PROCEDEE DE COAGULARE

 Procedeul CONTI - FROMAGE ( debit 9000 buc / h )

Acest procedeu are loc în trei faze distincte:

- obþinerea coagului în vane rotative, care accelereazã formarea coagulului ºi separarea zerului

- evacuarea coagului prelucrat în cãrucioare de scurgere ºi formare în tuburi

- tãierea automata a brânzeturilor.

Brânzeturi semitari ºi tari Pentru acest tip de brânzeturi, sunt utilizate vane cu capacitãþi diferite ( 6.000 - 15.000 l ), prevãzute cu ustensile pentru prelucrarea coagulului, procesul de prelucrare putând fi reglat automat, semiautomat sau manual

( Vane tip Tebel, Tebel-Matic, etc. ) .

Coagulul împreunã cu zerul este golit în bazine de scurgere ºi tãiere, de forme paralelipipedice, cu fund mobil format din plãci perforate, iar presarea se realizeazã în prese tunel cu cãrucior tip BP - Tebel Alfa - Laval sau cu plãci perforate clasice, prese hidraulice.

Procedee continui de fabricare a brânzeturilor

 

Pentru prelucrare în flux continuu a brânzeturilor s-a pus problema eliminãrii fazei discontinui, de formare a coagului, din procedeele tradiþionale. În acest sens, Berridge a fãcut numeroase cercetãri privind coagularea laptelui ºi a ajuns la concluzia cã cele douã faze ale coagulãrii ( faza enzimaticã ºi formarea gelului ) se pot decala, funcþie de temperaturã astfel, faza primarã, enzimaticã se poate desfãºura la temperaturi între 0 ºi 100 C, în timp ce faza secundarã, de formare a gelului nu se produce decât între 25 ºi 350 C.

Berridge a aplicat aceste observaþii la un procedeu care prevede acþiunea cheagului asupra laptelui cu pH 5,6 ºi 100 C timp de 2 ore, dupã care coagularea se produce instantaneu, prin încãlzire, la 50 - 700 C.

Pe baza acestor cercetãri, s-au pus la punct o serie de procedee moderne, de producere continã a coagului.

Procedeul Nicoma - Nizo. A fost pus la punct de Nizo ( Olanda ) ºi constã din urmãtoarele faze: laptele cu adaos de culturi lactice ºi cheag este coagulat la 50 C, într-un tanc de coagulare, în care caz faza enzimaticã dureazã 2 - 3 ore. De aici, laptele este trecut cu o pompã într-un schimbãtor de cãldurã cu plãci, unde se încãlzeºte la 350 C timp de 15 - 20 secunde, apoi într-o coloanã de coagulare cu f = 1 m ºi = 2 m, unde coagularea are loc H ==mmmmmH = 2 m, unde coagularea are loc în 65 secunde dar pentru asigurarea unei structuri corespunzãtoare a coagulului acesta se evacueazã numai dupã 16 minute. La pãrãsirea coloanei pe la partea superioarã, coagulul este tãiat în cuburi, cu un dispozitiv special ºi trimis la un cilindru rotativ, prevãzut în interior cu spiralã, în vederea deshidratãrii. Tãierea dureazã 5 min., deshidratarea 25. În acest cilindru rotativ, coagulul poate fi spãlat cu apã sau zer la temperatura 32 - 340 C. Coagulul deshidratat este este trecut în coloana de formare unde are loc presarea sub zer ( 10 minute ), iar la ieºirea din coloanã, caºul crud este tãiat în bucãþi care se introduc în forme. Durata totalã a procesului este de aproximativ 55 minute.

Procedeul poate fi utilizat pentru brânzeturi cu pastã moale ( Camembert, Carre de l'Est ) ºi semitare ( Edam, Gauda, etc. ).

 

Fig. ....

Schema procedeului Nicoma - Nizo

1 - tava; 2 - pompa; 3 - schimbãtor de cãldurã; 4 - coloanã de coagulare;

5 - dispozitiv de tãiere; 6 - cilindru pentru deshidratare; 7 - dispozitiv.......

8 - forme; 9 - transportor.

 

Avantaje: - spaþiu redus ( 15 m2 / 3000 l/h )

- consum redus de apã de spãlare

- deservire de un singur lucrãtor

- bilanþul termic economic

Procedeul Stenne - Hutin ( SH ) cu douã variante SH - 12 ºi SH - 13, care folosesc lapte concentrat în raportul 3 / 1. De remarcat faptul cã dupã diluare prezintã compoziþia normalã dar cu o structurã fizico-chimicã asemãnãtoare laptelui concentrat. Echilibrele se se stabilesc dupã un anumit timp.

Procedeul SH - 12 - utilizeazã lapte concentrat 36 % s. u. care se rãceºte la 16 - 200 C, se însãmânþeazã cu maia ºi se termostateazã pânã la pH 5,8 - 5,9. Apoi laptele se rãceºte la 60 C, se introduc câte 30 l în bazine de 100 l capacitate, se adaugã cheag realizându-se, în 7 - 10 minute prima fazã a coagulãrii. Dupã epuizarea acestui timp, bazinele ce sunt dispuse pe un transportor cu vitezã reglabilã, ajung în dreptul unui dozator cu apã caldã, astfel încât prin adãugarea apei peste lapte, sã se ajungã la 12 - 13 % s. u. ºi o temperaturã de 320 C. În aceste condiþii, coagulul se formeazã în aproximativ 50 secunde, iar dupã 3 - 5 minute se poate tãia. În bazine are loc fenomenul de sinerezã, în timp de 20 - 30 minute, dupã care zerul este îndepãrtat parþial iar coagulul este transportat în dispozitivul de formare. Instalaþia are o capacitate de 12.000 buc/h ºi se aplicã brânzeturilor Camembert ºi Carre de l'Est.

Fig. ....

Schema procedeului Stenne - Hutin - 12

 

Procedeul SH - 13. Prin acest procedeu, deshidratarea, tãierea ºi sinereza coagulului se realizeazã într-o singurã fazã.

Laptele concentrat, cu 150 C este însãmânþat cu maia ºi se lasã la maturat. În laptele maturat ºi rãcit la 2 - 30 C se adaugã cheag funcþie de conþinutul de s.u. din lapte. Coagularea se produce în 6 - 7 minute, apoi laptele este trimis cu o pompã specialã în capul de injecþie al aparatului Paracurd, concomitent cu apã încãlzitã la 50 - 550 C.

 

Fig.....

Schema capului de injecþie la aparatului Paracurd.

 

Cazeina coaguleazã instantaneu formãnd microparticule de coagul, din care componentele solubile difuzeazã în apã. Particulele de coagul sunt circulate printr-o conductã cu diametru variabil, alternativ mare - mic, pentru a realiza efecte de ºoc care determinã aglomerarea ºi încãlzirea particulelor. Dupã aproximativ 4 minute într-un tambur rotativ, se procedeazã la separarea zerului ºi alte operaþii ( încãlzirea II-a, spãlare, etc ) apoi coagulul este trecut la dispozitivul de presat sub zer, ºi apoi la altul de formare tubularã.

Procedeul poate fi folosit pentru brânza proaspatã de vaci, brânzeturi tip Olanda, etc.

 

Fig.....

Linie tehnologicã de fabricare a brânzeturilor prin procedeul SH - 13

 

Fig. ....

Schema procedeului Stenne - Hutin - 13

 

Procedeul ST ( sub turbulenþã )

Instalaþia are trei pãrþi principale:

- reactorul în care are loc faza enzimaticã a coagulãrii

- reactorul în care se produce coagularea propriu-zisã ºi sinereza

-maºina combinatã pentru decantare, spãlare, presare.

Laptele normalizat, pasteurizat ºi maturat cu bacterii lactice se depoziteazã la 50 C. Apoi se încãlzeºte într-un schimbãtor de cãldurã cu plãci pânã la 20 - 250 C, se adaugã cheag ºi se introduce în reactorul 1 unde are loc prima fazã de coagulare enzimaticã. Reactorul este format dintr-o coloanã verticalã secþionatã în compartimente, pe care laptele o parcurge în regim turbulent, de sus în los, în 10 - 25 minute. ÎÎnainte de introducerea în reactorul 2, care este format dintr-o coloanã prevãzutã în interior cu un sistem de elice ºi palete de agitare, se procedeazã la o injecþie de zer cald ( 60 - 700 C ), temperatura laptelui urcând la 25 - 350 C favorizând reacþia de coagulare propriuzisã. La o înãlþime determinatã a coloanei, se face o nouã injecþie de zer cald, cu scopul de a accelera sinereza, prin încãlzire la 35 - 400 C ( limitele de temperaturã trebuie respectate strict, deoarece la temperaturi superioare

granulele se aglomereazã fãcând dificilã deshidratarea ).

 

Fig....

Schema procedeului sub turbulenþã

1 - reactor; 2 - reactor

 

Procedeul multitub ( RFG ) Acest procedeu foloseºte laptele coagulat la rece, sau preacidifiat prin fermentaþie lacticã sau adaus de acid.

Instalaþia constã dintr-o serie de tuburi lungi cu f = 4 cm, din material plastic, grupate pe un tambur, ce au în interior cuþite fixe plasate pe direcþia de miºcare.

În tuburi are loc coagularea ( câteva minute ), tãierea coagulului, injecþia de zer pentru a preveni lipirea granulelor, spãlarea cu apã sau încãlzirea acestora cu zer cald. La evacuarea din tuburi, granulele de coagul pot fi introduse direct în forme.

 

Fig. ....

Schema procedeului MULTITUB

1 - lapte; 2 - tanc coagulare; 3 - pompã; 4 - preîncãlzitor tubular;

5 - preîncãlzitor cu plãci; 6 - pompe acid, cheag, CaCl2; 7 - supapã magneticã;

8 - tuburi coagulare; 9 - 11 - cuþite; 12 - separare granule; 13 - zona de rãsturnare a granulelor; 14 - preîncãlzire granule; 15 - zonã de încãlzire;

16 - apã de spãlare; 17 - evacuarea granulelor de coagul.

Procedee de fabricare a brânzeturilor cu înglobarea proteinelor din zer.

Pentru îmbunãtãþirea randamentului fabricaþiei ºi creºterii valorii nutritive a brânzeturilor, s-au elaborat procedee de fabricaþie ce permit înglobarea proteinelor serice în masa de coagul, proteine ce reprezintã aproximativ 20 % din proteinele laptelui.

Procedeul Centri - Whey cu reîncorporarea proteinelor din zer. Prin acest procedeu, se separã proteinele zerului, obþinându-se un lichid proteic cu 15 % s.u., care conþine 90 - 95 % din proteinele serice, urmând adãugarea acestui lichid la laptele destinat fabricãrii brânzeturilor, proteinele fiind reþinute în structura formatã de micelele de cazeinã în coagul.

Pentru aceasta, zerul se supune urmãtoarelor operaþii:

- recuperarea grãsimii din zer prin separare centrifugalã urmatã de rãcirea zerului în vederea conservãrii.

- încãlzirea la temperatura de fierbere prin injecþie de abur.

- acidifiere pentru favorizarea precipitãrii proteinelor denaturate termic.

- separarea proteinelor printr-un clarificator centrifugal.

Schema procesului tehnologic de obþinere a proteinelor denaturate este urmãtoarea:

zer

|

degresare

|

rãcire

|

conservare ( tanc tampon )

|

preîncãlzire ( schimbãtor cu plãci 60 - 650 C )

|

încãlzire prin injecþie directã cu abur 90 - 950 C

|

acid organic sau anorganic µ § menþinere (celulã tubularã; 90 - 950 C; 3 - 4 min)

|

precipitare proteine ( celulã tubularã, 60 s )

|

rãcire ( 400 C )

|

separarea proteinelor

( separator cu autoevacuare la interval de 3 min. )

|

concentrat de proteine

 

Prin folosirea acestui concentrat la fabricarea brânzeturilor se obþine un coagul cu structurã uniformã , mai finã randamentul în brânzã crescând cu 10 - 12 % iar durata de maturare fiind cu 20 - 25 % mai micã. Se utilizeazã pentru brânzeturi moi ºi semitari.

 

Fig. ....

Schema procedeului Centri - whey

1 - tanc tampon; 2 - pompã; 3 - schimbãtor de cãldurã cu plãci; 4 - injector abur; 5 - tanc de menþinere; 6 - electrod de nivel; 7 - reglare debit; 8 - tanc pentru acid; 9 - pompã dozatoare; 10 - tub menþinere; 11 - separator centrifugal; 12 - concentrat proteic.

 

Procedeul prin ultrafiltrare. Prin UF, se pot separa proteinele din lapte, la temperaturi de max. 500 C ( fracþiunile cazeinã, albuminã, globulinã ), în stare nedenaturatã, pãstrând intacte toate proprietãþile funcþionale ºi nutritive ale lor. Procedeul se aplicã laptelui degresat; factorul de concentrare este de 5 - 6 pentru proteinele din lapte, ceea ce înseamnã o concentraþie de 17 - 20 % substanþe proteice în produsul obþinut, dar se poate aplica ºi pentru laptele integral în prealabil ecremat,

( în prealabil ecremat ).

La ultra filtrare se obþine:

- ultra filtratul ( permeat ) compus din solvent ºi substanþe cu masã molecularã micã care traverseazã membrana;

- retenatul - care reprezintã fracþiunea îmbogãþitã în specii macromoleculare ce sunt reþinute pe membranã.

Schema de principiu a ultra filtrãrii este redatã în figura de mai jos. Se remarcã faptul cã fracþiunile macromoleculare se acumuleazã în vecinãtatea membranei ºi creazã o zonã îmbogãþitã al cãrui regim de curgere este laminar. Acest strat, denumit ºi strat limitã are o concentraþie net superioarã concentraþiei medii a soluþiei ºi opune o rezistenþã suplimentarã la trecerea ultrafiltratului. În acest strat, se pot petrece fenomene de precipitare, floculare, agregare. În toate cazurile este de dorit ca acest strat sã fie limitat la maxim, creând perturbaþii hidrodinamice la nivelul membranei sau favorizând fenomenele de convecþie frontalã printr-o creºtere a vitezei tangenþiale a lichidului supus ultrafiltrãrii.

 

Fig. ...

Schema de principiu a ultrafiltrãrii

a - principiul ultrafiltrãrii; b - formarea stratului limitã

 

Instalaþiile industriale sunt constituite din unul sau mai multe module de UF echipate cu membrane de separare. Existã douã tipuri de membrane:

- membrane clasice din acetat de celulozã, care pot fi degradate în procesul de spalare ºi dezinfectare;

- membrane din polimeri sintetici, cu o rezistenþã fizicã ºi chimicã ridicate.

Membranele folosite au o porozitate relativ grosierã. Cele realizate din polimeri permit separarea suspensiilor precum ºi a moleculelor ce se aflã în dispersie coloidalã ( 0,002 - 10 mm ). Membranele se caracterizeazã prin rezistenþã ºi "puterea de reþinere". De exemplu, o valoare de 20.000 pentru puterea de reþinere , înseamnã cã toate macromoleculele cu masã molecularã sub aceastã valoare sunt reþinute în concentrat.

Pentru descrierea cantitativã a procesului de ultrafiltrare se considerã membrana formatã din pori sub formã de cilindri circulari drepþi, perpendiculari pe suprafaþa membranei.

Fluxul de solvent este dat de relaþia:

µ § în care

r - raza porilor

DP - diferenþa de presiune hidraulicã

a - suprafaþa membranei

t - factorul de sinuozitate al porilor

e - porozitatea

h - vâscozitatea solventului

d - densitatea solventului

m - masa solventului

 

Performanþa membranei depinde ºi de temperatura de UF; o temperaturã de 500 C în comparaþie cu tratarea la 40 C, tripleazã cantitatea de lapte ce trece prin unitatea de suprafaþã a membranei. Temperatura influenþeazã valoarea vâscozitãþii ºi ca atare debitul. Temperaturi joase ( 2 - 40 C ) determinã o reducere rapidã a debitului în funcþie de factorul de concentrare corelat cu vâscozitatea concentratului proteic, aºa cum se vede mai jos:

 

Fig. ....

Variaþiile vâscozitãþii concentratului proteic obþinut prin UF laptelui degresat

 

Sub aspect microbiologic, nici un microorganism nu traverseazã membrana, microflora laptelui rãmânând în totalitate în concentratul proteic. La 500 C, în 7 - 10 ore de tratament, prin UF se constatã o reducere limitatã a numãrului de microorganisme din laptele crud. Scad substanþial bacteriile coliforme, dar spre sfârºit cresc bacteriile termofile. La 2 - 40 C, în cursul UF ( 20 - 48 ore ) factorul de multiplicare microbianã este de aproximativ 2,5 pentru microflora totalã ºi 7 pentru bacteriile coliforme.

Utilizarea UF la fabricarea brânzeturilor a fost propusã de Moquot, Manbois ºi Vassal ( Procedeul MMU ), pentru a înlãtura inconvenientele determinate de scurgerea tradiþionalã a zerului, care poate duce la compoziþie neuniformã a bucãþilor de brânzã. Prin UF este posibil sã se separe din lapte cantitatea doritã de apã, lactozã ºi sãruri minerale ( corespunzãtoare zerului în scurgerea clasicã ), obþinându-se un lichid concentrat cu o compoziþie asemãnãtoare coagulului scurs.

 

Fig. ...

Fluxul componentelor în operaþia de ultrafiltrare

 

Existã instalaþii discontinue sau cu funcþionare continuã, conform figurii de mai jos:

 

Fig. ...

Schiþa de principiu pentru instalaþii discontinue ºi continue de UF

1 - tratament termic al laptelui; 2 - rezervor lapte; 3 - pompã; 4 - modul de UF;

5 - concentrat proteic; 6 - permeat.

a - funcþionare discontinuã; b - funcþionare continuã.

 

Dacã se prelucreazã lapte integral se procedeazã astfel:

 

Fig. ...

Schiþa de principiu pentru obþinerea brânzeturilor moi dupã procedeul MMV

 

- Laptele integral pasteurizat se degreseazã, obþinându-se smântânã ºi lapte degresat.

- Laptele degresat se concentrazã prin UF pânã se obþine un retenat cu 17 - 19 % s.u. negrasã.

- Concentratul, denumit ºi prefromage liquide se amestecã cu smântâna, într-un raport care sã asigure grãsimea în brânzã.

- Amestecul este supus coagulãrii, prin încãlzire la 30 - 320 C, adaos de maia ºi maturat pânã la pH = 6 - 6,1, adãugare de cheag ºi eventual spori de P. caseicolum.

- Amestecul se toarnã în forme de coagulare, care se produce în 7 - 10 minute.

- Scoaterea din forme a brânzei dupã 30 minute din momentul coagulãrii ºi aºezarea în forme fãrã fund, aºezate pe grãtare. Scurgerea dureazã 14 - 16 ore la temperaturã care scade progresiv pânã la 170 C. În continuare brânza se prelucreazã dupã tehnologia clasicã.

Avantaje:

- permeatul conþine lactozã, sãruri minerale solubile ºi substanþe azotoase neproteice care traverseazã membrana, dar este liber de proteine, inclusiv cele solubile care rãmân în retenat ( 0,4 - 0,45 % ), mãrind randamentul;

- compoziþie constantã a produsului finit;

- economie de maia ºi cheag cu aproximativ 80 %;

- economie de manoperã, timp;

- reducerea suprafeþelor de fabricaþie;

- reducerea poluãrii ( ultrafiltratul este lipsit de proteine );

- o anumitã polivalenþã a procedeului ce poate fi folosit la fabricarea tuturor tipurilor de brânzeturi al cãror conþinut de s.u. este inferior sau egal cu al brânzeturilor moi ( exemplu brânza proaspatã de vaci ).

Pentru realizarea unor brânzeturi de tip "cremã de brânzã" ( Speise quark, petit suisse, cream, double cream, etc. ) se foloseºte procedeul Abcor direct, conform cãruia laptele se degerseazã ºi apoi se procedeazã ca mai jos:

 

Lapte degresat

|

Încãlzire la 950 C

( 3 minute menþinere )

|

Maia µ § Rãcire ( 22 - 240 C )

|

Menþinere pânã la pH = 5,7 - 5,9

|

Cheag 1:50.000 ( 1 ml/100 l lapte ) µ §Coagulare pânã la pH - 4,5 - 4,55

|

Înc&ati

CONTACTATI-NE