57
PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI Sa se proiecteze o sectie de prelucrare a laptelui in vederea obtinerii de lapte praf degresat cu o capacitate de 35 t/an 1

PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

                                         

                                                                    

Sa se proiecteze o sectie de prelucrare a laptelui in vederea obtinerii de lapte praf degresat cu o capacitate de 35 t/an

COORDONATORI: Aruş Vasilica Alisa                                                    

1

Page 2: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

CUPRINS

1.Introducere…………………………………………………………….......................32. Caracteristici generale……………………………………………………................42.1Caracteristicile produsului finit.................................................................................................................................43.Caracteristicile materiei prime………………………………………………............83.1. Laptele crud integral...............................................................................................83.2. Compoziţia chimică a laptelui................................................................................94.Schema tehnologica de prelucrare a laptelui praf...............................................................................................................................135. Etapele tehlogice de prelucrare a laptelui praf ………………………………........145.1. Recepţie, filtrare, răcire.........................................................................................145.2.Normalizare............................................................................................................145.3.Pateurizarea............................................................................................................155.4.Concentrarea..........................................................................................................155.5.Uscarea...................................................................................................................165.6.Ambalarea...............................................................................................................195.7.Stocarea...................................................................................................................205.8. Depozitarea............................................................................................................216. Lapte praf degresat Admi Extra................................................................................227.Bilanţ de materiale.....................................................................................................258. Bilanţ termic.............................................................................................................29 9. Concentrarea ca proces principal..............................................................................3610.Subproduse de fabricaţie şi posibilităţi de valorificare, depoluare a mediului........37Concluzii…………………………………………………............................................40Bibliografie....................................................................................................................41

2

Page 3: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

1.Introducere

Laptele praf este un produs alimentar, cu valoare nutritivă ridicată şi cu o gamă largă

de utilizare ca aliment complet recomandat de medicii pediatri în alimentaţia sugarilor, ca

o metodă ideală acolo unde hrănirea la sân nu este posibilă, precum şi în alimentaţia

tuturor categoriillor de vârstă a populaţiei. De asemeni, laptele praf se utilizează în

industria cărnii (în compoziţia prospăturilor), în industria panificaţiei

(pâine,biscuiţi,checuri,cozonaci), la fabricarea îngheţatei, la maioneze, pudinguri, supe

(Ciotău C. 2006).

Acest produs constituie principala formă de conservare a laptelui, care ocupă un loc

din ce în ce mai mare în alimentaţia omului, datorită capacităţii îndelungate de

conservare, înlăturând neajunsurile laptelui lichid uşor alterabil. Laptele crud de vacă

face parte din grupa alimentelor cel mai uşor alterabile. Acest neajuns se explică, în

primul rând, prin conţinutul bogat de proteine, glucide, lipide, săruri minerale şi vitamine,

fapt ce constituie un mediu de cultură foarte favorabil pentru creşterea şi dezvoltarea

microorganismelor de contaminare cu acţiune dăunătoare asupra sănătăţii

consumatorilor.

Efectele benefice ale laptelui praf constau, în primul rând, în mărirea perioadei de

conservare; păstrarea calităţii nutritive şi a stării igienice care se realizează în procesul de

3

Page 4: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

deshidratare, prin scăderea procentului de apă de la o medie de 87,5% la 3-5%, fapt ce

conferă laptelui praf o mare stabilitate din punct de vedere microbiologic.

În afara capacităţii îndelungate de conservare, prelucrarea laptelui sub formă de

lapte praf prezintă şi alte avantaje:

● absoarbe întreg surplusul de lapte corespunzător vârfurilor de producţie şi creează

rezerve pentru perioada de iarnă, care este deficitară în producţia de lapte faţă de

consumul mărit al populaţiei;

● concentrează într-un volum mic o mare valoare nutritivă şi asigură concomitent o

mare eficienţă economică la depozitare şi transport;

● face posibilă aprovizionarea cu lapte uşor şi economic a zonelor greu accesibile,

creând avantajul consumatorilor de a se aproviziona la intervale mai mari, precum şi

păstrarea produsului la temperaturi mai ridicate decât cele obişnuite ale laptelui lichid;

● favorizează comerţul internaţional la distanţe mari, prin prelungirea perioadei de

conservare şi concentrarea într-un volum mic a unei importante cantităţi de substanţă

uscată cu mare valoare nutritivă.

Prelungirea perioadei de conservare a laptelui prin îndepărtarea apei a preocupat

oamenii de ştiinţă încă de la începutul secolului al XIX-lea. Primele încercări industriale

de obţinere a laptelui praf, prin eliminarea apei cu ajutorul căldurii au fost efectuate de

Grűnwald în 1855, iar răspândirea procedeului a avut loc în perioada anilor 1883-1887

(Costin Gh. 1965).

2.Caracteristici generale

2.1.Caracteristicile produsului finit

Tipuri de lapte praf si material prima utilizată

            Pe baza conţinutului de materie grasă există mai multe sortimente comercializate dintre care cele mai cunoscute sunt:

            -laptele praf tip 26 cu conţinut în materie grasă de 26%;

            -laptele praf 20 cu conţinut în materie grasă de 20%;

4

Page 5: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

            -laptele smântânit cu conţinut în materie grasă de 1,5%.

            Materia primă folosită pentru obţinerea laptelui praf este supusa unor norme severe :

            -o aciditate mai mica de 20°T;

            -un gust si un miros de lapte proaspat;

            -o consistenta normala si o culoare alba normala.

Proprietatile si defectele laptelui praf

      Laptele praf este un produs cu anumite caracteristici fizico-chimice si defecte specifice, care difera de la un sortiment la altul. Datele privind aceste aspecte sunt prezentate in urmatoarele tabele:

Proprietati si caracteristici ale laptelui praf

Tabel nr 1

Criteriu Caracteristici ObservatiiForma particulei Sferica sau ovala -Suprafata granulelor

O suprafata neteda Pentru o uscare corespunzatoare 646c28gO suprafata incretita Atunci cand aerul este excesiv de cald, apa

din granule fierbe intensive ceea ce duce la formarea de cratere la suprafata granulelor

Marimea particulelor

10-250μm Pulverizare pe disc centrifug duce la formarea de particule groase. Pulverizarea cu jet sub presiune duce la formarea de particule fine. Marimea particulelor este proportionala cu gradul de concentrare prealabil al laptelui

Continutul de aer 10-15% Sub forma de pungi

Continutul de apa

3-4% Valorile mai ridicate ale acestui continut afecteaza conservabilitatea, in special, pentru valori mai mari de 5%

Densitatea aparenta

0.5-0.8g/cm³ Densitatea este invers proportionala cu continutul de aer inglobat in granule.Laptele smantanit praf este mai dens datorita continutului sau mai redus in materie grasa. Pe de alta parte, granulele de lapte smantanit sunt mai putin poroase

5

Page 6: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

(datorita continutului de materie grasa care are tendinte de umflare).

Continutul de lactoza

38% Pentru laptele normalizat praf

50% Pentru laptele smantanit prafContinutul de materie grasa

20-26% Pentru laptele normalizat praf

1,5% Pentru laptele smantanit praf

Continutul de gaze

O2 sub 1-2%CO2 , N2 variabil

Acest continut creste odata cu cresterea particulelor de materie grasa deoarece spatiul dintre aceste globule este mai mare

Viteza de umectare

Variabila In functie de marimea particulelor. In functie de porozitatea lor (marimea globulelor de materie grasa). In functie de temperatura  ( temperature mai mare de 65°C duce la formarea de cocoloase

Maximala Pentru diametere  ale granulelor de cca. 100-150μm. Pentru temperatura de 45°C.

Solubilitatea Maximala de peste 97-99%

Pentru o degradare minima a proteinelor.Pentru o marime minima a particulelor  (suprafata de contact). Cu o agitare viguroasa

Microflora 0 In ceea ce priveste germenii patogeni0 In ceea ce priveste bacteriile coliformeSub 150000 germeni/gram

Totalul speciilor microbiologice

Proprietatile organoleptice

Culoarea Alba, galbuie, uniformaAspectul Pulbere fina omogenaGustul si mirosul Agreabile, usor dulci (gust usor de fiert)Consistenta Pulbere sfaramicioasa

                                 Caracteristicile specifice ale tipurilor de lapte praf            tabel nr 2

Caracteristici Lapte normalizat Tip 20

Lapte normalizat Tip 26

Lapte smantanit

%masa grasa 20 26 1.5

%apa (maxim) 4 4 5

Aciditatea laptelui recontituit (laptele praf+apa) (°T)

15-20 15-20 15-20

Solubilitatea % 98 98 98

Continutul de cupru maxim, ppm

3.5 3.5 3.5

Continutul de zinc 60 60 60

6

Page 7: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

maxim,ppmContinutul de staniu maxim,ppm

5 5 5

Continutul de plumb maxim,ppm

1.5 1.5 1.5

Defectele laptelui praf

Defect Cauza Fenomen

Solubilitate redusa Materie prima acida. Temperatura de uscare ridicata.O stocare

necorespunzatoare 646c28g : etansietate necorespunzatoare 646c28g si o temperatura de stocare prea ridicata.

Degradarea partiala a proteinelor

Formare de cocoloase

Prezenta de umiditate.Ambalaj neermetic

Hidratarea lactozei si cristalizarea sa sub forma de monohidrat de α lactoza

Prezenta de particule calcinate

Uscare prin scurgere de film.O temperatura prea ridicata. Un timp de contact prelungit cu aerul cald.

Prezenta de urme de lapte uscat pe peretii utilajului (curatire necorespunzatoare 646c28g )

Caramelizarea lactozei si degradarea proteinelor

Brunificare (gust si miros dezagreabil)

Temperatura de stocare prea ridicata. Un continut de apa prea ridicat.

Degradarea proteinelor

Gust si miros de seu O expunere indelungata la lumina.O expunere indelungata la aer. Prezenta de metale grele in special cupru. Temperatura de

Oxidarea grasimilor

7

Page 8: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

stocare ridicata. Prezenta de aer . Ambalaj necorespunzator

3.Caractristicile materiei prime:

 

3.1.Laptele crud integral                         Laptele proaspat muls este numit lapte crud integral, daca nu a fost supus, in prealabil, unei prelucrari chimice, biochimice sau/ si fizice. Daca laptele crud integral a fost muls in conditii corespunzatoare 646c28g de igiena, acest lapte poate fi consumat ca atare, in special in perioada bactericida cand prezinta actiune antimicrobiana autonoma, datorita prezentei de antibiotice naturale, numite lactenine.                        Pentru un lapte normal, procesarea tehnologica este conditionata de tipul de animal exploatat in acest scop si, prin urmare, de compozitia chimica, asa cum arata in urmatorul tabel:

Tabel nr.3 :Principalele caracteristici ale diferitelor tipuri de lapte crud integral

CaracteristiciLapte de vaca

Lapte de bivolita Lapte de oaie Lapte de capra

Compozitia chimica

Relativ stabila

Variabila Foarte variabila Relativ variabila

Continutul in apa Normal Scazut Scazut RidicatContinutul in

materie grasaNormal Ridicat Foarte ridicat Normal

Continutul de lacto-

za

Variabil Constant Bogat si variabil

Variabil

Continut de substanta uscata Normal Scazut Ridicat ScazutContinutul de vitamine Normal

Mai ridicat decat

cel din vacaRidicat Depinde de

rasa

8

Page 9: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Elemente minerale preponderente

Calciu Calciu Calciu+fier

Elemente minerale deficitare

Sodiu+cloruri

Granulometriamateriei grase Variabila MicaValoarea nutritiva Mare Redusa Mare MicaValoarea tehnologica Usor de

procesat

Se preteaza greu la procesul

de smantanire

Se preteaza greu la procesele

de prelucrare

Se preteaza greu la procesele de prelucrare

In functie de compozitia sa chimica, laptele crud integral poate fi supus la diferite procese de prelucrare. Astfel, laptele de vaca, care constituie sortimentul cel mai raspandit, s-a dovedit a fi cel mai adecvat unor prelucrari tehnologice datorita stabilitatii relative a compozitiei chimice. Acest aspect a stimulat exploatarea intensiva la scaraagroindustriala a speciei bovine, fapt ce a condus la selectarea progresiva a raselor de vaci cele mai producatoare.

3.2.Compozitia chimica a laptelui

        De la inceput trebuie sa aratam ca laptele are o compozitie chimica variabila in functie de specie, rasa, individ, luna de lactatie, conditiile de hranire, ingrijire si chiar de factorii pedoclimatici in care sunt inglobate proteine, grasimi, glucide, vitamie, substante minerale, pigmenti, elemente figurate, anticorpi si gaze. Proteinele din lapte sunt reprezentate prin cazeina in proportie de 80% si proteine serice 20%. Cazeinele sunt proteinele care au in continutul lor fosfor legat de sub forma de acid fosforic cu continut de acid glutamic, serina, prolina, leucina si chiar cisteina. Proteinele serice sunt reprezentate prin lactalbumine, lactoglobuline, serumalbimune, proteaza si peptine. Aceste proteine, dupa coagularea laptelui trec in zer. Lipidele din lapte sunt trigliceride, fosfolipide si steridele.  Acestea se afla in stare de emulsie globulara ce pot fi sferice sau elipsoide si au un diametru de 2-10 microni. Glucidele sunt componentele laptelui formate din lactoza, glucoza so galactoza. Determinarea glucidelor din lapte atesta starea de sanatate a ugerului vacii, stiind ca la vacile cu ugerul bolnav continutul de lactoza din lapte este scazut. Vitaminele din lapte sunt de tipul A si acestea provin din caroten, vitamina B1, B2, … B12, sintetizate de catre bacterii la nivelul rumenului, vitaminele C, D, E, K, PP si acidul folic. Substantele minerale din lapte sunt formate din numeroase formatiuni de macro si microelemente. Printre principalele macroelemente amintim : Ca, P, K, Na, Cl, Mg si S iar ca microelemnte citam: Fe, Cu, Li, Va, Str, Cr etc continutul de substante minerale ridicand valoarea nutritiva a laptelui iar Ca si P avand un rol

9

Page 10: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

important in procesul de coagulare. Mentionam ca laptele cu un continut redus in saruri de calciu coaguleaza greu sau nu coaguleaza.

Defectele laptelui

Defectele laptelui reprezinta abateri de la conditiile de calitate prevazute in STAS 2418-61 sau alte reglementari sanitar-veterinare ce se refera la proprietatile organoleptice, fizico-chimice si biochimice. Se poate spune ca laptele care prezinta anumite defecte  este un “lapte anormal” in timp ce laptele fara defecte se considera un “lapte normal”, corespunzator din punct de vedere calitativ. Unele defecte se pot constata chiar dupa mulgerea laptelui iar altele se produc mai tarziu, in timpul manipularii, pastrarii, colectarii sau a transportului la sectia de fabricatie.

            Principalele defecte ale laptelui sunt aratate in tabelul 1 si se datoreaza, in general, urmatoarelor cauze:

                    Imbolnavirea vacilor producatoare de lapte, in special cu anumite afectiuni ale ugerului;

                    Alimentatia, ingrijirea si mulgerea necorespunzatoare 646c28g a vacilor producatoare de lapte;

                    Manipularea in conditii neigienice a laptelui dupa mulgere, creandu-se conditii favorabile pentru contaminarea masiva cu microorganisme, sursele fiind apa murdara folosita, vase necorespunzator spalate, neefectuarea filtrarii laptelui imediat dupa mulgere, pastrarea mai mult timp a laptelui in grajd dupa mulgere, nerespectarea regulilor elementare de igiena de catre mulgatori etc.

                    Pastrarea mai mult timp a laptelui neracit, creandu-se conditii favorabile pentru inmultirea microorganismelor, determinand modificarea proprietatilor laptelui proaspat de buna calitate. Defectul cel mai frecvent ce se produce in acest caz este cresterea aciditatii, laptele devenind acru la gust, defect care se accentueaza in functie de durata si temperatura pastrarii, putandu-se ajunge la coagulare, devenind impropriu prelucrarii;

                    Modificarea caracteristicilor fizico-chimice ale laptelui, urmare a unor falsificari, prin care se urmareste obtinerea de catre furnizor de avantaje materiale sau mascarea unor defecte. Dintre cele mai frecvente falsificari se mentioneaza:

      Smantanirea partiala a laptelui prin smantanirea naturala, constand in extragerea grasimii separate la suprafata laptelui dupa un timp de pastrare, in scopul valorificarii smantanii astfel obtinute;      Adaugarea de sare de bucatarie in lapte in scopul cresterii densitatii, in situatia in care aceasta a fost diminuata ca urmare a adaugarilor de apa;      Adaugarea in lapte a unor substante conservante (perhidrol, acid boric, acid salicilic, acid benzoic) cu scopul de a impiedica dezvoltarea bacteriilor si acidularea laptelui. Aceasta

10

Page 11: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

falsificare este foarte daunatoare, intrucat consumarea laptelui astfel tratat, produce tulburari gasro-intestinal, in special la copii;      Adaugarea de substante neutralizante (carbonat sau bicarbonat de sodiu s.a) pentru a diminua aciditatea si a impiedica precipitarea cazeinei. Adaugarea acestor substante este foarte daunatoare prin faptul ca modificandu-se pH-ul laptelui, se creaza conditii favorabile pentru dezvoltarea bacteriilor proteolitice, cu formare de substante toxice.

Tabelul 5- Cele mai frecvente defecte ale laptelui materie primaDefectul Cauza aparitiei

                                                      Defecte de culoare

Culoarea rosie -prezenta sangelui, datorita ranirii sau a imbolnavirii ugerului;-coloratie provocata de bacterii (Bacterium erithrogenes)

Culoarea albastruie -coloratie ce apare la suprafata datorita infectiei cu bacteriifluorescente (Bacterium cyanogenes);

Culoare galbena -coloratie datorita unor secretii (puroi) provenite de la vacile

bolnave de mamita;

-laptele provine din primele zile dupa fatare, are culoarea mai

galbena datorita colostrului.                                                   Defecte de miros

Miros de grajd -grajduri necorespunzator intretinute, nearisite, hranirea anima

lelor in timpul mulgerii si pastrarea mai mult timp a laptelui

in grajd dupa mulgere;Miros de medicamente -tratarea vacilor cu anumite medicamente cu miros puternic,

persistent;                                                  Defecte de gust

Gust acru -fermentarea lactozei de catre bacteriile lactice, cu formare

de acid lactic, avand ca urmare cresterea aciditatii. In prima faza

gustul acru este putin pronuntat, dar daca laptele se pastreaza

mai mult timp neracit, gustul de acru se accentueaza, ajugandu-se

 ca in final laptele sa devina impropriu prelucrarii.Gust amar -descompunerea substantelor proteice de catre bacteriile butirice,

proteolitice sau unele specii de drojdiiGust ranced (de sapun) -descompunerea grasimilor de catre lipaza provenita din uger sau produsa

de bacterii

11

Page 12: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Gust sarat -laptele provine de la vacile aflate in ultima  parte a perioadei de lactatie sau este amestecat cu laptele colostral ;

Gust metalic -se datoreaza utilizarii unor vase, ambalaje sau instalatii necositorite, ruginite;

Gust de nutreturi -hranirea vacilor cu nutreturi de calitate necorespunzatoare 646c28g sau plante cu gusturi pronuntate (pelin, ceapa salbatica, usturoi, rapita etc.)

                                                  Defecte privind aspectul

Lapte murdar, cu

Impuritati (par,pamant,

resturi de nutret)

-recoltarea si manipularea laptelui in conditii neigienice, neefectuarea filtrarii corespunzatoare 646c28g a laptelui

                                                   Defecte de consistentaLapte mucilaginos -infectia laptelui cu anumite bacterii (Bacterium lactis viscosum,

Aerobacter aerogenes, Bacillus mesentericus s.a)Lapte branzos -amestecarea laptelui corespunzator cu colostru sau datorita prezentei

fermentilor asemanatori chegului, secretati de unele bacterii                                                  Defecte privind proprietatile fizico-chimice

Greutatea si densitatea sub limita minima admisa

-falsificarea laptelui prin adaus de apa

Densitatea mare, dar continutul de grasime redus

--falsificarea laptelui prin smantanire naturala

                                          Defecte privind proprietatile biochimice

Decolorarea probei reductazei se face sub

 2h

-infectia mare cu microorganisme si inmultirea acestora datorita pastrarii laptelui in conditii necorespunzatoare 646c28g , fara racire.

4.Elemente de inginerie tehnologica

12

Page 13: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Procedeul clasic de fabricare a laptelui praf

LAPTE SMÂNTÂNĂNORMALIZAT

Aer Aer 150-190°C 70-90°C

5. Etapele tehnologice de fabricare a laptelui praf

5.1Receptie, filtrare si racire

13

LAPTE MATERIE PRIMĂ

RECEPŢIE CALITATIVĂ

RECEPŢIE CANTITATIVĂ

FILTRARE

RĂCIRE 4-6°C

DEPOZITARE INTERMEDIARĂ

CURĂŢIRE CENTRIFUGALĂ

NORMALIZARE

PASTEURIZARE 85-88°C

DEPOZITARE INTERMEDIARĂ

PREÂNCĂLZIRE 83-86°C

CONCENTRARE 41-45% SU

USCARE

AMBALARE, ETICHETARE

DEPOZITARE max. 15°C

LIVRARE

Page 14: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Fig.14 Instalaţie pentru recepţia laptelui

Laptele receptionat conform normelor prescrise privind proprietatile organoleptice si fizico-chimice, este imediat supus unor operatii de filtrare, care se realizeaza, de regula, folosind un dispozitiv centrifugal perfotmant si adoptatcapacitatii de productie. Ulterior, functie de regimul de functionare a procesuluitehnologic, laptele filtrate este:

a)fie racit la o temperature de 4-6°C si conservat in rezervoare tampon inaintea unei prelucrari ulterioare. Acest caz este valabil pentru un regim discontinuu sau atunci cand apare un excedent de materie prima;

b) fie trimis direct cu ajutorul unor pompe in utilaje destinate operatiilor de normalizare. Acest caz este valabil pentru un regim dynamic, in care are loc o receptie optimizatain raport cu parametrii tehnologici de fabricare.

5.2.Normalizare

Normalizarea are drept scop principal omogenizarea compozitiei laptelui si evitarea fluctuatiilor in timp ale acesteia. Intr-un flux continuu, parametrii tehnologici trebuie sa ramana constanti iar compozitia chimica a laptelui trebuie mentinuta la un nivel invariabil.     

14

Page 15: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

5.3.Pasteurizarea

Fig. 16 Instalaţia de pasteurizare a laptelui

Cu toate ca uscarea ulterioara a laptelui distruge o mare parte a microflorei, o pasteurizare suplimentara s-a dovedit a fi necesara pentru distrugerea speciilor rezistente cum ar fi: sporii streptococii termorezistenti si micrococii. Uscarea prin scurgere de film pe valturi este destul de eficienta din punct de vedere al sterilizarii, dar prezinta inconvienientul major de a afecta calitatea produsului.

5.4.Concentrarea

15

Page 16: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Fig. 17 Instalaţia de concentrare tip Wiegand

Concentrarea, in tehnologia de fata, este o operatie similara cu cea efectuata in diferitele sortimente de lapte concentrate. Ea este necesara in tehnologia uscarii laptelui pentru evitarea termodegradarii laptelui. Gradul de uscare este strans legat de gradul de concentrare prealabila. O concetrare optima minimizeaza formarea de pungi de aer in particulele de lapte, pungi care pot avea un rol nefast asupra etapei ulterioare de conservare a laptelui. Pentru mai multa eficienta se recomanda ca uscarea sa aiba loc sub vid in utilaje performante si putin voluminoase.

        Operatia de concentrare se justifica prin consumul sau redus de enrgie, dat fiind faptul ca eliminarea unei cantitati de un kg de apa necesita un consum de abur cald in timpul uscarii de 2-8 ori mai important decat etapa de uscare. Consumul de materie auxiliara kgabur/kg apa eliminate este redat in urmatorul table:

Operatie (utilaj) Consum de materie auxiliara kg abur/ kg apa eliminate

Concentrare sub vid 0,5Uscare prin scurgere de film pe valturi 1-1,5

Uscare in pulverizator 2,5-4

            Din datele prezentate in tabelul de mai sus, rezulta ca este mai economic sa se recurga la o concentrare prealabila a laptelui inaintea uscarii acestuia. Un grad de concetrare prealabila de 45-48% este considerat optim, deoarece valori mai ridicate duc la o vascozitate ridicata a laptelui concentrate si afecteaza eficienta operatiilor ulterioare de uscare. Gradul de concentrare a laptelui depinde, in mare masura, de geometria utilajului si de hidrodinamica fluidelor implicate in procesul respectiv.

16

Page 17: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

            Fluxurile cu care opereaza utilajelede concentrare si de uscare au debite diferite si de aceea se recomanda o stocare temporara a laptelui concentrate in rezervoare tampon. Aceasta operatie de stocare prezinta, insa, dezavantajul major a aparitiei unei posibile infectii a produsului.

5.5.Uscarea

Un control periodic al propreitatilor organoleptice este necesar inainte de a se efectua uscarea laptelui concentrate. La acest control, aciditatea nu trebuie sa depaseasca valoarea de 75°T pentru un grad de concentrare de 47%.

            Laptele concentrat este introdus apoi in camera de uscare la o temperature de minimum 50°C. Parametrii tehnologici ai acestei etape sunt reglati, in prealabil, prin circularea de apa in instalatie, inaintea introducerii laptelui in camera de uscare.

     

Fig. 18 Instalaţia de uscare prin pulverizare şi evacuare prin ciclon

      Procesul de uscare depinde de mai multi factori, cum ar fi:

            -temperatura de intrare a laptelui;

            -debitul de lapte introdus;

            -viteza de rotire a dispozitivului de pulverizare;

            -temperatura de intrare a aerului;

17

Page 18: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

            -debitul de intrare a aerului;

            -gradul de concentrare prealabila a laptelui.

            Valorile acestor parametrii tehnologici variaza in domenii largi, in functie de tipul de instalatie folosit. Indiferent de instalatia folosita, laptele concentrate este aspirat dintr-un rezervor tampon cu ajutorul unei pompe si trimis in dispozitivul de uscare, care consta intr-un disc rotativ perforat care imprastie lichidul sub forma de picaturi sub actiunea fortei centrifuge.

            Aceste dispozitive sunt adaptate pulverizarii laptelui concentrate si sunt mai eficiente decat cele ce functioneaza pe baza de jet, care prezinta inconvienientul major de a se obtura in timpul procesului din cauza depunerii progressive de lapte uscat. La dispozitivele de pulverizare cu disc rotativ, dispersia radiala a picaturilor asigura un timp mai lung de sedere a picaturilor in centrul de aer uscat.

            Pe masura ce picaturile se indeparteaza de centrul dispozitivului de pulverizare, acestea intra in contact cu aerul cald si incepe diferitele trepte ale fenomenului de transfer al apei din picatura de lapte catre faza gazoasa. Astfel, au loc urmatoarele etape:

            -micsorarea treptata a energiei cinetice si incetinirea miscarii orizontalea picaturilor de lapte;

            -caderea libera a picaturii sub actiunea greutatii, insotita de franarea particulei prin frecare cu aerul;

            -deshidratarea progresiva a picaturii de lapte, in urma careia particulele capata o densitate din ce in ce mai mare, ceea ce duce la accelerarea caderii libere, la ridicarea temperaturii in masa particulelor si la intensificarea  fenomenului de evaporare.

            Evaporarea apei este un proces relative rapid si in ciuda faptului ca aerul este foarte cald, temperature vaporilor nu depaseste valoarea de 49-50°C. Cea mai mare parte a laptelui uscat este recuperatain fundul camerei de pulverizare si apoi evacuate cu ajutorul unor dispozitive speciale.

            O mica parte din laptele uscat (particulele mici si usoare) este antrenata, transportata cu aerul cald si recuperate in dispozitive speciale numite cicloane. Pierderile in tehnologia de obtinere a laptelui praf sunt, in general mici ( aproximativ 0,5%) datorita folosirii acestor cicloane.

18

Page 19: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Fig.19 Ciclon separator pentru lapte praf

1- gură de intrare a aerului cu paricule de lapte praf în suspensie

2- gură de ieşire a aerului

3- gură de ieşire a laptelui

5.6.Ambalarea

Durata de conservare a laptelui uscat depinde, intr-o foarte mare masura, de materiale folosite pentru ambalare. Aceste materiale trebuie sa satisfaca anumite cerinte, cum ar fi:

        -o rezistenta apreciabila la rupere;

        -o impermeabilitate suficienta la patrunderea umiditatii si a oxigenului din aer. In acest sens, cutiile metalice cilindrice (capacitate de 500g) sunt cele mai indicate ambalaje pentru laptele uscat destinat copiilor si sugarilor, datorita numeroaselor avantaje, cum a

  -etansietate apreciabila;

   -rezistenta mecanica ridicata;

   -prelucrarea metalului folosit pentru fabricarea cutiilor este relative usoara;

          -cutiile se preteaza usor procedurilor de sterilizare.

Aceste  ambalaje prezinta, insa, si unele inconveniente, printer care se numara pierderile de volum util (spatiul dintre cutiile cilindrice), greutatea metalului folosit

19

Page 20: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

pentru fabricarea cutiilor care ridica costul transportuluisi costurile ridicate de fabricare a ambalajelor.

La ora actuala, in functie de tehnologie si de capacitatea de productie, se folosesc si alte tipuri de ambalaje, cum ar fi:

-carton acoperit cu o pelicula de polietilena;

-carton acoperit cu o pelicula alcatuita din straturi successive de:poliform, pergament vegetal, polietilena; acest material este folosit pentru ambalare sub vid, fiind impermeabil la patrunderea oxigenului;

-foi de aluminiu acoperite cu straturi de poliform sau / si polietilena;

-pungi de polietilena in cutii de carton (capacitatea de 500g);

Drept ambalaj de transport (secundar) se folosesc frecvent saci de hartie speciala combinata cu straturi de politilena (capacitate de 20,25, 30, 50 kg).

Tehnica cea mai moderna de ambalare implica trei trepte successive: 1.umplerea ambalajului, 2. aspirarea aerului sub vid pentru minimizarea riscurilor de infectie, 3.injectarea de gaz inert (azot molecular in general) si ermetizarea simultana.

Aceasta procedura de ambalare permite evitarea proceselor de oxidare a materiei grase si imbunatatirea conservabilitatii pentru mai multi ani, cu conditia ca continutul de oxigen in gazul inert san nu depaseasca o proportie de 1-2%.

5.7.Stocarea

Laptele praf, ca de altfel toate celelalte produse lactate uscate, este relative instabil in prezenta anumitor factori (aerul , umiditatea si caldura) care joaca roluri foarte importantein procesele chimice de degradare.

      Datorita higroscopiei lactozei, a proteinelor si a sarurile minerale, procesele de degradare a laptelui uscat sunt, din pacate, destul de frecvente. Exista totusi o tehnologiei care permite reducerea acestei higroscopii si obtinerea unui produs numit lapte Instant, aceasta numindu-se procedura Instant. Aceasta procedura prezinta un avantaj major ce consta in evitarea formarii de cocoloase la contactul cu apa sau cu umiditatea.

      Umiditatea si caldura sunt principalele cause ale aparitiei de cocoloase si brunificarea laptelui, procese ce se traduc prin:

      -transformarea lactozei amorfe in monohidrat de α-lactoza cristalina (la o umiditate mai mare de 7%), ducand la formarea de granule lipicioase de lapte praf;

20

Page 21: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

      -reactia Maillard de degradare a proteinelor, ce duce la scaderea solubilitatii acestora. Aceasta reactie, favorizata de cresterea temperaturii, este implicate si hidroliza lecitinei cu formare de trimetil amina ce confera laptelui un gust de peste, precum si in obtinerea de compusi secundar de culoare bruna, insolubili, care afecteaza proprietatile organoleptice ale laptelui;

      -oxidarea si fotooxidarea materiei grase, in cazul unei pasteurizari necorespunzatoare 646c28g ;

Cercetari indelungate au permis stabilirea conditiilor optime de stocare prelungita a laptelui praf (de la 6-8luni), care sunt:

      -ambalarea cu injectare de gaz inert (azot molecular);

      -folosirea de ambalaje ce nu permit penetrarea apei, aerului si a luminii;

      -o temperature mai mica de 20°C;

      -o umiditate a aerului ambiant din zona de stocare mai mica de 75 % pentru temperature mai mici de 15°C;

      -un continut de oxigen sub 1-2%; aceasta conditie este necesara pentru stocarea mai multor tipuri de produse lactate uscate cu o conservabilitate indelungata, chiar de cativa ani.

5.8.Depozitarea laptelui praf

Fig. 15 Tancuri izoterme pentru depozitarea laptelui

21

Page 22: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

            Laptele praf este deosebit de sensibil fata de umiditatea din mediu inconjurator, de oxigenul din aer, precum si fata de lumina, de aceea in timpul depozitarii trebuie ferit de influienta acestor factori.

            Intr-o atmosfera umeda, continutul de umiditate al laptelui praf creste foarte mult, determinand scaderea gradului de solubilitate si in acelasi timp poate forma un gust si miros neplacute.

            Actiunea directa a luminii  si in special al radiatiilor ultraviolete provoaca procese de oxidare si ca urmare, produsul formeaza un gust de ranced.Produsul de oxidare si rancezire este favorizat si de prezenta urmelor de cupru.

            Laptele praf, depozitat in ambalaje neetanse trebuie pastrat la temperaturi scazute (maxim 10°) si la o umiditate relativa a aerului de maximum 75%. Aceste ambalaje vor fi ferite si de mirosurile straine.

6. Laptele praf degresat tip ADMI EXTRA

Laptele praf degresat tip ADMI EXTRA se procesează din laptele colectat din zona

montană, atent selecţionat de cea mai bună calitate, pasteurizat, concentrat şi uscat prin

pulverizare la temperatură înaltă, lipsit de substanţe conservante sau neutralizante la

nivelul standardelor UE, cu respectarea normelor de igienă şi sanitar veterinare pentru

siguranţa alimentelor.

a. Proprietăţile organoleptice ale produsului sunt prezentate în tabelul 8.

Tabel 8

Proprietăţile organoleptice ale laptelui praf degresat tip ADMI EXTRA, conform FT 1598/2002

Caracteristici Condiţii de admisibilitateAspect Pulbere fină, omogenă, fără aglomerări

stabile, fără particole arse şi fără corpuri străine

Culoare Alb gălbuie, omogenă în toată masaMiros Plăcut,uşor de lapte fiert caracteristic,

fără miros străinGust Plăcut, dulceag, uşor de fiert caracteristic,

fără gust străin

b. Proprietăţile fizico chimice ale produsului lapte praf degresat tip ADMI EXTRA sunt prezentate în tabelul 9. Tabel 9

Proprietăţile fizico-chimice ale laptelui praf degresat tip ADMI EXTRA conform FT 1598/2002

22

Page 23: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Parametru Valoare parametruGrăsime (%) maxim 1Substanţă uscată 95Substanţe proteice 34Aciditatea laptelui reconstituit (°T) 15-21Solubilitate în apă (%) minim 99Cadmiu (mg/kg), LMA 0,05Plumb (mg/kg), LMA 1,0Zinc (mg/kg), LMA 25,0Cupru (mg/kg), LMA 3,0Mercur (mg/kg), LMA 0,05Arsen (mg/kg), LMA 0,25

b. Proprietăţile microbiologice ale produsului lapte praf degresat tip ADMI EXTRA sunt prezentate în tabelul 10.

Tabel 10Proprietăţile microbiologice ale laptelui praf degresat tip ADMI EXTRA, conform FT

1598/2002Parametru Valoare parametru

NTG (ufc/g) maxim 50000Bacterii coliforme (ufc/g) maxim 10Escherichia coli (ufc/g) absentSalmonella spp (ufc/25g) absentStafilococi c.p.(ufc/g) maxim absentBacillus cereus (ufc/g) maxim 10Bacterii sulfito-reducătoare (ufc/g)maxim 100Listeria monocytogenes (ufc/25g) absent

d. Metode de distribuţie şi identificare a utilizării date laptelui praf degresat tip ADMI EXTRA sunt prezentate în tabelul 11. Tabel 11

Metoda de distribuţie şi identificare a utilizării date laptelui praf degresat tip ADMI EXTRA

Specificare Lapte praf degresat tip ADMI EXTRACaracteristici de siguranţa produsului

Produsul este obţinut din laptele de vacă colectat din zona montană (Câmpulung Moldovenesc, Vatra Dornei), atent selecţionat de cea mai bună calitate , pasteurizat şi uscat la temperatură înaltă, cu solubilitate foarte bună şi lipsit de substanţe conservante sau neutralizante, cu însuşiri organoleptice, fizico-chimice şi microbiologice superioare.

23

Page 24: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Tipul de ambalaj Saci de 25 kg de hârtie căptuşiţi cu folie de polietilenă termosudaţi şi cusuţi cu aplicarea unei benzi şi îndoirea acesteia.

Etichetarea Societatea comercială, adresa, grăsime maxim 1%, SU minim 95%, solubilitate minim 99%.

Termen de valabilitate 12 luni de la data fabricaţiei în condiţii de păstrare la maxim 15°C şi 75% umiditate relativă a aerului

Distribuţie -Reţea de desfacere în alimentaţia publică-Reţea de desfacere engros pentru industrie

Utilizatori -Utilizat în reţeaua de desfacere în alimentaţia publică, recomandat pentru toate categoriile de vârstă a populaţiei, având valoare nutritivă apropiată de cea a laptelui prospăt, obţinut în condiţii de igienă deosebită ce asigură o conservare de lungă durată cu o mare valoare nutritivă într-un volum mic.-Utilizat în reţeaua de desfacere Engros pentru industria de panificaţie (pâine,biscuiţi,cozonaci,etc), pentru industria produselor zaharoase (ciocolată, caramele), pentru industria cărnii, în compoziţia prospăturilor, la fabricarea îngheţatei, la maioneze, supe şi ca antidot pentru personalul din industrie, care lucrează în mediul toxic.

24

Page 25: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

7.Bilantul de materiale

. Recepţia laptelui materie primă

Gm l1= Gm Lr = 35000 Kg

Filtrarea

La depozitare se înregistrează pierderi numai dacă laptele este depozitat mai mult de 24 de ore.

Vom înregistra pierderi de 0,3%.

P= 0,3% · 35000P=105kg

Lapte depozitat = Lapte recepţionat – pierderi

= 35000 - 0.3% · 35000

RECEPŢIE

Lapte 1

Lapte recepţionat

25

Lapte recepţionat

Filtrarea

Lapte filtrat Pierderi

Page 26: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Lapte depozitat= 34895kg

Centrifugare

În acest sector se înregistrează pierderi de 0,1%.

Lapte depozitat = 34895kg

P= 0,1%· 34895P=34,8kgLapte centrifugat= Lapte depozitat - pierderi

=34895- 0,1% · 34895=34860,2kg

Normalizare

Laptele recepţionat are un conţinut de grăsime de 3,5%. În operaţia de normalizare îl vom aduce la un conţinut de grăsime de 1%. Adăugand lapte smântânit de concentraţie 0,1% grăsime . Conform pătratului lui Pearson, vom avea:

C= 1- 0,1 =0,9 (lapte degresat)D = 3,5- 1= 2,5 (lapte integral)

0,9+ 2,5 = 3,4 părţi masice34860,2…………..3,4 p.m. x ………. ……...1 p.m.

x=10253 Ld=10253 · 0.9=9227,7kgLi=10253 · 2,5 =25632,5kg

Centrifugare

Lapte depozitat

Laptecentrifugat

pierderi

26

Page 27: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Ln =Ld+Li= 34227kg

P= 1% · 34227P=342,27kgLapte pasteurizat= L.d. normalizat - P

=34227+342,27 = 33884,8kg

Concentrare

Laptele este considerat concentrat dacă densitatea lui este de 1,270-1295kg/l şi conţinutul în substaţă uscată este de 72,8- 73%, la o temperatură de 20°C. Cantitatea de apă evaporată se determină cu relaţia:

Qev= Sf-Si/Sf * M(L+S)

Qev= 97-13/97*9135,5

Qev=7911,1kg

Ld.conc.=33884,8-7911,1 =25973,7kg

Pasteurizare pierderi

Lapte pasteurizat,T=85°C

AburT = 125°C

Abur uzatT = 105°C

Lapte normalizatT = 20°C

27

Page 28: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

P=1%P=1% · 25973,7P=259,7kgLpraf=L.conc.degr-PLpraf=25937,7-259,7Lpraf= 25714kg

Consumuri specifice

Consumul specific de lapte crud integral

Unde :

Cs Lmp – consumul specific de lapte crud intregral, kg lapte materie primă /kg lapte praf

Lmp – cantitatea de lapte materie primă, kg

Lp dep = cantitatea de lapte praf depozitat, kg

Lmp= 35000/ 25714 kgLp= 1,36kgCs Lmp= 35000

uscare

Lapte praf

Aer cald

T = 170°C

Lapte conc.degr.

Aer răcit

T = 80°C

pierderi

28

Page 29: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

= lapte crud integral/kg lapte praf cu 26% grăsime

L.p.d.= 3254,43Cs Lmp= 35000 / 3254,43 = 10,754 kg lapte crud integral/kg lapte praf degresat

η = Cantitatea produs finit x 100/ cantitatea materie prima = 73,46%

8.Bilanţ termic

Qabur + Qlapte n = Qlapte p + Q abur uz. ( mab. ∙ rab. ∙ Ti)ab. + (m ∙ Cp ∙T1)lapte n = (m ∙ Cp ∙ T2) lapte p + ( m∙ r ∙Tf)ab uz( m ∙ r ∙Ti)ab. – (m ∙ r ∙ Tf)ab. uz.= (m ∙Cp ∙ T2)lp. – ( m∙Cp ∙ T1)lnm ∙r ( Ti – Tf)ab. = m ∙Cp (T2 – T1)lapte

mab= m*Cp / r*20= 35000*3980.5*65/ 2453,8*103=18,46kg/an

ΔT1 = (Ti-Tf) = 125-105 = 20°CΔT2 = ( T1 – T2) = 85-20 = 65°C

PASTEURIZAREAburT = 125°C

Lapte pasteurizatT = 85°C

Lapte normalizatT = 20°C

pierderi

Abur uzatT = 105°C

29

Page 30: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Cp = 3980,5 J/ Kg∙K

r20°C=2453,8 KJ/Kg = 2453,8 ∙10 J/Kg

Instalaţia de concentrare;schema bloc

P

Ab. uz.

Lc1

C1

Ab. primar 120°C

Lc2

C2

Lc3

Cond

Uscare

Lapte praf 97 %

Aer răcit80°C

Aer cald 170°C

C4

Apă uz.

C3

90°C Lc1

T= 120°CAbur primar

Lapte încălzitT = 50°CX1 = 12%

C1 ( T= 120°C)

W1 90°C

Lc1

T = 90°CX2 = 32%

30

Page 31: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Qab.p. = QLc1 + QW1

Gm Ab.p. r1 = (Gm ∙ Cp ∙ ΔT)Lc1 + Gm W1 ∙ r2

GmAb.p.r1=(Gm*Cp* ΔT)Lc1+GmW1*r2 / r1

=2202,9 ∙10 J/K

r =2283,4 ∙10 J/K

Cp = 3990 J/Kg∙K

ΔTm =

Qab.1 = QLc2 + GmW2 [ 3]Gm ab.1 ∙ r1 = ( Gm ∙Cp∙ΔT)Lc2 + GmW2∙ r2

r

r

ΔT = 70-90= -20

ΔTm =

Cp = 4000 J/Kg∙K

70°C Lc2

W1

C2

Lc1

T= 90°CX2 = 32%

W2

T = 70°C

Lc2

T = 70°CX3 = 48%

31

Page 32: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Qab.uz. + Qli = Q lî + QAb. uz . Gm ab.1 ∙ r ab.2 + ( Gm ∙ Cp ∙ T1) li = (Gm ∙ Cp ∙T2 )lî + Gm ab.uz.∙ r ab.uz.Gm ab.2 ∙ r ab.2 – Gm ab.uz.∙ r ab.uz. = (Gm ∙ Cp ∙ T2) lî – ( Gm ∙ Cp ∙ T1)

Qab.3 = QLc3 + QW3 [ 3 ]Gm ab.3 r = (Gm ∙ Cp ∙ ΔT)Lc3 + GmW3 ∙ r

preîncălzitor

Ab.2 70°C

Ab. uz.

Lapte iniţialT = 20°C Lapte încălzit

T = 50°CX1 = 12%

50°C Lc3

W2 70°C

C3

Lc2

T = 70°CX2 = 48%

W3 T = 50°C

Lc3

T = 50°CX4 = 60%

32

Page 33: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Q aer cald + Qlapte = Qaer răcit + Qlapte praf [ 3 ]( m ∙ Cp ∙ Ti) a.c. + ( m ∙ Cp ∙Ti) l = ( m ∙ Cp ∙Tf) a.r. + ( m ∙ Cp ∙ T2) lp.m ∙ Cp ∙ ( Ti – Tf) a.c. = m ∙ Cp ∙ (T2 – T1)l.p.( m ∙ Cp ∙ 90) a.c. = ( m∙ Cp ∙35)l.p.

uscare

Lapte praf

Aer cald

T = 170°C

Lapte 50°C

Aer răcit

T = 80°C

33

Page 34: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

Fig. 16 Schema procesului de control a laptelui praf

34

Page 35: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

9.Concentrarea ca proces principal

Operaţia de concentrare prezintă două avantaje :

- unul economic, în sensul că, dacă la uscare s-ar introduce laptele în stare

neconcentrată, consumul de abur /kg apă evaporată ar fi de trei ori mai mare la uscarea

pe valţuri şi de 3-6 ori mai mare la uscarea prin pulverizare;

- unul calitativ, în sensul că la uscarea produselor lichide concentrate se obţin

particule mai mari de pulbere, iar cantitatea de aer incluse in particule va fii mai mică.

Prin concentrare creşte densitatea volumetrică a laptelui praf, scade cantitatea de

aer înglobată, fapt care asigură o durată mai mare de conservare. Prin creşterea

densităţii volumetrice se reduc cheltuielile de ambalare şi se face economie de spaţiul de

depozitare. Consumul de abur la concentrare este de 0,4kg/kg apă evaporată, mult mai

redus decât la uscare, de aceea este mult mai avantajoasă eliminare unei cantităţi de

apă din lapte înainte de uscare. Se realizează în acelaş timp mărirea capacităţii

instalaţiilor de uscare.

Se observă că laptele este preluat din rezervorul R de către pompa 1, care îl trimite

prin conducte spre secţiunile tubulare de preâncălzire ale condensatorului 2. Aici, laptele

atinge temperatura de aproximativ 75°C, cu care pătrunde în corpul de concentrare I,

trecând prin serpentinele înseriate ale corpurilor III şi II.

Laptele parţial concentrat în corpul I este separat de vapori în separatorul 3, de unde

este trimis cu ajutorul pompei 4 în corpul de concentrare II. Aici are loc fierberea la

35

Page 36: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

presiune negativă şi presiunea de 60°C. Procesul de concentrare continuă în separatorul

5, de unde laptele este trimis prin pompa 6 în corpul de concentrare III. În final laptele

este separat de vaporii de apă în separatorul 7, fiind trimis cu ajutorul pompei 8 la

depozitare sau prelucrare ulterioară.

Corpul II se încălzeşte de la aburul secundar provenit de la separatorul 3 iar corpul

III, cu cel rezultat din separatorul 5. Aburul rezultat din separatorul 7este dirijat parţial în

condensatorul 2 unde cedează căldura laptelui proaspăt care pătrunde prin pompa 1.

O parte a aburului trimis în corpul II este aspirat de termocompresorul 9 în care se

trimite şi abur motor. Acest amestec este apoi trimis în corpul I cu scopul efectuării

primei trepte de concentrare a laptelui.

Pompele 10 şi 11 servesc pentru eliminarea condensului. Absorbţia aburului final se

face prin inermediul unor ejectoare cuplate la un condensator suplimentar.

10.Subproduse de fabricaţie şi posibilităţi de valorificare, depoluare a

mediului

Tipuri de produse uscate

Laptele praf integral este produsul cel mai rǎspândit şi cel mai comercializat din

aceastǎ categorie, datoritǎ, în primul rând, succesului pe care l-a avut acest sortiment şi

rǎspândirii sale rapide în lume, precum şi datoritǎ aplicaţiilor multiple ale acestuia, pe

lângǎ consumul direct sub formǎ de lapte reconstituit cu un adaos de apǎ.

2.Lapte praf smântânit

Laptele praf smântânit, mai ieftin decât laptele integral, este un produs pentru care

cererea creşte continuu, datoritǎ aplicaţiilor sale din ce în ce mai diversificate. Principalul

avantaj al acestui produs constǎ în conţinutul sǎu ridicat de proteine, riboflavinǎ şi

substanţe minerale, un conţinut mai ridicat decât cel din laptele prafintegral. Un alt

36

Page 37: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

avantaj îl reprezint o stabilitate ridicatǎ a acestui produs pentru perioade lungi de

conservare.

3.Laptele şi produsele uscate pentru sugari şi copii

Aceste produse au fost adaptate nutriţiei umane, datoritǎ rolului lor important în

creşterea organismului.

4.Subprodusele uscate ale laptelui

Cele mai cunoscute subproduse lactate uscate sunt zerul şi zara praf. Aceste

produse au aplicaţii multiple, în special, în tehnologia produselor alimentare şi în

gastronomie.

Zerul

Zerul este subprodusul rezultat la fabricarea brânzeturilor , cazeinei şi

coprecipitatelor proteice. Compoziţia sa variază în funcţie de caracteristicile laptelui din

care provine şi procesul de fabricaţie al produsului principal (în special procedeul de

coagulare). În general, zerul conţine 6-6,5% substanţă uscată, ceea ce reprezintă mai mult

de jumătate din substanţa uscată a laptelui

Apele reziduale în industria laptelui

Industria produselor lactate este o sursă majoră de ape reziduale în multe

tări.Deşi nu se pune problema majora de mediu, trebuie avut in permanenţă in vedere

impactul asupra mediului datorită faptului că poluanţii din această industrie sunt în special

de natură organică. Toate etapele au un impact asupra mediului.

În general, reziduurile de la prelucrarea laptelui conţin:

● concentraţii ridicate de materii organice: proteine, zaharuri, lipide;

● consumuri ridicate de oxigen (CBO şi CCO);

37

Page 38: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

● consumuri ridicate de azot;

● concentraţii ridicate de ulei/grăsimi în suspensie

Tratarea apelor reziduale se confruntă cu una din următoarele probleme:

● taxe ridicate percepute de autorităţile locale pentru tratarea apelor reziduale industriale;

● pot apărea probleme când apele reziduale sunt descărcate direct în mediu sau sunt

folosite pentru irigaţii;

● fabricile care au deja instalate sisteme biologide de tratare aerobă se confruntă cu

problema depozitării nămolului.

Opţiuni de tratare a apelor reziduale:

■ decărcarea urmată de tratare ulterioară într-o staţie de epurare aflată în apropiere;

■ îndepărtarea deşeurilor semisolide şi speciale la faţa locului prin firme specializate;

■ tratarea apelor reziduale on-site într-o staţie de epurare proprie.

Primele două opţiuni mecesită costuri din ce în ce mai mari, pe măsură ce

reglementările la descărcare devin din ce în ce mai puţin permisive.

Prelucrarea laptelui conduce la obţinerea unor cantitităţi importante de zer, pentru

a cărei valorificare sunt căutate diferite alternative.Este posibilă utilizarea sa în

alimentaţie (ca adaos în diferite băuturi nealcoolice), dar cantitatea utilizată este redusă în

raport cu producţia totală de zer din industria produselor lactate. Există posibilităţi

tehnice pentru fermentarea zerului cu producere de alcool sau pentru extracţia şi

valorificarea lactozei, dar nu întotdeauna acestea sunt eficiente.

Aceste ape provin în general de la spălări de recipienţi, hale de fabricaţie şi conţin resturi

de lapte, zer, brânză ,toate fiind substanţe copronunţată în tendinţa de fermentare.

Conţinutul în materii organice are valoare mare, de la 500 la peste 1500 mg/l iar

fermentarea lor se produce cu degajare de gaze, în special CO2 . Totodată conţinutul de

acid butiric şi lactic, care emană un miros neplăcut, favorizează formarea ciupercilor

filiforme.

38

Page 39: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

11.Concluzii

Laptele este un produs cunoscut inca din antichitate, ce era folosit la inceput doar ca medicament, apoi si ca aliment ce se obtinea prin metode empirice, direct din lapte, iar mai tarziu, din smantana rezultata prin separarea naturala a laptelui.

In cadrul operatiilor este necesara respectarea cu rigurozitate a indicatiilor tehnice pentru a se obtine un produs care sa corespunda normelor impuse de lege.

            De asemeni, ca in toate sectiile de prelucrare a produselor alimentare, normele de igiena se respecta cu strictete.

Laptele praf este unul din produsele lactate cele mai raspandite si care ocupa un loc important in alimentatia zilnica aomului in special a copiilor , acesta datorandu-se calitatilor nutritive deosebite pe care le are dintre care cele mai importante sunt urmatoarele:

       -are un continut important de vitamine A si D si, in cantitate redusa, vitamina E, ce asigura, in mare masura, nevoile fiziologice ale organismului uman;

        -are proprietatea de a se digera  si asimila in organism intr-o proportie mai mare (cca.95..97%), fiind superior, din acest punct de vedere, tuturor produselor de origine animala.

39

Page 40: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

12.BIBLIOGRAFIE

Banu C. coordonator -2007- Tratat de inginerie alimentară,

Editura Agir, Bucureşti

1. Banu C. coordonator -2009- Tratat de industrie alimentară,

Tehnologii alimentare, Editura ASAB, Bucureşti

2. Bondoc I. - 2007- Tehnologia şi controlul calităţii laptelui şi

a produselor lactate Vol.I, Editura Ion Ionescu de la Brad,

Iaşi

3. Chintescu G., Pătraşcu C. -1988- Agendă pentru industria

laptelui, Editura Tehnică, Bucureşti

4. Chintescu G., Grigore Ş. -1982- Îndrumător pentru

tehnologia produselor lactate,Editura Tehnică, Bucureşti

5. Costin G. -1965- Tehnologia laptelui şi a produselor lactate,

Editura Didactică şi Pedagocică, Bucureşti

6. Csaltlós C., Burlea R. -1999- Maşini şi instalaţii pentru

produse de origine animală. Vol I. Maşini şi instalaţii

pentru prelucrarea laptelui, Editura Universităţii

"Transilvania", Braşov

7.  Macovei V.M.- Culegere de caracteristici termofizice pentru biotehnologii si industria alimentara, Ed. Alma, Galati, 2000

40

Page 41: PROIECT LA TEHNOLOGII ŞI UTILAJE ÎN INDUSTRIA LAPTELUI

    8.    Azzouz A- Tehnologie si utilaj in industria laptelui, Casa Editoriala Demiurg, Iasi, 2000

9.   Banu C- Manualul inginerului de industrie alimentara, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1999

41