INFLUENŢA MATERIILOR PRIME ASUPRA PROCESULUI DE
FERMENTAŢIE LACTICĂ DIN INDUSTRIA LAPTELUI
Scopul lucrării este studiul comportării diferitelor tipuri de lapte în etapa de fermentaţie a
iaurtului şi efectul diferitelor surse de microorganisme.
Materii prime şi materiale:
- lapte pasteurizat cu conţinut diferit de grăsime;
- iaurt utilizat ca sursă de bacterii lactice;
- pahare de unică folosinţă;
- baghete;
- pipete;
- pahare Erlenmeyer;
- soluţie NaOH 0.1N;
- fenolftaleină, sol.alcoolică 1%
Mod de lucru
Laptele pasteurizat, încălzit la 45-480C, se inoculează cu 10% iaurt, se trece în pahare de
unică folosinţă, se acoperă cu folie alimentară cât mai etanş şi se termostatează timp de 3 ore, la
temperatura de 42-450C. Imediat după inoculare, apoi din oră în oră se prelevează probe din pahare,
determinându-se aciditatea şi pH-ul. După etapa de termostatare, produsele se răcesc şi se
analizează.
Determinarea indicelui de aciditate
Indicele de aciditate se determină prin neutralizarea unui volum de probă cu o soluţie de
NaOH 0.1 N, în prezenţă de fenolftaleină ca indicator.
Se introduc 2 ml probă într-un pahar Erlenmeyer, se adaugă 10 ml apă distilată cu aceeaşi
pipetă folosită la măsurarea volumului probei, câteva picături de fenolftaleină şi se titrează sub
agitare continuă cu soluţie de NaOH 0.1 N până la apariţia culorii roz deschis care se menţine timp
de 30 s.
Aciditatea laptelui şi a produselor lactate se exprimă în grade Thörner (0T) şi se
calculează cu relaţia:
1
Indice de aciditate =
unde: V – volumul soluţiei de NaOH 0.1N, ml;
Vp – volumul probei luate în lucru, ml.
pH-ul probelor se determină utilizănd hârtie indicatoare de pH
In final se vor observa culoarea şi proprietăţile organoleptice ale produselor. Rezultatele şi
observaţiile vor fi centralizate.
Materia PrimaIndice de aciditate,ᵒT pH Observații
0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
lapte 0.1% grasime
iaurt 1, 0.1% grasime (10%)iaurt 2, 1.5% grasime (5%)
lapte 1.5%
iaurt 1, 0.1% grasie (10%) 30 40 35 40 50 6 5.5 5.25 5 5 îngroşarea amestecului
iaurt 2, 1.5% grasime (5%) 45 40 40 50 60 6 5.5 5.25 5 5
îngroşarea rapidă şi puternică a amestecului
lapte 1.5%
iaurt 1, 0.1% grasie (10%) 25 30 35 50 55 5 5 5 5 4 îngroşarea amestecului iaurt 2, 1.5% grasime (10%) 45 40 40 50 60 6 6 6 5 5
îngroşarea rapidă şi puternică a amestecului
lapte 3.2%
iaurt 1, 0.1% grasime (10%)iaurt 2, 1.5% grasime (5%)
Caracteristicile produsului finit
Produsul finit trebuie să corespundă următoarelor caracteristici: senzoriale:
aspect şi consistenţă: coagul compact, omogen, fără bule de gaze şi fără zer eliminat cu
aspect de porţelan la rupere (se admite maximum 2% zer eliminat la iaurtul foarte gras şi
maximum 5% la cel gras şi slab);
culoare: albă, cu nuanţă gălbuie, mai ales când iaurtul este fabricat din lapte de vacă;
gust şi miros: plăcut, acrişor, aromat.
chimice:
2
Tabelul 2.1 – Proprietăţile fizico-chimice ale iaurtului
ParametriiTipul de iaurt
Extra Gras Slab
Grăsime, % minimum 4 2,8 -
Substanţă uscată, % minimum 11,3 11,3 8,5
Aciditate, °T 75 – 145 75 – 140 75 – 140Substanţe proteice, % minimum 3,2 3,2 3,2Temperatura de livrare, °C, maximum 8 8 8Zer, % maximum 3 5 5Sursa: Prelucrare după Codoban, J., Codoban, I.. – „Procesarea laptelui în secţii de capacitate mică”, Editura Cetatea
Doamnei, Piatra-Neamţ 2008, p. 88 microbiologice:
bacterii patogene – lipsă;
bacterii coliforme – 5 pentru iaurtul în ambalaje de desfacere şi 50 pentru iaurtul în
bidoane.
Tehnologia de fabricaţie a iaurtului
Tehnologia clasică de obţinere a iaurtului presupune parcurgerea următoarelor etape: Recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui
Normalizare
Omogenizare
Pasteurizare
Răcire la temperatura de însămânţare
Însămânţare
Ambalare
Termostatare
Prerăcire
Răcire
Depozitare
3
LAPTE
Recepţia calitativă
şi cantitativă a laptelui
Curăţire
Normalizare
Preîncălzire la 50–65°C
Omogenizare
Cultura starter de
producţie obţinută
conform schemei
din fig. 1.1
var. I sau var. II -1%
Însămânţare în
lapte pasteurizat la
90–95°C/30 min şi
răcit la 45°C
LAPTE PENTRU
IAURT TIP GRAS
ŞI SLAB
LAPTE PENTRU
IAURT EXTRA
Termostatare la
43–45°C/2–2,5 ore
Pasteurizare
la aparat cu plăci
la 85–90°C
Menţinere în
vană la 85–90°C;
20–30 min
Pasteurizare
în vană la
90–95°C/20–30 min
Răcire la 45–48°C
Însămânţare cu
cultură starter de
producţie
Pasteurizare
în aparat cu plăci
la 85–90°C
Concentrare
până la 15% s.u.
0,5–2%
0,5–2%
Răcire la 10°C
Depozitare la
1–2°C/24 ore
Cultură starter
de producţie de
tip cuaternar
Vitamie
Distribuire în ambalaje
de desfacere
Termostatare la 43–45°C/2,5–3 ore
Prerăcire la 18–20°C
Răcire la 2–8°C
Depozitare la 2–8°C
Livrare
CCP-1
CCP-2 CCP-2
CCP-3
CCP-4
CCP-5
CCP-6
CCP-7
4
FERMENTAŢIA LACTICĂ
DESCRIEREA PROCESULUI
Fermentaţia lactică este un proces anaerob prin care glucidele fermentescibile sunt metabolizate sub
acţiunea echipamentului enzimatic al microorganismelor în acid lactic ca produs principal si
produse secundare, cum ar fi: diacetil, acetoina, acid acetic, alcool etilic si CO2.
Calea metabolică de producere a acidului lactic este frecvent întâlnită în lumea microbiană, în
schimb randamente superioare de convertire a glucidelor în acid lactic sunt întâlnite la bacterii si
mucegaiuri. Dintre acestea, bacteriile lactice, considerate agenti tipici ai fermentatiei, sunt folosite
industrial în biotehnologii alimentare, la industrializarea laptelui si a carnii, în panificatie, la
conservarea produselor vegetale si la obtinerea acidului lactic. Mucegaiurile selectionate ale
genurilor Aspergillus, Penicillium si Mucor pot fi cultivate submers cu aerare dirijata, pentru
obtinerea industriala a acidului lactic, în conditii naturale, acidul lactic se poate forma si în tesutul
muscular prin procesul de glicoliza, prin secvente biochimice catalizate de enzime similare cu cele
ale celulei microbiene.
ASPECTE PRACTICE ALE FERMENTATIEI LACTICE
Fermentaţia lactică dirijată este folosită în industrializarea laptelui, unde se folosesc culturi pure
selectionate de bacterii lactice la obtinerea produselor lactate acide (lapte acru, sana, chefir, lapte
acidofil, iaurt, smântâna fermentata, produse probiotice), a untului si la fabricarea brânzeturilor.
În cazul conservarii prin murare a produselor vegetale sunt create conditii pentru activarea
fermentativa a bacteriilor lactice din microbiota epifita a plantelor cu formare de acid lactic s.a., la
murarea verzei, tomatelor castravetilor maslinelor si la însilozarea furajelor verzi. Fermentatia
lactica intervine spontan la fermentarea boabelor de cacao si de cafea, cu rol pozitiv în obţinerea
unor produse de calitate.
În industria panificatiei, activitatea fermentative a bacteriilor lactice din microbiota fainii sau a
culturilor selectionate contribuie, alaturi de ceea a drojdiei de panificatie, la formarea aromei si la
cresterea în volum a pâinii.
Activitatea excesiva a bacteriilor lactice poate conduce la deprecierea calitatii si la alterarea unor
produse (acrirea berii, borsirea vinului) sau la pierderi de zaharoza, la difuzie, în industria zaharului.
Bacteriile producătoare de acid lactic au fost utilizate la prepararea şi prelucrarea
alimentelor, din timpuri istorice. Bacteriile lactice sunt implicate în obţinerea alimentelor fermentate
din materii prime agricole, cum sunt: laptele, carnea, şi produsele vegetale , care deţin o pondere
importantă în industria alimentară. Tulpinile de bacterii lactice folosite pentru obţinerea produselor
5
alimentare sunt izolate şi selectate numai după numeroase testări.
În ultimii ani bacteriile lactice au fost folosite şi ca produse de tip probiotic. Probioticele sunt
microorganisme care, după o administrare orală, sunt capabile să colonizeze tractul digestiv şi să
păstreze sau să determine o creştere a florei naturale digestive, prevenind aderarea
microorganismelor patogene la peretele intestinului şi asigurând securitatea utilizării optime a
hranei. Probioticele stimulează activarea sistemului imunologic acţionând ca barieră de protecţie a
tubului digestiv. Pot fi folosite în combaterea diferitelor forme de cancer, atât pe calea activării
sistemului imunitar, cât şi prin inhibarea unor enzime implicate în carcinogeneza intestinală.
Unele tulpini de bacterii lactice au capacitatea de a cataboliza colesterolul şi, ca urmare,
aceste tulpini bacteriene au activitate hipocolesterolemiantă. Lactobacilii sunt folosiţi pentru
prevenirea infecţiilor urogenitale, datorită proprietăţii acestor tulpini bacteriene de a intra în
competiţie cu microorganismele patogene în ceea ce priveşte aderenţa la epiteliul urogenital.
Datorită acestor proprietăţi, bacteriile lactice constituie un material propice pentru ameliorare.
MICROBIOLOGIA PRODUSELOR LACTATE ACIDE
Tehnologiile de preparare a acestor produse au la bază utilizarea de culturi de bacterii lactice
selecţionate ce se folosesc sub forma de monoculturi sau culturi mixte, cu proprietăţi biotehnologice
corespunzatoare pentru obţinerea unor produse de calitate superioara. Culturile pure de bacterii
lactice se obtin în laboratoarele de cercetari specializate în care se mentine puritatea culturilor, se
fac studii de selecţionare si conservare a proprietatilor optime pentru utilizarea industriala.
S-a acceptat că toţi membrii grupului de bacterii lactice au drept caracteristică producerea de
acid lactic din hexoze. Pe baza produşilor finali ai metabolizării glucozei, bacteriile lactice care
produc acid lactic ca unic produs major se numesc homofermentative, iar cele care produc cantităţi
egale de acid lactic, etanol, CO2 se numesc heterofermentative. Numai microorganismele
homofermentative prezintă importanţă pentru producţia de acid lactic. Streptococcus cremoris şi
Streptococcus lactis sunt cele mai importante bacterii lactice folosite în industrie. Speciile preferate
din punct de vedere commercial pentru producţia de acid lactic aparţin grupului Lactobacillus.
Carcteristicile bacteriilor lactice din genurile Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus sunt
următoarele: sunt homofermentative; temperatura optimă de creştere ≥ 40oC; pH-ul optim între 5 şi
7; sunt facultativ anaerobe, randamentul producţiei de acid lactic din glucoză fiind > 90%; pot
produce acid lactic în concentraţie > 3%; pot produce unul sau ambii izomeri; sunt slab proteolitice
sau lipolitice, cu capacităţi sintetice foarte limitate, necesitând prezenţa în mediu a vitaminelor din
complexul B, aminoacizilor, bazelor purinice şi pirimidinice.
6
Bacteriile lactice (BL)
Bacteriile producătoare de acid lactic (BL) îndeplinesc mai multe funcţii:
-produc acid lactic şi contribuie la coagularea laptelui;
-dau tăria coagulului şi influenţează formarea brânzeturilor;
-dezvoltarea acidului determină prezenţa cantităţilor reziduale de coagulant, care afectează
maturarea; mai mult acid în caş înseamnă mai mult coagulant rezidual legat
-nivelul formării acidului influenţează disocierea fosfatului de calciu coloidal, care la rândul
său influenţează proteoliza în timpul maturării şi determină proprietăţile reologice ale brânzeturilor;
-formarea acidului şi producerea altor substanţe antimicrobiene controlează creşterea
bacteriilor patogene în brânzeturi;
-formarea acidului lactic contribuie la proteoliză şi la formarea aromei în brânză;
-creşterea bacteriilor producătoare de acid lactic produce scăderea potenţialului redox (Eh),
necesar pentru producerea şi reducerea compuşilor cu sulf (metantiolul), care contribuie la formarea
aromei brânzei Cheddar.
Principalele forme sunt derivate de la forma coccus şi se găsesc sub formă de streptococi (g.
Lactococcus şi g. Streptococcus), de diplococi (g. Leuconostoc), de tetrade (g. Pediococcus), iar
numeroase bacterii lactice se prezintă sub formă de bastonaşe (g. Lactobacillus).
Caractere fiziologice: BL(bacterii lactice) folosesc ca sursă de carbon şi energie pentozele (riboză,
xiloză, arabinoză), hexozele (glucoză, galactoză) şi diglucidele (lactoză, maltoză, zaharoză). Dintre
acizi, acidul malic poate fi transformat în acid lactic, iar acidul citric în acetoină şi diacetil. Acidul
lactic nu poate fi folosit de BL şi acumularea sa prin fermentare conduce la inhibarea înmulţirii şi
încetinirea vitezei de fermentaţie. Ca surse de azot BL folosesc aminoacizii, peptidele şi amidele.
Echipamentul enzimatic intracelular proteolitic al BL contribuie semnificativ la maturare după
autoliza celulelor microbiene. BL necesită ca factori de creştere vitaminele B1, B6, biotina, acidul
para-aminobenzoic, acidul folic şi acidul pantotenic. Acidotoleranţa BL este exprimată de domeniul
de pH în care are loc creşterea 4,3-4,8 pentru lactococi şi 3,8-4,4 pentru lactobacili. În raport cu
oxigenul din aer bacteriile lactice subt anaerobe sau facultativ anaerobe, iar în ceea ce priveşte
domeniul de temperatură BL sunt adaptate să crească într-un domeniu larg de temperaturi (0-55 0C)
cu valori optime.
7
Top Related