Conducător științific: Prof. dr. Ion ION Absolvent: Andreea – Camelia VĂRZARU BUCUREȘTI 2017 Introducere Interesul acordat acestor produse finite –… [309946]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE CHIMIE APLICATĂ ȘI ȘTIINȚA MATERIALELOR

LUCRARE DE DIPLOMĂ

TEHNOLOGIA DE FABRICARE

A TARTINELOR DE OREZ

Conducător științific: Prof. dr. Ion ION

Absolvent: [anonimizat] – Camelia VĂRZARU

BUCUREȘTI

2017

[anonimizat] – derivă de la particularitățile materiei prime și ale procesului tehnologic. [anonimizat] (sau intoleranța la gluten). Tartinele de orez pot înlocui păinea și produsele pe baza de grău (exemplu biscuiții) din alimentație. Spre deosebire de batoanele din orez expandat (unde, [anonimizat]), tartinele de orez (unde orezul este expandat direct în forme) [anonimizat], fără adaosul de aditivi.

[anonimizat] 75% (conform declarațiilor unitățiilor de producție actuale).

În prezenta lucrare se studiază procesele tehnologice prin care orezul (materie primă vegetală) este transformat în tartine de orez (produs finit) în urma expandării. Deoarece industria alimentară prezintă o [anonimizat] a [anonimizat] o [anonimizat] a [anonimizat].

Orezul este o [anonimizat], ceea ce impune o prelucrare sezonieră ([anonimizat]) într-un anumit ritm al producției și anumite condiții de lucru. [anonimizat], [anonimizat], ceea ce impune o continuă modificare a parametrilor de producție.

În această subramură a [anonimizat] a crupelor, [anonimizat] a unei singure partide care să asigure o prelucrare uniformă din punct de vedere calitativ.

A doua jumătate a primei părți continuă cu descrierea procesului tehnologic de fabricare a tartinelor de orez și pregătirea acestora în vederea comercializării (ambalarea), precum și normele de igienă și de securitate în muncă specifice. [anonimizat] (legate într-o succesiune logică) [anonimizat].

În a doua parte a lucrării vor fi tratate aspecte legate de siguranța alimentară (standardul ISO 22000) și cum se poate implementa în acest proces tehnologic. Este întocmit un plan HACCP caracteristic unei unități de producție pentru tartinele de orez.

[anonimizat] a conținutului de micotoxine (prin spectrometrie). Sunt prezentate modul de lucru și rezultatele obținute în urma analizei unor probe de orez.

Studiu de literatură

Orez (Oryza sativa)

După grâu, orezul (Oryza Sativa) reprezintă cereala cea mai răspândită în lume.[]

Pentru a înțelege care sunt avantajele nutritive ale acestuia este necesar să cunoaștem elementele componente ale bobului de orez. Calitatea orezului este dată de caracteristicile fizice, de compoziția chimică, proprietățile tehnologice și comportarea în timpul păstrării în diferite condiții.

Caracteristici fizice

În literatura de specialitate se detaliază caracteristicile fizice specifice culturilor de orez și care au o deosebită importanță în fixarea parametrilor de lucru pentru operațiile tehnologice, dar și în stabilirea normelor de calitate. În cele ce urmează sunt prezentate cele mai importante caracteristici conform documentării tehnice din literatură.[]

Masa specifică (densitatea) ρ (g/cm3) influențează proprietățile fizico-chimice ale produselor finite și unele operații tehnologice. Densitatea aparentă (în vrac sau densitatea masei de boabe), ρv (kg/m3), reprezintă raportul dintre masa boabelor de cereale și impurități, la volumul total ocupat de acestea. Pentru boabele de orez s-a stabilit o densitate în vrac cuprinsă între 470 – 550 kg/m3.

Semințele de orez variază de la aproape sferice la eliptico-cilindrice. În secțiune, sămânța de orez poate varia de la complet făinoasă la complet sticloasă.

Spre deosebire de grâu și de secară, orezul nu are șănțuleț longitudinal. Dimensiunile geometrice și masa pentru boabele de orez variază între următoarele valori: lungime (l) 5,0 – 7,0 mm; lățime (b) 2,5 – 2,8 mm; grosime (h) 2,0 – 2,5 mm; masa absolută la 1000 boabe 15 – 24 g; masa specifică 1,1 – 1,2 kg/dm3; masa volumică 0,50 – 0,55 kg/dm3.

Porozitatea masei de boabe (indice de porozitate) (%) exprimă raportul volumului intergranular la cel total. Pentru boabele de orez s-a determinat o porozitate cuprinsă între 50,4 – 65 %.

Coeficientul de frecare de alunecare internă (µi) are valoarea tangentei unghiului de taluz natural, , și depinde de natura și starea suprafeței exterioare, umiditatea boabelor și de conținutul deimpurități. Coeficientul de frecare de alunecare externă (µak), reprezintă coeficientul de frecare la deplasarea masei de boabe pe diferite materiale. Spre exemplu, pentru orezul cu masa hectolitrică de 52 kg/hl și o porozitate cuprinsă între 49 – 56 % s-au determinat: µi = 0,51; µak = 0,44 (pentru suprafața de lemn); µak = 0,34 (pentru suprafața de tablă oțel); µak = 0,43 (pentru suprafața de beton).

Structura anatomică a semințelor de orez (prezentată în Fig.1.1) este asemănătoare cu cea a semințelor de grâu și secară, având în plus un înveliș suplimentar, denumit înveliș floral sau palee (1). Paleea, deși la desprinderea din spic rămâne bine atașată de sămânță, învelindu-l complet, desfacerea și separarea ei se realizează relativ ușor în fazele de prelucrare industrială. Acest înveliș celulozic, cu un conținut ridicat de silicați, este prelungit cu un vârf țepos (aristă) 2, de diferite lungimi, ajungând uneori până la 15 mm. []

Fig. 1.1. Structura anatomică a semințelor de orez. 1. palee; 2. aristă; 3. pericarp; 4. înveliș seminal; 5. strat aleuronic; 6. endosperm; 7. germene; 8. înveliș de protecție germene

Sub palee se află pericarpul (3), urmând învelișul seminal (4) și apoi stratul aleuronic (5). Sub aceste învelișuri apare endospermul (6). La partea inferioară a seminței se găsesc embrionul (7) și învelișul de protecție al acestuia (8).

Componentele anatomice ale bobului de orez sunt prezentate în cele ce urmează conform Malschi Dana, Elemente de biologie, ecofiziologie si microbiologie.[]

Extremitatea spicului este acea parte a bobului de orez care se înlătură în timpul prelucrării.

Învelișul sau pericarpul este format la rândul lui din trei straturi suprapuse (numite glumele); acestea conțin celuloză, pigmenți și minerale cu rol de protecție a endospermului și embrionului, constituind un procent de 20% din greutatea totală a bobului. Epicarpul este format dintr-un singur rând de celule învelite într-o membrană celulozică transparentă. Mezocarpul este format din celule mai alungite, iar endocarpul este alcătuit dintr-un șir de celule sub care sunt așezate perpendicular cu alt strat de celule de formă tubulară, pentru a mări rezistența endospermului.

Stratul aleuronic este format din celule mari cu pereții groși ce au în secțiune o formă aproape pătrată. În compoziția chimică a stratului aleuronic intră o cantitate mare de substanțe proteice (sub formă de granule foarte fine, compacte și cu aspect cornos) și substanțe minerale, o proporție însemnată de vitamine din complexul B (acest strat ocupă 7-9% din bobul întreg) și în cantitate mai mică trigliceride, lecitină, substanțe colorate, steride (sub forma unor picături mici de ulei, dispersate în masa proteinelor). Stratul aleuronic nu conține granule de amidon.

Endospermul sau miezul bobului reprezintă 78-82% din bob. Este alcătuit din celule mari poliedrice cu pereții foarte subțiri în structura cărora intră în proporție mare hemiceluloze și granule de amidon (ce constituie masa substanțelor proteice generatoare de gluten). Conținutul de substanțe minerale, celuloză, pentozani, vitamine, enzime este foarte mic în endosperm.

Cariopsele este partea pe care practic o mâncăm și care rezultă în urma prelucrării orezului (decorticat). Este format în mare parte din amidon reprezentând 60% din greutatea totală a bobului.

Germenele sau embrionul deține circa 1,4 – 3,1% din greutatea bobului și conține: lipide, glucide, săruri minerale, vitamine și enzime. Datorită valorii nutritive și conținutului ridicat de vitamină E, germenele trebuie extras în proporție mare în procesul de prelucrare.

Orezul crește până la o înălțime de 1 – 1,8 m și nu are un sistem al rădăcinilor foarte dezvoltat în comparație cu alte cereale. Boabele de orez germinează de obicei sub apă, având o nevoie de oxigen redusă. Toate organele orezului sunt prevăzute cu canale aerifere, care asigură circulația oxigenului până la rădăcini. Inflorescența orezului este un panicul răsfirat, iar fructul este o cariopsă de culoare albă, îmbrăcată într-un pericarp de culoare brună.[]

Institutul Internațional de Cercetare a Orezului desfășoară activități de cercetare a soiurilor de orez rezistente la secetă precum: 5411 și Sookha DHAN, care au un sistem mai adânc de rădăcini (Fig. 1.3.).

Fig. 1.2. Exemple de varietăți de orez

Fig. 1.3. Diferențele morfologice dintre varietățile actuale ale plantei Oryza sativa

Compoziția chimică

Importanța cerealelor pentru alimentație este dată, atât de conținutul lor în substanțe nutritive, prezente în diferite proporții în semințe, cât și de conținutul de vitamine (B1, B2, B6, PP, E și acid pantotenic), de substanțe minerale (Ca, K, P, Na, Mg, Fe, S, Cl) și de conținutul de microelemente (I, Cu, B, Ni, Co, Li, Ti, etc.) necesare metabolismului organismului uman (prezentate în Tabelul 1.2.).[]

Tabelul 1.1. Compoziția chimică a semințelor de orez

Tărâțele de orez ajută în tratarea litiazei renale deoarece conține acid fitic și fitați care absorb din intestin calciul aflat în exces. Boabele de orez conțin inhibitori ai proteazei ca și celelelte cereale, fiind antitumoral. Pe de altă parte, tărața din orez este o sursă valoroasă de antioxidanți: tocoferoli, tocotrienoli și orizanoli, care ar putea fi utili în condițiile în care consumatorii cer producătorilor să renunțe la utilizarea antioxidanților sintetici (BHA, BHT) în rețetele de fabricație.[]

Tabelul 1.2. Conținutul în compuși cu proprietăți nutritive a șase varietăți de orez

Componente proteice

Orezul brut are un conținut redus în proteine (7,7%) și ridicat în extractive neazotate (73,6%), celuloză (10,15%) și săruri minerale (6,16%). Dar, în urma decorticării, ponderea proteinelor în bob crește cu circa 1,5 – 2,5%, iar cea a extractivelor neazotate cu circa 5 – 10%, în schimb se reduce cu 3 – 5 % conținutul de săruri minerale și se pierd aproape integral vitaminele.

Gluteninele reprezintă o grupă de substanțe proteice mai puțin studiată datorită dificultății obținerii lor în stare pură întrucât filtrarea extractelor alcaline din semințele cerealelor este foarte dificilă (glutenina orezului se numește orizenină).

Valoarea biologică a proteinelor de orez este de 86% (o valoare definită înaltă), înseamnă că putem asimila 86% din proteinele pe care acesta le conține.

Chiar dacă proteinele nu sunt reprezentative din punct de vedere cantitativ în bobul de orez, ele conțin aminoacizi esențiali (coemlisina, metionina și triptofan) și alți 18 aminoacizi cum sunt ei prezentați în Tabelul 1.3. Proteinele orezului sunt deci superioare celor prezente în alte cereale.

Tabelul 1.3. Compoziția în proteine (g/100g) și în aminoacizi esențiali (mg/100g)

Componente glucidice

Componentele glucidice din boabele de orez sunt: glucidele solubile în apă (dextrinele, zaharoza, maltoza, glucoza și fructoza, se mai găsesc în cantitate mică rafinoza și trifuctozanul), hemicelulozele (în tărâțe și învelișul celulelor mari ale endospermului), celuloza (în stratul aleuronic, în spermodermă și pericarp).

Se preferă orezul cu conținut redus de amiloză, care se caracterizează printr-o digestibilitate mai rapidă, adică un răspuns glicemic ridicat și o fermentație redusă în colon. În plus, granulele de amidon din orez (2 – 10 microni) se distribuie mai bine pe suprafața pereților gastrici, facilitând interacția cu sucurile gastrice. De semenea, sunt ideale ca înlocuitori de grăsimi în deserturi congelate sau sosuri pentru preparate congelate.

Granulele de amidon din bobul de orez sunt de 20 de ori mai mici decât cele prezente în bobul de orz si de 70 de ori mai mici decât cele din cartof.

În plus, ușurința asimilării orezului depinde de prezența scăzută a lipidelor (numai 0.4%) și de prezența minimă a substanțelor nedigerabile ce reprezintă un procent de numai 4% față de cel de 10% din paste și orz.

Fig. 1.4. Structura amidonului

Conținutul de microelemente

Orezul conține un raport pozitiv între sodiu și potasiu – conținut scăzut de sodiu (5 mg / 100 g) și conținut ridicat de potasiu (92 mg / 100 g) – ceea ce l-a făcut important pentru controlul presiunii arteriale cu ajutorul dietei Kempner, pe bază de orez fiert, fără sare, în anii '40, când nu existau terapii farmacologice în acest sens.[] În plus, concentrația optimă de magneziu, și prezența potasiului în orezul integral, are efecte pozitive asupra menținerii densității osoase prevenind riscul de osteoporoza, mulțumită capacității de a reduce aciditatea din sânge. Însă, orezul alb, decorticat, nu conține vitamina B1.[]

Tabelul 1.4. Conținutul de minerale și vitamine în 100g de orez integral

Caracteristici tehnologice

După procentul de umiditatea, boabele de orez se clasifică în: uscate (12 – 14%), semiuscate (14,1 – 15,5%); umede (15,6 – 17%); foarte umede ( > 17%). În cazul fabricării tartinelor de orez, boabele de orez sunt inițial uscate la 12% pentru a putea fi depozitate fără riscul declanșării proceselor biochimice dăunătoare, iar înainte de a fi transformate în produs finit, acestea sunt aduse la o umiditate de 16 – 17%.

Ecuația empirică de calcul a densității în vrac în funcție de umiditate pentru boabele de orez nedecorticat și decorticat este prezentată în Tabelul 1.5.

Impuritățile influențează procesul de pregătire a cerealelor. Specifice pentru cultura de orez sunt semințele de mohor. Dintre impuritățile aderente pe suprafața semințelor, pe lângă praful mineral și vegetal, există și o microfloră.

Tabelul 1.5. Ecuația empirică de calcul a densității în vrac în funcție de umiditate

Cerințele legate de caracteristici generale de calitate și caracteristici fizico-chimice pentru orez conform Standartului SR 1226/2007 sunt prezentate în Tabelul 1.6. și Tabelul 1.7.

Tabelul 1.6. Cerințe legate de caracteristicile generale de calitate pentru orez

Tabelul 1.7. Cerințe legate de caracteristicile fizico-chimice pentru orez

Microbiota orezului

Componența microbiotei

Bacteriile. Principalele grupe de bacterii care pot fi întâlnite sunt:

familia Pseudomonadaceae cu genurile Pseudomonas, Xanthomonas, Aeromonas.

familia Micrococaceae cu genurile Micrococcus, Pediococcus și Sarcina.

familia Achromobacteriaceae cu genul Flavobacterium.

familia Bacillaceae cu genurile Bacillus subtilis, cereus, pumilus, Clostridium butyricum, perfringens.

familia Enterobacteriaceae cu genurile Aerobacter, Erwinia, Escherichia coli, Proteus.

familia Lactobacteriaceae cu genurile Leuconostoc, Streptococcus, Lactobacillus delbrueckii, plantarum.

Cerealele și derivatele acestora nu constituie un mediu favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor patogene sau toxicogene că: Salmonella, Clostridium, Staphilococcus. Acestea pot fi prezente numai în cazuri accidentale, când sunt contaminate de rozătoare sau insecte.

Drojdiile. Numărul și variabilitatea drojdiilor depinde de condițiile climaterice din momentul recoltării. Principalele genuri de drojdii întâlnite sunt: Saccharomyces, Hansenula, Candida, Pichia. Numărul lor crește considerabil în condiții de umiditate ridicată la recoltare sau prestocare înainte de uscare.

Mucegaiurile. Se pot dezvolta în condiții foarte bune pe cereale. Marea majoritate a mucegaiurilor sunt de origine telurică și sunt xerofite, mezofile și hidrofile. Xerofitele au nevoie pentru creștere și dezvoltare de o umezeală relative a aerului de aproximativ 70%. Ele se înmulțesc pe boabe la umidități de 13,5 – 14,5%. Principalele genuri de mucegaiuri care se pot dezvolta pe cereale fac parte din subdiviziunile: Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina. Microflora externă este considerate ca o microfloră de poluare și aparține de obicei subdiviziunii Deuteromycotina. Microflora internă este constituită din diferite specii fitopatogene: Fusarium nivale și roseum, genurile Helminthosporum, Ustilago, și de genurile saprofite: Alternaria, Cladosporium, Penicillium, Aspergillus.

Arsura orezului (brussone)

Această micoză specifică culturilor de orez pune mari probleme producătorilor și are următoarele caracteristici: []

Simptome. Țesuturile din dreptul petelor capătă o culoare cenușie, iar pata rămâne înconjurată de o dungă brună. Petele pot fi izolate sau confluente când se produce uscarea frunzelor începând de la vârf. Nodurile tulpinilor prezintă inele negricioase și adâncite în dreptul cărora plantele se rup ușor sub acțiunea vântului. Paniculele dacă se formează au cariopse puține, mici, șiștave cu germinație slabă sau sunt sterile.

Agentul etiologic și evoluția bolii. Cauza bolii o reprezintă ciuperca Pyricularia oryzae ce prezintă miceliul localizat intercelular dar și în xilem. Boala se transmite prin resturi vegetale care conțin conidiofori cu conidii ce sunt virulente timp de până la 7 luni sau prin clamidospori, formă sub care rezistă 20 de luni.

Patotoxina piricularină produsă de ciupercă împiedică creșterea și respirația plantelor. La o umiditate a aerului sub 90%, infecțiile nu se produc. Evoluția bolii este favorizată de umiditatea atmosferică ridicată, de fertilizarea excesivă cu azot și de ph-ul acid al solului.

Prevenire și combatere. Metodele preventive vizează: arderea miriștei, fertilizare echilibrată și moderată, cultivarea soiurilor rezistente.

Provoacă pierderi de recoltă ce pot oscila de la 25% – 100%.

Factorii ce determină apariția microbiotei

Influența umidității. Dacă activitatea apei într-un produs este diminuată progresiv, dezvoltarea microbiană este reprimată corespunzător, în trei maniere diferite: faza de latență se lungește, viteza de creștere în faza exponențială este mai mică și nivelul maxim atins de populația microbiană este redus, rezultatul general fiind o frânare a dezvoltării microorganismelor.

Tabelul 1.8. Limita de creștere a principalelor microorganisme în funcție de aw

Temperatura. Pe cereale, microflora predominantă din punct de vedere al temperaturii este cea mezofilă (20 – 40 °C), specifică mucegaiurilor.

Conținutului de oxigen. Marea majoritate a microorganismelor întâlnite pe cereale sunt aerobe. În depozitele de cereale în care nu se realizează aerarea se dezvoltă microorganisme anaerobe, în special drojdii, bacterii anaerobe și numai anumite specii de mucegaiuri.

Structura boabelor: Boabele de cereale sunt acoperite de diferite straturi de celuloză, hemiceluloză, care le protejează. Zona mai puțin protejată este cea a embrionului care conține și cea mai mare cantitate de substanțe nutritive. Din această cauză este și cea mai expusă la atacul microorganismelor.

Gradul de integritate a boabelor. De cele mai multe ori boabele întregi sunt mai puțin atacate de microorganisme, iar boabele zdrobite favorizează dezvoltarea microorganismelor, care au acces la substanțele nutritive din bob.

În conformitate cu statisticile FAO, aproximativ 5% din producția mondială anuală de cereale se deteriorează din cauza prezenței microorganismelor.

Transformări nedorite datorate microbiotei

Încingerea cerealelor: se realizează prin creșterea temperaturii în masa de boabe, datorită activității fiziologice a boabelor, a microflorei specifice din timpul depozitării și datorită prezenței insectelor.

Reducerea masei de cereale are loc datorită activității metabolice a microorganismelor, prin consumul substanțelor nutritive și reducerea cantității de substanță uscată.

Alterarea cerealelor:

dezvoltarea mucegaiurilor din genul Aspergillus și Penicillium diminuează facultatea germinativă a boabelor;

modificarea culorii boabelor se datorează dezvoltării mucegaiurilor și a unor specii de bacterii;

modificarea mirosului prin apariția mirosului de mucegai, de încins, de putrezit, de fermentat;

aciditatea titrabilă a boabelor stocate crește în același timp cu creșterea și propagarea microorganismelor;

alergii, micoze, micotoxicoze care pot fi induse de microflora cerealieră;

riscul formării micotoxinelor cum ar fi: aflatoxinele, ochratoxina, thricotecene, zearalenona, fumonizinele este mare în cazul cerealelor contaminate cu mucegaiuri toxicogene.

Controlul microbiologic

În conformitate cu art. 4 al Regulamentului (CE) nr. 852/2004, operatorii din sectorul alimentar trebuie să respecte criteriile microbiologice. Acest lucru ar trebui să includă testarea valorilor stabilite pentru respectivele criterii prin prelevarea de probe, efectuarea de analize și aplicarea de acțiuni corective, în conformitate cu legislația în domeniul alimentar și cu instrucțiunile date de autoritățile competente. În consecință, trebuie prevăzute măsuri de aplicare privind metodele analitice inclusiv, după caz, incertitudinea măsurătorii, planul de prelevare a probelor, limitele microbiologice, numărul de unități analitice care trebuie să respecte aceste limite. În afară de aceasta, trebuie prevăzute măsuri de aplicare privind produsele alimentare cărora li se aplică criteriul, punctele lanțului alimentar cărora li se aplică criteriul, precum și acțiunile care trebuie întreprinse în cazul nerespectării criteriului. Măsurile pe care trebuie întreprinse de către operatorii din sectorul alimentar pentru a asigura respectarea criteriilor care definesc caracterul acceptabil al unui proces pot include, printre altele, controlul materiilor prime, igiena, temperatura și durata de conservare a produsului.

Literatura de specialitate prezintă numeroase posibilități de evaluare rapidă a parametrilor microbiologici recomandați pentru aprecierea calității materiilor prime, pe faze de fabricație, precum și a produselor finite.

În general, în alegerea celei mai adecvate metode de analiză trebuie să se țină seama de următoarele criterii: sensibilitate înaltă pentru concentrații reduse de celule; acuratețe și precizie; rapiditate; să implice o metodologie de lucru simplă, ieftină, nelaborioasă, universal aplicabilă; să ofere un raspuns prompt, ușor interpretabil și reproductibil.

Singurele metode care asigură condiții pentru evaluarea simultană din punct de vedere cantitativ, calitativ și caracterizare a microbiotei sunt cele bazate pe examen cultural. Evaluările de acest tip prevăd stabilirea gradului de contaminare microbiană, prin determinarea numărului de unități formatoare de colonii (ufc), când examenul cultural este corelat cu studii calitative de izolare și caracterizare a microorganismelor contaminante.

Tehnologia de prelucrare a orezului

În general, cerealele nu se consumă ca atare, ele fiind supuse în prealabil la diferite prelucrări industriale. În fig.2.1 este prezentată schema de operații specifice prelucrării orezului ce urmează a fi apoi expandat în vederea obținerii tartinelor de orez .

Prin decorticare, din bobul de orez se obțin pudre fine, făinuri, amidon, crupe. Paiele de orez se intrebuintează la fabricarea hârtiei, a cartonului, la diferite împletituri.

Fig. 2.1. Schema generală de operații de prelucrare a orezului

În continuare sunt detaliate aceste operații așa cum apar în literatura de specialitate.

Eliminarea corpurilor străine

Eliminarea corpurilor străine depinde de natura și structura acestora: impurități minerale prezente în amestecul de semințe, semințe de buruieni și ale altor culturi, impurități păioase, etc.

Mohorul se dezvoltă în aceleași condiții de climă și umiditate ca și orezul, astfel, explicându-se prezența lui în cultura de orez. Boabele de mohor (galben și verde) deși au aceeași dimensiune cu cea a orezului, ele nu pot fi îndepărtate prin cernere, datorită țepilor radiali care sunt concrescuti cu învelișul.

Separarea după dimensiuni

Separarea după dimensiuni are la baza diferența dintre dimensiunile geometrice ale particulelor materialului care interesează și cele ale impurităților (corpurilor străine).

Separarea corpurilor străine din masa cerealieră, pe baza diferențelor între lățimea și grosimea particulelor, se realizează prin cernere pe suprafețe de separare de tipul unor împletituri metalice (sau chiar textile) sau a unor table perforate, care se numesc site pentru d < 1 mm sau ciururi pentru d > 1 mm.

Pe o suprafață de separare plană (împletitură de sârmă sau tablă perforată), amestecul inițial se împarte în două fracțiuni, deci pentru a obține n fracțiuni diferite dimensional este nevoie de n – 1 suprafețe de separare cu orificii de dimensiuni diferite.

Pentru un amestec inițial compus din două componente care se diferențiază după grosime c1 << c2, separarea se face pe site cu orificii dreptunghiulare (alungite).

Dacă diferențierea se face după lățime b1 << b2, se folosesc site cu orificii circulare cu diametrul orificiilor cuprins între: b1 < d < b2

În ambele cazuri, fie că se folosește o sită cu orificii dreptunghiulare, fie o sită cu orificii circulare, componentele cu dimensiunile c1, respectiv b1, se vor găsi sub sită în timp ce componentele cu dimensiunile c2, respectiv b2, vor rămâne pe sită și vor putea fi colectate la capătul acesteia opus alimentării.

Suprafețele de separare de tipul țesăturilor metalice se caracterizează prin mărimea laturii orificiului l (în mm sau µm), suprafața activă de cernere Sa (în %) și prin numărul

de ochiuri pe cm2:

(%) orif/cm2

unde: t – este pasul firelor țesăturii (distanța între axele firelor), iar d – diametrul firului metalic.

Suprafețele de separare de tipul tablelor perforate se caracterizează, în principal, prin coeficientul de penetrabilitate care poate fi calculat cu relația:

unde: D – este diametrul orificiului; l – distanța dintre centrele a două orificii alăturate.

Să urmărim în continuare modul de dispunere a suprafețelor de separare (site) în separatoare. Considerând un amestec de particule format din patru componente, aflate dimensional în relația a > b > c > d, pentru separarea acestora este nevoie de trei suprafețe de separare cu dimensiunile orificiilor α, β respectiv γ alese astfel:

a > α > b b > β > c c > γ > d

Așezarea suprafețelor de separare se poate face în trei moduri:

în ordine crescătoare a dimensiunilor orificiilor (γ < β < α ) fiecare suprafață primind pentru separare refuzul celeilalte (Fig. 2.2. a) – dispunere consecutivă;

în ordine descrescătoare a dimensiunilor orificiilor, fiecare suprafață primind pentru separare cernutul celei precedente (Fig. 2.2. b) – dispunere suprapusă;

dispunere combinată (Fig. 2.2. c).

Dacă în primul caz se obțin trei cernuturi (b, c, d) și un singur refuz (a), în cel de-al doilea caz se obțin trei refuzuri (a, b, c) și un singur cernut (d).

Pentru un număr mai mare de suprafețe de separare numărul posibilităților (variantelor) de dispunere crește.

Fig. 2.2. Dispunerea suprafețelor de cernere plane. a.consecutivă; b.suprapusă; c.combinată

În condiții de producție, eficiența procesului de separare – E se calculează cu relația:

în care: X1 și X2 – conținutul inițial și final al impurităților în masa de cereale, adică la intrare și ieșire din separator;

m – conținutul de boabe normale în deșeuri, %.

Site cu mișcare vibratoare–oscilatorie. Pentru separarea impurităților sunt necesare cel puțin două site: una pentru impurități mari și o sită pentru impurități mici. Cu cât valoarea unghiului de înclinare al sitei este mai mică, cu atât eficiența separării este mai mare.

Încărcarea specifică se află într-un raport invers proporțional cu eficiența separării. Cu creșterea încărcării specifice, sporește debitul și grosimea stratului de produse. Grosimea mare a produsului îngreunează deplasarea particulelor spre orificiile de cernere, reduce autosortarea produsului.

Cu creșterea lungimii drumului parcurs de produs și a suprafeței utile de cernere, se majorează eficiența separării E. Creșterea umidității produsului determină creșterea frecării și reducerea vitezei de deplasare a particulelor, și, în consecință, majorarea eficienței de separare E.

Produsele obținute în urma separării, în dependență de conținutul de boabe cerealiere în acestea, se divizează în produse secundare și deșeuri.

Deșeurile se divizează în trei categorii:

deșeuri de categoria I — care conțin 30 – 50% boabe bune din cultura principal;

deșeuri de categoria II — care conțin 2 – 10% boabe bune; coji; pleavă;

deșeuri de categoria III — care conțin maxim 2% boabe bune și produse ce nu pot fi folosite în scopuri furajere – paie, praf de la aspirație, semințe de buruieni otrăvitoare și vătămătoare pentru animale și păsări.

Pentru a evita nimerirea boabelor culturii de bază în deșeuri, în curățătorie se prevede operația de control a deșeurilor. De menționat că amestecarea deșeurilor de categoria I și III este categoric interzisă. Deșeurile de categoria I și II se numesc deșeuri furajere, iar deșeurile de categoria III – nefurajere. Deșeurile de categoria III se trec la pierdere și se nimicesc (prin ardere sau prin îngropare).

Descriere. Cadrul de susținere 3, susține, prin intermediul a patru lamele elastice 6, cadrul suport 5 al suprafețelor de cernere 4. Separarea poate fi realizată prin 2 – 6 suprafețe de cernere așezate consecutiv. Înclinarea suprafețelor de separare variază între 5 și 15°. Reglarea grosimii stratului de produse supuse cernerii pe sită, dar mai ales uniformizarea lui pe toată lățimea sitei, se realizează cu ajutorui clapetei articulate 2. Motorul electric 10 transmite mișcarea de rotație arborelui cu excentric printr-o transmisie cu curele trapezoidale, prin intermediul roții 12. Excentricele transformă mișcarea de rotație într-o mișcare altemativă pe direcția orizontală, transmisă prin tijele elastice 11 cadrului 5. Mecanismul cu excentrice determină o mișcare a carcasei orientată în timpul rotirii în toate direcțiile. Datorită flexibilității tijelor elastice 11, mișcarea pe direcția verticală este preluată de acestea, fiind transmisă cadrului 5, respectiv suprafețelor de cernere, doar mișcarea pe direcția tijelor este orizontală.

Funcționare. Cerealele, alimentate prin racordul 1, cad pe suprafețele de cernere, trecând pentru uniformizarea grosimii pe sub clapeta articulată. Datorită înclinației suprafețelor de cernere și mișcării oscilante alternative, cerealele se deplasează spre evacuare, părăsind utilajul prin racordurile de evacuare 8 și 9.

Fig. 2.3. Bloc de separare cu suprafață de cernere cu sită oscilantă : 1 – racord de alimentare; 2 – clapetă articulară; 3 – cadru de susținere; 4 – suprafețe de cernere; 5 – cadru de suport; 6 – lama elastică de suspendare; 7 – canal de evacuare; 8 -racord de evacuare a refuzului; 9 – racorduri de evacuare a cernuturilor; 10 – motor electric; 11 – tijă elastică; 12 – roată de acționare; 13 – excentrice; I – amestec inițial; C1 — primul cernut; C2 – al doilea cernut; R – refuzul.

Fig. 2.4. Schema cinematică a sitei: 1- motor electric; 2, 3 – roți de curea, 4 – lagăre, 5 – lamele, 6 – excentrici; 7 – roți cu contragreutăți.

Suprafețe prismatice hexagonale rotative – Triorul. Deseori, în masa cerealieră se întâlnesc impurități de formă și lungime diferită de cea a culturii cerealiere prelucrate. Operația de separare a impurităților după lungime se realizează cu suprafețe alveolare special, care formează discul (la triorul cu discuri) sau cilindrul (la triorul cilindric). Din punct de vedere al construcției, modificarea parametrilor triorului sunt: dimensiunile și forma alveolelor – adâncimea; aria suprafeței de lucru; viteza de rotație a discului sau cilindrului în jurul axului operativ.

Productivitatea triorului cilindric este de 1,5 – 2,5 t/oră. Elementul principal al acestui tip de trior (Fig. 2.5) îl constituie mantaua cilindrică, prevăzută pe suprafața interioară, cu alveole fabricate prin ambutisare sau frezare, în care se rețin impuritățile sferice.

Organul de lucru îl constituie sita de formă prismatică hexagonală, separarea făcându-se pe fețele laterale ale prismei, în timp ce organul de lucru al separatorului cilindric îl constituie sita cilindrică, ambele suprafețe de separare având mișcare de rotație în jurul axei de simetrie, care este puțin înclinată față de orizontală. În lungul suprafeței de separare pot exista una sau mai multe zone cu orificii de dimensiuni diferite (dispunerea consecutivă a suprafețelor de separare), materialul separat la fiecare zonă fiind colectat separat, prin tremii corespunzătoare. Schema constructive a unui trior este prezentată în Fig. 2.5.

Fig.2.5. Schema constructivă a mașinii cu sită prismatică hexagonală rotativă 1.carcasa din lemn; 2.arbore; 3.spite de susținere; 4.palete de susținere; 5.sita; 6.transportor elicoidal; 7.racord de alimentare; 8,9.racorduri de evacuare; 10.saiba de acționare; 11.racord de aspirație; 12.sort textil pentru scuturare; 13. usi de vizitare.

O particulă de material aflată pe o suprafață de separare hexagonală cu mișcare de rotație cu viteza unghiulară ω față de axa orizontală (fig.2.6.) este acționată de forțele: G – greutatea proprie a particulei; – forța centrifugă; -forța de frecare; N –reacțiunea suprafeței de separare, m fiind masa particulei ().

Fig. 2.6. Schema forțelor care acționează asupra unei particule aflată pe sita hexagonală

Funcționare. În jgheabul colector – 2 se găsește un transportor elicoidal – 3 destinat pentru colectarea și transportul impurităților și a spărturii de orez spre gura de evacuare – I. Antrenarea transportorului elicoidal se efectuează de la arbore – 4, prin angrenajul dințat. Poziția jgheabului colector poate fi reglată, cu ajutorul unei manete, montate la extremitatea triorului dinspre evacuare. Reglajele încep de la poziția verticală a manetei cu deplasarea acesteia in sensul opus acelor de ceasornic cu 20 – 30˚. În impuritățile separate trebuie să lipsească boabele de orez normale, intregi și dezvoltate.

Turația cilindrului cu diametrul de 500 mm este de 40 rot/min și este asigurată de un electromotor cu N = 0,55 kW, n = 1000 rot/min și un reductor. Cilindrul, împreună cu toate componentele sale, pentru înaintarea cerealelor prelucrate, este înclinat dinspre alimentare către evacuare cu 5 – 8°. Dimensiunile de gabarit ale triorului cilindric sunt următoarele: lungime – 2280 mm; lățime – 785 mm, inălțime – 950 mm. Greutatea triorului este de 200 kg.

Fig. 2.7. Schema funcțională a triorului cilindric: 1 – manta cilindrică cu alveole; 2 – jgheab colector de impurități sferice mici; 3 – transportor elicoidal; 4 – arbore; I – impurități sferice; II – cereale curățate, zona 1 de rostogolire/alunecare a boabelor și semințelor ce nu intră în alveole, zona 2 de părăsire a alveolelor de către boabele cerealiere, zona 3 de părăsire a alveolelor de cătte semințele de buruieni și a impurităților sferice.

Exploatarea triorului. Înainte de pornire trebuie verificată golirea completă a triorului. Oprirea triorului se efectuează numai după evacuarea din utilaj a întregii cantități de grâu prelucrat. Verificarea stării tehnice a organelor de lucru, mai cu seamă întinderea lanțului și starea elementelor de legare la pământ, se efectucază o data pe săptămână. O data pe schimb se curăță suprafața exterioară a utilajului. Ungerea rulmenților și înlocuirea garniturii lagărelor se realizează o dată la trei luni. Rodajul triorului în gol se efectuată timp de 1 oră.

Tabelul 2.1. Deranjamente și remedieri la exploatarea triorului.

Separarea după proprietățile aerodinamice

Proprietățile aerodinamice reprezintă rezistențele de deplasare ale componentelor, ce intră în componența masei de boabe, într-un flux de aer ascendent (îndreptat de jos în sus). Aceste insușiri ale produselor cerealiere se caracterizează prin viteza de plutire, care reprezintă viteza curentului de aer la care un oarecare component al amestecului se află în stare de plutire.

Descriere. Separatorul-aspirator se constituie dintr-o carcasă metalică având la partea superioară buncărul de alimentare – 1, camerele de decantare – 2 și 4, ventilatorul – 3. La partea inferioară a utilajului se află cadrul-suport al sitelor de cernere – 13 și grupul de acționare. Buncărul de alimentare este legat de camera de decantare printr-un canal, care asigură apirația prafului degajat la curgerea cerealelor. În buncărul de alimentare se observă două clapete care asigură alimentarea uniformă a utilajul și deplasarea obligatorie a cerealelor peste blocul de magneți permanenți – 14. Magneții asigură reținerea impurităților magnetice din cereale.

Fig. 2.8. Separatorul-aspirator: 1 – buncăr de alimentare; 2,4 – camere de decantare a impurităților ușoare; 3 – ventilator, 5 – șnec; 6 – maneta de reglare a secțiunii canalului de aspirație, 7 – canal de aspirație; 8 – roata de curea a mecanismului de acționare; 9 – curea trapezoidală; 10 – piciorul mașinii; 11 – roata de curea a motorului; 12 – motorul electric; 13 – sitele de cemere; 14 – bloc de magneți permanenți; 15 – plan înclinat; I – amestec inițial; II – aer ieșit din mașină; III – refuzul sitei de sortare; IV – aer curat intrat în mașină; – cereale curățite, VI – cernutul sitei de cernere; VII – impuritățile ușoare decantate.

Pentru curățirea suprafețelor de separare ramele sunt dotate cu sfere din cauciuc cu diametrul 35 mm., aflate în spațiile compartimentate ale ramelor, între suprafața de separare superioară și suprafața inferioară, care are orificii mai mari. Motorul electric – 12 transmite mișcarea de rotatie arborelui de acționare, prin intermediul curelelor trapezoidale – 9. Pe arborele de acționare se găsesc excentrice, care transformă mișcarea de rotație, prin intermediul lamelor elastice, în mișcare oscilantă.

Capacitatea separatorului-aspirator se micșorează o dată cu creșterea umidității cerealelor și conținutului de impurități. Capacitatea separatorului se determină cu relația:

în care:— încărcarea specifică pe lățimea sitei; — lățimea sitei, m; — lungimea sitei, m; – suprafața sitei, m2; – încărcarea specifică a sitei, .

Eficiența curățirii cerealelor de impurități se poate determina cu relația:

în care: – conținutul inițial de impurități în cerealele supuse curățirii, %; – conținutul final de impurități cerealele curățite, %.

Tabelul 2.2. Deranjamente și remedieri care pot apărea la exploatarea separatorului-aspirator.

Separarea (electro)magnetică a corpurilor metalice

Separarea corpurilor metalice din amestecurile de cereale se execută în scopul preîntâmpinării deteriorării organelor de lucru ale mașinilor care execută prelucrarea cerealelor. Separarea corpurilor metalice se realizează, în general cu ajutorul unor cutii cu magneți permanenți sau cu ajutorul unor electromagneți, care pot face parte din construcția altor mașini de curățire sau prelucrare a cerealelor sau pot fi folosite ca utilaje de sine stătătoare (separatoare magnetice sau electromagnetice).

Necesitatea separării corpurilor metalice este impusă și de cerințele standardelor de ramură față de calitatea produselor finite – lipsa în acestea a corpurilor metalomagnetice.

În unitățile de mică capacitate se folosesc separatoare cu magneți permanenți, datoriră construcției simple a acestora. Magneții permanenți se confecționează din aliaje ale oțelului cu cromul, wolframul, cobaltul, nichelul, manganul. aluminiul etc., în diferite proporții, având diverse denumiri (aliaj platină-cobalt; aliaj bismanal). Se folosesc și magneți din aliaje puternic magnetice, precum Magnico (Mg-Ni-Co) și Alnico (Al-Ni-Co), cu putere de ridicare dubla față de cea a magneților clasici.

Fig. 2.9. Separatorul magnetic 1 — racord de alimentare, 3 — buncăr; 3 — ușa de vizitare; 4 — bară metalică pentru extragerea magnetului; 5 — carcasă: 6 — racord de evacuare; 7 — element de sprijin; 8 — bloc magnetic; 9 — clapetă articulată cu contragreutate; I amestec inițial supus separării, 11 — produs curățat de impurități magnetice.

Funcționare. Produsele cerealiere sunt alimentate prin racordul 1, în buncărul 2. Sub greutatea lor, acestea deschid clapeta articulată cu contragreutatea 9, distribuindu-se într-un strat uniform pe toată lungimea separatorului, alunecând peste blocul de magneți permanenți. Corpurile feroase aderă la magneți, iar produsele cerealiere trec peste acesta, ajungând în racordul de evacuare 6. Pentru curățirea periodică a magnețlior (de 2 ori pe schimb), se deschide ușa 3 și, prinzând de bara 4, se extrage blocul magnetic din carcasă.

Eficiența separării corpurilor feroase depinde de: puterea de atracție a magnețitor; uniformitatea repartizării produselor pe tot câmpul magnetic; metoda de curățire a magneților; viteza de deplasare a produselor pe suprafața magnetică; grosimea stratului de produse (pentru boabe – 10 – 12 mm); intensitatea câmpului magnetic al separatorului.

Puterea de atracție a magneților permanenți poate fi determinată cu relația:

în care: – inducția magnetică, tesla; – suprafața secțiunii transversale a câmpului magneti, m2;

Principalele indicații de exploatare a separatoarelor magnetice sunt:

la instalarea separatoarelor trebuie să fie prevăzută posibilitatea opririi de scurtă durată a produsului sau a direcționării lui la un alt separator magnetic, în momentul curățirii blocului de magneți;

trebuie să fie asigurat accesul liber la magneți;

produsul trebuie să fie uniform distribuit pe toată lățimea magnetului; grosimea stratului de produs pe suprafața magnetulul nu trebuie să depășească 12 mm pentru boabe;

curățirea magneților de corpuri feroase trebuie să se efectueze nu mai puțin de o dată pe schimb; datele despre cantitatea și caracterul corpurilor feroase se înscriu în jurnalul de fabricație;

Condiționarea semințelor

Condiționarea semințelor este operația de pregătire a acestora înainte de transformarea în produs finit și se face atât în funcție de particularitățile semințelor, cât și ale produsului finit.

Atunci când nu se execută spălarea cerealelor, pentru îndepărtarea prafului și microorganismelor de pe suprafața semințelor se folosesc mașini care fac descojirea și perierea acestora.

Ultima treaptă a descojirii se realizează prin periere.

Construcția mașinilor de periat nu diferă prea mult de cea a descojitoarelor, diferența constând în aceea că rotorul cu palete este înlocuit de un rotor cu perii sau un rotor cu perii și palete intercalate succesiv. Periile sunt confecționate din fire de iarbă de mare, pir tratat, pene de gâscă sau din material plastic, distanța dintre ele și mantaua de lucru putându-se regla cu ajutorul unor mecanisme cu șurub-piuliță. În exploatare se mai întâlnesc și mașini de periat conice (cu mantaua și rotorul conice) sau mașini de periat cu spiră elicoidală la care organul de lucru este sub formă unei perii elicoidale care se rotește într-o manta cilindrică.

Descojirea orezului

Operația de descojire este foarte importantă pentru desfășurarea procesului tehnologic și se poate desfășura în două trepte:

treapta I care constă în îndepărtarea prafului mineral de pe suprafața semințelor obținându-se praful negru cu un conținut de praf mineral de cca. 90% și un conținut în cenușă de peste 20%;

treapta II care constă în îndepărtarea învelișului pericarpic și parțial al embrionului obținându-se praful alb cu un conținut de 6-8% cenușă. După fiecare treaptă de descojire conținutul în substanțe minerale al seminței scade cu 0.03 – 0.05%, iar cantitatea de spărturi crește cu 0.2 – 0.5%.

Putem întâlni descojitoare de diferite tipuri constructive, având manta (stator) abrazivă din șmirghel, țesătură din sârmă sau tablă perforată. Descojitorul cu manta abrazivă asigură cel mai mare efect tehnologic de descojire a masei cerealiere – descojire intensivă. În Fig. 2.10. este prezentat descojitorul cu manta abrazivă așezată în plan orizontal.

Descriere. Descojitorul se compune dintr-o carcasă metalică 4, în care se fixează mantaua cilindrică abrazivă 5. Mantaua este compusă din două părți semicilindrice din șmirghel, realizate prin turnare. Granulele de șmirghel pot fi naturale sau sintetice, obținute din topirea oxidului de aluminiu cu oxid de fier.

Pentru fiecare treaptă se folosește granulație corespunzătoare a șmirghelului, astfel pentru treapta I: 40% șmirghel nr. 2,0, dimensiuni de 0,8 – 0,85 mm; 40 % șmirghel nr. 22, cu dimensiuni de 0,75 – 0,8 mm; 20 % șmirghel nr. 36, cu dimensiuni de 0,4 – 0,5 mm. Iar pentru treapla a II-a: 60% șmirghei nr. 24, cu dimensiuni de 0,7 – 0,75 mm; 40 % șmirghel nr. 40, cu dimensiuni de 0,5 – 0,6 mm.

În scopul utilizării uniforme a mantalei, se recomandă ca în procesul de exploatare mantaua se întoarcă cu 180°. În interiorul mantalei se rotesc paletele 3, fixate pe arborele de acționare 8, prin intermediul unor roți de sprijin 7. Pentru aspirarea prafului degajat în interiorul mantalei, aceasta are un canal de aspirație 10 pe toată lungimea, situat pe partea superioară a acesteia. Canalul este închis de către o manta din tablă perforată 14 pentru împiedicarea ieșirii cerealelor din spațiul de lucru al utilajului.

Unele tipuri constructive de descojitoare au o bucată de tablă perforată doar în partea inferioară și superioară a mantalei, în zonele de intrare și evacuare a cerealelor. Canalul de aspirație 10 asigură aspirația cerealelor, la evacuarea acestora prin racordul 9. Ca și celelalte utilaje tehnologice, descojitorul trebuie racordat la rețeaua de aspirație.

Fig. 2.10. Descojitor cu manta abrazivă: 1- racord de alimentare; 2 – roată de acționare; 3 – palete; 4 – carcasă; 5 – manta cilindrică abrazivă; 6 – picioare de sprijin; 7 – roți de sprijin; 8 – arbore; 9 – racord de evacuare a cerealelor; 10 – canal de aspirație; 11 – racord de aspirație; 12 – camera de decantare; 13 – clapete articulate de ecluzare; 14 – tablă perforată; I – alimentare cu amestec initial; II – evacuarea cerealelor; III – aer cu praf; IV – impurități ușoare.

Boabele, lovindu-se de mantaua descojitorului, capătă energie cinetică E (kgm):

în care: – masa unui bob, ; – viteza de mișcare a bobului, care este egală cu viteza periferică a paletelor de pe rotor, m/s.

Descojitoarele constituie surse de incendiu în momentul pătrunderii în utilaj a impurităților metalice. Deoarece descojitorul este aspirat, flacăra este absorbită în filtrul de aspirație și astfel are loc declanșarea incendiului. Ca o măsură de precauție, înainte de descojitor trebuie montat un separator magnetic.

Eficiența tehnologică de descojire a cerealelor se apreciază prin reducere conținutului de cenușă al boabelor, la care se adaugă și gradul de spargere a lor. Prelucrarea cerealelor în descojitoare se apreciază eficient dacă scăderea cenușii boabelor va fi mai mare de 0,02%, iar cantitatea de boabe sparte nu crește cu mai mult de 1 – 2%.

Coeficientul de reducere a cenușii (%) se determină cu relația:

în care: – cenușa boabelor înainte și, respectiv, după trecerea prin mașina de descojire, %.

Cenușa boabelor se calculează cu relația:

în care: – masa absolută a cenușii, g; – masa probei analizate, g; – umiditatea boabelor, %.

Conținutul de cenușă al boabelor trebuie să scadă cu 0,08 – 0,12%, conținutul de celuloză cu 0,92 – 0,96%, iar conținutul relativ de amidon în boabe se majorează cu 2,44 – 2,62% cu creșterea masei hectolitrice cu 55 g/L.

Praful degajat de descojitor este supus analizei de laborator. Pentru analiză, din filtru se iau 2 kg praf. Calitatea prafului este apreciată după conținutul de cenușă și conținutul granulelor de amidon. Cenușa prafului de la descojitor trebuie să fie peste 5 – 8%. Dacă conținutul de amidon în praf este mare aceasta denotă faptul că descojitorul lucrează insuficient și o parte de endosperm trece în deșeuri.

La amplasarea în spațiul de producere, pentru operații de deservire și întreținere, distanța de la descojitor până la alte utilaje, pereți și stâlpi trebuie să fie de minim 1 m. Rețeaua de ventilare trebuie să asigure aspirația aerului prăfuit degajat de descojitor, astfel încât conținutul prafului cerealier nu trebuie să depășească 4 mg/m3, iar conținutul prafului de făină – 6 mg/m3.

Tabelul 2.4. Caracteristicile tehnice ale descojitorului

Înaintea punerii în funcțiune se verifică cu atenție toate îmbinările, tensiunea curelelor trapezoidale și a mantalei cu țesătură, sensul de rotație a rotorului, distanța dintre marginea aripioarelor paletelor și mantaua cu țesătură, sensul de rotație a rotorului, distanța dintre marginea aripioarelor, paletelor și mantaua cu țesătură, posibilitatea rotirii rotorului cu mâna, dacă s-a efectuat ungerea.

Tabelul 2.5. Deranjamente și remedieri la descojitoare

Reguli de tehnica securității muncii:

Nu se admite punerea în funcțiune a descojitorului fără aparate magnetice de reținere a corpurilor metalice montate în fața acestora;

Se interzice deschiderea capacelor și introducerea mâinilor în mașină în timpul funcționării;

Introducerea mâinii în mașină se va face numai după oprirea acesteia și blocareqa rotorului.

Se interzice funcționarea utilajului fără aspirație sau în cazul în care sistemul de aspirație este defect.

Șlefuirea și polizarea

Șlefuirea și polizarea constă în îndepărtarea straturilor de înveliș pericarpic și seminal care apar ca niște foițe rezistente, cât și a germenului prin șlefuire cu o suprafață abrazivă. Se folosesc ca utilaje conurile de șlefuire, operația realizându-se în mai multe trepte, în funcție de calitatea orezului (3-4 trepte pentru orezul sticlos și 2-3 trepte pentru cel făinos).

Controlul efectului șlefuirii se face prin determinarea conținutului de cenușă al orezului prelucrat. Astfel, conținutul de cenușă al orezului după prima șlefuire este de 1,5%, iar după ultima scade la 0,55 – 0,65%. Umiditatea boabelor de orez scade și ea, cu circa 0,4% datorită încălzirii boabelor în timpul șlefuirii.

Descriere. Mașina de descojire-șlefuire (Fig. 2.11.) se compune din următoarele organe de lucru: cilindrul perforat – 4, instalat în corpul camerei de lucru – 5, și rotorul compus din pietrele abrazive – 6, montate pe arborele tubural – 3, care are 6 rânduri de orificii, câte 8 în fiecare rând pentru accesul aerului destinat aspirației zonei de lucru. Distanța dintre cilindrul perforat și pietrele abrazive este de 10 mm. Turația arborelui de acționare este de 850 rot/min. Viteza periferică a pietrelor abrazive constituie 20 m/s, la un diametru de 450 mm. Suprafața cilindrului perforat este de 0,9 m2. La o grosime moderată în camera de lucru, cu volumul de 16 dm3 greutatea produsului produsului 11,5 – 13,5 kg. Arborele se rotește în lagărele 2 și 7. El este acționat de un motor electric – 8 cu putere de 22 kW, prin intermediul curelelor trapezoidale – 9.

Funcționare. Produsul inițial I intră in mașină prin racordul cilindric de alimentare – 1 și se îndreaptă în spațiul de lucru format de pietrele abrazive și cilindrul perforat, unde este supus unei frecări intensive. Particularitatea funcționării acestei mașini constă în umplerea completă a spațiului ce lucru cu produs, care se deplasează spre racordul de evacuare – 12.

Frecarea intensivă este condusă de o degajare a unei cantități însemnate de căldură. Pentru a impiedica încălizirea produsului peste limitele admise, evitarea aprinderii produsului și eliminarea resturilor ușoare, mașina este aspirată intens, la un debit de aer 920 m3/oră. Din încăperea de producție, aerul – II, prin orificiile arborelui tubular, ajunge în spațiul de lucru al mașinii. Ulterior, aerul, prin orificiile cilindrului perforat și camera cilindrică – 5, este aspirat în rețeaua de aspirație – III. Durata de prelucrare a produsului în mașină – τ (sec.) se determină cu următoarea relație:

în care: m – greutatea produsului aflat în mașină, kg; Q – capacitatea de lucru a mașinii, kg/oră.

Fig. 2.11. Schema tehnologică a mașinii de descojire șlefuire: 1 – racord de alimentare; 2 – lagăr superior; 3 – arbore tubular; 4 – cilindru perforat; 5 – corpul cilindric al camerei de lucru; 6 – pietre abrazive; 7 – lagăr inferior; 8 – motor electric; 9 – curele trapezoidale; 10 – batiu; 11 – roți de curea; 12 – racord de evacuare; 13 – clapetă articulată; 14 – racord pentru aspirație; I – produs inițial; II – aer aspirat în mașină; III – aer cu resturi ușoare și praf aspirat din mașină; IV – amestec ieșit din mașină.

Orezul polizat are o suprafața lucioasă, netedă, cu un aspect plăcut. Orezul astfel obținut, după separarea spărturilor (realizată prin trecerea printr-un selector, un trior și un aspirator), este ambalat – orez de tip „S”. Spărtura recoltată la aparatul din finalul procesului de șlefuire – polizare se numește „brizură”, și constituie materie primă pentru fabricarea grișului sau a făinii de orez. Praful alb rezultat în urmă descojirii este bogat în vitamine, substanțe proteice, și se folosește că nutreț. Cojiile sunt folosite parțial în furajarea animalelor (sunt bogate în SiO2), iar prin transformare în cenușă se utilizează ca material de umplutură pentru diferite izolații în construcții.

Procesul de fabricare a tartinelor de orez

Tartinele de orez se obțin din doar două ingrediente – orez și apă. Boabele de orez trebuie să aibă anumite caracteristici tehnice pentru a se putea obține tartine de cea mai bună calitate și pentru a se reduce pierderile datorate sfărâmării acestora. Orezul lipicios, fie el alb sau brun, tinde să fie cea mai bună alegere, pe când varietățile de orez cu bob lung nu iși măresc suprafața în timpul procesului de expandare la valorile dorite. Apa are un rolimportant în procesul de fabricare a tartinelor. Alte ingrediente, precum sarea (fie ea adăugată în malaxor înainte de trecerea amestecului tehnologic prin mașina de exapandat, sau adăugată după obținerea tartinelor prin pulverizare) sau diferitele arome aduc consecințe importante asupra gustului și valorii nutriționale ale produsului, dar nu sunt semnificante în procesul de producție.

Fig. 3.1. Schema generală de operații pentru fabricarea tartinelor de orez

Mașinile de expandat reprezintă investiții costisitoare, deci materiile prime trebuie să fie ușor adaptabile pentru mașini. Încercările practice au arătat că adaosul de aditivi măresc riscul de rupere al tartinelor de orez, rezultând produse finite ce nu respectă standardele de calitate. Astfel s-a stabilit că ierburile aromate, condimentele sau alte semințe să nu fie adăugate în amestecul tehnologic ce urmează a fi supus procesului de expandare, ele putând fi adăugate ulterior pe suprafața tartinelor prin diverse procedee. De asemenea, sarea este pulverizată. Metodele anterioare de a le adăuga în amestecul de orez și apă, au avut mai puțin succes datorită faptului că tartinele de orez se sfărâmau, nu rămâneau întregi, iar aroma se pierderea în urma procesării la temperaturi ridicate. Unii producători au eliminat, de asemenea, din linia lor de produse tartinele de orez mini. Acestea au avut costuri de procție mai ridicate decât vânzările datorită randamentului scăzut, pierderi mari.

Fig. 3.2. Exemplu de linie tehnologică de fabricare a tartinelor de orez: 1 – mașini de expandat; 2 – bandă transportoare; 3 – detector de metale; 4 – bandă sortatoare vibratoare; 5 – zona de selecție și formare pachete; 6 – mașina de ambalat.

Procesul de expandare reprezintă unul dintre procesele de transformare la care sunt supuse cerealele, în special orezul, grâul și orzul precum și subderivatele acestora, în scopul de a deveni pregătite pentru consum, fără a trece prin coacerea tradițională.

Expandarea este un proces care îmbunătățește calitatea produselor din punct de vedere nutritiv și gastronomic, nu numai a cerealelor deja bogate, precum orezul, ci mai ales a acelor subproduse care cu greu pot fi utilizate cu același succes. Ȋn concluzie, temperaturile înalte și presiunile caracteristice ale acestor produse, împreună cu conținutul scăzut de umiditate liberă din produsele expandate, conferă acestora o înaltă rezistență la agresiunile microorganismelor patogene și la apariția mucegaiului atribuindu-i pe lângă aceasta o capacitate ridicată de conservare în timp. Ca metodă de coacere permite obținerea unui produs ușor și digerabil fără aditivi și coloranți.

Prepararea amestecului tehnologic

Materiile prime sunt dozate cu ajutorul cantarelor electronice (cereale, sare) sau recipientelor gradate (apa). Oricum, operatorul ce se ocupa cu expandarea verifica corespondenta cu reteta pregatita si eventualele variatii ARM ale materiilor utilizate.

Materialele prime dozate sunt amestecate in vase adecvate cu ajutorul paletelor, in asteptarea etapei succesive de expandare. Amestecarea are loc la inceputul liniei de productie la temperatura mediului.

Fig. 3.3. Malaxor industrial panglica cu un snec

Malaxorul industrial panglică cu un șnec este utilizat pentru amestecarea omogenă a pulberii uscate cu diferită densitate, reprezintă un mixer simplu universal, care poate amesteca de asemenea și materiale semi-umede. Mixerul constă dintr-un corp de formă cilindrică, în interiorul căruia se rotește un arbore cu spirală dublă, elicoidală, cu palete interioare și exterioare. În timpul rotației arborelui, paletele se ridică, transmit și amestecă materialul pentru a obține o masă omogenă, în intervale scurte de timp. Descărcarea materialului se efectuează prin partea inferioară, printr-o supapă de deschidere rapidă. Blenderele sunt destul de eficiente pentru a asigura amestecarea rapidă și completă a materialului. Arborii sunt fixați în lagărele cu rulmenți, în set cu garnituri. Arborele superior este echipat cu balamale și buncăr de încărcare, acestea fiind fixate cu vinturi pe corpul mixerului. În partea central inferioară a mixerului este instalată supapa de deschidere rapidă cu șurub de acțiune manuală. Mecanismul de acționare constă dintr-un motor electric trifazat TEFC 415 V cuplat la cutia de viteze a reductorului elicoidal orizontal cu mecanisme de cuplare, protecție etc., care rotesc paletele cu aproximativ de 50 turații/min.

Arborele central este dotat cu palete speciale de amestecare, elaborate pentru a asigura acțiunea contra flux, fixat pe suporturi masive. Materialele în mixer se află în circulație continuă dintr-un capăt în celălalt.

Capacitatea de lucru constituie 60%-70% din capacitatea totală.

Tabelul 3.1. Specificații tehnice pentru malaxorul industrial panglică cu un șnec

Procesul de expandare

Procesul de fabricație este simplu și se bazează pe faptul că orezul supus combinație potrivite dintre căldură și presiune se va extinde pentru a umple un anumit spațiu (din matriță). Tipul de orez preferat de producători este, în special, orezul crud (varietatea diferă însă în funcție de viscozitate, potențial de expansiune și gust), care se înmoaie în apă până când este atins nivelul optim de umiditate. Orezul astfel umezit este tranferat în silozurile de deasupra mașinilor de expandat. Un producător mare de tartine de orez poate avea 80 sau 90 de astfel de mașini, cu una până la trei capete de expandat, care produce o tartină la fiecare 15 secunde. Orezul este deplasat cu ajutorul forței gravitaționale de la buncăr în matrița mașinii de expandat (din fontă).

Fig. 3.4. Tartine de orez obținute sub diferite forme

Matrița este încălzită la sute de grade apoi o placă se deschide pentru a produce un vid pe masa umedă de orez. După 6-10 secunde de expunere la căldură la această presiune, capacul matriței se ridică, creând un vid și mai mare asupra conținutului. În ultimele secunde de încălzire, amestecul explodează pentru a umple spațiul dat. Cu cât orezul formează o masă compactă ce umple tot spațiul, cu atât procesul va fi mai satisfacator, iar tartina va avea o textură mai bună și o aroma naturală intensă. Tartinele de orez ce se prezintă sub formă de "polistiren" sau "puc de hockey" arată că, fie a fost prea mult aer și orez insuficient în amestec sau o cantitate prea mică de amestec a ajuns în forma matriței (în cazul – “polistirenului”), fie că relația umiditate-densitate este greșită sau că o cantitate prea mare de amestec a ajuns în forma matriței, rezultând astfel o tartină tare, nemasticabilă și lipsită de aromă (în cazul – “pucului de hochei”). Datorită tărâței sau a altor componente ale orezului (în special glutenul) se poate forma o legatură între boabele de orez astfel încât amestecul tehnologic să se lege fără adaosul de aditivi (spre exemplu emulgatori tip gume).

Temperatura atinsă de către straturile superior și inferior ale tartinelor în formele matriței depășește 300 ͦ C. Întregul proces de expandare durează 6 secunde. Ciclurile termice de expandare sunt vizibile în timp real pe display-ul mașinilor de turnat în forme, dintr-un recipient specific si sunt vizate de responsabil. La terminarea ciclului de expandare, tartina iese la temperatura de circa 60 ͦ C.

După ce orezul a explodat, se deschid capetele formelor matriței și tartinele cad ușor pe o bandă transportoare.

Expandarea este un proces care îmbunătățe din punct de vedere nutritiv și gastronomic, nu numai pentru cerealele deja bogate ca și orezul, ci mai ales acelor subproduse care cu greu pot fi utilizate cu același succes. Ȋn concluzie, temperaturile înalte și presiunile caracteristice ale acestor produse, împreună cu conținutul scăzut de umiditate liberă din produsele expandate, conferă acestora o înaltă rezistență la agresiunile microorganismelor patogene și la apariția mucegaiului atribuindu-i pe lângă aceasta o capacitate ridicată de conservare în timp.

Fig. 3.5. Mașina de expandat RIDDER'S Model 6/8/48: 1 – sistem de alimentare cu amestec tehnologic; 2 – buncăr mașină; 3 – matrița în poziția deschisă – în repaus; 4 – panoul electric; 5 – placă înclinată pentru evauarea tartinelor; 6 – panou de comandă.

Fig. 3.6. Evacuarea tartinelor obținute

Sortarea

Banda 1 transportă tartinele printr-un detector de metale. Acesta este programat ca în cazul în care o piesă metalică ajunge în tartine, să acționeze rola de susținere a benzii la capătul acesteia și să o coboare, tartina ne mai pundând să treacă pe banda 2 și cade într-un coș colector aflat sub bandă. Dacă produsele trec de detector, ele ajung pe banda 2 unde mai multe capete de pulverizare, adaugă sarea sau poat fi adăugate alte arome (Fig. 3.6.). Aromele naturale sunt preferate de consumatori și includ o gamă variată de la capșuni, caramel, scorțișoară, mere, afine până la arome complexe de salsa, nacho, taco, bacon etc.

Banda transportoare trece tartinele aromate printr-un tunel de uscare unde umiditatea adăugată prin pulverizarea aromei este eliminată.

Transportoarele aduc tartinele de orez în zona de ambalare, unde sunt selectate manual (se verifică dacă există ruperi, suprafața să nu fie arsă, să aibe o grosime constantă și formă rotundă). Apoi trec prin canale vibratoare (Fig. 3.8.) unde sunt aranjate sub forma unui tub cu secțiunea cilindrică și la o lungime corespunzătoare sunt separate pentru a putea fi ambalate în pachete de 100 sau 150 g. Pachetele sunt apoi ambalate în cutii de carton pentru vânzarea în vrac.

Fig. 3.7. Pulverizarea tartinelor obținute cu diverse arome

Transportoarele cu bandă. Se recomandă ca unghiul de înclinare al benzii să fie cu 10-15˚  mai mic decât unghiul de frecare al materialului cu banda, pentru a se evita alunecarea materialului  în timpul transportului, datorită șocurilor.

În Figura 3.7. este prezentată schema de principiu a unui transportor staționar cu bandă. El se compune din bandă 3 ce se înfășoară peste toba de acționare 2 și toba de intindere 7. Banda este susținută de rolele superioare 4 si inferioare 14 montate  în suporți pe construcția metalică 5 și 16. Încărcarea benzii se realizează prin pâlnia 6, în dreptul tobei de întindere. Descărcarea benzii se realizează în dreptuł tobei de acționare, materialul ajungând în buncărul 1, sau se poate realiza în orice punct pe lungimea transportorului cu ajutorul unui dispozitiv de descărcare mobil. Pentru asigurarea aderenței necesare între bandă și tobă, precum și pentru asigurarea unui mers liniștit al transportorului se utilizează dispozitivul de intindere al benzii cu greutate. Toba 7 este montată pe căruciorul 8 ce se poate deplasa în lungul șinei 12.

Fig 3.8. Schema generală a unui transportor cu bandă: 1 – Carcasă evacuare; 2 – Tobă actionare; 3 – Bandă; 4 – Role superioare; 5 – Suport role; 6 – Pâlnie alimentare; 7 – Toba de intindere; 8 – Carucior; 9 – Cablu de intindere; 10 – Rola de intindere; 11 – Contragreutate; 12 – Cadru sistem de intindere; 19  –  Material transportat; 13 – suport cap intindere; 14 – Role inferioare; 15 – Motor electric; 16 – Constructie metalica; 17 – Cuplaj ghidare; 18 – Reductor.

De căruciorul 8 este fixat cablul 9, care este trecut peste un grup dc role 10, la extremitatea cabłului fiind montată greutatea 11, sub acțiunea căreia se realizează  întinderea benzii. Organele de mai sus sunt montate pe o construcție metalică de susținere, fixată pe locul dc utilizare prin șuruburi dc ancorare. Antrenarea tobei de acționare se realizează cu ajutorul unui grup motor 15, cuplaj 17, reductor 18, transmiterea mișcării de la tobă la bandă realizându-se ca urmare a frecării dintre bandă și tobă.

Transportoarele cu bandă au construcție simplă, greutate mică, siguranță în funcționare și consum de energie redus. Principalele dezavantaje ale transportoarelor cu bandă sunt următoarele: unghi de înclinare mic, durată de funcționare și viteză de deplasare a benzii relative redus, produc praf în timpul funcționării (în cazul transportului produselor pulverulente).

Fig 3.9. Sistem automat cu benzi transportoare vibratoare

Procesul de ambalare

Ambalarea este operația prin care se realizează protejarea produselor în scopul păstrării calităților inițiale în condiții igienice în timpul manipulării, transportului, depozitării și desfacerii lor (și chiar în timpul consumului). Ambalajul înconjoară, protejează și promovează un aliment, în timpul proceselor de fabricație, transport, stocare și vanzare.

Tabelul 4.1. Funcțiile ambalajului

Modalitătea de ambalare

Producătorii aleg cel mai potrivit tip de ambalaj pentru produs ținând cont de următoarele aspecte:

proprietățile produsului care trebuie ambalat: natura, dimensiunea, masa, forma produsului, numărul de unități de produs dintr-un ambalaj; interacțiunile de ordin fizic și chimic ce pot apare între produs și ambalaj; fragilitatea produsului, sensibilitatea la factori mecanici și de mediu (prin miros, agenți chimici, umiditate); importanța și valoarea produsului, care determină măsuri de siguranță în plus împotriva unor posibile furturi sau deteriorări intenționate.

condiții de transport, manipulare și depozitare: numărul operațiilor de încărcare-descărcare; tipul mijloacelor de transport folosite: auto, feroviar, naval; durata operațiilor de manipulare; durata stocării; locul vânzării.

metoda de ambalare, tipul și funcțiile ambalajelor: în funcție de modul de vânzare: autoservire sau servire de către personalul angajat; în funcție de scopul ambalării: pentru transport sau desfacere; modul de închidere; modalitatea și tipul inscripționării. materialul de ambalaj folosit (caracteristici, proprietăți); rezistență la șocuri termice; rezistență la presiuni mari.

valorificarea economică a ambalajului: costul ambalajului; existența posibilității de recuperare/refolosire a ambalajului;

În cazul tartinelor de orez, ambalarea constă în poziționarea unei folii de polietilenă în jurul unui cilindru de tartine (100/150g). Extremitățile ambalajului sunt apoi termosudate pentru a conferi stabilitate ambalajului. În această etapă are loc și marcarea produsului cu indicarea numărului de lot și a datei de expirare.

Fig 4.1. Procesul de ambalare a tartinelor de orez

Fig 4.2. Ambalarea tartinelor de orez în pachete de 100g/150g în folie de polietilenă laminată cu strat de aluminiu

Pachetele din Figura 4.2. au dimensiunile 90x135mm pentru pachetele de 100 g și dimensiuni de 90×195 mm pentru cele de 150 g. Se poate folosi la ambalarea tartinelor de orez folia de polietilenă laminată cu un strat de aluminiu, ca cea din figură, sau folie de polietilenă netratată, însă prima variantă oferă o barieră mai bună împotriva factorilor de mediu (produsul este protejat de umiditate și acțiunea directă a radiațiilor solare), menținându-se proprietățile senzoriale alea acestora (rămân crocante).

Alte modalități de ambalare sunt prezentate în Figura 4.2. și au dimensiunile următoare: 90x100x20 mm; 90x200x35 mm; 90x200x45 mm.

Fig 4.3. Ambalarea tartinelor de orez în folie de polietilenă nelaminată

Aspecte legate de ambalare

Materiale utilizate pentru ambalarea tartinelor de orez sunt foliile de polietilenă cu sau fără aplicarea în prealabil a unui strat de aluminiu ce sporește capacitatea de barieră față de factorii de mediu dăunători pentru produs.

Polietilena de joasă densitate (LDPE) reprezintă o excelentă barieră pentru apă și vaporii de apă, dar nu și pentru gaze. Are o excelentă rezistență chimică, în special la acizi, alcalii și soluții anorganice, dar este sensibilă la hidrocarburi, solvenți halogenați, uleiuri și grăsimi. Stress-ul mecanic duce la crăparea materialului (stocarea sau transportul în paleți). Uleiurile esențiale (compuși ai aromelor) și cele vegetale cauzează stress mecanic în material, astfel că pentru orice nouă aromă este necesar un test de evaluare a efectului asupra ambalajului.

Polietilena de înaltă densitate (HDPE) este un material nepolar, cu o structură mai liniară ca cea de joasă densitate. Are un grad de cristalinitate de 90%, filmul este mai dur ca cel de joasă densitate, rezistența chimică este superioară, în special la uleiuri și grăsimi, protejează mai bine împotriva acțiunii apei, a gazelor și este mai opacă. Seamănă mai mult cu hârtia decât cu filmele transparente. Are o grosime de 10-12 microni.

Materialele polimerice au un sistem de codificare, în funcție de polimerul conținut. Sunt 7 clase de codificare, simbolul fiind aplicat pe ambalaj, fiind util la reciclarea acestora.

Utilizarea aluminiului la confecționarea ambalajelor pentru alimente este rezultatul avantajelor pe care le asigură acest material datorită proprietăților fizice, mecanice, termice și chimice. Pentru a se preveni trecerea ionilor metalici în produsul ambalat, aluminiul este supus unor tratamente de suprafață.

Tratamentele de suprafață constau în aplicarea, pe suprafața aluminiului sau a aliajelor sale, de material polimeric (rășini vinilice precum PE) pentru a proteja metalul față de acțiunea agresivă a produselor care conțin acizi organici.

Procedeele cele mai folosite sunt extrudarea și laminarea. Astfel se pot realiza următoarele obiective:

îmbunătățirea caracteristicilor mecanice ale foliei de aluminiu;

mărirea impermeabilității foliei de aluminiu;

asigurarea etanșării totale prin termosudare a ambalajului confecționat;

protejarea imprimării ambalajului și obținerea de efecte variate de prezentare.

Eticheta și mențiunile legale

Furnizarea informațiilor referitoare la produsele alimentare urmărește asigurarea unui nivel ridicat de protecție a sănătății și intereselor consumatorilor, oferind consumatorilor finali o bază pentru a face o alegere în cunoștință de cauză și pentru a utiliza în mod sigur produsele alimentare, ținând seama în special de considerații de ordin sanitar, economic, ecologic, social și etic. Normele legislative aplicabile în cazul etichetării generale a produselor alimentare sunt:

Hotărârea nr. 106/2002 privind etichetarea alimentelor

Ordinul nr. 1505/2006 privind abrogarea unor acte normative în scopul aplicării directe a regulamentelor și deciziilor comunitare

Ordinul nr. 295/2002 pentru aprobarea Normelor privind aditivii alimentari destinați utilizării în produsele alimentare pentru consum uman

Tabelul 4.2. Funcțiile etichetei

Conform Regulamentului (UE) nr. 1169/2011 al Parlamentului European și al Consiliului din 25 octombrie 2011 privind informarea consumatorilor cu privire la produsele alimentare, de modificare a Regulamentelor (CE) nr. 1924/2006 și (CE) nr. 1925/2006 ale Parlamentului European și ale Consiliului și de abrogare a Directivei 87/250/CEE a Comisiei, a Directivei 90/496/CEE a Consiliului, a Directivei 1999/10/CE a Comisiei, a Directivei 2000/13/CE a Parlamentului European și a Consiliului, a Directivelor 2002/67/CE și 2008/5/CE ale Comisiei și a Regulamentului (CE) nr. 608/2004 al Comisiei, pe etichetă trebuie menționate următoarele informații:

Denumirea produsului alimentar – este denumirea sa legală; În absența unei asemenea denumiri, denumirea produsului alimentar este denumirea sa curentă sau, în cazul în care nu există o denumire curentă sau aceasta nu este folosită, se indică denumirea descriptivă a produsului alimentar;

Lista ingredientelor – este precedată de un titlu sau de o mențiune corespunzătoare care conține cuvântul „ingrediente”. Lista respectivă cuprinde toate ingredientele din produsul alimentar, în ordinea descrescătoare a ponderii lor în momentul utilizării lor la fabricarea produsului alimentar;

Cantitatea din anumite ingrediente sau categorii de ingrediente care dau specificitate produsului;

Condiții de depozitare sau de folosire, atunci când acestea necesită indicații special;

Denumirea sau denumirea comercială și adresa producătorului ori ale ambalatorului sau ale distribuitorului; în cazul produselor provenite din afara Uniunii Europene, respectiv din import, se înscriu numele și adresa importatorului sau ale distribuitorului înregistrat in România;

Locul de origine sau de provenienta a produsului, dacă omiterea acestuia ar fi de natura să creeze confuzii în gândirea consumatorilor cu privire la originea sau provenienta reala a produsului;

O mențiune privind lotul, care sa permită identificarea datei ambalării.

Paletizarea și sistemul de transport.

Trecerea produselor alimentare prin canalele logistice impune siguranță, pe timpul depozitării și transportului. Avantajul principal al paletizării este eficiența manipulării produselor. Paleții sunt platforme rigide (în general, din lemn), pe care sunt așezate mărfurile, pentru Europa, dimensiunile standard sunt 1200x11200x1000x80 mm.

Lemnul utilizat la confecționarea paleților destinați produselor alimentare constituie totuși un mediu prielnic dezvoltării microorganismelor. Este motivul pentru care sunt permanent monitorizați, dezinfectați și înlocuiți, după caz.

Conform standardelor, umiditatea lemnului din care sunt confecționați paleții trebuie să fie de: 12 – 18%, pentru depozite închise și 18 – 25%, pentru depozitarea în spații deschise.

Igiena întreprinderilor de alimentație publică

Inocuitatea produselor alimentare

Microorganismele patogene pot pătrunde în organismul uman prin apă, prin produse alimentare, prin contact direct cu alte persoane infectate sau cu obiecte folosite de aceste persoane.

Conform REGULAMENTULUI (CE) NR. 2073/2005 AL COMISIEI din 15 noiembrie 2005 privind criteriile microbiologice pentru produsele alimentare, operatorii din sectorul alimentar responsabili cu fabricarea produsului efectuează studii în conformitate cu anexa II pentru a cerceta respectarea criteriilor pe întreaga durată de conservare. Această dispoziție se aplică în special produselor alimentare gata pentru consum care permit dezvoltarea de Listeria monocytogenes și care pot prezenta un risc pentru sănătatea publică legat de Listeria monocytogenes.

Alți agenți ce reduc sau chiar anihilează inocuitatea produselor alimentare, având grade diferite de nocivitate și posibilități de pătrundere extrem de aleatorii, pot fi sintetizați în următoarele grupe:

Pesticidele care reprezintă totalitatea substanțelor chimice folosite în agricultură și medicină veterinară pentru combaterea diferitelor categorii de dăunători.

Metalele și metaloizii toxici: plumb, cupru, mercur, staniu. Acestea sunt metale toxice. Poluarea cu metale și metaloizi toxici reprezintă o reală amenințare pentru apă, aer și alimente. Poluarea produselor vegetale prin intermediul apei se face fie prin folosirea la irigații a apelor reziduale poluate, fie prin intermediul pulberilor elaborate de industriile prelucrătoare sau industriile generatoare de energie. Alimentele de origine animală sunt poluate de regulă prin consumul de furaje poluate sau prin capacitatea lor selectivă de a concentra din mediu astfel de poluanți.

Micotoxinele care sunt produși de metabolism ai unor mucegaiuri.

Etapele igienizării

Pregătirea zonei pentru curățire. Se dezasamblează părțile lucrative ale echipamentului tehnologic și se plasează piesele componente pe o masă sau pe un rastel. Se acoperă instalația electrică cu o folie de material plastic.

Curățirea fizică. Se colectează resturile solide de pe echipamente și pardoseli și se depozitează într-un recipient.

Prespălarea. Se spală suprafețele murdare ale utilajelor, pereților și în final pardoseala, cu apă la 50 – 55˚C. Prespălarea se începe de la partea superioară a echipamentelor de procesare sau a pereților, cu evacuarea reziduurilor în jos, spre pardoseală.

Curățirea chimică (spălare chimică). Este operația de îndepărtare a murdăriei cu ajutorul unor substanțe chimice aflate în soluție, operația fiind favorizată de executarea concomitentă a unor operații fizice. Substanța de curățire se poate aplica și sub formă de spumă sau gel. Durata de acțiune a substanței de curățire cu suprafața respectivă trebuie să fie de aprox. 5 – 20 min.

Clătirea. Clătirea se face cu apă la 50 – 55˚C trebuind să fie executată până la îndepărtarea totală a substanței de curățire.

Controlul curățirii. Se face prin inspecția vizuală a tuturor suprafețelor și retușarea manuală acolo unde este necesar.

Curățirea “bacteriologică” sau dezinfecția se realizează prin aplicarea unui dezinfectant pe toate suprafețele, în prealabil curățite chimic și clătite, în vederea distrugerii bacteriilor. Înainte de începerea lucrului, a doua zi, se face o spălare intensă cu apă caldă (50 – 55˚C) și cu apă rece pentru îndepărtarea dezinfectantului.

Norme de igienă

Personalul din unitățile de producție are îndatorirea de a se supune unor reguli de ordin sanitar strict obligatorii, în scopul asigurării condițiilor igienice de fabricare a produselor alimentare și de a evita răspândirea bolilor, îndeosebi a toxiinfecțiilor. În acest scop, personalul angajat trebuie să aibă avizul medical favorabil și să prezinte la examenele medicale și de laborator periodice stabilite de instrucțiunile sanitar.

Personalul care manipulează, prepară, ambalează sau vine în contact cu utilajele tehnologice este obligat să respecte următoarele măsuri de igienă individuală pentru protecția sanitară a produselor:

depunerea, la intrarea în producție, a hainelor de stradă, la vestiarele special amenajate în acest scop și îmbrăcarea echipamentului de protecție sanitară a alimentului (halat, bonetă, etc.);

trecerea prin baie sau dușuri, sau cel puțin spălarea mâinilor cu apă și săpun, urmată de dezinfecția cu apă clorinată (0,1%);

tăierea unghiilor scurt și strângerea părului sub bonetă sau basma albă;

spălarea mâinilor cu apă și săpun la chiuvetele instalate în acest scop, după folosirea grupului sanitara, după orice întrerupere a muncii, sau în caz de murdărire accidentală.

Echipamentul sanitar de protecție va fi purtat în exclusivitate la locurile de muncă, fiind strict interzisă utilizarea lui în afară acestora. Spălarea echipamentului se face în locuri anume stabilite pentru această operație, separat de echipamentul de protecție al semifabricatelor, iar schimbarea lui se va face de două ori pe săptămână și de câte ori este necesar.

Spațiile social-sanitare destinate personalului productiv se curăță (mătură, spală) în fiecare schimb de lucru, mobilierul vestiarelor se spală cu apă caldă (45-50 grade C) și săpun și se dezinfectează de câte ori este nevoie sau minimum o dată pe luna, iar băile, dușurile și spălătoarele se întrețin în permanență curate și echipate cu cele necesare utilizării lor (săpun, prosoape, grătare, etc.).

În vederea însușirii cât mai temeinice a tuturor regulilor de igienă de către personalul productiv, în sensul dobândirii unei educații sanitare, care să se reflecte în respectarea și aplicarea conștientă a normelor sanitare, se organizează în unități, în colaborare cu organele competente, cursuri speciale privind igiena produselor alimentare. Tot în acest scop se desfășoară o amplă propagandă prin mijloace vizuale și educative.

În cazul produselor de morărit (tartinele de orez), respectarea măsurilor igienico-sanitare este mai strictă decât a oricăror altor produse alimentare întrucât ele nu mai sunt supuse la operații de pregătire (spălare, opărire), care să înlăture bacteriile eventual conținute de acestea.

Materiile prime și auxiliare utilizate trebuie să corespundă prescripțiilor sanitare prevăzute de normativele în vigoare, pentru care, la primire, concomitent cu verificarea calității se face și controlul stării de igiena, insistandu-se asupra prezenței impurităților (corpuri străine, insecte, rozătoare etc.) sau a mirosurilor provenite de la eventualele tratări prealabile cu insecto-fungicide sau germicide.

Depozitarea materiilor prime și auxiliare se face luându-se toate măsurile pentru evitarea impurificarii lor și alterării lor, în care scop se folosesc spații special destinate acestui scop.

Pregătirea materiilor prime și auxiliare în vederea fabricației se va efectuă, de regulă, în încăperi separate, sacii vor fi periați la exterior pentru îndepărtarea impurităților înainte de golire și vor fi scuturați pe ambele fețe după golire;

Operațiile tehnologice care se desfășoară în sălile de fabricație propriu-zise se vor efectua cu respectarea următoarelor condiții igienico-sanitare:

eliminarea depunerilor de praf rezultate din procesul tehnologic, prin folosirea instalațiilor de aspirație montate la punctele de formare a prafului;

eliminarea stagnării semifabricatelor și produselor în utilaje și mijloace de transport, pentru evitarea formării unor zone prielnice infectării și infestării;

prevenirea alterării produselor, prin aplicarea măsurilor tehnice și tehnologice corespunzătoare;

eliminarea permanență a deșeurilor neigienice rezultate în procesul de fabricație (măturătură de făină, resturi de aluat și produse finite degradate), pentru a nu formă focare de infecție și infestare datorită stagnarilor;

colectarea rebuturilor recuperabile, trierea acestora în vederea valorificării și depozitarea lor în condiții igienice, în funcție de destinație.

Întreținerea igienică a utilajelor și a spațiilor de lucru necesită grijă permanență din partea lucrătorilor direct productivi.

Curent, la sfârșitul fiecărui schimb și la întreruperea lucrului se efectuează următoarele operații:

îndepărtarea reziduurilor și deșeurilor de pe utilaje și instalațiile care nu comportă oprirea fabricației;

curățirea utilajelor fixe, în măsură în care permit acest lucru, prin periere, ștergere cu cârpe ude sau prin operații specifice indicate în cărțile tehnice (curățirea sitelor la cernatoare, suprafeței de contact a matriței mașinilor de expandat, etc.);

curățirea și spălarea utilajelor transportabile și demontabile, în spațiile destinate igienizării;

curățirea pardoselilor în jurul locurilor de muncă și a spațiilor de depozitare.

Săptămânal se va efectuă, obligatoriu, în toate unitățile de producție, prin întreruperea lucrului, curățenie generală, constând în:

curățirea de praf și păianjeni a pereților, ușilor, ferestrelor, luminătoarelor, gurilor de ventilație, radiatoarelor, cu peria sau cârpă udă;

spălarea pereților faianțați sau „uleiati” și a pardoselilor, folosind apă caldă la 45-50° C cu 1-1,5% sodă calcinată sau 1-2% detergenți anionici, după care se va face clatirea cu jeturi de apă și ștergerea cu cârpe;

curățirea instalațiilor de cernere, transport interfazic și depozitarea temporară a boabelor și crupelor de orez, prin desfacere, scuturare și periere în vederea eliminării posibilităților de infestare cu dăunători;

Pentru menținerea la nivelul corespunzător a stării de igiena din spațiile de lucru, în sălile de fabricație și depozite sunt interzise: fumatul (care prezintă pericol și de incendiu), consumarea de alimente, păstrarea obiectelor sau îmbrăcămintei personale, a inventarului și uneltelor care nu au legătură cu procesul tehnologic, precum și accesul animalelor.

Ambalajele produselor trebuie întreținute, de asemenea, în cea mai bună stare de igiena. În această privință, este interzisă utilizarea ambalajelor în stare murdară sau deteriorată (se verifică rolele de folie înaintea montării pe fusurile mașinii de ambalat).

Norme de securitate în muncă

Este interzisă achiziționarea și exploatarea echipamentelor tehnice, necertificate din punct de vedere al protecției muncii, de către organismul abilitat de M.N.P.S., conform legii nr. 90/1996 privind protecția muncii.

Pentru ca muncitorii să își desfășoare din plin activitatea și să își pună în scopul producției întreaga lor capacitate de lucru, trebuie să aibă condiții corespunzătoare, astfel încât să fie prevenite accidentările și îmbolnăvirile profesionale. În vederea asigurării unor astfel de condiții s-au stabilit norme (reguli) specifice procesului tehnologic, respectiv fiecărui loc de muncă.

La depozitarea și pregătirea materiilor normele prevăd următoarele:

Așezarea în stivă a materiilor prime și auxiliare se va face respectând înălțimea care asigură stabilitatea stivelor și nu necesită eforturi deosebite pentru manipulare. Astfel, sacii cu orez se vor așeza în stive cu înălțimea de cel mult 10 saci, corespunzător unei suprafețe a bazei de 10 saci așezați pe cel puțin două rânduri simultan (paralele).

Depozitarea, în ordine, a tuturor materiilor, descongestionarea căilor de acces, cât și rezervarea culoarelor de lățime corespunzătoare pentru efectuarea manipulărilor în condiții de strictă securitate a muncii. Manipularea trebuie făcută, pe cât posibil, prin mijloace mecanice, iar în cazul celor manuale se va ține seama de greutatea maximă pe care poate să o ridice o persoană.

Carucioarele-liză trebuie să funcționeze ușor, fără zgomot și să nu necesite eforturi mari din partea muncitorilor, pentru care roțile vor fi prevăzute cu rulmenți și bandaje de cauciuc.

La prepararea și prelucrarea amestecului se prevăd, în principal, următoarele măsuri:

Malaxoarele cu funcționare periodică vor fi utilizate numai cu apărătoarea împotriva accidentelor pusă, și după ce cuva s-a cuplat corect la sistemul de antrenare. Verificarea consistenței amestecului se face cu atenție, numai în zona de ieșire. Este interzisă oprirea cuvei cu mâna. Cuvele de malaxor se vor manipula numai prin împingere, cu excepția cazurilor când se scot din dispozitivul de fixare la malaxor.

La expandarea produselor se vor respecta următoarele norme:

Elementele mașinii de expandat care, în cazul exploatării incorecte, pot conduce la accidente de muncă, trebuie folosite cu cea mai mare atenție. Muncitorii care vor curăța suprafețele active ale matrițelor mașinii de expandat vor purta echipament de protecție adecvat și vor fi supravegheați de un șef de echipă. Reglarea temperaturii în cameră de expandat se va efectua de către muncitori însărcinați.

Ambalarea mecanizată a produselor se va face astfel încât să se evite blocarea spațiului din jurul mașinilor de ambalaje, produse ori alte obiecte. Muncitorii vor purta halatele și bluzele încheiate complet, iar mânecile strânse cu elastic sau nasturi și se vor evita apropierea de organele în mișcare ale mașinii, care ni pot fi protejate cu apărători. Manevrarea sulurilor de folie de ambalat și așezarea pe fusurile de întindere va fi cu atenție, de către minimum doi muncitori.

Transportoarele cu benzi pentru produse, lăzi, pachete se vor pune funcțiune respectându-se condițiile impuse de fluxul tehnologic, luându-se, prealabil, toate măsurile pentru primirea materialului transportat la locul de descărcare. Dispozitivele de protecție, apărătorile, îngrădirile, etc. ale benzilor de transport vor fi astfel fixate încât nu poată fi îndepărtate decât după oprirea instalației, ori construcția lor fie astfel concepută încât comande automat oprirea instalației caz de îndepărtare de la locul cuvenit.

Locurile de livrare produselor vor fi prevăzute fie cu uși glisante, fie cu uși pivotante, ambele , fiind dotate cu sisteme de blocare acționate numai din interiorul depozitului. gurilor de livrare depozitelor neprevăzute cu rampe de încărcare, vor fi instalate bare opritoare , vederea creării unui spațiu de protecție mijlocul de transport de încărcare.

Analize pe fluxul tehnologic

Determinarea caracteristicilor de calitate ale cerealelor

Luarea probelor pentru analiza boabelor de cereale de consum se face conform STAS 1068-75; determinarea conțiutului de corpuri străine și de semințe cu defecte conform STAS 1069-77; determinarea caracteristicilor organoleptice conform STAS 6253-80; determinarea conținutului de gluten și a indicelui de deformare al glutenului conform STAS 6283/1-83; determinarea sticlozității conform STAS 6283/2-84; determinarea acidității conform STAS 6283/3-76; determinarea conținutului de proteină brută conform STAS 6283/4-84; determinarea indicelui Pelshenke conform STAS 6283/5-76; determinarea indicelui pentru sedimentare (testul Zeleny) conform STAS 6283/6-76; determinarea indicelui pentru cădere conform STAS 6283/7-76.

Terminologia defectelor pentru boabele de cereale pentru consum este conform STAS 7522-89.

Boabele de cereale pentru consum alimentar și pentru industrializare trebuie să îndeplinească condiții prevăzute în standardul SR 2323-1994 pentru orezul brut alimentar.

Metodele psiho-senzoriale (organoleptice)

Acestea se bazeaza pe utilizarea celor 5 simturi. Ele ofera primele forme despre forma, miros, culoare, aspect, gust.

Aspectul: Aspectul cerealelor se stabileste prin examinarea formei, marimii, culorii, luciului si uniformitatii boabelor. Pentru determinarea aspectului se intind pe o suprafata curata 100 g boabe si se observa cu ochiul liber si prin pipait, urmatoarele :

daca boabele sunt de acelasi soi sau varietate;

daca forma si marimea boabelor sunt aproximativ aceleasi;

daca boabele sunt bine dezvoltate, pline, bine coapte, sanatoase;

daca exista boabe zbarcite, alterate, atacate, incoltite;

Mirosul: Cu ajutorul examinarilor se stabileste daca mirosul este normal si caracteristic sau dimpotriva are miros de statut, incins, mucegai. -se determina prin incalzire umeda. In acest scop se introduce intr-un pahar 5-10 boabe intregi sau macinate peste care se toarna apa incalzita la o temperatura de 60-70 grade C; se acopera paharul cu o sticla de ceas si se lasa in repaus 3- 4 minute. Dupa scurgerea lichidului de deasupra se cerceteaza mirosul boabelor.

Gustul: Se stabileste daca gustul este caracteristic produsului sau dimpotriva este amar, acru , ranced, iute, etc. Boabele de cereale au in general gustul slab-dulceag ; acesta se apreciaza prin mestecarea a circa 2 g boabe macinate sau incalzite la 60-70 ˚C.

Culoarea: Se observa daca culoarea corespunde sau nu cu cea caracteristica soiului respectiv. Pentru a determina culoarea boabelor de cereale, acestea se intind pe o hartie neagra sau albastra si se examineaza la lumina zilei cu ochiul liber.

Metodele fizice de analiză

Metodele fizice de analiză au ca scop cercetarea proprietăților fizice ale cerealelor.

Determinarea umidității: Se poate realiza prin două metode. Prima metodă este metoda uscării la etuva în care, probă se obține din cereale mărunțite la o morișcă de laborator, după uscare la 130 ±30˚ C timp de o oră, se răcește în exicator și se cântărește. Se fac două determinări paralele pentru aceeași probă de cereale. Iar cea de-a doua metodă este metoda ce utilizează umidometrul. Se pot utiliza mai multe tipuri de umidometre (Hygromatic, Viching 5, Electronica etc.). Umidometrul Electronica folosit în laborator, este dotat cu mai multe semidiscuri pentru diferite produse, pe care sunt înscrise și cantitățile de probă care se analizează în funcție de umiditate.

Determinarea sticlozității: Metoda se bazează pe examinarea cu ochiul liber a boabelor de grâu secționate cu farinotomul. Farinotomul este un apărat de laborator, folosit la secționarea boabelor, format din trei discuri cu mânere. Discul inferior este prevăzut cu orificii și este perforat, cel intermediar este un disc ascuțit, iar cel superior este prevăzut cu 50 alveole în care se întroduc boabele ce urmează a fi secționate.

Determinarea masei hectolitrice se realizează cu ajutorul balanței hectolitrice. Se calculează masă hectolitrică corespunzătoare greutăților de pe platan și se face media aritmetica a două determinări, dacă diferență dintre ele nu depășește 0,5 kg/hl.

Determinarea infestării: Infestarea cerealelor cu dăunători de hambar sau de câmp este data de numărul exemplarelor vii sau moarte și a larvelor lor, aflate într-un kilogram de boabe. Pentru determinarea infestării se ia un kilogram de boabe, se cerne prin site specifice, se întind produsele trecute prin site pe o suprafața neagră. Numărătoarea exemplarelor se face fie cu ochiul liber, fie cu lupă.

Determinarea conținutului de boabe întregi, spărturi, pulbere se face la orez prin cernerea a 100 g probă prin sita cu ochiuri rotunde cu diametru de 2 mm și apoi prin sita cu ochiuri cu diametru de 1 mm. Se exprimă conținutul de boabe întregi și de spărtură procentual.

Determinarea masei a 1000 de boabe: Pentru determinare, se ia o cantitate de cereale corespunzătoare pentru aproximativ 5000 de semințe, se înlătură impuritățile, se cântăresc și se numără. Rezultatul exprimă media aritmetică a două determinări paralele. Atunci când se utilizează masa relativă a 1000 de semințe, trebuie avută în vedere și umiditatea lor. Pentru determinarea masei absolute a 1000 de semințe se determină umiditatea cerealelor.

Determinarea masei specifice se poate face cu ajutorul picnometrului. Picnometrele sunt vase din sticlă sau cuarț de diferite capacități, între 5 – 50 cm3, de mare precizie. Pentru determinare se cântăresc la balanța analitică 2-3 g de probă, care se întroduc în interiorul picnometrului.

Determinarea conținutului de impurități se face prin cernerea acestora prin ciurul a cărui orificii depind de cereală analizată și prin alegerea impurităților cu o pensetă. Impuritățile, separate pe categorii, se cântăresc la o balanța tehnică.

Metodele chimice

Metodele chimice urmăresc studiul proprietăților chimice ale cerealelor. Analiza chimică poate fi calitativă când se identifică numai substanțele componente și cantitativă când se stabilește și proporția în care acestea se găsesc în substanța de analizat. Din această categorie fac parte : determinarea de apă; determinarea de glucide; determinarea de lipide; determinarea de vitamine; determinarea de săruri minerale.

De asemenea, prin intermediul metodelor chimice putem determina gradul de contaminare a produselor alimentare. Conform REGULAMENTUL (CE) NR. 1881/2006 AL COMISIEI din 19 decembrie 2006 de stabilire a nivelurilor maxime pentru anumiți contaminanți din produsele alimentare, orezul este încadrat în categoria 2.1.12 – Porumb și orez care urmează a fi sortate sau supuse altui tratament fizic înaintea consumului uman sau a utilizării ca ingrediente în produse alimentare.

Tabelul 6.1. Conținutul maxim admis de contaminanți conform Regulamentului (CE) NR. 1881/2006

(17) În scopul aplicării nivelurilor maxime pentru deoxinivalenol, zearalenon, toxina T-2 și toxina HT-2, stabilite la punctele 2.4, 2.5 și 2.7, orezul nu este inclus în categoria „cereale”, iar produsele pe bază de orez nu sunt incluse în categoria „produse pe bază de cereale”.

(45) Nivelul inferior al concentrațiilor este calculat plecând de la ipoteza că toate valorile pentru cele patru substanțe sub limita de cuantificare sunt zero.

(50) Sumă de As(III) și As(V)

(51) Orez, orez decorticat, orez albit și orez prefiert, astfel cum este definit în Standardul Codex 198-1995.

Conform REGULAMENTUL (CE) NR. 2073/2005 AL COMISIEI din 15 noiembrie 2005 privind criteriile microbiologice pentru produsele alimentare (astfel cum a fost modificat prin: Regulamentul (UE) nr. 365/2010 al Comisiei din 28 aprilie 2010, Regulamentul (UE) nr. 1086/2011 al Comisiei din 27 octombrie 2011, Regulamentul (UE) nr. 209/2013 al Comisiei din 11 martie 2013, Regulamentul (UE) nr. 1019/2013 al Comisiei din 23 octombrie 2013, Regulamentul (UE) nr. 217/2014 al Comisiei din 7 martie 2014), produsele alimentare nu trebuie să conțină microorganisme sau toxine sau metaboliți ale acestora în cantități care prezintă un risc inacceptabil pentru sănătatea umană. Având în vedere nivelurile scăzute de contaminare a toxinelor Fusarium constatate în orez, nu se propun niveluri maxime pentru orez sau produse pe bază de orez.

Conform REGULAMENTUL (CE) NR. 1333/2008 AL PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI AL CONSILIULUI din 16 decembrie 2008 privind aditivii alimentari, partea D, orezul și tartinele obținute din orez se încadrează în categoria 06. Cereale și produse pe bază de cereale – 06.7. Cereale preparate în prealabil (prefierte) sau prelucrate. Astfel conținuturile de aditivi admise sunt prezentate în tabelul următor.

Tabelul 6.3. Conținuturile de aditivi admise conform Regulamentului (CE) NR. 1333/2008

* quantum satis – Coloranți alimentari autorizați

Conținutul de pesticide poate fi verificat cu ajutorul metodelor moderne de analiză prin cromatografie de gaz sau cromatografie de lichide de înaltă performanță. Substanțele analizate din orez precum și nivelele maxime admise conform legislației în vigoare (partea A din anexa I la REGULAMENTUL (CE) NR. 396/2005 – orezul are codul 500060) sunt redate în tabelul 6.2.

Tabelul 6.2. Nivelurile maxime admise pentru pesticidele din orez

Determinarea caracteristicilor de calitate pentru materiile prime

Clorura de sodiu (sarea comestibilă) trebuie să corespundă la următoarele norme de protecție sanitară: reacție – neutră, NaCl minimum 98%; substanțe insolubile în apă, maximum 12%; MgCl2 maximum 0,15%; trioxid de fier, maximum 0,04%; plumb și arsen – lipsă;

Deoarece vine în contact cu materiile prime prelucrate sau reprezintă o materie primă de bază pentru obținerea unor produse alimentare, apa utilizată în industria alimentră trebuie să corespundă standardului de calitate pentru apa potabilă.

Cu toate acestea în fiecare sector al industriei alimentare există reglementări specifice referitoare la calitatea apei întrebuințate. De obieci, apa necesară industriei alimentare provine de la uzinele de apă, care asigură apă potabilă. Acolo unde nu este posibil acest lucru, trebuie folosită fie apă subterană, fie de suprafață, care, însă, trebuie verificată din punct de vedere sanitar și tratată înainte de utilizare.

Tabel 6.4. Indicatorii de calitate pentru apă pentru industria morăritului și a crupelor

Tabel 6.5. Condiții de calitate pentru apă

Certificarea și legislația specifică

Certificarea în industria alimentară

Certificarea ISO 22000

ISO 22000:2005 este Standardul Internațional care stabilește cerințele pentru un Sistem de management al siguranței alimentelor, este standardul relevant pentru furnizorii și prestatorii de servicii. ISO 22000:2005 evaluează sistemul de management al siguranței alimentelor în cadrul organizației, HACCP și Bunele Practici de Igienă (GHP) fiind chei specifice și importante în această privință.

Implementarea Programelor Preliminare este o cerință în plus față de cerințele specificate pentru Sistemul de Management al Calității și HACCP în cadrul organizațiilor competitive.

PRP (Programe Preliminare): Condiții și activități de bază care sunt necesare pentru a menține un mediu igienic pe tot parcursul lanțului alimentar adecvat pentru producția, manipularea și furnizarea de produse sigure pentru consum uman (GMP, GHP).

PRP Operațional (Program Preliminar Operațional): Program Preliminar identificat prin analiza pericolelor ca fiind essențial pentru controlul probabilității de manifestare a pericolelor pentru siguranța alimentului în produs și/sau contaminarea sau proliferarea pericolelor pentru siguranța alimentului în produs sau în mediul de procesare.

Elementele cheie ale acestui standard internațional sunt:

Sistemul de management (Integrarea responsabilității pentru siguranța alimentelor în managementul calității)

Comunicarea interactivă (Reglementarea și facilitarea comunicării cu furnizorii, clienții, utilizatorii finali si autorități – nu numai în momente de criză)

HACCP și programe de preliminare (programe preliminare PRP)

Validare și verificare (Toate măsurile trebuie să fie analizate în funcție de adecvarea lor pentru a asigura succesul asumat anterior, în timpul și după punerea lor în aplicare. Testele trebuie să fie documentate).

ISO 22004:2006 Sisteme de management al siguranței alimentului. Recomandări de aplicare pentru ISO 22000:2005; ISO 22005:2007 Trasabilitatea în lanțul alimentar. Principii generale și cerințe fundamentale pentru proiectarea și implementarea sistemului.

Certificare FSSC 22000: Acest standard include o schema completă de certificare

pentru sistemul de management pentru siguranța alimentelor bazată pe standardele ISO 22000, ISO 22003 și PRPs specifice. Standardul a fost dezvoltat pentru certificarea sistemului de management al siguranței alimentelor al organizațiilor din sectorul de procesare al produselor de origine animală, produselor de origine vegetală, producția ingredientelor utilizate în industria alimentară, a aditivilor, vitaminelor ori a ambalajelor utilizate în industria alimentară. Producătorii care detin deja o certificare ISO 22000 au nevoie doar de o documentare a specificațiilor tehnice pentru PRPs care să îndeplinească cerințele acestei scheme de certificare. Schema de certificare FSSC 22000 este recunoscută integral de Global Food Safety Initiative(GFSI).

Certificare IFS  – International Food Standard

Certificare IFS  – International Food Standard este un standard de calitate și siguranța a alimentelor, pentru produsele alimentare comercializate sub marcă proprie, menit să permită evaluarea sistemelor de management  ale furnizorilor, pe baza unei abordări uniforme. Standardul se aplică la toate stadiile de procesare a alimentelor, dupa ce acestea au parasit ferma de producție. IFS a fost creat de membrii asociați ai federației germane de retail – Hauptverband des Deutschen Einzelhandels(HDE) și omologul său francez – Federation des Enterprises du Commerce et de la Distribution(FCD).

IFS Logistics – este un standard pentru auditarea activităților logistice atât pentru produsele alimentare și non-alimentare incluzând  transportul, depozitarea, distribuția etc.  Este aplicabil tuturor activităților de distribuție: pe șosea, calea ferată sau navală; produse congelate sau refrigerate. IFS se referă la activitățile logistice în cazul în care companiile au contact fizic cu produsele deja ambalate (transport, ambalarea produselor pre-ambalate, depozitare și/sau distribuție etc).

Certificare BRC /IOP – Global Standard for Packaging and Packaging Materials

Chiar și ambalajul are un impact asupra siguranței alimentelor noastre. Nu numai condițiile de igienă sunt implicate dar și posibilele transferuri de substanțe chimice.
BRC/IOP a fost dezvoltat pentru toți producătorii de ambalaje pentru alimente. Acest standard a fost orientat către igienă și siguranța produselor și a fost publicat de către British Retail Consortium(BRC) împreună cu Institute of Packaging (IoP). Standardul este bazat pe cerințele specifice GMP și analiza riscurilor.

EN 15593: Ambalaje. Managementul normelor de igienă utilizate la fabricarea ambalajelor pentru produse alimentare. Cerințe – Lipsa igienei și ambalajele nepotrivite pot contamina alimentele cu substanțe străine, micro-organisme, reziduuri chimice ori substanțe de migrare.

Acest standard European este bazat pe principiul analizei pericolelor și evaluării riscurilor.  Standardul descrie atât Sistemul de management cât și practicile de igienă pentru producătorii de ambalaje și materiale pentru ambalajele utilizate în industria alimentară considerate a fi parte a lanțului alimentar.

EN ISO 14159 – Securitatea mașinilor. Cerințe referitoare la igiena și proiectarea mașinilor – acest standard internațional definește cerințele de igienă pentru proiectarea mașinilor. Standardul este aplicabil tuturor tipurilor de mașini și echipamentelor aferente a căror utilizare ar putea genera riscuri pentru consumatorii produselor (alimente, produse farmaceutice, biotehnologie, cosmetică).

Legislația în industria alimentară

Conform site-ului Autorității Naționale pentru Protecția Consumatorilor (ANPC), ultima actualizare a legislației specifice pentru domeniul produselor alimentare, s-a făcut la data de 13-05-2015 și cuprinde următoarele norme legislative aplicabile în cazul tuturor produselor alimentare:

Ordonanța nr. 21/1992 privind protecția consumatorilor

Legea nr. 363/2007 privind combaterea practicilor incorecte ale comercianților în relația cu consumatorii și armonizarea reglementărilor cu legislația europeană privind protecția consumatorilor

Hotărârea nr. 947/2000 privind modalitatea de indicare a prețurilor produselor oferite consumatorilor spre vânzare

Hotărârea nr. 530/2001 pentru aprobarea Instrucțiunilor de metrologie legală IML 8-01 Preambalarea unor produse în funcție de masă sau volum

Legea nr. 150/2004 privind siguranța alimentelor și a hranei pentru animale

Ordinul 45 /2012 privind controlul pe piata al mentiunilor nutritionale si de sanatate inscrise pe produsele alimentare

Hotărârea nr. 723/2011 privind stabilirea cadrului legal necesar pentru aplicarea Regulamentului (CE) nr. 1.924/2006 al Parlamentului European și al Consiliului din 20 decembrie 2006 privind mențiunile nutriționale și de sănătate înscrise pe produsele alimentare

Ordinul nr. 65/2013 pentru aprobarea Normelor metodologice privind eliberarea certificatelor de clasificare a structurilor de primire turistice cu funcțiuni de cazare și alimentație publică, a licențelor și brevetelor de turism

Ordinul nr. 772/2005 pentru aprobarea Normei privind Sistemul rapid de alertă pentru alimente și furaje

Ordonanța nr. 2/2001 privind regimul juridic al contravențiilor

Pentru materiile prime utilizate în cadrul tehnologiei descrise trebuie să se respecte următoarele norme juridice:

APE  POTABILE – Legea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile

SARE IODATĂ – Hotărârea nr. 568/2002 privind iodarea universală a sării destinate consumului uman, hranei animalelor și utilizării în industria alimentară

Metode de determinare a micotoxinelor

Aflatoxinele și ohratoxinele

Aflatoxinele sunt metaboliți fungali inrudiți, în număr de 20. Cromatografic s-au separat 4 compuși: B1, B2, G1 si G2. Aflatoxina B1 este cea mai toxică, având puternic efect carcinogenic, inducănd cancer hepatic la majoritatea animalelor.

Din punct de vedere chimic, aflatoxinele conțin un nucleu cumarinic legat de un bifuran sau o pentanonă ( Fig. 8.1.).

Restul compușilor până la 20 sunt fie produși de transformare (hidroxilare) a aflatoxinelor, desemnați sub diferite indicative: M1 și M2 (observați prima dată în lapte), GM1 și GM2 (derivații hidroxilați ai aflatoxinei G1), fie derivați hidroxilați produși direct de mucegai, mai rari: B2a,G2a etc.

Epoxidul derivat de la aflatoxina B1 este cel mai toxic derivat ( Fig. 8.2.).

Factorii favorizanți producerii de aflatoxine sunt: umiditatea crescută a recoltelor (0,84 – 0,86 %), temperaturile mari, efectele mecanice din timpul recoltării, infestarea cu insecte, recoltare în condiții de ploaie, acumularea de umiditate în timpul stocării.

Fig. 8.1. Structurile chimice ale aflatoxinelor ce se pot separa cromtografic

Fig. 8.2. Formarea epoxidului derivat de la aflatoxina B1

Strategiile de reducere a conținutului de aflatoxine sunt:

procesarea materiilor prime;

biocontrol și inactivare microbiană;

degradare structurală prin tratament chimic;

reducerea conținutului de aflatoxina prin chemosorbție.

Aflatoxinele pot produce la oameni hepatomegalie, hepatită, ciroză și cancer hepatic.

.

Fig. 8.3. Metabolizarea aflatoxinelor

Ohratoxinele sunt metaboliți produși de mucegaiuri din speciile Aspergillus și Penicillum, în funcție de temperatură și conținutul de apă din plante. Speciile Aspergillus necesită intervale de temperatură de 12-37°C, iar Penicillum sintetizează ohratoxine la temperature de 4-31°C.

Caracteristici ale ohratoxinelor:

alcătuiesc un grup de șapte substanțe chimice strâns înrudite, ohratoxina A fiind cea mai răspândită și mai toxică;

ohratoxina B nu conține clor la atomul de C5 din ciclul condensat izocumarinic. Apar în cerealele depozitate, precum și în cafea, bere, fructe uscate, vin, cacao și nuci;

ohratoxina A este un puternic toxic renal, îngreunând mecanismele de transport anionic în tuburile renale; experimental, s-a dovedit a fi un inhibitor al sintezei proteinelor, un imunosupresor, agent carcinogenic, mutagenic și teratogenic în țeste pe animalele de laborator.

Fig. 8.4. Căile de biotransformare a ohratoxinei A în organismele animale

Pregatirea preliminara a probelor

Micotoxinele prezintă un real pericol și este obligatoriu ca manipularea probelor să se facă cu grijă și să se lucreze în condiții care să împiedice contaminarea materialelor și a atmosferei.

În plus, anumite mucegaiuri care produc aceste substanțe sunt ele însuși toxice (exemplu: Aspergillus flavus și Aspergillus parasiticus pentru care s-au diagnosticat trei tipuri de simptome la om: infecție, alergie și toxicoză). Infecția reprezintă o invazie a țesuturilor vii în timp ce alergia este o manifestare de hipersensibilitate la o antigena fungica. Toxicozele sunt maladii rezultate în urmă expunerii, în general prin ingerare, prin inhalare sau prin contact direct, la micotoxine produse de mucegaiuri. Trebuie să se insiste asupra faptului că atmosferă este un bun vector de contaminare cu micotoxine. Securitatea trebuie să fie maximă.

Personalul din laborator trebuie să fie familiarizat cu reglementările privind securitatea. Mai mult, un control medical al pesonalului este recomandat și trebuie să se realizeze un set complet de analize la sânge. Gestionarea riscurilor de laborator trebuie să cuprindă trei puncte:

identificarea sursei periculoase și a efectelor posibile asupra sănătății în cazul nefolosirii echipamentului adecvat;.

punerea la punct a metodelor de manipulare a toxinelor și microorganismelor;

înțelegerea sensului responsabilității pentru a permite aplicarea măsurilor de securitate.

Manipularea mucegaiurilor: Culturile trebuie să fie păstrate în eprubete, plăci Petri. Pentru manipularea eșantioanelor se recomanda să se lucreze în cabine securizate biologic. Pentru protecție, personalul trebuie să poarte în permanență sorț, mănuși și masca.

Manipularea produselor mucegăite: Produsele mucegăite nu trebuie să fie manipulate niciodată fără mănuși și analizele se vor face în așa fel încât să se evite pe cât posibil inhalarea particulelor toxice.

Analiza eșantioanelor test: Securitatea manipulării este foarte importantă în timpul acestei operații. Este primordială minimizarea contaminării atmosferice cu vapori toxici și particule de praf. Contactul direct cu toxinele pure sau în soluție trebuie să fie evitat prin folosirea echipamentului de pipetare mecanic. Toate suprafețele de lucru că și echipamentele folosite în timpul extracției trebuie să fie obligatoriu decontaminate după utilizare.

Decontaminarea laboratorului: Sticlăria de laborator și suprafețele care au intrat în contact cu toxinele sunt spălate cu NaClO 0,5%. Carcasele în care au fost ținute animalele de laborator sunt incinerate.

Metode calitative

În această secțiune vom trata metodele care în general sunt folosite ca metode rapide de detecție a micotoxinelor.

Aceste metode sunt folosite ca etape prealabile de purificare a micotoxinelor. După cum știm, metodele calitative folosesc fluorometria cu lumină UV pentru a determina concentrația molară a soluției. Pentru interpretarea corectă a măsurilor realizate, ne vom folosi de două legi care descriu absorbția luminii de materie:

Legea lui Lambert:

Legea lui Beer:

în care: A = absorbantă sau densitatea optică a soluției;

I = intensitatea luminii emise

I0 = intensitatea luminii transmise

C = concentrația substanței absorbante

ε = coeficeintul molar de absorbție al substanței absorbante (absorbtivitate molară)

În practică, în cazul unui spectofotometru UV monofascicol, se reglează valoarea zero a absorbanței față de un probă martor (solventul folosit). Cuva care conține soluția de analizat este apoi plasată în spectrofotometru și se citește valoarea absorbanței. Fiecare micotoxină are o lungime de undă caracteristică.

Tabelul 8.1. Parametrii spectrofotometrici pentru diferite micotoxine

Metode imunologice

Testele imunologice constituie astăzi metodele rapide de detecție a aflatoxinelor și a altor micotoxine în alimente. Anticorpii policloni și monocloni folosiți sunt agenții de legătură folosiți. Se știe că micotoxinele sunt molecule non antigene cu masă moleculară mică, anticorpii policloni sunt produși indirect prin răspunsul imunitar al animalelor la un complex micotoxina-proteină. Raportul molecular micotoxina-proteină este foarte important pentru intensitatea răspunsului imunitar. Poziția și tipul de legătură între toxină și proteină sunt de asemenea critice. Anticorpii monocloni sunt secretați prin fusiunea celulelor în splina șoarecilor și legarea celulelor miceliene datorită polietilen glicolului. Imunogeneză este administrată prin injectări repetate de cantități mici de proteină (40-300 μg).

Recunoașterea imunologica este bazată pe complementarismul spațial al grupelor specifice al antigenelor cu cei doi anticorpi. Anticorpii sunt reactivul cheie în testul immunologic și trebuie să fie obligatoriu corect preparat și caracterizat. Caracteristicile utile pentru selecționarea unui anticorp convenabil sunt: constanța de afinitate, specificitatea și randamentul.

Se cunosc trei tipuri de teste imunologice:

Testele RIA. În testele RIA, aflatoxina este marcată din punct de vedere al radioactivității. Aflatoxina nemarcată sau aflatoxina în soluție test și aflatoxina marcată intră în competiție pentru numărul limită de legături la anticorpi. Cantitatea de aflatoxină în eșantion este invers proporțională cu cantitatea de aflatoxină marcată în soluție. Avantajul acestor teste este acela că necesită o cantitate scăzută de anticorpi. Prezintă totuși și dezavantaje în ceea ce privește radioactivitatea, folosirea marcajelor izotopice.

Testele ELISA. Principiul metodei: testul se bazează pe reacția antigen-anticorp. Godeurile de microtitrare sunt acoperite cu anticorpi captură, direcționați împotriva anticorpilor anti-micotoxina. În fiecare godeu, atât pentru standard, cât și pentru probă, se adaugă conjugatul enzimatic și anticorpii anti-micotoxina. Micotoxina liberă și conjugatul enzimatic concurează pentru siturile de legare ale anticorpilor de acoperire ai godeurilor (metodă imunoenzimatica competitivă). Conjugatul enzimatic nelegat este îndepărtat în faza de spălare. Se adaugă substrat/cromogen, observându-se virarea culorii de la roșu la albastru. Adăugarea reactivului de stopare al reacției determină modificarea culorii albastre în galben. Citirea probelor se realizează la 450 nm. Absorbanța este invers proporțională cu concentrația micotoxinei din probă.

Pentru un eșantion de orez se determină toxina 3-acetyl desoxynivaleol, care se extrage cu un amestec metanol:apă 6:4 (v/v), se diluează cu un tampon, limita de detecție este de 1 mg/kg.

Metode de imunoafinitate. Coloanele de imunoafinitate sunt preparate prin adsorbție de anticorpi pe un suport inert (tuburi de microtitrare, membrane, bile de sticlă). Micotoxinele sunt prelevate de soluțiile test prin anticorpi imunospecifici. După ce impuritățile din cartuș au fost spălate, micotoxinele sunt desorbite în metanol și transferate pe coloană în fază inversă pentru a fi separate. Apoi determinarea se face în UV. Folosirea coloanelor de imunoafinitate pentru prelevarea și concentrarea micotoxinelor prezintă mai multe avantaje: creșterea selectivității, posibilitatea prelevării din volume mari și asocierea cu alte tehnici analitice. Această tehnică prezintă de asemena avantajul de a fi foarte rapidă (10 – 15 minute) și nu presupune necesitatea unui personal calificat. Inconvenientul major al acestei tehnici este folosirea unei cantități importante de anticorpi. Trebuie specificat faptul că în cazul anumitor micotoxine că aflatoxinele, o derivație prealabilă trebuie să fie realizată pentru a putea folosi tehnica fluorimetrică cu lumina UV.

Metode cantitative

Teste kit. Testele kit permit determinarea conținutului de micotoxine în laboratoare nespecializate. Testele kit folosite funcționează după două metode: metoda cromatografiei în strat subțire și metoda imunologica. Avantajul folosirii testelor kit TLC este acela că un singur test poate fi folosit pentru determinarea mai multor micotoxine. Testele kit bazate pe metodele imunologice au avantajul ușurinței și rapidității metodei.

Cromatografie în strat subțire (TLC). Cromatografia în strat subțire este o metodă folosită începând cu anul 1990 pentru analiza aflatoxinelor. Pentru cromatografia în strat subțire limita de detecție pentru dozarea aflatoxinelor este de 2 ppb, iar cea pentru tricotecine limita este de 50 ppb. De obicei, această metodă este urmată de un test ELISA în cazul în care furnizează un răspuns pozitiv. De-a lungul vremii s-au efectuat studii care au demonstrat că această metodă poate fi aplicată și în cazul analizei tricotecenelor, în particular a desoxinivalenolului (DON) și al zearalenonei (ZON).

Principiul metodei: Extracția micotoxinelor în solvenți organici și separarea lor prin cromatografie în strat subțire, identificarea micotoxinelor separate în lumină ultravioletă la lungimile de undă de 254 nm și 366 nm față de substanța etalon și confirmarea prezenzei micotoxinelor identificate în spoturi prin reacții de derivatizare.

Fig. 8.5. Kiturile RIDADSCREEN® ELISA pentru determinarea micotoxinelor

HPLC (high performance liquid chromatography). Metoda HPLC realizează o cuantificare de mare precizie. Este o metodă de referință și poate realiza cuantificarea compusului de analizat aflat în cantități foarte mici (ng). În cazul metodei HPLC dezvoltate limita de detecție poate ajunge până la 0,02 ppm, în timp ce limita de cuantificare este de 0,06 ppm. HPLC este o metodă folosită pentru analiza numeroaselor micotoxine ca: zearalenina, ochratoxina A, fumonisina B1, vomitoxina și alfatoxine. Deși este o metodă cu un preț ridicat, care necesită experiență și timp, această metodă este foarte mult folosită ca tehnică de confirmare în cazul determinărilor folosind cromatografia în strat subțire sau folosind teste de imunoafinitate. Avantajele acestei metode raportată la cromatografia în strat subțire: precizie. Există două tipuri de cromatografie cu lichid de înaltă performanță: cu fază normală și cu fază inversă (RP-HPLC). Dacă prima a avut o perioadă de glorie acum 20 de ani, astăzi cel mai des folosită este cea de a doua. Totuși trebuie specificat faptul că în cazul folosirii (RP-HPLC), fluorescența aflatoxinelor B1 și G1 scade.

Ansamblul cromatografic HPLC este un sistem compus dintr-un modul de separare și unul de detecție.

Modulul de separare – controlează următorii parametri cromatografici: programare metodă, compoziție solvent, viteză de eluție, spălarea garniturilor, injecția probei, semnalarea a unor evenimente externe, operarea detectorului prin interfață IEEE- 488, termostatare coloană, termostatare probe, degajare eluent. Modul de separare constă din două sisteme- un sistem de administrare a solventului (compus din 4 pompe și o valvă de realizare a gradientului) și un sistem de administrare a probei (compus din autosampler cu 5 carusele a câte 24 de flacoane și un injector automat).

Modul de detecție -este un detector performant UV/Vis, cu două canale, destinat aplicațiilor HPLC și operează în domeniul 190- 700 nm. Soft-ul prin intermediul căruia se fac achizițiile de date, cât și prelucrarea lor, este MILLENIUM.

Proba de la care se pleacă este reprezentată de cereale măcinate. Fiind o probă solidă, trebuie să se facă extracția prealabilă a compusului de analizat.

Deoarece extractul este foarte complex este necesară realizarea unei separări prealabile, care are rolul de a înlătura eventualii interferenți, dar și de a proteja coloana cromatografică.

Pentru separare s-a optat pentru utilizarea a două tipuri de coloane, pe de o parte, coloane de iminoafinitate, care leagă micotoxina la trecerea acesteia prin coloană de anticorpul specific aflat în umplutura coloanei, iar pe de altă parte, coloane multifuncționale care lasă să treacă micotoxina prin coloană în timp ce compuși de interferență sunt reținuți în umplutura coloanei. În selectarea metodei HPLC și a condițiilor inițiale se pornește de la proba de analizat. Caracteristicile chimice ale compusului de analizat indică abordarea unei cromatografii cu fază normală sau cu fază inversă.

Contribuția autorului

Bilanț de materiale

Considerații teoretice

Procesele tehnologice din industria alimentară se pot desfășura în mod continuu sau discontinuu.

În primul caz alimentarea instalației sau utilajului cu materii prime și utilități este continuă și uniformă, ca de altfel și fabricarea produselor, eventualele întreruperi accidentale cauzate de defecțiuni minore neafectând caracterul continuu al procesului. Caracteristicile acestui tip de operație sau proces sunt debitele de alimentare, cantitatea de materiale aflate în utilaj sau instalație în procesul de prelucrare și timpul de fabricație sau durata prelucrării. În cazul în care procesul sau operația are caracter discontinuu, alimentarea utilajului sau a instalației se face periodic, cu cantități bine definite de materii prime și utilități, denumite șarje. Caracteristicile acestei operații sau proces sunt mărimea unei șarje, durata sau timpul de prelucrare a unei șarje, numărul zilnic de șarje. Pentru a putea aprecia gradul de valorificare a utilităților în scop alimentar a materiilor prime și materialelor, se folosesc bilanțurile cantitative, consumuri specifice și randamente, analiza fiind realizată atât pentru componentele materiale, cât și pentru cele energetice sau termice.

Bilanțul de materiale reprezintă o analiză sintetică a modificărilor cantitative înregistrate de către materiile prime și materialele supuse prelucrării, fiind definit de către principiul conservării materiei:

unde: Mi – reprezintă cantitatea de materiale intrate; Me – cantitatea de materiale existente; M 'e – cantitatea de materiale ieșite; Mr – cantitatea de materiale rămase; Mp – cantitatea de materiale pierdute.

Relația de mai sus este forma generală a unui bilanț de materiale și care definește o operație, un utilaj sau un proces tehnologic. Mărimile care intervin în această relație se exprimă în unități de masă pentru operații sau procese discontinue, respectiv în debite masice pentru operații și procese continue. Bilanțurile de materiale pot fi totale, globale sau generale, când se referă la întregul proces tehnologic și ține cont de toate materiile prime, materiale și utilități ce intervin pe întreaga instalație, respectiv parțiale, când se referă la un component sau un grup de componente din instalație, o parte din instalație, un utilaj sau o parte a acestuia.

Fig. 9.1. Graficul circulației materialelor

Bilanțurile se pot întocmi sub formă tabelară sau grafice cu circulația materialelor (diagrama Sankey). O imagine mai sugestivă asupra circulației materialelor o oferă reprezentarea grafică a bilanțului (Fig. 9.1.), în care Qs este cantitatea sau debitul de material ce intră în proces; Q1,Q2 – cantitățile sau debitele de materiale și utilități ce intră în proces; Qp – cantitatea sau debitul de produse rezultate din proces; Qs1, Qs2 – cantitățile sau debitele de produse secundare sau deșeuri ieșite din proces. Urmărirea atentă a bilanțului de materiale al unui utilaj sau instalație poate scoate în evidență pierderile de materiale și ajută la stabilirea consumurilor specifice și a randamentelor de fabricație.

Consumul specific reprezintă cantitatea de materii prime și/sau de materiale necesare pentru realizarea unei unități de produs. În general, consumurile specifice se stabilesc pentru întreaga linie de fabricație, se referă la un singur material sau un grup de materiale având aceiași structură ori proveniență sau la utilități, unitățile de măsură fiind cele gravimetrice (kg/kg, t/t). Randamentul unui utilaj sau instalație indică efectul obținut, adică produse sau utilități alimentare rezultate în urma prelucrării unei unități de materie primă și/sau de material, mărimea acestuia caracterizând calitatea tehnologiei utilizate. Randamentul se exprimă în t/t când se referă la cantități, respectiv în lei/t când se referă la rezultate valorice sau utilități.

Calculul bilanțului de materiale

Implementarea sistemului HACCP

Principiile HACCP

Metoda HACCP (Managementul riscurilor și punctelor critice de control) a fost prezentată în public la Conferința Națională pentru Protecția Alimentelor din 1971, fiind ulterior adoptată de către FDA (Food and Drugs Administration) pentru inspecția întreprinderilor din industria alimentară civilă.

Comisia Codex Alimentarius încurajează implementarea metodei HACCP la nivelul agentilor economici si reglementarea acesteia printr-un cadru legislativ adecvat în statele membre. În acest sens, s-a adoptat Hotărârea (HG) nr. 924/2005 privind aprobarea Regulilor generale pentru igiena produselor alimentare, care face obligatorie implementarea sistemului HACCP.

Conceptul HACCP este o abordare sistemica a realizarii sigurantei pentru consum a produselor alimentare ce consta în aplicarea a sapte principii de baza:

Evaluarea riscurilor asociate cu obtinerea si recoltarea materiilor prime si ingredientelor, prelucrarea, manipularea, depozitarea, distributia, prepararea culinara si consumul produselor alimentare.

Determinarea punctelor critice prin care se pot tine sub control riscurile identificate.

Stabilirea limitelor critice care trebuie respectate în fiecare punct critic de control.

Stabilirea procedurilor de monitorizare a punctelor critice de control.

Stabilirea actiunilor corective ce vor fi aplicate atunci cand, în urma monitorizarii punctelor critice de control, este detectata o deviatie de la limitele critice.

Organizarea unui sistem eficient de pastrare a înregistrarilor care constituie documentatia planului HACCP.

Stabilirea procedurilor prin care se va verifica daca sistemul HACCP functioneaza corect.

Este indicat ca analiza riscurilor sa fie efectuata în faza de proiectare a produsului si a procesului tehnologic de fabricatie pentru a defini punctele critice de control înainte de începerea fabricatiei.

În principal, termenii specifici utilizați în proiectarea și implementarea sistemului HACCP sunt:

Un punct critic de control este definit de orice punct sau procedura dintr-un sistem specializat în fabricarea de produse alimentare în care pierderea controlului poate avea drept consecinta punerea în pericol a sanatatii consumatorului. Exemple tipice: stabilirea retetei de fabricatie bazata pe considerente igienico-sanitare, tratamentele termice, refrigerarea, congelarea, igienizarea utilajelor si spatiilor de productie.

O limita critica este definita de toleranta admisa pentru un anumit parametru al punctului critic de control. De pilda: valorile temperaturii, timpului, umiditatii, pH-ului, aciditatii, continutului de sare etc.

Monitorizarea reprezinta testarea sau verificarea organizata a punctelor critice de control si a limitelor critice. Rezultatele monitorizarii trebuie sa fie bine documentate si interpretate. Erorile de monitorizare pot conduce la defecte critice ale produselor. Deoarece defectele critice pot avea consecinte grave, se impune o monitorizare eficienta a punctelor critice de control, ideal în proportie de 100%.

Actiunile corective aplicate trebuie sa elimine riscurile existente sau care pot sa apara prin devierea de la planul HACCP, asigurand inocuitatea produsului finit.

Verificarile au rolul de a confirma faptul ca, în urma aplicarii planului HACCP, toate riscurile au fost identificate si tinute sub control. Metodele de verificare pot fi metode microbiologice, fizice, chimice si senzoriale.

Controlul de calitate

Produsul finit

Fig. 10.1. Prezentarea tartinelor de orez

Controlul de calitate în fabrica de procesare a orezului în vederea producerii tartinelor de orez este un proces de muncă laborios. Orice rupere înseamnă venituri pierdute, de aceea întreținere nivelurilor de umiditate și parametrilor mașinii de expandat sunt critice. Umiditate pe tot parcursul procesului este monitorizată în mod constant. Umiditatea mediului ambiant (natural) pot afecta producția; într-o zi uscată, umezeala în exces poate crește umiditatea orezului folosit în producție. Produsul finit poate absorbi umezeala, dar acest lucru este evitat prin ambalarea în câteva minute.

Mașinile de expandat sunt curățate la fiecare oră. Dacă formele sau orezul colectează umezeala, tartinele produse se vor lipi de forme și devin fragile și se rup. Pentru că acestea sunt sortate individual de către un operator, tartinele de orez deteriorate pot fi înlăturate înainte de a ajunge la mașina de ambalat. Odată ce sunt gata de comercializare, au o durată de viață extrem de lungă (de peste un an) în care să își păstreze gustul și textura. Dacă tartinele de orez au prins umiditate și nu mai sunt crocante, ele poate fi rapid reîmprospătate acasă prin reîncălzire într-un prăjitor de pâine. Chiar și celor proaspete li se îmbunătățește aroma dacă sunt încălzite.

Metodele de analiză aplicate conform legislației în vigoare, precum si STAS-urile aferente sunt următoarele:

Determinarea conținutului de acizi grași din produsele alimentare. Metoda prin cromatografie de gaze (GC): SR EN ISO 5508:2002; SR EN ISO 15304:2003; SR EN ISO 15304:2003/AC:2005; SR ISO 15885:2008;

Determinarea conținutului de aflatoxine totale prin metoda ELISA din materii prime agricole; Cereale și produse din cereale: Metoda ELISA – Veratox for Aflatoxin HS (cod 8031); Metoda ELISA – RIDASCREEN FAST Aflatoxin (cod R5202); Metoda ELISA – RIDASCREEN Aflatoxin Total (cod R4701);

Determinarea conținutului de azot total și calculul conținutului de substanțe proteice;

Determinarea cenușii totale și a cenușii insolubile în acid clorhidric;

Determinarea umidității și a substanței uscate;

Determinarea conținutului de fibră dietetică totală, fibră dietetică insolubilă și fibră dietetică solubilă: Metoda AOAC 991.42, Metoda AOAC 991.29.

Etapele implementării sistemului HACCP

Identificarea riscurilor

Evaluarea riscurilor se realizează în două etape: evaluarea tipului de produs în funcție de riscurile asociate acestuia și evaluarea riscurilor în funcție de severitate.

Pentru evaluarea riscurilor ce pot apărea în timpul prelucrării, transportului, depozitării și consumului alimentului este importantă cunoașterea rețetei de fabricație (materiile prime și ingredientele utilizate). Trebuie evaluat dacă există posibilitatea contaminării cu microorganisme periculoase a materiilor prime și ingredientelor, dacă vreunul dintre ingrediente are însușiri toxice sau conține substanțe toxice; dacă ingredientele utilizate sunt în concentrație prea mare sau prea mică raportat la scopurile destinate; dacă valoarea pH-ul produsului previne dezvoltarea sau inactivează microorganismele periculoase; dacă valoarea indicelui aw din produs previne dezvoltarea microorganismelor etc.

Modul de obținere. Se va evalua posibilitatea contaminării produsului în timpul prelucrării tehnologice sau depozitării; posibilitatea ca microorganismele periculoase sau substanțele toxice (care eventual sunt prezente în produs) să fie inactivate în timpul tratamentelor termice; posibilitatea contaminării produsului cu microorganisme sau toxine după aplicarea tratamentului termic; existența unor baze științifice ale eficacității tratamentelor termice; efectele ambalajului utilizat asupra supraviețuirii și/sau dezvoltării microorganismelor;  timpul afectat fiecărei etape de prelucrare, transport sau depozitare, condițiile de distribuție etc.  Ambalarea are ca scop protecția fizică a produsului și realizarea unei bariere împotriva contaminării microbiologice sau chimice. De asemenea, ambalajul nu trebuie să reprezinte el însuși o sursă de contaminare a produsului ambalat.

Riscul este definit de NACMF (National Advisory Committee on Microbiological Criteria of Foods) ca fiind orice element de natură biologică, fizică sau chimică ce poate constitui o amenințare la adresa sănătății consumatorului.  Este necesară efectuarea unei liste care să cuprindă riscurile cu probabilitatea cea mai mare de producere a unor leziuni sau afecțiuni la consumator. La efectuarea unei analize de risc trebuie diferențiate aspectele legate de siguranță de cele privitoare la calitate. Procedeul de analiză a riscurilor cuprinde două etape: identificarea factorilor de risc și evaluarea factorilor de risc.

Prin analiza riscurilor și identificarea măsurilor corective se ating trei obiective:

identificarea riscurilor și măsurilor de control;

posibilitatea identificării modificărilor necesare în cadrul procesului tehnologic;

constituirea bazei de stabilire a punctelor critice de control.

Evaluarea riscurilor se face în funcție de gravitatea acestora și de probabilitatea manifestării lor. Gravitatea vizează amploarea consecințelor în cazul expunerii la riscul luat în discuție, iar probabilitatea manifestării acestuia se bazează pe experiența persoanelor responsabile, pe datele epidemiologice, precum și pe documentația tehnică.  Nu trebuie copiat modelul unei unități cu același profil de activitate deoarece factorii de risc identificați într-o unitate pot fi nesemnificativi în altă unitate, situație determinată de diferențele de dotare cu utilaje, a diferențelor de procedee de preparare, a ingredientelor folosite etc.

Unui produs alimentar îi pot fi asociate trei categorii de riscuri: riscuri biologice; riscuri chimice; riscuri fizice. Riscurile biologice, în funcție de tipul agentului patogen implicat pot fi clasificate în următoarele categorii: riscuri bacteriene; riscuri virale; riscuri parazitologice. La elaborarea unui plan HACCP, este indicat să fie respectate cele trei cerințe esențiale în ceea ce privește riscurile biologice: distrugerea, eliminarea sau reducerea riscurilor; prevenirea recontaminării; inhibarea dezvoltării microorganismelor și a producerii de toxine. Riscurile biologice au în vedere organisme și toxine care pot determina apariția unor infecții sau intoxicații ale organismului uman.

Riscuri chimice. Alături de multitudinea substanțelor de poluare din mediu, în industria alimentară se utilizează substanțe chimice care pot fi toxice la o anumită concentrație. Datorită toxicității lor, o serie de substanțe chimice nu sunt admise în alimente de legislația sanitară a anumitor țări, iar pentru altele au fost stabilite limite maxime admisibile.

De asemenea, trebuie acordată importanță maximă substanțelor chimice folosite pentru dezinfecția și igienizarea utilajelor și a spațiilor din industria alimentară. Este necesară folosirea substanțelor autorizate pentru unități de alimentație, cu respectarea concentrațiile prescrise, a timpului de contact și aplicarea unei clătiri corespunzătoare.

Riscuri fizice. Factorii fizici de risc sunt reprezentați de orice particulă sau corp fizic care nu se găsește în mod normal într-un aliment și care poate provoca rănirea consumatorului (tăieturi la nivelul gurii, înecare etc.). O serie de factori fizici de risc prezintă importanță atât prin periculozitatea pe care o prezintă acele corpuri străine, cât mai ales prin faptul că ele pot fi ușor detectate și observate cu ochiul liber. În general, prin respectarea unor bune practici de lucru aceste riscuri fizice pot fi prevenite cu ușurință .

Esența sistemului HACCP constă în identificarea acestor riscuri înainte de începerea fabricației produsului respectiv, urmată de elaborarea și aplicarea unor măsuri de prevenire sau eliminare a riscurilor identificate. Pentru aceasta este necesară o cunoaștere a tuturor riscurilor ce pot fi vehiculate prin intermediul produselor alimentare. Încă din etapa definirii termenilor de referință se va specifica ce fel de riscuri are în vedere studiul HACCP: doar riscurile de natură biologică sau atât riscurile biologice cât și cele de natură chimică și fizică.

Determinarea punctelor critice de control

Pentru determinarea punctelor critice de control se vor studia pe rând toate etapele procesului tehnologic, începând cu obținerea materiilor prime și terminând cu depozitarea și distribuirea produsului finit, din punct de vedere al riscurilor identificate. Dacă riscul poate fi redus, prevenit sau eliminat prin exercitarea unei anumite forme de control în etapa respectivă, aceasta este un Punct Critic de Control – CCP (engl. Critical Control Point). În practica HACCP, unii specialiști fac referire la două tipuri de puncte critice de control:

CCP1, care asigură eliminarea riscului;

CCP2, care reduce riscul, dar nu îl elimină complet.

Tabel 10.1. Identificarea clasei de control

în care:

1 – Monitorizarea discontinuă 1/săptămână (se regăsesc în PRP)

2 – Monitorizarea discontinuă 2-3/săptămână (se regăsesc în PRP)

3 – Monitorizarea discontinuă/continuă, la începutul, la trecerea dintre schimburi sau la sfârșitul programului (se regăsesc în Planul HACCP)

4 – Monitorizarea continuă în funcție de proces (se regăsesc în Planul HACCP)

Literatura de specialitate face referire la patru niveluri de preocupare:

Preocupare majoră – când experții apreciază că dacă riscul nu este controlat va reprezenta o amenințare a vieții;

Preocupare medie – când experții apreciază că există o amenințare la adresa consumatorului sau a produsului, care trebuie controlată;

Preocupare scăzută – când experții apreciază că există doar o amenințare minoră la adresa consumatorului sau a produsului; este însă recomandabil ca riscul să fie controlat;

Fără motiv de preocupare – experții apreciază că nu există nici un fel de amenințare pentru consumator.

Toate procesele verbale și documentele legate de monitorizarea CCP-urilor trebuie să fie semnate de persoana care a făcut monitorizarea și de un responsabil oficial al companiei.

Monitorizarea punctelor critice de control

Monitorizarea poate fi realizată prin observare sau prin măsurători efectuate asupra unor eșantioane prelevate conform unui plan de eșantionare realizat pe baze statistice.

Există cinci modalități principale de monitorizare a unui punct critic de control:

Observarea vizuală este simplă, dar dă rezultate rapide, fiind astfel foarte utilă. Observarea vizuală poate avea ca obiect materiile prime, igiena lucrătorilor, tehnicile de igienă și dezinfecție și procesele de prelucrare. Observarea vizuală nu necesită echipamente costisitoare sau personal de înaltă calificare. Totuși, ea trebuie să fie corespunzător organizată și supravegheată, iar personalul trebuie să fie corespunzător pregătit. Trebuie făcută distincție între monitorizarea punctelor critice de control și verificările de rutină realizate asupra produsului. Monitorizarea

are ca scop verificarea modului de aplicare a măsurilor de control în punctele critice de control, pe când verificările de rutină necesită ele însele monitorizare.

Aprecierea senzorială poate fi o metodă foarte utilă de verificare a prospețimii unor produse alimentare (lapte, carne, pește). Aspectul, gustul sau mirosurile neplăcute pot constitui un indiciu rapid a scăpării de sub control a unor parametrii (de exemplu scăparea de sub control a timpului sau temperaturii în timpul depozitării sau transportului).

Testele chimice sunt mijloace de monitorizare utile – mai ales dacă se pot efectua prin metode rapide.

Determinări fizico-chimice (măsurarea timpului, a temperaturii, a pH-ului, a densității optice) pot constitui, de asemenea, mijloace utile în monitorizarea punctelor critice de control.

Păstrarea înregistrărilor este o parte integrantă a monitorizării și, într-un program de monitorizare proiectat corespunzător, trebuie să fie organizată cât mai simplu posibil Existența acestor înregistrări oferă produsului și procesului o caracteristică foarte importantă, trasabilitatea.

Stabilirea măsurilor de corecție

Atunci când apare o deviație de la limitele critice stabilite, măsurile corective trebuie luate imediat, trebuie corectată cauza care le-a determinat pentru asigurarea faptului că CCP-urile sunt sub control și trebuie păstrate înregistrările cu acțiunile corective aplicate atunci când a apărut deviația de la limitele critice inițiale. Acțiunile corective trebuie să demonstreze că CCP-urile au fost aduse sub control.

Atunci când funcția de monitorizare sesizează o situație care este înafara limitelor critice trebuie avut în vedere:

decizia care se ia atunci când există posibilitatea apariției unui pericol identificat.

activitatea ce trebuie executată pentru a preveni reapariția pericolului și păstrarea înregistrărilor ce descriu rezultatul acțiunii corective aplicate CCP-urilor.

Este obligatorie înregistrarea tuturor măsurilor de corecție.

Verificarea programului HACCP

Conform celui de al șaptelea principiu al metodei HACCP, verificarea este o etapă foarte importantă pentru desfășurarea cu succes a planului HACCP și are ca scop confirmarea faptului că acesta este respectat întocmai. Verificarea sistemului HACCP se fac pentru prima dată la implementarea planului HACCP, iar apoi la intervale de timp bine stabilite. De asemenea verificarea se face ori de câte ori intervine o modificare de rețetă, de echipament, de proces tehnologic, etc.

Tabel 10.3. Chestionar de validare a Planului HACCP

Există patru procese implicate în verificarea programului HACCP:

1. Primul este procesul științific sau tehnic, în care se verifică dacă limitele critice în punctele critice de control sunt satisfăcătoare. Acest proces este complex și necesită implicarea unor specialiști de înaltă calificare, din domenii diferite. Procesul constă în trecerea în revistă a limitelor critice pentru a verifica dacă acestea sunt adecvate pentru ținerea sub control a riscurilor ce ar putea să apară;

2. Al doilea proces de verificare garantează că planul HACCP funcționează eficient. Un sistem HACCP funcțional implică o eșantionare redusă a produsului finit, întrucât au fost luate măsuri preventive corespunzătoare în procesul tehnologic. Întreprinderea nu trebuie să se bazeze pe eșantionarea și testarea produselor finite, ci pe inspectarea cu o frecvență ridicată a planului HACCP și a modului de aplicare a acestuia, pe trecerea în revistă a înregistrărilor din punctele

critice de control și de evaluare a corectitudinii și eficienței deciziilor și acțiunilor corective aplicate;

3. Al treilea proces, constă în revizuirea și revalidarea periodică a planului HACCP. Acest lucru se realizează prin audituri sau alte proceduri de verificare. Revalidarea planului HACCP este realizată periodic sau ori de câte ori se impune de către echipa HACCP. Revalidarea presupune verificări la fața locului, verificarea tuturor diagramelor de flux și a punctelor critice de control;

4. Al patrulea proces de verificare este realizat de către organismele guvernamentale responsabile, pentru ca acestea să se asigure că sistemul HACCP funcționează corect.

NU

DA

DA

NU Nu este PCC – STOP(*)

DA

NU

DA NU Nu este PCC – STOP(*)

DA NU

Nu este PCC – STOP(*)

Fig. 10.2. Arborele decizional PCC (Codex Alinorm 97/13)

SCHEMĂ FLUX TEHNOLOGIC

NU

NU

DA NU

DA

DA

ANALIZA ȘI EVALUAREA PERICOLELOR

DETERMINAREA PUNCTELOR CRITICE DE CONTROL

PLANUL HACCP

PLANUL DE ACȚIUNI NECESARE ÎN CAZUL ÎN CARE SE DEPĂȘESC LIMITELE CRITICE

PLANUL DE RETRAGERI

PLANUL DE ACȚIUNI CORECTIVE

Analiza microbiologică a orezului

Evidențierea mucegaiurilor producătoare de aflatoxine

Metoda se bazează pe cultivarea mucegaiurilor izolate sub formă de culturi pure din alimente mucegăite, pe mediu optim pentru elaborarea aflatoxinelor și determinarea calitativă sau semicantitativa a micotoxinelor prin cromatografie și studiu în lumină UV cu lungimea de undă 365 nm.

Modul de lucru: Din culturi pure ale mucegaiurilor din genul Aspergillus, cu ajutorul firului se recoltează cantități mici de spori și se fac inoculări în zona centrală a plăcilor Petri în care se află în prealabil repartizat mediul Hara cu agar. Plăcile se incubează la 28°C timp de 5-7 zile, condiții optime pentru elaborarea aflatoxinelor. După acest interval, plăcile se expun la radiații ultraviolete cu λ= 365 nm. Dacă culturile analizate prezintă o zonă fluorescentă în jurul coloniei, precum în Fig. 12.1. , se presupune că mucegaiul prezintă caracter toxicogen.

Tabel 12.1. Compoziția mediului HARA

Fig. 12.1. Coloniile speciei Aspergillus cultivate pe Mediu HARA incubate la 25°C

timp de 7 zile observate cu și fără lumină UV

Fig. 12.2. Principalele mucegaiuri toxicogene

Analiza calitativă a aflatoxinelor

Pentru analiza calitativă se realizează patru medii de cultură, un mediu lichid sintetic cu compoziția conform Tabelului 11.2. și un mediu solid pe bază de cereale. Mediul pe bază de cereale se obține prin fierberea amestecului de cereale cu apă timp de 30 minute, filtrat și se aduce la 1 litru cu apă distilată. Din fiecare mediu se iau câte 100 ml și se repartizează în pahare Erlenmeyer, care sunt sterilizate timp de 20 minute la 121°C.

Tabel 12.2. Compoziția mediului lichid sintetic

Tabel 12.3. Compoziția mediului pe bază de cereale

Pregatire inocul

Mucegaiul a fost crescut 7 zile pe MMA la 25°C, a sporulat. Sporii au fost suspendați în apă distilată cu 0,005 % agent Tween 80. Cu camera Thoma s-au numărat sporii și pentru a obține o suspensie cu 107 spori pentru inoculare s-au realizat diluții decimale.

Inoculare și incubare

În mediul proaspăt preparat s-a inoculate o suspensie cu 107 spori. Mediile au fost agitate 10 min. Pentru repartizarea sporilor în tot mediul. Mediile inoculate au fost termostatate la 28°C, timp de 14 zile, staționar (Fig. 12.2.).

Extracție

După terminarea perioadei de termostatare, s-a adăugat la fiecare probă 100 ml cloroform apoi s-a agitat timp de 24 h, 200 rot./min la 25°C. Separarea de cloroform s-a făcut cu pâlnii de separare. Extracția cu cloroform se va repeta și cele două extracte se vor amesteca și vor fi analizate prin cromatografie în strat subțire. Extractele obținute au fost examinate la lampă U.V pentru a vedea fluorescența care indică prezența aflatoxinelor (Fig. 12.3.).

Fig. 12.3. Mediile de cultura după perioada de termostatare

Fig. 12.4. Extractele obținute observate cu și fără lumină UV

Aparatură necesară pentru cromatografia în strat subțire: cameră de vizualizare în ultraviolete cu filter de 254 nm și 366 nm; plăci pentru cromatografie în strat subțire cu strat de silicagel 60 G de 0.3 mm grosime sau plăci sticlă preparate în laborator cu dimensiunile de 200×200 mm sau 100×200 mm; tanc pentru developare sau cameră cromatografica în formă de U (vas paralelipipedic din sticlă); Shaker; rotavapor; seringă Hamilton 10 μl; cilindri gradați de 50 ml, 100 ml, 250 ml; șablon pentru aplicarea spoturilor pe placă.

Reactivi: cloroform:sulfat de sodiu anhidru; aflatoxine B1; amestec de acetone:apă în proporție de 85:15 (V/V); amestec alcool metilic:apă în proporție de 85:15 (V/V); sistem de solvenți de developare toluen:acetat de etil:acid formic în proporție de 6:3:1(V/V/V); clorură de metilen:acetone în proporție de 98:2; amestec eter etilic:eter de petrol în proporție de 20:30.

Prepararea sistemului de cromatografie în strat subțire

Plăcile de sticlă s-au spălat bine cu detergent, s-a clătit bine cu multă apă curentă, apoi cu apă distilată și s-a uscat. Înainte de întinderea absorbantului s-a șters cu tampon de tifon cu alcool sau acetonă, apoi cu tifon curat și uscat. Pe plăcile astfel pregătite s-a aplicat amestecul absorbant cu ajutorul dispozitivului de aplicat absorbantului pe placă. Pentru a obține plăci cu strat absorbant bine fixat s-a substituit 20 ml amidon 10 %. Grosimea stratului adsorbant aplicat pe placă trebuie să fie de 0.3 mm.

Plăcile s-au lăsat să se usuce la temperature camerei în poziție orizontală timp de 1…2 h. Apoi sunt activate prin introducere în etuvă, la 110°C, timp de 1 h, după care s-au scos imediat, sau s-au putut păstra într-un exsicator cu clorură de calciu. Dacă s-au ținut mai mult înainte de întrebuințare trebuie activate din nou.

Aplicarea spoturilor pe placa cromatografică

Placa cromatografică pregătită, s-a așezat pe o suprafață plană, s-a marcat linia de start la 2 cm de la marginea plăcii și linia până la care trebuie să migreze solventul la 15 cm față de linia de start.

Reziduul rămas la evaporare s-a reluat cu solvent de spotulare din care s-a luat 10 μl cu o micropipeta și s-a aplicat pe placa cromatografică sub formă de spoturi rotunde cu diametrul de 5 mm.

Pe o placă s-au putut aplică maximum opt spoturi la o distanță de minim 1 cm față de marginile laterale. Din soluțiile etalon de micotoxine cu concentrația de 1 mg/ml și din probă de analiză s-a aplicat cu o microseringa spoturi de 10 μl soluție pe placă cromatografica în cele 5 poziții posibile astfel:

în poziția 1 se aplică 10 μl soluție de aflatoxina B1 (soluția etalon Ridasreen cu o concentrație de aflatoxine totale de 4050 ppt achiziționat de la firma Diamedix. S.R.L.;

în pozițiile 2, 3, 4 și 5 se aplică 10 μl soluție din prima probă de analiză;

Developarea

În tancul de developare s-a introdus amestecul de solvenți de developare până la o înălțime de max 5 mm. Partea interioară a tancului s-a căptușit cu hârtie de filtru care să îmbibe cu solvenții de developare pentru a asigura o atmosferă saturată cu vaporii developantului și pentru a evita evaporarea acestuia de pe placă în timpul developării. După executarea acestor operații tancul s-a închis, s-a lăsat 20…30 minute pentru săturarea atmosferei cu vapori. După care s-a introdus placa cromatografica cu capătul pe care s-au aplicat spoturile în sistemul de solvenți de developare din tanc. S-a închis etanș cu capacul și s-a lăsat la developat până când frontul solventului a atins linia marcată la 15 cm de linia de start.

S-a scos placa, și s-a uscat la temperatura camerei timp de câteva minute.

Fig. 12.5. Operația de developare

Identificarea micotoxinelor

Placa cromatografică s-a examinat la lampă U.V (Fig.12.5.), s-au încercuit zonele cu fluorescență asemănătoare cu cea a etaloanelor și s-a pulverizat o soluție de derivatizare. După pulverizare, placa cromatografică s-a introdus în etuva timp de 2 – 3 minute la o temperatură de 60°C. Dacă fluorescență a suferit modificări similare celor din etaloane s-a confirmat prezența micotoxinei în proba analizată. Tipurile de micotoxine, raportul zonelor de fluorescență asemănătoare etaloanelor și culoarea fluorescenței în ultraviolete sunt redate în tabelul 12.4..

Raportul zonelor de fluorescență asemănătoare cu cele ale etaloanelor (Rt) se calculează cu formula:

Rt = d1/d2

în care : d1 – distanța dintre linia de start și centrul zonei fluorescente a micotoxinei, mm;

d2 – distanța dintre linia de start și linia până la care a migrat frontal solventul,mm;

Fig. 12.6. Lampă UV

Derivatizarea și confirmarea micotoxinelor

Pentru confirmarea unei micotoxine, se stabilește pe placa cromatografica zona asemănătoare cu cea a etalonului micotoxinei respective și se pulverizează cu soluție de derivatizare. După pulverizare zona probei și cea a etalonului au aceeași culoare careacteristică micotoxinei.

După realizarea analizelor se întocmesc buletine de analiză în care trebuie să se menționeze următoarele:

datele necesare pentru identificarea lotului;

rezultatele obținute;

SR 9597/19:1993

Tabel 12.4. Caracteristici de identificare a micotoxinelor prin cromatografie în strat subțire

Concluzii

Bibliografie