4

CAP 1. CARACTERISTICILE MATERIEI PRIME

Considerat un univers alimentar, laptele este un aliment complet i de nenlocuit,

datorit multiplelor sale efecte benefice, cum ar fi: aciune mineralizant la tineri;

antidecalcifiant la aduli; protecie antitoxic la persoanele care lucreaz n medii toxice etc.

Este alimentul cel mai complex i mai uor asimilat de organism, constituind unul din

alimentele de baza i n nutriia omului. Laptele 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, 4 feluri de lactoze, 25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine). Proteinele

conin aminoacizi necesari creterii i meninerii sntii. Grasimea n afar de rolul ei energetic

contribuie i la formarea rezervelor de grsime n organism. Vitaminele coninute n proporii

apreciabile ridic valoarea nutritiv a laptelui. Important este faptul ca 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 i sub form de produse lactate.

1.1. Proprieti organoleptice ale laptelui

Aceast grup de nsuiri reprezint ansamblul proprietilor laptelui ce pot fi percepute

cu ajutorul simurilor i care declaneaz stimuli, mai mult sau mai puin inteni, sub efectul

culorii, gustului, mirosului etc; cunoaterea nsuirilor organoleptice ale unui lapte permite

aprecierea calitii acestuia, dar i a eventualelor stri anormale, aa cum este cazul defectelor

sau a falsificrilor.

Aspectul. Laptele crud, integral, trebuie s se prezinte ca un lichid omogen, opalescent,

de culoare alb, fr corpuri strine n suspensie i fr sedimente. Aspectul este asigurat de

substanele componente ale laptelui i de starea lor de dispersie n masa acestuia. Aspectul

laptelui permite aprecierea prospeimii i strii sale de igien; ntotdeauna, laptele vechi, ca i cel

mamitic, are un aspect neomogen.

5

Consistena. Reprezint gradul de vscozitate al unui lapte. Laptele crud, integral, trebuie

s aib o consisten fluid, fr a fi vscos, filant sau mucilaginos.

Laptele cu consisten anormal denot fie mbolnviri ale ugerului, fie o contaminare

masiv cu microorganisme saprofite, ca urmare a nerespectrii condiiilor de igien.

Culoarea. Reprezint totalitatea radiaiilor de lumin de diverse frecvene, pe care le reflect

laptele. Culoarea laptelui este alb, dar de diferite nuane, n funcie de specia de animale (laptele

de vac este alb, uor glbui, cel e capr este alb cu nuan glbuie mai slab, iar cel de bivoli

i oaie este alb- mat, datorit coninutului ridicat n grsimi i proteine) i n funcie de sezon (n

timpul punatului, culoarea laptelui este glbuie sau crem deschis, datorit carotenului din

furajele verzi consumate).

Mirosul. Reprezint emanaia unui produs asupra simului olfactiv i este dat de substanele

uor volatile (alcooli, aldehide, acizi i cetone). Laptele de consum are un miros plcut, specific

i caracteristic speciei de la care provine, dat fiind concentraia diferit n acizi grai volatili.

Spuma i globulele de grsime din lapte mprumut extrem de rapid mirosurile neplcute din

mediul de pstrare i de aceea pot apare mirosuri de grajd, de frigider, de ambalaj etc.

Gustul. Reprezint senzaia perceput de ctre papilele gustative i este conferit de

substanele solubile din lapte. n funcie de prospeimea i natura produsului lactat, se disting 4

gusturi fundamentale, respectiv: dulceag, acidulat, srat i amrui.

Laptele proaspt, integral, are un gust plcut, uor dulceag i o arom caracteristic

speciei de la care provine; gustl de dulce este imprimat de lactoz, n timp ce aroma este

conferit de proporia dintre componentele laptelui i de starea lor chimic.

Gradul de impurificare. Se apreciaz prin proba lactofiltrului i ofer indicaii asupra

condiiilor de igien n care a fost muls laptele, dar i asupra ncrcturii lui cu microorganisme.

Laptele de consum, trebuie s fie curat i lipsit de impuriti.

6

Tabelul 1.Caracteristici organoleptice pentru lapte de consum

Denumirea indicilor Caracteristicile

Aspectul exterior i consistena Lichid netransparent, omogen fr sediment,

nefilant.

Gust i miros Pur, fr miros i gust strin, necaracteristic

laptelui proaspt. Pe lng acestea pentru

laptele nbuit gust bine pronunat de

pasteurizare, pentru laptele fabricat cu adaos

de produse lactate praf sau concentrate gust

dulcior.

Culoare Alb, cu o nuan puin glbuie, pentru laptele

nbuit cu nuan crem, pentru laptele

degresat cu o nuan albstruie, pentru lapte

cu ingrediente cu nuan caracteristic

pentru ingredient.

Tabelul 2. Compoziia chimic a laptelui

Nr. crt. Denumirea substanei Valoarea medie % Limita variaiei %

1. Ap 87,3 86,5-89,5

2. Substan uscat total 12,7 13,5-10,5

3. Grsime 3,7 2,7-4,3

4. Substane proteice totale 3,5 3,4

- cazein 2,8 3,0

- lactalbumin 0,7 -

-lactoglobulin 0,1 -

5. Lactoz 4,5 4-5,2

6. Substane minerale (cenu) 0,75 0,6-0,9

Tabelul 3. Coninutul unor elemente n laptele de vac (dup FAO/OMS citat de G.

Chintescu , C. Ptracu)

Elementele Raportate la un litru de

lapte

7

M a c r o e l e m e n t e

Calciu, mg 1250

Fosfor, mg 960

Sodiu, mg 350-500

Potasiu, mg 1300-1500

Clor, mg 1100-1300

Magneziu, mg 90-240

M i c r o e l e m e n t e

Iod, mg 47

Fier, mg 0,5

Zinc, mg 3-5

Cupru, mcg 600

Cobalt, mcg 0,4-1,1

Nichel, mcg 30

Plumb, mcg 20-80

1.2. Proprieti fizice ale laptelui

Caracteristicile fizice ale laptelui exprim structura acestuia i permite aprecierea calitii

lui n raport cu cerinele standard; n acelai timp, ofer posibilitatea depistrii erorilor

tehnologice din timpul exploatrii animalelor, a eventualelor boli, dar i a falsificrii laptelui.

A) Densitatea. Reprezint greutatea unitii de volum a laptelui, respectiv, greutatea unui

litru de lapte la temperatura de +200C, comparativ cu cea a unui litru de ap la +40C.

Aceast proprietate a laptelui este dat de suma componentelor sale i de greutatea lor

specific.

8

Valorile normale ale densitii sunt de 1,028- 1,033 pentru laptele de vac i capr i de

1,030- 1,035 pentru cel de bivoli i oaie.

B) Vscozitatea. Este fenomenul de frecare a moleculelor unui lapte care curge i depinde de

starea n care se afl grsimea i cazeina. Vscozitatea laptelui normal este de 1,74 2,4, iar

cldura specific este de 0,092 0,93cal/gr.

C) Opacitatea. Reprezint netransparena laptelui i se coreleaz cu totalitatea radiaiilor de

lumin pe care le reflect laptele; ea depinde de coninutul laptelui n grsimi, proteine i unele

minerale. Opacitatea se evideniaz prin observarea prelingerii laptelui pe pereii unui vas de

sticl; ea permite aprecierea gradului de prospeime i de sanitaie a laptelui n cauz.

D) Presiunea osmotic. Este determinat de numrul de molecule sau particule din lapte,

acestea avnd presiuni osmotice diferite ( lactoza- 3 atm.; clorurile i sarea- 1,33 atm.; alte

sruri- 2,42 atm.). Presiunea osmotic total a laptelui este de 6, 78 atm.

E) Punctul de congelare (crioscopic). Este temperatura la care nghea laptele,

respectiv, de - 0,52 - - 0,590C; aceast nsuire depinde numai de concentraia laptelui n

substane dizolvate, fr a fi influenat de coninutul n proteine i lipide.

F) Punctul de fierbere. Sub aciunea cldurii, laptele fierbe i trece n stare de vapori, la

temperatura de +100,550C, n condiiile unei presiuni normale, de 750mmHg.

Oscilaiile punctului de fierbere permit identificarea falsificrilor prin adaos de ap.

G) Cldura specific. Reprezint numrul de calorii necesare pentru a ridica cu 10C

temperatura unui gram de lapte; cldura specific a laptelui este de 0,94 calorii/g/grad.

H) Conductibilitatea termic. Reprezint proprietatea laptelui de a transmite cldur,

indicnd rezistena acestuia la diferite temperaturi.

I) Indicele de refracie. Este dat de raportul dintre viteza de propagare a radiaiilor

luminoase n mediul de provenien i viteza de propagare n mediul n care ptrund. Valoarea

normal a indicelui de refracie este de 38- 400Zeiss, dar scade n cazul falsificrii cu ap, ca i la

laptele mamitic.

9

J) Tensiunea superficial. Reprezint fora care se exercit la suprafaa de contact a

laptelui cu aerul i este de 45- 53 Dyne/cm2 la laptele integral.Atunci cnd se constat depirea

valorii de 55 Dyne/cm2, laptele este suspect de falsificare prin adaos de ap.

Tabelul 4.Caracteristici fizico-chimice pentru lapte de consum

Fracia

masic de

grsime,

%

Densitatea

g/cm2, min.

Aciditatea,

T, max.

Substana

uscat

degresat

(inclusive

proteine)

Fracia masic

de protein, %

Fosfataza

0,05-9,0 1,024-1,030 16-20 nu mai puin de

8,2

nu mai puin de

2,8

Lips

Microorganismele din lapte. Laptele prezint nu numai un produs alimentar foarte

preios, dar i un bun mediu pentru dezvoltarea tuturor microorganismelor. De aceea, laptele

crud va conine ntotdeauna un numr mai mic sau mai mare de bacterii. Coninutul cantitativ i

calitativ al microflorei laptelui difer n funcie de sursele de contaminare i este condiionat,n

primul rnd, de respectarea condiiilor de igien prevzute pentru obinerea i tratamentul primar

al acestuia n lptriile de ferm.

10

CAP 2. CARACTERISTICILE PRODUSULUI FINIT

Laptele semi-degresat (parial smntnit) este laptele din care s-a separat parial grsimea,

coninnd deci toate celelalte componente n proporii normale.

Laptele semi-degresat (parial-smntnit) se poate valorifica n urmtoarele direcii:

lapte de consum; buturi rcoritoare; produse lactate dietetice; brnzeturi; conserve de lapte: lapte concentrat, lapte praf; cazein, cazeinai, coprecipitai; furaje pentru animale. Compoziia laptelui semi-degresat, din care grsimea a fost separat parial prin

centrifugare este:

- substan uscat 8,5%; - substane azotoase 3,6%; - lactoz 5,1%; - grsime 2 %; - substane minerale 0,7% (calciu 121 mg, fosfor 95 mg, sodiu 52 mg, potasiu

145 mg);

- vitamina A urme; - tiamin 0,04 mg; - riboflavin 0,18 mg; - acid ascorbic 1 mg.

Laptele semi-degresat este apreciat prin coninutul su ridicat de proteine cu mare valoare biologic care reprezint aproximativ 1/3 din totalul substanei uscate. Concentraia de substane saline este asemntoare cu a laptelui integral, astfel nct laptele semi-degresat constituie o important surs de calciu pentru alimentaie. Laptele semi-degresat, cu un coninut redus de lipide, are 55% din valoarea energetic a laptelui integral.

11

CAP 3. TEHNOLOGIA DE FABRICAIE FLUXUL TEHNOLOGIC

Figura 3.1 Schema tehnologic de obinere a laptelui semi-degresat

RECEPTIE CANTITATIVA SI CALITATIVA (4-60C)

LAPTE

CURATAREA, CENTRIFUGAREA

NORMALIZAREA (34-350C)

OMOGENIZAREA

PASTEURIZAREA

RACIREA

AMBALAREA

DEPOZITAREA

PUNGI DE

POLIETILENA

12

1. Recepie calitativ i cantitativ

Laptele care intr n unitile de prelucrare trebuie recepionat cantitativ i calitativ.

Recepia cantitativ:

ntreaga cantitate de lapte care intr n fabric trebuie recepionat cantitativ prin dou

metode:

- volumetric;

- gravimetric.

Recepia volumetric se poate face discontinuu prin verificarea umplerii cu ajutorul unei

tije gradate ce se introduce n fiecare compartiment al cisternei.

Procedeul prezint dezavantaje sub aspectul erorilor care pot interveni datorit

temperaturii laptelui, modificrii volumului bidoanelor datorit deformaiilor, erori de citire etc.

Recepia volumetric n flux continuu se face cu precizie cu ajutorul galactometrelor care

pot fi cu pistoane de rostogolire i cu piston excentric oscilant. Aceste galactometre nregistreaz

pe cadran cantitatea de lapte ce trece prin camera dispozitivului volumetric utilizat, n litri.

Pentru evitarea erorilor de msurare la folosirea galactometrelor este necesar s se evite

ptrunderea aerului n conductele de transport, iar temperatura laptelui s fie

13

n mod normal laptele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

s nu aib o densitate mai mic de 1,029;

s nu prezinte defecte de gust i miros;

s aib un coninut ct mai sczut de impuriti;

s nu provin de la animale bolnave;

aciditatea s nu depeasc 20T;

s nu conin substane conservante, neutralizante sau alte substane

strine.

2. Rcire i depozitare tampon (4-6C)

n cazul n care imediat dup recepia calitativ i cantitativ laptele nu este trecut la

prelucrare, acesta se va rci i se va depozita la o temperatur de 4-6C pn la intrarea n

fabricaie. Pentru rcire, se utilizeaz schimbtoarele de cldur cu plci, rcite cu ap ghea, a

cror capacitate este corelat cu capacitatea de recepie. Temperatura de rcire este de 2 - 4C.

Depozitarea se face n tancuri izoterme orizontale sau verticale. Aceste tancuri trebuie s

corespund urmtoarelor cerine:

s fie perfect neted la exterior i interior;

materialul din care este confecionat tancul izoterm trebuie s fie inactiv fa

de lapte;

s realizeze o izolare termic bun (creterea temperaturii s fie de maxim

3C/24h la o temperatur exterioar de 25C);

s nu conin unghiuri sau curbe mici, care acumuleaz resturi de lapte i nu

permit o splare corespunztoare;

golirea s se realizeze fr s rmn resturi de lapte;

agitarea laptelui s se fac lent i uniform;

s permit controlului nivelului laptelui, al temperaturii i posibilitatea de

recoltare a probelor n condiii aseptice;

s nu se deformeze cnd este umplut cu lapte;

s poat fi vizitat n interior pentru inspecia igienizrii.

Dispozitivul de agitare ct i cel de antrenare trebuie s fie capsulate pentru a nu

14

permite impuritilor i aerului s ajung n lapte.

3. Curirea centrifugal

Curirea laptelui, ca operaie premergtoare pasteurizrii are drept scop ndeprtarea

impuritilor mecanice rmase n lapte n urma filtrrii succesive a acestuia n zona de colectare.

Pe lng rolul su igienic, curirea este impus i de necesitatea de a preveni depunerile i

uzura prematur a utilajelor, cum sunt pompele, rotoarele galactometrelor, duzele instalaiilor de

mbuteliere, etc.

O prim curire se realizeaz prin montarea unor site la tuurile de evacuare a laptelui din

bazinele de recepie sau din autocisterne. ndeprtarea impuritilor mai fine se realizeaz cu ajutorul

unor filtre speciale constnd dintr-o serie de site, ntre care se plaseaz materialul filtrant (vat presat,

esturi speciale). Acestea au debit redus i impun schimbarea frecvent a materialului filtrant. n

instalaiile moderne de pasteurizare filtrul este ncorporat n instalaia nsi, sub forma unui manon

cilindric confecionat din filtre textile, aprat de un tub perforat din oel inoxidabil. Deoarece odat cu

creterea temperaturii se reduce vscozitatea laptelui, nlesnind astfel trecerea laptelui prin filtru, acesta

este plasat la ieirea laptelui din sectorul de prenclzire. De obicei se instaleaz cte dou filtre n

paralel i se utilizeaz alternativ, putndu-se astfel nlocui fr a ntrerupe funcionarea instalaiei.

Se folosesc urmtoarele metode:

Curirea mecanic a laptelui, n scopul ndeprtrii impuritilor prin filtrare;

Curirea mecanic a laptelui, n scopul ndeprtrii impuritilor prin centrifugare.

Procedeul cel mai eficace de eliminare a impuritilor din lapte l constituie ns

curirea centrifugal.

Centrifugarea este o operaie de curire mecanic a laptelui bazat pe separarea

particulelor solide grosiere cu ajutorul forei centrifuge, care ia natere la rotirea laptelui n toba unui

utilaj numit centrifug.

Centrifugele sunt utilaje care se construiesc ntr-o mare diversitate, pentru curirea

laptelui folosindu-se centrifuga cu talere conice.

Centrifuga cu tob cilindric i talere conice fr orificii, este folosit n general pentru

curirea lichidelor cu coninut mic de substane solide.

15

Curirea centrifugal se practic nainte de pasteurizare. n instalaiile moderne

separarea centrifugal se face att la cald, ct i la rece.

Aparatul este asemntor unui separator de smntn, cu urmtoarele diferene: numrul

de talere este mai redus, distana dintre ele mai mare i nu prezint orificiul; de asemenea spaiul dintre

talere i tob este mai mare, iar laptele i smntna nu ies separat.

Efectul de separare se explic prin diferena de greutate specific dintre impuriti i lapte;

impuritile, avnd greutate specific mai mare, sunt proiectate pe pereii tobei, formnd nmolul de

separare, n timp ce laptele, urmnd un drum ascendent, este evacuat prin partea superioiar a tobei.

n mod obinuit, se monteaz cte dou curitoare centrifugale n paralel, pentru a se putea

ndeprta nmolul din tob, dup 2 3 h de funcionare, fr a ntrerupe fluxul tehnologic.

De curnd se utilizeaz curitoare centrifugale cu evacuarea automat a nmolului, pe

msura acumulrii lui.

4. Normalizarea laptelui

Prin normalizare se nelege operaia prin care laptele este adus la procentul de grsime

dorit. Normalizarea laptelui se poate obine prin dou ci: prin creterea sau micorarea coninutului de

grsime.

Creterea coninutului de grsime a laptelui se realizeaz n mod practic prin:

adugarea de smntn proaspt n lapte;

amestecul unui lapte cu un coninut mai sczut de grsime cu un lapte mai gras.

Micorarea coninutului de grsime se realizeaz prin:

extragerea unei pri de smntn din lapte;

amestecul unui lapte gras cu un lapte cu un coninut mai mic de grsime;

amestecul ntre lapte integral i lapte smntnit.

Calculul normalizrii laptelui se face prin ptratul lui Pearson

sau pe baza unui bilan de materiale.

16

Normalizarea laptelui trebuie precedat, ntotdeauna, de analiza laptelui din punctul de

vedere al coninutului de grsime.

n cazul folosirii ptratului lui Pearson se pot ivi dou situaii:

cnd cantitatea de lapte normalizat este mai mare fa de cantitatea de lapte materie prim;

cnd cantitatea de lapte normalizat este egal cu cantitatea de lapte materie prim.

5. Omogenizarea laptelui

Procedeele moderne de obinere a laptelui de consum includ i faza de omogenizare, prin

care se urmrete stabilizarea emulsiei de grsime, evitndu-se astfel separarea grsimii la

suprafaa laptelui n cursul depozitrii acestuia.

Omogenizarea laptelui se bazeaz pe reducerea globulelor de grsime, obinndu-se astfel

o mrire a gradului de dispersie e grsimii n lapte, ct i o fragmentare a micelelor de cazein.

Diametrul globulelor de grsime dup omogenizare este de 0,751,0 (maxim 2 ), n

timp ce la laptele neomogenizat diametrul este de 5-9 . Rezult c dup omogenizare, viteza de

separare a grsimii devine de 70-100 ori mai mic.

Procesul de omogenizare se petrece ntr-o fraciune de secund, realizndu-se n

urmtoarele faze:

alungirea globulei de grsime;

gtuirea globulei de grsime alungit n mai multe locuri, urmat de

fragmentarea lanului de globule n globule mici separate;

dispersia globulelor mici de grsime n lapte.

Alungirea globulelor de grsime apare la intrarea laptelui n omogenizator, ca o

consecin a vitezei de intrare a produsului.

Gtuirea i fragmentarea lanului de grsime se realizeaz la trecerea laptelui prin capul

de omogenizare. Fiecare globul nou format are o nou membran care difer de membrana

globulei iniiale.

Faza de dispersie a globulelor nou formate n lapte are loc cnd laptele iese

din capul de omogenizare.

17

Laptele de consum se omogenizeaz la temperatura de 60-80C i la presiunea de 120-

200 atm. Mai eficient fiind omogenizarea n dou trepte: treapta I la 200 atm i treapta a II-a la

50 atm.

n urma omogenizrii laptelui apar i alte fenomene i anume:

fragmentarea micelelor de cazein;

membrana nou format la globulele mici de grsime nu are aceeai compoziie chimic

cu cea iniial, deoarece o parte din fosfolipide trec n plasm iar circa 25% din proteinele

nou formate sunt reprezentate de cazein. Rezult c membrana nou format nu mai are

aceeai aciune antioxidant ca membrana iniial;

stabilitatea proteinelor cazeinice scade deoarece la suprafaa globulelor de grsime se

absorb i fosfai li citrai din plasm;

vscozitatea laptelui crete ca o consecin a absorbiei de cazein la suprafaa globulelor

de grsime nou formate;

laptele omogenizat este mai susceptibil la oxidare datorit creterii suprafeei

globulelor de grsime i pierderii capacitii antioxidante a membranei;

laptele omogenizat este mai sensibil la aciunea luminii (la lumina solar

direct, apare dup 15 min un gust i miros neplcut de oxidat, accentuat);

laptele omogenizat are culoare alb-intens i apare mai opac datorit

repartizrii uniforme a grsimii i a mririi numrului de micele de cazein;

gustul laptelui omogenizat este mai plin, ca i cnd ar avea un coninut mai

mare de grsime;

digestibilitatea laptelui omogenizat este mai mare, datorit dispersiei

pronunate a grsimii i modificrii structurii micelelor de cazein;

laptele omogenizat coaguleaz mai repede; dar coagulul este mai moale, mai

fin.

18

6. Pasteurizarea laptelui

Ca toate procedeele termice, pasteurizarea se bazeaz pe efectul bactericid al cldurii i

const n nclzirea i meninerea laptelui la o temperatur anumit, o perioad determinat de timp.

Nivelul de temperatur atins i durata meninerii determin efectul bactericid obinut.

Ca tratament termic, pasteurizarea are drept scop distrugerea microorganismelor sub

form vegetativ i const n nclzirea laptelui la temperaturi sub 1000C.

n practic se folosesc multiple regimuri de pasteurizare, n cadrul crora cele dou

elemente temperatur timp difer fr a diminua efectul bactericid scontat, i anume:

Pasteurizarea joas sau de durat, care const n nclzirea laptelui la temperatura de 62 650C, cu

meninerea la aceast temperatur 30 min. i respectiv 20 min.

Pasteurizarea medie, la 71 740C, cu o meninere de scurt durat (15s). Este regimul de

pasteurizare cel mai extins.

Pasteurizarea nalt, const n nclzirea laptelui la 85 900C, urmat de o rcire brusc sub 100C.

Instalaii de pasteurizare:

Instalaiile de pasteurizare a laptelui folosite n industrie sunt schimbtoare de cldur n

care este nclzit laptele la temperatura de pasteurizare cu ajutorul aburului sau al apei calde.

Schimbul termic se poate face n cazane sau vane de pasteurizare, cu perei dubli, prin

care circul agentul de nclzire, fie n pasteurizatoare cu plci.

Pasteurizatorul cu plci are mai multe trepte care realizeaz prenclzirea, pasteurizarea

proriu-zis i rcirea.

n prima treapt laptele crud intr n pasteurizator la 4-60 C i se nclzete pn la 350 C.

n treapta a 2-a are loc ncalzirea de la 350 C pna la 72-760 C.

n treapta a 3-a are loc meinerea laptelui la o temperatur > 760 C timp de 20 de secunde.

Rcirea se realizeaz n 2 trepte prin trecerea laptelui pasteurizat de la 72-760 C la 210 C, iar apoi la

4-80 C prin circulaia acestuia n contra curent cu apa racit.

19

Din punct de vedere constructiv aceste pasteurizatoare se compun dintr-o serie de plci

din oel inoxidabil, ondulate prin tanare. Prin canalele de pe o parte a fiecrei plci circul laptele, iar

pe cealalt agentul de nclzire sau de rcire.

Plcile, avnd ntre ele garnituri de cauciuc, sunt astfel grupate nct formeaz mai multe

sectoare: unul sau dou sectoare de recuperare, un sector de pasteurizare, un sector de meninere la

temperatura de pasteurizare.

Principalul avantaj al pasteurizatoarelor cu plci const n randamentul ridicat al

schimbului termic i care se datorete att faptului c lichidele circul n strat subire, ct i vitezei mari

de circulaie. n aceste condiii, timpul de meninere a laptelui la temperatura nalt este foarte redus,

determinnd modificri fizico-chimice minime.

7. Depozitarea temporar

Imediat dup pasteurizare, laptele este introdus fie ntr-un tanc de inox, fie ntr-un

rezervor de recepie i meinut la 2-40 C.

Tancurile izoterme pentru depozitarea laptelui pasteurizat i rcit trebuie s fie perfect

igienizate pentru a nu produce o recontaminare a acestuia.

8. Ambalarea

Distribuirea laptelui de consum n comer se poate face numai dac sunt respectate

condiiile impuse de Norma sanitar veterinar i de normele igienico-sanitare referitoare la

preambalarea i la ambalarea produselor lactate.

Evoluia actual a exigenelor igienico-sanitare i ale consumatorilor impun ca ambalajele

folosite pentru desfacerea laptelui la consumator s rspund la urmtoarele cerine principale:

s protejeze produsul contra contaminrii;

s poat fi uor splat i dezinfectat;

s aib costuri reduse.

Pentru ambalarea laptelui de consum pasteurizat se folosesc ambalaje recuperabile - sticle

i ambalajele nerecuperabile (pungi de polietilen, PET-uri, cutii Tetra-Pak).

20

Ambalajele nerecuperabile prezint urmtoarele avantaje:

au greutate mic;

necesit personal de desfacere redus;

nu se returneaz la fabric;

se elimin dezavantajele pe care le prezint splarea sticlelor;

nu sunt necesare spaii mari de depozitare.

9. Depozitare (4-8C)

Laptele de consum, preambalat n pungi de polietilen, n PET-uri, n cutii Tetra-Pak i

ambalat n navete de PVC sau metalice se depoziteaz n camere frigorifice curate, dezinfectate,

fr miros strin, la temperatura de 4-8C.

Se recomand ca, imediat dup ambalare, laptele s fie depozitat la rece, n spaii

suficient de mari, care s permit depozitarea produciei dintr-o zi.

Izolarea spaiilor de depozitare trebuie calculat astfel nct s asigure pierderi minime cu

ocazia deschiderii uilor, la introducerea sau la livrarea ambalajelor cu lapte.

Pentru a reduce schimbul termic n spaiile rcite, acestea sunt prevzute cu anticamere

denumite sasuri, nchise prin perdele suple, care se deschid prin simpla apsare i se nchid

imediat.

Rezultatele cele mai bune se obin prin amplasarea de ventilatoare speciale, care

funcioneaz automat la deschiderea uilor, formnd perdea de aer, pentru a reduce la minim

schimbul termic ntre camerele rcite i atmosfera exterioar.

Transportul laptelui pasteurizat, din momentul ieirii din spaiile, rcite din fabric i

pn momentul ajungerii n reeaua de distribuie, trebuie asigurat, de asemenea, la o temperatur

2-8C.

n mod normal, laptele iese din instalaia de pasteurizare la temperatura de 4-8 C;

meninerea lui la aceast temperatur pn ajunge la consumator este impus de necesitatea de a-

i menine calitatea bacteriologic i nsuirile senzoriale.

21

CAP 4. DESCRIEREA UTILAJELOR FOLOSITE

Filtru

Pentru filtrarea laptelui se pot folosi filtrele cu plci ce prezint urmatoarele caracteristici:

Filtrul cu plci are larg utilizare deoarece are multe avantaje. Fineea filtrarii la filtrele

cu placi se poate modifica cu usurin prin schimbarea plcilor. Astfel. fineea filtrrii poate fi

odificat de la aprox. 0,2 microni la 50 microni. La un filtru cu plci e deasemenea posibil s se

lucreze cu precoat i/sau cu agent de filtrare. Prin adugarea unui filtru de profunzime se obine

un adaos de filtrare care poate crete timpul de via al echipamentului.

Construcie din oel inoxidabil

Robinei pentru intrare/ieire produs

Manometre intrare/ieire produs

Performane:

Dimensiuni:

40 x 40 ntre 12 i 80 de plci

50 x 50 ntre 30 i 50 de plci

60 x 60 ntre 40 i 150 de plci

Figura 4.1 Filtrul cu rame i plci. Vedere general

22

1 - canal alimentare; 2 - robinet aer; 3 - plac frontal; 4 - travers orizontal; 5 -

nchidere hidraulic; 6 - robinet evacuare filtrat; 7 - jgheab; 8 - batiu; 9 - robinet

scurgere lichid

Pasteurizator cu plci

Pasteurizator cu plci : din punct de vedere constructiv sunt alctuite din zona de schimb de cldur formate dintr-o serie de plci presate, montate una lang alta, pentru alctuirea unui tot unitar, n care se realizeaz schimbul de cldur specific fazelor din procesul tehnologic al pasteurizrii. Pe cele dou fee ale plcii circul cele dou fluide, ntre care are loc schimbul de cldur.

Fig.4.2 Pasteurizator cu plci pentru lapte

1 zona de rcire la 5 0C; 2 zona de rcire la 15 0C; 3 zona de prenclzire (recuperare de cldur 2); 4 prenclzire (recuperare 1); 5 zona de pasturizare ;6 zona de meninere

23

Separator centrifugal

n vederea asigurrii unei caliti i valori nutritive constante a laptelui de consum,

coninutul n grsime al acestuia este adus la o valoare constant, n funcie de coninutul

de grsime al sortimentului dorit (lapte smntnit, parial smntnit, ex. 2% grsime sau lapte

integral: 3,5...4% grsime). Aceasta presupune o reducere a coninutului iniial de grsime, cu

ajutorul separatorului centrifugal, care asigur separarea grsimii din lapte sub aciunea

forei centrifuge, pe baza diferenei de greutate specific a componentelor laptelui integral,

i anume smntna i laptele smntnit..

Principiul de functionare al separatorului centrifugal, pentru separarea laptelui

integral n smntn i lapte smntnit este redat n figura 4.3

Fig. 4.3.Sectiune in tamburul separatorului centrifugal.

1-racorduri ieire a fazei separate: smntn, respectiv lapte smntnit; 2-tambur talere;

3-zona distribtie; 4-talere; 5-inel de blocare; 6-distribuitor; 7-canal colectare; 8-corp tob

9-ax; racord intrare lapte integral

24

Omogenizatoare

Sunt utilizate pentru reducerea dimensiunilor fazei interne (grsimii) din lapte pentru omogenizare cu scopul prevenirii eclemrii. Asigur scderea dimensiunii globulelor de grsime sub 2. Temperatura optim de omogenizare a laptelui este aproximativ 60C cand grsimea este n stare fluid i vscozitatea scade.

Principiul de funcionare: lichidul este forat s treac printr-un spaiu redus realizat ntre o valv i scaunul acesteia, distana dintre acestea putnd fi reglat cu ajutorul unui arc cu tensiune variabil fiind forat spre evacuare de un inel de spargere a jetului- formnd un ansamblu denumit cap de omogenizare.

Alimentarea capului de omogenizare se realizeaz cu pompe cu mai multe pistoane.

La trecerea prin omogenizator produsul se nclzete cu 2,5 C la presiunea 100 barr sau cu 5 C la o presiune de 200 barr.

Corpurile de omogenizare pot fi ntr-o singur treapta de presiune, utilizate pentru laptele de consum, mixturi de ngheat cu mai puin de 10% grasime sau cu dou trepte de presiune la produse cu coninut ridicat de grsime.

La produsele grase exist posibilitatea aglomerrii globulelor de grsime datorit agentului de emulsionare care acoper grupuri de globule de grsime la omogenizarea ntr-o singur treapt (presiune 100-200 barr) de aceea se trece la a doua treapt de omogenizare care lucreaz la presiuni mai mici (aproximativ 50 barr).

Fig. 4.4 Corp de omogenizare intr-o singura treapta

1.valva

2.scaunul valve

3.inel de spargere

4.arc

5.surub de strangere

25

Fig. 4.5Corp de omogenizare in doua trepte

1.supapa pentru treapta 1

2.supapa pentru treapta 2

Instalaie de ambalat

Laptele de consum poate fi ambalat prin mai multe metode de ambalare. n cazul nostru

avem metoda de ambalare cu flux vertical de formare-umplere-inchidere. La aceasta metoda se

folosesc ambalajele flexibile din material plastic. Aceste ambalaje sunt dintre cele mai des

utilizate, mai ales pentru produse de tip alimentar, ele avind forma de punga cu sau fara pliuri.In

cazul nostru avind instalatia cu flux vertical care se utilizeaza la ambalarea produselor lichide

(lapte si alte lichide alimentare) are in componenta aparate de dozare corespunzatoare.

n fig.4.6 este prezentata schema unei instalatii de ambalare cu flux vertical de formare-

umplere-inchidere a lichidelor alimentare.

26

Fig. 4.6. Schema instalatiei de ambalare cu flux vertical de formare-umplere-inchidere a

lichidelor alimentare (lapte) in pungi din materiale flexibile termosudabile.

1.Rezervor de lichid; 8.Piesa formare tub;

2.Indicator de nivel; 9. Tub format;

3.Supapa electrocomandata; 10.Cap de sudare longitudinal;

4.Conducta de umplere ambalaj; 11.Capete de sudare transversal;

5.Rola cu folie (film); 12.Banda de evacuare a ambalaje pline;

6.Banda de frnare; 13.Punga cu lichid ambalat;

7.Folie din material flexibil termosudabil; 14.Benzi antrenare folie.

Rezervorul de lichid 1 poate fi prevzut cu plutitor de nivel i ventil sau cu dou

traductoare de nivel. La evacuarea lichidului din rezervor n punga, rezervorul este prevazut cu o

supap (ventil) 3 comandat de capetele de sudare transversal 11. Se pot utiliza materiale

plastice, materiale complexe, folie de aluminiu, cu grosimea de 0,02-0,1mm. Pe masur ce tubul

din material plastic coboar, capul de sudare longitudinal 10 se apropie i formeaz custura

longitudinal. n momentul n care capul apas folia pe eava de umplere (care constitue

reazemul) prin rezistena acestuia trece un curent electric care se nclzete lipind marginile

filmului prin termopresare. Sudarea se poate realiza att cu cap de sudare de tip bar ct i cu

role de sudare, n primul caz termosudarea realizndu-se cu marginile foliei una peste alta, n

timp ce n al doilea caz sudarea se realizeaz cu marginile foliei una lnga cealalt.

Tubul din material plastic 9 este antrenat n jos , fie cu ajutorul a dou benzi 14 ce sunt

cuplate intermitent (la formarea continu a ambalajelor), fie chiar de capetele de sudare

transversal (la formarea intermitent) care au n acest caz, pe lnga micarea de apropiere i o

27

micare pe vertical de sus n jos. Prin apropierea capetelor de sudare transversal , acestea

formeaz punctul de sprijin al pungii n momentul umplerii cu lichid. La apropierea acestora prin

rezistenele ce le traverseaz trece un curent electric de impuls care termosudeaza folia prin

apasarea marginilor acesteia.

Pe linia mediana a capetelor de sudare transversal se gaseste o lam tietoare care face

decuparea pungii umplute cu lichid. Lama poate fi fix sau mobil, dup termosudare, n timp ce

capetele de sudare sunt apropiate, ea fiind deplasat pneumatic pentru tiere. Micrile

alternative ale capetelor de sudare transversale sau longitudinale sunt realizate pneumatic,

hidraulic sau chiar mecanic.

Parametrii regimului de lucru al unei astfel de instalaii sunt :

-dimensiunile pungii care se formeaz

-volumul de lichid dozat

-viteza de antrenare (tragere) a foliei (care depinde de productivitatea impus a mainii );

-timpul i temperatura de sudare a foliei (care depind de natura foliei, grosimea i

proprietile fizico-mecanice ale foliei);

-viteza (timpul) de apropiere i departare a capetelor de sudare.

Transportoare cu placi.

Fig. 4.7. Transportoare cu plci

Imbuntirile aduse transportoarelor cu lanuri constau din dotarea acestora cu plci (de obicei, din materiale plastice) pentru a se putea transporta cutii, sticle, bidoane, diferite

containere ntre diferitele operaii de umplere, nchidere, etichetare, operaii legate de cele mai

28

multe ori de ambalarea produselor (fig. 4.7). Pentru sarcini mai grele pot fi prevzute cu chingi de prindere.

Avantajele oferite de acestea sunt:

- capaciti mari de transport pentru materiale grele, de uzur, calde sau incandescente, pe lungimi, practic, nelimitate i cu nclinri mai mari de 18;

- posibilitate de transport etan pentru unele produse fiind realizate celule nchise;

- transport n circuite automate, prevzute cu dispozitive automate de ncrcare i descrcare;

- transportul simultan n dou sensuri;

- rezisten mai mare, ntreinere economic (se nlocuiesc, doar plcile uzate).

29

CAP 5. PASTEURIZATORUL CU PLCI

Instalaiile de pasteurizare cu plci funcioneaza n condiii complet mecanizate, iar procesul de nclzire a laptelui este reglat automat, asigurndu-se n mod constant i fr abateri parametrii prevzui (timp - temperatur). De asemenea, funcionarea instalaiei se face cu randament termic foarte bun (cca. 80%) datorit recuperrii cldurii n sectoarele prevzute special n acest scop.

Instalaia de pasteurizare cu plci se compune n principal din: rezervor de alimentare cu plutitor, pomp centrifugal pentru alimentarea cu lapte, pasteurizatorul cu plci propriu-zis, ventil de recirculare a laptelui, serpentin pentru meninerea laptelui pasteurizat, tablou de comand i accesoriile necesare. De asemenea instalaia mai are n componen un separator semi-ermetic sau ermetic cu care funcioneaza n circuit.

Partea cea mai important a instalaiei este pasteurizatorul cu plci, n acesta realizndu-se procesele de prencalzire. pasteurizare, meninere i rcire a laptelui. Este format din placa frontal, cadru suport pentru plci, plci schimbtoare de cldur prevzute cu garnituri de etanare, plci desparitoare, placa de presiune i sistemul de strngere a plcilor.

Prin aezarea pe cadrul suport a plcilor i strngerea corespunzatoare a acestora se formeaz sectoarele prin care circula laptele i agentii de nclzire - rcire. n funcie de complexitatea i capacitatea instalaiei , aceasta poate sa aib plci grupate n trei, patru, cinci sau chiar sae sectoare de plci.

30

Fig.5.1. Schema circuitului laptelui n pasteurizatorul cu plci

1. Rezervor de alimentare 2. Pompa centrifugal. .3. Pasteurizatorul cu plci; 4 Ventil de recirculare. 5. Serpentin de meninere, 6. Separator de lapte. S1-S5 Sectoarele pasteurizatorului

lapte nepasteurizat lapte Pasteurizat

-------lapte smantanit .Smantana

Fig.5.2. Instaltie de pasteurizare a laptelui cu separator de lapte

1. Pasteurizator cu plci, prevzut cu zonele Z1 Pasteurizare, Z2 nclzire. Z3 Prenclzire, Z4 Prercire cu ap de la reea i Z5 Rcirea cu ap de gheaa.

31

2. Rezervor de alimentare.

3. Pompa centrifugal pentru lapte.

4. Separator de lapte.

5 Vas de alimentare.

6. Rezervor pentru laptele smntnit.

7. Serpentina de meninere a laptelui

8. Ventil de recirculare.

Principii de funcionare

Procesul de pasteurizare i rcire a laptelui ntr-o instalaie de acest fel se desfoar astfel:

Din rezervorul de alimentare cu plutitor (1) laptele este trimis de catre pompa cen-trifugal (2) n cel de al doilea sector de recuperare (S3) unde este prenclzit pn la temperatura de 30-35

0 C de ctre laptele pasteurizat care circu n sens contrar pe partea opus a plcilor.

Din sectorul de prenclzire (S3) laptele este trimis la separatorul centrifugal pentru smntnire (6). n cazul n care nu este necesar smntnirea laptelui, atunci prin fixarea n poziie corespunztoare a robinetelor prevzute laptele este dirijat direct n sectorul urmtor, fr s mai treac prin separator. Laptele smntnit rezultat de la separator sau cel care nu a mai trecut pe la separator intr n primul sector de recuperare a pasteurizatorului (S2) unde este prenclzit n continuare pn la temperatura de 40-550 C de ctre laptele pasteurizat care circula n sens contrar, pe partea opus a plcilor.

n continuare laptele prenclzit trece n sectorul de pasteurizare (S1) n care este nclzit la temperatura de 71-740 C de ctre agentul termic (ap fierbinte cu temperatura de 85-95

0 C) ce circula pe partea opus a plcilor.

Din sectorul de pasteurizare laptele este trimis printr-o conduct de inox la ventilul de recirculare (4). Acesta este de fapt un robinet cu trei ci acionat pneumatic, ce are rolul de a schimba n mod automat circuitul laptelui, n funcie de temperatura pe care o are la ieirea din sectorul de pasteurizare. Astfel, n cazul n care laptele nu are temperatura de pasteurizare prevazut, de 71-74C, ventilul de recirculare intr n funciune la comenzile electro-pneumatice pe care le primete de la instalaia de reglare automat a temperaturii, schimb circuitul i trimite laptele napoi n rezervorul de alimentare a instalaiei, situaie ce se menine pn cnd se realizeaz temperatura de pasteurizare. Dac laptele are temperatura normal de pasteurizare (71-74C) ventilul de recirculare se deschide n poziia ce permite trecerea laptelui n serpentina de meninere (5)

Meninerea timp de 15-20 sec. a laptelui la temperatura de pasteurizare se face n

serpentina (5) amplasat n exteriorul pasteurizatorului, executat dintr-o eava de hotel inox i care este astfel dimensionat, nct prin parcurgerea ei s se asigure timpul de meninere prescris.

Din serpentina de meninere, laptele intr n primul sector de recuperare (S2) apoi n continuare, n cel de al doilea sector de recuperare (S3) se prenclzete, prin cedarea

32

cldurii, laptele ce intra n aparat circulnd n sens contrar, pe partea opus a plcilor schimbatoare de cldur.

n continuare laptele pasteurizat, la care temperatura a sczut la cca. 350 C, trece n sectorul de prercire cu ap de la reea (S4), apoi n ultimul sector de rcire (S5) n care rcirea se face cu ap de ghea pn la temperatura de 4-60 C dup care iese din instalaia de pasteurizare i este trecut n tancul izoterm de depozitare.

Referitor la funcionarea instalaiilor de pasteurizare a laptelui cu plci, se impun cteva precizri:

Ca agent termic de nclzire a laptelui n sectorul de pasteurizare se utilizeaza ap cald, de la centrala termic, avnd temperatura de 85-950 C sau abur de joas presiune (0,72 bari). n acest din urma caz instalaia trebuie s fie prevzut cu un boiler n care se prepar ap cald i o pompa centrifugal pentru recircularea acesteia prin sectorul de pasteurizare. Pentru seciile lipsite de centrala termic, sunt instalaii de pasteurizare la care apa cald se asigur prin nclzirea cu rezistene electrice, ntr-un corp separat (boiler) al instalaiei.

Pentru meninerea laptelui la temperatura de pasteurizare, instalaiile pot fi prevzute cu serpentine sau cu un sector de plci schimbtoare de cldur, pe care laptele pasteurizat, dup ieirea din ventilul de recirculare, l parcurge n dou sensuri, adic, o dat pe o parte a plcilor, apoi pe partea cealalt, realiznd astfel timpul de meninere stabilit.

Temperatura de pasteurizare i timpul de meninere a laptelui pasteurizat sunt stabilite pentru fiecare instalaie de ctre firma furnizoare i aceti parametri trebuie s se ncadreze n limitele prevzute pentru regimul de pasteurizare aplicat. n ceea ce privete temperatura de pasteurizare, este posibil ca prin funcionarea instalaiei n regim 'manual' s se modifice temperatura ntre anumite limite, dar durata de meninere a laptelui pasteurizat, la instalaiile prevzute cu serpentine sau sectoare de meninere, nu poate fi modificat, aceasta fiind stabilit prin construcia utilajului.

Pentru controlul temperaturii de pasteurizare a laptelui, acesta fiind parametrul cel mai important ce trebuie urmait, pe tabloul de comand este prevazut un afiaj electronic a temperaturii i nregistrator (termograf) pentru trasarea pe o termogram a temperaturii de pasteurizare n timpul funcionrii instalaiei.

Toate operaiunile de comand electric i semnalizare optic a funcionrii pompelor ce aparin instalatiei i separatorului de lapte, se fac de la tabloul electric. De asemenea. n vecinatatea acestuia se afla tabloul pneumatic de unde se asigur aerul comprimat necesar deschiderii i nchiderii ventilului de recirculare pentru lapte.