bio reactor iaurt cu fructe

Upload: andreea-lapetite

Post on 11-Jul-2015

843 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

UNIVERSITATEA VASILE ALECSANDRI DIN BACU FACULTATEA DE INGINERIE SPECIALITATEA INGINERIE BIOCHIMIC

PROIECT BIOREACTOARE

COORDONATORI TIINIFICI PROF. DR. ING. NISTOR ILEANA DENISA DRD. ING. GEORGESCU ANA MARIA

STUDENT URLOIU(FLUERARU) CAMELIA CERASELA GRUPA 1141 B

2010-2011

TEMA PROIECTULUI

PROIECTAREA UNUI BIOREACTOR DISCONTINUU CU AMESTECARE MECANIC UTILIZAT PENTRU OBINEREA IAURTULUI CU FRUCTE

2

CUPRINS Memoriu tehnic..4 1. Elemente de inginerie tehnologic..5 1.1.Caracteristicile materiilor prime i auxiliare.....5 1.1.1. Laptele descriere...5 1.1.1.1.Proprietile fizice i chimice ale laptelui....6 1.1.1.2.Compoziia chimic.........7 1.1.1.2.1.Proteinele din lapte.8 1.1.1.2.2.Grsimea din lapte...9 1.1.1.2.3.Glucidele din lapte10 1.1.1.2.4.Substanele minerale.11 1.1.1.2.5.Enzime...........11 1.1.1.2.6.Vitamine....12 1.1.1.3. Proprieti microbiologice.12 1.1.2. Materii auxiliare.13 1.1.2.1. Culturi starter13 1.1.2.2. Aditivi i aromatizani...15 1.1.2.3. Caracteristicile caiselor.....16 1.1.2.4. Ambalaje...17 1.2. Caracteristicile iaurtului......18 1.2.1. Caracteristici generale fizico chimice.....19 1.2.2.Proprieti microbiologice...20 1.2.3. Proprieti organoleptice........21 1.2.4. Proprieti fizico chimice ale iaurtului cu coagul fluid...22 1.3. Variante tehnologice....23 1.4. Alegerea i descrierea variantei optime adoptate....27 2. Bilan de materiale...36 3. Bilan termic.47 4. Dimensionarea bioreactorului..50 5. Concluzii..54 6. Bibliografie......55

3

MEMORIU TEHNIC

Lucrarea de fa trateaz tehnologia de obinere a iaurtului aromatizat cu arom de caise. Este structurat pe 5 capitole i trateaz caracteristicile materiilor prime, a materiilor auxiliare i a produsului finit, schema tehnologic de obinere a iaurtului aromatizat. Se continu cu calcularea bilanului de materiale, a bilanului termic i terminnd cu dimensionarea vanei n care are loc fermentaia principal.

4

1. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGIC1.1. Caracteristicile materiilor prime i auxiliare 1.1.1. Descrierea laptelui - materie prim Laptele materie prim este un lichid de culoare alb-glbuie secretat de glanda mamar a mamiferelor. Laptele a fost folosit din cele mai vechi timpuri ca aliment principal n hrana diferitelor popoare, ca asirienii, babilonienii, grecii si romanii. Laptele este alimentul cel mai complex i mai uor asimilat de organism, constituind unul din alimentele de baz si n nutriia omului. Este denumit i Sngele Alb prin valoarea sa hrnitoare. Are peste o sut de substane nutritive necesare vieii omului (20 aminoacizi, peste 10 acizi grai, 25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine). Proteinele conin aminoacizi necesari creterii si meninerii sntii. Grsimea n afar de rolul ei energetic mai posed si un rol de constituent pentru formarea rezervelor de grsime n organism. Vitaminele coninute n proporii apreciabile ridic valoarea nutritiv a laptelui. Important este faptul c substanele nutritive din lapte se gsesc n proporii optime, astfel c laptele este asimilat de organism mai bine dect orice alt aliment, putnd fi consumat att n stare proaspt ct si sub form de diferite produse lactate. Att laptele ct si produsele lactate mresc rezistena organismelor fa de infecii si intoxicaii, ridicnd nivelul de sntate a populaiei. Factorii care influeneaz cantitatea i calitatea laptelui a. Factori interni: Specia - cea mai mare cantitate de lapte se obine de la vaci; Rasa, familia, linia - sunt rase, linii sau familii care produc lapte mai mult si mai bogat n grsime i proteine n timp ce altele produc lapte mai puin i cu o compoziie diferit; Individualitatea - d diferene chiar n snul aceleiai rase, linii sau familii si n condiii identice fiind influenat de metabolismul fiecrui animal; Forma si dezvoltarea ugerului influeneaz capacitatea productiv; Vrsta - producia de lapte este mai mic la primele ftri, creste pn la a IV a ftare, apoi scade treptat. b. Factori de mediu: Naturali - cldurile mari, ploile si umezeala au influen negativ scznd astfel producia de lapte; Artificiali: a) hrnirea, lipsa substanelor nutritive duce la scderea cantitii de lapte (aceste fenomene se ntmpl iarna si primvara cnd hrana nu este att de bogat n substane hrnitoare ca vara sau toamna); b) adparea;

5

c) igiena corespunztoare; d) mulsul. 1.1.1.1.Proprietile fizice si chimice ale laptelui a. Proprietile fizice: Densitatea - constituie indicele cel mai variabil al laptelui. Este condiionat de raportul care exist ntre concentraia laptelui i substanele solide, negrase si grsime. Variaz n raport invers cu coninutul de grsime i n raport direct cu coninutul de proteine, lactoze si sruri. Limitele normale de variaie ale densitii laptelui sunt cuprinse ntre 1,027 si 1,033 cu o valoare medie de 1,029. Indicele de refracie, punctul de congelare, punctul de fierbere - constituie caracteristici constante ale laptelui normal, modificarea lor indicnd un lapte anormal; *Punctul de fierbere al laptelui este de 100,55 0C, la presiunea de 760mm col. Hg *Punctul de congelare este caracteristica cea mai constant a laptelui. *Temperatura de congelare a acestuia este de -0,555 0C. Culoarea - laptele normal este un lichid opac de culoare alb-.glbuie uor albstrui; Mirosul - este specific, puin pronunat. Laptele vechi are un miros acrior, mai poate primi miros de grajd, urin, blegar. Gustul - este dulceag si caracteristic. b. Proprietile chimice: pH- ul - aciditatea liber a laptelui se exprim prin pH care arat concentraia n ioni de hidrogen din soluii. Laptele de vac are pH- ul ntre 6,7- 6,4. Aciditatea - laptele proaspt muls este uor acid. Aciditatea se exprim n grade Thrner si este cuprins intre limitele 15-19 0T. Aciditatea total a laptelui se stabilete prin titrare cu o soluie alcalin n prezena indicatorului fenolftalein. Laptele proaspt muls are o aciditate de 16-18 0T. Aciditatea crete n timpul pstrrii, datorit acidului lactic care se formeaz prin fermentarea lactozei de ctre bacteriile lactice. Creterea aciditii este mai rapid cu ct temperatura de pstrare este mai ridicat.

6

1.1.1.2. Compoziia chimic a laptelui

Tabel 1 Compoziia chimic a laptelui de vac(%) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Ap Substan uscat total Grsime Substan uscat negras Proteine totale Cazein Lactalbumin Lactoglobulin Lactoz Sruri minerale 87,5 12,5 3,5 9,0 3,4 2,8 0,5 0,1 4,5 0,7

Din punct de vedere al fizicii coloidale, laptele este o dispersie care este alctuit din patru faze: - faza gazoas care conine n principal CO2; - faza gras sub form de globule de grsime cu = 2 5 m care conine lipide propriu-zise i substane liposolubile. Globulele de grsime sunt protejate de o membran fosfolipidicproteic i sunt emulsionate n faza apoas;

7

- faza coloidal format din micele de cazein asociate cu fosfai i citrai de calciu i magneziu; - faza apoas care conine proteine solubile, lactoz i substane minerale. 1.1.1.2.1.. PROTEINELE LAPTELUI Acestea sunt reprezentate de proteinele care alctuiesc micela de cazein i proteinele din zer (plasma laptelui). Cantitatea de proteine din lapte este dependent de: specia animalului, ras i individul considerat, stadiul de lactaie, alimentaie (furajarea) i starea fiziologic a animalului. Cazeina. n lapte cazeina se gsete ca fosfocazeinat de calciu. Micela de cazein este puternic mineralizat att cu macro- ct i cu microelemente. Anumite macroelemente fac parte integrant din micela de cazein (fosforul i calciul organic). Fosforul organic sub form de fosfoserin i respectiv fosfotreonin (mai puin) intr n structura moleculei de cazein. Acest fosfor organic legat de cazein reprezint ~24% din fosforul total al laptelui. n ceea ce privete calciul organic, acesta se leag de cazein prin intermediul gruprilor carboxilice i reprezint 20% din totalul de calciu din lapte. Oligoelementele sunt fixate sau n general adsorbite pe micela de cazein dup cum urmeaz: - fierul este asociat de micela de cazein prin intermediul lactotransferinei. Lactotransferina (protein roie) este o protein minor a laptelui i este calea de transport a fierului din snge n lapte. Laptele de vac conine 2 20 mg serumtransferin/ 100 ml (laptele uman are 200 mg/ 100 ml). Colostrul de vac are 500 mg/ 100 ml; - zincul este legat parial slab i parial mai puternic de micela de cazein, la precipitarea acid a cazeinei fiind eliberat i trecut n zer. Coagularea cazeinei cu chimozin nu are efect asupra legturii Zn- protein; - cuprul este de asemenea asociat cu micelele de cazein, el fiind reinut n proporie de 35% la precipitarea acid a cazeinei; - seleniul este asociat cu micelele de cazein i reinut n proporie de 54 % la precipitarea acid a cazeinei. Din punct de vedere tehnologic, cazeinele sunt cele care intervin n fabricarea brnzeturilor, putnd fi obinute urmtoarele cazeine din laptele degresat: cazein acid, cazein cheag, cazeinai, coprecipitai etc. Cazeinele i cazeinaii au importante proprieti funcionale (de hidratare, de emulsionare, de spumare etc.). Din punct de vedere tehnologic amintim urmtoarele proprieti: -precipitarea cazeinei sub aciunea acizilor minerali sau a acidului lactic. Sub aciunea acestor acizi, cazeina ncepe s precipite la pH = 5,3. Maximum de precipitare are loc la pH = 4,6 (care este punctul izoelectric al cazeinei). Prin adaos de acizi minerali se elimin fosfatul de Ca, cazeina destabilizat precipitnd sub form de acid cazeinic.

8

O astfel de precipitare lent a cazeinei are loc i sub aciunea acidului lactic format prin fermentarea lactozei de ctre bacteriile lactice.

Cazeina poate fi coagulat i cu ajutorul enzimelor coagulante n prezena srurilor de Ca. Proteinele serice. Mai importante calitativ sunt: - lactoglobulina (3,6 g/ l lapte) insolubil n ap dar solubil n soluii saline slabe; - lactoglobulina (1,7 g/ l lapte) care are mult sulf i triptofan: - serum albumin ( lactalbumin) care este identic cu serum albumina sanguin (0,4 g/ l lapte); - imunoglobulinele (0,6 g/ l lapte) sunt anticorpii din lapte care se gsesc n cantitate mai mare n colostru. - proteina roie sau lactotransferina care exercit aciune bacteriostatic asupra suelor bacteriene care necesit mult fier pentru dezvoltarea lor; - lactoperoxidaza sau lactenina care manifest aciune bactericid fa de streptococi; lactoperoxidaza este distrus prin cldur i inhibat prin aciditate; - lactolina, o protein minor care conine 11% lizin i urme de metionin. 1.1.1.2.2.GRSIMEA DIN LAPTE Grsimea din lapte este componentul cel mai variabil (n funcie de rasa animalului, de hrana i ngrijirea lui) pentru laptele de vac 35,4% (media 3,7%). Ca i proteinele i lactoza, grsimea este sintetizat la nivelul glandei mamare. Din punct de vedere fizic, grsimea din lapte se prezint sub form de globule sferice cu =0,215 m, nconjurate de o membran lipoproteic. Din punct de vedere structural, globulele de grsime nu sunt omogene, de la centrul globulei spre exteriorul acesteia observndu-se trei zone: - zona central format din gliceride cu punct de topire sczut; - zona intermediar format din trigliceride cu punct de topire ridicat; - zona periferic, este reprezentat de membrana globulelor, care este format: spre interior din fosfolipide, colesterol i vitamina A; spre exterior, n contact cu plasma laptelui sunt proteinele care se leag de fosfolipide prin legturi electrostatice. n fraciunea proteic a membranei exist cel puin 26 enzime, dintre care importante din punct de vedere tehnologic sunt: fosfataza alcalin (este inhibat la 92C/15 s); fosfataza acid; plasmina care poate degrada proteolitic cazeinele. Plasmina nsoete de regul kcazeina.

9

Din punct de vedere chimic, grsimea din lapte este format dintr-un amestec de gliceride (98 99%) i din cantiti mici de fosfolipide (0,2 1%), steroli (0,25 0,4%), acizi grai liberi, pigmeni i vitamine liposolubile.

1.1.1.2.3. GLUCIDELE DIN LAPTE Lactoza este un diglucid (C12H22O11H2O) format dintr-o molecul de glucoz i una de galactoz, unite printr-o legtur monocarbonilic. Este singurul reprezentant al glucidelor n lapte, iar laptele este singurul produs n care apare lactoza. n laptele proaspt, provenit de la animale sntoase, lactoza se gsete n proporie de 4,3 5,7% (n medie 4,8%). Prezena ei n cantiti mai mici constituie un indiciu al unor afeciuni mamare. Prin hidroliz acid sau sub aciunea unei enzime, numit lactaza, lactoza se transform ntr-o molecul de glucoz i una de galactoz:

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6lactoz glucoz galactoz n continuare, sub aciunea microorganismelor, lactoza poate suferi diferite fermentaii, cu aplicaii importante n tehnologia produselor lactate. Astfel, sub aciunea bacteriilor lactice, lactoza este transformat n acid lactic, avnd loc fermentaia lactic, conform reaciei:

2 C6H12O6

bacterii lactice

4 CH3 CHOH COOHacid lactic

Acidul lactic rezultat determin coagularea cazeinei i imprim produsului respectiv gust acid (produse lactate acide, brnzeturi proaspete). Sub aciunea bacteriilor propionice, acidul lactic poate fi transformat, n continuare, n acid propionic, ceea ce bacterii propionice reprezint fermentaia propionic:

3 CH3 CHOH COOH 2 CH3 CH2 COOH + CH3 COOH + CO2 + H2OAceast fermentare are loc n cursul maturrii brnzeturilor cu past tare (tip vaier) i contribuie la formarea gustului i a desenului specific. n prezena germenilor sporulai anaerobi, de tipul Clostridium, ntlnii frecvent n lapte, lactoza poate fi transformat n acid butiric fermentaie butiric conform reaciei:

2 C6H12O6

bacterii lactice

2 CH3 (CH2)2 COOH + 4 CO2 + 4 H2

Aceast fermentaie nedorit provoac balonarea trzie a brnzeturilor, imprimndu-le totodat, gust neplcut.

10

Sub aciunea unor specii de drojdii, lactoza poate fi transformat n alcool etilic fermentaie alcoolic - ce are loc (de obicei), n paralel cu fermentaia lactic:

2 C6H12O6

drojdii

4 C2H5OH + 4 CO2 alcool etilic

1.1.1.2.4. SUBSTANELE MINERALE Laptele conine 0,7 0,9% sruri minerale: cloruri, fosfai i citrai de Ca, Na, K i Mg. n cantiti foarte mici se mai gsesc n lapte: S (n molecula unor substane proteice), Zn, Fe, Al, Cu etc. O parte din substanele minerale sunt legate de proteine, n principal cazein, iar cealalt parte sunt libere i se gsesc n plasma laptelui. Spre deosebire de ceilali componeni ai laptelui, coninutul n sruri minerale i raportul dintre acestea se menin aproape constante; variaiile ce apar uneori indic un lapte anormal (de exemplu: un coninut ridicat de cloruri indic un lapte mamitic). Din punct de vedere tehnologic prezint importan raportul dintre Ca/P (CaO/P 2O5 > 0,7) deoarece acest raport influeneaz coagulabilitatea laptelui. Avnd n vedere c la pasteurizare are loc o precipitare parial a srurilor solubile de calciu, este necesar o restabilire a nivelului de sruri de calciu solubile prin adaos de CaCl2 (la obinerea brnzeturilor). 1.1.1.2.5. ENZIMELE DIN LAPTE Laptele conine numeroase enzime (~19), dintre care unele sunt sintetizate de glanda mamar (proprii), iar altele sunt secretate de microorganismele prezente n lapte. Dintre enzimele laptelui cele mai importante din punct de vedere practic sunt: - Proteaza alcalin (plasmina sanguin), are activitate maxim la 37C i la pH = 7,5 8,0. Rezist la tratament UHT (123C/2s). Inactivarea complet are loc la 142C/16s. Proteaza alcalin intervine n maturarea brnzeturilor cu past presat i la acele brnzeturi la care maturarea depinde de flora de suprafa (de tip Camembert). - Proteaza acid prezint activitate maxim la pH = 3,5 4,0 i la 50C. Contribuie la maturarea brnzeturilor. - Lipoprotein-lipaza are pH optim la 8,5 9,0. Lipoprotein-lipaza produce rncezirea lipolitic spontan a laptelui. Aceasta este inactivat prin pasteurizare, iar la temperaturi sczute activitatea ei este semnificativ micorat. - Esterazele din laptele de vac au temperatura optim la 37C iar pH-ul optim este 8,0. - Lactoperoxidaza este rezistent la cldur (este distrus la 75C/ 30 min. sau la 80C/ 30 s). Este folosit ca enzim-test pentru laptele nclzit la temperatur ridicat sau pentru depistarea H2O2 adugat n lapte ca agent de conservare. - Catalaza se gsete n cantitate mare n laptele colostral. Exist deci o catalaz proprie laptelui i o alta produs de bacteriile nelactice (cele lactice nu produc catalaz). La 65C/ 30

11

minute catalaza este distrus. Prezena catalazei n lapte n cantitate mare permite diagnosticarea mamitelor. - Lizozimul are proprietatea de a hidroliza pereii celulelor bacteriene; este o enzim termosensibil fiind puternic deteriorat la pasteurizarea laptelui. Lizozimul este foarte abundent n laptele uman (30 mg /100 ml), respectiv de 3000 de ori mai mult dect n laptele de vac. - Reductaza aldehidic (xantinoxidaza) oxideaz hipoxantina n acid uric cu formare de H2O2.. Este distrus prin nclzire 75C/ 3 min. sau la 80C/ 10 s. Enzima se utilizeaz ca test pentru a determina eficiena pasteurizrii. - Fosfataza acid se gsete n lapte n stare liber i asociat cu membrana globulelor de grsime. Enzima rezist la pasteurizarea normal iar la sterilizarea UHT poate rmne activ n proporie de 20% din valoarea iniial. - Fosfataza alcalin se gsete n lapte n stare liber, dar n cea mai mare parte asociat cu membrana globulelor de grsime. Fosfataza alcalin este folosit ca enzim de diagnosticare a eficienei pasteurizrii i pentru controlul gradului de agitare a laptelui (agitarea laptelui conduce la eliberarea enzimei din membrana globulelor de grsime). 1.1.1.2.6. VITAMINELE DIN LAPTE Laptele conine toate vitaminele necesare dezvoltrii nou-nscutului i sub acest aspect trebuie considerat ca un aliment aproape complet pentru nevoile nutritive ale omului. Coninutul de vitamine din lapte variaz cu specia, rasa, perioada de lactaie, dar, n special cu alimentaia animalului productor. Modul de tratare a laptelui dup mulgere are o mare influen asupra coninutului n vitamine. Unele vitamine (A, D) se gsesc n cantitate mai mare n laptele de var dect n cel de iarn, deoarece n timpul verii furajele verzi consumate de animal vin cu un aport mai mare de caroten, respectiv n timpul verii are loc o bun iradiere a animalului cu UV n timpul punatului. Vitamina A favorizeaz creterea organismului tnr i-i sporete rezistena la infecii. Este destul de rezistent la cldur, dar sensibil la oxidare. Vitamina D (antirahitic). Este foarte stabil n lapte, iar tratamentele termice i depozitarea de durat a produselor lactate nu o afecteaz. Vitamina E. Lipsa ei din alimentaie produce sterilitatea. n lapte i n produse lactate vitamina E are rol de antioxidant. Vitaminele B1, B6 i B12 previn mbolnvirea sistemului nervos i anemia. La animalele rumegtoare, aceste vitamine sunt sintetizate de ctre microflora tubului digestiv. Vitamina B2 (riboflavina) influeneaz creterea. Laptele constituie pentru om sursa cea mai bogat n riboflavin. Este rezistent la cldur, dar sensibil la radiaiile solare. n procesul de fabricare a brnzeturilor, riboflavina se elimin aproape complet prin zer. Colostrul conine de dou ori mai mult riboflavin dect laptele normal. Vitamina C particip la toate procesele celulei vii i sporete rezistena organismului fa de boli infecioase. Laptele i produsele lactate nu constituie o surs bogat n vitamina C, deoarece tratamentele termice i oxigenul din aer o distrug. 12

1.1.1.3. PROPRIETILE MICROBIOLOGICE ALE LAPTELUI Gradul de contaminare a laptelui va depinde de: starea de sntate a animalului; gradul de curenie al grajdului i al instrumentarului de muls; msurile de igien ce se iau n timpul mulsului; starea de sntate a personalului care execut mulgerea. Factorii care determin dezvoltarea microorganismelor n lapte sunt: puterea bactericid/ bacteriostatic a laptelui; prezena n lapte a factorilor de cretere pentru microorganisme; asocierile i antagonismele dintre microorganismele care contamineaz laptele; temperatura de pstrare a laptelui. Puterea bactericid/ bacteriostatic a laptelui se datoreaz substanelor care distrug sau inhib microorganismele: lacteninele (1, 2) sau aglutinine; lactat - peroxidaza (lactenina 3); superoxid-dismutaza. Lacteninele au activitate slab n uger unde sunt condiii anaerobe, ele devenind active n laptele proaspt muls. Factorii de cretere pentru microorganisme (bacterii) cei mai importani sunt vitaminele, aminoacizii i peptidele. Asocierile se refer la acele bacterii (exemplu streptococii) care prin activitatea lor proteolitic produc din proteine substane cu azot asimilabile pentru alte bacterii (exemplu : lactobacilii). Antagonismul se refer la faptul ca unele microorganisme (bacterii lactice) produc acizi organici (acid lactic) i H2O2 care inhib dezvoltarea clostridiilor, coliformilor etc. Foarte multe bacterii lactice produc i bacteriocine, incluznd i nizina. Temperatura de pstrare a laptelui este un factor decisiv n meninerea calitii laptelui, deoarece se prelungete durata fazei bactericide, care este de 10 ore la 10C i de 36 ore la 5C. 1.1.2. MATERII AUXILIARE - Caracteristici ale materiilor auxiliare 1.1.2.1. PREPARAREA CULTURILOR STARTER DE PRODUCIE Prepararea culturilor starter de producie implic transplantri repetate de lapte ncepnd cu o cultur pur stoc ( inocul ) care este preparat de un laborator specializat i care este livrat fabricilor sub form lichid sau uscat. Culturile pure stoc (inocul) lichide. Aceste culturi sunt mai active, dar mai greu de transportat i pot fi pstrate la temperaturi joase (12C),maximum 10 zile. Se livreaz n flacoane de 100cm3, nchise cu dop de cauciuc sau din material plastic, ambalate n cutii de carton. Se prezint sub forma unui lichid, puin consistent, alb glbui, pn la slab cafeniu. n sezonul cald, pentru a se evita suprafermentarea, se adaug carbonat de calciu ca neutralizant, care n combinaie cu acidul lactic pune n libertate CO2. Aceasta creeaz n interiorul flacoanelor o uoar presiune, imprimnd culturii pure un aspect spumos. Culturile starter uscate(liofilizate)

13

Se livreaz n flacoane ermetic nchise, sub vid, sau n atmosfer de CO2, respectiv de azot i care pot fi pstrate la 45C, timp de 12 luni. n general, cultura liofilizat se reactiveaz pentru a-i crete vitalitatea. Reactivarea const n introducerea coninutului fiolei n 200cm3 lapte pasteurizat i rcit i termostatare la temperatur indicat. Culturile pure stoc (inocul)pot fi culture singulare i mixte . Din cultura pur selecionat lichid sau cea liofilizat, dup reactivare, prin pasaje successive, pot fi obinute: cultura primar; cultura secundar; cultura teriar, care poate fi utilizat drept cultur starter de producie . Cultura primar .Se obine prin inocularea laptelui pasteurizat i rcit cu cultura pur primit la laboratorul de specialitate. Felul culturii, proporia de inoculare, temperatura i durata de termostatare difer n funcie de felul produsului pentru fabricarea cruia se folosete cultura respectiv. Imediat dup termostatare, cultura se rcete rapid i se depoziteaz la 12C pn a doua zi. Cultura secundar. Se obine din cultura primar, dar avnd n vedere c aceast cultur secundar reprezint a doua transplantare, ea se constituie ca un stadiu mai avansat de reactivare a culturii pure, iar durata de termostatare este cea mai redus. i aceast cultur se pstreaz la 12C ,timp de 1-2 ore. Cultura teriar .Se prepar din cultura secundar, dup aceeai tehnic ca i n cazul culturii primare, ns din punct de vedere cantitativ aceast cultur trebuie s satisfac necesarul produciei, iar din punct de vedere calitativ trebuie s prezinte caracteristicile produsului respectiv de bun calitate . Cultura de producie sau cultura teriar se inoculeaz zilnic i tot zilnic se controleaz chimic, senzorial i microbiologic. La folosirea culturii starter de producie trebuie s se aib n vedere urmtoarele: cultura sa fie pur(s nu conin dect microorganisme specifice); cultura s fie activ(s produc fermentaie specific n timp normal i s asigure o anumit aciditate) cultura s-i menin n timp nsuirile iniiale ; cultura s fie meninut 5-6 ore, nainte de folosire, la 12C, pentru a se favoriza acumularea substanelor aromatizante ; cultura starter de producie s nu fie mai veche de 48 de ore. Culturile obinute prin nsmnarea laptelui i coagularea acestuia se numesc maiele. Din cultura pur se prepar maiaua primar. Din aceasta se prepar maiaua secundar care servesc la prepararea maielei teriale, aceasta, de obicei reprezentnd maiaua folosit n producie. Iaurtul este obinut dintr-o cultur mixt format din Streptococcus thermophilus i Lactobacillus bulgaricus. Streptococcus thermophilus este bacterie aromatizant, acidifiaz uor mediul i are o temperatur optim de dezvoltare de 37-400C. Lactobacillus Bulgaricus este o bacterie acidifiant, produce la 40-500C acid lactic, ce acidifiaz puternic ediul. ntre aceste bacterii exist o strns simbioz, lactobacilul, cu activitate m

14

proteolitic, hidrolizeaz din cazein civa aminoacizi care sunt activatori ai dezvoltrii streptococilor (valina are un rol important). Streptococcus thermophilus stimuleaz dezvoltarea lactobacilului producnd un metabolit care a fost nlocuit de acidul formic.

1.1.2.2 Aditivi i aromatizani Cei mai obinuii aditivi sunt fructele n sirop, concentrate de fructe, sub form prelucrat (buci) sau piureuri n proporie de aproximativ 12-15%. De asemenea, iaurtul poate fi aromatizat cu diferite esene de vanilie, cafea, etc. Uneori se adaug, mpreun cu aromele, colorani i substanele ndulcitoare (zaharoz, glucoz) i eventual stabilizatori pentru mbuntirea consistenei. Pentru mbuntirea consistenei iaurtului se folosesc coloizi hidrofili, capabili s lege apa, determinnd o cretere a viscozitii i prevenind separarea zerului. Iaurtul natural, obinut dup un proces corect nu necesit adugarea de stabilizatori, ns n acest caz, agar-agar, pectina, sau gelatina se folosesc n proporie de 0,1-0,5%. Substanele de ndulcire se adaug n iaurtul cu fructe n proporie de 6-15%. Cantiti reduse de zahr se pot aduga i n iaurtul natural. Pectina sau substanele pectice sunt fibre solubile, care formeaz un gel n contact cu apa. Pectina d textura crocant unor alimente, aa cum sunt merele crude. n afar de mere, pectina se mai gsete n cpuni, citrice. Pectina n iaurt protejeaz proteina la un pH sczut dup pasteurizarea la o temperatur nalt i astfel previne apariia floculrii i sedimentrii. Aceasta garanteaz stabilitatea produsului, proprietile senzoriale i calitatea pentru un timp mai ndelungat. Adausul de lapte praf sau lapte concentrat. n cazul adoptrii acestei variante tehnologice, laptele degresat praf obinut prin pulverizare este reconstituit ntr-o van la temperatura de 400 C ntr-o proporie de 1/5 i produsul obinut este adugat laptelui pentru iaurt sub agitare. Printr-o dozare continu a acestui amestec n fluxul de lapte se asigur o distribuie omogen a ingredientelor adugate. 1% lapte praf determin o cretere de 0,3% protein. Tabel 2- Colorani folosii n fabricarea iaurtului cu coagul fluid. Culoarea Galben Portocalie Verde Roz Aditiv Lmie cu coaj de lmie ras Portocale sau arome de portocale Kiwi sau arom (extract) de kiwi Arom de cpuni, fragi, rodii(fructe sau extrasul respectiv)

15

1.1.2.3. Caracteristicile fructelor folosite la obinerea iaurtului Caisele Caisul a fost cunoscut in China nc de acum 5.000 de ani. Dup ce a traversat India si Persia, el a ajuns pe malul Mediteranei. Detaabilitatea de pe smbure, fiind o caracteristica general a speciei, fructele acesteia sunt folosite la o gam larg de forme de industrializare dar in special pentru compot, gem si nectar . Fructul su foarte nutritiv, rcoritor, astringent (in stare proaspata), laxativ (in stare uscata) -l recomand n anemii, astenii, insomnii, convalescene, diaree sau constipaie. 100 de grame de caise proaspete conin: DENUMIREA DETERMINARILOR U/M MEDIA LIMITE

Apa g 85,0 83-89 Zaharuri g 10,4 9,5-12,8 Proteine g 0,9 0,8-1 Grsimi g 0,1 Celuloza g 0,7 0,6-0,8 Substane minerale g 0,6 0,6-0,7 Ca mg 0,2 Mg mg 7,0 7-8 K mg 300,0 240-350 Na mg 1,5 1-2 P mg 20,0 2-24 Vitamina C (acid ascorbic ) mg 7,0 4-10 Vitamina A ( caroten ) mg 1,150 0,300-2 Aciditate titrabila (malic ) g 0,8 0,7-1,3 Caisele sunt foarte bogate in provitamina A, in vitaminele B1, B2, PP, fosfor si fier. Principala lor calitate dietetica const in coninutul ridicat de potasiu n fructele proaspete nivelul lui ajunge pn la 350 mg (la 100 de grame de fructe proaspete). De aceea, caisele proaspete, sucul de caise cu pulp, decocturile si infuziile de caise sunt un mijloc diuretic eficace. Consumul de caise are efecte binefctoare n bolile sistemului cardiovascular, ale rinichilor, n obezitate. Ele conin foarte mult fosfor si magneziu, prin aceasta mbuntind memoria i crescnd capacitatea de munca. Au de asemenea o aciune pozitiv asupra vaselor cerebrale. Sucul de caise se pregtete din fructe coapte. Acesta conine multe vitamine i mult potasiu i fier. Sucul de caise are rezultate uimitoare n anemie, n bolile gastrointestinale i cardiovasculare, n bolile de piele, n afeciunile mucoasei bucale, este folosit n rnile gambelor, dar i pentru femeile nsrcinate. Dac nu exist recomandri speciale, se bea cte o jumtate de pahar cu suc de caise amestecat cu lapte de doua-trei ori pe zi. Caisele, ca

16

i infuziile i compoturile din ele cresc efectiv capacitatea de munca la persoanele cu tulburri nervoase i emoionale.

1.1.2.4. Ambalaje Dup ncorporarea fructelor se trece la dozarea n ambalaje din polipropilen/polistiren (150g pentru porii individuale sau 500g pentru porii familiale) i nchidere cu folie de aluminiu. Dozarea iaurtului n ambalaje se va realiza cu ajutorul unei maini automate de ambalare produse lactate vscoase, la pahare, tip AMPA 8-7, prezentat n figura numrul 2

Figura nr. 2. Main de ambalat produse vscoase, tip AMPA 8-7 Productivitatea mainii este de 1500 buc./h i poate doza iaurtul n pahare la diferite gramaje. Paharele cu iaurt se aeaz n navete de material plastic i se introduc n camera de rcire pentru rcirea final.

17

1.2 CARACTERISTICILE IAURTULUIIaurtul este un produs lactat acid-dietetic care se fabric n numeroase ri, n principal din lapte de vac, cultura starter de producie avnd n compoziie dou bacterii lactice: Lactobacillus bulgaricus i Streptococcus thermophilus, ntre care se creeaz relaii simbiotice, ceea ce conduce la accelerarea procesului de fermentaie i de formare a substanelor de arom specifice produsului. Produsele lactate fermentate sunt produse lactate acide din lapte care se obin prin aciunea bacteriilor lactice asupra lactozei, in vederea producerii de acid lactic, dioxid de carbon, acetaldehid, diacetil i ali componeni care confer acestor produse gustul caracteristic de proaspt. Dintre produsele lactate fermentate cel mai cunoscut si consumat la scar larg este cu siguran iaurtul. Iaurtul este sortimentul cel mai specific si mai rspndit din grupa produselor lactate acide. Iaurtul este un produs cu o tradiie veche. Este cunoscut nc din secolul al VII-lea in Asia-Mic i Peninsula Balcanic. Datorit nsuirilor sale, iaurtul s-a rspndit in Europa-Central si de Vest, precum i n alte multe ri. Numele de iaurt este de origine turc, ia-urt nsemnnd lapte acru. La nceputul acestui secol, biologul rus Mecinicov a scos in eviden valoarea dietetic a iaurtului; actualmente importana acestui produs a crescut mult prin aportul su in terapia cu antibiotice, cu timpul devenind un aliment popular, cu rol important in dietetica i fiziologia nutriiei. n ultimul timp producia de iaurt pe plan mondial a crescut, datorit perfecionrii tehnologiei de fabricaie, a diversificrii sortimentelor pe baz de iaurt si a cererii crescnde a consumatorilor. Tipul de iaurt produs depinde de preferinele regionale ale consumatorilor si de marketing-ul unitii productoare. In general, diferenele dintre gustul i textura iaurtului se datoreaz tipului de lapte utilizat n fabricaie si activitatea microorganismelor implicate in procesul de fermentare. Exist mai multe tipuri de iaurt si mai multe variante de clasificare. In continuare sunt menionate principalele tipuri de iaurt. Iaurt coagulat La acest tip de iaurt, fermentarea si rcirea se realizeaz in ambalaje. Se caracterizeaz printr-o textur ferm. Iaurt fluid Operaia de fermentare se realizeaz n tanc, iar coagulul format este spart prin amestecare nainte de rcire si ambalare. Textura acestui tip de iaurt este mai puin ferm dect a iaurtului coagulat. Dup ambalare coagulul se poate reforma. Iaurt de but 18

Acest tip de iaurt este similar cu iaurtul fluid. Diferena const in faptul c operaia de amestecare pentru spargerea coagulului este mai intens. Iaurt congelat Pentru acest tip de iaurt fermentarea se realizeaz in tanc, dar pentru rcire se utilizeaz un utilaj asemntor freezerului folosit la fabricarea ngheatei. Textura acestui tip de iaurt este influenat de tipul de rcitor utilizat, de mrimea si distribuia cristalelor de ghea. Iaurt concentrat Procesul de fabricare se aseamn cu cel al iaurtului fluid, cu deosebirea c dup spargerea coagulului, iaurtul se concentreaz prin evaporarea apei (care se realizeaz, de regul, sub vid). Din punct de vedere al unor caracteristici fizico-chimice iaurt normal: 3% grsime si 8,2% s.u. negras; iaurt parial degresat: 0,5-3% grsime si 8,2% s.u. negras; iaurt slab: 0,5% grsime si 8,2% s.u. negras; iaurtul aromatizat pasteurizat: poate fi normal i slab, avnd aceleai caracteristici ca i cel nearomatizat; crem de iaurt: cu adaos de stabilizator pentru a preveni separarea zerului; iaurt cu coagul fluid: cu 13% s.u. si stabilizator; lactofructul: cu adaos de zahr 5%, gelatin 0,4%, colorant si sucuri naturale de zmeur, cpuni, fragi; iaurt cu arom de fructe: cu adaos de 6% zahr i 4% lapte degresat praf n lapte normalizat la 2,8% grsime; iaurt probiotic: care conine bifidobacterii 1.2.1. Caracteristicile fizico-chimice si microbiologice ale iaurtului In cadrul standardelor profesionale din industria laptelui si produselor lactate se menioneaz condiiile tehnice de calitate si metodele de verificare ale iaurtului dup cum urmeaz: laptele si materialele auxiliare folosite la fabricarea iaurtului, trebuie s corespund documentelor tehnice normative de produs i condiiilor sanitar-veterinare in vigoare; iaurtul se fabric conform instruciilor tehnologice stabilite de productor, cu respectarea reglementrilor sanitare si sanitar-veterinare n vigoare. Proprieti organoleptice Aspect i consisten: coagul cu consisten ferm, fr bule de aer, la rupere aspect porelanos, se admite eliminare de max. 3% zer Culoare : alb de lapte Gust si miros : specific de iaurt din lapte de vac, aromat, plcut, acrior, fr gust si miros strin. Proprieti fizico-chimice Grsime,%, max. 3 -STAS 6352/1-88 Substana uscat,%, min. 10- STAS 6344-88 19

Substana proteic,%,min. 3,2- STAS 6355-89 pH 4,6-4,5 Temperatura de livrare, 0C,max. 8 Zer,%,max. 3- STAS 3665-80 Arsen, mg/kg, max. 0,1- STAS 8342/6-89 Cupru, mg/kg, max. 0,5- STAS 8342/3-88 Plumb, mg/kg, max. 0,1- STAS 8342/4-84 Zinc, mg/kg, max. 0,15 1.2.2. Proprieti microbiologice Drojdii si mucegaiuri