Proiectarea unui siloz de depozitare grâu, pentru o moară cu capacitatea de 120 tone 24h. [306475]

Universitatea “Lucian Blaga Sibiu”

Facultatea: [anonimizat]: [anonimizat] o moară cu capacitatea de 120 tone /24h.

Îndrumător:

Prof. Univ. Dr. Ing Danciu Ioan

Stundent:

Rotaru Iulia

Sibiu

2016

Cuprins

Capitolul 1. [anonimizat] o moară cu capacitatea de 120 tone/24h. [anonimizat]-o clădire din beton armat.

Capitolul 2. Obiectivul proiectat

2.1. [anonimizat], pentru o moară cu capacitatea de 120 tone/24h.

Moara este o instalație industrialã complexã, [anonimizat] a grâului, secarei și porumbului în produse finite ca fãina și mãlaiul. [anonimizat] sã [anonimizat]ã și porumb în fainã și mãlai de cea mai bunã calitate. (Costin I., 1988)

Fig. 1 Grau

Morãritul este cunoscut din timpuri foarte vechi. Evoluția lui a urmat fidel societatea umanã [anonimizat]ã a acestuia.

Omul modern consuma fãina provenitã din cereale mãcinate sub formă de pâine și o numeroasã gamã de produse speciale de panificație și patiserie. Pâinea și celelalte produse de panificație ocupã aproximativ 15-30% [anonimizat]ã zilnicã. Nici produsele secundare obținute ca tărâțã [anonimizat] mãcinarea porumbului orzului și orezului constituie materie primã pentru prepararea multor alimente.

[anonimizat]ã o importanțã deosebitã tehnico-economicã pentru avuția unei țãri. Capacitatea de producție a morilor din țara noastrã este de aproximativ 4 milioane tone pe an iar valoarea fondurilor fixe este de 10 miliarde lei. Consumul anual de energie pentru mãcinarea cerealelor este de peste 300 mii MWh iar numãrul lucrãtorilor depãșește 10 000. Pregãtirea lor profesionalã trebuie să aibã în vedere cele mai noi metode tehnologice de prelucrare a cerealelor, [anonimizat].

Cerealele sunt folosite în alimentația omului din cele mai vechi timpuri. Descoperirile arheologice atestã preocupările omului în cultivarea cerealelor încã din perioada neoliticã. Mã[anonimizat], [anonimizat]ã [anonimizat](Costin I.,1988).

Odatã cu apariția producției de cereale se face simțitã necesitatea pãstrării acesteia în condiții bune un timp suficient pentru a asigura consumul pânã la viitoarea recoltã.[anonimizat] pãstrate în gropi sãpate în pământ sau stâncã. Pentru a feri cerealele de apã [anonimizat]ã care se ardea(Costin I.,1988).

[anonimizat]ã, îngropate sau așezate pe pământ. [anonimizat]ã presatã sau cărămidã arsã.

[anonimizat]ã, sunt cele fluviale din Brãila și Galați construite în 1891 [anonimizat] o capacitate de câte 25.000 tone fiecare, prezentând celule de formã hexagonalã, cu pereți din beton armat. Silozurile au fost construcții de dimensiuni mari din Europa, la care s-a folosit beton armat.

Morile cu acționare hidraulică s-au răspândit în majoritatea localitãților țãrii noastre pe numeroase cursuri de ape.Pe cursurile de apã cu debite mari s-au construit așa numitele mori plutitoare.Pe Sena și Rin erau răspândite “morile pe bãrci” constând dintr-o singurã barcã ancoratã cu roți de apã de-o parte și alta a bãrcii.Pe Volga și Dunăre erau rãspândite morile pe două bãrci cu o singurã roatã de apã între ele. (Costin I., 1988)

Morile de vânt apar prima oarã în Dobrogea și nord-estul Moldovei. Morile eoliene s-au rãspândit în două variante:

moară pivotanta, la care orientarea pe direcția vântului se realizeazã rotind întreaga moarã

morile fixe, la care doar cupola împreunã cu axul cu palete, se rotește pe direcția vântului;

Un document scris menționeazã cã în sec. al XIII – lea erau 26 mori, iar în sec. al XIV –lea 159 mori, dintre care 10 cu douã roți și 6 cu trei roți de apã.

Trecerea de la acționare manualã a râșnițelor, la acționare hidraulicã sau eolianã a pietrelor de moarã s-a fãcut treptat, trecându-se și prin alte forme de acționare, cum ar fi forța picioarelor și greutatea proprie sau tracțiune animalã(Costin I.,1988).

Dupã naționalizarea din 11 iunie 1948, se trece treptat la uniformizarea produselor tehnologice de mãciniș ca urmare a reducerii gamei sortimentale de produse finite, aceasta devenind unică în toată țara(Costin I.,1988).

Pe baza unei colaborări externe și mai ales prin asimilarea unor utilaje de morãrit moderne de la firma OCRIM – Italia, au fost construite o serie de unitãți de morãrit moderne, cu capacitate de peste 200t/24 ore la Constanța, Cluj, Iași, Bacãu.

O etapã foarte importantã în dezvoltarea industriei morãritului în țara noastrã o constituie cea dupã 1989. Ea se caracterizeazã pe de-o parte printr-o creștere a capacitãții totale de mãcinare ca urmare a apariției unui mare numãr de mori particulare de micã capacitate, iar pe de altã parte, prin introducerea unor instalații și tehnologii moderne.

Deoarece o bunã parte din morile mici, construite, nu dispun de specialiști și o dotare tehnicã performantã, atât calitatea produselor finite cât și extracțiile totale sunt scãzute.

Ȋn marile unitãți de morãrit, încep sã fie utilizate pe scarã tot mai largã instalații și utilaje moderne, care asigurã creșterea nivelului calitativ al produselor finite. O serie de unități sunt modernizate de cãtre firme de renume pe plan mondial ca BUHLER, OCRIM.

Grâul este considerat cultura agricolã cu cea mai mare suprafațã cultivatã pe plan mondial, aceasta fiind de peste 220 milioane hectare. În țara noastrã suprafața cultivatã cu grâu este de cca. 25% din suprafața arabilã și 40% din suprafața semãnatã cu cereale.

2.2. Însușiri morfologice și fiziologice

Înfrățirea constituie particularitatea biologicã cea mai importantã a grâului. În cazul grâului de toamnã, aceastã însușire se declanșeazã la 15-20 zile de la rãsãrire și continuã pânã la scãderea temperaturii sub 50C.În timpul unor ierni cu temperaturi mai ridicate, înfrãțirea poate continua dar frații formați un ajung la fructificare. (Costin I., 1988)

Perioada de timp de la rãsãrire și pânã la intrarea în iarnã este consideratã o perioadã de adaptare a grâului la temperaturi scãzute, realizându-se, astfel, procesul de cãlire care constã în acumularea (mai ales în celulele de la baza coletului) de substanțe de rezervã, formate din zaharozã, glucozã și levulozã.

Procesul de acumulare a zaharurilor dureazã 15-20 zile, influențeazã creșterea rezistenței grâului la temperaturile scãzute din timpul iernii, care asociat cu mãrirea concentrației sucului celular, se poate ajunge pânã temperaturi de –20 0C… – 23 0C, la nivelul nodului de înfrãțire(Costin I.,1988).

În cazul grâului de toamnã se disting douã perioade: perioada vegetativã și perioada generativã. Trecerea de la perioada vegetativã la cea generativã se realizeazã în perioada de toamnã-începutul iernii, iar procesul se numește vernalizare sau iarovizare. Organogeneza la grâul de toamnã cuprinde 12 etape, de la stadiul de apex vegetativ și pânã la maturizarea deplinã. Înfloritul grâului începe la 3-4 zile după înspicare, iar perioada de înflorire este de 3-5 zile. Numărul de spiculețe într-un spic este determinat atât de factorii genetici și de mediu, cât și de cei tehnologici, mai ales de nivelul de nutriției minerale.

Un spic de grâu cuprinde între 15-40 boabe, iar greutatea boabelor într-un spic variazã între 0,8-1,3 g. (Costin I., 1988)

2.3. Sistematicã și soiuri

Grâul face parte din ordinul Graminalis, familia Gramineae, genul Triticum. Acest gen cuprinde numeroase specii diploide, tetraploide și hexaploide, din care două sunt mai importante: grâul comun (Triticum aestivum ssp vulgare), care ocupă 90% din suprafața cultivatã cu grâu și grâul durum sau arnãut, sau tare (Triticum durum sau Triticum turgidum conv. Durum), care se folosește pentru prepararea pastelor fãinoase(Costin I.,1988).

În țara noastrã au fost create numeroase soiuri de grâu, cu particularități agrobiologice și tehnologice diferențiate, ceea ce face posibilã extinderea culturii în toate zonele favorabile. Dintre soiurile de grâu de toamnã se pot evidenția: Alex, Apullum, Dropia, Eliana, Magistral, Rapid, Romulus, Rubin, Turda 95, iar din soiurile de grâu durum: Durom, Pandur, Rodur.

2.4. Cerințele fațã de factorii de vegetație

În general, grâul are cerințe relativ scãzute fațã de temperaturã. Astfel, la temperaturi de 15-180C rãsãrirea plantelor are loc în numai 4-5 zile. Înfrãțirea grâului se realizeazã la temperaturi mai scãzute, de 8-100C.În perioada de iarnã, în funcție de soi, grâul rezistã pânã la temperaturi de –20C, la nivelul nodului de înfrãțire. În cazul în care grâul a intrat în iarnã fãrã sã parcurgã perioada de cãlire, rezistența la temperaturile scãzute scade foarte mult(Costin I.,1988).

Fig. 2 Grau verde

În timpul perioadei de vegetație cerințele grâului fațã de temperaturã cresc: pânã la alungirea paiului sunt favorabile temperaturile de 8-100C, iar pânã la înspicare temperatura optimã de creștere și dezvoltare este de 15-180C.Înflorirea, polenizarea și fecundarea se desfășoarã normal la temperaturi în jur de 100C, noaptea și 23-250C ziua. (Costin I., 1988)

Umiditatea are un rol important în realizarea unor producții ridicate la grâu. În acest sens, pe întreaga perioadã de vegetație, grâul are nevoie de cel puțin 225 mm precipitații, repartizate cât se poate de uniform. Seceta de toamnã, dupã semãnatul grâului, are o influențã directã asupra producției, mai ales dacã la aceasta se asociazã și un nivel scãzut de precipitații din timpul iernii. Primãvara, pe mãsurã ce înainteazã în vegetație, cerințele grâului fațã de umiditate cresc. Insuficiența umidității influențeazã negativ întregul proces de organogenizare, iar în final asupra formãrii organelor generative(Costin I.,1988).

Tradițional, cerealele sunt considerate ca bazã de materii prime pentru fabricarea fãinii și crupelor, peste 40 % din producția anualã naționalã fiind destinația acestui scop.Ca materii prime în industria de morãrit și panificație, grupa cerealelor includ: grâul, secara, orzul, orezul, ovãzul, porumbul, meiul, sorgul (aparținând familiei botanice “graminee”) toate acestea având însușiri anatomice și fiziologice comune, denumite uzual și materii (produse agricole), amidonoase, datoritã unui conținut ridicat de amidon(Costin I.,1988).

Principalele materii prime folosite pe plan mondial, din morãrit din care sã rezulte fãinã pentrupanificație sunt: grâu, secarã și într-o mãsurã mai redusã orzul.

Grâul este cereala care ocupã primul loc ca materie primã folositã la fabricarea fãinii, din acest motiv, este necesar ca toți morarii sã-l cunoască bine, pentru a putea sã-i aplice tratamente și tehnologii care sã ducã la o valorificare cât mai eficientă. Grâul comun (Triticum vulgare) este specia care are cea mai largă întrebuințare la fabricarea fãinii de panificație, iar grâul tare din specia (Triticum durum) este folosit la fabricarea fãinii cu destinații speciale, mai ales pentru producerea de paște fãinoase(Costin I.,1988).

Utilizările grâului sunt multiple și variate-boabele se folosesc pentru o gamã de produse de morãrit, din care se fabricã un sortiment bogat de produse de panificație, paste fãinoase, produse de patiserie care constituie alimente de bazã pentru 35-55 % din populația globalã. Asigurã 50-55 % din caloriile consumate în lumea întreagã împreunã cu celelalte cereale cultivate(Costin I.,1988).

Fig. 3 Lan de grau

2.5. Originea grâului

Pe baza descoperirilor arheologice fãcute în decursul timpului s-a confirmat cã originea grâului începe în Orientul Apropiat iar vechimea sa este de aproximativ 11 mii de ani așa cum precizeazã botaniștii și geneticii de la institutul Weizman Israel și de la Universitatea Missouri (SUA), predescoperirilor mai recente. Structura bobului de grâu a constituit obiectul a numeroase cercetãri, începând cu cele ale lui Vogh 1599 care a utilizat aparaturã rudimentarã, ajungându-se la aparaturi perfecționate. În momentul de fațã se poate lua în considerare următoarea structură a bobului de grâu(Costin I.,1988).

Bobul de grâu are următoarele parții componente:

– Un înveliș exterior de protecție (pondere sub 8 %) care la mãcinare se eliminã;

– Embrionul (germenul), situat lateral (pondere sub 3 %), care reprezintã viitoarea plantã și care, la mãcinare, se separã împreunã cu tãrâța sau se extrage separat;

– Endospermul, format din douã pãrți (pondere 78-82 %), care reprezintã substanța de bazã din care rezultã, dupã mãcinare, fãina. (Costin I., 1988)

Pericarpul: este format la rândul lui din trei straturi suprapuse a cãror succesiune de la exterior cãtre interior este urmãtoarea: epiderma sau epicarul, mezocarpul, endocarpul. Prezintã 4-6 % din greutatea bobului și se compune din pericarpul extern și pericarpul intern, pericarpul extern este constituit din trei straturi: – epiderma

– Stratul aleuronic

– Endospermul

Fig.4 Bobul de grau

Învelișul seminal și stratul pigmentat: formeazã împreunã un înveliș compact înãuntrul seminței Acesta este strâns legat de celulele tubulare și stratul micelar. Este format din douã cuticole, una externã și una internã, între care se gãsește stratul pigmentat. Stratul pigmentat prezintã o culoare între galben-pai și un brun-roșcat, în funcție de soi și varietate(Costin I.,1988).

Endospermul amidonos-este partea esențialã a bobului. Prin mãcinarea lui se formeazã fãina. El se găsește într-o proporție care variazã între 80,1-86,5 % în funcție de soi și varietate, celulele endospermului sunt constituite din granule de amidon fixate între ele printr-o rețea proteicã.Se deosebesc trei tipuri de celule periferice situate în vecinãtatea stratului aleuronic, celule prismatice intermediare și celule centrale(Costin I.,1988).

Embrionul sau germenele-reprezintã ca proporție 2,3-3,6 % din bobul de grâu și este fixat de endosperm în partea opusã bãrbiței. Embrionul este compus din: – axul embionar

– Scutellum

– Epiblast

Amidonul: constituie partea glucidicã cea mai importantã din bobul de grâu. Acest polimer este constituit din unitate de D-glucopiranozã, legate între ele prin legãturi a 1,4 glucozidice, formând lanțuri ramificate. În prezent se admite prezența a douã tipuri de macromolecule care prezintã în amidon, amilozã și amilopectina. Substanțe proteice: bobul de grâu are un conținut de substanțe proteice care variazã între 9,9-17,7 % în funcție de soi și varietate, valoare medie situându-se la 14,5 %. Ele sunt distribuite neuniform în pãrți anatomice ale bobului. Cantitatea cea mai mare de substanțe proteice, se găsește în endosperm(Costin I.,1988).

Celuloză: se gãsește în proporții de 4,1 % în bobul de grâu. Ea intrã în componența țesuturilor vegetale, fiind prezentat în cea mai mare proporție, în învelișuri 62,8 %, stratul aleuronic conține 23,6 % iar endospermul 10,8 %. (Costin I., 1988)

Pentozanii: însoțesc celuloză în țesuturile vegetale, separându-se de acestea în soluții bazice de anumite concentrații.

2.6. Capacitatea de producție

Depozitarea cerealelor se poate face în silozuri metalice sau din beton. Depozitarea cerealelor în silozuri verticale prezintã foarte multe avantaje, inclusiv economia de spațiu și prevenirea pierderilor ce se pot produce în timpul utilizãrii altor procedee de depozitare.

Construcția silozurilor din oțel este mai ușoarã și mai rapidã. Silozurile din oțel de capacitate rezonabilã pot fi construite în câteva zile sau în câteva ore, în timp ce mai multe luni sunt necesare pentru ridicarea unui siloz din beton monolit. Factorii următori demonstreazã motivul pentru care silozurile din oțel prezintã un avantaj considerabil în materie de construcție(Costin I.,1988):

– Pentru instalarea unui siloz din oțel este necesarã o cantitate minimã de utilaje și de manoperã. Construcția silozurilor din oțel nu necesitã folosirea unor betoniere voluminoase și costisitoare care sunt absolut necesare în cazul construirii de silozuri din beton.

– Silozurile din oțel pot fi ridicate prin mâna de lucru relativ neexperimentatã, desigur cu supravegherea unui maistru calificat, în vreme ce construirea unui siloz din beton necesita utilizarea unui personal de calificare înalta în construcția de silozuri din beton.

– Montajul silozurilor din oțel se efectueazã prin procedee mai puțin dificile. Montajul silozurilor din oțel este mai rapid grație panourilor care se îmbinã între ele prin șuruburi. Sunt eliminate eșafodajele cât și troliile costisitoare necesare la turnarea continuã a silozurilor din beton(Costin I.,1988).

Silozurile din oțel sunt etanșe și la adãpost de intemperii. Ele sunt etanșate la îmbinarea cu fundația prin intermediul unui mastic sau a unei paste de ciment cu scopul de a evita posibilitatea intrãrii rozătoarelor și insectelor parazite. Toate îmbinãrile sunt etanșe cu ajutorul unor benzi de cauciuc ermetice, care sunt etanșe la aer și umiditate. (Costin I., 1988)

Suprafața interioarã a silozurilor din oțel fiind neporoasã oferã o mai mare siguranță decât suprafețele rugoase din beton pe care ouãle insectelor și larvele pot fi ușor puse la adãpost și multiplicate.

Silozurile din oțel sunt perfect etanșe la intemperii – benzile de cauciuc de etanșare puse între fiecare foaie de oțel dureazã nelimitat și asigurã o protecție completã împotriva interperiilor și insectelor parazite. Cerealele care conțin o umiditate excesivã vor crea condens în interiorul oricãrui fel de siloz. Silozurile din oțel, nefiind poroase, nu pot absorbi umiditatea excesivã în timpul când se reîncãlzesc, contrar celor din beton; în cazul acestora, au efectul vânturilor puternice și calde, condensul absorbit de pereții exteriori este apãsat spre interiorul acestora și existã riscul de a ajunge la cereale(Costin I.,1988).

Controlul temperaturii cerealelor

Cele douã obiective principale ale aerãrii sunt menținerea unei temperaturi uniforme în masa de cereale și în același timp temperatura trebuie sã fie cât mai micã din punct de vedere practic. Cu anumite excepții, ce vor fi menționate, discuțiile se referã la uscarea cerealelor pânã la un nivel optim pentru depozitare. În mod normal, aerarea nu înseamnã deplasarea unui volum de aer care sã asigure și uscarea cerealelor(Costin I.,1988).

Depozitarea la temperaturã scăzută

Aproape toate alimentele se păstrează mai bine la temperaturi mai scãzute și deși cerealele nu sunt la fel de perisabile ca majoritatea produselor alimentare, totuși temperaturile scãzute de depozitare sunt benefice.La aceste temperaturi este inhibatã nu numai dezvoltarea mucegaiurilor, ci și infestarea datoritã dãunãtorilor. Conform Burges și Burrell (1964) rãcorirea cerealelor la temperaturi de pânã la 17oC inhibã suficient de repede ciclul de dezvoltare al insectelor dăunătoare cerealelor, astfel încât acestea nu se mai pot înmulții și nu mai degradeazã calitatea cerealelor. Calderwood (1984) a arãtat cã, controlul dezvoltãrii insectelor prin metoda aerãrii este cel mai important criteriu în cazul depozitãrii pe termen lung a orezului brut(Costin I.,1988).

Dezvoltarea microorganismelor este de obicei acceleratã prin creșterea temperaturii.Se estimeazã o creștere de douã pânã la cinci ori a populațiilor de microorganisme pentru fiecare creștere cu 10oC a temperaturii, dacã valoarea temperaturii nu depășește valoarea optimã pentru dezvoltarea mucegaiurilor. Existã specii de mucegaiuri de depozit, iar domeniul lor optim de temperaturi este cuprins între 23-40oC. Alte microorganisme de depozit, cum ar fi actinomicetele și bacteriile termofile au domenii optime de temperaturã mai mari. Dacã umiditatea cerealelor este foarte mare, microorganismele se pot dezvolta la temperaturi de pânã la 65-75oC(Costin I.,1988).

Fig.5 Depozit grau

Cãldura rezultatã din procesul de respirație a mucegaiurilor și altor microorganisme de depozit determinã creșterea temperaturii în masa produsului, ceea ce duce la accelerarea dezvoltãrii microorganismelor. Acest efect ciclic este prevenit printr-o aerare adecvatã, dar numai dacã temperatura mediului este suficient de scăzută(Costin I.,1988).

Migrarea umiditãții

Temperaturile neuniforme din masa de cereale duc la formarea de curenți de aer de convecție care determinã migrarea umiditãții. Aceasta constituie o problemã mai ales în cazul zonelor în care se înregistreazã variații mari de temperaturã de la un anotimp la altul, așa cum este de exemplu centura de porumb a Statelor Unite. (Costin I., 1988)

O masã de cereale de 50 tone nu se poate încălzi sau rãci uniform datoritã variațiilor de temperaturã între anotimpuri. Deoarece masa de produs uscat are efect de izolant termic, produsul situat pe laturile celulei își schimbã temperatură mai repede decât masa de produs situat în centrul celulei de depozitare. Diferențele de temperaturã în cadrul masei de produs determinã apariția unor curenți de aer dinspre masă caldã spre masa rece de produs. Direcția acestor curenți depinde de modul în care se rãcește produsul în cazul în care temperatura exterioarã celulei scade sau se încălzește dacã temperatura exterioarã crește în timpul primãverii și verii.

În timpul primãverii și verii în mod normal deplasarea curenților de aer în masa de produs este inversatã și acesta se rãcește. Produsul mai rece este situat în centrul celulei, stratul de produs din vecinãtatea pereților și de sub acoperiș având temperatură mai mare. Pe măsură ce aerul cald se ridicã pe lângã pereții celulei este înlocuit cu aer mai rece din centrul celulei. Pe măsură ce curentul de aer cald coboarã prin centrul celulei este rãcit, umiditatea să relativã crește și apare un transfer de umiditate cãtre produsul mai rece. Viteza transferului de umiditate este mai micã în timpul încãlzirii decât în timpul rãcirii produsului toamna(Costin I.,1988).

Eliminarea mirosurilor strãine

Mirosul de mucegai, mirosuri datorate funcționãrii defectuoase a uscãtorului, precum și cele asociate cu utilizarea unor substanțe chimice conservante pot fi eliminate sau intensitatea lor diminuatã prin aerare. Unele mirosuri pot fi disipate rapid cu o aerare minimã, în timp ce mirosurile mai persistente necesitã o aerare mai îndelungatã. Mirosul de acru sau de fermentat și mirosurile asociate cu conservanți organici acizi sunt rareori eliminate complet prin aerare. Din pãcate, eliminarea mirosului de mucegai prin aerare nu duce și la defectele produse de acesta. (Costin I., 1988)

Modificarea sau egalizarea umidității în masa de produs

Indiferent de restricțiile reglementãrilor în vigoare adaosul de umiditate prin aerare nu este posibil. Debitele de aerare se stabilesc în așa fel încât sã se realizeze modificarea temperaturii în masa de cereale într-un timp real- o săptămână sau 10 zile. Frontul de schimbare de temperaturã parcurge o celulã sau un lot de cereale de 20-30 ori mai repede decât frontul de uscare sau de umezire care urmeazã. Deși o vitezã a curentului de aer de 0.1m3/min*t este suficientã pentru a realiza modificarea temperaturii într-o săptămână, s-ar putea sã fie necesare 6 luni pentru a realiza modificarea umiditãții în cadrul aceluiași lot. Astfel, pentru a realiza transferul de umiditate în timp real, viteza curentului de aer trebuie sã fie cât mai mare, similare celei din uscătoarele de mare vitezã(Costin I.,1988).

Realizarea fumigației

Utilizarea substanțelor fumigene prin sistemul de aerare permite distribuire lor în masa de produs în cazul silozurilor și celulelor adânci. Phillips (1957) a fost unul din primii cercetãtori care au studiat posibilitatea realizãrii fumigației prin sistemul de aerare. Storey (1967,1971) a studiat distribuția substanțelor fumigene, în special a bromurii de metil, prin aerare atât în depozite orizontale cât și în celulele de siloz. S-au făcut comparații între aerarea într-o singurã trecere și recircularea aerului purtãtor de agent fumigen(Costin I.,1988).

Pãstrarea cerealelor cu umiditate mai mare

În cazul produselor recoltate în perioade reci existã pãstrarea acestora în stare umedã cu ajutorul aerãrii. De exemplu, porumbul poate fi pãstrat la valori ridicate ale umiditãții cu condiția sã fie rãcit și pãstrat la temperaturi mai mici de 10oC.Perioada pentru care poate fi pãstrat porumbul depinde de umiditatea, temperatura și caracteristicile fizice ale acestuia. În general, cu cât temperatura este mai scãzutã cu atât umiditatea poate fi mai mare. În zona centurii de porumb a SUA este ceva obișnuit ca porumbul sã fie pãstrat de la recoltare și pe perioada de iarnã cu o umiditate de 16-18%. Multe silozuri sau baze de recepție folosesc cerealele cu umiditate mai mare pentru diminuarea variațiilor de umiditate a cantitãților recepționate zilnic, normale în perioada recoltãrii. Dacã porumbul este rãcit rapid prin aerare la temperaturi mai mici de 10oC, poate fi pãstrat câteva zile cu o umiditate de pânã la 24-26% pânã sã intre în uscãtor. (Costin I., 1988)

Capitolul 3. Grâul – materie prima

3.1. Structura anatomică a bobului de grâu

Bobul de grâu are o formă ovală, mai mult sau mai puțin bombată cu o lungime de 4-10 mm. Lungimea bobului de grâu variază în funcție de soiul cultivat, de localiyarea bobului în spic și de dezvoltarea acestuia. Fața dorsală a bobului de grâu este netedă și prezintă asperități doar în locul de atașare în spic. Fața ventrală are o adâncitură în lungul său, numită șănțulețul bobului de grâu. Dacă secționăm longitudinal bobul de grâu, observăm că are o structură complexă și este format din mai multe straturi. (Danciu I., 2001)

Fig.6 Structura anatomică a bobului de grâu

Structura bobului de grâu:

Pericarp: -Extern

1. Epiderma

2. Hipoderma

3. Rest de celule cu pereți subțiri

– Intern

4. Celule intermediare

Bobul de grâu

Sămânța: -Înveliș seminal și stratul pigmentat

– Stratul nucell

– Endosperm

– Strat aleuronic

– Endosperm amidonos

– Embrion

– Scutellum:

1. Epitelium

2. Parenchima

3. Țesut provascular

– Ax embrionar: 1. Plumulă acoperită de coleoptil

2. Rădăcina primară acoperită de coleoriză

3. Rădăcini secundare laterale

– Epiblast

Pericarpul

Pericarpul reprezintă 4-6% din greutatea bobului și se compune din pericarpul extern și pericarpul intern(Danciu I.,2001).

Pericarpul extern este constituit din trei straturi:

– Epiderma;

– Hipoderma;

– Rest de celule cu pereți subțiri.

Epiderma

Epiderma este formată dintr-un strat de celule de formă alungită care acoperă bobul pe toată suprafața, cu excepția zonei embrionului. Celulele au dimensiuni de 80-300/25-48 microni. În exterior epiderma este îmbrăcată într-o „cuticulă” subțire, relativ impermeabilă la apă, dar foarte fragilă, deteriorându-se ușor prin frecarea și lovirea boabelor. În partea opusă embrionului, celulele epidermei sunt modificate, formând fire care alcătuiesc „bărbița” bobului. Lungimea firelor bărbiței variază între 120-1000 microni. Bărbița, constituită dintr-un număr mare de firișoare acumulează în procesul recoltării la transport și depozitare, o cantitate mare de praf mineral. Praful mineral se înlătură în procesul de curățire a cerealelor odată cu bărbița care se detașează în decojitoare(Danciu I.,2001).

Hipoderma

Hipoderma este constituită dintr-un strat de celule cu pereți de 3-7 microni, foarte comprimat de celulele epidermei. (Danciu I., 2001)

Cel de-al treilea strat al pericarpului extern este constituit dintr-un rest de celule cu pereți subțiri, pe care unii autori, le consideră celule aparținând hipodermei. Ele favorizează migrarea apei și separarea pericarpului extern de cel intern(Danciu I.,2001).

Pericarpul intern este format din trei straturi: stratul de celule intermediare, stratul de celule rotunde și stratul de celule tubulare.

Stratul de celule intermediare

Stratul de celule intermediare, reprezentat mai evident la extremitățile bobului, în zona embrionului și a bărbiței, este format din 1-2 rânduri de celule. Ele sunt neregulate ca formă, înspre bărbiță sunt turtite, iar înspre embrion, late și unite între ele.

Stratul de celule rotunde

Stratul de celule rotunde (oblice), are celulele dispuse pe cea mai mare parte a suprafeței bobului. Celulele au o formă rotundă, în secțiune transversală fiind de formă alungită, strâns unite între ele, cu axa longitudinală paralelă cu axa longitudinală a bobului. Dimensiunile lor sunt cuprinse între 15-20/100-150 de microni(Danciu I.,2001).

Stratul de celul tubulare

Stratul de celule tubulare este format din celule de formă alungită cu spații libere între ele, având dimensiuni de 12-15/120-150 microni. Axa lor, longitudinală este paralelă cu axa longitudinală a bobului.

Sămânța bobului de grâu este formată din: învelișul seminal și stratul pigmentat, stratul micellar, endospermul și embrionul(Danciu I.,2001).

Învelișul seminal și stratul pigmentat

Învelișul seminal și stratul pigmentat formează împreună un înveliș compact în jurul seminței. Învelișul seminal este strâns legat de celule tubulare și stratul micelar. Este format din două cuticule, una externă și una internă, între care se găsește stratul pigmentat. Stratul pigmentat reprezintă o culoare cuprinsă între galben-pai și brun-roșcat, în funcție de soi și varietate. (Danciu I., 2001)

Stratul nucellar sau hyalin

Stratul nucellar sau hyalin îmbracă endospermul pe toată suprafața, cu excepția zonei embrionului. El are o grosime variabilă în diverse zone ale bobului.

Endospermul se compune din: stratul aleuronic și endospermul amidonos(Danciu I.,2001).

Stratul aleuronic

Stratul aleuronic constituie suprafața exterioară a endospermului. Este format din celule care aderă una de alta, de formă poligonală, cu cinci până la șapte colțuri, cu o membrană a cărei grosime este de 6-8 microni. Celulele au dimensiuni cuprinse între 37 și 65 microni. Ele au în exterior o citoplasmă cu conținut mare de grăsimi, în care se găsesc granule mici de substanță „aleuron”. În stratul aleuronic se găsesc vitamine din complexul B, fitze și enzime proteolitice. Acest strat care reprezintă în medie 8,3% din bob, are importanță deosebită pentru industria morăritului, datorită conținutului mineral ridicat al acestuia. 50,8% din totalul substanțelor minerale se găsesc în stratul aleuronic. Cu cât acest strat se regăsește mai mult în făinuri, cu atât conținutul lor mineral este mai ridicat(Danciu I.,2001).

Endospermul amidonos

Endospermul amidonos este partea esențială a bobului. Prin măcinarea lor se formează făina. El se găsește într-o proporție care variază între 80,1 și 86,5 % în funcție de soi și varietate, celulele endospermului sunt constituite din granule de amidon fixate între ele printr-o rețea proteică. Se deosebesc trei tipuri de celule periferice, situate în vecinătatea stratului aleuronic, celule prismatice intermediare și celule prismatice centrale(Danciu I.,2001).

Celule periferice au dimensiuni aproximativ egale pe cele două direcții sau sunt ușor alungite, cu axa longitudinală orientată către centrul endospermului. Dimensiunea lor medie variază în jurul a 60 de microni.

Celulele prismatice situate în zona mediană a endospermului sunt de formă alungită, cu axa longitudinală îndreptată spre centrul bobului. Dimensiunile lor sunt cuprinse între 40-60/128-200 microni. Celulele conțin granule de amidon mari de formă lenticulară, ovale până la circulare în contur de 28 – 33 microni, rareori 50 microni. Între granulele mari se găsesc, granule mici, de formă sferică, cu diametrul de 2- 8 microni celule centrale, au aproximativ aceleași dimensiuni în secțiune longitudinală și transversală. Există două tipo dimensiuni: unele mari cu dimensiuni de 80- 120/120-144 microni și unele mici, de 69-97/72-104 microni(Danciu I.,2001).

Embrionul sau germenele

Embrionul sau germenele reprezintă ca proporție 2,3 – 3,6% din bobul de grâu și este fixat de endosperm în partea opusă bărbiței. Embrionul se compune din: axul embrionar, scutellum și epiblast. (Danciu I., 2001)

Axul embrionar

Axul embrionar este format dintr-o plumulă alcătuită dintr-o tulpină și mai multe frunze embrionare. Plumula este învelită într-o membrană sub formă de teacă, numită coleoptil. Rădăcina primară se găsește sub partea centrală a axului embrionar, și coboară pe la baza bobului. Două perechi de rădăcini secundare se găsesc de-o parte și de alta a rădăcinii primare(Danciu I.,2001).

Scutellumul

Scutellumul depozitează hrana pentru noua plantă, devenind, în timpul germinării, elementul de descompunere și absorbție a endospermului, pentru dezvoltarea viitoarei plante. În procesul tehnologic de măcinare a grâului, embrionul se separă de făină, sub forma unor plăcuțe galben – aurii, bogate în grăsimi și vitamine. Prezența embrionului în făină, determină scăderea duratei de păstrare a făinii, datorită grăsimilor care pot suferii degradări(Danciu I.,2001).

Proprietățile cerealelor

Compoziția chimică a cerealelor

Compoziția chimică a cerealelor este influențată de următorii factori: solul, soiul cultivat, îngrășămintele folosite și condițiile climatice în care se dezvolta cerealele respective. Principalele componente chimice ale boabelor de cereale sunt:

Proteinele

Glucidele

Lipidele

Vitaminele

Enzimele

Substanțele minerale

Apa

Proteinele

Sunt distribuite în mod neuniform în părțile anatomice ale bobului de grâu. Principalele substanțe proteice acumulate în bob sunt(Danciu I.,2001):

– Albuminele (leucozina) care se întâlnesc în stratul aleuronic, învelișul boabelor și eventual în embrion

– Globulinele ce sunt concentrate în embrion

– Prolaminele (gliadina din grâu și secară; zeina din porumb) în endosperm

– Gluteninele (gluteninele din grâu și oreyenina din orez)

Importante sunt gliadina și glutenina care formează glutenul, având rolul hotărâtor în procesul de panificație. (Costin I., 1984)

Glucidele

Ocupă cea mai mare parte a bobului. Glucidele acumulate în bob sunt formate din:
– Monoglucide: glucoza și fructoza 0,01-0,09%

– Diglucide: maltoza 0,06-0,15%; zaharoza 0,19-0,57%

– Poliglucidele: hemiceluloza 8-10%; celuloză (în înveliș și în pereții celulelor aleuronice); amidonul în endosperm.

Amidonul constituie principalul component. În boabele de cereale, amidonul se află sub forma unor granule de diferite dimensiuni și forme. Granula de amidon, în majoritatea cazurilor este aproape sferică sau oval, cu dimensiuni de la 2-170µ(Danciu I.,2001).

Lipidele

Sunt distribuite neuniform în părțile anatomice ale bobului de grâu. În cantitate mai mare lipidele sunt concentrate în embrion, mai puțin în stratul aleuronic și foarte puțin în endosperm. Lipidele sunt combinații chimice ușor oxidabile, putând determina alterarea proprietăților organoleptice ale făinurilor.

Din totalul lipidelor trigliceridele reprezintă 63-70%. În compoziția trigliceridelor intră o serie de acizi grași. (Costin I., 1984)

Vitaminele

Sunt biocatalizatori răspândiți în cantitate mai mare în embrion, mai puțin în startul aleuronic și înveliș. În boabele de cereale se găsesc următoarele vitamine:

B1,

B2,

B6,

PP,

A,

E.

Din repartiția vitaminelor în bob rezultă că făinurile negre cu un grad mare de extracție, conțin cantități mai mari de vitamine, în comparație cu făinurile albe (cu un grad mic de extracție). În concluzie, bobul de grâu reprezintă o sursă destul de importantă pentru vitamine(Danciu I.,2001).

Enzimele

Sunt distribuite neuniform în bobul de grâu și anume în proporție mai mare sunt concentrate în embrion și la periferia endospermului. Un rol important în procesele biochimice de la germinarea boabelor și formarea aluatului îl au enzimele amilaze (α și β amilază) care descompun amidonul în dextrine și maltoză(Danciu I.,2001).

Enzimele proteolitice catalizează hidroliza proteinelor.

Substanțe minerale

Constituite din: fosfor, potasiu, sodiu, sulf, clor, magneziu, fier, siliciu, care prin ardere rămân sub formă de cenușă. Cantitatea de substanțe minerale din boabe de cereale este influențată direct de condițiile climatice și de soiul cultivat. Conținutul în substanțe minerale are un rol important în măcinarea cerealelor, deoarece acest conținut este în strânsă corelație cu cantitatea de făină obținuta.De asemenea, conținutul în substanțe minerale constituie în prezent indicele de calitate al făinii, pe baza căreia se definesc tipurile de făină. Substanțele minerale sunt distribuite neuniform în bob și anume(Danciu I.,2001):

0,35% în centrul endospermului,

7% în stratul aleuronic,

5% în embrion.

Apa

Apa conținuta de boabele de cereale constituie un factor hotărâtor atât în depozitarea cerealelor cât și în prelucrarea lor. Dacă umiditatea grâului depășește 14%, apar o serie de procese biochimice, care duc la alterarea masei de cereale. (Costin I., 1984)

Proprietăți mecanice ale cerealelor

Rezistența la compresiune

Pentru a determina comportarea boabelor de cereale la compresiune au fost utilizate o serie de instalații sau dispozitive. Una dintre cele mai simple este dispozitivul pentru determinarea rezistenței boabelor, realizat de dr. Ing. Moraru Constantin la Institutul Politehnic din Galați. Dispozitivul este format dintr-un cadru metalic 1, fixat de suportul metalic al cântarului cu cadran 8(Danciu I.,2001).

Fig. 7 1-cadru metalic fix; 2-cadru metalic mobil; 3-piuliță; 4-șurub cu manivelă; 5-suport; 6-poanson; 7-platforma cântarului; 8-cadran; 9-bob de cereală.

Pe acest cadru se fixează un cadru dreptunghiular mobil 2, care prezintă la partea inferioară un suport 5 în care se fixează un poanson 6, având o anumită formă și unghiuri de ascuțire ale vârfului. Prin rotirea manivelei șurubului 4, care se înfiletează în piulița 3, se realizează coborârea cadrului 2 și comprimarea bobului 9 de către poansonul 6. Bobul se află pe platforma cântarului, care transmite valoarea forței de comprimare, prin sistemul de pârghii, acului indicator al cadranului(Danciu I.,2001).

Cadranul are un ac indicator suplimentar, care este antrenat de către acul indicator al cântarului printr-un știft, numai la deplasarea de la punctul zero în sus. (Costin I., 1984)

În momentul comprimării, pe cadran se citește valoarea forței de comprimare crește până la o anumită valoare, la care apare zdrobirea bobului, după care acesta scade până la zero. Acul suplimentar rămâne în poziția în care forța de comprimare a atins valoarea maximă(Danciu I.,2001).

Prin utilizarea unor ponsoane cu o anumită formă și unghiuri de ascuțire ale vârfurilor se pot analiza comportamentele diferitelor tipuri de cereale la compresiune, stabilindu-se valoarea forței de comprimare la care apare fisurarea boabelor.

Rezistența la forfecare

Pentru determinarea rezistenței boabelor la forfecare s-a utilizat o instalație formată dintr-un mecanism de forfecare și unul de înregistrare a deformației boabelor supuse forfecării. Mecanismul de forfecare se compune dintr-un cadru fix și unul mobil, dispunând fiecare de câte un dispozitiv în care se pot fixa poansoanele de forfecare, cu anumite unghiuri de ascuțire(Danciu I.,2001).

Elasticitatea învelișurilor cerealelor

În procesele tehnologice de măcinare a cerealelor se realizează, pe lângă mărunțirea acestora prin transformarea în făină, și separarea concomitentă a învelișurilor. Această separare este posibilă datorită proprietăților mecanice diferite ale învelișurilor și endospermului.

Având în vedere structura anatomică și compoziția chimică a celor două părți componente, pentru o anumită umiditate, învelișurile au o rezistență mecanică superioară endospermului. În procesul tehnologic de pregătire pentru măciniș se caută ca prin condiționare să se mărească rezistența învelișurilor favorizează separarea acestor componente prin mărunțire și sortări repetate. (Costin I., 1984)

Cu cât învelișurile prezintă o elasticitate mai mare, cu atât ele vor rămâne în urma mărunțirii sub forma unor particule mai mari care se pot separa ușor prin camere.

Pentru determinarea elasticității se poate utiliza dispozitivul cu disc.

Gradul de aderență al învelișurilor la endosperm

În procesele tehnologice de prelucrare a cerealelor, aderența straturilor de învelișuri la endosperm are o importanță deosebită în aprecierea calitățiilor tehnologice ale acestora.

În procesul de pregătire a cerealelor pentru măciniș, prin condiționare se ajunge la diminuarea aderenței între învelișuri și enosperm.

Pentru determinarea aderenței învelișurilor la endosperm, se pot utiliza metode directe sau indirecte(Danciu I.,2001).

Instalația realizată de Nastagunin permite determinarea directă a gradului de aderență între învelișuri și endosperm.

Metodele indirecte pentru determinarea gradului de aderență între învelișuri și endosperm folosesc diverse mori de laborator pentru mărunțirea cerealelor.

Duritatea cerealelor

Pentru aprecierea rezistenței cerealelor la mărunțire în ansamblu, atât datorită eforturilor de compresiune, cât și de forfecare a părților lor anatomice, se folosește duritatea cerealelor. Ea se exprimă prin valoare momentului rezistent mediu opus de cerealele supuse mărunțirii într-o moară de laborator(Danciu I.,2001).

Indicatori de caracterizare a cerealelor

Indicatori chimici de caracterizare a cerealelor

Masa hectolitrică

Unul din indicatorii de bază, în aprecierea calității cerealelor, folosit din cele mai vechi timpuri, îl constituie masa unității de volum. Ea se determină cu balanța hectolitrică, care permite stabilirea masei de cereale care ocupă un volum de 1 litru(Danciu I.,2001).

Masa hectolitrică este influențată de o serie de factori ca:

– Masa specifică a cerealelor;

– Conținutul de corpuri străine și natura lor;

– Elementele geometrice ale cerealelor;

– Coeficientul de frecare al boabelor;

– Umiditatea cerealelor.

Cu cât masa specifică a cerealelor este mai mare, cu atât va fi mai mare masă lor hectolitrică. (Danciu I., 2001)

Prezența corpurilor străine influențează în mod diferit valoarea masei hectolitrice:

– Un conținut ridicat de corpuri străine de dimensiuni mici, cum sunt spărturile mai mici decât jumătatea bobului, nisipul și pământul, semințele de buruieni de dimensiuni mici, ca hrișca, muștarul sălbatic, rapița, determină creșterea masei hectolitrice. Corpurile străine de dimensiuni mici, ocupă spațiile libere dintre boabele de cereale, determinând creșterea masei de cereale care ocupă un volum determinant(Danciu I.,2001).

– Un conținut ridicat de corpuri străine de dimensiuni mari, cu masă specifică mică, duce la scăderea masei hectolitrice. În categoria acestor corpuri străine intră: fragmente de spice și paie, resturi de ambalaje de hârtie sau material textil etc.

Forma și dimensiunile cerealelor permit o așezare mai compactă, cu puține spații libere. În primul caz caracteristic cerealelor a căror formă se apropie de cea sferică, se obține o masă hectolitrică ridicată, iar în al doilea caz una scăzută.

O varietate dimensională mare a cerealelor are drept consecință, creșterea masei hectolitrice, pe când o uniformitate dimensională determină scăderea ei(Danciu I.,2001).

Coeficientul de frecare al boabelor influențează foarte mult modul de așezare al cerealelor, și în consecință, masa hectolitrică. Cu cât coeficientul de frecare este mai mare, cu atât va fi mai mică masă hectolitrică. Coeficientul de frecare al boabelor este influențat mult de umiditatea învelișurilor. Contrar aparențelor, creșterea umidității cerealelor, determină scăderea masei hectolitrice. Creșterea umidității determină creșterea coeficientului de frecare al boabelor, ceea ce face că în același volum să intre o cantitate mai mică de cereale, care se așează lăsând multe spații libere. Scăderea masei hectolitrice, ca urmare a creșterii umidității cerealelor, este pronunțată, ea poate ajunge, în cazul umectării grâului, la reduceri cu 6-10 kg/hl. De acest lucru trebuie să se țină seama la dimensionarea celulelor de odihnă în care sunt păstrate cerealele după umectare. (Danciu I., 2001)

Masa hectolitrică, constituie în momentul de față, un indicator foarte important pentru industria morăritului, deoarece în unitățile de morărit de stat, extracția totală de făină este stabilită în funcție de valoarea acestui indicator. Masa hectolitrică de bază, pentru grâul destinat panificației este de 78 kg/hl. În conformitate cu instrucțiunile actuale de măciniș, extracția totală de făină va fi mai mare sau mai mică, cu diferența între masă hectolitrică efectivă și cea de bază. În cazul măcinării unui lot de grâu cu o masă hectolitrică de 78,8 kg/hl, extracția totală de făină obținută, va trebui să fie mai mare cu 0,8 %. Această extracție suplimentară se va obține pe baza sortimentului de făină de calitate inferioară, neagră sau semialbă. În cazul măcinării unui lot de grâu cu o masă hectolitrică mai mică decât cea de bază, extracția totală se va diminua cu un procent egal cu diferența între masă hectolitrică efectivă și cea de bază(Danciu I.,2001).

Masa hectolitrică rămâne unul dintre indicatorii importanți în aprecierea calității cerealelor, dar valoarea lui trebuie interpretată numai cunoscând conținutul și natura corpurilor străine, precum și umiditatea cerealelor.

Determinarea masei hectolitrice se face utilizând balanța hectolitrică de un litru. Balanțele hectolitrice de 0,5 l și 0,25 l, se utilizează mai rar, datorită preciziei mai mici de determinare(Danciu I.,2001).

Balanța hectolitrică este o balanță cu brațe egale, care permite măsurarea masei hectolitrice, prin măsurarea masei cerealelor care ocupă un volum de un litru. De un braț al balanței se atârnă un taler pentru greutăți, iar de partea cealaltă, cilindrul cu cereale.

În urma analizei unui număr mare de soiuri și varietăți de grâu cultivate la noi în țară, într-o durată mare de timp, Institutul de Chimie Alimentară din București, recomandă următoarea clasificare, în funcție de valoarea masei hectolitrice. (Danciu I., 2001)

Tabel 1 Analiza unui număr mare de soiuri și varietăți de grâu cultivate la noi în țară

Masă a 1000 de semințe

Pentru aprecierea calității cerealelor se folosesc:

– Masa relativă a 1000 de semințe;

– Masa absolută a 1000 de semințe.

Acest indicator permite aprecierea mărimii semințelor, fiind mult mai relevant comparativ cu masa hectolitrică. Relevanța lui se datorează numărului mic de factori care pot influența mărimea acestui indicator(Danciu I.,2001).

Masă a 1000 de semințe este influențată de masele specifice, proporțiile părților anatomice ale bobului și de umiditățile lor. Masa absolută a 1000 de semințe exclude influența umidității.

Tabel 2 Masa absolută a 1000 de semințe, pentru cerealele de bază

Tabel 3 Institutul de Chimie Alimentară din București, clasifică grâul după masa absolută a 1000 de semințe

Volumul a 1000 de semințe

Volumul a 1000 de semințe se folosește la aprecierea mărimii boabelor de cereale. El se determină folosind lichide neabsorbite de cereale. Petrolul lampant, unul din lichidele des utilizate, se introduce într-o biuretă sau într-un cilindru gradat, peste care se toarnă cerealele folosite pentru determinarea masei a 1000 de semințe. Volumul ocupat de ele, reprezintă diferența între volumul final, obținut după introducerea cerealelor și volumul inițial. Înainte de citirea volumului final, se agită masa de cereale cu o baghetă, pentru eliberarea eventualelor bule de aer înglobate. (Danciu I., 2001)

V1000= ·1000 cm3,

Unde:

Vf – volumul final, cm³

Vi – volumul inițial, cm³

N – numărul de semințe ale probei

Masa specifică

Masa specifică, sau masă unității de volum, prezintă o importanță deosebită pentru industria morăritului. Diferența de masă specifică între cereale și impurități, permite curățirea cerealelor în secțiile de pregătire în vederea prelucrării, iar diferența de masă specifică între componentele anatomice ale cerealelor: endosperm, învelișuri, embrion, în procesele tehnologice de prelucrare. (Danciu I., 2001)

Tabelul 4 Masa specifică a părților anatomice ale bobului de grâu

Tabelul 5 Masa specifică a principalelor componente chimice ale grâului

Masa specifică a boabelor de cereale este influențată de următorii factori:

– Proporția componentelor chimice;

– Proporția părților anatomice;

– Proporția apei în bob.

Având în vedere valorile prezentate în tabelele trei și patru, este evidentă influența primilor doi factori. Prezența apei, într-o proporție mai mică sau mai mare, cerealele își măresc volumul(Danciu I.,2001).

Umiditatea

Umiditatea este unul dintre indicatorii calitativi de bază, care caracterizează masa de cereale. El constituie alături de masa hectolitrică și conținutul de corpuri străine, baza de calcul pentru stabilirea valorii cerealelor. Acest indicator are o importanță deosebită pentru industria morăritului. (Danciu I., 2001)

Umiditatea de bază a grâului ce urmează să fie prelucrat în unitățile de morărit este de 14%. Orice diferență între umiditatea efectivă a grâului prelucrat și cea de bază, atrage obligativitatea corectării extracției totale de făină cu o valoare calculată cu relația:

X= %,

În care:

A – umiditatea efectivă, %

B – umiditatea de bază, 14%.

Când grâul recepționat are umiditatea mai mică decât umiditatea de bază, 14% se va obține un plus de extracție, iar când umiditatea este mai mare decât cea de bază, se va diminua extracția cu valoarea procentuală calculată(Danciu I.,2001).

Pentru determinarea umidității cerealelor, cu precizie, se folosește metoda uscării în etuvă. Pentru aprecieri orientative, se pot folosi umidometre de diverse construcții.

Metoda uscării la etuvă, conform metodologiei prevăzută de normele STAS, este utilizată la rezolvarea diverselor conflicte care apar între furnizorii și beneficiarii loturilor de cereale.

Principiul metodei constă în aprecierea umidității în funcție de pierderea în greutate a unei probe de aproximativ 5 grame, prin menținerea ei în etuvă la 1303°C, timp de o oră. Timpul se măsoară din momentul atingerii temperaturii de 130° în etuvă, după introducerea fiolei cu proba. Proba se obține din cerealele mărunțite la o morișcă de laborator. Este de preferat ca morișca să nu încălzească produsele rezultate din măciniș, în timpul mărunțirii, pentru a nu pierde o parte din umiditate. Probele se pun în fiole de aluminiu sau sticlă, care au fost menținute în etuvă la 130șC și apoi răcite în exicator și cântărite(Danciu I.,2001).

Umiditatea se calculează cu relația:

U=·100%,

M1 – masa fiolei cu probă, înainte de uscare, g.

M2 – masa fiolei cu probă, după uscare, g.

M – masa probei, înainte de uscare, g.

Exprimarea umidității se face printr-o cifră cu o zecimală, prin rotunjirea rezultatelor celor două determinări paralele, în care nu există o diferență mai mare de 0,3%. În cazul unei diferențe mai mari de 0,3% se efectuează două determinări paralele. Dacă și în acest caz se obține o diferență mai mare, se face media aritmetică a celor patru determinări. (Danciu I., 2001)

În cazul măcinării grâului, umiditatea acestuia se aduce la o anumită valoare prin adăugare de apă și condiționare. Umiditatea finală, înaintea măcinării, se stabilește de către tehnolog, în funcție de proprietățile cerealelor, influența ei fiind foarte mare în procesul tehnologic ulterior(Danciu I.,2001).

Conținutul de impurități

În cazul recoltării cerealelor, ca grâu, ovăz, secară, orez, se produc frecvent modificări datorate pe de-o parte prezenței în lan a unor plante străine culturii, iar pe de altă parte, datorită fragmentării paielor și spicelor la batozare și separării lor incomplete.

O altă modalitate de impurificare este datorată depozitării cerealelor în magazii, hambare sau celule de siloz în care s-au păstrat anterior alte cereale, fără o curățire prealabilă a acestora(Danciu I.,2001).

Impuritățile din masa de cereale pot fi constituite din alte plante de cultură diferite celei de bază, semințe de buruieni, pământ, pietre, nisip, praf, fragmente de spice și paie, spărturi din cereala de bază, resturi de ambalaje din hârtie sau materiale textile, etc

Impuritățile din masa de cereale se clasifică în:

– Impurități negre, sau corpuri străine negre;

– Impurități albe, sau corpuri străine albe;

– Impurități metalice.

În cazul grâului, în categoria impurităților negre intră:

– Tot ce trece la cernere prin ciurul din tablă perforată cu orificii de 1,5 mm, de formă rotundă(Danciu I.,2001);

– Corpurile minerale ca pietriș, nisip, pământ;

– Corpuri organice ca pleavă, părți de tulpină, frunze, insecte moarte;

– Boabe de grâu și de alte plante de cultură putrezite, încinse, mucegăite, cu endospermul alterat său complet mâncat de insecte;

– Semințele altor plante de cultură în afară de secară, orz și ovăz;

– Impurități vătămătoare ca: neghină, cornul secarei, boabe atacate de tăciune și de mălură, semințe de muștar sălbatic, zâzanie(Danciu I.,2001);

– Semințele altor buruieni.

Impuritățile albe sunt compuse din:

– Spărturi de grâu sau alte plante de cultură admise, mai mici decât jumătatea bobului;

– Semințele unor plante de cultură că secară, orz și ovăz;

– Semințe din cereala de bază sau unele plante de cultură admise, arse, seci, strivite, șiștave, încolțite etc.

Impuritățile metalice – apar accidental în masa de boabe fiind formate din așchii metalice, șuruburi, șaibe, piulițe desprinse în timpul balotării, curățirii sau transportului.

Cea mai mare parte a impurităților sunt îndepărtate la bazele de recepție sau la silozuri prin curățire. STAS-ul reglementează conținutul de impurități pentru cerealele destinate consumului. (Danciu I., 2001)

În cazul grâului destinat obținerii făinii pentru panificație sunt admise maximum 3% impurități:

– Impurități (corpuri străine) negre, maxim 1%

Din care neghină, maxim 0,5%

Alte corpuri nevătămătore, maxim 0,2%

– Impurități (corpuri străine) albe, maxim, rest până la 3%

Din care boabe încolțite, maxim 1%

Există situații când unitatea de morărit achiziționează grâu direct de la producător. Atunci când producătorul nu dispune de instalații de curățire, grâul ajunge la unitățile de morărit cu un procent de impurități mai mare decât cel prevăzut de STAS. În aceste situații trebuie acordată o atenție deosebită înlăturării impurităților din masa de cereale printr-o curățire corespunzătoare(Danciu I.,2001).

Determinarea conținutului de impurități al cerealelor se face prin cernerea acestora prin ciurul a cărui orificii depind de cereala analizată și prin alegerea impurităților cu o pensetă. Impuritățile, separate pe categorii, se cântăresc la o balanță tehnică, iar rezultatul se exprimă cu o zecimală(Danciu I.,2001).

Sticlozitatea

Semințele unor plante de cultură, ca grâu, secară, porumb, orz, orez, au proprietatea de a prezenta în secțiuni un aspect sticlos sau parțial sticlos.

Aspectul sticlos sau făinos este dat de modul de aranjare al granulelor de amidon și al masei proteice de legătură, în celulele endospermului, de forma și dimensiunile granulelor de amidon. (Danciu I., 2001)

Cercetările întreprinse în legătură cu factorii care influențează sticlozitatea cerealelor au evidențiat faptul că aceasta depinde într-o măsură mai mare sau mai mică de soiul și varietatea cerealelor, de gradul de atingere a maturității la recoltare, de condițiile pedoclimatice de cultură, de condițiile de conservare. Sticlozitatea cerealelor are o importanță mare pentru industria morăritului. În funcție de valoarea sticlozității grâului se reglează deschiderea de lucru între cilindrii măcinători, la primele șroturi. Ea este mai mică la grânele sticloase în comparație cu grânele făinoase. Grâul cu sticlozitate ridicată realizează randamente superioare de produse intermediare, grișuri și dunsturi în comparație cu cele făinoase(Danciu I.,2001).

În urma clasificării făcute de Institutul de Chimie Alimentară din București, grâul se clasifică în următoarele grupe:

Tabel 6 În urma clasificării făcute de Institutul de Chimie Alimentară din București, grâul se clasifică

Soiurile de grâu cu sticlozitate foarte ridicată sunt utilizate pentru obținerea făinii destinate fabricării pastelor făinoase.

Indicatori fizici ai cerealelor

Masa de cereale se caracterizează printr-un număr de indicatori fizici, a căror cunoaștere, este utilizată la depozitarea cerealelor, la curățirea lor de impurități, la uscare etc.

Unghiul de taluz natural

Unghiul de taluz natural sau de frecare internă, este unghiul pe care îl face masa de cereale în cădere liberă sau curgere, pe o suprafață orizontală. Determinarea poate fi făcută în mai multe moduri. Un recipient paralelipipedic din sticlă, în care se află cereala, se răstoarnă ușor pe una din fețele longitudinale. Cerealele se vor așeza sub un unghi care poate fi măsurat(Danciu I.,2001).

Un alt mod de determinare este cel care folosește un vas în formă de L, cu una din fețele laterale din sticlă pentru a putea urmări modul de așezare al cerealelor. Prin ridicarea clapetei, cerealele curg formând cu planul orizontal unghiul de taluz natural. (Danciu I., 2001)

Unghiul de taluz natural este influențat de următorii factori:

– Forma și mărimea boabelor;

– Conținutul de impurități;

– Starea suprafeței boabelor;

– Umiditatea cerealelor.

Cerealele cu formă sferică, sau care se apropie de forma sferică, au un unghi de taluz mai mic în comparație cu cerealele cu boabe lungi(Danciu I.,2001).

Impuritățile influențează unghiul de taluz natural în funcție de natură, forma și dimensiunile lor.

Cu cât suprafața cerealelor este mai rugoasă, cu atât unghiul de taluz natural este mai mare. Umiditatea cerealelor influențează valoare unghiului de taluz natural, prin modificarea coeficientului de frecare al boabelor. Creșterea umidității cerealelor, determină creșterea coeficientului de frecare al boabelor și în consecință, creșterea unghiului de taluz natural(Danciu I.,2001)

Tabel 7 Valorile unghiului de taluz natural pentru câteva specii de semințe

Cunoașterea unghiului de taluz natural permite calculul cantității de cereale depozitate în vrac, pe platforme sau în magazii.

La dimensionarea pereților magaziilor pentru depozitarea cerealelor, se utilizează valoarea unghiurilor de taluz natural. (Danciu I., 2001)

Unghiul de frecare externă

Unghiul de frecare externă reprezintă unghiul limită de înclinație, a unei suprafețe plane, constituită dintr-un anumit material, la care începe alunecarea sau rostogolirea cerealelor.

Valorile acestui unghi depind de: natura materialului, rugozitatea acestuia, starea suprafeței boabelor de cereale, forma boabelor și umiditatea acestora(Danciu I.,2001).

Unghiul poate fi determinat prin măsurare directă, la instalația formată dintr-un plan înclinat, articulat la partea inferioară.

Pe acest plan se fixează plăci de diverse materiale similare celor de curgere a cerealelor în silozuri și unitățile de prelucrare, cum ar fi: beton, lemn, tablă de oțel, rășini sintetice etc. Cunoașterea unghiurilor de frecare externă, pentru cereale și produsele rezultate din mărunțirea lor, produsele intermediare și finite, rezultate din prelucrarea cerealelor, au o importanță deosebită la alegerea înclinației maxime, la care mai are loc curgerea lor prin conductele de transport gravitațional. Cunoașterea unghiurilor permite proiectarea funcțională a tremiilor de evacuare din celule sau buncăre de depozitare a acestor produse. În tabelul nr. 7 sunt prezentate unghiurile de frecare pentru cereale pe lemn, beton și tablă de oțel, pentru o umiditate de maximum 15%. (Danciu I., 2001)

Tabel 8 Unghiurile pentru țevi, grade

Pentru umidități mai mari de 15%, unghiurile de frecare se calculează cu relația:

Φ = φ0 + k,

Unde k este corecția dată de umiditatea cerealelor.

K = 10(u – 15), grade,

Unde u-umiditatea efectivă a cerealelor sau produselor rezultate din prelucrarea lor(Danciu I.,2001).

Coeficient de frecare externă

Coeficientul de frecare externă reprezintă tangenta unghiului de frecare externă.

Valoarea lui este influențată de aceeași factori care influențează valorile unghiului de frecare externă.

Porozitatea

Porozitatea este proprietatea cerealelor de a lăsa la așezare, un anumit spațiu intergranular. (Danciu I., 2001)

Ea se exprimă prin raportul dintre volumul spațiului intergranular și volumul total ocupat de cereale.

P=∙ 100, %,

Unde:

V- este volumul total al masei de semințe;

V- este volumul ocupat de substanța solidă a semințelor

Tabel 9 Porozitatea cerealelor de bază

Porozitatea cerealelor prezentă importanță în lucrările de tratare și conservare a cerealelor, cum ar fi aerarea activă și uscarea lor(Danciu I.,2001).

Porozitatea cerealelor este influențată de următorii factori:

– Forma și mărimea boabelor de cereale;

– Starea suprafeței exterioare a cerealelor;

– Conținutul și natura impurităților;

– Umiditatea cerealelor;

– Gradul de tasare.

Forma și mărimea boabelor de cereale influențează în cea mai mare măsură porozitatea acestora. Atunci când există o uniformitate dimensională a cerealelor, porozitatea lor este mai mare decât atunci când semințele nu au o dimensiune uniformă. Boabele mici ocupă spațiile rămase între cele mari, porozitatea fiind mai mică.

Cu cât suprafața semințelor este mai lucioasă, cu atât porozitatea este mai mică. Cu cât rugozitatea suprafeței exterioare este mai mare, cu atât spațiul integranular crește, deși crește porozitatea. (Danciu I., 2001)

Umiditatea cerealelor influențează porozitatea acestora prin modificarea coeficientului de frecare internă. Creșterea umidității cerealelor, are ca rezultat creșterea porozității acestora.

Un procent ridicat de impurități de dimensiuni mici, cum ar fi semințele de buruieni sau spărturile de cereale, ocupă foarte bine spațiile libere rămase între boabele de cereale, micșorând porozitatea acestora. Un procent ridicat de impurități de dimensiuni mari și masă mică, cum ar fi fragmentele de spice sau paie, determină creșterea porozității acestora. Astfel, cerealele depozitate în magazii plane, într-un strat subțire, au o porozitate mai mare decât aceleași cereale depozitate în celule înalte de siloz(Danciu I.,2001).

Parametrii dimensionali ai cerealelor

Cunoașterea parametrilor dimensionali ai cerealelor prezintă o importanță deosebită la curățirea acestora de impurități, pe baza diferenței de mărime dintre acestea și cereale. În funcție de parametrii dimensionali ai cerealei supusă curățirii se aleg dimensiunile optime ale orificiilor suprafețelor de separare(Danciu I.,2001).

Variația unui parametru dimensional al unei cereale este relevată prin curba granulometrică.

Curba granulometrică reprezintă variația frecvenței procentuale a parametrului ales, între limita dimensională inferioară și limita dimensională superioară. Pentru trasarea curbei granulometrice al unui parametru dimensional, al unei cereale, se măsoară acest parametru la 300-500 de boabe. (Danciu I., 2001)

Pentru măsurare, în funcție de precizia de măsurare, se pot folosi:

– Șublere, cu o precizie de 0,1 mm;

– Micrometre, cu o precizie de 0,01 mm;

– Ceasuri comparatoare, cu o precizie de 0,001 mm.

În urma măsurătorilor se obține valoarea minimă x și valoarea maximă X a parametrului măsurat. Se alege un număr de clase de mărime, k, în funcție de valorile x și X, 6-12 clase.

Intervalul de clase λ se calculează cu relația:

Λ=

Numărul total de boabe măsurate, N va fi distribuit în fiecare clasă de mărime astfel:

Clasa I – n, boabe cu dimensiuni între x și x+λ

Clasa a II-a- n2 boabe cu dimensiuni între x+λ și x+2λ

Clasa k- nk boabe cu dimensiuni între X-λ și X

N1+n2+… +nk = N

Capitolul 4. Pregătirea graului în vederea depozitării

4.1. Schema tehnologică

4.2. Descrierea operațiilor tehnologice

4.2.1. Recepția calitativă și cantitativă a cerealelor

Recepția cantitativă constă în măsurarea gravimetrică (cântar pod-basculă) sau volumetrică (nerecomandată din cauza erorilor pe care le introduce) a lotului de cereale sosit la furnizor. (Costin I., 1988)

În cazul transportului cu autocamioane, cerealele se cântăresc atât la furnizor în prezența unui delegat al beneficiarului cât și la beneficiar în vederea înlăturării oricăror erori și a conferirii unei siguranțe mai mari gestionarilor că produsul introdus în siloz corespunde cantitativ cu documentele care l-au însoțit. (Costin I., 1988)

Pentru evitarea cheltuielilor de transport, în ultimul timp, s-au construit mori moderne în aceeași incintă cu silozurile mari de cereale ale furnizorului. Preluarea cerealelor de la silozul furnizorului se face printr-o legătură directă cu ajutorul unor instalații de transport intern formate din elevatoare, șnecuri, transportoare cu benzi și conducte pentru transportul în curenți de aer. (Costin I., 1988)

Cerealele se cântăresc automat atât în silozul furnizorului, cât și în silozul morii. În situații limită (când unul din cântare lipsește), se acceptă cântărirea numai la un singur cântar prin convenție scrisă.

Recepția calitativă are drept scop, stabilirea principalilor indicatori calitativi ce caracterizează lotul de cereale ce urmează a fi descărcat la unitatea de prelucrat.

Actele, care însoțesc mijlocul de transport, au în componență buletinul de calitate emis de către furnizor. Valorile indicatorilor calitativi, înscrise în buletin sunt comparate cu cele determinate în laboratorul unității de morărit. Pentru stabilirea calității cerealelor, se recoltează probe din lotul de cereale, în conformitate cu instrucțiunile STAS-ului în vigoare (pentru grâu brut alimentar –STAS 2323-59). (Costin I., 1988)

Recepția calitativă a cerealelor cuprinde două faze:

faza de recoltare și pregătire a probelor – în care este necesar să se folosească o tehnică specială care să includă în proba respectivă toate componentele masei și în proporția cantitativă și calitativă existentă în lot. Se efectuează de regulă cu ajutorul unor instrumente speciale, numite sonde. Probele recoltate cu sonda se introduc în cutii metalice închise. În laborator, aceste probe brute se omogenizează (probe omogenizate) și, după prelevarea probei de umiditate, această probă omogenizată se împarte în 2 sau mai multe probe de laborator prin metoda sferturilor sau metoda divizorului. Pentru analizele care necesită cantități mici se constituie proba de analiză prin metoda șah, recoltând mici cantități de produse din fiecare pătrat(Danciu I.,2001);

faza de efectuare a analizelor și calculul indicilor de calitate – în care se determină calitățile senzoriale (aspect, culoare, miros, gust) și fizico-chimice (conținut de impurități, greutate hectolitrică, conținut de umiditate, sticlozitate, conținut de gluten în șrot total, gradul de infestare).

4.2.2 Omogenizarea cerealelor

Omogenizarea poate fi făcută manual sau cu ajutorul omogenizatoarelor.

Omogenizarea manuală constă în formarea unui con care apoi se împrăștie din centru către margini formându-se un pătrat sau un dreptunghi de grosime uniformă. Se formează din nou un con care se împrăștie, repetându-se operația de două-trei ori. (Costin I., 1988)

Omogenizarea cu ajutorul omogenizatoarelor se realizează cu ajutorul mai multor tipuri de omogenizator-divizoare cum ar fi:

omogenizatorul divizor cu deschideri multiple;

omogenizatorul divizor de tip canadian;

omogenizatorul divizor conic.

4.2.3. Depozitarea cerealelor

Înainte de depozitare cerealele trebuie să fie precurățite deoarece corpurile străine, fiind mai umede decât cerealele, îngreunează uscarea acestora și favorizează infecțiile cu microorganisme. De multe ori cerealele au o umiditate mai mare de 14%, ajungând până la 20%; în aceste condiții, datorită faptului că ele nu se pot depozita în silozuri, se practică pe scară largă uscarea artificială a cerealelor asigurând astfel conservabilitatea și realizând uneori (în cazul orzului) și o îmbunătățire a energiei de germinare. (Costin I., 1988)

La depozitarea cerealelor trebuie să se țină seama că acestea sunt organisme vegetale vii, a căror produse de respirație – vaporii de apă și căldura degajată – stimulează chiar procesul de respirație. La o creștere a umidității cu 2…3% respirația crește și ea de ~75 ori, iar la o creștere de temperatură cu 10°C respirația se accelerează de ~5 ori(Panṭuru D.,1993).

Capitolul 5. Dimensionarea tehnologică a utilajelor din secția de depozitare a grâului

5.1. Calculul capacității de producție a secției de depozitare a grâului

Capacitatea morii: QM=120t/24h

120t = 120.000kg

120.000kg/24h = 5000 kg/h capacitate orară;

Capacitatea prelucrare: Qp=QM + (10 – 20%) x QM

Qp=120 + 10% x 120= 132 t/24h= 132000 kg/24h

Q = Qp /24h =132.000/24 = 5500kg/h capacitatea orară a secției

5.2. Calculul și alegerea utilajelor din secția de depozitare a grâului

Alegerea utilajelor secției se face având în vedere capacitatea orară a secției.

Utilajele se aleg în conformitate cu schema tehnologică propusă, tipul și mărimea lor fiind determinate de capacitatea lor de prelucrare. Capacitatea de prelucrare a utilajului ales trebuie să fie mai mare sau cel puțin egală cu capacitatea orară a secției. (Danciu I., 2001)

5.2.1. Calculul spațiilor de depozitare a graului pentru condiționare

Aleg celule: – de formă circulară;

– Din metal;

– Diametrul de 4 metri;

– Înălțimea de 10 metri.

Alegând forma și dimensiunile celulei, precum și înălțimea unei celule se poate calcula volumul celulei.

V= S*H m3, pentru celulele cu secțiune circulară;

S= m2, unde d este diametrul celulei;

S==

S=12,56 m2

V=125,6 m3

Dacă se are în vedere masa volumetrică medie a grâului de 75kg/hl, respectiv 750kg/m3, se poate calcula cantitatea de grâu ce poate fi depozitată într-o celulă.

M=V*MV

Unde: V – volumul unei celule;

MV – masa volumică a grâului;

MV =750 kg/m3.

M=125,6 *750

M=94200kg

Pentru calculul numărului de celule necesare depozitării întregii cantități de grâu supus condiționării, se raportează această cantitate la cantitatea depozitată într-o celulă.

Grâul va fi depozitat timp de 7 zile.

7 zile*120t=840t+12t=852t = 852000kg

Se cunoaște capacitatea unei celule de 150,72 m3.

Numărul de celule este== 9 buc.

Aleg că celulele să fie în număr de 9.

Se calculează în funcție de capacitatea orară a curățătoriei și de numărul de răsturnări pe care le realizează cupa cântarului. Pentru cereale se construiesc cântare de capacitatea cupei între 10 și 600 kg. (Danciu I., 2001)

Se va alege un cântar de 150 kg cu 4 răsturnări pe minut

4 răsturnări/min x 60 = 240 răsturnări/h

Ccupei=20.000/240 = 83.33 kg

5.2.2. Calculul celulelor pentru amestecarea (omogenizarea) graului

Dimensiuni: D = 4m; h = 12m

Mh = 750 kg/m3

5500 x 24h = 132000 kg în 24 h

Vc x Mh = 125,6 *750 = 94200 kg cantitate de grâu/1 celula;

Nr celule = 94200/144000= 0,65 ~ 1 celula

5.2.3. Calculul elevatorului

Capacitatea de transport sau debitul a unui elevator se determina cu relatia:

Q = 3600*γ*i*k* [kg/h]

Sau

Q = 3,6*γ*i*k* [t/h]

Unde:

Q – debitul elevatorului [kg/h];

γ – greutatea volumetrica a produsului [t/m3];

i – capacitatea unei cupe [dm3];

k – coeficientul de umplere al unei cupe (pentru cupe bombate adanc k = 0,75 – 0,8);

– viteza gurtei elevatorului [m/s];

p – pasul sau distanta intre cupe [m];

Q = 3,6*γ*i*k* = 3,6*0,75*3,5*0,75* = 70,87 [t/h];

Puterea necesara actionarii elevatorului este data de relatia:

P = [cp];

Unde:

P – puterea elevatorului [cp];

i – capacitatea unei cupe [dm3];

k – coeficientul de umplere al unei cupe (pentru cupe bombate adanc k = 0,75 – 0,8);

γ – greutatea volumetrica a produsului [t/m3];

n – numarul de cupe pe metru de lungime a gurtei;

H – inaltimea elevatorului [m];

– viteza gurtei elevatorului [m/s];

η – randamentul mecanismului de actionare;

P = = = 5,25 [cp] = 3,8 [kw];

Tinand seama de cuplul de pornire in sarcina, atunci cand cupele sunt pline cu produs, puterea determinata mai sus trebuie amplificata cu un coeficient de suprsarcina care pentru elevatoarele din silozuri se ia egal cu 1,75. (Danciu I., 2001)

In consecinta, puterea electromotorului de actionare a elevatorului este:

P = 3,6*1,75 = 6,7 ~7 [kw];

5.2.4. Calculul transportorului elicoidal

Capacitatea de transport a transportoarelor elicoidale (snec) se calculeaza cu relatia:

Q = 60* *s*n*γ*ψ [t/h];

Unde:

Q – debitul transportatorului [kg/h];

D – diametrul transportatorului [m];

s – pasul transportatorului, s = (0,5-1)*D [m];

n – turatia snecului, n = , K = 30;45;60; [rot/min]

γ – greutatea volumetrica a produsului [t/m3];

ψ – coeficientul de umplere, ψ = 0,4 – 0,5;

Alegem transportatorul elicoidal FUPS BUCURESTI cu diametrul D = 0,2 m

s = 0,75*D = 0,75*0,2 = 0,15 [m];

n = = = 100 [rot/min]

γ = 0,75 [t/m3]

Q = 60* *s*n*γ*ψ = 60* *0,15*100*0,75*0,5 = 10,59 [t/h];

Puterea necesara actionarii snecurilor se poate determina cu relatia:

P = [cp];

Unde:

Q – debitul transportatorului [kg/h];

η – randamentul mecanismului de actionare (0,5-0.9);

P = = = 0,05[cp] = 0,04 [kw];

5.2.5. Calculul separatorului

Se calculează în funcție de încărcarea specifică a separatorului și de capacitatea orară a curățătoriei pentru a afla lățimea separatorului aspirator.

QsSA= 50 kg/cm x h

LSA= Cc/h/QsSA

LSA= 5500/50 = 110 cm lățimea ciurului

Se alege un tarar cu lățimea sitei de 120 cm.

5.3. Utilaje tehnologice necesare

Stabilirea utilajelor necesare unei instalații va ține seamă de unele aspecte privind tipul utilajului, capacitatea optimă, numărul, productivitatea, dimensiunile tehnologice și mecanice.

Alegerea tipului de utilaj – la alegerea tipului de utilaj se ține seama de următoarele criterii: -necesitățile procesului tehnologic(Danciu I.,2001) ;

– Nivelul tehnic al utilajului, caracterizat prin:

– Productivitate mare la dimensiuni mici, cu investiții reduse;

– Consumuri specifice de materiale și utilitare reduse;

– Siguranța în exploatare;

– Durata de funcționare lungă, fără întreruperi;

– Posibilitate de automatizare;

– Întreținere ușoară, revizii și reparații scurte;

– Securitate în muncă;

– Preferința pentru producția de serie sau catalog.

În cazul în care capacitatea unui utilaj este mai mică decât capacitatea orară a secției, se pot alege un număr de două sau trei utilaje de același fel. (Danciu I., 2001)

După calculele făcute rezultă că trebuie alese următoarele aparate:

aparat de procentaj MIOCRIM de Tip MI 20;

transportor elicoidal simplu FUPST București cu diametrul paletei de 250;

transportor elicoidal dublu FUPST București cu diametrul paletei de 250;

separator MKZM BUHLER, TIP MKZM TIP 9510;

elevator dublu ETS OCRIM, TIP ETS 1;

cântar automat MWBG BUHLER;

precuratitor rotativ SPR OCRIM, TIP SPR 65/12.

În funcție de calculele rezultate și cerințele enumerate anterior au fost alese următoarele utilaje având enunțate caracteristicile tehnice:

Cântar automat Tip MB-K-01/39

Tabel 10 Caracteristici cântar automat Tip MB-K-01/39

Separator aspirator Tip SĂ-812

Tabel 11 Caracteristici separator aspirator Tip SĂ-812

Celule de odihnă

Tabel 12 Celule de odihnă

Separator cascadă Tip SC-6

Tabel 13 Separator cascadă Tip SC-6

Separator de pietre Tip BV

Tabel 14 Separator de pietre Tip BV

Separatorul de pietre

Este un utilaj introdus recent în fluxul tehnologic de curățire a grâului, el fiind folosit înainte la fabricile de decorticat orez și la morile de porumb. Acest utilaj se plasează după tarar, deoarece acesta separă pe lângă pleavă, praf, spice și o parte din pietrele cu dimensiuni mai mari sau mai mici decât bobul de grâu, separatorul de pietre îndepărtând în acest caz doar pietrele asemănătoare ca dimensiuni bobului de grâu. (Danciu I., 2001)

Elevatorul

Sunt utilaje de transport intern al produselor ce se vehiculează pe verticală de jos în sus, alcătuite, dintr-o tubulatură (mijlocul elevatorului), așezată între piciorul elevatorului și corpul elevatorului, prin care se deplasează ghidată o chingă cu cupe, acționată printr-un sistem de acționare.

În procesul de lucru, cerealele ajung prin cădere liberă la piciorul elevatorului, care devine astfel un mic depozit prin care trece chinga pusă în mișcare de sistemul de acționare, cupele încărcându-se cu cereale(Danciu I.,2001).

În mod normal, gura de alimentare se așează pe aceeași parte cu gura de evacuare, astfel încât cerealele cad pe spatele cupelor ajutând la împingerea chingii în direcția ei de mers.

Când spațiul nu permite, se asamblează gura de alimentare pe partea opusă gurii de evacuare, în acest caz chinga cu cupe fiind supusă la frânare.

Tipurile de cupe folosite la elevatoare, sunt confecționate din tablă ambutisată sau polimeri injectați. (Danciu I., 2001)

Se obișnuiește ca elevatorul să fie alimentat prin guri așezate de ambele părți ale piciorului, forțele dezvoltate de cereale în căderea lor anulându-se, chinga având un mers normal.

Cerealele preluate și antrenate de cupe sunt ridicate pe verticală până la capul elevatorului, unde are loc răsturnarea.

În timpul descărcării, o particulă se găsește sub acțiunea unui sistem de două forțe:

– Centrifugă;

– Gravitațională.

Transportor elicolidal

Numit și șnec, este folosit pentru transportul pe direcție orizontală, dar și înclinată, același principiu constructiv stând și la baza construcției șnecurilor de descărcare. Constructiv, este alcătuit dintr-un jgheab (tub) acoperit, în interiorul căruia se rotește un ax longitudinal, pe care sunt montate spiralele unei elice, care prin rotație deplasează cerealele în lungul jgheabului(Danciu I.,2001).

Introducerea cerealelor se face printr-o gură de alimentare aflată la partea superioară, iar evacuarea printr-o gură de evacuare aflată la partea inferioară.

Acționarea axului cu elice se face de la un sistem de acționare (motor electric și transmisie prin curea sau motoreductor), la capătul acționat făcându-se și golirea. Pentru evitarea blocărilor și înfundărilor, în spatele gurii de evacuare se află o gură suplimentară de evacuare automată, prevăzută cu o clapetă mobilă. (Danciu I., 2001)

Domeniile de variație pentru diametrele acestor transportoare sunt largi, cele mai obișnuite valori pentru transportoarele folosite la cereale fiind 200, 250 și 300 mm, viteza de rotație a axului cu elice (palete), fiind între 70-100 rot/min.

În cazul în care, același utilaj trebuie să transporte materialul în sensuri opuse, se folosește pe același ax o elice stânga-dreapta.

Distanța maximă pe care se pot transporta cereale cu șnecuri este de 40 m.

Funcționarea optimă a transportoarelor elicoidale este determinată practic și de următoarele condiții(Danciu I.,2001):

– În cazul folosirii jgheaburilor deschise, acestea trebuie să aibă înălțimea pereților laterali suficient de mare, astfel încât lipsa paletelor în dreptul lagărelor să nu ducă la ieșirea produselor în afara utilajului (în mod normal, înălțimea jgheabului depășește cu 50-80 mm partea superioară a spirei (paletelor))

– Capacele să nu fie fixate prin șuruburi;

– Jgheabul să fie prevăzut cu suficiente guri și șibere, sau cu partea inferioară rabatabilă, pentru evacuarea produselor în caz de nevoie;

– Amplasarea gurii suplimentare pentru evacuarea automată în caz de înfundare

– Centrarea perfectă a axului cu melc;

– Distanța între spiră (palete) și jgheab să fie de 5-15 mm (pentru a nu se produce spărturi).

Utilaje pentru separarea impurităților

Particulele de materii prime conțin diferite impurități care nu pot fi admise în produse (măciniș, crupe, grișuri, făinuri etc.), deoarece influențează în mod negativ atât procesul de fabricare cât și calitatea produselor finite. (Danciu I., 2001)

Dacă se consideră amestecul de semințe și impurități ca entități separate, problema separării impurităților poate fi considerată ca operație de clasare.

Clasarea este definită ca operație tehnologică de separare a uneia sau mai multor componente numite fracțiuni diferite sub anumite aspecte esențiale care permit procesual diferențierea(Danciu I.,2001).

În raport cu posibilitatea de separare, procesul poate fi definit ca fiind:

‑ separare ușoară;

‑ separare grea;

‑ separare imposibilă.

Pentru separarea impurităților se folosesc metode tehnice care separă pe baza următoarelor principii(Danciu I.,2001):

‑ diferență de mărime;

– Caracteristici aerodinamice diferite;

‑ masa specifică diferită;

‑ deosebiri de formă;

‑ proprietăți magnetice diferite;

‑ combinații ale acestora, alte principii mai puțin răspândite.

Aceste metode se aplică indiferent de localizarea impurităților (în masa de boabe, aderente pe suprafața exterioară a acestora sau conținute în tegument și anumite părți ale materiilor prime, în acest ultim caz, separarea impurităților făcându-se prin îndepărtarea părților respective) (Danciu I.,2001).

Separarea impurităților după mărime

În industria morăritului clasarea mecanică, bazată pe diferența de proprietăți mecanice (una sau mai multe) este denumită în mod frecvent cernere sau ciuruire

Se realizează prin trecerea amestecurilor de materii prime și impurități peste suprafețe cu ochiuri de anumite forme și dimensiuni denumite ciururi sau site. (Danciu I., 2001)

Din punct de vedere al construcției mașinilor sau utilajelor se deosebește:

clasarea gravimetrică, efectuată după viteza de cădere în apă sau în aer a semințelor (clasare hidraulică, respectiv clasare pneumatică, numită și separare aerodinamică sau separare în câmp aerodinamic);

clasare volumică, efectuată după mărimea semințelor, denumită și cernere.

Plasele executate din împletituri din sârmă de oțel, cu ochiuri pătrate formate din spire sunt standardizate prin STAS 2543-76. Sârma de oțel utilizată poate fi neagră, zincată și sârmă fosfatată(Danciu I.,2001).

Țesăturile utilizate pentru execuția sitelor sunt:

Țesătura de uz general, caracterizată în STAS 8285-88, cu ochiuri pătrate, executată din sârmă cu secțiune circulară, utilizată pentru cernere, sortare etc.

Notarea unor astfel de țesături se face indicând denumirea produsului, materialul, latura ochiului/diametrul sârmei x lățime și numărul standardului.

Țesătură din sârmă cu ochiuri pătrate (STAS 1077-67), recomandată pentru utilizare în cazul sistemelor de analiză a calității și sortării de precizie ale materialelor granulare.

Notarea unor țesături din sârmă cu ochiuri pătrate se face indicând latura ochiului urmată de numărul standardului.

Sitele din mătase naturală pot fi obținute din fibre textile naturale nedegomate, care poartă denumirea mătase naturală (STAS 1688-85). Sita de mătase naturală este foarte sensibilă la învechire, deoarece poate deveni brusc fragilă și se rupe rapid în timpul operației de fixare pe ramă. O influență asupra acestui proces de îmbătrânire o poate avea și condițiile asigurate în timpul procesului de depozitare. Indiferent de condițiile asigurate în timpul depozitării, sita de mătase naturală nu va putea fi depozitată pe o perioadă îndelungată fără afectarea caracteristicilor mecanice.

Pe de altă parte, mătasea naturală este, într-o anumită măsură higroscopică, prin urmare se îngroașă firul la absorbția umidității din aer, urmând ca la scăderea umidității relative a aerului firul să se subțieze. Acest fapt este dezavantajos sub aspectul preciziei măcinișului(Danciu I.,2001).

Pe de altă parte, firul de mătase este aspru și ca urmare, manifestă o uzare accentuată în timpul funcționării.

Se menționează că există trei calități la sitele de mătase: calitatea simplă PRIMA X, calitatea dublă XX și calitatea triplă, notată XXX.

Uzura accentuată se manifestă funcțional cu precădere la sitele calitate dublă și triplă. În aceste cazuri, la substituirea sitelor de mătase naturală cu cele din mătase artificială pot fi necesare reduceri cu unul până la două numere. (Danciu I., 2001)

În moară, sitele cu ochiuri de mătase naturală pot fi atacate de dăunătorii făinii.

Pentru păstrarea formei ochiurilor, atât la întinderea sitei pe ramă, cât și în timpul funcționării (când se exercită acțiunea greutății proprii a materialului de cernut), țesătura se apretează cu o compoziție specială din gelatină, acid oleic și acid acetic, care face țesătura tare, lucioasă și mai puțin higroscopică.

Sitele din fire sintetice prezintă mărimi și forme ale ochiurilor similare celor din mătase naturală, pe care le înlocuiesc(Danciu I.,2001).

Firul sintetic (nailon, capron (relon, perlon, nailon 6) etc.), este transparent, moale, cilindric său plat, cu aspect mătăsos în secțiune, de unde și denumirea de mătase artificială.

Prezintă următoarele avantaje:

rezistență mare la rupere;

durata de viață a sitelor mult mai mare;

suprafața de cernere liberă mult mai mare, datorită firelor mult mai fine;

capacitate de cernere mult mai mare;

rezistență mare la uzarea prin frecare de alunecare;

nu absorb apa, deci sunt stabile dimensional, chiar în aer cu umiditatea relativă foarte mare;

nu se murdăresc;

nu sunt atacate de nici un dăunător al făinii.

Principalul dezavantaj este generat de posibilitatea încărcării acestor site cu electricitate statică la frecarea dintre produs și sită, ceea ce poate duce la aderența pe partea inferioară a sitei a unei cantități de produs, mai ales fracțiune pulverulentă, inclusiv pericolul de explozie sau incendiu la o descărcare electrică accidentală. (Danciu I., 2001)

În mod analog și tabla perforată și sitele împletite sunt standardizate, notarea se face prin indicarea tipului și poziției orificiului, a dimensiunii (dimensiunilor) orificiului și a numărului standardului.

Sitele din tablă perforată au terminologia precizată prin STAS 7445/1-74, iar clasificarea exprimată în STAS 7445/2-74.

Tabla perforată are ochiuri de aceeași formă geometrică și mărime, dispuse regulat (paralel sau în zigzag), realizate tehnologic prin perforare (ștanțare).

Pentru tipul și poziția orificiului, se utilizează următoarele notații:

‑ orificii rotunde (simbol R), perforate în zig-zag (Rz), sau paralel (Rp);

orificii (ochiuri), pătrate (simbol P), perforate în zig-zag (Pz), paralel (Pp) sau diagonal (Pd);

orificii (ochiuri), alungite (simbol L), perforate în zig-zag (Lz) sau paralel (Lp).

Tablele perforate pentru site pot fi fabricate din următoarele materiale:

oțel, OL 34, OL 42 STAS 500/2-80;

bronz ½ t, STAS 93-80;

alamă ½. STAS 289/2-87;

aluminiu ½ t cu 99,5 % Al, SR EN 485-4:1995;

cupru Cu 6, ½ t, STAS 426/2-80;

alpaca, SR ISO 430:1995.

Sisteme tehnologice pentru depozitare

Depozitele de cereale sunt necesare pentru asigurarea continuității producției din morărit și panificație, în condițiile caracterului sezonier al sursei de materii prime.

Silozurile metalice se construiesc pe lângă unitățile de mică și medie capacitate, iar cele din beton armat, pe lângă unitățile de medie și mare capacitate.

In figura 8 se prezintă schema unei magazii mecanizate.

Silozurile organizate în flux tehnologic clasic (figura 8), sunt alcătuite din mai multe elemente, grupate în doua corpuri distincte(Danciu I.,2001):

– turnul mașinilor;

– corpul celular pentru depozitare.

Potrivit notațiilor din fig. 8: 1- turnul mașinilor, 2-transportoare orizontale, de regulă cu benzi, 3- Corpul celular, 4- turnul mașinilor prevăzut cu instalații de cântărire și precurățire, 5- celulele de depozitare ale silozului, 6- transportoare orizontale (benzi sau elicoidale), 7- elevatoare, zona de picior a elevatoarelor, 8- buncăr de primire (recepționare).

În figura 6 notațiile utilizate au următoarea semnificație: 1- corp destinat pentru tratamente speciale, 2- estacadă de legătură, 3- corp principal folosit pentru depozitarea cerealelor.

Uneori, (figura8), la aceste doua corpuri se poate adăuga o parte dotată cu instalații pentru operații de gazare, aerare, uscare și celule de tranzit(Danciu I.,2001).

Așa cum se preciza anterior, silozurile pot fi construite din beton armat sau din tablă și profile metalice.

Silozurile și buncărele metalice (în construcție sudată sau asamblată demontabil ori modulat, din tablă și profile laminate), prezintă avantajul unei construcții simple, suple, flexibilă, de masă redusă. Pentru silozurile mici și medii se folosește frecvent și tabla de aluminiu, netedă sau profilată, având avantajul unei protecții anticorozive ridicate(Danciu I.,2001).

Astfel, silozurile metalice model SPS pe structura din profile, au fost concepute pentru stocarea cerealelor, semințelor, leguminoaselor, produse industriale și a oricăror produse care necesita o condiție speciala de alimentare, cerând o izolare completa de sol a masei depozitate și evitând în forma aceasta transferul umidității din sau de pe sol. (Danciu I., 2001)

Aceste silozuri se fabrica pentru capacități de stocare de pânã la 1000 t, diametrul celulei fiind de 9,20 m..

Alte oferte complete de silozuri metalice presupun o structură rezulată din asamblarea unor inele modulate (se utilizeazã înãlțimi ale cilindrului de pânã la 20,66 m ( 18 inele ).

Diametrele standard ale inelelor module ale acestor silozuri sunt : 2,30; 2,50; 3,10; 3,60; 3,80; 4,60, 5,30, 6,10; 6,90; 7,60; 8,40; 9,20; 9,90; 10.70; 11,50; 12,20; 13,00; 13,80; 14,50; 15,30; 16,00; 16,80; 17,60; 18,30; 19,10; 19,90; 20,60; 21,40; 22,20; 22,90; 23,70; 24,40; 25,20; 26,00; 26,70; 27,50; 28,30; 29,00; 29,80; 30,60.

Pe lângă varianta prezentată în foto 2.1, corespunzătoare capacităților medii de depozitare, în foto 2 se prezintă aspectul unui siloz metalic de capacitate mare, dotat cu instalații complete de alimentare, procesare, cântãrire, curãțire, mecanizare, ventilare și termometrie și control automat(Danciu I.,2001).

În foto 3 este prezentată o variantă de siloz metalic cu con montat pe o structură metalică unica, tipic pentru unitățile de capacitate mică sau folosite ca elemente de transfer pentru încărcarea din silozul de beton în mijloacele de transport. (Danciu I., 2001)

În construcția silozurilor metalice sunt utilizate elemente modulate, atât pentru buncărele, celulele silozurilor, cât și pentru echipamentele pentru vehiculare sau curățire.

Spre exemplu, in figura 2.4 sunt prezentate câteva tipuri de buncăre sau celule, oferta producătorului utilizând codificările corespunzătoare formei și dimensiunilor celulelor respective.

În foto 4 este prezentată fotografia unei celule de siloz folosită atât ca depozit independent (magazie), cât și ca element în construcția unui siloz agregat din mai multe celule similare.

De reținut că nu întotdeauna se folosește același tip de celule pentru construcția unui siloz metalic, acesta putând fi și rezultatul unui ansamblu de tipuri diferite de celule(Danciu I.,2001) .

Un exemplu de utilizare a unei celule în funcție de buncăr tampon este prezentat în foto 4.

Silozurile sunt echipate cu utilaje și instalații aferente operațiilor tehnologice de descărcare a cerealelor din vagoane CFR sau auto, de transport intern în siloz, de sortare, de separare a impurităților, aparate de măsură a greutății, de măsură volumetrică (aparatură de procentaj), instalații de deprăfuire, etc.

Pentru conducerea și punerea în stare de funcționare a întregii game de utilaje se prevăd instalații de comandă locală, la distanță, sau combinații ale acestora. (Danciu I., 2001)

In figura 8 se prezintă schema tehnologică de precurățire și depozitare a cerealelor într-un depozit celular, semnificația notațiilor fiind următoarea:

1-buncăr de primire; 2-transportor colector de la buncăre; 3-elevatoare; 4-buncăr de rezervă; 5-tarar; 6-buncăr; 7-cântar automat; 8-elevator; 9-transportor orizontal; 10-celule; 11-transportor colector; 12-ventilator; 13-ciclon; 14-ventilator; 15-ciclon; 16-guri de saci.

În practica sistemelor pentru depozitarea cerealelor principalele probleme de calcul se refera la:

Capitolul 6. Norme de tehnica securității muncii

6.1. Norme de tehnica securității muncii

Protecția muncii constituie o problemă de stat, făcând parte integrantă din procesul de muncă. Cuprinde ansamblul de măsuri tehnice, sanitare, organizatorice și juridice care au ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor și îmbolnăvirilor profesionale. (NSPM 76)

Obligația și răspunderea pentru aplicarea și respectarea măsurilor de protecție a muncii o au cei ce organizează, controlează și conduc procesul de muncă: șefii de secție, sectoare, ateliere, brigăzi, echipe, iar la nivelul întreprinderii, conducătorul unității (directorul).

Normele de protecția muncii trebuie respectate de către toți oamenii muncii, precum și de către elevii și studenții în perioada efectuării practicii și a vizitelor cu caracter didactic.

Pentru deservirea aparatelor, utilajelor și instalațiilor se vor folosi numai muncitori calificați și instruiți, în vederea executării acestor munci. (NSPM 76)

Utilajele folosite vor fi montate și exploatate în conformitate cu instrucțiunile tehnice sau cartea mașinii, respectându-se normativele de revizie, ungere, precum și alte indicații specifice, care asigură buna funcționare a utilajului, respectându-se următoarele norme mai importante (NSPM 76):

utilajele se vor monta în ordinea fluxului tehnologic, rigid, pe postamente corespunzătoare care să asigure imobilitatea în timpul funcționării;

organele în mișcare vor fi protejate cu apărători sau după caz, îngrădite cu balustrade sau paravane de protecție;

toate utilajele acționate electric și echipamentele electrice vor fi legate la centura de împământarea cărei rezistență ohmică se va verifica din 6 în 6 luni;

punerea în funcțiune a utilajelor se va face numai după verificarea mecanică și electrică a acestora, și după asigurarea că nu există nici o persoană în contact cu utilajul;

în timpul funcționării sunt interzise curățirea, repararea și ungerea utilajelor și instalațiilor;

manevrarea automatelor, întrerupătoarelor sau introducerea ștecherelor în priză pentru acționarea utilajelor se va face folosindu-se echipamentul de protecție electroizolant adecvat (mănuși, cizme, covoare de cauciuc, podețe).

spațiile care nu sunt prevăzute cu instalații de ventilare, iar ușile și geamurile nu permit o aerisire naturală suficientă vor fi dotate cu ventilatoare mobile sau exaustoare.

6.2. Obligații privind apărarea împotriva incendiilor

Dispoziții generale

Apărarea împotriva incendiilor reprezintă ansamblul integrat de activități specifice, măsuri și sarcini organizatorice, tehnice, operative, cu caracter umanitar și de informare publică, planificate, organizate și realizate potrivit prezentei legi, în scopul prevenirii și reducerii riscurilor de producere a incendiilor și asigurării intervenției operative pentru limitarea și stingerea incendiilor, în vederea evacuării, salvării și protecției persoanelor periclitate, protejării bunurilor și mediului împotriva efectelor situațiilor de urgență determinate de incendii. (NSPM 76)

În caz de incendiu, orice persoană trebuie să acorde ajutor, când și cât este rațional posibil, semenilor aflați în pericol sau în dificultate, din proprie inițiativă ori la solicitarea victimei, a reprezentanților autorităților administrației publice, precum și a personalului serviciilor de urgență. (NSPM 76)

În cazurile de forță majoră determinate de incendii, persoanele fizice și juridice care dețin, cu orice titlu, terenuri, construcții, instalații tehnologice sau mijloace de transport au următoarele obligații:

A) să permită necondiționat accesul serviciilor de urgență și al persoanelor care acordă ajutor;

B) să permită necondiționat utilizarea apei, a materialelor și a mijloacelor proprii pentru operațiuni de salvare, de stingere și de limitare a efectelor incendiilor produse la bunurile proprii ori ale altor persoane;

C) să accepte măsurile stabilite de comandantul intervenției pentru degajarea terenurilor, demolarea unei construcții sau a unei părți din construcție, tăierea/dezmembrarea mijloacelor de transport, oprirea temporară a activităților sau evacuarea din zona periclitată și să acorde sprijin, cu forțe și mijloace proprii, pentru realizarea acestor măsuri. (NSPM 76)

6.3. Igiena personalului

Activitățile desfășurate de angajați sunt foarte importante pentru controlul dezvoltării bacteriilor. Pentru a evita contaminarea materiilor prime și produsului finit angajații trebuie să respecte următoarele cerințe generale:

– Să se păstreze zonele de prelucrare a materiilor prime și de manipulare foarte curate;

– Să nu se lase că produsul finit să vină în contact cu suprafețele care nu au fost igienizate;

– Să se utilizeze numai cârpe sau șervete de unică folosință pentru ștergerea mâinilor;

– Să-și asigure curățenia corporală și a îmbrăcămintei în mod permanent;

– Să poarte capeline sau bereta curată pe cap pentru a evita o eventuală contaminare a aluatului datorită căderii părului;

– Să nu posede inele, brațări care pot scăpa în aluat în timpul prelucrării;

– Înainte de a intra în wc, trebuie să își scoată sorțul, halatul sau orice alte obiecte de îmbrăcăminte care vin în contact cu produsul său să folosească halatul de protecție a hainelor de lucru ce se găsește în cuier în holul amplasat în fața grupului sanitar, încălțămintea de lucru va fi protejată cu papuci protectori ce se găsesc în holul amplasat în fața grupului sanitar;

– La părăsirea wc-ului trebuie să-și spele și să-și dezinfecteze mâinile.

Mâinile trebuie spălate cu săpun antiseptic, nu cu săpun parfumat și apă la temperatura de 47-490C și șterse cu șervețel de hârtie. Unghiile trebuie permanent tăiate, iar mâinile dezinfectate cu alcool sanitar. Pentru educarea personalului în acest sens sunt necesare inscripții afișate pe ușa toaletei: „Spălați-vă pe mâini!” (NSPM 76)

– Personalul din sala de fabricație nu trebuie să aibă acces în spațiul de depozitare a produsului finit, pentru a preveni contaminarea încrucișată;

– Persoanele care suferă de afecțiuni contagioase nu trebuie să aibă acces în sala de fabricație și nici cei care prezintă zgârieturi, tăieturi și dacă au să fie pansate, întreg personalul trebuie să aibă carnete de sănătate și să efectueze controlul medical periodic;

– Să nu fumeze în sala de fabricație, depozitul de materii prime și depozitul de produs finit;

Pentru educarea personalului în acest sens sunt necesare inscripții afișat pe pereți și uși: „Nu fumați!”, „Fumatul strict interzis!”

– Să se păstreze îmbrăcămintea în vestiare, departe de sala de fabricație, iar consumul de alimente se face numai la cantină sau în spațiul special amenajat.

Pentru respectarea acestor cerințe generale angajații trebuie instruiți de personal specializat. De asemenea, întreg personalul trebuie să dețină un ghid de bune practici de lucru care să conțină instrucțiuni de igiena personală și se recomanda însușirea de cursuri speciale privind igiena produselor alimentare. (NSPM 76)

Persoanele străine care intra în sala de fabricație trebuie să aibă echipament de protecție (halate albe) pentru a se evita contaminarea produselor din exterior și să respecte circuitul vizitatorilor. (NSPM 76)

6.4. Igiena spațiilor de producție

Măsurile de igienizare pentru industria alimentară pot fi definite pe larg, ca un control sistematic al condițiilor din timpul prelucrării, depozitarii și transportului produselor, cu scopul de a preveni contaminarea acestora de către microorganisme, insecte sau rozătoare.

Preocuparea pentru asigurarea condițiilor de igiena începe odată cu amplasarea, proiectarea și construirea morii, prin asigurarea unor spații luminoase care să permită întreținerea cu ușurință a curățeniei, măsuri pentru asigurarea unei ventilații corespunzătoare, precum și măsuri de protecție contra pătrunderii și dezvoltării insectelor și rozătoarelor.

Măsuri de igiena la depozitarea materiilor prime

La depozitarea materiei prime în unitățile de morărit se aplică, în primul rând, regulile generale de igienă pentru întreprinderile de industrie alimentară, la care se adaugă:

– Grâul depozitat nu trebuie să prezinte caracteristici senzoriale și fizico-chimice necorespunzătoare, provenite de la eventualele tratări prealabile cu insecte-fungicide sau germicide; (NSPM 76)

– Se iau măsuri pentru evitarea impurificării și alterării materiilor prime astfel încât să se garanteze starea de igiena a produsului finit;

– Depozitarea în stive se face astfel încât înălțimea stivelor să fie de cel mult 10 saci în perioada rece și de cel mult 6 saci în perioada caldă; sacii vor fi așezați pe cel puțin două rânduri paralel;

– Depozitul de faină trebuie să fie dotat cu instalații de ventilație a aerului pentru păstrarea fainii în bune condiții de temperatură și umiditate relativă; (NSPM 76)

Măsuri de igiena la pregătirea materiilor prime

La pregătirea materiilor prime se au în vedere următoarele:

– Cernatorul de faină se va curăța periodic de praful de faină depus și de eventualele impurități reținute pe sita.

Igiena ustensilelor, utilajelor și echipamentelor tehnologice

Pentru desfășurarea proceselor tehnologice, în unitățile de morărit sunt utilizate diferite ustensile, utilaje și echipamente tehnologice ale căror suprafețe de lucru vin în contact cu materiile prime, și produsele finite și pot constitui surse de contaminare. (NSPM 76)

Menținerea unei igiene corespunzătoare a acestora este o condiție importantă pentru obținerea unor produse sigure din punct de vedere igienic.

Pentru menținerea stării de igiena corespunzătoare trebuie efectuate lucrări de curățenie și întreținere a ustensilelor, utilajelor și echipamentelor tehnologice, cu următoarea frecventa:

– Permanent – în timpul lucrului după fiecare operație tehnologică, acolo unde este posibil;

– Zilnic – la sfârșitul schimbului. (NSPM 76)

Menținerea stării de igiena a ustensilelor, utilajelor și echipamentelor tehnologice trebuie să se desfășoare în mod planificat și la termene bine stabilite. Pentru aceasta șefii de unități vor întocmi planuri de curățare, spălare, dezinfecție, dezinsecție și deratizare în care vor fi precizate: activitățile efectuate, frecvența lor, cine efectuează și cine verifica. Pentru activitățile efectuate trebuie menținute înregistrările. (NSPM 76)

Igiena ustensilelor

Toate ustensilele utilizate în procesul de măciniș trebuie să:

– Fie rezistente la acțiuni mecanice, termice și chimice;

– Poată fi curățate ușor (netede, fără adâncituri și alte locuri de retenție);

– Nu cedeze substanțe care să impurifice produsele;

– Nu modifice valoarea nutritivă a produselor;

– Aibă suduri continue, uniforme, fără asperități;

– Nu aibă suprafețe vopsite care vin în contact cu produsul;

– Nu prezinte urme de deteriorare (îndoite, rupte, sparte, crăpate etc.);

Menținerea în permanentă a stării de igiena a ustensilelor trebuie asigurată de operator. Pentru aceasta, operatorii trebuie să le curețe după fiecare operație efectuată și la sfârșitul programului de lucru.. (NSPM 76)

După efectuarea activităților de curățare și igienizare a ustensilelor, acestea vor fi păstrate în locuri curate, uscate și aerisite, protejate, special destinate acestui scop. Locul de păstrare a ustensilelor trebuie să fie ușor accesibil și să nu permită recontaminarea. (NSPM 76)

Igiena utilajelor și echipamentelor tehnologice

Pentru asigurarea și menținerea unei igiene corespunzătoare, utilajele și echipamentele tehnologice din dotarea unităților de patiserie trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie rezistente la acțiuni mecanice, termice și chimice;

să se poată curăța ușor;

să fie netede, fără adâncituri și locuri de retenție;

să aibă suduri continue și uniforme;

să fie impermeabile;

să nu aibă șuruburi sau nituri proeminente.

să fie ușor demontabile;

să nu cedeze substanțe care să contamineze produsele;

să nu aibă suprafețe vopsite care vin în contact cu produsul;

să aibă în jurul lor un spațiu corespunzător pentru funcționarea tehnologică, întreținere, reparații, curățare și control (minim 800 mm);

părțile și mecanismele mobile lubrifiante care sunt amplasate deasupra zonelor de producție să fie carcasate, iar acolo unde acest lucru nu este posibil, să fie prevăzute cu tăvi sau jgheaburi de picurare.

Menținerea în permanentă a stării de igiena a utilajelor și echipamentelor tehnologice trebuie asigurată de personalul operator. (NSPM 76)

În unitățile de morărit menținerea stării de igiena a ustensilelor, utilajelor și echipamentelor tehnologice trebuie efectuata permanent în timpul lucrului, la predarea schimbului, iar la oprirea instalațiilor trebuie efectuata o curățenie generală.

Din construcție, utilajele și echipamentele tehnologice au părți componente care pot fi demontate pentru întreținere și curățare și părți care nu pot fi demontate.

Pentru efectuarea curățării vor fi îndepărtate părțile demontabile ale utilajelor și echipamentelor tehnologice, acestea fiind curățate separat, iar părțile fixe vor fi curățate pe locul de amplasare, prin metode adecvate. (NSPM 76)

O atenție deosebită se va acorda benzilor din material textil ale mașinilor de rulat, foietat etc. Care vor fi curățate zilnic, iar periodic (ori de câte ori este nevoie) se vor demonta pentru curățare și igienizare.

Dispozitivele anexe ale mixerelor, roboților etc. (palete, brațe) vor fi curățate și igienizate corespunzător, iar montarea acestora se va face numai după uscarea completă.

La curățarea utilajelor se va acorda o atenție deosebită degresării corespunzătoare a manetelor și butoanelor de pornire/oprire. (NSPM 76)

Echipamentele neutilizate trebuie să fie ținute într-o perfectă stare de igienă, în afara zonei de producție, acoperite cu huse și controlate periodic pentru a preveni formarea unor cuiburi de dăunători.

Echipamentele utilizate ocazional trebuie să fie curățate după utilizare, acoperite cu huse și controlate permanent. (NSPM 76)

Metodele utilizate pentru curățarea utilajelor și echipamentelor sunt specifice fiecărui tip de utilaj și echipament tehnologic.

În funcție de specificul și complexitatea utilajelor și echipamentelor tehnologice, șeful de unitate/conducătorul procesului tehnologic stabilesc materialele și ustensilele necesare pentru curățare, asigura dotarea și utilitățile necesare. (NSPM 76)

Capitolul 7. Calculul economic

7.1. Lista utilajelor tehnologice care necesita montaj

Tabel 15 Lista utilajelor tehnologice care necesita montaj

7.2. Lista utilajelor tehnologice care nu necesită montaj

Tabel 16 Lista utilajelor tehnologice care nu necesită montaj

7.3. Calculul materiilor prime și auxiliare

Tabel 17 Calculul materiilor prime și auxiliare

7.4. Cheltuieli cu materiale

Tabel 18 Cheltuieli cu materiale

7.5. Cheltuieli cu dotarea spațiilor anexe

Tabel 19 Cheltuieli cu dotarea spațiilor anexe

7.6. Calculul capitalului fix

Tabel 20 Calculul capitalului fix

7.7. Cheltuieli cu personalul

7.7.1. Cheltuieli cu personalul direct productive

Tabel 21 Cheltuieli cu personalul direct productive

Venit net total = Venit brut total + (CASS+CAS+FS)

CASS = 6,5% Venit brut

CAȘ = 9,5% Venit brut

Venit brut = Total retribuție

Impozitul/fondul de salarii = 33%

Fondul de salarii = Venit brut total 1,33 = 26932,5 ron

Total cheltuieli/zi =Fondul de salarii/22 zile = 1224,204545 ron

7.7.2. Cheltuieli cu personalul indirect productive

Tabel 22 Cheltuieli cu personalul indirect productive

Venit net total = Venit brut total

CASS = 6,5 % Venit brut

CAȘ = 9,5 % Venit brut

FS = 1 % Venit brut

Venit brut = Total retribuție

Impozitul/fondul de salarii = 33 %

Fondul de salarii = Venit brut total 1,33 = 38038 ron

Total cheltuieli/zi = Fondul de salarii/22 zile = 1729 ron

7.8. Calculul cotei de amortizare

Tabel 23 Calculul cotei de amortizare

Amortismentul zilnic = 105929,8/365 = 290,2186301 Ron

7.9. Cheltuieli zilnice

Tabel 24 Cheltuieli zilnice

Calculul costului de producție

Cp = Total cheltuieli zilnice/Cantitate produs finit

Cp = 963.279,03/120.000 = 8 RON/kg grâu

Calculul prețului: P = Cp + cota profit (30 %) + TVA (9%) P = 11,1 RON

Bibliografie

Banu C. (coordinator), “Tratat de industrie alimentarã”, Editura ASAB, 2009;

Costin I., “Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morãritului”, Editura Tehnică Bucureṣti, 1984;

Costin I., “Cartea morarului”, Editura Tehnicã, București, 1988;

Crețu M., Oancea F., Malureanu C., Diagrame pentru măcinarea cerealelor, Ed. Tehnică, București, 1977;

Danciu I., „Curățirea cerealelor”, Editura Univesității “Lucian Blaga” din Sibiu, 2001;

Danciu I., “Mãcinarea cerealelor”, Editura universitãṭii Lucian Blaga din Sibiu, 2001;

Danciu I., “Proiectarea Morlor”, Editura universitãṭii Lucian Blaga din Sibiu, 2001;

Danciu I., Tehnologia și utilajul industriei morăritului, vol. I, Editura Lucian Blaga, Sibiu, 1997;

Rotaru G., Moraru C., „Analiza Riscurilor Punctelor Critice de Control”, Editura Academică, București, 1997;

Thierer L.V., “Tehnologia recepṭionãrii, depozitãrii, condiṭionãrii ṣi conservãrilor produselor agricole”, Editura Ceres, Bucureṣti, 1971;

Catalog utilaje S.C. Agri Tocan S.R.L.;

Catalog utilaje BUHLER;

NSPM 76 – Norme pentru fabricarea produselor de morărit și panificație NSPM

Patronatul Roman din Industria de Morărit, Panificație și Produse Făinoase, „Ghid de Bune Practici de Igiena în Panificație” Editura Romtrans, București, 2005;

www.agritocan.ro;

www.ro.wikipedia.org;

www.siloz-cereale.ro;

www.transportcereale.ro.

Anexe

Anexa 1 Aparat de procentaj MI OCRIM

Anexa 2 Transportor elicoidal simplu FUPS București

Anexa 3 Elevator simplu EGS FUPST București

Anexa 4 Cântar automat MWBG BUHLER

OPIS

PROIECTUL CONȚINE:

86 de pagini

4 Anexe cu fișe tehnice

4 Planșe ale secției de depozitare a grâului

– Secțiune longitudinală

– Secțiune transversală

– Vedere în plan

– Schemă de legaturi a utilajelor