Fabricarea Untului

1. GENERALITÃÞI

Untul constituie unul din produsele lactate cele mai rãspândite, prezentând o importanþã deosebitã pentru alimentaþia omului, datoritã proprietãþilor sale nutritive ºi energetice.
Untul este cunoscut din antichitate de la greci (buturos = brânzã de vacã), de unde prepararea lui a fost preluatã de romani (care au transformat denumirea în butyrus), extinzându-se apoi treptat ºi la alte popoare.
În limba românã, cuvântul unt provine din latinescul unctum, produs ce se foloseºte la ungere.
Prepararea untului a fost întâmplãtor descoperitã, ca urmare a baterii laptelui transportat în burdufuri, pe cai, iar metoda generalã de preparare a acestuia a rãmas multe secole cea primitivã cu numeroase variante.
La sfârºitul secolului al XIX-lea, dupã descoperirea separatorului (Nielsen-Petersen, DeLaval) a luat dezvoltare producþia industrialã de unt, care cu timpul se perfectioneazã prin introducerea pasteurizãrii smântânii (Lund, Fjord în Danemarca) ºi folosirea culturilor de bacterii lactice selecþionate (Storch în Danemarca în 1888 ºi Weigmann în Germania în 1990).
Treptat, sunt îmbunãtãþite ºi modernizate procedeele tehnologice, se foloseºte frigul pentru refrigerare, congelare, astãzi, fabricarea untului debvenind o industrie modernã, dotatã cu utilaje de înaltã tehnicitate ºi care asigurã realizarea unor indici economici remarcabili.

2. Valoarea alimentarã a untului
Valoarea nutritivã a untului este datã de compoziþia sa ºi de natura substanþelor constitutive.
Componenta cea mai importantã este grãsimea, care provine din lapte: aceasta se remarcã printr-o mare varietate acizi graºi (peste 150), precum ºi prin proporþia ridicatã a acizilor graºi cu moleculã micã, mai uºor de asimilat.
Grãsimea laptelui este uºor digestibilã atât datoritã conþinutului ridicat de acid oleic, acidul gras cel mai absorbit în organism, precum ºi concentraþiile reduse de acid stearic cu absorbþia cea mai dificilã.
Dintre acizii graºi polinesaturaþi se remarcã acidul linoleic ºi acidul arahidonic, primul esenþial pentru sugari, iar al doilea cu rolasemãnãtor unei provitamine.
Punctul de topire scãzut al grãsimii laptelui (aprox. 30 oC), care o menþine lichidã la temperatura corpului, favorizeazã o bunã digestibilitate. Ingerat în cantitãþi moderate, untul este absorbit aproape integral în timpul digestiei, fiind tolerat bine chiar de cãtre hepatici.
Substanþa uscatã negrasã din unt reprezintã max. 2% ºi este reprezentatã de lactozã (0,1-0,3%), acid lactic (0,15%), substanþe azotoase (0,2-0,8%), sãruri (0,1%) ºi ºi vitaminle A, D, B2, C.
Prin compoziþia sa, untul este un valoros produs alimentar. O raþie zilnicã de 50 grame unt, poate asigura, la adult 15% din consumul energetic ºi 20-50% din nevoia de vitamina A ºi 15% de vitamina D.

3. Materia primã pentru fabricarea untului-smântâna
Untul - este un amestec plastic, format din grãsime ºi substanþe negrase, care se obþine prin tratamente termice ºi mecanice ale smântânii în urma cãrora emulsia de tip grãsime în apã (în smântânã) trecE în emulsie de tip apã în grãsime (în unt).
Materia primã utilizatã este fie smântâna provenitã din lapte de vacã, fie din zerul rezultat la fabricarea brãnzeturilor, precum ºi grãsimea vegetalã (plantol) sau margarina folosite în unele amestecuri.
Smântâna este consideratã ca fiind un lapte cu concentraþie ridicatã de grãsime. Cu creºterea conþinutului de grãsime scade proporþia de substanþã uscatã negrasã (SUN), de apã ºi densitatea, dar creºte vãscozitatea.
Smântâna destinatã untului, cu o concentraþie de 30% grãsime, are compoziþia medie indicatã în tabelul de mai jos:

Compoziþia smântânii pentru unt
Componente Concentraþia medie
g/100 g relativã
Grãsime 30
Substanþe negrase 70 100
-apã 64 91,4
-SUN 6 8,6
-proteine 2,7
-lactozã 3,0
-cenuºã 0,3 5

În afara componentelor menþionate, smântâna conþine vitamine, enzime, microelemente ºi acizi.
Cu creºterea continutului de grãsime se micºoreazã distanþa dintre globulele de grãsime din smântânã, ceea ce este în avantajul formarii untului. Conþinutul de grãsime din smântânã va fi în funcþie de procedeul ales pentru obþinerea untului:
-procedeul prin aglomerare discontinuã 30-38%
-procedee prin aglomerare continuã 45%
-din smântânã dulce 45-50%
-din smântânã concentratã 38-45%
-procedeul prin concentrare  82%
Smântâna se obþine prin smântânirea laptelui în fabrici, purtând denumirea de smântânã industrialã sau se obþine la ferme, deci direct la locul de producþie al laptelui, denumitã "smântânã de fermã" sau de colectare.
Dintre dezavantajele rezultate din smântânirea laptelui în zona de colectare se menþioneazã: o eficienþã redusã a smântânirii, contaminare importantã mai ales cu bacterii coliforme, temperaturã ridicatã de depozitare ºi frecvent, amestecarea smântânii proaspete, calde cu smântâna din productia anterioarã, rece, ceea ce favorizeazã multiplicarea unor microrganisme, impurificare cu metale grele, absorbtia unor mirosuri care se transmit untului.
Smântânirea se realizeazã cu ajutorul separatoarelor centrifugale, viteza de separare fiind datã de relaþia:
, în care
--viteza de separare în câmp centrifugal, m/s
d- diametrul particulelor ce se separã, m
densitatea grãsimii, tespectiv a laptelui smântânit, kg/m3
-vâscozitatea laptelui, kg/m2.s
r-turaþia separatorului, rot/s
R-raza tobei separatorului, m.

Factorii care influenþeazã smântânirea sunt:
-mãrimea globulelor de grãsime - cu cât sunt mai mari globulele de grãsi¬me, cu atât se ridicã mai repede ºi mai uºor la suprafþã;
-grosimea stratului de lapte - cu cât grosimea stratului de lapte pe care îl strãbat globulele de grãsime pentru a se ridica la suprafaþã este mai subtire, cu atât se alege mai multã grãsime. Din aceastã cauzã talerele separatorului sunt numeroase ºi apropiate între ele, pentru ca straturile de lapte sã fie cât mai subþiri (0,5-1 mm).
-durata smântânirii - la smântânirea naturalã, cu cât laptele este lãsat mai mult în repaus, cu atât se obþine un strat mai gros de smântânã; la smântânirea mecanicã, cantitatea de grãsime care se separã este cu atât mai mare cu cât debitul de lapte în separator este mai mic;
-temperatura de lucru - în vederea smântânirii, laptele se încãlzeºte la 40-45 oC, când datoritã scãderii vâscozitãþii laptelui, se realizeazã o separare a grasimii în conditii optime;
-numãrul de rotaþii a tobei: cu creºterea numãrului de rotaþii creºte forþa centrifugã ºi odatã cu aceasta, viteza de separare a globulelor de grãsime (numãrul limitã de rotaþii e prevãzut de fabrica producatoare de separatoare).
Randamentul smântânirii se calculeazã cu relaþia:

în care: Gl - grãsimea laptelui,%
Gs - grãsimea smântânii,%
Gls - grãsimea laptelui smântânit,%
p - pierderi la smântânire
ºi reprezintã cantitatea de smântânã ce rezultã prin smântânirea a 100 l lapte.
Pentru a fi prelucratã în unt, smântâna trebuie sã îndeplineascã anumite condiþii:
-temperatura maxima admisã 14 oC
-aspectul: fãrã impuritãþi mecanice, neîngheþatã
-consistenþa: fluidã, fãrã aglomerari de grãsime ºi substanþe proteice
-culoare albã, pânã slab-gãlbui, uniformã în toatã masa
-gust ºi miros: plãcut, dulceag, caracteristic smântânii proaspete sau de fermentaþie lacticã purã, fãrã nici o nuanþã de miros sau gust strãin
-aciditatea-maxim 25 oT.
Aprecierea calitãþii smântânii de colectare este o operaþie mai dificilã, datoritã mai ales neomogenitãþii probei pentru analizã în cazul smântânii alterate. Existã douã metode care pun în evidenþã oxidarea ºi lipoliza, principalele alterãri ale smântânii, cu consecinþe negative asupra calitãþii untului.
Metoda Alifax - determinã degradarea oxidativã a grãsimii ºi se bazeazã pe reacþia aldehidelor ºi cetonelor cu dinitrofenol hidrazonã (DNPH); hidrazonele formate se coloreazã în roºu cu KOH. Culoarea obinutã se comparã cu etaloane obþinute cu probe de smântânã cunoscute.
Metoda S. Kuzdzal - Savoie pentru determinarea lipolizei are la bazã mãsurarea aciditãþii grãsimii untului exprimatã cu relaþia:
A = V / 0,45 ; V - ml solutie NaOH 0,1n
Pentru A=0,5 - lipolizã minimã observatã la smântânã proaspãtã
A=1,0 - lipolizã redusã, nu poate sesizatã prin examen senzorial
A=2,0 - lipolizã intensã, sesizabilã organoleptic.

4. Compoziþia ºi proprietãþile lipidelor laptelui
Faza lipidicã din lapte conþine un ansmablu de numeroase substanþe cu structurã chimicã diferitã, însã toate solubile, în stare anhidrã, în solvenþi organici. În prezent se admite cã în lipidele laptelui sunt prezente trei tipuri de substanþe asociate:
a) lipide neutre - sau substanþa uscatã propriu zisã formatã din trigliceride (98% din total)
b) lipide polare - sau fosfolipide complexe (  1%)
c) substanþe lipoidice sau nesaponificabile, diferite de cele precedente (max. 1%).
Lipidele se gãsesc dispersate în lapte sub formã de globule, care se separã relativ uºor. Ele sunt libere sau legate cu proteinele. Lipidele neutre sunt aproape în totalitate libere, proporþia legatã de cazeinã fiind de 0,05%. Lipidele polare sunt în majoritate legate de proteine, gãsidu-se în membrana globulelor de grãsime
a) Trigliceridele sunt esteri ai glicerolului cu acizii graºi alifatici care provin pe de o parte din circuitul sanguin, dar ºi din activitatea de sintezã a glandei mamare.
Se cunosc trigliceride simple (sau omogene), când radicalii acizi din moleculã sunt identici (ex: trioleina) sau trigliceride mixte, în cazul în care în moleculã intervin radicalii mai multor acizi. Alãturi de trigliceride, în grãsimea laptelui existã ºi mono ºi digliceride, în proporþie redusã de max.: 0,5% din total.
Se cunosc aprox. 150 acizi graºi în grãsimea laptelui, din care 15 sunt în concentraþii mai importante.
-acizii graºi saturaþi reprezintã 55-60% din totalul acizilor graºi (acid miristic, palmitic, stearic, butiric, capronic, caprilic). Ei pot suferi reacþii de oxidare, decarboxilare cu formare de cetone volatile foarte odorante (ce se formeazã la râncezirea untului ºi în cursul maturãrii brânzeturilor cu mucegai în pastã) sau dehidrogenarea sub acþiunea bacteriilor ºi mucegaiurilor.
-acizii graºi nesaturaþi - într-o mare varietate (de la una la ºase duble legaturi): acidul oleic (30-35% din totalul acizilor graºi ºi 3/4 din acizii nesaturaþi), acidul linoleic, decenoic, dodecenoic, etc. Molecula acizilor graºi nesaturaþi prezintã o mare reactivitate. În mod special, prezintã importanþã reacþiile de adiþie ale diferitelorelemente care se pot fixa pe dubla legãturã sau în vecinãtatea acesteia.
-fixarea hidrogenului (importantã pentru obþinerea margarinei)
-fixarea oxigenului (formarea de derivaþi oxidaþi cu gust ºi miros neplãcut)
-fixarea halogenilor (importantã cametodã analiticã - indicele de iodvariazã sensibil cu proporþia de acizi graºi nesaturaþi).
b) Lipidele polare - sunt fosfoaminolipide sau fosfatide, reprezentate de lecitine (30%),cefaline (45%) ºi sfingomielinã (25%).
Lecitinele - una din funcþiile glicerolului este esterificatã cu acid fosforic care este legat cu o bazã organicã azotatã, colina:



Cefalinele - au o structurã asemãnãtoare cu lecitinele, cu deosebirea cã baza azotatã este etanolamina:


Sfingomielina - glicerolul este înlocuit printr-un dialcool aminat nesaturat (sfingosina). Partea fosforatã este aceeaºi ca la lecitinã



Fosfolipidele sunt liofile ºi hidrofile intens. Ele formeazã legãtura între faza grasã ºi cea apoasã, fiind prezente în membrana globulelor de grasime. Lecitinele sunt foarte buni agenþi emulsifianþi, contribuind la stabilitatea suspensiei de substanþe grase în lapte. Ele sunt combinate cu proteinele ºi colesterolul. Fosfolipidele trec în zarã la prelucrarea smântânii în unt, imprimându-i un gust caracteristic.
c) Substanþele nesaponificabile sau lipoidice cuprind: sterolii, caroteno¬idele ºi tocoferolii, care au ºi rol vitaminic.
Sterolii din lapte sunt strâns asociaþi cu lecitina , avqnd un rol important în stabilizarea emulsiei de grãsime. Cel mai important sterol este colesterolul, ce se gãseºte în proporþie de 0,3% (sau 0,1 g la litru de lapte).
În lapte se gãsesc de asemenea caroteni izomeri  ºi , vitamina A, ca derivat ºi în cantitãþi reduse xantofilã, scualen ºi licopen. Carotenul este principalul colorant al grãsimi laptelui ºi fiind puternic nesaturat este uºor oxidabil.
Laptele de caprã nu contine -caroten, pe acest fapt bazându-se metoda cromatograficã de detectare a laptelui de vacã în laptele de caprã.
Tocoferolii au un rol antioxidant, protejând grãsimea ºi chiar carotenul faþã de fenomenele de oxidare.
Izomerul  al tocoferolului este vitamina E (C29H50O2).

Strucutura fizico-chimicã a grãsimii din lapte
Grãsimea este dispersatã în lapte sub formã de globule sferice sau uºor alungite, cu diametrul între 0,1-20 , în funcþie de rasa ºi specia animalului (în laptele de caprã de exemplu, globulele de grãsime sunt mai mici ca cele din laptele de vacã).
Fracþiunea lipidicã a globulelor este omogenã ºi dispusã sub forma unei structuri în lamele concentrice. Globulele sunt înconjurate de o membranã lipoproteicã, de 0,005  (în cazul unei globule cu diametrul de 5 ).
Membrana are o structurã complexã, formatã din:
-fosfolipide ºi colesterol
-proteine asemãnãtoare cu proteazo-peptonele din zer
-enzime
-substanþe diverse: riboflavinã, acid ribonucleic, etc.
Structura membranei globulelor de grãsime este reprezentatã de diferiþi autori ca fiind asemãnãtoare cu structura membranei celulare: unul sau mai multe straturi proteice, dispuse astfel încât gruparile hidrofile sã fie orientate spre faza apoasã, apoi un strat de fosfolipide asociat cu colesterolul în interior, straturi ce înconjoarã uniform particula gliceridicã. Un astfel de model, dupã King, este prezentat mai jos:



Deci în interiorul globulei de grãsime se gãsesc trigliceride în care sunt dizolvate substanþele nesaponificabile. Trigiceridele nesaturate, cu punct de topire scazut, lichide la temperatura ambiantã se gãsesc central, iar cele cu grad mare de saturare, cu punct de topire ridicat sunt la periferie, constituind componenta de continuitate cu fracþiunea gliceridicã de aceeaºi naturã din constituþia membranei.
Grãsimea din lapte are urmatoarele proprietãþi principale:
Densitatea la 15 oC 0,936-0,950
Punct de topire, oC 29-34
Punct de solidificare, oC 24-19
Indice de refracþie 1,453-1,462
În cazul topirii ºi solidificarii, existã de fapt un domeniu de aprox. 5 oC, în care se produce schimbarea de stare. În grãsimea laptelui existã gliceride lichide la 0 oC ºi altele care se topesc numai la 60 oC.
Grãsimea din lapte este insolubilã în apã, puþin solubilã în alcool ºi foarte solubilã în solvenþi organici (eter de petrol, benzen, acetonã).
Grãsimea din lapte poate suferi procese de hidrolizã sub acþiunea lipazelor, reacþie care este cauza a numeroase defecte ale produselor lactate ºi în special a râncezirii hidrolitice a untului. Membrana globulelor de grãsime asigurã protecþie faþã de acþiunea lipazelor (ce pot proveni din lapte sau din celulele unor microorganisme de contaminare), dar diferite tratamente care determinã alterarea acestui strat protector (omogenizarea, pomparea, agitarea violentã) favorizeazã lipoliza.
De asemenea, pot interveni reacþii de oxidare a acizilor graºi nesaturaþi, cu formare de gust metalic, uleios, de peºte.
Factorii ce influenþeazã oxidarea sunt:
-lumina solarã
-metalele grele, mai ales cuprul
-pH-ul (pH<5 al smântânii din care provine untul favorizeazã oxidarea) -oxigenul, NaCl, apa. 5. Procesul tehnologic de fabricare a untului Smântâna  Recepþie calitativã ºi cantitativã  Dezacidifiere (pentru smântâna din colectare)  Normalizare  Pasteurizare-Dezodorizare  Rãcire  Maturare fizicã  Maturare biochimicã  Baterea smântânii  Spãlarea bobului  Malaxarea untului  Ambalarea  Refrigerarea 5.1 Recepþia smântânii. Datoritã faptului cã o parte din smântâna destinatã fabricãrii untului se obþine în afara fabricii, iar condiþiile de pãstrare ºi transport pânã la locul de prelucrare nu sunt totdeauna corespunzãtoare, este necesar sã se realizeze o selecþie a loturilor de smântânã, iar cele cu probleme sã fie recondiþinate. Smântâna cu aciditate mare, peste 25 oT, îngreuneazã desfãºurarea pro¬ce¬sului tehnologic în general ºi a pasteurizãrii în mod special. La pasteurizarea aces¬teia, proteinele precipitã cu multiple consecinþe negative: -apariþia gustului de fiert -mãrirea pierderilor prin înglobarea globulelor de grãsime -reducerea efectului bactericid al încãlzirii prin înglobarea celulelor de microorganisme. Totodatã, aciditatea ridicatã, inhibã dezvoltarea normalã a culturilor selecþionate de bacterii lactice, adãugate dupã pasteurizare, în scopul maturãrii smântânii. Untul obþinut dintr-o astfel de smântânã prezintã o serie de defecte: -consistenþã grunjoasã -gust ºi aromã nespecifice -conservabilitate redusã -apariþia gustului de peºte Pentru evitarea acestor inconveniente, smântâna din colectare trebuie dezacidifiatã, astfel încât aciditatea fazei negrase sã fie max. 18-19 oT, prin urmãtoarele procedee: -diluarea ºi spãlarea smântânii -adãugarea unor substanþe alcaline 5.1.1 Procedeul prin diluare ºi spãlare Când aciditatea smântânii este doar cu 2-3 oTpeste valoarea limitã, o simplã diluare cu lapte este suficuentãpentru dezacidifiere. Când aciditatea smântânii este mai mare, se procedeazã la diluarea cu apã, amestecul fiind apoi supus separãrii centrifugale. Faza apoasã antreneazã o parte din SUN (proteine precipitate, acid lactic) ºi microorganisme. Raportul apã-smântânã variazã cu tipul instalaþiei, între 0,5-3. Amestecul, cu temperatura de 30-35 oC este trimis într-un separator centrifugal cu autodescãrcare din care se evacueazã smântânã spãlatã cu 40-60% grãsime (tip Westfalia sau Alfa-Laval). Instalaþia Alfa-Laval de spãlare a smântânii: 1-tanc izoterm pentru smântânã; 2-pompã; 3-debitmetru; 4-pasteurizator cu plãci; 5-filtru; 6-separator centrifugal concentrator; 7-tanc tampon. Deoarece spãlarea face membrana globulelor de grãsime mai sensibile la oxidare, mai ales dacã apa utilizatã conþine oxigen, clor sau metale grele, operaþia trebuie realizatã rapid. Smântâna spãlatã are un conþinut redus de lactozã, acid citric ºi alte substanþe utilizate ca substrat în maturarea biochimicã, care sunt completate prin adãugarea a 10-15% laptefaþã de masa smântânii. 5.1.2 Procedeul prin adaosul unor substanþe chimice În multe þãri, legislaþia admite utilizarea unor substanþe chimice pentru reducerea aciditãþii smântânii. În acest scop, se folosesc combinaþii ale calciului (CaO ºi Ca(OH)2), ale magneziului (MgO ºi Mg(OH)2) ºi sodiului (NaOH ºi Na2CO3) individual sau în amestec. Substanþele folosite trebuie sã îndeplineascã urmãtoarele condiþii: -sã fie de o înaltã puritate chimicã -sã prezinte o bunã stabilitate în contact cu aerul -sã aibe solubilitate mare Viteza de reacþie depinde de substanþa utilizatã: compuºii sodiului acþioneazã instantaneu, ai calciului în 15-20 min., ai magneziului în 45 min. Viteza de dezacidifiere în funcþie Evoluþia pH-ului smântânii în de natura substanþei neutralizatoare funcþie de natura substanþei neutralizatoare În SUA, Australia, Noua Zeelandã se utilizezã un tip de var ars conþinând în principal oxid de Ca ºi Mg. Magneziul are capacitate neutralizantã mai mare decât calciul; suspensia de var cu magneziu posedã propietãþi mai constante ºi nu spumeazã în contact cu smântâna. Însã, deºi se practicã din 1900, reducerea aciditãþii smântânii nu trebuie privitã ca o metodã de îmbunãtãþire a calitãþii smântânii ci o modalitate fortuitã de realizare a parametrilor tehnologici prescriºi. Acþiunea substanþelor alcaline se bazeazã pe reacþia de neutralizare a acidului lactic din smântânã cu formare de lactaþi dupã schema: Cantitate adãugatã este funcþie de aciditate, cantitatea de smântânã ºi puterea de neutralizare a substanþei adãugate. 5.2 Normalizarea smântânii Înainte de pasteurizare, smântâna se normalizeazã la un conþinut de grãsime impus de cerinþele tehnologice de fabricaþie.Normalizarea se face cu lapte degresat,evitându-se folosirea apei care influenþeazã caracteristicile smântânii ºi a zarei. 5.3 Pasteurizarea smântânii a început sã se foloseascã la sfârºitul secolului trecut de cãtre danezul Storch, apoi s-a rãspândit în toate þãrile producãtoare de unt. Scopul pasteurizãrii: -distrugerea microorganismelor patogene producatoare de tuberculozã, febrã aftoasã, difterie, tifos, etc. -distrugerea germenilor nedoriþi (microflora iniþialã), care de altfel rãmâne în unt producând alterãri -inactivarea unor enzime (peroxidaza, proteaza ºi în special lipazele care provoacã alterãri grave în timpul dezvoltãrii untului) -îndepãrtarea substanþelor volatile mirositoare din smântânã cu scopul prevenirii defectelor de gust ºi miros din unt. Substantele volatile se pot îndepãrta prin dezodorizare, care se poate realiza dupã pasteurizare sau concomitent cu acesta (a doua metodã necesitând aparate speciale). Dezodorizarea dupã pasteurizare (aerarea smântânii) constã în rãcirea în aer liber a smântânii pasteurizate. Aceastã smântânã fierbinte, vine în contact cu suprafaþa rece a racitorului, fãcând sã se degajevapori abundenþi care antreneazã cu ei compuºi volatili. Metoda este simplã ºi ieftinã, dar are dezavantajul cã permite reinfectarea smântânii pasteurizate cu microorganisme din aer. Pentru a evita acest inconvenient s-au construit instalaþii de rãcire izolate de contactul cu atmosfera, prezãzute cu aspirator de aer. Dezodorizarea se mai poate realiza ºi prin trecerea unui curent de oxigen, în contracurent, prin smântâna încãlzita )în raport 1/1). Dezodorizarea concomitentã cu pasteurizarea constã în încãlzirea smântânii la temperaturi ridicate pentru distrugerea microorganismelor, urmatã de un tratament în condiþii de presiune scãzutã pentru îndepãrtarea substanþelor volatile ºi a aburilr condensaþi. Se conosc mai multe instalaþii de acest gen, dintre care foarte eficace este vacreatorul. Avantaje: -distrugerea aproape completã a microorganismelor -evitarea defectelor de gust de fiert ºi ars -realizarea unei dezacidifieri a smântânii cu atât mai importantã cu cât proporþia de acizi volatili îndepãrtaþi este mai mare (5-6 oT iarna, 10-15 oT vara). Dezavantaje: -nu se pot îndepãrta toate defectele smântânii, ci numai acelea provocate de prezenþa substanþelor volatile Regimul de pasteurizare este influenþat de conþinutul mai mare de grãsime din smântânã faþã de lapte. El prevede o temperaturã mai ridicatã decât pentru lapte din urmãtoarele motive: -termorezistenþa microorganismelor este mai accentuatã în smântânã datoritã conþinutului mare de grãsime ºi substanþe proteice care le protejeazã de acþiunea cãldurii -câteva enzime din smântânã sunt distruse la temperaturi mari (peste 80 oC) -prin încãlzire la temperaturi ridicate, se formeazã în smântânã substanþe antioxidante (grupãri -SH care scad potenþialul de oxido-reducere al plasmei smântânii) care împiedicã, într-o oarecare mãsurã apariþia în unt a gustului de oxidat ºi de peºte) -gustul de fiert sau de ars apare mai greu în smântânã decât în lapte. Regimul de pasteurizare va þine cont de calitatea smântânii, respectiv de aciditatea sa (aciditatea plasmei, în care se gãseºte acidul lactic). Pentru calculul aciditãþii plasmei se poate folosi relaþia: , în care: - -aciditatea plasmei, oT - -aciditatea smântânii, oT - -conþinutul de grãsime din smântânã,%. De asemenea se þine cont de eventualele defecte ale smântânii, astfel la aciditãþi mari, temperatura de pasteurizare este mai micã, la fel ca ºi la smântâna cu gust metalic. Pentru o smântânã cu defecte de gust ºi miros provenite dintr-o pãstrare necorespunzãtoare, se va aplica un regim de pasteurizare la temperaturi înalte. Cu rezultate bune, pasteurizarea smântânii se face la temperaturi cuprinse între 90-115 oC, în vane cu pereþi dubli, prevãzute cu agitatoare sau în pasteurizatoare cu plãci, sau în instalaþii ce realizeazã ºi dezodorizarea. Temperatura optimã este de 92-95 oC cu menþinere 30 secunde. Transmiterea cãldurii în timpul pasterizãrii smântânii este influenþatã de conductibilitatea mai micã a smântânii cãt ºi de vâscozitatea mai mare a acesteia, care micºoreazã viteza de curgere ºi împiedicã formarea curenþilor turbionari cu efect de convcþie, reducând coeficientul de transmitere a cãldurii prin straturile de smântânã. De aceea, la calculul suprafeþelor de incãlzire, la pasteurizare trebuie þinut cont de acest fapt. De exemplu, la încãlzirea trimp de o orã a 100 l smântânã de la 40 la 50 oC în pasteurizatoarele cu plãci este necesarã o suprafaþã de încãlzire de 3,8 m2, pe când pentru aceeaºi cantitate de lapte suprafaþa de încãlzire este de numai 1,1 m2. Pasteurizatoarele cu plãci funcþioneazã dupã acelaºi principiu ca ºi cele de lapte, având prevãzute, în circuitul lor ºi dezodorizatoare în care, sub un vid parþial, se produce o evaporare redusã a apei din smântânã, antrenând cu ea substanþe cu miros neplãcut ce pot proveni direct din hrana animalelor, care pot sã se fixeze în timpul mulgerii ºi tramsvazãrii lui în bidoane sau se datoresc unor acþiuni biochimice sau enzimatice (acid acetic, cetone, etc.). Schema unei instalaþii de dezodorizare a smântânii: 1-separator gaze, 2-pompã, 3-condensator, 4,5-ventil, 6-vacuumetru, 7-dezodorizator. În timpul pasteurizãrii smântânii, au loc transformari ale grãsimii acesteia , de agregare sau fragmentare a globulelor de grãsime, functie de sistemul folosit. ªi celelalte componente ale smântânii suferã transformari, contribuind la formarea unui gust specific, plãcut, asemãnãtor gustului de nucã. Eficacitatea pasteurizãrii se determinã prin analize bacteriologice ºi proba fosfatazei. 5.4 Maturarea smântânii Prin maturare se înþeleg procesele fizice ºi biochimice la care este supusã smântâna, pentru a se crea condiþii optime pentru desfãºurarea procesului de batere a untului ºi obþinerea produsului finit de calitate corespunzãtoare. Ea este impusã de urmãtoarele considerente: -dupã pasteurizare smântâna este fluidã, grãsimea este numai parþial cristalizatã, nefiind aptã pentru a fi prelucratã în unt; -pentru formarea bobului de unt ºi pierderi reduse de grãsime în zarã, este necesar ca globulele de grãsime din smântânã sã sufere un proces de solidificare ºi aglomerare -formarea rapidã a bobului de unt este favorizatã de prezenþa acidului lactic; -proprietãþile senzoriale (gust, miros) ale untului sunt legate de prezenþa unor compuºi de aromã. 5.4.1 Maturarea fizicã Fenomenul de topire ºi solidificare a grasimii. Spre deosebire de grãsimea pura, la grasimea din lapte, fenomenele de topire ºi solidificare sunt mult mai complexe, deoarece, în compoziþia acestei grãsimi, sunt gliceride lichide la temperatura de 0 oC ºi altele care nu se topesc decât peste 60 oC. S-a constatat cã se produce o dizolvare a grãsimii cu punct înalt de topire în grã¬si¬mea lichidã. Temperatura la care întreaga masã de grãsime este lichidã, nu reprezintã punctul de topire, ci punctul la care grãsimile mai puþin solubile sunt dizolvate în lichidul format la o temperaturã mai joasã. Punctul de topire depinde de natura acizilor graºi din grãsime. Cristalizarea grãsimii din lapte este caracteristicã amestecurilor "izomor¬fe". Datoritã fenomenului de intersolubilitate, se formeazã cristale mixte, care conþin mai multe gliceride cu o anumitã similitudine chimicã: de tip saturat, nesaturat, cu un numãr relativ apropiat de atomi de carbon, etc. Prin cristalizare fracþionatã, se pot separa aceste tipuri de gliceride. Cristalizarea este un fenomen ce are loc în douã faze: nucleaþia (formarea germenilor de cristalizare) ºi cresterea cristalelor. În grãsimea laptelui are loc o nucleaþie eterogenã, la suprafaþa impuritãþilor catalitice, fãrã a fi necesarã a racire importantã pentru a demara fenomenul, spre deosebire de cristalizarea lipidelor din globulele de grãsime. Astfel în trigiceridele separate, cristalizarea este spontanã la 20-30 oC, pe când în globulele în suspensie, pentru a se realiza acest fenomen, temperatura trebuie scãzutã la 10-20 oC. Viteza de creºtere a cristalelor este mai redusã în grasimea naturalã a laptelui de cât în trigliceidele pure. Grãsimea din lapte prezintã fenomenul de polimorfism cristalin. Diferite forme de cristale sunt caracterizate printr-o structurã specificã reþelei cristaline ºi prin puncte de topire diferite. Forma cu cel mai înalt punct de topire este cea mai stabilã: alte forme sunt metastabile ºi se pot transforma ireversibil în forma stabilã, dupã o topire localã ºi se pot transforma ireversibil în forma stabilã, dupã o topire localã intermediarã. În grãsimea laptelui, se constatã trei forme de cristale: , , '. Cristalele  sunt cele mai puþin stabile, iar cele  cele mai stabile. Rãcirea rapidã favorizeazã cristalizarea în forma , care are cea mai simplã structurã cristalinã, apoi în cursul rãcirii lente apar ºi celelalte forme de cristale. În grãsimea din lapte, punctul de topire final este aprox. 22 oC pentru , 30 oC pentru ' ºi 36 oC pentru . Sub aspect practic este important raportul dintre fracþiunea solidã ºi lichidã, exprimat prin indicele de fermitate, ce poate fi detreminat prin dilatometrie (volumul specific creste la topire), termografie diferentialã (comparaþia încãlzirii ºi rãcirii grasimii comparativ cu un lichid de referinþã), rezonanþã magneticã nuclearã (protonii gliceridelor lichide dau un semnal mai sonor). La fabricarea untului prin procedee prin aglomerare, baterea smântânii nu se face imediat dupã pasteurizare, ea fiind supusã unor tratamente termice (maturare fizicã) prin care se urmaresc douã fenomene principale: -stabilirea unui raport optim între fracþiunile solide ºi lichide ale grãsimii pentru a se realiza o bunã inversare a fazelor în timpul baterii. În aceste condiþii baterea va fi rapidã ºi pierderile de grãsime în zarã reduse; -dirijarea procesului de solidificare a grasimii pentru a obþine un unt cu o consistenþã corespunzãtoare. Maturarea fizicã influenþeazã direct baterea smântânii, pierderile de grãsime în zarã, calitatea untului. În funcþie de procedeul de batere, anotimp, calitatea smântânii, calitatea untului ce dorim a se obþine, se alege temperatura ºi timpul maturãrii fizice, respectându-se strict norme precise în acest sens. În general, dupã pasteurizarea smântânii, se procedeazã la o rãcire bruscã , pentru a evita apariþia gustului de fiert, cât ºi pentru a amorsa procesul de cristalizare a grasimii, care devine completã numai la temperaturi de 6-7 oC. Printr-o rãcire moderatã la o temperaturã de maturare fizicã de aprox. 13 oC, grãsimea rãmâne parþial lichidã în momentul baterii. Ciclul termic poate fi definit menþinând în ordine (oC): -temperatura t1, de ieºire din pasteurizator, de cristalizare -temperatura t2, de maturare primarã -temperatura t3, de maturare secundarã -temperatura t4, de blocare, înainte de aducere la temperatura de batere. Durata totalã a unui ciclu este de 16-18 ore, în general ºi ele se repartizeazã în douã tipuri: -unul care are ca obiectiv obþinerea unui unt dur -unul care are ca obiectiv obþinerea unui unt moale. Ciclurile pentru creºterea duritãþii untului, urmãresc cristalizarea în masã a grãsimii, cu o compoziþie eterogenã, utilizându-se temperaturi ºi timpi diferiþi, putând fi clasificate în patru grupe: -ciclul rece -metoda 13; 13; 13; 13; pentru smântânã acidifiatã -metoda 10 ore la 5 oC sau 15 ore la 8 oC -ciclul rece-cald: -8, 13; 13; 13. -ciclul cald-rece: - 19 oC (5 h); 16 oC (12 h); 9 oC (2 h) -ciclul Stiens - perfecþionat în Olanda; Smântâna, la 35 oC se menþine 5-10 minute, într-o vanã cu circuit închis cu reîncãlzire. Astfel smântâna se gãseºte în totalitate în formã lichidã. Se rãceºte apoi brusc la 5 oC, într-un rãcitor cu plãci, realizându-se o cristalizare masivã a gliceridelor, apoi smântâna este prelucratã imediat. Ciclurile pentru reducerea duritãþii untului permit o cristalizare selec¬tivã a grãsimii, la punct de topire mai ridicat, pentru a menþine o fracþiune mai mare de grãsime în stare lichidã, obþinându-se un unt moale la 15 oC sau chiar la 10 oC. -metoda suedezã - 8; 19; 16; 14, cu mai multe variante -metoda suedezã modificatã (la temperaturã joasã), utilizându-se temperaturi apropiate 8; 14; 12; 10. -metoda Nizo (Olanda) - care urmãreºte corelarea mai multor parametri tehnologici la fabricarea untului ºi care constã în urmãtoarele etape: -baterea unei smântâni dulci, nefermentate, care a fost maturatã, doar fizic, printr-o rãcire la 6 oC timp de 5 ore; -însãmânþarea masei de unt în cursul malaxãrii cu ajutorul unui amestec de culturã de bacterii lactice aromatizante ºi un concentrat de bacterii lactice acidifiante, care reduce pH-ul la valoarea doritã. În acest fel, se obtine o mai mare regularitate a caracteristicilor produsului, o zonã dulce, avantajoasã pentru valorificarea ulterioarã, permiþând totodatã obþinerea unei economii de timp ºi material. 5.4.2 Maturarea biochimicã a smântânii Maturarea biochimicã a smântânii are un scop multiplu: -îmbunãtãþirea randamentului în unt, prin favorizarea fenomenului de inversare a fazelor, prin coborârea pH-ului; -formarea în smântânã ºi în unt a unor substanþe de aromã; -prin dezvoltarea bacteriilor lactice ºi cresterea aciditãþii se inhibã dezvoltarea unor bacterii termorezistente sau de contaminare care pot degrada untul. Maturarea biochimicã a fost folositã pentru prima datã în 1880 de cãtre Storck, prin însãmânþarea smântânii cu culturi selecþionate de bacterii lactice ºi fermentarea acesteia la anumite temperaturi. În prezent, se folosesc pentru fermentare: -streptococi lactici acidifianþi (Str. cremoris) ºi producãtori de diacetil (Str. diacetillactis) -un amestec de streptococi heterofermentativi (sau Leuconostoc) producãtori de aromã, dar cu putere acidifiantã redusã (Leuconostoc citovorus ºi paracitovorus) ºi streptococi acidifianþi. Speciile de bacterii lactice producãtoare de aromã, formeazã în mediu acid, acetoinã sau acetil metil carbinol, care se oxideazã enzimatic trecând în diacetil sau este redusã în butandiol. Dintre aceste trei substanþe numai diacetilul este component important al aromei untului. Pentru a se favoriza formarea diacetilului, este necesar un pH acid ºi un mediu aerat. De asemenea, sunt necesare temperaturi inferioare valorii optime de creºtere a bacteriilor ºi de acidifiere (de ex. 11-12 oC), precum ºi adausul de acid citric. Substanþele cunoscute azi ca participând la formarea aromei în unt sunt urmãtoarele: -substanþe nevolatile - în special acidul lactic (aprox. 500 mg/kg în untul aromat) -substanþe volatile - bioxidul de carbon, acid acetic, propionic, acetona, butanona, alte cetone metilice, diacetilul (0,5-5 mg/kg), aldehida aceticã, etanol acetoina, esteri, compuºi sulfuraþi. Toate componentele untului pot evolua, în anumite condiþii, conducând la apariþia unor defecte de gust (rânced, oxidat, de brânzeturi). Substanþele de aromã îºi modificã structura ºi concentraþia sub acþiunea unor factori chimici sau microbiologici. Astfel se creazã condiþii, sub acþiunea unor microorganisme de transformare a diacetilului, în acetoinã ºi butilenglicol, sau acetoina în acid acetic. Substanþele implicate în formarea aromei sunt mai solibile în apã decât în grãsime, ceea ce determinã pierderi în procesul de batere. Astfel diacetilul trece din smântânã în unt în proporþie de maximum 50%. În timpul maturãrii biochimice, care constã în însãmânþarea smântânii cu bacterii selecþionate, termostatarea în conditii definite detemperaturã ºî duratã, se urmãreºte aciditatea ºi concentraþia de substanþe de aromã. Se apreciazã cã o aciditate între 36-65 oT permite obþinerea unui unt aromatizat cu un pH între 4,7 ºi 5,0. Dacã pH-ul este superior valorii de 5,0 untul obþinut este lipsit de aromã ºi susceptibil de a fi alterat de cãtre microorganisme, când este necorespunzãtor malaxat. Când pH-ul este sub 7,7 untul se poate oxida rapid, mai ales în cazul untului sãrat, sau sã prezinte un gust acru. O aromã expresivã se constatã în cazul unei concentraþii de diacetil de 2-3 mg/kg în unt. Maturarea dureazã între 6-15 ore, iar temperaturile sunt de 11-12 oC vara ºi 13-15 oC iarna, folosindu-se doze de maia de bacterii lactice de 2-5%. Maiaua de producþie, se introduce în smântânã în funcþie de capacitatea ei de acidifiere, temperaturã, durata maturãrii precum ºi de aciditatea impusã de procedeul de batere ºi de grãsimea (%) maielei de producþie în conduvta de alimentare cu smântânã pentru omogenitatea amestecului. Maturarea are loc în vane cu pereþi dubli, din oþel inox prevãzute cu agitaor (de capacitate 2000-10000 l sau mai mari). În procedeele moderne, maturarea fizicã ºi biochimicã se realizeazã concomitent. Ciclurile de temperaturã indicate la maturarea fizicã prevãd temperaturi între 8 ºi 20 oC, domeniu în care se pot dezvolta bacteriile acidifiante ºi aromatizante. Existã deci posibilitatea ca satisfãcând exigenþele cerute de ambele tipuri de maturare, fizicã ºi biochimicã, sã se realizeze urmãtoarele efecte: -sã se evite acidifierea prea intensã a smântânii, determinatã de o duratã mare de termostatare la temperaturã ridicatã; -sã se evite menþinerea smântânii maturate (cu pH sub 5) la temperaturi de peste 14 oC. Acesta este scopul "temperaturii de blocaj", prevãzutã la maturarea fizicã, ale cãrei valori optime sunt între 8-10 oC -sã se întârzie, dacã este necesar, actiunea acidifiantã ºi enzimaticã, adoptând un ciclu "rece-cald" (de ex. 8; 18; 12 oC). Bacteriile din maia au la temperatura de 8 oC o acþiune acidifiantã redusã, având mai ales un rol protector. În acest mod, se reduce riscul apariþiei gustului uleios sau metalic în unt. Alegerea temperaturilor de maturare trebuie corelate mai ales cu exigenþele maturãrii fizicepentru obtinerea unui unt cu consistenta doritã. Durata maturãrii biochimice trebuie sã fie de aprox. 10 ore ºi este cuprinsã în perioada de maturare fizicã (16-18 ore). În cursul maturãrii, smântâna trebuie agitatã , aproximativ 9 ore cu 35 rotaþii/min, ceea ce duce la o fragmentare a particulelor de cazeinã precipitate cu urmãtoarele efecte: -scurgerea zarei de pe granulele de unt se face mai rapid ºi mai complet; -zara este mai fluidã, mai stabilã, se degreseazã mai uºor; -suspensiile din apa de spãlare se decanteazã mai rapid, depozitul obþinut putând fi folosit ca furaj; -substanþa uscatã negrasã din unt va avea valori mai mici -este posibil ca oxigenul înglobat prin agitare sã ajute la formarea diacetilului; -se realizeazã o acidifiere mai rapidã ºi în toatã masa Existã ºi metode speciale de maturare biochimicã: -maturarea unei porþiuni de smântânã, urmând ca înainte de batere aceasta sã se amestece cu restul de smântânã care n-a suferit decât maturarea fizicã; -maturare biochimicã avansatã urmatã de o neutralizare cu alcalii pentru ca pH-ul sã ajungã la o valoare de minim 6, evitându-se apariþia gustului acid sau metalic; -adãugarea tardivã a maielelor, fie în momentul baterii, fie dupã formarea untului (înainte sau în cursul malaxãrii). Aceste metode permit obþinerea unei zare dulci ºi a unui unt care nu are însã o aromã pronunþatã. Smântâna maturatã, prezintã o consistenþã vâscoasã ºi o aromã plãcutã caracteristicã. Gradul de maturare poate fi determinat prin determinarea aciditãþii, a concentraþiei de diacetil sau a gradului de multiplicare microbianã. Aciditatea smântânii depinzând de conþinutul de grãsime, se va utiliza pentru evitarea erorilor, exprimarea aciditãþii, în plasma smântânii, folosind pH-metrul. Controlul aciditãþii trebuie efectuat în cursul maturãrii, dupã un timp determinat, putându-se astfel stabili gradul ºi momentul aplicãrii temperaturii de blocaj. În condiþii de lucru normale, pH-ul la sfârºitul maturãrii trebuie sã fie în limitele de 0,15 unitãþi de pH în jurul valorii alese, în cazul în care pH-ul este peste 4,6. Dacã pH-ul inferior sau egal cu aceastã valoare, mãsurarea pH-ului nu permite a stabili o neregulã deoarece bacteriile din maiaua de un tnu pot coborî valoarea pH-ului sub 4,4 chiar în cazul unei fermentãri prelungite. Substanþele de aromã, respectiv principala substanþã de aromã din unt - diacetilul - poate fi determiant prin prin titrare directã sau prin reacþie cu creatininã (metoda indirectã). Smântâna naturalã, în momentul baterii, conþine 2-5 mg/kg diacetil, însã ºi acid citric, care constituie substanþa de bazã în formarea diacetilului. Zara are o concentraþie de acid citric de aprox. 0,8%, reprezentând 50% din acidul citric al laptelui. Controlul microbiologic. Într-o maia normalã, la sfârºitul termostatarii, existã între 50-500 miliioane de bacterii lactice/ml, în timp ce în smântâna naturalã numãrul lor scade între 10 ºi 100 milioane. Pe de altã parte, microorganismele de contaminare sunt limitate în smântânã la maximum: 1 coliform, 5 drojdii ºi 5 mucegaiuri/ml. Tipuri de bacterii lactice utilizate la maturarea smântânii. Factori ce influenþeazã fermentatia lacticã ºi aromatizantã Bacteriile lactice utilizate la maturarea smântânii: Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis, Leuconostoc citrovorum ºi Leoconostoc paracitrovorum se caracterizeazã prin faptul cã nu formeazã spori, sunt imobile, nu produc catalazã, sunt Gram-pozitive, nu reduc nitraþii. Streptococus lactis ºi cremoris, sunt bacterii lactice homofermentative care transformã glucidele ºi în mod particular lactoza, aproape exclusiv în acid lactic. Str. diacetilactis, Leuconostoc sunt bacterii heterofermentative (sau aromatizante), care transformã lactoza într-o cantitate micã de acid lactic, dar ºi în produse secundare ca: acid acetic, aldehidã aceticã, etanol. În plus, aceste specii pot utiliza pentru nevoile lor energetice citraþii, care sunt componente normale ale laptelui, formând substanþe ca diacetilul, aldehida aceticã ºi CO2, esenþiale pentru aroma smântânii ºi a untului. Caracteristicile bacteriilor lactice utilizate la maturarea smântânii Caracteristici Str. lactis Str. cremoris Str. diacetilactis Leuconostoc citrovorum Leuconostoc paracitrovorum Temperatura optimã pentru dezvoltare 40 oC max. 40 oC max. 40 oC max. 39 oC max. 39 oC Rezistenþa la NaCl min 4% max. 4% 4% 4% 4% Formarea NH3 din argininã + - + (75% din cazuri) - - Formarea de acetoinã - urme + - în culturã purã + cu Str. cremoris Formarea de diacetil urme urme + + + Acidifierea laptelui pânã la pH 4,3-4,5 pânã la pH 4,3-4,5 pânã la pH 4,8-5,1 necesitã autolizat de drojdie Acid lactic produs dextrogir dextrogir dextrogir - + Fermenteazã citraþii - - + + + Fermenteazã zaharoza - - - - + Morfologie lanþuri lungi de diplococi lanþuri de lungime variabilã lanþuri relativ scurte diplococi izolaþi Dintre factorii care influenþeazã activitatea bacteriilorhomofermentative prezintã importanþã: -factorii nutriþionali (concentraþia de lactozã, conþinutul de CO2, adausul unor peptide, în special cele extrase din pancreas, unele vitamine microbiene, cumsunt riboflaina, tiamina, acidul pantotenic, acidul nicotinic, piridoxina, precum ºi sãrurile minerale ºi unele metale). Toate acestea constituie un factor favorabil, spre deosebire de acizii graºi liberi (capric, caprilic, lauric) care reduc viteza de fermentare: -caracteristicile mediului de culturã, restectiv temperatura, pH ºi rH-ul. Pentru speciile menþionate, temperatura optimã este de 21 oC, pentru producerea totalã de acid lactic, viteza fiind maximã la 34 oC. Producerea de acid lactic de cãtre celula bacterianã este mai rapidã la pH=5,4 decât la pH=4,6. Referitor la potentialul de oxido-reducere, este de notat cã aerarea laptelui determinã o reducere a vitezei de fermentar. -stadiul de dezvoltare ºi multiplicare al bacteriilor AB-faza de dezvoltare latentã; BC-faza de multiplicare rapidã; BD-faza de creºtere rapidã a aciditãþii DE-faza de reducere latentã a numãrului de bacterii Evoluþia numãrului de bacterii ºi a aciditãþii într-o culturã de bacterii lactice mezofile De menþionat cã s-a prezentat curba de creºtere a unei culturi de bacterii lactice mezofile, însãmânþate în proporþie de 1% în lapte sterilizat, în urma unei termostatãri la 21 oC. -prezenþa unor inhibitori care influenþeazã negativ dezvoltarea bacteriilor lactice (substanþe antibacteriene ca imunoglobulinele ºi o serie deenzime, antibioticele utilizatepentru tratamentul veterinar al animalelor, compuºi ai clorului ºi iodului utilizaþi pentru igienizare, bacteriofagii - virusuri susceptibile sã pãtrundã în celulele bacteriene, sã se multiplice ºi sã lezeze membrana celulei gazdã). Factorii care influenþeazã dezvoltarea bacteriilor heterofermentative depind de asemenea de condiþiile de mediu sub aspect nutriþional ºi fizico-chimic, de numãrul de bacterii ºi de starea lor de activitate, precum ºi de existenþa unor factori inhibitori. Lactoza, deºi asigurã necesarul de energie nu este sufucientã pentru producerea de diacetil. Citratul, indispensabil pentru formarea diacetilului, prezintã o concentraþie optimã de 0,6%, însã în lapte se gãseºte numai în proporþie de 0,16%, astfel încât, pentru favorizarea formãrii diacetilului este necesarã adãugarea suplimentarã de citrat. Substantele azotoase, vitaminele (acid pantotenic, biotina, piridoxina ºi acidul nicotinic) ºi NaCl în concentraþie de 1-2% favorizeazã creºterea bacteriilor producãtoare de aromã. Temperatura optimã este de 18-22 oC pentru dezvoltarea celularã, iar pentru producerea diacetilului, temperaturi de peste 10 oC (chiar ºi la 10 oC s-a semnalat, producerea de diacetil) ºi pH între 4,7-5,0. 5.5 Procedee de transformare a smântânii în unt În procesul de formare a untului, fenomenul fizic cel mai important îl constituie inversarea fazelor: dintr-o smântânã în care globulele de grãsime fin dispersate în plasmã constituie faza discontinuã, prin prelucrarea mecanicã se obþine untul cu aprox 80-83% grãsime sub formã lichidã continuã, în care sunt dispersate particulele de grãsime solidificatã ºi picãturi de plasmã (apã ºi substanþã organicã uscatã negrasã). Se cunosc trei tipuri de procedee care permit realizarea procesului de inversare a fazelor: -procedee prin aglomerare - globulele de grãsime din smântânã sunt reunite ºi aglomerate sub formã de granule care se sudeazã apoi prin malaxare, formqnd o masã continuã (discontinui sau continui) -procedee prin concentrare - globulele de grãsime din smântânã sunt concentrate printr-o separare centrifugalã repetatã pânã la conþinut de grãsime dorit în unt: concentrarea, urmatã de o acþiune mecanicã ºi termicã determinã inversarea fazelor. -procedee prin combinare - iniþial globulele de grãsime din smântânã sunt supuse unui tratament mecanic violent, care determinã distrugerea membranei, apoi prin separare centrifugalã centrifugalã, din fracþiunea lichidã cu peste 80% grãsime se obþin douã faze: grãsimea ºi plasma. Se recombinã apoi componentele care formeazã untul (grãsime, plasmã, arome, sare) rezultând o emulsie apã-grasime. Alegerea unui anumit procedeu de fabricare a untului se face având în vedere calitatea produsului obþinut, avantajele tehnologice ºi economice, posibilitatea obtinerii unor noi sortimente, etc. Untul obþinut prin procedee continui (în special prin concentrare ºi combinare), prezintã în sectiune o structurã uniformã, netedã, fãrã goluri, datoritã mai ales absenþei sau repartizãrii foarte fine a aerului înlobat. În acelaºi timp, procedeele continui permit, în general, o mai mare constanþã în fabricare. Cele prin combinare sau concentrare, permit stabilirea cu precizie a compoziþiei untului, care în consecinþã va avea o calitate constantã, iar în cazul în care concentraþia în apã ºi SUN se aduce la limita superioarã admisã, randamentul va fi maxim. Operaþiile de spãlare ºi dezinfectare sunt mai eficiente ºi mai uºor de realizat în cazul instalaþiilor continui, în care este posibilã o circulaþie în circuit închis a solutiilor utilizate în acest scop. Pasteurizarea smântânii, înainte de inversarea fazelor, aplicatã în procedeele prin combinare, posibile în altele dupa concentrare, are ca efect o conservare mai bunã a untului. Procedeele continui prezintã de asemenea avantajul unui volum de manoperã redus, necesitând doar personal de supraveghere, pentru producþii orare mari. Condiþiile de demarareºi oprire sunt mai simple; în cazul instalaþiilor Alfa sau Gold'n Flow nu este obligatoriu ca la oprire sã se procedeze la golirea "transmutatorului" cu conditia sã se menþinã regimul de rãcire. Pe de altã parte, consumul de energie este mai ridicat în cazul procedeelor continui, însã necesarul de frig poate fi mai redus din cauza realizãrii unui schimb termic mai intens. Totodatã, procedeele continui au o duratã a tratamentului foarte redusã. Cu instalaþia Creamery-Pakage, este posibil ca în maxim 15 minute sã se transforme smântâna recepþionatã în unt ambalat. Procedeele continui permit diversificarea producþiei de unt (cu condimente, cacao, zahãr, cu tartinabilitate îmbunãtãþitã, etc.). Existã însã ºi unele dezavantaje: -conþinutul de grãsime din zara obþinutã de la procedeele prin aglomerare este mai ridicat decât în laptele degresat, iar valorificarea grãsimii prin smântânireeste o operaþie energofagã -procedeele prin concentrare ºi combinare determinã formarea unui unt cu consistenþã tare, din cauza dificultãþii de a regla la nivelul optim gradul de solidificare al grasimii. În tabelul de mai jos sunt prezentate unele caracteristici calitative ale untului obþinut prin diferite procedee, în comparatie cu procedeul prin aglomerare discontinuã (baterea clasicã) considerat ca referinþã. Tabel x. Caracteristicile untului obþinut prin diferite procedee de prelucrare a smântânii Procedeul Procedeul prin Procedee continui aglomerare Aglomerare Concentrare Combinare Caracteristici discontinuã Fritz Alfa New Way Cherry Burrell Structura microscopicã Globule de grasime ºi picãturi de plasmã în grãsimea liberã Picãturi de apã în grãsimea liberã Globule de grãsime 2-46%  - 3,5-4 m 12-17%  - 3,5-4,2 m 11-31%  - 3,3-4,1 m aprox. 6%  - 4,9 m puþine globule de grasime Grãsime liberã 54-98% 83-88% 69-89% aprox. 94% aproape 100% Fosfolipide 0,3-0,4% 0,3-0,4% 0,5-0,8% 0,5-0,8% 0,5-0,8% Substanþã uscatã negrasã 0,5-1,5% 1,5-1,8% 0,5-2% (reglabilã) 0,5-2% (reglabilã) 0,5-2% (reglabilã) Faza apoasã diametrul picãturilor <1> 30 m <1> 15 m <1> 7 m <1> 7 m <1> 30 m
Faza gazoasã
Volumul,% aprox. 3% aprox. 7% < 1% ... Azot adãugat 4-5% Defecte de structurã posibile uleios, structurã nisipoasa sau lamelarã uleios, structurã nisipoasã 5.5.1 Procedeul prin aglomerare discontinuã Smântâna pentru unt va fi încãlzitã la minim 95 oC, în funcþie decontinutul de grãsime, asigurând un debit constant de alimentare a pasteurizatorului, pentru a se asigura o pasteurizare continuã. Se evitã astfel supraîncãlzirea ºi depunerea smântânii pe suprafaþa de transfer de cãldurã si o scãdere a eficacitãþii încãlzirii. Fig. xx. Temperaturile optime de încãlzire pentru smântâna cu conþinut diferit de grãsime Dezodorizarea asigura îndepãrtarea unora din substanþele care imprimã smântânii defecte de gust ºi miros, precum ºi a oxigenului atmosferic care inhibã dezvoltarea germenilor aerobi, cât ºi oxidarea lipidelor. Maturarea fizicã - fazã importantã în procesul de pregãtire a smântânii se face dupã schema: Rãcire bruscã a smântânii  Rãcirea ulterioarã, respectiv reglarea temperaturii de cristalizare  Depozitare la temperatura de cristalizare (1-2 ore) La alegerea temperaturii se va avea în vedere faptul cã o structurã crostalinã finã determinã obþinerea unui unt cu consistenþã moale, iar cristalele mari imprimã o consistenþã fermã, iarna sfãrâmicioasã. Punctul de topire (solidificare) a grãsimii este determinat în principal de cantitatea acizilor graºi nesaturaþi din molecula de grãsime (determinatã cu ajutorul indicelui de iod sau a indicelui refractometric): I=3,71.R - 128,5 , în care: I-indice de iod; R-indice refractometric. În tabelul de mai jos se indicã valoarea temperaturii optime de cristalizare în funcþie de indicele de iod ºi indicele refractometric. Tabel xx. Corelaþia dintre I ºi R ºi temperatura optimã de cristalizare I R Temperatura optimã de cristalizare 28 41,2 29-31 41,3-42 6-7 oC 32-34 42,1-42,8 35-37 42,9-43,6 38-40 43,7-44,3 8-10 oC > 40 44,4

Maturarea biochimicã se poate practica:

-fãrã acidifierea smântânii, pentru obþinerea untului din smântâna dulce, prin depozitarea smântânii la 6-10 oC pânã a doua zi, când are loc baterea
-cu acidifierea smântânii, urmãrindu-se pe lângã o bunã cristalizare a grasimii ºi formarea de aciditate ºi aromã.
Conþinutul de diacetil dupã Vass este urmãtorul:
-unt uºor aromatizat 0,5-1 mg/kg
-unt cu aroma intensã 1,5-3 mg/kg
-maia de producþie 15-30 mg/kg

Procedeu de maturare
Introducerea smântânii la temperatura optimã de cristalizare (6-8 oC) în vana de maturare

Adaus 2-6% maia de unt când vana este umplutã 1/4-1/3 din volum. Agitare intensã

Umplerea vanei cu smântânã. Agitare continuã. Termostatare 1-2 ore la temperatura optimã de cristalizare

Încãlzirea smântânii la temperatura de fermentare (lent)
(Agentul de încãlzire are o temperaturã de 24-27 oC)

În timpul primelor 5 ore de fermentare se va agita smântâna de mai multe ori pentru a se produce o acidifiere uniformã ºi se va controla permanent pH-ul ºi indicele de aciditate

Determinarea gradului de maturare


Tabel xx. Samuelson, indicã regimuri de maturare diferentiate pentru varã ºi iarnã:

Tipul de unt Temp. de maturare Durata maturãrii Temperatura de batere
8 oC 2 ore
Unt de iarnã 19 oC 3 ore 14-17 oC
16 oC 14-20 ore
19 oC 2 ore
Unt de varã 16 oC 3 ore 8-12 oC
8 oC 14-20 ore

Vara, în untul cu o proporþie mai mare de grãsime lichidã se poate obþine o consistenþã mai tare a untului, dacã smântâna este menþinutã iniþial la 16-19 oC, când se formeazã un numãr redus de cristale, care vor creºte apoi la 8 oC. Cristalele mari imprimã o consistenþã mai durã a untului. Iarna, se poate obþine un unt mai tartinabil, dacã la 4-8 oC, se formeazã un numãr mai mare de cristale de dimensiune redusã, care la 16-19 oC, ori creºte foarte puþin.
Ca utilaje pentru rãcirea smântânii imediat dupã pasteurizare se folosesc rãcitoare cu plãci sau tubulare. Pentru maturare se folosesc vane cu manta, din oþel crom-nichel sau emailate. Mantaua exterioarã este de asemenea din crom-nichel sau tablã lãcuitã. Ele sunt prevãzute cu agitatoare. Prin manta, agitator sau prin ambele circulã agentul de rãcire sau de încãlzire. Vanele moderne sunt prevãzute cu instrumente de mãsurare a temperaturii ºi ph-ului, exitând posibilitatea automatizãrii lor, pentru reglarea încãlzirii, râcirii ºi agitãrii. Pentru aceasta, vanele au un sistem de automatizare prevãzut cu un element de mãturare fixat lateral, oblic în mantaua vanei ºi care patrunde în smântânã (pentru pH ºi temperaturã), sau amplificator pentru valoarea pH-ului , un dulap de comandã ce contine înregistratoarele de pH ºi temperturã, ºi un panou de comandã (comutator principal, siguranþe, relee pentru agitator, întrerupãtor pentru agentul de încãlzire ºi rãcire).






























Prelucrarea mecanicã a smântânii

Operaþia de transformare a smântânii în unt poartã denumirea de "batere" ºi se referã la procedeele discontinue prin aglomerare, în putinee.
Baterea presupune inversarea fazelor. Aceasta se realizeazã atunci cãnd smântâna, este supusã unei acþiuni mecanice în putinei, care se roteºte cu o anumitã vitezã (turaþie). Acþiunea mecanicã este determinatã de lovirea , comprimarea ºi destinderea smântânii datoritã muchiilor, colturilor sau altor neregularitãþi ale putineiului ºi este influenþatã de gradul de umplere ºi turaþie. La o vitezã micã nu se produce o turbulenþã, deci o acþiune mecanicã suficient de mare. La turaþii mari, existã pericolul ca valoarea forþei centrifuge sã fie mai mare ca forþa gravitaþionalã ºi smântâna sã rãmânã pe perete, rotindu-se odatã cu putineiul.
Urmare a acþiunii mecanice, când globulele de grãsime se ciocnesc între ele ºi de suprafaþa putineiului, în condiþii de turbulenþã intensã are loc distrugerea membranei lor. Cristalele de grasime strãpung membrana din ce în ce mai subþire, aceasta devine poroasã ºi permite evacuarea grãsimii lichide în exterior. În cazul unei proporþii corespunzãtoare între fractiunea solidã ºi lichidã a grãsimii, grãsimea lichidã evcuatã are rolul unui liant formqnd aglomeratul de grasime sau "bobul de unt'.
Gradul optim de batere este influenþat pe lângã raportul optim între faza solidã ºi lichidã ºi de mãrimea ºi forma cristalelor de grãsim, procentul de grãsime din smântânã, gradul de maturare al smântânii, construcþia ºi turaþia putineiului.
Temperatura de batere trebuie sã varieze invers proporþional cu concentraþia de grãsime din smântânã (5-10% grãsime în smântânã modifica temperatura de batere cu 2 oC).
Temperatura optimã de batere este între 8-14 oC, funcþie de procentul de grãsime al smântânii (conþinut ridicat/temperaturã joasã) ºi de sezon (vara mai micã decât iarna). Gradul de umplere al putineiului este de 40% pentru form acilindrica ºi 50% pentru forma conicã-elipticã, dublu conicã sau cubicã.
Conþinutul de smântânã S în litri poate fi calculat cu relatia aproximativã:
, în care:
-Vp-volumul total al putineiului în litri;
-G-conþinutul de grãsime al smântânii,%.
pH-ul optim este de 4,65-4,90. Orice abatere duce la defecte ale untului (uleios, brânzos, matalic, acru, etc.).
Procesul de aglomerare ºi formare a bobului este terminat când din smântânã a fost separatã practic toatã grãsimea ºi când s-a atins mãrimea doritã a bobului de unt (1-4 mm).
Pierderile relative de grãsime nu trebuie sã fie mai mari de 0,6% ºi ele indicã ce cantitate de grãsime din smântânã nu a trecut în unt.
, în care:
-PG-pierderi relative,%
-Gs-conþinutul de grãsime al smântânii,%.
-Gz-conþinutul de grãsime al zarei,%.

Separarea zarei
Operaþia trebuie fãcutã rapid, uniform ºi cât mai complet, deoarece zara reprezintã, prin substanþele conþinute (lactozã, acid lactic, proteine), un substrat nutritiv pentru microorganisme. Totodatã, nesepararea ei completã duce la creºterea conþinutului de SUN.
Pentru separarea zarei, se opreºte putineiul, amestecul de aglomerãri de unt ºi zarã se menþine în repaus pentru ca bobul de unt sã se ridice la suprafaþã, apoi se deschid robinetele pentru evacuarea zarei care se scurge pe site pentru reþinerea boabelor de unt antrenate.

Spãlarea untului
Spãlarea are ca scop îndepãrtarea, în cea mai mare mãsurã a peliculei de zarã care aderã la bobul de unt, dupã separarea zarei. Astfel, se reduce SUN din unt ºi se îndepãrteazã mediul nutritiv pentru microorganisme, mãrindu-se durata de conservare a untului. Totodatã se reduce ºi numãrul de germeni, evitându-se un gust prea acru al untului.
Dezavantaje:
-reducerea aciditãþii conduce la scãderea protecþiei acide
-consum ridicat de apã potabilã, parþial rãcitã
-pierderi de proteine
-prelungirea procesului de producþie la prelucrarea în putinei

Operaþia de spãlare constã în introducerea apei cu o temperaturã de 8-10 oC în putinei, în proporþie de 50-60% faþã de cantitatea de smântânã prelucratã ºi rotirea acesteia cu 10-15 rotaþii/minut, dupã care se eliminã ºi apa caºi zara. Apa de spãlare nu se poate elimina în totalitate datoritã aderenþei la suprafaþa bobului de unt (la un bob mãrunt, suprafaþa fiind mare, apa reþinutã este în proporþie mai mare, iar la un bob mare, invers).
Dupã spãlare, continutul de apã mediu al untului este de 13-15%.

Malaxarea untului
Malaxarea are scopul:
-de a uni granulele de unt afânate într-o masã omogenã
-de a dispersa cât mai fin picãturile de apã ºi zarã (plasmã)
-de a regla conþinutul de apã în unt
Conservabilitatea untului depinde în mare mãsurã de gradul de dispersie, omogenitatea ºi dimensiunea picãturilor de plasmã. Dacã prin malaxare se realizeazã un diametru al picaturilor, de maxim 10 , microorganismele din unt nu mai au suficient spatiu vital, diminuându-li-se metabilismul ºi înmulþirea.
Prin malaxare ce se realizeazã, în douã etape, masade unt este supusã unor acþiuni mecanice (frãmântare, strivire, comprimare ºi destindere), se obþine o structurã omogenã a untului.
Premalaxarea, sau malaxarea umedã, începe dupã evacuarea apei de spãlare, cu o turaþie de 5-6 rotaþii/minut ºi robinetele de eliminare a zarei dechise. Dupã câteva rotaþii, o parte din apa aderatã la bobul de unt se eliminã.
Post malaxarea, se realizeazã cu robinetele închise, cu o turaþie de 10-12 rot/min., dupã ce în prealabil s-a adãugat o cantitate de apã necesarã pentru a obþine concentraþia doritã de grãsime în unt. Astfel, are loc o creºtere progresivã a continutului de apã în unt ºi dispersarea finã a apei ºi zarei.
Cantitatea de apã necesarã se calculeazã cu relaþia:
, în care:
ma-cantitatea de apã adãugatã, kg
af-conþinutul final de apã,%
ap-conþnutul minim de apã atins dupã remalaxare
mu-masa de unt, kg

Sãrarea untului
Sãrarea untului are scopul de a satisface gusturile unor categorii de consumatori ºi nu de a mãri conservabilitatea lui. Untul se considerã sãrat, dacã are peste 0,1% sare. (În Anglia 1-2%).
Sarea trebuie sã fie purã, cu cristale cât mai fine, fãrã granule sau aglomerãri, lipsitã de impuritãþi sau metale grele, de germeni patogeni sau dãunãtori.
Sarea se poate adãuga ca atare, dupã ultima spãlare sau sub formã de soluþie (sarea se dizolvã în proporþie de 1/4, soluþia se fierbe, filtreazã ºi se pãstreazã la rece). Pentru a înlãtura unele inconveniente (sarea favorizeazã oxidarea grasimii, mai ales la un pH de max. 5,5 , reduce temperatura de congelare a plasmei untului, care rãmâne un timp mai îndelungat sub formã lichidã la dispoziþia microflorei halo ºi psihrofile), e necesar ca maturarea smântânii sã se facã la maxim 5,5 , iar repartizarea sãrii sã fie cât mai omogenã. Utilajul pentru obþinerea untului prin aglomerare discontinuã este putineiul fãrã valþuri, confectionat din oþel inoxidabil de formã cilindricã (sau alte forme) în care baterea se realizeazã datoritã asimetriei faþã de axa de rotaþie. Acþiunea mecanicã este determinatã de lovirea, comprimarea





























Putineu metalic, fãrã valþuri tip PU-40: 1-suport lagãr; 2-plãci de fixare fundaþii; 3-virolã cilindricã; 4-gurã de descãrcare; 5-vizor; 6-barã protecþie; 7-robinete evacuare zarã; 8-ventil evacuare gaze; 9-palete (ºi ºicane); 10-grup de acþionare; 11-aparate de mãsurã ºi control.

5.5.2 Procedeu prin aglomerare continuã
Pentru fabricarea continuã a untului, s-au proiectat ºi realizat instalaþii a cãror functionare se bazeazã pe principiul elaborat de Fritz în 1940. Astfel de instalaþii continui sunt: Alfa-Laval, Alhborn, Westfalia, Simon, Roth, etc.
Smântâna, alimentatã în flux continuu este proiectatã pe peretele interior al unui cilindru sub forma unei pelicule care are o faþã în contact cu suprafaþa metalicã ºi alta cu aerul din interiorul cilindrului. Globulele de grãsime care au membrana protectoare parþial distrusã datoritã ºocurilor mecanice ºi termice, se aglomereazã la interfaþa smântânã-aer. Astfel se obþin granule de unt a cãror dimensiuni cresc în timpul parcurgerii în spiralã a lungimii cilindrului de batere.
Existã instalaþii cu un singur cilindru de batere (Simon, Pasch-Silkebord), iar altele prevãzute cu un al doilea cilindru în poziþie coaxialã sau mai înclinatã decât primul (Alfa-Laval, Alhborn, Westfalia, Nagema, Contiunt). Suprafaþa interioarã a cilindrilor este în general netedã, cu unele concavitãþi locale pentruy a asigura o turbulenþã mai bunã (instalaþia Ahlborn). Uneori pentru smântâna dulce cu un conþinut de grãsime pânã la 30%, în cilindru se monteazã o cãmaºã perforatã sau rugoasã, pentru a reduce viteza de înaintare a globulelor în lungul pereþilor cilindrului, ceea ce duce la formarea mai rapidã ºi mai completã a untului.
Lungimnea cilindrului de batere este de 40-50 cm, iar a celui secundar de 40-80 cm, dupã tipul instalaþiei. Viteza agitatorului din primul cilindru variazã de la 500 la 3000 rot/min, iar în al doilea cilindru de la 14-16 rot/min. Cilindrii pot fi rãciþi prin circulaþie de apã în manta, debitul de apã necesar variind între 400-600 l/h, cu o temperaturã de 2-10 oC.

Instalatia Contimab Simon se bazeazã pe principiul maºinii Fritz ºi poate prelucra smântânã crudã sau pasteurizatã, dulce sau fermentatã. Instalaþiile de acest tip diferã între ele dupã capacitatea de prelucrareºi construcþie: MB-2, MB-5, MB-7.
Faþã de masina Fritz, instalaþia Contimab are urmatoarele caracteristici particulare:
-spalarea untului în douã etape;
-reglarea automatã a umiditãþii în unt prin folosirea unei pompe injectoare-dozatoare;
-controlul umiditãþii cu un aparat cu functionare continuã ºi înregistrare graficã;
-malaxarea sub vid care determinã obtinerea unui unt cu un continut redus de aer;
-posibilitatea de a efectua sãrarea untului.
Procedeul de fabricare a untului în instalatia Contimab MB-5 este redat în figura urmãtoare. Smântâna este alimentatã printr-o conductã (1) prevazutã cu ventil de reglare al debitului, în cilindrul de batere orizontal (2, cu manta de rãcire, pentru a preveni creºterea temperaturii smântânii în timpul baterii). Axul cu palete are turaþie variabilã, care poate fi reglatã funcþie de caracteristicile smântânii ºi este actionat de un electromotor (18). Amestecul de granule de unt ºi de zarã, printr-o conductã, trece din cilindrul de batere în zona de malaxare care este compusã din urmãtoarele pãrþi:
I-zonã (5) în care se efectueazã o primã spãlare, a boabelor de unt prin stropire cu apã rece (4). Apa de spãlare se colecteazã într-un bazin (N), de unde se evacueazã printr-un sifon reglabil; în aceastã primã zonã de malaxare, prevazutã cu douã ºnecuri, are loc o aglomrare parþialã a boabelor de unt
II-zonã (7) de malaxare, unde untul este spãlat din nou prin pulverizarea apei sub presiune (6);
III-zonã de malaxare sub vid (8);
IV-zonã de malaxare finalã (12), prevãzutã cu plãci perforate (13), între care sunt fixate palete rotative ce taie masa de unt ºi o împinge prin orificiile plãcilor. În acest fel, are loc omogenizarea ºi dispersarea uniformã a apei în unt. Apa este adusã în aceastã zonã dupã prima placã perforatã, cu ajutorul unei pompe dozatoare (11). Untul este evacuat din instalaþie printr-o pâlnie conicã (14) sub forma unei benzi continue, compacte.

Instalaþia Contiunt are urmãtoarele pãrþi componente:
-cilindru de batere
-separator zarã
-malaxor pentru unt
-circuit hidraulic cu pompe de evacuare.
Smântâna intrã în cilindrul de batere printr-o pompã cu ºurub ºi o conductã cu DN=40 mm. Datoritã acþiunii rotorului de batere care are 4 palete (2600 rot/min) se realizeazã inversarea fazelor, respectiv formarea bobilor de unt. Granulele de unt, împreunã cu zara trec în separatorul de zarã, prevãzut cu ºnec transportor ºi cu manta prin care circulã apa rãcitã. Boabele de unt se aglomereazã în bucãþi mai mari ºi se separã de zarã care se scurge într-un vas colector prin ochiurile unei site de sârmã, mobile, concentricã cu snecul transportor. La ieºirea din sita rotativã, boabele de unt cad într-un malaxor, unde sunt spãlate cu apã de spãlare cu o temperaturã de 5 oC. Malaxorul este construit dintr-un batiu, cu pereþi dubli, prin care circulã apa rãcitã, iar în interior are douã ºnecuri, care se rotesc în sens de întâmpinare ºi care realizeazã aglomerarea boabelor de unt într-o masã compactã, precum ºi repartizarea cât mai uniformã a apei din unt ºi eliminarea celei de prisos. În ultima zonã a malaxoruluiare loc reglarea exactã a umiditãþii untului, prin injectarea apei cu o pompã dozatoare. În aceastã zonã, untul este presat prin gãurile a trei plãci perforate (cu diametrul gãurilor în descreºtere) ºi amestecat cu trei rotoare speciale cu patru aripi.
Circuitul hidraulic poate fi împãrþit în trei pãrþi:
-circuitul apei rãcite (1 oC)
-circuitul de spãlare (5 oC)
-circuitul apei de spãlare ºi al zarei
Apa rãcitã este distriuitã de un distribuitor central prin conducte de cauciuc, la cãmãºile de rãcire, fiind recuperatã ºi reutilizatã.
Apa de spãlare este dirijatã în cuva malaxorului, prin niºte þevi perforate, pentru îndepartarea zarei de pe boabele de unt. Dupã amestecarea cu zara, apa de amestec este condusã într-un vas de colectare ºi eliminatã cu o pompã.
Zara, se adunã la partea inferioarã a malaxorului, de unde ajunge, printr-o conductã, într-un vas colector, iar de aici, cu o pompã, în tancul de zarã. Caracteristicile tehnice ale instalaþiei sunt:
Productivitatea (unt), kg/h 600-750
Puterea instalatã 22,9
Apã de spãlare, m3/h 1,5
Apã de rãcire, m3/h 3
Turaþia rotorului de batere, rot/min 1250-2600
Turatia separatorului, rot/min 15,5
Turaþia malaxorului, rot/min 26,5-55
Racord de alimentare smântânã, mm DN 40 - Rd 6541/6"
Racord de alimentare cu apã, mm DN 40 - Rd 6541/6"
Debitul pompei dozatoare, l/h 0-300
Masa instalaþiei, kg 1500

Instalaþia Westfalia
Instalaþia Westfalia poate prelucra atât smântâna dulce , cât ºi fermentatã. Smântâna dulce trebuie sã aibã un continut d egrasime de min. 36%, iar cea fermentatã 33-36% ºi o aciditate de 58%.
Instalaþia Westfalia are în general aceleaºi avantaje ca ºi instalaþia Contimab.
Ea se compune dintr-un cilindru de batere (2), prevazut cu manta de rãcire cu apã în care se gãseºte axul cu palete de batere (3, cu o turaþie de 1000-2500 rot/min), un separator de zarã cu douã zone: ax cu palete cu o turaþie de 35 rot/min ºi un ºnec de presare. Malaxorul cu manta, are douã ºnecuri cu sensuri de rotaþie de întâmpinare, cu instalaþie de spãlare, iar în partea terminalã are 4 site ºi palete aºezate succesiv, care au rolul de a doza ºi dispersa cât mai fin apa în unt.

Caracteristicile tehnice ale instalaþiei Westfalia sunt:

Cantitatea de smântâna preluctatã, l/h Bu C800 Bu C1500
Puterea motorului cilindrului de batere, kW 700-900 1200-1500
Turaþia rotorului de batere, rot/min 1500-2500 1000-2000
Puterea motorului separatorului, kW 1,5 1,5
Puterea motorului malaxorului, kW 0,65 0,65
Turaþia ºnecurilor malaxorului, rot/min 30-65 30-65
Puterea pompei de zarã, kW 0,65 0,90
Puterea motorului pompei de dozare a apei, kW 0,30 0,37
Greutatea netã, kg 2230 3480
Greutatea brutã, kg 2800 4285

Instalatia Nagema tip FBFB
Instalaþia Nagema poate prelucra smântânã dulce (45-50% grãsime) sau smântânã fermentatã (38-42% grãsime) ºi se compun din trei agregate dispuse unul lângã altul: cilindru de batere, cilindru de separare a zarei ºi malaxorul
Smântâna, cu ajutorul unei pompe cu ºurub, intrã în cilindrul de batere (2), paralel cu axa cilindrului. Acesta are manta dublã prin care circulã apa de rãcire de la un distribuitor ºi un ax cu palete acþionat de un electromotor, prin intermediul unui variator de turaþii, care permite reglarea turaþiei de batere între anumite limite.
Granulele de unt formate în urma baterii, împreunã cu zara, trec în cilindrul de separare a zarei (5), în care se roteste un ºnec (4) pentru transportul amestecului. În jurul cilindrului de separare se gãseºte montat un cilindru de colectare a zarei (6), care ajunge într-un rezervor de zarã (14). Prin conducta 7, boabele de unt trec in malaxor, prevazut cu manta de rãcire. În canalul de trecere (7) sunt prevazute duze pentru pulverizarea apei reci sub presiune necesare spãlãrii untului, duze alimentate cu paã de o pompã centrifugã (12).
În malaxor sunt montate douã ºnecuri (9), ce se rotesc în sensul de întâmpinare ºi care, pe mãsura deplasãrii untului spãlat, ag;lomereazã boabele de unt ºi malaxeazã untul într-o masã compactã. La capatul malaxorului se gãseste omogenizatorul compus din plãci perforate ºi palete (10), unde apa pentru reglarea umiditãþii se aduce cu o pompã dozatoare (13). Untul este evacuat din instalatie printr-o pâlnie conicã (11), sub formã de masã continuã, cu o compoziþie uniformã.
ªnecul din cilindrul de separare ºi cele din malaxor sunt acþioante de la douã electromotoare, prin intermediul unor cutii de viteze cu turaþie reglabilã, funcþie de consistenþa untului finit.

Caracteristicile tehnice ale instalaþiei Nagema

Caracteristici tehnice FBFB-12 FBFC-1
Productivitatea, kg/h 800 2500
Cantitatea de unt obþinutã
(dupã conþinutul de grãsime), kg/h
-din smântânã fermentatã 800 2500
-din smântânã dulce 1000 -
Umiditatea untului,% 1,5-16 1,5-16
Cantitatea de apã de rãcire, m3/h (t= -1 oC) 3 4
Cantitatea de apã de spãlare max., m3/h 2,5 2
Temperatura apei de spãlare, oC
-vara 5 5
-iarna 10-12 10
Putere motor batere, kW 10 10
Turaþia axului cu palete - batere, rot/min 1200-1500 650-1950
Putere motor separare zarã, kW 0,18 0,4
Turaþie ºnec separare zarã, rot/min 16 20
Putere motor malaxare, kW 2,2-3 5,5
Turaþia ºnec malaxare, rot/min 40-60 35-80
Instalaþia motor-pompã pentru zarã, kW 0,4 0,4
Turaþia rot/min 2760 2760
Putere motor pompã
pentru apa de apãlat, kW 0,4 0,4
Turaþia, rot/min 2760 2760
Putere pompã dozare apã, kW 0,7 0,7
Turaþia, rot/min 83 83
Instalaþia 4MU-400

Aceastã instalaþie permite obþinerea continuã a unui unt din smântânã fermentatã, cu 16% umiditate ºi 35 oT.
Instalaþia 4 M.U. 400 este alcãtuitã din douã compartimente: cilindrul de batere ºi malaxorul
Schema instalaþiei de fabricare continuã a untului tip 4 MU-400: 1-conductã de alimentare cu smântânã; 2-cilindru de batere; 3-jgheab evacuare amestec; 4-camerã de malaxare; 5-rezervor cu sifon reglabil pentru evacuarea zarei; 6-compartiment cu discuri perforate ºi agitatoare cu palete ; 7-comparti-ment de malaxare finalã; 8-postamentul instalaþiei; 9-carcasa instalaþiei.

Smântâna printr-o conductã de alimentare ajunge în cilindrul de batere, acre este dispus vertical ºi construit dintr-un stator ºi un rotor. Statorul are montate pe peretele inteior o aerie de inele, dispuse la distanþe egale. Rotorul este format dintr-un arbore cu discuri prevazute la partea superioarã cu nervuri radiale pentru mãrirea intensitãþii baterii, discuri ce se rotesc în spaþiile dintre inele. Smântâna este distribuitã pe primul disc, de unde este proiectatã pe peretele inteior al statorului, scurgându-se pe primul inel. De aici se trece pe urmãtorul inel, º.a.m.d., pqnã se ajunge în partea inferioarã a cilindrului de batere. De aici, printr-un jgheab înclinat (3), boabele de unt ºi zara ajung în dispozitivul înclinat (4) cu manta de rãcire ºi douã ºnecuri (40-45 rot/min), unde se separã zara ce se scurge într-un rezervor (5) ºi are loc o primã malaxare a untului. A doua malaxare are loc într-un compartiment (6) prevãzut cu discuri perforate, între ele rotindu-se agitatoare cu palete, iar ultima malaxare are loc într-o camera (7), prevazutã cu douã ºnecuri ºi un disc perforat la capãt carepermite o distribuþie mai uniformã a apei în unt ºi o uniformizare a compoziþiei.
Capacitatea instalaþiei este de 33-400 kg/h, iar conþinutul de grãsime din zarã este de 0,8%.
Instalaþia Ahlborn se deosebeºte constructiv de alte instalatii prin faptul cã alimentarea cu smântânã, cilindrul de batere ºi cel de separare a zarei ºi spalarea untului, se gãsesc pe acelaºi ax, existând posibilitatea de urmãrire ºi reglare a întregului proces de formare a untului.
Instalaþia poate prelucra smântânã dulce (40-50% grãsime) ºi smântânã fermentatã (30-40% grãsimi).
Schema instalaþiei continue de obþinere a untului tip Albhorn: 1-racord intrare smântânã; 2-arbore gol pentru antrenare; 3-camerã de batere; 4-palete pentru batere; 5-electromotor antrenare palete; 6-electromotor antrenare tambur; 7-camerã aglomerare unt; 8,9-roþi antrenare; 10,11-dispozitive stropire apã; 12-bazin colectare apã de rãcire; 13-camerã de separare zarã; 14-bazin colectare zarã; 15-rezervor pentru zarã; 16-camerã spãlare unt; 17-conductã pentru apa de spãlare; 18-ºnecuri malaxoare; 19-bazin colectare apã; 21-cutie de viteze; 22-manta pentru rãcire unt; 23-pompã pentru zarã; 24-discuri perforate; 25-racord dozare apã; 26-pâlnie evacuare unt; 27-pompã pentru alimentarea cu smântânã.

Smântâna, prin conducta (1) este trimisã în cilindrul de batere cu ovitezã de circulaþie apropiatã de a paletelor de batere. Se evitã astfel ºocul brutal la lovirea cu paletele ºi se reduc pierderile de grasime în zarã.
Granulele de unt ºi zarã trec din cilindrul de batere în tamburul urmãtor, coaxial cu cilindrul de batere, în interiorul cãruia sunt montate o serie de palete ºi ºicane ºi unde are loc o aglomerare a boabelor de unt ºi o eliminare mai intensã a zarei din unt. În al doilea compartiment al tamburului de separare, cãptuºit cu plasã de sârmã din crom-nichel, are loc separaea zarei de unt, care ajunge într-un rezervor de colectare ºi apoi prin intermediul unei pompe centrifuge în tancul de zarã. Untul separart în acest sector, este deplasat în camera de spãlare, prevazutã cu duze de stropire prin care circulã apa de spalare. Tamburul de separare-spãlareeste actionat cu un motor electric trifazic, prin intermediul unui lanþ, putându-se realiza trei viteze de rotaþie: 14, 18 ºi 28 rot/min.
Untul cu apa de spãlare trece în sectorul de malaxare, dispus înclinat, în care se rotesc în sensuri contrare douã ºnecuri, acþionate de un electromotor prin intermediul unei cutii de viteze putând asigura între 37-55 ture pe minut. Aici are loc separaerea apei de spãlare ºi a zarei, malaxarea untului care în final trece printr-un sistem de omogeniuzare alcãtuit din discuri perforate ºi lapete ce se rotesc.
Pentru reglarea continutului de apã în unt, se foloseºte o instalatie de dozare care asigurã cantitatea de apã suplimentarã în cantitate constant reglabilã, necesarã untului din malaxor.

5.5.3 Procedee de obþinere a untului prin concentrare

Prin aceste procedee, globulele de grãsime din smântânã sunt concentrate printr-o separare centrifugalã repetatã pânã la conþinutul de grãsime dorit în unt, apoi sunt supuse unei acþiuni mecanice ºi termice care determinã inversarea fazelor.
Instalaþiile folosite sunt: Alfa, Meleºin-Lukianov, New-Way.
Instalatia Alfa se compunedin douã pãrþi principale:
-un separator centrifugal pentru concentrarea grãsimii;
-un transmutator sau texturator format din trei cilindri orizontali suprapuºi, prevãzuþi cu manta pentru rãcire cu saramurã. În interiorul fiecãrui cilindru, se aflã montat un ºnec cu o turaþie de 70-80 rot/min.
Schema instalaþiei Alfa de obþinere a untului: 1-tanc smântânã; 2-pasteurizator cu plãci; 3-regulator de nivel; 4-debitmetru; 5-separator centrifugal; 6,8-pompã; 7-vas de echilibrare; 9-transmutator; 10-cilindru refrigerat; 11-masinã de format ºi ambalat.

Smântâna, cu ajutorul unei pompe este trimisã într-un pasteurizator cu plãci, în care este pasteurizatã ºi rãcitã la 60 oC, de unde ajunge într-un separator centrifugal, unde de la 30-40% grãsime este concentratã pânã la 80-84% grãsime. Conþinutul final de grãsime este reglatcu ajutorul unui ventil mintat pe conducta de evacuare a smântânii.
Smântâna este colectatã într-un vas unde functie de tipul de unt fabricat, se adaugã eventual colorant, substanþe de aromatizare ºi sare. Din vas, cu ajutorul unei pompe smântâna este dirijatã în transmutãtor. În primul cilindru ea se rãceste pânã la 13-14 oC, când începe ºi fenomenul de inversare a fazelor, fãrã eliminarea zarei sau formarea spumei, iar în al treilea cilindru la 11-13 oC, când se continuã fenomenul de inversare. Datoritã concentraþiei mari de grasime din smântâna concentratã, este sufucientã o uºoarã actiune mecanicã a ºnecului pentru ca grãsimea lichidã necesarã pentru sudarea globulelor de grãsime sã se elimine.
La iesirea din transmutator, deci untul este încã fluid, este necesar sã se continue cristalizarea grãsimii încã 20-30 minute. Astfel, untul este trimis pe un transportor rãcit sau într-un cilindru refrigerat de menþinere la 3-5 oC.
Umiditatea este reglatã în functie de concentraþia ºi aciditatea smântânii introdusã în separatorul centrifugal ºi apoi prin controlul parametrilor de functionarea a instalatiei (temperatura ºi durata acþiunii mecanice, presiunea de refulare).
Repartizarea apei în unt este funcþie de intensitatea rãcirii. Dacã rãcirea este avansatã, continutul de grasime lichida care se fixeazã in jurul picãturilor de apã este micã, astfel cã rezultã picãturi mari de apã cu o suprataþã totalã redusã.
Untul obtinut în instalaþia Alfa este fabricat din smântânã dulce, are o aromã redusã, esteadesea dur, are un continut ridicat de substanþã uscatã negrasã, o repartizare finã ºi uniformã a picãturilor de apã, un continut redus de aer ºi de microorganisme ceea ce-i mãreste conservabilitatea.
Pentru a înlãtura unele deficienþe ale untului, s-au fãcut modificari ale procesului Alfa, maturând biochimic smântâna concentratã, iar untul obtinut, þinut 15 minute într-o camerã rãcitã de solidificare, se omogenizeazã în Microfix (procedeul Schultz-Voss).

Caracteristicile tehnice ale instalaþiei Alfa

Productivitate unt, kg/h 150-400
Lungimea cilindrului de rãcire, mm 1800
Diametrul interior al cilindrului, mm 230
Spaþiul inelar pentru smântânã, mm 7,5
Puterea separatorului, kW 2,7
Puterea rãcitorului, kW 2,67
Turaþia ºnecurilor rãcitorului, rot/min 72-74
Suprafaþa activã a rãcitorului, m2 3,9
Temperaturauntului rezultat, oC 12-14
Consum de frig, kcal/h (W) 4830 (5620)
Consum de energie la 1 tonã unt, kW 45
Consum de frig la 1 tonã unt, kcal (kJ) 30000 (125700)
Consum de apã la 1 tonã unt, m3 2,5
Coeficient de transmitere a cãldurii,
[kcal/(m2.h.K), respectiv W/(m2.K)]
Schema instalaþiei Meleºin-Lukianov de fabricare a untului prin concentrare: 1-vanã pentru smântânã; 2-pompã alimentare smântânã; 3-pasteurizator multitubular orizontal; 4-rezervor tampon; 5-vas de alimentare a separatoarelor centrifugale; 6-separatoare centrifugale pentru concentrarea smântânii; 7-vane de normalizare a smântânii concentrate; 8-pompã; 9-transmutator; 10-maºinã de format ºi ambalat unt.

Smântâna, cu 30-40% grãsime este pasteurizatã la 85-90 oC, într-un pasteurizator multitubular orizontal ºi depozitatã în vanele de alimentare a separatoarelorcentrifugale. Prin separare smântâna se concentreazã la 84-85%, apoi trecutã în vanede normalizare ºi apoi în transmutator unde se rãceºte la 12-16 oC. Ca urmare a racirii ºi a acþiunii mecanice a ºnecurilor din rãcitor, se produce inversarea fazelor ºi se realizeazã structura untului. Untul semifluid este racit apoi într-un spatiu frigorific,ºi pentru îmbunãtãþirea consistenþei este trecut la o malaxare suplimentarã (prin trecerea printr-o pompã centrifugã).

Caracteristicile tehnice ale instalaþiei Meleºin-Lukianov

Productivitatea, kg unt/h 400-500
Productivitatea transmutatorului, kg/h 250-500
Temperatura de pasteurizare, oC 85-90 oC
Temperatura untului la ieºire, oC 12-16 oC
Consum de abur, kg/h 170
Consum de firg, kcal/h 20000
Puterea instalatã, kW 16,3
Productivitatea separatorului, kg/h 450
Turaþia tobei separatorului, rot/min 7200
Turaþia electromotorului separatorului, rot/min 1420
Puterea electromotorului separatorului, kW 2,8
Numãr cilindri ai transmutatorului 3
Diametrul cilindrilor,mm 350
Lungimea cilindrilor,mm 700
Suprafaþa de rãcire, m2 2
Turaþia rotoarelor, rot/min 150
Puterea electromotorului, kW 2,8
Turaþia electromotorului, kW 950

5.5.4 Procedee de obþinere a untului prin combinare

Principiul ce stã la baza acestor procedee este urmãtorul: globulele de grãsime din smântânã sunt supuse unui tratament mecanic violent, care determinã distrugerea membranei, apoi printr-o separare centrifugalã, din fracþiunea lichidã cu peste 88% grãsime se obþin douã faze, grãsimea ºi plasma. Se recombinã apoi componentele ce formeazã untul (grãsime, plasmã, arome, sare) rezultând o emulsie apã-grãsime. Avantajul acestor metode este reglarea foarte exactã a componenþei untului. Procedeul Gold'n Flow (Cherry-Burrell) de fabricare a untului prin combinare: 1-vanã pentru smântânã crudã sau pasteurizatã; 2-filtru; 3-destabilizator centrifugal; 4-preîncãlzitor centrifugal (68 oC); 5-separator centrifugal-concentrator; 6-vas cu ulei de unt (85-90% grãsime); 7-pasteurizator, degazor, rãcitor; 8-vas de normalizare; 9-rãcitor; 10-texturator.
Prin acest procedeu, smântâna cu 30-40% grãsime (crudã sau pasteurizatã) ºî 10-13 oC, este supusã unui procedeu de destabilizare mecanicã, într-un aparat centrifugal format dintr-o camerã în care se roteºte la turaþie mare un disc perforat. Smântâna destabilizatã se încãlzeºte la 60-70 oC pentru a favoriza eliberarea grãsimii din globulele de grãsimeseparate, apoi este centrifugatã într-un separator centrifugal de unde rezultã:
-fracþiunea lipidicã cu 80-90% grãsime
-lapte degresat
-nãmol (proteine precipitate)
Fracþiunea lipidicã (uleiul de unt) este trimis într-un vacreator în care se realizeazã pasteurizarea la 90 oC (prin contact direct cu aburul), dezodorizarea , concentrarea la 65 oC ºi 45 oC, iar în final rãcirea la 35 oC.
În grãsimea rãcitã, se adaugã fracþiunea apoasã (plasma care conþine SUN), distilat de maia, sare pentru a realiza compoziþia untului. Aceastã compoziþie este preluatã de o pompã ºi trimisã într-un rãcitor format din doi cilindri montaþi în serie, prevãzuþi cu manta ºi arbori cu racleþi, în care are loc solidificarea parþialã a grãsimii, emulsionarea SUN ºi rãcirea la 7-10 oC. Dacã untul obþinut are o structurã granular ºi casantã datoritã cristalelor mari de grãsime, se malaxeazã într-un cilindru rãcit (texturator), forþându-l sã treacã prin orificiile unor discuri.
Capacitatea instalaþiei este de 1000-1200 kg unt/h.

Instalaþia Creamery-Package
Procedeul se bazeazã pe dezemulsionarea completã a smântânii plastice, iar materia primã o constituie laptele integral.
Laptele integral este trimis în zona de încãlzire a unui schimbãtor cu plãci, unde se încãlzeºte la 32-35 oC, apoi într-un separator centrifugal pentru separarea smântânii. Smântâna obþinutã (40% grãsime) se pasteurizeazã la 90 oC, rãcitã la 74 oC, într-un pasteurizator cu plãci, iar de aici se depoziteazã intermediar în rezervoare. Smântâna se concentreazã la 80% grãsime, se trece într-unn rezervor intermediar cu douã compartimente, de unde, la temperatura de 70-72 oC este trimisã la schimbãtorul de faze (asemãnãtor cu omogenizatorul de la fabricarea îngheþatei). Aici, datoritã presiunii ridicate, membrana lipoproteicã a globulelor de grãsime este distrusã ºi smântâna dezemulsionatã este trecutã la un decantor. Plasma depusã pe fundul decantorului este dirijatã împreunã cu smântâna iniþialã din nou la separare, iar grãsimea cu 98,5-99% concentraþie se încãlzeºte la 88 oC, apoi se rãceºte la 43-49 oC lent ºi este trimisã în tancurile de amestec, prevãzute cu manta ºi agitator pentru normalizarea compoziþiei untului.
Produsul normalizat este trecut prin omogenizator ºi de aici într-un rãcitor cilindric orizontal, unde se rãceºte la 4-5 oC, cu ajutorul amoniacului.
Capacitatea instalaþiei este de 900 kg unt/h. Cu aceastã instalaþie se poate obþine unt praospãt cât ºi unt recondiþionat din unt conservat sau a cãrui plasmã este degradatã.
Schema instalaþiei tip FBFB 12 (NAGEMA): 1-racord de alimentare cu smântânã; 2-cilindru de batere; 3-conductã de legãturã; 4-ºnec transportor; 5-cilindru de separare unt-zarã; 6-cilindru de colectare a zarei; 7-zonã de spãlare a untului; 8-cilindru de malaxare; 9-ºnecuri malaxoare; 10-dispozitiv de malaxare (site-palete); 11-pâlnie de evacuare; 12-pompã pentru apa de spãlare; 13-pompã dozatoare de apã; 14-rezervor pentru zarã; 15-bazin pentru colectarea apei de spãlare.