8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 1/36

UNIVERSITATEA VASILE ALECSANDRI DIN BACAU 

FACULTATEA INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE 

SPECIALIZAREA IPA

PROIECT 

TEHNOLOGII SI UTILAJ IN

 INDUSTRIA LAPTELUI 

Indrumator 

Student

2013

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 2/36

CUPRINS

1. Tema proiectului..............................................................................3

2. Memoriu justificativ........................................................................4

3. Elemete !e i"ierie te#olo"ica..................................................$

3.1Caracteristicile materiei prime..................................................$

3.2Caracteristicile pro!usului fiit................................................1%

3.3&ariata te#olo"ica !e o'tiere a laptelui sterili(at...........1$

3.4)escrierea sc#emei te#olo"ice................................................1*

3.$+ilatul !e materiale.................................................................1,

3.*+ilatul termic...........................................................................23

4. -le"erea si sta'ilirea utilajelor.....................................................2$

$. +i'lio"rafie .....................................................................................32

2

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 3/36

1. TEMA PROIECTULUI

TEHNOLOGIA DE OBTINERE A LAPTELUI

STERILIZAT 

3

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 4/36

2. Memoriu justificativ

Conservabilitatea redusa a laptelui pasteurizat constituie un mare neajuns din punct

de vedere economic, ceea ce a determinat sa se intreprinda cercetari in directia

4

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 5/36

elaborarii unor procedee care sa permita obtinerea unui lapte total lipsit de

microorganisme, atat in stare vegetativa cat si sporulata, adica steril. [2

  Sterilizarea are drept scop distrugerea tuturor microorganismelor, !orme vegetative

si spori, a to"inelor eliberate de acestea care ar dauna grav sanatatii, inactivareaenzimelor proprii sau a celor secretate de microorganisme. Sterilizarea produselor

alimentare se realizeaza in vederea asigurarii caracteristicilor senzoriale si nutritionale

initial intacte in raport cu microbiota mezo!ila si termo!ila. [1

#aptele tratat in sistem $%& are valoare nutritive mai putin a!ectata decat c'iar

laptele pasteurizat, mentinandu(si calitatea si la stocarea indelungata. )in punct de

vedere economic prezinta avantaj, intrucat aplatizeaza productia si nu necesita spatii

speciale pentru depozitare. [2

 *entru a elimina orice posibilitate de separare a grasimii, in timpul tratamentului la

temperaturi inalte este obligatorie omogenizarea,deoarece toate instalatiile prevad o

incalzire a produsului la +(-0oC, urmata de omogenizarea si apoi tratarea la

temperaturi inalte. [2

#a baza procedeelor moderne de sterilizare stau cercetarile privind termorezistenta

di!eritelor specii de microorganisme prezente din lapte. icro!lora din laptele

 pasteurizat este !ormata din microorganisme termorezistente, in special termo!ile si

microorganisme sporulate.

*entru stabilirea regimului optim de sterilizare, in a!ara e!ectului de distrugere a

sporilor, trebuie cunoscut si e!ectul termic asupra structurii si componentelor laptelui.

3. Elemete !e i"ierie te#olo"ica

3.1 Caracteristicile materiei prime

Compozitia laptelui se mai caracterizeaz/ printr(o structur/ i compozi ieș ț

comple"/, componentele principale !iind urm/toarele [2

• pa

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 6/36

• Substan a gras/ se re!er/ n principal la gr/simile glicericeț

• Substan a uscat/ !ace re!erire la alte gr/simiț

• 5os!atide

• Steride

• 6liceride

• #actoza

• Substan a negras/ substan ele azotoase, proteice, cazeinaț ț

• #actoalbumina

• #actoglobulina

•  7eproteice

• minoacizi

• mide

• $ree

•S/ruri minerale

• *igmen iț

• 8itamine

• 9nzime

• 6aze dizolvate :2, 72, C:2

pa ( n industria laptelui i a produselor lactate se !olose te numai ap/ potabil/.ș ș

ceasta trebuie s/ !ie inodor/, incolor/, insipid/. )uritatea apei trebuie s/ !ie 1ogermane, pur/ din punct de vedere microbiologic. [2

Substan / uscat/ ; *rin ncalzirea laptelui la temperatura de 102<10oC i n urmaț ș  evapor/rii apei se ob ine substan a uscat/, un reziduu de culoare galben/(brun/. )intreț ț

compu ii c'imici ai laptelui cel care variaz/ este gr/simea, i de aceea, n practic/, seș ș

!olose te ca indice caracteristic substan / uscat/ neagr/, adic/ substan a ramas/ dup/ș ț ț

ndep/rtarea gr/simii din rezidiul ob inut prin evaporarea apei.ț  [2

+

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 7/36

6r/simea ; este componenta din lapte care prezint/ cele mai mari varia ii cantitativeț  n !unc ie de specie, rasa animalului i de perioada de lacta ie. 9a variaz/ n limite largiț ș ț  3(= cu o valoare medie de 3-=. #ipidele se prezint/ sub !orm/ de globule de m/rimivariabile. >n lapte se g/sesc trei !os!ogliceride lecitina, ce!alina i s!ingomielina.ș

  Se g/se te sub !orm/ emulsionat/. Substan a gras/ din lapte este !ormat/ dinș ț

gliceride ?@(??= i con ine i alte cantit/ i de alte lipide !os!atide 0,2(1,1=A steroliș ț ș ț

0,2(0,4. >n compozi ia gr/simii laptelui intr/ aproape to i acizii gra i satura i iț ț ș ț ș

nesatura i. )intre ace tia, 11 acizi gra i sunt prezen i ntr(o cantitate mai mare acidț ș ș ț

 butiric, acid capronic, acid caprilic, acid lauric, acid miristic, acid palmitic, acid stearic,acid ara'ic, acid oleic si acid linoleic. Culoarea gr/simii este dat/ de prezen a unorț

 pigmen i carotina, "anto!ila care provin din nutri iile verzi, ncBt vara, datorit/ț ț

 p/ unatului culoarea gr/simii este mai galben/ decBt iarna.ș

*roteinele ; proteinele din lapte sunt !ormate din cazeina, lactoalbulina iș

lactoglobulin/.

Cazeina ; este componentul proteic i reprezint/ @0= din totalul substan elorș ț

 proteice din lapte. Se poate ob ine din lapte prin precipitare n prezen a unui acid laț ț

 p% 4,+. Sub !orma pur/ se prezint/ ca o pulbere alb/, !ara gust i !ara miros. 9aș

coaguleaz/ i sub ac iunea unor enzime c'eag, pepsin/.ș ț  [2

#actoglobulina ; se gase te n cantit/ i !oarte mici. re un con inut mai ridicatș ț ț

de sul! !a / de cazeina si un con inut !oarte redus de !os!or.ț ț

#actoalbumina ; con inut relativ redus de azot i un con inut ridicat de sul!. 7uț ș țcon ine !os!or, este solubil/ n ap/, precipit/ sub ac iunea c/ldurii peste -2oC.ț ț

#actoza ; sau za'/rul din lapte imprim/ gustul dulceag laptelui proasp/t muls.*uterea ei de ndulcire este de circa patru ori mai mic/ decat a za'arozei. 9ste secretat/de glanda mamar/, se gase te n natur/ numai n lapte. )in punct de vedere c'imic esteș

un diza'arid, !iind !ormat/ dintr(o molecul/ de glucoz/ i una de galactoz/. Subș

ac iunea unor microorganisme bacterii, drojdii su!er/ di!erite !ermenta ii care auț ț

unele caracteristici de gust i arom/ la ob inerea di!eritelor produse lactate.ș ț  [2

S/ruri minerale ; laptele con ine circa apte s/ruri minerale sub !orm/ de cloruriț ș  7a, D, !os!a i monopotasic, dipotasic, citra i tripotasic, tricalcic.ț ț

8itaminele ; laptele con ine cantit/ i apreciabile de vitamine 'idrosolubile iț ț ș

liposolubile. Con inutul de vitamine din lapte este in!luen at n principal de tratamentulț ț

termic aplicat n di!erite !aze te'nologice. e"emple de vitamine vitamina , vitaminaE1, vitamina E2, vitamina C, vitamina ** [2

9nzimele ; n lapte se g/sesc 1? enzime provenind din sBnge sau secretate dedi!erite microorganisme. *rincipalele enzime ale laptelui sunt pero"idaza, catalaza,

reductaza, amilaza, lipaza. #ipaza descompune gr/simea. *roteazele descompun

-

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 8/36

substantele proteice. 5os!ataza i pero"idaza se !olosesc ca indicatori a proceselorș

termice la care este supus laptele. [2

*e lBng/ multiplele sale calit/Fi, laptele prezint/ Gi anumite dezavantaje, ca dee"emplu, acela de a conFine clorur/ de sodiu sare de buc/t/rie n proporFie destul de

mare, de 1,+H1,- gl, ceea ce(l !ace contraindicat n regimurile 'iposodate sau desodaten a!ecFiuni renale sau cardiovasculare.

  )e asemenea, !iind s/rac n !ier, n cazul unui consum unilateral, predispune laanemii !eriprive.

  #aptele, poate constitui un mediu prielnic dezvolt/rii multor microorganismecare(l pot contamina, dac/ nu se iau m/suri corespunz/toare de igien/. st!el, se pottransmite microbii multor boli, !ie de la animalele produc/toare de lapte bruceloz/,tuberculoz/, !ebr/ a!toas/, salmoneloz/ etc, Gi c'iar virusul turb/rii, dac/ consumatorul

are r/ni recente pe buze sau n gur/, !ie de la omul care ngrijeGte animalele saumanipuleaz/ laptele, dac/ acesta este purt/torul unor boli cronice 'epatit/ epidemic/,

 poliomielit/, !ebr/ ti!oid/, dizenterie, di!terie, 'oler/ etc. [2

INDICATORUL LAPTE DE

VA

CA

LAPTE DE

BIVOLI

TTA

LAPTE DE

OAI

E

LAPTE DE

CAP

RA

Densitatea

g/100g lapte

1.031

1.02@ ;  

1.033

  1.031

1.02? ; 1.032

  1.034

1.02@; 

1.03@

  (

Subtanta uscata

g100g lapte

  12.4

11.? ; 14.2

  1-.4

1+.- ; 1@.

  1-.3 13.2

6rasimi g100g

lapte

  3.@

3.4 ; +.1

  -.

 -.1 ; @.4

  +.3

  4.0 ;

13.0

  4.1

Calciu mg100 g

lapte

  13-

+(3@1

  1@

13@ ( 20-

  1@3

  13+ (

200

  4.1

5os!or mg100 g ?1 13- 11 ?

@

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 9/36

lapte

+ ; 112 120 ; 140

@0 ; 14

*roteine g100 glapte

  3,3 2.@ ( 3.-

  4,1  3.? ( 4.3

  ,3  .0 ;

11.+

  3.-

  9"amenul organologic se va e!ectua numai intr(o incapere bine luminata, lipsita de

mirosuri, cu temperaturi de 1+ ( 20 °C ast!el se e"amineaza aspectul lic'id omogen, de

culoare alba, usor apalescent, !ara sedimente si corpuri straine vizibile. spectul este

rezultatul substantelor componente ale laptelui si corelatia cu starea de dispersie a

acestora. )e obicei ca aplicatie practica aspectul laptelui neomogen indica un lapte

invec'it cu impuritati sau provine de la vaci cu a!ectiuni ale glandei mamare.

  Cosisteta este data de !luiditatea caracteristica, !ara ca aceasta sa !ie !ilanta,

vascoasa sau milaginoasa. Consistenta anormala a laptelui se e"prima de !apt atunci

cand in e!ectivul de vaci e"ista boli ale ugerului sau laptele a !ost necontaminat cudi!erite microorganisme ca urmare a e!ectuarii unui muls neigienic. [1

  Culoareaalba cu nuanta galbena la laptele de vaca si capra si alba speci!ica pentru

laptele de oaie si bivolita. In cazul aparitiei unor nuante necaracteristice la lapte, acestea

sunt datorate unor nereguli ce persista in !urajarea animalelor, igiena mulsului si

 pastrarea starii de integritate a laptelui. [1

  Mirosul caracteristic speciei, insa putin pronuntat. irosul este dat de catre aciziigrasi volatili insa mirosul necaracteristic este dat de o serie de !actori ai mediului

inconjurator. Ca aplicatie practica se retine necesitatea acordarii unei atentii deosebite in

ceea ce priveste asigurarea unui microclimat corespunzator in adapost si asigurarea

igienei corespunzatoare la muls pentru obtinerea unui lapte salubru. [1

  /ustuldulceag, placut caracteristic laptelui proaspat. 6ustul dulceag al laptelui

este dat de lactoza iar aroma caracteristica este data de starea c'imica a componentelor

din lapte

?

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 10/36

0caracteristicile fi(ico0c#imice ale laptelui  precierea caracteristicilor !izico(c'imice

ale laptelui joaca un rol important in obtinerea unei productii de lapte con!orm

standardului in vigoare si o!era posibilitatea depistarii unor !alsi!icari voite, a !urajarii

necorespunzatoarea a animalelor sau a laptelui recoltat de la vaci bolnave. In general, pe

 producator si cumparator il intereseaza urmatoarele caracteristici !izico(c'imice [1

0!esitatea laptelui , este criteriul de baza in aprecierea comerciala a laptelui si aceasta

reprezinta raportul dintre masa laptelui la temperatura de J4 °C. In general densitatea

mediului este de 1030 pentru laptele de vaca si de 1034 pentru laptele de oaie si

 bivolita. )ensitatea si grasimea laptelui sunt parametrii calitativi ai acestuia si valorile

lor sunt invers proportionale adica atunci cand proportia de grasime creste, densitatea

scade si invers.

0!etermiarea !esitatii se !ace la minimum doua ore de la muls la temperatura de 20

°C, prin metoda aerometrica si se masoara in gcm3 sau gml. paratura necesara este

compusa din termolactodensimetru, cilindru de sticla gradat cu un diametru mai mare cu

cel putin 20 mm decat diametrul termolactodensimetrului si o baie de apa. [

0!etermiarea aci!itatii este de !apt aprecierea gradului de prospetime a laptelui prin

determinarea aciditatii acestuia cu ajutorul unor baze neutralizante. [

0puctul !e co"elare o!era criterii de apreciere a integritatii laptelui, deoarece

 punctul crisoscopic la lapte este de 0, °C si acesta tinde spre 0 °C atunci cand in

lapte e"ista adaos de lapte. [

0puctul !e fier'ere reprezinta un indiciu de !alsi!icare a laptelui avand in vedere

oscilatiile punctului de !ierbere sub sau peste 100, °C la presiunea normala. )e

asemenea pentru depistarea !alsi!icarii laptelui cu apa se mai !ac determinari cu privirela conductibilitatea electrica, tensiunea super!iciala si vascozitatea. #aptele crud integral

trebuie sa indeplineasca si unele conditii minime de calitate, cu re!erire la procentul de

grasime, la procentul de substanta uscata, titrul proteic si gradul de impuri!icare.

0!etermiarea puctului !e "rasime se !ace prin metoda acido(

 butirometrica.*rincipiul metodei consta in separarea grasimii cu ajutorul alcoolului

izaamilicamilic prin centri!ugarea laptelui macerat in prealabil cu acid sul!uric. [

10

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 11/36

 0!etermiarea su'statei uscate totale se !ace prin etuvare. Substanta uscata totala

variaza intre 10,- ; 14 si are o valoare medie de 12,=, mentionand ca in laptele

!alsi!icat substanta uscata totala scade. [

0"ra!ul !e impurificare se determina pentru a cunoaste conditiile igienice de recoltare,manipulare si pastrare a laptelui. Cea mai utilizata metoda este lacto!iltrarea. *rincipiul

metodei se bazeaza pe aprecierea calitativa si semi(cantitativa a impuritatilor mecanice

separate prin !iltrarea unei anumite cantitati de lapte si compararea !iltrului cu etaloane

 pentru stabilirea gradului de impuri!icare a laptelui. [

0smatairea  partiala reprezinta o diluare a laptelui tradusa prin scaderea substantiala

a grasimii si a substantei uscate totale si prin cresterea densitatii. Substanta uscata

degresata creste !oarte putin, iar punctul de ing'et poate sa scada, datorita cresterii

concentratiei in lactoza si saruri mineraleraportate la un volum mai mic.

0a!aosul !e lapte smatait ; denaturarea de acest tip se poate intalni mai !recvent

iarna cand laptele are un continut mai ridicat de grasime. daosul de lapte smantanit

duce la cresterea densitatii si a substantei uscate degresate. )epistarea este evidenta

numai in cazul cand procentul de grasime se apropie de limita minima 3,2010 iar

densitatea de limita ma"ima a laptelui integral 1,032. [+

  )atorita compozitiei sale, laptele este un mediu e"celent pentru dezvoltarea

numeroaselor microorganisme, conditii mai !avorabile avandu(le bacteriile lactice.

Contaminarea laptelui se poate produce din doua surse interna si e"terna.

3.2 Caracteristicile pro!usului fiit

  #aptele este un lic'id de culoare alb ( g/lbuie secretat de glanda mamar/ a

mami!erelor. )atorit/ !unc iiei sale de 'ran/, este un aliment complet i comple", cuț ș  

valoare nutritiv/ ridicat/, !iind unicul aliment destinat 'ranei n prima parte a vie ii. 9lț  

con ine toate substan ele necesare cre terii i dezvolt/rii. )in aceast/ cauz/, oț ț ș ș  

alimenta ie ra ional/ trebuie s/ cuprind/ neap/rat lapte i produse lactate, care trebuieț ț ș  

consumate zilnic. [2

re peste o sut/ de substan e nutritive necesare vie ii omului 20 aminoacizi,ț ț   peste 10 acizi gra i, 4 !eluri de lactoze, 2 vitamine, peste 4 elemente minerale,ș  

11

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 12/36

 proteine. *roteinele con in aminoacizi necesari cre terii i men inerii s/n/t/ ii.ț ș ș ț ț  

6r/simea n a!ar/ de rolul ei energetic constituie i la !ormarea rezervelor de gr/sime nș  

organism, iar vitaminele con inute n propor ii apreciabile, ridic/ valoarea nutritiv/ aț ț  

laptelui.

In evolutia metodelor de sterilizare au !ost !olosite doua procedee importante

sterilizarea clasica si sterilizarea prin procedeul $%&.

Sterili(area clasica .

  etoda consta intr(o tratare la temperaturi de 11(130oC, timp de 10(20

minute, a laptelui in butelii sau in vrac. *rocedeul reprezinta o serie de dezavantaje care

au !acut ca o perioada de timp destul de mare, majoritatea consumatorilor sa pre!ere

laptele pasteurizat [1

• aparitia !enomenului de bruni!icare prin descompunerea lactozei si reactia cu

gruparile aminice ale proteinelor 

• denaturarea partiala a proteinelor serice albumina si globulina si !ormarea de

grupari sul!'idril cu aparitia gustului de !iert

• gustul de o"idat al grasimii datorita o"igenului remanent in lapte care produce

o"idarea acestuia.

Sterili(area pri proce!eul UT.

etoda consta intr(o incalzire rapida a laptelui la temperaturi de 140(14oC,

timp de -(@ secunde, urmata de o racire brusca la temperatura de 20(2oC care asigura

in conditiile ambalarii aseptice pastrarea laptelui !ara modi!icari. &ratamentul $%& s(a

impus avand urmatoarele avantaje !ata de sterilizarea clasica [1

• nu determina !enomenul de bruni!icare

• gustul de !iert dispare in cateva ore

• lipsit de o"igen nu da gust de o"idat

12

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 13/36

• modi!icarile proteinelor sunt !oarte mici

• valoarea nutritiva nu se modi!ica, vitaminele , ), 9 nu sunt a!ectate, la !el si

vitamina C si cele din comple"ul E

• in!luenta luminii este e"clusa, ambalajele !iind opace.

  In concluzie, laptele tratat in sistem $%& are valoare nutritive mai putin a!ectata

decat c'iar laptele pasteurizat, mentinandu(si calitatea si la stocarea indelungata. )in

 punct de vedere economic prezinta avantaj, intrucat aplatizeaza productia si nu necesita

spatii speciale pentru depozitare. [

  *entru a elimina orice posibilitate de separare a grasimii, in timpul tratamentuluila temperaturi inalte este obligatorie omogenizarea,deoarece toate instalatiile prevad o

incalzire a produsului la +(-0KC, urmata de omogenizarea si apoi tratarea la

temperaturi inalte. [

  *entru a se e"ploata la ma"imum avantajele obtinerii laptelui sterilizat prin

 procedeul $%&, trebuie atinse temperaturile ridicate de 140(10KC in cateva secunde.

*arametrii scontati nu se pot atinge decat daca laptele este incalzit in !lu" continuu si

aceasta implica ambalarea ulterioara a produsului in conditii si recipiente sterile. [

  cest tratament termic se poate realiza dupa mai multe sisteme

• incalzire indirecta, prin !olo!sirea sc'imbatoarelor de caldura

• incalzire directa, prin contactul direct dintre lapte si agentul termic lapte

• incalzire prin !recare mecanica, in care energia mecanica !olosita pentru

laminarea produsului este trans!ormata in energie calorica.

Ical(irea i!irecta.

Se realizeaza in sc'imbatoare de caldura unde produsul supus incalzirii este

separat de agentul termic printr(un perete. 9"ista variate tipuri de aparate care permit

aducerea laptelui la temperaturile ridicate dorite cu o mentinere pe o perioada de timp

!oarte scurta. )intre dezavantajele sistemelor indirecte de incalzire, trebuie mentionata

13

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 14/36

in!luenta ne!avorabila a o"igenului dizolvat in lapte, !apt pentru care instalatiile de

incalzire sunt dotate cu o statie de dezaerare prealabila a laptelui. [1

Ical(irea !irecta.

 ici, agentul caloric este aburul sub presiune, iar laptele este amestecat cu acest

abur. 9"ista doua procedee de incalzire directa

• injectare de abur in lapte

•  pulverizarea laptelui intr(o camera cu abur 

In conditiile practicate, rezulta o condensare a vaporilor de apa care provoaca o

incalzire rapida a produsuluiA condensarea atrage insa dupa sine si o diluare a laptelui in

 proportie de 10= din greutatea sa initiala. #aptele adus ast!el la temperatura de

sterilizare si mentinut la 10oC o perioada de 2 secunde este proiectat intr(o camera cu

vid, in care temperatura scade bruscA in acelasi timp, are loc o evaporare instantanee a

unei cantitati de apa, daca vidul si temperatura sunt reglate in mod corect. *rocedeul

o!era avantajul de a asigura o puternica dezaerare a laptelui. [1

Ical(irea pri frecare mecaica.

  9ste un procedeu !oarte modern prin care un lic'id este adus pe cat posibil

instantaneu, la temperaturi ridicate, !ara aport e"terior de caldura. *rocedeul consta in

trecerea in strat !oarte subtire a lic'idului destinat tratarii termice, intre doua supra!ete

a!late in miscare rapida una !ata de cealalta sau intre un perete mobil si altul !i". 9nergiadezvoltata pentru a emite acesta miscare rapida si !recarea care rezulta intre lic'id si

 perete mobil se trans!orma in energie calorica, care, absorbita de lic'idul tratat, !ace sa

creasca rapid temperatura acestuia. Sterilizarea prin procedeu $%&, in !lu" continuu,

implica ambalarea aseptica in recipienti sterilizati. etoda de umplere trebuie sa

raspunda urmatoarelor conditii [1

• recipientul trebuie sa !ie steril ianinte de a intra in contact cu laptele

14

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 15/36

• operatiunea de umplere si inc'idere trebuie sa se realizeze la adapostul oricarui

 pericol de recontaminare

• inc'iderea recipientilor trebuie sa !ie per!ect etansa

• ambalajele !olosite trebuie sa !ie opace, impermeabile la gaze si vapori,

rezistente operatiei de sterilizare proprii, sa nu transmita produsului nici un

miros sau gust strain.

   Efectul sterilizarii asupra microflorei laptelui 

#a baza procedeelor moderne de sterilizare stau cercetarile privind

termorezistenta di!eritelor specii de microorganisme prezente din lapte. icro!lora din

laptele pasteurizat este !ormata din microorganisme termorezistente, in special termo!ile

si microorganisme sporulate. )intre acestia sporii de Eacillus stearot'ermop'ilus par a

!i cei mai rezistenti la tratament termic si au !ost luati ca etalon. :data cu cresterea

temperaturii, viteza de distrugere a sporilor creste !oarte rapid. [2

  Efectul sterilizarii asupra structurii si componentelor laptelui 

  *entru stabilirea regimului optim de sterilizare, in a!ara e!ectului de distrugere a

sporilor, trebuie cunoscut si e!ectul termic asupra structurii si componentelor laptelui.

*rincipalul neajuns al sterilizarii cu durata mai mare de timp procedeu vec'i

consta tocmai in modi!icarile nedorite ale unor componente ale laptelui si anume,

modi!icari de gust, de culoare precum si diminuarea valorii alimentare a produsului. [2

  odi!icarile intervenite in structura si compozitia laptelui sub in!luenta caldurii

se datoresc cresterii vitezelor de reactie cu temperature. Coe!icientul de temperature

L10 indica de cate ori creste viteza de reactie la o crestere a temperaturii cu 10oC, iar

cercetarile e"perimentale au stabilit pentru L10 urmatoarele valori

• reactii c'imice si enzimatice<<.L102(3

• reactii o"idare<<<<<<<<L103(+

1

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 16/36

• distrugerea sporilor<<<<<<L10(11

• distrugerea bacteriilor<<<<<.L1010(2

  $na din reactiile care prezinta cel mai mare interes deoarece se ras!rangedirect asupra proprietatilor organoleptice, este reactia dintre lactoza si proteine reactia

aillard, marcata prin aparitia unei culori brune. 5aptul ca intre L10, corespunzator

reactiilor de bruni!icare si L10 corespunzator distrugerii sporilor este o di!erenta

considerabila, inseamna ca e!ectul sporicid creste mult mai repede decat viteza cu care

se des!asoara procesele de modi!icare a componentelor laptelui. [2

  -m'alarea si !epo(itarea laptelui !e cosum sterili(at

  #aptele de consum, dupa sterilizare si racire la 4(+KC, se depoziteaza in

tancuri izoterme unde se pastreaza in stare racita pana in momentul ambalarii.

In timpul depozitarii, inainte si dupa ambalare, laptele este in!luentat de

anumiti !actori care conditioneaza conservabilitatea sa. cesti !actori pot avea o actiune

 pur c'imica, ca de e"emplu lumina sau combinata, c'imica(bacteriologica in cazul

caldurii si aerului.

1+

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 17/36

3.3 &ariata te#olo"ica !e o' iere a laptelui sterili(atț

#apte integral

M

Neceptie

M

Nacirea laptelui

M

Curatirea laptelui

M

 7ormalizarea laptelui

M

1-

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 18/36

:mogenizarea laptelui

M

Sterilizarea laptelui

M

Nacire

M

)epozitare

-PTE STERII-T

3.4 Pre(etarea operatiilor te#olo"ice

 Receptie calitatia  ; consta in e"aminarea laptelui din punct de vedere,

senzorial, !izico(c'imic si microbiologicA o data cu receptia calitativa se !ace

si sortarea laptelui.

 Receptie cantitatia ; se !ace gravimetric sau volumetric.

 Racirea laptelui ; se !ace la 2(4oC iar depozitarea temporara se realizeaza in

tancuri izoterme verticale sau orizontale pentru mentinerea lapteluila

temperature scazuta pana la e!ectuarea operatiei urmatoare[3

!uratirea laptelui  ; curatirea de impuritati se !ace prin !iltrare, dar cel mai

 bine prin centri!ugare. [3

 Normalizarea laptelui ; se !ace in scopul aducerii continutului de grasime la

o valoare constanta in !unctie de legislatia in vigoare. 7ormalizarea se

realizeaza pe doua cai prin cresterea continutul de grasime adaos de

smantana proaspata in lapteA amestecarea unui lapte cu un continut mai

scazut de grasime cu unul cu un continut mai ridicat de grasime si prin

micsorarea continutului de grasime e"tragerea unei parti de smantana din

1@

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 19/36

lapteA amestecarea de lapte integral cu lapte smantanit. Calculul normalizarii

se poate !ace prin metoda patratului lui *erson sau pe baza unor !ormule de

 bilant de materiale si bilant de grasime. [3

Omo"enizarea laptelui  ; se !ace in scopul stabilizarii emulsiei de grasime

datorita reducerii diametrului globulelor de grasime de la o medie O3,(Pm

 pana la o medie de Q 2Pm. #a omogenizare se !ormeaza noi globule de

grasime a caror membrane este di!erita de cea a globulelor initiale de

grasime. :mogenizrea se !ace intr(o singura treapta de presiune 100(200

Rg!cm3, temperatura de omogenizare !iind de +0(@0oC. [3

 Sterilizarea laptelui  ; poate !i !acuta in doua variante dupa imbuteliere

laptele este imbuteliat la apro"imativ @0oC , buteliile sunt capsulate si

sterilizate in autoclave la temperature de 110(130oC timp de 30(3 minute

sau laptele este sterilizat de 13oC timp de cateva minute dupa care este

imbuteliat. )upa capsularea buteliilor se !ace strilizarea acestora la 110(

130oC, sterilizarea in vrac si ambalarea aseptica. Negimul de sterilizare ales

trebuie sa asigure, pe de o parte, distrugerea sporilor microorganismelor

termo!ile !ara modi!icari importante ale caracteristicilor sonzoriale.

 Racire ; racirea laptelui se !ace in sectiunea de racire a pasteurizatorului cu

 placi pana la temperatura de 4(+oC. [3

 Depozitarea  ; se !ace in tancuri izoterme pana in momentul ambalarii.

mbalarea laptelui de consum se !ace in bidoane de aluminiu, butelii de

sticla, butelii de material plastic, pungi de material plastic, de carton cerat cu

 polietilena care se poate prelua din role, dupa care se !ormeaza ca ambalaj

care se umple si se inc'ide prin termosudare sistem &etra(*acR, &etra(EricR

upacR, ambalaj din carton pre!abricat si preimprimat care se umple si se

inc'ide sistem *ut(*acR, ElocpacR, Carton master pacR. )epozitarea

laptelui sterilizat pana la livrare se !ace la temperature de 2(4oC. [3

3.$+ilatul !e materiale

1?

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 20/36

1. N9C9*&I9

#*&9

  *1

 

#r 

#r(lapte receptionat

 L Lr 

 P 

 P  Lr  L

???0

=1,01

1

=

=

+=

2. NCIN9

  #r 

  *2

 

#rc

#rc(lapte racit

 L Lrc

 P 

 P  Lrc Lr 

??@

=1,02

2

=

=

+=

20

N9C9*&I9

NCIN9

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 21/36

3. 5I#&NN9

  #rc

  *3

 

#! 

#!(lapte !iltrat

 L Lf  

 P 

 P  Lrf   Lrc

12,??0

=@,03

3

=

=

+=

4. 7:N#IN9

  #! 

  S

 

#n

#n(lapte normalizat

S(smantana

21

5I#&NN9

 7:N#IN9

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 22/36

 L Ln LS 

 grasime Ln

 grasimeS 

 grasime Lf  

S Gm LnGm Lf  Gm

S  Ln Lf  

@2,@+013,1303

=1

=20

=,3

=

=

=

=

=

⋅+⋅=⋅

+=

. ::697IN9

  #n

  *4

 

#o

#o(lapte omogenizat

 L Lo

 P 

 P  Lo Ln

21,@?3

=1,04

4

=

=

+=

+. S&9NI#IN9

  #o

  *

 

#s

#s(lapte sterilizat

22

::697IN9

S&9NI#IN9

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 23/36

 L Ls

 P 

 P  Ls Lo

02,@-+

=2,0

=

=

+=

-. NCIN9

  #s

  *+

 

#r 

#r(lapte racit

 L Lr 

 P 

 P  Lr  Ls

@-,@@

=2,0+

+

=

=

+=

@. E#N9

  #r 

  *-

 

23

NCIN9

E#N9

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 24/36

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 25/36

 

#

#(lapte

 L L

 P 

 P  L Ld 

4@,@3-

=1,0?

?

=

=

+=

Ra!amet !e fa'rica5ie

=3,@10010000

4@,@3-=⋅==

 primamateriedecantitatea

  finit  produsdecantitateaη 

Calculul cosumurilor specifice

  finit  produsdecantitatea

 primamateriedecantitateaCsp =

Cosum !e lapte

 sterilizat lapte Llapte LCsp   I1-,14@,@3-

10000==

EI#7& 6#:E# )9 &9NI#9

2

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 26/36

 7N.

CN&.&9NI#9 I7&N&9 I9SI&9 $..

1. #*&9 10000 ( #

2. #*&9 S&9NI#I& ( @3-,4@ #

3. S7&7 ( 1303,3 #

. *I9N)9NI ( 1?,22 #

&:&# 10000 10000 #

3.* +ilat termic

 R#cirea laptelui 

( lapte 20(40C

( ap/ 20(20C.

[ ]apa zikg T C 

T C mm

T C mT mT C m

a p

l  pl a

l  pl aal  pl 

a

l 

al 

I@23022041?0

4203.3@@??????.0???.0

100

1.0

=−⋅

−⋅⋅⋅=

∆⋅

∆⋅⋅=

∆⋅⋅⋅+∆⋅=∆⋅⋅

ml ; cantitatea de lapte supus/ r/ciriiA

C*l ; c/ldura speci!ic/ a laptelui la temperature sa medie de 120CA

T&l ; di!erenFa de temperatur/ a laptelui 1+

0

CA

ma ; cantitatea de ap/ necesar/ pentru realizarea r/ciriiA

C*a ; c/ldura speci!ic/ a apei la temperatura sa medie de 110CA

T&a ; di!erenFa de temperatur/ a apei 1@0C.

 Sterilizarea laptelui$

2+

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 27/36

( lapte 110(1300C

( abur 2 ata

 Lo PLo Loab Lo PLo Lo  T C mr mT C m   ∆⋅⋅⋅+⋅=∆⋅⋅

100

2,0

( )3

10U+.220-

+1103.40021,@?3??@.0??@.0   −⋅⋅⋅=

∆⋅⋅⋅=

r 

T C mm

  Lo PLo Lo

ab -00,1? Rgzi abur 

r iV(iW 

r 2-10(02,4 220-,+ RjRg

m#o ; cantitatea de lapte omogenizat supus/ pasteutiz/riiA

C*#o ; c/ldura speci!ic/ a laptelui la temperatura sa medie de @-,0CA

T&#o ; di!erenFa de temperatur/ a laptelui

mab ; cantitatea de abur necesar/ pentru realizarea pasteuriz/rii propriu(ziseA

r ; c/ldura latent/ de vaporizareA

iV ; entalpia apei sub !orm/ de vaporiA

iW ; entalpia apei sub !orm/ lic'id/.

*entru p2 ata O t 11?.+0C

2-

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 28/36

4 -le"erea si sta'ilirea utilajelor

%& Sterilizarea laptelui 'n am(ala)e ermetice

ceast/ metod/ de sterilizare n ambalaj se poate realiza

a sterilizarea n autoclave proces discontinuuA b sterilizarea n instalatii continue  b.1 sterilizatoare verticale cu coloane 'idrostaticeA

  b.2 sterilizatoare orizontaleA

c metode netradiFionale de sterilizare a laptelui sterilizarea la rece.

a6 Sterili(area 7 autoclave 

Sterilizarea sticlelor cu lapte nc'ise ermetic se poate realiza n autoclave!ig.1,care !uncFioneaz/ n regim static sau prin rotirea unei XcuGtiW n care se a!l/ sticlele cu

lapte. etoda ratativ/ !aF/ de cea static/ are o e!icient/ mai bun/ deoarece trans!erulde c/ldur/ este mai intens Gi mai uni!orm. *rocesul de sterilizare n autoclave ncepe

 prin nc/lzirea laptelui la temperatura de @00C, urmat/ de ambalarea acestuia n sticlecurate Gi uGor nc/lzite pentru a evita Gocul termic. Sticlele sunt apoi nc'ise ermetic,ntroduse apoi n autoclav/ Gi sterilizate cu ajutorul aburului la temperatura de 110(120C3(40min. poi sticlele sunt r/cite cu apa rece Gi procesul se reia cu o nou/ sarj/.Sterilizarea n autoclave se preteaz/ mai bine alimentelor solide ambalate n conservedecBt produselor lic'ide, Gi deGi o!er/ avantajul c/ nu necesit/ condiFii aseptice dup/ambalare care sunt di!icil de menFinut trebuiesc utilizate doar materiale de ambalat

termorezistente. [4

2@

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 29/36

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 30/36

 

8i".2 Sterili(atorul vertical cu coloae #i!rostatice

ceast/ metod/ se preteaza !abricilor care produc mai mult de 10000 de litri de lapte pezi.

  9ste cunoscut Gi sub denumirea de X sterilizatorul cu turnuriW Gi const/ de !aptdintr(o camer/ central/ menFinut/ la temperatura de sterilizare cu ajutorul aburului sub presiune. pa care circul/ n turnul de intrare este nc/lzit/ iar cea din turnul de ieGireeste r/cit/ la niGte valori a temperaturii care s/ asigure e!icienFa trans!erului de c/ldur/,dar care s/ evite spargerea sticlelor datorit/ Gocului termic. >n turnurile sterilizatoruluistcilele cu lapte nc'ise ermetic sunt dirijate prin zonele de nc/lziresterilizarer/cire cuajutorul benzilor transportoare, zonele !iind dimensionate n !uncFie de temperatura de

 proces Gi durata de menFinere la temperatura de proces. >n majoritatea cazurilor lapteleeste pre(sterilizat ntr(o instalaFie asem/n/toare instalaFiei $%&. [4

  #aptele este nc/lzit la temperatura de 130C timp de cateva secunde Gi apoir/cit la temperatura de 30(-00C in !uncFie de materialul utilizat pentru !abricare

30

1. prima etapă de încălzire2. a doua etapă de încălzire3. a treia etapă de încălzire4. zonă de sterilizare5. prima etapă de răcire6. a doua etapă de răcire7. a treia etapă de răcire8. a patra etapă de răcire9. răcire finale

10. roţi acţionate indiidual

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 31/36

ambalajelor, deoarece se pot utiliza ca materiale de ambalare Gi mase plastice,Gitrans!erat c/tre secFia de ambalare n recipiente curate si prenc/lzite. [4

  *re(sterilizarea poate avea loc n instalaFii de sterilizare n regim direct sauindirect. otivul pentru care se procedeaz/ la pre(sterilizare este !ie acela de

a sc/dea num/rul de spori care vor !i eliminaFi in etapa de sterilizare !inal/ sau de aajunge la acel nivel de sterilizare ca n etapele premerg/toare sterilizarii n instalaFiile$%&. [4

  st!el sterilizarea !inal/ ar elimina doar micoorganismele care au ajuns n produs datorit/ ambal/rii n conditii nonaseptice. mbele etape de sterilizare suntaplicate n vederea reducerii sc'imb/rilor organoleptice Gi denatur/rilor componenFilorimportanFi din lapte cu obtinerea unei calit/ti a laptelui sterilizat apropiat/ de ceaobtinut/ prin tratment $%& urmat de ambalare aseptic/. [

 )urata procesului de sterilizare este de aproi"imativ o or/, din care 3(30 minutesunt necesare doar procesului de sterilizare propriu(zis la temperatura de 11(1100C.ceste tip de instalaFie poate produce pBn/ la 2000"0,l sau 1+000"1l de unitaFi pe or/.Se pot utiliza atBt recipiente din sticla cBt Gi din mase plastice.

Sterili(atorul ori(otal

31

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 32/36

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 33/36

sterilizare n ambalaje sterile Gi n condiFii aseptice. Yi etapele de depozitare dup/sterilizare pBn/ la ambalare trebuie menFinute n condiFii aseptice, din acest motivtratamentul $%& mai este cunoscut Gi sub denumirea de procesare aseptică. [

  cest procedeu a devenit cunoscut in anul 1?+0, cBnd a intrat n !uncFiune prima

instalaFie de procesare aseptic/ Gi ambalare n condiFii aseptice. *rima instalatie $%& a!uncFionat pe principiul injectiei directe de abur n lapte, iar n comparatie cu sterilizarean ambalaj tratamentul $%& era mai rapid, mai e!icient din punct de vedere economic Ginecesita Gi un spaFiu mai redus. InstalaFiile $%& sunt complet automate iar procesuldecurge in 4 mari etape presterilizarea instalaFiei, producFie, ICaseptic intermediatecleaning Gi CI*.

a, Proce-eul -irect -e sterilizare UHT 

 

>n cazul acestui procedeu laptele este nc/lzit prin contact direct cu aburul caretrebuie s/ aib/ o calitate corespunz/toare !olosirii n industria alimentar/. vantajul

 principal al acestui procedeu este c/ produsul este menFinut la temperatura n/lta untimp !oarte scurt, tratamentul !iind ast!el mai protectiv.

  9"ista doua metode de nc/lzire direct/

• metoda direct/ de sterilizare prin injectieA• metoda direct/ de sterilizare prin in!uziepulverizare.

  Proce-eul prin in)ectie$  prevede ca aburul sub preiune n/lta sa !ie injectat nlaptele prenc/lzit la nivelul unui ajutaj de injecFie!ig.4, cu albastru este !iguratlaptele,iar cu roGu aburul, aceasta conducBnd la creGterea instantanee a temperaturiilaptelui. )up/ menFinere la temperatura de sterilizare, laptele este r/cit !oarte rapid prindetent/, ntr(o camer/ vidat/, ast!el eliminBndu(se cantitatea de ap/ provenit/ princondensarea aburului, iniFial injectat. etoda este o mare consumatoare de energie. [4

8i".4 -jutaj !e ijec5ie 

33

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 34/36

  Proce-eul prin infuzie$ n acest procedeu laptele este pulverizat ntr(o incint/ plin/ cu abur la presiune n/lt/!ig., cu albastru !iind !igurat laptele, iar cu roGu aburul.*rodusul !iind pulverizat n particule mici, egale ca dimensiune, temperatura acestoracreGte instantaneu. &impul de traversare al incintei corespunde duratei demenFinere. poi produsul cade pe o supra!aF/ r/cit/ !iind trecut n continuare printr(ocamer/ vidat/, la !el ca la procedeul prin injecFie. [4

8i".$ Icit9 !e ifu(ie

*rintre avantajele acestor metode se enumar/

( nc/lzire instantanee Gi r/cire rapid/A( lipsa depunerilor greu de indep/rtat de pe pereFii instalaFiilorA

( metodele pot !i aplicate produselor cu diverse vBscozit/Fi.

(, Proce-eul in-irect -e sterilizare

  *rocedeul se numeGte indirect deoarece sc'imbul de c/ldur/ nu se realizeaz/ direct dela agentul termic la produs ci prin intermediul unei supra!eFe de trans!er de c/ldur/ ce lesepar/. *rincipalul avantaj al acestei metode este recuperarea c/ldurii in proporFie de?0=. >n general, instalaFiile de sterilizare n !lu" prin metoda indirect/ prezente ast/zi

 pe piaF/ se aseaman/ principial intre ele, di!erenFa constBnd n tipul de sc'imb/tor!olosit sc'imb/toare de c/ldur/ cu pl/ci, !ig.+, sc'imb/toare de c/ldur/ tubulare, !ig.-.

 

34

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 35/36

8i". * Sc#im'9tor !e c9l!ur9 cu pl9ci

8i". , Sc#im'9tor !e c9l!ur9 tu'ular

3

8/12/2019 lapte steril

http://slidepdf.com/reader/full/lapte-steril 36/36

$ +i'lio"rafie

  [1('ttpc'imie(biologie.ubm.roCursuri=20on(line6I$N6I$#9SC$=20#I8I$&9%7:#:6I9=20#*&9=20*N:)$S9=20#C&&9&e'nologia

=20produselor=20lactate.pd! 

 [2( Eanu C., anualul inginerului de industrie alimentar/, vol II, 9dituta &e'nic/,

Eucure ti, 1???ș

[3(6eorgescu 6'eorg'e, X#aptele Gi produsele lactateW, 9d. Ceres, EucureGti, 2000

[4('ttpbemasgroup.comproducts12(8ase(din(ino"(pentru(procese(te'nologice2[(Controlul i expertiza alimentelor i depistarea falsurilor ș ș , autor C. Ciot/u.

[+( 'ttpZZZ.acuz.net'tml#apteledeconsum.'tml