Preparator produse din lapte - Tehnologia de obtinere a smantanii de consum

Colegiul de Industrie Alimentara "Elena Doamna"

 

Calificarea: Preparator produse din lapte

Tehnologia de obtinere a smantanii de consum

Capitolul I. Argument

Smantana este o emulsie de grasimi in plasmǎ. Compozitia acesteia este asemanatoare cu a laptelui, avand insa un continut mai mare de grasime, care variaza in limite largi intre 20% si 60%. Substanta uscatǎ negrasǎ (proteine, lactoza, saruri minerale) reprezinta 5-7%, dintre care proteinele variaza intre 2,4 si 3%, lactoza 2,5-3,5%, iar sǎrurile intre 0,2 si 0,5%. Diferenta este alcǎtuitǎ din apǎ .

Smantana pentru alimentatie se obtine prin smantanirea laptelui, pe cale naturalǎ sau mecanicǎ. In prezent smantanirea se realizeazǎ cu ajutorul separatoarelor centrifugale.

Dupa locul de productie, smantana poate fi de doua tipuri:

 - smantana de ferma, obtinuta la ferma, unde se smantaneste laptele, pentru a se asigura laptele smantanit necesar hranirii tineretului animal;

- smantana industriala (de fabrica), care se obtine direct in intreprinderile de produse lactate, superioara calitativ atat din punct de vedere al gradului de prospetime cat si din punct de vedere senzorial.

Dupǎ modul de fabricatie si calitatea pe care o are, se clasificǎ in smantana dulce si smantana fermentata.

Smantana dulce numitǎ si "friscǎ " se caracterizeazǎ printr-o consistentǎ fluidǎ, asemǎnǎtoare laptelui, cu un continut mai mare de grǎsime, avand gustul dulceag, plǎcut, specific de smantanǎ proaspǎtǎ.

Datoritǎ proprietǎtilor organoleptice si a valorii nutritive ridicate, smantana dulce are multe proprietǎti de utilizare, fiind folositǎ in stare fluidǎ sau mai ales batutǎ sub forma de spumǎ ( friscǎ ). Poate fi consumtǎ ca atare, in combinatie cu diferite fructe sau sucuri naturale, adǎugatǎ la cafea, la fabricarea inghetatei si a produselor de cofetǎrie.

Smantana fermentata numitǎ si smantana de consum se obtine din smantana proaspǎtǎ , pasteurizatǎ si fermentatǎ prin insamantare cu culturi de bacterii lactice selectionate, avand proprietǎti acidifiante si aromatizante. Produsul se caracterizeazǎ printr-o consistentǎ vascoasǎ , omogenǎ, fǎrǎ aglomerǎri de grǎsime sau subtante proteice, cu gust plǎcut , aromat, putin acrisor, specific de fermentatie lacticǎ.

Datoritǎ valorii nutritive ridicate, smantana fermentata este recomandatǎ a se consuma de catre copii, tineri si persoane adulte sǎnǎtoase, intrucat aduce un aport energetic important in alimentatia acestora. Se consumǎ ca atare sau ca adaos la diferite preparate culinare (supe de zarzavat, ciorbe, salate, produse de cofetǎrie si patiserie) sau in amestec cu branzǎ proaspatǎ de vacǎ.

Capitolul II. Procesul tehnologic de obtinere a smantanii de consum

II.1. Schema tehnologica de obtinere a smantanii de consum

II.2. Materii prime si auxiliare

Laptele este lichidul secretat de glandele mamare ale femelelor mamifere, dupa nasterea puilor. Este un lichid cu compozitie complex alb-opac cu gust dulceag .

Laptele ocupa un loc important in alimentatia umana deoarece contine toate principiile nutritive indispensabile organismului in raporturi cantitative optime si sub forma usor digestibila.

Din punct de vedere fizico-chimic , laptele reprezinta un sistem foarte complex. El poate fi considerat ca o emulsie de grasime intr-o solutie apoasa care contine numeroase alte substante, unele sub forma coloidala, substante proteice, iar altele in stare dizolvata (lactoza, substante azotate, saruri, pigmenti, vitamine).

Compozitia chimica a laptelui variaza in functie de specia animalului producator si de numerosi alti factori.

Sub raport cantitativ, elementul predominant este apa, celelalte elemente constituie substanta uscata totalǎ si reprezinta numai 12-13%.

Grasimea este componentul cel mai variabil al laptelui, continutul sau fiind in functie de numerosi factori. Limitele normale de variatie a continutului de grasime in laptele de vaca sunt de 3-5,4%, cu valoare medie de 3,7%.

Din punct de vedere chimic grasimea laptelui este formatǎ dintr-un amestec de gliceride (98-99%) asociate cu mici cantitati de fosfolipide (0,2-1%), steroli (0,25-0,4%), acizi grasi liberi, pigmenti si vitamine liposolubile.

Laptele destinat smantanii trebuie sa fie de foarte buna calitate , cu miros si gust normal, cu aciditate de maximum 20sT si grad de impurificare redus.

Cultura pentru smantana

Cultura de productie folosita pentru insamantarea smantanii este formata din Lactococcus lactis subsp. lactis (puternic acidifiant), Lactococcus lactis subsp. cremoris (mai putin acidifiant dar care favorizeaza obtinerea unei consistente cremoase) si Lactococcus lactis biov. diacetilactis care formeaza substantele de aroma, insa are si capacitate acidifianta redusa.

Insamantarea smantanii mai poate fi facuta cu o cultura liofilizata prin inoculare directa.

II.3.Descrierea operatiilor tehnologice

1. Receptia calitativa si cantitativa

Receptia calitativa a laptelui consta in determinarea indicilor de calitate.

a) Indici senzoriali: gust, miros, culoare, aspect, consistenta.

b) Indici fizico-chimici: densitatea, aciditatea, gradul de impurificare, continutul de grasime etc .

c)Indicii microbiologici: gradul de contaminare.

Receptia cantitativa a laptelui consta in masurarea volumului de lapte , operatie care se realizeaza cu galactometrul sau rigla gradata.

2.Curatirea este operatia prin care sunt indepartate impuritatile din lapte. Operatia se realizeaza cu utilajul numit curatator centrifugal.

3. Smantanirea laptelui

Smantana se obtine prin smantanirea laptelui pe cale naturala sau mecanizata. In urma smantanirii laptelui rezulta smantana si lapte degresat.

Smantanirea naturala este datorata fenomenului natural de stratificare sub actiunea fortei gravitationale prin diferenta de densitate ce existǎ intre grasime si ceilalti componenti care formeaza laptele smantanit.

Smantanirea mecanizata se realizeaza cu utilajul numit separatorul centrifugal.

Factorii care influenteaza smantanirea mecanica sunt:

- marimea globulelor de grasime : cu cat diametrul globulelor este mai mare, cu atat separarea lor este mai rapida.

- grosimea stratului de lapte: separarea este mai rapida atunci cand globulele de grasime strabat un strat mai subtire de lapte.

- durata smantanirii: la separarea mecanica, cantitatea de grasime care se separa este cu atat mai mare cu cat debitul de lapte care intra in separatorul este mai mic, in care caz laptele va sta mai mult in separator.

- temperatura, care actioneaza asupra vascozitatii laptelui in sensul reducerii acesteia. Temperatura de lucru este de 50-55sC.

Procesul de separare a smantanii are loc in toba separatorului centrifugal.

Laptele intra in toba pe la partea superioara si se repartizeaza intre talere.

Supuse actiunii fortei centrifuge, globulele de grasime, cu densitate mai mica, se aglomereaza spre centru, iar laptele smantanit este proiectat spre periferia tobei.

Grasimea separata se ridica pe langa distribuitor si este eliminata pe la partea superioara.

Laptele smantanit impins la marginea talerelor se ridica pe deasupra ultimului taler, pana la partea superioara, de unde este evacuat.

Procesul separarii se realizeaza neintrerupt, cat timp dureaza alimentarea cu lapte.

Continutul de grasime din smantana se regleaza cu ajutorul unui surub aflat pe capacul tobei sau pe gatul ultimului tater. Prin manevrarea surubului in sensul miscarii arcelor ceasornicului se obtine smantana cu continut mai mare de grasime.

4.Normalizarea

Smantana care se foloseste sub forma de smantana de consum sau smantana destinata obtinerii untului trebuie sa aiba un anumit continut de grasime. Normalizarea se realizeaza prin adaugarea de lapte smantanit, prin adaos de lapte integral sau de smantana cu continut mai mic de grasime. Calculul normalizǎrii smantanii se face prin pǎtratul lui Pearson sau pe baza unui bilant de materiale.

In cazul smantanii de consum fermentate standardizarea se face la un continut de grasime de 20-30%.

5. Pasteurizarea- dezodorizarea

Pasteurizarea este tratamentul termic realizat la temperaturi mai mici de 100sC in scopul distrugerii microorganismelor aflate in stare vegetativa. Pasteurizarea se realizeaza in schimbatoare de caldura cu placi sau in vana de pasteurizare.

Pentru obtinerea smantanii pasteurizarea se realizeaza in urmatoarele scopuri:

- distrugerea microorganismelor patogene si in special a bacteriei Mycobacterium tuberculosis

- distrugerea drojdiilor, a mucegaiurilor si a bacteriilor care pot produce defecte smantanii.

- indepartarea substantelor volatile mirositoare.

Pasteurizarea smantanii pentru consum se face la 92-95sC, timp de 20-30 sec, ea fiind urmata de o racire brusca.

6.Racirea

Dupa pasteurizare smantana se raceste brusc la temperaturii care variaza in functie de sortimentul de smantana obtinut.

Pentru smantana fermentata racirea se face la 18-22sC. Racirea se realizeaza in schimbatoare de caldura cu placi sau in vana de pasteurizare.

7.Maturarea biochimica (fermentarea)

Prin maturare se intelege totalitatea proceselor fizice si biochimice la care este supusa smantana in scopul obtinerii unei consistente cremoase , a aromei si gustului caracteristic.

In functie de sortimentul ce se proceseaza, smantana este supusa maturarii fizice sau maturarii combinate fizica si biochimica

Maturarea biochimica se realizeaza in vana de maturare cu ajutorul culturilor selectionate de bacterii lactice rezultand o smantana acida, cu o consistenta slab vascoasa si aroma placuta. Insamantarea se face in proportie de 3-5%.

Temperatura la care se face maturarea variaza intre 18-22sC iar durata fermentarii este de 16-18 ore si se considera incheiata atunci cand aciditatea produsului este 50-60sT.

In primele 3 ore de maturare se practica o agitare usoara in vederea favorizarii maturarii biochimice si, respectiv, a formarii compusilor de aroma.

8.Racirea smantanii

Dupa maturarea biochimica, smantana se raceste la 10-14sC pentru incetinirea procesului de acidifierea si crearea conditiilor corespunzatoare pentru activitatea bacteriilor producatoare de aroma. Aceastǎ operatie se realizeazǎ in vanǎ.

.Dozarea in recipiente.

Ambalarea smantanii se poate face in:

- pahare de sticla tip iaurt, pahare din carton cerat sau material plastic cu capacitati de 50-250g.

- galetuse din material plastic cu capacitatea de 1000 g

- bidoane din material plastic sau aluminiu de 5-10-25 kg

Ambalarea se poate face manual sau cu ajutorul masinilor de dozare, respectand cu rigurozitate normele de igiena.

10.Maturarea fizica consta mentinerea ambalajelor cu smantana in camere frigorifice la 4-6sC, timp de 24 ore.

Scopul maturarii fizice a smantanii este acela de a se produce o solidificare a globulelor de grasime si hidratarea substantelor proteice, avand ca urmare o crestere a vascozitatii si definitivarea consistentei.

11.Depozitarea

Smantana fermentata obtinuta se depoziteaza in camere frigorifice curate, dezinfectate, fara mirosuri straine, la temperatura de 2.5sC

II.4. Defecte de fabricatie

Defectul	Cauzele aparitiei
Aspect stratificat(separarea grasimii)	- Smantana a avut un continut prea redus de grasime inaintea normalizarii - Suprafermentarea smantanii
Consistenta prea fluida	- Nerespectarea parametrilor prevazuti la maturarea biochimica si fizica - Folosirea unor culturi de calitate necorespunzatoare, cu caracteristici nespecifice
Aglomerari de grasime si substante proteice	- Agitarea prea energica si de durata prea mare a smantanii, in timpul procesului de prelucrare
Gust fad, lipsit de aroma	- Folosirea unei culturi lactice fara bacterii aromatizante - Procesul de fermentare nu s-a realizat la parametrii prevazuti
Gust acru	.Depasirea duratei de fermentare - Temperaturi prea ridicate la fermentare - Racirea insuficienta a smantanii dupa fermentare si in timpul depozitarii
Gust de oxidat,uleios	- Descompunerea grasimii datorata prezentei lipazei sau a materiei prime necorespunzatoare
Gust de drojdii	- Infectarea produsului cu drojdii datorita manipularii in conditii de igiena necorespunzatoare

Capitolul III. Controlul de calitate a smantanii de consum

Tabelul 1. Proprietati senzoriale

Tabelul 2. Proprietati fizico-chimice

Tabelul 3. Proprietati microbiologice

Capitolul IV. Norme de igiena si de protectie a muncii

IV.1. Norme de igiena

Igiena individuala. Pentru protectia sanitara a produselor alimentare in fabricile de produse lactate sunt prevazute urmatoarele masuri de igiena individuala:

-predarea hainelor de strada la intrarea in vestiarele tip filtru;

-trecerea la baie si spalarea in mod deosebit a mainilor si unghiilor cu periute,;urmata de o dezinfectare cu solutie clorinata 0,01%;

-unghiile trebuie taiate scurt,;parul trebuie strans sub boneta sau basma alba;

-imbracarea echipamentului de protectie format din: halat, sort, pantaloni, jacheta, boneta, basma, cizme de cauciuc.

Utilizarea acestuia se reglementeaza astfel:

-se imbraca numai in cadrul desfasurarii procesului tehnologic;

-se mentine curat si se schimnba de doua ori pe saptamana minim;

-nu se intra cu acest echipament in WC-uri ;

-nu se transmite de la un muncitor la altul.

Persoanele care efectueaza curatenia generala trebuie sa poarte halate de alta culoare si nu vor fi utilizate pentru procesele tehnologice.

Salile de fabricatie vor fi pastrate in conditii de igiena, ordine si curatenie.

Solutiile de spalare si dezinfectie se vor pastra in bazine de otel inoxidabil, prevazute cu capac, in bazine de beton sau butoaie din material plastic; la fiecare component se vor pune tablite cu denumirea si concentrarea solutiei.

Materia prima folosita trebuie sa fie de o calitate igienica ireprosabila, pentru a obtine un produs care sa corespunda normelor tehnice si sanitare;

Pasteurizarea este absolut necesara deoarece in lunile de vara smantana nepasteurizata se umple de microorganisme ajungand pana la 1 milion;

Aparatele si recipientele folosite la transportul, prepararea si ambalarea smantanii, trebuie sa fie astfel concepute, incat sa permita o spalare si o dezinfectare usoara si trebuie mentinute intr-o stare de igiena corespunzatoare;

Personalul care activeaza la fabricarea produsului trebuie sa fie instruit asupra riscurilor de contaminare ale produsului si ale defectelor daunatoare ale acestei contaminari.

IV.2. Normele de protectie a muncii

Pentru evitarea accidentelor de munca si imbolnavirea personalului care lucreaza in laptarii trebuie sa se indeplineasca urmatoarele conditii:

Laptaria va avea asigurata iluminarea si ventilatia naturala si artificiala corespunzatoare pentru a nu dauna sanatatii personalului.

Tavanele si peretii laptariei vor fi netezi, podeaua impermeabila, nealunecoasa.

Instalatia electrica va fi protejata impotriva apei, iar toate aparatele actionate electric vor fi prevazute cu automate de protectie si vor fi bine izolate pentru a nu provoca electrocutarea personalului.

Mentinerea in repaus a masinilor a caror piese nu sunt in stare perfecta de functionare.

Prezentarea la locul de munca a personalului care nu poarta echipamentul corespunzator locului de munca.

Folosirea dezordonata a echipamentului de protectie care prin prinderea de catre organele masinilor in miscare poate duce la accidente de munca.

Inainte de inceperea procesului de productie, se la controla daca fiecare utilaj in parte este in stare buna de functionare.

Proba de etansare a curatitorului centrifugal se va face numai cu apa rece.

Deservirea diferitelor utilaje se face numai de personal temeinic instruit care cunoaste partile componente ale utilajelor respective si modul de functionare.

Toate utilajele vor fi prevazute cu aparatori si dispozitive de protectie, cu aparate si instrumente de control si de reglare a presiunii, a temperaturii si a vitezelor de functionare.

Daca in timpul functionarii utilajelor survin dereglari sau se constata nesincronizari, utilajul va fi oprit imediat din functiune.

Prepararea solutiilor de spalare si dezinfectie se va efectua numai de catre personalul special instruit in acest scop, care cunoaste atat efectul nociv cat si antidotul pentru fiecare substanta in parte. Hidroxidul de sodiu si acidul azotic, utilizati la spalarea instalatiei de pasteurizare vor fi manipulati numai de persoane special instruite si care poarta echipament de protectie conform normativelor in vigoare (ochelari de protectie, manusi si sort de cauciuc, cizme de protectie antiacida).

Toate locurile unde se executa spalari chimice vor fi prevazute cu instructiuni de spalare specifice fiecarui utilaj, iar in imediata apropiere se vor gasi solutii de neutralizare (acid boric, bicarbonat de sodiu.

Solutiile de lucru nu vor depasi, in acest caz, concentratiile si temperaturile prevazute in cartea tehnica a utilajului. Depasirea acestora poate duce la degradarea utilajului si in mod inevitabil, la producerea accidentelor de munca.

In procesul de smantanire a laptelui, tinand seama ca toba separatorului poate ajunge la o turatie de 6000-10000 rot/min, nerespectarea regulilor de ingrijire si exploatarea acestuia, poate provoca accidente foarte grave. Evitarea accidentelor se poate realiza prin respectarea urmatoarelor masuri de protectie a muncii:

- Separatorul trebuie sa fie fixat cu ajutorul unor buloane, de pardoseala camerei, evitandu-se astfel trepidatiile in timpul functionarii sale;

- Se va verifica orizontalitatea cu ajutorul unei nivele cu bula de aer prevazute la aceste aparate;

- Toba trebuie sa fie bine centrata, iar colectoarele sa nu o atinga;

- Piulita de fixare a tobei sa fie stransa pana la refuz;

- Baia de ulei sa fie umpluta suficient, uleiul avand coloratie corespunzatoare.

Anexa 1

Fig.1 Separatorul centrifugal

1. carcasa; 2 . taler central; 3. talere de separare ; 4. taler superior:

5. piulitǎ inchidere: 6.piulitǎ speciala: 7. garnitura de cauciuc.

Anexa 2

Fig.2 Vana de pasteurizare a smantanii

Vana cu pereti dubli; 2. Schimbatorul de caldura; 3. Pompa de recirculare

4. Capac rabatabil de inchidere; 5. Termometru cu tijǎ metalica; 6. Motoreductor;

7. Vas de expansiune; 8. Termometru pe conducta; 9. Canea cu 3 cai

Bibliografie

1. Codoban J., Codoban J., 2006, Procesarea laptelui in sectii de capacitate mica, Editura "Cetatea Doamnei", Piatra Neamt .

2. Banu C., Meleghi E., Utilajul si tehnologia prelucrǎrii laptelui, Manual pentru clasele XI-XII, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1995.

3. Ghintescu G. , 1982, Indrumator pentru tehnologia produselor lactate, Editura Tehnica, Bucuresti.

4. Patrascu C., 1982, Teste pentru verificarea cunostintelor in tehnologia laptelui, Editura Tehnica, Bucuresti.

5. Chintescu G., Patrascu C.,1988, Agenda pentru industria laptelui, Editura Tehnica, Bucuresti.

6. Toma C.,1980, Utilajul si tehnologia prelucrarii carnii si laptelui, manual pentru licee industrial cu profil de Industrie Alimentara, Didactica si Pedagogica, Bucuresti.

7. ***Standardele de stat si norme interne tehnice de calitate, lapte si produse lactate, Ministerul Comertului Interior, Institutul de Cercetari Comerciale, Oficiul de Informare Documentara pentru Comert Interior, Bucuresti , 1975.