valorificarea zerului

24
VALORIFICAREA ZERULUI Zerul este subprodusul care rezulta la fabricarea branzetului ca urmare a congelarii cu cheag, prin acidifiere naturala sau de la fabricarea cazeinei chiag sau clorhidrice. Zerul se prezinta ca ul lichid de culoare verde galbui. In functie de modul de obtinere putem avea zer dulce (aciditate 10-20 0 T), obtinut de la coagularea laptelui cu cheag, si zeracid (aciditate 50-70 0 T), obtinut de la coagularea bacterii lactice , respectiv cu acizi minerali. Compozitia chimica a zerului variaza in functie de materia prima initiala si de procesul tehnologic utilizat la fabricarea branzeturilor si cazeinei. Compozitia chimica a diferitelor tipuri de zer Provenie nta Extra ct uscat Compozitia materialului uscat Lactoza% proteine% cenusa% acid lactic% grasimi% pH Zer dulce de la fabricar ea 6.5 76 4.94 13.5 0.88 8.0 0.52 1.8 0.12 1.0 0.66 6.7

Upload: adina-petcu

Post on 27-Jun-2015

1.586 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

Page 1: Valorificarea Zerului

VALORIFICAREA ZERULUI

Zerul este subprodusul care rezulta la fabricarea branzetului ca urmare a congelarii cu cheag, prin acidifiere naturala sau de la fabricarea cazeinei chiag sau clorhidrice. Zerul se prezinta ca ul lichid de culoare verde galbui. In functie de modul de obtinere putem avea zer dulce (aciditate 10-20 0T), obtinut de la coagularea laptelui cu cheag, si zeracid (aciditate 50-700T), obtinut de la coagularea bacterii lactice , respectiv cu acizi minerali. Compozitia chimica a zerului variaza in functie de materia prima initiala si de procesul tehnologic utilizat la fabricarea branzeturilor si cazeinei.

Compozitia chimica a diferitelor tipuri de zer

Provenienta Extract uscat

Compozitia materialului uscatLactoza% proteine% cenusa% acid lactic% grasimi% pH

Zer dulce de la fabricarea branzei svaiter

6.5 76 4.94

13.50.88

8.00.52

1.80.12

1.00.66

6.7

Zer acid de la branzeturi proaspete

6.0 65.5

3.9312.00.72

12.00.72

10.00.60

0.50.03 4.6

Zer acid de la fabricarea cazeinei

6.0 74.0 4.47

12.00.72

12.00.72

1.80.72

0.50.03

4.6

Permeat dulce de la ultrafiltrarea laptelui degresat

4.5 85.0 3.82

4.00.18

9.00.4

2.00.09

0.00.0 6.4

Page 2: Valorificarea Zerului

Concentratul proteic din zer

Concetratul proteic din zer se poate obtine prin una din urmatoarele metode :-adaos de acizi(HCL, acid lactic) pana la pH=4.0-4.8 si incalzirea la 90-930C timp de 3-4 minute, racire la 400C si separarea precipitatului prin centrifugare. Se obtine un concentrat cu 30-35% substanta uscata, care se usuca intr-un uscator clasic -prin ultrafilare, in care caz concentratul mai contine si cantitati relativ mari de lactoza si saruri minerale, debitul de permeat ( ce contine apa, lacroza , saruri minerale, azot neproteic, vitamine) depinzand de concentratia de polarizare, dar si de starea calciului mineral si continutul de lipide de zer. Prin ultrafiltrare se poate ajunge la un grad de puritate superior la 80%. Metode de obtinere prin ultrafiltrare a concetratului proteic din zer prezinta insa dezavantaje : -concentratul poate contine pana la 10% grasime din acre circa 1/3 sunt lipide polare(fosfolipide, ce interfereaza negativ in proprietatile functionale ale concetratului si, in special, in capacitatea de spumare. -grasimea din concentrat poate colmata rapid membrana de ultrafiltrare, reducand prin aceasta debitul de ultrafiltrare. -gustul si mirosul concentratului ce contine o cantitate mare de lipide este modificat, mai ales, cand concentratul intra in diferite formulari ce sufera un tratament termin -sarurile minerale din zerul supus ultrafiltrarii si, in principal, fosfatul de calciu mineral, retinute in concetrat, pe langa faptul ca pot contribui la colmatarea membranei, intervin negativ si in functionalitatea concetratului( se produc geluri prea dure, gelul este putin hidratat, concentratul are o capacitate de spumare mai redusa. Pentru a imbunatati puritatea concentratului in ceea ce priveste continutul de saruri minerale existe mai multe procedee de indepartare a calciului mineral si anume : precipitarea fosfatului de calciu, de mineralizarea prin electrodializa sau trecerea zer pe schimbator de ion, cresterea solubilitatii de fosfat de calciu prin scaderea pH-ului zerului. O metoda buna de a obtine concentrate delipidizate si un continut mai redus de saruri minerale este cel elaborat de Fauquant precum si Maubois, ce consta in eliminarea grasimii prin agregarea fosfolipidelor in prezenta ionilor de calciu si sub actiunea unui tratament termic moderat. Metoda lui Fauquant si Maubois : la zerul dulce si racit la +40C se adauga 1.2 grame CaCl2/l dupa care pH-ul se ajusteaza la 7.2…….7.5 cu NaOH zerul astfel tratat se incalzeste rapid la 550C si mentinut la aceasta temperatura 8-10 minute, dupa care este adus in tancul de alimentare a unei unitati de microfiltrare.

Page 3: Valorificarea Zerului

In acest zer tratat apare un precipitat alb, floconos, ca o consistenta a agregarii fosfolipidelor si precititarii fosfatului de calciu. Supernatantul este limpede de culoare galbuie si este asemanator cu permeatul obtinut la ultrafiltrarea zerului. Precipitatul este separat de partea lichida prin microfiltrare tangentiala, utilizandu-se o membrana minerala Carbosep E14. Microfiltratul ce a trecut pri membrana de microfiltrare este apoi concetrat prin ultrafiltrare tangentiala pe mebrana minerala Carbosep E5 iar puritatea de 95% proteina in substanta uscata este atinsa prin diafiltrare. Retenatul obtinut in etapa de microfiltrare este un concentrat proteic imbogatit in fosfolipide si saruri minerale. Fractionarea proteica a acestui retenat reprezinta aproximativ 20% fata de substanta uscata din care 10% sunt retinute in agregatele fosfolipidice. Acest retenat contine peste 22% substante minerale raportate la suprafata uscata. Concentratul proteic obtinut dupa ultrafiltrare este delipidizat, dar are si un continut redus de lactoza si saruri minerale si poate fi utilizat ca inlocuitor de alus de ou, ca gelifiant. De asemenea, concetratul proteic este folosit ca materie prima pentru obtinerea de peptide ce intra in compozitia unor alimente terapeutice, de materie prima pentru separarea proteinelor serice. Lactoza prezenta in acest concentrat are un efect benefic deoarece preotejeaza proteinele serice de denaturare in timpul uscarii concetratului respectiv. Cantitatea de lactoza din concentrat afecteaza si modul de agregare al proteinelor serice denaturate termic, precum sicaracteristicele agregatului Permeatul rezultat la ultrafiltrare-diafiltrare este utilizat pentru recuperarea lactozei.

Zerul concentrat

Se supune concentrarii zerul dulce , proaspat, degresat cu aciditate de aproximativ 200T. Concentrarea se face in raport 1 :3 pana la 1 :12 din volumul initial. Zeru concetrat in proportie de 1:3 se foloseste, in special, in hrana animalelor avand 19-20% substanta uscata, 15% lactoza, 2.15% proteine aciditate 50-600 T pH=4.7-4.8. In scopuri alimentare, zerul se concentreaza in proportie de 1 :6 pana laq 1 :12. Pe masura concentrarii zerului, consistenta devine din ce in ce mai gistoasa, de la consistenta siropoasa pana la consistenta mierii ingrasate. Coloarea se schimba de la alb la galben-verzui. Gradul de concentrare al zerului poate fi marit incat sa se obtina si zer solid, cu conservabilitate mare. Tot din zer concentrat de obtine zer gelificat prin concentrarea zerului la 30-60% substanta uscata si tratare cu 8-32% lactat de calciu.

Page 4: Valorificarea Zerului

Compozitia zerului concentrat

Indicatorul Gradul de concentrare 1 : 6 1 : 8 1 : 10 1 : 12

Substanta uscata%

32 51 63 47

Apa % 62 49 37 26Lactoza% 29.4 38.9 47.5 55.3Proteine% 5.4 7.0 9.1 10.9Saruri minerale% 2.44 3.72 4.61 5.26Grasime% 0.8 1.4 2.0 2.5

Zer praf

Zerul praf obtinut din zer integral se foloseste : -la fabricarea covrigilor si pesmetilor carora le mareste fragezimea -la fabricarea cornurilor si franzelelor unde asigura o buna absorbtie si elastcitate aluatului, ceea ce usureaza modelarea ; produsul finit are o structura mai fina, cu miez fraged. -la fabricarea turtei dulci si a vafelor, unde zerul canfera o culoare atragatoare ; -producerea concentratelor de supa pentru intensificarea aromei, reducerea proportiei de condimente si marirea conservabilitatii lor. Cantitatea utilizata reprezinta 3-30% din compozitia supelor uscate. -la mancarurile gatite si cangelate, deoarece micsoreaza absorbtia grasimii si cansumul de condimente, mentine prospetimea si suculenta produsului, asigura realizarea unei culori atragatoare si prelungeste conservabilitatea cu 50% ; -la pregatirea alimentelor pentru copii -la produsele zaharoase -la pregatirea bauturilor nutritive -la obtinerea budincilor si deserturilor gongelate -ca juraje pentru animale, in amestec cu sloturi Zerul praf obtinut din zer demineralizat Se utilizeaza in preduse petru copii si produse cu destinatii speciala(alimente pentru diete destinate persoanelor cu boli renale si cardiovasculare.

Page 5: Valorificarea Zerului

Zerul praf obtinut din zerul delactozat si demineralizat Este destinat produselor speciale folosite de persoane cu intoleranta la lactoza, cu boli renale si cardiovasculare.

Tehnologia de fabricare a lactozei

Materia prima pentru fabricarea lactozei o constituie zerul obtinut la fabricarea branzeturilor, cazeinei acide si dulci precum si permeatul rezultat la ultrafiltrarea zerului. Degresarea-deproteinizarea zerului se realizaeaza prin congelarea termica a proteinelor, urmata de separarea centrifugara, cand se indeparteaza si grasimea continuta in zer. Operatia este necesara,deoarece atat proteinele ,cat si grasimea din zer reduc viteva de evaporare, deranjeaza cristalizarea si separarea cristalelor de lactoza din siropul « mama« . este recomandat si un procedeu chimic de pretratare a zerului combinat cu o tehnica de membrana pentru a se obtine un permeat lactozat, dar si un concentrat proteic. Un zer deproteizat- demineralizat si relativ concentrat se obtine prin folosirea succesiva a ultrafilrarii osmozii inverse si electrodializei. Concentrarea zerului se realizeaza in evaporatoare cu mai multe efecte sub vacuum pana la 60-65% substanta uscata si chiar pana la 70-75% substanta uscata. Concentrarea zerului influenteaza randamentul in lactoza care este de 65%, cand se pleaca de la zer neproteinizat si 75% cand se pleaca de la zer deproteinizat. Cristalizarea lactozei are loc atunci cand zerul a fost concentrat la suprasaturatie mai ales atunci cand se introduc si germeni de cristalizare. La cristalizarea lactozei se degaja caldura de cristalizarea care se transforma in faza lichida. Numarul si dimensiunile cristalelor cresc odata cu cresterea gradului de suprasaturare, temperatura si durata de monoterizare a cristalizarii, trebuind sa fie controlate. Separarea cristalelor de lactoza de melasa se face intro centrifuga. De regula , sunt folosite 2 centrifuge orizontale. In prima cristalele de lactoza sunt separate de melasa la 600*g, iar in a doua centrifuga cristalele de lactoza sunt spalate cu apa calda si separate la 1200*g. lactoza bruta spalata contine 10-14% umiditate iar substanta uscata contine 99% lactoza. Uscarea lactozei brute. Lactoza bruta care nu este destinata rafinarii, este uscata la aproximativ 700 C pana la 0,1…0,5% umiditate. Temperatura de uscare nu trebuie sa depaseasca 930 C iar timpul de uscare nu trebuie sa fie prea scurt. Aceasta lactoza amorfa contine apa de hidratare, astfel ca se face ca lactoza cristalizata sa se uneasca intr-un «bloc «  in timpul depozitarii.

Page 6: Valorificarea Zerului

Rafinarea lactozei brute are drept scop indepartarea substantelor de ‘insotire’si consta in urmatoarele orperatii:-dizolvarea lacozei bnrute spalate in apa-concentrarea solutiei de filtrare-cristalizarea lactozei rafinate-separarea cristalelor-uscarea lactozei separate-macinarea lacozei-ambalarea lacozei.

Utilizarile lactozei folosirea lactozei ca atare in produsele alimentare prezinta urmatoarele avantaje:-nu cauzeaza o indulcire excesiva a produselor-lactoza confera vascozitate produsului. Folosirea lactozei in industria alimentara este totusi datorita;-gradului sau de relative de solubilitate-cristalizarii acesteia in produsul resppectiv daca se utilizeaza o cantitate prea mare, formanduse criostale de lactoza monohidrat dure care se dizolva greu si dau senzatia de nisip la masticatie.-intolerantei de lacroza a indivizilor care au insuficienta de β-galactozidata in intestin. Directiile de utilizare ale lactozei in industria alimentara sunt urmatoarele :-la prepararea unor produse care imita laptele matern-la prepararea unor diete pentru diabetici-ca support pentru fixarea aromatizantilor naturali si sintetici-ca adaos in sucurile de fructe si legumele pulbere-la fabricarea gumi de mestecat-ca absorbant si dispersant pentru coloranti alimentari-la fabricarea prafului de oua-la fabricarea painii-la fabricarea biscuitilor-la obtinerea siropurilor

Biomasa din zer

Pentru obtinerea biomasei din zer se folosesc in mod fregvent Kluyveromices lactis si Kluyveromices frgilis, lactoza din zer constituind substratul de bioconversie. Se utilizeaza un zer deproteinizat prin precipitare sau ultrafiltrare. Zerul deproteinizat este pasteurizat, iar continutul sau in lactoza este strict ajustat in mod automat. Pregatirea substratului pentru fermentare implica

Page 7: Valorificarea Zerului

suplimentarea zerului cu azot mineral si oligoelmente, ajustarea pH-ului la valori cuprinse intre 5-5.7. fermentatia este condusa in conditii riguroase de pH, temperatura 32-340C, si aerarea pentru a asigura o productie maxima de biomasa. Avand in vedere ca in timpul fermentatiei pH creste, este necesar sa se ajusteze pH-ul la valoarea optima prin adaos de HCl sau H2SO4 respectiv prin diminuarea aerarii. Dupa terminarea bioconveriei mediul este supus centrifugarii, permitand separarea drojdiilor. Se poate merge si pe varianta ca masa de drojdie separate centrifugal sa fie supusa plasmozei si concentrarii, apoi uscarii prin pulverizare, in care caz se obtine o pulbere micronizata. Randamentul in biomasa este de 35% din masa lactozei introduse in fermentator. Schta tehnologica de producere a biomasei dupa procedeul Bell este aratat in figura. Produsul finit are urmatoarea compozitie medie : umiditate-4,1 ; proterine -50 ; glucide 30,3 ; lipide 6,0 ; saruri minerare 8,1 ; colina 0,5 ; glutation 0,5 vitamina B 0,07. Biomasa de drojdii lactice este foerte bogata in vitamine. Masa de drojdii poseda o buna capacitate de adeziune si de retinere a apei. Masa de drojdie uscata poate fi comprimata cu adaosuri de lianti clasici. Biomasa de drojdii uscate este utilizata :-in industria panificatiei datorita capacitatii sale de retinere a apei ; de legare a lipidelor si puterii sale reducatoare, consecinta a prezentei glutationului si acidului ascorbic.-in industria carnii, datorita capacitatii sale de adezire, de retinere a apei, reducatoare, de legare a lipidelor ;-obtinerea alimentelor pentru copii datorita valorii nutritionale ;-obtinerea produselor de aromatizare datorita cantinutului ridicat de acid glutamic si derivati de la acizi nucleici.

Page 8: Valorificarea Zerului

Metabolitii obtinuti prin fermentarea zerului

Zerul reprezinta o materie prima valoroasa prin a acrei fermentare se obtin o serie de metaboliti printre care-alcool etilic -butanoil-acetona-acetona-alcool etilic-metan-acid acetic-vitamina B2-vitamina B12-alti metaboliti

Acoolul etilic

Pentru productia de alcool etilic prin fermentarea lactozei din zer nu se pot utiliza drojdii de tipul drojdiei Saccharomyces cerevisiae utilizate obisnuit pentru fermentarea glucozei si zaharozei, ci numai glucidele rezultate din hidroliza acesteia. Pentru productia de alcool din zer se utilizeaza drojdiile Kluyveromices fragilis si Kandida pseudotropicales cu randament teoretic de 80% si Zimomonas. Zerul destinat fermentatiei alcoolice este degresat prin centrifugare adus la pH 4.5 cu acid sulfuric, incalzit la fierbere pentru cuagularea proteinelor si clarificat prin centrifugare sau filtrare. Acest zer deproteinizat este inoculat cu cultura de drojdie in proportie de 6 kg/1000kg zer lasat sa fermenteze 48…72 h la 340C. zerul fermentat este apoi filtrat sau centrifugat pentru indepartarea celulelor, iar lichidul de supune distilarii-rafinarii pentru recuperarea acoolului.

Butanolul- acetona

In cantitate mare, butanolul inpreuna cu acetona se obtine prin fermentarea aceto-butilica in mediul acid a glucidelor din porumb, cartofi, melasa, cu Cl. Acetobutylicum. Prin fermentarea zerului cu acest microorganism se obtine un amestec de bunanol-acetona, randamentul in aceste produse fiind 1,5% pentru 30% lactoza.

Acetona- alcool etilic

In fermentatia acetono-etilica cu Clostridium butiricum a plamezilor de porumb si a melasei, cu adaos de carbonat de calciu in proportie de 10% fata de

Page 9: Valorificarea Zerului

zahar, se obtine acetona si alcool etilic. Zerul concentrat, cu 30% lactoza poate fi fermentat acetono-etilic cu Clostridium butiricum, obtinandude 1.5% amestec alcool etilic/acetona dupa 5-7 zile de fermentare.

Acid lactic

Acidul lactic poate fi obtinut prin fermentarea plemezilor zaharificate de porumb sau cartofi, fie prin fermentarea melasei, in ambele cazuri utilizandu-se Bacillus delbruecu, fie prin fermentarea lactozei zerului cu bacterii lactice homofermentative, termofile si rezistente la acidul lactic. In productia de acid lactic din zer se utilizeaza L. bulgaricus singur sau asociat cu micoderma.Indiferent de produsul ce se doreste a se obtine – acid lactic, lactati metalici, esteri ai acidului lactic, in procesul tehnologic se obtine in final lactat de calciu, deoarece pentru neurtalizare se utilizeaza laptele de var, care este ieftin. Procesul tehnologic decurge in trei etape :

- fermentarea zerului cu producere de lactate de calciu - purificarea lactatului de calciu- conversia lactatului de calciu in acid lactic.

Fermentarea.Zerul este insamantat cu o cultura de L.bulgaricus si micoderma in proportie de 10-12%. In fermentator, suprafata lichidului trebuie expusa aerului pentru a favoriza dezvoltarea micodermei si scaderea temperaturii la suprafata .Dupa circa 4-6 ore, pe masura acumularii acidului lactic, acesta se neutralizeaza cu lapte de var liber de saruri de magneziu, in caz contrar fermentatia inceteaza. Pe tot timpul fermentarii, pH-ul trebuie mentinut la 5-6. Terminarea fermentatiei se constata prin scaderea necesarului de lapte de var la neutralizare, sau cel mai bine prin testul zaharului rezidual. Cand tot zaharul a fost fermentat, mediul permentat se aduce la pH=7. Se adauga carbune vegetal si este incalzit la fierbere 15 min pentru completa coagulare a proteinelor care se lasa sa sedimenteze. Purificarea lactatului de calciu. Dupa decantare si prima filtrare a lichidului acesta se aduce la pH = 10, se trateaza din nou cu carbune vegetal, se filtreaza a doua oara , se reduce pH-ul la 7 si apoi se concentreaza pana la 170 Be intrun evaporator co vacum, apoi se trimite la cristalizare in cristalizatoare recite cu apa in manta. Cristalizarea lactatului de calciu dureaza 10-12 ore. Masa de cristale este separata de siropul »mama «  intr-o centrifuga unde se spala de mai multe ori cu cantitati mici de apa. Masa de cristale spalata este supusa uscarii si macinarii in cazul in care se obtine lactat de calciu tehnic. Pentru o purificare avansata , masa de cristale spalata se redizolva in apa fierbinte, se trateaza din nou cu carbune vegetal, se filtreaza, se evapora, se cristalizeaza, se centrifugheaza si se spala, apoi se usuca cu aer fierbinte intr-un uscator. Conversia lactatului in acid lactic si alti lactati.

Page 10: Valorificarea Zerului

Obtinerea de acid lactic din lactat de calciu . In acest caz se foloseste o solutie de lactat de calciu de 20° Be, provenita prin dizolvarea masei de cristale, cel putin o data purificata. Solutia este incalzita si sub agitare se adauga H2SO4 DE 66° Be pana la completa echivalenta, urmarita prin microcristale. Sulfatul de calciu este indreptat si prin filtrare si dupa spalare cu apa este refolosit pentru dizolvarea cristalelor de lactat de calciu pentru o noua sarja. Se poate obtine in acest fel o solutie de acid lactic de 22%. Acidul lactic de 85% poate fi prin concentrarea celui de 50% in evaporatoare acido-rezistente , inainte de concentrare avand loc operatiile de decolorare si indepartare a metalelor grele Obtinerea de lactati metalici. In acest caz se foloseste o solutie de lacta de calciu care se amesteca intim cu o solutie de sulfat ( de amoniu,sodiu, potasiu, amgneziu,fier, cupru). Pentru obtinerea lactatului de amoniu sodiului si potasiului se utilizeaza carbonati in loc de sulfati A mestecul este testat prin microprobe pe un microfiltru in vederea determinarii excesului de lactat de calciu cu o solutie de oxalat de amoniu si pentru excesul de sulfat sau carbonat cu o solutie de clorura de bariu . Dupa executarea corectiilor necesare pana la completa balansare a componentelor se indeparteaza precipitatul prin filtrare , iar lichidul se concentreaza. Lactatii de amoniu, sodiu si potasiu se livreaza ca siropuri, deoarece nu cristalizeaza usor, in timp ce ceilalti se livreaza in stare cristalizare .

Metan

Fermentatia metanica se realizeaza pe zerul adificiat anterior prin fermentatie lactica , pentru productia de metan utilizandu-se bacterii aerobe specifice. Teoretic este posibil ca dintr-un m3 de zer deproteinizat sa se obtina 20,7 m3 metan. Procedeul produce insa cantitati mari de sediment si un efluent poluant cu peste 2000 g/l CBO, ceea ce implica un tratament suplimentar al efluentului pentru epurare .

Acid acetic

Daca se doreste sa se obtina acid acetic, atunci alcoolul etilic rezultat din zer este transformat in acid acetic. In acest scop distilatul de alcool brut este adus la 13% alcool in volume, amestecat cu putin must de malt si supus fermentatiei acetice cu bacterii acetice din vin. Dupa fermentare , mediul se filtreaza, se standardizeaza la nivelul de acid acetic dorit. Acidul acetic poate fi obtinut si direct din zerul degresat-deproteinizat, dupa ce lactoza a fost deproteinizata , dupa ce lactoza a fost transformata in prealabil in acid lactic, care apoi este fermentat cu Cl. Termoaceticum.

Page 11: Valorificarea Zerului

Biosinteza vitaminei B2

Numeroase microorganisme sintetizeaza vitamina B2 pentru necesitati metabolice proprii, iar in cantitati controlabile unele drojdii si clostridii pot produce cantitai mari de vitamina B2 – candida guillermondia, clostridium acetobutylicum. Se poate folosi si mucegaiul ca Eremothecium ashybii si ashyba grossypii. Producti de vitamina B2 cu clostridium acetobutylicu. Ca mediul de cultura se foloseste zerul care este inbogatit cu 1,5- 2 mg Fe/kg zer , iar pH-ul se ajusteaza la valori cuprinse intre 6 -7 cu KOH. Se mai adauga si 2 -6 Kg CaCO3 / 1000 l zer pentru tamponare . Dupa sterilizare mediul se insamanteaza cu 10% cultura de productie de clostridium acetobutilicum si se incubeaza  la 38 ° C, timp de 12- 48 ore fara variatii de temperatura. In timpul fermentarii se degaja H2 si CO2. Alcoolul etilic, butilic si acetone formata la fermentare se indeparteaza prin distilare . Productia de vitamina B2 cu eremotheecium ashybii , Ca mediu de cultura se utilizeaza zerul cu lactoza hidrolizata, pH-ul mediului fiind de 6,5-7. Mediul de cultura este imbogatit cu :saruri minerale continand fosfor , sulf, potasiu, cupru zinc , magneziu, fier ; extract de drojdii care contine adenina, xantina, guanina, hiposanctina ;glucide ca zaharoza si glucoza. Mediul se sterilizeaza la 120°C /15 minute si dupa racire, se insamanteaza cu culturi de productie de Eremothecium ashbyii si se incupeaza 140-150 ore la 28°C , cu aerare si agitare. Dupa terminarea fermentatiei, biomasa, avand miceliul fin dispersat se aciduleaza si se incalzeste la 60-70°C, apoi se raceste, se filtreaza sau se centrifugheaza. Filtratul obtinut este obtinut pentru separarea vitamenei B2 prin procedeul extractiei cu solventi sau prin alte procedee. Fregvent se utilizeaza metoda reducerii cu hidrosulfit de sodiu : hidrogenarea are loc intr-un reactor, la pH=5-5.5, folosind un raport molar hidrosulfit/riboflavina=1.5/l . dupa reducere, dehidroxiriboflavina precipitatul se separa prin centrifugare si se prelucreaza in solutie apoasa, in care caz solutia se usuca prin pulverizare, apoi se oxideaza cu aer cald la 40-45°C, timp de 2-2.5 ore. Produsul oxidat se solubilizeaza cu HCl, apoi se adauga H2O2 pentru oxidarea de hidroxiriboflavinei in riboflavina. Dupa filtrare, solutia se dilueaza cu putina apa distilata si se incalzeste la 80-85°C, se corecteaza pH-ul la 6.0 si se raceste la 10-15°C pentru cristalizare. Produsul cristalizat se separa prin centrifugare si se usuca. Randamentul de separare este de 90-92%.

Page 12: Valorificarea Zerului

Biosinteza vitaminei B12

Pentru obtinerea vitaminei B12 se utilizeaza Propionibacterium shermanii, care se cultiva pe mediul de cultura, continand glucoza, saruri de cobalt, surse de aminoacizi si saruri anorganice. In cazul folosirii zerului ca mediul de cultura, acesta trebuie sa aiba 6-8% substanta uscat si trebuie imbogatit cu aproximativ 1% extract de drojdie si 0.04-0.06% clorura de cobalt. Cultura de Propionibacterium se inoculeaza in mediul de cultura sterilizat si racit la 28-30°C, in proportie de 105, pH-ul mediului trebuie sa fie aproximativ 7,0. fermentatia decurge initial in conditii de anaerobioza, sub presiune de CO2, timp de 80 ore, apoi pentru o perioada identica se face aerarea cu un debit de 1m3 aer/ 1l si minut. Lichidul fermentat, continand masa de celule, se centrifugheaza si apoi se suspenda in apa acidulata cu HCl, care se incalzeste la 80-90°C pentru trecerea vitaminei B12 in solutie. In continuare are loc salifierea solutiei de NaCl si separarea masei celulare. Din solutie apoasa clara se extrage vitaminele cu fenol-butanol folosind solutia apoasa/solvent=20/l. dupa o reextragere cu apa a vitminei B12 din amestecul solvent organic, solutia apoasa se ceanurizeaza prin tratarea cu cianura de sodiu la Ph=7,5-8 si apoi se purifica prin extractii cuccesive si cromatografiere, in special pe oxid de aluminiu

Alti metabolito

Din zer, prin fermentarea acestuia se mai pot obtine urmatorii metaboliti :- acid citric- acid lactobionic- acid itaconic- xantan- diacetil.

Smantana din zer

Zerul rezultat de la fabricarea branzeturilor contine pana la 1% grasime si poate fi degresat, iar smantana are un continut de 40-45% grasime Dupa obtinere, smantana se diluiaza cu apa i raport 1 :6, se incalzeste la 45°C si se smantaneste din nou, obtinandu-se smantana spalata cu 40-50% grasime. Dupa o noua diluare, insa de aceasta data cu zara sau lapte smantanit,

Page 13: Valorificarea Zerului

se smantaneste din nou, iar grasimea obtinuta se paspeurizeaza la 93-95°C si se raceste la 6-7°C. Aceasta smantana din zer se utilizeaza la fabricarea inghetatei sau la obtinerea untului, in care caz baterea se executa la o temperatura cu 12°C mai scazuta decat la baterea smantanii normale.

Branzeturile din zer

Urda. Din zer se poate obtine urda prin incalzirea si mentinerea zerului la 80°C, cand precipita proteinele serice, care se acumuleaza la suprafata zerului, de unde se colecteaza intro sedila, din care dupa scurgerea zerului, se formeaza casul prin autopresare. Urda se prepara din zer provenit de la fabricarea branzeturilor din lapte de vaca sau oaie.Urda proaspata se prezinta ca o pasta omogena, cremoasa, de culoare alba, cu gust placut dulce pentru urda proaspata si usor sarat pentru urda sarata.Urda proaspata are aproximativ 60% apa si 505 grasime in substanta uscata, aciditatea fiind cca de 150°T. urda sarata are o umiditate mai mica aproximativ 45%. Ricotta. Este o ursa sarata, obtinuta din zer incalzit la 72°C cu adaos de acid acetic sau zeama de lamaie. Casul de urda in bucati de 1-2kg se sareaza si se zvanta in plasa textila in incaperi uscate si racoroase, bine ventilate, pana la 36-38% umiditate. Ricotta are un continut mare de grasime deoarece se obtine din zer obtinut la fabricarea branzei cu Pecorino-Romano din lapte de oaie, zer care contine 1,52% grasime.

Bauturi fermentate din zer

Din zer se pot obtine urmatoarele tipuri de bauturi :-bauturi de zer ca atare-bauturi nealcoolice di zer deproteinizat care pot fi : bauturi nefermentate si bauturi fermentate-bauturi alcoolice din zer deproteinizat care pot fi :bauturi continand 1% alcool, bere din zer, vin din zer, bauturi alcoolice cantinand proteine.

Page 14: Valorificarea Zerului

-bauturi proteice care pot fi: bauturi asemanatoare laptelui, bauturi proteice pentru breakfast cu 0,5-3,5% proteineprincipalele bauturi fermentate pe branza de zer deproteinizat cunoscute pe plan international dupa Holsigner sunt urmatoarele Rivella care este obtinut prin fermentarea zerului deproteinizat cu bacterii lactice ,avand 9,7% substanta uscata, 0,125% azot si pH=3,7. tehnologia consta in urmatoarele :-deproteinizarea zerului-fermentarea lactica-filtrare-concentrare in raport 7 :1-adaos zahar si arome-reflitrare-diluare si carbonatare-imbuterliere-pasteurizare.

Lactovit se obtine prin fermentarea zerului deproteinizat cu 1% drojdie de panificatie. Tehnologia consta in urmatoarele :-deproteinizarea zerului-adaos 7% zaharoza-filtrare-fermentare cu drojdie de panificatie la 25°C pana la aciditate la 87°T-colorare cu caramel-aromatizare-imbuteliere-pastare la 8°C

Bautura dietetica. Se obtine prin fermentarea zerului cu 2-55 cultura de Str. Lactis, str.diacetilactis, str. Fragilis sau torulopsis sphaerica, singure sau in combinatii la temperatura de12-25°C, pana se obtine un pH=4.4-4.6, dupa care se adauga alcool etilic se incalzeste la fierbere, pentru participarea proteinelor, care se indeparteaza prin filtrare. Se ajusteaza pH la 5.0 se adauga arome, acid citric, si vitamine. Se rediluiaza, se filtreaza, se pasteurizeaza si se imbuteliaza asceptic.Lactrone. Este un produs care se obtine prin fermentarea zerului cu o cultura de chefir, se concentreaza. Produsul concentrat se diluiaza de 10-20 ori cu sucuri de fructe. Se realizeaza in continuare deproteinizarea cu tatin, precipitarea durand 24 ore la rece. In continuare, lichidul se centrifugheza, se indulceste cu 7% zahar sau 8-12 g zaharina/100l, se pasteurizeaza si se imbuteliaza.

Cvas. Este un produs care se obtine din zer deprroteinizat, la care se adauga 4% zahar. Dupa incalzirea la 40°C zerl se fermenteaza cu 5% maia de bacterii termofile, timp de 2 ore. Se realizeaza fermentarea cu drojdie de sampanie, care se

Page 15: Valorificarea Zerului

adauga in proportie de 1%. Fermentarea cu drojdie are loc la 18-20°C, timp de 10 15 ore, aciditatea finala a prodi\usului fiid de 110°T.Cvas_ul fermentat se trateazacu 1% caramel si se imbuteliaza. Dupa o maturare de 40 ore la 8°C, cvasul este gata pentru consum.

Milone. Care este un produs obtinut din zer fermentat cu cultura de chefir pana la 1% acid lactic. Se precipita proteinele prin procedeul lactanid. Filtatul ce se obtine se aromatizeaza si se fermenteaz cu drojdii. In final se indulceste cu un Edulcorant. Produsul contine 0,8% alcool si este imbutekiat sub atmosfera de CO2.Whevit. Este un produs care se obtine din zer deproteinizat, la care se adauga un sirop de zahar 50% si 0,2% acid citric. Amestecul se fermenteaza 14-16 ore la 22°C cu o cultura Saccharomices cerevisae. Se adauga apoi arome de citrice, dupa care produsul se imbuteliaza si se pasteurizeaza. Bautura contine 10-11% zahar total, 0.046% azot, 0.5-0.7% alcool etilic. Bere din zer. Se obtine din zer deproteinizat care se diluiaza cu apa si se adauga 7.5% zaharoza, 0.2% stafide. Amestecul se fermenteaza cu 2% cultura de drojdie de bere pana la 3.8% alcool.Se adauga 1% caramen si 0.35 extract de hamei, dupa care se filtreaza si se depoziteaza la rece pana la imuteliere.Se poate obtine o bere si dintrun amestec de 2/3 must de malt si 1/3 zer deproteinizat care se fermenteaza cu Kluyveromices fregilis.

Vin din zer. Se obtine din zer deproteinizat care initial se fermenteaza cu kluyveromices fragilis, care hidrolizeaza lactoza si consuma glucoza eliberata, galactoza ramanad neconsumata in mediu. Dupa asaos de zahar se face fermentarea cu Saccharomices cerevisiae.

Sherry. Care este o bautura care se obtine din zer deproteinizat cu adaos de zahar in raport de 2,5/l …..9/l. Amestecul se fermenteaza cu Saccharomyces cerevisae cultura care se adauga in proportie de 1,3-1,5%. In primele 5 zile fermentarea are loc la 18°C, dupa acre se raceste la 2-4°C. Daca la suprafata se formeaza o crusta colorata in negru aceasta se indeparteaza, iar lichidul se sifoneaza si se depoziteaza la 10°C, timp de 30-45 zile pentru maturare.