele ineficiente au detereminat abandonarea acestui procedeu. Recent, însă a fost reluat în India practicând fistule și aplicarea canalelor în golul piloric. S-a obținut de la un animal o cantitate de 30 litri de suc gastric cu o putere de coagulare de 1/10000 la un pH de 1,8, ceea ce înseamnă folosirea unui litru de produs pentru închegarea a 10000 litri de lapte. Sucul poate fi purificat și transformat sub formă de pulbere. Această metodă s-a extins ulterior și în alte țări.

Cheagul praf

Cheagul pulbere se obține prin precipitarea enzimei și uscarea precipitatului în felul următor:

Precipitarea se poate realiza simplu cu clorură de sodiu dar prin această metodă se reduce puterea de coagulare din cauza blocării pepsinei, fracțiune enzimatică care nu precipită în acest fel.. O precipitare optimă se realizează dacă extractul activat se tratează cu o soluție de sulfat dublu de potasiu și aluminiu (KAl(SO4)2x12H2O.

Uscarea se preparatului enzimatic se poate realiza prin liofilizare sau pulverizare

Liofilizarea are avantajul protejării activității enzimatice datorită faptului că nu se depășește temperatura de 55°C temperatură peste care începe denaturarea enzimei. Are dezavantajul costului ridicat;

Uscarea prin pulverizare constă în transformarea extractului în picături fine și amestecarea acestuia cu aer cald și uscat. La o temperatură de intrare a aerului în turnul de uscare de 150°C și de ieșire de 80°C, reducerea activității enzimei este de doar 15% dacă soluția de cheag este în apă. Acest inconvenient se poate înlătura dacă se folosește o soluție de zaharoză de 10-20%. Zaharoza are efect de a stabiliza cheagul printr-o protejare nativă a legăturii de hidrogen ce menține această structură spațial.

Dacă enzima este în soluție de sare sau în care se găsesc reactivi disocianți ca ureea, uscarea prin pulverizare diminuează semnificativ puterea de coagulare a chegului. În condițiile uscării un procent de 2% al ureei are ca efect pierderea completă a activității enzimei.

Chimozina

Este cea mai importantă componentă a majorității preparatelor de cheag. Aceasta este secretată sub formă inactivă de prochimozină care este transformată printr-un proces autocatalitic accelerat de ionii de hidrogen (H+). Activarea crește cu scăderea pH-lui. În acest proces peptidele bazice sunt detașate de proenzimă.

Caracteristicile chimozinei

chimozina este solubilă în apă și se dizolvă bine în stare amorfă, în prezența sărurilor. În formă cristalină este mai puțin solubilă;

în funcție de pH chimozina este stabilă la valoarea acestui paramtru de 5,3-6 și descrește repede la peste 6,5. La un pH de 2 stabilitatea enzimei este limitată iar la 3,5 este foarte instabilă;

secreția chimozinei în stomacul rumegătoarelor tinere se declanșează înainte de naștere când puterea de coagulare este mult mai mare înregistrând valori de 600 unități cheag/g comparativ cu cea după naștere de 200unități/g cheag. Secreția de pepsină crește cu perioada de viață mai ales înainte de înțărcare în timp ce secreția de chimozină scade rapid. Cheagul de miel imprimă brânzeturilor gust de iute comparativ cu cel de vițel, fapt de care se ține seama în prepararea amestecurilor enzimatice coagulante specifice.

Pepsina

Pespsina este o enzimă care are activitate peptidazică, transpeptidazică, esterazică, pe lâgă activitate proteolitică care are ca efect scindarea prin hidroliză a lanțului proteic.

Este secretată de mucoasa stomacală sub formă de precursor inactiv cu denumirea de pepsinogen. Acesta la un pH de 5 trece, în urma unei reacții catalitice de proteoliză, în pepsină activă.

Condițiile în care acționează pepsina sunt în funcție de substraturl hidrolizat. În cazul proteinelor denaturate termic pH-ul optim de acțiune este deplasat spre valori acide iar în cazul proteinelor native pH-ul variază între 2-4.

Pepsina de porc nu este indicată la fabricarea brânzeturilor datorită activității proteolitice intense în raport cu activitatea coagulantă ceea ce duce la o maturare intensă a brânzeturilor a căror textură devine moale și apare gustul amar.

Cheagul bovin

Procedeul tradițional de obținere a brânzeturilor folosește pentru închegare enzime din stomac de vițel hrănit cu lapte. Acest cheac conține două enzime:

chimozina: are activitate coagulantă și este componentul preponderent;

pepsina bovină ca și constituient secundat și care are cu preponderență activitate proteolitică.

Proporția acestor anzime în cheagul de vițel este relativă și variază în funcție de individ.

Enzimele coagulante în mare majoritate trec în zer. După prelucrarea rămâne în coagul sub 15% din cantitatea de chimozină. Acest fapt depinde de următorii factori:

temperatura de prelucrare;

proporția diferitelor enzime din preparatul enzimatic;

tipul de caogulare;

nivelul umidități din brânză.

Există diferențe între modul de acțiune a cheagului de miel și cel de vițel. Cheagul de miel are o putere de coagulare mai mare în cazul laptelui de oaie față de laptele de vacă comparativ cu cheagul de vițel. Acidifierea laptelui facilitează coagularea laptelui în mai mare măsură pentru cheagul de miel și în mai mică măsură în cazul chegului de vițel. Diferența puterii de închegare pentru cele două tipuri de cheag crește odată cu scăderea poH-lui sub 6,4.

Activitățile proteolitice ale cheagului de vițel și miel nu se ddeosebesc semnificativ

Înlocuitori de cheag

În timp, dar mai ales în perioada actuală, are loc o diversificare contunuă dar și o creștere accentuată a producției de brânzeturi pe plan mondial. Acest fapt determină necesitatea găsirii unor soluții pe de o parte de creștere a producției de preparate enzimatice coagulante dar și de înlocuire a acestora cu produse care este absolut necesar să îndeplinească următoarele condiții:

activitate coagulantă corespunzătoare;

activitate proteolitică redusă;

raport optim între activitatea coagulantă și activitatea proteolitică;

să fie produse salubre, cu absența antiobioticelor.

Principalii înlocuitori de chimozină acceptați sunt:

pepsina porcină, bovină și cu un nivel redus de utilizare pepsina de pui;

proteazele microbiene din mucegaiuri ca Rhizomucor miehei și Rhizomucor pusillus;

proteaza vegetală Cryphinectria parasitica.

Analiza activității proteolitice a chimozinei și pepsinei în cazul laptelui de vacă și capră a dus la concluzia că nu există diferențe semnificative în acest sens. În ce privește laptele de oaie s-a ajuns la concluzia că toate enzimele coagulante (din cheag de vițel și miel), chimozina bovină și porcină, proteaze secretate de Rhizomucor miehel și Criphomectria parasitica, hidrolizează cazeina ovină. Cheagul de miel are cea mai mică putere proteolitică iar în ce privește proteaza din Criphomectria parasitica activitatea proteolitică este mai mare.

În ce privește stabilitatea termică a enzimelor, cea mai ridicată se manifestă în cazul proteazei din Rhizomucor pusillus și Rhizomucor miehel, chimozina, pepsina porcină, și cea mai sensibilă fiind enzima eliberată de Cryphinectria parasitica. Stabilitatea termică a enzimelor microbiene se poate reduce în urma unui tratament cu diferiți agenți chimici.

De asemenea este recomandat să se evite utilizarea unor preparate enzimatice coagulante mai stabile termic decât cheagul bovin deoarece determină o activitate proteolitică mai intensă ceea ce duce la apariția gustului amar în brânză,.

1.2.3.Preparate enzimatice de origine vegetală

Enzimele de origine vegetală au, în general, o activitate proteolitică mult crescută comparativ cu cele de origine vegetală. Ele se găsesc în sucul legumelor și fructelor. Bromelina extrasă din ananas și ficina extrasă din smochin sunt capabile să scindeze legăturile peptidice din lanțul proteic la fel ca pepsina sau tripsina. Aceleași proprietăți au și enzimele extrase din pepene, ciulini, anghinare, cucută, etc. Cele mai importante proteinaze supuse cercetării sunt:

din plante: Benincasa cerifera; Calotropis procera; Dieffenbachia calcitropa;

din flori: Solanum dobium; Centaurea calcitropa;

din fructe: Cynara cardunculus.

Din păcate preparatele enzimatice de origine vegetală au putere de coagulare mică asociată cu o activitate proteolitică intensă ce determină gust amar în produsul finit.

Cynara cardunculus

Este deosebită față de celelate enzime coagulante de origone vegetală deorece are o putere de coagulare mai mare. Acesat are în compoziție 2 enzime proteolitice: cardozina A și cardozina B. În ce privește activitatea enzimatică cardozina A se aseamănă cu chimozina și cardozina B cu pepsina. Proteoliza în cazul brânzeturilor obținute din lapte de vacă produsă de chimozină și proteinazele din Cynara cardunculus este puternic inhibată în prezența a 5% sare de bucătărie. Din acest motiv în brânza nesărată este mai puțin probabilă producerea de peptide amare ce conferă gust specific brânzei sărate (amar).

1.2.4.Enzime coagulante de origine microbiană

Enzimele secretate de microorganisme cu importanță în coagularea laptelui sunt cele de origine bacteriană și produse de mucegaiuri. Sunt cultivate industrial bacterii din genul Bacillus, în special B. Subtilis și B. Cereus, pentru secreția de enzime mai ales amilaze și proteaze.

În cauzl brânzeturiloe s-a constatat că enzimele bacteriene au efetc mai benefic comparativ cu cele vegetale dar sunt inferioare calitativ celor produse de mucegaiuri. Cheagul fungic prezintă o activitate coagulantă mai slabă comparartiv cu chimozina dar o activitate proteolitică mai intensă cee ace facilitează pierderi de cazeină în zer. Preparatele enzimatice fungice trebuie atent verificate din punct de vedere microbiologic și toxicologic deoarece există pericolul apariției antibioticelor și aflatoxinelor.

Pentru obținerea enzimelor coagulante se utilizează trei specii de mucegaiuri:

Cryphinectria parasitica: este un mucegai ce se dezvoltă pe castan și din care se obține un cheag praf comercializat sub denumirea de „Sure crud” și ”Suparen”;

Rhizomucor pusillus: este un mucegai ce se dezvoltă la temperatură medie de 20-30°C și se selectează din sol;

Rhizomucor miehel: mucegai din sol care se dezvoltă optim la temperatură mai înaltă (aproximativ 40°C) și se produce în Danemarca sub denumirea comercială de ”Renilase” și în Franța sub denumirea de”Fromase”.

În urma analizei preparatului enzimatic din Cryphinectria parasitica, s-a ajuns la concluzia că aciditatea laptelui și temperatura nu influențează activitatea acesteia comparativ cu cea a chimozinei de origine animală. Activitatea proteolitică este, însă, mai intennsă. Pe de altă parte enzima remanentă în masa de brânză, datorită acțiunii proteolitice, contribuie la formarea gustului și aromei brânzei în timpul maturării. Exitstă totuși riscul apariției gustului amar în cazul unei proteolize avansate cu formare de peptide amare. Acest neajuns se poate evita folosind culturi de bacterii lactice selecționate ceea ce determină formarea acidului lactic și obținerea unui pH acid mai puțin favorabil acțiunii enzimelor microbiene.

Utilizarea enzimelor coagulante în tehnologia de fabricare a brânzeturilor se dezvoltă tot mai mult iar diversificarea acestor preparate este studiată intens datorită creșterii și diversificării sortimentelor de brânzeturi dar și datorită faptului că este necesară dezvoltarea de produse noi mult mai accesibile organismului și cu valoare nutroițională dar mai ales biologică superioară.

1.2.5.Preparate enzimatice imobilizate folosite la cogularea laptelui

Imobiizrea enzimelor constă în legarea acestora de un suport multienzimatic insolubil în apă. Pentru aceasta se utilizează surse bogate în enzime ieftine, care se prelucrează ușor și care sunt ușor accesibile.

La animale organele bogate în enzime sunt ficatul, pancreasul, creierul, inima, rinichii, stomacul.

De asemenea microorganismele (bacterii, drojdii și mucegaiuri) sunt o sursă bogată în enzime.

Substanțele de natură anorganică cum ar fi oxizi metalici, particole sau biluțe de sticlă cu porozitate mare, silicea coloidală, caolinita, pot fi suport pentru imobilizarea enzimelor.

Compuși organici ca celuloza și derivații acesteia, rășini formaldehidice, amidon, dextran, agaroză, colagen de asemenea se pot folosi pentru imobilizarea enzimelor.

Imobilizarea enzimelor determină schimbări în cinetica reacțiilor catalizare și în general în comportamentul acestor cu următoarele avantaje:

Enzima prezintă o rezistență mai mare la denaturări de natură fizică și chimică;

Permite utilizarea repetată a enzimei putând fi folosită pentru o cantitate mai mare de substanță;

Se elimină complet din produs în timpul procesului tehnologic evitându-se riscul de a ajunge în organism și a produce efecte greu de controlat;

Facilitează procesul în instalații continui cu posibiltatea de a se micșora volumul instalației și de a permite automatizarea acesteia.

Principalele enzime utilizate în industria alimentară sunt prezentate în tabelul 1.2.

Tabelul 1.2. Enzime imobilizate

Principalele procedee de imobilizarea a enzimelor sunt:

Fizice: constă în adsorbția enzimei pe suporturi stabile, microîncapsularea, imobilizarea în celule de ultrafiltrare, includerea în structuri macromoleculare;

Chimice: se realizează prin legături covalente între enzimă și suporturi insolubile reactive și este asociată cu reticulare intermoleculară.

S-au efectuat în scopul analizei enzimelor imobilizate experimente cu pepsină. Laptele smântânit și acidifiat la pH de 5,6-5,9 cu acid fosforic și tratat cu pepsină imobilizată după care s-a încălzit la 30°C. S-a obținut în mod continuu coagul normal fără piederi de proteină în zer.

CAP. II.

PRINCIPALELE TRANSFORMĂRI CE AU LOC

ÎN PROCESUL DE FABRICARE A BRÂNZETURILOR

2.1.Coagularea laptelui

Coagularea este operația principală din procesul de fabricare a brânzeturilor prin care laptele, sub acțiunea enzimelor coagulante, ce este favorizată de o acidifiere ușoară, trece din stare lichidă într-o masă sub formă de gel, elastică care se numește coagul. De calitatea coagulului obținut va depinde, în mare măsură, calitatea produsului finit. În urma unui proces de coagulare optim se obține un coagul ferm, ce asigură eliminarea zerului, formarea cașului și în final un produs finit de calitate bună constantă.

Dintre cele trei grupe de proteine din compoziția laptelui, caezina intră în structura coagulului iar proteinele serice (lactalbumina și lactoglobulina) trec în zer. Excepție de la acest fenomen se produce în cazul fabricării brânzeturilor cu înglobare de albumină.

Cazeina în lapte este prezentă sub formă de particole sferice cu diametru de aproximativ 40-300nm. Cea mai mare parte a cazeinei estes asociată iar particolele sunt legate de fosfatul de calciu în structură coloidală numită micela de cazeină

2.1.1.Micela de cazeiznă

Micela de cazeină are o formă aproximativ sferică iar principalele caracteristici sunt prezentate în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1. Caracteristicile micelei de cazeină

Micelal de cazeină este formată din 400-500 de submicele (figura2.1.).

Figura 2.1 Micela de cazeină (Walstra 1999)

Submicelele de cazeină au ca strat protector K-cazeina iar sărurile, din care cele mai importante sunt fosfații de calciu, se găsesc în interiorul submicelei dar și în spațiul dintre acestea contirbuind la stabilitatea cazeinei prin legături ionice.

Submicela de cazeină este prezentată în figura 2.2.

Figura 2.2.Submicela de cazeină

În micela de cazeină structura coloidală este asigurată, în mare parte, de sărurile de calciu. Există, în proporție mică și proteozo-peptine, enzime, citrați, de magneziu și urme ale altor metale.

Îndepărtarea ionilor de calciu din această structură de asociere are ca efect destabilizarea micelei și trecerea cazeinei într-o stare necoloidală.

Prin urmare micela de cazeină este formată de submicele de cazeină în număr de aproximativ 400-500. Submicele au în compoziție diferite fracțiuni cazeinice în următoarele proporții:

αs1, αs2, β- cazeina în prporție de 4:1;

k-cazeina în proporție de 4:1,3.

Atât micelele cât și submicele au compoziții foarte variate. De asemenea diferă foarte mult și structura și dimensiunile acestora. La ora actuală s-au stabilit mai multe modele de descriere a structurii micele de cazeină.

Cea mai cunoscută structură a principalei grupe de proteine, ce intră în structura coagulului la fabricarea brânzeturilor, este cea care descrie micela de cazeină ce are la suprafață K-cazeina carea are la capăt o parte hidrofilă (ce absoarbe apa) și care prezintă la exterior grupări carbohidrate ce conferă micelei un aspect de perie. Stabilitatea soluției coloidale este determinată și de caracteristicile electrostatice ale micelei. Structura micelei de cazeină prezentată mai sus determină unele caracteristici specifice ale acesteia:

legăturile hidrofobe, din interiorul micelei, dintre proteine și lanțurile peptidice alături de legăturile ionice favorizează stabilitatea coloidală a cazeinei în soluție;

stratul plutitor format la suprefața micelei de K-cazeina care este hidrofil și încărcat negativ este esențial în menținerea stabilității;

prezența sărurilor de calciu, care conțin fosfat anorganic și calciu coloidal, resturi de acid glutamic, favorizează legăturile ionice din structura micelei de cazeină.

La creșterea pH-lui până la 9 se produce destabilizarea micelei. Probabil are loc creșterea sarcinii negative ceea ce determină dezintegrarea acesteia. Alcooli cu masă moleculară mică cum ar fi alcoolul etilic, precipită cazeina la 20°C dacă scade pH-ul mediului. Dacă temperatura crește la 70°C, cazeina precipitată se dizolvă iar soluția devine clară. Dacă scade temperatura la 4°C se formează din nou gel cu structură asemănătoare cu a micelei.

Comportamentul și stabilitatea micelei de cazeină sunt foarte afectate de prezența sărurilor, de pH și de prezența proteinelor serice.

2.1.2.Coagularea acidă a laptelui

Coagularea laptelui prin precipitatrea cazeinei din structura proteică a acestuia se poate realiza în două moduri: caogulare acidă și coagulare enzimatică.

Precipitatrea cazeinei prin coagulare enzimatică are loc la creșterea acidității și formarea pH-lui izolectric care are valoarea de 4,6 când cazeina precipită cu formare de gel ce are în componență cazeină în formă tridimensională în care submicelele sunt legate electrostatic. Acest gel înglobează în rețeaua proteică nu numai substanța uscată din produs ci și faza apoasă. În primă fază fosfatul da calciu coloidal din micela de cazeină se dizolvă cu formare de calciu ionizat ce va crea în structura acesteia legături de calciu. În figura 2.3. este prezentată structura cazeinei din lapte iar în figura 2.4. este prazentată structura cazeinei în urma coagulării acide.

Figura 2.3. Structura cazeinei din compoziția laptelui

Figura 2.4. Structura cazeinei coagulată la pH izoelectric (acid)

2.1.3. Coagularea enzimatică

Aproximativ 70% din producția de brânzeturi sunt obținute prin coagulare enzimatică. Acest tip de precipitatre a cazeinei este, de cele mai multe ori, favorizat de o ușoară coagulare acidă determinată de formarea acidului lactic prin fermentarea lactozei în prezența bacteriilor lactice din cultura lactică selecționată specifică. Nu se produc scăderi semnificative ale pH-ului, aciditatea laptelui crește doar cu 3-4°T.

Coagularea laptelui, în procesul de obținere a brânzeturilor, are loc în două faze importante:

faza primară- enzimatică: prezintă următoarele caracteristici:

corespunde cu hidroliza K-azeinei de la periferia micelei de cazeină cu eliberarea celorlalte fracțiuni cazeinice, α și β-cazeine;

se eliberează 1,5-2% azot cazeinic;

este o fază foarte rapidă.

faza secundară – neenzimatică:

este faza în care se formează gelul;

are loc lent. La temperaturi mai mici de 15°C este încetinită semnificativ și pratic la 0°C este stopată. În cazul laptelui de vacă coagularea enzimatică a laptelui nu are loc, practic, sub 18°C;

chiar dacă are loc faza primară, cu hidroliza K-cazeinei, formarea gelului nu se poate produce în prezența calciului ionizat;

temperatura în faza secundară de coagulare este un factor important pentru vireza de foarmarea gelului.

Această descriere a coagulării enzimatice este sumară. Procesului este foarte complex iar faza secundară poate avea loc înaintea fazei primare înainte ca 80% din K-cazeină să fie denaturată. Acele două faze pot avea loc simultan dar fără faza de hidroliză a k-cazeinei formarea gelului nu se poate produce.

Pe lângă aceste două procese, în obținerea coagulului, se realizează și o fază mai puțin accentuată, terțiară de protepliză a cazeinei cu eliberare de azot proteic ceea ce determină începutul procesului de maturare încă de la operația de coagulare.

Faza primară a coagulării enzimatice

În acest proces α și β-cazeina nu au nici un rol. K-cazeina prin hidroliză enzimatică este scindată în două fracțiuni diferite:

glicomacropeptidă: o peptidă cu catenă lungă cu urătoarele caracteristici:

în structura ei sunt înglobate toate glucidele;

reprezintă 30% din moleculă din partea terminală;

este formată din 65 de aminoacizi, dintre care 25% hidroxiaminoacizi care-i conferă o putere de solvatare prin care se expilcă capacitatea stabilizatoare a k-cazeinei;

are caracter acid;

para k-cazeina: este un rest terminal insolubil cu următoarele proprietăți:

în compoziția ei sunt în principal componente bazice iar încărcătura electrică este pozitivă;

are un caracter mai accentuat hidrofob decât fracțiunea precedentă.
Hidroliza k-cazeinei este influențată de următorii factori:

pH: are o valoare optimă de 5,3-5,5 în cazul chimozinei. Pentru acțiunea cheagului în lapte valoarea optimă a pH-lui este de 6 la 30°C, ceea ce favorizează hidroliza k-cazeinei;

temperatura: temperatura optimă de hidroliză a K-cazeinei folosind cheag de vițel este de 45°C, temperatură similară cu cea optimă de închegare;

pasteurizarea laptelui afectează coagularea deoarece la depășirea temperaturii de 65°C este afectată puterea de coagulare a chegului iar la temperaturi mari de pasteurizare coagularea este posibil să nu se mai realizeze. În acest caz se formează legături disulfhidrice intermoleculare între k-cazeină și β-globulină și/sau lactalbumină. Acesete efecte negative se pot corecta prin adaos de clorură de calciu în lapte sau acidifierea acestuia înainte sau după pasterizarea până la pH de 6-6,3.

Faza secundară a coagulării enzimatice

Această etapă de obținere a coagulului se desfășoară după denaturarea K-cazeinei, cu rol protector a micelei de cazeină și care este cea mai hidrofilă cazeină din lapte. În acest fel se elibereză α și β-cazeina și totodată scade solubilitatea cazeinei. Formarea gelului este favorizată de fosfatul de calciu și ionii de calciu din lapte. Timpul de coagulare este invers proporțional cu cantitatea acestora. Prin destabilizarea K-cazeinei se eliberează grupări care permit stabilirea de legături intermoleculare cu formare de polimeri. Se pot forma și alți radicali care să realizeze legături cu ionii de calciu și fosfor și care să producă destabilizarea k-cazeinei cu pierderea rolului protector a acesteia. În acest fel are loc destabilizarea soluției coloidale în care există micela cu formarea concomitentă a coagulului ce se realizează în toată masa de lapte. Prin urmare coagularea este facilitată de prezența fosfatului de calciu dar și a săruruilor de calciu în general, săruri care generează ioni de calciu care de asemenea contribuie la formare gelului în acest proces.

Figura 2.5. Etapele coagulării enzimatice

În figura 2.5. este sunt reprezentate principalele faze de transformare a cazeinei coloidale în coagul. În I-a fază se redă cazeina din lapte în care s-a introdus cheag. În faza a II-a k-cazeina este scindată de enzima coagulantă. Aglomerarea particolelor de cazeină (α și β) rămase liberă cu formare de coagul este redată în faza a III-a. Structura microscopică a cazeinei din brânză este reprezentată în figura 2.5.

Figura 2.6.Structura cazeinei din brânză

Factori care influențează coagulatrea laptelui

Coaagularea laptelui este realizată cu cheag a cărei putere de cogulare este cunoscută sau poate fi determinată și se exprimă în g/l adică cantitatea de cheag, în g, necesară pentru coagularea unei cantități cunoscute de lapte (litri) în condiții optime de temperatură și pH. Prin urmarea calittea coagulului obținut dar și desfășurarea în parametri oprtmi a acestei operații depinde în cea mai mare măsură de calitatea cazeinei din lapte și de parametrii de desfășurare a închegării. Cei mai importanți factori sunt:

dimensiunea micelelor de cazeină: acesta este invers proporțională cu timpul de coagulare, adică dimensiuni mai mici ale micelelor de cazeină favorizează această opearție;

concentrația de calciu ionizat care are efect de a favoriza coagularea. Timpul de coagulare descrește odată cu diminuarea concentrației de calciu și creșterea sărurilor de sodiu.

Adosul de cloruă de calciu în lapte de până la 20% îmbunătățește calitatea coagului și reduce pierderi de proteine în zer dar depășirea acestei concentrații are ca efect obținerea unui coagul greu de prelucrat.

Concentrația de fosfat de calciu din lapte: afectează timpul de coagulare (tabelul 2.2.).

Tabelul 2.2. Influența fosfatului de calciu din lapte asupra timpului de coagulare:

Temperatura de închegare: coagularea este lentă până la 20°C, crește până atinge un maxim la 40°C ca apoi să scadă. Durata coagulării în funcție de temperatură, în condiții de compoziție și pH-ul laptelui normale este prezenată în tabelul 2.3.

Tabelul 2.3. Influența temperaturii asupra duratei de închegare a laptelui

pH: acidifierea laptelui, ceea ce determină scăderea pH-ului, facilitează coagularea laptelui (tabelul2.4.).

Tabelul 2.4. Influența pH-lui asupra duratei de închegare a laptelui

calitatea laptelui: laptele provenit de la animale a cărui uger este bolnav de mastită are un conținut de cazeină scăzut și crescut de proteine serice și pH mai mare decât cel normal de 6,8;

lapte cu deficit natural de calciu și fosfor;

conservarea laptelui la temperaturi scăzute;

eficiența coagulării este direct proporțională cu concentrația în substanșă uscată a laptelui și implicit cu cea de cazeină.

2.2. Maturarea brânzeturilor

În procesul de maturare a brânzeturilor coagulul alb cu gust și aromă fade și care este greu digerat în organismul uman se transformă într-un produs cu structură, consistență, aromă și gust specifice sorimentului de brânză obținut. Acest proces este un complex de transformări microbiologice și biochimice care afectează toate componentele laptelui. Compuși care influențează procesul de maturare și implicit calitatea produsului finit sunt adăugați în brânză sau provin din compoziția laptelui. Acidul citric contribuie la formarea diacetilului, substanță importantă în formarea gustului și aromei. Sarea îmbunătățește gustul dar are și ca efect de încetinire a proceselor microbiologice. Umiditatea brânzei favorizează procesul de maturare. Calciul și alte componente minerale au efect asupra activității enzimatice. Complexul vitaminic și enzimatic sunt importante atât pentru a cataliza transformările ce au loc în timpul maturării dar și ca factori care favorizează dezvoltarea microorganismelor care sunt implicate în acest proces.

2.2.1. Rolul microorganismelor în procesul de maturare a brânzeturilor

Brânzeturile au în compoziția lor între 103 și 106 unități formatoare de colonii, în ce privește numărul de microorganisme. Nu toate contribuie la transformări în maturarea brânzeturilor de aceea nu există o corelație între densitatea microbiană și intensitatea aromei și gustului brânzeturilor. Cele mai importante grupe de microorganisme implicate în procesul de maturare sut bacteriile lactice:

Streptoccoci lactici: aceșitia provin, din cultura lactică selecționată utilizată la fabricarea brânzeturilor. În cazul în care se obține brânză din lapte nepasteurizat streptoccocii lactici provin din compoziția laptelui. Aceste bacterii sunt homofermentative și transformă lactoza în acid lactic prin fermentație lactică. Sunt unele specii care pe lângă acid lactic formează și alți compuși ca acid propionic, acid acetic, etc. Acidul lactic produs de aceste bacterii crează pH acid impropiu dezvoltării microorganismelor patogene și a celor care duc la alterarea produsului. Prin urmare contribuie la îmbunătățirea conservării produsului dar, prin compușii secundari formați, și al gustului și aromei brânzei. Putem observa astfel importanța streptoccocilor lactici în procesul de maturare la fabricarea brânzeturilor;

Lactpbacilli: dintre lactobacilli, în tehnologia brânzeturilor, cel mai important este Lactobacillus Casei deoarece asigură gustul și aroma produsului finit. Lactobacillus Bulgaricus și helveticus sunt adăugați în cultura lactică folosită la obținerea brânzeturilor datorită puterii acidifiante deși dezvoltă și substanțe de gust și aromă;

Enteroccoci: Streptoccocus Fecallis accelerează maturarea brânzeturilor dar are și putere acidifiantă. Se dezvoltă la concentrații mari de sare (6,5%), rezisă la temperaturi înalte și concentrații destul de mari de penicilină. Streptoccocus Durans, ca și Streptoccocus Fecallis contribuie la accelerarea maturării. Deoarece rezistă la temperaturi și concentrații de sare ridicate acționează în brânză și după ce bacteriile lactice din cultura selecționată sunt inhibate sau distruse;

Alte microorganisme: Există microorganisme speecifice folosite pentru fabricarea unor anumite sortimente de brânză, în general pentru cele cu perioadă lungă de maturare. Cele mai cunoscute sunt bacterii propionice, specii de mucegai ca Penicillium Roԛuefort sau Cammembert. Drojdii din specia Geotrichum Candidum se pot folosi pentru favorizarea procesului de maturare.

Rolul enzimelor microbiene în maturarea brânzeturilor

Aceste enzime provin din celulele bacteriene după autoliza lor când are loc eliberarea acestora. În acest fel ajung în brânză proteinaze, peptidaze, lipaze, decarboxilaze, dezaminaze.

Proteinaze și peptidaze: sunt enzime care catalizează denaturarea mai mult sau mai puțin pronunțată a substanțelor proteice;

Lipaze: acestea ctalizează hidroliza grăsimii cu formare de mono și digiceride, acizi grași liberi și glicerină. Foarte mulți lactobacilli și microccoci din brânzeturi produc lipaze active la un pH de 5-6;

Decarboxilaze: lactobacilli, bacterii din genul Bacillus și Clostridium produc enzime active la un pH de 5-6. Acestea contribuie la formarea aminelor care afectează gustul și aroma brânzei. De asemenea se eliberează bioxid de carbon ce formează desenul caracteristic al pastei de brânză;

Dezaminaze: prin dezaminarea aminoacizilor din componența substanțelor proteice rezultă compuși carboxilici și carbonilici ce determină consistența, gustul și aroma brânzeturilor mai ales a celor cu pastă moale (cu mucilagiu).

2.2.2.Rolul enzimelor în maturarea brânzeturi

Enzimele din compoziția laptelui

Enzimele din lapte joacă un rol important în maturarea brânzeturilor.

Lipazele din compoziția laptelui cotribuie la formarea gustului și aromei brânzei prin hidroliza lipidelor cu formare de acizi grași liberi care formează, prin procese biochimice, compuși aromatici ca lactone, metilcetone, diacetil.

Proteazele din lapte denaturează parțial substanța proteică prin scindarea lanțului proteic ceea ce conferă brânzei o consistență păstoasă și totodată crește puterea de asimilare a acesteia în organismul uman.

Totuși contribuția enzimelor naturale la procesul de maturare nu este semnificativă. Proteazele și lipazele din lapte au o activitate limitată în maturarea brânzeturilor datorită unui pH nefavorabil din brânzeturi car este cuprins între 5-5,5 iar activitatea optimă proteolitică a proteazloc are loc la pH de 8,0 și lipolitică a lipazelor de 8,9.

Există enzime în compoziția laptelui a cărui pH optim de acțiune se încadrează în cel din brânzeturi. Fosfataza acidă este activă la un pH de 4-5. Activitatea fosfatazei alcaline este, totuși, limitată de compușii care conțin gruparea fosfat și de aceea importanța ei în maturarea brânzeturilor nu se consideră importantă.

În lapte se mai găsesc unele transferaze care contribuie la formarea gustuluui și aromei și dehidrogenaze care activează la pH-ul natural al laptelui.

Enzime cogulante

Proteazeazele din cheag sunt considerate în mare măsură responsabile de proteoliza din timpul maturării brânzeturilor. Acțiunea acestor enzime este favorizată de prezența streptoccocilor lactici. Proteoliza avansată sau prea rapidă poate afecta gustul brânzei conferidu-i acesteia gust amar sau poate determina procesul de degradare. O proteoliză bine coordonată determinată de enzimele din cheag duce la obținereaa unui produs de consistență cremoasă, gust și aromă caracteristică. Prin proteoliză se eliberează aminoacizi liberi care prin dezaminare, decarboxilare și alte procese biochimice formează compuși de aromă specifici brânzei (lactone, metilcetone, diacetil).

2.2.3.Transformări ale componentelor laptelui ce au loc la matuararea brânzeturilor

Cele mai importante transformări ce au loc în procesul de maturare a brânzei sunt suferite de substanțele proteice și substața grasă. Lactoza, zafărul din lapte, se găsește ăn cantitatea foarte mică în brânză deoarece fiind solubilă trece în zer sau este fermentată de bacteriile lactice din cultura lactică selecțiionată în acid lactic sau alți compuși prin fermentații secundare.

Transformările proteinelor în timpul maturării brânzeturilor

Cele mai importante reacții pentru procesul de maturare sunt suferite de substanțele proteice iar de acestea depinde în foarte măsură calitatea brânzeturilor atât senzorială (desenul, consistența pastei, gustul și aroma brânzei) cât și calitatea nutrițională a produsului finit ce constă în creșterea puterii de asimilare în organism dar și în furnizarea unor componente esențiale (aminoacizi, acizi grași esențiali, calciu ușor asimilabil, etc.) creșterii normale a persoanelor tinere și evoluția în condiții bune a sănătății persoanelor adulte.

Schema generală de proteoliză la fabricarea brânzeturilor este prezentată în figura 2.7.

Prin urmare acest proces proteolitic este un proces complex de transformări biochimice enzimatice. Peptidele mici și aminoacizii contribuie direct la formarea aromei brânzeturilor. Aminoacizii în procesl de maturare pot fi catabolizați în continuare cu formare de alcooli, acizi organici, amine, compuși carbonilici, ceea ce realizează buchetul de gust și aromă din brânza maturată.

După frecvența aminoacizilor liberi în brânzeturi aceștia se pot împărți în trei categorii:

Aminoacizi care se găsesc frecvent în compoziția brânzei: leucina, acidul glutamic, lizina, valina, treonina, metionina;

Aminoacizi ce sunt în concentrație destul de mare în brânză dar lipsesc uneori: tiramină, aspartagină, glicină, acid aspartic, tirozină, serină, izoleucină, triptofan, prolină, glicină;

Foarte rar se găsește în brânzeturi cistina.

Gradul de maturare al brânzeturilor este stabilit în funcție de concentrația de azot solubil ce se dezvoltă la denaturarea proteinelor în cadrul acestui proces comparativ cu cantitatea de azot total din brânză. S-a stabilit că procesul de maturare a brânzeturilor este mai scurt în cazul utilizării laptelui pasteurizat comparativ cu lapte crud. Raportul dintre azotul solubil în apă și cel total demonstrează acest fapt (figura 2.8).

Figura 2.8. Evoluția gradului de maturare a brânzeturilr din lapte crud comparativ ca a celor din lapte maturat

Transformările lipidelor în timpul maturării brânzeturilor

Transformările substanței grase în timpul maturării brânzeturilor sunt, de asemenea foarte importante pentru formarea structurii, gustului și aromei produsului funit. Gligeridele din lapte au rol în evoluția caracteristicilor organoleptice ale brânzei din mai multe puncte de vedere cum ar fi:

Funcționează ca solvenți pentru componentele ce se formează la maturarea brânzeturilor din proteine, lipide și glucide și care au rol în formarea gustului, aromeiș culorii și structurii pastei de brânză;

Lipidele din lapte au în compoziție acizi grași cu un număr mai mic de 10 atomi de carbon care sunt ușur volatili și au influență asupra aromei brânzei mai ales dacă aceasta este fabricată din laptele animalelor mici (capră și oaie) mai bogat în acizi grași cu catenă scurtă decât laptele de vacă;

Acizii grași, mai ales, acizii grași mono și polinesaturați suferă transformări biochimice oxidative cu formare de aldehide care este un început de râncezire a grăsimii din produsul lactat.

Principalele etape ale transformărilor pe care le suferă lipidele laptelui pe perioada maturării brânzeturilor sunt prezentate în figura 2.9.

Lipoliza este hidroliza trigliceridelor în acizi grași și glicerină. Reacția este reversibilă iar lipidele laptelui sunt esteri ai glicerinei cu trei acizi grași diferiți, în cele mai multe cazuri (figura 2.10).

CH2‒OH + CH3‒( CH2)16‒COOH CH2‒O‒CO‒( CH2)16‒ CH3

| acid stearic -H2O |

CH ‒OH + CH3‒( CH2)2‒COOH CH‒O‒CO‒( CH2)2‒ CH3

| acid butiric +H2O |

CH2‒OH + CH3‒( CH2)7=( CH2)7‒COOH CH2‒O‒CO‒( CH2)7=( CH2)7‒CH3

glicerină acid oleic Stearo-butiro-oleina

Figura 2.10. Reacția de esterificare sau lipoliză în cazul formării sau hidrolizei grăsimii

Prin urmare descompunerea lipidelor cu eliberare de acizi grași și glicerină se denumește lipoliză și este catabolizată de enzime specifice (lipaze). În brânzeturi lipoliza poate fi mai mult sau mai puțin avansată și este influențată de diferiți agenți:

Lipaze din compoziția natuarală a laptelui;

Lipaze secretate de bacterii sau mucegaiuri ce se dezvoltă în lapte sau provin din cultura lactică selecționată folosită la fabricarea brânzeturilor.

Prin urmare proporția de acizi grași liberi ce provin prin lipoliză este diferită în funcție de gradul de lipoliză. De asemenea acizii grași suferă trabsformări biochimice care de asemenea afectează proporția lor liberi în brânzeturi. În concluzie lipoliza grăsimii determină apariția acizilor grași liberi dar și formarea, în urma metabolizării acestora, a substanțelor complexe ce afectează caracteristicile brânzeturilor.

Transformările lactozei în timpul maturării brânzeturilor

La fabricarea brânzeturilor lactoza (zahărul din lapte) ajunge în componența brânzei într-o proporție foarte mică. 90% din lactoză, fiind hidrosolubilă, trece în zer sub formă nativă sau sub formă fermentată de acid lactic.

Metabolismul principal al lactozei are loc în prezența bacteriilor lactice din culturile lactice selecționate utilizate la fabricarea brânzeturilor sau sub acțiunea bacteriilor lactice din microflora spontană a laptelui. Bacteriile lactice termofile foosesec lactoza ca substrat și sursă de energie pentru dezvoltarea lor. Are loc, prin intermediul unor enzime (permeaze) pătrunderea lactozei în interiorul celulei microbiene și este scindată în cele două monozaharide componente, glucoză și galactoză.

Fermentarea lactozei debutează, de fapt, la inoculare și continuă în procesul de maturare a laptelui, coagulare, prelucrarea coagul, presarea brânzei. În masa de brânză lactoza, ce nu trece în zer, fermentează rapid în prima zi de maturare și continuă lent până la 10 zile.

Fermentațiile lactozei sunt homofermentative, cu formare în exclusivitate de acid lactic și heterofermentative când pe lângă acid lactic se formează și compuși secundari ce conferă gust și aromă brânzeturilor, specifice în funcție de tipul de cultură utilizat.

Acidul lactic format determină scăderea pH-lui. Ph-ul acid fiind defavorabil dezvoltării majorității microorganismelor de infecție se asigură în acest fel o mai bună conservabilititate a produsului finit. Brânzeturile în saramură sunt maturate în soluție de sare care conține 30% zer dezalbuminizat și acidifiat cu culturi de bacterii lactice selecționate. Odată cu sarea și acidul lactic din saramură favorizează păstrarea brânzei.

Pe lângă acid lactic liber, în masa de caș, acesta se combină cu sărurile de calciu care asigură o creștere progresivă a pH-lui ceea ce favorizează acțiunea microorganismelor și enzimelor în diferite etape ale maturării.

Acidul lactic și sărurile lui sunt transformați în tot procesul de maturare de către bacterii care-l transformă în acid propionic, acetic, carbonic sau intră în reacție cu diferite substanțe de descompunere a proteinelor sau lipidelor.

Reacțiile acidului lactic cu paracazeinatul de calciu sunt importane deoarece de acestea depinde fomarea cașului la fabricarea brânzeturilor. Paracazeinatul monocalcic este solubil într-o soluție de sare 5% și absoarbe apă. În acest fel boabele de coagul se lipesc cu formarea cașului. Dacă concentrația în acid lactic crește rapid se va forma paracazeină liberă ce nu absoarbe apă, boabele de caș nu se vor lipi și se va obține o brânză sfărmicioasă.

În concluzie maturarea brânzeturilor are o importanță esențială asupra calității produsului finit. Gustul, aroma, structura și consistența pastei de brânză se formează prin procese biochimice și microbiologice complexe pe care le suferă componentele laptelui. Nu sunt necesare adaosuri care să influnențeze calitatea produsului finit și nici procesul de maturare. Prin urmare este suficientă utilizarea cheagului și a culturii lactice selecționate iar regimul de maturare este, în general, la temperatura de 14-16°C și o umiditate relativă a aerului de aproximativ 80-82%. Un proces de maturare condus în condiții bune asigură obținerea unor brânzeturi agreate de consumatori și cu valoare biologică și nutrțională superioară multor alimente.

PARTEA PRACTICĂ

CAP. III.

PROCESUL DE OBȚINERE

A BRÂNZEI TELEMEA

3.1.Descrierea procesului de fabricație a brânzei telemea

Această categorie de brânzeturi are un proces tehnologic specific atât datorită diversității materiei prime, care se poate folosi pentru fabricație, dar și al condițiilor speciale de maturare a brânzei. Se obțin astfel beneficii, în prelucrarea laptelui în brânzeturi în saramură, ce pot fi cuantificate din cel puțin două puncte de vedere:

Calitataea nurițională a produsului este superioară datorită conținutului în proteine bogate în aminocizi esențiali dar și în grăsimi care conțin acizi grași esențiali. Brânzeturile în saramură sunt o sursă da calciu ușor asimilabil în organismul uman. Prin maturare componentele laptelui devin mai ușor de digerat datorită transformărilor biochimice și microbiologice pe care acestea le suferă. Are loc denaturarea parțială a proteinelor, lipoilza parțială a grăsimilor cu formare de acizi grași liberi care de asemenea sunt metabolizați cu formare de compuși de gust și aromă iar lactoza (zahărul din lapte) participă, în perincipal, la creerea unui mediu cu pH acid impropiu dezvoltării microorganismelor patogene și a celor ce determină alterarea produsului (bacterii proteolitice și de putrefacție, etc.)

Pe lângă avantaje de natură nutrițională fabricarea brânzeturilor în saramură asigură și avantaje economice deoarece face posibilă prelucrearea în totalitate a laptelui în perioada de maximă producție (vara) și valorificarea acestuia în perioada de minimă producție (iarna), brânzeturile în saramură au o perioadă de conservare de aproximativ 4 luni. De asemenea prin prelucrarea laptelui în brânză se reduce volumul și masa acestuia ceea ce facilitează posibilitățile de depozitare și transport.

Din categoria brânzeturilor în saramură fac parte brânza telemea și brânzeturile în saramură cu înglobare de proteine serice. Brânza telemea se poate obține din lapte de vacă, bivoliță, oaie sau amestec. Dintre toate brânzeturile fabricate la noi în țară brânza telemea este cea mai răspândită și mai agreată de către consumatori.

Procesul de fabricare a brânzei telemea se deosebește de cel de obținere a altor sortmente de brânză:

Nu se mărunțește coagulul în cazan cu formarea bobului de caș;

Scoaterea coagulului se realizează cu căușul și se așează în felii pe crintă;

Se obține o brânză fără goluri în secțiune, cu excepția unor ușoare goluri de presare care sunt admise;

Maturarea brânzei are loc în saramură care conține 30% zer dezalbuminizat și acidifiat prin fermentație lactică dirijată.

3.1.1.Lapte materie primă

Materie primă folosită de către S.C. NAPOLACT S.A. CLUJ este constituită din lapte de vacă, bivoliță și oaie. Materia primă trebuie să îndeplinească condițiile de calitate necesare și de aceea se sortează, după registrul de laborator, laptele care va fi dirijat la obținerea brânzei telemea. Cel mai important criteriu de care se ține seama este aciditatea laptelui;

Lapte de vacă: maxim 20°T;

Lapte de bivoliță maxim 22°T;

Lapte de oaie 23-26°T.

De asemenea se ține cont și de alți parametrii atât organoleptici cât și fizico-chimici și microbiologici.

Curățirea laptelui

După recepția calitativă și cantitativă a laptelui materie primă are loc curățirea acestuia ce se realizează prin două procedee:

Filtrare: perin trecerea laptelui prin material filtrant se asigură îndepărtarea impurităților grosiere. Operația este discontinuă dearece este necesară curățirea periodică a filtrelor;

Curățire centrifugală: se asigură cu ajutorul forței centrifuge și datorită diferenței de greutate specifică, o separare a impurităților fine sub formă de nămol. Acestea având greutate specifică mai mare decât componentele laptelui, se separă la periferie și sunt eliminate periodic automat din aparat.

Normalizarea laptelui

Se realizează în separatorul centrifugal prin reglarea debitului de ieșire a laptelui se obține procentul de grăsime dorit pentru laptele normalizat. Pentru brânza telemea procentul de grăsime a laptelui normalizat este de 2,8% grăsime în cazul fabricării brânzei telemea clasice din lapte de vacă. În stabilirea procentului de grăsime a laptelui normalizat se ține cont atât de procentul de grăsime raportat la substanța uscată a brânzei dar și de densitatea sau substanța uscată a laptelui.

În cazul în care se efectuează normalizarea laptelui prin amestec de lapte integral cu lapte smântânit sau parțial smântânit cantitățile de lapte care intră în amestec în vedere obținerii laptelui normalizat se determină cu următoarele formule de normalizare:

în care:

Li: catitatea de lapte integral (în litri) care intră la normalizare;

Ls: catitatea de lapte smântânit sau parțial smântânit (în litri) care intră la normalizare;

Gi: procentul de grăsime a laptelui integral;

Gs: procentul de grăsime a laptelui smântânit sau parțial smântânit;

Gn: procentul de grăsime a laptelui normalizat folosit la fabricarea brânzei telemea.

Cantitatea de lapte normalizat ce se va dirija pentru fabricație telemmea este suma cantiților de lapte integral și smântânit sau parțial smântânit care se amestecă în vederea obținerii procentului de grăsime stabilit pentru laptele normalizat:

Separarea grăsimi din lapte, în vederea obținerii laptelui smântânit sau parțial smântânit, se realizează în separatoare centrifugale unde pe baza diferenței de greutate specifică grăsimea sub formă de smântână dulce se separă la partea interioară iar laptele smântânit, mai greu, la partea exterioară. Temperatura optimă de separare a smântânii este de 44°C. Smâtâna industrială rezultată la fabricarea brânzei telemea este utilizată mai departe în procesul tehnologic pentru fabricarea produselor cu procent crescut de grăsime: smântână de consum fermentată, smântână dulce pentru frișcă, unt.

Pasteurizarea laptelui

Este o operație importantă deoarece se asigură:

Distrugerea microorganismelor patogene, în vederea inoculării cu culturi de bacterii lactice selecționate;………………………………………………………………………………………………………..

Se asigură protecția proteinelor, vitaminelor, enzimelor și a altor componente biologic-activeaalealaptelui.

Operația de pasteurizare se efectuează în pasterizator cu plăci la regimul de pasteurizare-a-laptelui-de-consum:

Acest regim de pasteurizare este astfel stabilit încât să se asigure distrugerea bacillului Koch (bacilul tuberculozei) considerat etalon pentru distrugerea microorganismelor patogene.

Pregătirea laptelui pentru închegare

După pasterizare, tot într-o zonă a pasteurizatorului cu plăci, are loc răcirea laptelui la 32-33°C în vederea inoculării cu culturi lactice selecționate.

Cultura lactică pentru brânză are în compoziție bacteii din speciile Streptoccocus Lactis și Lactobacillus Casei, în cea mai mare parte. Temperatura optimă de dezvoltatre a acestor bacterii este de 38°C iar inocularea laptelui pentru obținerea brânzei telemea se efectuează la 32-34°C, pentru a nu influența operația de coagulare. Aceste specii de bacterii sunt acidifiante ceea ce înseamnă că se produce acid lactic prin fermentarea lactozei care crează pH favorabil coagulării enzimatice a laptelui.

După inocularea laptelui acesta se menține timp de aproximativ 30 min pentru maturare biochimică, timp în care îi crește aciditatea cu aproximativ 3-4°T.

Ca și cultură lactică se folosește cultură de tip DVS, la plic, liofilizată, cu inoculare direct în vana de preparare a brânzei.

Coagulaea laptelui

Se efectuează în vana pentru prepararea și prelucrarea cogulului. Se folosesc vane mecanizate cu pereți dubli cu posibilitatea de încățzire sau răcire, după caz. Vanele pentru fabricarea brânzei sunt prevăzute cu agitatoare mecanice pentru amestecarea laptelui în vederea înglobării culturii lactice și a soluției de cheag. Aceste agitatoare se pot demonta și înlocui cu sisteme de tăiere a caogulului. Acestea sunt rame dreptunghiulare prevăzute cu lame sau sârme verticale pentru tăiere montate în rame, în cazul brânzei telemea, la o distanță de 5 cm care se numesc harfe.

Pentru coagulară se folosește cheag cu o putere de închegare de 1/100000. Aceasta înseamnă că 1kg cheag se poate utiliza pentru coagularea a 100000 l lapte. Pentru 5000 l lapte se folosește 50 g cheag care se dizolvă la 35°C într-un amestec de apă și zer pasteurizat. La adaos de aproximativ 30g sare se îmbunătățește puterea de coagulare a cheagului.

Coagularea se consideră optimă dacă durează aproximativ o oră. Se consideră finalizată atunci când se obține un coagul ferm care se deprinde ușor de pe pereții vanei. Poate să apară o ușoară sinereză cu ușoară eliminare de zer.

Un coagul moale va crea dificultăți în eliberarea zerului și ca urmare se va obține o brânză, produs finit, de consistență moale și cu posibilitate de păstrare mai deficitară. De asemenea este îngreunată operația de presare și au loc pierderi de proteină în zer. Un coagul prea tare poate detrmina formare de goluri la presare și matuarae prelungită cu posibilitatea apariției de peptide amare.

3.1.2.Prelucrarea coagulului

Prelucrarea coagulului presupune mai multe operații care au ca scop obținerea unui produs cu caracteristici organoleptice corespunzăroare și constante. De asemenea are repercursiuni asupra păstrării calității brânzei în timp.

Constă în:

Tăierea coagulului: după încheierea procesului de coagulare, cu ajutorul unei ustensile care se numește scafă, se întoarce coagulul de la suprafață cu scopul uniformizării temperaturii și omogenizării concentrației de grăsime;

Tăierea propriu zisă a cogulului se efectuează cu harfa în coloane de aproximativ 3 cm. După tăuere are loc un repaus de 10 minute pentru sinereză adică eliminarea zerului din rețeaua de coagul. Zerul separat la suprafața coagulului se îndepărtează prin sifonare.

Scoaterea coagulului: se execută în formă căptușite cu pânză pentru scurgerea zerului numită sidilă și așezate pe o masă specială de scurgere care se numește crintă. Crinta este prevăzută cu pcioare de suținere dar care sunt diferite ca lungime astfel încât să asigure o ușoară înclinație. Introducerea coagulului în formele de pe crintă începe din partea de sus mai ridicată. Pentru a umple o formă de presare a brânzei telemea este necesar coagul obșinut din aproximativ 180 l lapte de vacă și aproximativ din 120 l lapte de oaie sau bivoliță;

Prelucrarea coagulului pe crintă: se leagă sidila și se menține pentru aotopresare 30 de minute. În continuare se desface sidila, se rup marginile și se leagă din nou mai strâns urmând o nouă autopresare de 30 minute. Aceste autopresări au ca scop o mai bună eliminarea a zerului și evitarea golurilor de presare;

Presarea: se desface sidila, se rup marginile, se uniformizează coagulul iar în final se adună sidila în forma de plic. Peste sidila cu coagul astfel pregătite se așază capacul ce acoperă toată forma și care este găurit pentru a facilita scurgerea zerului. Presarea se execută în mai multe etape:

Pe fiecare formă cu câte 20 kg timp de 15 minute;

Se desface sidila, se taie margile și se împachetează din nou pentru o nouă presare iar greutatea crește cu încă 20 kg;

Presarea brânzei telemea durează 2-2½ ore și este influențată de:

Creșterea acidității brânzei;

Temperatura incintei în care se efectuează presarea;

Sinereza, capacitatea de scurgere a zerului.

Tăierea brânzei telemea: în calupuri sub formă de cub cu latura de aproximativ 11 cm. Dintr-o formă de brânză se taie 30 de calupuri.

În această fază parametrii brâzei telemea proaspete sunt:

Aciditaea brânzei: 60°T;

Umiditatea 63%.

Cele 30 de calupuri se așază pe crintă unul lângă altul și se mențin aproximativ 15 minute. Vara se stropesc cu apă rece. Operația are ca scop fortifierea coagulului și creșterea ușoară a acidității pentru o mai bună conservabilitate.

3.1.3. Sărarea brânzei telemea

Are loc în două etape: sarare umedă și sarare uscată.

Sărarea umedă constă în imersarea bucăților de brânză în saramură cu concentrație de 21% NaCl și menținere timp de 14-16 ore. În timpul sărării umede are loc întorcerea calupurilor la jumătatea intervalului pentru o mai bună uniformitate a concentrației de sare în masa calupului. Temperatura saramurii este de 15°C și aciditatea de 23°T. Caracteristicile brânzei telemea după sararea umedă:

Aciditate: 130°T; Umiditate: 60%; concentrație în sare 2,5% NaCl.

Sărare uscată: se realizează prin aplicarea unui strat subțire de sare pe suprafața calupului de brânză după care calupurile sunt așezate în ambalaje ce constau în cutii de material plastic. În urma sărării uscate se formează o saramură mamă care se completează cu saramură din zer dezalbuminizat și acidifiat folosind culturi de bacterii lactice selecționate. Concentrația în sare a saramurii din ambalaj este de 14%.

Preparaea saramurii din zer se efectuează după scema din figura 3.1:

Figura 3.1. Schema de obinere a saramurii din zer

Bacteriile lactice folosite pentru acidifierea zerului sunt formate dintr-un amestec de Steptoccocus Lactis, Lacctobacillus Helveticus și Casei.

Parametrii procesului de obținere a saramurii din zer sunt:

Pasteurizare: T-85°C, t-30 min;

Termostatare (maturare biochimică): T-40°C, t-48 ore; aciditaea-150°T.

3.1.4. Maturarea brânzei telemea

Maturarea brânzei telemea constă, în principal, într-o fermentație lactică lentă astfel încât să se asigure conservabilitatea brânzei și prin formarea acidului lactic în urma fermentării lactozei de către bacteriile lactice din cultura lactică selecționată. Fermentarea lactozei începe la inocularea laptelui, se continuă la coagulare, la presare, sărare și se finalizează la 15 zile de maturare. În acest fel aciditatea brânzei variază de la 50°T, în brânza proaspătă până la 250°T, în brânza maturată.

Parametrii operației de maturare sunt:

Temperatura 14-16°C; timp 25 zile.

În timpul maturării brânza trebuie să fie bine acoperită cu saramură. Pentru evitarea separării de faze și a se uniformiza concentrația saramurii la interval de aproximativ o săptămână se execută amestecarea brânzei în saramură prin întoarcerea ambalajelor de câte

3-4 ori.

La sfârșitul maturării brânzei aceasta se depozitează în aceleași ambalaje în care s-a efectuat maturarea sau se poate consuma imediat. Parametrii de păstrare a brânzei telemea sunt: Temperatura de refrigerare (2-8°C), timp de maxim 4 luni. Pentru o bună păstrare parametrii brânzei și ai saramurii sunt: substanța uscată din brânză- minim 45%, aciditatea brânzei- 250°T, aciditatea saramurii din zer- 150°T, concentrația în sare a brânzei-aproximativ 3-4%, concentrația în sare a saramurii-14%.

3.2. Aparatura necesară obținerii brânzei telemea

3.2.1.Lapte materie primă

Recepția laptelui materie primă

Recepția calitativă: unitatea dispune de laborator de analize fizico-chimice pentru laptele materie primă de unde, pe baza parametrilor determinați, se dirijează laptele în producție. În acest loc se depistează și eventualele antibiotice din lapte care pot determina anomalii în procesul tehnologic;

Recepția cantitativă: se efectuează cu ajutorul unui aparat care măsoară cantitatea de lapte în litri. Este montat pe cunducta de recepție și este prevăzut cu un afișaz unde se înregistrează litri de lapte care trec prin conductă.

Curățirea laptelui

Filtrare: prin filtre montate pe conducte. Acest sistem îndepărtează impuritățile grosiere, are dezavantajul funcționării discontinuu fiind necesară demontarea și curățirea periodică a filtrului:

Curățire centrifugală (Anexa 1.1.):se execută cu ajutorul curățitorului centrifugal care are rol și de degresare parțială sau totală a laptelui.

Părți componente:

Tambur central care este în legătură cu un sistem de antrenare mecanic;

Talere tronconice care sunt montate pe axul central iar în timpul procesului sunt în mișcare de rotație. Aceste talere au rolul de o mai bună distribuție a laptelui în separator sau curățitor. Acest fapt este îmbunătățit și prin execuția de 8 găuri în talere (numărul găurilor variază în funcție da capacitatea de producție a aparatului).

Sitemul tambur pe care sunt montate talerele tronconice este montat etanș în toba aparatului;

Capacul care închide toba și care este prevăzut cu conducte de admisie a lapteului și evacuae a smântânii, laptelui smântâni și impuritățillor fine sub formă de nămol;

Pe conducte sunt montați robineți prin care se poate regla debitul laptelui la alimentare, debitul de ieșire a laptelui care este în concordanță cu procentul de grăsime a acestuia, debitul de ieșire a smântânii și prin acesta procentul de grăsime a smântânii care iese din separator.

Principiu de funcționare

Alimentarea cu lapte se efectuează central în toba aparatului care se distribuie între talerele tronconice care sunt în mișcare de rotație. Sub acțiunea forței centrifuge are loc separarea impurităților fine sub formă de nămol la perifera tobei. La intervale de timp, stabilite prin construcția aparatului, se întrerupe alimentarea cu lapte, se dechide toba aparatului și concomitent are loc evacuarea nămolului. În timpul următor se închide toba, are loc alimnetarea cu lapte și operația se reia.

Pasteurizarea laptelui

Operația de pasteurizare este tratarea termică a laptelui care se efectuează în paralel cu normalizarea laptelui și cu operația de dezodorizare a acestuia. Prin urmare instalația de pasteurizare este compusă din trei aparate principale: pasteurizator, separator centrifugal de separare a grăsimii din lapte, dezodorizator.

Pasteurizator

Părți componente (Anexa 1.2.)

Acest aparat este format din plăci din inox:

Ondulate: cu scopul îmbunătățirii schimbului termic prin mărirea suprafeței de contact;

Prevăzute cu garnituri care asigură direcția de circulație a lichidelor în aparat.

Aceste plăci sunt asamblate în patru zone despărțite prin plăci mai groase iar întreg anasamblu de plăci este asamblat cu prezoane.

Principiu de funcționare

Plăcile pasteurizatorului asigură schimbul de căldură și în acest fel încălzirea laptelui ce se tratează termic (pasteurizează) și răcirea laptelui pasteurizat. Este organizat în patru zone de pasteurizare deoarece în paralel este legat separatorul centrifugal ce necesită alimentarea cu lapte la temperatura de 44°C. De asemenea dezodorizarea are loc la 70°C. Prin urmare din prima zonă de schimb de căldură laptele intră în separatorul centrifugal iar din zona a doua în dezodorizator.

Pasteurizatoarele folosite în industria laptelui sunt concepute să funcționeze ce recuperare de energie. Astfel în două zone ale aparatului creșterea temperaturii laptelui se asigură prin cedarea căldurii de către laptele cald care circulă în sens invers de la zona de pasterurizare care se răcește. În zona de pasteurizare, propiu-zisă, laptele se încălzește, până la temperatura nominală de pasteurizare cu agent termic iar în ultima zonă pentru răcire se folosește apă răcită sau apă gheață (la 0°C).

Circuitul fluidelor în aparatul de pasteurizare cu plăci este realizat de către o pompă centrifugă.

Separatorul centrifugal

Părți componente

Tambur care comunică cu un sistem mecanic de antrenare în mișcare de rotație;

Talere tronconice care se montează pe tambur. Pentru o mai bună distribuție a laptelui în interriorul aparatului talerele prezintă 6 perforații;

Toba separatorului: sistemul tambur-talere este montat în toba separatorului care se închide printr-un taler special cu prevăzut cu garnituri care etnșează separatorul;

Conducte de alimentare cu lapte, evacuare lapte degresat sau parțial degresat și smântână.

Principiu de funcționare

Laptele este introdus în aparat central în interiorul tobei și intră între talerele separatorului care se găsesc în mișcare de rotație, cu o totație de aproximativ 2000 rot./min. Datorită forței centrifuge și pe baza diferenței de greutate specifică are loc separarea smântânii central și a laptelui smântânit lateral. Separatoarele folosite în perioada actuală au rol și de curățitoare centrifugale. Prin urmare la periferia tobei se separă impuritățile fine din lapte sub formă de nămol.

Aparatul este prevăzut și cu robineți de reglare a debitelor de intrare a laptelui și ieșire a smântânii și laptelui smântânit cu care se asigură și procentul de grăsime dorit în laptele care iese din separator și a smântânii. Funcționarea separatorului permite și evacuarea periodică a nămolului prin orpirea alimentării cu lapte, moment în care se deschide toba separatorului, are loc evacuarea nămolului iar în timpul următor se închide toba, se reia alimentarea cu lapte și ciclul se repetă.

Dezodorizator

Părți componente

Dezodorizatotul este un cilindru din inox vertical legat în instalația de pasteurizare la ieșirea laptelui din zona a doua de recuperare a căldurii și înainte de intrare în zona de pasteurizare.

Principiu de funcționare

Substanțele care imprimă miros străin laptelui se volatilizeazeă începând de la temperatura de 40°C. Laptele este introdus în acest aparat la 70°C și având în vedere că dezodorizareaare loc în vid se îndepărtează toate substanțele volatile din lapte. Această operație este importantă mai ales vara când în general laptele are gust și aromă de nutreț verde și care schimbă gustul și aroma produsului finit.

Circuitul fluidellor în instalația de pasteurizare

Laptele este introdusîntr-un bazin de alimentare prevăzut cu flotor care are rolul de a menține volumul constant;

Cu ajutorul unei pompe centrifuge laptele este introdus în pasteurizator, în zona de recuperare a căldurii I, unde pe baza căldurii cedate de laptele cald care se întoarce de la pasteurizare, se încălzește la 40-44°C;

În continuare intră în separatorul centrifugal de curățire centrifugală și de separare a grăsimii;

Din separatorul centrifugal, ce are rol și de curățitor, laptele intră în a doua zonă de recuperare a căldurii, unde pe același principiu de preluare a căldurii laptelui cald care vine din zona de pasteurizare, își ridică temperatura la 70°C. În continuare intră în dezodorizator;

La 70°C laptele intră în zona de pasteurizare unde trebuie să ajungă la temperatura nominală de psteurizare de 72-74°C. În această zonă căldura este transmisă laptelui de către un agent termic (apă caldă la aproximativ 85°C);

La ieșirea din zona de pasteurizare este verificată temperatura laptelui de către un termometru care transmite informația unei supape electronice care, dacă nu s-a atins tepmeratura nominală de pasteurizare, recirculă laptele în bazinul de alimentare;

Este necesar să se asigure și timpul de pasteurizare în cadrul regimului de pasteurizare. De aceea din zonna de pasteurizare laptele intră într-o zonă de menținere a tempraturii care este formată dintr-o serpentină din tubulatură de inox a cărei lungime este astfel calculată încât timpul în care laptele o parcurge să corespundă timpului nominal de pasteurizare. Se realizeazăaastfel-regimul-de-pasteurizare.

Figura 3.2 Circuitul fluidelor în instalația de pasteurizare

Regimul de pasteurizare este astfel stabilit încât să se asigure distrugerea bacillului Koch, considerat etalon pentru distrugerea microorganismelor patogene nesporulate.

Din zona de menținere laptele străbate traseul invers, pe partea adversă a plăcilor pasteurizatorului, în zona de recuperare a căldurii II și pe urmă I;

În continuare intră în zoma de răcire unde laptele este răcit cu apă gheață (apă la 0°C) dacă este stocat sau cu apă curentă dacă este dirijat direct la fabricarea brânzei telemea.

În figura 3.2 este prezentat schematic circuitil fluidelor în instalația de pasteurizare.

3.2.2.Coagularea laptelui

Vană de coagulare (anexa 2.2)

Părți componente

Vana pentru fabricarea brânzei telemea este o vană cu pereți dubli iar prin manta poate să circule atât agent de încălzire cât și de răcire, respectiv apă caldă sau rece;

Aceste vane sunt dotate cu agitatoare pentru amestecarea laptelui în urma inoculării cu culturi de bacterii lactice selecționate și la adaos de cheag pentru coagulare;

Pentru tăierea coagulului în locul agitatoarelor se montează harfe (anexa 2.3.). Harfele sunt rame dreptunghiulare pe care sunt montate sârme din inox la o distanță de 5 cm, în cazul brânzei telemea și sunt utilizate pentru tăierea coagulului în vederea eliminării zerului;

Vanele mecanizate pentru fabricarea brânzei telemea au capacitatea de ușoară basculare ceea ce favorizează scoaterea coagulului.

Principui de funcționare

Laptele normalizat și pasteurizat este introdus în vana de fabricație unde există posibilitatea reglării temperaturii în vederea inoculării cu cultură lactică. Acest fapt este posibil datorită perețillor dubli ai vanei prin care circulă agent pentru schimb termic. Cu ajutorul agitatoarelor se uniformizează temperatura în masa de lapte din vană. După închegare coagulul este taiat cu ajutorul harfelor și se paoate începe prelucrarea laptelui în vană. Scoaterea coagulului se efectuează mecanic printr-o gură de evecuare ce se găsește la partea inferioară a vanei și este favorizată de posibilitatea de înclinare a vanei printr-o ușoară basculare.

Prelucrarea coagului

Se efectuează pe crintă și are ca scop eliminarea zerului și presarea cașului în vederea obținerii calupurilor de brânză.

Crinta (anexa2.4.): crinta este o masă orizontală care se termină cu o parte trapezoidală pentru scugerea zerului. Înălțimea crinntei este mai mică în partea de scurgere a zerului pentru a favoriza acestă operație.

Forma pentru presare (anexa 2.2.;2.3.): este o formă dreptunghiulară căptușită cu o pânză pentru scurgerea zerului care se nemește sidilă. La partea inferioară, pe crintă, există o placă perforată. De asemenaea forma, după ce se umple cu coagul, este acoperită cu o placă perforată. Presarea brânzei se efectuează mecanic prin înșurubarea unui capac pe forma de brânză.

Sărarea brânzei telemea

Sărarea umedă se efectuează în bazine din faianță în care sunt imersate bucățile de brânză.

Maturarea brânze telemea

Maturarea se efectuează în ambalaje din plastic în care sunt introduși saci de polietilenă pentru păstrarea saramurii. Temperatura depozitelor de maturare este de 14-16°C.

CAP.IV

COONTROL PE FLUX TEHNOLOGIC

METODE DE ANALIZĂ

Controlul de calitate în tehnologia de fabricație a brânzeturilor în saramură, ca de altfel în general în procesul de prelucrare a laptelui, este la fel de important ca și procesul de producție. Prin urmare succesul activității dintr-o unitate de porcesare a laptelui depinde în egală măsură de activitatea de producție cât și de activitatea de control.

Organizarea optimă a controlului materiei prime, pe flux tehnologic și produs finit influențează funcționarea unității din două puncte de vedere principale:

Calitatea brânzeturilor în saramură determinată de următoarele caracteristici:

Caracteristici senzoriale agreate de către consumator,

Valoare nutritivă și biologică ridicată ceea ce se obține atât prin protejarea componentelor nutritive și biologice ale laptelui cât și prin dirijarea procesului tehnologic corect iar transformările care au loc să favorizeze acet aspect;

Conservabilitatea crescută a produselor și păstrarea calităților nutritive și biologice a brânzei pe perioada de păstrare.

Valorificarea laptelui în brânzeturi în saramură trebuie să fie eficientă pentru unitatea de producție:

În acest scop se asigură prelucrarea excesului de materie primă în perioada maximă de producție (vara) cu posibilitatea comercializării în perioada minimă de producție (iarna);

Prin scăderea umidității de la 82-83% în cazul laptelui de bivoliță și oaie și 87,5% în cazul laptelui de vacă și capră la aproximativ 55% umiditate în brânza în saramură se îmbunătățește posibilitatea de stocare și transport prin scăderea în masă și volum;

Procesul tehnologic influențează considerabil norma de consum la fabricarea brânzei, adică litri de lapte folosiți pentru obținerea unui kilogram de brânză. În acest scop prin utilizarea laptelui materie primă cu caracteristici corespunzătoare, normalizat corect și respectarea parametrilor operațiilor din procesul tehnologic se reduc pierderile atât în zer cât și în saramura de maturare și păstrare.

În această lucrare se urmărește să se realizeze organizarea controlului de calitate a materiei prime, pe fluxte hnologic și produs finit în vederea realizării obiectivelor redate mai sus. În acest sens se are în vedere schema bloc pe operații tehnologice prezentată în figura 4.1.

4.1. Control pe flux tehnologic

4.1.1.Recepția calitativă și cantitativă a laptelui

Laptele este recepționat calitativ iar rezultatetele analizelor sunt înreistrate în reistru de laborator. Pe baza acestui document se selectează laptele pentru fabricarea diverselor sortimente de produse lactate, în acest caz pentru fabricarea brânzei telemea. Se analizează:

Caracteristicile organpleptice: aspect și consistență, culoare, aromă și gust;

Caracteristici fizico-chimice: aciditate, densitate, temperatură, procent de grăsime, substanță uscată negrasă, proteine, punct de congelare, conductivitate;

Depistarea inhibitorilor: cu teste standard dar, se indică efectuarea probei de coagulare enzimatică a laptelui ce se va efectua prin sondaj.

Recepția cantitativă se efevtuează galactometric. Galactometru este un aparat ce se montează pe conducta prin care circulă laptele. În interior este prevăzut cu cavități de volum cunoscut, astfel că la o rotație completă a aparatului va trece un volum cunocut de lapte. Dacă se înmulțește acest volum cu numărul de rotații se obține volumul de lapte care trece prin conducta respectivă și care este afișat în sistem electronic.

4.1.2.Prelucrarea laptelui

Normalizare: În această fază se verifică procentul de grăsime, de substanță uscată negrasă, densitate, aciditate. Mai ales în perioada de primăvară se efectuează determinarea acidității prin proba fierberii. În acest fel se depistează laptele colostru care se obține după primele cinci zile de la fătare. Datorită conținutului crescut de lactoglobulină laptele colostru precipită cu riscul de a bloca aparatul de pasteurizare. În general majoritatea fătărilor sunt programate primăvara;

Pasteurizare: parametrii de pasteurizare, atât pentru lapte cât și pentru agentul termic sau frigorific sunt verificați pe diagrama aparatului;

Pregătire pentru închegare: la acestă operație se verifică temperatura laptelui, cantitatea de cultură lactică selecționată care se adaugă, aciditatea inițială a laptelui și la sfrșitul operației. Maturarea biochimică se consideră finalizată aunci când aciditatea laptelui crește cu 3-4°T;

Coagularea laptelui: se verifică cantitatea de enzimă coagulantă, temperatura laptelui și aciditatea coagulului. Organoleptic se verifică consistența și structura coagulului. Se verifică de asemenea durata operaței, parametru de care depinde calitatea și conservabilitatea produslui finit.

4.1.3.Prelucrarea coagulului

În funcție de respectarea procedurilor de lucru în prelucrarea coagului sunt influențate eliminarea zerului, structura și consistența masei de brânză, ceea ce condiționează calitatea produsului finit. Astfel se controlează:

Tăierea coagulului: se efctuează cu harfă specifică pentru brânza telemea, respectiv dimensiunea coloanelor de coagul, aciditatea coagulului și a zerului, temperatura coagulului și a incintei înainte de presare;

Presare: la presare se verifică umiditaea brânzei și aciditatea coagulului;

Tăiere în calupuri: dimensiunea și forma calupurilor de brânză;

Sărare umedă: se efectuează în bazine de saramură și se verifică: concentrația saramurii, temperatua saramurii și temperatura în depozit. La finalul operației se verifică umiditatea, aciditatea și concentrația în saramură a brânzei telemea. De asemenea se detemină procentul de grăsime care se raportează la procentul de substanță uscată.

4.1.4. Maturarea brânei telemea

Procesul de maturare se desfășoară pe o perioadă de 4 săptămâni și este operația care conferă caracteristicile specifice brânzei atât cele organoleptice cât și nutriționale, drept pentru care se controlează mai mulți parametrii atât ai produsului cât și ai saramurii dar și condițiile de mediu din sala da maturare:

Parametrii saramurii: aciditate, concentrație în sare și temperatură;

Parametrii brânzei: aciditate, umiditate, procent de sare, procent de grăsime raportat la substanță uscată. Acești parametrii se determină la începutul operației, la fiecare sătămână și la sfârșitul operațeie de maturare. Organoleptic se verifică brânza la trei zile și se urmărește consistența și aspectul pastei, calitatea saramurii.

4.1.5.Brânza telemea produs finit

La depozitare și în mod special la livrare se determină calitatea brânzei telemea urmărind următorii parametrii:

Caracteristici organoleptice: aspectul și forma calupului de brânză, desenul structura și consistența pastei, culoare (la exterior și în secțiune), gust și aromă;

Caracteristicile fizico-chimice ale brânzei: umiditate sau substanță uscată exprimate procentual, procent de sare, aciditate, procent de grăsime raportat la substanță uscată;

Caracteristicile saramurii: caracteristici organoleptice (aspect, culoare, filanță), caracteristici fizico-chimice (aciditate, concentrație procentuală în sare, procent de grăsime);

Caracteristici microbiologice: pentru brânza telemease determină: număr total de germeni aeorbi mezofili (N.T.G.), bacterii coliforme și Escherichi coli, drojdii și mucegaiuri.

Toți parametrii urmăriți pe parcursul procesului tehnologic trebuie consemnați în registru de laborator iar parametrii produsului finit sunt înregistrați în buletin de analiză.

4.2. Metode de analiză

4.2.1. Lapte materie primă

Recoltarea probelor medii de analiză

Agitarea laptelui: deoarece laptele este un amestec eterogen cu tendință de separae de faze, pentru a se recolta probe de analiză relevante, este necesară agitarea energică a acestuia în cisternă. Se efectuează cu agitatorul manual, energic timp de 5 minnute;

Recoltarea probelor medii de analiză:

În vederea prelevării de probe se folosesc recipienți și ustensile curate și degresate. Acestea se clătesc în prealabil cu lichidul de analizat, în acest caz cu lapte.

Pentru determinbarea acidității, densității, gradului de impurificare se recoltează 0,5-1 litri lapte;

Pentru determinarea procentului de grăsime se recoltează cu sonda din toate straturile de lapte aproximativ 200 ml de lapte;

Pentru determinări microbiologice recoltarea se efectuează aseptic (folosind recipienți și ustensile sterile și flambate, în preajma unei flăcări)

Pregătirea probelor medii de analiză:

Încălzire la temperatura de 40 °C în vederea omogenizării probelor;

Agitarea energică;

Răcire la temperatura de 20°C, temperatură de volum constant.

Analize organoleptice

Aspect și consistență: se efectuează prin curgere pe marginea unui vas complet transparent la lumina zilei. Se observă consistența, filanța, eventuale impurități sau aglomerări de substanțe proteice sau grăsime depuse la partea inferioară sau în suspensie;

Culoare: se apreciază la lumina zilei într-un vas perfect transparent;

Aromă: la 40°C;

Gust: se apreciază de către persoane neautorizate. Dacă sunt dubii se repetă degustarea de către trei persoane autorizate și dacă este nenorespunzător se respinge. Atenție: se interzice degustarea laptelui netratat termic dacă nu se cunoaște cu exactitate sursa de proveniență a laptelui și starea de sănătate a animalului.

Analize fizico-chimice

Determinarea acidității

Determinarea acidității titrabile

Principiul metodei

Se bazează pe neutralizarea acizilor organici din 100 ml de lapte.

Aparaturaă și reactivi:

2 pahare Erlenmeyer de 200 ml, pipete gradate de 10 ml, biuretă pentru titrare;

Hidroxid de sodiu, (cu factor de corecție 1) de concentrație 0,1n, apă distilată, fenolftaleină (soluție alcoolică 1%).

Mod de lucru

într-un pahar Erlenmeyer se intrduc 10 ml lapte din proba de analizat și cu aceeași pipetă 20 ml apă distilată;

se adugă 3-4 picături din soluția de fenolftaleină;

se titrează cu soluția de hidroxid de sodiu 0,1n până la o colorație roz pal ce trebuie să persiste 10 sec.

Calcul

În care: V-volumul de hidroxi de sodiu folosit la titrare în ml; 10- coeficient care raportează rezultatul la 100 ml lapte (în analiză s-au folosit 10 ml).

Proba fierberii

Principiul metodei

Metoda se bazează pe proprietatea cazeinei din compoziția laptelui de a precipita termic la creșterea acidității. De asemenea cu această metodă se depistează, în lapte, prezența laptelui colostru (provenit de la animale în primele 4-5 zile de la fătare). Determinarea este obligatorie în special primăvara când frecvența fătăriolr este mai mare.

Aparatură

eprubetă termorezistentă de 20 ml;

lampă de spirt sau gaz.

Mod de lucru

În eprubetă se fierb aproximativ 2-3 ml de lapte. Eprubeta trebuie să fie îndreptaă în direcția opusă celui care efectuează analiza deoarece există pericolul de stropire cu lapte firbinte, mai ales în cazul lapteluui suspect să fie acidulat.

Concluzie

Depuneri de precipitat pe fundul sau pereții eprubetei denotă lapte acidulat sau colostruc cu pericolul de a bloca aparatele cu plăci de tratament termic.

Determinarea densității

Principiul metodei

Densitatea se determină areometric folosind termolactodensimetre care indică densitatea și temperatura laptelui. Densitatea lapteluui se exprimă în g sau kg/l la 20°C Se admite corecția densității între 15-25°C.

Aparatură

-termolactodensimetru: aparatul indică densitatea de la 1020g/l până la 1035g/l din 0,5 în 0,5g/l;

-cilindru de 500-100 ml;

-suprafață perfect orizontală.

Mod de lucru

-densitatea se determină numai după 2 ore de la mulgere. Aeastă măsură este necesară mai ales în cauzl mulgerii mecanice din cauza gazelor ce pot fi înglobate în lapte și care dau eroare în minus la analiză;

-termolactodensimetru se imersează în laptele din cilindru cu atenție fără să se atingă marginile cilindrului;

-după 2 minute se citește densitatea și temperatura laptelui;

-recalcularea densității se efectuează în felul următor:

la temperatură mai mare de20°C, pentru fiecare grad se adaugă 0,2 g la densitatea citiă;

la temperatură mai mică de20°C, pentru fiecare grad se scad 0,2 g la densitatea citiă.

Deteminarea procentului de grăsime

Principiul metodei

Este o metodă de referință și se bazează pe dizolvarea substanțelor proteice în prezența acidului sulfuric și separarea centrifugală a grăsimii din lapte în prezența alcoolului izoamillic.

Aparatură și reactivi

-butirometru pentru lapte tip ”Gerber”: este o eprubetă specială termorezistentă ce are partea inferioară cilindrică teminată cu o deschidere ce se închide cu dop de cauciuc. Partea superioară este plată și prevăzută cu tijă gradată direct în procente de grăsime;

-pipete cotate pentru lapte de 11ml. Volumul pipetelor pentru determinarea procentului de grăsiem este astfel stabilit ca rezultatul să se citească direct pe tija butirometrului;

-stative pentru butirometre;

-centrifugă prevăzută cu locașuri pentru butirometre și turația de 1000-1200 rot/min.;

-acid sulfuric cu densitatea D20°C=1,815-1,820 kg/l și alcool izoamilic cu densitatea D20°C=0,810 kg/l;

-pipetă automată de 10 ml pentru acid și pipetă automată de 1 ml pentru alcool.

Mod de lucru

-în butirometru bine spălat și degresat, cu pipeta automată pentru acid, se toarnă încet, pe marginea butirometrului 10 ml acid sulfuric;

-cu puipeta pentru lapte se adaugă, încet pe marginea butirometrului, 11 ml lapte. În cazul în care se formează la linia de demarcație dintre acid și lapte o suprafață închisă la culoare acolo proba este arsă și rezultatul va prezenta eroare în minus;

-cu pipieta pentru alcool se adaugă 1 ml alcool izoamilic.

Atenție: se interzice manipularea acidului sulfuric și alcoolului izoamilic altfel decât cu pipetele automate deoarece sunt substanțe extrem de toxice și corozive;

-se închide butirometrul cu dopul de cauciuc și se dizolvă substanțele proteice agitând butirometrul prin răsturnări repetate. Se protejează mâna cu un material textil uscat deoarece reacția este puternic exotermă;

-centrifugare 5 minute. În centrifugă butirometrele se așază diametral opus pentru echiloibru;

-menținere pe baia de apă 5 minute la 65°C;

-rezultatul analizei se citește pe tija butirometrului, după ce se aduce coloana de grăsime la 0, direct în procente de grăsime.

Analize fizico-chimice în sistem electronic

În vederea aprecierii calității laptelui materie primă pentru dirijarea acestuia în producție se utilizează aparatul electronic tip ”Milko-Scan”.

Principiu de funcționare: concentrația componentelor laptelui se determină prin compararea intensității de absorbție a două raze de lumină din aceeași sursă de radiații infraroșii (o rază cu lungime de undă etalon și alta proiectată în masa probei de analizat). Electronic energia razelor proiectate în lapte se transformă în procente de grăsime, proteine și lactoză.

Depistarea inhibitorilor din lapte – Proba coagulare-fermentare

Prin această metodă se apreciază atât puterea de coagulare a cazeinei cât calitatea microflorei banale din compoziția laptelui. Această metodă se utilizează pentru analiza laptelui dirijat pentru fabricarea brânzeturilor.

Principiul metodei

Cazeina din lapte, sub acțiunea enzimelor coagulante din cheag și a microorganismelor din compoziția laptelui, formează coagul de o consistenă și structură în funcție de calitatea laptelui.

Reactivi

-soluție de cheag de o concentrație care se calculează în funcție de puterea de coagulare inscripționată pe ambalaj sau înscrisă în buletin de analiză care trebuie să însoțească produsul.

Mod de lucru

-în eprubete de 30 ml sterile se introduc în mod steril 25 ml. de lapte și se adaugă soluția de enzimă coagulantă la 38÷40ºC;

-se amestecă bine laptele cu soluția de cheag și se mențin în termostat la temperatura de 38÷40ºC timp de 12 ore. Laptele de calitate corespunzătoare coagulaează dupa 30÷40 min. Coagulul obținut este dens omogen iar zerul este limpede.

Peste 12 ore se eprubetele cu lapte necalitativ se îndepărtează iar celelalte se mențin în continuare în termostat la aceeași temperatură încă 10 ore după care se apreciază coagulul format și se stabilește calitatea laptelui.

Concluzii:

Clasa I- 5 puncte: coagul omogen, elastic, dens, în secțiune fără goluri de fermentație, fără defecte de consistență și gust iar zerul este limpede;

Clasa II- 4 puncte: coagul moale la palpare, cu multe goluri, buretos;

Clasa III- 3 puncte: coagul rupt, necompact;

Clasa IV– 2 puncte: laptele coaguleză slab sub forma unei mase afânate, zerul este tulbure.

Clasa V– 1 punct: coagulul fermentează și se ridică la suprafață sub acțiunea gazelor ce se formează din cauza fermentațiilor ce se produc sub acțiunea microorganismelor de infecție. Aspectul coagulului este buretos.

Observație: pentru fabricarea brânzeturilor se poate dirija numai lapte din clasele: I ; II ; III.

4.2.2. Metode de analiză a brânzeturilor

Recoltarea probelor medii de analiză

În vederea efectuării determinărilor fizico-chimice este necesar să se recolteze probe medii de aproximativ 200 g de brânză. În funcție de mărimea lotului se iau pentru examinare aproximativ trei calupuri de brânză. Dacă un calup este necorespunzător, se verifică număr dublu. Dacă și în acest caz un calup este necorpunzător, lotul se respinge la livrare.

Pentru brânzeturile în saramură, se recoltează probe medii din calupurile de brânză cu ajutorul unei sonde metalice de recoltare de formă semicilindrică. Sonda de recoltare este ascuțită. Recoltarea se efctuează în felul următor:

se introduce sonda în masa de brânză de la exterior înclinat spre centrul bucății și se scot coloane de aprox. 3-5 cm;

din aceste coloane se îndepărtează partea de la margine (aprox. 2 cm) iar cu aceasta se închde orificiului format;

probele se colectează într-un recipient din sticlă în care se păstrează probele și care se închide etanș;

pregătirea probelor medii de brânză pentru analiză: înainte de efectuarea analizei proba se mărunțește și se mojarează pentru omogenizare.

Examen organoleptic

Aprecierea calității organoleptice a brânzei telemea se efectuează în următoarele faze:

Aspect exterior

ambalarea: etanșeitatea închiderii sacului din polietilenă. Brânza telemea să fie complet acoperită cu saramură. Se cotrolează eticheta, calitaea și informațiile pe care aceasta le oferă consumatorului, în special data expirării produsului;

forma calupurlor de brânză (evetuale balonări sau deformări), culoarea acestora și uniformitaea culorii;

eventuale impurități sau urme suspecte de mucilagiu sau mucegai.

Examen senzorial în secțiune

Se examinează într-o secțiune proaspăt făcută.

prezența impurităților;

dacă pasta de brânză este omogenă, se urmăresc eventuale goluri de fermentare, se admit ușoare goluri de presare;

culoarea în secțiune: se examinează nuanța și uniformitatea;

miros și gust: se examinează la 1520ºC și se apreciază dacă gustul este specific și aroma caracteristică brânzei telemea în special gustul sărat și aroma specifică de brânză maturaă

se constată prezența sau absența unor gusturi și mirosuri străine: iute, acru, amar, rânced, de nutreț, de drojdii, de mucegai etc.

Analize fizico-chimice

Determinarea umidității brânzeturilor

Determinarea umidității brânzeturilor cu ajutorul balanțelor electronice

Principiul metodei

Termobalanțele sunt prevăzute cu surse de radiații infraroșii care realizează evaporarea apei din produs. În sistem electronic are loc cântărirea și exprimarea procentuală a umidității.

Aceasta este o metodă rapidă și se folosește în analize pe flux tehologic. Esteo metodă destul de relativă, fapt pentru care pentru produs finit sau în caz de reclamație se folosește metoda prin uscare la etuvă, considerată metoda de referință.

Metoda prin uscare la etuvă

Este o metodă mai laborioasă, care necesită un timp mai mare de analiză dar este o metodă precisă care se folosește în analiza produsului finit și în caz de raclamație.

Principiul metodei

Se bazează pe evaporarea apei din produs la etuvă la 104ºC timp de aprox. 5 ore și exprimarea procentuală a umidității ținând cont de cantitatea de probă luată în analiză.

Aparatură și materiale

-fiolă de cântărire, baghetă de sticlă, etuvă electrică termoreglabilă, exicator, balanță analitică;

– nisip calcinat sau nisip de cuarț.

Mod de lucru

În metode de determinare a substanței uscate totale din brânza telemea trebuie să se reespecte următoarele reguli esențiale: nu se manipulează capsula pentru analiză decât utilizând cleștele metalic (există riscul de erori în analiză datorită amprentelor mîinii ce pot afecta procentul de umiditate determinat) iar operațiile de cântărire se efectuează operativ ca să nu influențeze umiditatea aerului din incintă umiditatea determinată în brănză.

Procedura de lucru pentru analiza substanței uscate din brânză se desfășoară astfel:

-într-o fiolă de cântărire se introduc aprox. 5g nisip calcinat sau nisip de curaț și o baghetă mică de sticlă;

-se usucă la etuvă la 104ºC până la greutate constantă (aprox.1 oră) după care se răcește la eixcator timp de 30 min și se cântărește la balanța analitică. Se obține astfel masa m0;

-se introduce în capsulă o cantitate de aprox. 23g din proba de brânză bine mojarată. Cantitatea de brânză este stabilită la 2÷3 g pentru a se asigura evaporarea optimă a apei. Se cântărește și se obține masa m1;

-brânza se amestecă cu nisipul folosind bagheta de sticlă, se usucă la etuvă timp de 5 ore. Se răcește proba la exicator timp de 30 min și se cântărește. Se repetă uscarea la etuvă la 104ºC timp de 30 min, răcire la exicator 30 min și cântărire de atâtea ori până se obține o greutate constantă (diferența între două cântăriri nu trebuie să depășească 0,004 g. Se obține astfel masa m2.

Calcul

în care: W: umiditatea brânzei,%; m0: masa fiolei + bagheta de sticlă + nisip; m1: masa fiolei + bagheta de sticlă + nisip + proba de brânză înainte de uscare; m2: masa fiolei + bagheta de stică + nisip + proba de brânză după uscare.

Determinarea procentului de grăsime al brânzeturilor-Metoda acido- butirometrică

Principiul metodei

Este o metodă de referință iar principiul metodei este același ca și pentru determinarea procentului de grăsime din lapte descris la 4.1

Aparatură și materiale

-butirometru tip Van Gulik pentru brânză: este un butirometru cu deschidere atât la partea superioară cât și la partea inferioară. În dopul de cauciuc cu care se închide la partea inferioară este montat un păhărel de sticlă perforat pentru cântărire și pentru a pătrunde acidul sulfuric în probă în vederea dizolvării proteinelor;

-pipetă automată pentru acidul sulfuric de 10 ml;

-pipetă automată pentru alcoolul izoamilic de 1 ml;

-centrifugă cu locașuri pentru butirometre și turația de 1000-1200 rot./min;

-acid sulfuric cu densitatea: D20ºC=1, 525 kg./l, alcool izoamilic cu densitatea: D20ºC=0,810 kg./l.

Mod de lucru

-în păhărelul butirometrului bine spălat și degresat se cântăresc 3 g din proba de brânză bine omogenizată iar acesta se introduce cu ajutorul dopulului în gâtul butirometrului la partea inferioară;

-pe la partea superioară se adaugă cu ajutorul pipetei automate pentru acid 10 ml acid sulfuric, cu grijă, încet pe marginea butirometrului și se închide butirometrul la partea superioară cu dopul de cauciuc;

-în continuare se procedează la dizolvarea proteinelor prin menținerea butirometrului cu probă pe baia de apă încălzită la 6570ºC cu agitarea energică timp de 10 sec din 5 în 5 min. Se repetă încălzirea și agitarea până la dizolvarea completă a proteinelor. Toate manipulările butirometrelor cu probe se efctuează protejând mâna cu un material extil uscat deoarece reacția acidului sulfuric de dizolvare a proteinelor este puternic exotermă;

-se adaugă, cu ajutorul pipetei automate pentru alcool, pe la partea superioară a butirometrului, 1 ml alcool izoamilic după care se completează cu acid sulfuric astfel încât să se poată citi procentul de grăsime pe tija butirometrului;

-se agită energic și se centrifughează timp de 5 min. Butirometrele se așează în locașurile din centrifugă diametral opus pentru echilibru. Dacă nu sunt număr par de probe se folosește ca și contragreutate un butirometru în care în loc de probă se introduce apă;

-se menține pe baia de apă la 65ºC timp de 5 min. Se citește procentul de grăsime pe tija butirometrului. Se repetă agitarea energică, centrifugarea și menținerea pe baia de apă până la rezultat constant. Se admite o eroare de 0,5%;

-dacă grăsimea separată este tulbure sau închisă la culoare, analiza trebuie repetată.

Calculul exprimarea rezultatelor

În industria brânzeturilor procentul de grăsime se exprimă raporat la procentul de substanță uscată.

Procentul de grăsime raportat la substanță uscată se calculează cu următoarea formulă:

în care:

-Gr//Su: procentul de grăsime al brânzei raportat la substanța uscată;

-Gr: grăsimea din brânză raportată procentual, adică cea citită pe tija butirometrului;

-Su: procentul de substanță uscată al brânzei, care cunoscând procentul de umiditate se calculează cu relația:

Su = 100 – U [%] ; în care:

Su: procentul de substanță uscată, %;

U: umiditatea (cantitatea de apă) determinată, %.

Determinarea acidității brânzeturilor

Aciditatea este o caracteristică importantă a produsului finit în special a brânzeturilor proaspete. De asemenea determinarea acidității se efectuează și pe parcursul procesului tehnologic pentru a controla și dirija modul de desfășurare a acestuia. Se poate efectua prin două metode:

-aciditate titrabilă, aciditatea se exprimă în grade Thörner, [°T];

-determinare pH.

Determinarea acidității titrabile a brânzeturilor

Principiul metodei

Se bazează pe neutralizarea acizilor organici din 100 g de brânză.

Aparatură de laborator și reactivi

-mojar cu pistil, pipetă gradată de 10 ml, biuretă gradată;

-soluție de NaOH de 0,1n, fenolfaleină: soluție alcoolică 2%, apă distilată.

Mod de lucru

-se cântăresc 5 g din proba de brânză bine omogenizată și se introduc cantitativ în mojar cu 5 ml apă distilată. Se mojarează cu 20 ml apă distilată.

-se adaugă 34 picături soluție de fenolftaleină;

-amestecul se titrează cu soluție NaOH 0,1n sub agitare continuă până la o colorație roz-pal ce trebuie să persiste 1 min.

Calcul și exprimarea rezultatelor

A = V x 10 x 2 [ºT] în care A: aciditatea brânzei, [°T]; V: volumul de soluție NaOH 0,1n folosit la titrare.

Determinarea pH-ului se efectuează utilizând pH-metru.

Determinarea procentului de NaCl din brânzeturi-METODA MOHR

Principiul metodei

Metoda are la bază reacția dintre NaCl (clorura de sodiu) și AgNO3 (azotat de agint) cu formare de AgCl (clorură de argint) de culoare roșu-cărămizie care precipită.

Aparatură și reactivi

-mojar cu pistil, pahar Erlenmeyer de 100ml, pâlnie de sticlă, hârtie de filtru;

-soluție AgNO3 de concentrație 2,906%; cromat de potasiu, soluție 10%.

Mod de lucru

-se cântăresc 2 g din proba de brânză cu precizie de 0,01 g, se introduc cantitativ în mojar cu 30 ml apă distilată și se omogenizează bine amestecul

-se trece apoi cantitativ prin hârtia de filtru în paharul Erlenmeyer. Hârtia de filtru se spală bine cu apă distilată pentru a nu se pierde ionii de Cl–;

-în filtrat se adugă 34 picături de soluție cromat de potasiu ca indicator;

-se titrează cu soluție de azotat de argint până în momentul când culoarea virează de la galben la roșu-cărămiziu.

Calcul:

în care: V-volumul soluției de AgNO3[ml]; m- masa probei luată în analiză [g].

CAP. V

VARIAȚIA CARACTERISTICILOR PE FLUX TEHNOLOGIC ȘI PRODUS FINIT A BRÂNZEI TELEMEA ÎN FUNCȚIE DE LAPTELE UTILIZAT LA FABRICAȚIE

5.1. Variația caracteristicilor laptelui materie primă

5.1.1. Caracteristici organoleptice

Aspect și consistență

lapte de vacă: lichid omgen fără impurități în depunere sau suspensie, fără aglomerări de particole de proteine sau grăsimi, nu prezintă filanță;

lapte de bivoliță: caracteristici normale, al fel ca și în cazul laptelui de vacă dar consistența este superioară datorită concentrației ridicate în substanță uscată dar și pentru-că grăsimea din laptele de bivoliță este mai solidă și în concentrație mai mare comparative cu cea din laptele de vacă;

lapte de oaie: aspect normal consistență mai vâscoasă comparativ cu laptele de vacă datorată, la fel ca și în cazul laptelui de bivoliță, conținutului crescut în substanță uscată. În particular vâscozitatea superioară a laptelui de oaie se datorează și structurii grăsimii. Globulele de grăsime din laptele de oaie au diametru de aproximativ două ori mai mic decât cele din laptele de vacă și sunt în număr mai mare. Acest fapt mărește vâscozitatea laptelui și defavorizează separaea de faze în lapte.

Culoare

laptele de vacă: alb gălbuie uniformă;

lapte de bivoliță: albă, nuanța gălbuie este atenuată de lipsa β-carotenului din compoziția acestuia. Cu toate că laptele de bivoliță nu conține β-caroten nu este lipsit de vitamina A deoarece aceasta se găsește în stare de vitamină ca atare și nu provitamină ca și în laptele de vacă și oaie (Grecu G. 2003);

lapte de oaie: nuanța gălbiuie este accentuată datorită concentrațeiei mai mari în substanță grasă și faptului că β-carotenul (de culoare galbenă) este liposolubil (solubil în grăsime).

Gust și aromă

lapte de vacă: gust dulceag, aromă specific de lapte proaspăt;

lapte de bivoliță: apare gustul specific de lapte gras;

lapte de oaie: apare gustul și aroma specific laptelui animalelor mici dat de acizii grași caproic, caprilic și capric ce se găsesc în compoziția acestui lapte.

5.1.2. Caracteristici fizico-chimice

Laptele materie primă este analizat în prima săprtămână din luna mai 2105. Această perioadă este caracterizată prin faptul că animalele sunt în prima perioada a fazei de lactație și sunt hrănite, în general, cu nutreț verde (iarbă).

Lapte de vacă

Caracteristicile fizico-chimice ala laptelui de vacă sunt prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1.Caracteristicile fizico-chimice ala laptelui de vacă

După cum se observă din tabelul 5.1. compoziția chimică a laptelui de vacă analizat este optimă pentru fabricație de brânză telemea, ținând cont de faptul că animalele sunt hrănite în majoritate cu iarbă și stadiul lactației este în primă fază. Concentrația laptelui crește pe parcursul perioadei de lactație, cu excepția lactozei care scade procentual sau rămâne constantă și de asemenea scade dacă animalele sunt hrănite cu iarbă datorită umidității crescute a nutrețului. Laptele de vacă este recepționat în fabrică refrigerat, aciditaea este corespunzătoare.

Figura 5.1.Compoziția procentuală medie a laptelui de vacă

În prima săptămână din luna mai compoziția procentuală a laptelui de vacă este (figura 5.1.) formată din substanță grasă, în medie, de 3,75% și substanță uscată negrasă 8,576% care este compusă din substanțe proteice 3,45% și lactoză 4,362%.

Lapte de bivoliă

Laptele de bivoliță este mai concentrat și prin urmare aciditatea normală crește ca valoare comparativ cu laptele de vacă și variază, în perioada analizată, între 20-21°T. Substanța grasă din laptele de bivoliță se încadrează între 6,8% și 7,1%, substanțele proteice au valori între 3,93% și 3,97% iar lactoza se încadrează între 4,33% și 4,38%. Aceste valori procentuale denotă lapte de bivoliță de calitate și prin urmare este indicat pentru fabricarea brânzei telemea. Caracteristicile fizico-chimice ale laptelui de bivoliță sunt prezentate în tabelul 5.2 iar perincipalele componente sut redate grafic în figura 5.2.

Tabelul 5.2.Caracteristicile fizico-chimice ala laptelui de bivoliță

Figura 5.2.Compoziția procentuală medie a laptelui de bivoliță

Lapte de oaie

Caracteristicile fizico-chimice ala laptelui de oaie sunt specifice datorită structurii și compoziției speciefice ale acestuia. Concentrația ridicată în substanță uscată totală determină valori mai mari ale acidității laptelui de oaie. Concentrația crescută în substanțe proteice (mai ales în cazeină) recomandă utilizarea acestui tip de lapte mai ales al fabricarea brânzeturilor deoarece se obține un randament crescut. De asemenea datorită compoziției comlexe în brânzeturile din lapte de oaie se dezvoltă, prin transformările biochimice care au loc, în produsul finit gust și aromă specifice care peronalizează aceste tipuri de brânzeturi.

Tabelul 5.3.Caracteristicile fizico-chimice ala laptelui de oaie

Compoziția procentuală medie a laptelui de oaie este redată în figura 5.3.

Figura 5.3.Compoziția procentuală medie a laptelui de oaie

5.1.3. Analiza comparativă a laptelui de vacă, bivoliță și oaie

Analiza acidității

Pentru reprezentarea grafică a acidității aceasta se exprimă în grame de acid lactic la 100 mi lapte sau grame produs. Valorile acidității se transformă din °T în g acid lactic% în felul următor:

Aciditatea medie a laptelui de vacă, bivolițță și oaie este prezentată grafic în figura 5.4.

Figura 5.4. Aciditatea laptelui de vacă, bivoliță și oaie

După cum se poate observa din figura 5.4. aciditatea laptelui este direct proporțională cu procentul de substanță uscată. Se recomandă ca pe lângă aciditatea titrabilă să se determine și aciditatea folosind probea fierberii pentru a se evita blocarea aparatelor de schimb termic cu plăci prin precipitarea termică a cazeinei. Laptele de oaie are aciditatea cea mai mare. Prin urmare se cere atenție sporită la stabilirea temperaturii de pasteurizare. În genaral dar și în cazul analizat se preferă fabricația brânzei din lapte amestec, lapte de vacă cu lapte de bivoliță sau oaie.

Substanța grasă

Figura 5.5.Substanța grasă din laptele de vacă, bivoliță și oaie

Substanța uscată negrasă

Figura 5.6.Substanța uscată negrasă din laptele

de vacă, bivoliță și oaie

Substanțe proteice

Figura 5.7.Substanțe proteice din laptele

de vacă, bivoliță și oaie

Lactoza

Figura 5.8. Procentul de lactoză din laptele

de vacă, bivoliță și oaie

5.2. Analiza procesului tehnologic

Normalizarea laptelui

Pentru fabricarea brânzei telemea se folosește lapte normalizat cu următoarele procente de grăsime:

brânză telemea din lapte de vacă: lapte cu 3% grăsime;

brânză telemea din lapte de vacă și bivoliță: lapte cu 3,8% grăsime;

brânză telemea din lapte de vacă și oaie: lapte cu 3,6% grăsime;

Smântâna rezultată din normalizarea laptelui se determină cu următoarea formulă:

Din 100 de litri de lapte normalizat folosit pentru fabricarea brânzei telemea se obține o cantitate de smântână industrială cu 35% grăsime după cum urmează:

brânză telemea din lapte de vacă;

brânză telemea din lapte de vacă și bivoliță: pentru obținerea brânzei telemea mixtă din lapte de vacă și bivoliță se folosește 20% lapte de bivoliță în amestec cu lapte de vacă. Prin urmare procentul mediu de grăsime laptelui integral va fi:

brânză telemea din lapte de vacă și oaie: pentru obținerea brânzei telemea mixtă din lapte de vacă și oaie se folosește 25% lapte de oaie în amestec cu lapte de vacă. Prin urmare procentul mediu de grăsime laptelui integral va fi:

Raportul de smântânire este prezentat în figura 5.9

Figura 5.9. Raportul de smântânire în cazul brânzei telemea fabricată din: a-lapte de vacă; b-lapte de vacă și bivoliță; c-lapte de vacă și oaie

Nu sunt diferențe mari pentru procentul de smântână ce se obținere la normalizarea laptelui deoarece cantitatea de lapte folosită pentru 1 kg de brânză diferă pentru cele trei sortimente de brânză telemea.

Evoluția acidității în timpul fabricării brânzei telemea

Evoluția acidității este redată în tabelul 5.4., în °T și prezentată grafic în figura 5.10., în g acid lactic.

Tabelul 5.4. Evoluția aciditții la fabricarea brânzei telemea

Figura 5.10. Evoluția aciditții la fabricarea brânzei telemea [g acid lactic]

Creșterea acidității (figure 5.10.) se datorează transformării lactozei prin fermentarea acesteia de către bacteriile lactice din cultura lactică selecționată în acid lactic. De asemenea la presare are loc o concentrare a substanței uscate ceea ce determină de asemenea concentrarea brânzei în acid lactic cu toate că acesta este solubil și o parte trece în zer. La maturarea brânzei aciditatea crește ușor datorită fermentației lactozei din coagul și se accentuează datorită faptului că brânza telemea la unitatea de documentare (”NAPOLACT” S.A. Cluj) se maturează în saramură ce conține zer dezalbuminizat și acidifiat cu cultură lactică selecționată.

Evoluția substanței uscate în timpul fabricării brânzei telemea

Evoluția concentrației în substanță uscată a laptelui și brânzei în procesul de obținere a brânzei telemea este prezentată în figura 5.11.

Substanța uscată crește în brânză de aproximativ trei ori comparativ cu cea din lapte (figura 5.11.) dar acest fenomen nu depinde foarte mult de specia de animal de la care provine laptele. Acstet fapt are ca avantaj mărirea conservabilității brânzei prin reducerea umidității și facilitează posibilitățile de depozitare și transport a produsului finit.

Figura 5.11. Evoluția concentrației în substanță uscată a laptelui și brânzei în procesul de obținere a brânzei telemea

Eliminarea apei din lapte cu scăderea umidității se realizează prin coagularea laptelui și separarea zerului de coagul prin presare. În timpul maturării brânzei de asemenea scade procentul de apă al acesteia iar acest fapt se datorează capacității de a absorbi apa a clorurii de sodiu din compoziția saramurii.

Evoluția substanței grase în timpul fabricării brânzei telemea

Substanța grasă se concentrează la fabricarea brânzei telemea de aproximativ 7 ori și ajunge până la 23-26% în produsul finit. Grăsimea laptelui dirijat la fabricarea brânzei telemea este importantă deoarece intră în structura coagulului favorizând formarea rețelelor de coagul (figura 5.12.)

Figura 5.12. Evoluția substanței grase în timpul fabricării brânzei telemea

Evoluția concentrațieo în NaCl în timpul fabricării brânzei telemea

Figura 5.13. Evoluția acidității în timpul fabricării

brânzei telemea

Cea mai sărată este brânza telemea din lapte de vacă, cu 0,2% mai mult decât cea din lapte de vacă și oaie și cu 0,4% mai mult decât cea din lapte de vacă și bivoliță.

5.3. Analiza brânzei telemea produs finit

Caracterstici organoleptice

aspect și consistență: structură cremoasă fără impurități exterioare sau în secțiune. Prezintă ușoare goluri de presare, cele mai pronunțate la brânza telemea din lapte de vacă și oaie iar cele mai puțin pronunțate la brânza din lapte de vacă;

culoare: nuanța de alb este cea mai evidentă la brânza telemea din lapte de vacă și bivoliță iar nuanța de gălbui este mai pronunțată la brânza telemea din lapte de vacă și oaie. Nuanța de culoare a brânzei este influențată de compoziția laptelui. Culoarea este uniformă în toată masa de brânză;

gust: plăcut, specific brânzeturilor maturate, ușor cremos și sărat, ușor acrișor. Gustul acrișor este mai accentuat la brânza telemea din lapte de vacă, și din lapte de vacă și oaie;

aromă: specifică brânzeturilor maturate, nu prezintă mirosuri străine.

Caracteristici fizico-chimice

Compoziția brânzei telemea este prezentată în figura 5.14.

Figura 5.14. Compoziția brânzei telemea

Brânza telemea are în medie 50% umiditate, grăsimea variază între 23-26% și substanțele proteice între 18 și 20%. Brânza telemea este o brânză maturată și păstrată în saramură. Concentrația în sare a probelor analizate variază între 3,4-3,8%.

Analiza comparativă a compoziției celor trei tipuri de brânză este prezentată în figura 5.15. în ce privește concentrația în substanță uscată totală.

Figura 5.15. Substanță uscată din brânza telemea

Concentrația în proteine a brânzei telemea este redată comparativ în figura 5.16

Figura 5.16. Substanțele proteice din brânza telemea

În figura 5,17 easte redată variația substanței grase în compoziția celor trei tipuri de brânză telemea.

Figura 5.17 Procentul de grăsime din brânza telemea

raportat la substanța uscată

Prin urmare procentul cel mai scăzut de grăsime raportat la substanță uscată se găsește în brânza telemea cu adaos de lapte de oaie. Diferențele între cele trei sortimente de brânză telemea nu sunt mari și se datorează în mare măsură pierderilor de grăsime din zer care diferă în funcție, probabil, de dimensiunile globulelor de grăsime. Cele mai mici sunt globulele de grăsime din laptele de oaie urmate de laptele de vacă și bivoliță.

Cele mai importante diferențe între sortimentele de brânzeturi analizate sunt în ce privește norma de consum sau consumul specific. Aceste diferențe sunt determinate atât de conținutul total de proteină dar mai ales de concentrația parțială de cazeină. Evoluția consumului specific la fabricarea brânzeiu telemea este prezentată graphic în figura 5.18.

Figura 5.18 Consumul specific, la fabricarea

brânzei telemea

CONCLUZII

Lapte materie primă

Caracteristici organoleptice: laptele de oaie are cea mai mare vâscozitate din cauza dimensiunilor de două ori mai mici a globulelor de grăsime. Nuanța de alb este cea mai evidentă în cazul laptelui de bivoliță care nu conține β-caroten dar se pare că este prezentă direct vitamina A în acest caz;

Caracteristici fizico-chimice: laptele de oaie este cel mai concentrat în substanță uscată dintre cele trei tipuri de lapte analizat, cu 14,8% comparativ cu laptele de bivoliță și cu 21% față de laptele de vacă. Concentrația în proteine laptele este de asemenea cel mai mare în laptele de oaie, cu 5,1% comparativ cu laptele de bivoliță și cu 35% față de laptele de oaie, ceea ce determină dirijarea acestuia în principal la fabricarea brânzeturilor. Și lactoza este în procent cu aproximativ 0,4 mai mare în laptele de oaie comparativ cu cel din laptele de bivoliță și vacă în care diferențele nu sunt semnificative.

Control pe flux tehnologic

Normalizarea laptelui: brânza telemea analizată este fabricată din lapte de vacă, din lapte de vacă cu amestec de 20% lapte de bivoliță și cu amestec de 25 % lapte de oaie în laptele de vacă. Prin urmare sunt luate în analiză trei sortimente. Smântâna industrială obținută la normalizarea laptelui folosit la fabricarea brânzei telemea nu diferă semnificativ la adaos de lapte de bivoliță și oaie: 1,9% pentru telemea mixtă din lapte de vacă și oaie, 2,3% telemea din lapte de vacă și bivoliță și 2,4% telemea din lapte de vacă;

Evoluția acidității: creșterea acidității se datorează atât fermentării lactozei de compoziția laptelui de către bacteriile lactice din cultura lactică selecționată folosită la fabricație cât și maturării brânzei în saramură ce conține zer dazalbuminizat și acidifiat;

Evoluția substanței uscate totale: concentrația în substanță uscată a brânzei comparativ cu cea a laptelui crește de aprximativ 4 ori ceea ce favorizează atât conservabilitatea brânzei cât și posibilitățile de depozitare și transport;

Evoluția substanței grase în timpul fabricării brânzei telemea: concentrația în grăsime crește în brânză comparative cu laptele normalizat folosit în fabricație astfel: în cazul brânzei din lapte de vacă de la 3% la 23, în cazul brânzei din lapte de vacă și bivoliță de la 3,7% la 26% și în cazul brânzei din lapte de vacă și oaie de la 3,% la 24%. Procentul de grăsime al laptelui normalizat este diferit în funcție de procentul de substanță uscată negrasă al laptelui, în timp ce în produsul finit concentrația de grăsime raportată la % produs nu diferă foarte mult.

Evoluția concentrației în NaCl: la sărare umedă concentrația în sare a brânzei crește până la aproximativ 2,4-2,6 și continuă să crească în timpul perioadei de maturare până la 3,4-3,6.

Analiza brânzei telemea produs finit

Caracteristici organoleptice: structură cremoasă în secțiune prezintă ușoare goluri de presare, cele mai pronunțate la brânza telemea din lapte de vacă și oaie iar cele mai puțin pronunțate la brânza din lapte de vacă. Culoarea este uniformă în toată masa de brânză, nuanța de galben este mai prnunțată la brânza din lapte de vacă și oaie și cea mai puțin pronunțată la ce a din lapte de vacă și bivoliță. Gustul și aroma sunt mai accentuate la brânza din lapte de oaie atât cele influențate de compușii de aromă specifici brânzeturilor maturate cât și gustul acrișor;

Caracteristici fizico-chimice

Compoziția brânzei telemea: brânza telemea are în medie 50% umiditate, grăsimea variază între 23-26% și substanțele proteice între 18 și 20%. Lactoza trece în zer fiind hidrosolubilă și rămâne în brânză 1% în brânza telemea de lapte de vacă și din lapte de vacă și bivoliță iar în cea din lapte de vacă și oaie 1,5%;

Concentrația în substanță uscată în brânza telemaea din lapte de vacă bivoliță nu diferă semnificativ cu cea din lapte de vacă și oaie dar este mai mare cu aproximativ 3% ca și cea din lapte de vacă. Acest parametru variază nu numai în funcție de specia de animal de la care provine laptele materie primă ci și de parametrii procesului tehnologic;

Brânza telemea se îmbogățește mai mult în substanțe proteice la adaos în laptede vacă de lapte de bivoliță 20%,cu 1% comparativ cu adaos de lapte de oaie 25% când procentul de proteină scade cu 1%;

Concentrația în grăsime a brânzeturilor maturate se exprimă în procent de grăsime raportat la substanță uscată. Acest parametru nu diferă semnificativ între brânza din lapte de vacă și ce din lapte de vacă și oaie (0,8%) dar cresc în cazul brânzei din lapte de vacă și bivoliță în care procentul de grăsime raportat la substanțță uscată este mai mare cu aproximativ 3,5%. Acest fapt este influențat de structura grăsimii din lapte ce determină pierderi mai mari de grăsime în zer datorită dimensiunilor mai mici a globulelor de grăsime;

Cantitatea de lapte în litri folosit pentru obținerea unui kg de brânză reprezintă consumul soecific sau norma de consum. Acesta scade cu 0,5l/kg brânză la adaos de 20% lapte de bivoliță în laptele de vacă folosit ca materie primă la fabricarea brânzei telemea mixte și cu 0,7/kg la adaos de 25% lapte de oaie în laptele de vacă.

ANEXE

Anexa 1 Utilaje tehhnologice

Anexa 2 Utilaje tehhnologice

Anexa 3

Analize de laborator

Anexa 4

Analize fizico-chimice

Anexa 5

BRÂNZA TELEMEA – PRODUS FINIT

BIBLIOGRAFIE

Bara Vasile, Oneț Cristian. 2008. Ghid de igienă a unităților de industrie alimentară, pag,111-117, Editura Universității din Oradea.

Borda D. 2007. Tehnologii în industria laptelui-Aplicații ale presiunii înalte. Editura Academica Galați

Chintescu G. Îndrumător pentru tehnologia brânzeturilor. Editura tehnică București.

Costin, G. M., Bahrim, G., Borda, D., Curic, M., Florea, T., Hansen, K. F., Popa, C., Rotaru, G., Segal, R., Skriver, A., Stanciu, S. 2005. Produse lactate fermentate. Ed. Academica, Galați.

Costin, G. M., Florea, T., Popa, C., Rotaru, G., Segal, R., Bahrim, G., Botez, E., Turtoi, M., Stanciu, S., Turtoi, G. 2003. Știința și ingineria brânzeturilor. Ed. Academica, Galați.

Costin.G.M., Rodica Segal. 2001. Alimente pentru nutriție specială. Editura Academica Galați

Costin G.M., 1985. Principii și procedee moderne în industria brânzeturilor, Universitatea Galați

Costin G.M., Lungulescu Gr.. 1985. Valorificarea subproduselor din industria laptelui. Editura Tehnică, București.

Chiș, C. 1998. Controlul calității laptelui și a produselor lactate. Ed. Risoprint. Cluj-Napoca.

Georgescu Gh. 2005. Cartea producătorului și procesatorului de lapte. Editura Ceres, București.

Grecu Gheorghe, 2003, Cercetări cu privire la dinamica maturării brânzeturilor cu pastă filată fabricate din lapte de bivoliță, Teză de doctorat, Universitatea ”Dunărea de jos”, Galați

Guzun V., Gr. Mustață, S. Rubțov, C. Banu, C. Vizireanu. 2001. Industrializarea laptelui. Editura “Tehnica-Info” Chișinău.

Iliescu, G., Vasile, C. 1982. Caracteristici termofizice ale produselor alimentare. Editura tehnică, București.

Hîlma Elena, 2012, Control de calitate în tehnologia de prelucrare a laptelui, Editura Unicersirății din Oradea.

Macovei V., Costin G.M. 2006. Laptele aliment medicament. Editura Academica, Galați.

Moraru C., Giurcă V., Segal B., Banu C., Costin G. M., Moțoc D., Pană N. Biochimia Produselor Alimentare, Editura Tehnică București.

Nenițescu C. D. 1974. Chimie Organică. Editura didactică și pedagogică, București.

Purcărea Cornelia. 2005. Biochimie agro-alimentară. Editura Universității din Oradea.

Rotaru G. 2003. Sisteme de asigurare a calității,în Știința și ingineria fabricării brânzeturilor. Editura Academica, Galați

Rotaru G., Moraru C. 1997. Industrua alimentară. H.A.C.C.P. Calitate. Analiza riscurilor. Punctele critice de control. Ed. Academica, Galați.

Tofan C., Bahrim G., Nicolau A., Zara M.. 2002. Microbiologia produselor alimentare. Tehnici și analize de laborator. Editura AGIR, București

BIBLIOGRAFIE

Bara Vasile, Oneț Cristian. 2008. Ghid de igienă a unităților de industrie alimentară, pag,111-117, Editura Universității din Oradea.

Borda D. 2007. Tehnologii în industria laptelui-Aplicații ale presiunii înalte. Editura Academica Galați

Chintescu G. Îndrumător pentru tehnologia brânzeturilor. Editura tehnică București.

Costin, G. M., Bahrim, G., Borda, D., Curic, M., Florea, T., Hansen, K. F., Popa, C., Rotaru, G., Segal, R., Skriver, A., Stanciu, S. 2005. Produse lactate fermentate. Ed. Academica, Galați.

Costin, G. M., Florea, T., Popa, C., Rotaru, G., Segal, R., Bahrim, G., Botez, E., Turtoi, M., Stanciu, S., Turtoi, G. 2003. Știința și ingineria brânzeturilor. Ed. Academica, Galați.

Costin.G.M., Rodica Segal. 2001. Alimente pentru nutriție specială. Editura Academica Galați

Costin G.M., 1985. Principii și procedee moderne în industria brânzeturilor, Universitatea Galați

Costin G.M., Lungulescu Gr.. 1985. Valorificarea subproduselor din industria laptelui. Editura Tehnică, București.

Chiș, C. 1998. Controlul calității laptelui și a produselor lactate. Ed. Risoprint. Cluj-Napoca.

Georgescu Gh. 2005. Cartea producătorului și procesatorului de lapte. Editura Ceres, București.

Grecu Gheorghe, 2003, Cercetări cu privire la dinamica maturării brânzeturilor cu pastă filată fabricate din lapte de bivoliță, Teză de doctorat, Universitatea ”Dunărea de jos”, Galați

Guzun V., Gr. Mustață, S. Rubțov, C. Banu, C. Vizireanu. 2001. Industrializarea laptelui. Editura “Tehnica-Info” Chișinău.

Iliescu, G., Vasile, C. 1982. Caracteristici termofizice ale produselor alimentare. Editura tehnică, București.

Hîlma Elena, 2012, Control de calitate în tehnologia de prelucrare a laptelui, Editura Unicersirății din Oradea.

Macovei V., Costin G.M. 2006. Laptele aliment medicament. Editura Academica, Galați.

Moraru C., Giurcă V., Segal B., Banu C., Costin G. M., Moțoc D., Pană N. Biochimia Produselor Alimentare, Editura Tehnică București.

Nenițescu C. D. 1974. Chimie Organică. Editura didactică și pedagogică, București.

Purcărea Cornelia. 2005. Biochimie agro-alimentară. Editura Universității din Oradea.

Rotaru G. 2003. Sisteme de asigurare a calității,în Știința și ingineria fabricării brânzeturilor. Editura Academica, Galați

Rotaru G., Moraru C. 1997. Industrua alimentară. H.A.C.C.P. Calitate. Analiza riscurilor. Punctele critice de control. Ed. Academica, Galați.

Tofan C., Bahrim G., Nicolau A., Zara M.. 2002. Microbiologia produselor alimentare. Tehnici și analize de laborator. Editura AGIR, București

ANEXE

Anexa 1 Utilaje tehhnologice

Anexa 2 Utilaje tehhnologice

Anexa 3

Analize de laborator

Anexa 4

Analize fizico-chimice

Anexa 5

BRÂNZA TELEMEA – PRODUS FINIT