Ingineria și managementul procesării si păstrării produselor agroalimentare [305292]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE

Ingineria și managementul procesării si păstrării produselor agroalimentare

TEHNOLOGIA DE OBTINERE A SNACKSURILOR EXTRUDATE

Coordonator Științific:

Prof.dr.ing. Gheorghe VOICU

Masterand: [anonimizat]2016-

[anonimizat]. Componente. Mod general de funcționare. [anonimizat] a snacksurilor extrudate

Diagrama flux obținere snacksuri extrudate

Schema fluxului tehnologic de obținere a snacksurilor extrudate

Recepția materiilor prime și auxiliare

Depozitarea materiilor prime și auxiliare

Dozarea materiilor prime și auxiliare

Mixarea materiilor prime și auxiliare

Extrudarea si tăierea

Coacerea

Aromatizarea

Ambalarea si depozitarea

Determinări de calitate ale produsului finit

1.Extrudarea in industria alimentara

1.1. [anonimizat], a devenit în ultimele 2 decenii o tehnologie foarte întâlnită și în industria alimentară dintr-o multitudine de motive:

-varietatea produselor obținute; [anonimizat];

-costurile de producție mici față de alte procedee de formare;

-[anonimizat];

-calitatea produsului finit; extrudarea în această industrie implică aplicarea de temperaturi ridicate pentru o perioadă scurtă de timp(HTST), denaturarea componentelor alimentului fiind limitată;

-este o [anonimizat].

Cele mai cunoscute produse alimentare obținute prin extrudare sunt:

-[anonimizat] ([anonimizat]);

-pelete, paste;

-[anonimizat], concentrate pentru animale;

-pesmet, crutoane;

-[anonimizat];

-diverse produse farmaceutice;

-[anonimizat], [anonimizat];

Fig. 1.1: Produse alimentare obținute prin extrudare [1]

Principiul de obținere a acestor produse este similar: amestecul de materii prime(pulverulente, păstoase sau lichide), [anonimizat]. [anonimizat].

Extruderul –utilajul în care are loc extrudarea. Componente. Mod general de funcționare. Clasificare.

Utilajul în care loc extrudarea este extruderul(fig.1.2). Principalele părti componente ale acestuia sunt cămașa (corpul șnecului), șnecul, [anonimizat]. [anonimizat]. Șnecurile pot fi de diverse tipuri.

Fig. 1.2: Extruder cu un singur șnec[2]

1-motor electric, 2-cuvă alimentare, 3-manta de răcire, 4-termocuplă, 5-melc(șnec), 6-cămașă, 7-manta de încălzire, 8-cap extrudare, 9-matriță, 10-cuțit.

I-zona de alimentare / transport, II-zona de plastifiere / topire, III-zona de pompare

Prin cuva de alimentare se realizează alimentarea utilajului cu amestecul de materii prime. Este important ca alimentarea să fie constantă si neîntreruptă pentru o funcționare eficientă si uniformă a extruderului.

După alimentare, amestecul parcurge cele 3 zone ale extruderului:

-zona I, de alimentare: se lucrează la presiune atmosferică; au loc preluarea materialului și transportul acestuia; în această zonă, amestecul de materii prime este omogenizat și aerul este eliminat din material; nu au loc alte transformări ale materialului.

-zona II, de plastifiere sau topire: se lucrează la presiuni joase si medii; au loc creșterea temperaturii și plastifierea materialului; au loc cele mai importante transformări fizico-chimice ale materiilor prime;

-zona III, de pompare: se lucrează la presiuni și temperaturi maxime; materialul cu proprietăți reologice modificate este împins în continuare către capul de extrudare.

Șnecul este cel mai important component al extruderului, influențând în mod direct denaturarea și transformarea amestecului, calitatea produsului final. Poate fi compus dintr-o singură piesă sau din mai multe, de diverse forme. Șnecul este dispus în cămașa care poate fi cu sau fără manta.

Prin intermediul matriței produsul capătă forma dorită dar cresc și presiunile interne prin rezistența opusă la curgerea acestuia. Matrițele pot avea diverse forme și numere de orificii.

Sistemul de tăiere permite obținerea de produse cu dimensiuni uniforme. Cuțitele pot fi orizontale sau verticale. Dimensiunile produsului sunt reglate în funcție de viteza de rotație a cuțitului.

Extruderele se pot clasifica, în funcție de mai multe criterii:

-după sistemul de încălzire pot fi:

-autogenice, adiabate, încălzirea făcandu-se în urma rotirii melcului la viteză ridicată, prin frecarea particulelor de material;

-izoterme, cu sisteme de încălzire (manta cu apă, rezistențe electrie, etc.);

-politropice, care îmbină cele două tipuri de încălzire de mai sus. De acest fel sunt majoritatea extruderelor industriale;

-după intensitatea eforturilor de forfecare pot fi:

-extrudere care funcționează la eforturi de forfecare mici, se folosesc la produse finite cu un grad mare de umiditate(aluaturi semipreparate, hrană animale);

-extrudere care funcționează la eforturi de forfecare mari, extruderele HTST;

-după modul de operare:

-extrudere cu funcționare la rece;

-extrudere cu funcționare la cald;

-după construcția ansamblului șnec-cămașă (fig.1.3)

-ca un corp individual

-ca două corpuri individuale

Fig. 1.3 Tipuri de extrudere în funcție de ansmablul șnec-cămașă[3]

-după numărul de șnecuri:

-cu un singur șnec care conțin un singur șnec rotativ în cămașă, au diverse forme constructive. De obicei, au pas constant. Partea de început a melcului preia amestecul, îl transportă către zona a doua, unde volumul se micșorează, presiunea crește. O mare parte din energia mecanică din aceasta zonă se transformă în căldură, temperatura crește. Materialul începe să-și schimbe proprietățile reologice, devenind gelatinizat. Este transportat mai departe către capul de extrudare.

Fig. 1.4: Extruder cu un singur șnec[4]

-cu 2 șnecuri care conțin 2 șnecuri în aceeași cămașă. Acest tip de extrudere este puțin utilizat în industria alimentară deoarece proteinele suferă o denaturare avansată.

Fig. 1.5: Extruder cu 2 șnecuri [4]

1-elemente transport, 2-elemente mixare, 3-elemente duble antrenare, 4-elemente compresie.

-cu mai multe șnecuri

Ȋn tabelul 1.1 sunt prezentate diferențele dintre extruderele cu un singur șnec și cele cu două șnecuri.

Tabel 1.1: Diferențe între extruder cu 1 șnec și extruder cu 2 șnecuri[5]

Modificări fizico-chimice care apar în timpul extrudării

Cele mai folosite materii prime în procesul de extrudare sunt materiile cu un conținut mare de amidon sau proteine. Structura produselor extrudate poate fi alcatuită din amidon si polimeri proteici. Majoritatea produselor, precum cerealele mic-dejun, snacksurile și biscuitii sunt pe bază de amidon în timp ce proteinele sunt folosite pentru a înlocui carnea în diverse produse alimentare.

Principalele schimbări care apar in timpul extrudării sunt:

-modificări ale amidonului;

-modificări ale proteinelor;

-modificări ale lipidelor;

-modificări ale fibrelor.

Ȋn general modificările chimice sau fizico-chimice care apar includ reacții de legare, de rupere, pierderea conformației native, fragmentări, recombinări, denaturări termice. Structura unui produs extrudat este creată prin formarea din polimeri a unui fluid cu bule în care se înglobează vapori de apă, rezultând astfel o spumă. Bulele cresc în dimensiune iar apa este rapid eliberată la presiune atmosferică.

-Modificări ale carbohidraților și amidonului

Tuberculii amidonoși și cerealele asigură sațietatea și o parte importantă din energie în cadrul dietelor. Zaharurile asigură gustul de dulce și sunt implicate în numeroase reacții chimice care au loc în timpul extrudării. Controlul carbohidraților în timpul extrudării este critic pentru calitatea senzorială si nutrițională a produsului. Condițiile de extrudare și materiile prime trebuie selectate cu grijă pentru a se obține rezultatele dorite.

Temperatura, forfecarea și presiunea sunt direct proporționale cu gradul de gelatinizare. Cu cât acestea cresc, cu atât crește și gelatinizarea. De asemenea, gelatinizarea este influențată de prezența altor componente, cum ar fi lipidele, zaharoza, fibre și săruri. Este posibil ca gelatinizarea să nu aibă loc în totalitate, însa cu toate acestea digestibilitatea produsului este îmbunătățită.

Ȋn timpul extrudării, moleculele de amidon sunt supuse forfecării în extruder. Masa moleculară este redusă atât pentru amiloză cât și pentru amilopectină. La porumbul cu lanțurile de amilopectină cele mai lungi s-a observat cea mai mare reducere a masei moleculare. Configurația melcului poate fi special construită pentru a asigura o distrugere minimă sau maximă a amidonului.

Amidonul ușor digerabil asigură o creștere rapidă a zahărului în sânge și a nivelului de insulină după mese. Aceste creșteri pot conduce la insensibilitate la insulină sau debut de diabet la adulți.

Condițiile de extrudare pot fi controlate pentru a produce amidon care să nu reacționeze cu celelalte componente; pe măsură ce lanțurile de amiloză si amilopectină sunt tăiate în moleculă, ele ar putea reacționa cu alți carbohidrați formând noi compuși pe care enzimele corpului uman nu le pot transforma. De exemplu adăugarea de acid citric în proces asigură obținerea de amidon rezistent și fibre. Alt exemplu este adăugarea de fibre de celuloză, prin aceasta metodă solubilitatea amidonului fiind scăzută.

Gelatinizarea amidonului este modificarea cea mai însemnata care apare. Amidonul este cea mai importantă substanță glucidică din alimente. Amidonul nativ din cereale și semințe, materii prime vegetale, se prezintă sub formă de granule ovale, sferice și poligonale. Dimensiunile granulelor de amidon variază în limitele 2-150 μm. Amidonul este o homopoliglucidă formată din două fracțiuni macromoleculare, amiloză și amilopectină. Formula generală a amidonului ( C6H10O5)n.

Granula de amidon prezintă o structură sferocristalină concentrică, cu macromoleculele orientate radial în direcția nucleului. Fragmentele amilozei și amilopectinei sunt paralele și unite între ele prin legături de hidrogen, ce asigură reținerea  și stabilitatea macromoleculelor. În granulele de amidon conținutul în amiloză constituie 10-30 % și conținutul în amilopectină 70-90 %.

Polizaharidele amidonului sunt formate din resturi de glucoză legate între ele prin legături α-1,4 glicozidice și legături deramificație α-1,6. Structura macromoleculei a amilozei este lineară fără ramificații, sub formă de spirală. Fiecare spiră conține 6 resturi de glucoză. Lanțurile de glucoză sunt unite între ele prin legături α–1,4 glicozidice. ( Fig.1.6). Masa moleculară a amilozei variază dela 50 mii până la 2 milioane.

Fig. 1.6: Schema structurii liniare a fragmentului moleculei de amiloză sub formă de spirală. Legătura α-1,4 glicozidică intre resturile de glucoză in molecula de amiloză [6]

Amilopectina, spre deosebire de amiloză, este formată din fragmentele macromoleculelor ramificate cu legături în punctele de ramificare α–1,6. glicozidice. (Fig.1.7). Lanțurile amilopectinei pot avea diferite numere de ramificații spiralate. Un fragment conține 4-9 spire. Resturile de glucoză în catene sunt unite prin legături glicozidice α-1,4. Masa moleculară a amilopectinei este mai mare de 1 milion.

Fig. 1.7 Schema structurii a fragmentului moleculei de amilopectină ramificată. Legătura α-1,6. glicozidică în punctul de ramificare a catenelor [6]

Rezultă că părțile componente ale amidonului – amiloza și amilopectina se deosebesc între ele prin conținutul lor în granule, structura, masa moleculelor, prin proprietățile fizice și chimice. Toate aceste caracteristici în ansamblu apreciază proprietățile specifice polifuncționale a amidonului.

Din totalitatea proprietăților funcționale a amidonului cele mai importante sunt următoarele:

-capacitatea de gelatinizare și legarea apei libere în compoziții alimentare;

-capacitatea de gelificare; formarea structurii reologică a alimentelor;

-hidroliza amidonului cu formarea compușilor cu gust dulce;

-valoarea fiziologică a amidonului în nutriție – sursă importantă de substanțe plastice și de energie;

– proprietățile polifuncționale ale amidonului modificat.

Amidonul nativ sub formă de granule manifestă capacitatea de hidratare care poate fi apreciată ca una din proprietățile funcționale importante. Celelalte proprietăți funcționale ale amidonului sunt legate de descompunerea granulelor in urma tratamentului tehnologic prin metode fizico-chimice, chimice, biochimice. Prin descompunerea granulelor de amidon se desfac legăturile între macromoleculele de amiloză și amilopectină.

Inițierea descompunerii granulelor de amidon se desfășoară în mediul apos la temperatura de 45-58șC.

Inițial o cantitate de apă se îmbibă și pătrunde in interiorul granulelor. Volumul granulelor crește însă integritatea lor se păstrează datorită forțelor de atracție intre macromoleculele de amiloză și amilopectină. Cu creșterea temperaturii amidonul continuă se absoarbă apa, granulele se umflă și pierd conturul lor .Prin urmare structura internă a granulelor se distruge, macromoleculele de amiloză și amilopectină se hidratează, vascozitatea mediului crește la un nivel maximal.

Descompunerea granulelor de amidon prin tratament termic în medii apoase, urmată de hidratarea amilozei și amilopectinei, se numește gelatinizarea amidonului. Ȋn urma gelatinizării se formează o compoziție omogenă cu vâscozitate foarte mare. De exemplu, 5-7 grame de amidon gelatinizat, prin hidratarea amilozei și amilopectinei, leagă 95-97 grame de apă. Gelatinizarea amidonului depinde de mai mulți factori. Activitatea redusă a apei conduce la gelatinizarea limitată a amidonului. De asemenea, in soluții cu concentrația ridicată de zaharoză viteza de gelatinizare scade. Aciditatea(pH 4-7) practic nu influențează asupra gelatinizării. Viteza maximală a procesului se atinge la pH 10.

Descompunerea granulelor de amidon continuă în jurul temperaturii 60-65șC. Gelatinizarea amidonului este urmată de gelificare. O dată cu creșterea energiei termice un număr tot mai mare de legături de hidrogen între macromoleculele amidonului se desfac. Moleculele a amilozei și amilopectinei se dispersează in apă si se hidratează. La temperaturi scăzute amidonul gelatinizat se transformă în gel omogen. Hidratarea macromoleculelor dispersate este rezultatul orientării legăturilor libere de hidrogen la formarea structurilor stabile de tip macromoleculă-apă. Descompunerea completă a amidonului are loc la temperaturi ridicate de 100-120șC și conduce la formarea soluțiilor coloidale.

Fig. 1.8 Etapele de transformare a amidonului

Extrudarea este unică deoarece gelatinizarea apare la un conținut de umiditate mai mic(12-22%) decât cel necesar în alte operații din industria alimentară. Ȋn figura 1.8 sunt prezentate etapele de transformare a granulelor de amidon in gel.

-Modificări ale proteinelor

Proteinele sunt biopolimeri cu un număr mare de grupări chimice prin comparație cu polizaharidele și deci sunt mai reactive și participă la mai multe transformări în timpul procesului de extrudare. Cea mai importantă reacție la care participă proteinele este denaturarea. Ȋn timpul extrudării legaturile disulfidice se rup și se pot reface. Interacțiunile electrostatice si hidrofobe favorizează formarea unor agregate insolubile. Proteinele cu masa moleculară mare se pot rupe în unități mai mici. Enzimele și de asemenea proteinele iși pierd activitatea în urma procesului de extrudare datorită temperaturilor ridicate si efortului de forfecare.

-Modificări ale lipidelor

Grăsimile și uleiurile sunt lipidele. Aceastea au o mare importanță în procesul de extrudare, îndeplinind funcția de lubrifiant. Ele reduc frecarea dintre particulele amestecului ce se extrudează dar și frecarea dintre cămașa extruderului și amestec.

-Modificări ale fibrelor

De menționat este transformarea fibrelor insolubile în fibre solubile în timpul extrudării. Cauza este ruperea legăturilor covalente si necovalente dintre carbohidrații și proteinele din fibre, rezultând astfel unități moleculare mai mici a căror solubilitate este mai mare.

Procesul tehnologic de obținere a snacksurilor extrudate

2.1 Diagrama flux obținere snacksuri extrudate

Fig. 2.1: Diagramă flux obținerea snackurilor extrudate[2]

1 – siloz mălai; 2 – transportor pneumatic; 3 – cuvă colectare, 4 – mixer, 5 – cântar, 6 – instalație condiționare, 7 – extruder, 8 – sistem tăiere, 9 – cuptor (uscător), 10 – ecran, 11 – sistem colectare praf,

12 – sistem aromatizare, 13 – siloz produs finit, 14 – mașină ambalat.

Figura 2.1 prezintă diagrama pentru o instalație standard de producere directă a snacksurilor extrudate. Linia de producție este o variantă simpla.

Ȋn componenta 1 – siloz se depozitează materiile prime ce urmează a fi utilizate. Ȋn lucrarea de față materia primă este mălaiul de porumb. Ȋn alte variante constructive, mălaiul este depozitat în saci dispuși pe paleți în magazii speciale.

Urmează etapa de amestecare a mălaiului cu restul ingredientelor, în mixerul 4, după care amestecul este cântărit. Ȋn următoarea fază amestecul este condiționat daca este cazul. Prin condiționare se înțelege de cele mai multe ori ajustarea conținutului de umiditate a amestecului.

Mai departe, amestecul este trecut prin extruderul 7 și tăiat cu ajutorul sistemului de tăiere 8. Pentru uscare, produsul trece prin cuptorul 8, după care ajunge în tobele de aromatizare 12, unde este aromatizat cu aroma specifică fiecărui sortiment.

Urmează partea de ambalare a produsului, înainte de care se întalnește un tanc tampon de depozitare a produsului finit. După ce produsul a fost ambalat coresunzător este depozitat în depozitul de produs finit.

Schema fluxului tehnologic de obtinere a snacksurilor extrudate

Fig. 2.2 Schema fluxului tehnologic de obținere a snacksurilor extrudate

Recepția materiilor prime și auxiliare

Reprezintă prima etapă din fluxul tehnologic de obținere a snacksurilor extrudate. La achiziție, materiile prime sunt supuse mai întâi unei recepții calitative, pentru a se constata dacă ele corespund din punct de vedere al calității.

Mălai, însemnând făina de porumb

Se fac, conform STR 437/1989:

analize organoleptice:

-aspectul – produsul trebuie să aibă aspect de făină de porumb, cu particule de diferite dimensiuni. Culoarea gălbuie, cu nuanțe de la alb la portocaliu. De asemenea,

vizual se analizează existența insectelor sau acarienilor.

-gustul – trebuie să fie caracteristic, fără gust străin

-mirosul – trebuie să fie caracteristic, fără miros străin

analize fizico-chimice:

-conținutul de umiditate (max 14,5%) este important pentru a calcula cantitatea de apă ce trebuie adăugată în mixul de mălai. Un conținut de umiditate prea ridicat favorizează dezvoltarea mucegaiurilor în timpul depozitării.

-conținutul de grăsime raportat la substanța uscată (max 1%) este important, dacă acesta este mai mare de 1%, atunci acest lucru va afecta proprietățile de extrudare și expandare ale produsului.

-conținutul de proteine raportat la substanța uscată (min 7%)

-cenușa raportată la substanța uscată (max 1%)

-impurități metalice, sub formă de pulbere și sub formă de așchii lipsă

-granulația este esențial de controlat încă de la începutul procesului. Ȋn situația în care crupele de porumb sunt prea mari, atunci acest lucru ar putea duce la blocarea matrițelor. În situația în care crupele de porumb sunt prea fine, atunci se vor coace prea repede și pentru extruderele cu un singur șnec rata de alimentare poate varia. Particulele de mărimi diferite tind să se separe. Particulele care au aceeași mărime asigură o coacere și o expandare uniformă. Dimensiunile particulelor sunt date în tabel 2.1.

Tabel 2.1 Crupe de porumb – granulația[7]

-conținutul de metale grele, prezentat in tabelul 2.2.

Tabel 2.2 Crupe de porumb – conținut metale grele[7]

-continutul de aflatoxine, prezentat in tabelul 2.3

Tabel 2.3 Crupe de porumb – conținut aflatoxine[7]

analize microbiologice, prezentate in tabelul 2.4

Tabel 2.4 Crupe de porumb, limite analize microbiologice[7]

Apa

Apa este un component indispensabil, jucând un rol important în toate tipurile de procese, biochimice, microbiologice, coloidale care au loc.

Pentru a putea fi utilizată la obținerea produselor alimentare, apa trebuie să respecte anumite condiții. În general se adoptă pentru apă condițiile similare cu aprecierea calității apei potabile. Caracteristicile apei potabile sunt prezentate în tabelul 2.5.

Tabel 2.5 Caracteristicile apei potabile [8]

Mirosul apei este influențat de unele substanțe poluante în exces cum ar fi: pesticide, detergenți, substanțe organice (NH3, H2S), etc. Apa potabilă este inodoră.

Gustul apei este dat de substanțele minerale și gazele dizolvate. Excesul unor substanțe minerale duce la modificarea gustului. Astfel, fierul și cuprul produc gust metalic, astringent, clorurile produc un gust sărat, sărurile produc gust sălciu iar sărurile de magneziu produc un gust amar. Excesul de dioxid de carbon produce gust acrișor, iar cel de hidrogen sulfurat produce un gust respingător. Mucegaiurile produc gust sărat, iar fecalele produc gust dulceag.

Culoarea apei este datorată substanțelor dizolvate în apă, care pot proveni din sol sau în urma poluării acesteia cu diferite substanțe care schimbă culoarea apei.

Pentru apa folosită în industria alimentara se impun următoarele condiții:

-sa fie incoloră, fără miros și gust străin, limpede, cu un conținut redus de săruri de fier sau magneziu, deoarece aceste saruri determina închiderea culorii;

-sa nu conțină bacterii; apa potabilă trebuie să conțină sub 20 germeni/ml, iar bacteriile coliforme să fie absente;

-sa respecte condițiile de duritate impuse, adică maxim 18 grade de duritate (un grad de duritate este egal cu 10 mg CaO și 7,14 mg MgO la un litru de apă);

-temperatura să fie potrivită.

Apa este foarte importantă în procesul de gelatinizare a amidonului.

Amidonul natural este, în general, insolubil în apă sub 50°C și nu este digerabil pentru oameni. Pentru a-l transforma într-o formă digerabilă, amidonul trebuie să fie încălzit cu apă. Când crește temperatura apei, granule de amidon încep să absoarbă apa (se hidratează) și se umflă. În timpul operațiunilor de amestecare, crește vâscozitatea amidonului, deoarece granulele de amidon devin mai mari și stau mai apropiate una de cealaltă. Acest proces de absorbție de umiditate și umflare este numit "gelatinizare".

Pe măsură ce crește în continuare temperatura și / sau acțiunea mecanică, granulele de amidon umflate încep să se desfacă, eliberând în principal amiloză (cu puțină amilopectină) în soluție. Acest proces este cunoscut sub numele de "lipire" și este marcat printr-o reducere a vâscozității deoarece granulele se dezumflă. Căldura și acțiunea mecanică suplimentară desfac Amiloza și Amilopectina în lanțuri lungi și scurte de molecule de zahăr digerabile.

Gelatinizarea și lipirea sunt esențiale pentru textura și rezistența produselor extrudate. Pe masură ce amestecul se răcește, amidonul și moleculele de zahăr încep să se lege unele de altele, formând împreună un gel.

Sarea

În industria extrudatelor se folosește sarea de bucătărie, clorura de sodiu. Principalul rol al sării este de a da gust produselor. Sarea inhibă activitatea proteolitică.

Materii auxiliare (coloranți, aditivi, uleiuri, arome, etc.)

După recepția calitativă se trece la recepția cantitativă.

2.2.2 Depozitarea materiilor prime și auxiliare

Se face în condiții specifice fiecărei materii prime și auxiliare astfel ca aceasta să-și păstreze cât mai bine calitatea inițială și să nu aibă loc pierderi. Spațiile de depozitare trebuie să fie uscate, curate, dezinfectate, deratizate si bine aerisite. Mălaiul trebuie să fie păstrat la loc uscat și rece; temperatura de depozitare max 25șC, umiditate relativă 75%. Depozitarea se face cu scopul de a crea un stoc tampon pentru a asigura fluiditatea producției.

2.2.3 Dozarea materiilor prime si auxiliare se face in funcție de rețeta de producție. Cantitatea de apă introdusă în amestec depinde și de conținutul de umiditate al mălaiului.

Fie:

– mapă (kg) cantitatea de apă care trebuie calculată înainte de a fi introdusă in șarjă

– mmălai(kg) cantitatea de mălai conform rețetei (kg- de obicei 150kg, 250kg, 350kg)

-mamestec(kg) cantitatea șarjei efectuate;

-umălai(%) umiditatea mălaiului – materie primă

-uamestec(%) umiditatea dorită a șarjei

(2.1)

2.2.4 Mixarea materiilor prime si auxiliare

Se realizează în vederea obținerii amestecului ce urmează a fi extrudat. Operația are loc în mixere orizontale sau verticale.

Se realizează alimentarea cu ingrediente(materii prime) a mixerului. Inițial se alimentează cu mălai care se lasă la mixat în jur de 2 minute pentru omogenizare. Ȋn funcție de conținutul de umiditate al mălaiului și în funcție de sortiment, se adaugă apă în mixul de mălai(în cazul în care conținutul de umiditate al mălaiului introdus în cuvă este prea mare se poate adăuga mălai cu un conținut de umiditate mai mic). Se mixează 15 minute după ce apa a fost adăugată. Ȋn continuare se adaugă restul ingredientelor și se mixează încă 15 minute. Formula de calcul a cantității necesare de apă este prezentată în subcapitolul 2.2.3.

Variante constructive pentru mixere de la furnizorul Maddox sunt prezentate mai jos.

Mixer vertical Maddox 1 (Fig. 2.3, Fig 2.4a), din oțel moale, cu funcționare continuă. Capacitatea de amestecare este de 270 kg.

Componentele utilajului sunt -cuva de alimentare cu mălai

-șnecul transportor

-cuva de mixare

-fereastra de vizitare

-detectorul de metale.

Fig. 2.3 Mixer vertical Maddox 1 [9]

b)

c

c) d)

Fig. 2.4 Mixere verticale(a, b) și orizontale(c, d) Maddox [9]

Mixer vertical Maddox 2 (Fig. 2.4b, Fig 2.5), din oțel dur, cu funcționare continuă. Capacitatea de amestecare este de 270 kg.

Componentele utilajului sunt -cuva de alimentare cu mălai

-șnecul transportor

-cuva de mixare

-fereastra de vizitare

-detectorul de metale.

Fig. 2.5 Mixer vertical Maddox 2 [9]

Mixer orizontal Maddox 1 (Fig. 2.4c, Fig 2.6),

Fig. 2.6 Mixer orizontal Maddox 1 [9]

Mixer orizontal Maddox 2 (Fig. 2.4d, Fig. 2.7)

Fig. 2.7 Mixer orizontal Maddox 2 [9]

Ȋn cadrul acestui subcapitol vor fi prezentate și soluții de transport al mălaiului de la mixer la extruder. Mai jos sunt exemplificate tot utilaje Maddox.

elevator din oțel moale (Fig 2.8)

Fig. 2.8 Elevator din oțel moale [9]

Elevator din oțel inoxidabil (Fig. 2.9)

Fig. 2.9 Elevator din oțel inoxidabil [9]

Șnec transportor (fig. 2.10)

Fig. 2.10 Șnec transportor [9]

2.2.5 Extrudarea și tăierea

Ambele operații au loc în extruder, diverse variante constructive Maddox:

Extruderul FCP300 (Fig 2.11)

Model de extruder dezvoltat încă din 1960, a fost cel mai avantajos model în ultimii 40 de ani. Este ușor de utilizat de către operator și ușor de reglat.

Capacitate de productie:

125-192 kg/h

Acest tip de extruder poate forma produse de lungime și diametre variabile. Lungimea poate fi reglată prin parametri cuțitului. Diametrul poate fi reglat prin ansamblul melc-cămașă. Cuva de alimentare cu mălai are o capacitate de 270 kg.

Se folosește de obicei la mălaiul de porumb la care se poate adăuga până la 15% făină de orez sau până la 5% făină de soia.

Specificații tehnice:

Motor extruder: 25CP, 60Hz sau 30CP, 50Hz

Motor alimentare: 7.5CP, 50Hz

200, 208, 230, 380, 460, 575 V

35Kw

Fig. 2.11a Extruder FCP300 [9]

Fig. 2.11b Extruder FCP300 [9]

Fig. 2.11c Extruder FCP300 [9]

Exruderul FCP600

Acest utilaj poate produce produse de o singură formă, lungimea putând varia între 50 și 100 mm, de asemenea prin modificarea parametrilor cuțitului. Și grosimea poate varia prin ajustarea distanței dintre melc și cămașă.

Se utilizează pentru mălaiul de porumb, la care se poate adăuga făină de orez(15%) sau făină de soia (5%). Capacitatea cuvei de alimentare cu mălai este de 270 kg.

Capacitate de producție:

270-477 kg/h

Specificatii tehnice:

Motor extruder: 50CP

Motor alimentare: 10CP

200, 208, 230, 380, 460, 575 V

48Kw

Fig. 2.12a Extruder FCP600 [9]

Fig. 2.12b Extruder FCP600 [9]

Fig. 2.12c Extruder FCP600 [9]

Extruderul MX350 F

Extruderul produce o singură formă, de lungime variabilă (de la 5.08cm la 10.16cm). De asemenea grosimea este variabilă. De asemenea, în amestecul de mălai de porumb se pot adăuga si făină de orez(pana la 15%) si făină de soia (pana la 5%).

Capacitate de productie:

-120160 kg/h

Specificatii tehnice:

Motor extruder: 20CP

Motor alimentare: 5CP

200, 208, 230, 380, 460, 575 V

16Kw

Fig. 2.13a xtruder MX350F [9]

Fig. 2.13b Extruder MX350F [9]

Fig. 2.13c Extruder MX350F [9]

Extruderul MXF 500

Produsele extrudate pot fi de o singură formă, de dimensiuni variabile, lungime (de la 5.08cm pana la 10.16cm) și grosime. Și la acest tip de utilaj se poate adăuga in rețetă făină de orez(15%) și făină de soia(5%).

Capacitate de producție:

-180-320 kg/h

Specificații tehnice:

Motor extruder: 30CP

Motor alimentare: 7,5CP

200, 208, 230, 380, 460, 575 V

28Kw

Fig. 2.14a Extruder MXF 500 [9]

Fig. 2.14b Extruder MXF 500 [9]

Fig. 2.14c Extruder MXF 500 [9]

Detalierea operației de extrudare propriu-zisă

Primul pas ce trebuie efectuat este montarea extruderului. Se introduce melcul pe axul extruderului până ajunge la capăt, fixarea lui realizându-se prin îmbinarea celor doua locașuri de la baza melcului cu cele de la ax. Ȋn continuare se montează cămașa. Este esential ca distanța dintre cămașă și melc să fie egală stânga-dreapta, sus-jos. Cămașa este fixată printr-o pană de fixare și prin două șuruburi laterale. Este montat sistemul de răcire, cu apă sau cu aer. Urmează fixarea matriței in flanșă și adăugarea sitei. Șuruburile de la flanșă trebuie bine strânse pentru a nu permite produsului să scape printre sită si matriță. Ȋn continuare se reglează cuțitul. Lamele trebuie să fie paralele cu matrița și trebuie să existe

o aliniere perfectă cu suprafața matriței. Mai departe se montează banda de încălzire pe flansă. Fig.2.15 Ansamblu extruder [10]

Următorul pas este pornirea extruderului. Temperatura corespunzătoare de pornire este de 163 până la 177 grade (C) pe fața matriței. Ȋn momentul în care temperatura este obținută, banda de încălzire este decuplată și se porneste extruderul. Extruderul se pornește cu mălai cu un conținut de umiditate între 18% si 21% pentru a nu întâmpina probleme la pornire.

Parametri de proces critici în operația de extrudare sunt:

Alimentarea cu mălai determină cantitatea produsă de extruder. Este vorba mai exact despre viteza șnecului de alimentare [RPM].

Dacă:

-Crește alimentarea crește vâscozitatea, crește temperatura gelului crește nivelul de coacere, scade densitatea în vrac.

-Scade alimentarea scade vâscozitatea, scade temperatura gelului scade nivelul de coacere, crește densitatea în vrac.

Pentru produsele extrudate în formă de inel, aceste interdependențe se pot observa în graficul și tabelul de mai jos. Trebuie menționat că ceilalți parametri de proces au avut valori constante pe parcursul notării datelor experimentale.

Tabel 2.6 Variație densitate în vrac în funcție de rata de alimentare cu mălai

Fig. 2.16 Variație densitate în vrac în funcție de rata de alimentare cu mălai

Temperatura[°C] – este un parametru critic deoarece influențează direct coacerea produsului. Încălzirea se face prin elemente electrice inductive, iar răcirea printr-un flux de apă rece / aer rece.

Daca:

-Crește temperatura Scade vâscozitatea / /Scade expandarea Se modifică textura/Mai multe bule de aer/Scade mărimea celulelor/Scade densitatea în vrac

-Scade temperatura Crește vâscozitatea / Crește expandarea Se modifică textura / Crește mărimea celulelor de aer / Crește densitatea în vrac.

Pentru produsele extrudate cu forma alungită, aceste aspecte pot fi observate în tabelul și figura de mai jos. Și în acest caz restul parametrilor de proces au fost păstrați la valori constante.

Tabel 2.7 Variație densitate în vrac [g/2L] în funcție de temperatură extruder [°C]

Fig. 2.17 Variație densitate în vrac [g/2L] în funcție de temperatură extruder [°C]

Viteza Cutterului[RPM] – este un parametru critic deoarece influențează direct produsul finit. Cuțitele trec pe la suprafața plăcii matriței, tăind produsul conform specificațiilor (lungime și formă). Cuțitul se montează de obicei la 0,05 mm față de matriță. Modificarea vitezei cuțitului afectează lungimea și mărimea produsului, deci și densitatea în vrac.

Dacă:

-Crește viteza cutterului Produse mai mici Crește densitatea în vrac

-Scade viteza cutterului Produse mai mari Scade densitatea în vrac

Tabel 2.8 Variație dimensiune produs[cm] și densitate în vrac[g/2L] în funcție de viteză cutter[RPM]

Fig. 2.18 Variație dimensiune produs[cm] în funcție de viteză cutter[RPM]

Fig. 2.19 Variație densitate în vrac [g/2L] în funcție de viteză cutter [RPM]

Datele experimentale anterior prezentate au fost notate pentru snacksuri cu formă alungită, cu păstrarea celorlalți parametri de proces constanți.

Viteza extruder[RPM] – influențează energia mecanică generată în interiorul extruderului și în consecință și nivelul de coacere.

Dacă:

-Crește viteza extruderului scade vâscozitateascade nivelul de coacere, crește conținutul de umiditate

-Scade viteza extruderuluicrește vâscozitateascade nivelul de coacere, scade conținutul de umiditate

Aceste aspecte pot fi observate, pentru snacksurile cu forma alungită, mai jos:

Tabel 2.9 Variație conținut umiditate [%] în funcție de viteza extruder [RPM]

Fig 2.20 Variație conținut umiditate [%] în funcție de viteză extruder [RPM]

Un sumar al valorilor pentru fiecare parametru, pentru snacksuri de mai multe forme, a fost realizat mai jos:

Tabel 2.10 Exemple parametri proces extrudrare

Factorii de control sunt interconectați în acest proces complex. Modificarea unuia dintre ei pentru a atinge un obiectiv, îi va influența pe ceilalți, de aceea, o atenție deosebită trebuie acordată atunci când se fac ajustări.

RPM și temperatura trebuie modificate numai în momentele de centrare a procesului, deoarece efectul de a crește oricare din aceste aspecte reprezintă creșterea nivelului de coacere fie prin creșterea energiei termice fie mecanice.

Toti parametri mai sus menționati se reglează din panoul de comandă.

Fig 2.21 Panou comandă extruder

La fel de importantă ca pornirea extruderului este și oprirea acestuia.

Ȋn momentul în care se termină mixul de mălai din pâlnia de alimentare a cămășii se introduce mix mălai cu conținut de umiditate mai mare, timp de aproximativ 15 secunde pentru curățarea melcului și a cămășii. Se oprește cuțitul, se îndepărteaza masa cuțitului, se micșorează viteza melcului la extruder și se trece la demontarea extruderului. Fiecare componentă a utilajului este bine igienizată individual.

2.2.6 Coacerea

În fabricarea produselor extrudate coacerea este etapa în care se asigură uscarea acestora. Uscarea este procesul în care se extrage umiditatea din produsele nou formate pentru a atinge procentul de umiditate dorit în produsul finit. Acest lucru este necesar pentru a asigura calitatea produsului final în interiorul ambalajului pe timpul perioadei sale de valabilitate. La sfârșitul procesului de uscare, umiditatea trebuie să fie distribuită uniform în interiorul produsului.

Este important ca eliminarea umidității să se facă într-un mod controlat pentru a preveni formarea aglomerărilor de produse lipite și a unui înveliș tare în timpul uscării. Produsul trebuie să fie uniform distribuit benzile transportoare pentru a obține astfel o uscare uniformă, în mod egal în tot patul de produs. Un alt aspect important este grosimea patului și timpul de așteptare, care influențează de asemenea apariția clusterelor. Pentru a putea produce în flux continuu, este necesară atingerea unei stabilități a temperaturii și a umidității relative.

Uscarea se face în uscător, care este o încăpere din oțel inoxidabil care conține un transportor liniar. Alimentarea cu produs se realizează printr-un pat vibrant, care mai târziu distribuie produsele. Ȋncălzirea se realizează prin intermediul unui arzător de gaze, apoi există două ventilatoare pentru a circula aerul și un ventilator pentru extracția printr-un tub de evacuare în atmosferă. Temperatura și timpul de așteptare sunt controlate de la panoul de control.

Cuptorul este alimentat cu produs ce urmează a fi uscat prin intermediul benzilor transportoare. Produsul este transferat de pe benzile de alimentare pe banda din cuptor prin intermediul unui jgheab.

În fază inițială, umiditatea produsului este foarte ridicată. Produsele sunt susceptibile de a se lipi unele de altele din cauza umidității de la suprafață. Pe perioada procesului de uscare, nivelurile de umiditate se reduc progresiv, ceea ce reduce gradual riscul formării clusterelor.

Majoritatea procesului de eliminare de umiditate se produce în prima jumătate a uscătorului. În cea de-a doua jumătate, o uscare ulterioară se produce, însă acest lucru este în principal procesul de echilibrare al produsului.

Principiul procesului de uscare este de a realiza un transfer de energie (căldură) dinspre margini către suprafața produsului pentru a evapora umiditatea. Se transferă umiditatea internă către suprafața pentru evaporare.

Uscătorul este proiectat pentru a elimina umiditatea din produs. Aceasta înseamnă că un produs cu un conținut mare de umiditate prelucrat la o rată de producție scăzută poate fi mai dificil de uscat decât un produs cu un conținut mai mic de umiditate prelucrat la o rată de producție mai mare.

Model constructiv de cuptor este prezentat în figură 2.22, de la Maddox.

Acest sistem de coacere conține o bandă transportoare care introduce produsul în mediul de uscare. Este construit din oțel inoxidabil. Echipamentul tipic se încadrează între un transportor de alimentare (vibrator) și un transportor de evacuare (vibrator).

Fig 2.22 Cuptor Maddox

Parametri de proces critici în operația de uscare sunt:

Timpul de uscare – reprezintă timpul pe care produsul îl petrece în cuptor. Este un parametru utilizat pentru a controla procesul de uscare. Este determinat de viteza benzii transportorului. În cazul în care viteza este mica, produsul va petrece mai mult timp în uscător pentru a se usca. Ȋn cazul in care viteza este mare, produsul va petrece timp mai puțin în uscător și, prin urmare, iese cu un conținut de umiditate mai mare. Pentru a maximiza producția la cel mai mic nivel posibil al temperaturii aerului, este necesară rularea paturilor transportoarelor cât mai lent posibil și, prin urmare paturi pe cât de groase posibil. Pentru a rula rate mai ridicate de producție, accelerarea paturilor va duce la creșterea conținutului de apă din produs și necesitatea de a funcționa la temperaturi mai ridicate. Cel mai bun mod de utilizare a uscătorului este rularea paturilor cât mai lent posibil fără a permite produsului să fie prea gros pe pat(uri).

La o rată de alimentare de 12Hz, o viteză a extruderului de 220RPM, la temperatura extruderului de 70șC, viteză a cutterului de 900RPM și o temperatură în cuptor de 105șC, s-a studiat, pentru snacskurile alungite, variația conținutului de umiditate în produsul uscat în funcție de viteza benzii din cuptor.

Tabel x Variatia continutului de umiditate in functie de viteza benzii din cuptor

Fig Variatia continutului de umiditate in functie de viteza benzii din cuptor

Temperatura Aerului în uscător este de obicei prima variabilă utilizată pentru controlarea vitezei de uscare. În cazul în care temperatura aerului este crescută, căldura suplimentară va cauza evaporarea unei cantități mai mari de umiditate din produs, care este apoi transformată în vapori de apă. Vaporii de apă vor fi apoi transportați la distanță față de produs cu ajutorul aerului care circulă pe lângă produs. Scăderea temperaturii aerului va reduce rata de uscare. Dacă produsul care iese din uscător este sub umiditatea dorita, acțiunea firească ar fi creșterea temperaturii aerului în uscător pentru a regla procesul. Multe produse au fie o limită maximă de temperatură, fie una minimă. Deși temperatura produsului în uscător este determinată în mare măsură de temperatura aerului, este important să se înțeleagă că produsul în uscător este de obicei la o temperatură mult mai mică decât temperatura aerului. Acest lucru se datorează apei care se evaporă de pe suprafața produsului. Aceasta evaporare tinde să răcească produsul.

De obicei, un produs mare este mai greu de uscat decât un produs de dimensiuni mici, cu toate acestea, produsul de dimensiuni mici poate necesita o grosime a patului mai redusă. Un produs lipicios va avea tendința de a forma clustere. Toate aceste caracteristici trebuie evaluate atunci când se are în vedere ajustarea uscătorului.

Similar, a fost studiata si variata continutului de umiditate a produsului uscat in functie de modificarea temperaturii din cuptor, pastrand ceilalti parametri constanti: rata de alimentare 12Hz, viteza extruder 220RPM, temperatura extruder 70șC, viteza cutter 900RPM, viteza banda cuptor 40RPM.

Tabel Variatie continut umiditate in functie de temperatura cuptor

Tabel Variatie continut umiditate in functie de temperatura cuptor

Circulația aerului

Uscarea prin circulația aerului a fost proiectată să fie cât mai uniformă posibil și să fie la o viteză care optimizează uscarea, minimizând în același timp posibilitatea ca resturile de produse să circule în aer. Orice modificări care reduc fluxul de aer în uscător, vor determina o reducere a capacității de uscare. De exemplu, îndepărtând sau lăsând deschise una sau mai multe dintre ușile interne din uscător, va provoca o circulație mai redusă de aer prin produs și capacitatea de uscare va scădea.

Considerentele circulației aerului devin foarte importante atunci când se determină grosimea optimă a produsului pe patul(urile) transportor(e). Unele produse vor tinde să rămână împreună și să formeze clustere dacă acestea sunt așezate prea îngrămădit, în special atunci când intră în uscător. Dacă această grupare devine prea severă, circulația aerului va fi redusă prin clustere sau prin patul întreg. Acest lucru va reduce capacitatea de uscare a uscătorului. Este important ca produsele aflate în uscător să fie ținute sub observare pentru a determina orice clustere.

Pe scurt, cele mai multe sisteme de uscare sunt proiectate și construite pentru a găzdui o varietate de condiții de funcționare; aprovizionarea permanentă a patului și umiditatea inițială sunt critice pentru funcționarea uscătorului dumneavoastră. Deși sistemul dumneavoastră se va acomoda fluctuațiilor minore ale oricăruia dintre acești factori, variațiile mari vor duce la o uscare necorespunzătoare.

Grosimea patului de produs

Alimentarea uscatorului cu produs

In timpul lucrarilor practice, au fost analizate consecintele utilizarii necorespunzatoare a parametrilor mai sus enumerati.

Astfel,

timpul de uscare – prea mare uscare excesiva care duce la un continut de umiditate scazut in produsul final deci la o densitate in vrac redusa. In unele cazuri, in care rata de alimentare cu produs a uscatorului este mare, se poate ajunge la grosime mare a patului de produs, ceea ce duce la formare de clustere, continut de umiditate ridicat.

-prea micuscare insuficienta, clustere, continut umiditate si densitate in vrac mare.

temperatura aerului -prea mare, viteza banda micauscare excesiva, continut umiditate mic

-prea mic, viteza banda mareuscare insuficienta, continut umiditate mare

grosimea patului de produs-prea micauscare excesiva, umiditate scazuta, densitate redusa

-prea mareuscare insuficienta, umiditate mare, densitate mare

alimentarea cu produs-prea mica pat de produs prea mic

-prea marepat de produs prea mare

Pentru snacksuri forma alungita, s-a produs in urmatoarele conditii:

Tabel x Valori practice parametri

Tabel Variatie parametri proces pentru cresterea productivitatii

Se observa ca pentru o crestere a productiei cu 30 kg/h au fost mariti toti parametri.

2.2.7 Aromatizarea

Dupa ce s-a obtinut produsul corespunzator din punct de vedere calitativ la extruder,se trece la aromatizarea produsului. Materiile prime necesare aromatizarii sunt uleiul si aromele. Echipamentele necesare aromatizarii sunt sistemul de distributie al mixului de ulei-aroma si tamburul de aromatizare.

Model de sistem de distributie mix ulei, marca Maddox, este prezentat in figura:

Fig Sistem distributie mix ulei-aroma Maddox

Acest sistem de distributie mix ulei este compus din tanc mixare ulei – aroma, tanc aplicare mix ulei, pompa de transfer si recirculare ulei , pompa de recirculare ulei, pompa dozaj mix ulei. Primul tanc este folosit pentru a pregati mixul de ulei-aroma, fara a afecta productia. Se introduce in tanc uleiul conform retetei. In continuare se adauga treptat aroma, astfel incat sa nu se formeze aglomerari. Agitatorul tancului trebuie sa fie pornit, rolul acestuia fiind acela de a ingloba omogen aroma in ulei. Temperatura mixului de ulei este setata la valori cuprinse intre 38-42 grade Celsius. Pompa de recirculare a acestuia trebuie pornita imediat ce agitatorul se opreste, adica dupa 10 minute. Cand amestecarea este completa, mixul este transferat in al doilea tanc.

Uleiul necesar pentru amestec depinde de raportul dintre ulei și pulberea de asezonare pentru amestecul total. Pulberea este achizitionata în cutii de 25 kg, prin urmare, în vederea obținerii raportului corect, cantitatea de ulei este variată. De exemplu, în cazul în care raportul dintre pulbere și ulei este de 25%, și este necesar un amestec total de pastă de 300 kg, acest lucru are nevoie de adăugarea a 75 kg (3 cutii) de pulbere și 225 kg de ulei pentru a completa amestecul total.

In tamburul de aromatizare are loc aromatizarea propriu-zisa. Model de tambur este prezentat in figura xx, model Maddox.

Dupa ce este evacuat din cuptor, produsul este preluat cu ajutorul unei benzi transportoare si dus in tamburul de aromatizare. In interiorul tamburului, prin intermediul pompei de dozaj si prin cele trei cai de distributie a aromei ,cu cei trei sprinkeri deschisi complet ,mixul de aroma se distribuie pe produs care incepe sa se aromatizeze .Aromatizarea completa se realizeaza datorita miscarii circulare a bem-bemului ,miscare ce este data de catre un variator situat in partea inferioara a acestuia .Viteza de rotatie a bem-bemului este reglabila ,marindu-se sau micsorandu-se in functie de cantitarea de produs rezultat la extruder si modul in care este aromatizat.

Pentru reglajul cantitatii mix de ulei pe produs se folosesc:

robinetul pe calea spre tamburul de aromatizare,

pompa de dozare

trei capete de sprayere (nozzle) in interiorul tamburului.

Este foarte important de urmarit calitatea produsului aromatizat: forma si aroma pe produs.

Daca cantitatea de produs rezultat de la extruder este mare , se mareste viteza bem-bemului si se urmareste ca pompa de dozaj sa dozeze suficienta aroma pe produs.

Reglarea aromei din pompa de dozaj se face fie din variator care mareste sau micsoreaza cantitarea de aroma pe produs, fie cu cele trei excentrice care de asemenea maresc sau micsoreaza cantitatea de mix ulei pe produs.

Trebuie urmarita corelatia densitate produs cuptor – densitate produs aromatizat, exista indicatii clare pentru fiecare produs in parte. In functie de rezultatul densitatii produsului la cuptor, trebuie reglat mixul de aroma pe produs, astfel incat densitatii produsului la cuptor sa-i corespunda densitate produs dupa aromatizare conform indicatiilor. Acest lucru este necesar deoarece in fiecare reteta a fiecarui produs este specificata cantitatea de aroma din produsul finit. Aparand modificari ale densitatii la cuptor, trebuie reglata si cantitatea de aroma aplicata, in concluzie densitatea de dupa tamburul de aromatizare. Aceasta liniaritate care trebuie obtinuta se poate observa in tabelele si fig, pentru produsele cu aroma de peanut si aroma de pizza. Se observa ca la cresterea densitatii la cuptor, creste si densitatea produsului aromatizat.

Fig. Tambur aromatizare

Tabel xyz Corelare densitate inainte de aromatizare cu densitate dupa aromatizare

Fig Corelare densitate inainte si dupa aromatizare pentru produsul cu aroma de alune

Fig xyz Corelare densitate inainte si dupa aromatizare pentru produsul cu aroma de pizza

Pentru produsele cu aroma de alune, densitatea acceptata inainte de aromatizare este de 50-60 g/2L, iar densitatea dupa aromatizare de 85-100 g/2L. Pentru snacksurile cu aroma de pizza, densitatea inainte de aromatizare poate avea valori de 40-50 g/2L, iar cea dupa aromatizare de 60-75 g/2L. Valorile exacte ce trebuie corelate sunt stabilite in functie de cerintele economice lunare.

La unele produse este necesara si aromatizarea produsului cu sare. Distribuirea de sare pe produs se face cu un aromatizor de sare care este situat in fata tamburului si a carui alimentare cu sare se face manual. Aromatizorul are atasat un variator de unde se poate regla (mari sau micsora) sarea pe produs. Model dozator sare in figura de mai jos.

Fig. Aromatizor sare

Pentru o buna aromatizare a produsului, trebuie avut grija la anumite aspecte:

-cantitatea de amestec ulei-aroma pregatita sa fie corespunzatoare comenzii de produs, pentru a se putea asigura aromatizarea intregii cantitati de produs;

-temperatura pastei sa fie corespunzatoare, evitand astfel decantarea sarii si blocarea conductelor;

-viteza si unghiul tamburului sa fie corespuznatoare; se evita astfel o acoperire neomogena a produsului cu aroma, se evita densitati variabile si continut de aroma/sare necorespunzatoare;

-alimentarea tamburului cu produs de asemenea trebuie sa fie corecta. Daca alimentarea este prea mica, aroma va fi prea multa pe produs, pungile de snacksuri vor fi goale, continutul de sare si aroma determinate la laborator vor fi prea mari. Daca in scimb alimentarea este excesiva, va fi prea putina aroma pe produs, pungile vor fi umplute excesiv, snacksurile vor fi acoperite insuficient cu aroma, continutul de sare si aroma determinate in laborator vor fi prea mici.

-montarea si utilizarea corecta a duzelor de aromatizare. Pot fi intalnite diverse situatii:

blocarea duzei , care cauzeaza o acoperire insuficienta cu aroma;

presiune ridicata a aerului, care cauzeaza pulverizarea aromei, risipirea condimentelor, contaminarea zonelor din jur;

presiune scazuta a aerului, care cauzeaza o presarare necorespunzatoare.

Pentru produsul cu aroma de branza, s-a incercat marirea aromei pe produs.

Initial, s-a dorit face aceasta modificare doar intervenind asupra tamburului. Astfel a fost micsorata viteza acestuia si a fost micsorat unghiul cu orizontala, pentru a permite produsului sa stea mai mult in tambur. Densitatea inainte de aromatizare si viteza pompei peristaltice au fost pastrate constante. S-a observat o crestere a densitatii in vrac de 1g/2L si a continutului de aroma cu 0,29%. Aceste modificari asupra tamburului de aromatizare au fost mai mult benefice aspectului aromei pe produs, care a fost mai omogen aromatizat, decat maririi in sine a aromei.

Tabel Marire aroma pe produs prin modificari viteza si unghi tambur aromatizare

Fig marire aroma pe produs prin modificari viteza si unghi tambur aromatizare

In continuare, au fost pastrate viteza si unghiul tamburului din prima incercare de marire a aromei, insa a fost marita treptat si viteza pompei peristaltice, rezultatele fiind cele din tabelul de mai jos:

Tabel xyz

Grafic xyz

2.2.8 Ambalarea

De descarcat modul Ambalare din telefon in laptop!!!

Calitatea produselor extrudate

Snacksurile sunt verificate din punct de vedere calitativ atat periodic in timpul productiei, cat si la final de productie, din ambalaj. Factorii cheie care sunt verificati sunt:

Mărimea structurii celulei, care poate fi prea mica(fig x) sau prea mare(fig y). Aceste defecte sunt cauzate de parametric de process incorecti. Pentru a corecta, trebuie modificate viteza si temperatura extruderului.

Existent clusterelor (fig z)

x y z

Produs uscat/cu bule de aer

Produs subexpandat

Specificațiile produsului – lungime, latime, grosime

Deformatii/defecte de tăiere

taiere necorespunzatoare inelul de curbare este prea aproape/departe de placa matritei

Asezonare % – se determina in laborator

Ulei% – se determina in laborator

Umiditate% – se determina in laborator

Densitatea în vrac – se masoara cu un recipient cu volum de 2L

Textură

Aromă