Tehnologia Generala de Fabricare a Branzeturilor

Capitolul 2. TEHNOLOGIA GENERALĂ DE FABRICARE A BRÂNZETURILOR

Tehnologia generală de fabricare a brânzeturilor include o serie de operații ce sunt prezentate în figura 2.1.

2.1. Recepția cantitativă și calitativă

Întreaga cantitate de lapte care intră în unitatea de procesare trebuie recepționata cantitativ, iar acest lucru se face prin doua metode:

Metoda gravimetrică ce se realizează cu ajutorul basculei romane sau a basculei semiautomate cu rezervor. Principalul avantaj al acestei metode este acela că greutatea laptelui nu este influențată de temperatura lui, iar un dezavantaj ar fi caracterul discontinuu și al costurilor ridicate pentru aparatură;

Metoda volumetrică constă în verificarea umplerii până la semn a bidoanelor, măsurarea se realizează cu rigla gradată sau cu galactometru.

Recepția calitativă a laptelui constă în:

examenul senzorial unde are loc aprecierea laptelui din punct de vedere al culorii, gustului și mirosului.

analize de laborator ce au ca scop determinarea densității, acidității, gradului de impurificare; conținutul de grăsime, proteine și celule somatice din lapte; se verifică temperatura laptelui care nu trebuie să depașească 12ºC.

Curățarea laptelui are ca scop îndepartarea corpurilor străine din lapte și se realizează prin:

filtrare cu ajutorul ramelor de tip sită metalică și a tifonului pus în mai multe straturi (care se spală și se dezinfectează prin fierbere și clorinare) sau prin intermediul filtrelor dispuse la ieșirea din bazinele de recepție;

centrifugare cu ajutorul curățătoarelor centrifugale.

Figura 2.1. Schema de flux tehnologic a brânzeturilor maturate

Normalizarea laptelui

Reprezintă operațiunea prin care laptele este adus la procentul de grăsime dorit și se poate realiza prin :

creșterea procentului de grăsime ce presupune adăugarea de smântână proaspătă în lapte sau prin amestecarea unui lapte mai slab cu lapte gras;

scăderea procentului de grăsime ce are ca scop extragerea unei cantități de grăsime, operațiune numită smântânire.

Omogenizarea laptelui

Omogenizarea se recomandă la fabricarea brânzeturilor pentru că favorizează:

albirea laptelui, lipoliza și formarea de aromă în timpul maturării brânzeturilor;

creșterea randamentului în brânză datorită reținerii de apă și a unei mai bune recuperări a proteinelor și grăsimii;

creșterea vitezei de întărire a coagulului și o mai bună prelucrare a acestuia;

creșterea interacțiunii dintre globulele de grăsime și micelele de cazeină cu formarea de gel sub acțiunea cheagului.

Pentru omogenizare laptelui se folosesc omogenizatoare și clarfixatoare. Acest proces este scurt și se derulează în trei faze succesive:

alungirea globulei de grăsime;

gâtuirea globulei într-un lanț format din mai multe globule mai mici, urmată de fragmentarea în globule distincte;

dispersarea micilor globule formate în plasma laptelui.

Pasteurizarea laptelui

Este un proces important deoarece distruge bacteriile patogene ce se pot transmite de la animal la om prin intermediul lapelui, dar și a bacteriilor care produc balonarea timpurie a brânzeturilor, de asemenea îmbunătățește consumul specific datorită reținerii in branză a proteinelor serice( lactalbumina și lactoglobulina).

Acest proces se poate realiza prin 3 metode:

Pasteurizarea joasă: se realizează în vane cu încalzire în manta și presupune încălzirea laptelui la o temperatură cuprinză intre +63℃ și +65℃ și menținera la această temperatură timp de 30-35 minute. Chiar daca este un proces lent și discontinuu , nu se modifică semnificativ proprietățile laptelui și de aceea se folosește pentru laptele destinat unor tipuri de brânzeturi.

Pasteurizarea înaltă: se realizează la o temperatură de +72 ℃ , timp de 15 secunde. Avantajele metodei sunt:

se lucrează în sistem închis , în absența aerului;

se pot trata cantități mari de lapte în flux continuu;

încalzirea este omogenă , fară supraîncălziri locale;

instalația are un coeficient mare de transfer și de recuperare a căldurii;

spălarea și dezinfecția se fac ușor și cu maximă eficiență;

capacitatea pasteurizatorului poate fi modificată prin variația numărului de plăci;

Pasteurizarea sub vid: se realizează într-o instalație cu 4 componente aflate sub vid denumită vacreator , ce asigură pasteurizarea și dezodorizarea laptelui. În instalație, laptele este pasteurizat prin injectoare cu abur la +92 ℃÷95℃ , în condițiile unei depresiuni (vid) de 500-600 mmHg, iar dezodorizarea se realizează prin antrenarea substanțelor volatile de către vaporii de apă.

Suprapasteurizarea laptelui destinat facării brânzeturilor conduce la :

prelungirea duratei de coagulare;

obținerea de coagul moale;

sinereză redusă la prelucrarea coagulului;

textură asupra coagulului.

Dezavantajele pasteurizării laptelui destinat fabricării brânzeturilor sunt:

afectarea echilibrului salin și a sărurilor minerale ale laptelui la peste 65℃, ceea ce determină ca o parte a sărurile de fosfor si calciu solubile sa treacă în forma insolubila. Datorită acestiu dezavantaj ,se adaugă în laptele pasteurizat (10-30 g/100L) pentru restabilirea echilibrului de solubil.

prin reținerea unei părți din proteinele serice se împiedică eliminarea zerului, iar prezența lor în brânzeturile tari și semitari poate duce la unele modificări de gust.

Cele mai utilizate instalații de pasteurizare folosite în industria laptelui sunt schimbătoarele de căldură cu plăci, deoarece prezină o serie de avantaje precum o construcție compactă și suprafețe de transfer termic mari, au un grad de recuperare al căldurii de 60-70% ceea ce duce la micșorarea diferenței de căldură a celor două lichide, transferul de căldură este mare, pierderi reduse de presiune, curățarea utilajului este simplă.

În cadrul schimbătorului de căldură cu plăci, plăcile sunt metalice din oțel inoxidabil, ce sunt montate sub formă de pachete, fiecare pachet având un anumit rol în timpul pasteurizării laptelui. Pachetul prezintă un număr de canale prin care fluidul se deplasează pelicular.

Plăcile au patru orificii colectoare, câte unul în fiecare colț. Pe suprafața plăcii sunt prezentate șicane care au rolul de a mării drumul lichidului, făcând posibil un contact termic mai îndelungat.[3]

Schimbătorul de căldură cu plăci este împărțit pe mai multe zone: zona de încălzire (preîncălzire, încălzire propriu-zisă), zone de răcire și zone de recuperare a căldurii. Modelele mai noi însă, sunt prevăzute și cu zone de regenerare a căldurii „agent-agent” sau zone de generare a apei calde.

Instalațiile de pasteurizare cu schimbătoare de căldură cu plăci efectuează de regulă pasteurizare HTST, care nu produce modificări însemnate asupra proprietăților fizico- chimice ale laptelui. Aceste instalații pot fi de tip TIPL; IPLS-10/ 1,5; APV Plastic [9].

Pregătirea laptelui pentru închegare

Laptele pasteurizat trebuie întotdeauna supus procesului de maturare înainte de a fi închegat. Scopul principal al maturării este acela de a îmbunătății calitatea laptelui prin adăugarea de , culturi starter, coloranți, decoloranți.

Maturarea laptelui se mai face și pentru a mării capacitatea de hidratare a proteinelor, afectate de pasteurizare, întărirea globulelor de grăsime, modificarea stării sărurilor minerale, eliminarea gazelor din lapte prin creștera ușoară a acidității. Aceasta poate fi de scurtă durată (30-40 minute la 2-3ºC) sau de lungă durată (timp de 24 de ore, la otemperatură de 10-12 ℃).

Adăugarea de clorură de calciu în lapte facilitează coagularea cazeinei. cantitatea de adăugată este de 10-30g cristale/ 100 litri lapte, sub formă de soluție 40%; această cantitate poate varia în funcție de tipul de pasteurizare aplicat laptelui și de anotimp.

Adăugarea de se face numai laptelui pasteurizat și are drept scop restabilirea echilibrului în săruri de calciu, îmbunătățirea consumului specific obținându-se astfel un coagul ferm și mai puțin dispensabil la prelucrare, dar și de evitare a defectelor de structură a bobului și a cașului.

Cantități excesiv de mari de clorură de calciu, determină prelungirea duratei de coagulare, iar coagulul format prezintă un gust anormal, indeosebi amar, cu o consistență tare, necorespunzătoare din punct de vedere al prelucrării ulterioare.

Procesul de pasteurizare distruge microflora naturală a laptelui și de aceea este necesară însămânțarea laptelui cu culturi de producție, specifice sortimentului de brânză ce urmează a fi obținut.

Microorganismele folosite în procesul de obținere a culturilor starter de producție sunt de tipul mezofil sau termofil. Speciile mezofile se dezvoltă optim la temperaturi de +15ºC ÷ +40ºC; dintre acestea se folosesc: Streptococcus cremoris; Streptococcus lactis; Streptococcus diacetilactis; Leuconostoc paracitrovorum; Leuconostoc citrovorum. Speciile termofile însă se dezvoltă optim la temperaturi ceva mai ridicate, cuprinse între +30ºC ÷ +50ºC, iar dintre acestea fac parte: Lactobacillus bulgaricus, Thermobacterium helveticum, Streptococcus thermophylus.

Pe langă microorganismele menționate anterior se mai folosesc și alte specii, ca de exemplu Penicillium camemberti care favorizează maturarea la suprafață a brânzeturilor tip Camembert, Bie; Brevibacterium linens utilizat la brânzeturile de tip Limburg, ce se implică în maturarea brânzei și formează la exterior colonii roșii- orange; Propionibacterium shermanii este folosit la brânza Emmental și determină fermentarea acidului lactic, cu producere de acid propionic, acid acetic și , rezultând în final ochiuri mari de fermentare.

Aceste culturi sunt utilizate în industria brânzeturilor pentru următoarele scopuri:

reglarea sintezei coagulului prin aciditatea produsă de culturile starter în funcție de parametrii închegarii laptelui;

producția de acid lactic din lactoză în vederea scăderii pH-ului. Cu cât pH-ul brânzei este mai scăzut, cu atât ramâne mai mult acid lactic nedisociat și acționează ca un conservant. Aciditatea finală este influențată de tipul speciei folosite, cantitatea de cultură adăugată și condițiile de termostatare;

producerea de aromă și din citrat, care contribuie la formarea unor ochiuri mici de fermentare pentru unele tipuri de brânză și la formarea unei structuri deschise. Acidul lactic intervine în gustul brânzei, iar prin efectul pH-ului intervine în determinarea texturii, consistențe, elasticității și capacității de fermentarea a brânzeri respective.

Cultura starter de bacterii lactice se foloseste în procesul de obținere a brânzeturilor în maxim 48 de ore de la fabricare și numai după o prealabila pastrare de 5-6 ore la temperatura de 10ºC. Dacă maiaua ce urmează sa fie folosită la închegarea laptelui nu a fost obținută și ținută în condiții optime, coagularea poate fii întârziată, coagulul poate fi grunjos și grosier sau filant ( în cazul laptelui infestat cu bacterii intestinale), gust amar datorat în primul rând dezvoltării în cultură a bacteriilor proteolitice.

La anumite sortimente de brânzeturi, cum ar fi brânza Cheddar, brânza Olanda se adaugă substanțe colorante de uz alimentar. Majoritatea coloranților sunt extrași din plante( șofran, șofranel), dar se folosesc și coloranți sintetici. Unele țări însă admit și folosirea decoloranților ce au ca scop albirea laptelui, în special a celui de vacă, mai ales vara deoarece multi importatori cer în accest sezon brânzeturi albe.

Preparate folosite la coagularea laptelui

În vederea obținerii de brânzeturi, laptele este supus unui proces de coagulare și se realizează cu ajutorul următoarelor substanțe:

acizi (acid lactic, acid acetic, acid citric, acizi minerali- în procesarea de tip industrial), aceștia determină scăderea valorii pH din lapte și trecerea în zer (sub formă de sare de calciu) a unei părți din calciu legat de cazeină. Procedeul acesta destabilizează micelele de cazeină, care vor precipita sub formă de acid cazeinic, dar coagulul obținut va fi unul male cu aciditate ridicată și conținut redus de calciu; de aceea este folosit doar la brânzeturile proaspete de vacă.

enzime (cheag, pepsină, enzime de natură fungică)- enzima coagulantă și cazeina formează paracazeina, care, împreună cu sărurile de calciu solubile formează paracazeinatul de calciu, respectiv precipitatul.

Cheagul este un preparat enzimatic de natură animală obținut din stomacul glandular de vițel, miel, ied sacrificați în perioada de alăptare.

Pepsina este un preparat enzimatic care se obține din mucosa roșie a stomacurilor de vită și de porc, unde se gasește în formă inactivă de pepsinogen. Trecerea sub formă activă se face sub acțiunea HCl folosit în extracția enzimei din mucoasa stomacală roșie.

Pepsina coagulează optim numai laptele acidifiat la pH 6,6. Comparând cheagul cu pepsina, aceasta din urmă are o activitate proteolitică mai mare, putând conduce la defecte de gust.

Preparatele enzimatice fungice se gasesc sub formă de pulberi fine, de culoare alb-galbui, omogene, solubile, însă cu acțiune inferioară preparatelor de origine animală.

Închegarea laptelui

Închegarea (coagularea) laptelui este etapa cea mai importantă în fabricarea brânzeturilor, pentru că are loc separarea cazeinei, însoțită de formarea coagulului. Coagularea enzimatică a laptelui se desfășoară în două faze succesive, respectiv:

faza incipientă- enzima adăugată în lapte scindează legăturile peptidice care leagă cele două componente, apa și cazeina, rezultând o parte hidrofilă ce trece în plasma laptelui și o parte hidrofobă care rămâne atașată de alfa- cazeinele și de beta-cazeina.

faza de coagulare propriu-zisă – este neenzimatică și în această etapă are loc asocierea micelelor de cazeină, datorită faptului că și-au pierdut proprietatea de respingere elecrostatică în urma scindării produse în faza incipientă. La început, micelele formează structuri de lanțuri, care se agregă ulterior într-o rețea tridimensională (de gel) care mai apoi încorporează și globulele de grăsime. adăugată în laptele supus coagulării favorizează furnizarea micelelor prin formarea de lagături între grupările fosforil al beta- cazeinei și . Tăierea gelului este determinată de numărul acestor legături și este corelată cu randamentul în brânză și calitatea acesteia.

Procesul de coagulare este influențat de următorii factori:

Temperatura optimă la care acționează cheagul este cuprinsă între +40ºC÷ +41ºC, însă în practică se utilizează temperaturi ceva mai scăzute cuprinse între +22ºC÷ 35ºC pentru a se realiza o mai bună concentrare a particulelor de cheag și eliminarea orespunzătoare a zerului. Temperatura variază în funcție de sortimentul de brânză; la brânzeturile moi se utilizează temperaturi mai scazute decât la brânzeturile tari, unde se practică și o a doua încălzire. Temperatura de +70ºC distruge cheagul după 15 minute.

Gradul de aciditate al laptelui. Activitatea optimă a cheagului are loc la un pH de 6,2 (6,0-6,4); la pH cuprins între 6,8-7,0 cheagul este distrus după 15 minute. Cu cât aciditatea laptelui crește, cu atât crește și viteza de coagulare a laptelui.

Cantitatea de săruri de calciu influențează durata de coagulare a laptelui, dar și calitatea coagulului. Dacă se dorește să se obțină un coagul cu o consistență mai moale se reduce cantitatea de săruri de calciu și totodată crește și timpul de închegare a laptelui.

Compoziția chimică a laptelui reprezintă un criteriu important în ceea ce privește timpul de coagulare și consistența coagulului. Dacă cantitatea de substanță uscată din lapte este redusă, este necesar să se adauge în laptele respectiv enzimă coagulantă astfel încât calitatea coagulului și timpul de închegare să nu se modifice.

Tratamentul termic preliminar al laptelui, conduce la prelungirea duratei de coagulare. Păstrat la o temperatură scăzută, laptelui pasteurizat i se micșorarea dimensiunea micelelor de cazeina, modificându-se astfel și consistența coagulului, devenind mai moale, dar și durata de închegare.

Omogenizarea laptelui conduce la creșterea gradului de agregare a particulelor de cazeină și totodată, se reduce timpul de coagulare a laptelui. Această etapă contribuie la reducerea conținutului de grăsime din zer și îmbunătățește consulul specific.

Prelucrarea coagulului

Operația are loc imediat după închegarea laptelui și constă în tăierea coagulului și mărunțirea lui pentru a favoriza sinereza (eliminarea zerului) în timpul prelucrăriinlui. Factorii care influențează sinereza sunt: aciditatea masei de coagul, consitența acestuia, temperatura și viteza de încalzire a masei de coagul, mărimea bobului de coagul (cu cât coagulul este mai mărunțit cu atât zerul se elimină mai bine, iar brânza capată o cosistență mai mare).

Prelucrarea coagulului se realizează în vase de încherare: cazan, vană paralelipipedică macanizată, instalație Steineker, și presupune parcurgerea unor etape precum: întoarcerea stratului superficial de coagul, tăierea, mărunțirea și amestecarea coagulului, cu ajutorul unor ustensile specifice precum caluș, cuțit-sabie, harfă, liră și amestecător. Aceste operaținui au loc diferențiat, în funcție de tipul de brânză ce urmează să fie obținut, dar și în concordanță cu vasul în care are loc închegarea.

Încălzirea a doua a masei de coagul are loc prin amestecarea continuă a masei de coagul cu scopul deshidratării puternice bobului de coagul și se aplică brânzeturilor cu pastă semitare și tare.

În funcție de sortimentul de brânză ce urmează să fie obținut încălzirea a doua se face progresiv de 0,5..1ºC/ minut pană la +38÷ +45ºC și apoi în ritm accelerat până la +52÷ +58ºC. Operațiunea se poate realiza indirect- prin admisie de abur sau apă caldă în mantaua vasului de închegare sau direct- prin introducerea de zer sau apă caldă în cazan.

Instalația Steineker, care se folosește de regulă la închegarea laptelui, are în componență o vană cilindrică cu pereți dubli și prevăzută cu un ax central, rotativ, pe care sunt fixate două bețe de care se prind ustensilele de prelucrare. Această instalație permite eliminarea zerului prin partea superioară și evacuarea coagulului prelucrat,direct în forme prin partea inferioară a instalației.

Formarea și presarea brânzeturilor

Trecerea coagulului coagulului din vana de prelucrare, în forme, se face imediat după prelucrare, pentru a evita răcirea coagulului și formarea la suprafață a unei pojghițe tari care împiedică lipirea înre ele.

În funcție de sortimentul de brânză ce urmează să fie obținut, trecerea coagulului în forme se face diferit; utilizând două procedee de formare:

formare în pastă se apică brânzeturilor semitari și tari. După prelucrarea în vană, boabele de coagul se adună la un capăt al vanei, se acoperă cu o sedilă și se presează cu ajutorul unei plăci metalice perforate. În urma scurgerii zerului rezultă masa de coagul presată; aceasta se taie în cuburi egale ca marime și se introduc în forme.

formarea prin turnare- masa de coagul ce trebuie amestecată continuu cu zer din vană este introdusă în forme de diferite secțiuni (patrate, cilindrice, triunghiulare, dreptunghiulare) și confeționate din diverse materiale(tablă galvanizată, inox, lemn, aliminiu). Eliminarea zerului duce la formarea de goluri între particulele de coagul și de aceea are loc vibrarea formelor, care sunt prevazute cu orificii ce ajuta la eliminarea zerului, pe timpul turnării masei de coagul. Odată ajuns în forme, coagulul este supus operațiunii de presare sau autopresare, obținându-se în final o masă compactă în urmă eliminarii zerului.

Presarea se face la brânzeturile semitari și tari , la temperaturii de +20÷ +25ºC, cu ajutorul preselor cu pârghie, cu arc-șurub, hidraulice, pneumatice și necesită învelirea bucăților de brânză în sedilă pentru a se obține o coajă tare, uniformă și cu suprafață netedă. Pentru prevenirea deformarii bucăților de brânză și eliminarea uniformă a zerului se procedează la întoarcerea acestora. În urma procesului de presare suprafața brânzei devine gălbuie, datorită deshidratării ei treptate.

Autopresarea se aplică la obținerea de brânzeturi moi, dar și a unor sortimente de brânzeturi tari. Pe parcursul operațiunii de autopresare, brânza este întoarsă, inițial la intervale de 10-30 minute, iar mai apoi după 90 minute. Acest proces se încheie în momentul în care nu mai picură zer; durata ei fiind de 8-10 ore la brânzeturile tari și 10-24 ore la cele moi.

Sărarea brânzeturilor

Etapa de sărare a bucăților de brânză obținute în urma presării sau autopresării are următoarele obiective:

facilitarea eliminării surplusului de zer;

accelerarea formării și întăririi cojii brânzeturilor cu pastă tare;

oprirea activității microorganismelor nedorite;

încetinirea sau chiar stoparea activității microorganismelor producătoare de acid lactic;

imprimarea unui gust plăcut brânzeturilor;

influența activității enzimatice, pentru reglarea proceselor de maturare a brânzeturilor.

Conținutul de sare al brânzeturilor este diferit, în funcție de sortiment, de la 1,5-3,5% cât este necesar pentru cașcaval și brânza Trapsit, până la 3-6% la brânza Fetta și telemea.

După sărare, brânzeturile tari pierd în greutate aproximativ 5-6%, iar cele sărate în saramură circa 10%.

Brânzeturile se pot săra prin mai multe metode:

Sărarea uscată constă în sărarea bucăților de brânză cu sare grunjoasă și frecarea acesteia cu ajutorul unei perii. Acest tip de sărare se aplică brânzeturilor cu mucegai la interior sau la suprafață, cu scopul de a favoriză dezvoltarea mucegaiurilor nobile și de a prevenii formarea microflorei daunătoare. Dacă brânza este sărată insuficient mărginile bucății de brânză se bombează, în timp ce o sărare excesivă impiedică maturarea brânzei respective.

Sărarea în saramură este cea mai des întălnită deoarece se obține o coajă uniformă și se economisește timp, sare și manoperă. Durata sărării este influențată de mărimea bucăților de brânză, conținutul de apă din brânză, concentrația și temperatura saramurii.

Saramură se prepară din apă sau din zer deproteinizat dacă se dorește o maturare și o depozitare a brânzeturilor în saramură. Un dezavantaj al acestei metode constă în trecerea unor componente din brânză (grăsime, lactoză, săruri minerale, azot solubil) în saramură, modificându-i compoziția și favorizând dezvoltarea microorganismelor; de aceea este necesară înlocuirea saramurii sau igienizarea acesteia prin fierbere, centrifugare și răcire.

Sărarea „ în bob” are loc în vana de închegare și presupune îndepărtarea a 60-70% din zerul format și adăugarea sării (într-o cantitate care să asigure 1,5-1,8% NaCl în produsul finit) în masa de coagul, urmată de omogenizarea acestuia, maturarea lui timp de 15-20 minute pentru dizolvarea sării și punerea lui în forme. Se aplică brânzeturilor de tip Cheddar, Tilsit, Roquefort.

Sărarea în pastă presupune mărunțirea fină a cașului fermentat, amestecarea lui cu 2-3% sare și introducerea în ambalaje specifice. Acest tip de sărare se aplică brânzei de burduf, brânzei de Moldova.

Sărarea mixtă; este un procedeu specific cașcavalului și presupune opărirea cașului în saramură 8-10% la o temperatură de +72÷ +78ºC, apoi după prelucrarea pastei se adaugă sare uscată în proporție de 1,0-1,5%.

Maturarea brânzeturilor

Maturarea brânzeturilor urmărește transformarea coagulului elastic, greu digerabil și fără individualitate, într-un produs ușor asimilabil, cu calități organoleptice caracteristice fiecăriu sortiment.

Maturarea este influențată în mod special de transformările substanțelor proteice și se exprimă prin raportul dintre azotul amoniacal și cel total, cunoscut sub numele de grad global de maturare.

Processul de maturare cuprinde trei faze:

Prematurarea caracterizată prin apariția acidifierii dată de transformarea lactozei în acid lactic, printr-o slabă degresare a cazeinei, cât și prin formarea de găuri specifice unor sortimente de brânzeturi, prin acțiunea bacteriilor propionice.

Maturarea propriu-zisă, au loc treansformări biochimice de o importanță deosebită, în deosebi la nivelul lipidele și proteinele.

Maturarea finală, se continuă transformările biochimice începute la nivelul maturării propriu-zise și totodată se definește și aroma specifică brânzei respective.

Enzimele implicate în procesul de matruare sunt de natură proteolitică și lipolitică, cu specificația că imediat după adăugarea de culturi lactice are loc transformarea lactozei în acid lactic. Acumularea de acid lactic se datorează scăderii pH-ului, care trebuie să fie la 24 de ore diferit, în funcție de sortimentul de brânză; astfel, brânzeturile la care încălzirea a doua se face la temperatură ridicată prezintă un pH= 5 sau chiar peste 5. Un pH mai mic de 5 se întâlnește la brțnzeturie moi, brânzeturi la fermentarea cărora participă mucegaiuri sau brânza tip Cheddar.

Acumularea de acid lactic în timpul maturării are următoarele consecințe:

inhibarea dezvoltării microorganismelor de alterare și producătoare de gaze;

influențează cosistența și structura pastei; astfel că la un pH optim pasta este moale, fină, gălbuie, iar la pH crescut pasta prezintă o consistență tare, este foarte albă, sfărmicioasă și cauciucoasă;

favorizează apariția de microorganisme ce consumă acizi;

acidul lactic este un precursor de aromă, putând fi substrat pentru bacteriile propionice care îl transformă în acid acetic, propionic și carbonic;

pH-ul crește în timpul procesului de maturare; astfel că, pH-ul brânzeturilor cu pastă tare crește la 5,5-5,7; 5,8-6,6 va fi pH brțnzeturilor cu mucegai, iar brânzeturile cu pastă moale va avea un pH de 5,2-5,5.

Proteinele rămase în coagul joacă un rol important în procesul de maturare și sunt descompuse în mai multe tipuri de enzime:

proteaza alcalină;

proteaza acidă;

proteaze emise de mucegaiurile folosite la fabricarea unor tipuri de brânzeturi(Camembert);

enzimele proteolitice create de microflora secundară (streptococi, micrococi);

enzimele coagulante utilizate și rămase în coagul;

enzimele produse de microflora care poate infecta laptele postpasteurizare sau coagulul în diverse etape.

Ca urmare a degradării proteinelor sub acțiunea diverselor enzime proteolitice, în brânzeturi au loc următoarele modificări:

acumularea de azot proteic și neproteic;

creșterea pH-ului brânzei, care tinde spre neutralitate, în funcțăe de gradul de maturare;

creșterea capacității de retenție a apei prin modificarea structurii fizice a pastei, ceea ce înseamnă micșorarea umidității din brânză.

Lipidele conținute în brânzeturi sunt degradate pe parcursul procesului de maturare de următoarele enzime:

lipoprotein-lipaza proprie laptelui;

lipazele secretate de mucegaiurile folosite la unele sortimente de brânză;

lipazele elaborate de drojdiile care se dezvoltă la suprafața unor brânzeturi;

lipaze produse de unele specii de lactobacili din culturile adăugate în lapte supus procesului de obținere a brânzeturilor.

Modificările cantitative și calitative la maturarea brânzeturilor

În timpul procesului de maturare, la nivelul brânzeturilor au loc o serie de modificări. Acestea pot fi:

Modificări cantitative:

reducerea umidității brânzei corespunzător de temperatură și umiditate relativă în încăperile de maturare, dar și în funcție de temperatura și concentrația saramurii utilizate la păstrarea brânzeturilor;

creșterea concentrației de sare, datorită deshidratării brânzei în procesul de maturare;

acumularea de substanțe de aromă cum sunt aminoacizii, acizii organici, diacetil acetona, combinații de sulf, esteri, amine, fenoli, pirazine;

scăderea cantității de trigliceride datorită hidrolizei parțiale a lor de către enzimele lipolitice;

pierderea semnificativă a lactozei, prin transformarea ei în acid lactic, care este degradat în alți compuși de aromă sau care poate ramane ca atare;

reducerea considerabilă a cantității de proteine cazeinice prin hidroliza acestora sub acțiunea enzimelor proteolitice.

Modificari calitative:

schimbarea consistenței brânzei a carei pastă după presare este cauciucoasă, elastică, devine după presare fragedă, onctuoasă, plastică;

formarea desenului sau a ochiurilor de fermentare caracteristic brânzeturiiilor la care se produce și se acumulează . Aceste ochiuri apar mai târziu în etapa de maturare, deoarece , saturează mai întâi în masa de brânză unde apar bule de repartizare uniformă, care se maresc pe masură ce gazul difuzează în ochiurile de fermenare, unde presiune este mai mică. Ochiurile de fermenare apar în mod special la brânzeturile tari, dar și a celor de tip Emmental, fiind influențată de factor ca: pH, temperatură, conținutul de NaCl (un conținut crescut de NaCl inhibă dezvoltarea bacteriilor propionice, astfel ochiurile fie sunt mici, fie nu se formează), consistența miezului;

definitivarea cojii brânzei, specifică fiecarui sortiment în parte: groasă, subțire, tare fie cu cuprinsă de mucegai, fie cu mucegai doar la exterior;

formarea aromei este rezultatul acumulării cantitative de substanțe precum aminoacizi, acizi organici, acizi grași liberi, la care se adaugă influența altor substanțe precum:

combinații de sulf : la aroma brânzeturilor participă grupările –SH libere, , sulfurile, dialchilsulfurile și diacetil-sulfurile;

alcooli primari și secundari prezenți în brânzeturi, care pot proveni prin reducerea aldehidelor și cetonelor corespunzătoare sau prin fermentație directă (alcoolul etilic);

combinațiile carbonilice de tipul aldehidelor, cetonelor și acetoacizilor. În acest caz trebuie manționat rolul mucegaiurilor nobile în -oxidarea acizilor grași și formarea de metilcetone, al Lactobacillus bulgaricus în producerea de acetaldehide, al Streptococcus diacetilactis în formarea de diacetil și acetonă;

aminele primare care pot proveni prin decerboxilarea aminoacizilor. Tot din aminoacizii proveniți prin proteoliză se pot forma , hidroxiacizi, aldehide, ;

Condiții de maturare a brânzeturilor și tratarea lor în timpul maturării

Maturarea brânzeturilor se face în încăperi condiționate pe stelaje mobile sau fixe, unde temperatura de maturare variază în funcție de formatul brânzei supusă maturării, de exemplu: brânzeturile de format mare necesită o temperatură de maturare cuprinsă între 20-26ºC (maturare caldă) și o temperatură de 15…20ºC pentru cele de format mic. Maturarea finală se realizează în încăperi cu o temperatură cuprinsă între 10-14ºC.

Umiditatea relativă din timpul maturării este în funcție de tipul de brănză:

la brânzeturile de tip Camembert, Brie, Roquerfort pentru a se asigura dezvoltarea mucegaiurilor este necesară o umiditate relativă mai mare (φ > 90%);

la brânzeturile fără mucegai se recomandă la începutul maturării o umiditate relativă mai ridicată, pentru a favoriza difuzia sării în interior, apoi o umiditate relativă mai mică pentru a evita apariția mucegaiurilor (φ 80%).

Ventilația activă se aplică în cazul în care se urmărește zvântarea brânzeturilor, mai ales după scoaterea acestora din saramură. O ventilație mai redusă se recomandă la brânzeturile cu pastă moale sau cu mucegai.

În timpul maturării, brânzeturile sunt supuse unor tratamente. Aceste tratamente sunt:

tratarea suprafeței cu sare, ștergerea uscată, răzuirea. Acesata operație se realizează în funcție de sortimentul de brînză ce urmează să fie obținut:

la brânza moale cu mucegai are loc întinderea mucegaiului și spălarea cu saramură;

la brânza cu mucegai în interior: curățarea suprafeței prin răzuire;

la brânza semitare se aplică spălarea cu saramură sau apă de var;

la brânza tare: presărare de sare pe suprafață, frecare cu peria, spălarea periodică a cojii cu saramură și răzuirea cojii când este prea grasă;

spălarea se realizează la majoritatea brânzeturilor cu excepția celor care se maturează cu Bacteria lines; spălarea se face cu apă călduță la anumite intervale de timp, după care se așează pe cant pentru uscare;

întoarcerea roților de brânză este necesară pentru a împiedica deformarea, pentru a se realiza o maturare și o uscare uniformă;

parafinarea se face de regulă la sfârșitul maturării când este deja formată și uscată coaja;

ambalarea în folii plastice, se poate face încă de la terminarea preparării, pentru ca maturarea să se realizeze în ambalaj. Pentru a se ambala în folii plastice pentru maturare mai întâi brânza este sărată, zvântare timp de 8 ore, menținută în saramură de 14% timp de 2 ore, cu temperatura de 15ºC și zvântă 8 ore.

Căile de accelerare a maturării brânzeturilor

Căile de accelerare ale procesului de maturare a brânzeturilor constau în intensificarea reacțiilor de proteoliză, care se pot realiza prin următoarele metode:

prin adaosul de enzime proteolitice din diferite surse (Aspargillus oryzae, Micrococcus caseolyticus, Bacillus subtilis).

prin stimularea producției de enzime proteolitice de câtre microorganismele existente în brânză, ceea ce se poate realiza prin temperatura de maturare. De exemplu, brânza Cheddar maturată 6 luni la 13ºC prezintă o aromă mai intensă decât una maturată 9 luni la 6ºC;

prin creșterea populației bacteriene din brânză în care se folosesc culturi lactice „atenuate” și culturi lactice normale, ceea ce determină o creștere a concentrației de enzime proteolitice în brânză, fără însă o supraproducție de acid lactic;

prin adaos de coagul hidratat, procedeu aplicat la fabricarea brânzeturilor de tip Cheddar și Swis. În această metodă, suspensia de brânză proaspătă care conține 40% substanță uscată totală, 1,6% sare, 18,5% grăsime, 0.2% Lactobacillus lactis sau Lactobacillus bulgaricum și Streptococcus thermophilus, se menține 5-6 zile la 30ºC, pană ce se formează o aromă caracteristică, o creștere de pH și de asemenea se formează grupări –SH.

Apariția gustului amar la maturarea brânzeturilor

Gustul amar poate apărea în timpul maturării, ca o consecință a formării de peptide amare, bogate în aminoacizi hidrofobici. Amăreala este influențată și de natura proteazei utilizate.

Apariția gustului amar în timpul maturării brânzeturlor se află în stadiul de cercetare dar se presupune că la formarea peptidelor amare pot participa:

enzimele coagulante folosite la închegarea laptelui, în masura în care au rămas în coagul; retenția fiind în funcție de pH, temperatura celei de-a doua încalzire, concentrația de NaCl.

enzimele proteolitice secretate de drojdii și mucegaiuri în condițiile în care acestea se folosesc la maturare;

preparatele enzimatice proteolitice adăugat, dacă acestea sunt folosite la maturarea brânzeturilor;

enzimele proteolitice secretate de bacteriile lactice, în special sușele amare din coagul;

enzimele proteolitice ale microflorei de contaminare a laptelui (în cazul laptelui nepasteurizat) sau enzimele proteolitice ale microflorei de contaminare a coagulului (în cazul în care laptele a fost supus procesului de pasteurizare).

Depozitarea și condiționarea brânzeturilor maturate

Procesele biochimice se realizează neîntrerupt în brânzeturi până la momentul consumării lor. De aceea, după ce se consideră faza de maturare încheiată, acestea se păstrează până în momentul ajungerii lor la consumatori în asemenea condiții, în care caracteristicile organoleptice și fizico-chimice să fie cât mai puțin modificate.

Depozitarea brânzeturilor maturate se realizează în spații speciale, curate și fără mirosuri străine, ce sunt supuse periodic operațiilor de dezinfecție. Temperatura din spațiile de depozitare trebuie să fie scăzută , la o temperatură cuprinsă între 0÷ +10ºC se constată o continuare a procesului de maturare.

Condițiile de depozitare variază în funcție de sortimentul de brânză, de procesul tehnologic folosit la obținerea brânzei respective, de caracteristicile ei la momentul intrării în depozit.

În tabelul 2.1 sunt prezentate unele date privind condițiile și durata de depozitare la diferite brânzeturi.

Tabelul 2.1. Condiții și durata de depozitare

Pe timpul depozitării, brânzeturile se așează direct pe stelaje, în lăzi sau alte tipuri de recipiente (lotizate în funcție de data fabricării, tipul de proces folosit și de produs finit obținut), dar periodic se controlează sub aspectul calității, fiind înlăturate cele cu defecte.

Condiționarea brânzeturilor maturate pe timpil depozitării implică una dintre următoarele operații

uni:

acoperirea suprafeței sau parafinarea;

colorarea suprafeței cu ajutorul carbonatului de calciu, dioxidului de titan, oxizi de fier, ipsos, făină, amidon;

ambalarea propriu-zisă.

Ambalarea brânzeturilor

În scopul prevenirii unor modificări fizico-chimice, organoleptice și mecanice și al păstrării cât mai îndelungate a caracteristicilor avute la terminarea fabricării, respectiv a maturării lor, majoritatea brânzeturilor sunt protejate prin ambalare sau tratarea suprafeței lor.

Cu mult timp în urmă oamenii obișnuiau să ambaleze brânza în diferite metode, folosindu-se pentru ambalarea brânzei de vaci vița de vie sau coajă de brad, pentru brânza de oaie de exemplu se foloseau burdufuri confecționate din pielea sau stomaul unor animele, se mai foloseau pentru ambalarea brânzei, putini sau butoaie de lemn, uleiuri comestibile de măslinem (la brânzeturile spaniole) sau uleiul de in (la brânza parmezan). Unele ambalaje folosite pe vremuri se mai folosesc și în zilele noastre, însă la scară mică. Acestea fiind astăzi înlocuite cu metode moderne de ambalare, mult mai la îndemână și care pot fi folosite și la scară industrială. Dintre acestea se pot menționa:

hârtia, sub formă pergamentată, asociată mai recent cu foiță metalică sau pelicule de materiale plastice;

celofanul ca atare sau acoperit de un strat de nitroceluloză sau polivinilidenclorid;

aluminiul, tras în foițe subțiri ți folosit la acoperirea brânzeturilor topite și a unor brânzeturi maturate;

parafina ca atare sau în amestec cu cerezină sau ceruri microcristaline, topite și încălzite la temperatura ce circa 140ºC și în care brânzeturile sunt introduse și ținute 3-4s; se obține prin răcire un strat protector servind la reducerea deshidratării și la prevenirea mucegăirii brânzei;

peliculele plastice sub forma de foitermosudabile sau pungi ce se închid prin termosudură sau cu ajutorul unor cleme metalice;

ambalaje din polietilena din care se confecționează cutiile pentru ambalarea brânzei telemea;

materialele ți emulsiile plastice, folosind în acest scop și unele substanțe fungistatice la tratarea prealabilă a suprafeței brânzei sau disperate în masa de emulsie plastică (sorbat de potasiu, acid sorbic, antibiotice de tipul pimaricinei).

Ambalajele ce se folosesc în industria brânzeturilor tebuiesc să îndeplinească unele condiții ca: reducerea pierderilor de umiditate, protejarea mecanică și igienică a brânzei, prevenirea dezvoltării mucegaiurilor, să nu conțină substanțe nealimentare care să pătrundă în brânză, impermeabilitate la vapori de apă și oxigen și permeabilitate la dioxid de carbon, să nu imprime brânzei miros și gust străin.

2.15. Sortarea și transportul brânzeturilor maturate

În momentul în care brânza maturată a ajuns în depozit, acasta se sortează pe baza datelor cu privire la calitatea laptelui, a celor din registru sau fișelor tehnice de fabricație, după aspectul exterior.

Se consideră faptul că, brânzeturile care fac parte din aceeași șarjă, sunt omogene din punct de vedere al structurii interne, de aceea depozitarea lor strictă pe stelaje este o etapă extrem de importantă.

Transportul brânzeturilor maturate către consumator se realizează în condiții stricte, astfel încât calitatea lor să nu fie influențată. Orice mijloc de transport ce prezintă miros de substanțe străine, nu poate fi folosit pentru transportul brânzeturilor.

Vara se impune ca pe distanțe lungi, transportul să se realizeze cu ajutorul vagoanelor izoterme sau prevăzute cu instalații frigorifere, sau autodube prevăzute cu mijloace similare de menținere a temperaturii de +2ºC până la +8ºC. Dacă transportul se realizează pe distanțe scurte și nu se dispune de mașini dotate cu instalații frigorifere, se recomandă ca transportul să se realizeze noaptea, deoarece temperatura este mai scăzută.

Ținând cont că și o temperatură foarte scăzută are un efect negativ aspura brânzeturilor, schimbându-i caracteristicile (consistență sfărmicioasă și casantă, gustul devine fad) se vor lua masuri ca temperatura din spațiile de transport să nu scadă sub +2ºC.

Defectele brânzeturilor

Fiecare sortiment de brânză se caracterizează prin însușirile organoleptice (gust, consistență, miros, desen, culoare) și fizico-chimice specifice; cele care prezintă abateri de la caracteristicile prevăzute în standarde și normele interne sunt considerate brânzeturi cu defecte.

De regula defectele brânzeturilor sunt datorate calității necorespunzătoare a materiei prime, procesul tehnologic neindicat sortimentului de brânză respectiv, unor dăunători de natură macroscopică sau microscopică (mucegaiuri, insecte, rozătoare).

Acestea se manifestă prin caracteristicile necorespunzătoare privind: aspectul pastei, coaja brânzei, mirosul, gustul, forma brânzei, conținutul în substanță uscată ți grăsime. Unele dintre ele sunt prezentate și în tabelul 2.2.

Tabelul 2.2. Defectele brânzeturilor maturate