CHIMIE ALIMENTAR Ă ȘI TEHNOLOGII BIOCHIMICE [600069]
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE
UNIVERSITATEA "OVIDIUS" DIN CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
CHIMIE ALIMENTAR Ă ȘI TEHNOLOGII BIOCHIMICE
LUCRARE DE DIPLOM Ă
COORDONATOR I ȘTIINȚIFIC I:
Conf.univ.dr. Alina SOCEANU
Asist. univ. dr. ing.Anisoara NEAGU
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE
UNIVERSITATEA "OVIDIUS" DIN CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
CHIMIE ALIMENTAR Ă ȘI TEHNOLOGII BIOCHIMICE
EFECTELE AMBALAJELOR METALICE ASUPRA
CALITĂȚII PRODUSELOR ALIMENTARE
COORDONATOR I ȘTIINȚIFIC I:
Conf.univ.dr. Alina SOCEANU
Asist. univ. dr. ing. Ani șoara NEAGU
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016
DECLARAȚIE
Subsemnata Nicolae Camelia , absolventă a Facultății de Științe Aplicate și Inginerie
din Universitatea „ Ovidius ” din Constanța , promoția 2016 , programul de studiu CHIMIE
ALIMENTARĂ ȘI TEHNOLOGII BIOCHIMICE , declar pe proprie răspundere că am
redactat lucrarea de licență cu respectarea regulilor dreptului de autor, conform actelor normative
în vigoare ( Legea 8/1996 modificată și completată prin Legea nr. 285/2004, Ordonanța de
Urgență nr.123/2005 , modificată și Legea nr. 329/2006).
Pentru eliminrea acuzațiilor de plagiat :
√ am executat lucrarea personal , nu am copiat -o și nu am cump ărat-o, fie în întregime ,
fie parțial ;
√ textele din surse românești , precum și cele traduse din alte limbi au fost prelucrate de
mine și sintetizate rezultând un text original;
√ în cazul utilizării unor fraze citate exact, au fost indicate sursele bibliografice
corespunzătoare, imediat după frazele respective.
Am luat cunoștință că existența unor părți ner eferențiate sau întocmite de alte persoane poate
conduce la anul area diplomei de licen ță.
Data, Semnătura,
REZUMAT
În lucrarea de față s -a realizat un studiu asupra efectelor ambalajelor metalice asupra
calității produselor alimentare.
Lucrarea este structurată pe 7 capitole.
În primul capitol sunt prezentate noțiuni generale despre ambalaje în industria alimentară:
definire, factorii de influență în al egerea ambalajelor, funcțiile ambalajelor și clasificarea
acestora.
În capitolul doi sunt descrise materialele metalice utilizate pentru confecționarea
ambalajelor: tipuri de ambalaje metalice, materiale utilizate pentru confecționarea acestora,
trăsături particulare ale ambalajului metalic și cum influențează migrația, efectele ambalajelor
metalice asupra calității conservelor.
În capitolul trei s -a descris modul în care sunt pregătite ambalajele metalice: spălarea,
sterilizarea și igienizarea ambalajelor metalice.
În capitolul patru sunt prezentate noi cercetări privind influența ambalajelor metalice
asupra calității produselor alimentare.
În capitolul cinci este descris procesul de conservare a produselor alimentare și calculul
tehnologic al unei instalaț ii frigorifice de condiționare a aerului aferentă unui depozit de pește cu
capacitatea de 10 t/24 h.
În capitolul șase sunt prezentate rezultatele experimentale obținute în urma analizelor ce
au fost determinate pe conservele: ton, sardine, hering, șprot ș i macrou.
În ultimul capitol sunt menționate normele de protecția muncii.
CUPRINS
Introducere 6
Capitolul I. Ambalaje în industria
alimentară 7
I.1. Definiție ambalaj, ambalare și termeni specifici 7
I.2. Factorii de influența privind alegerea
ambalajelor 9
I.3. Funcțiile ambalajelor 10
I.4. Clasificarea ambalajelor 15
Capitolul II. Materiale metalice utilizate
pentru confecționarea ambalajelor 24
II.1. Tipuri de ambalaje metalice 24
II.2. Materiale metalice utilizate la confecționarea
ambalajelor metalice 26
II.3. Trăsături particulare a ambalajului metalic
care influențează migrația 28
II.4. Indice de apreciere a coroziunii 33
II.5. Studiul privind siguranța conservării
alimentelor în ambalaje metalice 33
II.6. Efectele ambalajelor metalice asupra calității
conservelor 35
Capitolul III. Pregătirea ambalajelor
metalice 38
III.1. Obiectivele spălării ambalajelor 38
III.2. Factorii care influențează spălarea
ambalajelor 39
III.3. Sterilizarea ambalajelor 44
III.4. Spălarea cutiilor metalice 45
III.5. Igienizarea ambalajelor metalice 46
Capitolul IV. Noi cercetări privind
influența ambalajelor metalice asupra
calității produselor alimentare
48
Capitolul V. Procesul de conservare a
produselor alimentare 65
V.1. Prelucrarea si co nservarea produselor
alimentare prin frig 65
V.2. Calculul tehnologic al unei instalații frigorifice 69
V.3. Calculul necesarului de frig 81
Capitolul VI. Partea experimentală 85
VI.1. Analiza calitativ ă 85
VI.2. Determinarea cantitativ ă a cromului, fierului,
cuprului si aluminiului din conservele de pește 86
VI.3. Studiul coroziunii ambalajelor metalice
folosite la ambalarea conservelor de pește
in medii corozive de pH diferit 102
Capitolul VII. Norme de Protecția
Munci i 105
Concluzii 107
Bibliografie 110
INTRODUCERE
Dezvoltarea și diversificarea producției și a consumului de bunuri, de asemenea și
promovarea unor forme rapide și eficiente de comercializare au îmbunătățit dezvoltarea și
perfecționarea în domeniul ambalajelor și ambalării ca parte component ă a procesului de
comercializare a bunurilor pe care o societate le produce.
La sfârșitul secolului al XIX -lea au început să apară tot mai multe produse ambalate.
Alimentele parcurg un circuit complex până intră în posesia consumatorului individual
sau colectiv. Materia primă, indiferent că este de origine animală sau vegetală, din momentul în
care este recoltată trece printr -un proces de deteriorare progresivă, care se poate desfășura l ent.
Sistemul de ambalare, materialul folosit și tipul de ambalaj trebuie să asig ure o stabilitate
cât mai mare alimentului, pentru a nu permite transferul unor substanțe toxice din materialul de
ambalare către produsul alimentar. De asemenea, în timpul pr ocesului de ambalare trebuie să se
evite schimbul de umiditate cu mediul, impurificarea cu substanțe nedorite din mediu,
contaminarea cu microorganism e și favorizarea unor reacții fotochimice.
Materialele de ambalare pentru produsele alimentare ce urmează a fi sterilizate trebuie să
asigure o mare rezistență la manipulare, pentru a nu se deforma sau degrada. De asemenea,
sistemul și tipul de ambalaj trebuie să fie adaptat cerințelor de utilizare a alimentului. Alimentele
interacționează cu suprafața internă a ambalajului în care sunt împachetate. Cea mai obișnuită
formă de interacțiune dintre cele două s uprafețe este corodarea. Este un proces de distrugere
progresivă a materialelor metalice sau nemetalice în mediul lor de lucru, sub acțiunea unor
reacții chi mice sau electrochimice.
Peștele este un aliment foarte hrănitor și reprezintă o sursă de proteine cu puține calorii.
Carnea de pește este gustoasă, ușor digerabilă. La fabricarea conservelor de pește se folosesc, ca
materie primă, aproape toate speciile d e pește care se pot comercializa în stare proaspătă sau
refrigerate. Conservele din pește se ambalează în cutii metalice, iar temperatura de păstrare nu
trebuie să fie mai mică de 0 ⁰C.
Capitolul I. AMBALAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ
I.1. Definiție ambalaj, ambalare și termeni specifici
Mulțumită noilor tehnologii de ambalare produsele pot fi distribuite oriunde în lume, în
orice perioadă de timp, fără a se produce pierderi de calitate. La nivelul întregii planete,
aproximativ 99 % din mărfurile ce s e tranzacționează se găsesc în stare ambalată.
Ambalarea reprezintă una dintre cele mai răspândite și complexe activități ale societății
modern e, deoarece nu reflectă numai cunos tiintele avansate despre știința materialelor, ci și
realizările importante ca re s-au podu s în domeniul tehnologiei. De -alungul timpului, ambalarea a
jucat un rol important asupra vieții omului, fiind o componentă de bază a standardului de viață, a
relațiilor sociale și a protecției, prezentării și distribuirii produselor. Bugetul g lobal alocat pentru
materialele și mașinile care se folosesc la ambalare este de pes te 300 miliarde de dolari anual.
Ambalajul este un sistem fizico -chimic complex , care asigură menținerea sau câteodată
ameliorarea calității produsului căruia îi este desti nat. Acesta favorizează identificarea
produsului, atrăgând cumpărătorii și totodată îi învață cum să folosească, să păstreze și de
asemenea să ape re mediul înconjurător de poluarea produsă de posibilele ambalaje uzate sau de
componenții de descompunere ai acestuia.
Institutul Francez al Ambalajului și Ambalării susține că ambalaju l este un „ obiect
destinat să învelească sau să conțină temporar un produs sau un ansamblu de produse pe
parcursul man evrării, transportului, depozit ării sau prezentării, în veder ea protejării acestora sau
facilitării acestor operații” [1].
Din punct de vedere economic, ambalajul este considerat un produs finit care are o
oarecare destinație, pentru care s -au realizat anumite cheltuieli atât pe materii prime, cât și pentru
procesul de obținere. Ambalarea mărfurilor est e operația de obținere a „ primului înveliș aflat în
contact direct cu produsul.” Institutul din Marea Britanie propune mai multe definiții privind
ambalarea produselor, considerând că este un sistem coordonat de pregăt ire a mărfurilor pentru
transport, distribuție și vânzare, totodată reprezintă și o cale de asigurare a distribuției la
consumatorul final, în condiții optime și cu costuri minime, iar din punct de vedere tehnico –
economică, urmărește minimi zarea costurilor de livrare [2 ].
Termenii specifici folosiți în contextul ambalării sunt:
Materialul de ambalare este acel material folosit pentru a înveli temporar produsul
ambalat. Preambalarea este operația ce se folosește pentru un produs individual, fără a fi prezent
cumpărătorul. Cantitatea de produs care este introdusă în ambalaj este pre stabilit ă și nu poate fi
schimbată decât prin deschiderea sau modificarea ambalajului. Preambalajul înșelător este acela
care induce ide ea că ar fi o cantitate mai mare de produs de cât cea nominală. Se consideră că un
produs este preambalat înșelător în situația în care peste 30% din volumul ambalajului nu este
ocupat cu produs sau în cazul în care în pachet există cu mai puțin de 15 % decât cantitățile
prevăzute de lege.
Este necesa r ca toate preambalatele fabricate să poarte, conform instrucțiunilor, mai
multe inscripții lizibile pentru a nu putea fi șterse, cum ar fi: cantitatea nominală, o marcă sau o
inscripție care să permită identificarea ambalatorului sau a importatorului de p reambalare, este
necesar ca marca să aibă o mărime de cel puțin 3 mm și să fie situată în același câmp viz ual cu
cantitatea nominală. Se realizează și o verificare a preambalatelor care se realizează prin
eșantionare în două etape: pe de o parte, verificar ea conținutului real al fiecărui preambalat din
eșantion și pe de altă parte, încă o verificare a mediei conținutului real al preambalatului.
Ambalajul poate fi încadrat în mai multe categorii:
Ambalaj primar – este acel ambalaj care are contact direct cu p rodusul. Exemple: cutii
metalice, butelii de sticlă, pungi din polietilen ă, etc.;
Ambalaj secundar – este alcătuit dintr -o serie de ambalaje primare, având un rol important
în distribuție și transport. Exemple: cutii de carton, navete de material plastic;
Ambalaj terțiar – este format din mai multe ambalaje secundare. Exemple: paleta pentru
stivuirea cutiilor;
Ambalaj cuaternar – este ambalajul care ușurează manipularea ambalajelor terțiare.
Exemple: containere metalice utilizate în diferite transporturi, cum ar fi: aerian, maritime
sau feroviar .
I.2.Factorii d e influenț ă privind alegerea ambalajelor
Factorii care pot determina alegerea ambalajului sunt de mai multe tipuri:
Proprietățile produsului care trebuie ambalat:
Natura, masa , dimensiunea, forma produsului, numărul de unități de produs dintr -un
ambalaj;
Interacțiunile ce pot apărea între produs și ambalaj pot fi de ordin fizic și chimic, însă pot
apărea și incompatibilități;
Produsul poate prezenta o sensibilitate la factorii mecanici și de mediu, dar și fragilitate.
Cu cât produsul este mai important și mai valoros, se decide a se lua măsuri de siguranță
în plus împotriva unor posibile furturi sau deteriorări intenționate.
Condiții de transport, manipulare și depozitare:
Numărul operațiilor de inc ărcare – descărcare;
Tipul mijloacelor folosite: auto, feroviar, naval;
Timpul în care se desfășoară operațiile de manipulare;
Durata de timp în care se realizează stocarea;
Locul vânzării.
Valorificarea economică a ambalajului:
Costul ambalajului;
Existenț a posibilității de recuperare a ambalajului și eventual refolosire;
Valoarea de recuperare.
Importan ța ambalajului poate fi evidențiată de principiile pe care acesta este absolut
necesar să le îndeplinească pe parcursul traseului pe care îl străbate un pro dus între producător
(furnizor) – distribui tor- rețeaua comercială – consu mator final. Ambalajul poate avea atât o
importanță minoră, cât și una majoră; de exemplu în cazul materialelor de construcții nu se pune
foarte mare accent pe ambalaj, în schimb, în cazul produselor alimentare, farmaceutice,
cosmetice, ambalajul este foarte important.
Este necesar ca ambalarea să fie analizată sub două aspecte:
Fizic – ca producție a produsului;
Psihologic -ca instrument promoțional
Este necesar să existe produse de calitate, deoarece calitatea produselor poate fi
influențată de către calitatea ambalajelor. De asemenea, un ambalaj necorespunzător poate
conduce la deprecierea produsului.
Un ambalaj ideal trebuie să îndeplinească cât mai multe dintre următoarele cerințe :
Să protejeze produsul;
Să prezinte caracteristicile tehnice care să favorizeze operațiile de circulație tehnică;
Să fie ușor, comod și totodată ușor de recunoscut, datorită modului în care este conceput;
Să fie recunoscut ușor de către comp ărător;
Să sug ereze instant o ide e precisă despre produs;
Să prezinte cât mai detaliat calit ățiile produsului.
I.3. Funcțiile ambalajelor
Funcțiile ambalajelor sunt corelate cu produsele ce se ambalajează, metodele de ambalare
și transport, de asemenea important este ș i locul de depozitare, etc. Protecția proprietăților
produselor și conservarea lor, este considerată a fi funcția de bază a unui ambalaj, deoarece se
referă la menținerea în parametrii calitativi a produsului ambalat.
a) Funcția de protecție și conservare:
Ambalajul trebuie să asigure păstrarea tuturor parametrilor calitativi ai produselor. Pe
timpul transportului, manipulării, depozitarii produselor sunt supuse unor serii de solicitări
mecanice (tracțiune, frecare, lovituri, căderi, etc.). Astfel, ambalajel e trebuie să fie capabile să
preia din aceste solicitări, având ca scop protejarea produsului.
Funcția de protecție face referire la trei aspecte particulare:
Protec ția produsului de acțiunea unor factori externi și interni;
Protejarea mediului înconjurător împotriva caracterului toxic pe care îl poate avea unele
produse;
Păstrarea intactă a calității mărfii la contactul direct produs -ambalaj; este necesară
evitarea influențării negative de către ambalaj a calității produsului.
Factorii externi sunt reprezentanți de către factorii de mediu, mai exact: temperatura,
șocuri mecanice, particule de praf, insecte, rozătoare, diverse gaze, radiații infraroșii și
ultraviolet, umiditatea relativă a aerului. Aceștia pot acționa direct asupra produselor amba late
și/sau indirect, prin facilitarea acțiunii unor factori interni.
Factorii interni sunt cei care se regăsesc efectiv în aliment, cum ar fi: compoziția chimică
a produselor, aciditatea, microorganismele. Deși acționează asupra produselor, ei pot acționa și
asupra ambalajelor sau a mediului înconjurător prin diferite reacții chimice , biochimice sau
electrochimice [3].
Este necesar ca atunci când se alege materialul din care este confecționat ambalajul să se
țină seama de:
Natura produsului care urmează a fi ambalat (stare de agregare, proprietățile biologice,
fizico -chimice);
Chimismul propriu (materialul care urmează a fi ales pentru ambalare trebuie să fie inert
chimic față de produs și mediu);
Tehnologia aplicată la ambalare (pasteurizare, sterilizare, congelare).
Funcția de protecție este foarte importantă, în cazul ambalajelor de transport, dar și în
situația în care produsele care fac obiectul ambalării sunt alimente sau produse periculoase
pentru sănătatea organismului uman sau pentru mediul înconjur ător. Un exemplu poate f i:
cartonul ondulat unde prezen ța concomitentă a proprietăților rigide și elastice face posibilă
obținerea unui ambalaj suficient de rigid, dar și elastic, protejând foarte bine produsul ambalat.
Specific ambalajelor destinate produ selor alimentare este:
Protec ția chimică face referire la faptul că este nevoie să existe o alegere adecvată a
materialului din care este confecționat ambalajul; materiale inerte din punct de vedere
chimic sau electrochimic, exemple: sticla, materiale plas tic. Mai prezintă și o protecție a
produsului față de eventuale reacții ce pot avea loc la suprafață de contact a produsului cu
aerul, vaporii de apă, praf, etc.;
Protec ția microbiologic ă este materializat ă prin realizarea unei etanșeității perfecte;
Prote cția biologică presupune o protecție a produsului de insecte, rozătoare; astfel se
utilizează ambalaje confecționate din sticlă, carton, lemn, materiale textile;
Protec ția mecanic ă este posibilă prin alegerea unui material care să protejeze produsul î n
timpul transportului, depozit ării și desfacerii; exemple: lemn, carton, materiale plastice;
Protec ția față de lumină și de radiațiile UV presupune utilizarea unor materiale care să
asigure o protecție optimă a produselor, de exemplu sticla brună sau verde.
b) Funcția de raționalizare:
Raționalizarea și promovarea unor ambalaje tipizate, modulare, care să faciliteze
operațiile de manipulare, transport și depozitare, utilizarea unor materiale de amortizare și fixare,
sunt aspect care demonstrează funcția de rați onalizare a ambalajelor.
Importanța acestei funcții reiese din faptul că în timpul ma nipulării, sistemul marf ă-
ambalaj, este supus la aproximativ 30 -40 operații care, în funcție de caz, pot ridica cheltuieliile
cu 15 -40% din costul produselor ambalate. Ast fel, operațiile din circuitul tehnic al mărfurilor
trebuie raționalizate și tipizate, prin variant a de paletizare , în funcție de: volumul mărfurilor de
manipulare, sistemul de ambalare, mijloacele de transport folos ite, pentru distanțe mici sau ma ri,
respe ctive modul și locul de depozitare.
Această funcție devine din ce în ce mai importantă deoarece: crește volumul mărfurilor
manipulate și transportate, diversificarea mijloacelor de transport. Este acordată o atenție
deosebită , atât la nivelul unității economice, cât și la nivelul unor organisme internațional e.
c) Funcția de reclamă și de promovare a vânzării (funcția de marketing):
Ambalajul are o importantă funcție de comunicare la prezentarea și desfacerea
produselor.
Deoarece m ajoritatea produselor se vând ambalate este evident că ambalajul are rolul și
de promoter al vânzării și de purtător al informației către consumator. Ambalajul reprezintă o
interfa ță cu care consumatorul vine în contact direct, astfel ambalajul trebuie gân dit în așa fel
încât să atragă consumatorii și de asemenea pentru a declanșa actul de cumpărare. De ace ea
ambalajul a fost denumit și „ vânzător mut” al produsului, pornind de la următoarele idei:
Identific ă și prezintă produsul și producătorul/distribuitor ul;
Stimuleaz ă și atrage cumpărătorul;
Informeaz ă consumatorul asupra nivelului caracteristicilor de bază ale produsului;
Comunic ă date legate de modul de utilizare a produsului și a naturii ambalajului.
Ambalajul este cel care contribuie la diversificarea sortimentală, aprecierea calitativă a
mărfurilor și de asemenea are un rol psihologic asupra potențialilor cumpărători. De aceea, este
important ca ambalajele să prezinte produsul fără a induce în eroare cumpărătorul, prin inducerea
unei confuzii referito are la produs sau la marca. Este recomandat ca ambalajul să atragă atenția
cumpărătorului și să prezinte clar produsul și modul lui de întrebuințare, închiderea ambalajului
și să prezinte modul de înlăturare a ambalajului după utilizarea produsului (se ret urnează, se
reciclează). Este necesar ca ambalajul să fie realizat într -o manie ră plăcut ă pentru a avea un
impact vizual pozitiv. Astfel, pentru a avea șansa d e a fi cumpărat de către consum ator, produsul
trebuie mai întâi să fie văzut și identificat în ga ma de produse ce se regăsesc pe raft [4].
În privința “decorului” ambalajului, trebuie să se țină cont de:
Importan ța acordată numelui sa u mărcii, graficii sau ilustrațiilor;
Informa țiile care trebuie precizate: modul de folosire și compoziția;
Elementele fundamentale de recunoaștere și de identificare care trebuie să fie păstrate în
cazul reînnoirii unui ambalaj.
Ideal ar fi ca ambalajul să asigure consumatorului posibilitatea de a identifica produsul și
de a-l recunoaște; chiar și fără a -i citi numele. Ac eastă funcție este asigurată prin folosirea unor
coduri de culori sau a unor elemente distinctive de g rafică.
Ambalajul reprezintă un vector de informare util pentru consu mator privind: modul de
folosire, regulile de utilizare, compoziția produsului și ind icațiile obligatorii privind datele limite
de utilizare.
Produsele agroalimentare care sunt vândute prin autoservire, ambalajul de prezentare
reprezintă singur a legătură care se realizează între client și produs. Astfel , ambalajul trebuie să
îndeplinească anumite însușiri de stil și ingeniozitate care sunt necesare să confere putere de
promovare vânzătorului; totodată ambalajul trebuie să convingă consumatorul de calitatea pe
care o are produsul.
Forma, culoarea și g rafica ambalajului, realizate în condiții optime au anumite influențe
psihologice asupra potențialilor cumpărători. De exemplu, o culoare poate atrage atenția, în timp
ce grafica conduce la o ușoară identificare a produselor și la o popularizarre a caracteristicilor
merceologice a mărfurilor, îns ă forma contribuie la eliminarea uniformismului și monotonia
sortimentelor. De asemenea, ambalajul trebuie să confere o comoditate în utilizare, care este
determinat ă de forma care permite o mânuire mai ușoară și să poată fi deschis cu ușurință, în
funcție de raportul dintre masa ambalajului și conținutul acestuia.
Factorii care au contribuit la creșterea rolului ambalării sunt:
Autoservirea a determinat producătorii să acorde o atenție deosebită ambalajului, acesta
trebuie să:
să atragă atenția;
să prezint e caracteristicile produsului;
să ofere încredere consumatorului;
să protejeze produsul față de factorii de mediu;
să producă o impresie favorabilă.
Consumatorii care sunt dispuși să plătească mai mult pentru comoditate, aspectul,
siguranță și prestigiul u nui am balaj bun și ușor de manipulate:
Posibilitatea de a promova imaginea firmei și a mărcii cu ajutorul ambalajelor;
Posibilitatea de îmbunătățire și înnoire a ambalajului datorită apariției unor materiale cu
proprietăți tehnice și estice noi, ca și consecință a dezvoltării științei și tehnologiei;
Indust ria de ambalaje a devenit o industrie de sine stătătoare, care oferă o multitudine de
locuri de muncă și oferă satisfacții angajatorilor săi.
d) Funcția de confort:
Autoservirea este o formă de vânzare a produselor, consumul accentuat și concuren ța au
transformat ambalajul într -un „purtător de informație și reclam ă”; societăț ile actuale impun de
asemenea ca ambalajul să îndeplinească funcția suplimentară referitoare la confort sau
comoditate.
Această funcție presupune utilizarea anumitor ambalaje care să ușureze etapele de
manipulare, desfacere, depozitare și distribuire a produselor alimentare; de asemenea ea poate fi
abordată sub două aspect e: porționarea produselor supuse ambalării și forma ambalajelor
prim are. Cele două aspecte sunt cor elate, precizând faptul că forma ambalajului primar este
corelată cu necesitatea asigurării unui confort consumatorului.
e) Funcția de a conține produsul:
Este funcția apărută datorită necesității existenței ambalajului pentru a putea af irma că
produsul poate fi mutat sau schimbat.
I.4. Clasificarea ambalajelor
În industria alimentară se regăsesc mai multe tipuri de ambalaje, cum ar fi: ambalaje din
sticlă, ambalaje din hârtie/carton, ambalaje din lemn, ambalaje din plastic și ambalaje metalice.
a) Ambalajele din sticlă:
Sticla este reprezentată de un material necristalizat (amorf), alcătuit dintr -un amestec de
dioxid de siliciu și oxizi ai diferitelor metale. Prezintă o rezistență mecanică și duritate mare, cu
un coeficient de dilatare mic. La temperaturi înalte se comportă ca și lichidele subrăcite cu
vâscozitate mare, însă nu are un punct de topire definit, deoarece prin încălzire se înmoaie
treptat, astfel permite prelucrarea pri n suflare, presare, turnare și laminare.
Obținere: Sticla se obține în cuptoare speciale prin topirea unui amestec format din nisip
de cuarț 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 și materiale auxiliare.
Proprietățile fizice ale sticlelor sunt determinate de compoziția lor:
Sticla de sodiu (obișnuită) – 6SiO 2 ∙CaO ∙Na2O, folosită de obicei la geamuri, ambalaje;
Sticla de potasiu – 6SiO 2∙CaO ∙K2O, este termorezistentă utilizată la vase de laborator;
Sticla de plumb – 6SiO 2∙PbO ∙K2O, prezintă o densitate mai mare decât celelalte tipuri d e
sticle și un indice de rafrac ție mai ridicat (cristal);
Sticla crown – conținut mic de BaO, P 2O5, Al2O3, NaF, KF, La 2O3, prezintă cel mai mic
indice de refracție și dispersii mici;
Sticla colorat ă- oxizii de Fe, Co, Cr, Cu, etc. Ac eștia sunt introduși în topitu ră.
În funcț ie de compoziția chimică, exist ă următoarele tipuri de sticlă:
Sticla silicic ă, datorită conținutului ridicat de SiO 2, punctul de topire este unul foarte
ridicat (1723 ⁰C). Aceasta este folosită în special la unele sticle de laborator;
Sticla calco -sodic ă are un conținut ridicat de CaCO 3, prezintă și o elasticitate m ărită și
este mai puțin fragil ă. Este folosită pentru re cipientele care nu necesit ă rezisten ță termică;
Sticla boro -silicic ă se obține prin adăugarea de oxid boric;
Sticla slico -calco-sodic ă datorită rezistenței chimice mici este folosită pentru
confecționarea paharelor și a flacoanelor din sticlă;
Sticla alumi no-silicic ă conține cantități mici de aluminiu și din punct de vedere chimic
este mai rezistentă.
Pentru obți nerea sticlei co lorate se adaug ă diferite cantități de oxizi, cum ar fi: FeO (oxid
fero-feric), acesta conferă sticlei o culoare albastră și o culoare galbenă când este sub
formă de Fe 2O3. Se mai folosește și MnO 2 care oferă sticlei o culoare galben întunecat.
În funcție de culoare, sticla se poate clasifica în următoarele tipuri:
Sticla incoloră sau sticla albă; aceasta este folosită cu precădere la confecționarea
borcanelor pentru conservele de legume și fructe, mai este folosită și la buteliile din sticlă
pentru apa min erală, sucuri, băuturi răcoritoare, alcool medicinal , băuturi spirtoase;
Sticla semialb ă sau sticla albastru -galben; este folosită pentru buteliile de apă minerală,
iar cele galbene pentru vin;
Sticla verde deschis și verde închis; este destinată confecți onării de butelii pentru
șampanie, vin și bere;
Sticla galben închis (chihlimbar); aceasta este utilizată pentru confecționarea de butelii
pentru bere și vin roșu;
Sticla brună este folosită exclusiv doar la buteliile de bere.
Avantaje ce conduc la utilizarea sticlei în domeniul ambalajelor:
Sticla este inertă din punct de vedere chimic față de componenții produselor ambalate, de
asemenea prezintă și bune propr ietăți de barier ă la gaze, vapori, lichide, grăsimi și arome.
Aceasta nu are mi ros, nu tran smite și nu modific ă gustul produselor. Poate fi atât transparentă,
oferind un control vizual asupra produselor ambalate, dar și colorată și etichetată, oferind o
protecție suplimentară a produselor alimentare împotriva radiațiilor UV -VIS. Prezintă o
rezis tență mecanică bună (mai puți n la șoc) și poate fi prelucrat ă în forme variate. Conferă
proprietăți igienico -sanitare, fierbere, sterilizare chimică. Teor etic, aceasta poate fi reciclat ă la
infinit, fără pierderi de calitate.
Dezavantajele pe care le prezi ntă utilizarea sticlei:
Prezintă o fragilitate ridicată ce poate conduce la procente foarte mari de spargere la
ambalare, transport și depozitare și totodată crap ă sub acțiunea șocurilor termice dacă
temperatura depășește domeniul de T =30-35⁰C; însă prezin tă și o greutate relativ mare. Din
punctul de vedere al sistemului de închidere, acesta trebuie să fie separat. Depozitarea este una
dificilă astfel că necesit ă un spațiu mare de depozitare.
b) Ambalajele din hârtie:
Hârtia este un material plan și subțire, a ceasta este obținută din fibre de celuloză
amestecate, care se mențin împreună fără un alt liant cu excepția legăturilor de hidrogen și a
împletirii fibrelor. Cele mai căutate materiale celulozice pentru fabricarea hârtiei sunt pulpa
lemnoasă a unor specii de arbori de esență moale , cum ar fi cea a coniferelor, care datorită
existenței fibrelor de celuloză în structura multor plante, însă se pot folosi și multe alte fibre, de
exemplu cele ale plantelor de bumbac, în, cânepă sau orez.
Tipuri de hârtie utiliz ată în domeniul ambalajelor:
Hârtie netratat ă pentru ambalaje inferioare nerezistente;
Hârtie tratată chimic pentru ambalaje, de exemplu hârtia lăcuită sau cerată;
Hârtia acoperită cu aluminiu, polietilenă;
Hârtia cu conținut de fibre sintetice.
În tabelul următor sunt date câteva tipuri de hârtie utilizare pentru ambalaje:
Tabelul I.1 Tipuri de hârtie utilizate la ambalare
Nr. Crt. Denumire Masa (g/m2) Culoare Utilizare
1 Hârtie de ambalaj 30-200 albă sau colorată saci, plicuri,
pungi, plase
2 Foița de împachetat 18-24 albă sau colorată ca supramaterial
de ambalare
3 Hârtie de învelit 100-35 albă/maro cutii, pachete
4 Hârtie de sac 70-90 natur/maro saci de hârtie
5 Hârtie țesută 40-45 natur/maro benzi pentru
legat
6 Pergament 45-60 Albă pentru ambalarea
produselor grase
7 Înlocuitor de
pergament 40-50 alb închis pentru ambalarea
produselor grase
8 Hârtie pergamin 30-60 albă/colorată
transparenta plicuri, pungi
Pentru a se îmbunătății unele proprietăți ale hârtiei sunt adăugați anumiți agenți chimici
sau straturi de pigmentare; de asemenea poate suferi și o tratare mai specială:
Adaos de agenți chimici în pasta fibroasă sau în mașina de prelucrat; se pot adăuga rășini,
ceruri, coloranți sub formă de soluții sau dispersii. Aceștia au ca și scop rezisten ța la apă
sau la grăsimi;
Adaos de straturi pigmentare. Au ca și scop îmbunătățirea capacității de tipărire;
Tratare specială prin impregnare laminare, stropire sau cretare cu materiale plastic sau
parafină.
Avantajele ce conduc e la folosirea hârtiei în domeniul ambalajelor:
Hârtia este un material ușor, ce prezintă o bună flexibilitate, putând fi îndoită și lipită și
nu este casantă; dar poate fi ruptă cu ușurință. În cazul în care sunt adăugați agenți chimici în
pasta fibroasă sau în mașina de prelu crat, hârtia poate fi rezistent ă la grăsimi și totodată absorb
lichide le și vaporii. Poate fi un exce lent substrat pentru tipărire.
Dezavantajele pe care le prezintă utilizarea hârtiei:
Aceasta prezin tă slabe proprietăți de barieră, atunci când nu prezintă acoperire sau
laminare. După umezire, hârtia are slabe proprietăți mecanice.
c) Ambalajele din carton
Cartonul reprezintă o hârtie groasă și rigidă. Fabricarea sa este similară cu cea a hârtiei
obișn uite. În funcție de destinație, se poate diferen ția următoarele tipuri de carton:
Carton pentru ambalaj și leg ătorie; din acestea se confecționează cutii, lădițe, coperte de
cărți și dosare;
Carton pentru izolații termice, acustice și electrice;
Carton de galanterie, folosit la căptușirea genților, servietelor;
Carton pentru matrice, folosit la confecționarea matricelor tipografice;
Carton de construcție, întrebuințat la căptușeala pereților și la confecționarea
acoperișurilor.
Cartonul pentru ambalaje se î mparte la rândul său în mai multe tipuri:
Carton duplex (obișnuit): este utilizat pentru ambalaje imprimate;
Carton triplex: prezintă o rezistență mare la plesnire și de aceea este cel mai des folosit la
ambalajele pentru transport;
Carton ondulat: prezint ă o rezistență mecanică și elasticitate bună;
Carton stratificat cu ceară: crește proprietățile de bariera dintre ambalaj și produs.
Cel mai des carton utilizat pentru ambalaje este cel ondulat. Acesta poate fi alcătuit din 3,
5 sau 7 straturi, în funcție de greutatea produsul de ambalat și de gradul de producție necesar.
Cartonul ondulat alcătuit din 3 straturi este obținut din semifrabricate:
Primul strat este cel de hârtie ondulată, numit și hârtia miez, fiind urmată de un strat de
hârtie neted, numit și hârtia capac, iar cel de -al treilea strat este denumit și adeziv sau cu clei de
amidon.
Avantajele folosirii ambalajelor din carton ondulat:
Cartonul ondulat oferă o bună protecție mecanică a produselor, deși are o greutate redusă.
Prezintă o protecție la variațiile de temperatură. Are un preț de producție mult mai inferior decât
a altor categorii de ambalaje. Deoarece se transporta pliate , se pretează și transportului paletizat.
Este un ambalaj reciclabil, ce se poate recupera integral, fiind biodegradabil.
d) Ambalaje din lemn:
Lemnul este un material ce provine din plantele lemnoase, arbori, arbuști, fiind c ompus în
majoritate din celuloz ă și lignin ă și în mică parte din rășini și materii colorante. Acesta const ă în
principal din substanțe organice, precum și din substan țe anorganice (între 1 și 1,5%).
Cele mai folosite ambalaje din lemn în industria alimentară sunt lădițele din lemn, cutiil e
din lemn, butoaiele din lemn și coșurile din lemn. Lădițele din lemn sunt cel mai des folosite
pentru legume și fructe. Ele pot fi grupate în două categorii: foioase moi (plop, s alcie, anin), însă
acestea se deformează ușor și sunt considerate ca fiind d e unică folosință; mai regăsim foioasele
tari (fag, carpen, stejar), spre deosebire de cele anterioare, aces tea se pot reutilize de 2 -3 ori [5].
Lemnul mai este utilizat și că ambalaj de transport, care poate fi de tip paleți și europaleti.
Pe lângă transp ort, lemnul, sub formă de paleți și europaleti poate fi folosit la manipularea și
depozitarea mărfurilor. În general, aceștia sunt reutilizați de 5 -10 ori.
Avantajele folosirii lemnului ca și ambalaj:
Lemnul prezintă o rezistență bună la solicitări mecanice, de asemenea prezin tă și o
rezistență bună la uzur ă. Prezintă o conductibilitate electrică foarte mică. Ambalajele din lemn
sunt ecologice.
Dezavantajele pe care le prezintă utilizarea lemnului:
Acesta ocup ă un spațiu mare de depozitare. Poate fi folosit într -un domeniu restrâns. Cu
trecerea timpului cantitățile disponibile de lemn destinate pentru a fi folosite ca și ambalaje sunt
tot mai mici.
e) Ambalaje din plastic:
Materialele plastic -organice sunt substanțe organice macromoleculare în stare pură sau
sub formă de amestecuri conținând diferite materiale de adaos și umplutură (stabilizatori,
coloranți), ce sunt capabile să treacă prin încălzire în stare plastică și să păstreze după întărire
forma dată. Acestea nu au un punct de topire fix, deoarece prin încălzire se înmoaie treptat și nu
deodată în toată masa.
Clasificarea materialelor plastice:
După comportarea la încălzire materialele plastic e se împart în:
Produse termoplastice care supuse încălzirii se înmoaie și pot fi prelucrate prin presare,
vălțuire. Procesul poate fi repetat deoarece după răcire se solidifica, iar printr -o nouă
încălzire devin din nou plastice;
Produse semitermoplastice supuse încălzirii se înmoaie și se pot prelucra similar ca cele
anterioare, dar acestea după răcire conduc la un produs puțin plastic la cald;
Produse monoplaste sau termorigide (termoreactive) se înmoaie la încălzire și pot fi
prelucrate ca în cazurile anterioare, însă apoi se întăresc ireversibil.
După comportarea la deformare:
Plastomeri;
Elastomeri.
Pentr u obținerea unor materiale plastice cu proprietăți dintre cele mai bune, în masă
polimerului se adaug ă aditivi care aduc anumite îmbunătățiri. Acești a sunt clasificați în
concordan ță cu funcțiile pe care le îndeplinesc:
Aditivi de prelucrare (stabilizatori , lubrifianți, inițiatori ai topirii);
Plastifianți;
Aditivi de îmbătrânire (antioxidanți, antimicrobieni, stabilizatori);
Modificatori ai proprietăților de suprafață (agenți antistatici, agenți antiaburire, aditivi
antiblocare);
Modificatori ai proprietăților optice (pigmenți, vopsele);
Agenți de spumare.
Aditivii folosiți în materialele plastice care sunt folosite la ambalarea produselor
alimentare trebui e să primească acceptul autorită țiilor legislative. Ambalajele care sunt obținute
din materi ale pla stice pot fi: folii, tăvițe, ca serole, butelii și flacoane din plastic.
f) Ambalaje metalice:
Principalele materiale metalice folosite în industria alimentară sunt: tabla cositorită,
oțelul inoxidabil, aluminiul și staniul.
Tabla cositorită este obținută prin acoperirea tablei de oț el moale cu staniu pe ambele
fețe. Aceasta este utilizată pentru a fi confecționate ambalaje destinate produselor alimentare
lichide și păstoase.
Cositorirea se poate realiza prin următoarele procedee:
Cositorire la cal d: const ă în introducerea foii de tablă de oțel într -o baie de staniu topit;
Cositorire electroli tică: const ă în derularea tablei de oțel și a foii de staniu și sudarea lor
una de cealaltă la trecerea prin baia eletrolitic ă;
Condițiile pe care trebuie să l e îndeplineasc ă lacurile folosite pentru tabla cositorit ă sunt:
Să nu fie toxice și să nu modifice gustul produsului ambalat;
Să prezinte rezisten ță la acțiunea agresivă a produsului ambalat;
Să se aplice cât mai ușor și să prezinte un timp de uscare rapid .
Tipuri de lacuri folosite pentru lăcuirea tablei cositorite:
a) Naturale;
b) Sintetice.
Tabla cositorită este folosită la capace cu sau fără filet, cutii de bere și cutii pentru
conserve.
Oțel inoxidabil este un aliaj Fe -C și alte elemente de aliere, este puțin răspândit la
confecționarea ambalajelor, deși în industria alimentară este larg răspândit, deoarece este metalul
de bază din componența utilajelor.
Acesta este utilizat la confecționarea cutiilor d e bere, a băuturilor răcoritoare și alcoolice.
Aluminiul este un metal de culoare albă, ușor, moale, plastic, cu o temperatură de topire
de 658⁰C. Pentru ambalaje se dorește ca aluminiul să fie de puritate 99,5%, deoarece are o bună
rezistență la coroziune . Acesta este folosit pentru confecționarea ambalajelor sub formă de folie
de aluminiu sau de table de aluminiu.
Folia de aluminiu: utilizată la ambalarea mai multor produse: confecționarea cartoanelor
aseptic folosite pentru ambalarea laptelui tratat UHT, sucurilor natural de fructe, nectarului,
pastei de tomate, etc.
Tabla de aluminiu: este utilizată la confecționarea cutiilor pentru conserve, cutiilor pentru
băuturi, capacelor pentru borcane de sticlă utilizare în industria conservelor, butoaie pentru
transportul berii, butoaie pentru păstrare lapte, smântână.
Staniul are proprietăți asemănătoare cu cele ale aluminiului. Principalele aplicații ale
staniului la confecționarea ambalajelor sunt:
Aliaj de forma staniu -plumb. Acesta este folosit la lipit în te hnologia confecționării
cutiilor de conserve;
Sub formă de strat protector al tablei de oțel moale, permițând obținerea tablei cositorite
folosită la confecționarea cutiilor de conserve;
Sub formă de folii de staniu (staniol) cu o grosime variabilă pentru ambalarea anumitor
produse alimentare (brânzeturi topite și unele mezeluri).
Avantajele folosirii ambalajelor metalice :
Ambalajele metalice sunt materiale rigide, cu densitate mare (oțel) sau densitate mică
(aluminiu), prezintă o bună rezistență mecanică; de asemenea prezintă și proprietăți bariera
foarte bune pentru lumina, lichide, gaze și arome.
Avantajele foliei de aluminiu:
Folia de aluminiu este impermeabila la grăsimi și substanțe de aromă. Aceasta se poate
prelucra pe mașinile de ambalat și oferă co ndiții bune de tipărire, prezintă și o bună flexibilitate.
Are o suprafață strălucitoare, reflectă razele solare, însă prezintă stabilitate la temperature
scăzute (depozitate alimente) și ridicate (prelucrare alimente).
Dezavantajele folosirii ambalajelor metalice:
Ambalajele metalice necesita un sistem de închidere separate și pot r eacționa cu produsul
rezultând „ dizolvarea” metalului.
Dezavantajele folosirii foliei de aluminiu:
Folia de aluminiu prezintă incapacitate de termosudabilitate și de asemenea ar e o
rezis tență redusă la rupere/sfâșiere [6].
Capitolul II MATERIALE METALICE UTILIZATE PENTRU
CONFECȚIONAREA AMBALAJELOR
II.1. Tipuri de ambalaje metalice
Cutii metalice
Cutiile metalice sunt confecționate dintr -un material ce are o grosime nominală maximă
de 0,49 mm. Pentru alegerea cutiilor metalice, ce au ca obiectiv ambalarea produselor
alimentare se ține cont de următoarele criterii: formă, dimensiune, materiale folosite la
confecționarea cutiilor, modul de funcționare, metodele de deschidere.
Clasificarea cutiilor metalice astfel:
Cutie rotundă – cu secțiune transversală circulară;
Cutie rectangulară – cu secțiune transversală;
Cutie ovală – cu secțiune transversală ovală;
Cutie trapezoidală – cu unghiurile rotunjite.
Cutiile metalice care urmează a fi folosite pentru ambalarea produselor alimentare sunt
confecționate din table cositorita sau table de aluminiu și rareori din tabla de oțel inoxidabil. Din
tabla cositorită sau tabla de oțel inoxidabil se pot confecționa atât cutii din trei piese, cât și cutii
din două piese, însă din table de aluminiu se pot executa numai cutii din două piese.
După felul protecției interioare, cutiile metalice pot fi:
Nelăcuite;
Lăcuite parțial, cu corpul nelăcuit, iar partea inferioară și capacul lăcuite;
Lăcuite complet, se realizează din tabla lăcuită.
Lăcuirea prezintă protecție interioară și poate fi acido -rezistenta sau sulfo -rezistenta, în
funcție de acțiunea agresivă a constituenților produsului ambalat. La exterior cutiile pot fi
nelăcuite, lăcuite parțial, lăcuite complet și litografiate. Lăcuirea se face foaie cu foaie pentru
table cositorita și în bandă pentru table de aluminiu.
Metode de confecționare a cutiilor metalice
Cutiile metalice se confecționează prin ambutisare sau fălțuire.
Ambutisarea se apli că, în special, la confecționarea cutiilor din tablă cositorită lăcuită, a
căror înălțime, indiferent de forma cutiilor poate fi mai mică sau egală cu diametrul; fălțuirea
este folosită la confecționarea cutiilor din tabla cositorită, lăcuită, a căror înăl țime este mai mică
sau mai mare decât diametrul.
Ambutisarea este operația de prelucrare care prin deformarea plastică a unui semifabricat
de tablă sau folie se pot obține obiecte cave. Deformarea se face la suprafață, volum, iar
grosimea rămâne constantă. Cutiile de aluminiu sunt realizate prin ambutisarea tablei care în
prealabil a fost lăcuită.
Pentru confecționarea cutiilor prin fălțuire/ sudare se folosesc anumite aliaje de lipit, cum
ar fi cele de staniu și plumb; de asemenea sunt folosite și material e de etanșare pentru a asigura
etanșeitatea intre capacul și corpul cutiei în interiorul falțului: soluții de cauciuc natural în
solvent organici.
Cutiile metalice utilizate la conservele alimentare trebuie să fie închise cu capace fălțuit e
cu forma rotund ă sau nerotundă (cu secțiune drep tunghiulară, ovală sau rotunjită ), destinate
produselor alimentare de uz general, carne și produse din carne ș i peștelui și produselor din
pește. Aceste cutii sunt confecționate prin sudare (corp) – fălțui re capace și ambuti sare.
Tipuri de cutii de conserve
Cutii cilindrice netede formate din trei piese cu corpul fără nervuri obținut prin sudare
plată;
Cutii cilindrice nervurate alcătuite din trei piese;
Cutii cu secțiune dreptunghiulară;
Cutii ambutisate rotunde;
Cutii ambut isate oval.
Sisteme de deschidere
Cutiile se pot deschide , atât prin metoda clasică prin folosirea unui instrument, cât și prin
folosirea unui instrument auxiliar.
Deschiderea realizată prin metoda clasică se aplică în următoarele situații:
Cutii cu capace clasice (superior și inferior) fălțuite, care pentru deschidere necesită un
instrument;
Cutii cu capace clasice (superior și inferior) fălțuite, la a căror fabricare se decupează o
limbă de rupere și în continuarea acesteia se subțiază , metalul corp ului cutiei pe întreaga
circumferință pe două direcții paralele, distanțate la 3 -5 mm. La acest sistem deschiderea
se poate realiza folosind o cheie atașată la cutie;
Cutii cu capace clasice fălțuite și cutii ambutisate cu capac f ălțuit cu sistem de deschi dere
„Norvegian” la care tabla capacului subțiată pe margini prezintă o „ limbă” de rupere ce
este prinsă cu o cheie;
Cutii cu capac lipit (în lo c de fălțuit), la care se așează o limbă de rupere.
Deschiderea cutiilor metalice fără utilizarea unui instrumen t este posibilă pe un perimetru
ce reprezintă cca 1/10 din suprafața capacului, aceasta fiind subțiată. De această porțiune este
nituită o limbă de rupere, care atunci când se trage se produce o rupture a tablei capacului după
perimetrul subțiat.
Bidoane metalice
Tabla este supusă unui tratament termic 30 -60 minute la 525 ⁰C, urmată de revenire 4 ore
la 175 ⁰C; astfel se obține o tablă foarte maleabilă din care se confecționează prin ambutisare
bidoane monobloc.
Butoaiele metalice au apărut ca o alternativă a butoaielor din lemn. Ele sunt bombate și
prezintă două inele din cauciuc pentru a se putea realiza rostogolirea mai ușor. Acestea sunt
confecționate din aluminiu, oțel inoxidabil, t able de oțel sau tabla decapată [7].
II.2. Materiale metalice utilizate la confecționarea ambalajelor metalice
Fierul și aliajele sale
Fierul este unul dintre metalele ce are un caracter electronegativ moderat (potențialul
standard Fe/Fe2+ = – 0,44 V); astfel el corodează în contact cu mediile acide și neutre, trecând în
soluție sub formă de ioni Fe2+, iar în mediu puternic alcalin se corodează cu formare de feriți, în
mediile slab alcaline nu este corodat.
Viteza de coroziune a fierului și oțelului în contact cu solul este mare în solurile umede,
saline și bine aerate.
Cupr ul și aliajele sale
Cuprul este un element cu caract nobil, moderat. Acesta poate forma compuși cu ioni
monovalenți și bivalenți care exercita o influență importanta în coroziune.
Nichelul și aliajele sale
Nichelul este instabil din punct de vedere termo dinamic în medii acide. Viteza de
coroziune a nichelului este mai mică în mediile acide, fapt ce este posibil datorită supratensiunii
ridicate de ionizare a metalului.
Aluminiul și aliajele sale
Aluminiul este un metal, reprezentat prin culoarea albă, este ușor și totodată moale și
plastic, cu o temperatură de topire 658 ⁰C. Conduce foarte bine căldura și electricitatea. În medii
acide se dizolva sub formă de ioni Al3+, cu degajare de hidrogen. Stratul de oxid de aluminiu se
formează spontan și uniform pe su prafața metalului, astfel în funcție de comportarea să este
determinată rezistenta la coroziune. La contactul cu aerul, pelicula care s -a format în mod natural
prezintă o grosime de 0,01 -0,03 µm, aceasta este compactă, dură și prezintă o aderentă bună și
prezintă un caracter amfoter. Se dizolvă în soluții puternic acide și puternic bazice, ceea ce
permite coroziunea metalului. În mediile netru și în apa stratul de oxid este stabil.
Aluminiul pur este mai rezistent la coroziune decât aluminiul tehnic. Din pu nct de vedere
tehnic, aluminiul poate fi impurificat cu fier, siliciu, cupru, zinc și titan.
Ambalajele din tabla cositorită sunt supuse coroziunii electro -chimice, în comparative cu
ambalajele din aluminiu care nu sunt supuse acestei coroziuni. Rezultatul coroziunii este de
culoarea albă, nu este activ din punct de vedere catalitic și nici toxic, astfel nu influențează nici
gustul. Proprietatea principal a aluminiului este de a apăra produsele alimentare de
microorganisme și de a păstra aroma și prospețime a.
Staniul
Datorită proprietăților sale, elasticitate și rezistența la coroziune, staniul este folosit mult
în industria alimentară ca material de ambalare. Acesta este un metal scump, de aceea nu permite
folosirea sa pe scară largă. Acesta este un metal de culoare gri, foarte strălucitor când este pur;
este foarte maleabil, ceea ce permite obținerea de foi cu grosimea de 0,002 -0,003 mm.
Staniul are un caracter amfoter, reacționând atât în mediu acid, cât și în mediu alcalin.
Este un metal netoxic, ceea ce favorizează folosirea să la ambalajele pentru alimente.
Tabla cositorită
Tabla cositorită este o tabl ă de oțel moale acoperită cu staniu pe amb ele fe țe, în urma
operației de cositorire rezult ă o structură stratificat ă. St ratul de staniu este cel asigur ă protecția
fierului împotriva atacării sale de către agenții corozivi. În cutiile de conserve se găsesc, acizi
organici: acid acetic, citric, lactic, malic, oxalic, iar pH -ul este mai mare de 3, astfel staniul
devine metal anodic și protejează fierul împo triva coroziunii .
II.3. Trăsături particulare a ambalajului metalic care influențează migrația:
Ambalajele metalice pentru alimente și băuturi neacidulate au trăsături particulare ce se
diferențiază de alte materiale folosite pentru ambalarea produselor a limentare care influențează
siguranța totală a alimentelor.
Ambalarea alimentelor
Alimentele confecționate din ambalaj metalic sunt stabile din punct de vedere al mediului
și prezintă perioade lungi de garanție între 1 și 5 ani. O dată cu ambalarea produse lor alimentare
se realizează procesul de sterilizare la căldura sau cel de pasteurizare. Excepție de la regulă fac
alimentele uscate, respective alimentele stabile intrinsec și microbiologic. Acest proces, de
sterilizare termică, se realizează la temperatu re mai mari de 130 ˚C, ducând la cerințe
semnificative asupra materialului de ambalare în ceea ce privește migrația și performanțele
materialului și pune anumite condiții pentru testare.
Tipuri de deteriorare a recipientelor metalice
Coroziunea fenomenul d e distrugere parțial sau totală a materialelor în urma unor reacții
chimice sau electrochimice. Se deosebesc două tipuri de coroziune în funcție de mecanismul de
desfășurare: coroziune chimică și corziune electrochimică.
Coroziunea chimică este acel proces de distrugere a metalelor și aliajelor în urma reacției
eterogene ce se desfășoară la suprafața acestora în contact cu un gaz coroziv sau în neeletroliti.
Produsele de coroziune rămân pe suprafața metalulului sub formă de pelicule, acesta
reduc viteza de înaintare a procesului de coroziune dacă sunt continue și dacă volumul oxidului
rezultat este cu puțin mai mare decât volumul metaluli din care provine (pelicule protectoare).
Coroziune electrochimică reprezintă procesul de distrugere a metalelor în prezen ța unui
electrolit, formându -se un curent propriu de coroziune ce este generat de procesele eletrochimice
care se desfășoare la limita dintre cele două faze.
Coroziunea din punct de vedere electrochimic reprezintă desfășurarea a două reacții pe
suprafața metalică.
Oxidarea metalului, procesul anodic de ionizare, reprezintă procesul de distrugere
propriu -zisă ce se realizează prin trecerea ionilor de metal în soluție:
𝑀+ 𝑛𝐻 2𝑂=𝑀+𝑛𝐻 2𝑂+ 𝑒−
Procesul catodic de reducere a unui agent este capabil să accepte electronii eliberați în
procesul anodic și lăsați în metal [8].
Factorii care influențează coroziunea
Coroziunea chimică este influențată de următorii factori:
Natura metalului determină stabilitatea termodinamică, iar proprietățile peliculei de oxid
se formează pe suprafața metalului.
Starea suprafeței și structura metalului, prezintă:
Asprimea mare a metalului favorizează coroziunea;
Tratamentele termice care au loc la nivelul metalului și sudarea acestuia creează tensiuni
interne remanente care favorizează coroziunea fisurantă;
Temperatură ridicată intensifică viteza procesului de oxidare;
Coroziunea electrochimică este influențată de următorii factori:
Cu cât metalul este mai pur și mai omogen, cu atât el este mult mai rezistent la coroziune.
Aliajele cu structură omogenă conțin un component care exercită o acțiune protectoare
manifestată în salturi. La atingerea unei anumite trepte de rezistență, viteza de coroziune
scade în salturi. De exemplu, la oțelurile cu crom, treptele de rezistență sunt
corespunzătoare fr acțiilor atomice 1/8, 2/3, 3/8;
Neomogenitatea chimică a aliajelor mărește viteza de coroziune;
Structura microcristalină formează coroziunea locală;
Gradul de prelucrare a suprafeței metalelorm ărește rezistența la coroziune. Suprafața
proaspăt prelucrată este mai puțin rezistentă la coroziune; după acoperirea cu o peliculă
oxidică protectoare naturală rezistența la coroziune se mărește;
Concentrația ionilor de hidrogen (pH -ul) poate influența în două moduri coroziunea
metalelor: prin măr irea acidității mediului și gradul de solubilitate al produselor de
coroziune. Cel din urmă având ca scop protejarea suprafeței metalului. Astfel, la metalele
Zn, Al și Sn, metale amfotere, care se dizolvă în mediu acid și mediu bazic, viteza de
coroziune este scăzută în mediu neutru, iar la metalele Ni și Mg, metale solubile,
stabilitatea lor crește cu creșterea valorii pH -ului numai în mediu acid. Fierul se dizolvă
în medii cu pH > 13, suferind o coroziune intercristalină;
Oxigenul molecular prezent în m ajoritatea lichidelor tehnologice are două acțiuni:
accelerează coroziunea prin procesele electrochimice desfășurate la limita celor două faze
și mărește rezistența la coroziune datorită formării peliculei protectoare;
Temperatura influențează coroziunea î n două moduri: pe de o parte intensifică procesul
de ionizare a metalului și accelerează difuzia ionilor prin soluție, iar pe de altă parte
modifică solubilitatea oxigenului dizolvat în soluție, favorizând formarea peliculelor
oxidice protectoare;
Creștere a presiunii determină creșterea solubilității oxigenului și deci diminuarea
formării peliculelor oxidice protectoare;
Viteza de curgere mărește aportul oxigenului la suprafața metalică formând pelicule
protectoare, iar la valori mari îndepărtează mecanic (coroziune) pelicula protectoare
favorizează înaintarea în profunzime a procesului de coroziune.
Tipuri de corodare:
Corodarea internă
În plus față de dizolvare graduală a cositorului și fierului de pe suprafața internă a
recipientului în timpul perioadei de garanție, deteriorarea recipientelor poate fi datorată și
corodării interne ca rezultat a distrugerii mecanice sau erorilor, greșelilor de fabricație sau a unei
reacții extrem de agresive, puternice între recipiente și conținuturi.
Deteriorarea mecanică a recipientelor, poate avea ca efect crăparea stratului intern de
lac. Asta va permite produsului să ia contact cu metalul și poate rezulta într -o coroziune rapidă și
localizată depinzând de recipient și de produs.
Formarea unor denivelări în recipiente s au deformarea capacelor poate uneori avea ca
rezultat ori crăparea stratului intern de lac în aceste zone ori pierderea aderenței între lac și metal.
Ambele pot rezulta în urma corodării metalului. O cauză a acestei probleme poate fi considerată
a fi folos irea unor lacuri care sunt insuficient de flexibile, care se datorează consistentei excesive
sau nu s -a putut realiza o uscare corectă. În mod similar ștanțările de pe capace pot provoca
crăparea lacurilor și duce la corodarea zonei.
Ocazional, corodarea i nternă poate rezulta în urma unei reacții extrem de agresive între
recipient și conținut, cauzând desprinderea lacului de pe suprafață. Cauzele acestor reacții sunt
deseori foarte complexe și de aceea se recomanda utilizarea altiu tip de lac.
Fisurarea pri n corodare la presiune
Acest tip de corodare, la presiune, reprezintă accelerarea corodării în anumite medii în
care metalele sunt presate din exterior însă de asemenea, este posibil să sufere și anumite
presiuni ale tensiunilor interne care se datorează prelucrării la rece. Corodarea la presiune poate
să apară la o gamă largă de metale, de aceea este unul dintre cele mai importante. Fisurarea prin
acest tip de corodare se realizează în special la recipientele de oțel în zonele de margine, unde
apar de obi cei fisuri în metal.
Aliajul de aluminiu utilizat pentru fabricarea capetelor ușor de deschis pentru
recipientele de băuturi este creat pentru a furniza proprietățile mecanice cerute. Însă acest aliaj
este supus fisurii prin corodare la presiunea mediului datorită reacției cu umezeala. Acest proces
este de asemenea accelerat în mare măsură de către prezența contaminanților precum sarea
reziduală, în special clorul și alții.
Pătarea cu sulfură
Pătarea cu sulfură sau sulfide este caracterizată prin apariția unor urme albastre închis
sau maro în interiorul recipientelor de tinichea sau de oțel fără tinichea. În recipientele lăcuite,
acest fenomen apare în cursul procesării și este cauzat de compușii sulfurii ce există în proteinele
produsului în timpul procesă rii. Oxigenul rezidual din soluția de fier derivă din expunerea bazei
de oțel la marginile tăiate. Se formează un deposit negru care este reprezentat de un complex de
sulfide de fier, oxizi și hidroxizi.
Pătarea cu sulfură poate apărea la produsele ce conț in proteine ex: mazăre, porumb dulce,
pește sau carne. Aceasta este foarte evident în partea de sus a recipientelor și este privită, de către
consummator, ca fiind o problemă cosmetic și nu o problemă provocată de corodare sau de alte
deteriorări. De aseme nea prezintă și repercursiuni, consumatorii fiind nemulțumiți. Din această
cauză când sunt ambalate astfel de produse sensibile la sulf, este selectat un lac pentru recipient
care, de obicei, prezintă o mare rezistență la penetrarea compusiilor cu sulf sau care poate masca
această problemă. Aceste lacuri sunt în general de culoare gri și conțin compuși de aluminiu sau
zinc care reacționează cu compușii sulfului pentru a produce sulfide de metal alb ce nu au efecte
negative și nu sunt imediat vizibile.
Corodarea externă
Problemele ce cauzează deteriorări externe ale recipientului poate scurta perioadă de
garanție a sa, de aceea este foarte important să se evite corodarea. Rugina apare în prezența
metalului, oxigenului și umezelii poate fi prevenită prin înlăturarea oricăruia dintre acești factori.
În afara recipientului, umezeala este cel mai ușor de controlat.
Corodarea externă poate fi datorată de oricare dintre următorii factori:
Condensarea. Aceasta poate apărea datorită fluctuațiilor de temperatură,
schimbărilor de umiditate, curentului, ambalării precare;
Etichete sau cartoane despărțitoare;
Uscarea incompletă; apariția unei ape libere;
Învelișul extern foarte subțire de cositor sau lac, prezintă expunerea ridicată a
metalului;
Deteriorările fizice, fac referire la deteriorarea lacului sau a învelișului de cositor al
metalului;
Prezenta particulelor de rugină;
Adezivul pentru etichete conține un nivel extrem de mare acidic sau alcalinic.
Corodarea externă apare deseori în anumite locuri ale recipiente lor precum capetele
îmbinărilor sau liniilor marcate a capacelor ușor de deschis. Acest lucru e interpretat deseori ca
greșeală de fabricație a recipientelor când de fapt în multe cazuri totul se datorează uscării și
depozitării precare a recipientelor cu produse. În aceste circumstanțe corodarea a apărut în cel
mai slab punct al recipientului.
Corodarea externă poate fi provocată și de scurgerile din recipientele învecinate. Asta
poate fi o problemă în special în cazul recipientelor pentru băuturi fără alc ool.
II.4. Indice de apreciere a coroziunii
Rezistența la coroziune a metalelor se apreciază prin indicele gravimetric.
Indicele gravimetric V correprezintă variația masei probei datorate coroziunii în unitatea de
timp și pentru unitatea de suprafață. Se exprimă în g/(m2h).
II.5. Studiul privind siguranța conservării alimentelor în ambalaje metalice
Stabilitatea sistemului produs -aliment
Aceasta stabilitate este prezenta la conservarea produselor alimentare în ambalaje
metalice este determinată de mai mulți factori, dintre care un rol foarte important îl deține
migrarea de componenți din ambalaj în produsul conservat. Noile Directive ale U E și normele
naționale referitoare la materialele care vin în contact cu alimentele și care impun limite de
migrare pentru componenții specifici.
Lăcuirea tablei, fie pe o față, fie pe ambele, pentru confecționarea cutiilor de conserve, se
efectuează în sc opul protejării suprafețelor metalice, atât față de coroziunea atmosferică, cât și
față de reacția cu conținutul conservei, lăcuirea protejând, de asemenea, alimentele de
contaminarea cu metal. Lacurile folosite pentru tabla cositorită pot fi atât naturale , cât și
sintetice. Lacurile sintetice sunt acele lacuri realizate pe bază de rășini, care se clasifică, după
natura chimică în: lacuri pe bază de rășini semitermoplaste și termorigide; lacuri pe bază de
rășini termoplaste; lacuri pe bază de clor -cauciuc.
Clasificarea lacurilor utilizate
Lacuri pe bază de rășini termoplaste
Rășinile vinilice (organosol) -au o rezistență scăzută la sterilizare, peste 1000C, dar,
datorită supleței deosebite și absenței gustului, sunt folosite pentru protecția cutiilor de bere și
băuturilor răcoritoare. Se folosesc adesea în sisteme duble de acoperire, peste rășinile epoxi –
fenolice, în cutiile ambutisate.
Rășinile pe bază de poliester sau poliester modificat
Rășinile poliesterice sunt utilizate pentru acoperirile interioare al e conservelor. Sistemele
poliesterice se bazează atât pe poliesteri termoplastici cu masa moleculară mare, cât și pe
poliesteri termorigizi cu masa moleculară mică. Scheletul poliesterului poate fi modificat prin
reacții cu rășini epoxi sau fenolice, în sc opul creșterii performanțelor la aplicare. Lacurile
poliesterice, sunt mai scumpe, comparativ cu lacurile epoxi, însă sunt utilizate doar la conserve,
fiind necesare proprietățile pe care le îndeplinesc acestea, cum ar fi înalta flexibilitate în
conservele ambutisate. Lacurile poliesterice sunt utilizate, în principal, pentru alimentele
necorosive, cum ar fi carnea și pateul de ficat etc., în care conținutul de grăsime protejează
ambalajul împotriva ingredientelor agresive din aliment.
Lacuri pe bază de clo r-cauciuc
Pentru mărirea flexibilității peliculei sunt adăugați plastifianți, pelicula plastifiată având o
aderență foarte bună la metale; se utilizează pentru acoperirile interioare ale tablei de aluminiu.
Procese de conservare în ambalaje metalice
Conservarea produselor alimentare constituie o verigă importantă în asigurarea calității
acestora. Modalitățile prin care se realizează aceasta, cuprind o gamă largă de tehnici de
conservare, clasificate în două grupe: metode termice și atermice. Dintre pr ocedeele termice,
sterilizarea constă în închiderea alimentelor într -un recipient ermetic și supunerea ulterioară la o
încălzire care să asigure distrugerea sau inactivarea microorganismelor și enzimelor susceptibile
a le altera. Procesul sterilizării în i ndustria conservelor trebuie astfel condus, încât să se asigure,
pe de o parte, conservabilitatea produsului, iar pe de altă parte să se mențină calitatea și valoarea
nutritivă. Stabilirea regimurilor de sterilizare, cât și aplicarea corectă a acestora est e foarte
importantă, deoa deoarece cele mai mici abateri de la formula de sterilizare (nerespectarea
condițiilor de timp, temperatură și presiune) pot avea consecințe grave asupra conservabilității și
calității produsului.
Un alt factor determinant în asig urarea unei bune conservări a alimentelor, prin
distrugerea microorganismelor, îl constituie aciditatea produsului respectiv.
La temperatură înaltă (sterilizare), rășinile din care sunt constituite lacurile de protecție se
pot descompune și, ca rezultat, c omponenții cu potențial toxic pot migra din ambalaj în aliment,
în cazul ambalării anumitor produse (carne, crustacee, mazăre, fasole boabe, conopidă, varză
ș.a.) în recipiente din tablă cositorită, în cursul procesului de sterilizare, prin degradarea
comp ușilor cu sulf conținuți (proteine) se pune în libertate hidrogen sulfurat care reacționează cu
staniul, producând sulfura respectivă, de culoare violet -brună. În punctele în care stratul de
cositor prezintă discontinuități (zgârieturi, pori) sub influența hidrogenului sulfurat ia naștere
sulfură de fier de culoare neagră.
Fenomenul, cunoscut sub denumirea de marmorare , este influențat îndeosebi de
temperatură ridicată și de durata prelungită a procesului de sterilizare termică. Marmorarea nu
are loc în caz ul produselor al căror pH este inferior valorii de 5,5. De aceea, unii specialiști
recomandă modificarea valorii pH sub limita indicată prin adaosul de acizi alimentari (de
exemplu, acid citric) pentru evitarea marmorării.
În mod curent, în cazul materiil or prime menționate, acestea sunt ambalate în cutii
confecționate din tabla vernisată cu lac sulforezistent. Lacurile respective conțin în compoziția
lor cantități minime de oxid de zinc (4 mg/kg), întrucât sulful eliberat de alimente în cursul
tratamentul ui termic de sterilizare are o afinitate mai mare pentru zinc decât pentru staniu sau
fier, acesta este fixat sub formă de sulfură de zinc de culoare albă, eliminându -se astfel apariția
marmorării.
Aspecte ale migrării în sistemul aliment – ambalaj
Dintre toate tipurile de acoperiri interioare pentru conserve, lacurile epoxifenolice sunt
cei mai mult utilizate (85 -90%), atât pentru cutiile din două și trei piese, cât și pentru cutiile
ambutisate. În timpul procesului de sterilizare, migrarea bisfenol ilor din ambalaj în aliment poate
fi mai rapidă și mai intensă. O situație similară poate fi întâlnită, de exemplu, în cazul unei
instabilități termice a lacurilor pentru conserve. Acest aspect este foarte important având în
vedere toxicitatea, BPA prezent ând activitate estrogenică, iar BADGE fiind clasificat ca un
compus cancerigen și mutagenic.
II.6. Efectele ambalajelor metalice asupra calității conservelor
Factori i care influențează degradarea calității
Dintre posibilele degradări a calității datorat e factorilor fizico -chimici putem enumera:
Degradări provocate de lumină
Din cauza acțiunii luminii pot apărea degradări de gust, aroma, culoare și reducerea
valorii alimentare. Acest lucru este posibil datorită radiațiilor absorbite de o anumită substanță ce
determina o acțiune fotochimică. Procesele fotochimice sunt caracterizate de faptul că nu se
opresc o dată cu îndepărtarea sursei de radiații, ele continua să acționeze și după ce au fost
amorsate. Cea mai accentuată alterare se resimte asupra gustului produselor alimentare, datorită
transformărilor pe care le suferă substanțele proteice și grăsimile.
Metoda cea mai eficace de protecție a produselor alimentare fată de efectele dăunătoare
ale luminii este ambalarea corectă, respectiv folosirea unor mate riale de ambalaj care să retină
sau să reflecte lumina, în special radiațiile cu lungimea de undă care provoacă cele mai profunde
transformări și anume radiațiile ultraviolete.
Rezultate foarte bune se obțin în condițiile ambalării în vid a produselor alimentare.
Degradări provocate de procesele de oxidare
Oxidarea produselor alimentare sub acțiunea oxigenului atmosferic se explică prin
mecanismul reacțiilor în lanț, cu formarea radicalilor liberi, care reprezintă molecule în care unul
din atomi are o v alență liberă.
Transformările degradative ale grăsimilor, cunoscute sub denumirea de râncezire, definită
drept schimbarea caracteristică a gustului și mirosului grăsimilor datorită relațiilor oxidative,
hidrolitice, de descompunere și condensare este un pr oces complex, obținându -se trei tipuri de
râncezire:
Râncezirea hidrolitică – este determinată de hidroliza gliceridelor în prezența metalelor
grele sau a enzimelor. Mirosul și gustul străin apar datorită punerii în libertate a unor acizi grași
cu catenă s curtă, care intră în compoziția grăsimilor din lapte, acest tip de râncezire afectând în
special produsele lactate. Tot odată, râncezirea hidrolitică favorizează și celelalte tipuri de
degradări oxidative.
Râncezirea aldehidicăcunoscută și sub denumirea de râncezire oxidativă este cea mai
frecventă. Procesul se desfășoară după schema reacțiilor în lanț și constă în formarea radicalilor
liberi, a hidroperoxizilor, transformarea hidroperoxizilor instabili în hidroperoxizi stabili, și în
final, scindarea în al dehide și acizi cu miros caracteristic.
Râncezirea cetonică cunoscută și sub denumirea de râncezire aromatică constă în
transformarea oxidativă a acizilor grași saturați în metilcetone.
Metodele de stabilizare a produselor alimentare față de oxidare, sunt multiple, putând
enumera:
Stabilizarea cu ajutorul antioxidanților;
Reducerea conținutului de oxigen din produse și ambalaj;
Prevenirea contaminării cu metale grele;
Inactivarea termică a enzimelor;
Reducerea pH -ului.
Metode de verificare a cutiilor metali ce
La cutiile metalice se practică următoarele verificări:
Verificarea etanșeității cu presiune de aer la 2,5 bar;
Verificarea porozității peliculei delac;
Verificarea rezistenței la sterilizare a peliculei de lac interioare;
După sterilizare se verifică:
Aspectul peliculei de lac. Este necesar ca acesta să își păstreze aderenta, culoarea și
claritatea;
Modificarea soluțiilor de control.
Verificarea gustulu i și mirosului din cutie [9].
Capitolul III PREGĂTIREA AMBALAJELOR METALICE
III.1. Obiectivele spălării ambalajelor
O condiție esențială pentru asigurarea conservabilitatii corespunzătoare a unui produs
ambalat o reprezintă pregătirea ambalajelor înainte de a fi umplute cu produs.
Ambalajele se pregătesc prin intermediul mai multor opera ții: spălare, igienizare și
sterilizare.
Obiectivele acestor operații sunt:
Curățirea mecanică a ambalajelor, respectiv obținerea unor ambalaje perfect curate;
Asigurarea purității microbiologice.
Ambalajelor care sunt noi li se realizează o spălare ușoară . Nu este o operație complicată
deoarece impuritățile sunt formate din particule de praf ce provin din aer, posibile reziduuri de
paie, care provin din ambalaj de transport. Mai complicat este în cazul ambalajelor reutilizabile,
deoarece este necesar să se realizeze o spălare mai accentuată pentru a putea fi îndepărtate
posibile depuneri solide și resturi de grăsimi sau etichete, care au fost aplicate cu un adeziv ce
prezintă o rezistență mare la umezire.
Ambalajele reutilizabile murdare pot fi:
Returnările normale care sunt constituite din ambalajele care se reîntorc la producătorul
de alimente pentru a se efectua circuitul fabricii. Acestea reprezintă așa numita piața
comercială, intervalul de timp fiind de maxim trei luni;
Ambalajele din depozite sunt rep rezentate de acele ambalaje care sunt păstrate în
depozite, pivnițe, garaje. Acestea sunt păstrate o perioadă mai mare de timp, iar din
această cauză sunt mai greu de spălat în comparație cu ambalajele care sunt returnate
normal.
Ambalajele foarte murdare sunt reprezentate de acumulări mari de murdărie, în special pe
interior, mai exact pe unul dintre pereți, fapt datorat depozitarii lor într -o poziție culcată,
în anumite spații neacoperite, într -un interval foarte mare de timp. Murdăria poate fi
constituit ă din mai mulți componenți, cum ar fi: nisip, noroi, mucegai, noroi uscat, alge
sau combinații ale acestora.
Ambalajele imposibil de curățat sunt acele ambalaje care conțin substanțe cum ar fi:
catran, vopsea, etc. Impuritățile sunt insolubile în soluțiile obișnuite de spălare, astfel că
nu pot fi curate, astfe că trebuie eliminate înainte de a fi încărcate în mașini de spălat.
III.2. Factorii care influențează spălarea ambalajelor
Spălarea ambalajelor este realizată în mai multe etape:
Înmuierea și umflarea depunerilor. Este o primă etapă ce se realizează printr -o clătire atât
internă, cât și externă cu apa;
Desprinderea și antrenarea impurităților. Această etapă se obține prin efectuarea unei
înmuieri alternate cu scurgere la trecerea ambalajelor prin mai multe bazine care pot
conține cantități foarte mari de soluții de spălare;
Clătirea ambalajelor reprezintă o ultimă etapă și se caracterzizeaza prin realizarea unei
stropiri interne și externe cu jeturi puternice cu apa. Acestea au ca scop elimin area
resturilor de soluție de spălare și răcirea ambalajelor la temperatura care este necesară
pentru a se realiza umplerea ambalajelor cu produs.
Sistemul de spălare, temperatura de spălare și soluția se aleg în funcție de următoarele
caracteristici:
Nivelul de murdărie a ambalajelor;
Duritatea apei care a fost folosită la spălare;
Tipul ambalajului;
Tipul de adeziv care a fost folosit la etichetare;
Materialul folosit pentru confecționarea etichetei;
Productivitatea liniei de fabricație.
Efectul de curăț are depinde de efectul de înmuiere și de efectul mecanic al stropirii.
Efectul înmuierii:
Înmuierea este operația ce se realizează prin introducerea ambalajelor supuse spălării în
soluția alcalină din baia de înmuiere. Pentru a avea un efect de spălare cât mai bun este necesar
ca durata de contact dintre ambalaje și soluția alcalină să fie cât mai mare; însă nu este
recomandat datorită atacului coroziv al soluțiilor alcaline asupra materialelor de ambalaj.
Durata de contact poate prezenta următoarele aspect e:
Durata totală este reprezentată de numărul total de minute care sunt necesare pentru ca un
ambalaj care este supus spălării să parcurgă traseul de la gura de alimentare la gura de
descărcare a mașinii de spălat;
Durata de imersie, numită și durata de înmuiere, este aceea durata de timp în care o
butelie este imersat ă în soluția alcalină, însă nu include timpul pentru clătire sau
transferul de la un compartiment la următorul;
Durata de contact, timpul în care un ambalaj este supus acțiunii soluției caus tic și trebuie
să fie egală cu durata de imersie, împreună cu timpul necesar transferului de ambalaj de
la un compartiment la următorul.
Efectul mecanic al stropirii:
Stropirea ambalajelor are ca scop realizarea unei preîncălziri rapide imediat după
introd ucerea acestora în mașina de spălat. Urmată de o clătire pentru îndepărtarea urmelor
soluției alcaline și totodată îndepărtarea impurităților în compartimentele de spălare cu soluție
alcalină. Această operație se efectuează , atât la exteriorul ambalajelor, cât și la interiorul lor. Este
necesar ca atunci când se realizează procesul, ambalajele să se afle cu gura în jos în
compartimentele de stropire, astfel încât soluția folosită să se scurgă.
Efectul mecanic al stropirii se datorează folosirii jeturilor pu ternice de soluție alcalină sau
apă de clătire.
La spălarea ambalajelor metalice, stropirea este principala modalitate de efectuare a
spălării.
Temperatura de spălare:
Ambalajele, în timpul spălării, sunt încălzite până la temperatura soluției de spălare,
urmând a fi apoi răcite la temperatura pe care o au mașinile de spălat la evacuare. O temperatură
mai ridicată a soluției de spălare accelerează procesul de curățare, astfel o dată cu creșterea
temperaturii se îmbunătățește și eficien ța agenților de cur ățare.
Tabelul III.1. Domenii de temperatura pentru etapele de spălare și agenții de spălare
Etapă Domeniul de temperatură, ⁰C
Preîncălzire, preinmuiere 35-40⁰C
A doua înmuiere 55-60⁰C
Baia de soluție caustică 75-80⁰C
Clătire intermediară 55-60⁰C
Agentul de spălare Domeniul de temperatură, ⁰C
Apa caldă 35-40⁰C
Apă rece 20-25⁰C
Apa răcită 10-15⁰C
De asemenea este necesară o temperatură mai ridicată și pentru a obține un efect de
sterilizare a ambalajelor, astfel microorganismele sunt ușor distruse la o temperatură de
aproximativ 80 ⁰C de soluție alcalină utilizată ca agent de spălare . Spălarea ambalajelor în sticl ă
trebuie să se facă la o temperatură de 35 ⁰C la încălzire și 25 ⁰C la răcire, altfel se produc
modificări exagerate de temperatură și se pot produce spargeri datorită șocului termic.
În cazul ambalajelor din materiale metalice nu sunt necesare mai multe zone de încălzire,
respective de răcire, deoarece aceste ambalaje nu sunt susceptibile la șoc termic, ast fel că
spălarea se poate re aliza direct cu soluție alcalină fierbient e fiind urmată de clătire cu ap ă sau,
dacă ambalajele sunt noi. Se poate f olosi aburul săturat, respectiv aerul cald pentru uscare.
Agentul de spălare
Agentul de spălare este unul alcalin, e xcepție fac ambalajele din aluminiu, pentru care nu
se folosește soluție alcalină (NaOH) datorită caracterului amfoter al aluminiului. Soluția caustică
de spălare folosită trebuie să aibă o concentrație de 1 -3% la care se adauga aditivi. Adăugarea
aditivilor mărește eficientă de curățire a soluției.
Această soluție este cea mai eicienta din punct de vedere economic și are proprietăți
bactericide excelente. În soluție este un solvent puternic ce atacă foarte rapid impuritățile și
saponifica uleiurile și grăsimile. Soda caustică pr ezintă câteva limite și dezavantaje, cum ar fi:
contribuie la formarea crustei, prezintă o capacitate de clătire redusă, spumează la presiune
ridicată. Totodată favorizează transformarea etichetelor în pulpa atunci când este folosită în
concentrații ridica re, în deosebi la etichetele ce prezintă rezistenta scăzută la umiditate.
Pentru ca o so luție de spălare să fie eficientă , este necesar să îndeplinească următoarele
cerințe:
Efectul de spălare să fie ridicat;
Capacitatea de îndepărtare a murdăriei să fie unul ridicat;
Să nu formeze depuneri de crust ă;
Capacitate bună de umezire;
Să fie ușor de dozat;
Să nu spumeze;
Să fie cât mai ieftin posibil.
Soluția de spălare trebuie să dețină următoarele proprietăți:
Proprietăți bactericide;
Proprietăți de înmuiere s au de pătrundere;
Proprietăți de clătire;
Proprietăți anticorozive;
Proprietăți de dizolvare și de neutralizare;
Proprietățile bactericide ale soluției de spălare:
Pentru ca o soluție să dețină capacitatea de a distruge microorganismele dăunătoare se
ține foarte mult cont de compoziția sa, de temperatur ă și de durata de imersie.
Proprietăți de înmuiere sau de pătrundere:
O proprietate important ă a s oluției de spălare este ușurința cu ca re este umectat ă suprafața
ambalajelor, permițând contactul soluției cu întreaga suprafață murdară a ambalajelor.
Proprietățile de înmuier e sunt importante deoarece ajut ă să se realizeze o îndepărtare rapidă , atât
a etichetelor din hârtie, cât și a celor din folie sub formă de bucăți mari. O îndepărtare rapidă a
etichetelor re duce transformar ea acestora în fibre și în pulp ă.
Proprietăți de clătire:
Pe parcursul procesului de clătire, toate impuritățile și urmele de detergent sunt
îndepărtate. Operația este ușurată prin utilizarea unui detergent ce are proprietăți bune de
clătire. Acestea vor asigura scurgerea și vor reduce cantitatea de detergent ce poate fi
transportată de la un compartiment la altul.
Proprietăți de chelatizare:
Un agent de chelare este un compus chimic ce combina ionii metalici în soluție pentru a
forma ioni complecși ce sunt solubili în apă.
Formarea chela ților de Ca2+ și Mg2+ în soluția de spălare este absolut necesară pentru a se
putea prevenii depunerea să rurilor insolubile de calciu și magneziu, acestea pot forma un film la
interiorul buteliilor și pot pr oduce o crustă grea pe lanțurile transpor toare, casete și bazine.
Această crustă determină reducerea transferului termic, îngustarea orificiilor duzelor de stropire
și creșterea masei mașinii.
Proprietăți de emulsionare:
Emulsionarea este proprietatea de a menține particulele în suspensie prin intermediul unei
alte faze lichide.
Proprietăți antispumante:
O spumare excesivă reduce eficiența procesului de clătire. Depunerile aderente sunt
răspunzătoare de formarea spumei în mașina de spălat prin combinarea l or cu alcaliile și
formarea de „ săpunuri”.
Calitatea apei:
Un rol important în spălarea ambalajelor îl reprezintă duritatea apei care este folosită
pentru prepararea soluțiilor de spălare, dar și pentru clătirea recipientelor spălate astfel încât să
fie per fect curate șiș a nu conțină urme de soluție de spălare.
Duritatea apei este exprimată, uzual, mg/l CaO sau CaCO 3, deși în apă pot fi prezenți și
mulți alți cationi (Ca2+și Mg2+ ) sau anioni (fosfați sau silicați).
Duritatea apei poate fi temporară, datorită prezenței bicarbonaților de calciu și de
magneziu, care dispar prin fierbere; permanenta, sarurile fixe de calciu și magneziu, acestea nu
dispar prin fierbere. Duritatea apei poate fi și totală, aceasta reprezintă suma durităților
temporare și per manente.
Tabelul III.2. Corelația intre gradele de duritate a apei
1⁰ german 1⁰ francez 1⁰englez Mg/l CaO
1⁰ german 1 1,79 1,257 10
1⁰ francez 0,56 1 0,70 7
1⁰ englez 0,80 1,43 1 8
În tabelul III.2. este prezentată corelația dintre cele trei sisteme de măsură a durității apei
care constau în exprimarea durității în grade germane, franceze și engleze. Se cunoaște faptul că
1 grad de duritate german reprezintă 10 mg/l CaO sau 1,142 mg/l MgO.
III.3. Sterilizarea ambalajelor. Agenți de sterilizar e
Sterilizarea recipientului sau a părții care intra în contact direct cu produsul reprezintă
una din cerințele aseptice a alimentelor. În afara efectului de sterilizare asigurat de soluția
alcalină ce prezintă temperaturi cuprinse între 80 -90⁰C, se mai ut ilizează și diferite metode
chimice, termice sau metode neconvenționale.
Apa oxigenată prezintă un efect letal asupra microorganismelor, însă aceasta nu este
capabilă să sterilizeze singura materialul de ambalaj și de aceea s -au introdus o serie de metode
pentru creșterea eficienței tratamentului prin combinarea cu căldura sau energie radiantă sau
iradiantă.
Din cauza faptului că soluția de apă oxigenată nu este capabilă să sterilizeze singură
materialul de ambalaj s -au introdus mai multe metode pentru creș terea eficienței tratamentului.
Acest lucru s -a putut realiza prin combinarea cu căldura sau cu energia radiantă sau iradiată .
Imersia în apă oxigenată se realizează prin derularea materialului de ambalaj pe o bobină,
urmând a fi trecut printr -o baie de ap ă oxigenată cu concentrația 30 -33%.
Pulverizarea apei oxigenate prin duze în interiorul ambalajelor prefabricate, 30 -40% din
suprafața interioară a acestora fiind acoperită cu picături datorită caracteristicilor hidrofobe ale
materialelor plastice, care ap oi uscate cu aer cald steril.
Acidul peracetic este un lichid sterilizant produs prin oxidarea acidului acetic cu apă
oxigenată. Această soluție este eficientă împotriva sporilor bacterieni rezistenți la temperatura de
20⁰C.
Aburul săturat este agentul termic cel mai sigur, în timp ce aburul supraîncălzit este
folosit pentru sterilizarea cutiilor metalice din tabla cositorită și aluminiu în procesul de
conservare.
Utilizarea sa prezintă și anumite dezavantaje:
În ideea atingerea unor temperaturi suficien t de ridicate pentru realizarea sterilizării în
timp de câteva secunde, aburul și implicit materialul de ambalaj cu care vine în contact
aburul, sunt sub presiune, necesitând folosirea unei camera de presiune;
Orice aer ce intră în camera de presiune însoț it de materialul de ambalaj trebuie
îndepărtat altfel va interfera în transferul de căldură de la abur la suprafața ambalajului;
Condensarea aburului în timpul încălzirii suprafeței materialului de ambalaj poate
produce condens care poate rămâne în ambalaj diluând produsul. Deși apar astfel de
problem e, aburul sa turat sub presiune este folosit pentru sterilizarea ambalajelor/
recipientelor din materiale plastice.
Aerul cald, la temperatura de 315 ⁰C este folosit pentru sterilizarea cartoanelor aseptic
confecționate din folie de aluminiu sau material plastic, astfel obținându -se la suprafața
materialului o temperatură de 145 ⁰C timp de 180 secunde. Un astfe l de tratament este potrivit
doar pentru ambalajele destinate pentru ambalarea produselor acide cu p H< 4,5.
Radiațiile ultraviolete sunt folosite împreună în combinație cu apă oxigenată. Este
important ca intens itatea iradierii să fie uniformă și adecvată pentru sterilizarea întregului
recipient care poate avea o formă complexă.
Radiațiile infraro șii sun t transformate în căldură sensibilă la contactul cu suprafața
absorbantă rezultând o creștere a temperaturii suprafeței. Aceasta iradiere este folosită doar
pentru suprafețe netede, însă mai este folosită și pentru tratarea interiorului capacelor din
alumi niu acoperite cu un lac din material plastic. Din cauza faptului că există posibilitatea de
înmuiere a lacului, temperatura maximă nu trebuie să depășească 140 ⁰C.
III.4. Spălarea cutiilor metalice
Cutiile metalice noi, livrate de către producătorul de am balaje metalice sunt considerate a
fi curate, însă este necesară spălarea și clătirea lor, deoarece în timpul transportului se poate
depune praf, cutiile de aluminiu pentru bere, ca și buteliile de sticlă, trebuie să fie ude înainte de
umplere; atunci când se realizează um plerea la cald, cutiile de tablă cositorită trebuie să fie
preîncălzite la o temperatură apropiată de temperatura pe care o are produsul dozat, iar ca orice
alt ambalaj și cutiile metalice utilizate la ambalarea produselor trebuie să fie c urate și igienice.
Metodele de spălare sau clătire a cutiilor metalice se realizează prin pulverizarea cu agent
de clătire.
Agentul de clătire/ spălare folosit este apă caldă. Are rolul de a îndepărta praful depus în
timpul transportului și depozită rii și de a reduce semnificativ numărul de microorganisme care se
regăsesc pe suprafața cutiilor metalice.
Pentru cutiile metalice cu grad mare de impurificare, agentul de spălare folosit este o
soluție alcalină caldă sau fierbinte, urmâ nd a se face o clătire efi cientă cu apă potabilă pentru
îndepărtarea urmelor de soluție alcalină. Deoarece aceste ambalaje nu sunt sensibile la șoc
termic, se poate folosi direct o soluție alcalină cu temperatura de 95 ⁰C, astfel încât se reduce
numărul de zone intermediare de strop ire. Sterilizarea fiind urmată de clătirea intensă cu apă
pentru îndepărtarea resturilor de soluție alcalină și pentru răcire.
Creșterea eficienței curățirii ambalajelor metalice, presupune dotarea mașinii de spălat
cu:
Zona de tratare cu abur cu presiunea p=2 bar (sterilizate);
Zona de insuflare aer cald cu temperatura cuprinsă între T= 105 și 110 ⁰C, pentru uscar e,
folosită la cutiile din tabla cositorită . Aerul trebuie să fie curat, să nu prezinte urme de
ulei sau de vapori de apă.
Durata operației este de 2-3 secunde, iar productivitatea este de 60 -600 recipiente/ min.
După ce părăsesc mașina de spălat, cutiile metalice sunt supuse controlului pentru
eliminarea celor deformate, acestea urmând a fi comprimate într -o presă de cutii și dirijate către
recicl are.
III.5. Igienizarea ambalajelor metalice:
Igienizarea presupune eliminarea reziduurilor organice ce înglobează numeroase
microorganisme. Din punct de vedere fizic, se îndepărtează toate depozitele organice vizibile de
pe suprafețe. Chimic se elimină t oate urmele de substanțe chimice din soluțiile de spălare sau
dezinfecție, iar din punct de vedere microbiologic se reduce microflora existent ă.
Din cauza necesității obținerii unor produse alimentare de calitate, igienizarea este foarte
importantă și trebuie acordată o atenție deosebită.
Igienizarea ambalajelor se poate realiza prin spălare și dezinfecție care este specifică
fiecărui tip de ambalaj. Igienizarea poate fi făcută manual sau mecanic folo sind apă potabilă la
temperaturi de la 40 ⁰C la 83 ⁰C și dezinfectante aprobate de organele sanitare.
Inițial se face curățirea mecanică cu jet puternic de apă, urmând spălarea cu soluție de
detergent 3%, după care se înlătură detergentul prin spălare a bundent ă cu apă sub presiune la
temperatura de 83 ⁰C [10].
Capitolul IV NOI CERCETĂRI PRIVIND INFLUENȚA AMBALAJELOR
METALICE ASUPRA CALITĂȚII PRODUSELOR ALIMENTARE
Suhedan Mol, un cercetător din Turcia a determinat urmele de metale din conservele cu
anșoa și din conservele cu păstrăvi curcubeu.
Urmele de metale (Fe, Zn, Cu, Cd, Sn, Hg și Pb) de diferite concentrații s -au determinat
din conservele de anșoa și conservele de păstrăvi curcubeu comercializate în Turcia. Acestea au
fost determinate folosind spectometria de masă cu plasmă cuplată induc tiv (ICP -MS).
Metalele grele sunt considerate ca fiind cea mai importantă formă de poluare acvatică, iar
efectele ei asupra sănătății umane sunt de mare interes azi. Metalele sunt importante din punctul
de vedere al toxicității lor, deoarece pot produce ef ecte toxice când aportul este excesiv de
ridicat.
Cadmiul are o reședință foarte lungă de timp în corpul uman și expunerea la acest metal
afectează negativ sănătatea. Mercurul este toxic, acesta se găs ește în pește, deoarece acumulează
concentrațiile subst anțiale ale acestui metal în țesutul peștelui.
Plumbul este, de asemenea, găsit în concentrații mari în pește, acest metal poate înlocui
în corpul uman, calciul. O altă contaminare cu plumb se poate produce în urma fabricării cutiilor
de conserve.
Peștii p ot acumula metale grele și reprezintă una dintre sursele majore de metale grele
pentru om. Aceștia pot fi expuși la substanțe chimice în timpul creșterii prin dezvoltarea lor în
apele contaminate.
Conservele de pește produse în Turcia, sunt exportate în pr incipal în Europa. Datele cu
privire la urmele de metale pe care le -am putea conține sunt limitate.
S-au determinat concentrațiile totale de mercur, zinc, cupru, cadmiu, staniu, mercur,
plumb din conservele de anșoa și păstrăv curcubeu.
Au fost analizate c incispreze cutii de anșoa și cincisprezece cutii de păstrăv curcubeu
care au fost procurate de la nivel local din piețele din zonele cu o densitate ridicată a populației
în perioada septembrie 2008 – august 2009. Conservele de pește analizate au fost produs e de o
singură companie de fructe de mare, deoarece există o singură companie în Turcia care produce
ambele tipuri de conserve de pește.
Expunerea la excesul de fier poate duce la numeroase consecințe patologice. Limita
maximă admisă de fier este de 15 mg/ kg pentru produsele alimentare conservate. Din cele 15
probe analizate din conservele de anșoa, una singură a conținut o cantitate mai mică de Fe decât
această limită admisă, în timp ce din cele 15 conserve de păstrăv curcubeu au fost doar 3
conserve care au depășit limitele maxime admise.
Limita maximă admisă de zinc este 50 mg/kg pentru produsele alimentare conservate.
Toate probele analizate s -au încadrat în limitele maxime admise.
Turkish Alimentar Codex a recomandat ca limita maximă admisă de cupru în pește să fie
20 mg/kg. În urma studiului s -a demonstrat că toate cele 30 de probe analizate s -au încadrat în
limite le admise.
Cadmiul poate cauza simptome cronice de toxicitate, inclusiv afectarea funcției renale,
hipertensiune, tumori și disfuncție. Deși, Organizația pentru Alimentație și Agricultură a
Națiunilor Unite a propus, în anul 1983 ca limita maximă admisă de cadmiu în pește să fie de 0,5
mg/kg, în timp ce Turkish A limentar Codex (2002) a considerat că limita maximă admisă ar
trebui să fie 0,1 mg/ kg pentru anșoa, iar pentru alte specii de peste 0,05 mg/kg. În urma acestui
studiu s -a determinat faptul că toate probele conțin o concentrație mai mică decât limitele
maxime admise.
Limita maximă admisă de staniu este 250 mg/kg. Toate probele au conținut concentrații
mai mici decât limitele admise.
Limita maximă admisă de mercur este 0,5 mg/kg. În urma studiului realizat pe cele 30 de
probe s -a demonstrat faptul că toate probele sunt sigure pentru consum.
Nivelul de plumb permis pentru conservele de pește este de 0,2 mg/kg conform Turkish
Alimentar Codex și UE, în timp ce FAO a recomandat 0,5 mg/kg ca valoare limită. În urma
studiului, 4 probe de anșoa conservate și 5 probe de conserve de păstrăvi curcubeu au depășit 0,2
mg/kg, însă au fost mai mici de 0,5 mg/kg.
Tabelul IV.1 Media conținutul de metale din conserve
Fe Zn Cu Cd Sn Hg Pb
Conserve
de anșoa 50,708
mg/kg 22,467
mg/kg 1,145
mg/kg 0,019
mg/kg 0,140
mg/kg 0,041
mg/kg 0,188
mg/kg
Conserve
de păstrăvi
curcubeu 6,980
mg/kg 11,605
mg/kg 0,541
mg/kg 0,001
mg/kg 0,023
mg/kg 0,026
mg/kg 0,167
mg/kg
În tabelul IV.1. s unt prezentate mediile metalelor: fier, zinc, cupru, cadmiu, staniu,
mercur și plumb prezente în conservele anșoa și conservele cu păstrăvi curcubeu. [11]
Cercetătorii Emami Khansari, M. Ghazi -Khansari, M. Abdollahi în urma unui studiu
amănunțit au determinat conținutul de metale grele din conservele de ton.
Metalele grele sunt considerate cea mai importantă formă de poluare a mediului acvatic
din cauza toxicității și acumular ea lor de organisme marine. În timp ce mercur, arsenic, cadmiu și
plumb poate fi tolerat la concentrații mici, ele sunt extrem de toxice pentru om. În timp ce staniu
este utilizat pe scară largă pentru c onservare, toxicitatea sa nu este la fel de mare ca ș i la alte
metale grele. Acest studiu a vizat determinarea de arsenic, mercur, cadmiu, plumb și
concentrațiile de staniu din conservele de ton.
Probele au conținut pește din zona Golfului Persic. Au fost analizate 21 de probe
(conserve de ton). Rezultatele indică faptul că a existat o concentrație variată: 0,0726 -0,162 μg/g
pentru plumb, 0,0046 -0,072 μg/g pentru cadmiu, 0,043 -0,253 μg/g pentru mercur, 0,0369 -2,618
μg/g pentru arsen, iar staniul nu a fost detectat.
Tabelul IV.2. Valoarea medie a conc entrației metalelor
Metal Valoarea medie a concentrației metalelor
din conservă de ton, μg/g
Plumb 0,0366
Cadmiu 0,0223
Mercur 0,0117
Arsen 0,1289
Staniu –
În tabelul IV.2. e ste prezentată media concentrației metalelor ce sunt prezente în
conservele de ton. Din tabel se poate observa că cea mai mare concentrație care s -a determinat
este cea a arseniului, iar cea mai mică concentrație de metale din conservă de ton este mercurul
[12].
Într-un alt studiu, cercetătorul Suhendan Mol a determinat nivelul de selecție al metalelor
din conservele de ton produse în Turcia.
Peștii sunt foarte importanți în alimentația umană, însă aceștia sunt expuși la numeroase
substanțe chimice în apele care sunt contaminate. Prin urmare, aceștia pot acumula minerale
potențial toxice și astfel reprezintă una din sursele majore de metale grele pentru oameni. Tonul
este un animal de pradă și este capabil să absoarbă o mare cantitate de metale grele. De obi cei,
acesta este consumat ca și conservă, de aceea este cunoscut și faptul că el poate fi contaminat și
în urma procesării comerciale a conservelor.
Prezentul studiu a fost realizat din cauza deficitului de informații despre metalele grele
din conservele d e ton produse în Turcia, care în mod frecvent sunt exportate, astfel fiind
consummate de o masă mare de oameni.
Au fost analizate patru probe de conserve de ton, provenite de la diferite mărci turcești.
Au fost concentrațiile fierului, zincului, cuprului, cadmiului, staniului, mercurului și plumbului.
Tabelul IV.3. Concentrațiile (mg/kg) metalelor în diferite mărci de conserve de ton
provenit din Turcia
Proba Fe,
mg/kg Zn,
mg/kg Cu,
mg/kg Cd,
mg/kg Sn,
mg/kg Hg,
mg/kg Pb,
mg/kg
1 34,4 10,50 0,58 0,02 0,13 0,06 0,31
2 38,7 8,20 0,57 0,01 0,06 0,10 0,09
3 26,7 9,50 0,55 0,01 0,04 0,09 0,45
4 20,2 12.4 0,48 0,01 0,02 0,30 0,26
În tabelul IV.3. sunt prezentate concentrațiile de fier, zinc, cupru, cadmiu, staniu, mercur
și plumb care se regăsesc în diferite conserve care provin din Turcia. Se poate observa că cea mai
mică concentrație care s -a determinat este cea a cadmiului, iar cea mai mare concentrație de
metale din conservă de ton este cea a fierului.
Tabelul IV.4. Limitele maxime admise (mg/kg)
Fe,
mg/kg Zn,
mg/kg Cu,
mg/kg Cd,
mg/kg Sn,
mg/kg Hg,
mg/kg Pb,
mg/kg
Republic of
Turkey 15 – – – 205 – –
Turkish Food
Codex – 50 20 – – – 0,4
Maff – 50 30 – – – –
Abia – 50 – 250 – –
FAO – – 30 0,5 205 – –
WHO – – 30 – – – –
EU – – – 0,1 – 1 2
FDA – – – 0,1 – 1 –
În tabelul IV.4. sunt prezentate limitele maxime admise ale metalelor în difer ite literaturi
de specialitate [13].
Concentrațiile metalelor toxice (Pb, Cd) și metalelor esențiale (Zn, Mn) în conservele de
ton produse în Iran s -au determinat de către cercetătorii Seyed Vali Hosseini, Soheil
Sobhanardakani, Hamed Kolangi Miandare, Moh ammad Harsij, Joe Mac Regenstein și au fost
publicate în revista „ Journal of Environmental Health Science and Engineering”.
Poluarea metalică a căilor navigabile afectează în mod direct sănătatea umană și de aceea
are un impact asupra lanțului alimentar. Scopul acestui studiu a fost acela de a analiza metalele
toxice Pb și Cd și a celor esențiale Zn și Mn din 120 de cutii de ton, patru mărci diferite,
prelucrate în Iran și achiziționate în 2012.
S-au analizat plumbul și cadmiul deoarece aceste metale sunt foarte toxice pentru
organism uman. Ele sunt tolerate numai la concentrații extreme de scăzute și excesele sunt
asociate cu mai multe efecte adverse asupra sănătății. Ele pot răni rinichii și determină simptome
de toxicitate cronică.
Mai multe specii de pe ste marin capturat commercial, în special în Iran, sunt conservate,
pentru a fi consumate de către cei care trăiesc departe de mare.
Pe parcursul anului 2012, au fost analizate 120 de probe (185 g fiecare) de patru tipuri
comerciale diferite de conserve de pește ( Yellowfin tună, Kilka, Kawakawa, Longtail
tună) consumat în Iran (30 de eșantioane pentru fiecare tip).
Pentru a se determina concentrațiile metalelor au fost folosite testele ANOVA și Tukey.
Conținutul de metale (mg/kg) prezent în cele patru tipu ri de conserve.
Tabelul IV.5. Concentrația media a metalelor prezente în conservele Yellowfin tună,
Kilka, Kawakawa, Longtail tună
Metal Yellowfin
tună, mg/kg Kilka,
mg/kg Kawakaw
a, mg/kg Longtail
tună, mg/kg
Pb 0,19 0,95 0,28 1,59
Zn 5,77 30,47 6,77 7,44
Mn 0,08 1,01 0,17 0,04
Cd 0,15 0,07 0,12 0,06
Rezultatele acestui studiu au sugerat că au existat diferențe semnificative în concentrațiile
elementelor celor patru specii diferite de conserve de pește. De asemenea, datele analitice
obținute din acest studiu au arătat că concentrațiile de metal pentru soiurile de peș te conservate
în special Cd și Pb au fost, în general, mai mari decât limite maxime admise. Prin urmare, s -a
concluzionat că metalele toxice din conservele de pe ște trebuie să fie monitorizate în mod
cuprinzător și periodic în ceea ce pr ivește sănătatea consumatorilor [14].
Doi cercetători din Libia, Abolghait, A.M. Garbaj, au determinat nivelul de cadmiu,
plumb și mercur rezidual din carne de ton slab conservat (pelamis Katsuwonus și Thunnus
albacares) și ton proaspăt mic (Euthynnus alletteratus) în Libia
Supravegherea pentru mercur (Hg), plumb (Pb) și contaminare cadmiu (Cd) în produsel e
din ton este esențială pentru siguranță alimentară a consumatorilor. Hg, Pb și Cd au fost
monitorizate dintr -un total de 60 de exemplare de ton proaspăt mic (Euthynnus alletteratus) și
branduri populare de dungat și galbene (pelamis Katsuwonus și Thunnus albacares), conserve de
ton disponibil comercial de la Tripoli, Libia.
Au fost analizate 60 de probe de ton aleatorii: 20 de probe de ton proaspăt mic (bucată),
având o greutate de aproximativ 100g și 40 de probe de conserve de ton (20 de probe de ton
dungat și 20 de probe de ton galben) de brand și țară de fabricație diferite (Italia, Libia, Spania și
Thailanda), cu o perioadă de valabilitate valabilă.
Tabelul IV.6. Determinarea nivelului de cadmiu, plumb, mercur
Tipul de ton Concentrația
medie a concentrației
de Cd, mg/kg Concentrația medie
a concentrației de Pb,
mg/kg Concentrația medie
a concentrației de Hg,
mg/kg
Ton proaspăt mic 0,072 0,228 1,185
Ton dungat 0,079 0,239 0,373
Ton galben 0,027 0,075 0,163
Rezultatele au indicat faptul că Hg a avut cel mai înalt nivel de concentrare, iar Cd a avut
cel mai scăzut nivel de concentrare , indiferent de proba analizată [15].
Autentificarea uleiului din ambalajele conservelor de pește s -a realizat prin spectroscopie
în infraroșu Fourier, rezultatele fiind publicate în revista „ Food Chemistry”
Autentificarea uleiului din conservele de ton comerciale și alte specii de pești similare cu
tonul a fost examinat cu ajutorul spectroscopiei în infraroșu Fourier. A fost posibil să se realizeze
o diferențiere u leiul de măsline din uleiurile de semințe.
Interesul față de consumul de peș tte a crescut în ultimii ani datorită beneficiilor pentru
sănătate. În plus, față de peștele proaspăt, produsele conservate permit un consum întârziat al
alimentului. Tonul conserv at este una dintre cele mai r ăspândite produse pe bază de peș tte
recunoscut în lume, iar uleiul este frecvent adoptat ca un mediu lichid. Acesta are ca scop
menținerea unui gust mai plăcut al produsului. Printre tipurile de ulei folosite, cel mai frecvent
este întâlnit uleiul de măsline, format din ulei de măsline rafinat amestecat cu ulei virgin.
Au fost analizate 90 de probe formate din mostre de ulei de pește din conserve, ce au fost
achizițio nate de la diferiți comercianți din Spania. Acestea au inclus diferite mărci de conserve
de ton și alte specii înrudite: 48 de conserve conțineau ulei de măsline, iar 42 conțineau diferite
alte uleiuri din semințe.
Tabelul IV.7. Rezumatul probelor de pește conservate, cu indicarea tipului de
acoperire de ulei
Tipu l conservei de pește Tipul de ulei regăsit în conservă Cantitatea
Ton Ulei de măsline 5
Ton de lumină Ulei de măsline 15
Ton de lumină Ulei de măsline extravirgin 3
Tonul glonț Ulei de măsline 8
Sardina Ulei de măsline 10
Sardina Ulei de măsline extravirgin 7
Ton de lumină Ulei de floarea soarelui 10
Ton de lumină Ulei de floarea soarelui de înaltă
calitate 9
Tonul glonț Ulei de floarea soarelui 6
Macrou Ulei de floarea soarelui 4
Ton Ulei vegetal 4
Ton de lumină Ulei vegetal 9
În urma analizelor efectuate a rezultat faptul că se poate identifica tipul uleiului indiferent
de specia de pește care se regăsește în conservă. S -a putut observa o distincție clară între uleiurile
bogate în acizii grași mononesaturati și uleiurile bogate în aciz ii grași polinesaturati. A fost
posibil să se diferențieze cu acuratețe uleiul de floarea soarelui de înaltă calitate de restul
tipurilor de ulei ce se regăseau în conservele analizate, astfel că s -a putut distinge de uleiul de
măsline extr avirgin și de ul eiul de măsline [16].
Din cauza nevoii de a cunoaște distribuția metalelor (Fe, Mn, Zn, Cu) în țesuturile de
pește, doi cercetători, Monika Rajkowska, Mikołaj Protasowicki , au realizat mai multe studii pe
diferiți pești proveniți din două locuri diferite din nord -vestul Poloniei.
Acest studiu prezintă concentrațiile de fier, mangan, zinc și cupru în țesuturi selectate din
două specii de pești: știuc ă și plătic ă care trăiesc în lacurile Insko și Wisola, nord -vestul Poloniei.
Lacurile diferă în starea lor tr ofice. Au fost investigate și condițiile de mediu asupra acumulării
de metale și efectul de gen. Analizele de metal s -au efectuat cu ajutorul spectroscopiei de emisie
atomic cu plasmă cuplată inductiv.
Fierul, zincul, manganul și cuprul sunt incluse în gru pa de oligoelemente esențiale
necesare pe ntru menținerea funcției celula re și sunt parte integrată a numeroase enzime cu
conținut de metale. Cu toate acestea, chiar și metalele esențiale, în funcție de concentrația lor, pot
exercita efecte benefice sau dău nătoare asupra plantelor, animalelor și vieții umane.
Cele două lacuri sunt conectate prin raul Ina. Lacul Insko este situate în zona de protecție
importantă, deoarece se refugiază o specie de pasați protejată de lege, tot în acest lac se produce
un crusta ceu, care este o relicvă a erei glaciare. Lacul Insko nu are surse punctiforme de intrare a
apelor uzate, cu toate că în sudul sau există câteva centre de vacanță, care prezintă o potențială
sursă de poluare. Lacul Wisola este un receptor de canalizare tra tat mecanic și biologic din stația
de epurare a apelor uzate municipal.
Concentrațiile de metale în organe și țesuturi au fost exprimate în micrograme per gram
de greutate umedă.
Tabelul IV.8. Concentrația medie de metale în organe selectate de știucă din lacurile
Ińsko și Wisola ( μg/g ww)
Țesut Lacul Insko Lacul Wisola
Fe,
μg/g
ww Mn,
μg/g
ww Zn, μg/g
ww Cu, μg/g
ww Fe, μg/g
ww Mn, μg/g
ww Zn, μg/g
ww Cu,
μg/g
ww
Mușchi 1,4 0,2 9,4 0,14 0,8 0,2 6,2 0,19
Branhii 24,9 2,3 170,8 0,44 20,4 2,0 163,7 0,31
Ficat 55,9 0,7 42,5 2,64 29,7 0,7 29,1 1,87
Rinichi 53,1 0,3 70,5 0,51 45,4 0,3 64,4 0,60
Tractul
digestiv 8,6 0,8 559,0 0,52 6,5 0,7 448,3 0,51
Splina 87,7 0,2 26,5 0,32 93,4 0,3 21,2 0,50
Tabelul IV.9. Concentrația medie de metale în organe selectate de plătica din lacurile
Ińsko și Wisola ( μg/g ww)
Țesut Lacul Insko Lacul Wisola
Fe,μg/g
ww Mn,μg/g
ww Zn,μg/g
ww Cu, μg/g
ww Fe,μg/g
ww Mn, μg/g
ww Zn, μg/g
ww Cu,μg/g
ww
Mușchi 1,5 0,4 3,2 0,18 1,3 0,2 3,0 0,24
Branhii 24,8 8,8 12,3 0,49 47,5 9,4 19,8 0,59
Ficat 54,9 0,8 12,3 4,07 71,3 0,8 12,8 4,61
Rinichi 72,1 0,6 8,2 0,53 68,3 0,6 7,5 0,49
Tractul
digestiv 15,3 1,4 13,1 0,80 9,4 0,7 10,6 0,57
Splina 106,1 0,8 10,9 0,98 152,0 0,5 14,3 0,94
În urma rezultatelor obținute se poate observa că nu au existat diferențe semnificative
privind concentrațiile de metale în organelle de peste între aceeași specie de două lacuri. Însă se
poate observa faptul că există diferențe între concentrația metalelor celor 2 specii investigate.
Cele mai scăzute niveluri ale metalelor studiate au fost detectate întotdeauna în mușchi.
Splină, rinichii și ficatul conțin cea mai mare cantitate de Fe. În cazul celorlalte metale, s -au găsit
cele mai înalte niveluri după cum urmează: Mn, în piele, branhii, Zn în tractul digestive, Cu în
ficat [17].
Pentru a se vedea care este puterea de migrație a metalelor specifice în conservele de
pastă de tomate înainte și după deschidere s -a realizat un studiu pe mai multe probe.
Materialele de ambalare se dovedesc a fi o s ursă semnificativă de metale toxice ce pot
migra în alimente. Astfel, organismul uman consuma o varietate de metale în dieta de zi cu zi, în
diferite concentrații poate afecta sănătatea datorită faptului că elementele toxice nu sunt
biodegradabile și se po ate acumula în toate organismele vii.
Plumbul și cadmiul sunt considerate ca fiind cancerigene omului, deoarece plumb poate
determină apariția cancerului, iar cadmiul determină apariția cancerului gastrointestinal. Arsenul,
în formă anorganică, poate provo ca leziuni la nivelul pieii, rinichi și stomac.
Scopul acestui studiu a fost de a analiza fenomenul de migrație al metalelor și
metaloizilor selectați de la cutiile de conserve la alimente înainte și după deschidere sub
refrigerare la 4 ⁰C, timp de 7, 28, 3 5 și 41 de zile.
S-a realizat determinarea simultană a Cd -Pb, As -Cu, Cr -Ni și Fe -Mn în conservele de
pastă de tomate, în conformitate cu termenii regulamentului European pentru controlul oficial al
contaminanților din produsele alimentare. Metoda validată a fost aplicată pentru determinarea
acestor metale în 13 probe diferite de pastă de tomate. Concentrațiile de Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, Ca,
Fe și Mn au fost determinate utilizând metoda validată și dezvoltată, în 11 eșantioane de
conserve ce conțineau pasta de t omate care au fost selectate de pe piața locală (Atena, Grecia) și
două probe de pastă de tomate ambalate în hârtie aseptică.
Din rezultatele obținute, a fost stabilit un nou indicator de calitate bazat pe fracțiunea de
conținut de Fe. În final, testele de migrare diferite au fost efectuate în scopul de a exploata
procentul elementar de migrație din ambalaj în produs.
Curbele de calibrare Cu -Aș, Cd -Pb, Cr -Ni, Fe -Mn au fost construite, fiecare soluție
etalon fiind măsurată în trei exemplare. Corelațiile într e absorbamta unei substanțe analizate
(AA) în raport cu concentrația de analit (C) a fost liniara și coeficienții (R2) au fost peste 0,998.
Ecuația de regresie obținută prin reprezentarea grafică a absorbanței analit integrat (AA)
față de concentrația (C) și limitele de detecție (LOD).
Tabelul IV.10 Ecuația de regresie și LOD
Analit Ecuația de regresie LOD (µg/L) LOD (ng/g)
Cd A= 0,0495*C (µg/L) + 0,0010 0,05 2,0
Pb A= 0,00193*C (µg/L) + 0,00056 0,48 19,2
Aș A= 0,0227 *C (µg/L) + 0,00080 0,84 33,6
Cu A= 0,00304*C (µg/L) + 0,0020 1,5 60,0
Cr A= 0,0090*C (µg/L) + 0,0025 0,51 20,4
Ni A= 0,00216*C (µg/L) + 0,00138 0,7 31,6
Fe A= 0,00491*C (µg/L) + 0,0056 1,6 64,0
Mn A= 0,00799*C (µg/L) + 0,00440 0,43 17,2
Tabelul IV.11. Valorile determinate și deviația standard din certificatul de referință
NIST 1573a (Frunze de tomate)
Analit Valoare certificată, mg/kg Valoare determinate, mg/kg
Cd 1,52 1,70
Pb – 1,10
Aș 0,112 0,110
Cu 4,70 4,10
Cr 1,99 1,79
Ni 1,59 1,40
Fe 368 337
Mn 246 293
Tabelul IV.12. Conținutul de metale și metaloide (mg/kg) în toate probele analizate diferite
după ce pachetul a fost deschis
Proba Cd,
mg/kg Pb,
mg/kg Cu,
mg/kg Aș,
mg/kg Cr,
mg/kg Ni,
mg/kg Fe,
mg/kg Mn,
mg/kg
1 0,012 0,013 4,78 <0,034 0,295 0,360 12,0 5,80
2 0,086 0,026 3,65 <0,034 0,235 1,05 44,1 13,3
3 0,085 0,083 3,69 <0,034 0,332 0,678 50,9 12,9
4 0,011 0,011 4,12 <0,034 0,126 0,100 177,5 6,00
5 0,086 0,058 4,91 <0,034 0,479 0,227 23,2 13,3
6 0,097 0,036 5,18 <0,034 0,623 0,100 35,5 11,3
7 0,048 0,100 4,12 <0,034 0,192 0,100 40,5 12,4
8 0,036 0,033 3,03 <0,034 0,194 0,146 14,0 9,55
9 0,071 0,015 3,42 <0,034 0,127 0,100 21,2 11,3
10 0,047 0,138 4,06 <0,034 0,496 0,490 48,7 12,8
11 0,089 0,011 4,31 <0,034 0,250 0,431 30,0 9,48
12 0,062 0,015 3,48 <0,034 0,041 0,520 26,4 3,89
13 0,023 0,0044 3,38 <0,034 0,125 0,186 9,75 3,29
Tabelul IV.13. Conținutul de metale și metaloide (mg/kg) în probele analizate care au
fost depozitate la 4 ⁰C între 0 – 41 zile
Analit Numărul de zile în care au fost depozitate probele la 4 ⁰C
0 7 28 35 41
Cd, mg/kg 0,061 0,058 0,061 0,066 0,067
Pb, mg/kg 0,047 0,052 0,047 0,066 0,038
As, mg/kg <0,034 <0,034 <0,034 <0,034 <0,034
Cu, mg/kg 4,12 4,89 3,64 4,26 4,23
Cr, mg/kg 0,30 0,26 0,33 0,23 0,30
Ni, mg/kg 0,34 0,42 0,45 0,43 0,49
Fe, mg/kg 31 47 61 117 147
Mn, mg/kg 10,7 13,8 7,7 10,6 8,7
Determinarea simultană a Cd -Pb, As -Cu, Cr -Ni și Fe -Mn s -a dovedit a fi atât precisă, cât
și exactă. Metoda a fost aplicată pentru determinarea acestor analiti în eșantion din probe de
pastă de tomate ce au fost achiziționate din Grecia. Rezultatele au arătat că a existat o
concentrație de Cd mai mare decât limita maximă admisă.
În urma analizelor s -a observant ca perioada de stocare a produselor deschise poate afecta
în mod semnificativ conținutul ambalajului.
De asemenea, s -a putut observa că Fe și Pb sunt principalele metale care au migrat în
pasta de tomate din ambalaj [18].
Mercurul este considerat a fi o problemă de mediu la nivel global, deoarece es te
omnipresent. Cea mai mare acumulare de mercur se regăsește în lanțurile alimentare acvatice.
Toate formele de mercur sunt toxice, pentru probabil toate formele de viață. Sursa primară de
expunere la mercur la om este consumul de pește. Persoanele care c onsumă cantități mari de
peste sunt amenințate de expunere cronică de metilmercur.
Cu toate aceste, peștele și fructele de mare sunt o sursă importantă de protein e și alte
elemente nutritive., conținând și un nivel ridicat de omega -3.
În acest studiu s -a analizat variabilitatea seleniului și a mercurului din peștele
comercializat de la supermarket -urile și piețele de pește din centrul New Jersey.
Tabelul IV.14. Media concentrațiilor de mercur și seleniu prezente în probele
analizate din New Jersey și Ilino is. Raportul Se: Hg
Proba Hg, µg/g Se, µg/g Se: Hg
Yellow fin tun a 0,65 0,75 2,93
Chilean S ea Bass 0,38 1,03 6,90
Bluefish 0,26 0,51 4,96
Red Snapper 0,24 0,91 9,66
Croaker 0,14 0,77 13,64
Cod 0,11 0,70 16,47
Porgy 0,10 0,95 25,27
Flounder 0,05 0,31 17,18
Whiting 0,04 0,93 67,21
Shrimp (small) 0,02 0,16 27,78
Scallops 0,01 0,05 10,55
Shrimp (large) 0,02 0,23 57,92
Swordfish 1,31 0,63 1,23
Orange Roughy 0,57 0,75 3,33
Walleye Pollock 0,51 0,47 2,35
Tună Steak 0,35 0,82 6,05
Canned Tuna (white) 0,31 0,83 6,89
Grouper 0,26 0,59 5,80
Canned Tuna (Light) 0,10 0,89 22,96
Canned Tuna (Gourmet) 0,06 1,02 42,96
Salmon 0,03 0,35 28,86
Din tabelul IV.14. se poate observa că cea mai mare concentrație de mercur se găsește în
specia de peste numită Swordfish, 1,31 (µg/g), iar cea mai mică în speciile de pește Scallops,
0,01 (µg/g), iar cea mai mare concentrație de seleniu se găsește în spec ia de pește numită Chilean
Șea Bass 1,03 (µg/g) , iar cea mai mică concentrație de seleniu se regăsește, la fel ca la mercur în
peștele Scallops, 0,05 (µg/g) . [19]
Apariția de metale toxice (Hg, Cd, și Pb) în tonul proaspăt și conservat presupune
implicații asupra sănătății publice.
Mercurul, plumbul și cadmiul din tonul proaspăt și conservat a fost determinat și evaluat
prin compararea nivelurilor de elemente din eșantioane, cu limitele maxime admise st abilite de
legislația europeană [20].
Printre metalele testate, mercurul a avut cea mai mare concentrație, fiind urmat de plumb
și cadmiu, indiferent dacă a fost determinat în ton proaspăt sau conserve. Cadmiul și plumbul s –
au regăsit în limitele maxime admise, în timp ce în urma studiului în 8,9% din conservele de ton
și 20% din probele de ton proaspăt s -a depășit standardul pentru mercur.
Capitolul V . PROCESUL DE CONSERVARE A PRODUSELOR ALIMENTARE
V.1. Prelucrarea și conservarea produselor alimentare prin frig
Frigul este considerat a fi modul cel mai simplu, mai sigur și mai economic de a păstra
produsele alimentare.
Există mai multe metode de prelucrare prin frig a produselor alimentare:
Refrigerarea este procesul de răcire rapidă până la temperaturi de 0…5°C;
Congelare a constă in efectuarea unei răciri până la temperatura finală de -18… – 25°C, cu
solidificarea apei din produse în proporție de peste 95%;
Criodesicarea sau liofilizarea reprezintă deshidratarea produselor congelate în prealabil
prin sublimarea cristalelor de gheață în vid, cu ajutorul unui aport controlat de căldură.
Obiectivele pe care le poate avea prelucrarea prin frig a produselor alimentare, pot fi
următoarele:
Prelungirea duratei de conservare – la temperaturi scăzute, viteza de reacție și acțiunea
agenților modificatori scad în intensitate;
Crearea condițiilor optime de temperatură pentru diverse procese tehnologice;
Modificare temporară a unor proprietăți fizico -chimice (de obicei consistența) în vederea
realizării unor operații tehnologi ce;
Tratament termic prin frig a unor produs e lichide în scopul modificării [21].
Refrigerarea este procesul prin care se supun tratamentului de răcire produsele
alimentare până la temperaturi apropiate de punctul de congelare. Astfel se produce o așa z isa
răcire fără a se forma gheaț ă. Refrigerarea este folosită în conservarea produselor alimentare.
Temperatura de refrigerare a produselor alimentare este de 0…5°C.
Metode de refrigerare
Refrigerarea, în funcție de natură și caracteristicile finale ale produsului, dar și în funcție
de scopul urmărit, se poate realiza prin una dintre următoarele metode:
Refrigerarea cu aer răcit;
Refrigerarea în aparate cu perete despărțitor;
Refrigerarea cu apă răcită ;
Refrigerarea cu gheață de apă.
Indiferent de metodă care este folosită, refrigerarea este un proces caracterizat prin viteza
de răcire, din punctul de vedere al intensității. Această metodă se aplică produselor alimentare ce
se află în stare solidă în timpul răcirii.
Refrigerarea cu aer răcit este metoda c ea mai des folosită în industria alimentară, un
spațiu de refrigerare poate cuprinde următoarele elemente:
O incintă care este izolată termic;
Produsele alimentare care urmează a fi supuse răcirii;
Schimbătorul de căldură în care se realizează răcirea aerului;
Circulația aerului între răcitor – produse – răcitor.
Depozitarea produselor refrigerate
Procesul de refrigerare al produselor alimentare este urmată, de obicei, de o scurtă
depozitare, care poate fi în același spațiu sau în alte spații special amen ajate.
Temperatura aerului care este necesar în depozitele de produse refrigerate se alege în
funcție de tipul produselor care urmează a fi refrigerate/ depozitate. Este necesar ca nivelul
temperaturii aerului să fie la limită sau egal, cu temperatura fina lă a produselor refrigerate.
Limitele admisibile pot varia în funcție de caracteristicile produselor. Menținerea
temperaturii între limitele admisibile necesită prevederea reglării automate a acesteia, această
reglare se va face prin intermediul unor bucle de reglare automată bipozițională. Pentru
depozitarea în stare refrigerată a produselor alimentare de origine animală se admit variații ale
temperaturii aerului de ±1 ⁰C.. ±2⁰C. Însă sunt și produse, cum ar fi, pește, ouă și banane, care
prezintă variații admisibile ale temperaturii și sunt mai restrânse, ajungând până la ±0,5 ⁰C.
Umiditatea relativă a aerului are o influență importantă asupra comportării produselor
refrigerate la depozitare. Pentru a crește nivelul umidității relative a aerului este necesa ră
scăderea nivelului temperaturii aerului.
Aerul trebuie să aibă o puritate cât mai mare în interiorul spațiilor frigorifice de
depozitare a produselor refrigerate. Poluarea aerului interior poate fi determinată de încărcătură
microbiologică, de degajăril e de substanțe sau de alte mirosuri ale produselor, dar și de
dezvoltarea microorganismelor din timpul ventilării aerului.
În interiorul spațiilor frigorifice destinate depozitării produselor refrigerate există un
sistem de ventilație care este selectat î n funcție de tipul de depozit și de natura produselor.
Congelarea este procesul de răcire a produselor alimentare până la temperaturi mult mai
coborâte decât punctul de solidificare a apei. Astfel, se pot asigura anumite durate mai lungi de
conservare în comparație cu refrigerarea.
Procesul de congelare se poate consid era încheiat dacă temperatura în centrul termic este
cu cel mult 3 -5 ⁰C mai ridicată decât a mediului în care urmează să se realizeze depozitarea.
Acesta se poate realiza în două moduri: congelare rapidă și congelare lentă.
Congelarea rapidă generează un n umăr mare de cristale de gheață, ce au dimensiuni mici,
dar forme regulate, în timp ce congelarea lentă generează un număr mare de cristale de gheață,
însă de dimensiuni mari și forme neregulate.
Criodesicarea sau liofilizarea este un proces de deshidrata re, ce se folosește de obicei în
conservarea alimentelor perisabile. Acest proces este bazat pe înghețare, urmat de o scădere în
presiune pentru a permite apei din alimentul respectiv să sublimeze direct din faza solidă în faza
de vapori. Un prim avantaj p e care îl prezintă această metodă este că își păstrează nealterate
proprietățile nutritive, iar alimentele pot fi rehidratate foarte ușor și rapid atunci când sunt puse
în apă. Un alt avantaj al liofilizării este că reduce semnific ativ spațiul ocupat de al imente [22].
Măsurile igienico -sanitare
Un prim aspect igienico -sanitar este legat de încărcătură mirobiană inițială a produselor
care urmează a fi refrigerate sau depozitate în stare refri gerată. Se impune respectarea m ăsurilor
astfel inc ât să se respect e normele de igiena corespunzatoare spatiilor tehnologi ce propriu -zise.
Este necesar s ă se realizeze o cur ățenie constant ă in toate puncte le de lucru. Sp ălarea acestora se
va efectua cu ajutorul apei calde sub presiune si detergent [23] .
Refrigerarea peșt elui
Peștele este un animal vertebrat, ce trăiește în mediu acvatic. Acesta și subprodusele din
pește puse în consum se clasifică în: pește viu, pește proaspăt refrigerat, pește congelat, pește
sărat, pește afumat, semipreparate și preparate din pește și conserve din pește.
Refrigerarea peștelui proaspăt se face și imediat după capturare, acest lucru se realizează
folosind gheață în cantități egale (50% pește, 50% gheață).
Procesul de refrigerare a peștelui constă într -o răcire rapidă a acestuia, la tempe raturile
finale încadrându -se între 0 – 4 ⁰C.
Prin refrigerarea imediată a peștelui se urmărește:
Încetinirea dezvoltării microflorei provenită din contaminări interne și externe;
Reducerea intensității reacțiilor hidrolitice și oxidative catalizate de enz ime;
Diminuarea unor procese fizice.
Refrigerarea peștelui este un proces de transfer de căldură fără schimbarea stării de
agregare, însoțit în majoritatea cazurilor și de un transfer de masă (umiditate) de la pește la
mediul de răcire. Viteza de răcire a peștelui se realizează conform unor valori optime, care
asigură concomitent pe o parte dezvoltarea minimă a microorganismelor, iar pe de altă parte
menține proprietățile organoleptice și nutritive ale peștelui și tot odată și aspectul exterior [24 ].
Metode de refrigerare a peștelui:
Refrigerarea peștelui se poate realiza folosind una din următoarele metode:
Refrigerarea în aer răcit, sau amestec aer -𝐶𝑂 2;
Refrigerarea în apă răcită sau soluții slab concentrate;
Refrigerarea prin contact cu gheață hidrică;
Refrigerarea prin contact cu gheață antiseptică.
Refrigerarea în aer este cel mai utilizat procedeu, deoarece aerul, ca mediul de răcire,
prezintă o serie de avantaje, cum ar fi: costuri reduse, simplitatea problemelor tehnice ce le ridică
folosirea lui ca agent termic.
Camerele refrigerate sunt spații în care răcirea se efectuează lent, datorită vitezei mai
mici de circulație a aerului. Debitul ventilatoarelor folosite este stabilit astfel încât să se afle în
concordanță cu viteza de răcire. Aerul este dist ribuit în camerele de refrigerare astfel încât să se
realizeze fie prin refulare directă și aspirație liberă, fie printr -un sistem de canale de refulare și
aspirație prevăzute cu fante sau orificii. Pentru a se realiza un sistem de refrigerare cât mai
eficient este nevoie ca produsele alimentare să se așeze astfel încât să asigure o circulație
uniformă a aerului pe lângă fiecare produs. Interspațiile dintre produse trebuie orientate în
direcția de deplasare a aerului, pentru a nu se obține căderi prea mari de presiune pe circuitul
aerului [25].
V.2. Calculul tehnologic al unui depozit frigorific
V.2.1. Tema și datele de proiectare
Să se proiecteze instalația frigorifică și/sau de condiționare a aerului aferentă unui depozit
de pește cu capacitatea de 10 t/24 h. Caracteristicile materiilor prime și ale produselor finite sunt
cele corespunzătoare normelor în vigoare. Instalația frigorifică trebuie să asigure depozitarea
produselor în condiții optime.
Pentru instalațiile frigorifice, la condensatoare, se dis pune de apă de răcire de la rețeaua
de apă industrială a orașului. Consumul de apă proaspătă de la rețea este limitat la maximum 30
% din necesarul de apă la condensatoare pe timpul verii. Pentru completarea necesarului de agent
de răcire se recomandă util izarea condensatoarelor cu evaporare forțată sau a tunurilor de răcire.
Calculul caracteristicilor aerului atmosferic pe timpul verii
Se alege gradul de asigurare în funcție de localitatea și de varianta de amplasare a
clădirii.În acest caz gradul de asigurare este 98%.
Temperatura exterioar ă de calcul se calculeaz ă cu ajutorul relaț iei (V.1) :
𝑡𝑒𝑐= 𝑡𝑒𝑚+𝑐∙𝐴𝑧 (⁰𝐶) (V.1)
unde:
tem – temperatura medie zilnic ă, in func ție de localitate si de varianta de
amplasare a cl ădirii;
c – coeficient de corec ție pentru amplitudinea oscila ției zilnice a temperaturii aerului exteri or;
Az – amplitudinea oscila ției zilnice de temperatur ă, in func ție de localitate,in oC;
Pe timp de var ă, aerul atmosferic, conform STAT 6648/ 2 -82, este caracterizat de:
Conținutul de umiditate la ventilare mecanică: xevm=10,50 ;
Conținutul de umiditate la climatizare: xecl=11,55 ;
Calculul izolațiilor termice pe conturul construit al spațiilor răcite și/sau condiționate.
Calculul coeficienților globali de transfer termic
Regimul de funcționare al spațiilor frigorifice și climatizate, caracterizat prin valori
coborâte ale temperaturii, prin variația rapidă a acesteia și printr -o umiditate mare a aerului din
încăperi, impune pentru izolarea termică a pereților, plafoanelor și a pardoselilor condiții
deosebite, a căror realiz are practică prezintă o serie de dificultăți.
Izolația termică se caracterizează prin reducerea fluxului de căldură care pătrunde prin
pereții camerelor frigorifice, indipendent de condițiile de mediu. Pentru a se realiza o izolație cât
mai bună se foloseș te ca material polistirenul expandant, care este obținut prin expandarea
perlelor de polistiren.
Acesta prezintă o bună rezistență la acțiunea apei, insă prezintă și dezavantaje:
rezistență mecanică redusă;
punct de topire coborât (80oC);
coeficient de d ilatare termică mare.
Caracteristicile fizice ale polistirenului
Principalele caracteristici ale polistirenului sunt:
conductivitate termică : 𝜆= 0.03− 0.035 [W/(mk)];
coeficient global de transfer termic: 𝑘𝑎= 0,2−0,5 [W/(m2K)];
densitatea de flux termic :𝑞𝑎 = 8 [W/m2];
temperatura maximă de utilizare: 60 oC.
Pardoseala se izolează cu plăci de plută expandată și impregnată. Este obținută din bucăți
de plută naturală cu dimensiuni de 3 -8 mm, prin expandare la 400oC și impregnare cu rășini
proprii (p luta Superex) sau cu bitum (pluta Asko).
Caracteristicile fizice ale plutei expandate
Conform literaturii de specialitate se consider ă urmatoarele caracteristici fizice:
conductivitate termică: 𝜆=0,04−0,06 [ W/(mk)];
densitate: 𝜌=150 −160[kg/m3];
rezistența mecanică: 𝜎=3−4 [kgf/ cm2];
coeficient global de transfer termic: 𝑘𝑎=0,3−0,7 [W/ (m2K)];
densitatea fluxului termic: 𝑞𝑎=11−12 [W/m2].
Peretele este structurat astfel: strat de tencuială; zidărie de cărămidă; tencuială de
egalizare; barieră de vapori; strat de izolați; plasă de rabiț; strat de tencuială.
Plafonul este structurat astfel: strat de uzură; placă de beton armat; strat de tencuială;
barieră de vapori; strat de izolație; plasă de rabiț; strat de tencuială; mustăți.
Pardoseala este s tructurată astfel: strat de uzură; placă de egalizare beton armat; strat de
izolație; plasă de sârmă de oțel; barieră de vapori; placă de beton armat; placă de beton cu
rezistență electrică; strat de balast; strat de pământ compact.
Structura peretelui se poate calcula prin două variante:
a. în funcție de valoarea coeficientului global de transfer termic;
b. în funcție de valoarea impusă densițății de flux termic, q 0.
În continuare se va adopta varianta b. Conform literaturii de specialitate se cunosc
următoarele densități de flux termic , q0:
-pentru polistiren expandat: 𝑞0= 8−10 [W/m2];
-pentru plut ă expandat ă: 𝑞0= 10−12 [W/m2].
Fluxul termic se poate calcula cu relația (V.2) astfel:
𝑞0=𝑘∙𝛥𝑡 (V.2)
unde:
q0 – densitatea de flux termic, [W/m2];
Δt – diferența de temperatură între temperatura exterioar ă si temperatura interioar ă, [ ⁰C]. 𝛥𝑡=
𝑡𝑒𝑐−𝑡𝑖
unde:
𝑡𝑒𝑐− temperatura exterioar ă de calcul, [ ⁰C];
𝑡𝑖− temperatura interioar ă a depozitului frigorific, [ ⁰C].
Pentru un element de construc ție cu n straturi, avem:
𝑘𝑎= 𝑞0
𝛥𝑡= 1
1
𝛼𝑒𝑥𝑡+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+𝛿𝑖
𝜆𝑖+1
𝛼𝑖𝑛𝑡, [W/m2k] ; (V.3)
unde:
𝛼𝑒𝑥𝑡 – coeficientul par țial de transfer termic pe suprafa ța exterioar ă a peretelui, in W/m2k;
𝛼𝑖𝑛𝑡- coeficient par țial de transfer termic pe suprafa ța interioar ă a peretelui, in W/m2k.
Grosimea izolației se poate calcula cu relația (V.4):
𝛿𝑖𝑧=𝜆𝑖𝑧 [𝛥𝑡
𝑞𝑎− (1
𝛼𝑒𝑥𝑡+ ∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)], [m] ; (V.4)
unde:
𝜆𝑖𝑧 – conductivitate termic ă, [ W/(mk) ];
𝛥t – diferența de temperatură între temperatura exterioar ă si temperatura interioar ă, [ ⁰C];
𝑞𝑎 – densitatea fluxului termic, [W/m2].
Coeficienții α depind de viteza aerului din incinta si de amplasarea elementului izolat
termic, astfel se citesc din literatura valorile urm ătoare:
𝛼= 25 𝑊/𝑚2𝑘, dacă aerul are o circulație forțat ă(pereții exteriori supuși acțiunii vântului);
𝛼= 12−15 𝑊/𝑚2𝑘, dacă aerul are o circulație moderată a aerului în depozite, camere
frigorifice, spații de producție;
𝛼= 5−8 𝑊/𝑚2𝑘 pentru încăperi în care ventilația aerului este foarte redusă (depozite
frigorifice în care sunt montate baterii de răcire și pardoseli).
Grosimea izolației, după ce este calculată, este nevoie să se standardizeze.
Cu valoarea standardizată a izolației termice se recalculează apoi coeficientul global de
transfer termic, 𝑘𝑟, conform relației (V.5):
𝑘𝑟= 𝑘𝑎= 𝑞0
Δt= 1
1
𝛼𝑒𝑥𝑡+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+𝛿𝑖𝑧 𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+1
𝛼𝑖𝑛𝑡 , [W/(m2k)] (V.5.)
Pentru o cameră frigorifică, 𝛥t se calculează că diferența de temperatură pe cele două fețe
ale peretelui. Pentru caz ul în care nu se cunoaște temperatura în spațiile vecine, se folosește un 𝛥t
calculat în condițiile cele mai defavorabile:
pentru pereții exteriori ce separă camerele frigorifice de exterior, plafoane, acoperiș se
folosește relația (V.6):
𝛥𝑡= 𝛥𝑡𝑐= 𝑡𝑒𝑐− 𝑡𝑖 (V.6)
pentru pereții interiori, plafonul ce separa camera frigorifică de una nefrigorifică, dar care
comunică cu exteriorul (V.7):
𝛥𝑡 = 0,8∙ 𝛥𝑡𝑐 (V.7)
pentru pereții interiori, plafon ul ce separă camera frigorifică de una nefrigorifică care nu
comunică cu exteriorul (V.8):
𝛥𝑡 = 0,6∙ 𝛥𝑡𝑐 (V.8)
pentru pereții interiori si plafoane ce separa doua camere frigorifice cu regim termic
apropiat (V.9):
𝛥𝑡 = 0,4∙ 𝛥𝑡𝑐 (V.9)
Pentru pardoseli plasate pe sol, t e se consideră la nivelul solului și este 15 0C pe timpul
verii.
Coeficientul parțial de transfer termic pentru pardoseală este infinit: c pardoseală =∞
Calculul izolației termice si a coeficientului global de transfer termic
Gradul de asigurare al depozitului frigorific este de 98%. Conform STAS 6648/2 -82,
„Parametrii climatici ex țeriori”, se citesc temperaturile aerului ex terior:
𝑡𝑒𝑚=26,5 ⁰𝐶
𝑡𝑚𝑙=21,8 ⁰𝐶
tem – temperatura medie zilnic ă, [0C];
tml – temperatura medie lunar ă.
Amplitudinea oscila ție zilnice este citit ă din STAS: 𝑨𝒛=𝟒
Conținutul de umiditate la ventilare mecanic ă: 𝒙𝒄𝒗𝒎 =𝟏𝟐,𝟔𝟓
Se va calcula temperatura aerului ex terior cu relația (V.10):
𝑡𝑐𝑣= 𝑡𝑚𝑙+ 𝐴𝑧 (V.10)
Aplicând relația (V.10) rezultă următoare a temperatură:
𝑡𝑐𝑣=21,8+4=25,8 ⁰𝐶
Vom calcula temperatura aerului exterior pe timp de va ră cu ajutorul relației (V.10), dar
ținând de temperatură medie zilnică:
𝑡𝑒𝑣=26,5+4=30,5 [0𝐶]
Se calculează temperatura exterioară a depozitului frigorifc cu relația (V.1):
𝑡𝑒𝑐=𝑡𝑒𝑚+ 𝑐∙𝐴𝑧=26,5+5.8=32,3 [0𝐶]
Considerăm că structura peretelui se poate calcula prin varianta: b) în funcție de valoarea
impusă densității de flux termic .
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru peretele
interior NORD
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru peretele de Nord:
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3 ⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4 ⁰𝐶
Aplicând relația (V.6) se calculează diferența de temperatură:
𝛥𝑡𝑐=32,3−4=28,3 [0𝐶]
Aplicând relația (V.8) se calculează:
𝛥𝑡=0,6 ∙𝛥𝑡𝑐
𝛥𝑡=16,98 ⁰𝐶
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termic ă se consider ă:
𝜆=0,04 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru plut ă expandat ă se consider ă:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficien ții depind de viteza aerului din incinta si de amplasarea elementului iz olat
termic, condorm literaturii se consider ă:
𝛼𝑖𝑛𝑡=8 [𝑊/𝑚²]
𝛼𝑒𝑥𝑡=25 [𝑊/𝑚²]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelui plan compus este 1,11 m.
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației ( V.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Nord :
𝛿𝑖𝑧=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]= 0,01 𝑚
Conform relației (V.3) se calculează coeficientul global de transfer termic , 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,657 [𝑊/𝑚2𝑘]
Cu ajutorul relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,564 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izolației la apariția condensului pe suprafața caldă a peretelui,
conform relației (V.11):
𝑘<0,95∙(𝑡𝑒𝑥𝑡−𝑡𝑟
𝑡𝑒𝑥𝑡−𝑡𝑖)∙1
𝑚∙αext (V.11)
unde :
m – coeficient pentru pere ți grosi este 1, adimensional ;
𝑡𝑟 – temperatura de rou ă, [°C] .
Cunoscând umiditatea aerului și temperatura interioară a depozitului (φ=95%;
it =4°C) se
va considera că, temperatura de rou ă este : 𝑡𝑟 =3,27 (°C).
Cu relația (V.11) se va verifica izolația la apariția condensului pe suprafața caldă a
peretelui :
𝑘<0,95∙(32,30−3,27
32,30−4)∙1
1∙25
𝑘<24,36
0,657 <24,36
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru peretele
interior SUD, acesta comunic ă cu exteriorul:
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru peretele de Sud :
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4⁰𝐶
Conform relației (V.6) se calculează diferența de temperatură:
𝛥𝑡𝑐=28,3 ⁰𝐶
Aplicând relația (V.7), se calculează:
𝛥𝑡=22,64 ⁰𝐶
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termică se consideră:
𝜆=0,04 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru pluta expandată se consideră:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficienții depind de viteza aerului din incinta și de amplasarea elementului izolat
termic, conform literaturii se consideră:
𝛼𝑖𝑛𝑡=8 [𝑊/𝑚²]
𝛼𝑒𝑥𝑡=25 [𝑊/𝑚²]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelui plan compus este 1,11 m.
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației (V.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Sud:
𝛿𝑖=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]=0,03 𝑚
Conform rela ției (V.3) se calculeaza coeficientul global de transfer termic, 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 = 0,493 [𝑊/𝑚2𝑘]
Conform relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată , 𝑘𝑟:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,787 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izolației la apariția condensului pe suprafața caldă a peretelui,
conform relației (V.11) :
𝑘<0,95∙(32,30−3,27
32,30−4)∙1
1∙25
𝑘<24,36
0,493 <24,36
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru peretele
interior VEST
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru peretele de Vest:
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3 ⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4 ⁰𝐶
Conform relației (V.6) se calculează diferența de temperatură:
𝛥𝑡𝑐=28,3 [0𝐶]
Conform relației (V.8), se calculează:
𝛥𝑡=16,98 ⁰𝐶
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termic ă se consider ă:
𝜆=0,04 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru pluta expandat ă se consider ă:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficienții depind de viteza aerului din incinta și de amplasarea elementului izolat
termic, conform literaturii se consideră:
𝛼𝑖𝑛𝑡=8 [𝑊/𝑚²]
𝛼𝑒𝑥𝑡=25 [𝑊/𝑚²]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelui plan compus este 1,11 m.
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației (X.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Sud:
𝛿𝑖=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]=0,01 𝑚
Conform relației (X.3) se calculează coeficientul global de transfer termic , 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,657 [𝑊/𝑚2𝑘]
Conform relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată , 𝑘𝑟:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 0,564 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izolației la apariția condensului pe suprafața caldă a peretelui,
conform relației (V.11):
𝑘<0,95∙(𝑡𝑒𝑥𝑡−𝑡𝑟
𝑡𝑒𝑥𝑡−𝑡𝑖)∙1
𝑚∙αext
𝑘<24,36
0,657 <24,36
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru peretele
interior EST
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru peretele de Est:
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4⁰𝐶
Conform relației (V.6) se calculează diferența de temperatură:
𝛥𝑡𝑐=28,3 [0𝐶]
Aplicând relația (V.8), se calculează :
𝛥𝑡=16,98 ⁰𝐶
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termică se cons ideră:
𝜆=0,04 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru pluta expandată se consideră:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficienții depind de viteza aerului din incinta și de amplasarea elementului izolat
termic, condorm literaturii se consideră:
𝛼𝑖𝑛𝑡=8 [𝑊/𝑚²]
𝛼𝑒𝑥𝑡=25 [𝑊/𝑚²]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelui plan compus este 1,11 m.
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației (V.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Sud:
𝛿𝑖=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]=0,01 𝑚
Conform relați ei (X.3) se calculează coeficientul global de transfer termic , 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 = 0,657 [𝑊/𝑚2𝑘]
Conform relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată , 𝑘𝑟:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,564 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izola ției la apari ția condensului pe suprafa ța cald ă a peretelui,
conform rela ției (V.11):
𝑘<0,95∙(32,30−3,27
32,30−4)∙1
1∙25
𝑘<24,36
0,657 <24,36
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru pardoseală
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru pardoseală:
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3 ⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4 ⁰𝐶
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termică pentru pluta expandată se
consideră a fi:
𝜆=0,035 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru pluta expandată se consideră:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficienții depind de viteza aerului din incinta și de amplasarea elementului izolat
termic, condorm literaturii se consideră:
αint=∞[W/m² ]
αext=∞[W/m² ]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelu i plan compus este 1,11 m:
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației (V.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Sud:
𝛿𝑖=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]=0,02 𝑚
Conform relației (V.3) se calculează coeficientul global de transfer termic , 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 = 0,595 [𝑊/𝑚2𝑘]
Conform relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată , 𝑘𝑟:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,595 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izolației la apariția condensului pe suprafața caldă a peretelui,
conform relației (V.11):
𝑘<0,95∙(32,30−3,27
32,30−4)∙1
1∙∞
𝑘<∞
0,595 <∞
Calculul izolației termice și a coeficientului global de transfer termic pentru plafon
Se aleg următoarele caracteristici fizice ale aerului pentru plafon:
𝑡𝑒𝑥𝑡=32,3⁰𝐶
𝑡𝑖𝑛𝑡=4⁰𝐶
Conform relației (V.6) se calculează diferența de temperatură:
𝛥𝑡= 𝛥𝑡𝑐=28,3 [0𝐶]
Conform literaturii de specialitate conductivitatea termică se consideră :
𝜆=0,04 [ W/(mk) ]
Densitatea fluxului termic pentru pluta expandată se consideră:
𝑞0=12 [W/𝑚2]
Densitatea fluxului termic pentru polistiren expandat se consider ă:
𝑞𝑎=11 [W/𝑚2]
Coeficienții depind de viteza aerului din incinta și de amplasarea elementului izolat
termic, conform literaturii se consideră:
𝛼𝑖𝑛𝑡=8 [𝑊/𝑚²]
𝛼𝑒𝑥𝑡=25 [𝑊/𝑚²]
Conform literaturii de specialitate, se consider ă că suma rezistențelor termice ale
peretelui plan compus este 1,11 m:
∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 =1,11 𝑚
Conform relației (V.4) se poate calcula grosimea izolației peretelui interior Sud:
𝛿𝑖=𝜆𝑖∙[𝛥𝑡
𝑞𝑎−(1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1 +1
𝛼𝑖𝑛𝑡)]=0,05 𝑚
Conform relației (V.3) se calculează coeficientul global de transfer termi c, 𝑘𝑎:
𝑘𝑎= 1
1
αext+∑𝛿𝑖
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 = 0,396 [𝑊/𝑚2𝑘]
Conform relației (V.5) se recalculează coeficientul global al transferului termic, ținând
cont de valoarea standardizată , 𝑘𝑟:
𝑘𝑟= 1
1
αext+∑𝛿𝑖𝐴𝑆𝑅𝑂
𝜆𝑖+ 𝛿𝑖
𝜆𝑖𝑛−1
𝑖=1+ 1
𝛼𝑖𝑛𝑡 =0,361 [𝑊/𝑚2𝑘]
Se face verificarea izolației la apariția condensului pe suprafața caldă a peretelui,
conform relației (V.11):
𝑘<0,95∙(32,30−3,27
32,30−4)∙1
1∙25
𝑘<24,36
0,4<24,36
V.3. Calculul necesarului de frig
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin pereți, plafon și
pardoseal ă
Necesarul de frig se calculează cu ajutorul ecuației (V.12) de bilanț termic :
𝑄𝑛𝑒𝑐= ∑𝑄1+∑𝑄2+∑𝑄3+ ∑𝑄4 ,[𝑘𝑗/24ℎ ] (V.12)
Necesarul de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin conducție, convecție și radiație
se calculează cu ajutorul formulei (V.13):
∑𝑄1 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4 ,[𝑘𝑗/24ℎ ] (V.13)
unde:
F- suprafața de schimb de căldură maxim expusă transferului termic, respectiv a pereților,
pardoselii și a plafonului corespunzător fiecărui spațiu în parte , [m2];
𝑘𝑟- coeficientul global de transfer termic prin elementul delimitator dintre suprafața cl imatizată
și spațiul exterior recalculat după standardizarea grosimii izolației, [w/(m2k)];
𝛥𝑡 – diferen ța de temperatura de pe cele doua fete ale suprafetei de transfer, [oC];
Conform literaturii de specialitate, acțiunea radiației solare asupra intensi tății transmiterii
căldurii se ia în considerație numai la pereți exteriori și plafoane ce sunt acoperiș, astfel:
𝛥𝑡𝑟= 0 oC – pentru pere ții exteriori orientati spre N, N -E, N-V;
𝛥𝑡𝑟= 5…10 oC –pentru pere ții exteriori orienta ți spre E si V;
𝛥𝑡𝑟= 5…10 oC –pentru pere ții exteriori orienta ți spre S -E, S-E;
𝛥𝑡𝑟= 15 oC –pentru pere ții exteriori orienta ți spre S;
𝛥𝑡𝑟= 15…18 oC- pentru plafoane ce sunt acoperi ș.
S-au ținut cont de valoriile medii pentru latitudinea de 45 o.
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin peretele de NORD:
Necesarul de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin conducție, convecție și radiație
s-a calculat cu ajutorul formulei (V.13):
∑𝑄𝑁 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 71710 ,47,[𝑘𝑗/24ℎ ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin peretele de SUD:
Necesarul de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin conducție, convecție și radiație
s-a calculat cu ajutorul formulei (V.13):
∑𝑄𝑆 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 153296 ,13 ,[kj/24h ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea c ăldurii patrunse prin peretele de VEST:
∑𝑄𝑉 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 89448 ,05 ,[kj/24h ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea c ăldurii patrunse prin peretele de EST:
∑𝑄𝐸 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 89448 ,05 ,[kj/24h ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea c ăldurii patrunse prin pardoseal ă:
∑𝑄𝑝𝑎𝑟𝑑𝑜𝑠𝑒𝑎𝑙 ă=∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 56939 ,50 ,[kj/24h ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea c ăldurii patrunse prin plafon:
∑𝑄𝑝𝑙𝑎𝑓𝑜𝑛 =∑𝐹𝑘𝑟 ( 𝛥𝑡+𝛥𝑡𝑟)∙86,4= 71850 ,20 ,[kj/24h ]
Calculul necesarului de frig total pentru intreaga cladire se realizează însumând calculul
necesarului de frig pătruns prin peretele de nord, sud, vest, est, pardoseala și plafon, conform
relatiei (V.14.):
∑𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∑𝑄𝑁 + ∑𝑄𝑆 + ∑𝑄𝑉 + ∑𝑄𝐸 + ∑𝑄𝑝𝑎𝑟𝑑𝑜𝑠𝑒𝑎𝑙 ă+∑𝑄𝑝𝑙𝑎𝑓𝑜𝑛 (V.14)
Conform rela ției (V.14) se poate calcula necesarul total de frig:
∑Qtotal = 71710 ,47+153296 ,13+89448 ,05+56939 ,50+71850 ,20
∑𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 532692 ,40 ,[𝑘𝑗/24ℎ ]
Calculul necesarului de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse în timpul exploatării
spațiilor răcite
Necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate prin exploa tarea spațiilor frigorifice
se calculează folosind formula (V.15):
∑𝑄4=∑𝑄41+ ∑𝑄42+ ∑𝑄43+∑𝑄44 ,[𝑘𝑗/24ℎ ] (V.15)
unde: ∑𝑄41- consumul de frig necesar acoperirii căldurii degajate de corpurile de iluminat din
încăpere și se calculează cu relația , (V.16):
∑Q41=q∙F∙24 ,[kj/24h ] (V.16)
unde:
q – cantitatea de căldura degajată de corpurile de iluminat pe m2 de suprafață , [kj/(m2k)].
Conform literaturii de specialitate se considerată următoarele caracteristici :
𝑞=16−18 kj/(m2k) pentru iluminatul spa țiilor de produc ție;
𝑞=4−5 kj/(m2k) pentru iluminatul spa țiilor de depozitare;
𝑞=12−15 kj/(m2k) pemtru iluminatul spa țiilor comerciale.
F-suprafata pardoselii spa țiului r ăcit, [m2].
Aplicând relația (V.16) se determină necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate
de corpurile de iluminat din încăpere:
∑𝑄41=4∙52∙24= 4992 ,[𝑘𝑗/24ℎ ]
∑𝑄42- reprezintă necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate de motoarele
electrice ale diverselor aparate în funcțiune (ventilatoare, pompe, electromotoare): nu se
calculează
∑𝑄43 – necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate de personalu l care lucrează
în spațiul frigorific. Se calculează conform relației (V.17) :
∑𝑄43=𝑛∙𝑞𝑠∙𝑐𝑜∙24 ,[𝑘𝑗/24ℎ ] (V.17)
unde: n – numărul maxim de persoane ce se afla simultan în spațiul frigorific;
qs- căldura sensibilă degajată de personal în funcție de munca depusă (500-1250kj/h);
co- coeficientul de corecție ce ține cont de timpul de ocupare al spațiului.
Aplicând relația (V.17) se va calcula necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate
de personalul care lucrează în spațiul frigorific:
∑𝑄43=3∙700 ∙22∙24 =1108800 ,[𝑘𝑗/24ℎ ]
∑𝑄44−reprezintă necesarul de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse în spațiul răcit
prin deschiderea ușilor. ∑𝑄44se calculează cu ajutorul relației (V.18) după cum u rmează:
∑𝑄44= q ∙ F ∙ 24 ,[𝑘𝑗/24ℎ] (V.18)
unde: q – sarcina termică specifică la deschiderea ușilor spațiului frigorific, [kj/(m2h)].
Aplicând relația (V.18) se calculează necesarul de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse
în spațiul răcit prin deschiderea ușilor:
∑𝑄44=25∙52∙2431200 ,[𝑘𝑗/24ℎ]
Conform relației (V.15) se determina necesarul de frig pentru acoperirea căldurii degajate
prin exploatarea spațiilor frigorifice:
∑𝑄4=4992 +0+1108800 +31200 = 1144992 ,[𝑘𝑗/24ℎ]
Capitolul VI PARTEA EXPERIMENTAL Ă
Scopul lucrării a fost de a determina calitativ și cantitativ prezen ța metalelor în diferite
conserve de pește, care prezintă ambalaje metalice. De asemenea s -a urmărit și studiul coroziunii
ambalajelor metalice în medii corozive de pH diferit.
Probele analizate au fost: conservele de ton, sardină, hering, șprot și macrou.
Fig. VI.1 Probele analizate
VI.1. Analiza calitativă
Pentru studiul calitativ al metalelor din conservele de pește s -au făcut următoarele reacții
de identificare:
Identificarea cromului
Probă + BaCl 2 → precipitat galben
Identificarea fierului
Probă +K3[Fe(CN 6)]→precip itat verde -negru
Identificarea cuprului
Probă + NH 3 → precipitat albastru verzui
Identificarea aluminiului
Probă + 3HOH → precipitat alb gelatinos
Identificarea plumbului
Probă + ditizonă → precipitat roșu-cărămiziu
Tabelul VI. 1. Rezultatele obtinute in urma studiului calitativ al metalelor din
conservele de pe ște studiate.
Denumire metale TON SARDINE HERING ȘPROT MACROU
Crom Prezent prezent Prezent prezent prezent
Fier Prezent prezent Prezent prezent prezent
Cupru Prezent prezent Prezent prezent prezent
Aluminiu Prezent prezent Prezent prezent prezent
Plumb Prezent prezent Prezent prezent prezent
În tabelul VI.1. sunt prezentate rezultatele obținute în urma studiului calitativ al metalelor
din conservele de pe ște studiate. Se observă că în toate probele analizate conform reacțiilor de
identificare sunt prezente următoarele metale: Cr, Fe, Cu, Al și Pb.
VI.2. Determinarea cantitativ ă a cromului, fierului, cuprului și aluminiului din
conservele de pește
Analiza cromului, fierului, cuprului și aluminiului din conservele de pește a fost efectuată
din motive de siguranță, acestea fiind implicate în procesele de oxidare enzimatică există riscul
de intoxicare. Aparent, cuplurile reducere -oxidare ale ionilor Cu(I), Cu(II), Cr(I), Cr(II) și Fe(II),
Fe(III), Al(III) joacă un rol import ant în activarea O 2 și în începerea procesului de oxidare.
Cu toate astea, s -a stabilit că rata acestei deteriorări nu depinde doar de conținutul total de
Cr, Fe, Cu si Al, ci și de formele în care aceste metale sunt prezente în conserve. Toate cele patr u
metale formează complecși de ioni cu diferiți componenți organici, si într -adevăr câțiva dintre
aceștia sunt cunoscuți ca fiind capabili să inhibe efectul vătămător al O 2.
Calcinarea probelor
Pentru a putea determina concentrația metalelor propuse din probele de pește este necesar
ca acestea să fie supuse unui proces de calcinare. Acest proces de tratare termică a unor substanțe
se realizează în prezența aerului , care determină multiple reacții chimice ce au loc la temperat uri
înalte. Pentru calcinarea metalelor, acestea au fost aduse la temperaturi de 400 ⁰C timp de 8 ore .
Într-un creuzet din porțelan (adus la masă constantă) se introduc 4 – 5g proba de
analizat, în strat cât mai uniform, cânt ărită cu precizie la balanța analitică.
Creuzetul se așează pe trepiedul metalic într -un triunghi și se arde lent conținutul la
flacăra unui bec de gaz (în nișă), până la totala dispariție a fumului. Se introduce apoi creuzetul
în cuptorul electric încălz it la 5000C. După 1 oră de calcinare, creuzetul se scoate pe o placă
termorezistentă și se umectează porțiunile negre ale probei cu câteva picături de apă distilată.
Umectarea provoacă dizolvarea cenușii sau topiturii din jurul particulelor de cărbune nears,
permițâ nd oxidarea completă, după reluarea calcinării. După evaporarea apei, se reintroduce
proba în cuptor și se continuă calcinarea circa 6 ore, până la obținerea unui reziduu de culoare
albă sau cenușie deschisp, fără urme de cărbune.
Creuzetul calcinat se r ăcește în exicator până la temperatura camerei (max. 2 ore) și apoi
se cântărește.
Determinarea cromului
O specie neabsorbantă se poate transforma într -o specie absorbantă printr -o reacție de
complexare. Dacă se alege un agent de complexare adecvat, se pot obține absorbtivități molare
foarte mari. Metoda spectrofotometrică în cadrul căreia se utilizează liganzi este adeseori
aplicată la determinarea ionilor metalici aflați în cantități infime, sub forme de urme.
Determinarea cromului din cons ervele de pește s -a realizat prin metoda
spectrofotometrică cu 1,5 difenilcarbazida la ligand. Datorită concentrațiilor mici în care se
găsește cromul în aceste probe se va folosi metoda adaosului standard.
Principiul metodei
1,5 difenilcarbazida este un reactiv foarte sensibil fiind folosit mai ales la analiza
cromului sub formă de urme. Metoda se bazează pe determinarea cromului total în mediu acid
sub formă de Cr(VI) cu 1,5 difenilcarbazida după oxidarea completă a Cr (III) la Cr(VI) cu H 2O2.
Reactivi și materiale
soluție standard de K 2Cr2O7x10-4M;
soluție de 1,5 difenilcarbazidă 5×10-3 preparată prin dizolvarea a 0,121 g substanță în 50
ml etanol (100mL) ;
soluție de H 2SO 4 0,25M utilizată pentru corectarea pH -ului, preparată prin diluarea a 6,5
mL de H 2SO 4 concentrat (98%) la 500 mL cu apă distilată;
soluție de H 2O2 0,15 % obținută prin diluția a 7,5 mL H 2O2 concentrată (30%) la 500 mL
cu apă distilată prin oxidarea completă a Cr (III) la Cr (VI) ;
Spectrofotometru DR 2800;
Baloane cotate de 50 mL;
Pipete gradate 1, 2, 5 10 mL.
Mod de lucru
S-au preparat două s oluții A și B. Soluția A a conținut numai proba necunoscută, iar
soluția B proba necunoscută și un volum măsurat de soluție standard de Cr(VI).
Soluția A. Într-un balon cotat de 50 mL s -au pip etat 5 mL probă de analizat (V nec) se pun
0,5 mL soluție H 2O2, 0,2 mL soluție de H 2SO 4 și 2 mL soluție de 1,5 difenilcarbazida. Apoi s -a
diluat la volum cu apă distilată. S -a citit absorbanța soluției (A nec) la 540 nm, la spectrofotometru
DR 2800, față de o soluție de referință (apă distilată).
Soluția B. Într-un alt balon cu același volum, s -au adaugat 5 mL probă de analizat (V nec)
si 1 mL soluție standard de K 2Cr2O7(Vst) astfel încât concentrația rez ultată să fie maxim 1,5 Cx.
S-au adaugat, apoi reactivii în ord inea prezentată la soluția A. S -a citit absorbanța soluției
B(A nec+st) față de apa distilată.
Calc ule și prezentarea rezultatelor
Absorbanța soluțiilor A și B sunt date de relația :
Anec = ɛbcnec
𝐴𝑛𝑒𝑐 +𝑠𝑡= ɛɛb∙(𝑉𝑛𝑒𝑐∙𝐶𝑛𝑒𝑐+𝑉𝑠𝑡∙𝐶𝑠𝑡)
𝑉𝑡
unde :
𝑉𝑡=𝑉𝑛𝑒𝑐+𝑉𝑠𝑡
Dacă se face raportul celor două ecuații se obține :
𝐴𝑛𝑒𝑐
𝐴𝑛𝑒𝑐 +𝑠𝑡=𝐶𝑛𝑒𝑐
(𝑉𝑛𝑒𝑐∙𝐶𝑛𝑒𝑐+𝑉𝑠𝑡∙𝐶𝑠𝑡)/𝑉𝑡
Iar concentrația cromului din proba necunoscută se calculează cu relația :
𝐶𝑛𝑒𝑐= 𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑠𝑡∙𝐶𝑠𝑡
(𝑉𝑡∙𝐴𝑛𝑒𝑐 +𝑠𝑡−𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑛𝑒𝑐)
Crtotal (mg/L)=C nec(mmoli/L)x52
Concentrațiile probei necunoscute (C nec)și a standardului (C st) se exprimă în moli/L.
unde:
Cnec=concentrația necunoscută a fierului ;
Anec=absorbanța soluției ;
Vst=volumul soluției de etalon de Fe( II);
cst=concentrația standardului;
Vt=volumul total;
Anec+st=absorbanța so lutiei amestecată cu soluția etalon;
Vnec=volumul probei de analizat.
Determinarea fierului
O specie neabsorbantă se poate transforma într -o specie absorbantă printr -o reacție de
complexare. Dacă se alege un agent de complexare adecvat, se pot obține absorbtivități molare
foarte mari. Metoda spectrofotometrică în cadrul căreia se utilizează liganzi este adeseori
aplicată la determinare ionilo rmetalic i aflați în cantități infime, sub forme de urme.
În urma reacției de complexare se obține un anumit grad de selectivitate, în sensul că un
agent de complexare va reacționa numai cu câțiva ioni metalici.
Datorită concentrațiilor mici în care se găsește fier ul în aceste probe se va folosi metoda
adaosului standard.
Reactivi și materiale
Soluție standard de Fe(II) 10-3M; se prepar ă o solu ție standard de Fe(II) prin
cântărireauneicantitățicorespunzătoare FeSO 4*7H 2O sau Fe(NH 4)2(SO 4)2*6H 2O si dilu ție
la balon cotat de 100 ml;
1,10 fenantrolin ă soluție 0,1% in alcool etilic 50% (100 ml);
Clorhidrat de hidroxilamin ă soluție 10%;
Acetat de sodiu soluțiesaturată ;
Baloane cotate de 50 si 100 ml;
Pipete gradate de 1;2;5 si 10 ml .
Aparatură și materiale
Soluție standard de Fe (II) 10-3 se prepară o soluție standard de Fe(II) prin cântărirea unei
cantități corespunzătoare FeSO 4∙7H2O sau Fe(NH 4)2(SO 4)2∙6H2O și diluție la balon cotat
de 100 mL;
1,10 fenanrolină soluție 0,1% în alcool etilic 50%(100mL) ;
Clorhidrat de hidroxilamină soluție 10%;
Acetat de sodiu soluție saturată;
Spectrofotometru DR 2000;
Baloane cotate de 25, 50, 100 mL;
Pipete gradate de 1, 2,5,10 mL;
Pisetă cu apă distilată.
Mod de lucru
Se prepară două soluții A și B , soluția A conține numai proba necunoscută, soluția B
proba necunoscută și un volum măsurat de soluție standard de Fe (II).
Soluția A
Într-un balon cotat de 50 mL se pipetează 2 mL probă de analizat (V nec), se adaugă 5 mL
acetat de sodiu, 5 mL soluție de clorhidrat de hidroxilamină, și se agită pentru
omogenizare ;
Se așteaptă 5 minute, apoi se adaugă 5 mL de reactiv 1,10 fenantrolină ;
Se așteaptă 10 minute pentru stabilizarea culorii ;
Se diluează la volum cu apa distilată ;
Se citește absorbanța soluției ( Anec) la 510 nm, la spectrometrul DR 2000, față de o
soluție de referință (apă distilată).
Soluția B
Într-un alt balon cotat de 50 mL se pipetează 2 mL probă de analizat (Vnec) și 2 mL
soluție etalon de Fe(II) (Vst),astfel încât concentrația maximă să fie maxim 1,5 Cx ;
Se adaugă apoi reactivi i în ordinea prezentată la solu ția A;
Se citește absorbanța soluției B(A nec+st) , față de apă distilată.
Calcule
𝐶𝑛𝑒𝑐= 𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑠𝑡∙𝐶𝑠𝑡
(𝑉𝑡∙𝐴𝑛𝑒𝑐 +𝑠𝑡−𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑛𝑒𝑐)
CFetotal (mg/L)=C nec(mmoli/L)x55,8
Concentrațiile probei necunoscute (C nec) și a standardului (C st) se exprimă în moli/L
unde :
Cnec=concentrația necunoscută a fierului ;
Anec=absorbanța soluției ;
Vst=volumul soluției de etalon de Fe( II);
cst=concentrația standardului;
Vt=volumul total;
Anec+st=absorbanța soutiei amestecată cu soluția etalon;
Vnec=volumul probei de analizat .
Determinarea cuprului
O specie neabsorbantă se poate transforma intr -o specie absorbantă printr -o reacție de
complexare. Dacă se alege un agent de complexare adecvat, se pot obtine absorbtivități molare
foarte mari. Metoda spectrofotometrică în cadrul căreia se utilizează liganzi este adeseori
aplicată la determinarea ionilor metalici aflați în cantități infirme, sub formă de urme. În urma
reacției de complexare se obține un grad de selectivitate , în sensul că un agent de complexare va
reacționa numai cu câțiva ioni metalici.
Datorită concentrațiilor mici în care se găsește cuprul in aceste probe se va folosi metoda
adaosului standard.
Principiul metodei
Amoniacul este un reactiv foarte sensibil folosit la analiza cuprului sub formă de urme.
Metoda se bazează pe reactia Cu (II) cu amoniac si determinarea spe ctrofotrometrică a
complexului [Cu(NH 4)]2+.
Reactivi și materiale
Soluție standard de Cu (II) 5×10-2 M, preparată prin dizolvarea a 1,25 g CuSO 4 în 100 ml
apă distilată;
Amoniac concentrat;
Spectrofotometru DR 2800;
Baloane cotate 50 ml;
Pipete gradate 1, 2, 5 si 10 ml.
Modul de lucru
Se prepară două soluții A și B. Soluția A conține numai proba necunoscută, iar soluția B
proba necunoscută și un volum măsurat de soluție standard de Cu (II).
Soluția A
Într-un balon cotat de 50 mL, se pipetează 5 mL probă de analizat (V nec) și se adaugă 2,5
mL soluție amoniac, apoi se diluează la volum cu apă distilată. Se citeste absorbanța
(Anec) la 600 nm, la spectometrul DR 2800, față de o soluție de referință (apă distilată).
Soluția B
Într-un balon cu același volum, se adaugă 5 mL probă de analizat (V nec) și 2 mL soluție
standard de Cu (II) (V st), astfel încât concentrația rezultată să fie maxim 1,5 Cx. Se
adaugă apoi reactivii în ordinea prezentată la soluția A. Se citește absorbanța soluției B
(Anec+st) față de apă distilată.
Calcule și prezentarea rezultatelor
𝐶𝑛𝑒𝑐=𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑠𝑡∙𝐶𝑠𝑡
𝑉𝑡∙𝐴𝑛𝑒𝑐 +𝑠𝑡−𝐴𝑛𝑒𝑐∙𝑉𝑛𝑒𝑐
CCutotal (mg/L)=C nec(mmoli/L)x63
Concentrațiile probei necunoscute (C nec) și a standardului (C st) se exprimă în moli/L.
unde:
Cnec=concentrația necunoscută a cuprului;
Anec=absorbanța soluției ;
Vst=volumul soluției de etalon de Fe( II);
cst=concentrația standardului;
Vt=volumul total;
Anec+st=absorbanța soutiei amestecată cu soluția etalon;
Vnec=volumul probei de analizat .
Determinarea aluminiului
O specie neabsorbantă se poate transforma intr -o specie absorbantă printr -o reacție de
complexare. Dacă se alege un agent de complexare adecvat, se pot obtine absorbtivități molare
foarte mari. Metoda spectrofotometrică în cadrul căreia se utilizează ligan zi este adeseori
aplicată la determinarea ionilor metalici aflați în cantități infirme, sub formă de urme. În urma
reacției de complexare se obține un grad de selectivitate , în sensul că un agent de complexare va
reacționa numai cu câțiva ioni metalici.
Datorită concentrațiilo r mici în care se găsește aluminiul in aceste probe se va folosi
metoda adaosului standard.
Principiul metodei
Se bazează pe un procedeu de complexare a ionilor de Al3+ cu 8 -hidroxichinolina si
extractia complexului metalic in acetat de butil.
Reactivi și materiale
Soluție etalon de Al (NO 3)3*9H 2O de concentrație 0,000013M;
Soluție de CH 3COONa;
Clorhidrat de hidroxilamin ă 20%;
8-hidroxichinolin ă 1% în acid acetic glacial 2,5%;
Acetat de butil;
Spectrometru DR 2000 ;
Pisetă cu apă distilată.
Modul de lucru
Se prepară patru soluții A, B, C și D.
Soluția A, proba martor
Într-un pahar Berzelius se introduc 30 ml apa distilată, se pipeteza 5 ml CH 3COONa și se
adaugă 1 ml clorhidrat de hidroxilamin ă și 4 ml hid roxichinon ă. Apoi se agită timp de 15
secunde, urmând a fi pipetate 5 ml acetat de butil, urmând ca soluția să fie agitată încă 15
secunde. Soluția obținută se introduce într -o pâlnie de separare și se așteaptă ca cele două
faze să se separe. Se recoltează faza organică și se citește absorban ța la 395 nm, la
spectometrul DR 2800, față de o soluție de referință (apa distilată) .
Soluția B
Într-un pahar Berzelius se i ntroduc 5 ml probă, se pipeteaz ă 5 ml Al3+, urmând a se
adăuga 30 ml apa distilată, 5 ml CH 3COONa, 1 ml clorhidrat de hidroxilamin ă și 4 ml
hidroxichinon ă. Apoi se agită timp de 15 secunde, urmând a fi pipetate 5 ml acetat de
butil, urmând ca soluția să fie agitată încă 15 secunde. Soluția obținută se introduce într -o
pâlnie de separare și se așteaptă ca cel e două faze să se separe. Se recoltează faza
organică și se citește absorban ța la 395 nm, la spectometrul DR 2800, față de o soluție de
referință (apa distilată).
Soluția C
Într-un pahar Berzelius se i ntroduc 5 ml probă, se pipeteaz ă 7 ml Al3+, urmând a se
adăuga 30 ml apa distilată, 5 ml CH 3COONa, 1 ml clorhidrat de hidroxilamin ă și 4 ml
hidroxichinon ă. Apoi se agită timp de 15 secunde, urmând a fi pipetate 5 ml acetat de
butil, urmând ca soluția să fie agitată încă 15 secunde. Soluția obținută se introduc e într -o
pâlnie de separare și se așteaptă ca cele două faze să se separe. Se recoltează faza
organică și se citește absorban ța la 395 nm, la spectometrul DR 2800, față de o soluție de
referință (apa distilată).
Soluția D
Într-un pahar Berzelius se i ntroduc 5 ml probă, se pipeteaz ă 9 ml Al3+, urmând a se
adăuga 30 ml apa distilată, 5 ml CH 3COONa, 1 ml clorhidrat de hidroxilamin ă și 4 ml
hidroxichinon ă. Apoi se agită timp de 15 secunde, urmând a fi pipetate 5 ml acetat de
butil, urmând ca soluția să fi e agitată încă 15 secunde. Soluția obținută se introduce într -o
pâlnie de separare și se așteaptă ca cele două faze să se separe. Se recoltează faza
organică și se citește absorban ța la 395 nm, la spectometrul DR 2800, față de o soluție de
referință (apa d istilată).
Calcule și prezentarea rezultatelor
𝐶𝑛𝑒𝑐=𝑉𝑒∙𝑦0∙𝐶𝑒
𝑉0(𝑦1−𝑦0)
În situa ția in care: V e>V 0, se consider ă relația:
𝐶𝑛𝑒𝑐=𝑉𝑒∙𝑦0∙𝐶𝑒
(𝑉𝑜+𝑉𝑒)𝑦1−𝑉0∙𝑦0
unde :
Cnec=concentrația necunoscută a aluminiului;
Ve=volumul soluției de Al(III);
Ce=concentratia soluției etalon de Al(III);
yo=absorban țaprobeimartor;
V0= volume egale de probe;
y1=absorban ța solutiilor B,C,D.
REZULTATE EXPERIMENTALE
Rezultatele obținute în urma determinării concentrației de crom, cupru , fier și aluminiu
din conservele de pește imediat după deschidere sunt prezentate în tabelele VI.2 -VI.5.
Tabelul VI.2. Rezultate le obținute în urma determinării
cromului din conservele de pește , imediat după deschidere
Denumirea
probei Vnec
mL Vst
Ml Anec Anec+st Cnec
mg/kg
TON 5 1 0,021 0,767 0,068
SARDINE 5 1 0,010 1,060 0,020
HERING 5 1 0,027 0,948 0,072
ȘPROT 5 1 0,009 0,904 0,024
MACROU 5 1 0,087 0,573 0,431
Din tabelul VI.2. se observă că cea mai mică concentrație de crom din conservele de
pește se regase ște în conservele de sardine ( 0,020 mg/Kg ), iar cea mai mare în macrou ( 0,431
mg/Kg ).
Tabelul VI.3. Rezultatele obținute în urma determinării fierului din conservele de pește ,
imediat după deschidere
Denumirea
probei Vnec
mL Vst
mL Anec Anec+st Cnec
mg/Kg
TON 2 2 0,035 0,664 3,405
SARDINE 2 2 0,032 0,535 3,460
HERING 2 2 0,012 0,688 3,130
ȘPROT 2 2 0,028 0,593 3,362
MACROU 2 2 0,045 0,062 3,854
Din tabelul VI.3. se observă că cea mai mică concentrație de fier din conservele de pe ște
este în cea de hering ( 3,130 mg/Kg ), iar cea mai mare în macrou ( 3,854 mg/Kg ). Conform
unuistudiurealizat in Turcia, autorii au gasit in pe ștele studiat o concentratie de fier de 3,03
mg/Kg [16].
Tabelul VI.4. Valorile obținute în urma determinării concentrației de cupru din conservele
de pește , imediat după deschidere
Denumirea
probei Vnec
mL Vst
mL Anec Anec+st Cnec
mg/Kg
TON 5 2 0,009 0,114 0,352
SARDINE 5 2 0,008 0,137 0,263
HERING 5 2 0,019 0,128 0,712
ȘPROT 5 2 0,008 0,137 0,265
MACROU 5 2 0,007 0,124 0,840
Din tabelul VI.4 se observă că cea mai mică concentrație de cupru din conservele de
pește este în cea de sardine ( 0,130 mg/Kg ), iar cea mai mare în macrou ( 0,840 mg/Kg ).
Concentrațiile de Cu obținute sunt în concordanță cu cele obținute în urma unui studiu
din Turcia (0,470 mg/Kg) [16].
Tabelul VI.5. Valorile obținute în urma determinării concentrației de aluminiu din
conservele de pește , imediat după deschidere
Denumirea probei Cnec
mg/kg
TON 0,015
SARDINE 0,006
HERING 0,009
ȘPROT 0,011
MACROU 0,009
Probele analizate au fost apoi ținute la frigider (40C) timp de 30 de zile. S -au determinat
din nou concentrațiile de crom, cupru, fier și aluminiu după 14 și 30 de zile. Rezultatele sunt
prezentate în tabelul VI.6 -VI.10.
Tabel VI.6. Concentrațiile metalelor din conservele de TON ținute la frigider
timp de 30 de zile
Nr.crt. Metalul Timpul de stocare la 40C (zile)
0 14 30
1 Cr 0,068 0,055 0,062
2 Cu 0,352 0,363 0,346
3 Fe 3,405 3,642 3,923
4 Al 0,015 0,016 0,018
Se observă că pentru conservele de ton, concentrațiile metalelor studiate nu variază foarte
mult în timp, cu excepția fierului care prezintă o creștere a concentrației de la 3,405 mg/kg la
3,923 mg/kg.
Tabel VI.7. Concentrațiile metalelor din conservele de SARDINE ținute la frigider
timp de 30 de zile
Nr.crt. Metalul Timpul de stocare la 40C (zile)
0 14 30
1 Cr 0,020 0,031 0,028
2 Cu 0,263 0,272 0,264
3 Fe 3,460 3,722 3,994
4 Al 0,006 0,008 0,010
Tabel VI.8. Concentrațiile metalelor din conservele de HERING ținute la frigider
timp de 30 de zile
Nr.crt. Metalul Timpul de stocare la 40C (zile)
0 14 30
1 Cr 0,072 0,076 0,068
2 Cu 0,712 0,644 0,703
3 Fe 3,130 3,332 3,753
4 Al 0,009 0,007 0,010
Tabel VI.9. Concentrațiile metalelor din conservele de ȘPROT ținute la frigider
timp de 30 de zile
Nr.crt. Metalul Timpul de stocare la 40C (zile)
0 14 30
1 Cr 0,024 0,022 0,035
2 Cu 0,265 0,242 0,258
3 Fe 3,362 3,594 3,733
4 Al 0,011 0,008 0,010
Tabel VI.10 . Concentrațiile metalelor din conservele de MACROU ținute la frigider
timp de 30 de zile
Nr.crt. Metalul Timpul de stocare la 40C (zile)
0 14 30
1 Cr 0,431 0,521 0,443
2 Cu 0,840 0,743 0,803
3 Fe 3,854 4,214 4,486
4 Al 0,009 0,008 0,010
Se obs ervă că pentru conservele de pește , concentrațiile metalelor studiate nu variază
foarte mult în timp, cu excepția fierului care prezintă o creș tere a concentrației
S-au calculat și factorii de prospețime cu ajutorul formulei:
Al Fe Cr CuFek
Unde [X]= concentrația analitului (mg/kg)
În fig. VI.2 -VI.6 sunt prezentate variațiile factorilor de prospețime în funcție de timpul de
stocare.
Fig.VI.2. Variația factorului de prospețime cu timpul de stocare pentru macrou
y = 0.001x + 0.7513
R² = 0.9829
0.7450.750.7550.760.7650.770.7750.780.785
0 5 10 15 20 25 30 35Factori de prospețime (k)
Timp de stocare (zile)
Fig.VI.3. Variația factorului de prospețime cu timpul de stocare pentru șprot
Fig. VI.4. Variația factorului de prospețime cu timpul de stocare pentru hering
y = 0.0004x + 0.9187
R² = 0.9626
0.9160.9180.920.9220.9240.9260.9280.930.932
0 5 10 15 20 25 30 35Factori de prospețime (k)
Timp de stocare (zile)
y = 0.001x + 0.801
R² = 0.8958
0.7950.80.8050.810.8150.820.8250.830.835
0 5 10 15 20 25 30 35Factori de prospețime (k)
Timp de stocare (zile)
Fig. VI.5. Variația factorului de prospețime cu timpul de stocare pentru sardi ne
Fig. VI.6.Variația factorului de prospețime cu timpul de stocare pentru ton
S-au obținut valori ale coeficienților de corelare între prospețime și timpul de stocare,
cuprinse între 0,8958 și 0,9981. Cea mai bună corelare fiind pentru sardine, și cea mai mică
pentru hering. y = 0.0002x + 0.9219
R² = 0.9981
0.9210.9220.9230.9240.9250.9260.9270.9280.9290.93
0 5 10 15 20 25 30 35Factori de prospețime (k)
Timp de stocare (zile)
y = 0.0005x + 0.8869
R² = 0.9673
0.8840.8860.8880.890.8920.8940.8960.8980.90.9020.904
0 5 10 15 20 25 30 35Factori de prospețime (k)
Timp de stocare (zile)
VI.3. Studiul coroziunii ambalajelor metalice folosite la ambalarea conservelor de
pește in medii corozive de pH diferit
Scopul lucrării
Determinarea influenței pH -lui mediului coroziv asupra vitezei de coroziune a aliajului
din care este realizată conserva de pește în soluții cu pH diferit.
Considerații teoretice
Coroziunea metalelor este un proces de distrugere lentă a obiectelor metalice în urma
reacțiilor chimice care au loc la suprafața metalelor și aliajelor, sub acțiunea mediului
înconjurător.
În funcție de aspectul distrugerii se deosebesc două tipuri de coroziune: continuă (pe
toată suprafața metalului), care poate fi uniformă sau neuniformă, sau coroziune locală (pe
anumite porțiuni ale suprafeței metalice).
Procesul de coroziune este influențat de o serie de factori interni și externi. Factorii
interni sunt cei legați de metal, iar cei externi sunt cei legați de electroliți.
Coroziunea chimică rezultă din reacția direct dintre metale și soluții de neelectroliti sau
gaze agresive (oxigen, clor, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon) în lipsa umidității și la
temperaturi înalte. Coroziunea este cauzată de formarea la suprafața metalelor a compușilor
respective: oxizi, cloruri, sulfuri, carbonate. Coroziunea chimică nu est e însoțită de apariția unui
current electric.
Aparatura și materiale necesare
Soluții de pH 1 și 3;
Plăcuțe metalice, obținute în urma prelucrării ambalajelor de la conservele de pește;
Pahare Berzelius;
Balanța analitică;
Cilindrugradat de 30 ml.
Mod de lucru
Plăcuțele metalice s -au cur ățat, s-au sp ălat cu apă distilată și s -au uscat cu hârtie de filtru,
apoi s -a măsurat suprafața și s -au cant ărit la balanța analitică. În paharele Berzelius s -au turnat
soluțiile de pH diferit, astfel încât scufundarea plă cuței metalice s -a facut acoperind complet
placuța. Plăcuțele s -au ținut in soluție timp de o săptămână, apoi s -au scos, s -au spălat cu apă
distilată, s -au uscat cu hârtie de filtru și s -au cântărit la balanța analitică.
Interpretarea și calculul rezultate lor
𝑘= 𝛥𝑚
𝑆∙𝑡 (g/m2h),
unde:
k- indicele de coroziune (g/m2h);
𝛥m – reprezintă cantitatea de metal ce trece în soluția corozivă în urma procesului anodic;
T- durata de expunere a probei în mediul coroziv;
S- suprafața metalului.
Pentru a putea compara rezistența la coroziune a diferitelor probe metalice, se calculează viteza
de coroziune în mm/an cu relația:
𝑣=𝑘∙8760
𝜌∙1000 (mm/an),
unde:
k- indicele de coroziune (g/m2h);
8760 – numărul de ore dintr -un an;
𝝆- densitatea metalului ce se corodează (g/cm3).
Rezultatele obținute în urma coroziunii plăcu țelor metalice provenite din conservele din
pește sunt prezentate în tabelul VI.6.siVI.7.
Tabelul VI.6. Valorile indicilor de coroziune și vitezelor de coroziune obținute
pentru o s oluție de pH=1
Plăcu țe
metalice
provenit e din
conserve de : m 1(g) m 2(g) 𝛥m(g) k(g/m2h) V(mm/an)
TON 0,43 0,40 0,03 0,545 1,774
SARDINE 2,91 2,73 0,18 0,358 0,502
HERING 1,13 0,98 0,15 0,447 1,455
ȘPROT 1,17 1,06 0,11 0,298 0,973
MACROU 2,5 2,3 0,2 0,888 2,894
Tabelul VI.7. Valorile indicilor de coroziune și vitezelor de coroziune obținute pentru o
soluție de pH=3
Plăcu țe
metalice
provenit e din
conserve de : m 1(g) m 2(g) 𝛥m(g) k(g/m2h) V (mm/an)
TON 1,44 1,42 0,02 0,100 0,325
SARDINE 2,17 2,16 0,01 0,035 0,113
HERING 1,26 1,20 0,06 0,202 0,162
ȘPROT 0,98 0,93 0,05 0,149 0,480
MACROU 1,93 1,92 0,01 0,050 0,657
Din tabelele VI.6. si VI.7. se observă că cea mai mare viteză de coroziune a fost obținută
pentru plăcu țaprovenită din conservă de macrou, ceeaa ce indică faptul că aceasta plăcu ță este de
cea mai slabă calitate.
Capitolul VII NORME DE PROTECȚIA MUNCII ȘI PSI
Se interzice folosirea instalației fără tăblie indicatoare pentru fiecare circuit sau fără
săgeți indicatoare pe mânerele canelelor, punerea în funcțiune a instalației fără a se face proba de
etanșare a plăcilor și conductelor de legătură cu apă rece, folosirea instalației mai mult de 4 ore,
fără efectuarea spălării cu apǎ și soluții chimice conform normativelor î n vigoare, spălarea
chimică cu menținerea în circuit a separatorului centrifugal.
Folosirea benzilor murdare sau negresate zilnic înainte de punerea în funcțiune precum și
a celor care nu sunt protejate cu apărători de protecție pe toată lungimea lor, sta ționarea
personalului pe transportor atunci când instalația este în funcțiune, intrarea în turnul de uscare în
timpul funcționǎrii instalației este de asemenea interzisă
În laborator se interzice păstrarea substanțelor chimice la întâmplare și administrar ea lor
de către personalul neinstruit sau folosirea în alte scopuri, utilizarea de butirometre fisurate și
umplerea lor cu acid sulfuric fără folosirea de automate sau pipete cu bulă și amestecarea
conținului fără dispozitive speciale, utilizarea analizelo r de către personal fără echipament de
protecție, manevrarea dopurilor de cauciuc la butirometre fără folosirea tifonului protector,
folosirea de centrifuge fără mențiune pe capac și oprirea cu mâna a lor, turnarea apei peste acid
sulfuric și în spații nea menajate.
Este interzisă depozitarea substanțelor chimice împreunǎ cu alimentele, folosirea de
aparaturǎ defectǎ sau efectuarea lucrărilor cu substanțe ce pot genera efecte nocive fără folosirea
de nișe și sisteme de ventilație.
Se interzice fumatul și fo cul deschis, efectuarea lucrărilor de sudură și folosirea focului
deschis fără eliberarea „permisului de lucru cu foc”, orice intervenție de natură tehnică fără
avizul șefului de fabrică.
La operațiunile de depozitare și transport se interzice distanța ma i mică de 1 m între două
utilaje de transport ce încarcă sau descarcă produse finite și stivuirea lor fără a ține seama de
formă geometrică și de rezistența ambalajului, de greutatea produsului, înălțimea nedepășind de
1,5 ori latura mică a bazei. Depozita rea produselor sub tablourile electrice și sub automatele de
pornire, în dreptul ușilor de acces și folosirea de recipiente cu substanțe lichide sau gazoase sub
presiune fără capace de protecție la ventile și depozitarea recipientelor de oxigen în locuri
improvizate, împreună cu uleiuri sau grăsimi .
Norme de igienă
Igiena încăperilor social -sanitare se referă la vestiare cu spălătoare, cu dușuri, grupuri
sanitare. Vestiarele vor fi de tip filtru sanitar, separate pe sexe și dimensionate la numărul cel mai
mare de muncitori existent în schimbul respectiv. Încăperile social -sanitare vor fi deservite de
personalul special instruit ce nu participǎ la igienizarea secțiilor de producție.
Orice persoană care urmează a fi angajată în sectorul alimentar trebuie su pusă în prealabil
unui riguros examen medical. După angajare, personalul are obligația să respecte unele cerințe
cu privire la controlul medical periodic, igiena corporală și a echipamentului de protecție.
Respectarea regulilor de igienǎ sunt obligatorii d eoarece în lipsa lor se pot produce contaminări
ale materiilor prime și ale materiilor și materialelor directe, indirecte și de ambalaj.
Igiena secțiilor de producție, utilajelor, ustensilelor de lucru și a ambalajelor se referă la
curățenia pardoselilor, pereților și tavanelor, precum și la curățarea, spălarea și dezinfecția
utilajelor și ustensilelor de lucru. Dezinfecția și deratizarea se execută pe cale chimică de
personalul calificat în mod special.
Norme de prevenire și stingere a incendiilor
Acest e norme prevăd în principal următoarele:
toate clădirile de producție vor fi prevăzute cu hidranți de incendiu, interiori și exteriori,
având în dotare materialele și mijloacele de prevenire a incendiilor;
unitatea va dispune de o instalație de apă pentr u stingerea incendiilor, separată de cea
potabilă și industrialǎ și va avea în permanențǎ asigurată o rezervă suficientă pentru
cazurile de întrerupere a alimentarii cu apǎ;
personalul muncitor folosit la prevenirea și stingerea incendiilor trebuie să cuno ască și să
aplice întocmai normele, să întrețină în stare perfectă de funcționare toate mijloacele de
stingere, să mențină libere, curate și în bună stare căile de acces, culoarele, clădirile, și să
intervină imediat și eficient la stingerea eventualelor i ncendii.
CONCLUZII
Scopul lucrării a fost de a evidenția efectele ambalajelo r metalice asupra calității
produselor alimentare.
Ambalarea reprezintă una dintre cele mai răspândite și complexe activități ale societății
moderne, deoarece nu reflect ă numai cunoștiințele avansate despre știința materialelor, ci și
realizările importante care s -au podus în domeniul tehnologiei.
În anumite condiții, ambalajul poate afecta unele proprietăți psihosenzoriale, dar și fizico –
chimice ale produsului ambalat, prin reacția chimică dintre materia primă ce stă la baza
ambalajului și unii constituenți ai produselor ambalate.
Produsele conservate în recipiente metalice pot conține cantități mari de crom, fier,
cupru, aluminiu, dar și alte metale, însă în cantități mai mici.
Astfel, s -a putut realiza un studiu din punct de vedere calitativ, cât și cantitativ pe cinci
probe diferite de conserve de pește, și anume: ton, hering, macrou, șprot și sardine.
Din punct de vedere calitativ s -a identificat prezența mai multor metale , cum ar fi: cro m,
fier, cupru, aluminiu și plumb, ia r cantitativ s -au determinat fierul, cromul, cuprul și aluminiul .
În urma studiul a rezultat faptul că cele mai mici concentrații de metale se regăsesc în
conservele de sardine, iar cele mai mari concen trații de metale s -au regăsit în conservele de
macrou.
Cea mai mare viteză de coroziune a fost obținută pentru plăcu ța provenită din conserva
de macrou, ceea ce indică faptul că aceasta plăcuță este de cea mai slabă calitate [26].
BIBLIOGRAFIE
[1]. Turtoi M., „Materiale de ambalaj și ambalaje pentru produsele alimentare”, Editura Alma,
Galați, 2000.
[2]. Segal B., Croitoru N., „ Ambalaje pentru industria alimentară”, Universitatea Galați, 1989.
[3]. Bo tea T., „Ambalaje ș i tehnologii de ambalare în industria alimentară”, Universitatea
Politehnică, Timișoara, 1996.
[4]. Banu C. ș i colaboratorii, „Tratat de inginerie alimentară”, volumul I, Editura Agir, București,
2007
[5]. Turtoi M., „Tehnici de ambalare a produselor alimentare”, Editura Academia, Galați, 2004.
[6]. Șraum G., „Merceologia și asigurarea calității”, Editura George Barițiu, Cluj -Napoca, 2000.
[7]. Gîtin L., „Ambalaje și design în industria alimentară”, note de curs, Universitatea Dunărea
de Jos, Galați, 2010.
[8]. Vizireanu C., „Proce dee de conservare folosite în industria alimentară”, Buletin Agir,
numărul 3, 2003.
[9]. Cotr au M., Proca M., „Toxicologie Analitică”, Editura Medicală, București, 1998.
[10]. Diaconescu Ion, „Merceologie alimentar ă”, editura Eficient, București, 1998.
[11]. Suhendan Mol, Food and Chemical Toxicology, 49, 348 –351, 2011.
[12]. F. Emami Khansari , M. Ghazi -Khansari , M. Abdollahi, Food Chemistry , 93, 293 –296,
2005.
[13]. Suhendan Mol, Journal of Food Composition and Analysis, 24 , 66–69, 2011 .
[14]. Seyed Vali Hosseini, Soheil Sobhanardakani, Hamed Kolangi Miandare, Mohammad
Harsij, Joe Mac Regenstein , Journal of Environmental Health Science and Engineering , v.13,
2015 .
[15]. S.K. Abolghait ,A.M. Garbaj , Open Veterinary Journal, v.5 (2), 130 -137, 2015 .
[16]. Ana Dominguez -Vidal, Jaime Pantoja -de la Rosa , Luis Cuadros -Rodrí guez , María José
Ayora -Cañada, Food Chemistry , 190, 122 –127, 2016.
[17]. Monika Rajkowska , Mikołaj Protasowicki , Springer Open C hoice, 185(4), 3493 –3502,
2013 .
[18]. Kalomoira G. Raptopoulou, Ioan nis N. Pasias, Nikolaos S. Thomaidis, Charalampos
Proestos, Food and Chemical Toxicology , 69, 25–31, 2014.
[19]. Joanna Burger , Michael Gochfeld , Food Chem Toxicol, 57, 235 -245, 2013 .
[20]. Juresa D, Blanusa M., Food Addit Cont am, 20 (3), 241 -246, 2003 .
[21]. Banu C. ș i colaboratorii, „Manualul inginerului de industrie alimentară”, volumul I, Editura
Tehnică, București, 1998
[22]. Usturoi M., P ăsărin B., Boi șteanu P., Fotea L., „Industrializarea peștelui”, Editura Ion
Ionescu de la Brad, Iași, 2009 .
[23]. Ministerul Muncii, Familiei, Protecției S ociale și a Persoanelor V ârstnice: Institutul
Național de Cercetare -Dezvoltare pentru Protecț ia Muncii, „Metodologie de elaborare a
instrucțiunilor proprii de securitate și sănătate în munca la nivelul agenților ec onomici”, 2013.
[24]. Rotar R., „Controlul calității materiei prime”, note de curs, Universitatea “Ștefan cel
Mare”, Suceava, 2008.
[25]. Pop M., „Merceologia alimentară”, note de curs, Universitatea “Petru Andrei”, Iași, 2014.
[26]. Ministerul Muncii și Solidarit ății Sociale, Ministerul S ănătății și Familiei, „Norme
Generale de Protec ție a Muncii”, 2002
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CHIMIE ALIMENTAR Ă ȘI TEHNOLOGII BIOCHIMICE [600069] (ID: 600069)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
