Tehnologia de Obtinere a Drojdiei de Panificatie Comprimate

TEHNOLOGIA DE OBȚINERE A DROJDIEI DE PANIFICAȚIE COMPRIMATE

CUPRINS

Tema lucrării

Memoriu tehnic

Caracteristicile produsului finit

Importanța produsului finit, a drojdiei

Proprietăți fizico-chimice și organoleptice

Microflora străină

Caracteristicile materiilor prime și auxiliare

Materii prime

Materii auxiliare și materiale

Caracterizare tip de drojdie utilizat

Variante tehnologice de obținere a drojdiei de panificație comprimate

Varianta tehnologică adoptată

Schema tehnologică

Descriere etape tehnologice

Bilanț de materiale

Bilanț termic

Utilaje folosite pentru realizarea tehnologiei

Dimensionare tehnologică utilaj principal

[NUME_REDACTAT] de protecția și securitatea muncii

Analiza tehnico-economică

[NUME_REDACTAT] lucrării

Tema lucrării este tehnologia de fabricație a drojdiei de panificație comprimate. Lucrarea este compusă din opt capitole în care sunt descrise: produsul finit, materiile prime și auxiliare utilizate, tehnologia adoptată, dimensionarea utilajului principal cât și reguli de funcționare, operare și întreținere utilaje.

Memoriu tehnic

În industria alimentară, industria fermentativă ocupă un loc deosebit și contribuie, prin procesele sale la realizarea mai multor produse, ca: berea, alcoolul, vinul, băuturile alcoolice, drojdia de panificație, drojdia furajeră, cidrul.

Lucrarea descrie tehnologia și utilajele din industria alimentară fermentativă utilizate la obținerea drojdiei de panificație, folosind ca materie primă melasa din sfeclă de zahăr.

Ponderea principală în industria fermentativă revine proceselor biochimice, determinate de activitatea microorganismelor pe lângă celelalte procese fizice, chimice și fizico-chimice.

Drojdia comprimată, produsul finit, al acestei lucrari, se definește ca o aglomerare de celule din genul Saccharomyces cerevisiae, drojdie de fermentație superioară, obținută în fabricile de alcool prin fermentarea melasei de zahăr, la care se adaugă săruri nutritive.

Procedeul tehnologic adoptat pentru obținerea drojdiei de panificație de calitate este procedeul care presupune existența a trei mari grupe de operații, diferențierea apare la limpezirea melasei care se poate realiza în mai multe moduri în funcție de utilajul folosit.

Lucrarea este alcătuită din opt capitole.

Procedeul clasic în plămezi diluate care va fi descris ca și variantă tehnologică adoptată în această lucrare, se realizează în fermentatoare care trebuie să asigure aerarea și omogenizarea intensă a mediului și deci o viteză mult mai mare de transfer în sistemul gaz-lichid-celulă precum și uniformizarea temperaturii și compoziției mediului, multiplicarea drojdiei se realizează în cinci trepte. Acest procedeu prezintă dezavantajul unei productivități mai scăzute cu aproximativ 20%, dar are un pericol de infecție mult mai scăzut. Acest procedeu presupune existența a 3 mari grupe de operații care vor fi descrise în capitolul 6.

În faza a -V- a de multiplicare, prin acest procedeu se va obține doar 38-42 g drojdie cu 27% s.u. /l., iar valoarea consumurilor de apă, abur, energie electrică, materiale auxiliare sunt mai mari.

Drojdia comprimată de panificație, se utilizează în: industria de panificație și patiserie, pentru obținerea pe scară industrială de proteine, aminoacizi, vitamine, enzime care vor fi introduse în hrana animalelor cât și pentru producerea extractelor proteice.

Principala însușire după care se apreciază calitatea drojdiei de panificație o constituie puterea sau capacitatea de dospire.

Drojdia se prezintă astăzi, în comerț, sub următoarele variante: drojdie comprimată (proaspătă), drojdie uscată protejată, drojdie uscată activă și drojdie uscată instant.

Caracteristicile produsului finit

Importanța produsului finit, a drojdiei

Drojdia este un subprodus utilizat frecvent în industria panificației și patiseriei.

Proprietăți fizico-chimice și organoleptice

Drojdia de panificație poate conține: 68-75% apă intra și intercelulară, astfel 46-50% apă intracelulară sub formă liberă și legată și 18,4-28% apă intercelulară. Substanța uscată este formată din componentele menționate în tabel 1.(Banu)

Tabel 1(Banu)

Substanțele cu azot sunt reprezentate astfel: 63,8% substanțe proteice; 26,1% substanțe nucleice și 10,1% amine și peptide.(banu)

Hidrații de carbon din drojdie sunt reprezentați de: trehaloză 8,6% din s.u.; manani 15,2% din s.u.; glucani 7,1% din s.u.; glicogen 13,3% din s.u.(banu)

Vitaminele din drojdia comprimată sunt: tiamină – 60-100 μ/g s.u.; riboflavină 35-50 μ/g s.u.; niacină 300-500 μ/g s.u.; piridoxină( hidroclorică) 28 μ/g s.u.; acid pantotenic 70 μ/g s.u.; biotină 1m μ/g s.u.; colină 4000 μ/g s.u.; acid folic 5-13 μ/g s.u.; vitamina B12 – 0,0012 μ/g s.u. ( banu

Compoziția în minerale este cea redată în tabel 2

Tabel 2 – Compoziția în minerale a drojdiei (Banu)

Compoziția chimică a drojdiei de panificație comprimată este prezentată în tabelul 3

Tabel 3 Compoziția chimică a drojdiei de panificație

Aproximativ 94% din substanța uscată a drojdiei este alcătuită din următoarele componente: carbon, hidrogen, oxigen și azot, care sunt redate de glucide ca: glicogen, gume, hemiceluloze; proteine; acizi nucleici; baze organice; lipide; substanțe minerale; vitamine și enzime. Conținutul în carbon al unei drojdii cu 27% s.u. este de aproximativ 12,7% și se folosește ca bază pentru calculul necesarului de glucide pentru acumularea biomasei de drojdie.

Conținutul în aminoacizi al proteinelor drojdiilor (% din greutatea proteinelor) este redat în tabel 4 (Adriana)

Tabel 4

Azotul total al drojdiei în proporție de 70% este format din proteine, 8-10% în baze purinice, 4% în pirimidine, restul fiind format din produse solubile ca aminoacizi și nucleotide. Conținutul în azot al drojdiei stabilește necesarul de substanțe cu azot folosit pentru corectarea melasei care este deficitară în azot.

Valoarea energetică este de : 350÷430 KJ/100 g.

Biomasa unui gram de drojdie comprimată conține aproximativ 10 miliarde de celule.

De-a lungul procesului de fabricare a drojdiei de panificație, în același timp cu multiplicarea celulelor aparținând culturii pure, în anumite faze ale fluxului tehnologic se pot dezvolta și alte microorganisme, care cresc gradul de contaminare a produsului finit și care vor determina reducerea calităților tehnologice și de conservabilitate a drojdiei comprimate ca produs finit.

Pentru a preveni dezvoltarea microorganismelor contaminante, este necesar a se realiza un control microbiologic eficient pe faze de producție, prin analiza gradului de igienă și descoperirea contaminanților care pot rezulta din sursele prezentate în figura 1.

Figura 1

Din punct de vedere microbiologic, drojdia comprimată de bună calitate are caracteristicile din tabelul 5

Tabel 5 – Caracteristicile microbiologice ale drojdiei comprimate ( Adriana)

Drojdia pentru panificație obținută prin folosirea ca mediu nutritiv melasa, conform STAS 985 – 79 trebuie să îndeplinească următoarele condiții tehnice de calitate:

Materiile prime și auxiliare folosite la fabricarea drojdiei de panificație trebuie să corespundă documentelor tehnice normative de produs precum și dispozițiilor legale sanitare în vigoare.

Proprietăți organoleptice și grosimea stratului cu nuanța mai închisă trebuie să corespundă conform cerințelor din tabel 6

Tabelul 6

În perioada 01 octombrie-30 aprilie, după cinci zile de la expediere din fabrica producătoare a drojdiei comprimate pentru panificație se admite la suprafață un strat de maximum de miceliu alb.

Proprietățile fizice și biochimice sunt redate în tabelul 7

Tabel 7

Termenele de garanție pentru drojdia pentru panificație sunt prevăzute în tabelul 8

Tabel 8

Aceste termene se referă la produsul ambalat, depozitat și transportat în condițiile prevăzute în prezentul standard și în normele tehnice pentru depozitarea bunurilor alimentare și a termenelor de valabilitate ce decurg de la data fabricației.

Microflora străină

Biomasa de drojdie presată conține și microorganisme străine pentru că drojdia de vânzare se multiplică în fermentatoare care nu sunt ermetice.

Numărul total de bacterii din probe comerciale de drojdie este de 10( la a patra)- 10( la a noua)/ g drojdie și aparține bacteriilor lactice heterofermentative (genul Leuconostoc) sau celor homofermentative (genul Lactobacillus), dar uneori se pote întâlnbi și Aerobacter aerogenus. Totodată drojdia de panificație mai poate fi contaminată și cu drojdii sălbatice ca: C. Krusei, C.mycoderma, C. Tropicalis, C. Utilis. Pe suprafața calupurilor de drojdie depozitate la rece se mai pot dezvolta și fungi.

Caracteristicile materiilor prime și auxiliare

Materii prime

Materia primă este melasa care rezultă la fabricarea zahărului din sfeclă de zahăr sau din trestie de zahăr. Compoziția chimică și anumiți indici de calitate ai melasei din sfecla de zahăr sunt redate în tabel 9.

Nezaharul din melasă reprezintă diferența dintre substanța uscată și conținutul total de zaharuri.

Nezaharul organic este format din următoarele clase de substanțe: substanțe organice cu azot; substanțe colorate/colorante; substanțe pectice; acizi volatili; factori de creștere.

Substanțele organice cu azot cuprind: betaină, colină, proteine, și produsele lor de hidroliză inclisiv aminoacizi liberi. Procentual acestea ar avea următoarele procente: aminoacizi 30%; amide 1,62%; betaină și proteine 65% și săruri amoniacale 2,61%.

Tabel 9

Azotul asimilabil este un criteriu de apreciere a melasei destinate fabricării drojdiei de panificație, între azotul total și azotul asimilabil trebuind să fie o anumită corespondență redată în tabel 10.

Tabel 10. Raportul optim între azotul total și azotul asimilabil.

Conținutul în azot asimilabil al melasei este insuficient pentru dezvoltarea/multiplicarea drojdiei, motiv pentru care este necesar a se face o suplimentare a acesteia cu azot asimilabil sub formă de săruri de amoniu sau uree.

Substanțele colorate/ colorante provin din modificarea zaharurilor în procesul de obținere a melasei și sunt reprezentate de: melanoidine, substanțe de caramelizare și substanțe de degradare alcalină a zaharurilor.

Melanoidinele și substanțele de caramelizare se pot adsorbi pe suprafața celulelor de drojdie și împiedică metabolismul acesteia, determinând la final o culoare mai închisă a produsului finit.

Conținutul în substanțe colorate/ colorante este redat în tabel 11

Tabel 11

Acizii volatili din melasă sunt reprezentați de: acidul acetic, acidul formic, cel mai adesea des sub formă de săruri toxice față de drojdie la nivel de 0,2%.

Conținutul în vitamine din melasă este redat în tabel 12

Tabel 12

Plămezile de melasă din sfeclă de zahăr sunt deficitare în biotină, fiind astfel necesară suplimentarea acesteia în procesul de producție.

Nezaharul anorganic este reprezentat de sărurile minerale aproximativ 7% și acestea constau în: potasiu, calciu, și sulf precum și mici cantități de magneziu și fosfor.

Plămada de melasă din sfeclă de zahăr trebuie suplimentată cu o sursă de fosfor asimilabil (fosfat de amoniu sau alți fosfați alcalini). Din punct de vedere al conținutului în microelemente melasa are suficiente cantități pentru dezvoltarea drojdiei, fiind necesară doar o suplimentare ocazională cu zinc.

Substanțele inhibitoare din melasă sunt: acizii volatili, SO₂, azotații și pesticidele. SO₂ la o concentrație de peste 800 părți/ milion și azotiții la 0,001-0004% pot inhiba activitatea de multiplicare a drojdiei.

Factorii care influențează calitatea melasei pentru drojdia de panificație sunt: factori climaterici, factori agrotehnici, maturitatea sfeclei la recoltare, condițiile de depozitare, tehnologia aplicată la fabricarea zahărului, durata campaniei de fabricare a zahărului (preferată fiind melasa de la începutul campaniei), condițiile de transport și depozitare a melasei.

Indicii fizico-chimici ai melasei sunt:

pH-ul, melasele normale trebuie să aibă un pH=7,1-8,5. O melasă cu un pH≤6,5 este o melasă în care s-au dezvoltat bacterii osmofile și în care au loc reacții zaharo-aminice. Aceste melase conțin cantități mari de săruri de calciu care influențează negativ dezvoltarea drojdiilor și implicit calitatea produsului finit.

Capacitatea de tamponare care se datorează acizilor organice și sărurilor acesteia. După capacitatea de tamponare (ml H₂SO4 1N pentru aducerea pH-ului a 100 g melasă la valoarea 4,5) melasele sunt: normale (CT≥40); medii (CT=30-40); slabe (CT≤30).

Capacitatea de spumare a melasei datorate saponinelor, proteinelor solubile, pectinelor și altor coloizi. Cantitatea de saponine ce dau stabilitatea spumei este în funcție de gradul de maturare al sfeclei.

Microflora melasei este reprezentată de bacterii, drojdii și mucegaiuri. Melasele pot fi: foarte bune cu < 2000 germeni/g; bune cu 5000-10000germeni/g și defecte cu > 10000 germeni/g.

Principalele grupe de bacterii din melasă și acțiunea acestora asupra drojiei sunt redate în tabelul 13.

Tabel 13

Materii auxiliare și materiale

Aceste materiale sunt folosite pentru echilibrarea în substanțe nutritive a plămezilor de melasă cât și pentru corectarea unor indici fizico-chimici.

Aceste materii auxiliare sunt:

Sulfatul de amoniu (NH4)₂SO4 care se utilizează ca sursă de azot asimilabil. Solubilitatea și caracteristicile soluțiilor apoase de (NH4)₂SO4 sunt prezentate în tabele Anexa 1 și 2.

Amoniacul, comercializat sub formă de soluție de amoniac de sinteză cu o concentrație minimă de 25% care se utilizează ca sursă de azot și pentru corectarea pH-ului. Solubilitatea în apă și caracteristicile soluțiilor de NH3 în apă sunt prezentate în tabele Anexa 3 și 4.

Fosfatul diamoniacal tehnic, folosit ca sursă de fosfor și azot asimilabil și pentru reglarea pH-ului. Fosfatul diamonical trebuie să conțină: >52% P₂O5; >23,5% NH3; ≤0,002%As; ≤0,01% floruri. Solubilitatea în apă și caracteristicile soluțiilor de fosfat diamonical tehnic sunt prezentate în tabele Anexa 5 și 6.

Acidul ortofosforic (H3PO4) utilizat ca sursă de fosfor și pentru reglarea pH-ului plămezii.

Clorura de potasiu (KCl) se utilizează ca sursă de potasiu. Trebuie să conțină ≥ 57-60% KCl pură. Caracteristicile soluțiilor apoase de KCl sunt prezentate în tabele Anexa 5

Sulfatul de magneziu (MgSO4 . 7 H2O) se utilizează ca sursă de magneziu pentru mediile sărace în magneziu. Produsul pulbere trebuie să conțină ≥16,3% MgO și ≤0,0005% As. Solubilitatea în apă a MgSO4 este prezentată în tabele Anexa 5

Acidul sulfuric este folosit pentru corectarea pH-ului. Caracteristicile soluțiilor apoase de H2SO4 sunt prezentate în tabele Anexa 6.

Produse biostimulatoare ca:

extractul de porumb utilizat ca sursă de vitamine mai ales pentru biotină și aminoacizi și care trebuie sterilizat termic și chimic înainte de utilizare.

radicele de malț folosite ca sursă de vitamine, aminoacizi și enzime. Se utilizează soluție apoasă cu 4-4,5% s.u.

autolizatul de drojdie utilizat ca sursă de vitamine, minerale și aminoacizi. Se recomandă un adaus de autolizat obținut din 50-60 grame drojdie presată /1 tonă melasă, determinând o creștere a randamentului în biomasă cu 5-6%.

destiobiotina care este un produs solubil în soluții apoase de alcool și care trebuie să conțină ≥97% produs pur. Se adaugă în proporție de 0,4 g/t melasă caz în care randamentul în biomasă crește cu 12-13%, dacă este asociat cu un adaos de 2-2,5% KCl față de melasă.

Apa tehnologică este utilizată la diluarea melasei și la obținerea plămezilor pentru cultivarea drojdiei, pentru spălarea biomasei. Se recomandă să se folosească apă cu duritate moderată (4-6°) sau apă moale (1,5-3°). Consumul de apă este de 120-180 m³/t drojdie presată.

Substanțele antispumante sunt utilizate pentru a împiedica formarea spumei sau pentru distrugerea spumei deja formate. Ca antispumanți se utilizează acidul oleic, uleiul siliconic, polipropilenglicolul, hidrocarburi parafinice. Consumul de antispumanți este de 0,2-1% raportat la biomasa cu 27% s.u., în funcție de geometria fermentatorului, sistemul de aerare, procedeul de multiplicare a drojdiei, calitatea melasei prelucrate, pH-ul plămezii.

Caracterizare tip de drojdie utilizat

Pentru producerea de biomasă de drojdie de panificație se utilizează tulpini de drojdie aparținând speciei Saccharomiceas cerevisiae (figura 2). Acest tip de drojdie este capabil să fermenteze aluatul de pâine, făcându-l să crească, prin reținerea unei părți din CO2 degajat.

Criteriile de apreciere ale acestor tulpini sunt următoarele: randamentul în biomasă, viteza de multiplicare, stabilitatea produsului finit la depozitare, osmotoleranța, comportarea la uscare, viteza de producere de CO2 la fermentarea aluatului, capacitatea invertazică și maltazică.

Tulpinile care satisfac în mare măsură cerințele menționate se obțin prin hibridizare.

Figura 2 – celulă de Sach. cerevisiae

Variante tehnologice de obținere a drojdiei de panificație comprimate

Tehnologia de obținere a drojdiei de panificație comprimate cunoaște existența a mai multor modele de obținere a produsului finit, drojdia, diferența dintre acestea fiind dată de modalitatea prin care se realizează diluarea melasei, amintind aici de diluarea continuuă și de diluarea discontinuuă, astfel s-au evidențiat de-alungul timpului următoarele metode:

metoda clasică în plămezi diluate;

metoda cu plămezi concentrate care la rândul ei are două variante, variante date de modul prin care se realizează multiplicarea drojdiei și anume varianta de multiplicare în mediu alcoolic și varianta de multiplicare fără mediu alcoolic.

metoda continuuă, evidențiată prin două procedee și anume procedeul Rost și procedeul Osen/Sher.

Varianta tehnologică adoptată

Varianta tehnologică adoptată este varianta clasică cu plămezi diluate, care presupune existența a trei mari grupe de operații, astfel:

Prima grupă presupune: depozitarea melasei, transportul melasei, cântărirea melasei, corectarea pH-ului melasei, adăugarea de substanțe nutritive, limpezirea melasei.

A doua grupă de oprații presupune: obținerea culturii de laborator din cultura stoc, obținerea culturii starter de producție, multiplicarea drojdie în condiții industriale.

A treia grupă de operații cuprinde: separarea biomasei de drojdie, modelarea și obținerea drojdie de vânzare.

Schema tehnologică

Schema tehnologică de obținere a drojdie este formată din trei scheme distincte fiecărei mari grupe de operații.

Schema pentru prima grupă de operații care reprezintă corectarea melasei este prezentată în Figura 3.

Figura 3

Melasă H2SO4 Apă (W) Săruri nutritive

Recepție calitativă și cantitativă [NUME_REDACTAT]

1:1 1:3

Depozitare în rezervoare de stocare

[NUME_REDACTAT] sulfuric diluat Soluții nutritive

(Ac) (S)

Depozitare în rezervoare pentru

producție zilnică

[NUME_REDACTAT] melasă

1:1 1:2

Acidulare melasă

Adaos parțial de săruri

Sterilizare și limpezire [NUME_REDACTAT] corectată pentru alimentare fermentatoare (m)

Schema tehnologică pentru a doua mare grupă de operații care presupune multiplicarea drojdiei, este prezentată în Figura 4.

Figura 4 Drojdie în cultură pură Aer steril (a) Antispumanți(as)

Cultură pură de laborator

Cultură pură generația I ( inoculatorul mic)

Cultură pură generația II ( inoculatorul mic)

Multiplicare drojdie de însămânțare, generația a IIIa (cultură tehnic pură)

Multiplicare drojdie de însămânțare, generația a IVa (cultură tehnic pură)

Separare centrifugală plămadă cu drojdie de însămânțare I

Plămadă epuizată

Lapte de drojdie I

[NUME_REDACTAT] centrifugală II Apă de spălare

Lapte de drojdie II

Depozitare la rece

Purificare cultură de producție, ca lapte de drojdie la pH=3,8-3,9

Multiplicare drojdie de vânzare, generația a [NUME_REDACTAT] cu drojdie de vânzare

Figura 5. Plămadă cu drojdie de vânzare

Spălare centrifugală I Plămadă epuizată

Lapte de drojdie I

Spălare I

Spălare centrifugală II Apă de spălare

Lapte de drojdie II

Spălare II

Separare centrifugală III Apă de spălare

Lapte de drojdie

Răcire lapte de drojdie

Filtrare lapte de drojdie Apă uzată

Biomasă de drojdie

[NUME_REDACTAT] și porționare

Ambalare calupuri, brichete

Depozitare la rece Drojdie de panificație presată

Descriere etape tehnologice

Prima grupă de operații cuprinde următoarele etape:

Depozitarea melasei care se realizează în tancuri de 500-5000 m³, adaptate cu posibilități de omogenizare a melasei cu ajutorul aerului comprimat cu o presiune de 0,4-0,6 Mpa, cu un debit de 180 m³/h. Aerare se va face de 1-2 ori în 24 de ore, durata unei aerări este de 1,5-2 ore. Această omogenizare este necesară pentru ca împiedică formarea depozitului de zahăr cristalizat în tanc.

Transportul melasei în secția de fabricație se va face cu pompe rotative. Aici în secție melasa pompată se depozitează provizoriu în rezervor sau tanc care va avea capacitatea necesară unei șarje de fabricație de 24 ore.

Cântărirea melasei se va efectua în cântare automate prevăzute cu buncăre de 0,5-1 t. Cântărirea este necesară, pentru a se putea stabili consumul specific realizat și diluțiile necesare.

Diluarea melasei este necesară pentru: creșterea fluidității; creșterea capacității de omogenizare; creșterea eficienței de îndepărtare a particulelor aflate în suspensie. Diluarea se poate face continuu sau discontinuu, într-un tanc la care sunt adaptate un agitator și conducte pentru abur, melasă și apă pentru diluare. Alegerea raportului de diluare depinde de compoziția chimică a melase mai ales de conținutul de calciu care poate împiedica multiplicarea celulelor de drojdie. Acest raport poate fi de 1:1, 1:2, 1:2,5 și 1:3.

Corectarea pH-ului melasei se face pornind de la pH=7 -8 la pH=4,4-5,5 prin adaos de H2SO4 diluat cu apă în raport de 1:1. Realizarea aceastei etape determină: ușurarea limpezirii melasei prin neutralizarea sarcinii electrice negative a unor coloizi din melasă, descompunerea azotiților și sulfiților dăunători drojdiei. Adaosul de H2SO4 se face în funcție de alcalinitatea melasei, astfel pentru 1 grad alcalinitate se adaugă 140 ml H2SO4 concentrat/ 100 kg melasă. Corectarea pH-ului se va efectua dacă este necesar și la plămezile obținute în faze intermediare de multiplicare a drojdiei.

Adaosul de substanțe nutritive în soluții sterilizate, necesar pentru a evita apariția în melasă a microflorei străine.

Limpezirea melasei se realizează pentru a îndepărta suspensiile existente, cât și pentru a obține un contact cât mai apropiat între mediul de cultură și drojdie, cât și pentru a ușura spălarea biomasei de drojdie separată din plămezi. Limpezirea se poate face prin: decantare, centrifugare sau filtrare. Metoda pe care o vom alege este cea prin centrifugare.

Limpezirea prin centrifugare se face pe melasa diluată cu apă în raport de 1:1 sau 1:2. Dacă melasa este infectată și are un conținut ridicat de CaO (0,6-1%), diluarea se va face în raport de 1:2 -1:3 și chiar 1:4 pentru melasa cu 1,5% CaO. Melasa limpezită este corectată la pH=4,5-5 cu

H2SO4. Utilajele folosite pot fi: separatoare centrifugale cu talere sau cu camere inelare la care cantitatea de suspensii îndepărtate depinde de gradul de diluție sau cu separatoare Alfa- Laval și Westfalia. Tehnologia de limpezire cu separatoare Alfa- Laval sau Westfalia este prezentată în figura 6.

Figura 6

Schema ce prezintă limpezirea și sterilizarea melasei după Alvotherm, a firmei Alfa- Laval cuprinde: A-melasă concentrată; B-apă caldă; C-melasă diluată la 50%; D- nămol; E-melasă limpezită; F-vapori din vasul de expansiune; G-apă pentru răcire; H-abur viu; I- melasă preîncălzită; K- melasă sterilă la 140°C; L-melasă sterilă și limpezită la 20°C; 1-rezervor de alimentare; 2-pompă de amestec; 3- rezervor apă caldă; 4- rezervor melasă diluată la 60°C; 5- pompă; 6-separator centrifugal; 7-rezervor melasă limpezită; 8-pompă; 9-schimbător de căldură; 10-pompă cu debit variabil; 11-cap de sterilizare pentru încălzirea melasei la 140°C; 12-recipient de expansiune, sub vid, în care melasa se răcește la 85°C; 13-pompă centrifugă; 14-schimbător de căldură cu plăci pentru răcirea melasei la 20°C.

În cazul limpezirii cu ajutorul separatorului Alfa-Laval sau Westfalia, melasa concentrată este acidulată cu H2SO4 și diluată cu apă fierbinte până la temperatura de 55°C, după care trece printr-un pasteurizator cu plăci unde este sterilizată cu abur la temperatura de 140°C timp de 6 secunde. După aceasta prin detentă melasa este sterilizată la 95°C și este folosită ca agent de încălzire pentru melasa diluată și care astfel va ajunge de la 55°C la 75°C. Melasa utilizată ca agent de încălzire într-un pasteurizator în plăci va ajunge la temnperatura de 60°C, va trece în separatorul centrifugal și de aici în rezervorul de melasă de alimentare.

Variația cantității de suspensii îndepărtate în funcție de gradul de diluare a melasei este redată în tabelul 14.

Tabel 14

Soluțiile se vor prepara astfel:

Soluția de sulfat de amoniu și fosfat diamonical se prepară la concentrație de 10% sau 20%, în vase speciale de formă cilindrică sau paralelipipedică, prevazute cu agitatoare și barbotatoare de abur precum și cu hotă de aspirație a vaporilor de apă degajați. Procedeul de preparare presupune: dozarea în vase a 100-200 kg din produsul menționat la 1 m³ de apă; se agită 30 minute; se încălzește la 75-80°C timp de 10 minute după care se lasă în repaus timp de 3-5 ore pentru limpezire. Soluția limpezită se decantează în vase pentru depozitarea soluțiilor nutritive necesare pentru 24 de ore. Pentru a evita infecțiile este recomandat ca păstrarea să se efectueze la temperatura de 65°C.

Soluția de clorura de potasiu se folosește la concentrații de 10% -20% , iar după steriliozare și răcire poate fi adăgată direct în inoculatoarele de drojdie. Conținutul de K₂O al clorurii de potasiu este de 62,4%.

Extractul de superfosfat sau îngrășământ complex se obține astfel: cantitatea de superfosfat necesară pentru 24 ore se dizolvă într-o cantitate de 10 ori mai mare de apă și se încălzește la 75-80°C prin barbotare cu abur, cu menținere sub agitare 5-6 ore, se lasă extractul în repaus 10-12 ore pentru limpezire, după care se decantează și se depozitează într-un vas pentru înjtr-o concentrație păstrare săruri nutritive. Reziduul rămas se barbotează 5 minute cu abur, se lasă la limpezit o oră și se transvazează în alt vas pentru utilizare la o nouă șarjă de extract superfosfatic.

Soluția de extract de porumb se prepară din extractul de porumb prin diluare 1:1-1:2 cu apă, după care se încălzește la fierbere, apoi se răcește. Se dozează în fermentatoare de 60 kg/t melasă concentrată.

A doua mare grupă de operații cuprinde următoarele etape:

Obținerea culturii de laborator din cultura stoc păstrată în eprubetă pe mediu de cultură solid. Din cultura stoc se însămânțează cu ajutorul unei anse 1-5mg biomasă pură pe un mediu natural (mulst de malț cu agar) sau sintetic (geloză + extract de drojdie) într-o eprubetă care se termostatează 24 ore la 30°C, timp în care se dezvoltă o biomasă de 300-400 mg, cu care se însămânțează succesiv două vase de 50 ml și respectiv 250 ml mediu de cultură steril care poate fi must de malț sau mediu semisintetic. Incubarea fiecărei culturi se realizează la temperatura de 27–30°C/ 24 ore. Cultura din balonul de 50 ml va trece în condiții aseptice în balonul de 250 ml, iar după alte 24 ore de incubare cultura din balonul de 250 ml se va transfera integral într-un vas Carlsberg de 5-6 l, care va conține must de malț sau mediu sintetic. Această cultură se termostatează la 26–29°C /24ore și serverște la obținerea culturii starter de producție. Condițiile care trebuie îndeplinite pentru obținerea culturii de laborator sunt: oxigenul din mediul de cultură trebuie să fie în cantitate foarte redusă și zaharurile trebuie să se afle într-o concentrație care să reprime metabolismul respirator. Aceste condiții, determină obținerea unei culturi cu însușiri fermentative bine fixate.

Obținerea culturii starter de producție. În această etapă, din cultura de laborator (500 mg) trebuie obținută o cantitate de biomasă de drojdie care să asigure necesarul însămânțării plămezii pentru prima generație la scară industrială și să realizeze acomodarea drojdiei la mediul de cultură din melasă și la aerare puternică, intensă. Cultura de producție se obține în 2-4 stadii denumite generații. Pentru cultivare se folosesc inoculatoare sau generatoare de drojdie în care se găsește mediul de cultură sterilizat la temperatura de 95–100°C, cu menținerea 30 minute la 30°C.

Mediul de cultură din inoculator se însămânțează cu cultura de laborator și se termostatează la 28–30°C, timp de 20-24 ore cu o ușoară aerare. La sfârșitul perioadei de multiplicare, plămada de drojdie din inoculator se trece în alt inoculator ( generația a IIa) mai mare, care va conține mediu de cultură sterilizat și răcit. Trecerea în inoculatorul de generația a II a se face cu aer comprimat sterilizat. Inoculatoarele pentru generația a I și a II a au o construcție asemănătoare dar au volume diferite 1:10. Condițiile de cultivare sunt redate în tabelul 15

Tabel 15 – Parametrii procesului tehnologic la obținerea culturii de drojdii generația I și a II a

Notă U.M.–°Bllg – cu ajutorul zaharometrelor se determină direct cantitatea de zaharoză, care este exprimată în procente de masă sau în grade, la temperatura la care este gradat instrumentul. În practica de laborator se utilizează zaharometre gradate în grade Balling și zaharometre gradate în grade Brix. Un grad zaharometric Balling (0Bllg) corespunde la 1 g zaharoză dizolvată în 100 g soluție la temperatura de 17,5°C; un grad zaharometric Brix (0Bx) corespunde la 1 gram zaharoză dizolvată în 100 grame soluție, la temperatura de 20°C.

Multiplicarea drojdiei în condiții industriale și obținerea plămezii cu drojdia de vânzare, în fermentatoare închise pe medii de cultură din melasă și săruri sterilizate, alimentate în funcție de cantitatea șarjelor, cu aerare intensă cu aer steril și reglarea pH-ului și a temperaturii. Aceste condiții industriale trebuie să susțină asimilarea prin respirație a zaharurilor și acumularea intensă de biomasă. Multiplicarea drojdiilor în hala de fabricație are loc în trei faze sau stadii numite și generații (III; IV și V) din care drojdiile obținute în generațiile III și IV sunt drojdiile utilizate la însămânțare pentru ultima fază, iar în generația aVa se obține drojdia de vânzare.

Condițiile care caracterizează faza de multiplicare a generației a III a sunt:

formarea unui mediu inițial din 1/3 din melasa utilizată pe generație plus 5% sulfat de amoniu plus 7,5% superfosfat de calciu și apă pentru a obține o concentrație a mediului de 6,2-6,5 °Bllg.

se va aduce pH-ul mediului cu ajutorul H2SO4 la 4,2-4,5 (1,3-1,4° de aciditate) și la temperatura de 28 –30°C.

durata perioadei de multiplicare este de 9 ore, iar în primele 5 ore de multiplicare se va doza în șarje orare întraga cantitate de melasă și de săruri nutritive.

aerarea se va realiza pe toată durata perioadei de multiplicare, 45-50 m³ aer/ m³ plămadă/oră

după 9 ore de multiplicare, plămada cu drojdie are: 3,5-4°Bllg, aciditatea de 1,8-2,2°, alcool etilic 2,5-3% și un randament în biomasă de 30% față de melasă.

plămada este folosită în întregime ca inocul pentru generația a IV a.

Condițiile care caracterizează faza de multiplicare a generației a IV a sunt:

multiplicarea în generația a IV a și obținerea drojdiei de cuib se realizează prin utilizarea de plămezi mai diluate

regimul de aerare este mai intens decât în generația a III a.

în fermentator se aduce: aproximativ 15% din melasa prelucrată pe generație; 33% din cantitatea necesară de săruri și apă pentru a obține după ănsămânțarea cu drojdie o plămadă cu o concentrație de 2,2°Bllg și aciditate de 0,7°.

după o oră de multiplicare se va începe alimentarea cu melasă și soluții de săruri nutritive după programul descri în tabelul 16

Tabel 16 – Parametrii procesului tehnologic clasic de multiplicare a drojdiei în faza a IV a

plămada obținută, are un randament pe generație de drojdie de aproximativ 45%, este centrifugată în două trepte, cu spălare intermediară cu apă în raport de 1:1 ( apă: lapte de drojdie) obținându-se lapte de drojdie cu 400g/l drojdie cu 27% s.u.. Acesta se va depozita pînă la însămânțare în fermentatorul pentru generația a Va la 4°C.

Multiplicarea în generația a Va și obținerea plămezii cu drojdie de vânzare se realizează în următoarele etape:

se va urmări asigurarea unor condiții prin care să se obțină în urma fazei de multiplicare un randament maxim al drojdiei, și anume obținerea unei cantități de 100-105 kg drojdie cu 27% s.u. din 100 kg melasă tip 50.

laptele de drojdie adus în fermentator va fi diluat cu apă până la concentrația de 10-12°Bllg.

acidulare cu H2SO4 pentru purificare, pH-ul drojdiei va fi menținut la 4,2-4,5 pentru o perioadă de 30-45 minute.

în fermentator se aduce 13% din melasa prelucrată și 17% din necesarul de săruri.

la început plămada are o concentrație de 1,1°Bllg și o aciditate de 0,3° la un pH de 5,2-5,4 motiv pentru care este necesară acidularea cu H2SO4 amintită mai sus.

la o oră după începerea multiplicării se va efectua alimentarea cu melasă și soluții de săruri conform datelor redate în tabelul 16

multiplicarea durează 2-13 ore

regimul de aerare este de 100 m³ aer/ m³ plămadă/oră, în afară de prima și ultima oră la care regimul de aerare este de 50 m³ aer/ m³ plămadă/oră

Tabelul 17- Parametrii procesului tehnologic pentru producerea drojdiei de vânzare.

Parametrii tehnoloigici specifici procesului de multiplicare a drojdiei:

Tabel 18

A treia mare grupă de operații cuprinde:

Separarea biomasei de drojdie din plămada cu drojdie de vânzare se va efectua imediat după maturarea drojdiei. Această etapă se va efectua cu ajutorul separatoarelor centrifugale. Celula de drojdie are o umiditate de aproximativ 62% și va avea o densitate de 1,002g/cm³ după separarea de plămadă. Biomasa de drojdie se va separa de plămadă sub forma laptelui de drojdie, operație care se poate realiza în două sau trei etape cu spălări intermediare în funcție de capacitatea de producție a fabricii. Astfel, în fabricile cu o capacitate mică se va utiliza un singur separator pentru toate cele trei etape de separare și concentrare a biomasei și un singur rezervor pentru spălarea laptelui de drojdie. În fabricile cu o capacitate mare de producție sunt folosite două sau trei separatoare cu rezervoare intermediare de colectare a laptelui de drojdie. La concentrarea biomasei în două trepte se obține de la 35-45g/l plămadă cu drojdie pentru vînzare până la 300-350g/l drojdie cu 27% s.u. , iar la concentrarea biomasei în trei trepte se va ajunge la 600-700g/l drojdie cu 15-20% s.u. Este recomandat a se evita obținerea unui lapte de drojdie cu o substanță uscată de 23% pentru că acesta va deveni mai vâscos și va crea probleme pompelor. Schema separării drojdiei în trei etape sau trepte este prezentată în figura 7.

Legenda figura 7 :1-separator pentru treapta I; 2- separator pentru treapta a II a; 3- separator pentru treapta a III a; 4,6 și 8 – pompe; 5- colector pentru laptele de drojdie; 7 și 9- colectoare intermediare pentru laptele de drojdie.

Figura 7

Separatoarele sunt alimentate cu ejectoare de apă sau pompe.

Spălarea biomasei de drojdie pentru îndepărtarea resturilor de plămadă din biomasă se face în timpul concentrării laptelui de drojdie prin centrifugare. Această operație de spălare se realizează cu apă potabilă în cantitate de 4-8 ori mai mare decât cea a laptelui de drojdie, apa având o temperatură de 1-2°C. Calitatea drojdiei depinde de durata procesului de separare și de temperatura apei de spălare. Influența indicelui- durata de separare a laptelui de drojdie asupra termenului de conservare a drojdiei presate este redat în tabelul 17.

Tabel 19

Influența indicelui – temperatura apei de spălare asupra termenului de conservare drojdie presată este redat în tabelul 18.

Tabel 20

Temperatura laptelui de drojdie în urma separării și spălării în trei trepte este redată în tabel 19.

Tabel 21

Colectarea laptelui de drojdie rezultat după fiecare treaptă de separare se realizează în rezervoare intermediare în care se introduce și apă de spălare.

Răcirea și depozitarea laptelui de drojdie se va realiza imediat după obținere la temperatura de 3-4°C pentru a micșora intensitatea reacțiilor metabolice și pentru a scădea riscul de apariție a infecțiilor. Răcirea se va realiza cu ajutorul răcitoarelor cu plăci.Laptele răcit se va depozita în rezervoare izoterme care sunt prevăzute cu agitator și au un volum de 6-18 m³. 1tonă de drojdie presată ocupă sub formă de lapte de drojdie un volum de 2-2,2 m³.

Variația principalelor mărimi fizice a laptelui de drojdie în funcție de substanța uscată și de temperatura acestuia sunt redate în tabele Anexa 7,8.

Filtrarea laptelui de drojdie se poate efectua cu ajutorul filtrelor presă sau cu filtre rotative sub vid. În ultimii ani tot mai mult se utilizează filtrele rotative sub vid datorită productivității mai ridicate. Schema filtrării rotative sub vid este redată în figura 8.

Figura 8

Malaxarea biomasei se va face în malaxor și va determina plasticitate biomasei prin adăugarea de ulei vegetal în proporție de 0,1%, iar pentru îmbunătățirea consistenței și culorii drojdiei se pot adăuga și emulsifianți ca: lecitină, sorbanți sau mono sau digliceride.

Modelarea și porționarea drojdiei presate se realizează cu ajutorul unor mașini automate cu o construcție specială care vor modela biomasa sub forma unui paralelipiped cu secțiunea proporțională cu masa calupului sau brichetei de drojdie. Paralelipipedul va fi secționat pentru a rezulta calupuri de 10, 25, 50, 100, 250, 500 și 1000 grame.

La ambalarea calupurilor se va utiliza hârtie parafinată sau sulfurizată cu fil de celofan, după care acestea vor fi introduse în cutii de carton sau în lăzi de material plastic cu capacitatea de 10-15 kg.

Depozitarea drojdiei presate se va efectua în depozite răcite la temperatura de 10°C pentru drojdii cu activitate de fermentare normală și la temperatura de 4°C pentru drojdii de fermentare înaltă. Condițiile de depozitare sunt: o bună circulație a aerului rece printre ambalaje; la un volum de depozit de 3 m³ se va depozita o cantitate de 400 kg drojdie presată; durata de păstrare a drojdiei crește cu conținutul acesteia în substanță uscată. Cea mai bună temperatură de depozitare a drojdiei este de -1°C, pentru că la această temperatură drojdia nu îngheață.

Randamentul în biomasă (drojdie)

Randamentul practic în biomasă se calculează cu relația :

Rx 100

Rp- randamentul practic (%)

Dt- masa totală de biomasă rezultată în toate generațiile (kg)

Mt- masa totală de melasă consumată pentru producerea lui Dt (kg)

Pentru un calcul corect al randamentului se va considera:

Biomasa cu 27% s.u.,

Melasa cu 50% zaharoză.

Se mai pot utiliza și randamente parțiale ca: randamentul în drojdia de cuib (Rc) și randamentul în drojdia de vânzare (Rv)

Rc=

Rv=x100

Dv=[NUME_REDACTAT]- masa de drojdie cuib (kg) rezultată din generațiile I-IV

MI,MII, MIII, MIV- masele de melasă utilizate la obținerea celor patru generații de drojdie (kg)

Pierderile de biomasă în faza de separare a drojdiei de vînzare din plămadă și la prelucrarea ei determină obținerea unui randament total mai mic decât suma randamentelor în drojdie de cuib și de vânzare. La calcularea randamentului practic se va ține cont de faptul că 2/3 din carbonul zahărului din melasă se va regăsi în substanța uscată a drojdiei și 1/3 se va transforma în CO2. Astfel drojdia cu 27% s.u. are un conținut de carbon de 12,7% iar la un conținut de 100 grame zahăr are 40% carbon. Din 100 kg de melasă cu 50% zaharoză se poate obține teoretic 110kg drojdie cu 27% s.u. Randamentul practic (Rp) poate varia între 95-100%.

Randamentul practic în drojdie este influențat de:

calitatea melasei și condițiile în care se realizează multiplicarea infuențează prin conținutul de: azot aminic; α- aminoacizi (0,3-0,4%); caramel (< 2,4%); melanoidine; subtanțe pectice (< 0,6); nitriți sub 0,0001% și SO2, sub 80 părți per milion;

pH-ul optim pentru un randament bun este de 4,5-5;

temperatura optimă este de 30-36°C, dar se utilizează cu predilecție temperatura de 30°C pentru că în timpul multiplicării drojdiei are loc degajare de căldură 3,5-4,4 Kcal/ s.u. în funcție de viteza de creștere și de concentrația în masa celulară în plămadă.

pentru a menține temperatura constantă plămada din fermentator va fi răcită cu ajutorul: unei serpentine aflate în fermentator sau prin trecerea plămezii printr-un răcitor cu plăci.

concentrația de glucide asimilabile din mediul de fermentare, la concentrația de 5% glucoză din mediu sunt inhibate formarea enzimelor din lanțul respirator al celulii de drojdie, respirația și ca urmare procesul de multiplicare în condiții de aerobioză.

viteza de alimentare a fermentatoarelor trebuie să țină cont de viteza de asimilare a zaharurilor de către drojdie și de masa de drojdie din fermentator. Randamentul maxim se obține când viteza de alimentare este egală cu viteza de asimilare a zahărului.

Bilanț de materiale

Cantitate de melasă utilizată este de 10000 kilograme cu o concentrație de 70°Bllg, cu un conținut de zahăr de 50% și un pH= 8.

Diluarea melasei se va efectua până la 50°Bllg în scopul scăderii vâscozității acesteia.

Xd =

Q= [NUME_REDACTAT]- cantitatea de melasă diluată (kg)

Xm- cantitatea de melasă ce trebuie diluată (kg)

concentrația inițială a melasei, (°Bllg)

concentrația finală a melasei, (°Bllg)

Y- cantitatea de apă necesară pentru diluare, (kg)

A = 70°Bllg B= 50°[NUME_REDACTAT]== 14000 kg / șarjă melasă de 50°Bllg

Y= 14000-10000= 4000 kg/ șarjă apă

Acidularea melasei

pH-ul melasei se va corecta de la un pH= 8 la un pH= 4,4-4,5 cu ajutorul H2SO4 diluat cu apă în proporție de 1:1

cantitatea de H2SO4 necesară fazei de acidulare se va calcula cu formula:

Xac= 2,5x [NUME_REDACTAT]- cantitatea de acid sulfuric, grame (g)

Xm- cantitatea de melasă (kg)

Xac=2,5×10000= 250000= 25 kg H2SO4 x 2=50 kg/ șarjă H2SO4 diluat.

Sterilizarea și limpezirea melasei

Pentru această etapă s-a ales un separator Alfa-Laval cu ajutorul căruia se va îndepărta o cantitate de 0,7-1 kg suspensii/ t melasă la o diluție de 1:1 și un conținut de de substanță uscată de 37%.

Xsuspensii= 10×0,7= 7 kg/ șarjă suspensii îndepărtate

Cantitatea de melasă care va intra în faza de multiplicare este :

Xd+Xac- Xsuspensii=14000+50-7=14043 kg melasă limpezită/ șarjă

Bilanț de materiale pentru faza de pregătire săruri nutritive

Date pentru calcul:

Cantitatea de melasă tip 50% pentru o șarjă ……10.000 kg

Conținutul de azot asimilabil al melasei……………….0,3%

Randamentul mediu de fabricare ……………………….. 85%

Cantitatea de drojdie utilizată la însămânțare se calculează astfel ( această cantitate este 20% față de melasă) 20%x10000= 2000 kg cuib

Conținutul în azot al drojdiei exprimat la drojdia presată …….2%

Conținutul în fosfor al drojdiei pentru însămânțare……………..1%

Pierderi de azot în timpul fabricației………………………………….6,9%

Pierderi de fosfor în timpul fabricației……………………………….29%

Conținutul de azot al drojdiei finale…………………………………..1,7%

Conținutul de fosfor al drojdiei finale………………………………..0,7%

Conținutul de azot al sulfatului de amoniu………………………….20%

Calculul cantității de sulfat de amoniu utilizat ca sursă de azot solubil

Cantitatea de drojdie comprimată care se va obține din 10000 kg de melasă este:

85% x 10000= 8500 kg/șarjă

La această cantitate se va mai adăuga și 2000 kg drojdie cuib folosită pentru însămânțare, astfel cantitatea finală de drojdie comprimată este:

8500+2000= 10500 kg/ șarjă

Cantitatea totală de azot din 10500 kg drojdie este de:

1,7%x10500=178,5 kg/șarjă

Pierderile de azot sunt: 6,9% x 178,5= 12,31 kg

Cantitatea totală de azot necesară este:

178,5+12,31=190,81 kg/șarjă

Această cantitate se va diminua cu cantitatea de azot asimilabil care se află în melasă,

0,3% x 10000 = 30 kg/șarjă

și cu cantitatea de azot din drojdia cuib

2% x 2000 = 40 kg/șarjă

Cantitatea totală de azot care trebuie să fie adăugată cu sulfatul de amoniu este de:

190,81-(30+40)=120,81 kg/ șarjă

Cantitatea necesară de sulfat de amoniu cu un conținut de 20% azot va fi:

20% x 120,81 = 604,05 kg/șarjă

Calculul cantității de superfosfat de calciu utilizat ca sursă de fosfor

În cantitatea totală de 10500 kg drojdie finită trebuie să se regăsească și

0,7% x 10500 – =73,5 kg/ șarjă de superfosfat de calciu

Pierderile de fosfor sunt: 29% x 73,5 = 21,31 kg/șarjă

Necesarul total de fosfor este: 73,5 + 21,31= 94,81 kg/ șarjă,

Din această cantitate se scade fosforul adus de drojdia cuib astfel:

1% x 2000 = 20 kg/ șarjă fosfor

Și cantitatea de fosfor care va trebui introdusă în mediul de multiplicare care este:

94,81-20=74,81 kg/ șarjă fosfor,

Acestei cantități îi corespunde următoarea cantitate de superfosfat de calciu cu 16% superfosfat de calciu:

74,81 x = 467,56 kg / șarjă superfosfat de calciu

Bilanțul de materiale la multiplicare

Legenda:

Vt – volum total al vasului de multiplicare

Vu – volum util al vasului de multiplicare

Zi- conținutul inițial de zahăr din melasă

Hf – timpul de fermentare

Ts- temperatura de sterilizare

Ta- temperatura apei de răcire

Md-cantitatea de drojdie obținută

Xm- cantitatea de melasă adăugată

Qapă- cantitatea de apă adăugată

Dc- cantitatea de drojdie de însămânțare

Msă- cantitatea de săruri adăugată

Mac.gr. – cantitatea de acizi grași adăugată pentru combatereaa spumei

Macid – cantitatea de acid sulfuric adăugată

Mpl- cantitatea totală de plămadă

A.7 Bilanț de materiale la multiplicare în faza I

Necesarul de melasă și apă pentru formarea plămezii

Melasa diluată până la 50°Bllg se va dilua până la 15°Bllg.

Melasa 50 15 părți melasă

15

Apa 0 35 părți apă

Volumul total al vasului de multiplicare este cuprins între 150-400 litri.

Vasul de multiplicare ales va avea Vt= 300 l

Vu- 40% x Vt = 0,4 x 300 – 120 l

50 părți ………………….15 părți melasă…………………..35 părți apă

120 l………………………..Vm…………………………………..[NUME_REDACTAT]= = 84 l șarja de apă

Ρm= 1300 kg/ m³

Xm= ρm x Vm = 1,3 x 36 = 46,8 kg/ șarjă melasă

Vapă== 84 l șarjă apă

Ρapă= 998,2 kg/ m³

Qapă= 0,9982 x 84 = 83,84 aproximativ 84 kg șarjă apă

7.2. Calcul cantitate de săruri nutritive adăugate în plămada de melasă

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 l plămadă…………..2 g sulfat de amoniu……………….4 g superfosfat de calciu

120 l plămadă……….Msulfat…………………………………..[NUME_REDACTAT]= 120 x 2 = 240 g/ șarjă sulfat de amoniu = 0,24 kg/ șarjă

Msuperfosfat = 120 x 4 = 480 g/ șarjă superfosfat de calciu = 0,48 kg/ șarjă

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 kg sare……………………………………….10 l apă

0,24 kg sulfat……………………….X = 0,24 x 10 = 2,4 l apă

0,48 kg superfosfat………………..Y = 0,48 x 10 = 4,8 l apă

Vsoluție sulfat = 2,4 + 0,24 = 2,64 l/ șarjă soluție sulfat

Ρsol. sulfat = 1,028 kg / l

Msol. sulfat= 1,028 x 2,64 = 2,71 kg/ șarjă

Msoluție superfosfat = 4,8 x 1,029 = 4,93 kg/ șarjă

Ρsol. superfosfat = 1,029 kg/ l

Msă = Msol. sulfat + M sol. superfosfat = 2,71 + 4,93 = 7,64 kg/ șarjă săruri nutritive

Calculul cantității de acizi grași adăugați pentru combaterea spumei

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 hl= 100 l plămadă……………………………………100 ml acizi grași

120 l plămadă…………………………………………………Vacid gr.

Vacid gr.= 120 ml= 0,12l / șarjă acizi grași

ρ acid oleic= 904,2 kg/ m3

Macid gr. = 0,904 x 0,12 = 0,108 kg/ șarjă acizi grași

Calculul cantității de acid sulfuric folosit pentru acidulare

Plămada se va acidula cu acid sulfuric diluat până la 1,1-1,2 grade de aciditate sau pH 4,5-4,8

Macid =2,5 x Xm =2,5 x 46,8 = 117 g = 0,117 kg / șarjă H2SO4 concentrat

Diluarea se va realiza în raport de 1:1 .

Macid diluat = 0,117 + 0,117 = 0,234 kg / șarjă H2SO4 diluat

Cantitatea de plămadă obținută

Mpl = Xm + Qapă + Mac.gr. + M acid diluat + Msăruri = 46,8 + 84+7,64+ 0,108+ 0,234 = 138,78

Mpl = 138,78 kg/ șarjă plămadă cu concentrația de 150 [NUME_REDACTAT] sterilizare, volumul plămezii crește cu circa 15%.

Mpl = Mpl + 15%Mpl= 138,78 + 0,15 x 138,78 = 159,59 kg / șarjă plămadă cu concentrație 12o [NUME_REDACTAT] finală de plămadă de drojdie după însămânțarea cu cultură de laborator este de:

Mpl= Mpl+ Dc+ [NUME_REDACTAT] = 1% [NUME_REDACTAT] = 4% [NUME_REDACTAT] = Mpl + 0,01 Mpl + 0,04 [NUME_REDACTAT] === 167,98 kg/ șarjă plămadă de drojdie

Dc = 1% Mpl = 0,01 x 167,98 = 1,67 kg/ șarjă cultură de laborator

Malcool = 4% Mpl = 0,04 x 167,98 = 6,71 kg / șarjă alcool

La sfârșitul perioadei de fermentare , Hf = 24 h , la T= 30o C, plămada va avea caracteristicile:

Concentrație = 4-4,4o [NUME_REDACTAT] = 4%

Aciditate = 1,8- 2,2 grade de aciditate

Calculul cantiății de oxigen utilizat la barbotare

Știm că melasa conține 50% zahăr și anume 500 g/ l zahăr, conținutul de zahăr al melasei utilizat în faza I de multiplicare este de:

Mz = Xm x 5000 = 36 x 500 = 18000 g = 18 kg / 36 l

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O + 117 KJ

180 g …………………………………….6 x 32 g……..6 x 44 g

18000 g …………………………………..M O2………..M CO2

MO2 = = 19200 = 19,2 kg / h O2

M CO2 = = 26400 = 26,4 kg /h CO2

Randamentul de drojdie presată cu 27% s.u. este de 10% în greutate față de greutatea melasei care se va utiliza la formarea plămezii.

Md =10% Xm= 0,1 x 48 = 4,8 kg / șarjă drojdie presată cu 27% s.u.

B 8 . Bilanțul de materiale la multiplicare în faza II

8.1. Calculul cantității de melasă și apă utilizate la formarea plămezii

Melasa 50 12 părți melasă

12

Apa 0 38 părți apă

Volumul total al vasului de multiplicare este cuprins între 1000- 2500 litri.

Vasul de multiplicare ales va avea Vt= 2000 l

Vu- 40% x Vt = 0,4 x 2000 =800 l

50 părți ………………….12 părți melasă…………………..38 părți apă

800 l………………………..Vm…………………………………..[NUME_REDACTAT]= = 192 l șarja de melasă

Ρm= 1300 kg/ m³

Xm= ρm x Vm = 1,3 x 192 = 249,6 kg/ șarjă melasă

Vapă== 608 l șarjă apă

Ρapă= 998,2 kg/ m³

Qapă= 0,9982 x 608 = 606,78 aproximativ 607 kg șarjă apă

8.2. Calcul cantitate de săruri nutritive adăugate în plămada de melasă

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 l plămadă…………..8 g sulfat de amoniu……………….12 g superfosfat de calciu

800 l plămadă……….Msulfat…………………………………..[NUME_REDACTAT]= 800 x 8 = 6400 g/ șarjă sulfat de amoniu = 6,4 kg/ șarjă

Msuperfosfat = 800 x 12 = 9600 g/ șarjă superfosfat de calciu = 9,6 kg/ șarjă

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 kg sare……………………………………….10 l apă

6,4 kg sulfat……………………….X = 6,4 x 10 = 64 l apă

9,6 kg superfosfat………………..Y = 9,6 x 10 = 96 l apă

Vsoluție sulfat = 6,4 + 64 = 70,4 l/ șarjă soluție sulfat

Ρsol. sulfat = 1,028 kg / l

Msol. sulfat= 1,028 x 70,4 = 72,37 kg/ șarjă

Vsoluție superfosfat = 9,6 + 96 = 105,6 l / șarjă

Ρsol. superfosfat = 1,029 kg/ l

M sol. superfosfat = 1,029 x 105,6 = 108,66 kg / șarjă

Msă = Msol. sulfat + M sol. superfosfat = 72,37 + 108,66 = 181,03 kg/ șarjă săruri nutritive

Calculul cantității de acizi grași adăugați pentru combaterea spumei

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 hl= 100 l plămadă……………………………………100 ml acizi grași

800 l plămadă…………………………………………………Vacid. gr..

Vacid. gr.= 800 ml= 0,8 l / șarjă acizi grași

ρ acid oleic= 904,2 kg/ m3

Macid gr. = 0,904 x 0,8 = 0,72 kg/ șarjă acizi grași

8.4.Calculul cantității de acid sulfuric folosit pentru acidulare

Plămada se va acidula cu acid sulfuric diluat până la 1,1-1,2 grade de aciditate sau pH 4,5-4,8

Macid =2,5 x Xm =2,5 x 249,6 = 624 g = 0,642 kg / șarjă H2SO4 concentrat

Diluarea se va realiza în raport de 1:1 .

Macid diluat = 0,624 + 0,624 = 1,248 kg / șarjă H2SO4 diluat

Cantitatea de plămadă obținută

Mpl = Xm + Qapă + Mac.gr. + M acid diluat + Msăruri = 249,6 + 606,78 + 181,03 + 0,72+ 1,248=

Mpl = 1039,37 kg/ șarjă plămadă cu concentrația de 120 [NUME_REDACTAT] sterilizare, volumul plămezii crește cu circa 15%.

Mpl = Mpl + 12%Mpl= 1039,37 + 0,12 x 1039,37 = 1164,09 kg / șarjă plămadă cu concentrație 10o [NUME_REDACTAT] finală de plămadă de drojdie după răcire la 30o și însămânțare MpI este de:

Mpl II = Mpl+ Mpl 1 + [NUME_REDACTAT] = 3% Mpl II

MplII = Mpl + Mpl1 + 0,03 Mpl II

Mpl II === 1373,26 kg/ șarjă plămadă de drojdie

Ppl II = 1,053 kg/ l

Vpl II = = 1304,14 l / șarjă

Malcool = 3% Mpl II = 0,03 x 1373,26 = 41,19 kg / șarjă alcool

La sfârșitul perioadei de fermentare, Hf = 24 h , la T= 30o C, plămada va avea caracteristicile:

Concentrație = 3,6-3,8o [NUME_REDACTAT] = 2,5- 3%

Aciditate = 1,8- 2,4 grade de aciditate

8.6. Calculul cantiății de aer utilizat la barbotare

1 m3 …………………………………………25 m3 / h

1,373 m3……………………………………..x

X = 1,373 x 25 = 34, 32 m3 aer / h

Pentru că barbotarea durează 12 ore, volumul de aer folosit va fi:

Vaer = 12 x 34,32 = 411,84 m3 aer /12 h

8.7 Randamentul de drojdie presată cu 27% s.u. este de 20% în greutate față de greutatea melasei care se va utiliza la formarea plămezii.

Md =20% Xm= 0,2 x 249,6 = 49,92 kg / șarjă drojdie presată cu 27% s.u.

C.9. Bilanț de materiale la multiplicare în faza a III a

9.1. Calculul cantității de apă utilizate la formarea plămezii

Volumul total al vasului de multiplicare este cuprins între 7000- 25000 litri.

Vasul de multiplicare ales va avea Vt= 15000 l

Vu- 75% x Vt = 0,75 x 15000 =11250 l

Va = 50% Vu = 0,5 x 11250 = 5625 l / șarjă apă

9.2.Calcul cantitate de săruri nutritive adăugate în plămada de melasă

Literatura de specialitate ne amintește că, în funcție de greutatea melasei în plămadă se adaugă 7,5% superfosfat și 5% sulfat de amoniu.

Vsoluție superfosfat = 7,5% x Xm2 + 10 x 7,5% Xm2=0,825xXm2=0,825x ρmxVml/șarjă soluție sulfat

Vsoluție suflat= 5% x Xm2 + 10 x 5% Xm2 = 0,55x Xm2=0,55x ρmxVml/șarjă soluție sulfat

Calculul cantității de acizi grași adăugați pentru combaterea spumei

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 hl= 100 l plămadă……………………………………100 ml acizi grași

11250 l plămadă…………………………………………………Vacid. gr.

Vacid. gr.= 11250 ml= 11,25 l / șarjă acizi grași

ρ acid oleic= 904,2 kg/ m3

Macid gr. = 0,904 x 11,25 =10,17 kg/ șarjă acizi grași

Cantitatea de plămadă obținută

Volumul final al plămezii în care s-a înmulțit drojdia este 75% din volumul plămezii.

Vpl III = 75% Vt = 0,75 x 15000 = 11250 l / șarjă plămadă finală

Această plămadă va trebui sa conțină alcool în proporție de 1,85- 3%

Valcool = 2% x Vpl III = 0,02 x 11250 = 225 l / șarjă alcool

Cantitatea de melasă necesară se va afla cu următoarea ecuație :

Vpl III = Vsoluție superfosfat + Vsoluție suflat + Vm + Va+ Vacid. gr + Vpl II + Valcool

11250= 0,825×1,3x Vm+0,55×1,3x Vm+ Vm+5625+11,2+225+1304,11

11250=1,07 x Vm+0,715 Vm+ Vm+7165,34

11250=12,5 x Vm +7165,34

-2,5 x Vm=7165,34-11250 | x (-1)

2,5 x Vm= 4084,66

Vm= 1633,86 l/ șarjă melasă

Ρ= 1,3kg/ l

Xm III = 1,3 x 1633,86 = 2124,02 kg/ șarjă melasă

Vsoluție superfosfat = 0,825 x 2124,02 = 1752,31 l / șarjă

Vsoluție suflat = 0,55 x 2124,02 = 1168, 21 l / șarjă

La sfârșitul perioadei de fermentare , Hf = 9 h , la T= 30o C, plămada va avea caracteristicile:

Concentrație = 3,5-4o [NUME_REDACTAT] = 1,85- 3%

Aciditate = 1,8- 2,2 grade de aciditate

Calculul cantiății de aer utilizat la barbotare

1 m3 …………………………………………50 m3 / h

11,25 m3……………………………………..x

X = 11,25 x 50 = 562,5 m3 aer / h

Pentru că barbotarea durează 9 ore, volumul de aer folosit va fi:

Vaer = 9 x 562,50 = 5062,5 m3 aer /9 h

9.6.Randamentul de drojdie presată cu 27% s.u. este de 30% în greutate față de greutatea melasei care se va utiliza la formarea plămezii.

Md =30% Xm III= 0,3 x 2124,02 = 637,20 kg / șarjă drojdie presată cu 27% s.u.

D.10. Bilanț de materiale la multiplicare în faza a IV a

10.1. Calculul cantității de melasă și apă utilizate la formarea plămezii

Principalul element pentru efectuarea calcului cantiaății de melasă este diluția plămezii care trebuie sa fie de 1-18 și anume pentru prelucrarea unei tone de melasă fiind necesari 18 m3 de volum util de fermentator.

Volumul total al vasului de multiplicare ales va avea Vt= 70 m3

Plămada va ocupa 72% din volumul total al fermentatorului.

Vpl IV = Vu = 72% x Vt = 0,72 x 70 = 50,4 m3= 50400 l / șarjă plămadă finală

Cantitatea de melasă care poate fi prelucrată este de:

Xm IV = = 2,8 m3 aproximativ 2800 kg

Cantitatea de apă introdusă în vasul de multiplicare va fi

Va=30% x Vu = 0,3 x 50400 =15120 l/ șarjă apă

10.2.Calcul cantitate de săruri nutritive adăugate în plămada de melasă

Literatura de specialitate ne amintește că:

Msuperfosfat = 10% Xm IV = 0,1 x 2800 =280 kg / șarjă superfosfat de calciu

Msulfat= 8% Xm IV= 0,08 x 2800 = 224 kg / șarjă sulfat de amoniu

1 kg sare……………………………………….10 l apă

224 kg sulfat……………………….X = 224 x 10 = 2240 l apă

280 kg superfosfat………………..Y = 280 x 10 = 2800 l apă

Vsoluție superfosfat = 2800 + 280 = 3080 l/șarjă soluție superfosfat

Vsoluție suflat= 2240 + 224 = 2464 l/șarjă soluție sulfat

Vsă= 2464 + 3080 = 5544 l / șarjă săruri nutritive

. Calculul cantității de acizi grași adăugați pentru combaterea spumei

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 hl= 100 l plămadă……………………………………100 ml acizi grași

50400 l plămadă…………………………………………………Vacid. gr.

Vacid. gr.= 50400 ml=50,4 l / șarjă acizi grași

ρ acid oleic= 904,2 kg/ m3

Macid gr. = 0,904 x 50,4 =45,56 kg/ șarjă acizi grași

La sfârșitul perioadei de fermentare , Hf = 13 h , la T=28-30o C, plămada va avea caracteristicile:

Concentrație = 2,2o Bllg

pH= 4,4-4,7

Aciditate = 0,7- 2,2 grade de aciditate

.Calculul cantiății de aer utilizat la barbotare

Aerul utilizat este 50 m3 aer / m3plămadă și oră în prima și ultima oră și 100 m3 aer / m3plămadă în orele 2-12.

10.5.Randamentul de drojdie presată cu 27% s.u. este de 75% în greutate față de greutatea melasei care se va utiliza la formarea plămezii.

Md =75% Xm IV= 0,75 x 2800 = 2100 kg / drojdie cuib cu 27% s.u.

După multiplicare, plămada va fi separată cu ajutorul separatoarelor centrifugale în 3 trepte , astfel , laptele de drojdie rezultat va conține aproximativ 300 gr drojdie cu 27% s.u./ l

Cantitatea de lapte de drojdie rezultată este de :

1 l lapte ………………………………………….0,4 kg drojdie

Vlapte …………………………………………….2100 kg drojdie

Vlapte == 5250 l / șarjă lapte de drojdie concentrație 100 Bllg

E.11. Bilanț de materiale la multiplicare în faza a V a

Se folosește 2100 kg drojdie cuib cu care s-au însămânțat 4 plămezi.

11.1. Calculul cantității de melasă și apă utilizate la formarea plămezii

Elementul principal pentru a putea calcula cantitatea de melasă este diluția plămezii care trebuie să fie de 1: 25 și anume pentru a se putea prelucra o tonă de melasă sunt necesari 25m 3 de volum util de fermentator.La final plămada va ocupa 75% din volumul total Vt al fermentatorului.

Volumul total al vasului de multiplicare ales va avea Vt= 70 m3

Plămada va ocupa 75% din volumul total al fermentatorului.

VplV = Vu = 75% x Vt = 0,75 x 70 = 52,5 m3= 52500 l / șarjă plămadă finală

Cantitatea de melasă care poate fi prelucrată este de:

Xm V = = 2,1 m3 ^ 2100 kg / șarjă

Cantitatea de apă introdusă în vasul de multiplicare va fi

Va=50% x Vu = 0,5 x 52500= 26250 l/ șarjă apă

11.2. Calcul cantitate de săruri nutritive adăugate în plămada de melasă

Literatura de specialitate ne amintește că:

Msuperfosfat = 5% Xm V = 0,05 x 2100 =105 kg / șarjă superfosfat de calciu

Msulfat= 6% Xm V= 0,06 x 2100 = 126 kg / șarjă sulfat de amoniu

1 kg sare……………………………………….10 l apă

105 kg sulfat……………………….X = 105 x 10 = 1050 l apă

126 kg superfosfat………………..Y = 126 x 10 = 1260 l apă

Vsoluție superfosfat = 1260 + 126 = 1386 l/șarjă soluție superfosfat

Vsoluție suflat= 1050 + 105 = 1155 l/șarjă soluție sulfat

Vsă=1386 + 1155 = 2541 l / șarjă săruri nutritive

. Calculul cantității de acizi grași adăugați pentru combaterea spumei

Literatura de specialitate ne amintește că:

1 hl= 100 l plămadă……………………………………100 ml acizi grași

52500 l plămadă…………………………………………………Vacid. gr..

Vacid. gr.= 52500 ml=52,5 l / șarjă acizi grași

ρ acid oleic= 904,2 kg/ m3

Macid gr. = 0,904 x 52,5 =47,46 kg/ șarjă acizi grași

Plămada se însămânțează cu drojdie de cuib cu 27% s.u. în cantitate de 20% față de melasă.

Dc = 20% Xm V =0,2 x 2100 = 420 kg / șarjă drojdie de însămânțare.

11.4. Purificarea drojdiei de cuib cu acid sulfuric H2SO4

Macid =2,5 x Dc = 2,5 x 420 = 1050 g / șarjă H2SO4 concentrat

Diluția 1:1 Macid dil = 1,05 +1,05 = 2,1 kg / șarjă H2SO4 diluat

Total drojdie purificată = 420 +2,1 = 422,1 kg/ șarjă

După efectuarea însămânțării cu drojdie de cuib și după omogenizare (Hf = 12 h ) plămada are caracteristicile

Concentrație = 1-1,1o Bllg

pH= 5,2-5,4

Aciditate = 0,3 grade de aciditate

Temperatură : 26-280C

11.5. Calculul cantiății de aer utilizat la barbotare

Aerul utilizat este 50 m3 aer / m3plămadă și oră în prima și ultima oră și 100 m3 aer / m3plămadă în orele 2-11.

Înainte de separare, plămada va avea următoarele caracteristici:

Concentrație = 2,2-2,3o Bllg

pH= 5,4-5,6

Aciditate = 0,3-0,4 grade de aciditate

Temperatură : 29-300C

F.12. Bilanț de materiale la separarea drojdiei de vânzare

Literatura de specialitate ne amintește că :

1 l plămadă…………………………………….38- 44 g drojdie cu 27% s.u.

52500 l ……………………………………………..[NUME_REDACTAT]= 52500 x 40 = 2100000 = 2100 kg / șarjă drojdie cu 27% s.u.

Pd = 1120 kg / m3 = 1,120 kg/ l

Vd = = 1875 l / șarjă drojdie cu 27% s.u.

Vplămezii fără drojdie = Vsol= VplV – Vd= 52500 – 1875 = 50625 l / șarjă plămadă fără drojdie

Eficiența eliminării prin centrifugare a sedimentului uscat este de PC = 80%

Vsol. separată= Vsol x PC = 50625 x 0,8 = 40500 l / șarjă .

Volumul de lapte de drojdie care rezultă în urma separării este de :

Vlapte= VplV – Vsol. separată = 52500 – 40500 = 12000 = 12 m 3 / șarjă

12.1. Bilanț de materiale la spălarea laptelui

Spălarea laptelui de drojdie se va efectua cu apă potabilă în cantitate de 2-8 ori mai mare decât laptele de drojdie.

Vapă = 3 x Vlapte = 3 x 12000 = 36000 l /șarjă apă

Vlapte diluat = Vapă + Vlapte = 36000 + 12000 = 48000 l / șarjă

12.2. Separarea soluției de drojdie după spălare

Vd =1875 l / șarjă drojdie cu 27% s.u.

Volumul soluției fără drojdie este : Vsol = Vlapte diluat – Vd = 48000- 1875 = 46125 l / șarjă

Eficiența eliminării prin centrifugare a sedimentului uscat este de : Pc = 80%

Vsol. separată= Vsol x PC = 46125 x 0,8 = 36900 l / șarjă .

Vlapte spălat= Vsol – Vsol. separată = 46125 – 36900 = 9225 l / șarjă

12.3. Bilanț de materiale la răcirea laptelui

După ce laptele de drojdie este separat , va avea o temperatură cuprinsă între 14-18o C, la o temperatură a apei de spălare de 1-2o C.

Răcirea laptelui se va realiza cu ajutorul răcitoarelor cu plăci până la temperatura de 3-4oC. Durata răcirii este de 2 ore iar debitul de răcire pe oră va fi de :

= 4612,5 l/ h debit

12.4.Bilanț de materiale la filtrarea laptelui

Pentru faza de filtrare se vor utiliza filtre rotative sub vid.

Volumul lichidului filtrat va fi de :

Vborhot = Vlapte spălat – Vd = 4612,5 – 1875 = 2737,3 l / șarjă borhot epuizat

12.5. Bilanț de materiale la malaxare

Md = 2100 kg / șarjă drojdie cu 27% s.u.

Prin malaxare , drojdia comprimată rezultă cu un conținut de maxim 24% s.u. și 76% apă.

Necesarul de apă pentru malaxare este de:

Q = x 100 – 100

În care : Q = cantitatea de apă necesare la 100 kg drojdie presată (l)

Sp = conținutul în substanță uscată al drojdiei presate (%)

Sc = conținutul în substanță uscată pe care trebuie să îl aibă drojdia (%)

Q = x 100 – 100 = 12,5 l apă / 100 kg drojdie presată

Qd = = = 262,5 l apă / șarjă

Mapă = 0,998 x 262,5 = 261,97 kg /șarjă apă

Pentru ca produsul finit , drojdia să aibă plasticitate se va adăuga 0,5 – 1% ulei vegetal față de greutatea drojdiei.

Mulei = 0,7 % Md =0,007 x 2100 = 14,7 kg / șarjă ulei vegetal

În urma malaxării va rezulta :

Md malaxat = Md + Ma+ Mulei = 2100 + 261,97 + 14,7 = 2376,67 ^ 2377 kg / șarjă drojdie presată.

Se știe că s-au însămânțat cu cele 2100 kg drojdie de cuib 4 plămezi astfel, rezultă că dintr-o singură plămadă însămânțată s-au obținut 2376,67 kg drojdie presată / șarjă.

Din 4 plămezi se obține : Md = 4 x Md malaxat = 9506,68 kg / șarjă drojdie presată

12.6. Bilanț de materiale la modelare și ambalare

Această fază, modelarea și ambalarea, se va efectua cu mașini automate de tip AKMA care realizează modelarea biomasei sub forma unui paralelipiped care va fi secționat în calupuri de diferite greutăți (10, 25, 50, 100, 500, 1000 g).

Calupurile vor avea greutatea de 1 kg – 1000 g

Numărul de bucăți de drojdie presată pentru un calup de 1 kg este de:

N = = 9506,68 aproximativ 9507 bucăți

Ambalarea se va realiza cu ajutorul hârtiei parafinate sau sulfurizate cu film de celofan după care va fi așezată în lăzi de material plastic de 10-15 kg.

Productivitatea mașinii este de 40 bucăți / minut.

Timpul necesar pentru ambalarea calupurilor este de :

T = = = 237,67 minute = 3,96 ore

Știind că o ladă are capacitatea de 10 kg, numărul de lăzi folosite este de 951 lăzi.

12.7. Bilanț de materiale la depozitare

Depozitarea se realizează la temperatura de 4oC

400 gr drojdie presată……………………………..3 m3 volum depozit

9507 kg …………………………………………………….[NUME_REDACTAT] = = 71,30 m3 volum depozit

Bilanț termic

A.1. Bilanțul termic la pregătirea melasei

Pregătirea melasei se va realiza în instalații de limpezire a melasei care sunt prevăzute cu separatoare centrifugale. Instalația utilizată este un separator Alfa-Laval. Melasa înainte de a ajunge în separator va trece prtin următoarele etape: acidulare cu H2SO4 ; diluare cu apă fierbinte ; preîncălzire la 55o C. După sterilizare cu abur direct la 140 oC și menținere timp de 6 secunde , melasa se va răci prin detentă la 95oC , iar apoi cu apă rece până la 20o C și transferată în separatorul de limpezire.

A.2. Bilanț termic la sterilizare

MAbur = 140o C

[NUME_REDACTAT]; T2= 140o C

T1= 55o C

[NUME_REDACTAT] x Cp x (T2 – T1) = Mabur (h’’ – h ‘ )

Xm = 14050 kg / șarjă melasă

Conductivitatea termică masică a melasei la temperatură medie = 97,5 o C este :

Cp = 2353 J/ kg k

Entalpiile aburului sunt :

h’’= f(140o C) = 2740 kj / kg = 2740 x103 J/ kg

h ‘ = f(140o C) = 589,5 kj / kg = 589,5 x103 J/ kg

Cantitatea de abur folosită la sterilizare va fi

Mabur= = = 1306,70 kg abur/ șarjă

A.3.Bilanț termic la răcirea melasei

MA; T3 = 10o C

[NUME_REDACTAT]; T2= 20o C

T1= 95o C

MA; T4 = 30o C

Xm x Cp x (T1 – T2) = Ma x Cp2 X (T4 – T3)

Conductivitatea termică a melasei la temperature medie = 57,5o C este:

Cp= 2449 J/kg k

Conductivitatea termică masică a apei la temperatură medie = 20 o C este:

Cp = 4190 J/ kg k

Cantitatea de apă folosită la răcire va fi:

Ma= = = 30795,15 kg apă/ șarjă

B.Bilanț termic la multiplicare în faza I

B.1. Bilanț termic la sterilizarea mediului nutritiv

MAb = 100o C

Mpl I; T1= 20o C

MplII ; T2= 100o C

Condens

MplII x Cp2 x T2 – Mpl I x Cp1 x T1= MAb x (h’’ – h ‘ )

Mpl I = 138,78 kg/ șarjă plămadă nesterilizată

MplII = 159,59 kg/ șarjă plămadă sterilizată

Căldura masică a plămezii este dată de relația :

Cp1 = Ca x ( )

Cp1 =căldura masică a plămezii

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (20oC) = 4230 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 14%

Cp1 = Ca x ( ) = 4190 x ( ) = 4190 x 0,909 = 3808,71 J/ kg k

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (100oC) = 4230 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 12%

Cp2 = Ca x ( ) = 4230 x ( ) = 4230 x 0,922 = 3900,06 J/ kg k

Entalpiile aburului sunt :

h’’= f(100o C) = 2679 kj / kg = 2679 x103 J/ kg

h ‘ = f(100o C) = 419 kj / kg = 419 x103 J/ kg

Cantitatea de abur folosită la sterilizare va fi

Mabur= = = 22,86 kg

abur/ șarjă

B.2. Bilanț termic la răcirea mediului nutritiv

Se va calcula necesarul de agent de răcire, apă de răcire.

MAPĂ; T4 = 10o C

MplII Xm; T3= 30o C

T2= 100o C

MA; T5 = 40o C

MplII x Cp2 x T2 – MplII x Cp3 x T3 = Mapă x Cp4 X (T5 – T4)

MplII = 159,59 kg / șarjă plămadă sterilizată și răcită

Cp2 = 3900,06 J/ kg k

T2 = 100oC

Căldura masică a plămezii este dată de relația :

Cp3 = Ca x ( )

Cp3 =căldura masică a plămezii

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (30oC) = 4180 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 12%

Cp3 = Ca x ( ) = 4180 x ( ) = 4180 x 0,922= 3853, 96 J/ kg k

Căldura masică a apei la temperatură medie = 25 o C este : Cpa = 4185 J/ kg k

Cantitatea de apă folosită la răcire va fi:

Mapă= = = 348,78 kg apă / șarjă

C. Bilanț termic la multiplicare în faza II

C.1. Bilanț termic la sterilizarea mediului nutritiv

MAb = 100o C

Mpl I; T1= 20o C

MplII ; T2= 100o C

Condens

MplII x Cp2 x T2 – Mpl I x Cp1 x T1= MAb x (h’’ – h ‘ )

Mpl I = 1039,37 kg/ șarjă plămadă nesterilizată

MplII = 1164,09 kg/ șarjă plămadă sterilizată

Căldura masică a plămezii este dată de relația :

Cp1 = Ca x ( )

Cp1 =căldura masică a plămezii

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (20oC) = 4190 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 12%

Cp1 = Ca x ( ) = 4190 x ( ) = 4190 x 0,922 = 3863,18 J/ kg k

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (100oC) = 4230 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 10%

Cp2 = Ca x ( ) = 4230 x ( ) = 4230 x 0,935 = 3955,05 J/ kg k

Entalpiile aburului sunt :

h’’= f(100o C) = 2679 kj / kg = 2679 x103 J/ kg

h ‘ = f(100o C) = 419 kj / kg = 419 x103 J/ kg

Cantitatea de abur folosită la sterilizare va fi

Mabur== = 168,8 kg abur/ șarjă

C.2. Bilanț termic la răcirea mediului nutritiv

Se va calcula necesarul de agent de răcire, apă de răcire.

MAPĂ; T4 = 10o C

MplII MplII; T3= 30o C

T2= 100o C

MA; T5 = 40o C

MplII x Cp2 x T2 – MplII x Cp3 x T3 = Mapă x Cp4 X (T5 – T4)

MplII = 1164,09 kg / șarjă plămadă sterilizată și răcită

Cp2 = 3955,05 J/ kg k

T2 = 100oC

Căldura masică a plămezii este dată de relația :

Cp3 = Ca x ( )

Cp3 =căldura masică a plămezii

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (30oC) = 4180 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 10%

Cp3 = Ca x ( ) = 4180 x ( ) = 4180 x 0,935= 3908,3 J/ kg k

Căldura masică a apei la temperatură medie = 25 o C este : Cpa = 4185 J/ kg k

Cantitatea de apă folosită la răcire va fi:

Mapă= = = 2579,96 kg apă / șarjă

D. Bilanț termic la multiplicare în faza III

D.1. Bilanț termic la răcirea fermentatorului de multiplicare

MApă, T1 = 10o C;

Mpl ; T= 30o C

Mpl ; T= 30o C

MApă, T2 = 20o C;

Mpl x T x (Cp2 – Cp1 ) = MApă x Cpa x (T2 – T1 )

Vp III = 11250 l plămadă

ρp III = 1,0407 kg/ l

Mpl = 11250 x 1,0407 = 11707,87 kg/ șarjă plămadă

T=30o

Căldura masică a plămezii este dată de relația :

Cp1 = Ca x ( )

Cp1 =căldura masică a plămezii

Ca = căldura masică a apei , Ca = f (30oC) = 4180 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 6%

Cp1 = Ca x ( ) = 4180 x ( ) = 4180 x 0,961 = 4016,96 J/ kg k

s.u. conținutul procentual al substanței uscate – 4%

Cp2 = Ca x ( ) = 4180 x ( ) = 4180 x 0,974 = 4071,32J/ kg k

Căldura masică a apei la temperatură medie = 15 o C este : Cpa = 4190 J/ kg k

Cantitatea de apă folosită la răcire va fi:

Mapă= = = 455,68 kg apă / șarjă

E.2. Bilanț termic la răcirea laptelui de drojdie rezultat în urma separării

În urma operației de separare , laptele de drojdie va avea o temperatură cuprinsă între 14-18o C la o temperatură a apei de spălare de 1-2oC. Pentru a nu se pierde calitățile drojdiei este necesar răcirea laptelui de drojdie, răcire care se va efectua cu ajutorul schimbătoarelor de căldură cu plăci până la temperatura de 4oC .

MAPĂ; T3 = 1o C

Mlapte1 Mlapte2; T2= 4o C

T1= 17o C

MApă; T4 = 9o C

Mlapte1 x Cp1 x T1 – Mlapte2 x Cp2 x T2 = MApă x Cpa x (T4 – T3 )

Vlapte separat = 9225 l lapte drojdie separat

Ρlapte=f(17°C)=1038,5kg/ m3=1,0385 kg/l

M lapte1 = p x V = 1,0385 x 9225 = 9580,16 kg lapte de drojdie

Cp1= 3898 J/ kg

Ρlapte=f(4°C)=1039,8kg/ m3=1,0385 kg/l

M lapte2 = p x V = 1,0398 x 9225 = 9592,15 kg lapte de drojdie

CpII= 3810 J/ kg

Căldura masică a apei la temperatură medie = 5 o C este : Cpa = 4210 J/ kg k

Cantitatea de apă folosită la răcire va fi:

Mapă= = = 18844,79 kg apă / șarjă

Utilaje folosite pentru realizarea tehnologiei

Depozitarea melasei se realizează în rezervoare de 500-5000 m3, prevăzute cu sisteme de omogenizare bazate pe aer comprimat cu presiune de 0,4 MPa, și cu un debit de 180 m3/h. Aerarea se face de 1-2 ori /24 ore , durata unei aerari fiind de 1,5-2 h.

Transportul melasei din tanc în secția de producție se realizează prin conducte cu ajutorul pompelor rotative.

Cantarirea melasei se va realiza cu ajutorul unor cântare automate prevăzute cu tancuri de 0,5-10 t.

În figura 10 este redată schematic o instalație de descărcare și depozitare a melasei

Legenda figura 10: 1- cisterna pentru melasă; 2- conducta de abur care va încălzi melasa; 3- racord de golire; 5- conducta de transfer spre rezervor; 6- rezervor de descărcare; 7- pompă cu piston; 8- conducta de refulare; 9- rezervor de depozitare; 10- conductă; 11- racord; 12- serpentină de abur pentru încălzire melasă pe timp de iarnă; 13- capacul rezrvorului de depozitare; 14- riglă gradată; 15- cursor indicator; 16- cablu cu plutitor.

Figura 10

Caracteristicile tehnice ale separatoarelor Alfa-Laval utilizate pentru limpezirea melasei sunt redate în tabel 22.

Tabel 22

Caracteristicile tehnice ale separatoarelor cu plăci pentru melasă sunt redate în tabel 23

Tabel 23

Fazele I și II de multiplicare a drojdiei au loc în inoculatoare care au aceeași construcție dar volume diferite de la 1:10. În figura 13 este redată schema unui inoculator mic.

Figura 12-Inoculator pentru multiplicare faza I și a II a

Legenda: 1-manta de racire; 2-virolă; 3-conducta de alimentare; 4- racord pentru termometre; 5- distribuitor pentru alimentare aer comprimat și abur; 6- ventil pentru intrare aer comprimat și abur; 7- capac; 8- ștuț cu ventil pentru alimentare cu melasă; 9- supapă de siguranță; 10- iluminare de voltaj mic; 11- vizor; 12-manometru; 13-ștuț cu ventil pentru alimentare apă; 14-ștuț pentru ieșire apă de răcire; 15- ștuț pentru intrare apă de răcire; 16- robinet cu 3 căi; 17- robinet pentru probe; 18- barbotor; 19- fundul vasului; 20- racord golire; 21- teu; 22- racord de evacuare apă de spălare.

Fazele de multiplicare III, IV și V au loc în fermentatoare-linuri care trebuie să asigure: aerarea și omogenizarea intensă a mediului și anume o viteză mare de transfer a oxigenului în sistemul gaz-lichid- celulă și totodată uniformizarea temperaturii și compoziției mediului; răcirea eficientă a plămadei; o ușoară exploatare; o igienizare eficientă; o rezistență hidraulică redusă pentru aerare. Schema fermentatorului utilizat este redată în figura 14

Figura 13 pressindustria

Legenda: a- schema generală: 1-gură de vizitare; 2-racord pentru traductor de temperatură; 3- racord pentru termometru; 4-racord pentru pH-metru; 5- gură de vizitare; 6- racord pentru traductor regulator de nivel; 7- racord pentru semnalizator de nivel; 8-ștuț pentru alimentare cu apă amoniacală; 9- ștuț pentru alimentare cu antispumanți; 10-ștuț pentru susținerea cap spălare; 11-ștuț pentru alimentare cu lapte de drojdie pentru însămânțare; 12- ștuț pentru alimentare cu melasă; 13- ștuț pentru alimentare cu apă; 14-ștuț pentru abur pentru curățire vizor; 15- ștuț pentru alimentare cu soluție fosfat diamonical; 16- ștuț pentru alimentare cu soluție H2SO4; 17- vizor; 18- ștuț pentru intrare plămadă cu drojdie după răcire; 19- ștuț pentru intrare aer comprimat; 20- ștuț pentru ieșire plămadă cu drojdie; 21- ramă de susținere; b- schema sistemului de aer: 1- conductă pentru introducerea aerului; 2- conducte perforate pentru barbotare; 3- distribuitor.

Fermentatoarele moderne dispun instalații complexe de automatizare, cu ajutorul cărora se reglează automat alimentarea cu melasă, substanțe nutritive, alimentarea cu aer, cu apă tehnologică, antispumant, cât și măsurarea și reglarea automata a pH-ului plămezii și a temperaturii în fermentator prin debite diferite a apei de răcire.

Caracteristicile tehnice ale fermentatorului se regăsesc în tabel 24

Tabel 24

Pentru separarea biomasei de drojdie se vor utiliza separatoare centrifugale care au fost descrise mai sus în faza de limpezire și sterilizare melasă.

Caracteristicile tehnice ale separatoarelor firmei Alfa-Laval se regăsesc în tabelul 25.

Tabel 25

Caracteristici constructive ale tobei separatorului sunt redate în tabel 26

Tabel 26

La schema separării în trei trepte a biomasei de drojdie (figura 7) colectoarele de lapte de drojdie sunt rezervoare izoterme ca cel din figura 14

Rezervoarele izoterme pentru lapte de drojdie sunt confectionate din oțel inoxidabil, auu manta dublă de răcire, agentul frigorific este apa racită, iar caracteristicile acestui utilaj sunt: volumul 10-18 m3 ; diametru 2040-2500 mm și înălțimea 3400-3540 mm.

Figura 14

Legenda: 1- ștuț de intrare apă răcire; 2- vizor; 3- ștuț pentru alimentare cu apă a bilei de spălare; 4- aerator; 5-ștuț pentru alimentare cu lapte de drojdie; 6- ștuț pentru alimentare cu NaCl; 7- ștuț pentru ieșire apă de răcire; 8- agitator cu palete; 9- manta de răcire; 10- racord pentru indicator de nivel; 11- racord pentru termometru; 12- racord de golire; 13- ramă de menținere.

Figura 15- [NUME_REDACTAT] 200 – Alfa- [NUME_REDACTAT] CLARA 200 este livrată ca un sistem complet utilat, gata de instalare. CLARA 200 este un membru mijlociu al familiei CLARA și dispune de sistem de auto-declanșare [NUME_REDACTAT] SmartEject, care prevede descărcarea intermitentă de solide, care au un conținut ridicat de substanță uscată.

CLARA 200 este de asemenea echipat cu Oxy-stop, un sigiliu ermetic hidro, care asigură oxigen minim în lichidul care va fi limpezit. Dispune de un sistem special conceput o unitate de frecvență variabilă (VFD) care asigură un curent redus la pornire și dispune și de o sursă de alimentare pentru un timp scurt (UPS). UPS-ul ajută la sistemul de control pentru a opri separatorul în mod controlat, și pentru a evita deteriorarea și pierderea produsului în cazul unei pane de curent externe. Geometria speciala a vasului asigură o accelerare blânda pentru particulele aglomerate și sensibile la forfecare, combinată cu un nou design stivă disc brevetat (1), aceste îmbunătățiri semnificative ale dinamicii fluidelor duc la o eficiență maximă a separării, cât și la reducerea consumului de energie.

CLARA 200 este de asemenea echipat cu Oxy-Stop (2), un sigiliu ermetic hidro, care asigură oxigen minim. CLARA 200 poate fi de asemenea echipată cu un mecanism de etanșare, care face posibilă clarificarea fluidelor spumoase sub presiune. Centrifuga are încorporat un disc pentru separat produsul, eliminând nevoia de o pompă externă.

Figura 16

Partea de sus a cadrului și capota cadru sunt cu manta de răcire și de umezire. Castronul pe care glisează capacul este echipat cu o căptușeală pentru o ușoară eroziune, schimbabil pentru protecție împotriva posibilelor solide abrazive.

Această unitate este construită din oțel inoxidabil prevăzută cu: un stack centrifugă disc și toate echipamentele auxiliare necesare pentru o funcționare sigură și eficientă. Acestea includ: robinet de alimentare, care este închis în mod automat atunci când nu este în mod de producție; vizor de vedere la intrare și ieșire ; robineți de probe atât la intrare cât și la evacuare; debitmetru; indicator de presiune la evacuare; robinet la ieșirea de reglare a presiunii; unitate de frecvență variabilă (VFD) care are, de asemenea, un panou de control built-in pentru a monitoriza și con- trola unitatea CLARA 200. Panoul de control afișează informații despre fiecare operațiune, cum ar fi modul de operare și timpul; faza care urmează și mesaje de alarmă.

Centrifuga stă pe un cadru care are un arbore orizontal de antrenare cu un reductor, bolul este montat în partea superioară a axului, în interiorul spațiului format de partea de sus a cadrului, solidele sunt colectate între capac și hota cadru. Sistemul de evacuare și de alimentare lichide se bazează, pe această structură melcată, cu baie de ulei pentru lubrifiere și ax vertical în partea inferioară.

Toate componentele metalice care vin in contact cu lichidul de proces sunt realizate din oțel inoxidabil de înaltă calitate. Garniturile de cauciuc care vin în contact cu lichidele sunt realizate din cauciuc nitrilic FDA-conform.

Capota cadru și solidele colectate în capac sunt răcite cu apă pentru a minimiza orice creștere a temperaturii în mediul SSE-sului, precum și să acționeze ca un amortizor de sunet.

Spălarea cu apă are loc atât sub cât și în partea de sus a vasului, precum și în priza nămol pentru a menține mașina curată. Centrifuga CLARA 200 este echipată cu senzori pentru a monitoriza viteza castronului și nivelul de vibrații.

Sistemul de evacuare este fie declanșate cu ajutorul unui timer sau controlate de sistemul de auto-declanșare SmartEject. Acest lucru asigură descărcarea de solide cu o problemă mare de conținut uscat, și minimizează pierderea de produs.

Sistemul declanșat cu ajutorul uni timer poate fi, de asemenea, echipat cu o etanșare mecanică la ieșirea lichidului spumos. Discurile stivelor sunt disponibile cu două diametre diferite, oferind diferite solide volume de spațiu.

Dotările opționale Clara 200 sunt: un kit-capac de blocare pentru a face imposibilă pornirea separatorul, doar cu excepția cazului în care este montat corect.

Specificații tehnice: capacitate hidraulică 25 m3 / h (110 US gpm) interval de temperatură 0-100°C (32-212 F); viteză bol 7488 rpm, presiune de alimentare necesară -400 kPa (0-58 psi); presiune de ieșire disponibilă 0-900 kPa ( 0-130 psi); presiune acustică 79 dB (A); motor de separare 22/25 kW (30/33 CP); motorul pompei 3,5 kW (4,5 CP); motorul pompei de solide 4 kW (5 CP); centrifuga, castronul și motorul = 1385 kg (3060 lbs); Vas = 300 kg (665 lbs) modulul complet (castron și motor)= 2200 kg (4850 lbs), greutatea neta 2500 kg (5515 lbs); volumul 9,7 m3 (350 ft3).

Consumul de Utilități: consumul de energie 25 kW la 25 m3 / h (33 CP la 110 US gpm); apa de descărcare consum de 1 litru (0,26 US galon) de apă sub presiune necesara de 600 kPa (87 psi) valabil pentru centrifugă.

Date materiale; corp bol RO 1.4418; capota bol și inel de blocare EN 1.4418; distribuitor RO 1.4401 UNS 31600 materialul solid ce acoperă și cadru hota EN 1.4401 UNS 31600; piesele de la intrare și de la evacuare și EN 1.4401 UNS 31600; cadrele din partea de jos, de susținere din fontă cenușie conductelor AISA 304L; garniturile și inele conform cu EN ISO 4871; conexiuni de admisie de produse și de evacuare DN 50 conf. DIN 11851.

Modelarea și ambalarea drojdiei se realizează cu ajutorul unor mașini automate de modelat și porționat drojdia presată ca cea din figura 17

Figura 17

Legenda figura 17: 1- buncăr rotativ; 2- transmisie cu pinioane dințate; 3- cuplaj; 4- transmisie cu curele; 5- reductor; 6- electromotor; 7- camere de formare; 8- șnec; 9- ajutaj; 10- batiu; 11- filieră.

Caracteristicile tehnice ale mașini de modelat și ambalat drojdia presată de tip AKMA sunt redate în tabel 27

Dimensionare tehnologică utilaj principal

[NUME_REDACTAT] folisite la obținerea drojdiei de panificație sunt: apa tehnologică și aerul tehnologic.

Apa trebui să îndeplinească condițiile apei potabile, iar indicatorii de calitate ai acesteia se regăsesc în tabel 28

Tabel 28

Aerul tehnologic este utilizat la fermentarea plămezii din melasă cât și la multiplicarea drojdiei, iar pentru obținerea lui se vor folosi compresoare și filtre de aer, absolut necesare pentru ca aerul ce va ajunge la drojdie să fie cât mai steril.

Norme de protecția și securitatea muncii

In industria drojdiei de panificatie, datorita naturii procesului tehnologic, este necesar sa se asigure conditiile de protectie contra infectiilor si sa se respecte riguros normativele si instructiunile de igiena. Astfel, utilajele, instalatiile si incaperile se vor mentine in perfecta curatenie, respectandu-se in acelasi timp si normelor de igiena personala pentru personalul de deservire.

In ceea ce priveste recipientele si instalatiile care ajung in contact cu materiile prime si produsul finit, acestea se vor supune operatiilor de spalare si dezinfectare cu apa, formalina, clorura de var si detergenti precum si sterilizarea cu abur .

In cursul exploatarii, vor fi respectate toate normele sanitare pentru produsele alimentare, normele si normativele in vigoare privind protectia muncii, prevenirea si stingerea incendiilor precum si instructiunile de protectia muncii din cartile tehnice ale utilajelor.

Pentru evitarea accidentelor la pregatirea melasei trebuie sa se respecte urmatoarele:

– toate utilajele si vasele trebuie sa fie prevazute cu platforme de deservire cu mana curenta;

– conductele de abur trebuie sa fie izolate termic;

– daca fabrica nu are instalatie de transport si manipulare a acidului sulfuric la diferite puncte de consum din fabrica, diluarea acidului sulfuric se va face prin folosirea echipamentului de protectie corespunzator;

Pentru a evitare producerea de accidente la operatia preparare a solutiilor de saruri nutritive trebuie sa se respecte urmatoarele norme si masuri:

– vasele de solubilizare a sarurilor, cele de depozitare si cele de dozare a solutiei de saruri trebuie sa fie prevazute cu platforme de deservire cu mana curenta;

-ventilele de pe conductele de apa, abur si acid sulfuric trebuiesc montate la o inaltime potrivita si in pozitii usor accesibile;

– vasele cu solutii de saruri sa fie prevazute cu guri de vizitare cu capac, care trebuie sa fie inchise;

-daca se impune accesul in interiorul vasului de solubilizare pentru reparatii, acesta trebuie mai intai golit, apoi se opreste agitatorul.

In cursul fazelor de multiplicare a drojdiilor, pentru prevenirea accidentelor, se respecta urmatoarele norme de protectie a muncii:

-daca la prima faza de multiplicare a drojdiilor adaugarea materialelor se face manual, la manipularea acidului sulfuric se va folosi echipamentul de protectie compus din ochelari, cizme, manusi, sort si cizme de cauciuc;

-daca situatia impune intrarea intr-un vas de pregatire a cuibului de drojdie sau intr-un vas de prefermentare, este necesar daca acestea nu contin bioxid de carbon, patrunderea in aceste vase fiind permisa dupa ce se constata absenta bioxidului de carbon.

La fermentarea melasei, trebuie acordata o atentie deosebita masurilor de eliminare a bioxidului de carbon din vasele si din sala de fermentare. Bioxidul de carbon este un gaz care in concentratie mare devine sufocant. Fiind mai greu decat aerul, bioxidul de carbon se scurge spre baza vaselor de fermentare si spre pardoseala salilor de fabricatie.

Pentru prevenirea accidentelor cauzate de bioxidul de carbon, trebuie respectate urmatoarele masuri :

-salile de fermentatie trebuie sa fie prevazute cu guri de canal cat mai apropiate de nivelul pardoselii, prin care se aspira cu un ventilator bioxidul de carbon. In sistemele moderne de aerisire se monteaza la inaltimea stabilita o conducta confectionata din tabla (burlan) cu mai multe prize prin care se aspira bioxidul de carbon din incapere.

– dupa golirea unui vas de fermentare, intrarea in interiorul acestuia este permisa numai dupa eliminarea bioxidului de carbon. In acest scop se deschid mai intai gurile de vizitare ale vasului si apoi se introduce aer in lin. Dupa circa 15-20 minute se opreste patrunderea aerului si apoi se verifica interiorul vasului cu flacara deschisa (chibrit sau lumanare). In prezenta bioxidului de carbon, flacara se stinge in caz contrar bioxidul de carbon s-a eliminat total. Numai in acest moment se poate intra in interiorul vasului.

– patrunderea in vasul de fermentare este permisa numai cu masca pe figura, care sa fie prevazuta cu tub flexibil de aductie a aerului din afara vasului de fermentare.

-pentru spalarea vaselor de fermentare la diferite inaltimi, sunt necesare utilizarea centurilor de siguranta ;

-conductele de abur trebuie sa fie izolate;

-acordurile de apa, abur, bioxid de carbon etc. trebuie sa fie cat mai apropiate de platforma de deservire a vasului pentru a se evita urcarea pe vas pentru manipulare;

-in timpul sterilizarii vaselor de fermentare cu abur, capacul gurii superioare de vizitare trebuie sa fie putin deschis, pentru a se evita formarea vidului in timpul racirii, care poate duce la deformarea vasului.

De asemenea, pentru a preveni accidentele mai sunt necesare urmatoarele masuri:

 ventilarea naturala si artificiala de asa natura, incat sa indeparteze umiditatea excesiva din aer si prezenta cantitatilor mici de vapori toxici care s-ar putea degaja, in special amoniac si formalina;

 separatoarele centrifugale trebuie sa fie perfect centrate, din anumite cauze, cum sunt montarea gresita a tobei sau a axului, in timpul functionarii la turatii mari pot sa apara vibratii atat de puternice incat sa smulga separatorul din fundatie;

 pentru evitarea unor asemenea situatii, separatoarele sunt verificate si centrate periodic.

De asemenea se verifica si starea garniturilor de cauciuc care se pun intre postament si fundatie:

-ventilarea naturala si artificiala, pentru a indeparta umiditatea excesiva din aer si cantitatile mici de vapori toxici, in special amoniac si formalina;

-separatoarele centrifugale trebuie sa fie perfect centrate, iar aceasta se verifica periodic.

Centrarea se face pentru a preveni vibratiile ce pot provoca smulgerea separatorului din fundatie.

Totodata se verifica si starea garniturilor de cauciuc care se pun intre postament si fundatie.

-se interzice introducerea maini in malaxorul de drojdie in timpul functionarii acestuia;

-cureaua si transmisia dintre motorul electric si baia de lapte trebuie sa fie prevazut cu cuva.

Calitatea drojdiei depinde de procesul tehnologic care trebuie sa se desfasoare in conditii stricte de igiena pentru a evita contaminarea plamezilor, care ofera conditii optime si pentru dezvoltarea altor microorganisme.

In general gradul de contaminare al drojdiei in cursul fabricarii este conditionat de urmatorii factori:

 personal;

 aer;

 suprafete;

 produse.

Viitorii lucratori din industria alimentara trebuie sa cunoasca si sa aplice toate masurile de igiena, spalare si dezinfectie a spatiilor tehnologice, utilajelor, ambalajelor, cat si de igiena personalului, pentru a se oferi consumatorilor alimente lipsite de nocivitate.

Intreprinderea se va amplasa la distanta de artera principala de circulatie si de orice unitate industriala poluanta. In jurul ei trebuie creata o zona de protectie prin amenajarea de spatii verzi.

Analiza tehnico-economică

Calculul costului de productie si a indicilor de eficienta economica

Stabilirea dimensiunilor cladirii in care se vor amplasa masinile, utilajele si instalatiile.

Tabelul 9.1.

Suprafata construita

Valoarea suprafetei construite:

Suprafata construita: 10505,19 m2

Pretul pe m2 suprafata P = 4 000 000 lei

Valoarea suprafetei totale Vt = St x P

Valoarea cladirilor 10505,19 x 4000000 = 42 020 000 000 lei

Amortizarea cladirilor se face pe o durata de serviciu de 100 ani :

42 020 000 000 / 100 = 420 200 000 lei.

9.2. Estimarea valorii cladirii si a activelor unitatii

Tabelul 9.2

Determinarea valorii utilajelor care necesita montaj

Tabelul 9.3.

Determinarea utilajelor care nu necesita montaj

9.3. Stabilirea necesarului anual de materii prime, materiale si utilitati

programul de productie :

Zile calendaristice: 365 zile

Zile nelucratoare :125 zile.

Zile lucratoare: 365 –125 = 240 zile lucratoare

Programul de productie medie este de 10 t/zi , respectiv 3,33 t/ schimb.

Programul de productie anual este: 10 ּ 240 = 2400 t /an.

Tabelul .9.4.

Programul de productie

Tabelul .9.5.

Necesarul de materii prime

Tabelul nr.9.6.

Necesarul de materiale si ambalaje

Tabelul .9.6.1.

Necesar de utilitati

9.4. Stabilirea necesarului de forta de munca

Tabelul .9.7.

Personal direct productiv

Tabelul .9.8.

Personal de intretinere

Tabelul .9.9.

Personal TESA

Fondul de salarii este:

FS = 944 674 + 257 384 + 382 386 = 1 604 444 (lei x 1000 )

9.5. Calculul fondului de investitie

Se fac urmatoarele notatii

PA1 – pretul de achizitie a utilajelor ce necesita montaj

PA2 – pretul de achizitie a utilajelor ce nu necesita montaj

PA – pretul de achizitie a utilajelor

CT –costul de transport, este 5% din PA

CM – costul de montaj , este 10% din PA

VI – valoare investitie

PA1 = 2 795 680 lei

PA2 = 428 170 lei

PA = PA1 +PA2 = 2 795 680 + 428 170 = 3 223 850 lei

CT = 5%ּ3 223 850 = 161 192, 5 lei

CM = 10%ּ3 223 850 = 322 385 lei

VI = PA + CT + CM = 3 223 850 +161 192, 5 + 322 385 =3 707 428 lei

Fondul de investitii se calculeaza conform tabelului:

Tabelul 9.10.

Fondul de investitii

9.6. Calculul amortizarii mijloacelor fixe

Tabelul 9.11.

9.7. Cheltuieli generale ale fabricii

Tabelul 9.12.

9.8. Calculul costului unitar al produsului finit

Tabelul 9.11.

Calculul costului unitar