Proiect la Ingineria Proceselor

UNTUL

Student: Necula PETRONELA

Coordonator: Prep.univ.drd.ing.Gabriela MUNTIANU

Cuprins

Capitolul 1. Caracteristicile materiei prime şi auxiliare 3

1.1.Proprietăţi ale materiei prime 3

1.2.Caracteristicile smântânii 3

1.3. Defecte ale materiei prime 4

1.5. Produsul finit 7

1.5.1.Principalele caracteristici ale produsului finit 8

1.5.2.Caracteristicile de calitate ale produsului 9

1.5.3.Valoarea nutritivă 10

1.6.Variante tehnologice de obţinere a untului 11

1.7. Descrierea variantei alese 14

1.8..Baterea smântânii şi obţinerea untului prin

procedeul discontinuu (clasic)

24

1.9.Baterea smântânii şi obţinerea untului în flux continuu 29

Capitolul 2. Bilanţ de materiale

36

CAPITOLUL 3. BILANŢUL TERMIC

46

CAPITOLUL 4. CONCLUZII

48

5.Bibliografie 49

- 2 -

Capitolul 1. Elemente de inginerie tehnologică

1.1.Proprietăţi ale materiei prime

Materie primă utilizată pentru fabricarea untului este smântâna proaspătă. Smântâna reprezintă un produs lactat cu conţinut mărit de grăsime, fabricat în ţara noastră din lapte de vacă.

Smântâna are o compoziţie asemănătoare cu a laptelui, având un conţinut mai mare de grăsime, care variază în limite destul de largi, între 20 şi 70%, în mod obişnuit fiind cuprins între 20 – 40 %. Denumirea de smântână (conform normelor FAO) se aplică numai produsului care are un conţinut de minimum 18% grăsime.

Smântâna fermentată numită şi "smântână de consum" se obţine din smântână proaspătă, pasteurizată şi fermentată prin însămânţare cu culturi de bacterii lactice selecţionate având proprietăţi acidifiante şi aromatizante.

Pentru fabricarea smântânii se folosesc culturi mixte, în componenţa cărora intră streptococi lactici şi streptococi producători de aromă. Pentru fabricarea sortimentelor de smântână cu conţinut redus de grăsime şi a smântânii acidofile, se folosesc culturi mixte şi bacterii mezofile şi termofile sau bacterii aromatizante şi acidofile cu proprietăţi de vâscozitate mărite. Aceste culturi permit obţinerea produselor finite cu vâscozitatea normală, consistenţă omogenă şi proprietăţi de reţinere a zerului sporite. Bacteriile mezofile folosite la fabricarea smântânii sunt Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilus.

Una din proprietăţile organoleptice cele mai importante, apreciate în mod deosebit de consumatori, este consistenţa vâscoasă, ce se datoreşte procesului de fermentare însoţit de creşterea acidităţii , precum şi de modificarea structurii globulelor de grăsime.

1.2.Caracteristicile smântânii

Caracteristici organolepticeSmântâna fermentată trebuie să prezinte următoarele proprietăţi organoleptice :

− aspect omogen cu o consistenţă vâscoasă, fără aglomerări de grăsime sau de substanţe proteice;

− culoarea uniformă, alb lâptoasă până la slab gălbui fără nuanţe străine;− un gust plăcut, aromat, puţin acrişor, specific de fermentaţie lactică.

- 3 -

Tabelul 1.Caracteristicile fizice şi chimice ale smântânii

Caracteristici Smântâna

dulce

Smântâna

fermentată

tip 40

Smântână

fermentată

tip 30

Smântână

fermentată

tip 25

Metoda de

analiză

Grăsime % 32 ± 1 40 ± 1 30 ± 1 25 ± 1 STAS 6352/5 –

73

Substanţe

proteice %

minim

1 1 1 1,2 STAS

6355 – 81

Aciditatea oT maxim

20 90 90 90 STAS

6355 – 75

Arsen, mg/kg

minim

0,1 0,1 0,1 0,1 STAS

6353 – 75

Plumb, mg/kg

maxim

0,2 0,2 0,2 0,2 STAS

8342/4 – 69

Zinc, mg/kg

maxim

5 5 5 5 STAS

8342/4 – 78

Cupru, mg/kg

maxim

0,5 0,5 0,5 0,5 STAS

8342/3 – 78

Reacţia pentru

controlul

peroxidazei

negativ negativ negativ negativ

STAS

6348 – 76

Tabelul 2.Caracteristicile microbiologice

Caracterisitici Condiţii de

admisibilitate

Bacterii coliforme la 0,01 g produs absent

Escherichia coli la 0,1 g produs absent

Salmonella la 50 g produs absent

Stafilococ coagulează pozitiv la 0,1 g produs absent

Drojdii şi mucegaiuri la 1 g produs, maxim 100

1.3. Defecte ale materiei prime

În cazul nerespectării anumitor norme tehnologice, se pot ivi diverse situaţii de apariţie a unor defecte ale produsului finit. Defectele cele mai des întâlnite în tehnologia de fabricare a smântânii precum şi cauzele lor sunt redate în tabelul 3.

- 4 -

Tabelul 3. Defectele smântânii

1.4. Materiile auxiliare şi principalele lor caracteristici

Bacteriile lactice utilizate la maturarea smântânii: Str. lactis, Str. cremoris, Str.

diacetilactis, Leuconostoc citrovorum şi Leoconostoc paracitrovorum se caracterizează prin

- 5 -

Defecte Cauza apariţiei defectului Măsuri de prevenire

Aspect stratificat

( grăsime – plasmă )

Apar mai frevent în smântână

cu conţinut redus de grăsime şi

neomogenizată

Omogenizarea smântânii şi

respectarea duratei de

depozitare.

Consistenţă filantă Nerespectarea parametrilor de

maturare. Folosirea culturilor

infectate

Respectarea tehnologiei.

Înlocuirea culturii.

Gust fad Folosirea culturilor fără

proprietăţi aromatizante,

maturare incompletă,

temperatură prea scăzută.

Folosirea culturilor active.

Respectarea temperaturii şi

duratei de maturare.

Gust acru pronunţat Supramaturare, depozitarea

prea îndelungată sau la

temperaturi ridicate.

Reducerea cantităţii de maia,

respectarea parametrilor de

maturare.

Gust de oxidat, uleios Descompunerea grăsimii Verificarea conţinutului de

metale în materie primă

Gust de drojdii Infectare cu drojdii Înlocuirea maielei.

Respectarea regimului igienic.

faptul cã nu formează spori, sunt imobile, nu produc catalază, sunt Gram-pozitive, nu reduc

nitraţii.

Streptococus lactis şi cremoris, sunt bacterii lactice homofermentative care transformă

glucidele şi în mod particular lactoza, aproape exclusiv în acid lactic. Str. diacetilactis,

Leuconostoc sunt bacterii heterofermentative (sau aromatizante), care transformã lactoza într-

o cantitate mică de acid lactic, dar şi în produse secundare ca: acid acetic, aldehidă acetică,

etanol. În plus, aceste specii pot utiliza pentru nevoile lor energetice citraţii, care sunt

componente normale ale laptelui, formând substanţe ca diacetilul, aldehida acetică şi CO2,

esenţiale pentru aroma smântânii şi a untului.

Laptele degresat Dintre subprodusele laptelui, laptele degresat are cel mai ridicat conţinut de proteine,care reprezintă - circa 40% din conţinutul său în substanţă uscată. Compoziţia laptelui degresat este prezentată în tabel. Substanţele azotoase sunt reprezentate de cazeină (2,6%), proteine serice (0,7%) şi substanţe azotoase neproteice. Concentraţia în glucide (lactoză) este foarte apropiată de cea a laptelui integral, deoarece în grăsimea separată din laptele integral trec numai urme de lactoză. Concentraţia in grăsime este in general sub l%,fiind in funcţie de starea tehnica a separatorului centrifugal cu care se realizează operaţia de degresare.

Tabelul 4. Compoziţia medie a laptelui degresat

1.5. Produsul finit

- 6 -

Compoziţia medie a laptelui degresat

Componente Concentraţia

(gram /1OOg)

Substanţă uscată 9,1

Substanţe azotoase 3,5

Lactoză 4,9

Grăsime 0,05

Substanţe minerale 0,6

Potasiu 0,140

Calciu 0,125

Clor 0,103

Fosfor 0.096

Sodiu 0,056

Magneziu 0,012

Sulf 0,025

Untul reprezintă un produs alimentar fabricat din lapte. Masa principală a untului o constituie grăsimea lactată.

Datorită proprietăţilor nutritive şi gustative superioare, utilizării sale universale, untul este unul din cele mai răspândite produse lactate concentrate. Valoarea calorică a untului variază în limitele a 5700-8500 kcal/kg în funcţie de conţinutul de grăsime, iar asimilarea substanţelor nutritive din unt de către organism este de 97-98%. Untul conţine o gamă variată de acizi graşi foarte importanţi în alimentaţia raţională. El serveşte ca sursă importantă de vitamine liposolubile, mai cu seamă vitamina A şi caroten.

Prepararea untului din lapte se cunoaşte din vremuri străvechi. Documentele istorice arată că denumirea de unt provine de la cuvântul latin „unctum”, adică produs ce se foloseşte la ungere. Tehnologia de preparare a untului este preluată de romani de la greci, apoi ea s-a răspândit şi la alte popoare. Până în secolul al XIX-lea untul era considerat ca produs alimentar de lux şi numai după inventarea separatorului fabricarea untului s-a făcut pe cale industrială, acest produs căpătând o importanţă comercială.

În prezent, fabricarea untului este una din principalele ramuri de industrializare a laptelui, în unt prelucrându-se jumătate din materia primă achiziţionată.

Industria laptelui din Republica Moldova dispune de o bază materială modernă de fabricare a untului, capabilă să prelucreze toată producţia de lapte din republică. Cele mai mari cantităţi de unt se fabrică în întreprinderile de industrializare a laptelui din Cupcini, Bălţi, Chişinău, Tighina etc.

Figura 1 .Untul de masă

1.5.1.Principalele caracteristici ale produsului finit

Factorii ce influenţează procesul de obţinere a untului

1. Conţinutul de grăsime în smântână. Smântânirea materia primă cu conţinut redus de grăsime micşorează conţinutul de grăsime în smântâna concentrată şi măreşte conţinutul de substanţă nutritivă negrasă. Odată cu creşterea conţinutului de grăsime în smântână se măreşte capacitatea de funcţionare a separatorului, se reduce conţinutul de substanţă nutritivă negrasă şi creşte gradul de stabilizarea a grăsimii.

- 7 -

2. Aciditatea smântânii. Aciditatea plasmei în smântână este de 21ºT pentru calitatea I şi 25ºT pentru calitatea a IIa.

3. Temperatura în procesul de smântânire. Temperatura poate varia în limita a 60-90ºC. Scăderea temperaturii de smântânire reduce conţinutul de substanţă nutritivă negrasă în smântâna concentrată şi măreşte conţinutul de aer .

4. Gradul de stabilizare a grăsimii. Acest factor este influenţat de conţinutul de grăsime, aciditate, temperatură, rezistenţa fazei proteice. Smântâna este materia primă cu un înalt grad de stabilizare este creşterea numărului globulelor de grăsime, ceea ce accelerează concentraţia grăsimii.

1.5.2.Caracteristicile de calitate ale produsuluiDupă conţinutul în grăsime, untul de vacă se prezintă în trei tipuri:

- tipul extra, cu un conţinut de 83% grăsime;- tipul superior, cu un conţinut de 80% grăsime;- tipul de masă, cu un conţinut de 74% grăsime.După caracteristicile organoleptice, untul de masă se sortează în două clase de calitate:- calitatea I;- calitatea II.

Laptele, smântâna şi materiile auxiliare folosite la faricarea untului de vacă trebuie să corespundă dispoziţiilor sanitare şi sanitar-veterinare, standardelor şi normelor interne în vigoare. Untul de vacă se fabrică după instrucţiunile tehnologice aprobate de către organul central coordonator al ramurii, cu respectarea dispoziţiilor sanitare şi sanitar-veterinare.

Componenţii untului trebuie să provină numai din lapte. Nu se admite adăugarea substanţelor colorate, aromatizante sau conservante. La cererea beneficiarului, în untul de vacă se poate adauga maximum 1.5% sare comestibilă, repartizată uniform în masa produsului.

Tabelul 5. Proprietăţi organoleptice

Caracteristici Unt

extra

Unt

superior

Unt de masă

Calitatea I Calitatea II

Culoare De la albă gălbuie până la galben-

deschis, uniformă în toată masa, cu

luciu caracteristic la suprafaţă şi în

secţiune

Albă sau galbenă cu luciu

slab sau mată cu uşoare

striuri.

Aspect În secţiune cu rare

picături mici de apă

limpede, goluri de

aer mici

accidentale , fără

impurităţi

în secţiune cu

rare picături mici

de apă limpede,

goluri de aer

mici accidentale,

fără impurităţi

în secţiune cu picături

mici de apă tulbure

repartizate satisfăcător, cu

goluri de aer mici, rare; se

admit urme izolate de

impurităţi

Consistenţă la

temperatura

Masa onctuoasă, compactă, omogenă,

nesfărîmicioasă

Masa mai puţin onctuoasă

suficient de compactă în

- 8 -

de 10...12˚C secţiune mai puţin

omogenă, puţin

unsuroasă,

nesfărâmicioasă

Miros Plăcut, cu aromă

bine exprimată

Cu aromă

satisfăcătoare,

fără

nuanţe străine de

aromă

Fără aromă specifică, cu

miros abia perceptibil de

acrişor, de caramelizat sau

alte nuanţe slabe de

miros.

Gust Plăcut, aromat,

proaspăt, de

smântână

fermentată , fără

gust străin.

Satisfăcător,

suficient de

aromat, fără gust

străin.

Uşor acrişor, fără nuanţe

străine.

1.5.3.Valoarea nutritivă Datorită compoziţiei grăsimii în special a conţinutului mare de digestibilitate peste 95% situându-se pe primul loc între grăsimile de origine animală. La această calitate se adaugă şi conţinutul ridicat de vitamina A şi D care în mod obişnuit sunt în cantităţi suficiente pentru a acoperi nevoile fiziologice ale organismului. Untul se caracterizează şi printr-o valoare energetică mare ceea ce îl indică în alimentaţia celor care prestează munci intense şi a sportivilor. Valoarea energetică a untului este de circa 7600 Kcal/Kg.Untul este bogat în elemente minerale ca fosfor, calciu, seleniu.

Untul trebuie procesat la cele mai înalte standarde de igienă, în fabrici de procesare aprobate conform Regulamentului Comisiei Europene nr. 853/2004.

Toate smântânile folosite în fabricile de lapte trebuie să fie pasteurizate. Smântâna este pasteurizată după cum urmează:a) la o temperatură nu mai mică de 63º C şi ţinută la această temperatură nu mai puţin de 30 minute;b) la o temperatură nu mai mică de 70º C şi ţinută la această temperatură nu mai puţin de 15 secunde;

Tabel 6. Proprietăţi chimice

CaracteristiciUnt

extraUnt superior

Unt de masă

Calitate

a I

Calitatea

II

Grăsime, % min. 83 80±0,5 74±0,5 65±0,5

Apa + substanţă

uscată (fără grăsime)

% din care:

substanţa uscată

(fără grăsime) %

max.

max. 16

1

20±0,5

1,2

26±0,5

1,5

26±0,5

1,5

- 9 -

Aciditate, grade

max.2 2 2,8 3,5

Reacţia de control

pentru pasteurizarea

smântânii

Pozitivă

Reacţia Kreis pentru

gradul de prospeţimenegativă (coloraţie alb gălbuie)

Tabel 7 .Proprietăţi microbiologice:

CaracteristiciUnt

extra

Unt

superior

Unt de masă

Calitatea ICalitatea

II

Germeni patogeni Absenţi

Bacterii coliforme la 1 g

produsabsenţe max. 25 max. 25 max. 25

Mucegaiuri la 1 g produs,

max.1000 1000 2000 2000

Drojdii la 1 g produs, max. 1000 5000 10000 10000

1.6.Variante tehnologice de obţinere a untului

1.6.1. Varianta 1

- 10 -

Figura 1 Variantă tehnologică de obţinere a untului

1.6.2.Varianta 2

- 11 -

Preîncălzire

Curăţire centrifugală

Degresare Lapte degresat

Smântâna

Pasteurizare Pasteurizarea şi dezodorizarea smântânii

Răcire

Însămânţare cu bacterii lactice

Baterea smântânii

Spălare

Malaxare

Formare şi ambalare

Desfacere

Păstrare

ZarǎNormalizarea smântânii

Separarea (concentrarea) smântânii

Tratarea termo-mecanica a smantânii cu conţinut ridicat

de grǎsime

Recepţia laptelui

Figura 2 Variantă tehnologică de obţinere a untului

S-a constantat că pe baza unor analize comparative varianta cu numărul 2 este optimă deoarece :

- 12 -

Însămânţare

Răcire (15-20oC)

Pasteurizare (95oC, 20-30 s)

Normalizare(32% grăsime)

Recepţie calitativă

Maturare fizică şiMaturare biochimică

Dezodorizare

Recepţie cantitativăRecepţie cantitativă

Recepţie calitativă

SMÂNTÂNĂ (14oC, 25oT, 40% grăsime)

Recepţie cantitativă

Recepţie calitativă

Lapte degresat (0,1% grăsime)

Baterea smântânii (7-10oC vara, 10-14oC iarna, 40-45 min)

Zara(0,2% grăsime)

Spălarea bobului de unt cu apă (6-10oC vara, 10-12oC iarna)

Malaxare (17-11oC vara, 9-13oC iarna, 20-40 min)

Ambalare

Etichetare

Depozitare (0-5oC pt consum curent, -18,-25oC 6-7 luni)

Apă (55 % faţă de cantitatea de smântână)

Livrare

Apa de spălare

Culturi starter (5% str.lactis, str.cremoris,str.paracitrovorus)

-are un randament bun de fabricaţie -utilajele folosite pe plan mondial au un consum redus de energie-este modernă-consumul de utilităţi este acceptabil ,se obţin rezultate bune în ceea ce priveşte obţinerea produsului finit reflectate prin calitate superioară şi insuşiri deosebite-consumul de energie termică este economic

1.7. Descrierea variantei alese

Recepţia cantitativă şi calitativă a smântânii. Recepţia materiei prime pentru fabricarea untului se efectuează în secţia de recepţie a întreprinderii, unde se determină masa produselor prin metoda gravimetrică şi se recoltează probele medii pentru examenul de laborator şi aprecierea calităţii în funcţie de standardele în vigoare şi de cerinţele tehnologice. Materia primă corespunzătoare pentru fabricarea untului este adusă în secţia de unt.

Normalizarea smântâni. Procesul tehnologic de batere a smântânii decurge normal dacă în smântână se găseşte 32-37% grăsime în cazul aplicării procedeului dincontinuu. Conţinutul de grăsime în smântâna-materie primă depinde şi de tipul de unt ce se obţine. Pentru untul cu un conţinut de apă mai mare (25 şi 35%) se recomandă un conţinut de grăsime în smântână mai redus.

Normalizarea se realizează fie prin adaos de lapte degresat pentru reducerea conţinutului de grăsime, fie prin concentrarea grăsimii cu ajutorul unor separatoare centrifugale în cazul necesităţii de a majora conţinutul de grăsime în smântână.

Pasteurizarea smântânii destinate pentru fabricarea untului are ca scop distrugerea microflorei iniţiale (inclusiv a agenţilor patogeni), precum şi a unor enzime (lipaza, proteaza, peroxidaza) care pot provoca apariţia unor defecte. Aceasta permite dirijarea procesului de maturare a smântânii şi, pe de altă parte, conduce la evitarea sau diminuarea proceselor de oxidare în unt şi, deci, la creşterea conservabilităţii acestuia.

Temperatura de pasteurizare este impusă de mai mulţi factori cum ar fi calitatea smântânii, aciditatea plasmei, sortimentul de unt etc. Smântâna de calitatea a II-a se pasteurizează la o temperatură mai ridicată în comparaţie cu cea de calitatea I. În perioada de iarnă temperatura de pasteurizare este de asemenea mai ridicată. La alegerea regimului de pasteurizare se ţine cont de conţinutul de grăsime din smântână şi de aciditate pentru a se evita precipitarea substanţelor proteice.

Tabel 8.Temperatura de pasteurizare a smântânii în funcţie de aciditate

- 13 -

Temperatura de

pasteurizare, ˚C

Aciditatea maximă admisă (˚T) pentru

smântâna cu

conţinutul de grăsime (%)

28-30 32-34 36-38 40-42 44

Până la 85

Până la 90

Pană la 90

24

22

22

22

21

21

21

20

20

21

20

19

20

19

18

Pentru majoritatea sortimentelor de unt pasteurizarea smântânii de calitatea I se realizează la temperatura de 85-90˚C, a celei de calitatea a II-a – la 92-95˚C. Pasteurizarea smântânii pentru unt la temperaturi sub 85˚C nu se recomandă, deoarece nu se realizează o distrugere completă a lipazei, care poate provoca apariţia unor defecte în perioada de păstrare a untului. Pentru a evita pasteurizarea smântânii la temperaturi joase, la recepţia smântânii se controlează aciditatea plasmei, care nu trebuie să fie mai mare de 21˚T pentru smântâna de calitatea I si 25˚T pentru smântâna de calitatea a II-a.

Ridicarea temperaturii de pasteurizare permite înlăturarea unor defecte ale smântânii de calitatea a II-a , conduce la formarea de compuşi ce imprimă gust şi aromă de pasteurizare şi măreşte considerabil conservabilitatea untului.

Dezodorizarea smântânii constă în înlăturarea substanţelor volatile străine, care pot trece în unt şi pot provoca defecte de gust şi miros (de nutreţ, de grajd etc.). Dezodorizarea se realizează odată cu pasteurizarea. Acestei operaţii tehnologice este supusă numai smântâna de calitatea a II-a şi cea reconstituită. Odată cu îndepărtarea substanţelor volatile, ce imprimă smântânii gust şi miros străin, se înlătură şi substanţele aromatizate proprii grăsimii lactate de bună calitate. Prin urmare, se reduce aroma caracteristică untului natural.

Pasteurizarea şi dezodorizarea smântânii pentru unt se realizează cu ajutorul diferitelor instalaţii prevăzutepentru acest scop, fiind preferate pasteurizatoarele cu plăci prevăzute cu dezodorizatoare. În aceste instalaţii, după pasteurizare sub o presiune mică, din smântână se evaporă o cantitate redusă de apă, antrenând cu ea şi substanţele ce pot provoca produsului finit defecte de gust şi miros.

- 14 -

1-separator gaze, 2-pompă, 3-condensator, 4,5-ventil, 6-vacuumetru, 7-dezodorizator.

Figura 2.Schema unei instalatii de dezodorizare a smântânii:

RăcireaDupă pasteurizare, smântâna trebuie răcită brusc şi în condiţii de igienă perfecte, în

scopul prevenirii unor fenomene de oxidare şi a infecţiilor microbiene.

Răcirea poate fi făcută şi în sistem închis, în sectorul de răcire al instalaţiilor de pasteurizare cu plăci, sau în instalaţii cu sistem tubular, acestea prevenind mai eficient oxidarea şi contaminarea smântânii, care trece printr-un sistem de conducte fără a veni în contact cu aerul.

Răcirea în sistem deschis se practică la smântâna de colectare care prezintă compuşi volatili cu miros neplăcut sau la acea provenind din laptele unor vaci furajate cu sfeclă însilozată etc. Se realizează în aceste condiţii de răcire şi o dezodorizare a smântânii, dar, totodată, există dezavantajul oxidării, şi al contaminării ei microbiene.

Maturarea smântânii - Însămânţare cu bacterii lactice

Prin maturare se înţeleg procesele fizice şi biochimice la care este supusă smântâna, pentru a se crea condiţii optime pentru desfăşurarea procesului de batere a untului şi obţinerea produsului finit de calitate corespunzătoare. Ea este impusă de următoarele considerente:

după pasteurizare smântâna este fluidă, grăsimea este numai parţial cristalizată, nefiind aptă pentru a fi prelucrată în unt;

pentru formarea bobului de unt şi pierderi reduse de grăsime în zară, este necesar ca globulele de grăsime din smântână să sufere un proces de solidificare şi aglomerare

formarea rapidă a bobului de unt este favorizată de prezenţa acidului lactic; proprietăţile senzoriale (gust, miros) ale untului sunt legate de prezenţa unor compuşi de

aromă. La prepararea culturilor pentru unt se întrebuinţează culturi mixte de bacterii

aromatizante şi acidifiante, care se pot găsi sub formă lichidă sau praf.

Culturile pure se pot însămânţa în lapte smântânit sau lapte integral. Cultura de producţie se foloseşte în proporţie de 5 –6 % faţă de cantitatea de smântână supusă maturării biochimice. Cultura pentru untul de calitate superioară trebuie să aibă un coagul de

- 15 -

consistenţă gelatinoasă, prezentând şi bule de gaze. Prepararea culturilor trebuie realizată în camere speciale, foarte bine igienizate.

A. Maturarea fizicăFenomenul de topire şi solidificare a grasimii. Spre deosebire de grăsimea pura, la

grasimea din lapte, fenomenele de topire şi solidificare sunt mult mai complexe, deoarece, în compoziţia acestei grăsimi, sunt gliceride lichide la temperatura de 0˚C şi altele care nu se topesc decât peste 60˚C. S-a constatat că se produce o dizolvare a grăsimii cu punct înalt de topire în grăsimea lichidă.

Temperatura la care întreaga masă de grăsime este lichidă, nu reprezintă punctul de topire, ci punctul la care grăsimile mai puţin solubile sunt dizolvate în lichidul format la o temperatură mai joasă. Punctul de topire depinde de natura acizilor graşi din grăsime.

Cristalizarea grăsimii din lapte este caracteristică amestecurilor "izomorfe". Datorită fenomenului de intersolubilitate, se formează cristale mixte, care conţin mai multe gliceride cu o anumită similitudine chimică: de tip saturat, nesaturat, cu un număr relativ apropiat de atomi de carbon, etc. Prin cristalizare fracţionată, se pot separa aceste tipuri de gliceride.

Cristalizarea este un fenomen ce are loc în două faze: nucleaţia (formarea germenilor de cristalizare) şi cresterea cristalelor. În grăsimea laptelui are loc o nucleaţie eterogenă, la suprafaţa impurităţilor catalitice, fără a fi necesară a racire importantă pentru a demara fenomenul, spre deosebire de cristalizarea lipidelor din globulele de grăsime. Astfel în trigiceridele separate, cristalizarea este spontană la 20-30˚C, pe când în globulele în suspensie, pentru a se realiza acest fenomen, temperatura trebuie scăzută la 10-20˚C. Viteza de creştere a cristalelor este mai redusă în grasimea naturală a laptelui de cât în trigliceidele pure.

Grăsimea din lapte prezintă fenomenul de polimorfism cristalin. Diferite forme de cristale sunt caracterizate printr-o structură specifică reţelei cristaline şi prin puncte de topire diferite. Forma cu cel mai înalt punct de topire este cea mai stabilă: alte forme sunt metastabile şi se pot transforma ireversibil în forma stabilă, după o topire locală şi se pot transforma ireversibil în forma stabilă, după o topire locală intermediară. În grăsimea laptelui, se constată trei forme de cristale: α, β, β'. Cristalele α sunt cele mai puţin stabile, iar cele β cele mai stabile.

Răcirea rapidă favorizează cristalizarea în forma α, care are cea mai simplă structură cristalină, apoi în cursul răcirii lente apar şi celelalte forme de cristale.

În grăsimea din lapte, punctul de topire final este aprox. 22˚C pentru α, 30˚C pentru β' şi 36 ˚C pentru β.

Sub aspect practic este important raportul dintre fracţiunea solidă şi lichidă, exprimat prin indicele de fermitate, ce poate fi detreminat prin dilatometrie (volumul specific creste la topire), termografie diferentială (comparaţia încălzirii şi răcirii grasimii comparativ cu un lichid de referinţă), rezonanţă magnetică nucleară (protonii gliceridelor lichide dau un semnal mai sonor).

La fabricarea untului prin procedee prin aglomerare, baterea smântânii nu se face imediat după pasteurizare, ea fiind supusă unor tratamente termice (maturare fizică) prin care se urmaresc două fenomene principale:

- 16 -

-stabilirea unui raport optim între fracţiunile solide şi lichide ale grăsimii pentru a se realiza o bună inversare a fazelor în timpul baterii. În aceste condiţii baterea va fi rapidă şi pierderile de grăsime în zară reduse;

-dirijarea procesului de solidificare a grasimii pentru a obţine un unt cu o consistenţă corespunzătoare.

Maturarea fizică influenţează direct baterea smântânii, pierderile de grăsime în zară, calitatea untului. În funcţie de procedeul de batere, anotimp, calitatea smântânii, calitatea untului ce dorim a se obţine, se alege temperatura şi timpul maturării fizice, respectându-se strict norme precise în acest sens.

În general, după pasteurizarea smântânii, se procedează la o răcire bruscă , pentru a evita apariţia gustului de fiert, cât şi pentru a amorsa procesul de cristalizare a grasimii, care devine completă numai la temperaturi de 6-7˚C. Printr-o răcire moderată la o temperatură de maturare fizică de aprox. 13˚C, grăsimea rămâne parţial lichidă în momentul baterii.

Ciclul termic poate fi definit menţinând în ordine (˚C): temperatura t1, de ieşire din pasteurizator, de cristalizare

temperatura t2, de maturare primară

temperatura t3, de maturare secundară

temperatura t4, de blocare, înainte de aducere la temperatura de batere. Durata

totală a unui ciclu este de 16-18 ore, în general şi ele se repartizează în două tipuri:

unul care are ca obiectiv obţinerea unui unt dur unul care are ca obiectiv obţinerea unui unt moale.

Ciclurile pentru creşterea durităţii untului, urmăresc cristalizarea în masă a grăsimii, cu o compoziţie eterogenă, utilizându-se temperaturi şi timpi diferiţi, putând fi clasificate în patru grupe:-ciclul rece

-metoda 13; 13; 13; 13; pentru smântână acidifiată-metoda 10 ore la 5˚C sau 15 ore la 8˚C

-ciclul rece-cald: -8, 13; 13; 13.-ciclul cald-rece: - 19˚C (5 h); 16˚C (12 h); 9˚C (2 h) -ciclul Stiens - perfecţionat în Olanda; Smântâna, la 35˚C se menţine 5-10 minute, într-o vană cu circuit închis cu reîncălzire. Astfel smântâna se găseşte în totalitate în formă lichidă. Se răceşte apoi brusc la 5˚C, într-un răcitor cu plăci, realizându-se o cristalizare masivă a gliceridelor, apoi smântâna este prelucrată imediat.

Ciclurile pentru reducerea durităţii untului permit o cristalizare selectivă a grăsimii, la punct de topire mai ridicat, pentru a menţine o fracţiune mai mare de grăsime în stare lichidă, obţinându-se un unt moale la 15˚C sau chiar la 10˚C. metoda suedeză - 8; 19; 16; 14, cu mai multe variante metoda suedeză modificată (la temperatură joasă), utilizându-se temperaturi apropiate 8;14;12; 10.

- 17 -

metoda Nizo (Olanda) - care urmăreşte corelarea mai multor parametri tehnologici la fabricarea untului şi care constă în următoarele etape: baterea unei smântâni dulci, nefermentate, care a fost maturată, doar fizic, printr-o răcire la 6˚C timp de 5 ore; însămânţarea masei de unt în cursul malaxării cu ajutorul unui amestec de cultură de bacterii lactice aromatizante şi un concentrat de bacterii lactice acidifiante, care reduce pH-ul la valoarea dorită. În acest fel, se obtine o mai mare regularitate a caracteristicilor produsului, o zonă dulce, avantajoasă pentru valorificarea ulterioară, permiţând totodată obţinerea unei economii de timp şi material.

B. Maturarea biochimică a smântânii Maturarea biochimică a smântânii are un scop multiplu:

-îmbunătăţirea randamentului în unt, prin favorizarea fenomenului de inversare a fazelor, prin coborârea pH-ului;-formarea în smântână şi în unt a unor substanţe de aromă;-prin dezvoltarea bacteriilor lactice şi cresterea acidităţii se inhibă dezvoltarea unor bacterii termorezistente sau de contaminare care pot degrada untul.

Maturarea biochimică a fost folosită pentru prima dată în 1880 de către Storck, prin însămânţarea smântânii cu culturi selecţionate de bacterii lactice şi fermentarea acesteia la anumite temperaturi.

În prezent, se folosesc pentru fermentare:-streptococi lactici acidifianţi (Str. cremoris) şi producători de diacetil (Str. diacetillactis)-un amestec de streptococi heterofermentativi (sau Leuconostoc) producători de aromă, dar cu putere acidifiantă redusă (Leuconostoc citovorus şi paracitovorus) şi streptococi acidifianţi.

Speciile de bacterii lactice producătoare de aromă, formează în mediu acid, acetoină sau acetil metil carbinol, care se oxidează enzimatic trecând în diacetil sau este redusă în butandiol. Dintre aceste trei substanţe numai diacetilul este component important al aromei untului. Pentru a se favoriza formarea diacetilului, este necesar un pH acid şi un mediu aerat.

De asemenea, sunt necesare temperaturi inferioare valorii optime de creştere a bacteriilor şi de acidifiere (de ex. 11-12˚C), precum şi adausul de acid citric.

Substanţele cunoscute azi ca participând la formarea aromei în unt sunt următoarele:-substanţe nevolatile - în special acidul lactic (aprox. 500 mg/kg în untul aromat)-substanţe volatile - bioxidul de carbon, acid acetic, propionic, acetona, butanona, alte

cetone metilice, diacetilul (0,5-5 mg/kg), aldehida acetică, etanol acetoina, esteri, compuşi sulfuraţi.

Toate componentele untului pot evolua, în anumite condiţii, conducând la apariţia unor defecte de gust (rânced, oxidat, de brânzeturi). Substanţele de aromă îşi modifică structura şi concentraţia sub acţiunea unor factori chimici sau microbiologici. Astfel se crează condiţii, sub acţiunea unor microorganisme de transformare a diacetilului, în acetoină şi butilenglicol, sau acetoina în acid acetic.

Substanţele implicate în formarea aromei sunt mai solubile în apă decât în grăsime, ceea ce determină pierderi în procesul de batere. Astfel diacetilul trece din smântână în unt în proporţie de maximum 50%.

- 18 -

În timpul maturării biochimice, care constă în însămânţarea smântânii cu bacterii selecţionate, termostatarea în conditii definite detemperatură şî durată, se urmăreşte aciditatea şi concentraţia de substanţe de aromă.

Se apreciază că o aciditate între 36-65 oT permite obţinerea unui unt aromatizat cu un pH între 4,7 şi 5,0. Dacă pH-ul este superior valorii de 5,0 untul obţinut este lipsit de aromă şi susceptibil de a fi alterat de către microorganisme, când este necorespunzător malaxat. Când pH-ul este sub 7,7 untul se poate oxida rapid, mai ales în cazul untului sărat, sau să prezinte un gust acru. O aromă expresivă se constată în cazul unei concentraţii de diacetil de 2-3 mg/kg în unt.

Maturarea durează între 6-15 ore, iar temperaturile sunt de 11-12˚C vara şi 13-15˚C iarna, folosindu-se doze de maia de bacterii lactice de 2-5%.

Maiaua de producţie, se introduce în smântână în funcţie de capacitatea ei de acidifiere, temperatură, durata maturării precum şi de aciditatea impusă de procedeul de batere şi de grăsimea (%) maielei de producţie în conducta de alimentare cu smântână pentru omogenitatea amestecului.

Maturarea are loc în vane cu pereţi dubli, din oţel inox prevăzute cu agitaor (de capacitate 2000-10000 l sau mai mari). În procedeele moderne, maturarea fizică şi biochimică se realizează concomitent. Ciclurile de temperatură indicate la maturarea fizică prevăd temperaturi între 8 şi 20 ˚C, domeniu în care se pot dezvolta bacteriile acidifiante şi aromatizante.

Există deci posibilitatea ca satisfăcând exigenţele cerute de ambele tipuri de maturare, fizică şi biochimică, să se realizeze următoarele efecte:

să se evite acidifierea prea intensă a smântânii, determinată de o durată mare de termostatare la temperatură ridicată;

să se evite menţinerea smântânii maturate (cu pH sub 5) la temperaturi de peste 14˚C. Acesta este scopul "temperaturii de blocaj", prevăzută la maturarea fizică, ale cărei valori optime sunt între 8-10˚C

să se întârzie, dacă este necesar, actiunea acidifiantă şi enzimatică, adoptând un ciclu "rece-cald" (de ex. 8; 18; 12˚C). Bacteriile din maia au la temperatura de 8˚C o acţiune acidifiantă redusă, având mai ales un rol protector. În acest mod, se reduce riscul apariţiei gustului uleios sau metalic în unt.

Alegerea temperaturilor de maturare trebuie corelate mai ales cu exigenţele maturării fizice pentru obtinerea unui unt cu consistenta dorită. Durata maturării biochimice trebuie să fie de aprox. 10 ore şi este cuprinsă în perioada de maturare fizică (16-18 ore).

În cursul maturării, smântâna trebuie agitată , aproximativ 9 ore cu 35 rotaţii/min, ceea ce duce la o fragmentare a particulelor de cazeină precipitate cu următoarele efecte: scurgerea zarei de pe granulele de unt se face mai rapid şi mai complet; zara este mai fluidă, mai stabilă, se degresează mai uşor; suspensiile din apa de spălare se decantează mai rapid, depozitul obţinut putând fi folosit ca furaj; substanţa uscată negrasă din unt va avea valori mai mici este posibil ca oxigenul înglobat prin agitare să ajute la formarea diacetilului;

- 19 -

se realizează o acidifiere mai rapidă şi în toată masa Există şi metode speciale de maturare biochimică:

- maturarea unei porţiuni de smântână, urmând ca înainte de batere aceasta să se amestece cu restul de smântână care n-a suferit decât maturarea fizică;- maturare biochimică avansată urmată de o neutralizare cu alcalii pentru ca pH-ul să ajungă la o valoare de minim 6, evitându-se apariţia gustului acid sau metalic;- adăugarea tardivă a maielelor, fie în momentul baterii, fie după formarea untului (înainte sau în cursul malaxării). Aceste metode permit obţinerea unei zare dulci şi a unui unt care nu are însă o aromă pronunţată.

Smântâna maturată, prezintă o consistenţă vâscoasă şi o aromă plăcută caracteristică. Gradul de maturare poate fi determinat prin determinarea acidităţii, a concentraţiei de diacetil sau a gradului de multiplicare microbiană.

Aciditatea smântânii depinzând de conţinutul de grăsime, se va utiliza pentru evitarea erorilor, exprimarea acidităţii, în plasma smântânii, folosind pH-metrul.

Controlul acidităţii trebuie efectuat în cursul maturării, după un timp determinat, putându-se astfel stabili gradul şi momentul aplicării temperaturii de blocaj.

În condiţii de lucru normale, pH-ul la sfârşitul maturării trebuie să fie în limitele de 0,15 unităţi de pH în jurul valorii alese, în cazul în care pH-ul este peste 4,6. Dacă pH-ul inferior sau egal cu această valoare, măsurarea pH-ului nu permite a stabili o neregulă deoarece bacteriile din maiaua de un tnu pot coborî valoarea pH-ului sub 4,4 chiar în cazul unei fermentări prelungite.

Substanţele de aromă, respectiv principala substanţă de aromă din unt - diacetilul - poate fi determiant prin prin titrare directă sau prin reacţie cu creatinină (metoda indirectă). Smântâna naturală, în momentul baterii, conţine 2-5 mg/kg diacetil, însă şi acid citric, care constituie substanţa de bază în formarea diacetilului. Zara are o concentraţie de acid citric de aprox. 0,8%, reprezentând 50% din acidul citric al laptelui.

Controlul microbiologic. Într-o maia normală, la sfârşitul termostatarii, există între 50-500 miliioane de bacterii lactice/ml, în timp ce în smântâna naturală numărul lor scade între 10 şi 100 milioane. Pe de altă parte, microorganismele de contaminare sunt limitate în smântână la maximum: 1 coliform, 5 drojdii şi 5 mucegaiuri/ml.

Tabel 9. Caracteristicile bacteriilor lactice utilizate la maturarea smântânii

Caracteristici Str. lactis Str. cremoris Str.

diacetilactis

Leuconostoc

citrovorum

Leuconostoc

paracitrovorum

- 20 -

Temperatura optimă

pentru dezvoltare

40 ˚C max. 40 ˚C max. 40˚C max. 39 ˚C max. 39 ˚C

Rezistenţa la NaCl min 4% max. 4% 4% 4% 4%

Formarea NH3 din

arginină

+ - + (75% din

cazuri)

- -

Formarea de acetoină - urme + - în cultură pură

+ cu Str. cremoris

Formarea de diacetil urme urme + + +

Acidifierea laptelui până la

pH 4,3-4,5

până la

pH 4,3-4,5

până la

pH 4,8-5,1

necesită autolizat de drojdie

Acid lactic produs dextrogir dextrogir dextrogir - +

Fermentează citraţii - - + + +

Fermentează zaharoza - - - - +

Morfologie lanţuri

lungi de

diplococi

lanţuri de

lungime

variabilă

lanţuri

relativ

scurte

diplococi izolaţi

Factorii care influenţează dezvoltarea bacteriilor heterofermentative depind de

asemenea de condiţiile de mediu sub aspect nutriţional şi fizico-chimic, de numărul de bacterii şi de starea lor de activitate, precum şi de existenţa unor factori inhibitori.

Lactoza, deşi asigură necesarul de energie nu este sufucientă pentru producerea de diacetil. Citratul, indispensabil pentru formarea diacetilului, prezintă o concentraţie optimă de 0,6%, însă în lapte se găseşte numai în proporţie de 0,16%, astfel încât, pentru favorizarea formării diacetilului este necesară adăugarea suplimentară de citrat.

Substantele azotoase, vitaminele (acid pantotenic, biotina, piridoxina şi acidul nicotinic) şi NaCl în concentraţie de 1-2% favorizează creşterea bacteriilor producătoare de aromă.

Temperatura optimă este de 18-22˚C pentru dezvoltarea celulară, iar pentru producerea diacetilului, temperaturi de peste 10˚C (chiar şi la 10˚C s-a semnalat, producerea de diacetil) şi pH între 4,7-5,0.

Baterea smântânii şi formarea bobului de unt Baterea smântânii este una din operaţiile principale în procesul tehnologic de fabricare

a untului. Principiul procesului de batere a smântânii constă în agregarea globulelor de grăsime din smântână sub acţiunea forţelor externe, agregarea fiind însoţită de reducerea treptată a numărului de globule şi de formarea bobului de unt.

Procesul de batere a smântânii şi formarea bobului de unt se realizează după procedee discontinue si continue.

Studierea proceselor ce stau la baza alegerii globulelor de grăsime din smântână şi formarea bobului de unt au o mare importanţă în dirijarea lor în direcţia măririi calităţii untului şi a sporirii eficacităţii acestei ramuri de industrializare a laptelui.

În acest domeniu au activat mai mulţi savanţi care au lansat teorii cu privire la principiile proceselor ce se petrec în smântână şi la formarea bobului de unt, ceea ce

- 21 -

dovedeşte încă o dată complexitatea şi multitudinea factorilor ce influenţează procesul de batere a smântânii.

În prezent, cea mai plauzibilă teorie privind procesele ce au loc la baterea smântânii şi la formarea bobului de unt este teoria „flotaţiei” sau a „spumării”.

Rolul principal în formarea aglomerărilor de grăsime, conform acestei teorii, il joacă spuma, care se formează concomitent cu procesul de batere.

Pentru unirea globulelor de grăsime în aglomerări şi formarea bobului de unt este necesară ruperea membranelor lor protectoare. Aceasta se obţine în procesul baterii prin intermediul bulelor de aer, care sunt înglobate în smântână odată cu baterea. La începutul baterii, pe suprafaţa bulelor de aer se absorb numai moleculele de cazeină. Mai târziu, întrucât membrana lipoproteică a globulei de grăsime are o activitate superficială mai mare, ea este atrasă pe suprafaţa bulei de aer, înlocuind substanţele plasmei, iar globula de grăsime pierde o parte din membrană. Astfel, pe suprafaţa bulelor de aer se aglomerează globule de grăsime, apropiindu-se între ele. Bulele de aer, mişcându-se în masa de smântână, atrag mereu alte globule de grăsime, iar distrugerea lor ca rezultat al ciocnirilor conduce la formarea aglomerărilor de globule de grăsime. Dacă baterea continuă, aceste aglomerări se rup de pe suprafaţa bulelor de aer şi trec în smântână, unde iarăşi sunt atrase de alte bule de aer, se unesc cu alte aglomerări, devin mai voluminoase şi se consolidează. În procesul de formare a aglomerărilor o parte din grăsimea lichidă se elimină din globule şi se formează un strat foarte subţire pe suprafaţa lăuntrică a bulei de aer. Aceasta serveşte ca mediu de legătură între aglomerările de grăsime şi contribuie la formarea bobului de unt. Când cea mai mare parte din globulele din grăsime aflate în smântână se unesc în grămăjoare şi când acestea devin insuficiente pentru a menţine stabilitatea bulelor de aer, formarea mai departe a spumei nu mai are loc.

A.P. Belousov a evidenţiat trei faze de transformare a globulelor de grăsime din smântână în bob de unt (când baterea are loc în putinei cu acţiune discontinuă).

- Faza I – formarea intensă a spumei şi adsorbirea globulelor de grăsime pe suprafaţa bulelor de aer. Globulele de grăsime pierd o parte din membrana lipoproteică. Procesul de formare a spumei predomină asupra procesului de distrugere a acesteia.

- Faza a II-a – distrugerea spumei. Globulele de grăsime, atingându-se prin intermediul suprafeţei lipsite de învelişul protector, se unesc, formând aglomerări stabile lipsite de învelişul protector de mărimea bobului de mac. Procesul de formare şi distrugere a bulelor de aer are loc concomitent, insă predomină cel de distrugere.

- Faza a III-a – formarea bobului de unt, când sub acţiunea forţei mecanice grămăjoarele de unt se unesc şi are loc distrugerea în masă a bulelor de aer.

La baterea smântânii prin procedeul continuu, unde procesul de formare a spumei este foarte redus, rolul hotărâtor în formarea bobului de unt, probabil, îi revine forţei mecanice la care sunt supuse globulele de grăsime, loviturile globulelor de grăsime îşi pierd învelişul lipoproteic şi se unesc în boabe de unt.

- 22 -

Se consideră că şi în procesul de batere a smântânii prin procedeul continuu se disting trei perioade de batere.

- În perioada I – smântâna se îmbogăţeşte cu aer dispersat în ea, dar masa de smântână rămâne omogenă.

- În perioada a II-a – se formează bobul de unt, structura smântânii este neomogenă, faza gazoasă dispare.

- În perioada a III-a – procesul de formare a bobului de unt se termină.

În procesul de formare a conglomeratelor de grăsime şi a bobului de unt, înăuntrul acestora se includ şi globule de grăsime, ale căror membrane n-au fost distruse, şi, de asemenea, picături de plasmă. Acestea din urmă formează substanţa degresată a untului.

Învelişul globulelor de grăsime în procesul de batere a smântânii trece în proporţie de 50-70% în zară. Se ştie că această lipoproteidă este foarte bogată in lecitină, care aer rol de reglare a metabolismului colesterolului în organism. Din acest motiv, zara este considerată ca cel mai bogat produs lactat în lecitină.

1.8..Baterea smântânii şi obţinerea untului prin procedeul discontinuu (clasic)

Prin acest procedeu se fabrică untul cu un conţinut de apă de 16,20 şi 25%, însă trebuie menţionat că în condiţii industriale acest procedeu are o utilizare mai redusă în comparaţie cu alte procedee.

Pentru realizarea procesului se folosesc putinee de diferite construcţii (în formă de butoi, cilindrice, cu valţuri sau fără, construite din lemn sau metal etc.)

Înainte de a începe procesul de batere, putineiul se spală mai întâi cu apă fierbinte, apoi cu apă rece. Pentru aceasta, în putinei se toarnă apă cu temperatura de 75-80˚C în volum de 10-15 % din capacitatea lui, se roteşte 1-2 minute, apoi se înlătură apa caldă şi în el se introduce 30-40% apă rece cu temperaturi de 2-3˚C mai joasă ca temperatura de batere a smântânii; putineiul se roteşte iarăşi 1-2 minute. Prin acest procedeu se înlătură posibilele impurităţi şi se răcesc pereţii putineiului spre a evita creşterea temperaturii de batere peste valorile optime.

Un factor important ce condiţionează evoluţia corectă a procesului de batere este temperatura smântânii, care variază în funcţie de perioada anului şi sortimentul de unt fabricat după cum rezultă din datele din tabel.

Tabel 10. Temperatura optimă de batere a smântânii

Conţinutul de

apă în unt, %

Temperatura smântânii la batere, ˚C

Primăvara-vara Toamna-iarna

- 23 -

16

20

25

35

7-12

8-13

9-14

11-15

8-13

9-14

10-15

12-16

Smântâna maturată se aduce la temperatura de batere şi este încărcată în putinei. Gradul de umplere a putineiului este de 40-50% din volumul total al acestuia, dacă conţinutul de grăsime al smântânii este de până la 37%, dar nu mai puţin de 25%. În primele 3-5 minute de batere putineiul se opreşte de 1-2 ori şi din el, cu ajutorul unui ventil special, se evacuează gazele, care formează o suprapresiune în putinei şi pot mări pierderile de unt.

Procesul de batere durează 45-60 minute şi este influenţat de mai mulţi factori care vor fi arătaţi ulterior.

Evoluţia procesului se urmăreşte prin vizorul putineiului în care smântâna este în mişcare; la începutul baterii smântâna este mai vâscoasă şi acoperă continuu vizorul, iar în momentul formării bobului de unt se eliberează zara care spală vizorul şi pe el apar boabele de unt. Sunetul regulat al smântânii în mişcare, odată cu formarea bobului de unt, se schimbă într-un zgomot caracteristic cu o amplitudine periodică.

Smântâna se bate până la obţinerea bobului de unt cu diametrul de 3-5 mm, apoi putineiul se opreşte şi se înlătură zara, (strecurând-o printr-o sită sau tifon) care se conduce în rezervorul de acumulare. Se va urmări atent momentul formării bobului de dimensiuni dorite; în cazul opririi baterii prea devreme, bobul d eunt va fi mic şi zara se va elimina mai greu, iar spălarea va fi mai anevoioasă. În cazul opririi putineiului mai târziu, bobul de unt va avea un diametru mai mare, în bob se reţine mai multă zară, umiditatea va fi mai mare şi conservabilitatea untului mai redusă.

Conţinutul de grăsime în zară trebuie să fie de 0,2-0,3%, iar temperatura – cu 2-3˚C mai mare decât temperatura smântânii la începutul baterii.

Spălarea bobului de unt

Spălarea bobului de unt are ca scop îndepărtarea zarei, care a rămas între boabele de unt şi în interiorul lor. Această operaţie permite reglarea temperaturii bobului de unt, indiferent de temperatura baterii. Temperatura apei se stabileşte în funcţie de consistenţa bobului. Dacă consistenţa bobului de unt este normală, temperatura apei de spălare trebuie să fie egală cu temperatura zarei; în cazul obţinerii unui bob moale – se foloseşte apă având temperatura cu 1-2˚C mai redusă, iar în cazul bobului tare – cu 1-2˚C mai mare ca a zarei. La spălare, bobul de unt moale se răceşte şi capătă o consistenţă mai tare, care previne unirea aglomerărilor şi permite scurgerea normală a zarei şi a apei de spălare.

În zară se găsesc multe substanţe nutritive, ea reprezentând un mediu favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor. Înlocuirea zarei în procesul de spălare cu apă de bună calitate

- 24 -

reduce considerabil posibilitatea de dezvoltare a bacteriilor si deci, spălarea bobului de unt măreşte conservabilitatea acestuia.

În practică, bobul de unt se spală de 1-2 ori, în funcţie de calitatea smântânii şi de scopul urmărit. Temperatura apei, la a II-a spălare, este cu 1-2˚C mai mică decât la prima.

Se practică două procedee de spălare: prin stropirea bobului de unt şi prin clătirea acestuia. În primul caz, cu ajutorul unui furtul, la capătul căreia se instalează un pulverizator, se stropesc mai întâi pereţii putineiului, apoi bobul de unt. Orificiul de scurgere a zarei se lasă deschis şi operaţia durează până va curge apă limpede, fără urme de zară. Consumul de apă este aproximativ egal cu cantitatea de zară, respectiv 50-60% din masa de smântână prelucrată.

A doua spălare se realizează prin clătirea bobului de unt, în care caz în putinei se introduc 50-60% apă faţă de masa de smântână, se inchide putineiul şi se pune în acţiune pentru 4-5 rotaţii, apoi se opreşte şi apa se înlătură.

Trebuie însă menţionat că spălarea bobului de unt are şi unele dezavantaje. Ele constau în faptul că, la spălare, din unt se înlătură o parte din substanţa uscată degresată care participă la formarea gustului şi aromei untului, de aceea în practică este supus spălării numai untul cu un conţinut de apă de până la 15%, cel obţinut din smântâna de calitatea a II-a şi recondiţionată, precum şi untul fabricat din smântâna fermentată. Consevabilitatea untului nespălat este asigurat prin gradul înalt de dispersie al plasmei, prin malaxare minutioasă sau omogenizare în instalaţii speciale.

Malaxarea bobului de unt şi reglarea conţinutului de apă

Această operaţie tehnologică are ca scop:

- unirea boabelor de unt într-o masă compactă şi omogenă;

- formarea structurii untului, distersarea şi repartizarea uniformă a componenţilor şi plastifierea produsului;

- reglarea conţinutului de apă în unt la norma prevăzută de standard şi eliminarea excesului de apă;

- fracţionarea substanţelor fermentescibile şi sporirea conservabilităţii untului.

Malaxarea untului se efectuează în acelaşi putinei, unde a avut loc baterea smântânii, imediat după înlăturarea zarei sau a apei de spălare (dacă bobul de unt a fost spălat) sau după introducerea sării în cazul untului sărat.

Eficacitatea malaxării este influenţată de mai mulţi factori: viteza de rotaţie, temperatura bobului de unt etc.

Parametrii de lucru ai procesului de malaxare se stabilesc în funcţie de consistenţa şi temperatura bobului de unt. Viteza de rotaţie a putineiului se stabileşte la 7-10 rot./min. Această viteză asigură o malaxare lentă şi o eliminare aproape completă a apei. Sporirea vitezei de rotaţie a putineiului reduce posibilitatea de rostogolire şi cădere a untului în putinei;

- 25 -

malaxarea prea intensă poate provoca defectul de unt moale. Reducerea numărului de rotaţii a putineiului, precum şi cantitatea mică de unt în putinei sporeşte durata de malaxare a untului. Temperatura de malaxare se stabileşte în funcţie de tăria bobului de unt şi variază vara, în limitele a 7-11 ˚C, iar iarna – între 9-13 ˚C. Dacă bobul de unt are o consistenţă moale, temperatura de malaxare se reduce şi se măreşte în cazul unei consistenţe tari, grosiere a bobului de unt. Temperatura de malaxare se reglează prin stropirea putineiului cu apă de spălare.

După 3-5 minute de lucru al putineiului în regim de malaxare, el se opreşte şi se înlătură excesul de zară sau apă, apoi malaxarea continuă.

Procesul de malaxare decurge in trei faze, care sunt arătate în continuare.

În prima fază boabele de unt, sub acţiunea forţei de presare a valţurilor, a pereţilor putineiului şi a frecării în procesul de deformare şi mişcare a stratului de unt în putinei, se unesc într-o masă omogenă, iar apa de la suprafaţa acestora se elimină şi, deci, cantitatea de apă în unt scade. Concomitent cu eliminarea apei de suprafatţă are loc şi o înglobare a acesteia în masa de unt.

Momentul în care conţinutul de apă adsorbită în unt este minimă egală cu cea eliminată poartă denumirea de moment critic. La momentul critic de termină faza I de malaxare a untului.

În faza a II-a are loc atât absorbţia, cât şi eliminarea apei. Totodată, se produce o frecare lamelară şi fracţionarea unor constituenţi ai untului, în special a picăturilor de apă cu dimensiuni mari.

În faza a III-a se prelungeşte procesul de înglobare a apei în masa de unt şi se reduce eliminarea ei, conţinutul de apă în unt crescând. Se intensifică, de asemenea, procesul de dispersare a apei şi are loc repartizarea uniformă a elementelor structurale ale untului, precum şi standardizarea compoziţiei şi plastifierea produsului.

Pentru reglarea conţinutului de apă în unt, după terminarea fazei I de malaxare (după 3-5 minute de la începutul procesului de malaxare) se recoltează proba medie de unt din diferite părţi ale stratului şi se determină conţinutul de apă. În cazul când acesta este mai mare, decât nivelul prevăzut de standard pentru sortimentul de unt fabricat, se elimină apa eliberată în procesul de presare a bobului de unt. Când conţinutul de apă este mai mic, în putinei se adaugă cantitatea de apă sau zară necesară pentru fabricarea untului standard şi malaxarea continuă până la înglobarea deplină a acesteia în masa de unt.

Cantitatea necesară de apă (zară) se calculează după relaţia:

A(Z) = unde

A(Z) – cantitatea de apă (zară) necesară de adăugat, kg;

U – cantitatea de unt, kg;

- 26 -

Ad – conţinutul de apă dorit, %

Ae – conţinutul de apă existent, %

În unele cazuri apare necesitatea de a regla şi conţinutul de substanţă uscată negrasă în unt. Acest indice se reglează prin spălarea bobului de unt cu apă (în caz de exces) sau cu zară de calitate bună ori adaos de lapte-praf (diluat în zară sau apă-soluţie de 20%) în caz de insuficienţă.

Durata malaxării untului variază în limitele a 25-50 minute, în funcţie de : viteza de rotaţie a putineiului; compoziţia grăsimii şi particularităţile bobului de unt; temperatura de malaxare; gradul de umplere cu unt a putineiului etc.

Despre viteza de rotaţie a putineiului în regim de malaxare s-au făcut referiri anterior.

Componenţa grăsimii lactate şi particularităţile bobului de unt sunt în corelaţie directă; dacă în componenţa grăsimii se găsesc mai mulţi acizi graşi saturaţi, ceea ce se întâlneşte mai frecvent iarna consistenţa bobului de unt este mai moale şi durata malaxării se reduce.

Temperatura mai mare reduce durata malaxării, dar există pericolul apariţiei defectului de unt moale. În cazul malaxării unei cantităţi mici de unt, creşte durata procesului.

Sfârşitul malaxării untului se determină după gradul de dispersare a apei sau a plasmei, care se apreciază vizual sau cu ajutorul unor hârtii indictoare. Suprafaţa untului cu un conţinut mărit de grăsime în secţiune trebuie să fie uscată şi pe pereţii putineiului nu trebuie să fie picături de apă. În cazul folosirii hârtiilor indicatoare, gradul de dispersare a apei trebuie să corespundă claselor I si II.

Depozitarea untului

Untul ambalat are temperatra de 10-14˚C, de aceea, pentru prevenirea modificărilor nedorie, ambalaje cu unt sunt imediat introduse în camere frigorifice pentru răcire şi păstrare. Temperatura şi durata de păstrare la întreprinderea de fabricare depinde de conţinutul de apă în unt după cum se arată în tabel.

Tabel 11. Condiţiile de păstrare a untului

Temperatura

aerului în

cameră,˚C

Durata de păstrare (zile) a untului în

funcţie de conţinutul de apă (%)

16 20 25 35

În blocuri

- 27 -

5...0

0...-12

-12...-18

-3...-18

3

10

15

3

10

15

3

10

15

2

5

6

În pachete

3 3 3 3

Se admite păstrarea untului în pachete la temperatura de +2...-2˚C nu mai mult de 2 zile.

Camerele, în care se răceşte şi se păstrează untul, trebuie să fie curate, bine ventilate, cu umiditatea relativă nu mai mare de 80%, spre a evita apariţia mucegaiurilor.

Pentru a mări viteza de răcire, cutiile cu unt se aşează pe grătare de lemn în formă de şah, la 40-50 cm de la pereţi.

Untul destinat pentru o depozitare de lungă durată este transportat în depozite frigorifere, unde este păstrat la temperaturi joase (-15˚C...-18˚C) timp de 6-9 luni.

Trebuie însă menţionat că pentru depozitarea de lungă durată este indicat untul fără defecte, cu un conţinut redus de apă, ambalat în blocuri.

Livrarea untului se face în ordinea datei da fabricare. Transportul untului se face în vehicule izoterme, curate, uscate, fără miros străin, la temperatura de maximum 4˚C. Se admite însă şi folosirea vehiculelor neizoterme, durata transportului fiind în acest caz de maximum 2 ore. Durata transportului trebuie să fie de cel mult 48 ore. Fiecare transport trebuie însoţit de un certificat de calitate.

1.9.Baterea smântânii şi obţinerea untului în flux continuu

Fabricarea untului prin procedeul de batere a smântânii în flux continuu este una din cele mai răspândite metode utilizate în întreprinderile de industrializare a laptelui. În acest scop se folosesc instalaţii speciale în care, într-o singură maşină compactă, se realizează toate fazele de fabricare a untului (baterea smântânii, separarea zarei, spălarea şi malaxarea bobului de unt etc.) în flux continuu.

Prima instalaţie de fabricare a untului în flux continuu a fost construită de inginerul Gritz şi realizată de firma “Westfalia”. Instalaţia este compactă, fiind formată din doi cilindri – primul orizontal pentru baterea smântânii si – al doilea înclinat sub unghi de 10˚ pentru malaxarea untului.

În present instalaţiile pentru batere a smântânii în flux continuu se perfecţionează în direcţia dotării lor cu secţii de separare a zarei, spălare a bobului de unt, texturare, ceea ce permite a fabrica sortimente de unt cu conţinut diferit de apă dispersată fin în masa de produs şi o plastifiere suficientă a untului.

- 28 -

Capacitatea instalaţiilor variază în limitele de la 400 până la 500 kg unt / oră.Fabricarea untului prin baterea smântânii în flux continuu impune respectarea unor

parametri ce diferă întrucâtva de cei caracteristici pentru batere în procedeul discontinuu.În primul rand, conţinutul de grăsime în smântână se stabileşte la valori superioare şi

anume la 38-42 %, iar pentru unele instalaţii chiar până la 50%. Pentru obţinerea untului cu conţinut redus de grăsime şi mărit de apă se recomandă să se prelucreze smântâna cu un conţinut mai redus de grăsime. În cazul prelucrării smântânii cu un conţinut mărit de grăsime, ce are o vâscozitate mare şi se prelucrează mai greu, bobul de unt are dimensiuni mari, reţine zara, iar umiditatea untului este mai mare.

Pentru optimizarea procesului de batere se recomandă ca încălzirea smântânii, după maturare până la temperature de batere, să se efectueze cu 30-40 minute înainte de a începe baterea. Încălzirea lentă, amestecarea şi menţinerea smântânii la temperatura de batere permite egalarea temperaturii plasmei şi a grăsimii, ceea ce asigură o formare normală a bobului de unt, variaţii minime ale umidităţii produsului finit şi o reducere a conţinutului de grăsime în zară.

Temperatura de batere se stabileşte în funcţie de perioada anului, compoziţia grăsimii etc. şi se menţine prin circulaţia apei reci (3-5˚C) între pereţii cilindrilor de batere şi malaxare a bobului de unt.

Smântâna cu conţinut mai redus de grăsime şi cea care a fost maturată la temperaturi scăzute, se bate la o temperatură mai ridicată şi invers, smântâna insuficient maturată şi cu un conţinut mare de grăsime se bate la o temperatură mai scăzută (variaţii 1-2 ˚C).

Procesul de batere a smântânii şi de formare a bobului de unt prin procedeul continuu este influenţat în mare măsură de viteza de rotaţie a agitatorului (bătătorului) cu palete, care la rândul său, se stabileşte în funcţie de conţinutul de grăsime în smântână şi de sortimentul de unt ce se fabrică.

În perioada de toamnă-iarnă, când în componenţa grăsimii lactate se găsesc mai multe gliceride cu punct înalt de topire, viteza de batere creşte pentru a accelera procesul de agregare a globulelor de grăsime, ceea ce contribuie la reducerea duratei de batere şi măreşte capacitatea de funcţionare a instalaţiei.

În cazul prelucrării smântânii cu conţinut ridicat de grăsime, viteza de rotaţie a agitatorului se reduce şi se măreşte fluxul de smântână în cilindru pentru a preveni formarea prea timpurie a bobului de unt.

Prin stabilirea vitezei agitatorului se poate regal şi conţinutul de apă în bobul de unt şi în produsul finit.

Bobul de unt împreună cu zara este condos, în continuare, în cilindrul de malaxare, dotat cu şnecuri de malaxare. În prima secţie a cilindrului, din bobul de unt se elimină zara, care se scurge printr-o sită în rezervorul de acumulare. În secţia a doua, bobul de unt poate fi spălat cu apă (+5…+8˚C) prin stropire sub presiune de 0,5-0,7 MPa (instalaţiile moderne sunt dotate cu asemenea dispozitive).

Scopul spălării şi temperatura apei de spălare sunt similare celor menţionate în cazul fabricării untului prin procedeul discontinuu. Untul fabricat din smântână de calitatea I, nu se spală sau se spală cu zară, care are temperatura de 5-8˚C. după această operaţie, untul este

- 29 -

condos în secţia următoare pentru malaxare sub vid, pentru reducerea conţinutului de aer în produsul finit şi mărirea conservabilităţii lui. Presiunea în această secţie variază în limitele de 0,033-0,053 MPa, în funcţie de perioada anului.

Conţinutul de apă în untul fabricat prin procedeul continuu variază în decursul procesului tehnologic în limitele considerabile, de aceea acest indice este supravegheat în permanenţă prin recoltarea periodică de probe şi determinarea, prin metode de laborator, a umidităţii untului.

Unele instalaţii sunt dotate cu dispozitive de analiză a conţinutului de apă, ceea uşurează considerabil controlul şi reglarea procesului tehnologic.

Reglarea conţinutului de apă în produsul finit se efectuează optimizând efectuarea tuturor fazelor tehnologice, începând cu maturarea smântânii, reglarea spaţiului dintre pereţii cilindrului de batere şi paletele agitatorului, a vitezei de batere şi de trecere a untului prin diferite secţii ale dispozitivului de malaxare etc. În cazul în care conţinutul de apă este mai redus ca cel prevăzut de standard, cantitatea de apă necesară se adaugă în ultima secţie de malaxare cu ajutorul unei pompe-dozator urmată de malaxarea untului până la înglobarea deplină a apei în masa de unt.

Prin această metodă se poate adăuga şi îngloba cel mult 1% apă, mărirea conţinutului de apă peste 1% putându-se realize prin creşterea vitezei şnecurilor de malaxare. Reducerea conţinutului de apă a produsului finit se obţine prin micşorarea vitezei de batere sau a rotaţiilor şnecurilor de malaxare, respective, a temperaturii de malaxare.

În cazul prelucrării smântânii de calitate inferioară şi obţinerii untului cu gust şi aroma slab exprimată, se recomandă aromatizarea lui. Aromatizarea se realizează prin adăugarea de smântână dulce pasteurizată la temperatura de 90-100˚C timp de 10-20 minute şi răcită la 10-20˚C cu ajutorul pompei dozatoare, direct în masa de unt, în cilindrul de malaxare, sau a laptelui-praf degresat diluat în lapte până la concentraţia de 20%.

Forma cilindrului de malaxare, spre ieşire, se îngustează, de aceea untul iese din instalaţie sub o anumită presiune şi este condus la maşina de ambalare.

Ambalarea şi depozitarea untului se realizează în aceleaşi condiţii ca şi în cazul fabricării untului prin procedeul discontinuu.

Untul fabricat prin procedeul continuu se caracterizează prin textură omogenă, fără goluri de aer, repartizare mult mai fină a apei, consistenţa mai moale în comparaţie cu cel fabricat prin procedeul discontinuu.

Conţinutul de substanţă negrasă şi de diacetil (pentru untul acru) este ceva mai mare ca rezultat al spălării mai puţin intense. Culoarea untului este mai puţin intensă din cauza conţinutului de aer ridicat, acesta contribuind puţin şi la micşorarea densităţii untului.

Factorii ce influenţează procesul de batere a smântâniiEficacitatea procesului de batere a smântânii se apreciază după calitatea bobului de unt

(dimensiuni, flexibilitate, higroscopicitate), gradul de utilizare a grăsimii, structura şi consistenţa produsului finit, conţinutul de grăsime în zară etc. Conform normelor tehnologice, conţinutul de grăsime în zară nu trebuie să depăşească 0,4% la fabricarea untului prin

- 30 -

procedeul continuu şi 0,7% prin procedeul discontinuu, gradul de utilizare a grăsimii fiind de peste 98%.

Procesul de batere a smântânii este influenţat de mai mulţi factori, cunoaşterea cărora va permite dirijarea lor în direcţia dorită. Aceştia sunt:

Conţinutul de grăsime în smântână. Procesul de batere a smântânii decurge normal când smântâna are 32-35% grăsime în cazul baterii prin procedeul discontinuu şi 38-42% în procedeul continuu. Stabilirea conţinutului optim de grăsime se efectuează prin normalizare, despre care s-a vorbit anterior.

sub acţiunea forţei mecanice în procesul de batere aceste membrane se distrug mai uşor.

Smântâna insuficient maturată se bate mai repede, dar sporesc considerabil pierderile de grăsime în zară. Smântâna supramaturată, care are o vâscozitate mare, se bate greu, bobul de unt are dimensiuni mici, consistenţa este densă, higroscopicitatea este redusă, ceea ce poate provoca defecte de consistenţă. Rezultă că gradul de maturare a smântânii influenţează atât durata baterii, cât şi pierderile de grăsime în zară.

Temperatura de batere. Acest parametru influenţează considerabil procesul de formare a bobului de unt, proprietăţile lui, precum şi conţinutul de grăsime în zară. Temperatura optimă de batere variază vara în limitele a 7-12˚C; iarna 8-14˚C.

Smântâna cu un conţinut mai redus de grăsime şi cea maturată la temperaturi sub 6˚C se bate la o temperatură mai mare; smântâna cu un conţinut mărit de grăsime şi cea insuficient maturată se bate la o temperatură mai redusă.

Aciditatea smântânii. În cazul smântânii fermentate durata baterii se reduce şi formarea bobului de unt este mai rapidă ca rezultat al modificării pH-ului plasmei şi reducerii stabilităţii substanţelor membranei globulelor de grăsime. Maturarea determină o slăbire a forţelor de legătură dintre grăsime şi substanţele superficial active ale membranei globulelor de grăsime, ceea ce contribuie la accelerarea agregării globulelor şi utilizarea mai completă a grăsimii în unt. Valoarea optimă a pH-ului pentru smântâna fermentată este de 4,1-4,5 deoarece se atinge punctul izoelectric al proteinelor, inclusive al celor din membrane globulei de grăsime. Creşterea acidităţii smântânii peste limitele optime face ca proteinele să nu se mai găsească la punctul izoelectric şi, în consecinţă, creşte durata baterii şi scade gradul de utilizare a grăsimii.

Gradul de umplere a putineiului. Cantitatea optimă de smântână în putineiul cu acţiune discontinuă reprezintă 40-50% din volumul aparatului şi nu trebuie să fie mai mică de 25%.

Creşterea vitezei de batere, precum şi micşorarea ei prelungeşte durata baterii, întrucât, în primul caz, smântâna este proiectată spre pereţii putineiului, se amestecă insuficient, iar în al doilea caz, înălţimea de cădere se reduce.

Aşadar, cunoaşterea parametrilor optimi de batere a smântânii şi respectarea condiţiilor tehnologice va permite obţinerea untului de calitate bună şi reducerea pierderilor de grăsime în zară.

1.9.1. Alegerea utilajelor şi descrierea lor

- 31 -

Utilaje pentru fabricarea untuluiUtilajele pentru obţinerea untului au la bază principiul baterii (agitării puternice a

smântânii.) Aceste utilaje realizează separarea bobului de unt, eliminarea zarei şi malaxarea untului, prin procedee discontinui şi continui.

Putineiul. Aceste este primul utilaj conceput pentru obţinerea untului prin procedeul discontinuu, format dintr-un recipient în care prin diverse metode este produsă agitarea, anumite tipuri de putinee sunt prevăzute şi cu organe de malaxare.

Orice putinei trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:- gura de alimentare-evacuare să fie suficient de mare pentru acces uşor- capacul să se închidă perfect- evacuarea zarei şi apei de spălare să se facă uşor,rapid, fără a se deschide capacul- să aibă două viteze de rotire- să ofere posibilitatea de urmărire a procesului printr-un vizor.

Putineiul metalic. În ţara noastră, putineiul cel mai raspândit este cel de tip cilindric

din oţel inoxidabil cu capacităţi de 3000 şi 5000 l.

Figura 4

Putineiul propriu-zis este un recipient având un capac de vizitare cu garnitură şi sistem

de închidere. De asemenea, este prevăzut cu guri de aerisire, ştuţ pentru eliminarea zarei şi

apei de spălare, vizor lateral pentru urmărirea procesului.

Putineiul este susţinut pe două lagăre de rostogolire, iar la capătul axului este în

legătură cu sistemul de transmisie. La multe tipuri de putinee există în interior şicane pentru

realizarea malaxării în mai bune condiţiuni.

Funcţionarea putineiului este asigurată astfel:

- umplerea la 40% din capacitate;

- 10 rotatii urmate de aerisire;

- baterea propriu-zisă cu o turaţie de 20-30 rot/min;

- eliminarea zarei prin scurgere liberă (putineiul staţionează);

- 32 -

- introducerea apei de spălare a bobului;

- spălarea untului (câteva rotaţii), urmată de scurgerea apei de spălare;

- reglarea umidităţii prin introducerea în putinei a apei necesare;

- malaxarea: rotirea cu 4-8 rot/min şi reglarea temperaturii prin stropirea exterioară a

putineiului cu instalaţiile speciale.

Pentru realizarea unei mai mari productivităţi, majoritatea ţărilor au trecut la utilizarea

maşinilor de fabricare continuă a untului.

Maşina pentru fabricarea continuă a untului FBFE/12 (RDG). Principiul de

funcţionare se bazează pe baterea smântânii într-un cilindru fix cu ajutorul unor palete

rotative, avansarea bobului de unt într-un al doilea cilindru, unde acesta se separă de zară şi se

spală, urmând apoi malaxarea şi presarea, untul părăsind utilajul sub forma unei benzi

continui. Schema de funcţionare este redată în fig.2

Fig.4 Schema maşinii FBFB-12 pentru fabricarea continuă a untului:

1-ştuţ intrare smântână; 2-cilindru de batere; 3-cilindru prelucrare; 4-tobă de separare; 5-

pompă zară; 6-compartiment spălare; 7-cilindru de malaxare; 8-motor acţionare bătător; 9-

motor acţionare malaxor; 10-motor acţionare şnecuri; 11-conductă intrare apă de răcire; 12-

conductă ieşire apă; 13-conductă apă de spălare; 14-pompă de dozare.

Maşina este formată dintr-un batiu pe care sunt fixaţi trei cilindri:

- 33 -

- cilindrul de batere 2, din oţel inoxidabil cu manta dublă, are un ax central cu palete, având o

turaţie variabilă între 1200-2500 rot/min.

- cilindrul de prelucrare 3, prevăzut cu şnec şi manta dublă de răcire, este introdus axial într-o

tobă de separare cu sită şi şicane 4 şi ştuţ de evacuare a zarei.

- cilindrul 7 de malaxare este prevăzut cu două şnecuri, manta de răcire şi preaplin pentru

evacuarea apei de spălare; turaţia snecurilor este reglabilă la 40-60 rot/minut.

Pe batiu mai sunt fixate motoarele de antrenare 8, 9, 10, pompa de zară 5 şi pompa dozatoare

14.

Fluxul smântânii este următorul: de la vana de maturare, prin intermediul unei pompe,

smântâna intră în cilindrul de batere unde se execută baterea cu paletele rotative, la o

temperatură de 9 -11°C. Amestecul de zară şi boabe de unt cade în cilindrul de prelucrare,

unde se realizează aglomerarea parţială a boabelor de unt şi înaintarea amestecului spre partea

posterioară a cilindrului unde este evacuat într-o tobă cu sită şi şicane. Aici are loc separarea

completă a zarei, care trece prin sita tobei şi, datorită înclinaţiei acesteia de 15-20°, este

evacuată într-un vas de colectare, de unde este preluată de o pompă.

Între tobă şi cilindrul de malaxare, bobul de unt este supus unui jet puternic într-un

compartiment de spălare, căzând apoi cu apa de spălare în cilindrul de malaxare. Cele două

şnecuri cu rotaţia inversă preiau boabele de unt şi le împing spre partea posterioară a

cilindrului de batere, unde se realizează o contrapresiune prin strangularea ieşirii cu ajutorul

unor şaibe cu sită. Se produce astfel aglomerarea boabelor, untul devine o masă compactă

care în final este aglomerarea boabelor, untul devine o masă compactă care în final este

malaxată cu ajuorul unor aripioare. În acestă fază se face şi reglarea conţinutului de apă cu

ajutorul pompei dozatoare. Apa de spălare este colectată la baza cilindrului de malaxare într-

un preaplin şi este preluată de o pompă.

- 34 -

Capitolul 2. Bilanţ de materiale

Livrare

Ud

P1 %

Ul

Ud – Unt depozitat, kg/oră

Ul – Unt livrat, kg/oră

P1% - pierderi livrare 0,01%

Ud = Ul + P1%

Ud = 25 +

Ud = 25 + 0,0001 x UdUd ( 1-0,0001 ) = 25

Ud = kg/oră

P1 =

1. Depozitare Ue

P2 %

Ud

Ue – Unt etichetat, kg/oră

Ud – Unt depozitat, kg/oră

- 35 -

Livrare

Depozitare

P2% - pierderi depozitare 0,05%

Ue = Ud + P2%

Ue = 25,0025 +

Ue = 25,0025 + 0,0005 x UeUe (1-0,0005) = 25,0025

Ue = kg/oră

P2 =

2. Etichetare Ua

P3 %

Ue

Ua – Unt ambalat, kg/oră

Ue – Unt etichetat, kg/oră

P3% - pierderi etichetare 0,05%

Ua = Ue + P3%

Ua = 25,0150 +

Ua = 25,0150 + 0,0005 x Ua

Ua (1-0,0005) = 25,0150

Ua = kg/oră

P3 =

3. Ambalare Um

P4 %

Ua

Um – Unt malaxat, kg/oră

- 36 -

Etichetare

Ambalare

Ua – Unt ambalat, kg/oră

P4% - pierderi ambalare 0,6%

Um = Ua + P4%

Um = 25,0275 +

Um = 25,0275 + 0,006 x Um

Um (1-0,006) = 25,0275

Um = kg/oră

P4 =

4. Malaxare Bu

P5 %

Um

Bu – Bob de unt, kg/oră

Um – Unt malaxat, kg/oră

P5% - pierderi malaxare 0,15%

Bu = Um + P5%

Bu = 25,1785 +

Bu = 25,1785 + 0,0015 x Bu

Bu (1-0,0015) = 25,1785

Bu = kg/oră

P5 =

5. Spălarea bobului de unt Sb

P6 %

BuSb – Smântână bătută, kg/oră

- 37 -

Malaxare

Spălare bob

Bu – Bob de unt, kg/oră

P6% - pierderi spălare 0,1%

Sb = Bu + P6%

Sb = 25,2163 +

Sb = 25,2163 + 0,001 x Sb

Sb (1-0,001) = 25,2163

Sb = kg/oră

P6 =

6. Baterea smântânii Sm

P7 %

Sb Z

Sm – Smântână maturată, kg/oră

Sb – Smântână bătută, kg/oră

Z – Zară, kg/oră

P7% - pierderi batere 0,15%

Sm = Sb + Z + P7%Sm x gSm% = Sb x gSb% + Z x gZ% + P7% x gSm%

Sm = 25,2415 + Z +

Sm

Sm = 25,2415 + Z + 0,0015 x Sm

0,32 x Sm = 16,4069 + 0,002 x Z + 0,0015 x 0,32 x Sm

0.9985 x Sm = 25,2415 + Z0,32 x Sm = 16,4069 + 0,002 x Z + 0,00048 x Sm

Z = Sm x 0,9985 – 25,24150,32 x Sm = 16,4069 + 0,002 (0,9985 x Sm – 25,2415) + 0,00048 x Sm

0,32 x Sm = 16,4069 + 0,0019 x Sm – 0,0504 + 0,00048 Sm

0,32 x Sm – 0,0019 Sm – 0,00048 x Sm = 16,4069 – 0,05040,3176 x Sm = 16,3565

- 38 -

Batere

Sm = kg/oră

Z = 51,5003 x 0,9985 – 25,2415Z = 26,1815 kg/oră

P7 =

7. Maturarea fizică şi biochimică Sî

P8 %

Sm

Sî – Smântână însămânţată, kg/oră

Sm – Smântână maturată, kg/oră

P8% - pierderi maturare 0,05%

Sî = Sm + P8%

Sî = 51,5003 +

Sî = 51,5003 + 0,0005 x Sî

Sî (1-0,0005) = 51,5003

Sî = kg/oră

P8 =

8. Însămânţare Sdr CSr cant

P9 %

Sî

Sdr – Smântână dezodorizată răcită, kg/oră

CSr cant - Culturi Starter rec. cantitativ, kg/oră

Sî – Smântână însămânţată, kg/oră

P9% - pierderi însămânţare 0,05%

- 39 -

Maturare

Însămânţare

CSr cant =

Sdr + CSr cant = Sî + P9%

Sdr + 0,05 x Sdr = 51,5260 + 0,000525 x SdrSdr (1 + 0,05 – 0,000525) = 51,5260

kg/oră

CSr cant = kg/oră

P9 =

9. Răcire Sd

P10 %

Sdr

Sd – Smântână dezodorizată, kg/oră

Sdr – Smântână dezodorizată răcită, kg/oră

P10 % - pierderi răcire 0,1%

Sd = Sdr + P10%

Sd = 49,1004 +

Sd = 49,1004 + 0,001 x Sd

Sd (1-0,001) = 49,1004

Sd = kg/oră

P10 =

- 40 -

Răcire

10. Dezodorizare Sp

P11 %

Sd

Sp – Smântână pasteurizată, kg/orăSd – Smântână dezodorizată, kg/oră

P11% - pierderi dezodorizare 0,2%

Sp = Sd + P11%

Sp = 49,1495 +

Sp = 49,1495 + 0,002 x Sp

Sp (1-0,002) = 49,1495

Sp = kg/oră

P11 =

11. Pasteurizare SN

P12 %

Sp

SN – Smântână normalizată, kg/oră

Sp – Smântână pasteurizată, kg/orăP12% - pierderi pasteurizare 0,25%

SN = Sp + P12%

SN = 49,2479 +

SN = 49,2479 + 0,0025 x SN

SN (1-0,0025) = 49,2479

SN = kg/oră

P12 =

- 41 -

Dezodorizare

Pasteurizare

12. Normalizare Sr cant Ldeg r cant

P13 %

SN

Sr cant – Smântână rec. cantitativ, kg/oră

Ldeg r cant – Lapte degresat rec. cantitativ, kg/oră

SN – Smântână normalizată, kg/oră

P13% - pierderi normalizare 0,15%

Sr cant + Ldeg r cant = SN + P13%Sr cant x g Sr cant% + Ldeg r cant x g Ldeg r cant% = SN x g SN + P13% x g (Sr cant+ SN)%

Sr cant + Ldeg r cant = 49,3713 +

Sr cant x 0,4 + Ldeg r cant x 0,001 = 49,3713 x 0,32 + 0,0015 (Sr cant + Ldeg r cant) x 0,401Sr cant + Ldeg r cant = 49,3713 + 0,0015 x Sr cant + 0,0015 x Ldeg r cant

0,4 x Sr cant + 0,001 x Ldeg r cant = 15, 7988 + 0,0006 x Sr cant + 0,0006 x Ldeg r cant

Sr cant - 0,0015 x Sr cant = 49,3713 + 0,0015 x Ldeg r cant - Ldeg r cant

0,9985 x Sr cant = 49,3713 – 0,9985 x Ldeg r cant

Sr cant =

Sr cant = 49,4454 - Ldeg r cant

0,4(49,4454 - Ldeg r cant)+0,001 x Ldeg r cant=15,7988 + 0,0006(49,4454 - Ldeg r cant)+0,0006 x Ldeg r

cant

19,7781-0,4xLdeg r cant+0,001xLdeg r cant = 15,7988 + 0,0297 - 0,0006 x Ldeg r cant + 0,0006 x Ldeg r cant

-0,4 x Ldeg r cant + 0,001 x Ldeg r cant = 15,7988 + 0,0297 – 19,7781-0,399 x Ldeg r cant = -3,9495

Ldeg r cant = kg/oră

Sr cant = 49,4454 – 9,8986Sr cant = 39,5468 kg/oră

P13 =

13. Recepţie cantitativă (S) Sr calit

P14 %

Sr cant

- 42 -

Normalizare

Recepţie

Sr calit – Smântână rec. calitativ, kg/oră

Sr cant – Smântână rec. cantitativ, kg/oră

P14% - pierderi rec. cant (S) 0,05%

Sr calit = Sr cant + P14%

Sr calit = 39,5468 +

Sr calit = 39,5468 + 0,0005 x Sr calit

Sr calit (1-0,0005) = 39,5468

Sr calit = kg/oră

P14 =

14. Recepţie calitativă (S) S

P15 %

Sr calit

S – Smântână, kg/oră

Sr calit – Smântână rec. calitativ, kg/oră

P15% - pierderi rec calit (S) 0,05%

S = Sr calit + P15%

S = Sr calit +

S = 39,5665 + 0,0005 x S

S (1-0,0005) = 39,5665

S = kg/oră

P15 =

15. Recepţie cantitativă (CS)

- 43 -

Recepţie

CSr calit

P16 %

CSr cant

CSr calit – Culturi Starter rec. calitativ, kg/oră

CSr cant - Culturi Starter rec. cantitativ, kg/oră

P16% - pierderi rec. cant (CS) 0,05%

CSr calit = CSr cant + P16%

CSr calit = 2,45502 +

CSr calit = 2,45502 + 0,0005 x CSr calit

CSr calit (1-0,0005) = 2,45502

CSr calit = kg/oră

P16 =

16. Recepţie calitativă (CS) CS

P17 %

CSr calit

CS – Culturi starter, kg/oră

CSr calit – Culturi Starter rec. calitativ, kg/oră

P17% - pierderi rec calit (CS) 0,05%

CS = CSr calit + P17%

CS = CSr calit +

CS = 2,4562 + 0,0005 x CS

CS (1-0,0005) = 2,4562

CS = kg/oră

P17 =

- 44 -

Recepţie

Recepţie

17. Recepţie cantitativă (Ldeg) Ldeg r calit

P18 %

Ldeg r cant

Ldeg r calit – Lapte degresat rec. calitativ, kg/oră

Ldeg r cant – Lapte degresat rec. cantitativ, kg/oră

P18% - pierderi rec cant (Ldeg) 0,05%

Ldeg r calit = Ldeg r cant + P18%

Ldeg r calit = Ldeg r cant +

Ldeg r calit =

P18 =

18. Recepţie calitativă (Ldeg) Ldeg

P19 %

Ldeg r calit

Ldeg – Lapte degresat, kg/oră

Ldeg r calit – Lapte degresat rec. calitativ, kg/oră

P19% - Pierderi rec calit (Ldeg) 0,05%

Ldeg = Ldeg r calit + P19%

Ldeg = Ldeg r calit +

Ldeg = 9,9035 + 0,0005 x Ldeg

Ldeg (1-0,0005) = 9,9035

Ldeg = kg/oră

P19 =

- 45 -

Recepţie

Recepţie

CAPITOLUL 3. BILANŢUL TERMIC

P asteurizarea

I-o zonă de încălzire a smântânii la temperatura de pasteurizare, folosind apă caldă ce se încalzeşte cu ajutorul aburului in zona II.

- 46 -

smântână300C  smântână 710C 

Pasteurizator

Apă caldă 880C

Apă răcită780C

Bilant masic:

msp + ma.c.=msi + ma.r. (msp = msi , ma.c = ma.r.) ;

Bilant termic :

MsiCpsi t L = maCpa t a =>ma = mLiCpsi t L / maCpa t a

Ms = apă => ma= 2340 kg/sarjă = 2,43 m3/sarjă;

=2432l/sarjă;

II - o zonă de încălzire a apei uzate la încălzirea smântânii în zona I:

Bilant masic :

ma.r.+mAb..=ma.c.+mAb.u. ( ma.r.=mAb.. si ma.c.= mAb.u..) ;

- 47 -

Apă răcită 780C

Abur uzat1000C

Apă caldă 880C

Apă caldă880C

Schimbător de căldură

unde:

- msp masa smântânii [Kg/s]

- ma.c masa de apă caldă [Kg/s]

- msi masa smântânii [Kg/s]- ma.r masa de apă răcită [Kg/s]- msi masa smântânii [Kg/s]

- Cpsi capacitatea termică masică [J/kg.k]

- mAb masa de abur [Kg/s]- mAb.u. masa de abur uzat [Kg/s]

Capitulul 4. Concluzii

Untul reprezintă un produs alimentar fabricat din lapte. Masa principală a untului o constituie grăsimea lactată.

Datorită proprietăţilor nutritive şi gustative superioare, utilizării sale universale, untul este unul din cele mai răspândite produse lactate concentrate. Valoarea calorică a untului variază în limitele a 5700-8500 kcal/kg în funcţie de conţinutul de grăsime, iar asimilarea substanţelor nutritive din unt de către organism este de 97-98%. Untul conţine o gamă variată de acizi graşi foarte importanţi în alimentaţia raţională. El serveşte ca sursă importantă de vitamine liposolubile, mai cu seamă vitamina A şi caroten.

- 48 -

Prepararea untului din lapte se cunoaşte din vremuri străvechi. Documentele istorice arată că denumirea de unt provine de la cuvântul latin „unctum”, adică produs ce se foloseşte la ungere. Tehnologia de preparare a untului este preluată de romani de la greci, apoi ea s-a răspândit şi la alte popoare. Până în secolul al XIX-lea untul era considerat ca produs alimentar de lux şi numai după inventarea separatorului fabricarea untului s-a făcut pe cale industrială, acest produs căpătând o importanţă comercială.

În prezent, fabricarea untului este una din principalele ramuri de industrializare a laptelui, în unt prelucrându-se jumătate din materia primă achiziţionată.

Industria laptelui din Republica Moldova dispune de o bază materială modernă de fabricare a untului, capabilă să prelucreze toată producţia de lapte din republică. Cele mai mari cantităţi de unt se fabrică în întreprinderile de industrializare a laptelui din Cupcini, Bălţi, Chişinău, Tighina etc.

5. Bibliografie

V. Guzun, Gr. Musteaţă, S. Rubţov, C. Banu, C. Vizireanu – „Industrializarea Laptelui”, Editura TEHNICA-INFO, Chişinău, 2001.

G. Chinţescu, C. Pătraşcu – „Agendă pentru industria laptelui”, Editura TEHNICĂ, Bucureşti, 1988.

C. Banu – „Manualul inginerului de industrie alimentară”, Vol II, Editura TEHNICĂ, Bucureşti, 1999.

- 49 -