Inline optimization of cheese making using a near infrared light backscatter sensor technology

L’elaboració de formatge es pot considerar un “procés controlat d’eliminació d’aigua de la llet”. Aquest procés concentra la proteïna, el greix i altres nutrients de la llet, augmentant la seva vida útil. La fabricació de formatge consta de diverses etapes d’entre les quals, dues de les més importan...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Abdelgawad Eid, Ahmed Rabiea
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2016
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/400021
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/400021
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Ciència
Ciencia
Science
Aliments
Alimentos
Food
Sensors
Sensores
Ciències de la Salut
64
Descripción
Sumario:L’elaboració de formatge es pot considerar un “procés controlat d’eliminació d’aigua de la llet”. Aquest procés concentra la proteïna, el greix i altres nutrients de la llet, augmentant la seva vida útil. La fabricació de formatge consta de diverses etapes d’entre les quals, dues de les més importants, tenen lloc en el tanc de formatgeria: la coagulació de la llet i la sinèresi de la quallada. La monitorització a temps real de la coagulació de la llet i l’enduriment del gel lacti, així com la predicció del temps de tall, són essencials per la producció de formatge ja que aquests factors exerceixen un impacte substancial tant en el rendiment formatger com en la qualitat del formatge final. Hi ha nombrosos factors que afecten el procés de fabricació de formatge mitjançant la modificació de la quantitat, la qualitat i les propietats tecnològiques de la llet. Si bé la majoria d’aquests factors són ben coneguts, alguns no han estat suficientment estudiats. L’objectiu general d’aquesta tesi fou avaluar l’impacte de la mescla de llet (i. e., diferents proporcions de llet de cabra, ovella i vaca) i la llet de baixa qualitat (i. e., llet d’animals amb mastitis subclínica) en la predicció del temps de coagulació, del temps de tall, de la velocitat d’eliminació del sèrum i de diversos altres índexs de producció formatgera, mitjançant la monitorització de la coagulació i la sinèresi amb vàries tecnologies de sensors de dispersió de llum d’infraroig proper: sensor de coagulació de laboratori CoAguLAb; sensor de coagulació CoAguLite i sensor de sinèresi LFV. Els dos darrers, instal·lats en la paret d’un tanc de formatgeria de deu litres a escala de planta pilot. El paràmetre de dispersió tmax i diversos altres paràmetres òptics de temps es correlacionaren significativament amb els temps visual i reològics de coagulació i de tall, així com amb els rendiments de sèrum i formatge i amb el recompte de cèl·lules somàtiques. Es va observar que les mescles de llet i la raça dels animals no tingueren un efecte significatiu (P ≥ 0,05) en els indicadors òptics ni reològics del temps de coagulació, mentre que la concentració d’enzim, la temperatura de coagulació i la infecció subclínica tingueren un efecte significatiu sobre tots els índexs, tant òptics com reològics, relacionats amb el temps de coagulació i la velocitat d’acoblament del gel lacti (i. e., agregació micel·lar i enduriment del gel). La mastitis subclínica, la mescla de llet, la temperatura i la raça tingueren un efecte significatiu sobre la sinèresi de la quallada, mentre que el rendiment formatger es veié afectat per la mastitis subclínica i la raça (cal fer notar que els efectes de la concentració d’enzim, la temperatura i la mescla de llet no foren avaluats directament). S’obtingueren models de predicció pels temps de coagulació i de tall, tant visuals com reològics, l’angle de fase (tgδ) en el moment de tall, la velocitat de sinèresi i diversos indicadors de rendiment formatger. Els nostres resultats confirmen la utilitat de la monitorització a temps real mitjançant dispersió de llum d’infraroig proper tant de la coagulació de llet com de l’eliminació de sèrum de la quallada, amb la finalitat de millorar el control d’aquestes dues etapes crítiques de l’elaboració del formatge. Els resultats obtinguts demostren que l’impacte de factors com la mescla de llets i la mastitis subclínica s’ha de tenir en consideració en les operacions de control de processos de l’elaboració de formatge.