STRUCTURA, COMPOZIŢIA ŞI PROPRIETĂŢILE LAPTELUI

STRUCTURA, COMPOZIŢIA ŞI PROPRIETĂŢILE LAPTELUI

1. Structura laptelui.
Laptele este secreţia caracteristică a glandelor mamare a tuturor mamiferelor femele.
În diferite părţi ale lumii, se utilizează laptele diverselor specii de mamifere pentru consum în stare fluidă sau sub formă de produse lactate.
Popoarele din Europa, America de Nord, Australia, Noua Zeelandă consumă în cea mai mare parte lapte de vacă şi produsele sale. În Europa de Nord, se foloseşte pe scară largă laptele de capră şi de oaie, laponii consumă lapte de ren, iar în Asia de S-E laptele de bivoliţă, de iapă.
Laptele este unul din puţinele alimente ce pot fi consumate în stare naturală. Este singurul produs din alimentaţie, cu excepţia mierii a cărei unică funcţie în natură este de a servi ca aliment.
Laptele poate fi definit ca "secreţia proaspătă, integrală obţinută prin mulgerea completă a mamiferelor sănătoase, excluzând cea obţinută în perioada de 15 zile înainte şi 7 zile după fătare".
Laptele este un lichid de culoare alb - gălbui, cu gust dulceag şi miros caracte-ristic, plăcut.
Datorită funcţiei sale - hrană pentru tineret - este un aliment complet şi complex, cu valoare nutritivă ridicată. Fiind unicul aliment în prima perioadă a vieţii, el conţine toate substanţele necesare vieţii şi dezvoltării. El acoperă în cea mai mare măsură nevoile omului în alimente de origine animală.
Caracteristica esenţială a compoziţiei laptelui o constituie armonia sa, ceea ce îi conferă o valoare alimentară excepţională, făcându-l indispensabil pentru copii şi foarte folositor pentru adulţi.
Prin compoziţia sa chimică bogată şi variată, laptele asigură majoritatea substan-ţelor necesare construirii ţesuturilor vii şi a întreţinerii proceselor metabolice ce se petrec în organism. Valoarea sa energetică este de 65 - 66 cal pentru 100 g.
Laptele este produsul de secreţie al glandelor mamare. Celulele secretoare ale acestei glande construiesc componentele laptelui din compuşii din sânge. Pentru fiecare litru de lapte secretat, prin glanda mamară de vacă trec aproximativ 500 l sânge. Absorb-ţia componentelor din sânge de către glanda mamară şi secreţia lor în lapte este un proces activ, atât prin faptul că glanda mamară biosintetizează componente noi ( lactoza, cazeina ) cât şi prin modificările de concentraţie ale componenetelor aduse de sânge în celulele glandei.
Laptele nu este un amestec mecanic, ci constituie un sistem chimic şi biofizic foarte complex.
Laptele este considerat schematic ca o emulsie sau suspensie de grăsime ( în funcţie de temperatura laptelui ) într-o soluţie apoasă care conţine numeroase substanţe, unele sub formă coloidală, altele în stare dizolvată.
a. sub formă de emulsie sau suspensie se găsesc:
- grăsimea
- pigmenţii
- vitaminele liposolubile
b. sub formă de soluţie coloidală
- substanţele proteice
- fosfaţii insolubili
c. sub formă de soluţie adevărată
- lactoza
- sărurile minerale
- substanţele azotoase cu greutate moleculară mică
- vitaminele hidrosolubile
Forma sub care se găsesc diferite componente depinde de gradul de dispersie al fiecăruia.
2. Compoziţia chimică a laptelui
Laptele este un lichid de culoare alb - gălbuie, secretat de glanda mamară a mami-ferelor. El este un aliment complet care conţine toate substanţele nutritive necesare dezvoltării şi creşterii copiilor, a restului populaţiei.
Laptele are în componenţa sa:
2.1. Substanţe organice
2.1.1. Grăsimea - trigliceride
- steroli
- fenoli
- acizi graşi liberi
2.1.2. Substanţe azotate
- proteice - cazeină
- lactalbumină
- lactglobulină
- anticorpi
- enzime - catalază
- lipază
- fosfatază
- neproteice - acizi aminaţi liberi
- gluteină
- colină
- uree
- acid uric
2.1.3. Substanţe neazotate
- lactoză
- alţi hidraţi
- acizi organici - lactic
- butiric
- citric
- ceruri
2.1.4. Vitamine - A, D2, E, B1, B2, C, B5, B6, B12
2.2. Substanţe anorganice
- Na, Ca, Mg, Fe, etc.
- Gaze - oxigen
- dioxid de carbon
- azot
- amoniac
2.1. Substanţe organice
2.1.1. Grăsimea - este un amestec de trigliceride şi substanţe asociate în cantităţi reduse ca: fosfogliceride, steroli, pigmenţi şi vitamine solubile în grăsimi, acizi graşi liberi.
Grăsimea propriuzisă ( trigliceridele ) reprezintă 98 % din substanţe grase. Ea se caracterizează printr-o mare complexitate, ceea ce o deosebeşte de alte grăsimi. Conţine 30 % acizi graşi diferiţi în timp ce grăsimea altor animale 5 - 7 % ( caprinic, caprilic, caproic, lauric, stearic, oleic, etc.
Culoarea grăsimii este albă la oaie şi capră, galbenă la vacă datorită pigmenţilor solubilizaţi în gliceridele incolore.
Proprietăţile fizice şi chimice ale grăsimii depind de conţinutul lor în acizi graşi. Aceşti indici se caracterizează printr-o anumită constantă, de aceea au fost denumiţi şi constante ale grăsimii.
Indicii fizici cei mai importanţi ai grăsimii trebuie consideraţi: temperatura sau punctul de topire, punctul de solidificare, solubilitatea, densitatea.
Punct de topire al grăsimii laptelui = 29 - 340 C
Punct de solidificare = 18 - 230 C
Densitatea la 150 C: 0,936 - 0,950. Deoarece la 15 sau 200 C grăsimea este solidă, greutatea specifică se efectuează la 1000 C şi ea este 0,865 - 0,875.
Indicele de refracţie = 1,453 - 1,462.
Indicii chimici ai grăsimii laptelui
Indicele Polenske - numărul de ml NaOH 0,1 n necesari pentru neutralizarea acizilor graşi volatili insolubili în 5 g grăsime.
Indicele Reicherth - Meissl - numărul de ml NaOH 0,1 n folosiţi la neutralizarea acizilor graşi volatili solubili în apă dintr-un g grăsime.
Indicele de saponificare - numărul de ml NaOH necesari pentru saponificarea gliceridelor şi acizilor graşi liberi din 1 g grăsime.
Indicele de iod - câte g iod sunt necesare pentru saturarea acizilor graşi nesaruraţi
din 100 g grăsime.
Indicele Heliner - cantitatea de acizi graşi insolubili în apă existenţi în 100 g grăsime.
Grăsimea din lapte se găseşte sub formă de globule cu diametrul între 3 - 4 Deoarece greutatea specifică a grăsimii este mai mică decât a restului componentelor sale, globulele de grăsime au tendinţa de a se ridica la suprafaţă, formând un strat de grăsime de grosime variabilă, în funcţie de cantitatea de grăsime. Acest fenomen este cunoscut sub numele de separare naturală sau spontană.
Prin amestecare, globulele de grăsimi se dispersează din nou în lapte, ceea ce arată că ele nu fuzionează pentru a forma globule cu dimensiuni mai mari. Aglomerarea nu are loc, datorită faptului că fiecare globulă de grăsimi are un înveliş sau o membrană
( formată din 2 straturi: - intern - fosfolipide şi proteine
- extern - diferite componente ale plasmei laptelui ).
Componente asociate substanţelor grase ( 2 % din faza grasă )reprezentative sunt:
Sterolii - colesterol, ergosterol. Au rolul de a întârzia sau de a opri acţiunea lipazelor.
Fosfogliceridele - lipide fosforice conţinând o moleculă de acid fosforic, esterificat cu un alcool polivalent şi cu o grupă alcoolică a unui alcool aminat.
Cele mai imortante fosfolipide sunt:
- lecitina
- acid folina
- sfingomielina
Valoarea lor nutritivă este foarte ridicată. Au rol important în formarea globulelor de grăsime în mamelă. Sunt intens hidrofile, proprietate datorită căreia se formează o legătură între faza grasă şi cea apoasă a laptelui.
Lecitina - cea mai importantă fosfolipidă este distrusă în prezenţa cuprului şi a unor săruri şi acizi, dând un miros pronunţat de peşte care se întâlneşte mai ales la unt şi lapte praf. Ea este un emulgator formând în jurul globulelor de grăsimi o peliculă care împiedică ruperea emulsiei.

2.1.2. Substanţe azotate
Proteinele . Cea mai importantă proteină este cazeina. Ea reprezintă 80 % din totalul proteinelor.
Cazeina - este o substanţă insolubilă, care se obţine prin precipitare cu un acid la
pH = 4,6. Ea se combină cu Ca, de aceea trebuie considerată o heteroproteină. Ea există sub trei forme: cazeină , , . În 1956 a mai fost descoperită cazeina k care este insensibilă la Ca, putându-se separa din complexul cazeinic, dacă la o suspensie de cazeină se adaugă Ca într-o concentraţie ridicată ( de 8 ori mai mare ). Prin adaos de calciu se formează un precipitat ce conţine cazeină  şi cazeină  incompletă, rămânând separată cazeina k din cazeina . Este importantă pentru fabricarea brânzeturilor deoarece precipită sub acţiunea chegului în absenţa Ca.
Laptele de vacă conţine:
Cazeină  + k 60,0 %
Cazeină  17,5 %
Cazeină  2,5 %
Cazeină totală 80,0 %
Proteinele laptelui se deosebesc de celelalte proteine prin aceea că conţin sulf şi fosfor. Numai cazeina conţine sulf.
Cazeina este o înlănţuire peptidică de acizi aminaţi diferiţi, dar conţine şi un radical fosforic, fiind o proteină fosforilată.
Ea conţine puţină cistină, dar 8 acizi aminaţi esenţiali, care împreună cu cei din zer reprezintă o sursă importantă nutritivă cu mare valoare biologică.
Cazeina se află în lapte sub formă de fosfocazeinat de calciu. Se prezintă ca o pulbere albă higroscopică, fără gust şi miros. Ea este solubilă în apă în proporţie de
0,2 - 2 %, solubilă în acizi diluaţi, soluţii alcaline slabe şi tari.
Precipitarea cazeinei se face:
- prin adăugare de acizi diluaţi
- prin adăugare de săruri ale metalelor grele ( ex. CuSO4 ).
- prin adăugarea unor reactivi ( picric, iodură de mercur )
- prin adăugare de alcool ( invers proporţională cu aciditatea laptelui )
- cu cheag
fosfocazeinat de calciu + cheag = fosfoparacazeinat de calciu + proteoză
solubil insolubil solubil
Proteinele zerului - prin precipitarea şi îndepărtarea cazeinei din lapte în zer rămân proteinele zerului ( 17 % ).
- lactalbumina - , , , este identică cu albumina serului sangvin. Nu conţine fosfor şi sulf. Este uşor asimilabilă, conţine în cantitate mare aminoacizi esenţiali.
- lactoglobulina - se separă din zer după precipitarea cu sulfat de magneziu sau amoniu.
- eoglobulina şi pseudoglobulina reprezintă după natura lor proteine ale plasmei sangvine, având proprietăţi imunologice. Au fost denumite şi imunoglobuline. În lapte cantitatea e foarte mică (sutimi de procente faţă de cantitatea totală de proteine a zerului).
Enzimele sunt compuşi proteici azotaţi secretaţi de celule vii, caracterizaţi prin acţiune catalitică. S-au pus în evidenţă 20 enzime, fiind posibilă şi existenţa altora.
Originea lor: o parte trec din sânge în lapte, iar altele sunt de natură microbiană
( nu pot fi considerate drept componente ale laptelui ). Enzimele laptelui se împart în:
a. oxidaze şi reductaze: catalaze şi lactoperoxidaze;
b. hidrolaze şi fosforilaze: lipaza, fosfataza, proteaza, etc.
Amilaza - , , - are activitatea mai intensă în plasmă şi în laptele animalelor bolnave de mastită. Este distrusă la 600 C, în 30' ( zaharifică amidonul ).
Lipaza - influenţată de componenţii laptelui:
- cazeina şi sărurile minerale sunt inhibate;
- lactoalbumina, lactoglobulina sunt stimulate.
Lipaza produce aroma de rânced din lapte ( de aceea laptele trebuie pasteurizat imediat după omogenizare, deoarece prin această operaţie, particulele de grăsime sunt divizate, favorizând contactul cu lipaza ). Lipaza este conţinută în membrana globulelor de grăsime ( mai există lipază şi în plasmă, sub formă inactivă ).
Fosfataza - alcalină şi acidă. Cea alcalină este sensibilă la căldură, absenţa sa fiind indice al eficienţei pasteurizării. Regimul termic de inactivare este puţin superior celui de inactivare a bacteriei Micobacterium tuberculozis, cea mai termorezistentă dintre bacteriile patogene.
Proteaza - denumită în trecut galactoză - hidrolizează proteinele până la peptone. Este inactivată la 700 C timp de 2'. Poate da defecte de structură şi aromă în laptele depozitat mai mult timp.
Catalaza - accelerează descompunerea apei oxigenate în oxigen molecular inactiv şi apă. Este distrusă la peste 650 C. Este folosită ca adaos în laptele conservat cu perhidrol, în vederea conservării.
Peroxidaza - prima enzimă semnalată în lapte în 1881.Este o enzimă de oxido - reduce-re care catalizează descompunerea apei oxigenate. Este folosită drept test pentru laptele încălzit la temperaturi ridicate, sau pentru depistarea adaosului de apă oxigenată cu scop de conservant ( R. Storch ). Excesul de apă oxigenată inactivează enzima.
Substanţe azotate neproteice - sunt substanţe organice ce se găsesc în lapte în cantităţi mici ( 2 g / l ).
- acizi aminaţi liberi
- colină
- creatinină
- uree
- acid uric
- acid sulfocianic
- acid carboaminic, etc.
2.1.3. Substanţe neazotate
Lactoza - hidrat de carbon ce dă gust dulceag laptelui. Ea reprezintă aproximativ
1 / 2 din substanţa uscată negrasă a laptelui, variind între 4,4 - 5,2 %. Se găseşte în lapte sub formă de soluţie. Este o ascobioză ( galactozido 1,4 glucoză ) şi are două forme izomere ce se deosebesc prin poziţia unei grupări OH ( oxidril ) pe un carbon al glucozei. Ea se întâlneşte sub trei forme: -  - hidratată
-  - anhidră
- amorfă - amestec  cu  în proporţie de 1 : 5
Prin încălzirea cristalelor de  lactoză hidratată peste 1000 C în vid, se obţine
 - lactoza anhidră care este foarte higroscopică şi care prin menţinere în aer absoarbe rapid apă transformându-se în  - lactoză hidratată. Lactoza  hidratată cristalizează frecvent sub formă de cristale prismatice tari, care se dizolvă greu dând la degustare senzaţia de nisip, ceea ce a dus la termenul de "nisip" folosit pentru a caracteriza un defect de structură al laptelui concentrat, brânzei topite sau îngheţatei, care conţin cristale perceptibile de  - lactoză hidrataă cu dimensiuni peste 16 m.
Din punct de vedere industrial, proprietăţile fizice cele mai importante ale lactozei sunt: - solubilitatea în apă
- cristalizarea
a. Dacă se adaugă la  - lactoză hidratată apă în exces şi se agită, se observă dizolvarea rapidă a unei anumite cantităţi de lactoză, apoi se dizolvă încet o nouă cantitate, până se atinge limita de solubilitate. Această solubilitate iniţială caracterizată printr-o solubilitate de 89,4% - la 200 C, este adevărata solubilitate a formei . Creşterea solubilităţii în timp, se datoreşte mutarotaţiei. O parte din  - lactoză se transformă în , soluţia devine nesaturată în  - lactoză şi se dizolvă o nouă cantitate de  - lactoză hidratată. Acest proces continuă până când în sistem se stabileşte un echilibru între formele  şi  ( 37,3 %  şi 62,7 %  ), iar lactoza hidratată nu se mai poate dizolva.
Aceasta reprezintă solubilitatea finală. O astfel de soluţie caracterizată prin
 = + 55,30 este saturată de forma  şi nesaturată de forma .
b. Răcind o soluţie saturată, se obţine o soluţie suprasaturată. În laptele concentrat cu zahăr, lactoza se găseşte sub formă de soluţie suprasaturată şi în timpul depozitării la temperaturi scăzute apar spontan nuclee cristaline pe care se depun cristale de lactoză. Se produc cristale mari care se simt la degustare. De aceea se realizează o cristalizare dirijată a lactozei, înainte de depozitarea produsului, cu formarea unui număr mare de cristale cu dimensiuni mici.
Lactoza are o putere de îndulcire de 6,25 ori mai mică decât zaharoza, forma  fiind mai dulce decât . Ea se transformă sub acţiunea unor microorganisme din lapte în diferiţi compuşi: acidul lactic, acetic, butiric, etilic, forme ce stau la baza obţinerii unei game variate de produse lactate, dar pot cauza şi o serie de defecte ale acestor produse.
La prepararea brânzei, aproximativ 90 % din lactoză trece în zer, zerul proaspăt constituind, materie primă pentru fabricarea lactozei care se întrebuinţează la fabricarea produselor dietetice, a laptelui praf pentru copii ( laptele matern are cu aproximativ 40 % lactoză mai mult ca laptele de vacă ). Se consideră că lactoza favorizează asimilarea calciului şi se foloseşte la:
- medicamente ( ca mediu nutritiv la fabricarea penicilinei )
- ca substrat pentru tablete
- îmbunătăţirea aromei unor produse alimentare, a produselor de patiserie
( arome, aspect, coajă )
Alţi hidraţi de carbon - în cantităţi mici, în lapte se găseşte glucoza şi galactoza
Acizi organici - ca atare sub formă de săruri: citric, lactic, butiric, piruvic
Ceruri
2.1. 4. Vitaminele - Laptele conţine toate vitaminele necesare noului născut. Unele în cantităţi apreciabile, altele în cantităţi reduse. Cantitatea de vitamine din lapte este influenţată de mai mulţi factori, dintre care cel mai important se consideră a fi regimul alimentar al animalului.
Bogăţia laptelui în anumite vitamine, îi conferă valoare biologică ridicată şi prezintă de asemenea interes din punct de vedere tehnologic.
Vitamina A - Vitamina de creştere, antiinfecţioasă şi antixeroftalmică ( 0,45 -
0,55 ) mg / l. Laptele de vacă conţine vitamina A, datorită carotenului prezent în furajele verzi. Produsele lactate acide conţin vitamina A, datorită sintetizării acesteia de către microorganismele folosite în tehnologia de preparare.
Pasteurizarea, sterilizarea, concentrarea, uscarea prin pulverizare nu influenţează vitamina A, decât prelungirea încălzirii laptelui la temperaturi înalte.
Vitamina D - antirahitică 2 mg / l. Nu sunt afectată de procesele termice. Vitamina D3 este proprie laptelui, iar D2 ia naştere prin iradierea cu raze ultraviolete a ergosterolului.
Vitamina E - vitamină de reproducere - tocoferolul - predomină forma  cu proprietăţi antioxidante ( previne oxidarea grăsimii )
Vitamina K - Laptele nu este o sursă pentru vitamina K ( antihemoragică ).
Vitamina B1 - tiamina - antiberiberică - 0,3 - 0,75 mg / l. Este foarte sensibilă la temperaturi, putând fi distrusă până la 60 %.
Vitamina B2 - riboflavina, lactoflavina - Este vitamina de creştere (1 - 2 mg / l ). Laptele este o sursă importantă de riboflavină pentru om ( cea mai importantă ). Este foarte fotosensibilă, prin expunerea laptelui la lumina zilei, în 4 ore se pierde până la 50 %.
Vitamina B3 - ( P.P. ) - termostabilă, dependentă de rasă, vârstă, păşunat.
Vitamina B5 - ( acid pantotemic ) - Are funcţie de creşterea antidermitică 2,9 - 3,7 mg / l. Este reţinută aproape în totalitate la sterilizare şi lapte praf.
Vitamina B6 - folosită în tratamentele asteniilor şi distrofiilor musculare. Este foarte fotosensibilă, pierzându-se 21 % în 8 ore iar la sterilizare 50 %.
Vitamina B12 - asigură integritatea celulei nervoase 2,5 - 7,5 mg / l. Concentraţia sa în lapte creşte prin folosirea cobaltului în raţia furajeră a animalelor. Poate fi distrusă la pasteurizare şi sterilizare până la 100 %.
Vitamina H - ( biotina ) - face parte din grupul B şi se foloseşte la tratarea seboreei sugarilor 25 - 70 mg / l.
Vitamina C - ( acidul ascorbic ) - Laptele are un conţinut redus, el nu constituie o sursă de vitamina C. Este distrusă la pasteurizare, sterilizare, chiar până la 100 %.
Vitamina M - ( acid folic ) - factor hepatic, de creştere ( 1-2 mg / l ).E prezent în colesterol.
Unele vitamine prezintă interes tehnologic, având rol în formarea diacetilului ca substanţă de aromă. ( lactoflavina B2 ).
2.2. Substanţe anorganice
Săruri minerale - se găsesc în cantităţi reduse comparativ cu alte componente 0,9 - 0,95 %. În mod obişnuit conţinutul total în săruri minerale se determină prin incinerare. Laptele de vacă conţine 7 - 8,5 g cenuşă / l.
Sărurile minerale din lapte se stabilesc după elementele determinate în cenuşă şi după proprietăţile laptelui, deoarece cenuşa singură nu poate constitui un indicator sigur. De ce? La temperatura incinerării, o parte din elemente se volatilizează, altele trec în diferite combinaţii, cenuşa conţinând fosfaţi, citraţi, cloruraţi de potasiu, sodiu, calciu şi magneziu.
În afară de aceste elemente, laptele conţine în cantităţi mici cupru, fier, mangan, zinc, iod, urme de aluminiu, cobalt, crom, argint, stronţiu, staniu, arsen,bor, fluor, etc.
Deşi se găsesc în cantitate mică, substanţele minerale din lapte au o importanţă considerabilă pentru nutriţie şi unele procese tehnologice ale laptelui şi produselor lactate.
Sărurile din lapte intervin în procesele metabolice celulare, în stabilirea presiunii osmotice şi a pH - ului sângelui şi limfei.
Calciul - participă la formarea ţesutului osos.
Clorurile - participă la formarea sângelui, protoplasmei celulelor musculare şi a altor ţesuturi.
Sărurile de sodiu - au rol în menţinerea presiunii osmotice şi normale a lichidelor din organism, influenţând contracţia şi stimulând acţiunea muşchilor inimii.
Manganul - Participă la procese de oxido-reducere fiind necesar creşterii şi reproducerii.
Cuprul - Este stimulator al hipofizei.
Iodul - are rol în producerea hormonului tiroxină în glanda tiroidă.
Cobaltul - are rol în sinteitzarea vitaminei B12.
Echilibrul salin influenţează stabilitatea la încălzire al laptelui, coagularea cu cheag, îngroşarea laptelui concentrarea, aglomerarea globulelor de grăsime la omogenizare.
Fierul şi cuprul joacă rol în procesul de oxidare al laptelui, a grăsimii laptelui, fiind asociate cu producerea aromelor nedorite în lapte şi produse lactate.
Gaze - conţinutul în gaze este variabil, ajungând până la 8 % din volumul laptelui. În laptele proaspăt imediat după muls predomină cantitativ dioxidul de carbon, apoi la contactul laptelui cu aerul se reduce cantitatea de dioxid de carbon şi creşte proporţia de azot şi oxigen. Oxigenul dizolvat în lapte favorizează oxidarea grăsimii şi a acidului ascorbic.
Pigmenţii laptelui - sunt substanţe organice. Cei mai importanţi pigmenţi vegetali provin din furaje.
- carotenul
- clorofila
- xantofila
- lactocromul - dă culoarea uşor albăstruie
- riboflavona - dă culoare gălbuie
3. Microorganismele din lapte
3.1. Originea microorganismelor
Laptele normal, muls în condiţii aseptice, conţine diferiţi germeni.
Sursele de contaminare sunt:
- mamela - în intervalul dintre două mulsuri, pe canalul galactofor intră din mediul exterior numeroşi germeni, care găsesc condiţii prielnice de multiplicare. În partea terminală a mamelei, se găsesc întotdeauna microorganisme nepatogene cu proprietăţi proteolitice şi acidifiante.
- animalele cu diferite boli sau afecţiuni mamare - în lapte apare un număr mare de microorganisme patogene responsabile ale afecţiunii respective.
- în timpul mulsului, laptele se infectează cu germeni proveniţi de pe partea externă a ugerului, de pe mâinile mulgătorului, din vasele de muls manual sau mecanic, din praful din aer, de pe diferite impurităţi organice sau anorganice ce pătrund în lapte, etc.
Gradul de contaminare al laptelui depinde deci în mare măsură de:
- starea de sănătate a animalului
- starea de igienă în timpul mulsului şi manipulării lui.
3.2. Factorii ce influenţează dezvoltarea microorganismelor
Dezvoltarea microorganismelor în lapte este inhibată sau stimulată de:
a. Puterea bactericidă a laptelui: în primele două ore după mulgere, în lapte nu se dezvoltă microorganismele, uneori numărul lor chiar scade. Acest lucru se datorează prezenţei în laptele crud a unor substanţe care inhibă sau distrug numeroase specii microbiene: lactenina 1,2,3. Lacteninele 1 şi 3 sunt aglutinine ( anti corpi ), iar lactenina 2 este enzima lactoperoxidaza. Prin încălzire, ele îşi pierd activitatea bactericidă, fiind distruse ( a mai fost identificat un factor inhibator din grupul Coli care este distrus la 530 C şi 30' ).
b.Temperatura - puterea bactericidă a laptelui se epuizează după un anumit timp. Proprietăţile bactericide ale laptelui se păstrează cu atât mai mult cu cât temperatura este mai mică.

Temperatura de răcire Durata fazei bactericide
300 3 ore
250 6 ore
100 10 ore
50 36 ore
00 48 ore
-100 240 ore
-250 720 ore
Tabelul nr. ...
Durata fazei bactericide funcţie de temperatură

Fig. ....
Dezvoltarea microorganismelor în laptele crud funcţie de temperatură

Factori de creştere
Laptele conţine o serie de substanţe care stimulează creşterea microorganismelor. Vitaminele din grupul B sunt necesare în special pentru dezvoltarea bacteriilor lactice
Peptidele şi aminoacizii liberi stimulează dezvoltarea bacteriilor din lapte.
Anumite specii de microorganisme stimulează sau inhibă dezvoltarea altora, dând loc la aşa numitele asocieri ( simbioză ) sau antagonisme.
Exemple de asociere: dintre streptococi şi lactobacili, primii stimulând dezvoltarea lactobacililor. Lactobacilii se înmulţesc lent în lapte, deoarece au activitate proteolitică slabă. În asociere cu streptococi care au acţiune proteolitică intensă se constată un efect stimulativ asupra lactobacililor datorită peptidelor şi aminoacizilor liberi rezultaţi din hidroliza proteinelor laptelui de către streptococi.
Exemple de antagonisme: bacteriile lactice, prin acidul lactic opresc dezvoltarea bacteriilor care nu rezistă la pH scăzut; unii bacili produc apă oxigenată care inhibă dezvoltarea clostridiilor, a bacteriilor coli şi a stafilococilor.
3.3. Acţiunea microorganismelor asupra laptelui.
Sub acţiunea microflorei, laptele după recoltare de la animal este supus unor transformări, unele dorite, folosite pe scară industrială, altele dăunătoare.
Succesiunea acestor transformări corespunde la 4 perioade:
a. - bactericidă
b. - de acidifiere
c. - neutralizare
d. - putrefacţie
a. Prin coborârea temperaturii laptelui cât mai aproape de zero, se constată o prelungire a fazei bactericide a laptelui, adică perioada în decursul căreia în laptele proaspăt muls nu se dezvoltă bacterii, scăzând chiar numărul lor.
b. După faza bactericidă, microorganismele intră în faza de multiplicare logaritmică, şi ca urmare aciditatea laptelui creşte. Caracteristicile laptelui se modifică, gustul şi mirosul devin acide, cazeina precipită. Excesul de acid nu mai convine germenilor lactici, care încep să fie inhibaţi, în schimb mediul este prielnic pentru drojdie şi mucegaiuri.
c. Perioada de neutralizare - Drojdiile şi mucegaiurile consumă întreaga cantitate de acid, neutralizând mediul şi creează condiţii pentru dezvoltarea microflorei de putrefacţie.
d. Bacteriile proteolitice de putrefacţie degradează stratul proteic, laptele devine neconsumabil, cu miros şi gust respingător.
Modificările provocate de microorganisme în lapte şi produse lactate apar ca urmarea degradării celor 3 componenţi principali: lactoza, proteinele şi grăsimea.
Lactoza suferă fermentaţii caracterizate prin:
- producere de acizi organici ( fermentaţia lactică )
- acizi organici, gaze, alcool ( bacteriile din grupul coli, unele bacterii lactice).
- acizi organici şi gaze ( bacterii propionice, butirice )
- gaze şi alcooli ( drojdiile )
- substanţe vâscoase ( anumiţi germeni cu acţiune filantă )
Proteinele sunt degradate cu formare de peptone, polipeptide, aminoacizi, amoniac.
Grăsimile - sub acţiunea lipazelor microbiene sunt hidrolizate cu apariţia unui gust iute, rânced.
Pot apărea şi modificări ale componentelor principale cu formare de pigmenţi
( bacterii cromogene ) şi diferite substanţe odorante.
3. 4. Clasificarea microorganismelor.
Din punct de vedere al acţiunii lor microorganismele se împart în 3 grupe:
- microorganisme folositoare - care asigură la unele produse lactate obţinerea de caracteristici organoleptice specifice ( formarea smântânii şi obţinerea produselor lactate acide, maturarea brânzeturilor ). Acestea sunt: bacterii lactice, propionice, drojdii din culturi, mucegaiuri pentru brânzeturi.
- microorganisme dăunătoare - care provoacă diferite defecte de gust, miros, consistenţă, alterarea laptelui şi produselor lactate. Exemple: bacterii coliforme, butirice, de putrefacţie,drojdii din genul candida, mucegai, din genul mucor, etc.
- microorganisme patogene - dăunătoare sănătăţii oamenilor şi a animalelor.
Principalele microorganisme din lapte sunt:
Bacteriile reprezintă cea mai mare parte a microorganismelor din lapte. Ele aparţin ordinului Eubacteriales şi se pot clasifica după acţiunea biochimică şi originea lor în :
- bacterii lactice adevărate
- pseudobacterii lactice
- bacterii propionice
- bacterii butirice
- bacterii acetice
- bacterii de putrefacţie
- bacterii alcalinizante
- bacterii patogene, etc.
Cea mai mare parte sunt: aerobe, un anumit număr sunt anaerobe facultativ şi numai câteva specii anaerobe.
Bacterii lactice sunt nesporulate şi fermentează zaharoza. Ele pot fi:
a. homofermentative, ce fermentează lactoza, producând 90 97 % acid lactic şi numai urme de produşi secundari. Ca exemple se pot da:
- Lactobacillus lactis, L. helveticus. L. bulgaricus, L. thermophilus, ce se găsesc în culturile de iaurt, chefir, şvaiţer. Ei sunt acidifianţi puternici având o temperatură optimă de dezvoltare de 37 - 620 C.
- Lactobacilus casei, L. plantorum - sunt acidifianţi lenţi, au acţiune proteolitică destul de puternică şi un optim de dezvoltare între 28 şi 320 C.
- Streptococus lactis şi Str. cremonis sunt acidifianţi moderaţi, folosindu-se la fermentarea smântânii şi a brânzeturilor.
- Str. Thermophylus intră în componenţa culturilor pentru iaurt şi brânzeturi.
b. heterofermentative, formează puţin acid lactic, dar în cantităţi mari alţi acizi, diferite substanţe şi gaze. Astfel de bacterii sunt:
- Lactobacilus bifidus care produce cantităţi mari de acid acetic
- Lactobacilus caucasium care trăieşte în simbioză cu drojdiile în chefir, producând acid lactic, acid mucinic, gaze.
- Lactobacilus fermenti, L. brevis ce se găsesc în brânzeturi.
- Leuconostoc, bacteria ce dă aromă caracteristică untului şi smântânii.
Pseudobacterii lactice - se întâlnesc des în lapte şi provoacă defecte - Escherichia coli - din fecale
- Aerobacter - din pământ şi furaje
Acestea prezintă importanţă deoarece produc cantităţi mari de gaze şi gust neplăcut, balonarea timpurie a brânzeturilor. Se dezvoltă rapid, fiind tolerate la variaţii mari de temperatură, ele pot depăşi bacteriile lactice în dezvoltare, provocând defecte. Unele specii de Escherichia coli sunt patogene pentru om de aceea prezenţa lor este interzisă.
Bacteriile propionice - transformă lactaţii în acid propionic, acetic şi CO2. Temperatura optimă este de 300 C. Sunt prezente şi acţionează la maturarea brânzeturilor, în special şvaiţer, asigurând desenul şi aroma caracteristică.
Bacteriile proteolitice - unele atacă proteinele, hidrolizându-le în proteoze, peptone, polipeptide şi aminoacizi iar altele descompun mai departe aminoacizii în amoniac, indol, scatol. Ele atacă nu numai substanţele azotoase ci şi zaharurile producând fermentaţie butirică sau lactică. Bacteriile proteolitice provin din apă, sol producând o serie de defecte.
Amintim:
- bacterium fluorescens, liquefaciens ( alterarea untului )
- bacillus subtilis, mezentericus mycoides din sol şi furaje
- clostridium - provoacă balonare târzie a brânzeturilor ( prezente în cantităţi mari în nutreţuri însilozate fără respectarea tehnologiilor de însilozare.
Bacteriile patogene - provin de la animalele bolnave sau din mediul exterior, de la manipulare. Animale bolnave conţin:
- micobacterium tuberculozis, virusul febrei aftoase
- salmonella typhimurium
- brucella
Din surse umane ajung în lapte:
- salmonella paratyphi
- streptococus scarlatinae
- virusul poliomelitei
Majoritatea acestor germeni patogeni nu provoacă modificări sensibile ale componenţilor laptelui.
Drojdiile
În lapte se găsesc drojdii adevărate ( saccharomyces, zigosaccharomyces )şi drojdii false ( torulepsis, candida ).
Sacharomyces lactis, Sacharomyces fragilis fermentează lactoza, formând alcool şi gaze, pot provoca balonarea brânzeturilor cu pastă moale şi a celor cu conţinut mic de grăsime.
Torula cremoris, torula sferice produc în lapte şi smântână cantităţi importante de gaze şi dau gust străin, neplăcut.
Torula chefiri, torula cumâs au rol important la fabricarea produselor lactate acide.
Torula amare, torula lactis condensi produc defecte la laptele concentrat.
Torula nigre, torula rubre produc pigmentări.
Mucegaiurile
Sporii mucegaiurilor ajung în lapte în mod accidental şi se dezvoltă după ce bacteriile lactice au pregătit mediul formând o aciditate netă, de aceea nu se găsesc decât în laptele foarte alterat sau pe unt şi brânză. Se dezvoltă pe suprafaţa produselor, iar în interior numai la unt şi brânzeturi.
Mucegaiurile inferioare: mucor mucedo şi rhizopus nigrans se dezvoltă pe brânzeturile moi producând defecte.
Monilis nigra - provoacă pete brune sau negre pe brânzeturile tari.
Penicillium camemberti şi Penicillium candidum sunt mucegaiuri caracteristice brânzei Camembert şi Brie.
Penicillium roqueforti este mucegaiul brânzei Roguefort.
Penicillium casei cauzează pete brune pe coaja brânzei şvaiţer.
Cladosporium butyri provoacă râncezirea untului.
În lapte germenii prezenţi se dezvoltă foarte rapid în funcţie de temperatura de pastrare a acestuia.

Temp. Lapte Număr germeni / ml
[ 0C ] proaspăt După 12 ore După 24 ore După 48 ore După 72 ore
4,0 136.500 - 282.000 539.000 7.500.000
10,0 136.500 - 1.750.000 13.700.000 25.000.000
15,6 136.500 - 24.700.000 640.000.000 2.407.000.000
21,0 707.000 6.600.000 222.000.000 1.853.000.000 -
Tabelul nr....
Dinamica multiplicării germenilor în funcţie de temperatura de păstrare a laptelui