PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE COMPETENTE PROFESIONALE NIVELUL III - DETERMINAREA CALITATI LAPTELUI

Grup Scoalar Agricol "Haralamb-Vasiliu" Podi-Iloaiei, judetil Iasi

PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE COMPETENTE PROFESIONALE NIVELUL III

TEMA PROEICTULUI

DETERMINAREA CALITATI LAPTELUI

Argument

Laptele si produsele lactate, datorita compozitiilor chimice si gradul ridicat de asimilare, ocupa un loc important in alimentatia rationala a omului, fiind una din resursele cele mai accesibile de proteina de origine animala.

Calitatile nutritive excelente ale laptelui ca produs alimentar se cunosc din vremuri sravechi. Filozofii antici au numit laptele "izvorul sanatatii", "sucul vietii", "sange alb" iar marele filozof rus I.P. Pavlov l-a numit "hrana remarcabila creata de insusi natura".

Laptele este un produs alimentar natural, care asigura organismul tanar cu toate substantele nutritive necesare pentru crestere si dezvoltare. Din toate tipurile de lapte, cel mai perfect adaptat posibilitatilor de digestie si asimilare ale sangelui, este laptele uman, de aceea el este considerat drept aliment de prima importanta, superior tuturor celorlalte alimente.

Laptele de vaca cat si laptele alor specii de animale ce prezinta interes ca produs alimentar (cu exceptia laptelui de iapa) se deosebeste de cel uman, prin continutul mai mare de substanta uscata inclusiv proteina (cazeina) si saruri minerale si mai redus de glucide a lactolbumina, imunoglobulina si lactotransferina.

Laptele este unul din produsele alimentare componente din alimentatia zilnica a populatiei de toate varstele. Consumul unui litru de lapte acopera necesarul zilnic al unui om matur in lipide, calciu si fosfor 53%, din necesarul de proteine 35%, din necesarul de vitamine A C B si 26% din necesarul de energie.

Valoarea nutritive a laptelui si produselor lactate este conditionata de componenta si structura acestor produse, cat si de gradul inalt de asimilare in organism.

Proteinele din lapte fac parte din grupa proteinelor complexe care contin toti aminoacizii esentiali nu numai in cantitati suficiente dar si intr-o corelatie optima organismului in aminoacizi esentiali pentru 24h.

S-a constatat ca proteinele din lapte, datorita complexului fosfocalcic, se transforma mai efectiv, in comparatie cu alte proteine, in proteine musculare, de aceea laptele si produsele lactate bogate in proteine au o importanta deosebita in alimentatia copiilor, adolescentilor, sportivilor.

Lipidele din lapte, datorita compozitiilor chimice, dar si gradului inalt de dispensare sunt mai usor asimilate de catre organism, im compozitie cu alte tipuri de grasimi. Ele contin fosfatide si stelori,, care regleaza concentratia de cholesterol in organism, contribuie la formarea vitaminei D, a hormonilor sexului si a acizilor biliari. Lipidele din lapte conditioneaza in mare masura si proprietatile organoleptice la majoritatea produselor lactate, iar continutul de colesterol in grasimea lactata este comparativ redus in comparatie cu alte grasimi, de aceea la populatia ce consuma unt cu sursa de grasime, nu se observa sporirea concentratiei de colesterina in organism si acestea nu sufera de anterioscleroza.

Proprietatile fizice si chimice ale laptelui

Proprietatile fizice:
1. Densitatea- constituie indicele cel mai variabil al laptelui. Este conditionata de raportul care exista intre concentratia laptelui si substantele solide, negrase si grasime. Variaza in raport invers cu continutul de grasime si in raport direct cu continutul de proteine, lactoze si saruri. Limitele normale de variatie ale densitatii laptelui sunt cuprinse intre 1,027 si 1,033 cu o valoare medie 1,029.
2. Vascozitatea- este mai mare decat cea a apei, aceasta scazand la incalzirea laptelui sau prin adaugare de apa. Vascozitatea laptelui normal este de 1,74- 2,4, iar caldura specifica este de 0,092- 0,93cal/gr.
Factorii care influenteaza vascozitatea laptelui sunt:
- compozitia laptelui
- stadiul de diviziune a globulelor de grasime
- modificari ale starii de hidratare a proteinelor
- temperatura
- agitarea

3. Indicele de refractie, punctul de congelare, punctul de fierbere- constituie caracteristici constante ale laptelui normal, modificarea lor indica un lapte anormal.
760mm col. Hg
Punctul de fierbere al laptelui este de 100,55oC, la presiunea de
Punctul de congelare este caracteristica cea mai constanta a laptelui.
Temperatura de congelare a laptelui este de -0,555oC.

4. Culoarea- laptele normal este un lichid opac de culoare alb-.galbuie usor albastrui
5. Miros- este specific, putin pronuntat. Laptele vechi are un miros acrisor, mai poate primi miros de grajd, urina, balegar.
6. Gustul- este dulceag si caracteristic


Proprietati chimice
1. pH- ul- aciditatea libera a laptelui se exprima prin pH care arata concentratia in ioni de hidrogen din solutii. Laptele de vaca are pH- ul intre 6 - 6,4.
2. Aciditatea- laptele proaspat muls este usor acid. Aciditatea se exprima in grade Thörner si este cuprinsa intre limitele 15-19oT.
Aciditatea totala a laptelui se stabileste prin titrare cu o solutie alcalina in prezenta indicatorului fenoftaleina. Laptele proaspat muls are o aciditate de 16-18oT. Aciditatea creste in timpul pastrarii, datorita acidului lactic care se formeaza prin fermentarea lactozei de bacterii lactice. Cresterea aciditatii este mai rapida cu cat temperatura de pastrare este mai ridicata.

COMPOZITIA CHIMICA SI STRUCTURA LAPTELUI

Compozitia chimica a laptelui

Laptele poate fi definit ca: "secretia proaspata, integrala obtinuta prin mulgerea completa a mamiferelor sanatoase, excluzand laptele obtinut in perioada de 15 zile inainte si 7 zile dupa fatare (lapte colostru)". Este un lichid de culoare alb-galbui,    cu gust dulce si miros caracteristic placut, cu o compozitie chimica complexa ce variaza in functie de specie, rasa, alimentatie, varsta, stare de sanatate.

Laptele de vaca are un continut mediu de apa de 87,5% si substanta uscata totala de 12,5% compus din: grasime, proteine, lactoza, substante minerale, vitamine si enzime.

Substante organice

A. Grasimea - trigliceride, steroli (colesterol, ergosterol, 7-dehidroergosterol), fosfolipide (lecitina, cefalina, sfingomielina), acizi grasi liberi.

B. Substante azotate:

1. substante proteice: cazeina, proteinele zerului (lactalbumina, proteozopeptone, lactoglobulina), anticorpi (aglutinine), enzime (oxidaze, reductaze - lactoperoxidaza, catalaza, reductaza aldehidica ; hidrolaze, fosforilaze - lipaza, fosfataza, proteaza, amilaza).

2. substante neproteice : acizi aminati liberi, colina, guanidina, metal-guanidina, creatinina, creatina, acid carbaminic, uree, acid uric, acid sulfocianic.

C. Substante neazotate - lactoza, oligozaharide, acizi organici (acid lactic, acid citric, acid butiric, acid piruvic), ceruri.

D. Vitamine - A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆, B₁₂, C, D, E, K, P.

Substante anorganice : Ca, Na, K, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, P, floruri, cloruri, ioduri.

Gaze : O₂, N₂, CO₂, NH₃.

Lipidele laptelui

Grasimea este componenta cea mai variabila, situandu-se in limite destul de largi chiar in cadrul aceleiasi specii. Ea se sintetizeaza in glanda mamara si din punct de vedere chimic este formata din: gliceride si substante de asociatie ca: fosfolipide, steroli, pigmenti, vitamine liposolubile (A) si acizi grasi liberi. Lipidele se gasesc in lapte sub forma de globule de grasime de forma usor eliptica, globule ce sunt inconjurate la suprafata de o membrana lipoproteica. Datorita gradului mare de dispersie grasimea laptelui are cateva particularitati:

se emulsioneaza usor si se asimileaza aproape integral;

are un punct de topire sub temperatura corpului uman (sub 37⁰C) astfel incat in forma

lichida favorizeaza unele reactii enzimatice;

membrana lipoproteica are un pH convenabil actiunii lipazelor.

Grasimea propriu-zisa (gliceridele) este formata din mono-, di-, trigliceride ce contin acizi grasi saturati si nesaturati in diferite proportii, ceea ce confera anumite proprietati cu influenta asupra consistentei si conservabilitatii. Acizii grasi saturati sunt:

- volatili - solubili (butiric, caproic);

- insolubili (caprilic (C₈), caprinic (C₁₀));

- putin volatili: acid lauric (C₁₂);

- nevolatili insolubili: acid miristic (C₁₄), acid palmitic (C₁₆), acid stearic (C₁₈), acid arahnic (C₂₀);

- acizi grasi nesaturati cu o legatura dreapta: acid oleic, C₁₀ - C₁₆;

- acizi grasi polinesaturati neconjugati: acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic.

Acidul oleic, palmitic si stearic constituie 70-75 % din totalul acizilor grasi si din acestia 1/3 o reprezinta acidul oleic.

Globula de grasime

1. fractiuni de trigliceride cu punct de topire scazut

2. fractiuni de trigliceride cu punct de topire ridicat

3. membrana lipoproteica

Globulele de grasime au dimensiuni intre 0.1 - 10 si sunt formate din trei straturi. In structura membranei intra: fosfolipide, colesterol, vitamina A, enzime (spre interior), proteine (spre exterior) ce sunt legate de fosfolipide prin legaturi electrostatice.

Proteinele laptelui

Continutul de proteine din lapte variaza in functie de: specie, rasa, alimentatie, stadiul lactatiei, starea fiziologica a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin inlantuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietatile acestora influentand proprietatile specifice ale proteinelor laptelui. In lapte exista trei grupe de proteine: cazeina, proteinele zerului si proteozo-peptonele.

Cazeina se scindeaza in fractiunile: α_S1-CN ; α_S2-CN; β-_CN; γ-_CN; K-CN.

Proteinele zerului: - lactalbumina, - lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substante azotate neproteice, proteozo-peptone.

Cazeina reprezinta 80 % din proteinele laptelui, restul de 20 % reprezinta proteinele zerului.

Cazeina se gaseste sub forma de micelii.

Calciu organic 20 % legat de micelii, Calciu mineral 80 %.

Glucidele laptelui

Laptele contine o cantitate de glucide sub forma de solutie adevarata imprimandu-i acestuia un gust dulceag. Glucidele sunt: neutre (lactoza), azotate (N-glucozamina acetilata, N-galactozamina acetilata), acide (acidul sialic este legat de lactoza si substantele azotate).

Galactoza se gaseste in lapte in proportie de 4,7 - 5,2 % si reprezinta 40 % din substanta uscata a laptelui. Este de 6,25 ori mai putin dulce ca zaharoza, iar substantele proteice din lapte ii mascheaza partial gustul de dulce al lactozei.

Lactoza este sintetizata in glanda mamara din glucoza din sange si acizii volatili produsi in stomacul animalului. Ea este una din substantele importante in nutritia omului, fiind singura sursa de galactoza componenta a galacto-cerebrozidelor din tesutul nervos. Lactoza este substratul pentru numeroase microorganisme producand fermentatia ce are o importanta tehnologica: obtinerea produselor lactate acide, a acidului lactic si lactatiilor, si la maturarea branzeturilor.

In lapte, lactoza se gaseste sub doua forme izomere care se deosebesc prin pozitia unei grupari hidroxil (-OH) pe un C al glucozei, si care sunt in echilibru. In echilibru sunt si forma anhidra si hidratata, ele putand trece una in cealalta: sau lactoza anhidra trece reversibil in sau lactoza hidrat si lactoza (anhidra sau hidratata trece in lactoza (anhidra sau hidratata). In lapte se mai gasesc in cantitati foarte mici oligozaharide importante datorita activitatii lor biologice. Oligozaharidele neproteice - glucoza, fructoza, galactoza, arabinoza; azotate - N-acetil glucozamina, N-acetil galactozamina, care sunt factorii de crestere pentru Lactobacillus bifidus, specie predominanta a microflorei sugarilor. Glucidele acide din lapte sunt reprezentate de: acidul lactamic, acidul neuraminic (sunt acizi sialici).

Vitaminele laptelui

Laptele este o sursa importanta de vitamine necesare dezvoltarii nou-nascutilor. Cantitatile de vitamine sunt variabile, factorul determinant fiind regimul alimentar al animalului. Vitaminele liposolubile se gasesc cu preponderenta in smantana si unt, iar cele hidrosolubile in laptele smantanit si in zer. Vitaminele sunt: A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆, B₁₂, C, D, E, K, P.

Enzimele laptelui

Enzimele sunt substante chimice complexe, de natura organica, proteino-coloidal solubile, dotate cu activitate catalitica. Se mai numesc si biocatalizatori. In lapte exista 16 sisteme enzimatice. Originea lor poate fi endogena sau exogena (atunci cand enzimele provin din sange prin traversarea tesutului mamar sau atunci cand sunt secretate de microorganisme). In functie de tipul reactiei pe care o catalizeaza se impart in 6 mari clase: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze. In mod obisnuit, in lapte se gasesc enzime din primele 3 clase care prezinta importanta sub urmatoarele aspecte: sensibile la caldura, unele sunt factori de degradare a unor componente ale laptelui, folosesc la determinarea calitatii igienice a laptelui, au actiune bactericida, asigura protectia limitata a laptelui.

Principalele tipuri de enzime din lapte:

oxidoreductaze: peroxidaza, xantinoxidaza, catalaza, sulfhidriloxidaza;

transferaze: ribonucleaza, lactozosintelaza;

hidrolaze: lipaza, fosfataza alcalina, proteaza, amilaza, lizozimul.

Gazele laptelui

Laptele are un continut de gaze variabil intre 3-8 %. Imediat dupa mulgere predomina CO₂, dupa care, in contact cu aerul cantitatea de CO₂ scade crescand cantitatea de O₂ si N₂. Laptele contine si mici cantitati de NH₃.

Microorganismele laptelui

Microorganismele sunt de trei tipuri: drojdii, mucegaiuri si bacterii. Laptele imediat dupa mulgere contine un numar de microorganisme, cuprins intre cateva mii/ml pana la cateva milioane/ml. Acestea au mai multe surse de provenienta:

a.      mamela, in interiorul careia, pe canalul galactofor pot patrunde o serie de bacterii nepatogene cu actiune proteolitica si acidifianta, iar in cazul animalelor cu afectiuni mamare pot apare si germeni patogeni;

b.     partea exterioara a ugerului;

c.      mainile mulgatorului sau aparatele de muls

d.     praful si mizeria din grajd.

Laptele este un mediu foarte bun pentru dezvoltarea microorganismelor.

Bacterii:

bacterii gram (+): Lactobacillaceae, Streptococaceae;

bacterii homofermentative (transforma lactoza in acid lactic), ex.: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus lactis, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris;

bacterii lactice heterofermentative (produc acid lactic, alte substante si gaze), ex.: Lactobacillus bifidus, Lactobacillus caucasicus, Lactobacillus brevis, Leuconostoc citrovorum;

genul Bacillus: Bacillus subtilis, Bacillus mezentericus, Bacillus cereus, Bacillus mycoides;

genul Clostridium: Clostridium butyricum, Clostridium tyrobutyricum, Clostridium sporogenus;

bacterii gram (-) reprezentate de: Enterobacteriaceae (bacterii coliforme: Escherichia coli), Pseudomonas alcaligenes - nedorite in lapte.

Drojdii:: - pot avea rol negativ, cand fermenteaza lactoza cu formare de alcooli si gaze, prevenind balonarea branzeturilor sau defecte de gust. Ex.: Sacharomyces lactis, Sacharomyces fragilis, Torula sferice, Torula cremoris;

- pot avea rol pozitiv: Torula chefiri, Torula cumas.

Mucegaiuri : - rol negativ : Monilis nigra, Penicillium casei, Cladosporium butyri, Mucor

mucedo, Oedium lactis.

- rol pozitiv: Penicillium camemberti, Penicillium roqueforti.

Puterea bactericida a laptelui

Imediat dupa mulgere, laptele contine substante care inhiba sau distrug o serie de microorganisme. Aceasta putere bactericida a laptelui dureaza 2-3 ore si este data de: aglutinine (anticorpi) si de lactoperoxidaza (enzima). Aceste substante au activitate slaba in uger, in schimb devin mult mai active in laptele proaspat muls. Puterea bactericida a laptelui poate fi prelungita daca temperatura laptelui scade astfel:

Daca laptele proaspat muls nu se raceste imediat si este pastrat timp mai indelungat microorganismele existente se dezvolta intr-un ritm foarte rapid.

La incalzirea laptelui la temperaturi foarte ridicate au loc fenomenele:

- la 80sC se distrug lactaminele favorizand cresterea bacteriilor lactice;

- la 90 - 120sC o parte din proteine se denatureaza, se formeaza peptide si se stimuleaza dezvoltarea streptococilor, lactoza se transforma in substante reducatoare, inclusiv acidul formic favorizeaza dezvoltarea lactobacililor;

- la 120sC se distrug factorii de crestere si se inhiba dezvoltarea microorganismelor.

Actiunea microorganismelor asupra laptelui

In lapte microorganismele determina o serie de transformari: unele sunt pozitive si intervin in procesele tehnologice - ajuta la obtinerea produselor lactate acide, maturarea smantanii, branzeturilor. Altele sunt negative si determina defectele produselor lactate: acidulare, mucegaire, rancezire.

Succesiunea transformarii laptelui corespunde la patru perioade:

faza bactericida - microorganismele din lapte nu se dezvolta;

faza de acidifiere - microorganismele se dezvolta rapid, ca urmare creste aciditatea laptelui, au loc modificari de gust si miros, cazeina precipita. Datorita aciditatii mari bacteriile lactice nu se mai dezvolta, in schimb mediul este prielnic pentru drojdii si mucegaiuri.

faza de neutralizare - drojdiile si mucegaiurile consuma acidul lactic, mediul

devine neutru si se creaza conditii pentru dezvoltarea bacteriilor de putrefactie;

faza de putrefactie - devin active bacteriile proteolitice, de putrefactie ce degradeaza substratul proteic .

Proprietatile senzoriale si fizice ale laptelui

Proprietatile senzoriale sunt:

- consistenta;

aspect;

gust;

culoare;

miros;

Consistenta (fluida, normala)

Aspect (lichid opac)

Culoare (alb - mat pana la alb - galbui)

Gust si miros (placut, dulceag, caracteristic, specific).

Proprietatile fizice sunt:

pH = 6.6-6.8

t_cong -0,540 ÷ -0,580sC

t_refrug.=2 - 8sC

D₄²⁰= min.1,027-1,030 g/cm³

A = 16-20sT    (THORNER)

Grad de impurificare = I (pentru laptele de oaie se accepta gradul II)

Grasime = min. 3,2 %

T_fierber=100,2sC

Variatia productiei de lapte

(1). Specia: pe plan mondial laptele este utilizat de la cateva specii de animale a caror distribuire este de ordin geografic. In Romania se prelucreaza lapte de vaca, oaie, bivolita si capra. Cantitatea de lapte variaza in functie de specie, dar si in cadrul aceleiasi specii.

- vaca: 3000-4000 l/an;

- oaie: 100 l/an;

- bivolita: 700 l/an;

- capra: 100 l/an;

Laptele de oaie:

grasime - min. 6.5

D = min. 1.033

A = max. 24⁰T

Laptele de capra:

grasime - min. 3.5

D = min. 1.028

A = 19⁰T

Laptele de bivolita:

grasime - 7.8

D = 1.031

A = 21⁰T

(2). Rasa: - Sura de Stepa, Rosia de Munte (autohtone);

- Holstein, Pinzgau, Simmenthal, Jersey ;

- Baltata Romaneasca, Rosia de Lapte, Rasa Bruna (din incrucisari).

(3). Varsta: Productia de lapte variaza in functie de numarul lactatiilor. Creste de la 1 - 6

lactatii, apoi este constanta pana la a 8.

(4). Perioada de lactatie: ~ 300 zile (vaca). In primele 30 zile productia creste, apoi se mentine constanta de la 60 - 120 zile, dupa care descreste. Laptele colostru este impropriu pentru industrializare, recoltat in primele 15 zile de la fatare; este vascos, sarat, galbui si coaguleaza la incalzire. Se foloseste exclusiv pentru hranirea viteilor.

(5). Alimentatia este un factor cu implicatii majore in productia de lapte datorita faptului ca glanda mamara sintetizeaza componentele laptelui pe baza substantelor nutritive din sange, care la randul lor provin din substantele nutritive din hrana consumata de animal. Animalele folosesc diferite tipuri de nutreturi:

- ierboase verzi - usor digestibile, bogate in proteine, saruri minerale, vitamine care se consuma cu precadere vara, de aceea laptele este alb - galbui; ex.: iarba, lucerna, etc;

- suculente - morcov, borhot de sfecla, sfecla furajera, cartof;

- concentrate - boabe de cereale sau leguminoase ;

- fibroase - fan uscat, paie, coceni cu valoare nutritiva redusa, consumate in special iarna, de aceea laptele are o culoare alb - mat.

(6). Starea sanatatii animalului: vacile cu diferite afectiuni dau o cantitate mai mica de lapte si o compozitie modificata a acestuia. Laptele provenit de la animale cu TBC, leucoza sau mastita are substanta uscata mai mica, continut redus de proteine, lactoza si o cantitate mare de cloruri, N₂ solubil si fosfataza.

(7). Mulgerea: modul in care se executa mulgerea, numarul de mulsori si intervalul dintre ele sunt factori ce influenteaza atat cantitatea, cat si compozitia laptelui. La vaca se fac 2 - 3 mulsori. Dimineata se obtine o cantitate mai mare de lapte, iar seara are o cantitate mai mare de grasime.

(8). Adapostul: trebuie respectate temperatura, umiditatea si igiena. La temperatura scazuta creste procentul de grasime din lapte, iar temperatura excesiva scade productia de lapte. Igiena influenteaza calitatea microbiologica a laptelui, iar clima umeda influenteaza pozitiv productia de lapte.

(9). Munca si miscarea: animalele folosite la diferite munci ale campului dau o cantitate mai mica de lapte, iar miscarea libera a acestora pe pasuni influenteaza pozitiv cantitatea de lapte.

Defectele laptelui

Cauze: - alimentatia necorespunzatoare a animalelor;

- activitatea unor microorganisme;

- conditii neigienice de recoltare;

Defecte: - de aroma, de gust, miros;

- lapte mamitic, lapte colostru, lapte filant, lapte apos.

Sinteza si secretia laptelui in glanda mamara

Laptele se sintetizeaza in glanda mamara, organ specific animalelor mamifere care asigura nutritia nou-nascutului de catre organismul matern. Glanda mamara este constituita din doua tesuturi: tesutul glandular format din celulele galactofore care este locul propriu-zis al sintezei laptelui. Celulele galactofore se asociaza formand acinii (alveolele), iar mai multi acini formeaza lobii galactofori. Tesutul conjunctiv format din vase sanguine, limfatice, nervi care formeaza tesutul glandular.....

Laptele este format in celulele galactofore. Prin ruperea acestora laptele ajunge in cavitatea acinului, se scurge in sinusul galactofor situat deasupra sfarcului. Printr-o actiune mecanica (sugere sau mulgere) executata asupra sfarcului care este inchis intr-un muschi numit sfincter, laptele este eliminat din uger.

Componentele laptelui

Sunt sintetizate din substante luate din sange si limfa prin procese complexe de sinteza a unor substante specifice si nu printr-o simpla traversare a acestora. Componentele sangelui si ale laptelui prezinta diferentieri semnificative.

Componentele chimice in plasma sanguina si lapte

Precursorii componentelor laptelui se obtin in urma transformarilor suferite de hrana consumata de animale in stomac si intestin. Proteinele vegetale se descompun pana la aminoacizi, care trec in sange si in glanda mamara, unde, impreuna cu alte substante azotate ale sangelui sufera procese biochimice profunde si se transorma in proteinele laptelui. Acizii grasi volatili prezenti in sangele animalului (acid acetic, acid propionic) si acizii grasi superiori prezenti din metabolismul hidratilor de carbon si al proteinelor constituie materia prima pentru sintetizarea lipidelor.

Lactoza se formeaza din glucoza din sange si acidul lactic. Vitaminele liposolubile provin din furaje, iar cele hidrosolubile sunt produsul activitatii vitale a microflorei tractului digestiv. Substantele minerale isi au originea tot in furaje. In lapte, cantitatile de substante minerale sunt diferite de cele din sange datorita faptului ca glanda mamara poseda aptitudinea de a selecta si mecanisme de reconstituire in molecule. Astfel, laptele contine de 13 ori mai mult Ca, de 5 ori mai mult K, de 10 ori P, Na de 7 ori si Cl de 3 ori mai putin. Gazele din lapte sunt produsi ai metabolismului substituit in glanda mamara. Alti precursori sunt gazele din aer.

Secretia laptelui incepe la sfarsitul sarcinii, dupa fatare, este reglata de sistemul nervos si hormonii secretati de ovar, placenta si lobul anterior al hipofizei (prolactina, ocitocina, vasopresina).

Laptele se acumuleaza in glanda mamara. Actiunea mecanica asupra ugerului determina secretia hormonilor ocitocina si partial vasopresina care provoaca contractia acinilor, a musculaturii canalelor galactofore si eliminarea laptelui la exterior. Mulgerea trebuie sa fie rapida si completa pentru a preveni inactivarea ocitocinei ce actioneaza 8 - 10 minute si pentru a preveni modificari in compozitia chimica a laptelui. Recoltarea laptelui de la animal se poate face manual sau mecanic, respectand o serie de reguli de igiena privind animalul, grajdul, mulgatorul, recipientul in care se recolteaza laptele si aparatele de muls.

Tehnologia laptelui de consum

Schema tehnologica

Laptele(materie prima)

Receptia calitativa si cantitativa

Curatirea de impuritati

Racirea

Depozitarea intermediara

Normalizarea

Omogenizarea

Pasteurizarea

Racirea

Ambalarea

Depozitarea

Receptia calitativa: se face determinand proprietatile fizico-chimice, cele microbiologice si organoleptice. Analizele fizico-chimice sunt :

determinarea procentului de grasime prin metoda acido-butirometrica cu ajutorul butirometrului Gerber

determinarea densitatii cu ajutorul metodei areometrice

determinarea impuritatilor prin metoda cu lactofiltru

determinarea aciditatii prin titrare

determinare substantelor proteice prin analiza directa conform STAS

Analize microbiologice - se determina numarul de bacterii coliforme si ufc.

Analize senzoriale:

consistenta-sa nu fie filanta ; sa fie compacta, omogena;

aspect - sa fie mat

culoare-de la alb pana la alb galbui

miros si gust - placut, dulceag, caracteristic; fara miros si gust strain.

Receptia cantitativa: se face gravimetric cu ajutorul cantarelor sau volumetric cu ajutorul galactometrelor.

Curatirea de impuritati: curatirea laptelui cu ajutorul curatitoarelor centrifugale (pentru o curatire avansata) se face la temperaturi de 45-50⁰C. In aceste curatitoare centrifugale se separa laptele de impuritati microscopice, acestea depunandu-se pe talerele aparatului. Dupa depunere, acestea, la terminarea operatiei vor fi indepartate si curatate. Aceasta curatire este o curatire secundara mai profunda decat cea primara, avand in vedere ca acesta se realizeaza cu ajutorul unor site si tifoane asezate la gurile de vizitare ale tancurilor de receptie.

Racirea laptelui: se face cu ajutorul schimbatoarelor de caldura pana la temperaturi intre 2-6⁰C, evitandu-se astfel trecere laptelui la o aciditate ridicata si totodata se evita si faza bactericida.

Depozitarea intermediara: se face cu scopul de a evita incrucisarea procesului tehnologic si pentru o mai buna desfasurare a acestuia. Se realizeaza in tancuri izoterme in care se poate realiza si omogenizarea laptelui cu ajutorul unor agitatoare montate in interiorul tancurilor.

Normalizarea: se face cu scopul de a se ajunge la procentul de grasime dorit. Se poate realiza prin adaugare de grasime in lapte, prin extragere de grasime din lapte sau prin amestec a doua tipuri de lapte cu diferite procente de grasime.

Omogenizarea: se realizeaza cu scopul de a evita separarea grasimii la suprafata laptelui si pentru o cat mai buna dispersie a globulelor de grasime in masa laptelui.

Pasteurizarea: de obicei se folosesc pasteurizatoare cu placi care au in dotare si un vas cu flotor, o pompa si o instalatie de automatizare. Se face pentru distrugerea microorganismelor patogene la temperaturi intre 71-75⁰C timp de 20min. Se evita in continuarea procesului tehnologic recontaminarea laptelui cu microorganisme cu ajutorul punctelor critice de control folosindu-se metoda HACCP.

Uneori, dupa pasteurizare se poate executa operatii de dezodorizare, operatie prin care se elimina din lapte unele substante volatile in scopul imbunatatirii calitatilor senzoriale ale produsului finit. In aceasta instalatie laptele este incalzit la 80-89⁰C si trimis sub presiune prin intermediul unui cop de pulverizare intr-un vas aflat sub presiune (vid partial) laptele astfel dezodorizat este evacuat cu o pompa si condus la racire si depozitare printr-o conducta.

Racirea laptelui: se face in tancuri izoterme pana la 2-4⁰C cu scopul de a se evita acidifiere laptelui.

Ambalarea laptelui: se face in mai multe tipuri de ambalaje; folii de polietilena, material plastic, sau cartoane ceruite si lacuite. Se realizeaza cu masina de ambalat specifica tipului de ambalaj la temperaturi intre 2-6⁰C.

Depozitarea: se face la temperatura intre 0-4⁰C. Umiditatea relativa a aerului 80-85%.Termenul de garantie este de 48h.

Importanta laptelui

Materia prima pentru industria laptelui si a produselor lactate o constituie laptele de vaca, de oaie, capra, bivolita.
Este alimentul cel mai complet si mai usor asimilat de organism, constituind unul din alimentele de baza in nutritia omului.
Laptele mai este denumit si "Sangele Alb" prin valoare sa hranitoare.
Are peste 100 de substante nutritive necesare vietii omului(20 aminoacizi, peste 10 acizi grasi, 4 feluri de lactoze, 25 vitamine, peste 45 elemente minerale, proteine). Proteinele contin aminoacizi necesari cresterii si mentinerii sanatatii.
Grasimea inafara de rolul ei energetic contribuie si la formarea rezervelor de grasime din organism.
Vitaminele continute in proportii apreciabile ridica valoarea nutritiva a laptelui.
Important este faptul ca substantele nutritive din lapte se gasesc in proportii optime, astfel ca laptele este asimilat de organism mai bine decat orice alt aliment, putand fi consumat atat in stare proaspata cat si sub forma de diferite produse lactate.
Atat laptele cat si produsele lactice maresc rezistenta organismelor fata de infectii si intoxicatii, ridicand nivelul de sanatate a populatiei.

Factorii care influenteaza cantitatea si calitatea laptelui

Factori interni
1. Specia- cea mai mare cantitate de lapte se obtine de la vaci, bivolite, capre si ovine.
2. Rasa, familia, linia- sunt rase, linii sau familii care produc lapte mai mult si mai bogat in grasime si proteine in timp ce altele produc lapte mai putin si cu o compozitie diferita.
3. Individualitatea- da diferente chiar in sanul aceleiasi rase, linii sau familii si in conditii identice fiind influentat de metabolismul fiecarui animal.
4. Forma si dezvoltarea ugerului- influenteaza capacitatea productiva.
5. Varsta- productia de lapte este mai mica la primele fatari, creste pana la a IV a fatare, apoi scade treptat.
Factori de mediu
1. Naturali- caldurile mari, ploile si umezeala au influenta negativa scazand astfel productia de lapte.
2. Artificiali- a) hranirea, lipsa substantelor nutritive duce la scaderea cantitatii de lapte(aceste fenomen se intampla iarna si primavara cand substantele nu au atatea substante hranitoare ca vara sau toamna)
b) adaparea
c) igiena corespunzatoare
d) mulsul

Proprietatile fizice si chimice ale laptelui

Proprietatile fizice
1. Densitatea- constituie indicele cel mai variabil al laptelui. Este conditionata de raportul care exista intre concentratia laptelui si substantele solide, negrase si grasime. Variaza in raport invers cu continutul de grasime si in raport direct cu continutul de proteine, lactoze si saruri. Limitele normale de variatie ale densitatii laptelui sunt cuprinse intre 1,027 si 1,033 cu o valoare medie 1,029.
2. Vascozitatea- este mai mare decat cea a apei, aceasta scazand la incalzirea laptelui sau prin adaugare de apa. Vascozitatea laptelui normal este de 1,74- 2,4, iar caldura specifica este de 0,092- 0,93cal/gr.
Factorii care influenteaza vascozitatea laptelui sunt:
- compozitia laptelui
- stadiul de diviziune a globulelor de grasime
- modificari ale starii de hidratare a proteinelor
- temperatura
- agitarea

3. Indicele de refractie, punctul de congelare, punctul de fierbere- constituie caracteristici constante ale laptelui normal, modificarea lor indica un lapte anormal.
760mm col. Hg
Punctul de fierbere al laptelui este de 100,55oC, la presiunea de
Punctul de congelare este caracteristica cea mai constanta a laptelui.
Temperatura de congelare a laptelui este de -0,555oC.

4. Culoarea- laptele normal este un lichid opac de culoare alb-.galbuie usor albastrui
5. Miros- este specific, putin pronuntat. Laptele vechi are un miros acrisor, mai poate primi miros de grajd, urina, balegar.
6. Gustul- este dulceag si caracteristic


Proprietati chimice
1. pH- ul- aciditatea libera a laptelui se exprima prin pH care arata concentratia in ioni de hidrogen din solutii. Laptele de vaca are pH- ul intre 6 - 6,4.
2. Aciditatea- laptele proaspat muls este usor acid. Aciditatea se exprima in grade Thörner si este cuprinsa intre limitele 15-19oT.
Aciditatea totala a laptelui se stabileste prin titrare cu o solutie alcalina in prezenta indicatorului fenoftaleina. Laptele proaspat muls are o aciditate de 16-18oT. Aciditatea creste in timpul pastrarii, datorita acidului lactic care se formeaza prin fermentarea lactozei de bacterii lactice. Cresterea aciditatii este mai rapida cu cat temperatura de pastrare este mai ridicata.

Compozitia chimica a laptelui. Controlul calitatii laptelui

Compozitia chimica a laptelui
Aceasta variaza in functie de specia animalului si de alti factori(rasa, specie).
Felul laptelui Compozitia laptelui
Apa S.uscata Grasime Albumina/globulina Lactoza Sar. minerale

VACA 87,3 12,7 3,7 0,5 4,5 0,7
BIVOLITA 81,0 19,0 4,5 0,5 5,0 0,8
OAIE 81,0 19,0 5,4 1,0 4,5 0,9
CAPRA 88,0 12,0 9,4 0,8 4,5 0,8
Componentele laptelui sunt exprimate in %(la suta).
Dupa compozitie laptele mai poate fi
- integral - din care nu s-a scos si nu s-a adaugat vreunul din componentii sai
- smantanit - caruia i s-a extras grasimea prin smantanire naturala sau mecanica
- partial smantanit - din care s-a scos nu numai o parte din grasimea laptelui integral.
Dupa calitate laptele poate fi:
- normal - cand este muls complet de la animalele sanatoase, bine ingrijite
- anormal - avand compozitia chimica diferita de laptele normal si anumite defecte de culoare, miros, gust
- falsificat - prin extragerea grasimii, prin adaugare de apa sau diferite substante
Dupa procedeele de tratare la care este supus poate fi:
- crud - nesupus incalzirii, pasteurizarii sau fierberii
- pasteurizat - prin incalzire un anumit timp in aparate speciale la 63-95oC si racit apoi brusc la 4-6oC
- sterilizat - laptele este supus unui tratament mecanic pentru faramitarea si raspandirea globulelor de grasime in masa laptelui
- lapte concentrat - este obtinut prin eliminarea a doua treimi din apa
- laptele praf -se obtine prin urcarea laptelui concentrat in instalatii speciale, reducandu-se apa la numai 3-5%
Din punct de vedere igienico-sanitar laptele poate fi:

- igienic(normal) - contine un numar redus de microorganisme
- alterat - in compozitia laptelui a intervenit descompunerea anumitor substante
- patogen - contine germeni daunatori sanatatii
Compozitia laptelui se mai caracterizeaza printr-o structura si compozitie complexa, componentele principale fiind urmatoarele:
- Apa
LAPTELE - S. grasa - Grasimi propriu-zise glicerice
-S. uscata - alte grasimi - fosfatide
- steride
- gliceride - lactoza
- S. negrasa - s. azotoase - proteice - cazeina
- lactoalbumina
- lactoglobulina
- neproteice - aminoacizi
- amide
- uree
- saruri minerale - pigmenti
- vitamine
- enzime
- Gaze dizolvate(O2, N2, CO2)
Apa - In industria laptelui si a produselor lactate se foloseste numai apa potabila. Trebuie sa fie inodora, incolora, insipida. Duritatea apei trebuie sa fie 15o germane, pura din punct de vedere microbiologic.
Substanta uscata - Prin incalzirea laptelui la temperatura de 102.105oC si in urma evaporarii apei se obtine substanta uscata, un reziduu de culoare galbena-bruna. Dintre compusii chimici ai laptelui cel care variaza este grasimea si de aceea in practica se foloseste ca indice caracteristic substanta uscata neagra, adica substanta ramasa dupa indepartarea grasimii din rezidiul obtinut prin evaporarea apei.
Substanta grasa
Grasimea - este componenta din lapte care prezinta cele mai mari variatii cantitative in functie de specie, rasa animalului si de perioada de lactatie. Ea variaza in limite largi 3-5% cu o valoare medie de 37%. Lipidele se prezinta sub forma de globule de marimi variabile. In lapte se gasesc trei fosfogliceride: lecitina, cefalina si sfingomielina.
Se gaseste sub forma emulsionata. Substanta grasa din lapte este formata din gliceride 98-99% si contine si alte cantitati de alte lipide: fosfatide 0 -1,1%; steroli 0,25-0,4. In compozitia grasimii laptelui intra aproape toti acizii grasi saturati si nesaturati. Dintre acestia 11 acizi grasi sunt prezenti intr-o cantitate mai mare: acid butiric, acid capronic, acid caprilic, acid lauric, acid miristic, acid palmitic, acid stearic, acid arahic, acid oleic si acid linoleic. Culoarea grasimii este data de prezenta unor pigmenti(carotina, xantofila) care provin din nutritiile verzi, incat vara datorita pasunatului culoarea grasimii este mai galbena decat iarna.
Substanta proteica
Proteinele - proteinele din lapte sunt formate din cazeina, lactoalbulina si lactoglobulina.
Cazeina - este componentul proteic si reprezinta 80% din totalul substantelor proteice din lapte. Se poate obtine din lapte prin precipitare in prezenta unui acid la pH= 4 . Sub forma pura se prezint ca o pulbere alba, fara gust si fara miros. Ea coaguleaza si sub actiunea unor enzime(cheag, pepsina).
Lactoglobulina - se gaseste in cantitati foarte mici. Are un continut mai ridicat de sulf fata de cazeina si un continut foarte redus de fosfor.
Lactoalbumina - continut relativ redus de azot si un continut ridicat de sulf. Nu contine fosfor, este solubila in apa, precipita sub actiunea caldurii(peste 72oC)
Lactoza - sau zaharul din lapte imprima gustul dulceag laptelui proaspat muls. Puterea ei de indulcire este de circa patru ori mai mica decat a zaharozei. Este secretata de glanda mamara, se gaseste in natura numai in lapte. Din punct de vedere chimic este un dizaharid formata dintr-o molecula de glucoza si una de galactoza. Sub actiunea unor microorganisme(bacterii, drojdii) sufera diferite fermentatii care au unele caracteristici de gust si aroma la obtinerea diferitelor produse lactate.
Saruri minerale - laptele contine circa sapte saruri minerale sub forma de cloruri(Na, K), fosfati(monopotasic, dipotasic), citrati(tripotasic, tricalcic). Un rol important il au sarurile de calciu si fosfor in procesul de inchegare a laptelui asigurand obtinerea unui coagul cu o anumita consistenta pentru a putea fi prelucrat in branzeturi.
Vitaminele - laptele contine cantitati apreciabile de vitamine hidrosolubile si liposolubile. Continutul de vitamine din lapte este influentat in principal de tratamentul termic aplicat in diferite faze tehnologice. Exemple de vitamine care se gasesc in lapte
Vitamina A: nu se distruge in timpul pasteurizarii daca se evita contactul cu aerul si lumina. In lapte se gaseste in proportie de 30%.
Vitamina B1: in lapte se gaseste in proportie 23%, rezista in timpul pasteurizarii de scurta durata.
Vitamina B2: in lapte se gaseste in proportie de 85%, nu se distruge in timpul pasteurizarii de scurta durata.
Vitamina C: se gaseste in proportie de 29%, este sensibila la caldura si lumina.
Vitamina PP: se gaseste in lapte de proportie de 66%.
Enzimele - in lapte se gasesc 19 enzime provenind din sange sau secretate de diferite microorganisme. Principalele enzime ele laptelui sunt peroxidaza, catalaza, reductaza, amilaza, lipaza. Lipaza descompune grasimea. Proteazele descompun substantele proteice. Fosfataza si peroxidaza se folosesc ca indicatori a proceselor termice la care este supus laptele.
Gazele - continutul de gaze inglobate in lapte este variabil. Imediat dupa mult volumul de gaze este mai mare si predomina cantitativ CO2.
Controlul calitatii laptelui
Examenul organoleptic - in cadrul acestei examen se verifica
· Starea ambalajului si marcarea
· Aspectul exterior al produsului(forma, suprafata)
· Aspectul interior(sectiunea)
· Culoare, miros, gust
· Consistenta(fluiditate, elasticitate)
Examenul fizico-chimic - se determina:
· Substanta uscata
· Continut de grasime
· Densitate
· Substante proteice
· Aciditate
Determinarea gradului de impurificare se foloseste in cazul laptelui integral, laptele de consum. Aceasta proba consta prin filtrarea probei printr-un lactofiltru.
Determinarea densitatii se foloseste in cazul laptelui de orice fel, a zerului, a zarei. Se determina cu ajutorul termolactodensimetrului. Se realizeaza la temperatura de 15-25oC prin efectuarea unor corectii daca temperatura nu este de 20 oC. Corectia facuta la temperatura este de ±0 pentru fiecare oC. In cazul cand determinarea densitatii s-a facut la temperaturi mai mari pentru fiecare grad de temperatura se adauga 0 . Daca determinarea s-a facut sub 20 oC se scade cate 0 pentru fiecare grad de temperatura in minus. Se toarna laptele in cilindru astfel incat sa nu se formeze spume; se lasa liber termolactodensimetrul in cilindru pana cand ramane stabil si apoi se citeste. La laptele de vaca densitatea variaza intre 1,029-1,032.
Determinarea aciditatii prin titrare: se determina prin neutralizarea laptelui cu o solutie de hidroxid de sodiu in prezenta fenoftaleinei ca indicator. Aciditatea laptelui se exprima in grade de aciditate, adica volumul in ml solutiei de hidroxid de sodiu necesar pentru neutralizarea aciditatii din 100 ml lapte. In functie de concentratia solutiei bazice folosite pentru titrare aciditatea poate fi exprimata in:
· Grade Thörner(oT) folosind solutie de NaOH n/10
· Grade Dornic(oD) folosind solutie de NaOH n/9
· Grade Soxhlet - Hukel(oS-H) folosind solutie de NaOH n/4
De obicei se exprima in grade oT
Reactivi necesari: - NaOH 0,1µ
- fenoftaleina
- solutie alcoolica 1%
- apa distilata, proaspata, fiarta, racita lipsita de CO2
Cu o pipeta se i-au 10 ml din proba de lapte, se introduce intr-un vas Erlenmaier de 100 ml. Se adauga 20 ml apa distilata si 3-5 picaturi de fenoftaleina. Se titreaza cu solutia de NaOH, sub agitare continua pana la aparitia unei coloratii roz, care persista un minut.
Aciditatea se calculeaza cu formula:
Aciditatea= 10*V*F oT
V- solutie de NaOH 0,1µ folosit in titrare(ml)
F- factorul solutiei NaOH 0,1µ
Conform standardelor un lapte care are o aciditate pana la maxim 20o este considerat bun, poate fi pasteurizat si folosit pentru fabricarea produselor lactate. Laptele cu aciditate mai mare neputand fi pasteurizat, se prelucreaza separat si dupa smantanire el poate fi folosit la fabricarea cazeinei.
Examenul aspectului si consistentei se trece laptele dintr-un vas in altul si se observa daca este omogen si daca nu contine corpuri straine. In timpul transvazarii laptelui, se observa ca daca laptele curge usor este un lapte normal. Daca se formeaza o suvita continua, inseamna ca laptele are o consistenta anormala.
Examenul mirosului si gustului gustul se apreciaza la temperatura camerei(15-18 oC). Pentru aprecierea mirosului laptele se incalzeste la temperatura de 50-60 oC, intr-un vas acoperit pentru ca la cald mirosurile devin mai puternice.
Examenul culorii se toarna laptele intr-un cilindru de sticla incolora si se observa culoarea la lumina directa a zilei. Culoarea trebuie sa fie alba cu nuanta galbuie.
Determinarea prospetimii laptelui poate fi apreciata in functie de aciditate, pentru ca aceasta creste in raport cu timpul de pastrare, datorita actiunii bacteriilor care fermenteaza lactoza din lapte transformand-o in acid lactic. Poate fi facuta prin mai multe metode: proba cu alcool, proba fierberii, prin titrare.
Determinarea continutului de substante proteice poate fi apreciat printr-o metoda rapida, titrand proba de lapte cu o solutie bazica dupa ce a fost tratata in prealabil cu formol.
Determinare continutului de grasime se realizeaza cu ajutorul butirometrului. Este format dintr-un tub de sticla special avand la partea mai bombata corpul si una mai subtire tija. Tija se termina cu o bula, este gradata in diviziuni care permit citirea grasimii. La celalalt capat butirometrul are un orificiu gat in care se introduce un dop de cauciuc de forma tronconica. In butirometrul spalat, uscat si dezinfectat se introduce 10 ml H2SO4 fara a se atinge gatul butirometrului si apoi se adauga 11ml lapte. Laptele se introduce cand butirometrul este inclinat. Se introduce apoi un ml alcool izoamilic fara a uda gatul butirometrului ca acesta sa nu devina alunecos. Se astupa butirometrul cu un dop uscat de cauciuc, se infasoara intr-o carpa se agita prin rasturnare pana la dizolvarea coagului format. Se introduce butirometrul in centrifuga cu dopul spre margine. Se insurubeaza capacul si se centrifugheaza 5 minute. Butirometrul scos se tine 5 minute intr-o baie de apa la 65-70 oC. Se citeste apoi continutul de grasime pe tija gradata a butirometrului dupa ce prin manevrarea dopului se aduce coloana de grasime la diviziunea 0.