Linie Tehnologică Pentru Fabricarea Conservelor de Mazăre
UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
Linie tehnologică pentru fabricarea conservelor de mazăre
Îndrumător proiect
Prof.univ.dr.ing. Maican Constantin
Absolvent
Gheorghe Mihai Liviu
București
2012
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREȘTI
FACULTATEA INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
DEPARTAMENTUL DE SISTEME BIOTEHNICE
Aprobat, Vizat,
DECAN Director de departament
Prof. dr. ing. Gheorghe VOICU Conf. dr. ing. Sorin Stefan BIRIS
TEMA
proiectului de diplomă al absolventului
GHEORGHE MIHAI LIVIU
Titlul temei: Linie tehnologică pentru fabricarea conservelor de mazăre
Elemente inițiale pentru proiect:
2.1.Produs finit obținut – conserve de mazăre în saramură
2.2.Tipul ambalajului – recipient din sticlă și cutii metalice
2.3.Capacitatea de prelucrare – 1200kg/h
2.4.Agent termic utilizat – abur saturat
Memoriul de calcul
3.1.Studiu documentar
3.2.Tehnologii de prelucrare a mazării
3.3.Mașini și instalații utilizate în cadrul liniei tehnologice
3.4.Prezentarea liniei tehnologice
3.5.Influența procesului tehnologic asupra valorii alimentare a conservelor de mazăre
3.6.Elemente de calcul și proiectare pentru autoclava vertical
3.7.Implementarea sistemului H.A.C.C.P.(Hazard Analysis Critical Control Point) în industria de alimentație publică
Material grafic
4.1. Autoclava 8001
4.2. Linie tehnologică
4.3. Flux tehnologic de fabricație
4.4. Sortator cu presortator
Data elaborării temei ………………………………………………………………..
Termen de predare a proiectului………………………………………………
Locul de desfășurare a activității: UPB / ISB
Mijloacele materiale puse la dispoziție de: UPB / student / ISB
Realizarea / proiectul rămân în proprietatea: UPB / student / ISB
Forme de prezentare: memoriu scris (1 exemplare), CD cu varianta electronică în format PDF a memoriului, suport pentru prezentarea orală (prezentare video proiector, planșe)
Notă: Materialul grafic va fi executat în creion pe hârtie albă sau în AutoCAD și imprimat la ploter.
Titular de disciplină
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conducător de proiect Absolvent
Prof.univ.dr.ing. C.Maican Gheorghe Mihai Liviu
CUPRINS
CAPITOLUL I . Studiu documentar ………………………………………………………..5
Generalități …………………………………………………………………………………………………………….6
Evoluția culturii de mazăre în țara noastră ………………………………………………………………….7
Zone cultivate și clasificarea soiurilor de mazăre ………………………………………………………..8
Însușiri cerute soiurilor de mazăre pentru industrializare ……………………………………………16
Compoziția chimică a semințelor de mazăre. Compoziția chimică a mazării verzi ………..17
Compoziția chimică a mazării verzi …………………………………………….…….17
Valoarea nutritiva a conservelor de mazăre în saramură ……………………………..21
Depozitarea boabelor de mazăre înainte de conservare …………………………………..21
CAPITOLUL II. Tehnologii de prelucrare a mazării ……………………………….……23
2.1. Recepția și depozitarea mazării verzi …………………………………………………….24
2.2. Sortarea mazării …………………………………………………………………………..25
2.3. Opărire – răcire ……………………………………………………………………………27
2.4. Sortarea și pregătirea saramurii …………………………………………………………..29
2.5. Recipientele folosite și pregătirea lor pentru procesul tehnologic ………………………..31
2.6. Umplerea recipientelor ……………………………………………………………………34
2.7. Închiderea recipientelor …………………………………………………………………..35
2.8. Sterilizare – răcire …………………………………………………………………………36
2.9. Termostatarea ……………………………………………………………………………..41
2.10. Etichetare și depozitare ………………………………………………………………….42
CAPITOLUL III. Mașini și instalații utilizate în cadrul liniei tehnologice ………………43
3.1. Bazin de recepție ………………………………………………………………………….44
3.2. Transportor hidraulic pentru mazăre …………………….………………………………..45
3.3. Trior de mazăre ……………………………………………………………………………47
3.4. Opăritor continuu …………………………………………………………………………49
3.5. Răcitor cu tambur …………………………………………………………………………53
3.6. Răcitor cu masă vibrantă ………………………………………………………………….53
3.7. Răcitor cu dușuri ………………………………………………………………………….55
3.8. Bandă de sortare …………………………………………………………………………..55
3.9. Elevator gât lebădă ……………………………………………………………………….56
3.10. Elevator înclinat cu cupe ………………………………………………………………..57
3.11. Dozator mazăre ………………………………………………………………………….58
3.12. Schimbător de căldură …………………………………………………………………..60
3.13. Dozator saramură ………………………………………………………………………..61
3.14. Autoclava ………………………………………………………………………………..62
3.15. Spălător de cutii …………………………………………………………………………63
3.16. Mașina de închis borcane ……………………………………………………………….64
3.17. Mașina de etichetat ……………………………………………………………………. 67
CAPITOLUL IV. Prezentarea liniei tehnologice ………………………………………….68
4.1. Structura și amplasarea instalațiilor în cadrul liniei tehnologice …………………………69
4.2. Operații efectuate …………………………………………………………………………71
4.3. Calculul necesarului de materiale principale și auxiliare pentru fluxul tehnologic elaborate ………………………………………………………………………………………………….76
CAPITOLUL V. Influența procesului tehnologic asupra valorii alimentare a conservelor de mazăre ……………………………………………………………………………………..90
5.1. Influența depozitării asupra valorii alimentare a mazării …………………………………91
5.2. Influența opăririi …………………………………………………………………….……96
5.3. Influența umplerii recipientelor ……………………………………………………….….97
5.4. Influența sterilizării asupra calității conservelor de mazăre ………………………….…..98
5.5. Influența depozitării conservelor de mazăre asupra conținutului în vitamine …………102
CAPITOLUL VI. Elemente de calcul și proiectare pentru autoclava verticală…………103
6.1.Consideratții generale referitoare la recipientele sub presiune, cu pereți subțiri folosite în industria alimentară ………………………………………………………………………….104
6.2. Materiale metalice pentru construcția recipientelor sub presiune din industria alimenteră………………………………………………………………………………….…105
6.3. Ipoteze și relații de calcul pentru recipientele sub presiune …………………………….107
6.4. Proiectarea autoclavei verticale …………………………………………………………………………….113
6.5. Elemente de calcul tehnologic ………………………………………………………………………………128
6.6. Bilanț termic și consum de apă ……………………………………………………………………………..130
CAPITOLUL VII. Implementarea sistemului H.A.C.C.P.(Hazard Analysis Critical Control Point) în industria de alimentație public ………………………………………..137
7.1. Delimitări conceptuale …………………………………………………………………..138
7.2. Etapele sistemului H.A.C.C.P. …………………………………………………….…….143
7.3. Principiile H.A.C.C.P. …………………………………………………………………..146
7.3.1. Conducerea analizei pericolelor și stabilirea măsurilor de prevenire/control …….….146
7.3.2. Stabilirea punctelor critice de control ………………………………………………….150
7.3.3. Stabilirea limitelor critice în fiecare CCP ……………………………………………. 153
7.3.4. Stabilirea procedurilor de monitorizare ………………………………………………154
7.3.5. Stabilirea acțiunilor corective …………………………………………………………155
7.3.6. Stabilirea procedurilor de verificare …………………………………………………..156
7.3.7. Stabilirea unui sistem de păstrare a documentelor și înregistrărilor ………………….157
BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………159
CAPITOLUL I
Studiu documentar
Generalități
Evoluția culturii de mazăre în țara noastră
Zone cultivate și clasificarea soiurilor de mazăre
Însușiri cerute soiurilor de mazăre pentru industrializare
Compoziția chimică a semințelor de mazăre. Compoziția chimică a mazării verzi
Compoziția chimică a mazării verzi
Valoarea nutritiva a conservelor de mazăre în saramură
Depozitarea boabelor de mazăre înainte de conservare
Generalități
Cultura mazării are o importanță deosebită și merită să ocupe un loc de frunte în rândul principalelor culturi leguminoase. Mazărea este o legumă cu o valoare nutritivă ridicată datorită conținutului său în proteine, glucide, vitamine și săruri minerale.
Apariția timpurie a mazării vine în completarea alimentației omului cu principalele elemente nutritive, într-o perioadă de timp când sursele de aprovizionare cu legume proaspete sunt deficitare. Mazărea poate fi consumată sub formă de păstăi înainte ca bobul să se formeze dar în special ca boabe verzi sau pe deplin coapte sub diferite forme, în diverse mâncăruri, sau sub formă conservată, fiind una din principalele legume conservate. Făina obținută din măcinarea boabelor mature este folosită la prepararea diferitelor mâncăruri. În amestecarea cu făină de grâu în proporție de 5 – 10% poate fi folosită la fabricarea pâinii obținându-se o pâine gustoasă și mult mai hrănitoare decât pâinea obișnuită.
Decorticate, boabele de mazăre pot fi folosite la prepararea conservelor sporindu-și astfel, valoarea alimentară, întrucât prin această operație se îndepărtează o bună parte din celuloza cuprinsă în înveliș.
Vrejii de mazăre verzi rezultați la recoltare reprezintă un furaj prețios mai ales pentru vacile de lapte, întrucât au un conținut mare de albumin de cca. 9%. Prin hrănirea vacilor de lapte cu acest furaj, producția de lapte crește cu 15 – 20%.
Cultura mazării prezintă o importanță deosebită și din punct de vedere agrotehnic, întrucât pe rădăcinile mazării se află nodozități populate cu bacteria denumite Bacillus radicicola sau Rhizobium leguminosarum, care asimilează azotul liber din aer. Bacteriile pătrund în rădăcină unde trăiesc și provoacă formarea unor tumori de formă mai mult sau mai puțin sferică, foarte caracteristice, numite nodozități care se văd ușor cu ochiul liber, dacă scoatem din pământ rădăcina unei plante de mazăre.
Astfel, mazărea este o excelentă plantă premergătoare pentru alte culturi, acționând activ asupra refacerii și menținerii fertilității solului îmbogățindu-l cu azot (conținutul solului în azot sporește cu peste 100kg/ha), dacă lucrările agricole sunt astfel executate încât să favorizeze dezvoltarea bacteriilor fixatoare de azot. În acest scop aerația solului trebuie să fie bună. O slabă aerație are ca efect nu numai o nesatisfăcătoare funcționalitate a rădăcinii, dar și limitarea formării de nodozități. De asemenea, reacția solului trebuie să fie neutră sau cel mult slab alcalină, ori slab acidă, pentru că bacteriile fixatoare de azot sunt sensibile la acest factor.
În ceea ce privește umiditatea și temperatura, bacteriile fixatoare de azot cer ca umiditatea să reprezinte 50 – 70 % din capacitatea de apă a solului, iar temperature să fie cuprinsă între 20 – 300C. Bacteriile fixatoare de azot au nevoie de materie organic, din descompunerea căreia obțin energia lor vitală și de elemente nutritive solubile, în special sosfor.
Majoritatea soiurilor de mazăre, în primele faze de creștere, după răsărire, pot suporta temperaturi scăzute până la -70C. Unele soiuri (soiurile nezaharate) sunt înzestrate cu o rezistență mai bună la temperaturile joase, fapt pentru care ele pot fi semănate din toamnă.
I. I. Tumanov constată că părțile aeriene pot rezista până la-120C în tip ce rădăcina numai până la -100C. Unele date arată că rezistența unor soiuri atinge -220C, dacă solul este acoperit cu zăpadă (în acest caz temperatura la suprafața solului este de -110C).
J. Becker – Dillingen apreciază că mazărea semănată toamna înainte de îngheț și neîncolțită rezistă până la -330C, dacă temperatura coboară treptat și nu prezintă oscilații bruște.
Cultura mazării este cunoscută din timpuri foarte îndepărtate, încă din epoca de piatră și bronz. În țara noastră a fost introdusă prin seccolul al XVII-lea, mai întâi în Transilvania, apoi s-a răspândit în celelalte părți ale țării.
În prezent cultura de mazăre verde reprezintă cca. 15% din totalul suprafețelor cultivate cu legume în țara noastră, față de 6,5% cât reprezenta în 1958. Ritmul de extindere a suprafețelor cultivate cu mazăre a fost frânat în mare măsură de recoltarea manual a păstăuilor, care necesită forțe mari de muncă în perioada de întreținere a culturilor prășitoare ( 25 mai – 25 iunie).
Acest neajuns a fost înlăturat treptat începând cu anul 1961, când s-a introdus recoltarea mecanizată a mazării, precum și batozarea (separarea boabelor de teci), acțiune generalizată în 1963 în toată țara.
Evoluția culturii de mazăre în țara noastră
Până nu demult, mazărea de grădină a fost slab răspândită în cultură, se cultiva pe suprafețe mici într-un număr mare de unități. Odată cu dezvoltarea industriilor conservelor și extinderea legumiculturii, în ultimii ani, suprafețele destinate acestei culturi au crescut sensibil.
Odată cu extinderea suprafețelor, cultura de mazăre în țara noastră a cunoscut o creștere a numărului de soiuri, introducându-se soiuri valoroase, de calitate superioară, rezistente la boli și dăunători.
În anul 1950, erau cunoscute 13 soiuri de mazăre de grădină și anume: Minunea piticilor, Timpurie de mai, Englezească, Monopol, Reform, Zaharoasă de Rostov, Delicates, Expres, Saxa, Telefon, Folger, Schnabel, Senator. O parte din aceste soiuri ca: Expres, Schnabel și Timpurie de mai se cultivau și pentru industria conservelor pe suprafețe însă destul de mici.
În anul 1956 soiurile de mazăre de grădină cultivate pentru industria de conserve au fost completate cu alte soiuri și anume: Serpette, Lincoln, Vorbote, ajungându-se la cca. 19 soiuri mai răspândite. În anul 1958 se mai cultivau pe suprafețe destul de mari: Minunea Kelvedonului, Coupe de Grace, Onward și conserva Pobeditelli.
Numărul total de soiuri cultivate a fost de cca.23. În perioada 1961 – 1962 apare destul de extins în cultură și soiul Minunea Americii.
Pe lângă soiurile create în țară, în perioada 1957 – 1964 s-a adus de peste hotare un număr mare de soiuri de mazăre. Pentru introducerea în producție a celor m ai valoroase soiuri, de calitate superioară, rezistente la boli și dăunători, soiurile importante au fost studiate în câmpurile de colecție. Astfel, la Stațiunea experimentală legumicolă Ișalnița- Craiova, în anii 1959 – 1961, a fost studiat un număr de 70 soiuri de mazăre, iar la Baza experimentală Băneasa – București 120 soiuri de mazăre.
Zone cultivate și clasificarea soiurilor de mazăre
Mazărea de grădină este cultura climatului rece și umed. Temperaturile peste 250C și umiditatea atmosferică sub 60% acționează nefavorabil asupra dezvoltării plantei. În aceste condiții maturitatea tehnologică a boabelor trece rapid, cantitatea zahărului scade, iar amidonul crește. Datorită acestui fapt calitatea materiei prime scade brusc. Mazărea reacționează nefavorabil și la condițiile de zi scurtă.
Toate acestea, cât și alte însușiri biologice ale mazării au demonstrat că în țara noastră se pot considera zone favorabile și zone foarte favorabile, toate zonele dominate de izotermale anuale mai mari de 80C și care înregistrează prcipitații de 550 – 600 mm anual.
Zone foarte favorabile sunt zonele cultivabile din jumătatea nordică a Munteniei și Olteniei, mai puțin Bărăganul, dar și anumite părți din zona Apuseană a țării ( județele Timiș, Arad, Bihor, Satu Mare) precum și zona central a Transilvaniei. Pot fi considerate zone foarte favorabile pentru cultura mazării anumite regiuni din nordul, sudul și central Moldovei, precum și suprafețele de șes din județele: Dolj, Olt, Caraș – Severin, Teleorman, Ilfov, Ialomița, Constanța și nordul Moldovei, dar și o anumită parte din cuprinsul Transilvaniei. Restul regiunilor din țară nu se recomandă pentru cultura mazării fiind zone mai puțin favorabile și chiar nefavorabile.
Clasificarea soiurilor de mazăre se face după mai multe criterii, din care amintim:
După portul plantei:
Cu portul pitic (30 – 50cm) ca: Glorie de Quimper, Minunea Americii, Minunea Kelvedonului, Tezierprime, Pilot, Pauly, Ranîi Conservnîi, D’Annonay, Chemin Log, Sommette etc.
Semiînalte cu portul de 50 – 90 cm ca: Expres, Alaska, Juwel, Kobold, Conserva I.H.A.R., Bordi, Herma, N.Z. 1914, Dassy, Fins des Gurmands, Gulivert, Iusky, Altex, Aldot, Sprintzer, Ambroziana, Lovarex, etc.
Înalte cu portul peste 90 cm ca: Serpette, Conserva Konigin, Folger, Schnabel etc.
După forma și lungimea păstăii:
soiuri cu păstaia dreaptă, ușor curbată, curbată, scurtă, mijlocie și lungă.
După mărimea bobului:
soiuri cu bobul mic până la 7mm în diametru (10 -15 boabe/g)
soiuri cu bobul mijlociu, între 7 – 9 mm în diametru ( 3 – 10 boabe/g)
soiuri cu bobul mare peste 9 mm în diametru ( 3- 6 boabe/g).
După culoarea tegumentului boabelor ajunse la maturitate fiziologică:
soiuri cu boabe verzi
soiuri cu boabe galbene
soiuri cu boabe cenușii.
După forma bobului: sferică, ovoidă, cubică, unghiulară sau turtită. Se întâlnesc însă și forme de tranziție. Suprafața boabelor poate fi netedă sau zbârcită.
După conținutul în zahăr soiurile de mazăre se împart în soiuri zaharate și nezaharate.
soiuri zaharate: au suprafața bobului încrețită și un conținut de zahăr între 5 – 7 %, iar la unele soiuri poate să ajungă chiar la 9% (la un anumit stadiu de vegetație). Dintre aceste soiuri amintim: Ambrozia, Perla de Plovodiv, Ranîi Conservnîi, Bois des Perlles, Herma, Progres, Senator, Fakel, Pauly etc.
soiuri nezaharate: au suprafața bobului netedă și forma aproximativ sferică, cu diametrul mai redus și au un conținut de zahăr mai mic (2,5 – 5%). Printre acestea amintim: Zenit, Sprintzer, Lovarex, Stern, Roi de fins verts, Subcovert, Ranîi zelionîi, Seprette, Altex, Delicates des conserves, Primcovert, Gulivert, Tezierprime, Aldot, Nain, Fulbert, Conserva Konigin, Alaska, Glorie de Quimper etc.
La mazăre deosebit de important este raportul zahăr-amidon care este determinat de soi și de stadiul de maturitate. Raportul zahăr-amidon la soiurile zaharate este in jurul valorii de 2.15, iar la soiurile nezaharate 1,16(la aceeași perioada de vegetație).
Astfel, la soiurile nezaharate transformarea zahărului în amidon se face mai repede decât la cele zaharate ceea ce determina grăbirea recoltării, iar la soiurile zaharate amidonul nu gelifică la fierbere, deoarece învelișul granulei de amidon este foarte gros și rezistent la acțiunea căldurii.
Atât industria conservelor, cât și consumatorii, preferă mazărea cu bob zaharat pentru calitățile sale gustative (conținut în zahăr, culoare, frăgezime). Singurul neajuns al acestor soiuri este că au în general un procent mai mare de boabe mari și mijlocii. Această problemă este în atenția amelioratorilor care urmăresc obținerea în perspectivă a unor soiuri zaharate cu bobul mic. Așadar, în aceasta situație, fără îndoială că producția de mazăre trebuie canalizată spre soiurile zaharate.
g) După durata de vegetație soiurile de mazăre se împart în:
– soiuri extratimpurii;
– soiuri timpurii;
– soiuri semitimpurii;
– soiuri semitardive;
– soiuri tardive;
– soiuri foarte tardive (tabelul 1).
Din acest punct de vedere, caracterizarea soiurilor de mazăre se face prin numărul de zile de vegetație necesare de la răsărit până la maturitatea industrială sau prin ,,suma de căldură’’ de care are nevoie planta pentru aceeași perioadă.
De exemplu pentru o zi cu o temperatură maxima de 200C și minimum de 80C rezultă o sumă de căldură de:
0C
Întrucât durata de vegetație exprimată în zile variază în funcție de condițiile de temperatură ale anului respectiv, este mai corect ca durata perioadei de vegetație să se exprime în sumă de căldură.
Tabelul1
Gruparea soiurilor de mazăre după durata de vegetație
Sumele de căldură reprezintă medii ce au fost stabilite pe baza experimentărilor în culturi a soiurilor de mazăre un număr de 3-5 ani. Aceste valori nu sunt însă absolute, deoarece valoarea de căldură reprezintă numai temperatura înregistrată în perioada de dezvoltare a plantei până la atingerea maturității optime în timp ce cantitatea de lumină și apă în aceeași perioadă nu sunt luate în considerație. De asemenea, suma de căldură nu a fost riguros verificată o perioadă destul de lungă în condițiile pedoclimatice de la noi din țară, așadar trebuie privită ca un criteriu obiectiv după care se realizeaza o mai corectă eșalonare a soiurilor pentru asigurarea unei perioade de recoltare cât mai largi și continue.
Principalele caracteristici ale unor soiuri de mazare
În ultimii ani în România s-au cultivat și experimentat un număr mare de soiuri, deoarece realizarea unor conserve de mazăre de buna calitate este conditionată în bună parte de caracteristicile soiurilor, fiind necesară alegerea și introducerea în cultură numai a soiurilor ce s-au dovedit a avea calități cerute pentru industrializare.
De aceea considerăm necesar a pune la îndemâna producătorilor caracteristicile acestor soiuri în ideea de a avea criterii cât mai judicioase în alegerea soiurilor respective.
Bordi – soi timpuriu,zaharat, creat în Germania, productiv, înălțimea plantei până la prima păstaie 30 cm, se preteaza la recoltarea mecanizată, tulpina este semidreaptă, rezultă 8% boabe extrafine,28% fine, 41%semifine si 23% obișnuite.
Daissy – soi timpuriu, zaharat, productiv, înălțimea plantei de 65-79 cm; înăltimea până la prima păstaie este de 27 cm; se preteaza la recoltarea mecanizată, tulpina este dreaptă. Bobul este verde intens și rezultă cca 5% mazăre extrafină, 17% mazăre foarte fină, 25% mazăre fină și mijlocie și 53% mazăre boabe.
Pilot – soi timpuriu, zaharat, înalțimea plantei 50 cm , înalțimea până la prima păstaie 30 cm, tulpina semidereaptă, boabele sunt zbârcite, de culoare verde-închis, mijlocii, rezulta 1% boabe extrafine, 3% fine, 27% semifine și 69% obișnuite.
Ranîi conservnîi – soi zaharat, creat in U.R.S.S., caracterizat prin creșterea plantelor până la 40-50 cm, soi timpuriu, având perioada de vegetație de 50-55 de zile de la răsărit până la recoltare. Înflorirea și formarea păstăilor are loc într-un timp scurt, majoritatea păstăilor ajungând la maturitate de consum simultan. Indicat pentru industrializare și consum timpuriu în stare proaspătă. Tendință redusă spre amidonare; dimensiunea boabelor: medie spre mică (3% extrafină, 19% fină, 31% semifine și 47% obișnuite).
Early Sweet – soi foarte timpuriu, boabele de culoare verde închisă, productiv și destinat pentru industrie.
Mingomark – soi timpuriu zaharat,bobul la maturitatea fiziologică este foarte zbârcit, de culoare verde-deschisă. Perioada de vegetație 50-53 zile. Boabele sunt rotunde-mijlocii.
Lancet – plantele acestui soi au o înălțime de 63 cm. La maturitatea fiziologică boabele sunt mari, zbârcite; este un soi zaharat, perioada de vegetație 60-65 de zile.
Cristensen’s – Cornel – timpuriu, zaharat, înalțimea plantei 53 cm și rezulta 1% boabe extrafine, 5% fine, 18% semifine, 76% obișnuite.
Insignis – semitimpuriu, zaharat, portul plantei de cca. 51 cm, tendință redusă spre amidonare, boabe cu dimensiuni mari, dar fragede- 2% extrafine, 10% fine, 46%semi-fine, 42%obișnuite.
Herma – soi zaharat, înălțimea plantei de 74 cm, înălțimea până la prima păstaie este de 37 cm, tulpina este dreaptă,boabele sunt de culoare verde intens.
Pauly – soi zaharat, înălțimea plantei de 43 cm , înălțimea până la prima păstaie 37cm, tulpina este semidreaptă, boabele sunt de culoare verde intens.
Progres – soi zaharat, înălțimea plantei este de 44 cm, înălțimea până la prima păstaie 21 cm, tulpina este cu multe ramificații, boabele sunt de culoare verde intens.
Minunea Americii – semitimpuriu, zaharat, planta de cca. 40 cm, maturizare uniforma, viteză de supramaturare scăzută, tendință scăzută de amidonare, rezultă 8% mazare extrafină, 27% fină, 37% semifină, 27% obișnuită.
Minunea Kelvedonului – aceleași caracteristici ca și Minunea Americii.
N.Z.-1914 – soi zaharat, semtardiv, creat in Germania, portul plantei este erect cu înaltimea de 55-60 cm, înălțimea până la prima păstaie 37 cm. Rezultă un procent mare de boabe extrafine și foarte fine de culoare verde deschisă; 8% boabe extrafine,13% semifine, 29% fine și 39% mijlocii.
Conserva I.H.A.R. – soi semitardiv,zaharat,,originar din R.P.P., productiv, înălțimea plantei de 60-65 cm, înalțimea plantei până la prima păstaie 45 cm, semidreaptă, permite recoltarea mecanizată. Bobul este verde intens si rezultă cca. 5% mazăre extrafină, 18%foarte fina, 29% fina și mijlociee si 48% mazăre boabe.
Perla de Plovdiv – soi tardiv, zaharat, originar din Bulgaria, productiv, înăltimea plantei 50-55 cm, înăltimea până la prima pastaie este de 27 cm, se preteaza la recoltarea mecanizată, rezultă cca. 15,5% mazăre extrafină, 25,5% foarte fină, 47,5% mijlocie și 12% obișnuite.
Ambroziana – soi tardiv, zaharat, înălțimea plantei de 63 cm și rezultă 3% boabe extrafine, 23% fine, 34% semi-fine si 40% obisnuite.
Bois des Perlles – soi tardiv-zaharat.
Libonvțki Urajonîi – soi semitardiv , zaharat, tulpina de cca. 65 cm, viteza de supramaturare redusă și rezultă 6% boabe extrafine, 23% fine, 37% semifine și 34% obișnuite.
Juwel – soi tardiv, înăltimea plantei de 70 cm, semidreaptă, înălțimea până la prima păstaie 50 cm, boabele la maturitate fiziologica de culoare verde deschis, ușor zbârcite, mărime mijlocie, rezultă 3% boabe extrafine, 14 % fine, 1% semifine și 32% obișnuite.
Gloire de Quimper – soi extratimputriu, nezaharat, creat in Franța, înălțimea plantei 40 cm, viteza de supramaturare mare și rezultă 2% boabe extrafine, 12%boabe fine , 33% semifine si 53% obișnuite.
Expres – semitimpuriu, nezaharat, tulpina de 80 cm, boabele verzi, rotunde rezultând 7%extrafine, 25%fine, 37%semifine și 31% obișnuite. Viteza de supramaturare mare, din cauza maturizării neuniforme nu dă rezultate satisfăcătoare la recoltarea mecanizată.
Vorbote – soi semitimpuriu, înălțimea plantei de cca. 80 cm, boabele verzi, rotunde, rezultând 10% boabe extrafine, 29% fine, 42% semifine, 19% obișnuite. Viteza de supramaturare mare, maturizare neuniformă.
D’Annonay – soi timpuriu, productiv, coacere uniformă, nezaharat, portul plantei de cca. 40 cm, boabele sunt verzi, de formă rotund-turtită și rezultă 5% boabe extrafine, 36% semifine, 39% obișnuite. Viteza de supramaturare foarte mare.
Primcovert – soi timpuriu, nezaharat, înălțimea plantei 55cm, boabele rotunde, foarte mici, de culoare verde deschis, rezultând un procent mare de boabe din categoria celor superioare.
Alaska – soi timpuriu, nezaharat, semiînalt, boabele de mărime mica, de forma rotundă si culoare verde deschis la maturitate fiziologică.
Fristcovert – soi timpuriu, nezaharat, tulpina de 50cm, boabele rotunde, mici,de culoare verde si rezultă cca.40% boabe din categoria celor superioare.
Aldot – soi timpuriu, nezaharat, înălțimea plantei de 70 cm, majoritatea păstăilor ajung la maturitate în mod simultan, boabele sunt rotunde, netede, are culoare verde si marime mijlocie.
Tezierprime – soi timpuriu, nezaharat, înaltimea plantei de 40 cm,majoritatea păstăilor ajung la maturitate în mod simultan, boabele sunt rotunde, netede, de culoare verde, de mărime mijlocie.
Maienmarkt – soi timpuriu, nezaharat, înăltimea plantei de cca.59cm .
Debrecseni – soi nezaharat, semitimpuriu, înăltimea plantei de 45 cm , semidreaptă, înălțimea până la prima păstaie 26 cm, boabele sunt de culoare verde, rezultânt 4% boabe extrafine, 32% fine, 44% semifine, 20% obișnuite; viteza de supramaturare redusă.
Delicioasă – semitimpurie, nezaharat creat in Franța, înălțimea plantei de 40-45 cm, destul de productiv, procent mare de boabe din categoria celor suparioare(extrafine și fine), de culoare verde. În condiții de irigare dă rezultate foarte bune.
Lavorex – semitardiv, nezaharat, înălțimea plantei de 60 cm, semidreaptă, înălțimea pană la prima pastaie 25cm, boabele de culoare verde deschis și rezultă cca. 70% boabe semifine.
Roi des fins verts – semitimpuriu, nezaharat, creat in Franța, înălțimea plantei cca. 46 cm, procent mare de boabe din categoria celor superioare, boabele sunt verzi de formă rotundă si rezultă 4% boabe extrafine, 37% fine, 53% semifine, 6% obișnuite. Viteză de supramaturare normală.
Sprinter – portul semierect, înălțimea de 55-60 cm, înălțimea până la prima păstaie 37 cm, boabele de culoare verde deschis, de marime medie și mică; 70% din boabe sunt foarte fine si fine. Este un soi semitardiv, având perioadă de vegetație de 60-65 zile.
Kadet – soi semitimpuriu, pproducții mari la hectar și cu un procent de 75% boabe extrafine și fine.
Rivalin – semitardiv, înălțimea plantei de 60-70 cm, soi nezaharat, boabele sunt mici și de culoare verde albicioasă în maturitea fiziologică.
Fins des Gurmends – semitardiv, înălțimea plantei 50-60 cm, nezaharat; la maturitatea fiziologică boabele sunt de verde gălbui.
Subcovert – semitimpuriu, nezaharat, înălțimea plantei de 56 cm.
Ranîi Zelionîi – soi semitardiv, nezaharat, portul plantei 75 cm, boabele mici (peste 90% din categoria celor superioare), viteza de supramaturare normală.
Roi des Conserves – semitardiv, nezaharat, înălțimea plantei 55cm, viteza de supramaturare normală. Rezultă 5% boabe extrafine, 45% fine, 47% semifine, 3% obișnuite.
Altex – semitardiv, nezaharat, înalțimea plantei 62 cm.
Kobold – soi tardiv, înălțimea plantei de 60 cm, înălțimea până la prima păstaie 33 cm, tulpina este culcată, boabele sunt de culoare verde gălbui și rezultă 3% boabe semifine, 66% boabe obișnuite.
Conserva Konigin – semitardiv, zaharat, de origine germană, portul plantei de cca. 130 cm, boabele mici verzi, supramaturare mare, fapt pentru care este mai puțin indicat pentru industrializare.
Rivalin – soi foarte tardiv, înălțimea plantei este de 75 cm, semierecta, înăltimea până la prima păstaie 40 cm, boabele sunt de culoare verde deschis și rezultă 36% boabe extrafine, 16% boabe fine, 43% semifine si 5% boabe obișnuite.
Serpette nain – tardiv, nezaharat, înălțimea plantei 40-45 cm, erectă, de origine franceza. Din productia totala cca. 70% reprezintă categoria superioară (extrafină, fină, foarte fină) de culoare verde deschis.
Serpette – are doua forme: cu bob verde si cu bob galben, tardiv, nezaharat, portul plantei 145 cm, foarte productiv, boabe mici, rotunde, cu procent mare din categoria boabelor superioare; viteza de supramaturare normală.
Gottingk – port înalt, soi tardiv, peste 60% boabe extrafine si foarte fine. Soi foarte productiv, indicat pentru productia de conserve.
Guliverts – creat în Franța, tardiv, nezaharat, înălțimea plantei de cca. 60-65 cm, rezistă la secetă si boli, da un procent de cca. 15% mazăre fină. Înălțimea plantei pană la prima păstaie este de 26 cm, se preteaza la recoltarea mecanizată. Bobul este de culoare verde. Este recomandat pentru sudul, sud-estul si vestul țării.
Iulsky – soi foarte tardiv, nezaharat, tulpina de cca. 60 cm, semidreaptă, înălțimea până la prima păstaie 38 cm, boabele sunt de culoare verde închis.
Pitică de Rin – portul este mic, înălțimea până la primele păstai este de 25 cm, pastăile sunt lungi de 7-8 cm cu boabele de marime mijlocie și mari, de culoare verde. Este un soi timpuriu, rezistent la cădere, secetă și boli.
În ceea ce urmează prezentăm o altă grupă de soiuri:
Piki – soi timpuriu, creat in Germania, coacere simultană, raportul boabe-păstăi este de 43-48%. Din producția de boabe cca. 40% au diametrul peste 9mm.
Superior – soi creat in Cehoslovacia ajunge la maturitate cu 3-4 zile mai târziu față de soiul Fina verde. Randamentul de boabe este de 50%din care 70% fac parte din categoria celor superioare.
Piardi – soi timpuriu având perioada de vegetație de 50 de zile. Din producția totală de boabe cca. 70% se grupeaza în categoria celor cu diametrul de peste 8,75 mm.
Hermonova – soi semitardiv, rezultă un procent de 90% boabe cu diametrul de peste 8,75mm.
Stella – soi creat in Olanda, păstăile sunt situate spre vârful tulpinii. Din producția totală de boabe cca. 75% se grupeaza în categoria celor superioare.
Esmeralda – are aceeași perioadă de vegetație ca soiul Superoior, creat în Olanda, randamentul de boabe este de 45-46% din care 56% sunt din categoria celor superioare.
Legio Novella – soi semitimpuriu creat în Olanda. Coacerea este simultană. Din producția totală de boabe cca. 80% fac parte din categoria celor superioare.
Colmo – soi creat în Olanda, are aceeași perioadă de vegetație ca soiul Superior. Din producția totala de boabe 90% fac parte din categoria celor superioare.
Elwy – soi creat în Olanda, perioada de vegetație este ca și a soiului Superior; randamentul de boabe este de 47-50% din care 60% fac parte din categoria celor superioare.
Danielle – soi timpuriu creat in Olanda, cu păstăile situate spre vârful tulpinii. Randamentul de boabe este de 42-52%. Din producția totală de boabe 36% se grupează la extrafine si 64% la fine.
Elvira – soi semitimpuriu creat în Olanda. Randamentul de boabe este de 52%; din producția totală de boabe 80% se grupează la categoria celor fine și 10% boabe extrafine.
Karma – soi creat în Olanda, mai timpuriu cu 7-8 zile decât soiul Fină verde. Randamentul de boabe este de 50%. Din producția totala de boabe 50% au diametrul peste 8,75 mm.
Tezier Lindon – soi creat în Franța; păstăile sunt ușor curbate, cu lungimea de 7,3 cm. Boabele de culoare verde închis sunt foarte dulci. Randamentul de boabe este de 43%.
Katinka – soi creat în Olanda, semitardiv, cu portul înalt(100-150 cm), productiv. Boabele fac parte din categoria celor semifine, dulci și gustoase, câte 5-8 boabe în păstaie. Randamentul de boabe este de 48%.
Lowarne – soi creat în Germania, are aceeași perioadă de vegetație ca soiul Fină verde. Randamentul de boabe este de 54%. Boabele la maturitate fiziologică sunt încrețite.
Sired – soi creat în Germania. Boabele au un randament de 43%. Din producția totală de boabe, 65% se grupează în categoria celor superioare.
Prince Albert – soi creat in Germania, au portul înalt (90-100 cm). Păstăile sunt drepte cu lungimea de 6-7 cm. Boabele crude sunt dulci și gustoase. Randamentul de boabe de 54%.
Lauret – soi creat în Germania, mai tardiv cu 2 zile față de soiul Fină verde. Randamentul de boabe verzi este de 47%. Boabele la maturitate fiziologică sunt zbârcite.
Durana – soi creat în Germania, este cu 3 zile mai timpuriu față de soiul Fină verde. Randamentul de boabe verzi este de 59%. Boabele la maturitatea fiziologică sunt zbârcite.
Brillaant – soi creat în Germania, semitardiv, boabele verzi sunt de mărime mijlocie și mari, cu un randament de 47%. La maturitate fiziologica boabele sunt zbârcite.
L. 1051 – autohton, mai tardiv cu 3-4 zile față de soiul Fina verde. Boabele crude sunt fine, dulci, de culoare verde închis. Randamentul de boabe este de 54%.
L. 1068 – autohton, are aceeași perioadă de vegetație cu L. 1051. Boabele crude sunt verzi, dulci, semifine. Randamentul de boabe este de 55,6%.
Din punct de vedere al necesitații lor pentru industria conservelor soiurile de mazăre se mai pot clasifica:
– soiuri cu viteză mică de supramaturare și rezistență marită la depozitare: Pilot, Bordi, Insignis, Ambroziana, Conserva IHAR, Mnienmarkt, Eta, Libonovițki Urajonîi, Ros des fins verts, Guliverts, Debrecseni.
– soiuri care se pretează la recoltarea mecanizată: Alaska, Expres, Glorie de Quimper, Vorbote, Delicatese, Konserva Konigin, Roi des fins verts, Pilot, Bordi, Insignis, Ambroziana, Conserva IHAR, Debrecseni, Maienmarkt, Ranîi conservnîi, Eta, Guliver, Roi des conserves.
– producții mari la hectar: Bordi, Insignis, Debrecseni, Roi des fins verts, Subcovert, Guliverts, Conserva IHAR, Ambroziana, Altex, Serpette.
– soiuri cu maturitate uniformă: Pilot, Ranîi conservnîi, Bordi, Ambroziana, Maienmarkt, Conserva IHAR, Insignis, Boie des perles, Ranîi zelionîi, Guliverts.
– soiuri cu fenomenul de amidonare exprimat prin turbiditate mică, gust și aspect placut: Pilot, Bordi, Insignis, Conserva IHAR, Rlanîi conservnîi, Debrecseni, Roi des fins verts și Guliverts.
Din punct de vedere al eficienței economice s-au constatat superioare soiurile din categoria celor zaharate atât în ce priveste cultura cât și industrializarea.
Referitor la cultură, superioritatea lor constă în producții ridicate la hectar și în simultaneitatea maturizării și posibilității de recoltare mecanizată.
Astfel, sub aspectul prelucrarii observăm precocitatea diferită, ce permite prelungirea campaniei, viteză mică de supramaturare, care dă posibilitatea unei mai bune eșalonaări a intrărilor de materie primă, rezistență mărită la depozitare și conținut redus de amidon pentru ca fenomenul amidonării exprimat prin turbiditate să fie mai scăzut.
Până în prezent consumatorii consideră conservele de mazăre cu boabele mai mari de calitate inferioară, dar în cazul soiurilor zaharate, producția este superioară calitativ conservelor din sortimentul cu boabe fine (nezaharată).
Față de cele prezentate se recomandă ca în prezent să se utilizeze atât soiurile zaharate cât și cele nezaharate (cu bobul mic) cu perioada de vegetație diferită pentru a asigura eșalonarea prelucrării.
Soiurile zaharate prezintă inconvenientul de a avea boabele de dimensiuni mai mari față de soiurile nezaharate. Fac exceptie de la această regulă soiurile timpurii care ca și in cazul celor nezaharate au boabe de dimenziuni mari.
1.4 Însușiri cerute soiurilor de mazăre pentru industrializare
Principalele caracteristici ale soiurilor de mazăre pentru industrializare sunt:
boabe cu epiderma subțire de culoare verde cât mai vie și uniformă ( verdele pal și șters nu este agreat );
să conțină un procent cât mai mare de boabe din categoria celor fine care prin opărire și sterilizare să nu plesnească, să-și păstrezze culoarea, să aibă conținut ridicat de zahăr ( de peste 5% ) și să nu se simtă gustul de amidon la produsul finit. Pentru aceasta este necesar ca raportul amidon-zahăr în cazul soiurilor cu bobul neted să fie în jur de 1, iar la cele cu bobul încrețit în jur de 0,5;
să reziste la acțiunile mecanice de batere, triorare;
viteza de maturare să fie cât mai redusă. Această caracteristică determină timpul cât poate fi ținută mazărea în cultura de la apariția maturității optime și până la recoltare, cât și durata de depozitare, fără sa prezinte modificări importante caracteristice supramaturării care să influențeze negativ calitatea produsului finit;
păstăile să se desfacă usor la batere, raport boabe-păstăi cât mai ridicat;
soiurile cultivate să se preteze la recoltarea mecanizată.
Pentru aceasta se cer următoarele caracteristici:
maturizarea uniformă, cel puțin 75% din păstăi sa ajungă în același timp la maturitatea industrială;
tulpina să aibă înălțimea cuprinsă între 45-80 cm și să fie cât mai erectă, iar distanța de la sol la prima păstaie să fie de cel putin 20 cm.
La recoltarea mecanizată cu rezultate bune se pretează soiurile Alaska, Express, Glorie de Quimper, Vorbote, Delicatesse, Conserva Konigin, Roi de fins verts etc.
În ceea ce priveste culoarea verde , portul plantei erect și conținutul ridicat de zahăr pe primul loc se situează soiurile zaharate cum sunt: Pilot, Bordi, Conserva IHAR, Herma etc.
1.5 Compoziția chimică și valoarea nutritivă
1.5.1 Compoziția chimică a mazării verzi
Compoziția chimică a mazării variază în limite destul de largi, în funcție de soi și condiții pedoclimatice. În tabelul 2 se prezintă compoziția chimică a unor soiuri de mazăre încercate în stațiunile experimentale din țara noastră.
Cercetările științifice au demonstrat ca alimentația este un factor important în mentinerea sănătații și prelungirea duratei medii de viață a omului. În acest sens alimentele de proveniență vegetală au rol preponderent în hrana omului. Din aceste alimente mazăreaa are o mare valoare alimentară.
Prin compoziția sa chimica mazărea se caracterizează ca o leguminoasă cu un conținut ridicat de proteine, prezentând interes pentru îmbunătătirea balanței proteice.
Din datele prezentate de F.A.O. se constată că mazărea intră în categoria produselor vegetale cu conținut ridicat în proteine și aminoacizi esențiali. Ceea ce este deosebit de important este faptul că este excedentară în lizină; conținutul său în acest aminoacid este cu puțin mai mic decât în laptele smântânit și superior conținutului de lizină al proteinelor din soia.
În prezent principala sursă de proteine pentru majoritatea populației globului o reprezintă cerealele, care sunt deficitare în lizină și care produc un dezechilibru în alimentație (dacă se compară compoziția în amimoacizi a proteinelor din mazăre).
Tabelul 2
Compoziția în elemente nutritive a mazării verzi
Substantele proteice – după rolul pe care îl au în organism sunt foarte importante întrucât intră în structura tuturor celulelor ce alcătuiesc țesuturile vii și cere se refac continuu pe seama acestora. De calitatea și cantitatea proteinelor din hrana depinde în bună parte puterea de aparare a organismului contra bolilor infectioase, întrucât anticorpii, arme de lupta împotriva microbilor, sunt fabricați de catre organisme din proteine.
Cantitatea de proteină necesară pentru 24 de ore a unui adult care îndeplineste o muncă moderată este de 1-1,5 g/kg de greutate corporală.
Proteinele vegetale sunt alcătuite din substanțe heterogene, dintre care putem aminti: albuminele, globulinele, glutenele etc. Cele mai studiate sunt albuminele vegetale din care amintim legumelina de mazăre, linte, soia, leucozina din cereale și ricina din ricin.
Legumelina din mazăre are urmatoarea compoziție chimică %:
C =53,3;
H =6,9;
O =22,5;
N =16,2;
S =1,10.
Conținutul leguminei din mazăre, în diferite forme de azot, este prezentat astfel %:
amidic =1,04;
monoaminoacizi =11,3;
diaminoacizi =3,45.
Proteinele din mazăre pot să completeze în mod armonios alături de celelalte alimente bogate în proteine, necesarul total al organismului uman în aceste substanțe.
Glucidele( hidrații de carbon) au un rol deosebit de important în organism, acela de a elibera energie. Ca organismul să funcționeze normal este nevoie de câte o categorie pentru fiecare kg de greutate, de exempu la o greutate corporală de 60 kg în 24 de ore este nevoie de cel puțin 1440 calorii pentru a asigura rația de întreținere a omului (un gram de glucide furnizează cca. 4 calorii).
Conținutul în zahăr și amidon al soiurilor de mazăre prezintă diferențe sensibile. Aceste componente ale bobului de mazăre (inclusiv raportul de zahăr / amidon) sunt deosebit de importande deoarece pot conferi calități deosebite în funcție de proporțiile în care se află atât din punct de vedere al prelucrării industriale cât al valorii nutritive.
Substanțele minerale deși nu alcătuiesc decat o mică parte din greutatea corpului ( 4% ) joacă un rol deosebit în desfășurarea proceselor metabolice normale și dezvoltarea sistemului osos etc. Între substanțele minerale și funcțiile multor vitamine, există o foarte mare legatură. Mineralele necesare organismului în cantitați mai importante sunt: sodiul, potasiul, calciul, fosforul și magneziul.
Tabelul 3
Conținutul în elemente minerale pentru 100 g( mazăre verde )
Substanțe minerale găsite în conținutul boabelor de mazăre
Grăsimile dețin rolul principal în a elibera și pune la dispoziția organismului energia necesară. În comparație cu proteinele si glucidele ele eliberează o cantitate mare de energie ( 9 calorii la 1 gram de grăsime ). Conținând cantități neînsemnate de grăsimi, boabele de mazăre prezintă din acest punct de vedere un interes limitat.
Vitaminele. Majoritatea vitaminelor sunt substanțe pe care organismul nu le poate forma el însuși, cele mai multe fiind luate din hrană, fie gata preparate ca vitamine, fie sub forma unor provitamine.
În funcționalitatea organismului, vitaminele au fiecate un rol precis în care nu pot fi înlocuite. Deoarece vitaminele se găsesc în cantități mici, unitățile de măsură folosite pentru majoritatea lor sunt: miligramul, microgramul sau gama, de asemenea pentru unele vitamine se utilizează și alte unități de măsură ca unitate internațională.
Necesarul de vitamine al omului variază în funcțiile de condițiile de muncă, starea sănătății, compoziția hranei, etc.
Problema vitaminelor nu este numai o problemă a medicinii ci și a industriei alimentare. Astăzi, se pune accentul atât pe calitatea și cantitatea materiilor prime, cât și în mod special pe conducerea procesului tehnologic cât mai rațional, întrucât acesta influențează compoziția chimică și valoarea alimentară a produselor finite.
Dintre vitaminele aflate în compoziția mazării mintim: vitamina A, B1, B2, B3, B5, B6, C, H, PP, K, etc.
Vitamina A ( C20 H30 O). În mazăre se găsește numai provitamina A ( caroten ) din care în organismul uman ( în ficat ) se formează vitamina A. Are influență pozitivă asupra vederii, mărește rezistența la infecții, contribuie la creșterea țesuturilor și regenerarea lor.
Vitamina B1 ( tiamina, aneurina ) sau factorul antiberi- beri ( C12H16N4OS2HCl ). Este rezistentă la acțiunea sterilizării. La temperatura de 100-124oC, vitamina B1 ramâne stabilă. Favorizează creșterea, este factorul de nutriție necesar funcționării sistemului nervos, a inimii și a tubului digestiv.
Vitamina B2 (lactoflavina, riboflavina) (C17H20O6N4). Sub formă de acid lactoflavinfosforic, vitamina B2 ia parte la formarea fermentului galben de oxidare, care se gaseste și in mazăre. Are un rol foarte complex, participă aproape la toate procesele de oxido-reducere din celule. Lipsa îndelungată a vitaminei B2 se manifestă negativ asupra vazului și auzului care scad. De asemenea, apar tulburări de natură nervoasă ca emotivitatea, amețeli, etc.
Vitamina B3 ( acidul pantotenic C9H17O5N ) este absolut nesesară unei bune funcționări a organismului. În organismul uman microorganismele sintetizează acid pantotenic, ceea ce face ca lipsa din alimentație să nu apară decât în cazuri foarte rare. Lipsa acestei vitamine provoacă întârzieri în creștere și paralizii parțiale.
Vitamina C ( acid ascorbic C6H8O6 ). Omul nu poate să sintetizeze vitamina C și trebuie să o capete de afară; de asemenea, organismul nu are posibilitatea să facă rezerve mari de vitamina C, de aceea deficitul din alimentație se traduce imediat printr-un deficit al întregului organism. Vitamina C are un rol deosebit în organism participând activ în metabolism, în buna functionare a țesuturilor, a epidermei, la activitatea proceselor oxidante, la mărirea vitezei de coagulare a sângelui, etc. Datorită funcțiilor sale multiple, vitamina C participă activ la asimilarea alimentelor în organism. Lipsa sau prezența ei în cantitați insuficiente provoacă în organism anumite afecțiuni ducând la boala denumita scorbut.
Vitamina E ( E1+E2 ) este un amestec de alfa si beta tocoferol ( C29H50O2+ C28H48O2 ). Vitamina E conține factorul antisterilității și singura sursă de aprovizionare a organismului cu vitamina E sunt legumele și fructele.
Vitamina K. Este factorul antihemoragic, este un amestec de trei vitamine ( K1, K2 și K3). Vitamina K este necesară pentu formarea protrombinei fără de care sângele nu coagulează în caz de rănire, pentru că lipsește trombina, enzima care este factorul activ în asemenea împrejurari.Necesarul zilnic de vitamina K este încă necunoscut datorită faptului că flora intestinală produce o bună parte din vitamina K necesară. Aprecierile asupra nevoilor zilnice sunt între 0,1-0,2 mg.
Vitamina PP ( acidul nicotinic sau factorul antipelagros, C5H5O2N ) este stabilă față de lumină, temperatură și acizi. Vitamina PP previne organismul de pelagră. Necesarul de vitamină PP este în funcție de vârstă, stări fiziologice etc.
Vitamina H ( biotina ) este una din vitaminele cu cea mai mare potență biologică. Părțile subterane ale plantelor conțin mai multă biotină decat cele aeriene. Necesarul acestei vitamine nu este bine cunoscut. Se apreciază ca doză cantitatea de 150-300 gama/zi. Unele dermatite, furunculoza par a fi expresia carenței în vitamina H.
Valoarea medie de vitamine aflată în conținutul mazării verzi este următoarea:
Caroten = 1,7-1,9 mg/100g;
Vitamina B1 = 0,28-0,4 mg/100g;
Vitamina B2 = 130-180 mg/100g;
Vitamina B3 = 7 gama/100g;
Vitamina B5 = 700 gama/100g;
Vitamina B6 = 0,66 gama/100g;
Vitamina A = 670 U.I.;
Vitamina E = 4-8 mg/10g;
Vitamina K = 1,5 gama/g;
Vitamina H = 0,25 gama/100g;
Vitamina PP = 0,1-2,4 mg/100g;
Vitamina C =25-42 mg/100g.
Conținutul în vitamine la mazăre cât și la restul legumelor este diferit în funcție de sol, stadiul de maturitate, teren, îngrășsăminte și metodele agrotehnice aplicate.
1.5.2. Valoarea nutritiva a conservelor de mazăre în saramură
Problemele de alimentație rațională ocupă un loc important și permanent la scară națională și internațională.
Accentul principal se pune astăzi atât în ceea ce privește calitatea și cantitatea materiilor prime, cât și în mod special pe conducerea procesului tehnologic cât mai rațional, deoarece acesta influențează compoziția chimică și valoarea alimentară a produsului finit.
În urma tratamentului termic au loc transformări ale zaharurilor, vitaminelor și substanțelor proteice; totuși mazărea verde prelucată sub forma conservelor în saramură conține importante elemente nutritive astfel:
vitamine în % față de inițial: vitamina C 50-75; vitamina B1 70; vitamina B2 100; vitamina PP 87; caroten 100;
săruri minerale în % față de inițial: Ca 100; Mn 90; K 81; P 90; S 29; Mg 66; Fe 58; I 68.
Mazărea verde prelucrată sub formă de conserve în saramură mai conține, în %, substanțe proteice 4,5 , substanțe grase 0,50 , hidrați de carbon 11, celuloză 1,1.
1.6 Depozitarea boabelor de mazăre verde înainte de conservare
În timpul campaniei de prelucrare și conservare a mazării între ritmul aprovizionării cu materie primă și ritmul fabricației, intervine un decalaj care este determinat de inegalități în activitatea de recoltare-batozare, defecțiuni în funcționarea utilajelor etc.
În această situație mazărea nu totdeauna poate fi prelucrată în timp de maximum 4 ore de la batozare și sunt dese cazurile când mazărea boabe este stocată de la o zi la alta.
În urma analizelor facute s-a constatat că din numărul total de zile destinate producției conservelor de mazăre, la fiecare fabrică apare un număr de zile ce pot ajunge până la 10-12% în care se prelucrează pe lângă mazărea proaspătă și mazărea mai veche. Acest amestec de materie primă proaspătă cu materie primă mai veche introduce în procesul de conservare un grad de risc mai mare, care condiționează inevitabil apariția unui procent de bombaj mai mare și o nesiguranță în ce privește gradul de conservabilitate a loturilor fabricate și totodată scade calitatea producției.
În această situație apare ca extrem de importantă necesitatea depozitării în condiții care sa contribuie la prelungirea duratei de pastrare a mazărei putând fi luate în considerare următoarele:
păstrarea în spatii răcite care ridică însă urmatoarele probleme:
Mai sunt unele fabrici de conserve care nu dispun de spații frigorifice. Crearea spațiilor frigorifice pune problema unor investiții care nu se justifică întrucât nu în toate fabricile de conserve spațiile frigorifice au utilizare permanentă.
păstrarea mazării în bazine cu apa clorinată este cel mai indicat sistem.
Astfel, mazărea transportată la fabrică în buncăre, tăvi, lăzi, bazine sau autocisterne dacă nu se poate introduce direct în fabricație se descarcă în bazine cu apă clorinată cu o concentrație de 20-30 mg clor activ/litru. În bazinele tampon de depozitare a mazării apa se va împrospăta și clorina permanent sau periodic.
CAPITOLUL II
Tehnologii de prelucrare a mazării
2.1. Recepția și depozitarea mazării verzi
2.2. Sortarea mazării
2.3. Opărire – răcire
2.4. Sortarea și pregătirea saramurii
2.5. Recipientele folosite și pregătirea lor pentru procesul tehnologic
2.6. Umplerea recipientelor
2.7. Închiderea recipientelor
2.8. Sterilizare – răcire
2.9. Termostatarea
2.10. Etichetare și depozitare
2.1. Recepția și depozitarea mazării verzi
Pentru verificarea calității se recoltează probe medii din lotul de materie primă supus recepției. Recepția cantitativă și calitativă constă în cântărirea cantităților de mazăre intrate în fabrică și examinarea stării calitative a acesteia în conformitate cu STAS – urile în vigoare.
Pentru mai buna înțelegere a procesului tehnologic care urmează, prezentăm în figura 1 schema unei linii pentru prelucrarea conservelor de mazăre în saramură.
Figura 1. Schema liniei tehnologice pentru prelucrarea conservelor de mazăre
1-buncăr; 2- transportor hidraulic; 3- conductă; 4- separator de apă; 5- trior dublu;
6- buncăr; 7- transportor hidraulic; 8- opăritor; 9- răcitor; 10- elevator; 11- bandă de sortare ;
12- elevator; 13- buncăr; 14- grup de dozat mazăre și saramură; 15- transportor de cutii;
16- mașină de spălat cutii; 17- mașină de închis; 18- sterilizator.
2.2. Sortarea mazării
Sortarea are ca scop separarea boabelor de mazăre pe dimensiuni dat fiind faptul că boabele de dimensiuni mai mici sunt categorisite ca sortimente superioare și apreciate de consumatori pentru gradul lor de frăgezime mai mare.
În prezent, sortarea mazării la noi în țară se practică pe bază de dimensiuni cu ajutorul presortatorului și triorului în următoarele condiții:
mazăre extrafină, cu diametrul pâă la 7,5mm;
mazăre foarte fină, cu diametrul între 7,5 – 8,2mm;
mazăre fină, cu diametrul 8,2 – 8,75mm;
mazăre semifină, cu diametrul între 8,75 – 9,3mm;
mazăre boabe, cu diametrul peste 9,3mm.
În figura 2 este prezentată schema unui trior dublu pentru mazăre cu sisteme hidraulice de alimentare și evacuare a boabelor de mazăre spre opăritor.
Figura 2. Trior dublu pentru mazăre
1- Buncăr; 2- transportor hidraulic; 3- conductă;
4- separator de apă; 5- trior; 6- buncăr.
Mazărea este depozitată în bazine cu apă cu înclinație spre orificiul de absorbție a pompei de transport hidraulic. De la aceste bazine până la trior boabele de mazăre trebuie să circule cu apă clorinată, care dezinfectează în mod continuu întreg ansamblul de trioare (sitele de la separatorul de apă, sitele de la trioare și bazinele colectoare).
Se va urmări ca forma sitei la trioare să se mențină fără deformări determinate de lovituri, șocuri mecanice, astfel ca rolele să calce uniform pe suprafața sitelor spre a le degaja de eventualele boabe ce se fixează în ele obturând orificiile. Astfel, pe lângă faptul că se reduce capacitatea de sortare a triorului, boabele fixate se infectează, iar pe măsură ce cad în masa de boabe creează focare de infecție.
Alimentarea trioarelor cu boabe de mazăre trebuie să se facă în mod ritmic asigurându-se o sortare corespunzătoare pe mărimi. O alimentare excesivă a trioarelor duce la apariția boabelor de mazăre cu diametrul mic în sortimente de mazăre cu boabe mari.
Figura 3. Instalație pentru sortarea densimetrică a mazării
1 – pâlnie de alimentare; 2 – regulator; 3 – vas de saramură; 4 – conductă de recirculare a saramurii; 5 – saramură; 6- eliminarea surplusului de saramură; 7 – ventil de saramură concentrată; 8 – pompă centrifugă; 9 – rezervor; 10 – 11- pâlnii de sortare;
12 – sistem de dușuri; 13 – racord pentru separarea mazării bătrâne;
14 – racord pentru separarea mazării tinere.
Deși aprecierea sub aspectul frăgezimii începe să capete tot mai multă importanță, sortarea mazării după dimensiuni reprezintă singurul criteriu comercial de diferențiere calitativă. Aspectul neuniformității calitative este accentuat de faptul că se mai cultivă uneori soiuri mute și se prelucrează concomitant soiurile zaharate cu cele nezaharate. Soiurile zaharate au calități organoleptice superioare față de soiurile nezaharate, dar prin acest sistem de sortare ele nu se pot încadra în categoria celor superioare (extrafină în general între 8 – 120Be).
Separarea mazării de soluțiile de sare se face printr-o sită tambur, iar soluțiile de sare sunt recirculate. Alegerea concentrației soluției de clorură de sodium se face în funcție de perioada campaniei (vegetației – grad de maturitate).
La începutul campaniei când există un mare procent de boabe ușoare, se folosește o soluție cu concentrația de 80Be. În plină campanie este bine să se facă sortarea pe două calități, concentrația saramurii fiind 9 – 100Be. La sfârșitul campaniei, pentru a se elimina boabele amidonate și îmbătrânite, se folosește o concentrație de 11 – 120Be.
În unele țări s-au introdus linii de mazăre fără presortator și trior, reducându-se prin aceasta timpul de prelucrare. La aceste linii se pot prelucra foarte bine soiurile zaharate și alte soiuri nezaharate la care diferența de mărime a bobului este mică.
Eliminarea operației de triorare din fluxul tehnologic prezintă o serie de avanataje economice determinate de reducerea costului instalațiilor, obținerea de economii la forța de muncă ocupată cu această operație și la consumurile de utilități (energie electric și apă utilizată la transportul hidraulic al boabelor), reducerea cheltuielilor de amortizare cu partea aferentă instalațiilor de triorare, reducerea cheltuielilor de remont și eliberarea unor suprafețe de producție ocupate de utilajele pentru pretriorare și triorare.
De asemenea, efectele triorului asupra boabelor de mazăre sunt la același nivel cu ale turației tobei, deci cât se poate de nefavorabile. Acțiunea mecanică a triorului determină o stimulare a proceselor biochimice și chimice ce duc la rândul lor la modificări nedorite ale gustului.
2.3. Opărire – răcire
Scopul principal al opăririi constă în inactivitatea tuturor proceselor enzimatice.
Opărirea mazării mai are ca scop:
îndepărtarea substanțelor care se găsesc la suprafața boabelor provenite din strivirea țesuturilor vegetale;
distrugerea parțială a microflorei epifite;
îmnuierea țesuturilor, dilatarea celuleor și facilitarea îndepărtării gazelor, a oxigenului intercelular, ceea ce duce la stabilizarea mai bună a vitaminei C în timpul proceselor următoare. Totodată, se înlătură parțial acțiunea corozivă a oxigenului asupra tablei și este redusă presiunea din recipient în timpul sterilizării și după sterilizare;
prin opărire se elimină aerul din țesuturi care este rău conducător de căldură, înlesnind astfel pătrunderea căldurii respectiv se evită bombajul fizic al conservei.
În figura 4 este prezentată schema unui opăritor continuu tip O.C.1.46.
Figura 4. Opăritor continuu
1 – pompă transport hidraulic; 2 – buncăr colector; 3 – conductă refulare amestec mazăre apă; 4 – separator apă; 5 – conductă de returnare a apei de transport; 6 – coș de alimentare;
7 – pâlnie de evacuare; 8 – dispozitiv de preaplin; 9 – variator de turație; 10 – regulator de temperatură; 10 – conductă alimentare cu abur; 11 – dispozitiv pentru ridicarea capacelor;
12 – capacul opăritorului; 13 – coloană de alimentare cu apă.
Opărirea trebuie aplicată cât mai rațional în funcție de frăgezimea și mărimea boabelor întrucât se pot înregistra pierderi destul de importante de substanțe hidrosolubile cu valoare alimentară ridicată (săruri minerale, vitamine, zaharuri etc.). Aceste pierderi cresc odată cu prelungirea timpului și ridicarea temperaturii de opărire. În general, pierderile de vitamina C sunt influențate mai accentuat de creșterea duratei de opărire decât de creșterea temperaturii.
Temperatura folosită la opărire este de 85 – 900C; la această temperatură fața de 1000C se micșorează degradarea clorofilei (trecerea în feofitină). Timpul de opărire trebuie să asigure îndepărtarea aerului din țesuturi și inactivarea enzimelor. Apa folosită la opărire trebuie să corespundă condițiilor fizico – chimice și microbiologice pentru apa potabilă. La faza de opărire trebuie să se aibă în vedere și duritatea apei.
În cazul unei ape cu duritate mică, pierderile în opărirea mazării în substanțe hidrosolubile sunt de 10 – 20%.
În multe țări opărirea este repetată de mai multe ori în aceeași apă ducând în reducerea pierderilor, reducându-se capacitatea apei de a extrage aubstanțe hidrosolubile. Sunt, de asemenea, recomandări ca apa de la opărirea legumelor să fie folosită ca lichid de umplere a conservelor.
În cazul apei cu o duritate mare, boabele de mazăre se întăresc. În țara noastră duritatea apei care conține 1mg oxid de calciu la 100 cm3 apă.
În afară de gradele germane de duritate, se mai folosesc și gradele franceze sau engleze de duritate – 1 grad francez de duritate reprezintă un conținut de 1mg carbonat de calciu la 100 cm3 apă, iar 1mg carbonat de calciu la 76 cm3 apă este egal cu 1 grad englez:
1 grad german = 1,790 franceze = 1,250 engleze
1 grad francez = 1,560 germane = 0,700 engleze
1 grad englez = 0,800 germane = 1,430 franceze
În funcție de gradul de duritate apa se impart în:
de la 0 – 40 = apă foarte moale;
de la 4 – 80 = apă moale;
de la 8 – 120 = apă semidură – mijlocie;
de la 12 – 180 = apă destul de dură;
de la 18 – 300 = apă dură;
peste 300 = apă foarte dură.
La opărire este indicat ca apa sa aibă 10 – 120 duritate. În timpul opăririi, volumul boabelor la început scade cu 10 – 15% urmare coagulării proteinelor și îndepărtării gazelor din țesut, apoi revin prin absorbția de apă ce are loc și prin umflarea amidonului. Scăzămintele medii în faza de opărire în boabele de mazăre sunt în final cca. 5%.
De asemenea, în timpul acestui tratament termic culoarea inițială a mazării este schimbată deoarece sub influența căldurii clorofila trece parțial în feofetină.
Controlul tehnic al opăririi trebuie să se facă prin controlul inactivării enzimelor în special a peroxidazei foarte rezistente la temperature ridicate.
Atunci când s-a ajuns la supraopărire, textura este moale, boabele de mazăre se strives la apăsare între degete, pielița se încrețește și se rupe la atingere.
Supraopărirea avantajează fenomenul de amidonare.
Răcirea. Opărirea trebuie să fie urmată de o răcire executată pe cât posibil rapid cu scopul de a împiedica acțiunea prelungită a căldurii care poate provoca degradări de calitate și a împiedica totodată creșterea numărului de bacteria. S-a observant că numărul de bacteria crește de la 3 500 la 1 450 000 la 1 gram, în depozitarea mazării opărite timp de 7 ore la ± 20C. răcirea mazării se face în spălătoarele cu flotație.
2.4. Sortarea și pregătirea saramurii
Mazărea răcită este trecută pe mase transportatoare de sortare. Această operație are scopul de a îndepărta din masa boabelor de mazăre eventualele corpuri străine și în special a boabelor de mazăre furajeră și mazărea îmbătrânită.
Ținând seama că sortarea manuală este o muncă dificilă, nu dă rezultate satisfăcătoare și implică risipa de forțe de muncă, este necesar ca spălătorul – răcitor să funcționeze în condiții cât mai bune pentru a efectua în mod mecanic îndepărtarea impurităților și corpurilor străine, iar mazărea furajeră să fie îndepărtată din lan prin plivire.
Pregătirea saramurii. În industria conservelor sarea comestibilă (clorura de sodium) se întrebuințează atât pentru a conferi produsului gust specific sărat, cât și ca substanță corsenvantă. La prepararea saramurii se folosește sare de tip fină sau măruntă, care trebuie să îndeplinească condițiile prevăzute în STAS – 1465 – 58.
Saramura se prepară într-un aparat numit percolator de sare ( figura 5), care este un rezervor metalic ce servește la dizolvarea sării și filtrarea soluției obținute.
Solubilitatea sării variază în funcție de temperatură, fiind puțin mai mare la cald decât la rece și anume: la temperatura de 300C în 100 l apă se pot dizolva cel mult 36 kg sare, iar la temperature de 1000C în 100 l apă se pot dizolva cel mult 39,2 kg sare.
În cazul când există pericolul de amidonare a conservelor de mazăre, în saramură se adaugă clorură de calciu N.I.1129/SS, cantitățile adăugate fiind în funcție de duritatea inițială a apei folosite.
Întrucât saramura se dozează numai când are temperatura de minimum 3850C, pentru ridicarea și menținerea acestei temperaturi atât bazinele instalației de saramură, cât și bazinul grupului de dozare vor fi prevăzute cu serpentine de aburi.
Figura 5. Percolator de sare
1 – rezervor; 2 – fund perforat; 3 – pânză de filtrare; 4 – sare;
5 – serpentină perforată cu apă; 6 – compartiment saramură; 7 – robinet;
8 – rezervor prevăzut cu serpentine de inox prin care circulă abur; 9 – agitator.
2.5. Recipientele folosite și pregătirea lor pentru procesul tehnologic
În industria conservelor pentru sortimentul conserve de mazăre în saramură se folosesc recipiente metalice și de sticlă de diferite mărimi (de la o jumătate de kg până la 5kg).
Pentru alegerea tipului de ambalaj pentru conservele de mazăre în saramură trebuie să se țină seama de dotarea tehnică, respectiv tipul și productivitatea mașinilor de închis, de cerințele pieții, de tipurile de mazăre fabricată și nu în ultimul rând de costul ambalajului în raport de prețul de cost al produsului.
Recipientele din metal folosite la fabricarea conservelor de mazăre în saramură sunt cutiile din tablă cositorită de capacități cuprinse între 500g și 5kg. capacitățile cele mai frecvent folosite sunt următoarele: 1/2kg, 1kg, 3kg și 5kg.
Pentru asigurarea conservabilității mazării în bune condiții și pe o perioadă cât mai îndelungată se recomandă utilizarea cutiilor confecționate din tablă cositorită și vernisată. Această calitate a cutiilor metalice conduce la evitarea apariției fenomenelor de marmorare și sulfurare care depreciază aspectul commercial al mărfii. Acest fenomen se datorează reacției produse între sulful din compoziția mazării și staniul sau fierul din cutia de tablă.
Analizând avantajele și dezavantajele celor două tipuri de ambalaje (tablă și sticlă) din punct de vedere comparativ, se pot menționa următoarele avantaje în favoarea ambalajelor de tablă:
închidere ermetică;
rezistență mare la variațiile de temperatură;
rezistență la presiunea ce se dezvoltă în interior în timpul sterilizării;
bună conductibilitate termică;
greutate redusă.
Dezavantajele cutiilor din tablă constau în faptul că produsul nu este văzut de consumator, fapt care poate să îl conducă la anumite rețineri. De asemenea, nu poate fi înlăturat în totalitate fenomenul de marmorare și sulfurare.
Avantajele folosirii borcanelor de sticlă sunt:
stransparența sticlei arată calitatea produsului și dă siguranță consumatorului asupra produsului respectiv;
sticla nu este atacată de nici unul din elementele care intră în componența produsului, borcanele sunt mai igienice decât cutiile;
posibilitatea de a recupera borcanele reduce prețul de cost al produsului.
În același timp, borcanele au și o serie de neajunsuri care limitează folosirea lor și anume:
greutatea borcanului este mult mai mare decât a cutiei pentru același volum;
borcanele sunt fragile, se pot sparge, ceea ce complică stransportul sau manipulările;
din cauza materialului fragil și greu mărimea acestora nu poate depăși anumite limite ( în cazul conservelor de mazăre maximum 3kg);
conductibilitatea termică este redusă, din care cauză sterilizarea se face într-un timp mai lung.
Pentru conservele de mazăre în saramură, în țara noastră se folosesc borcane cu închidere tip Omnia care utilizează capace de aluminiu cu garnitură de etanșare turnată.
Pregătirea recipientelor în care urmează să fie ambalate conservele se face concomitant cu prelucrarea boabelor.
Pregătirea cutiilor. Transportul cutiilor de la furnizor la fabricile de conserve se face prin diferite sisteme:
transportul în cutii;
transportul pe palete.
Recipientele metalice ajung în secția de fabricație impurificate, cu praf în urma transportului și a manipulărilor. Din această cazuă este necesar ca înainte de a fi folosite să se spele și dezinfecteze. Transportul și manipularea cutiilor în timpul pregătirii pentru procesul tehnologic trebuie să se facă cu grijă pentru a se evita deformarea acestora fiind cunoscut faptul că asemenea ambalaje conduc la rebuturi.
Pentru transportul cutiilor în spațiile amenajate pentru condiționare sau în sala de fabricație sunt recomandate transporturi mecanizate care să asigure aprovizionarea în ritmul cerut de fluxul tehnologic și totodată să garanteze integritatea ambalajelor. Asemenea tipuri de transportoare sunt arătate în figura 6.
Figura 6.
a – Elevator de cutii goale
1 și 3 console de susținere; 2 – încărcarea elevatorului;
4 și 8 – tamburi; 5 – descărcarea elevatorului; 6 – lanț; 7 – cârlige.
b – Elevator cu fricțiune
1 – jgheab de tablă; 2 – cutii goale; 3 – jgheab de descărcare; 4 și 5 – tamburi;
6 – bandă.
Indiferent de sistemul de transport adoptat nu se poate evita murdărirea cutiilor de conserve.
Concomitent cu pregătirea cutiilor de tablă se asigură și aprovizionarea cu capacele respective. Se va urmări ca în aprovizionarea secțiilor de fabricație, capacele să provină de la același furnizor de cutii de tablă, dat fiind faptul că mici diferențe dimensionale pot conduce la o închidere neetanșă. Spălarea și dezinfectarea capacelor se face după același principiu ca la cutii. Tot în cadrul operațiilor de pregătire a ambalajelor face parte și operația de marcare a capacelor ce se execută la mașini de ștanțat.
Marcarea se face conform STAS – 4100 – 65. În funcție de utilajul de care dispune fabrica și de diametrul capacelor, ștanțarea se poate face pe unul, două sau trei rânduri.
Pregătirea borcanelor pentru procesul tehnologic constituie o problemă foarte importantă, dat fiind numărul mare de recipiente ce trebuiesc pregătite în unitatea de timp și faptul că cca. 50% din acestea sunt recuperate.
Transportul borcanelor este efectuat de furnizor în fabricile de conserve transportul în pachete ( pachete de 20 de borcane), în containere sau în lăzi.
Dacă borcanele noi nu pun problem prea complicate, cele recuperate ridică problem mari din punctual de vedere al spălării.
Borcanele sunt murdare cu depuneri organice sau anorganice, grăsimi, impurități care adeseori par a fi inofensive, dar sunt extreme de periculoase din punct de vedere bacteriologic. De aceea spălarea acestora trebuie să se facă cu multă atenție și în așa fel încât să le aducă în stare perfectă din punct de vedere al curățeniei.
Spălarea borcanelor se face cu apă la o temperatură de 70 – 800C, folosindu-se fie soda caustică, fie un detergent. Detergenții sau soda caustică se folosesc în concentrațiile prevăzute în modul de exploatare al mașinii folosite. Concentrația lichidului de spălare are un rol foarte important. S-a constatat concentrația optimă a lichidului de spălare cu hidroxid de sodium ca fiind cuprinsă între 1,5 și 2,5%. Temperature și concentrația lichidului de spălare trebuie astfel alese încât să asigure solubilizarea stratului de impurități și dispersarea acestora în soluție.
Soluțiile utilizate la spălare au și acțiune bacteriostatică, astfel s-a constatat că o soluție cu 2% NaOH (hidroxid de sodiu) distruge microorganismele ce se află pe ambalaje numai în 5 minute. Pentru prepararea soluțiilor de spălare se va utilize apă cu duritate redusă.
Spălarea borcanelor este urmată de clătire cu apă potabilă sub presiune și apoi dezinfectarea prin cufundarea în apă clorinată (80g hipoclorit de calciu la 100l de apă). Apa cu hipoclorit de calciu pentru dezinfectarea ambalajelor trebuie primenită la fiecare două ore deoarece efectul antiseptic al clorului degajat de hipoclorit se pierde foarte repede.
În cazul când la mașinile de spălat se folosește soda caustică, după spălare se impune controlul limpezirii corespunzătoare a recipientelor ce se face cu fenolftaleină picurându-se cu ajutorul pipetei din această soluție pe borcanele recoltate. Apariția culorii roz indică urme de hidroxid de sodium (NaOH), deci clătirea nu a fost corespunzătoare. și pentru transportul borcanelor în sala de fabricație sau spațiile amenajate pentru condiționare se recomandă transportoare mecanizate care să asigure o productivitate sporită și reducerea spergerilor prin manipulări. Un asemenea tip de transportor este prezentat în figura 7.
Figura 7. Mașină rotativă de spălat cutii goale
1 – jgheab de intrare a cutiilor; 2 – cutie goală; 3 – roată stelată; 4 – dispozitiv de șprițuire cu apă; 5 – carcasă; 6 – roată stelată II; 7 – roata stelată III; 8 – țeava scurgere apă;
9 – jgheab evacuare cutii spălate.
Concomitent cu pregătirea borcanelor se pregătesc și capacele de aluminiu folosite la închiderea borcanelor. În timpul transportului și manipulărilor, lăzile cu capace trebuie ferite de lovituri care ar putea duce la deformarea capacelor, zgârierea peliculei de lac su denaturarea masei de etanșare.
Pentru individualizarea borcanelor prin marcare s-a încercat marcarea cu tus incolor prin dispositive special, dar această metodă nu s-a extins în sector.
2.6. Umplerea recipientelor
Procedeul de umplere a recipientelor joacă un rol important în reușita fabricării conservelor de mazăre, pe de o parte pentru faptul că în ambalajele de conserve trebuie să se asigure un conținut minim de boabe de mazăre, iar pe de altă parte un raport optim între boabe și saramura de umplere. La fabricarea conservelor de mazăre în saramură s-a constatat existența unei dependențe între fenomenul aminodării și raportul solid – lichid al conservei, care se manifestă prin creșterea intensă a tulburării saramurii, atunci când cantitatea de boabe după sterilizare, depășește procenntul de 65%. În general, la majoritatea conservelor de legume standardele indică un conținut minim de 60% solid, dozarea trebuie făcută astfel încât procentul să nu depășească 65%, deoarece pe lângă faptul că duce la înrăutățirea calității, se înregistrează și o creștere a consumului specific. Pentru a obține după sterilizare în produsul finit cantitățile și raporturile prevăzute în actele normative, se recomandă ca în funcție de tipul de mazăre și mărimea ambalajului să se introducă în recipienți cantitățile de boabe prezentate în tabelul 4.
Tabelul 4
Cantitățile de boabe de mazăre introduse în recipienți
Cantitățile de boabe din fiecare recipient depind și de gradul de maturitate, boabele cu cantități mai mari de amidon își măresc greutatea în timpul sterilizării.
Pentru stabilirea corectă a raportului solid – lichid este necesar să se facă șarje de control în funcție de gramajele orientative înainte de producția de serie. Saramura trebuie să fie fierbinte (900C) în scopul eliminării aerului din recipienți. pentru umplerea recipienților cu mazăre se folosesc grupuri de dozare solid – lichid și închiderea Filter – Press, cu o capacitate de 12 000 cutii/h, I.M.C. cu o capacitate de 16 000 cutii/h și grupurile C.D.T.
2.7. Închiderea recipientelor
Majoritatea alterărilor microbiologice (bombaje) sunt cauzate de neermeticitatea recipientelor, astfel reușita procesului de conservare este condiționată de închiderea recipientelor. Asigurarea conservabilității și păstrării concervelor de mazăre pe o perioadă cât mai lungă se face numai printr-o închidere etanșă ce înlătură orice contact între mediul exterior infectat cu microorganism și sporii lor și mediul interior steril.
Închiderea recipientelor se face cu ajutorul mașinilor de închis automate sau semiautomate cu vid sau fără vid.
Închiderea sub vid este procedeul mai modern prin care se realizează o eliminare a aerului în proporție de 90% și se obține un vid uniform în recipient. La conservele de mazăre temperature lichidului de acoperire (saramura) fiind peste 800C se pot folosi și mașini de închis fără vid.
Închiderea borcanelor după sistemul Omnia este o închidere sub vid, creată în timpul sterilizării. Capacul borcanului are rolul unei supape care dă posibilitatea eliminării aerului din interiorul borcanului în timpul sterilizării.
Etanșeitatea borcanului se realizează în timpul sterilizării când datorită evacuării gazelor din interiorul recipientului, capacul este reținut de vidul creat în interior.
2.8. Sterilizare – răcire
Una dintre cele mai importante operații la fabricarea conservelor este sterilizarea. Ea se efectuează în scopul distrugerii tuturor microorganismelor vii capabile să dăuneze sănătății consumatorilor și să producă alterarea conținutului. Procesul termic trebuie să asigure păstrarea proprietăților organoleptice și nutritive ale produselor conservate.
Întrucât distrugerea completă a florei microbiene nu se poate obține decât în dauna calității, în practica conservării s-a introdus tratamentul de sterilitate comercială.
La sterilizarea conservelor de mazăre se folosesc temperature între 100 – 1200C un anumit timp în funcție de utilaj, recipientul folosit și tipul de mazăre. Principalul obiectiv al folosirii temperaturilor ridicate este sporirea capacităților de producție al instalațiilor. Temperaturile menționate nu distrug complet microorganismele prezente în produs, în conserve pot să rămână spori vii, dar care nu au posibilități de proliferare, nu se dezvoltă și nu alterează conservele, decât în cazul în care produsul este păstrat la temperaturie mai mari (35 – 400C).
Conform cercetărilor efectuate pe plan internațional în ultimele decenii, fixarea corectă a baremurilor de sterilizare se bazează pe termorezistența microorganismelor patogene sau a celor saprofite cu posibilități de alterare a produselor, dar și pe viteza pătrunderii căldurii în recipientele supuse tratamentului de sterilizare.
La rândul său rezistența termică a germenilor existenți în produsele supuse termosterilizării este influențată în principal (în afară de timp și temperatură) de următorii factori, astfel:
De numărul microorganismelor în ambalaje, cu cât microorganismele sunt mai numeroase cu atât timpul necesar sterilizării este mai mare. O formulă de sterilizare corect stabilită și aplicată asigură sterilizarea produsului numai atunci când acesta nu este excesiv de contaminat cu germeni de alterare.
Tabelul 5
Timpul necesar distrugerii microorganismelor în funcție de numărul acestora
De concentrația ionilor de hidrogen, (pH-ul conținutului conservelor), astfel, pH-ul influențează direct rezistența termică, cu cât aciditatea produsului este mai mare, cu atât termosensibilitatea microorganismelor;
Bacteriile prezente în conserve supuse sterilizării. Pentru conservele cu aciditate scăzută pH-ul > 4,5 , deci și în cazul mazării, regimul de sterilizare trebuie să asigure în mod obligatoriu distrugerea sporilor de Clostridium botulinum, a căror rezistență în căldură este foarte mare. Starea de infectare care se admite în conservele de mazăre înainte de sterilizare este de 500 spori la 1g produs. Clostridium botulinum este răspândit în sol, de unde ajunge cu material primă în produsul conservat.
De materialul din care este confecționat ambalajul (sticlă sau tablă). Ambalajele din tablă fiind bune conducătoare de căldură, reduc durata tratamentului termic.
De dimensiunea ambalajului. Cu cât ambalajele sunt mai mari cu atât sterilizarea durează mai mult.
În vederea fixării unui regim de sterilizare cat mai judicious este necesară cunoașterea curbei de pătrundere a căldurii în interiorul conținutului recipientului. Pe baza acesteia se apreciază timpul necesar pentru atingerea temperaturii de sterilizare în central recipientului. La această durată se adaugă timpul de menținere la temperature necesară și cel de răcire a autoclavei.
Pentru obținerea cât mai rapidă a temperaturii de sterilizare în centrul recipientului s-au făcut încercări de sterilizare a conservelor prin șoc termic. Această metodă constă în ridicarea temperaturii din autoclavă peste 1000C, menținerea acestei temperaturi la strictul necesar atingerii temperaturii de 1200C. în recipient, după care temperatura este coborâtă imediat la 1000C și menținută astfel timpului necesar pentru sterilizare. Acest procedeu dă rezultate bune la conservele de mazăre ducând la creșteri însemnate ale capacității de producție.
În figurile 8, 9, 10 și 11 sunt prezentate curbele de termopenetrație la conservele de mazăre de diferite tipuri pentru cutiile de conserve.
Figura 8. Curba de termopenetrație la conservele de mazăre cutii 1/2
Figura 9. Curba de termopenetrație la conservele de mazăre cutii 1/1
Figura 10. Curba de termopenetrație la conservele de mazăre cutii 3/1
Figura 11. Curba de termopenetrație la conservele de mazăre cutii 5/1
Tabelul 6
Regimuri de sterilizare la conservele de mazăre cu șoc termic comparativ cu procedeul normal
Interpretarea modului de redare a formulelor în cazul șocului termic este următoarea:
în prima fracție, prima cifră a numărului reprezintă durata (minute) de urcare a temperaturii ( indicată la numitor) în autoclavă, iar a doua cifră reprezintă timpul de menținere la această temperatură, în cazul când numărătorul cuprinde doar o cifră, înseamnă că imediat după atingerea în autoclavă a temperaturii indicate la numitor, se va începe scăderea temperaturii la 1200C;
în a doua fracție, prima cifră de la numărător reprezintă durata de menținere la 1200C (indicată la numitor) în care este cuprinsă și perioada de scădere a temperaturii la 1200C ( aproximativ 2min.), iar a doua cifră reprezintă durata răcirii.
Sterilizarea conservelor de mazăre se face în aparate cu funcționare discontinuă (autoclave) și aparate de sterilizare cu acțiune continuă (I.M.C. rotativ și Stork).
Una dintre cele mai utilizate instalații pentru sterilizarea conservelor este autoclava verticală care este folosită atât la sterilizarea cutiilor, cât și a borcanelor.
Capacitatea de producție a autoclavei este în funcție de formula de sterilizare, de încărcătura maximă a acesteia, de tipul ambalajului folosit, timpul necesar pentru încărcarea și descărcarea lui etc.
În medie, capacitatea unui autoclave este de:
700 borcane ½ = 250 kg/h;
500 borcane 1/1 = 300 kg/h;
750 – 800 cutii ½ = 260 kg/h;
512 cutii 1/1 = 310kg/h.
În cazul sterilizării borcanelor trebuie să se țină seama de următoarele:
borcanele trebuie să stea cu capacele în sus tot timpul sterilizării pentru a se evita eliminarea conținutului odată cu gazele care ies din recipient;
fiind confecționate dintr-un metal moale , capacele trebuie să fie ferite de lovituri.
Între rândurile de borcane se pun covoare de cauciuc de 3mm grosime, cu inserție de pânză, fie plăci de aluminiu de 1,5mm grosime, prevăzute cu găuri de 30mm pentru a ușura circulația apei din autoclav în timpul sterilizării. Rolul covoarelor este de a proteja exfolierea lacului de pe capac și deformarea capacului, datorită presiunii exercitate de borcanele de deasupra.
Consumul de aburi al autoclavei este de 120kg/h, iar pentru răcire sub presiune se consumă 1m3 apă/h. Condițiile ce se impun pentru desfășurarea normal a procesului de sterilizare în autoclave sunt:
menținerea riguroasă a presiunii la valoarea stabilită în tot timpul sterilizării;
urmărirea oscilației temperaturii pe termometru și a presiunii pe manometru;
asigurarea utilităților (apă, abur, aer) la presiunile și cantitățile impuse de regimul prescris și numărul de autoclave;
montarea și reglarea corespunzătoare a sistemelor de închidere – deschidere a utilităților (robinet de trecere, clapeți de reținere) pentru a putea fi ușor manipulate de sterilizator;
aparatura de măsură și control trebuie să fie reparată și verificată permanent pentru a se realize parametrii ciclului de sterilizare cât mai corect.
Deoarece operația corectă de sterilizare este foarte importantă, atât pe plan mondial, cât și la noi în țară, se depun eforturi ca autoclavele discontinue să fie prevăzute cu aparatură automatizată de realizare a sterilizării sau să se înlocuiască cu sterilizatoare continue.
Răcirea. După sterilizare, conservele trebuie răcite imediat. Calitatea conservelor depinde foarte mult de felul cum este făcută răcirea. Chiar în cazul unei sterilizări corespunzătoare produsul poate fi suprasterilizat din cauza unei răciri incomplete. Totodată scade valoarea alimentară a produsului, iar la ambalajele metalice se intensiificăp fenomenul de coroziune.
Nu se recomandă o răcire bruscă care ar avea ca efect contractarea materialului din care sunt executate recipientele și ar duce la formarea de puncte neetanșe sau la spargerea recipientelor.
În timpul răcirii recipientele se răcesc mai întâi la exterior. Timpul de răcire este influențat de temperature și debitul apei de răcire. Răcirea trebuie asigurată în 10 -15 min., timp în care recipientele sunt aduse la temperature de 40 – 450C. Pentru a evita ruginirea exterioară, răcirea se face numai până la temperature de 400C, pentru ca astfel procesul de răcire să se combine cu un process de uscare a apei de pe suprafața exterioară a recipientelor.
La sfârșitul timpului de sterilizare se închide ventilul de abur și se deschide ventilul de apă, pentru începerea răcirii, în același timp se deschide treptat ventilul de preaplin pentru evacuarea apei calde. Odată cu răcirea apei în autoclavă scade și presiunea aburului. De aceea, răcirea și menținerea presiunii se face în acest timp prin manipularea potrivită a ventilelor de apă, aer și preaplin.
Apa de răcire trebuie să îndeplinească condițiile de apă potabilă.
2.9. Termostatarea
Calitatea operației de sterilizare se verifică prin proba de termostatare care constă în menținerea unor recipient din lotul respective într-un thermostat cu temperatură constant de 370C timp de 10 zile.
Din produsul finit se aleg cca. 10% din numărul recipientelor și se țin în camera de termostatare. Dacă se constată că aceste probe s-au bombat după perioada de control de 10 zile, se termostatează întregul lot. Din lotul respectiv se aleg probe și pentru examenul bacteriologic în laborator. Pentru rezultate mai exacte se recomandă termostatarea timp de 30 zile.
2.10. Etichetare și depozitare
Etichetarea. După sterilizare se execută operația de etichetare a ambalajelor care are ca scop să le dea aspectul comercial necesar. Operațiile care se execută constau în spălarea și uscarea cutiilor, etichetarea, ambalarea în cutii de carton sau mucava (sau pachetizarea în folie contractibilă) așezarea pe paletă și depozitarea în sistem paletizat. Această metodă presupune un control atent al calității cutiilor și al modului de închidere pentru a reduce la minimum posibilitățile de producer a bombajelor și prezintă avantajul că față de sistemul de etichetare după depozitare, forța de muncă necesară se reduce substanțial (cca.65%).
Întrucât procedeul de etichetare imediat după sterilizare este avantajos numai în cazul când pericolul apariției bombajelor este aproape egal cu zero, se mai practică sistemul etichetării după depozitare, respectiv înainte de livrare. În această situație pentru a se evita coroziunea cutiilor din tablă cositorită, înainte de depozitare, acestea se ung cu vaselină neutral sau medol.
Depozitarea. Se face cu scopul păstrării integrității și calității produsului pe un anumit timp. Pentru aceasta sunt necesare magazii răcoroase, uscate, ferite de lumina solară și îngheț, deoarece conservele de mazăre înghețând își pierd parțial gustul. Temperatura de înghețare a conservelor de mazăre verde este de -100C.
În deposit temperatura nu trebuie să depășească 200C, astfel cum prevede STAS 1503/62 (recomandabil între +4 și +100C).
Umiditatea relativă a aerului din deposit nu trebuie să fie mai mare de 85%.
Depozitarea se face prin folosirea paletizării care aduce economii importante de spații și manoperă, pe loturi, în funcție de tipul mazării, felul recipientului, destinația și data fabricării. Între stive, se lasă un spațiu de 10cm, iar în perete 30cm. stivele se grupează astfel încât să se lase un colidor de circulație.
În condițiile de depozitare menționate, conservele de mazăre trebuie să-și păstreze calitatea timp de minimum 12 luni de la data fabricației.
CAPITOLUL III
Mașini și instalații utilizate în cadrul liniei tehnologice
3.1. Bazin de recepție
3.2. Transportor hidraulic pentru mazăre
3.3. Trior de mazăre
3.4. Opăritor continuu
3.5. Răcitor cu tambur
3.6. Răcitor cu masă vibrantă
3.7. Răcitor cu dușuri
3.8. Bandă de sortare
3.9. Elevator gât lebădă
3.10. Elevator înclinat cu cupe
3.11. Dozator mazăre
3.12. Schimbător de căldură
3.13. Dozator saramură
3.14. Autoclava
3.15. Spălătorul de cutii
3.16. Mașina de închis borcane
3.17. Mașina de etichetat
3.1. Bazin de recepție
Recepția mazării se face în acest utilaj în vederea separării eventualelor păstăi sau alte resturi vegetale rămase în masa de boabe în timpul batozării. În cazul în care nu se îndepărtează aceste impurități, triorul de mazăre și instalația de recirculare a apei de la transportorul hidraulic se vor înfunda repede provocând stagnări în procesul de producție. Acest utilaj este format dintr-o camera de flotație 3, prevăzută cu pereți transversali 4. Spălarea se execută astfel: boabele trec din buncărul 1, pe plăcile înclinate (site 6) și sunt transportate sub acțiunea dușurilor 13.
Impuritățile grele vor rămâne pe fundul compartimentului de separare a pietrelor 7, iar mazărea și impuritățile ușoare trec în compartimentul de flotație. Datorită șicanelor și lărgirii secțiunii, viteza curentului de apă se micșorează și ca urmare mazărea va cădea pe fundul compartimentului de flotație, iar impuritățile ușoare vor rămâne la suprafață și prin jgheabul colector 8 trec în tamburul de curățire unde se separă de apă.
Mazărea care a căzut pe fundul compartimentului este antrenată pe jgheabul înclinat 5 cu ajuorul unui curent de apă trimis de pompa 14 și deversată pe sita oscilantă 9, unde se spală cu dușurile 15. Pietrele sunt antrenate de cimentul de apă într-o conductă de cauziuc 17 și se separă de apă tot în tamburul de curățire.
În instalație apa este recirculată, deoarece recircularea micșorează pierderile de substanță uscată a mazării. Materialele de construcție folosite sunt anticorozive și se folosește tablă de oțel inoxidabil 12NC 185 acolo unde sunt îmbinări sudate și tablă de oțel inoxidabil ZOC 130. Tamburul e cutrățire este din tablă zincată.
Figura 12. Bazin de recepție cu separator pentru păstăi
Caracteristici tehnice:
Capacitatea de prelucrare: 4000 kg/h;
Putere electromotor pompa de recirculare: 2,8 KW / n = 1500 rot/min;
Putere electromotor tambur de curățire: 1KW / n = 1000 rot/min;
Debit pompă recirculare: 10,5 l/s;
Dimensiuni de gabarit: 3100 x 1200 x 1725 mm;
Masa: 175 kg.
3.2. Transportor hidraulic pentru mazăre
Transportorul hidraulic pentru mazăre face parte din linia continuă pentru fabricarea conservelor din mazăre. În această linie sunt instalate de regulă două asemenea transportoare:unul amplasat la începutul liniei – ridică mazărea boabe de la ieșirea din sortator la opăritor.
Întreg ansamblul transportatorului se grupează în trei ansamble principale:
Rezervorul transportorului hidraulic confecționat din tablă inoxidabilă, servește la amestecarea mazărei cu apă în vederea transportului;
separatorul servește la separarea apei care a fost utilizată la transport de boabele de mazăre;
mecanismul de transport hidraulic tip MTH4, servește la antrenarea hidraulică a mazărei în conductele de transport.
Figura 13. Schema transportorului hidraulic
Caracteristici tehnice:
productivitatea transportorului: 4t boabe/h
capacitatea rezervorului: 100 litri
conducta pentru apă – mazăre : ϕ 53 int.
conductă de retur apă folosită: 3’’
conductă de apă proaspătă: 4’’
separatorul hidraulic
motoreductor:
puterea motorului: 0,75 Kw
turația motorului: 1500 rot/min
raport de transmisie: i = 56:1
turația tamburului: 26 rot/min
dimensiuni tambur: ϕ 553 x 1000
mecanismul de transport hidraulic:
pompă tip: PTH4
debit: 17 m3/h
puterea motorului: 1,1 – 1,9 kW
turația motorului: 700/1425 rot/min
dimensiuni de gabarit pe întregul transportor:
lungime: 3420 mm
lățime: 2550 mm
înălțime: 5950 mm
masa netă: 718kg.
3.3. Trior de mazăre
Triorul de mazăre este un agregat care calibrează, după dimensiuni, mazărea verde în cinci categorii, ținând cont de faptul că, pe măsură ce mazărea se maturizează, dimensiunile boabelor cresc. Se realizează o triere riguroasă a boabelor, fapt care permite opărirea uniform și tratarea termică a loturilor de aceleași dimensiuni. Pretriorul este format din doi tamburi, a câte trei tronsoane fiecare. Tamburii sunt formați din trei site confecționate din tablă de aluminiu cu orificii de 9,3 mm și inele de rulare din fontă.
Mazărea este adusă în tamburii triorului de către un transportor hidraulic. În pretrior se separă mazărea boabe cu diametrul mai mare de 9,3 mm de celelalte sortimente. Mazărea boabe se colectează în buncărul 5. Urmărirea umplerii buncărului se face printr-un vizor practicat în peretele buncărului.
Cand buncărul este plin se procedează la evacuarea mazării, deschizându-se robinetul de golire, montat la fundul buncărului. Pentru înlesnirea evacuării mazării, pereții buncărului 5 sunt stopiți cu apă care este debitată dintr-o serpentiă plasată în interior la partea superioară a buncărului. Mazărea, astfel evacuată, cade într-un jgheab de transport hidraulic 9, amplasat în linie cu buncărele întregului agregat care o transport la opăritor.
A doua categorie de boabe (sub 9,3 mm) trece prin ochiurile sitelor și este dirijată de către pâlniile colectoare 2 în două jgheaburi de colectare 3 care conduc mazărea în tamburii 10 cu ajutorul unui jet de apă, alimentat prin conducta 6. Înainte de ieșirea mazării din jgheab apa este separată și condusă prin colectorul de apă 4 și conducta 8 în jgheabul de transport hidraulic 9.
În construcția triorului de mazăre sunt prevăzuți doi tamburi 10, având fiecare șase tronsoane de construcție asemănătoare cu tamburii pretriorului. Sitele triorului sunt astfel dispuse, încât pe măsură ce mazărea trece de-a lungul tamburului, se obține mazăre de dimensiuni mai mari, la intrarea mazării se găsește sita cu ochiurile cele mai mici.
În trior mazărea este separată în patru calități. ca și la pretrior, mazărea este dirijată de către pâlniile colectoare în cele șapte buncăre aliniate sub tamburii triorului. Cele șase tronsoane ale fiecărui tambur lucrează perechi: primele două separă mazărea extrafină cu ϕ până la 7,5 mm inclusive, următoarele două separă mazărea cu ϕ =7,5 – 8,2 mm, mazărea fină cu ϕ = 8,2 – 8,75 mm. Buncărele 13 sunt de aceeași construcție, dar au capacitate mai mică decât cpacitatea buncărului 5. Pentru a evita înfundarea sitelor de la tamburii calibrori, sunt prevăzute curățitoare alcătuite din rulouri de cauziuc. Tamburii instalației sunt montați ușor înclinat pentru a permite înaintarea boabelor de mazăre. Cei doi tamburi, atât la pretrior, cât și la trior sunt așezați pe trei trenuri de roți de rulare, montate paralele pe scheletul metalic.
Agregatul este alcătuit din două părți principale: pretrior și trior.
Figura 14. Triorul pentru mazăre
Caracteristici tehnice:
capacitatea de prelucrare : 4000 kg boabe/h
numărul sorturilor: 5
consum de apă 700 l/h
antrenare motoreductor:
putere: 3kW
turația motorului: 1420 rot/min
puterea instalată: 6kW
turația tamburului: 10 rot/min
turașia trenurilor de roți: 35,6 rot/min
diametrul interior maxim al tamburului: 1000 mm
diametrul inelului de rulare: 11000 mm
lungimea tamburului presortator: 3195 mm
lungimea tamburului sortator: 6390 mm
capacitatea buncărelor:
buncărul I : 1400 kg boabe
buncărul II: 570 kg boabe
total capacitate: 5900 kg
dimensiuni de gabarit:
lungime: 12844 mm
lățime: 1450 mm
înălțime: 5460 mm
masa netă: 9800 kg
presiunea pe fundație: 4,2 kg/cm2.
3.4. Opăritor continuu
Cea mai răspândită instalație de opărire continuă folosită în industria conservelor este opăritorul continuu. Este format dintr-un tambur 1 confecționat din tablă perforată cu orificii de 3 – 4 mm, cu un diametru de 995mm.
În interiorul tamburului este montat un melc cu spire 3, care asigură deplasarea produsului în aparat. La partea inferioară, tamburul este montat într-o baie de formă semicilindrică 2 în care se găsește apa necesară pentru opărire. Baia se continuă în partea superioară cu carcasa opăritorului 18 care poate fi ridicată acționând maneta 14 a troliului 11.
Baia pentru realizarea opăririi conține apă până la o înălțime egală cu 2/3 din raza tamburului. Încălzirea ca și menținerea apei la temperatura de opărire se realizează prin barbotarea de abur, astfel, conducta de alimentare cu abur 17 este în legătură cu 4 barbotoare 9 ( două prevăzute la capătul de alimentare și două la capătul de evacuare). Barbotorul este o conduct perforată cu orificii de 2 – 3mm, îndreptate spre fundul bazinului. În baie, nivelul este menținut constant prin intermediul a două preplinuri 19.
Turația tamburului cu spire variază între 1,33 rot/min și 8 rot/min, așa fel încât se poate realize o durată de opărire care variază între 9 și 1,5 min. La unul din capetele băii, prin pâlnia 5, se introduce produsele supuse opăririi care asigură agitarea apei în baia de opărire. Melcul 3 din interiorul tamburului face corp comun cu acesta, împărțind spațiul în compartimente distinct și care, prin rotire, asigură deplasarea produsului în baie. Compartimentarea evită amestecarea produselor.
Pentru evacuarea produselor, la capătul opus celui de alimentare, pe periferia interioară a tamburului se găsesc cupe elevatoare perforate 8, care preiau produsul, apa scurgându-se apoi în baie. Evacuarea are loc prin intermediul sitei vibratoare 6 acționată de un excentric care pe lângă transport asigură și răcirea produsului cu ajutorul apei reci pulverizate prin conducta 20.
Apa se introduce în baie prin conducta 10, la capătul de evacuare al produsului din aopăritor.
Sita vibratoare 6 este antrenată de la un mechanism excentric, iar troliul este pus în funcțiune prin maneta 14, care acționează șurubul melc 16. Roata melcată 15 este montată pe axul tamburului de înfășurare a cablului 13.
Figura 15. Opăritor continuu
Caracteristici tehnice:
Dimensionale:
lungime: 6345 mm
lățime: 1850 mm
înălțimea max.: 2230 mm
lungimea cuvei: 4625 mm
diametrul tobei transportoare: 995 mm
numărul de spire în tobă: 12,5
greutatea: 2150 kg
Funcționale:
puterea motorului de antrenare: 2,2 KW
grupul variator – reductor tip 210 – Z6 / ZNA 1 – 100
turația la ieșirea din grupul vibrator – reductor:
max. 10 rot/min
min. 1,7 rot/min
puterea motorului de antrenare la jgheabul vibrant: 1,1 KW
turația: 1500 rot/min
consumul de abur: 500 kg/h
temperature maximă a aburului: 1500C
consumul de apă; 700 l/h
capacitatea opăritorului: 2000 kg/h.
În continuare este prezentat un alt tip de opăritor, destinat industriei conservelor, făcând parte din linia de prelucrare a mazării. Mazărea sortată după mărime este deversată în mod continuu pe un transportor în pâlnia de alimentare a opăritorului. Din pâlnie mazărea este trecută în mod continuu într-un tambur rotativ cu ajutorul unui șnec.
Prin rotirea tamburului, mazărea înaintează trecând prin apă fierbinte, opărindu-se. apoi prin intermediul unor palete adecvate, mazărea este scoasă din opăritor și deversată într-un jgheab de unde cad pe masa utilajului următor.
Apa prin opărire este încălzită prin injectarea direct cu abur. Temperature apei este reglată la valoarea dorită prin itermediul unui termoregulator cu domeniul de reglare 70 – 1000C. părțile utiljului care vin în contact cu mazărea sunt confecționate din oțel inoxidabil.
Figura 16. Opăritor pentru mazăre
Figura 17. Schema opăritorului pentru mazăre
Figura 18. Schema opăritorului
Caracteristici tehnice: (fig.18)
turația șnecului de alimentare : 9,9 – 29,7 rot/min
turația tamburului: 1,1 – 1,3 rot/min
puterea instalată: 1,1 KW
productivitate maximă: 1060 kg mazăre opărită
presiunea aburului: 4 bar
consum abur: 500 kg/h
consum apă: 0,8 m3/h
lungime: 4150 mm
lățime: 1680 mm
înălțime: 2435 mm
masa netă: 2253 kg
3.5. Răcitor cu tambur
Imediat după opărire mazărea trebuie răcită pentru a evita o serie de fenomene nedorite care influențează negative calitatea produsului finit.
Răcitorul este format dintr-un tambur perforat cu ϕ 4 – 5 mm sau dintr-un tambur confecționat din vergele inoxidabile dispuse astfel încât boabele de mazăre să nu aibă posibilitatea de a trece prin ele.
La partea interioară a tamburului se află montată o baterie de dușuri cu orificiile dispuse astfel încât apa rece să spele întreaga suprafață activă a utilajului.
Tot la partea interioară răcitorul este prevăzut cu începuturi de spiră care au rolul de a asigura deplasarea mazării spre evacuare. La partea inferioară a tamburului se află un bazin collector de formă tronconică în care apa de răcire și eventualele coji de mazăre se colectează în vederea evacuării.
Caracteristici tehnice:
capacitatea: 1500 kg/h
putere: 2,2 KW
turația motorului: 1500 rot/min
dimensiuni : 1500 x 1000 x 1600 mm
consum apă: 1,5 m3/h
3.6. Răcitor cu masă vibrantă
Se utilizează pentru răcirea legumelor opărite cu jeturi de apă fin pulverizată. Trecerea legumelor sub jeturi se asigură prin vibrarea masei mașinii.
Componența utilajului: cadru, masă vibrant, motor electric cu sistem de acționare și excentric, rampă cu doze, cuvă pentru golirea apei, jgheab de evacuare.
Figura 19.Răcitor cu masă vibrantă
Caracteristici tehnice:
capacitatea de lucru: 1060 kg/h
diametrul nominal al dozei: ϕ 2
numărul dozelor de stropire: 18
dimensiuni de gabarit:
lungime: 1020 mm
lățime: 1240 mm
înălțime: 1000 mm
cote de legătură:
alimentare: 1000 mm
evacuare: 570 mm
evacuare apă: ϕ 500
înălțime gură de evacuare: 155 mm
putere electric instalată: 0,75 kW
masa: 200 kg.
3.7. Răcitor cu dușuri
Este un utilaj care face parte din linia pentru fabricarea conservelor de mazăre. În cadrul acestei linii, servește la răcirea boabelor de mazăre care ies din opăritorul continuu și sunt transportate de către elevator.
Boabele de mazăre opărite sunt deversate în pâlnia de alimentare spre ieșire, datorită unor segmenți din tablă dispuși în tambur în formă de elice. Apa de răcire se scurge în cuva situată în partea de jos a tamburului.
3.8. Bandă de sortare
Sortarea manuală se execută la mesele de sortare care în mod obișnuit se prezintă sub forma unor benzi transportoare confecționate din cauciuc sau cu role.
Utilajul este folosit pentru sortarea calitativă în procesul de pregătire a materiei prime în vederea fabricării conservelor de legume și fructe.
Banda transportoare (figura 20), confecționată din cauciuc are viteza de 0,1 – 0,2 m/s. de o parte și de alta a benzii de sortare, din 2 în 2 m, stau muncitori care îndepărtează legumele necorespunzătoare, pe care le introduce în coșurile laterale. Pentru a se realize o sortare mai eficientă, se folosesc benzi de sortare împărțite în trei sectoare cu ajutorul unor pereți verticali.
Figura 20. Bandă de sortare pentru mazăre
Caracteristici tehnice:
capacitatea de lucru: 1500 – 3000 kg/h
dimensiuni de gabarit:
lungime: 8000 mm
lățime: 850 mm
înălțime: 1200 mm
cote de legătură:
alimentare: 950 mm
evacuare: 950 mm
putere electrică instalată: 1,6 kW
masa: 1950 kg
3.9. Elevator gât lebădă
Se folosește în fabrici de conserve pentru transportul produselor de la o fază a procesului tehnologic la alta, putându-i-se schimba dimensiunile de gabarit conform cerințelor. Elevatoarele se execută în nouă variante diferite între ele prin lungimea scheletului metalic, numărul de cupe, forma pâlniei de alimentare. Antrenarea cupelor care formează un lanț de tip GALL este asigurată din partea superioară prin două roți dințate fixată pe o axă antrenată prin pinion cu lanț de redactor, cuplat cu un motor electric. La partea inferioară a elevatorului se află mecanismul de întindere.
Figura 21. Elevator gât lebădă
Caracteristici tehnice:
numărul cupelor: 207
pasul cupelor: 140
debitul: 2000 kg/h
puterea electromotorului: 1,1 KW
turația motorului: 1500 rot/min
viteza de ridicare a cupelor: 0,25 m/s
greutatea utilajului: 1001,8 kg
lungime: 4213 mm
înălțime / lățime: 2467 mm
3.10. Elevator înclinat cu cupe
Acest utilaj este destinat industriei conservelor. Acesta execută preluarea, transportul și deversarea mazării de la un utilaj la altul, utilaje ale căror înălțimi de lucru sunt diferite.
Figura 22. Elevator înclinat cu cupe pentru transportul mazării
Caracteristici tehnice:
productivitate nominală: 1060 kg/h
dimensiunea benzii:
lățimea: 400 mm
grosimea: 3 mm
lungimea primitivă: 5526 mm
viteza benzii: 21 m/min
motorul electric:
puterea: 0,75 kW
turația: 1500 rot/min
tensiunea: 220/380 V
masa netă: 290 kg
Figura 23. Schema elevatorului înclinat cu cupe
3.11. Dozator mazăre
Dozatorul automat pentru solide se compune din dozator telescopic, format din cilindrul inferior 1 care este fixat la axul 2 de la care primește o mișcare de rotație și cilindrul 3 care se poate deplasa pe vertical cu ajutorul roții 4 și în același timp este antrenat în mișcare de rotație de cilindrul 1. Prin ridicarea cilindrului 3 volumul dozatorului se mărește și se micșorează prin coborârea lui. Astfel se poate regla cantitatea de produs ce se introduce în recipient.
Dozatorul se rotește între placa superioară fixă 5, pe care este montată o pâlnie de alimentare 6 și placa inferioară 7 care este prevăzută cu o deschidere 8, egală în secțiune cu diametrul cilindrului 1. Odată cu dozatorul se rotește și pâlnia 9 și steaua de antrenare 10 a cutiilor 11. Prin rotirea axului 2, cilindrii dozatori sunt aduși pe rând pâlnia 6 unde se încarcă cu produs. Cilindrii încărcați ajung apoi în dreptul deschiderii 8 unde produsul cade în pâlnia 9 și de aici în cutia 11.
Figura 24. Dozator mazăre
Caracteristici principale constructive și funcționale:
productivitatea: borcane
min. 2880 buc/h
max. 6000 buc/h
numărul locurilor de umplere: 12
turația axului dozatorului: 3,7 ……11,11 rot/min
motor antrenare: 1,1 kW; 920 rot/min
tensiunea de alimentare: 220/380 V; 50 Hz
dimensiuni de gabarit:
lungimea: 2065 mm
lățimea: 1260 mm
înălțimea: 1730 mm
masa netă: 976 kg
3.12. Schimbător de căldură
Schimbătorul de căldură este folosit pentru transferul de căldură la fluxuri termice mici. Construit din țevi cu diametrul sub 75 mm, introduse în alte țevi cu diametrul mai mare, pentru care este numit și „schimbător de căldură tip țeavă în țeavă”.
Schimbătorul de căldură are o construcție relativ simplă și permite variația mărimii suprafeței de transfer prin adăugare sau eliminarea de elemente. O variantă constructivă este cea prezentată în figura 25.
Schimbătorul de căldură poate fi realizat din ansamblarea în serie a mai multor elemente, așezate unul sub altul. Pentru ușurința curățirii legarea se realizează cu elemente demontabile (coturi). Dacă este necesară o suprafață de schimb de căldură mai mare, se pot instala mai multe elemente în paralel legate la alimentare și evacuare prin colectoare.
Prin intermediul schimbătorului de căldură se transferă o parte din cantitatea de căldură de la abur la saramură. Saramura trebuie să fie fierbinte în scopul eliminării aerului din recipienți.
La încălzirea saramurei pe seama căldurii cedate de aburul saturat care se condensează, saramura este indicată să circule de sus în jos prin interiorul țevii, iar aburul de jos în sus în spațiul inelar dintre cele două conducte. În acest sistem se realizează o circulație în contracurent. Aceasta se poate realize și în cazul transferului de căldură între două lichide, însă în acest caz viteza ( aburului) saramurei trebuie să fie astfel aleasă ca țeava să fie tot timpul plină, să avem o curgere forțață. Diametrul celor două țevi coaxial se poate alege astfel ca să se imprime ambelor fluide viteza dorită pentru realizarea transferului de căldură în condiții optime. Pierderea de presiune se determină ținând seama de pierderi de presiune în lungul conductei și prin rezistențele locale.
Figura 25.Schimbător de căldură tip țeavă în țeavă
a – schimbător de căldură cu dublă circulație;
b – schimbător de căldură cu simplă circulație.
3.13. Dozator saramură
Dozatorul volumetric este format dintr-un rezervor 1 umplut cu saramură, în care sunt plasate câteva recipient mici 2 care au un volume gal cu al produsului ce urmează să fie dozat. Conducta inferioară 3 se termină cu un robinet cu cep 4 sub care se găsește tija 5. Recipientul 6 este ridicat pe platoul 7 de tija 8 care se deplasează în plan vertical.
Figura 26. Dozator volumetric pentru saramură
I – momentul de imersare și de umplere a recipientului 6;
II – momentul scurgerii în recipient.
Presgarnitura 9 împiedică scurgerea lichidului în rezervorul 1. În mișcarea tijei 8 în jos vasul de măsurat 2 coboară sub acțiunea resortului. Introducerea robinetului cu trei căi din poziția „închis” și invers se realizează printr-un limitator care modifică poziția robinetului 4 la mișcarea în plan vertical.
Pentru funcționarea normală a dispozitivului de dozare, capătul superior al recipientului de măsură 2 la golirea acestuia trebuie să fie ridicat deasupra nivelului lichidului din rezervorul 1 cu 15 – 20 mm.
3.14. Autoclava
Este folosită la sterilizarea și pasteurizare conservelor de legume. Autoclavele pot fi de mai multe tipuri: vertical, orizontale, rotative. Dintre acestea cele mai utilizate la noi în țară sunt autoclavele verticale.
Autoclava verticală este un cilindru construit din tablă de oțel calculată să reziste la o presiune de 4 daN/cm2, având la partea inferioară fundul sudat, iar la partea superioară un capac prevăzut cu o contragreutate pentru o manipulare mai ușoară. Închiderea se realizează cu șuruburi fluture, iar ermetizarea cu garnitură de bumbac îmbibată cu ulei sau grafit. Pe capac se găsește un ventil de aerisire, un ventil de siguranță și racordul de alimentare cu apă de răcire pentru serpentine ce se găsește sub capacul autoclavei.
Introducerea aburului se face pe partea inferioară, printr-o conduct care se prelungește în interiorul autoclavei cu un barbotor în cruces au în spiral. Legătura dintre serpentină și coloana de apă se realizează cu un furtun de cauciuc. Pe conductele de abur, apă, aer, între ventil și autoclavă, se montează supape de reținere care lasă să treacă fluidul într-o singură direcție, de la ventil la autoclavă.
În mod obișnuit, autoclavele sunt prevăzute cu instrumente de control, termometru și manometru, care au porțile active într-un buzunar special de protecție. Pentru un control mai efficient se folosesc termometre înregistratoare.
În funcție de capacitate există autoclave cu unul sau două coșuri. Coșul pentru recipient este de formă cilindrică și este construit din tablă perforată pentru a se asigura o bună circulație a apei. Pentru manipularea coșurilor se folosește electoplanul care permite deplasarea atât pe vertical, cât și pe orizontală.
Figura 27. Autoclava verticală
3.15. Spălătorul de cutii
Spălătorul de cutii face parte din linia de fabricație a conservelor de mazăre, având rolul de a asigura spălarea cutiilor de conserve cu diametrul exterior de 100 mm înainte de umplerea acestora. Cutiilor pot fi de 1/1 sau ½ kg.
Figura 28. Spălătorul de cutii – vedere laterală
Figura 29. Spălătorul de cutii
3.16. Mașina de închis borcane
Mașina este destinată pentru aplicarea capacelor tip „Omnia” pe borcane și la închiderea lor. Alimentarea cu borcane și capace se execută manual. Mașina se utilizează în fabric de conserve și se poate folosi ca utilaj individual sau în linii tehnologice.
Figura 30. Mașina de închis borcane
Caracteristici tehnice:
– capacitatea de producție: 3000 – 6000 borcane/oră
– diametrul borcanelor utilizate: ϕ56, ϕ68, ϕ86 ( max. ϕ100mm)
– durata medie a unui ciclu: 5 sec.
– numărul de curse al capacului de închidere: 60 curse/min
– viteza medie a transportorului: 0,150 m/s
Variator de turație mechanic cu curea lată ( 37*1120) : ϕ180; i=1/3
– redactor în două trepte: Mt=2310 daNm I= 1/15
– motor electric de antrenare : 0,75kW; 1500rot/min
– current electric de alimentare : 380/220V
– dimensiuni de gabarit:
– lungime: 1803mm
– lățime: 940mm
– înălțime: 1950mm
– greutatea netă: 680kg
Mașina este o construcție rigidă și compactă, adecvată scopului și condițiilor de exploatare. Amplasarea sa nu necesită fundație specială, se poate amplasa direct pe pardoseală.
Părțile componente ale mașinii de închis borcane sunt: șasiu sau batiul mașinii, masa, bandă transportoare pentru borcane, cutia de angrenaje ( bloc de antrenare), mecanismele de bază ale mașinii (apăsare, închidere, poziționare), mecanismul de angrenare și redactor și suporții cutiei cu angrenaje.
Condiții de exploatare.
Mașina de închis borcane se pretează la închiderea capacului borcanelor din sticlă cu gura borcanului tip „Omnia”. Mașina este construită pentru trei tipuri de diametre diferite: ϕ56, ϕ68, ϕ86 mm. Se mai poate utiliza și pentru borcane mai mari prin construirea unui cap nou de închidere adecvat diametrului borcanului.
Pentru prevenirea blocărilor și spargerilor în lanțul cinematic al capului de poziționare se găsește un cuplaj de siguranță care patinează și nu transmite mișcarea mai departe în caz de suprasolicitare.
Se va menține un reglaj potrivit la arcul acestui cuplaj de siguranță.
Pentru exploatarea în bune condiții a mașinii, se vor avea în vedere următoarele:
– zilnic, înainte de punerea în funcțiune, mașina va fi îngrijită curățită și unsă;
– se vor unge locurile prevăzute pentru ungerea zilnică;
– se verifică funcționarea corectă a mecanismelor mașinii în sincronizarea cerută de corecta circulație a borcanelor de la o fază la alta a procesului de închidere;
– mașina se va porni prima dată în gol.
În timpul funcționării mașina va trebui supravegheată de un manipulator instruit, care are următoarele sarcini:
– să cunoască manipularea mașinii, pornirea, oprirea, reglarea turației mașinii prin variator;
– să cheme mecanicul de întreținere, în cazul apariției unor defecțiuni în timpul funcționării și să deconecteze imediat mașina;
– să alimenteze mașina cu borcane și capace în cazul când nu lucrează în linie. În cazul funcționării mașinii în linie, alimentarea se referă doar la capace. Alimentarea mșinii în funcționarea individuală solicită 2 – 3 persoane.
Întreținerea.
Pentru o exploatare fără deranjamente funcționale și o lungă durată de funcționare a mașinii este necesară curățarea zilnică a benzii de transport, verificarea lunară a lanțului Gall și a sistemului de intindere al lanțului, verificarea săptămânală a nivelului uleiului din redactor, etanșarea garniturilor și o dată la șase luni se verifică uzura camelor mecanismelor mașinii, uzura curelei late de la variator. Se face un control asupra șuruburilor de fixare a părților în mișcare a mașinii. șuruburile alăbite se vor strange.
Reparațiile curente se execută la interval de timp de 2500 ore funcționare și ori de câte ori este nevoie. În cazul când lucrările de întreținere s-au efectuat conform prescripțiilor și cu atenția cuvenită aceste reparații se reduc doar la o revizie general.
La revizii sau reparații curente se demontează capacul cutiei cu angrenaje și se verifică starea rulmeților, camelor, roților dințate, axului principal, surportului cu găleți.
Dacă jocul între găleți și flancul camei axiale este prea mare se elimină acest joc conform reglajului. În urma acestui reglaj este obligatorie și schimbarea poziției discurilor de poziționare, se verifică starea roților de lanț, a lanțului Gall și a garniturilor de etanșare, se verifică starea instalației electrice și starea de uzură a lagărelor de bronz de la mecanismul de închidere și se înlocuiesc piesele uzate, glisiere, bucși de bronz etc.
La reparațiile capitale se execută următoarele lucrări:
mașina se demontează complet și se verifică starea tuturor pieselor;
se înlocuiește cama radială de acționare a mecanismului de închidere și restul pieselor uzate ca: roți de lanț, roți dințate de redactor, cureaua lată de la variator, lagăre din bronz, bucși uzate, lanțul benzii de transport, glisiere din alamă, garniture de etanșare etc;
se verifică și se repară instalația electric;
se montează și se revopsește în întregime mașina.
Ca instrucțiuni de protecția muncii la această mașină amintim:
toate părțile în mișcare ale mașinii sunt prevăzute cu apărători;
în timpul curățirii utilajului sau intervențiilor în vederea reparației, motorul electric se va deconecta de la rețea;
repararea și întreținerea utilajului se va face numai de personal special instruit cu această misiune;
deservirea utilajului se va face numai de muncitori instruiți special în acest scop.
3.17. Mașina de etichetat
Este folosită pentru industria conservelor în scopul etichetării recipienților de formă cilindrică având diametrul cuprins între 60 și 95 mm.
Părțile componente ale utilajului sunt: cadru, grup acționare, bandă transportoare, bazin cu soluție de dextrin, pompă de vid.
Figura 31. Mașina de etichetat borcane
Caracteristici tehnice:
Capacitatea de lucru: 3500 – 10000 recipienți/h;
Diametrul recipienților : 60 – 95 mm
Vidul maxim: 50%
Alimentare : 885 mm
Evacuare: 885 mm
Dimensiuni de gabarit:
– lungime: 2965mm
– lățime: 1100 mm
– înălțime: 1185mm
Putere instalată: 1,2 kW
Masa: 870 kg
CAPITOLUL IV
Prezentarea liniei tehnologice
4.1. Structura și amplasarea instalațiilor în cadrul liniei tehnologice
4.2. Operații efectuate
4.3. Calculul necesarului de materiale principale și auxiliare pentru fluxul tehnologic elaborat
4.1. Structura și amplasarea instalațiilor în cadrul liniei tehnologice
Produsul finit (conserve de mazăre în saramură) trebuie să corespundă condițiilor tehnice de calitate impuse de STAS 1503 – 83.
Condițiile de calitate pe care trebuie să le îndeplinească mazărea boabe destinată industrializării sunt:
epidermă subțire de culoare verde uniformă;
gust plăcut, dulce, având un raport ridicat de zahăr și amidon;
maturizare uniform și prelungită, cel puțin 75% din păstăi trebuie să ajungă în același timp la maturitate biologică;
raport ridicat între boabe și masa verde.
Având in vedere soiurile de mazăre prezentate în capitolul I, se recomandă pentru cultivare și industrializare:
dintre soiurile zaharate: Timpurie de Craiova, Mingomark, Bordi, Victoria, Desi, Mantica, Frila, Gottinga, Conserva INAR și alte soiuri cu caracteristici similare;
dintre soiurile nezaharate: Prima, Danielle, Gulivert, Colmo, Fină Verde etc.
După prezentarea studiului documentar și a tehnologiei de prelucrare a mazării, în cadrul liniei tehnologice am încadrat următoarele utilaje:
bazinul de recepție al mazării;
transportor hidraulic pentru transportul mazării către trior;
trior dublu;
transportor hidraulic pentru transportul mazării către opăritor;
răcitor;
elevator înclinat cu cupe;
bandă de sortare;
elevator gât lebădă;
dozator mazăre și dozator saramură;
spălătorul de cutii;
mașina de închis;
autoclava;
mașina de etichetat.
Instalații folosite în prezent în industria de fabricare a conservelor de mazăre
Instalațiile vechi care mai funcționează prezintă următoarele dezavantaje:
batozele sunt folosite numai pentru păstăile de mazăre sunt de construcție greoaie și nu au posibilitatea de reglare a procesului de batere;
numărul de turații se determină empiric iar înclinația unghiului de batere se reglează foarte greu;
se folosesc elevatoare pentru transportul boabelor între utilaje;
triorul are o suprafață activă de sortare mică;
la opăritor se reglează greu durata de opărire și temperature. Sistemul de încălzire nu este conceput bine, deoarece în prima parte a opăritorului, la intrarea mazării reci, temperature este scăzută, existând pericolul să se dezvolte microorganismele termofile;
umplerea recipientelor se efectuează manual, ceea ce necesită un volum mare de muncă;
sterilizarea se efectuează în instalații cu flux discontinue.
Instalațiile noi
În cazul fluxului tehnologic prezentat în capitolul anterior, triorul este format din două corpuri de sortare construite din site cilindrice cu orificii de formă pătrată cu dimensiunile cuprinse între 6,35 si 10 mm. Secțiunea sitelor este sub formă de trifoi cu patru foi pentru a se asigura rostogolirea boabelor, nu alunecarea lor.
Boabele colectate în buncăr sunt transportate pe jgheabul colector de boabe până la bazinul pompei de mazăre.
Opăritorul este continuu cu tambur. Opărirea se realizează în apă dedurizată, încălzită cu o serpentină perforată pentru abur. Durata opăririi se reglează cu ajutorul variatorului de turație a melcului de transport.
Eliminarea vaporilor formați se face printr-o conductă perforată ce se află la ieșirea din opăritor. Reglarea temperaturii în opăritor se efectuează automat, iar valorile temperaturii se înregistrează cu un termograf. Opăritoruleste construit astfel încât se asigură o temperatură ridictă atât în compatimentul de intrare a mazării cât și în compartimenrul de ieșire. De asemenea, utilajul este ușor demontabil, putându-se curăța cu ușurință.
Răcitorul este rotativ, prevăzut cu dușuri de apă, putându-se demonta ușor pentru curățare.
Mesele de sortare sunt constituite din benzi continue de cauciuc lat, cu o viteză de deplasare a benziide 0,1 m/s.
Mașinile de spălat borcane sunt de tipul mașinilor de spălat rotative și au o eficiență ridicată.
Umplerea recipientelor se realizează în doua etape: mai întâi cu mazăre, apoi cu saramură. Pentru a se menține saramura la o temperatură ridicată, rezervorul pentru saramură este prevăzut cu o conductă perforată pentru aburi. Dozarea se efectuează automat și numai atunci când în dreputul orificiului de umplere se află un recipient gol.
Mașinile de închis borcane sunt automatizate.
Sterilizarea se rezlizează în autoclave.
La instalațiile mai noi (în cazul cutiilor de mazăre), sterilizarea se face în sterilizatorul continuu orizontal cu bandă metalică (Mather Pltt). Deoarece cutiile sunt introduse direct în compartimentul de sterilizare la o temperatură ridicată (1270C), este necesar ca temperatura conținutului cutiilor la intrarea în sterilizator să fie de cel puțin 700C. Din această cauză, răcirea mazării în răcitorul continuu nu se face complet, ca la instalațiile mai vechi, ci până la 50-600C, iar temperatura saramurii trebuie să depășească 900C deoarece există pericolul de blocare a sterilizatorului.
Capacitatea medie a instalației este de 1500 borcane/oră. În cea mai mare parte, procesul tehnologic este automatizat, linia fiind deservită de maxim 30 de muncitori care supravegheaza funcționarea utilajelor.
4.2. Operații efectuate
Prezint în continuare schema tehnologică de operații pentru obținerea conservelor de mazăre termosterilizate.
Procesul tehnologic de obținere a conservelor de mazăre în saramură cuprinde următoarele grupe de operații:
prelucrate în camp;
transportul boabelor la fabrică;
prelucrarea industrial a mazării pentru obținerea conservelor.
Prelucrarea în câmp începe dupa recoltare și transportul vrejilor de mazăre la stația de batozare. La stația de batozare se execută urmatoarele operații:
separarea boabelor în vrej- operație ce se execută prin batozare;
curățirea impuritătilor ușoare (frunze, teci, vreji) prin vânturare și a impurităților mai greleprin site vibratoare;
cântărirea;
spălarea boabelor de mazăre pentru îndepărtarea impurităților, spărturilor și cojilor cu ajutorul spălătorului cu flotație.
Colectarea boabelor se face direct în cisterne, bazine de stocare cu capacitate mare sau în ambalaje de transport (tăvi de aluminiu, bene).
Pentru recoltarea și batozarea mazării se pot folosi batoze mobile cuplate la cositori. Masa verde rezultată la batozare este dirijată catre furajare.
Transportul boabelor de mazăre la selecția de prelucrare se face imediat după batozare, pentru a se evita degradările ce pot să apară în timpul depozitării pe termen mai lung. Tranportul se efectuează cu bene sau cu cistern cu adaos de apa la temperaturi de maxim 150C si 5mg de clor activ la litru.
Prelucrarea industrială se execută mecanizat și cuprinde următoarele operații: stocarea temporară a mazării, sortarea, transportul boabelor de mazăre, opărirea, răcirea, dozarea, inchiderea recipientelor, sterilizarea, racirea, etichetare, depozitare.
Mazărea este transportată la secția de prelucrare în bene sau cisterne, unde este introdusă in bazinele penru stocare temporară (stocare în apă rece cu o concentrație de 5mg clor activ la litru). De aici, mazărea este transportată cu ajutorul transportorului hidraulic către trior, unde începe operația de sortare a boabelor de mazăre după dimensiuni, obținându-se 5 sortimente de mazăre.
Fiecare sortiment este colectat în buncărele de colectare ale triorului, de unde sunt preluate de un al doilea transportor hidraulic, care transportă mazărea către opăritor. Aici are loc opărirea mazării la temperature de 980C timp de 4-6 minute pentru boabele de categorie mică(extrafină, foarte fină)și timp de 7-9 minute pentru boabele de categorie mare (mijlocie și boabe). Din opăritor, mazărea trece direct în răcitor. Răcirea mazării se face cu apă până ceaceasta ajunge la temperatura de 300C pentru a se evita dezvolarea unor microorganisme care produc acrirea produsului. Din răcitor mazărea este transportată cu ajutorul unui elevator înclinat cu cupe până la banda de sortare. Aici are loc o ultimă sortare a mazării. Sortarea este efectuată pe benzi rulante de cauciuc.
Prin sortarea mazării după opărire si răcire se realizează o mai bună îndepărtare a tuturor impurităților și în special a boabelor de mazăre furajeră și mazăre imbătrânită care ies în evidență numai după opărire, deoarece au culoarea neagră, respectiv galbenă. De la banda de sortare mazărea este transportată cu ajutorul elevatorului gât lebădă până la dozatorul de mazăre, de unde este introdusă în recipienți. Pentru umplerea mecanică se folosesc mașini de umplut pentru solide granulate.
Ca lichid de umplere se folosește o soluție de saramură cu o concentrație de concentrație 1-1,5% sare la cere se adaugă, în unele cazuri, și 1-1,5% zahăr. Procentul de mazăre dintr-un recipient trebuie să fie de aproximativ 60%. Este necesar ca saramura ce se introduce în recipient sa aibă temperatură mare (900C). În continuare au loc operațiile de închidere a recipientelor, sterilizare a acestora, etichetarea recipientelor și depozitare.
Stocarea temporară a mazării, operație ce este efectuată in baznine din oțel inoxidabil, în apa rece cu o concentrație de 5 mg clor activ la litru. Durata stocării temporare, inclusiv transportul și menținerea boabelor la stația de batozare, nu trebuie să depașeasca 4 ore. Pentru boabele de mazăre ce provin din vreji recoltați cu 24 de ore înainte de batozare, durata de stocare va fi de maxim 2 ore.
Spălarea. Este absolut necesară, deoarece în urma recoltării mecanizate păstăile se amestecă cu pământ, pietre, resturi de paie și teci. În cazul în care aceste impurități nu se îndepărtează se poate provoca înfundarea sitelortriorului și instalațiile de recirculare ale apei de la transportorul hidraulic.
Transportul boabelor. Pentru alimentarea utilajelor se folosesc elevatoare și în ultimul timp, la instalațiile moderne, transportoare hidraulice. Elevatoarele prezintă dezavantajul că se curăță foarte greu, putând deveni surse de infecție. Transportorul hidraulic prezinta avantajulcă realizează spălarea materiei prime și evită strivirea boabelor.
Amestecul apă-mazăre (două părți apă și o parte mazăre) este luat de pompa centrifugă și transportat prin conducte de sticlă la punctul dorit. Înaintea utilajului în care trebuie să se introducă mazărea se află tamburul separator în care se află tamburul separator care separă apa ce trebuie recirculată la bazinul de alimentare, unde se amestecă cu apă proaspătă și intră din nou în circuitulde transport al boabelor,excesul de apă fiind eliminat printr-o pâlnie de preaplin.
Raportul de recirculare se reglează cu ajutorul unui flotor care acționează asupra ventilului cu apă proaspătă. În cazul în care fabrica dispune de apă suficientă, este indicat să se folosească o cantitate mai mare de apăproaspătă, deoarece prin recirculare există pericolul infectării apei de transport și totodată, se formează o cantitate mare de spumă datorită substanțelor tensio-active extrase din mazăre.
Pentru linia de fabricare propusă, transportul boabelor de mazăre din bazinele de stocaj ale presortatorului la trioare și apoi la opăritoare se efectuează cu un transportor hidraulic cu pompă, raportul dintre mazăre și apă fiind de 1:3. Apa utilizată pentru transportul hidraulic se va corina astfel încât sa conțină în permanență 1-15g clor activ la litru. Transportul mazării din bazinele de stocaj ale presortatorului la trioare și apoi la opăritoare se mai poate efectuași cu un elevator cu cupe.
Sortarea mazării. În industria de fabricare a conservelor, mazărea se sortează prin doua metode: după dimensiuni și după greutatea specifică.
Sortarea după dimensiuni este folosită cu preponderență la noi în țară. În funcție de dimensiunile bobului, mazărea se clasifică în cinci categorii: mazăre extrafină, mazăre foarte fină, mazăre fină, mazăre semifină, mazăre boabe.
Această sortare după dimensiuni are la bazăfaptul că pe măsură ce mazărea se maturizează, dimensiunile boabelor devin neuniforme. Metoda prezintă avantajulcă permite o clasare riguroasă a boabelor care se realizeazăfoarte usor mecanizat și permite o opărire uniformă prin prelucrarea loturilor de aceleași dimensiuni.
Triorul de mazăre este format din site cilindrice de tablă ce sunt antrenate într-o mișcare continuă de rotație. Sitele sunt instalate cu o inclinare mică pentru a permite înaintarea boabelor de mazăre. Triorul este fomat din 8-10 site dispuse una în continuarea celeilalte. Orificiile sitelor au o formă pătrată cu dimensiuni cuprinse între 5 și 10 mm, cele cu orificii mai mici fiind amplasate la intrarea materiei prime iar cele cu orificiile mai mari la iesire. Secțiunea sitelor este în mod obișnuit circulară. În ultimul timp, pentru a mări suprafața efectivă de separare, se folosesc site cu secțiunea în formă de trifoi.
Pentru fabricile moderne care folosesc transportul hidraulic al mazării, s-a pus la punc un trior mai perfecționat format din patru site cilindrice dispuse în cascadă. Sita cu ochiurile cele mai mari se găsește dispusă la partea superioară, la intrarea mazării iar sita cu ochiurile mai mici la partea inferioară. Transportul mazării de la o sită superioară la o sită inferioară se realizează prin canale dispuse la partea inferioară care antrenează mazărea hidraulic.
Trierea mazării după dimensiuni nu realizează o clasare obiectiva dupaă calitate. Metoda de sortare după dimensiuni nu dă rezultate bune în cazul în care se prelucrează concomitent mai mute soiuri de mazăre cu bobul mic și cu bobul mare. În capitolul I s-a menționat că soiurile cu bobul mare și neregulatau un conținut mai mare de zahăr și de acid; rezultă că au și calități organoleptice superioare față de soiurile cu bobul mic. În cazul separării după dimensiuni, aceste soiuri nu se vor încadra niciodată în categoria fină, cu toate că acestea posedă calități organoleptice corespunzătoare pentru aceasta.
Pentru a evita aceste neajunsuri, se recomandă sortarea mazării după densitate. Este cunoscut faptul că mazărea are la maturitate densitatea cuprinsă între 1,02 și 1,04. Cu cât bobul de mazăre este mai fraged, cu atat el conține mai puține substanțe macromoleculare și deci cu atât densitatea lui este mai mică. Folosind soluții de sare de bucătărie de concentrații bine determinate, se poate realiza o sortare dupa calitate corespunzătoare.
Alegerea concentrației soluției de clorură de sodiu se face în funcție de perioada de recoltare. La începutul campaniei de recoltare, când exisă un mare procent de boabe care nu au ajuns la maturiatate, se folosește o soluție cu o concentrație de 80Be. În timpul campaniei de recoltare este indicat să se facă sortarea după două calități, concentrația saramurii fiind cuprinsă intre 9-100Be. La sfârșitul campaniei de recoltare, pentru a se elimina boabele amidonate și îmbătrânite, se folosește o concentrație a soluției de 11-120Be.
Funcționarea continuă a instalației în timpul campaniei de recoltare este necesară în cazul în care în fabrică se prelucrează concomitent mai multe soiuri de mazăre, situație foarte des întâlnită la fabricile din țara noastră.
Se pune întrebarea unde trebuie amplasată instalația de separare gavimetrică a boabelor în cadrul fluxului tehnologic. Exista urmatoarele trei posibilități de amplasare a instalației de separare gavimetrică:
înaintea triorului de mazăre;
între trior și opăritor;
după instalația de opărire.
Prima variantă este cea mai simplă, dar și cea mai nesigură. Nesiguranța acestei amplasări se datorează faptului că densitatea care care indica gradul de maturitate nu este identica pentru diferite grade de marime.
În cel de-al doilea caz ramân aceeași factori de nesiguranță, dar se ofera posibilitatea opăririi în funcție de dimensiunile boabelor.
Se consideră că cele mai bune rezultate se obțin prin separarea gavimetrică după operațiile de opărire și răcire, produsul rezultat fiind uniform și de calitate superioară, deoarece prin opărire se elimină într-o oarecare măsură aerul din țesuturi, înlăturându-se în acest fel eventualele erori de densitate ce le-ar provoca aerul din țesuturi.
Separarea densimetrică după opărire și răcire îngreunează foarte mult procesul tehnologic, deoarece fiecare dintre cele cinci sortimente obținute la trior se vor împărți în cel puțin două categorii. Prin urmare se va lucra cu 10-15 calităti, ceea ce este aproape imposibil. Aceasta este principala dificultate întâmpinată în introducerea sortării densimetrice în practică. După sortarea gavimetrică, mazărea trebuie spălată cu apă pentru a se înlătura gustul sărat.
Opărirea mazării trebuie efectuată după dimensiuni, și anume un timp mai îndelungat pentru boabele cu diametrul mare și un timp mai mic pentru cele cu diametrul mai mic. Opărirea mazării se face la temperatura de 980C timp de 4-6 minute pentru boabele de categorie mică (extrafină, foarte fină) și 7-9 minute pentru boabele de categorie mare (mijocie si boabe). În mod practic, opărirea se consideră a fi efectuatăcorect atunci când bobul se separă prin apăsare de coaja sa și are o consistența elastică.
Controlul de calitate al opăririi trebuie să se facă prin controlul inactivării enzimelor, în special al perioxidazei care rezistă foarte bine la temperaturi ridicate. În timpul oparirii mazării au loc pierderi însemnate de proteine solubile, zaharuri și acid ascorbic, ceea ce provoacă o scădere considerabilă a valorii alimentare a mazării.
Pentru a evita aceste neajunsuri, s-a propus opărirea mazării cu abur. Prin cercetările întreprinse s-a constatat că există o mai bună reținere a vitaminei C, a tiaminei, a nicinei, a zahărului și a proteinelor prin opărirea cu abur. De asemenea, opărirea cu abur scade încărcarea microbiologică a produsului. Pierderile de substanță uscată sunt numai de 5% fata de 25-30% cât se înregistrează la opărirea cu apă. Se reține în special zahărul, mazărea devenind astfel mai dulce.
Opărirea cu abur capătă un gust fad, care nu poate fi îndepărtat decât prin spălare cu o soluție de 0,1-0,2% Nacanol sau 0,3-1% soluție de hexametafosfat de sodiu, timp de un minut.
Apa pentru opărire nu trebuie să fie de o duritate mare, deoarece sărurile de calciu formează o peliculă de pectat de calciu care împiedică eliminarea aerului, iar la sterilizare, aceste boabe crapă datorită presiunii interioare care se formează.
Racirea mazării se efectuează în instalații cu flux continuu, cu dușuri puternice de apă proaspătă. În țara noastră se folosesc pentru răcire aparate continue rotative.
În prezent, s-a pus la punct un racitor cu flotație ce folosește dispozitive de recirculare a apei. Prin această metodă se realizează o mai bună răcire a mazării cât și îndepărtarea cojilor și a boabelor sparte.
Pentru instalția descrisă răcirea mazării se face cu apă până la temperatura de 300C pentru a se evita dezvoltarea unor microorganisme care produc acrirea produsului. Boabele opărite vor fi supuse și unui examen vizual.
Sortarea înainte de umplere. Înainte de umplere se recomandă să se efectueze o ultimă sortare a mazării, sortare ce se va efectua manual pe benzi rulante de cauciuc. Viteza benzii trebuie să fie cuprinsă între 8 si 10m/minut, în funcție de debitul de umplere. Prin sortarea mazării după opărire și răcire se realizează o mai bună îndepărtare a tuturor impurităților și în special a boabelor de mazăre furajeră și mazăre îmbătrânită care ies în evidență numai după opărire, deorece au culoarea neagră, respectiv galbenă. În fabricile moderne complet automatizate, îndepărtarea boabelor negre și galbene se face cu un dispozitiv prevăzut cu o fotocameră ce poate efectua peste 36 de milioane de constatări zilnice.
Umplerea recipientelor. Introducerea mazării în recipiente se poate efectua manual sau mecanic. Pentru umplerea mecanică se folosesc mașini de umplut pentru solide granulate sau lichide. Ca lichid de umplere se folosește o soluție de saramură cu o concentrație de 1-1,5% sare la care se adaugă, în unele cazuri și 1-1,5% zahăr.
Procentul de mazăre într-un recipient trebuie să fie de aproximativ 60%. Este absolut necesar ca saramura ce se introducă în borcan să aibă temperatură mare (900C). Se recomandă preîncălzirea recipientelor din sticlă înainte de umplere.
Se prezintă în continuare cantitățile de mazăre ce se dozează în fiecare recipient:
în cutii de 0,5kg 225g;
în cutii de 1kg 505g;
în cutii de 3kg 1750g;
în cutii de 4kg 2335g;
în borcane de 420ml 250g;
în borcane de 820ml 495g;
în borcane de 3l 1750g.
Cantitatea de boabe ce se introduce în recipiente variază în funcție de gradul de maturitate al mazării, având în vedere faptul că boabele cu un conținut mai mare de amidon își măresc greutatea în timpul sterilizării.
În fiecare recipient se dozează saramură la temperatura de minim 850C, operație ce se execută mecanizat. Răcirea conservelor după sterilizare se face până la temperatura de 400C.
4.3. Calculul necesarului de materiale principale și auxiliare pentru fluxul tehnologic elaborat
În fiecare proces tehnologic intervin materiale care se prelucrează. Atât pentru conducerea procesului tehnologic, cât si pentru dimensionarea instalațiilor în care se realizează prelucrarea, este necesară cunoașterea cantitativă și calitativă a materialelor care intervin.
Determinarea consumului de materii prime a semifabricatelor, determinarea elementelor cantitative de circulație a materialelor, a consumurilor specifice, a randamentelor, a mărimii specifice utilajelor necesare pentru procesul de fabricație, se realizează cu ajutorul bilanțului de materiale.
În liniile tehnologice de fabricare a conservelor de mazăre, ultima operație, la cere au loc pierderi este închiderea.
Închiderea
Mî= Md – Mp1
în care :
Mî – mazăre în borcane închise, kg/s;
Md – mazăre dozată, kg/s;
Mp1- pierderile la închidere, kg/s;
Mp1- 0,3% Md (se impune);
Mî= Md- 0,3/100 Md , de unde rezultă:
Dozarea
Md =Ms – Mp2
în care:
Ms – mazărea sortată, kg/s;
Mp2 – pierderile la dozare, kg/s;
Mp2 = 1% Ms (se impune)
Sortarea
Ms= Mr- Mp3
în care:
Mr- mazăre răciă, kg/s;
Mp3-pierderile la sortare, kg/s;
Mp3-0,3% Mr (se impune);
Ms= Mr- 0,3/100 Mr, de unde rezultă:
Racirea
Mr = M0- Mp4
în care:
M0- mazăre opărită, kg/s;
Mp4- pierderile la răcire, kg/s;
Mp4- 0,3% M0 (se impune);
Mr- (1-0,3/100) M0, de unde rezultă:
Opărire
M0= Ms- Mp5
în care:
Ms- mazăre spălată, kg/s;
Mp5- pierderile la opărire, kg/s;
Mp5- 0,3% MD (se impune);
M0= (1-0,3/100) Ms, de unde rezultă:
Spălarea
MB=Ms- Mp6
în care:
MB- mazăre brută, kg/s;
Mp6- pierderile la spălare, kg/s;
Mp6=0,7% MB (se impune);
Mp6=MS+0,7/100 MB, de unde rezulta:
Tabelul 7.
Calculul necesarului de energie, apă și agent termic.
Căldura sensibilă a apei de alimentare: Qa=A iB
Căldura sensibilă a aerului intrat în cazan: QL=C L x iL
Din punct de vedere al consumului tehnologic de abur există trei puncte de lucru unde consumul este mai substanțial. Acestea sunt opăritoarele, unde mazărea spălată este introdusă în apă fiartă, duplicatele unde este introdusă mazărea extrafină (aceasta neprelucrându-se în opăritoare) și autoclavele unde are loc sterilizarea conservelor.
Se analizează numai acești trei consumatori, deoarece restul sunt neânsemnați, neinfluențând cantitativ întocmirea bilanțului. Este vorba de mașina de spălat borcane și cazanele de prelucrare a saramurii care consumă în medie 100 – 150 kg/h abur.
Bilanțul termic real pe opăritor
Materia primă este introdusă în opăritoare, unde trece printr-o baie cu apă încălzită la 95 – 1000C. Apa rece este încălzită prin introducerea aburului direct în apă. După ce a trecut prin această apă, mazărea merge mai departe în fluxul tehnologic, iar apa la 70 – 750C este aruncată în canalizare.
Căldura intrată
Căldura aburului consumat la 4.7 atm, 1540C.
QD= D . Ia =912 . 656 = 598272 kcal/h = 598,27 Mcal/h
Căldura sensibilă a materiei prime la 180C.
Qmp= m . c . t = 1500 . 0,9 . 18 = 24300 kcal/h = 24,3 Mcal/h
Căldura sensibilă a apei reci la 170C.
Qapa= m . c . t = 1000 . 1 . 17 = 17000 kcal/h = 17 Mcal/h
QT = QD + Qmp + Qapa = 598,27 + 24,3 + 17 = 639,57 Mcal/h
Căldura ieșită
Căldura utilă la 740C.
Qu = 1500 . 0,9 . 74 + 756 . 0,9 . 74 = 150,24 Mcal/h
Căldura pierdută prin evaporarea apei.
Qev. = 912 . 539 = 491560 kcal/h = 491,56 Mcal/h
Pierderi de căldură datorită apei aruncate în canalizare.
Qa.c. = 1000 . 45 = 45000 kcal/h = 45 Mcal/h
Pierderi de căldură în mediul ambiant.
Qma = QT – (Qu + Qcv. + Qa.c. ) = 639,57 – ( 150,24 + 491,56 + 45) = – 47,23 Mcal/h
Tabel 8.
Bilanțul termic real pe opăritor
Bilanțul termic real pe duplicate
În această zonă a fluxului, mazărea este introdusă în cazane cu pereți dubli cu o capacitate de 300 litri. În acestea se introduce o cantitate de aproximativ 200 kg materii prime, care prin amestec dă o temperatură inițială medie de 320C, la temperatura medie a mediului ambiant de 320C. Aburul circulă printre pereții vasului producând fierberea produsului. S-a constatat că fierberea este terminată după 50 – 60 de minute, produsul având o temperatură medie de 930C. Bilanțul s-a întocmit pentru o medie orară de materii prime de 1500 kg, care sunt fierte în duplicitate timp de 60 minute.
Căldura intrată
Căldura aburului consumat la 4,8 atm, 1540C.
QD= D . Ia = 2450 . 653 = 1599850 kcal/h = 1,599Mcal/h
Căldura sensibilă a materiei prime.
Qmp= m . c . t = 385 . 0,935 . 32 = 115192 kcal/h = 0,115 Mcal/h
QT = QD + Qmp = 1,559 + 0,115 = 1,674 Mcal/h
Căldura ieșită
Căldura utilă a produsului fiert
Qu.p. = 385 . 0,94 . 93 = 33656,7 kcal/h = 33,65 Mcal/h
Căldura pierdută prin evaporarea apei.
Qev. = m . iv = 282 . 531= 149742 kcal/h = 149,74 Mcal/h
Căldura pierdută prin abur eșapat (oale de condens defecte)
Qes. = D . is = 450 . 483= 217350 kcal/h = 217,35 Mcal/h
Căldura pierdută prin pereții cazanului în mediul ambiant
Qma = QT – (Qu.p + Qev. + Qes. ) = 639,57 – ( 33,65 + 149,74 + 217,35) = 238,83 Mcal/h
Tabelul 9.
Bilanțul termic real pe duplicate
Bilanțul termic real pentru autoclave
În secție lucrează 8 autoclave cu o capacitate de 800 litrii fiecare. Conservele se introduc în autoclave pentru a fi sterilizate, după o anumită ecuație, caracteristică fiecărui produs. În general, timpul de urcare și menținere a temperaturii de 1200C (temperatura de sterilizare), nu diferă prea mult la produsele fabricate.
Pentru realizarea temperaturii de 1200C se introduce abur saturat în autoclavă. Se consideră o producție medie de 1500 kg/h, iar temperatura medie a conținutului conservei la intrarea în autoclavă se consideră 560C.
Căldura intrată
Cu aburul consumat la 4,7 atm și 1540C.
QD = D*Iv = 1160*654 = 7586,400 kcal/h = 7586,4 Mcal//h
Căldura sensibilă a produsului sterilizat
Qms = m*c*t = 3380*0,93*56 = 176030,4 kcal/h = 176,03 Mcal/h
QT = QD+Qms = 7586,4 + 176,03 = 7762,43 Mcal/h
S-a neglijat căldura sensibilă a apei reci precum și căldura necesară pentru încălzirea marterialului cutiei, având în vedere că Qc= 0,11 kcal/h material, este mic.
Căldura ieșită
Căldura utilă necesară sterilizării produsului
Qu.s.= m*c*∆t = 3380*0,93*64= 201177,6 kcal/h = 201,17 Mcal/h
Căldura pierdută
prin evaporare
Qcv= m*ic= 1160*539= 625,240 Mcal/h
evacuarea apei în canalizare
Qac=m*c*t=350*120*1=42,0 mcal/h
în mediul înconjurător prin radiație-conducție
Qma= QT – (Qus + Qcv + Qac) = 7762,43 – 201,17 – 625,2 – 42 = 6894,06 Mcal/h
Tabelul 10
Bilanțul termic real pentru autoclave
Tabelul 11
Bilanț termic real pe secție
Bilanț electric la stația de pompare
Pentru realizarea bilanțului electric s-a considerat situația reală de la fabrica de conserve Calafat.
Stația este de tip plutitor, având în dotare doua pompe cu debitul Q= 1300 m3/h, H=35m, CA și P= 160 kW la U= 380 V, precum și o pompă cu un debit Q= 500 m3/h și P= 75 kW la U= 380 V.
Stația se alimentează cu energie electrică de la un post de transformare 20/0,4 kW, amplasat în apropierea și care are 2 transformatori de 400 kW. Postul se alimentează printr-un cablu de 20 kW tip ACYALY 3×35 mm2, lung de 740 m, din stația 20/0,4 a fabricii.
S-au neglijat pompele de amorsare. Datele complete ale motoarelor și transformatoarelor sunt prezentate în tabele. Legătura dintre postul trafo și stația plutitoare se face printr-un cablu MCG 3×150+ 120 mm2, lung de 50 m.
Pentru a putea întocmi bilanțul electric real pe stația plutitoare, se vor determina mai întâi pierderile în cabluri, motoare și transformatoare pe baza unor măsurători efectuate de energeticienii din fabrică.
Tabelul 12
Pierderile de energie electrică în continuare
Curentul mediu orar Imed= 252,25 A;
Tensiunea medie de lucru Umed= 384 V;
Consumul mediu orar Wmed= 134,1 kW/h.
Rezultatele măsurătorilor la motorul electric sunt:
R1= 0,0269;
R2= 0,0084;
U2= 215 V.
Pentru a calcula pierderile în motor, în timpul funcționării în sarcină. Se calculează:
2 2
ϒ’2= ϒ2 = 0,0084 = 0,0251 λ
ϒe = ϒ1 + ϒ’2 = 0,0269 + 0,0267 = 0,0536 λ
Wa = 3 . Imed. . ϒe . I = 3 . 252,2 . 0,0536 . 1 = 40,55 kW/h
Pierderile mecanice în agregat
∆Wmec.ag. = ( p0 – 3 . I0 2 . ϒ1) T
Unde:
p0 – puterea de mers în gol a motorului cu agregatul cuplat, determinată prin măsurători = 7,584 kW
I0 = 113 A – curentul de mers în gol al motorului, fără agregat
T = 1h
∆Wmec.ag. = ( 7,584 – 3 . 1132 . 0,0269) = 1038,03 W/ h = 1,038 kW/h ( 4,25%)
∆Wsarc. = 3 . R . I2 = 3 . 252,22 . 0,0269 = 5132,91 kW = 5,132 kW/h (3,62%)
Pentru a determina randamentul real al agregatului motor – pompă va trebui să calculăm și puterea utilă necesară pentru antrenare la debitul mediu realizat Qm = 1050 m3/h.
La stabilirea acestui debit s-a avut în vedere debitul real ajuns la decantoarele din incinta fabricii, scăzând pierderile de debit datorate neetanțeităților la armături în incinta stației plutitoare.
Puterea utilă a pompei este:
Q = 0,291 m3/h
Tabelul 13
Bilanț real la stația de pompare
Tabelul 14
Bilanț electric optim pe stația de pompare pe o zi
Tabelul 15
Bilanț electric pe fabrică
Tabelul 16
Bilanț electric real pe stația de 0,4 kW a fabricii
Tabelul 17
Bilanț electric optim pentru o zi pe stația de 0,4kW a fabricii
Tabelul 18
Pierderile de energie electrică din motorul de 160 kW
Tabelul 19
Pierderile de energie electrică în motoarele <100 kW
Tabelul 20
Pierderile de energie electrică în transformatorul 20/0,4 kW
CAPITOLUL V
Influența procesului tehnologic asupra valorii alimentare a conservelor de mazăre
5.1. Influența depozitării asupra valorii alimentare a mazării;
5.2. Influența opăririi;
5.3. Influența umplerii recipientelor;
5.4. Influența sterilizării asupra calității conservelor de mazăre;
5.5. Influența depozitării conservelor de mazăre asupra conținutului de vitamine.
Valoarea alimentară a conservelor de mazăre depinde în mare măsură de modul de desfășurare a procesului tehnologic care poate influența compoziția chimică a acestora. Un proces tehnologic rațional trebuie să conducă în menținerea în măsură cât mai mare a valorii alimentare a materiei prime (boabe de mazăre verde).
Cunoașterea amănunțită a influenței pe care o are procesul tehnologic asupra valorii alimentare a produsului dă posibilitatea celor ce conduc un proces tehnologic ca pe de o parte sa conduca corect acest proces iar pe de altă parte să evite factorii ce influențează în mod negativ valoarea alimentară.
În ceea ce urmează sunt descrise influențele pe care le au principalele faze de fabricație.
5.1 Influența depozitării asupra valorii alimentare a mazării
În timpul depozitării atât valoarea alimentară cât și gustul mazării se diminuează fapt pentru care depozitarea trebuie limitată la strictul necesar asigurării ritmicitătii producției. Loturile ce nu pot fi prelucrate imediat este mai indicat să nu se recolteze, întrucât maturizarea mazării se produce mai rapid în depozit decât în câmp.
Soiurile cu viteze foarte mici de supramaturare ca Pilot, Bordi, Insigriis, Eta etc., pot fi menținute în câmp cinci zile de la atingerea maturității industriale, fără riscul depășirii acestei maturități.
Comportarea mazării la depozitare este determinată pe de o parte de modificările biochimice ce au ca rezultat maturizarea mazării, iar pe de altă parte de modificările microbiologice de alterare.
Mazărea tânără, nematurată este una din cele mai perisabile legume ceea ce face ca în intervalul scurt dintre recoltare și prelucrare să se defașoare modificări care înrăutățesc calitatea și care trebuie reduse la minimum. Astfel în urma cercetărilor efectuate s-a constatat că o mazăre prelucrată la patru ore de la recoltare prezintă o ușoară modificare de gust, fenomen ce se accentuează la mazărea prelucrată dupa șase ore, iar dupa opt ore modificarea de gust este mai pronunțată.
Ținând seama de importanța mazării verzi pentru alimentarea populației și pentru industria conservelor, în mod justificat au fost cercetate diferitele cauze ale înrăutățirii calităților lor înainte de prelucrare.
În bobul încă în formare cotiledoanele se dezvotă prin absorbția endospermului. La unele soiuri ca soiul Alaska endospermul este absorbit de cotiledoane până în a doisprezecea zi după germinare.
Coaja bobului de mazăre se dezvoltă pe baza tegumentului interior al germenului.
În timpul formării cojii și dezvoltării diferitelor straturi din care este formată, sub acțiunea enzimelor are loc resorbția țesuturilor celulare care după unii autori este cauza posibilă a modificării gustului în diferite stadii de maturitate în legătură cu alte modificări concomitente în coaja bobului.
Recoltarea mazării reprezintă o intervenție brutală în dezvoltarea naturală a plantei care are ca efect accelerarea modificărilor menționate.
Datorită recoltării și batozării aportul normal de substanțe nutritive din bob este întrerupt, procesele de creștere în țesuturile bobului continuă dar în condiții modificate. În țesuturi se resorb din pereții celulari hidratați de carbon întregul conținut al celulelor, inclusiv proteinele si materiile grase, ceea ce influențează caracteristicile calitative ale bobului de mazăre.
Modificările gustului în intervalul dintre recoltare și prelucrare sunt explicate în primul rând prin modificările care au loc în coaja bobului de mazăre. Datorită proceselor de maturație, accelerate din cauza recoltării premature se modifică atât consistența cojii mazării, cât și a cotiledoanelor.
Între gradul de maturare a mazării și consistența cojii există un raport strâns; consistența cojii se modifică continuu și în intervalul dintre treierat și prelucrare.
Pentru a se vedea influența treieratului la aceste forme s-au comparat loturi de mazăre treierată mecanic cu loturi de mazăre obișnuite prin desfacerea păstăilor manual constatându-se unele diferențe prezentate în tabelul 21. În paralel s-a urmărit influența sucului de la plantă care rămâne aderent pe boabele de mazăre verde și care formează un înveliș destul de rezistent și greu de spălat după uscare.
Indicele de penetrație a cojii; valori sub 1 – foarte bun; peste 1,5 practic necorespunzător pentru comercializare.
Tabelul 21
Influența strivirii bobului și a sucului de plantă asupra consistenței cojii bobului de mazăre fiert.
Toate probele cercetate au fost depozitate cinci ore după treierat.
Mărirea consistenței cojii se mai explică prin imbogățirea în calciu a cojii paralel cu desăvârșirea maturației.
Întrucât din motive economice, avantajele curățirii manuale nu pot fi realizate în practică, trebuie să se controleze exact turația tobei mașinii de treierat reducându-se la minimum, asigurându-se totuși un randament bun în raport cu efectele mecanice dăunătoare. De asemenea, se impune spălarea imediată a mazării după treierat pentru a îndepărta sucul de plantă aderent și neajunsurile legate de acesta.
Gustul mazării este determinat în mare măsură de conținutul ei în zahăr. În timpul procesului natural de maturare, conținutul în zahăr crește , apoi scade din nou, prezentând valori deferite în funcție de soi. După recoltare și în special dupa treierat modificările conținutului de zahăr sunt destul de mari, astfel boabele de mazăre pot pierde 43,5% din conținutul inițial de zahăr în timp de șase ore la temperatura obișnuită a mediului în timpul verii.
La mazărea verde menținută pe plantă și culeasă la anumite intervale s-a constatat o creștere inițială a conținutului de zahăr până la 33-35% din greutatea substanței uscate, urmată de o scădere lentă și destul de uniformă până la cca. 20% din greutatea substanței uscate (cu o scădere pe zi de 4%).
La boabele de mazăre în timp de 24 de ore la 250C s-a înregistrat o scădere de zahăr de 53%.
La boabele de mazăre pierderile de zahăr pot fi reduse consideraabil prin scaderea temperaturii de depozitare, astfel după unele cercetări păstăile de mazăre depozitate la 00C nu prezintă dupa 7 zile nici o pierdere de zahăr.
La temperatura de depozitare de 50C în același interval pierderile de zahăr au fost de cca. 26%, iar la 250C s-a degradat cca. 30% din conținutul inițial de zahăr în decurs de 24 de ore. La mazărea boabe pierderile de zahăr sunt mult mai mari după cum rezultă în figura 32.
Figura 32. Pierderile de zahăr la mazărea boabe și păstai în prima zi de recoltare la diferite temperaturi.
În degradarea zahărului din boabe de mazăre un rol important îl are și respirația care poate fi redusă prin scăderea temperaturii de depozitare (tabelul 22).
Tabelul 22
Intensitatea respirației la mazărea boabe și păstăi la diferite temperaturi
În aprecierea calității mazării un rol important îl joacă și vitamina C. Degradarea viatminei C în boabele de mazăre este în dependență cu variația temperaturii. De asemenea vatămarea cojii și a țesuturilor determinată de acțiunea procesului mecanic face posibil accesul oxigenului din aer în interiorul bobului de mazăre, permițând desfășurarea unor procese de oxidare. Vitamina C fiind foarte sensibilă la acțiunea oxigenului, degradarea ei este accelerată în prezența oxigenului din aer în special la temperaturi mai înalte.
În figura 33 este prezentată degradarea vitaminei C la mazărea sub formă de păstăi la diferite temperaturi.
La mazărea boabe, însă, pierderile de vitamina c sunt mai mari. Determinările efectuate au arătat că la boabele de mazăre depozitate între 12-160C (temperatura exterioară) s-a înregistrat în timp de 12 ore o reducere a vitaminei C de cca. 45%.
Figura 33. Degradarea vitaminei C în păstăile de mazăre.
Fellers și Stepat au stabilit că la mazărea boabe (obținută prin batozare) se înregistrează o scădere a vitaminei C in timp de 36 de ore la 20C de 53% față de valoarea inițială.
Deci și din punct de vedere al conținutului în vitamina C mazărea boabe trebuie prelucrată cât mai repede de la recoltare, cel mult în 3-4 ore, impunându-se o reglare cât mai atentă a turației tobei în funcție de gradul de maturitate a boabelor.
După o depozitare mai îndelungată la degradarea calității mazării o contribuție o au și microorganismele care aderă pe mazăre (bacterii, mucegaiuri, diferite tipuri de drojdii). Creșterea și înmulțirea micoorganismelor depinde de temperatură, de vătămările de ordin mecanic, suferit de bobul de mazăre în timpul batozării, deoarece sucul provenit din plantă și din boabele vătămate constituie un mediu excelent de cultură pentru microorganismele care pot pătrunde ușor în bob.
Înrăutățirea calității mazării verzi după recoltare în special între batozare și prelucrare se datorează în primul rând degradării și transformării zahărului, degradării vitaminei C, formării gustului străin datorită sucului plantei, mărirea consistenței cojii prin lignificarea naturală a acesteia și încrustarea cu calciu.
Efectele microbiologice joacă un rol secundar în aceste modificări calitative deoarece s-a constatat că după o depozitare de 6 ore la temperatura obișnuită a mediului ambiant, degradarea gustului s-a produs în aceeași măsură independent de numărul și gradul înmulțirii bacteriilor.
După batozare boabele de mazăre să fie bine spălate pentru a combate efectele nedorite provocate de sucul plantei și să fie pastrate la temperaturi scăzute sau în bazin cu apă clorinată.
Datorită evaporărilor în timpul depozitării au loc de asemenea pierderi în greutate ce depind de temperatura de depozitare (tabelul 23).
Tabelul 23
Pierderile în greutate la depozitarea mazării
Din tabel rezultă că la temperaturi mai ridicate, pierderile în greutate sunt mult mai mari decât la depozitarea mazării la temperaturi mai scăzute.
5.2 Influența opăririi
Durata opăririi exercită o influență negativă asupra vitaminelor. Astfel s-a constatat o pierdere direct proporțională cu durata tratamentului termic. Opărirea mazării timp de 3 minute la cca. 1000C produce pierderi de acid ascorbic de 35% iar dacă timpul crește la 6 minute, pierderile cresc la 59%. De asemenea, distrugerea tiaminei crește de la 11% pentru 3 minute de opărire, la 28% dacă se depășesc 5 minute.
Modul în care se face opărirea are o mare importanță. În vederea reducerii pierderilor de substanțe nutritive în opărire s-au studiat noi procedee ca: opărirea cu abur, cu curenți de înaltă frecvență și cu radiații infraroșii. În practică se aplică pe o scară din ce în ce mai largă opărirea cu abur, deoarece în acest caz pierderile de zahăr sunt mai reduse, de asemenea și acidul ascorbic, așa cum rezultă din daatele de mai jos.
Dacă se cerceteză lichidul de opărire a legumelor se regăsește o bună parte din vitamina B1 și vitamina C. Pierderile de vitamina C în timpul opăririi la mazăre sunt influențate pe lângă timpul și temperatura de opărire, de soi și dimensiunea bobului, așa cum rezultă din tabelele 24 și 25.
Tabelul 24
Pierderile de vitmina C la opărirea și răcirea mazării în apă, în funcție de timp, temperatură și soi
Tabelul 25
Pierderile de vitamina C la opărirea și răcirea mazării în apă, în funcție de dimensiunile bobului
De menționat sunt pierderile importante de zaharuri și săruri minerale pe care le înregistrează boabele de mazăre ca urmare a opăririi.
Având în vedere efectele nefavorabile ale opăririi, în staabilirea regimului de opărire se va avea în vedere ca temperatura și timpul de opărire să fie strict limitate în necesarul inactivării enzimelor oxidative. Totodată, se impune introducerea unui control riguros în această operație, prin folosirea unor criterii obiective de apreciere a regimului de opărire, considerându-se că opărirea a fost bine executată atunci când produsul își pierde rigiditatea, devine flexibil în pupăit, pielița devine moale, iar proba peroxidazei este negativă.
5.3 Influența umplerii recipientelor
Umplerea recipientelor influențează atât prin aspectul produsului cât și din punct de vedere al menținerii calității și valorii alimentare.
Din acest punct de vedere o problemă o constituie durata care trece de la opărire și până la sterilizare. Pentru menținerea calitătii conservelor de mazăre, în umplerea recipientelor se va da o atenție deosebită reducerii timpului de umplere de la opărire și până la sterilizare să nu depășească 30 de minute întrucât prelungirea acestui timp duce la pierderi de vitamina C, după cum se poate observa în tabelul 26.
O deosebită importanță o are de asemenea raportul dintre cantitatea de boabe și saramura întrucât după cum s-a mai arătat în fabricarea conservelor de mazăre în saramură, există o dependență între fenomenul de amidonare și raportul solid-lichid.
Pentru stabilirea corectă a raportului este necesar să se facă șarje de control, în funcție de gramajele orientative înainte de producția de serie.
Atunci când cantitatea de boabe după sterilizare depășește 65%, apar creșteri intense ale tulburării saramurii și amidonării produsului. De asemenea, se înregistrează aspect de substerilizări și depășire a consumului specific.
Tabelul 26
Pierderi de vitamina C la păstrarea mazării după opărire
5.4 Influența sterilizării asupra calității conservelor de mazăre
Sub influența temperaturii ridicate folosite în timpul sterilizării se produc numeroase reacții fizico-chimice care modifică proprietățile organoleptice ale conservei.
Valoarea nutritivă a conservelor de mazăre depinde atât de material primă utilizată cât și de procesul tehnologic. Prin tratamentul termic, unele trofine (termolabile) se distrug iar altele intră în combinații chimice din care nu mai pot fie liberate sub influența enzimelor digestive, astfel încât organismul nu mai poate beneficia de prezența lor.
Cea mai sensibilă în acțiunea tratamentului termic este tiamina care în timpul sterilizării suferă pierderi cuprinse între 25-35%. Deși vitamina C este mai puțin sensibilă față de căldură, totuși în prezența aerului, pierderea acestei vitamine poate fi foarte mare (50-80%), întrucât temperaturile ridicate potențează acțiunea ascorbinolitică a oxigenului. În această fază pierderile în vitamina C sunt în general proporționale cu cantitatea de oxigen existent în produs, ceea ce poate fi înlăturat prin închiderea sub vid și turnarea saramurii la temperaturi de 85-900C, când pierderile se pot reduce la 10-15%. Prin sterilizare carotenul se pastrează în condiții sufficient de bune, pierderile maxime se apreciază la cca. 10%.
Riboflavina (vitamina B2) este stabilă până la 1300C, deci nu înregistrează pierderi prin sterilizare.
Regimul de sterilizare influențează și el conținutul de vitamine, în special de acid ascorbic. Folosind regimul sterilizării cu temperaturi scăzute și timp mai lung , în comparație cu regimul temperatură înaltă și timp scăzut, acidul ascorbic se păstrează în mai bune condiții, în cazul unei variante (8% mai mult decât în primul caz).
Se poate trege concluzia că temperatura înaltă nu produce distrugeri de vitamina C mai mari, factorul preponderent fiind durata tratamentului termic. Durata tratamentului termic are deasemenea un rol hotărâtor în formarea petelor negre întrucât punerea în libertate a sulfatului din compușii în care se găsește se face sub acțiunea căldurii.
Procesul tehnologic trebuie să fie condus în asa fel încât influența caldurii să fie de o durată cât mai scurtă. Orice prelungire a acțiunii căldurii trebuie eliminată.
Întrucât unele lucrări de specialitate recomandă în general pentru prelucrarea termică temperaturi joase cu durate mai mari atât în țara noastră cât și în alte țări, s-au efectuat o serie de încercări care au dus la concluzia că regimurile de tratament termic cu temperature joase prezintă deficiențe din cauza duratei prea mari a acestui tratament.
Pentru stabilirea acestor deficiențe, în special din punct de vedere al scăderii valorii nutritive, s-a urmărit influența temperaturii de la 100 la 1300C și a duratei de sterilizare de la 160 la 5 minute asupra componenților cu azot (azot total, azot proteic, azot asimilabil și azot aminacidic) din mazăre și asupra microflorei remanente din conserve.
Rezultatele analizelor mazării din conserve sunt prezentate în tabelul 36 din care rezultă că, din acest punct de vedere al valorii alimentare, cele mai bune rezultate au fost obținute cu formula 25-10-25/1250, deoarece procentul de azot neasimilabil raportat la azotul proteic a scăzut la 22,77%.
Pentru stabilirea eficacității sterilizării, prin aplicarea formulelor de mai sus s-au facut cercetări experimentale cu conserve normale și cu conserve care au fost însămânțate înainte de sterilizare cu spori de bacilli din grupa Subtilis mesentericus (100000 spori la 1cm3 saramură).
Cea mai bună sterilizare s-a obținut tot cu formula 25-10-25/1250 . Loturile de conserve sterilizate după formula 25-10-25/1250au dat cele mai bune rezultate calitative (păstrarea bună a culorii, gust plăcut, boabe întregi, lichid limpede); bombajul după 12 luni de păstrare a conservelor a ajuns la 0,5%.
Factorul hotărâtor în schimbările nedorite este, în toate cazurile, durata încălzirii fie la temperaturi scăzute, fie la temperaturi ridicate.
O altă metodă care conduce la diminuarea efectelor negative ale sterilizării este aceea a adaosului de nisină(substanță antibiotic, formată dintr-un amestec de polypeptide, produsă de Streptococcus lactis folosită la conservarea unor alimente).
S-a constatat că nisina reduce termorezistența microorganismelor de alterare a conservelor de mazăre cu: Bacillus stearothermophilus,Bacillus coagulans care sunt foarte termorezistente și produc frecvent acrirea fără bombaj a conservelor.
Investigațiile făcute cu privire la influența nisinei asupra termorezistenței microorganismelor de alterare a conservelor de mazăre a făcut posibilă reducerea procesului de sterilizare.
În acest scop nisina a fost testată în conserve de mazăre inoculate cu spori de Bacillus stearothermophilus în concentrație de 50-100 mii spori pe ml și sterilizate la 1200C.
Probele martor fară nisină la acest regim de sterilizare nu au fost stabile la termostatare, prezentând fenomenul de acrire fără bombaj.
Probele cu adaos de nisină supuse controlului termostatării și examenului microbiologic în culturi s-au dovedit sterile comercial și deci apte consumului. În acest caz se obțin îmbunătățiri din punct de vedere fizico-chimic și organoleptic, care se concretizează în dispariția gustului de suprasterilizare pe care il au în general conservele de mazăre; aspect comercial, reducerea turbidității lichidului de acoperire și în special menținerea valorii nutritive.
Degradarea culorii verzi. În timpul tratamentului termic boabele de mazăre suprasterilizate capătă o culoare caracteristică mai închisă care rezultatul reacției chimice dintre sucul celular și clorofilă. Procesul este dependent de temperatură, Ph și prezența oxigenului (figura 35).
Figura 34. Influența ph-ului asupra culorii la tratamentul termic al mazării verzi
1-mazăre proaspătă; 2- mazăre fiartă; la 1000C, pH=6,6, timp de 60 de minute;
3- mazăre fiartă la 1000C, pH=8,4, timp de 60 de minute.
Prezența metalelor grele provoacă deasemenea o serie de degradări de culoare.
În cazul sărurilor de staniu, culoarea verde a mazării se schimbă în cenușiu, iar cu sărurile de fier se formează o culoare maronie (figura 36). Pentru păstrarea culorii verzi a mazării s-au studiat și propus mai multe procedee.
Figura 35. Influența metalelor grele asupra mazării verzi
Adaos de Zn4+; 2- adaos de Sn2+; 3- adaos de Cu2+; 4- adaos de Fe3+.
În unele țări, pentru menținerea culorii în conservele de mazăre se adaugă sulfat de cupru (CuSO4), doza maxima fiind de 100mg/kg, produs finit. Cuprul formează cu clorofila un complex stabil, prin înlocuirea atomului de magneziu.
Heintze recomandă simplificarea procedeului prin menținerea boabelor de mazăre în soluție de 2% Na2CO3 timp de 30-60 de minute urmată de opărire și răcire în condiții normale, iar saramura să conțină 100-150 mg/l oxid de calciu, 1% sare și 1%zahăr.
Păstrarea culorii mazării este asigurată, de asemenea, și prin adăugarea glutamatului monosodic în următoarea rețetă de umplere: 4,5%zaharoză, 2,5% sare, 0,3-0,8% glutamat monosodic. În cazul când în saramură se adauga ioni de calciu, pentru îmbunătățirea consistenței se recomandă 1/10-1/3 din glutamatul monosodic să fie înlocuit cu glutamatul monopotasic.
Prin adăugarea glutamatului se realizează și o îmbunătățire a gustului conservelor.
În prezent se cunosc multe procedee de păstrare a culorii în mazăre, toate având la bază alcalinizarea soluției de umplere.
5.5 Influența depozitării conservelor de mazăre asupra conținutului de vitamine
În timpul păstrării conservelor sterilizate au loc schimbări în conținutul vitaminelor în funcție de durata depozitării și temperaturii în care se face depozitarea. În tabelul 27 sunt sintetizate pierderile înregistrate de vitamina B1, caroten și acid ascorbic în conservele de mazăre în timpul depozitării. La temperatura de 100C, vitaminele se păstrează satisfăcător timp de cca. 2 ani.
Un alt factor este natura recipientului în care se face conservarea. În recipientele mataalice menținerea vitaminei C este mai buna decât în ambalajele de sticlă, întrucât în recipientele metalice nu pătrunde lumina și deci nu se pot produce fotodescompuneri, pe de altă parte staniul și oțelul împreumă cu produsul formează un sistem reducător care fixează oxigenul remanent.
Tabelul 27
Pierderi de vitamine la depozitarea conservelor de mazăre, în %
CAPITOLUL VI
Elemente de calcul și proiectare pentru autoclava verticală
6.1.Consideratții generale referitoare la recipientele sub presiune, cu pereți subțiri folosite în industria alimentară
6.2. Materiale metalice pentru construcția recipientelor sub presiune din industria alimenteră
6.3. Ipoteze și relații de calcul pentru recipientele sub presiune
6.4. Proiectarea autoclavei verticale
6.5. Elemente de calcul tehnologic
6.6. Bilanț termic și consum de apă
6.1. Considerații generale referitoare la recipientele sub presiune, cu pereți subțiri folosite în industria alimentară
Recipientele sub presiune sunt vase închise etanș în care se află abur, apă fierbinte la peste 1000C, lichide, vapori și gaze diferite, la presine mai mare decât cea atmosferică. Din punctul de vedere al construcției, calculului și expoatării, recipientele lucrând sub vid pun probleme cu totul analoge celor care se întâlnesc la recipientele sub presiune. În recipientele sub presiune utilizate în industria chimică au loc operații fizice( amestecare, încălzire etc)sau reacții chimice. În același recipient pot avea loc atât operații fizicecât și operații chimice, care se desfașoară simultan sau succesiv. Recipientele sub presiune pot fi fixe sau transportabile (butelii, cisterne auto sau de cale ferată ). În toate cazurile, proiectarea, construcția, reparația sau exploatarea lor sunt supuse unor prescripții și instrucțiuni obligatorii, elaborate în colaborare cu factorii interesați, de către I.S.C.I.R. din Direcția Generală pentru Metrologie, Standarde și Invenții și sunt supuse controlului acestui organ. Instrucțiunile privind recipientele fixe, care se studiază în capitolul de față, prevăd și recipientele sub presiune exceptate de la controlul oficial( recipiente mici, recipientele lucrând la presiuni foarte mici și sub vid ). Recipientele sub presiune pot fi împărțite în recipiente cu perete subțire și recipiente cu perete grosdupă cum valoarea raportului β = este mică, respectiv mai mare decât 1,2. Aici De este diametrul exterior al recipientului și Di este diametrul interior. Recipientele sub presiune, fixe, au utilizare largă în industria chimică și cea petrolieră, ca utilaj tehnologic și, ca utilaj tehnologic auxiliar și în alte ramuri industriale. În industria chimică, recipientele lucrează nu numai la presiuni foarte diferite, dar și la presiuni variate, de la temperaturi foarte scăzute până la temperaturi ridicate. În numeroase cazuri, aceste utilaje lucrează și în condiții de coroziune.
Tabel nr. 28
Clasificarea recipientelor stabile sub presiune
Dacă poate avea loc creșterea temperaturii sau și a presiunii în urma reacțiilor chimice, recipientul se încadrează în categoria a III-a sau într-o categorie mai mică. Recipientele care după parametrii de regim se încadrează în categoria a V-a , dar la care grosimea peretelui impune tratament termic, se încadrează în categoria a IV-a din punct de vedere al alegerii materialelorde construcție. Potrivit instrucțiunilor I.S.C.I.R. recipientele stabile sub presiune se clasifică în cinci categorii, după presiunea nominală si temperatura maximă a peretelui. Categoria recipientului se stabilește după parametrul care duce la categoria cea mai mică. Stabilirea parametrilor de regim, la proiectare, trebuie facută cu grijă deosebită, ținându-se seama, acolo unde este cazul și de eventuale creșteri de presiune și temperatură, datorită reacțiilor chimice ce au loc în recipient.
În practică se întâlnește un număr mare de tipuri constructive variate de recipiente cu perete subțire, corespunzător cerințelor variate ale tehnologiei chimice. Din examinarea tablei rezultă și criteriile clasificării din punctul de vedere al construcției și așezării. La diametre mari, construcția cu capac demontabil devine greoaie, mai dificilă în ceea ce privește execuția și montajul, iar prețul de cost crește.
Se preferă construcția cu capac nedemontabil, sudat de corp, prevăzut cu gura de vizitare. La recipientele cu diametrul de peste 800mm , accesul în interior trebuie asigurat fie prin construcția demontabilă a capacului, fie prin gura de vizitare. Recipientele de diametu mai mic se prevăd, în mod obligatoriu cu guri de curățire.
6.2. Materiale metalice pentru construcția recipientelor sub presiune din industria alimenteră
Materialele întrebuințate în construcția recipientelor cu perete subțire și în general, în construcția utilajelor trebuie să satisfacă cerințele tehnice și cele ale tehnologiei de execuție (ca, de exemplu, cele de rezistență mecanică, rezistentă la coroziune, sudabilitate etc. ), ca și cele economice. De fiecare dată trebuie ales și prescris materialul corespunzător condițiilor date de funcționare, fără ca acesta să fie prea bun pentru aceste condiții.
În anumite cazuri, în construcția utilajului chimic, utilizarea oțelurilor înalt aliate sau a metalelor neferoase nu poate fi evitată. Și unele și celelaltereprezintă materiale deficitare și scumpe. Rezultă de aici necesitatea ca asemenea materiale să fie utilizate cu discernământ, pe baza cunoașterii aprofundate a caracteristicilor lor mecanice, fizice, de coroziune și a comportării lor în condiții de lucru date.
Unele prescripții de bază privind alegerea materialelor sunt cuprinse și în instrucțiunile oficiale. Pe lângă materialele metalice feroase și neferoase, se introduc în uz ca materiale de rezistență (portante) și pentru căptușiri protectoare împotriva coroziunii, materiale plastice.
Garniturile de etanșare pentru îmbinări cu flanșe ale recipientelor cu perete subțire, acestea lucrând în domeniul presiunilor joase și mijlocii, se execută de regulă cu materiale nemetalice. În unele cazuri se execută recipiente sub presiune chiar din beton armat.
Satisfacerea cerințelor privind rezistența la coroziunea materialului de construcție trebuie studiată și rezolvată de la caz la caz în funcție de condițiile în care lucrează utilajul respectiv (în interior, în exterior sau în medii cu potențial mare de coroziune).
Tabelul 29
Prescripții privind alegerea materialelor de construcție.
Materiale pentru corp, funduri și capace
Materiale metelice feroase, fonta cenușie poate fi utilizată în următoarele limite: Fc15 pentru un diametru de 1000 mm, 6 Kgf/cm2 presiune interioară și 12 Kgf/cm2presiune exterioară; Fc 20 d= 2000 mm , 4 Kgf/cm2 presine interioară și 8 Kgf/cm2 presiune exterioară. Începe să fie utilizată, pentru recipiente sub presiune, fonta cu grafit sferoidizat. Pentru recipiente destinate a lucra în condiții de coroziune alcalină, de exemplu cu sodă caustică topită sau cu soluții puternic alcaline, sa utilizează fonta cu 0,4-0,8% Cr și 0,5-1 Ni.
În general, rezistența la coroziune a fontei poate fi spotită prin adaosuri de crom, nichel, molibden și alte elemente. Unele dintre ele, cum este cromul, îi conferă refractaritate, adică rezistență la temperatură ridicată. Fonta astfel aliată și unor medii puternic corozive (acidul azotic, sărurile acestuia, altor compuși organici) și este rezistentă la abraziune. Fonta austenitică cu grafit sferoidizat (conținând cca. 2,4%C, 2,3% Si, 4% Mn, 22% Ni și 0,06-12% Mg) păstrează la 1900C încă rezistența de 4 Kgf/cm2.
Fonta înalt aliată cu siliciu, ferosilidul, conține aproximativ 0,8%C și 16% Si. Rezistă acțiunii acidului azotic și acidului sulfuric, la diferite concentrații, chiar la cald. Cu adaos de 3,5-4% Mo (anticlor) devine rezistentă față de acidul clorhidric,care distruge rapid materialele metalice uzate. Ferosilidul și anticlorul sunt fragile, având rezistența de ordinul a 0,5 Kgf/cm2, sunt sensibile la șocuri termice, se toarnă greu și pot fi prelucrate numai cu discuri abrazive. Din această cauza, ele nu pot fi utilizate ca materiale de rezistență , deci nu pot servi la turnarea unor recipiente sub presiune. Se utilizează pentru corpuri lucrând fară presiune sau pentru căptușeli.
Oțelurile turnate se utilizează potrivit indicațiilor din tabel. Tabla din oțel-carbon și slab aliat reprezintă materialul de cea mai largă întrebuințare în construcția recipientelor sub presiune. Diferitele mărci de oțel-carbon se utilizează în raport cu parametrii de regim ai recipientului, toate trebuind sa satisfacă cerințele sudabilității bune. Posibilitatea reducerii grosimilor de tablă ce se prescriu de proiectant, pentru recipientele supuse presiunii interioare, prin aceasta reducerea consumului de metal, depinde de caracteristicile mecanice ale metalului, adică limita de curgere ridicată cu păstrarea plasticității metalului ( valori mari pentru reziliență, lungire și gâtuire la rupere). Pe această linie se ajunge la oțeluri-carbon de înaltă rezistență, cu conținut redus de carbon, slab aliate, unele dintre ele microaliate cu B, Zr. În general, se observă o creștere a limitei de curgere care este însoțită de o creștere relativ redusă a rezistenței la rupere: valoarea raportului σ c /σ r crește simțitor. Lungimea de rupere scade continuu cu creșterea limitei de curgere, însă o constatare analogică nu este valabilă pentru gâtuirea la rupere. În opoziție cu alungirea la rupere, reziliența crește în general cu limita de curgere, în special la oțelurile îmbunătățite. Rezistența la oboseală nu crește în nici un caz în proporția în care crește limita de curgere. Rezultă că utilizarea oțelurilor cu rezistență ridicată, în regim oscilant și dinamic, nu este întotdeauna justificată. Pe linia acestor oțeluri de înaltă rezistență, se așează unele dintre oțelurile elaborate la I.C.E.M. recomandate pentru construcții sudate, puternic solicitate, cum sunt recipientele sub presiune. Materialele de acest fel trebuie să fie și stabile la îmbătrânire. Se precizează ca oțelurile slab aliate nu diferă din punct de vedere al rezistenței la coroziune în medii chimice , de oțeluri-carbon.
Tabla din oțeluri înalt aliate se utilizează în cazul unor medii de lucru corozive și/sau la temperaturi de lucru ridicate. Ele se caracterizează printr-un conținut de crom de minimum 12,5%. La această proporție, cromul transmite oțelului proprietatea sa caracteristică de pasivitate față de mulți agenți corozivi. Pasivitatea este limitată de straturile de metal din imediata apropiere a suprafeței. Gradul de curățire a suprafeței și în multe cazuri, calitatea acesteia condiționează
6.3. Ipoteze și relații de calcul pentru recipientele sub presiune
Presiunea interioară
Părțile componente ale recipientelor sub presiune pot fi solicitate în timpul funcționării de forțe și momente determinate de: parametri de regim (presiunea interioară, presiunea exterioară, temperatura), greutatea proprie a unor părți din utilaj, a masei de reacție, sarcini climatice (presiunea vântului, greutatea zăpezii), cedări ale sistemului de rezemare (fundație), încărcări accidentale (seisme, explozii).
Recipientele sau părți ale acestora sunt supuse fie unor solicitări staționare (uniform repartizate sau locale), fie unor solicitări nestaționare (periodice sau neperiodice). În dimensionarea recipientelor se va ține seama de natura și caracterul solicitărilor.
Presiunea interioară este determinată de acțiunea unui gaz, a unei coloane de lichid sau de granule și se definește prin intermediul relației:
pi = pg + ph (MPa)
în care:
pg – presiunea gazului, în MPa
ph – presiunea hidrostatică dată de: ph = ρ . g . h (MPa)
unde:
ρ – densitatea masei de reacție
g – accelerația gravitațională m/s2
h – înalțimea coloanei de fluid, m
În calculele de dimensionare se folosește noțiunea de presiune de lucru definită printr-una din relațiile:
pc= pg+ ph(MPa) dacă ≥ 5%;
pc= pg (MPa) dacă < 5%;
Uneori, dimensionarea se poate face în condițiile impuse de probele de încercare a recipientului sau elementului de recipient(compartiment). În acest caz se folosesc noțiunile de:
presiune de probă hidraulică pph:
pph= 1,25 pc. σa20/σat (MPa);
unde:
σa20- tensiunea admisibilă a materialului, determinată de temperatura de probă;
σat – tensiunea admisibilă a materialului, determinată de temperatura de lucru
presiune pneumatică ppp:
ppp= 1,1pc. σa20/σat (MPa);
se impune ca elementele de recipient să fie proiectate astfel încât în timpul încercării hidraulice, tensiunea în elementul considerat să nu depășească 90% din valoarea limitei de curgere a materialului din care a fost executat.
Presiunea exterioară
Aceasta solicită utilajele de tip recipient sau elemente ale acestora în cazul în care utilajul luccrează în condiții depresurizare sau când utilajul este prevăzut cu sisteme de încălzire-răcire de tip manta.
Greutatea zăpezii
Presiunea exercitată de stratul de zăpadă de înălțime hz este:
hz= ρz.g.h (MPa);
unde :
ρz – densitatea medie a zăpezii( 80 – 120 kg/m3 ).
Presiunea vântului
Recipientele zvelte, caracterizate prin H/D > 10, oscilează sub acțiunea rafalelor de vânt. Acțiunea rafalelor se consideră prin presiunea de calcul la acțiunea vântului:
pv= β . qv (MPa);
unde:
β – coeficientul dinamic ( β>1 );
qv – presiunea dinamică a vântului: qv= ρ . v2/ 2 MPa;
ρ – densitatea aerului (kg/m3);
v – viteza vântului (m/s);
La înălțimea H de sol presiunea dinamică este:
qv,H = qv,10 .
unde:
qv,10 – presiunea dinamică a vântului pentru H=10m;
α – exponent care are valori cuprinse între 1/5 și 1/7;
H – înălțimea la care este pus utilajul.
Sarcini seismice
În timpul cutremurelor, scoarța Pamântului execută o mișcare complexă, cu componente in plan orizontal și vertical. Ca urmare, în plan orizontal apare o forță tăietoare care se aproximează cu valoarea:
SH = 0,02G(N);
G – fiind greutatea totală a utilajului.
Sarcina seismică verticală este mai puțin importantă în ceea ce privește solicitarea utilajului datorita direcției de acțiune. Ea se aproximează prin intermediul relației:
Sv = ±6ks . G (N);
unde:
ks – coeficient ce depinde de raportul accelerațiilor (ks= 0,03 – 0,12 ).
Elemente de recipient
Sistemul de calcul ce se aplică acestor elemente se bazează pe premisa rezolvării optime a condițiilor de siguranță-economicitate, ceea ce se traduce prin asigurarea unei funcționări normale a utilajului pe întreaga sa perioadă de viață, în limite de siguranță admise. Aceasta presupune stabilirea nivelului limită al tensiunilor admisibile pe baza analizei factorilor care definesc starea de solicitare reală din recipient. La aceasta analiză trebuie stabilit modul de interacțiune a diverselor solicitări, modelul matematic al însumării efectelor acestor solicitări și economicitate.
Modele de calcul ce se vor prezenta utilizează relații simplificate, dar acoperitoare, astfel încât să se considere combinația cea mai ddezavantajoasă de sarcini care solicita elementul de recipient. Aceste relații permit analiza tensiunilor principale, de tip membrană, tensiunile secundare fiind analizate numai în măsura în care, prin suprapunerea efectelor, s-ar afecta siguranța în funcționare a echipamentului.
Utilajele de tip recipient sau părți ale acestora au forma unor corpuri de revoluție, plăci plane. Formele de revoluție cel mai frecvent întâlnite sunt cilindrice, sferice, conice, elipsoidale. Corpurile de revoluție sunt axial simetrice și se caracterizează prin grosimea s, mult mai mică decât razele de curbură principale Rc, Ri.
β = Rc/ Ri
Delimitează corpurile de revoluție în învelișuri cu perete subțire ( β ≤ 1,1 ) și corpuri cu perete gros ( β ≥ 1,2 ). În cazul capitolului de față se vor trata numai cazurile învelișurilor cu perete subțire, numite în continuare învelișuri. Grosimea s, numită grosime de proiectare, se calculează cu relația generală:
s = s0 + c1 + cr1
unde:
s0 – este grosimea de calcul, rezultată ca urmare a stării de tensiune în înveliș;
c1 – adaosul pentru condiții de exploatare;
cr1 – adaosul de rotunjire.
Grosimea elementelor supuse presiunii executate din materiale metalice laminate (cu excepția compensatorilor lenticulari) trebuie sa fie cel puțin egală cu valorile de mai jos:
2,5mm – pentru oțeluri carbon și slab aliate, îmbinate prin sudare sau lipire tare;
7mm – pentru oțeluri carbon și slab aliate, în cazul încălzirii cu flacără sau gaze;
1,6mm – pentru oțeluri aliate îmbinate prin sudare;
1,6mm – pentru materiale neferoase îmbinate prin sudare sau lipire tare;
6mm – pentru elemente turnate din oțel;
4mm – pentru elemente turnate din fontă.
Grosimea de calcul s0 se determină pentru fiecare tip de element de înveliș în funcție de solicitare. Calculul elementelor de înveliș presupune rezolvarea problemelor de dimensionare și a celor de verificare. Aceasta implica parcurgerea următoarelor etape:
stabilirea sarcinilor la care este supus elementul de înveliș;
stabilirea efectelor acestor sarcini;
suprapunerea efectelor provocate de sarcinile care acționează simultan;
stabilirea criteriilor de admisibilitate;
compararea efectelor calculate ( cumulate ) cu cele limită ( admisibile ).
Flanșe
Flanșele sunt elemente de mașini de tip static care permit asamblarea și ulterior, demontarea racordurilor, capacelor, elementelor de recipient, etc., în condițiile asigurării etanșeității asamblării, ceea ce presupune crearea unor forțe de strângere a garniturii dintre flanșe. Strângerea flanșelor se realizează cu ajutorul șuruburilor. Ea trebuie să fie cu cât mai mare cu cât presiunea de lucru este mai mare. Solicitarea flanșelor se poate aproxima prin produsul ( pn . Dn ). Clasificarea flanșelor se face în funcție de:
forma talerului: rotunde , ovale, triunghiulare;
forma secțiunii: plate, cu gât;
modul de fabricare: turnate, forjate, laminate;
modul de asamblare cu țeava: sudare, filetare, mandrinare, liberă;
forma suprafeței de etanșare: plană, cu adâncitură, cu prag, cu canal și pană;
după modul de preluare a solicitărilor: integral, liber, opțional.
Marea majoritate a flanșelor sunt de tip plată sau cu gât, rotunde, forjate sau laminate.
Calculul flașelor poate fi facut riguros sau utilizând o metodă de calcul aproximativă. În cele ce urmează se prezintă această metodă, caracterizată prin rapiditate și precizie destul de ridicată. Ea se recomandă în calculul asamblărilor cu flanșe puțin solicitate, caz întâlnit deseori în instalațiile din industria alimentară.
Forțele care solicită îmbinarea cu flanșe în timpul exploatarii rezultă din rolurile acesteia:
asigurarea împotriva desfacerii îmbinării ca urmare a acțiunii presiunii de lucru, ceea ce duce la desfacerea asamblării:
P1= . pc (N);
unde:
De – diametrul mediu al suprafeței de etanșare ( mm );
pc – presiunea de lucru ( MPa );
pe – presiunea de etanșare calculată cu relația pe = m.pc;
m – coeficient specific garniturii;
b – lațimea de calcul ( mm );
B – lățimea efectivă a garniturii de etanșare.
Forța totală în cele z șuruburi ale îmbinării cu flanșe, în condiții de exploatare este:
Ps,e = P1+ P2 (N);
Forța totală de strângere a celor z șuruburi, realizată la montaj, este:
Ps,0 = πDe. b . q (N);
Calculul îmbinării cu flanșe mai presupune:
verificarea grosimii h a talerului flanșei:
σbc ≤ σa, fl;
care în condiții limtă, conduce la:
h ≥
verificarea grosimii s1 a gâtului flanșei presupune satisfacerea condiției:
ΣAB ≤ σa, fl;
ceea ce echivalează cu:
≥
D1 – diamentrul exterior al garniturii (mm)
verificarea șuruburilor:
σs,1 ≤ σa, fl;
ds, min – diametrul minim al șuruburilor de strângere a îmbunării (mm)
verificarea garniturii contra strivirii rezultă din condiția ca lățimea de contact a garniturii b1 să fie mai mare decât lățimea minimă necesară:
bmin =≤ b1
Forța maximă din ansamblare se poate considera:
Ps,max = max [ Ps,e; Ps,0 ]
Iar tensiunile admisibile σa,sur și σa,fl se calculează cu relația: σa = σc/2,8
6.4. Proiectarea autoclavei verticale
Date initiale de calcul:
presiunea de lucru p= 4 bar;
presiunea de calcul pe= 4 bar.
Presiunile diferite sunt presiuni manometrice.
temperatura de lucru t= 110-1250C;
temperatura de calcul tc= 1500C;
diametrul interior al mantalei cilindrice (D), al fundului sferic și capacului sferic: D= 1000mm;
Materiale utilizate,mantaua cilindrică, fundul sferic, capacul sferic precum și elementele ce se sudează pe acestea sunt: oțel R52-6b STAS 2883/2-80, iar suturile și racordurile autoclavei sunt din OLT 35K STAS 8184-80.
Determinarea grosimii peretelui mantalei cilindrice:
mantaua cilindrică este supusă la presiune la partea interioară
grosimea peretelui mantalei (Sp) se determină cu relația:
(cm)
În care:
Sp- grosimea peretelui mantalei (cm);
pc- presiunea de calcul (Mpa);
D- diametrul interior al mantalei (cm);
σa- efort unitar admisibil al materialului (N/cm2);
z- coeficint de rezistență al îmbinării sudate;
c1- adaos care ține cont de coroziune și uzură (cm);
c σ1- adaos pentru rotunjiri care ține seama de abaterile negative ale tablei.
Efortul unitar admisibil σa se calculeaza cu relația:
ΣTa1 = sau ΣTa1 = sau ΣTa2 =
Se va considera pentru σa valoarea cea mai mică rezultă din relațiile de mai sus.
Oțelul R52-6b STAS 2883/2-80 are urmatoarele caracteristici:
σc150 C= 275 N/mm2;
σr20 C= 520 N/mm2;
cδ1= 1,5;
cδ2= 2,4;
C δ1și C δ2 – coeficienți de siguranță pentru oțeluri;
Σa1 =
Σa2 =
Se consideră σa1 = σa2= 183,333 N/m2
z= 0,7;
c1= 0,1 cm;
pc= 0,4 Mpa.
Înlocuit în formulă rezultă:
C σ1= 0,344cm – condiționată de fabricarea tablelor R52-6b
Sp = 0,256+ 0,344= 0,6 cm= 6 mm.
Relația de calcul pentru determinarea grosimii peretelui mantalei cilindrice este valabilă numai dacă este îndeplinită condiția:
Înlocuind valoric se obține:
Deci condiția este îndeplinită.
Determinarea grosimii peretelui fundului și capacului sferic racordat:
Atât fundul cât și capacul sferic sunt supuse la presiuni la partea inferioară.
Grosimea peretelui se determină cu relația:
(cm)
În care:
Sp- grosimea de proiectare (cm);
Pc- presiunea de calcul (Mpa);
D- diametrul interior(cm);
ks- factor de formă a fundului sferic; se determină în funcție de H/D;
σa- efort unitar admisibil al materialului(N/mm2);
z- coeficint de rezistență al îmbinării sudate(cm);
c1- adaos care ține cont de coroziune și uzură(cm);
c σ1- rotunjirea la grosimea tablei standardizate;
H- înălțimea părții bombate a fundului sferic (cm);
H= 25 cm;
D= 100 cm;
c σ1= 0,345 cm , condiționată de fabricarea tablelor R52-6b.
Înlocuind în formulă rezultă:
Relația de calcul este valabilă numai dacă sunt îndeplinite condițiile:
0.15 ≤ ≤ 0.4
0.50 ≤ ≤ 1.0
0.10 ≤ și σ ≥3 (
Dacă se înlocuiește rezultă:
R= 90,5 cm;
σ= 0,175
0,15 ≤ 0,25 ≤ 0,4
0,50 0,905 0,1
0,003 0,005 0,1
17,5 ≥ 3( 0,6 – 0,1) = 1,5 cm
Deci condițiile sunt îndeplinite.
Determinarea grosimii peretelui lateral
Peretele lateral având secțiune semicilindrică, grosimea lui se calculează cu relația:
În care:
Sp- grosimea peretelui lateral (cm);
Pc- presiunea de calcul (Mpa);
D1- diametrul interior al peretelui lateral(cm);
σa- efort unitar admisibil;
z- coeficient de rezistență al îmbinării sudate;
c1- adaos care ține cont de coroziune și uzură (cm);
C σ1- rotunjirea la grosimea tablei standardizate
pc- 0,4 Mpa;
σa= 183,333 N/m2;
D1= 16 cm;
z= 0,6;
c1= 0,1 cm.
Înlocuind rezultă:
Se adoptă Sp= 0,6 cm= 6mm.
Determinarea grosimii peretelui capacului inferior și capacului superior:
Pentru determinarea grosimii pereților capacului inferior și superior se consideră că aceste capace sunt niște capace plane, supuse la presiunea pc= 0,4 Mpa. Grosimea de proiectare a acestor capace se determină cu relația:
Spf=
În care:
Spf- grosimea de proiectare;
k8- factor de formă al fundurilor;
k0- coeficient de slăbire pentru capace cu găuri;
Dc= D1- diametrul de calcul;
Pc- presiunea de calcul (Mpa);
c1- adaos care ține cont de coroziune și uzură(cm);
c σ1- rotunjirea la grosimea de tablă standardizată(cm);
K8= 0,45.
Pentru capacul inferior:
k0= 1 – 0.43 daca < 0.35
Dc= diametrul orificiului din capacul inferior(cm);
d = 3,4 cm (se alege constructiv).
= = 0.2125 < 0.35
k0= 1 – 0.43 = 0.9087
Pentru capacul superior:
k0=
di= 6,8 cm(se alege constructiv);
k0=
pc= 0,4 bar;
c1 = 0,1 cm;
Înlocuind în formula de calcul a grosimii avem:
Spf1=
Se consideră c σ1 =0,129 cm.
Spf1= 0,4701+ 0,129= 0,5991= 0,6cm.
Pentru capacul superior avem:
Spf2=
Se consideră c σ1= 0,154 cm
Sp2= 0,445+ 0,154= 0,6 cm
Spf= Spf1= Spf2= 0,6cm
Calculul grosimii piesei de etanșare
Piesa de etanșare este supusă la presiunea de pe partea interioară. Calculul grosimii peretelui se face în mod analog cu mantaua cilindrică a autoclavei ( D= 103,2 cm).
Se adoptă constructiv
c σ1= 0,739 cm;
Sp= 0,261+ 0,739= 1cm;
Sp= 10mm.
Calculul presiunii de încercare hidraulică
pph= 1,25pn (bar)
în care:
pn-presiunea de calcul a autoclavei(bar);
σa20- efortul unitar admisibil al elementului determinant pentru p la temperatura la care are loc încercarea(N/mm2);
σaT- efortul unitar admisibil al elementului determinat pentru pn la temperatura de calcul (N/mm2); pm=po=4 bar;
σa20- trebuie sa fie cea mai mică valoare rezultată din relațiile:
Σap1=
Σap1=
Σap2=
Pentru R52-6b avem:
σc20= 350 N/mm2;
σr20= 520 N/mm2;
cδ1= 1,5;
cδ2= 2,4.
Înlocuind avem:
σap1=
σap2=
Se alege σap= σap2=216,6 N/mm2.
σaT= 183,333 N/mm2- din calculul anterior
pph= 1,25 .4. = 5,90≈ 6 bar
Se consideră pph= 6 bar.
Calculul efortului unitar de încercare hidraulică în mantaua cilindrică
În timpul încercării hidraulice, efortul unitar în elementul considerat nu trebuie să depășească 90% din valoarea limitei de curgere a materialului din care a fost executat.
σa inc=0,9σc20;
σc20= 250 N/mm2;
σa inc≤0,8 σc20(valoarea va fi diminuată și mai mult);
σa inc = 0,8. 350= 280 N/mm2.
Presiunea de calcul la verificarea mantalei cilindrice exterioare este dată de relația:
pc=
Pentru determinarea valorii lui σinc se va folosi în calcul valoarea presiunii de încercare hidraulică(pph):
σinc= (N/mm2)
Înlocuind rezultă:
Deci σinc= 86,14 N/mm2< σa inc= 280 N/mm2.
Calculul efortului de încercare hidraulică în fundul sferic și capacul sferic
Presiunea de calcul la verificarea unui fund sau capac sferic racordat, supus la presiunea pe partea carcasei, se determină cu relația:
Pentru determinarea valorii lui σinc se va considera în această relație valoarea pph cunoscută.
Din formulă rezultă:
(N/mm2)
Înlocuind rezultă:
σinc= (N/mm2)
Deci σinc= 72,85 N/mm2< σa inc= 280N/mm2.
Verificarea cusăturii longitudinale a mantalei cilindrice la presiunea de calcul
Se vor compara coeficientul de siguranță dedus din solicitarea efectivă, cu cel indicat la dimensionare.
Deci:
cef> cδ2 cδ2= 2,4.
N/mm2
N/mm2
Verificarea cusăturii longitudinale a mantalei cilindrice la presiunea de încercare hidraulică
cinc>1;
σinc= 72,85 N/mm2;
Verificarea cusăturii transversale a mantalei cilindrice de fundul sferic la presiunea de încercare hidraulică
Calculul se efectuează în ipoteza în care forța Fînc exercitată asupra pereților fundului sferic este preluată de cusătura din mantaua cilindrică și findul sferic.
Efortul unitar produs de Fînc este :
N/mm2
Calculul șuruburilor de fixare a capacului bombat de corpul autoclavei
Calcul se face în cazul cel mai favorabil cand șuruburile sunt solicitate de forța Fa egală cu forța totală necesară pentru realizarea presiunii de strângere a garniturii Fq și forța Fînc care caută să îndepărteze capacul sferic, datorită presiunii hidraulice (pph).
Fa= Fq+Fînc;
Fq= ᴨD1bz.
În care:
D1- diametrul interior al inelului de etanșare (cm);
b- lățimea eficace de calcul a garniturii (cm);
q- presiunea de strângere specifică a garniturii;
D1= 103,2 cm
pentru > 0.63 cm
(cm)
În care:
B- lățimea efectivă a garniturii;
B0-lățimea de strângere a garniturii;
B= 2 cm;
B0= 1cm;
q= 15,5 N/mm2.
Înlocuind avem:
Fq= 3,1415.1032.7,389.15,5= 371130,55N;
Fînc= 471000N;
Fa= 371130,55+471000= 842130,55N.
Forța care revine unui șurub este:
Fs1= Fa / n
n- numărul șuruburilor;
n=8
Fs1= 842130.55/ 8 = 105266,31N.
Efortul unitar σaf la care este supus un șurub datorită forței Fs1 este:
(N/mm2)
d- diametrul la fundul filetului (cm);
d= 2,4 cm
N/mm2
σas – efortul unitar admisibil pentru materialul șurubului (N/mm2);
cas- coeficinet de siguranță față de limita de curgere.
Șurubul este confecționat din oțel 40Cr10 STAS 791-88 cu urmatoarele caracteristici:
σc20 =800 N/mm2;
σ20 =1000 N/mm2;
cas=2,8;
σef =232,80 N/mm2< σas20= 285,7 N/mm2.
Dacă se consideră că asupra capacului sferic acționează presiunea p=0,4MPa avem:
Fs= +Fq = 314000 + 371130.55= 685130.55 N
F s1= Fs/ 8 = 685130.55 / 8 = 85641.31 N
Efortul unitar σef la care este supus șurubul datorită forței Fs este:
N/mm2
Calculul bolțurilor șuruburilor de fixare la forfecare
Asupra fiecarui bolț acționează forța Fs1= 105266,31N care dă naștere în bolțul unui efort unitar de forfecare:
N/mm2
În care: d- diametrul bolțului;
d= 30mm.
N/mm2
Deci:
Τinc = 74.49 N/mm2 < Τainc = 189 N/mm2
Calculul sudurii peretelui lateral la presiunea hidraulică
Forța Fînc care acționează asupra peretelui lateral datorită presiunii hidraulice este:
Fînc=ppnD1H
În care:
h- înălțimea părții interioare a peretelui lateral; H=29 cm(se adoptă constructiv);
Fînc= 0,6 . 160 . 290= 27840N
Efortul unitar datorită forței Fînc va fi:
δ1 – aria secțiunii cusăturii peretelui lateral de mantaua cilindrică.
δ1= 2hSp= 2.290.6= 3480mm2
δ2= 2h1Sp= 2.160.6= 1920mm2
N/mm2
σinc= 8.59 N/mm2 < σainc= 280 N/mm2
Calculul de compensare al orificiilor
Se fac calcul ale compensării orificiilor aflate în elemente de recipient, supuse la presiune pe partea carcasei, dacă este îndeplinită condiția:
DSp≤4000cm2
100.0,6= 60<4000cm2
Din inegalitate rezultă că trebuie efectuate calcule de compensare ale orificiilor prevăzute pe recipient. Un orificiu se consideră izolat dacă distanța fața de orificiul cel mai apropiat satisface relațiile:
cm
cm
În care:
a0 – distanța dintre suprafețele exterioare a două orificii învecinate;
Dc – diametrul interior de calcul al elementului de recipientpe care se află amplasat orificiul care trebuie compensat;
δp – grosimea de proiectare a elementului de recipient (cm);
c1 – adaos care ține seama de coroziune și uzură(cm);
Sc – grosimea de rezistență a elementului de recipient(cm);
Dc – diametrul interior de calcul al elementului de recipient(cm).
Calculul necesității compensării orificiilor de pe fundul sferic
Pe fundul sferic se află orificiile ștuțului de admisie abur-aer și ștuțul de golire, având distanța dintre suprafețele exterioare a0= 7cm.
Pentru ca cele două orificii să fie considerate ca orificii izolate trebuie ca:
=25cm
=
Orificiile din fundul sferic având diametrele
d= 5 cm< don= 20,64cm – acestea nu necesită compensare.
Calculul necesității compensării orificiilor prevăzute în mantaua cilindrică
Pe mantaua cilindrică se gasesc următoarele orificii:
d1= 10cm;
d2= 5cm;
d3= 3,4cm;
d4= 1,8cm;
Pentru ca orificiile să poată fi considerate orificii izolate trebuie ca:
=
Distanța a0 fiind mai mare decât 14,14 cm în toate cazurile orificiile se consideră orificii izolate.
Orificiile din mantaua cilindrică având diametrele:
d1= 10cm < don=16,28cm
d2= 5cm < don=16,28cm
d3= 3,4cm < don=16,28cm
d4= 1,8cm < don=16,28cm
nu necesită compensare.
Calculul necesității compensării orificiilor capacului bombat
Pe capacul sferic se află trei orificii:
– orificiul ștuțului de aerisire d=2,2cm;
– orificiul pentru ștuțul de admisie apă d1=5cm;
– orificiul ștuțului supapei de siguranță d= 2,2cm.
Orificiile se consideră izolate dacă:
= 25 cm
=
Deci orificiile sunt izolate.
Orificiile din capacul bombat având diametrele:
d= 2,2cm < don= 21,36cm;
d1= 5cm < don= 21,36cm.
Nu necesită compensare.
6.5. Elemente de calcul tehnologic
Productivitatea autoclavei este dependentă de tipul autoclavei, mărimea recipientului și durata ciclului de sterilizare.
P= na / τ
În care:
na- reprezintă numărul de ambalaje din autoclavă(buc);
τ – reprezină durata ciclului de sterilizare
Numărul de ambalaje din autoclavă este determinat de relația:
În care:
dc- reprezintă diametrul coșului cilindric al autoclavei (m);
da- diametrul recipientului(m);
a= hc/ha;
hc- înălțimea coșului cilindrului (m);
ha- înălțimea recipientului (m);
y- numărul de coșuri din autoclavă;
Dimensiunile borcanelor sunt:
da= 104mm;
ha= 140mm;
Dimensiunile coliviilor sunt:
dc= 900mm;
hc= 1020mm.
a= 140/1020= 0.134
τ= τ1 + τ2 + τ3 + τ4 + τ5 (s)
unde:
τ1 – durata încărcării coșului autoclavei (s);
τ2- durata ridicării temperaturii și presiunii (s);
τ3- durata menținerii temperaturii și presiunii (s);
τ4- durata răcirii autoclavei(s);
τ5- durata de descărcare a autoclavei(s);
τ1= 1200s;
τ2= 900s;
τ3= 4200s;
τ4= 900s;
τ5= 1200s;
τ = 1200+900+4200+900+1200= 7500s
P = na / τ= 470 / 7500= 0.06 buc/s
6.6. Bilanț termic și consum de apă
Bilanțul termic trebuie să se efectueze pentru fiecare fază de lucru, independent, deoarece consumul de abur diferă în perioada de încălzire față de sterilizare, iar în perioadade răcire se consumă apă.
Pentru perioada de încălzire trebuie să asigurăm căldura necesară pentru aducerea produsului și ambalajului la temperatura de sterilizare, aducerea coșurilor și autoclavei la temperatura de sterilizare și acoperirea pierderilor de căldură în mediul înconjurător.
Agent termic:
Căldura necesară pentru încălzirea autoclavei
Q1= G1.c1(ts-t1) KJ
În care:
G1- reprezintă masa autoclavei, kg;
c1- capacitatea termică masică a oțelului, KJ/kg .K;
ts- temperatura de sterilizare, 0C;
t1- temperatura inițială a autoclavei, 0C;
tσ- temperatura de răcire a produsului, 0C;
tσ= 400C;
ts= 1200C;
G1= 620 kg;
c1= 0,5 KJ/ kg.K;
t1= tσ- 50= 40-5=350;
Q1= 620.0,5.(120-35)= 26350 KJ.
Caldura necesară pentru încălzirea coșurilor
Q2= G2.c2.(ts-t2) KJ
În care:
G2- reprezintă masa coșului, kg;
c2- capacitatea termică masică a oțelului, KJ/kgK;
t2- temperatura inițială a coșului, 0C.
G2=100 kg;
c2= 0,5KJ/kgK;
t2= 400C;
Q2= 100.0,5.(120-40)= 4000KJ.
Căldura necesară pentru încălzirea borcanelor
Q3= G3.c3.(ts-t3) KJ
În care:
G3- reprezintă masa borcanelor, kg;
c3- capacitatea termică masică a oțelului, KJ/kgK;
t3-temperatura inițială a borcanelor (se consideră inițială cu temperatura produsului),0C.
G3= na.ma
Unde:
na- numărul de borcane;
ma- masa unui borcan;
na= 470g;
ma= 1200g;
c3= 0,84KJ/kgK;
t3= 750C;
G3= 470.1,2= 564kg;
Q3= 564.0,84.(120-75)= 213192KJ.
Căldura necesară pentru încălzirea produsului din borcane
Q4=G4.c4.(ts-t4) KJ
În care:
G4- greutatea produsului din borcane,kg;
c4- capacitatea masică a produsului, KJ/kgK;
t4- temperatura produsului la intrarea în autoclavă, 0C;
G4= na.m, unde :
na- numărul de borcane;
m- masa produsului din borcan, kg;
na= 470;
m= 0,820kg;
G4= 470.0,820= 385,4 kg;
c4= 4,10829 KJ/ kg.K;
Q4= 385,4.4,10829.(120-75)= 71245.04KJ.
Cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea apei din autoclavă
Q5=G5.c5.(ts-t1) KJ
În care:
G5- reprezintă masa apei dinautoclavă, se determină din volumul autoclavei, ținând seama de volumul coșului și borcanelor;
c5- capacitatea masică a produsului, KJ/kg.K;
G5= Vapă.ρa;
Va- volumul autoclavei;
Va= 800l = 0,8m3;
VB- volumul de borcane, m3;
Vb- volumul unui borcan, m3;
VB= πr2h
Unde:
r- raza borcanului, m;
h- înălțimea borcanului, m;
r= 52mm= 0,052m;
h= 140mm= 0,140m;
Vb= π.0,52.0,140= 1,8.10-3;
VB= 470.1,8.10-3= 0,55m3 ;
Vc- volumul coșului ce se consideră 3% din volumul autoclavei;
Vc= 3/100.0,8= 0,02m3;
Vapă= Va-Vc-VB=0,8-0,02-0,55=0,23m3;
Q5= 0,23.994.4,10829.(120-35)= 81325,84 KJ
Pierderile de căldură în mediul înconjurător
Q6=Faτ1α1(tp-ta) KJ
Unde:
Fa- reprezintă suprafața autoclavei, m2;
τ1- durata operației de încălzire,s;
tp- temperatura medie a peretelui autoclavei;
ta- temperatura medie a aerului;
α1- coeficientul de transfer termic;
α1=9,97 + 0,07(tp-ta) W /m2K
Fa= Slat+Sbază ;
Slat= Lh= 2πrh;
Sbază= πr2;
Unde:
r- raza autoclavei;
h- înălțimea autoclavei;
r= 500mm;
h= 1750mm.
Slat= 2.π.0,5.1,7= 5,34m2;
Sbază= π.0,52= 0,78m2;
ta= 200C;
α1= 9,7+ 0,07.(77,5-20)= 13,62;
τ1= 15min= 900s;
Fa= 5,34+ 0,78= 6,12m2;
Q6= 6,12.15.13,62.(77,5-20)=69392,38.
Căldura totală necesară procesului
QI= QI+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 ;
QI= 26350+ 4000+ 213192+ 71245+ 1943,7+ 69392,38;
QI= 403612,08 KJ.
Consumul de abur pentru perioada de încălzire
În care:
AB1- debitul de aer intrat, kg/h;
Q1- fluxul termic intrat, KJ;
h”0- entalpia aburului la temperatura de sterilizare , KJ/kg;
h’0- entalpia de condensare a aburului;
h’0= 502,4 KJ/kg;
h’0= 2710 KJ/kg;
Perioada de sterilizare
În perioada de sterilizare se asigură cantitatea de căldură necesară pentru acoperirea pierderilor de căldură în mediul înconjurător.
Cantitatea de căldură necesară este:
Q8=Faτ2α2(tp-ta) KJ;
În care:
tp- reprezintă temperatura produsului;
α2- coeficient de transfer termic;
τ2- timpul de sterilizare;
ta- temperatura medie a aerului;
tp= 900C;
ta= 200C;
α2= 9,7+ 0,07(tp-ta) ;
α2= 9,7+ 0,07(90-20)= 14,6;
Q8= 4,520.70.14,6.(90-20)= 323360,8 KJ.
Consumul de apă pentru perioada de sterilizare
Consumul pe secunda:
Consumul total de abur:
AB= ABI+ABII
AB= 182,828+ 146,48= 329,308 kg.
Determinarea consumului de apă
Determinarea consumului de apă în perioada de răcire.
Răcirea este un proces complex și pentru determinarea debitului de apă necesară în faza de răcire se fac următoarele precizări:
se consideră că produsul și părțile metalice (coș, autoclavă) în final sunt la aceeași temperatură;
se consideră că apa fierbinte din autoclavă este împinsă în exterior de apa rece introdusă fără să se amestece;
se consideră că în această fază nu mai sunt pierderi de căldură în exterior, deși la început, datorită diferenței de temperatură, mai apar și pierderi care contribuie la reducerea consumului de apă;
temperatura de evacuare a apei se consideră o temperatură medie , care se calculează astfel:
În care tr reprezintă temperatura de răcire a produsului, 0C;
Căldura preluată de apă de la autoclavă
Q1= G1.c1.(ts-tr);
Q1= 620.0,5.(120-40)= 24800 KJ.
Căldura preluată de apă de la coș
Q2= G2.c2.(ts-tr);
Q1= 100.0,5.(120-40)= 4000 KJ.
Căldura preluată de apă de la borcane
Q3= G3.c3.(ts-tr);
Q1= 470.1,20. 0,84.(120-40)= 37900 KJ.
Căldura preluată de apă de la produsul din borcane
Q4= G4.c4.(ts-tr);
Q1= 385,4.4,108.(120-40)=126657,85 KJ.
Căldura totală preluată
QIII= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 ;
QIII= 24800+ 4000+ 37900,8+ 126657,85;
QIII= 193358,65 KJ.
Cantitatea de apă de răcire
W- cantitate de apă de răcire,kg;
QIII- căldura preluată de apă, kj;
ca- capacitatea termică masică medie a apei, KJ/kg.k;
tm- temperatura medie a apei,0C;
ta- temperatura inițială a apei, 0C;
ta= 200C;
Debitul de apă de răcire:
Unde:
τ4- timpul de răcire;
τ4= 15 min, 900s.
CAPITOLUL VII
Implementarea sistemului H.A.C.C.P.( Hazard Analysis Critical Control Point) în industria de alimentație publică
7.1. Delimitări conceptuale
7.2. Etapele sistemului H.A.C.C.P.
7.3. Principiile H.A.C.C.P.
Delimitări conceptuale
Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) se traduce prin "Analiza hazardelor și a punctelor critice de control", este modalitatea preventivă utilizată pentru creșterea siguranței alimentelor, a produselor cosmetice si a medicamentelor.
Scopul este identificarea riscurilor care pot afecta produsele pe parcursul procesării industriale pentru a putea interveni si evita contaminarea sau alterarea lor fizică, chimică si biologică. Metoda este superioară controlului calității la produsele finite, deoarece poate evita problemele înainte de apariția acestora.
Producerea, ambalarea, transportul, depozitarea și comercializarea produselor alimentare reprezintă operații cu un grad de risc pentru sănătatea fiecarui consumator. Toate organizațiile care activează în aceste sectoare ce intra în contact direct cu sanatatea consumatorilor trebuie să respecte anumite cerințe, multe dintre aceastea fiind impuse de legislația în vigoare.
Integrarea țării noastre în Uniunea Europeană a impus și mai multe cerințe asupra organizațiilor din sectorul alimentar, în prezent, toate acestea fiind obligate să îsi implementeze un sistem de siguranță a alimentului astfel, SIMTEX-OC este primul organism din Romania acreditat pentru certificarea sistemelor de siguranță a alimentelor, fiind în prezent, prin prisma societăților certificate, lider de piață în acest sector !
Organismul de certificare a sistemelor HACCP este acreditat de RENAR pentru certificarea sistemelor HACCP si funcționează în cadrul structurii organizatorice a SIMTEX-OC în conformitate cu cerințele standardului SR EN ISO 45012.
Implementarea sistemului HACCP este o cerință legală, prevazută în HG 1198/2002 – Condții generale de igienă a produselor alimentare, art.3 și 4 și în Legea nr. 150/2004 – privind sigutanța produselor alimentare.
În 1992, la Roma, 159 de state, printre care și Romania, au semnat Declarația finală a Conferinței Internaționale de nutritie FAO/OMS. Declarația și planul complex de acțiune privind „securitatea alimentară” și „securitatea alimentelor”, dar și angajamentul guvernelor de a revizui și a pregati politicile nationale, sunt bazate pe principiile și programele de aplicare a sistemului international H.A.C.C.P.(Hazard Analysis Critical Control Point).
Cele mai multe dintre sistemele moderne de alimentație publică („cook-freeze”, „cook-chill” si „sous-vide”) își propun să îmbunatățească calitățile de prezentare ale alimentelor ofertate în condiții de productivitate și eficiență optime, cu tendințe de centralizare a fabricației în alimentația publică.
Tendința actuală este de acordare a unei atenții mai mari calitătii microbiologice și salubrității produselor. În mod tradițional, unele alimente, ca ouale și carnea de pasăre, reprezentau alternative simple, accesibile și ieftine de constituire a unor meniuri de succes. Dar, tocmai aceste produse aparent inofensive, constituie factori majori de risc în condiții de contaminare. Un numar mare de carcase de pui pot fi ușor contaminate cu Salmonella sau Listeria monocytogenes. Sandvișurile constituite din componente diverse, din care unele crude (paste, dressing-uri, salate), asamblate manual, pot reprezenta un mediu excelent de dezvoltare a unei populații microbiene de contaminare.
Orice sistem de prelucrare a alimentelor, oricât de simplist ca structura si funcționalitate ar fi, cuprinde puncte critice de risc, care trebuie identificate și monitorizate. Sistemul „sous-vide”, desi unul dintre cele mai sofisticate sisteme de catering, creat tocmai pentru a mari gradul de protectie împotriva factorilor de risc igienic, nu este perfect.
Chiar în condiții anaerobe, anumite microorganisme – Clostridium perfringens, Clostridium botulinum – pot fi activate, producând toxine microbiene, deosebit de periculoase pentru organismul uman.
Factorii de risc igienic ai sistemului „cook-serve” sunt incluși în multimea punctelor critice ale sistemului „cook-chill”, la care se adaugă riscurile specifice, legate de manipularile în vederea conservarii ingredientelor sau componentelor meniurilor. Similar, multimea riscurilor sistemului „cook-freeze” include riscurile sistemului „cook-serve” și pe cele specifice congelării și păstrarii în stare congelată a produselor de alimentatie publică. Sistemele centralizate de producție catering suplimentează multimea factorilor de risc, prin probabilitatea de contaminare în cursul manipularilor și regenerării termice înainte de servire.
Regenerarea termică cu microunde oferă posibilitatea unei încălziri volumice uniforme și rapide, minimizând riscul în unul din punctele critice de control igienic. Identificarea punctelor critice, a agenților de risc și a condițiilor de prevenire a contaminărilor constituie cheia creării unor produse de alimentație publică salubre.
Tabel 30.
Principalele grupe de agenți de risc ai calității igienice în sistemele de alimentație publică
Alți contaminanți alimentari, reprezentați de substante chimice utilizate în agricultură și medicina veterinară pentru combaterea dăunatorilor: fungicide, insecticide, acaricide, erbicide, nematocide, raticide.
Aditivi alimentari neadecvați sau administrați în doze necorespunzătoare: antioxidanți, coloranți, antiseptici, conservanți, îndulcitori, aromatizanți, emulgatori, aditivi de îngrosare etc.
Contaminanți industriali cu potential toxic, care vin în contact cu produsele de alimentație publică în cursul circuitului logistic: materiale de ambalaj, materiale plastice, cauciuc sintetic, lacuri, solvenți industriali, aerosoli, HPA, metale toxice, antibiotice, hormoni, detergenți, radionuclizi etc..
Se observă că manifestarea riscului igienic de contaminare este, de cele mai multe ori, rezultatul acțiunii cumulate a componentelor de agresiune externă (factori de mediu favorizanti: temperatură, umiditate relativă, radiații luminoase, aer, apa, sol, ambalaje, biodăunători etc.), manifestate pe un fond potențial de susceptibilitate la agresiune caracteristic unor alimente.
Identificarea punctelor critice de control (P.C.C.) reprezintă urmatoarea etapă în construirea planului H.A.C.C.P. Punctul critic de control reprezintă coordonata spațială și temporală din sistemul logistic de alimențatie publică în care pot interveni schimbări nedorite ale calității igienice, în care se aplică temporar monitorizarea, pentru constituirea unui plan de analiză a hazardului și eliminare a factorilor de risc.
Analiza de ansamblu a unității de alimentație publică (management, dotări tehnice și tehnologice, circuite, funcționalitate, deșeuri etc.) permite stabilirea P.C.C.
P.C.C. vor fi monitorizate, în vederea stabilirii eficienței aplicării măsurilor de eliminare a factorilor de risc identificați, a caror acțiune este cuantificată prin control sanitar și autocontrol managerial. Personalul activ și de specialitate al unității de alimentație publică va primi responsabilități clare si directe în derularea și aplicarea corectă a planului de eliminare completă a hazardului de contaminare și obținere a calității igienice optime în condițiile date. Controlul igienic în punctele critice se va concretiza în stabilirea indicatorilor de salubritate, a caror valoare trebuie adusă la valoarea optimă impusa la conceperea planului H.A.C.C.P.
Analiza de risc va identifica și clasifica pericolele, în funcție de incidența și gravitatea acestora asupra calității igienice a produselor de alimentație publică. Valoarea indicatorilor (fizici, chimici, microbiologici, biologici) poate fi dată în intervale de admisibilitate. Menținerea la valoarea admisă a indicatorilor de salubritate se va verifica continuu, periodic sau, în caz de necesitate, dupa implementarea metodologiei de eliminare a hazardului.
Tabel 31. Prezentarea unui P.C.C. într-un sistem de alimentație publică
Etapele sistemului HACCP
Așa cum s-a menționat, sistemul HACCP are la bază 7 principii care vor fi abordate în plan, conform CAC. Înainte de a dezvolta planul, trebuie parcurse 5 etape preliminare și anume:
Selectarea echipei HACCP
Echipa HACCP trebuie să includă specialiști din diferite domenii și compartimente, cum ar fi: recepție, producție, mentenanță, management, asigurarea și controlul calității.
Echipa HACCP este format din: membrii din diverse domenii, președinte – cu experiență în aplicarea HACCP, specialist în asigurarea și controlul calității, specialist în probleme de producție/ process și inginer cu diverse cunoștințe despre proiectarea și exploatarea igienică a fabricii. Criteriile de selecție a echipei sunt: alocarea de resurse adecvate a realizării studiului și implicarea echipei în instruirea HACCP a întregului personal.
Persoanele implicate trebuie să cunoască cu exactitate situația reală a întreprinderii, atât de pe teren, cât și la locul de muncă, astfel încât să poată dezvolta, aplica, menține și revizui planul HACCP.
Odată cu selectarea echipei HACCP se definește și scopul planului HACCP, segmentul de lanț alimentar implicat (punctul final al studiului) și tipurile de pericole semnificative.
Selectarea membrilor va fi făcută de către președintele echipei sau de către un specialist HACCP extern și va fi numită prin decizie de către managerul firmei.
Pentru întreprinderile mari, echipa ar trebuie să fie constituită din 6, maxim 8 persoane, în întreprinderile mici, echipa este compusă din 1-2 angajați. Un exemplu tipic de echipă HACCP cuprinde un manager sau supervisor, un inginer, un expert în calitate, și de cele mai multe ori, un microbiolog; de asemeni, echipa cuprinde și un secretar care are rolul de a înregistra deciziile, iar dacă este necesar, echipa poate fi completată cu experți din alte domenii.
Descrirea produsului
Conform CAC/RCP 1-1969, Rev. 4, 2003, această etapă de descriere a produsului trebuie foarte bine documentată.
Descrierea produsului presupune cunoașterea atât a compoziției, structurii, modului de prelucrare și ambalare, cât și a reglementărilor cu privire la etichetare, termenului de valabilitate, instrucțiunilor de utilizare și a condițiilor de depozitare și distribuție.
Atunci când se elaborează un studiu HACCP, echipa trebuie să examineze caracteristicile produsului, procesul tehnologic aplicat și utilizarea intenționată de către consumator. În acest context, trebuie să se ia în considerare următoarele aspecte:
compoziția: materiile prime, ingredientele utilizate și parametrii critici pentru siguranța și stabilitatea produsului finit;
procesarea: parametrii procesului și condițiile care pot influența sau potența apariția pericolelor;
ambalarea: protecția împotriva contaminării cu substanțe chimice și creșterea microorganismelor (permeabilitate, integritate, etc.);
depozitare/manipulare: temperatura și durata la depozitare, la manipularea în diferite centre, comercializare și pregătire;
practicile consumatorului: produse utilizate în bucătăria proprie sau în unități de alimentație publică și turism (pregătire, decongelare, reconstituire, depozitare, reutilizare);
grupurile țintă: consumatorii finali (copii, adulți, vârstnici, persoane cu afecțiuni ale sistemului imunitar, diabetici, etc.).
Toti acești factori trebuie luați în considerare pentru a determina probabilitatea de apariție/prezență a unui risc pentru sănătate în momentul consumului.
Un studiu HACCP presupune colectarea și evaluarea datelor referitoare la materiile prime, definirea produsului, procesul tehnologic, depozitare, distribuție, comercializare, pregătire și condiții de utilizare.
Identificarea utilizării intenționate
Este etapa ce urmărește identificarea utilizării intenționate a produsului, posibilitatea de a fi consumat de acele segmente de populație cu susceptibilitate mai mare la îmbolnăviri (de exemplu, copii, vârstnici, femei gravide, persoane cu sistem imunitar deficitar).
Construirea diagramei de flux
Echipa HACCP trasează diagrama de flux a procesului pentru care se aplică planul HACCP. Diagrama de flux este definită ca „reprezentarea sistematică a secvenței etapelor tehnologice utilizate în fabricarea unui anumit produs” (CAC/RCP 1-1969, Rev. 4, 2003).
Prin urmare, se vor elabora: schema tehnologică bloc, schema de flux și planul de amplasare a secției de fabricație.
În această etapă, sunt foarte importante detaliile și cerințele specifice obținerii produselor. Desfășurarea procesului tehnologic poate fi influențată de detaliile modului de amplasare și exploatare a utilajelor, detaliile modului de desfășurare a procesului tehnologic propriu-zis, deprinderile (practicile) de lucru ale personalului, experiența managerială.
Diagrama cuprinde toate materiile prime și ingredientele, etapele procesului tehnologic și de ambalare. De asemenea include toate infomațiile necesare pentru analiza pericolelor microbiologice, chimice și fizice (informații cu privire la probabilitatea de contaminare cu substanțe chimice și corpuri străine, microorganisme și toxinele lor în toate etapele pe care le parcurge produsul).
Sunt necesare informații cu privire la parametrii temperatură/durata în timpul procesului tehnologic și distribuție, aciditate (pH), activitatea apei (aw), practici de igienizare, caracteristicile echipamentelor, condiții de depozitare intermediară și instrucțiuni pentru consumatori. Diagrama de flux arată locul unde ingredientele specifice (culturi, diverși aditivi, fructe) pătrund în sistem, pregătirea individuală a acestora, etapele procesului tehnologic, permițând echipei să evalueze pericolele asociate acestor etape. Tipurile de utilaje, instalațiile folosite în fabricație, toleranțele posibile și specificațiile pot fi utile echipei HACCP. Operațiile de transport, amestecare, ambalare pot introduce pericole fizice. Depozitarea ingredientelor, răcirea, pasteurizarea, dozarea ingredientelor pot afecta siguranța microbiologică a produsului.
Figura 36. Diagrama de flux – model
Este cu mult mai ușor să se identifice punctele sau căile de contaminare în secția de fabricație și să se stabilească modalitățile de prevenire a contaminării dacă se lucrează pe diagrama de flux.
Imperativă este verificarea pe teren în totalitate și cu exactitate a secției, echipamentelor și spațiilor pentru a stabili deplina concordanță cu situația reală existentă. Aceasta se impune deoarece în multe cazuri există diferențe între planurile realizate teoretic și cele reale, care trebuie corectate.
Verificarea va fi efectuată de către întreaga echipă HACCP, în diferite momente și în cadrul schimburilor. Cu cât verificarea este mai serioasă, cu atât planul HACCP va fi mai exact și mai eficient. Se va urmări corectitudinea și adecvarea diagramei de flux, un aspect care imprimă credibilitate și acuratețe analizei procesului.
Documentația realizată în această etapă trebuie să includă constatările verificării precum și toate informațiile relevante pentru inocuitatea produsului.
Principiile H.A.C.C.P.
7.3.1. Conducerea analizei pericolelor și stabilirea măsurilor de prevenire/control
Pericolul este definit ca orice factor de natură biologică, chimică sau fizică ce poate constitui o amenințare la adresa sănătății sau vieții consumatorului.
Riscul reprezintă o combinație între probabilitatea de apariție a unui efect negativ asupra sănătății și severitatea efectului respectiv la expunerea la un anumit pericol (CAC/RCP 1-1969, Rev. 4, 2003).
NACMCF (1998) definește pericolul ca fiind „orice factor biologic, chimic sau fizic care prezintă o probabilitate semnificativă de a produse îmbolnăvire sau daune în absența unui control adecvat”.
Unui produs alimentar îi pot fi asociate trei categorii de pericole: biologice, chimice, fizice.
Analiza pericolelor este definită ca „procesul de colectare și evaluare a informațiilor despre pericole și a condițiilor care conduc la apariția lor în vederea selectării pericolelor semnificative pentru siguranța în consum, care trebuie astfel incluse în planul HACCP”.
Analiza pericolelor reprezintă procedura de identificare a pericolelor potențiale și a condițiilor care conduc la apariția lor în produsele alimentare. Metoda evaluează probabilitatea de apariție a unui pericol și severitatea acestuia asupra sănătății pentru a se stabili dacă este semnificativ pentru inocuitate. Echipa HACCP trebuie să definească criteriile utilizate în identificarea și evaluarea fiecărui pericol.
Când pericolele semnificative și condițiile care favorizează apariția lor sunt identificate, următoarea etapă constă în stabilirea măsurilor de control a acestora.
Esența sistemului HACCP constă în identificarea acestor pericole înainte de începerea fabricației produsului respectiv, urmată de elaborarea și aplicarea unor măsuri de prevenire sau eliminare a pericolelor identificate.
„Identificarea și evaluarea pericolelor asociate cu obținerea și recoltarea materiilor prime și ingredientelor, prelucrarea, manipularea, depozitarea, distribuția, prepararea culinară și consumul produselor alimentare și stabilirea măsurilor de prevenire/control a acestora”.
Prin urmare, analiza pericolelor reprezintă o abordare structurată care include: identificarea și caracterizarea pericolelor, evaluarea gradului de expunere,evaluarea riscurilor.
Se întocmește lista tuturor riscurilor cu probabilitate de apariție, iar pentru identificarea riscurilor semnificate se aplică arborele decizional conform Codex Alimentarius.
Două cuvinte cheie în definirea planului HACCP sunt termenii probabilitate de apariție și severitate.
Identificarea pericolelor specifice reprezintă o activitate unică pentru fiecare operație. Un pericol identificat într-o anumită operație poate să nu fie considerat semnificativ pentru un alt producător care fabrică același produs cu aceleași caracteristici și utilizare intenționată dar cu alte echipamente sau parametri.
Pentru identificarea pericolelor se pot utiliza următoarele tehnici:
Arbore decizional pentru identificarea pericolelor microbiologice – o succesiune de întrebări la care se va răspunde pentru a se stabili dacă un microorganism poate fi inclus pe lista pericolelor.
* – nu este necesar controlul în această etapă;
** – punct critic de control (CCP).
Figura 37. Arborele decizional pentru identificarea pericolelor microbiologice
Tehnica Brainstorming-ului este tehnica prin care se generează idei pentru rezolvarea unei probleme pe baza ipotezei că problemele pot fi rezolvate mai bine decât pana acum însă trebuie emise ideile aflate în stare potențială de învingere a rutinei.
Reguli ce trebuie respectate:
programarea ședintei la momente și locuri bine alese;
crearea unui climat favorabil emiterii și acceptarii oricarei idei;
evitarea evaluarii ideilor în timpul ședinței;
încurajarea emiterii de idei noi pe baza celor emise;
înregistrarea corectă a ideilor și discutțiilor.
Analiza cauză efect – utilizată pentru identificarea cauzelor/surselor contaminării.
Figura 38. Diagrama cauză-efect
Pentru identificarea pericolelor se poate aplica tehnica benchmarking cu alte operații similare; în orice caz planul HACCP trebuie stabilit pentru operația analizată și nu pentru operațiile utilizată în tehnica comparativă.
În analiza pericolelor trebuie identificate toate pericolele cu incidență în procesul tehnologic de obținere a produsului respective, astfel, analiza pericolelor include nu numai pericolele potențiale asociate procesului, dar și cele asociate materiilor prime, ingredientelor și materialelor auxiliare (ambalaje). În planul HACCP vor fi incluse doar acele pericole care pot fi controlate în timpul procesului.
Multe dintre pericolele reale sau potențiale pot fi controlate prin programele preliminare. Acestea reprezintă activități definite și conduse în cadrul programelor operaționale, care elimină efectiv sau reduc probabilitatea de apariție a unor pericole.
Evaluarea riscurilor se poate efectua cu una din metodele:
Funcție de gravitatea și frecvența de apariție;
Funcție de nivele de semnificație și clase de risc;
Metoda numerelor de prioritate
Metoda claselor de risc și categoriilor de risc.
La ora actuală, implementarea unei abordări cantitative a metodei HACCP în corelație cu obiectivele de siguranță în consum este dificilă deoarece nu există reglementări sau linii directoare în care să se precizeze clar limita de acceptabilitate sau neacceptabilitate pentru inocuitatea alimentelor.
În practică, abordarea tip benchmarking furnizează de cele mai multe ori informații valoaroase pentru analiza cantitativă a pericolelor. Astfel, datele epidemiologice obținute prin utilizarea GMP și HACCP pot fi considerate acceptabile fără exprimarea unui nivel cantitativ a pericolelor.
7.3.2. Stabilirea punctelor critice de control
Un punct critic de control (CCP) reprezintă „orice punct a lanțului alimentar, de la materie primă până la produs finit în care pierderea controlului poate conduce la un risc inacceptabil (sau potențial inacceptabil) pentru siguranța în consum”.
Atunci când într-o etapă a procesului de fabricație există o probabilitate ridicată de apariție a unui risc sever sunt necesare măsuri specifice de control, această etapă fiind denumită punct critic de control (CCP). CCP reprezintă materia primă, etapa procesului tehnologic, procedura sau procesul în care măsurile pot fi aplicate pentru prevenirea sau reducerea probabilității de apariție a pericolelor până la un nivel acceptabil.
Conform celui de al doilea principiu, trebuie să se identifice CCP și să se stabilească măsurile de control în vederea obținerii unui produs sigur.
Un punct de control (CP) este definit ca „orice etapă în care pericolele biologice, chimice sau fizice pot fi controlate”.
Diferența dintre CCP și CP constă în aceea că pierderea controlului în CCP poate pune în pericol sănătatea consumatorului. Pierderea controlului în CP nu este corelată în mod specific cu un risc pentru siguranța alimentului sau există o etapă ulterioară a procesului tehnologic în care pericolul identificat va putea fi controlat.
Identificarea și stabilirea CCP va fi efectuată de către echipa HACCP. Comisia Codex Alimentarius recomandă utilizarea arborilor decizionali în analiza CCP.
Pentru identificarea CCP se poate utiliza arborele decizional prezentat în figura 12. Primele două întrebări (Q1 și Q2) sunt aplicate materiilor prime, iar întrebările Q3-Q6 sunt aplicate etapelor procesului de producție. Unele dintre aceste întrebări sunt similare cu cele utilizate pentru identificarea pericolelor semnificative datorită corelației dintre pericol și CCP.
Această etapă facilitează identificarea pericolelor care pot ajunge la consumator dacă nu sunt ținute corect sub control, permițând identificarea surselor de contaminare, a condițiilor care favorizează apariția lor și stabilirea măsurilor pentru ținerea sub control a acestora.
În fiecare etapă a procesului tehnologic, echipa trebuie să ia în considerare posibilele consecințe ale devierii de la limitele critice, dacă este pusă în pericol sănătatea consumatorului și probabilitate de apariție. Mai mult, echipa trebuie să ia în anticipeze ce se va întâmpla cu produsul în etapele ulterioare și să determine dacă o etapă a procesului tehnologic este critică din punct de vedere al siguranței. Pentru determinarea punctelor critice este necesar un volum mare de informații
Dacă analiza pericolelor sugerează imposibilitatea ținerii sub control a pericolului într-un anumit punct și că acesta nu va fi redus până la un nivel acceptabil într-o etapă ulterioară, procesul va fi modificat pentru eliminarea etapei respective.
Figura 39. Arborele decizional de diferențiere a CCP de CP
Figura 40. Arborele decizional pentru stabilirea CCP
La stabilirea CCP-urilor trebuie să se ia în considerare severitatea nerespectării GMP. Dacă aceste deviații sunt minore ca importanță și nu influențează siguranța produsului, etapa nu este considerată CCP și poate fi ținută sub control de GMP. Dacă nerespectarea GMP are un impact major asupra siguranței produsului, etape devine CCP.
Într-un plan HACCP, CCP pot fi numerotate secvențial (de exemplu, CCP # 1, CCP # 2, etc). În unele cazuri se preferă numerotarea secvențială între fiecare categorie de risc (de exemplu, CCP – (F1), CCP – (C1), CCP – (M1), pentru primul CCP care se adresează unui risc fizic, chimic, microbiologic respectiv.
De asemenea, acest sistem de numerotare poate cauza confuzii când se adaugă sau se șterg CCP datorită modificării specificațiilor ingredientelor sau operațiilor, astfel unele întreprinderi desemnează CCP prin numele etapei procesului.
Definirea unui număr mare de CCP va îngreuna procesul, însă un număr mic poate conduce la obținerea unui produs nesigur pentru consum, neasigurându-se un control adecvat al pericolelor. Prin urmare, nu există limite privind numărul CCP în procesul de fabricare a alimentelor. El depinde de tipul produsului, ingredientele folosite, procesul de fabricație și programele de măsuri preliminare implementate.
7.3.3. Stabilirea limitelor critice în fiecare CCP
Limitele critice sunt valori ale caracteristicilor fizice, chimice sau biologice care separă criteriul de acceptabilitate de cel de neacceptabilitate pentru fiecare CCP și reprezintă valorile maxime ce nu trebuie depășite sau nerespectate. Valorile limitelor critice iau în considerare variabilitatea măsurilor de control. Limitele critice indică momentul în care punctul este ieșit de sub control din perspectiva inocuității produsului finit. Astfel un exemplu îl reprezintă parametrii de pasteurizare a laptelui temperatura și durata de menținere necesari pentru asigurarea criteriului de inocuitate produsului finit.
Echipa HACCP trebuie să stabilească limitele critice, valori ale parametrilor la care pericolele sunt ținute sub control.
Limite critice pot fi:
valori ale pH-ului, temperaturii, timpului;
nivel maxim de contaminanți;
niveluri reziduale maxime;
nivel microbiologic (ufc/g);
nivel maxim de cloruri;
conținut maxim de substanțe de dezinfecție, etc.
7.3.4. Stabilirea procedurilor de monitorizare
Monitorizarea este definită ca „o secvență planificată de observații, măsurători, înregistrări și evaluări a parametrilor de control pentru a asigura faptul că CCP sunt sub control”.
Monitorizarea se referă la evaluarea conformității controlului într-un CCP. CAC definește monitorizarea drept „programul de măsurători și observații a CCP în relație cu respectarea limitelor critice.
Monitorizarea este esențială în controlul proceselor și are rolul de a asigura că un CCP este întotdeauna ținut sub control (respectarea limitelor critice). Eficiența metodelor de monitorizare depinde de cât de rapide sunt. În general se utilizează testele fizico-chimice și observarea vizuală, deoarece metodele microbiologice sunt de lungă durata. Ideal, procedurile de monitorizare ar trebui să permită ajustarea la timp a parametrilor, astfel încât să se evite situațiile inacceptabile.
Monitorizarea identifică din timp devierile de la limitele critice, înainte ca etapa să iasă de sub control. De preferat ca monitorizarea să se realizeze continuu,dar atunci când nu este posibilă trebuiesc stabilite frecvența și planul de eșantionare.
Rezultatele monitorizării trebuie înregistrate zilnic/per schimb. Cerințele Principiului 4 specifică de asemeni că “toate înregistrările și documentele rezultate din monitorizarea CCP trebuie semnate de persoana care efectuează monitorizarea și de către personalul responsabil”.
În raport cu incidența și severitatea pericolului asociat CCP, stabilim frecvența monitorizării și planul de eșantionare. Aceasta înseamnă că frecvența monitorizării depinde de cantitatea de produs obținută între două măsurători. Atunci când rezultatele monitorizării evidențiază o deviare de la valorile limitelor critice, produsul nu trebuie să ajungă la consumator. Cantitatea de produs respinsă, reprelucrată sau supusă carantinei pentru investigații depinde de perioada de timp de la ultima înregistrare care demonstra că parametrii erau sub control. Înregistrările rezultate trebuie păstrate pentru a asigura trasabilitatea produsului, audituri, analize de trend și inspecții din partea organismelor autorizate.
Astfel, reținem ca etape ale procedurii de monitorizare:
definirea parametrilor care trebuie măsurați, domeniul de concentrații și frecvența de măsurare preferată, precum și locul și poziționarea dispozitivului de măsurare;
selectarea metodei de măsurare sau observare: acuratețe, credibilitate, caracteristici de calibrare, etc.;
desemnarea un operator(i), responsabil(i) cu monitorizarea și înregistrarea valorilor măsurate sau a proprietăților observate, precum și calibrarea metodei;
verificarea la intervale regulate dacă procesul continuă să funcționeze cum a fost planificat.
Dintre cele mai importante metode de monitorizare amintim:
observarea vizuală: materii prime, materiale, produse finite, igiena personalului, tehnici de spălare și dezinfecție, procese de prelucrare;
aprecierea senzorială: verificarea prospețimii unor produse (lapte, carne, pește);
măsurători fizice: măsurarea temperaturii, timpului, pH-ului, etc;
testări chimice: determinarea concentrație de clor în apa de răcire a conservelor sterizate, determinarea concentrației soluției de spălare, concentrației de sare, etc;
analize microbiologice: utilizare limitată, durată mare, culturi, prezență inhibitori.
7.3.5. Stabilirea acțiunilor corective
Pentru situațiile în care monitorizarea în CCP indică o deviere de la limitele critice planul HACCP prevede stabilirea unor acțiuni corective.
Devierea este definită drept „eșecul în respectarea/atingerea limitei critice” . Acțiunile corective cuprind măsurile obligatorii care trebuie luate atunci când monitorizarea indică pierderea controlului într-un CCP. Acțiunile corective trebuie să asigure faptul că produsul suspect nu ajunge la consumator și trebuie să prevină pe cât posibil, repetarea evenimentului nedorit.
Este foarte important să reținem că planul de corecții și acțiuni corective trebuie planificat înainte de începerea procesului, astfel încât să luăm măsurile necesare imediat când monitorizarea evidențiază o tendință de ieșire de sub control a procesului.
Obiectivele ce stau la baza acțiunilor corective sunt:
protecția consumatorului prin asigurarea că nu ajung în rețeaua de distribuție produse nesănătoase, alterate;
corectarea cauzei care a produs abaterea.
Echipa trebuie să stabilească atât acțiuni corrective ce au depășit limitele critice, cât și măsurile ce trebuie întreprinse asupra produselor suspecte de a nu prezenta siguranță în consum, denumite și "produse în carantină", pentru fiecere CCP.
Ajustarea imediată a procesului și păstratrea produsului în limitele critice. În acest caz, acțiunea este imediată și, dacă nu a existat abaterea / deviația, produsul nu se consideră "în carantină".
7.3.6. Stabilirea procedurilor de verificare
Implică verificarea și validarea CCP.
Verificarea este definită ca „aplicarea unor metode, proceduri, teste și alte modalități de evaluare, adiționale monitorizării pentru a determina conformitatea cu planul HACCP”. O altă definiție a validării conform NACMCF rezultă ca fiind: „acele activități, altele decât monitorizarea, care stabilesc validitatea planului HACCP și că sistemul funcționează conform planului”.
Verificarea se realizează pentru a confirma corectitudinea implementării sistemului și îndeplinirea obiectivelor propuse.
Validarea reprezintă elementul verificării definit prin „obținerea de dovezi că elementele planului HACCP sunt eficiente” . Așadar măsurile de control gestionate în cadrul planului HACCP și programele preliminare operaționale sunt eficiente și ating obiectivele prestabilite.
Validarea furnizează dovezile necesare prin care se demonstrază că produsele sunt sigure pentru consum și confirmă că regimul temperatură/timp în CCP îndeplinește criteriile prestabilite pentru controlul microorganismelor specifice care trebuie distruse sau prevenită/inhibată dezvoltarea lor în vederea asigurării inocuității microbiologice a produsului.
Frecvența verificărilor, înregistrările rezultate, dovezile obiective, identificarea și alocarea responsabilităților, criteriile de desfăsurare a activităților trebuie foarte clar definite în planul HACCP pentru fiecare CCP.
Verificarea presupune conformitatea planului HACCP cu obiectivele prestabilite și colectarea de date cu privire la activitățile desfășurate în vederea îmbunătățirii.
Activitățile tipice de verificare includ:
verificarea etapelor preliminare și a PP;
revizuirea reclamațiilor clienților;
calibrarea echipamentelor și a instrumentelor de monitorizare;
evaluarea produsului finit sau a procesului in-line;
revizuirea tuturor înregistrărilor HACCP.
Verificarea documentației sistemului HACCP presupune ca produsele și procesele să fie grupate adecvat în planuri HACCP corespunzătoare; să fie realizate în sistem HACCP; să fie cele curente, exacte și reflectă condițiile reale.
De asemenea programele și protocoalele sunt prezentate în scris, iar înregistrările sunt complete și exacte. Măsurile de control sunt eficiente pentru eliminarea sau reducerea până la un nivel acceptabil a pericolelor identificate. Pentru fiecare CCP se pun următoarele întrebări: Ce se face?; Cât de frecvent se face?; Cine răspunde?; Care sunt acțiunile corective și verificările care se efectuează?; Ce înregistrări vor fi menținute pentru a demonstra eficiența programului?; Toate paginile planului HACCP sunt datate.
Revizuirea planului HACCP se realizează prin audituri sau alte proceduri de verificare și presupune verificări la fața locului, verificarea tuturor diagramelor de flux și a punctelor critice de control. De asemenea, este realizat periodic sau ori de câte ori se impune (ca urmare a unei modificări a produsului sau procesului).
7.3.7. Stabilirea unui sistem de păstrare a documentelor și înregistrărilor
Pentru demonstrarea conformitătii planului HACCP este deosebit de importanta identificarea/menținerea/păstrarea înregistrărilor relevante pentru siguranța în consum.
Păstrarea înregistrărilor asigură faptul că informațiile rezultate din studiul HACCP și implementarea planului HACCP sunt disponibile pentru verificarea, revizuirea, inspectarea și auditarea activităților.
Procedurile de control a documentelor trebuie să includă:identificarea înregistrărilor, timpul de păstrare, responsabilitățile, modalitățile de îndepărtare.
Este recomandat ca aceste înregistrări să fie păstrate în stare corespunzătoare și nu se permit modificări, corecturi sau ștersături.
Documentația sistemului HACCP este reprezentată de:
Sumarul analizei riscurilor;
Planul HACCP;
Documentația suport;
Înregistrările operaționale zilnice.
Sumarul analizei riscurilor este alcătuit din:
Înregistrările deliberărilor echipei;
Lista pericolelor identificate și a măsurilor de control;
Tabele ale analizei riscurilor – cu justificarea deciziilor HACCP;
Conținutul planului HACCP
Angajamentul managementului și politica de siguranță în consum;
Ansamblul echipei HACCP, incluzând membrii, competențele;
Responsabilitățile și compartimentul unde activează;
Descrierea produsului și utilizarea intenționată;
Diagrama de flux a procesului;
Analiza pericolelor și măsurile de control specifice;
Fișa de lucru HACCP;
CCP-urile pentru pericolele identificate;
Limitele critice în fiecare CCP;
Procedurile de monitorizare și frecvența;
Acțiunile corective pentru fiecare CCP;
Verificare și frecvență;
Conținutul procedurilor:
Control neconformități;
Control documentelor și înregistrărilor;
Audit intern;
Instruire;
Managementul echipamentelor și instalațiilor;
Îmbunătățirea sistemului;
Reclamațiile clienților.
Conținutul instrucțiunilor de lucru – exemple:
instrucțiuni de lucru pentru curățirea echipamentelor;
cerințe de sanitație pentru sala de preparare a hrănii;
cerințe de igienă pentru vestiare;
agentul utilizat pentru dezinfectare;
instrucțiuni de lucru pentru detectarea metalelor;
Documentația suport este constituită din:
Specificații, norme, ghiduri, date științifice, etc., asociate analizei pericolelor, stabilirii CCP și a limitelor critice, a metodelor de monitorizare și acțiunilor corective, procedurilor de verificare, etc.;
Programele preliminare care sprijină sistemul HACCP;
Înregistrările operaționale:
Înregistrările monitorizării în CCP (materii prime și ingrediente, proces tehnologic, ambalare, depozitare și distribuție);
Înregistrări privind abaterile și acțiunile corective;
Înregistrările verificărilor, rapoarte de audit;
Reclamațiile clienților;
Retrageri de pe piață.
BIBLIOGRAFIE
Banu C., Influența proceselor tehnologice asupra calității produselor alimentare, Ed. Tehnică, Buurești, 1974.
Banu C., Influența proceselor tehnologice asupra calității produselor alimentare, Ed. Tehnică, Buc., 1974.
Banu C., Preocese tehnice, tehnologice și științifice în industria alimentară, Ed. Tehnică, Buc., 1993.
Becker Dillingen J., (1891 – 1983), Manual of the building of root crops and fodder cultivation. Berlin 1928.
Breșoiu Ileana, Cultura mazării și producerea conservelor de mazăre, Ed. Ceres, București, 1976.
Ensminger A., The concise encyclopedia of foods and nutrition, CRC Press Boca Raton, Fl., 1995.
Ioancea L., Katherin I., Condiționarea și valorificarea superioară a materiilor prime vegetale în scopuri alimentare, Ed. Ceres, Buc., 1988.
Marinescu I., Thenologii moderne în industria conservelor vegetale, Ed Tehnică, Buc., 1976.
Marinescu Ion, Thenologii moderne în industria conservelor alimentare, Ed. Tehnică, București, 1976.
Moțoc D., Manualul inginerului de industrie alimentară, Ed. Tehnică, Buc., 1968.
Potec Ioan, Tehnologia industrializării și păstrării produselor agricole, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983.
Rotaru G., D. Borda, N. Sava, Managementul Implementării Programelor de Calitate, Ed Academica, Galați, 2001.
Rotaru G., Borda D., Sava N., Stanciu, S. , Managementul Calității în Industria Alimentară, Ed. Academica, Galați, 2005.
Rotaru G., Food Quality Control. In Quality Control Book, Edited by Socrate/ Erasmus, ISEKI Program – Food Integrating Safety and Enviromental Knowledge into Food Studies towards European Sustainable Development (in press), 2005.
Rotaru, G., Moraru, C., HACCP- Analiza Riscurilor. Punctele Critice de Control, Ed. Academica, Galați, 1997.
Rotaru, G., D. Borda, Controlul Statistic în Industria Alimentara, vol.I, Ed. Academica, 2002.
Satinover N., Marinescu I., Conservarea industrială a alimentelor, Ed. Tehnică, Buc., 1962.
Tumanov I. I., Frost resistance in been species, retipărită, Published pursuant to an agreement with the Deptament of Agriculture and the National Science Foundation by the Israel Program for Scientific Translations, 1955.
Reglementări naționale:
Legea 458/2002 [MO 552/2002] privind calitatea apei potabile, modificată prin Legea 311/2004 [MO 582/2004].
Legea 150/2004 [MO 462/2004] privind siguranța alimentelor, modificată și completată cu Legea 412/2004 [MO 990/2004].
Legea 296/2004 [MO 593/2004] privind Codul consumului.
OUG 97/2001, [MO 349/2001] privind reglementarea producției, circulației și comercializării alimentelor, aprobată și modificată prin legea 57/2002.
HG 106/2002, [MO 147/2002], privind etichetarea alimentelor, modificată prin HG 1719/2004 [MO 1014/2004].
HG 349/2002, [MO 269/2002] privind gestionarea ambalajeklor și deșeurilor de ambalaje, modificată cu HG 899/2004 [MO 601/2004].
HG 1198/2002 [MO 866/2002] PRIVIND APROBAREA Normelor de igienă a produselor alimentare.
HG 1336/2002, privind instituirea Sistemului național de gradare a semințelor de consum [MO 888/2002] modificată prin HG 1114/2004.
HG 924/2005 [ MO 804/5.09.2005] privind aprobarea Regulilor generale pentru igiena produselor alimentare, ce transpune Regulamentul Parlamentului European și al Consiliului Europei nr. 853/2004.
OMSF 84/13.12.2002 [MO 255/2002] pentru aprobarea Normelor privind contaminanții din alimente, cu completările și modificările ulterioare.
OMS 438/295/18.06.2002 [MO 722 bis/2002], Norme privind aditivii alimentari destinați utilizării în produsele alimentare, pentru consumul uman, cu completările și modificările ulterioare
OMMPS/OMSF 508/933 [MO 780 bis/2002], Norme generale de Protecție a Muncii.
OMAAP/MSF/ANPC 250/531/83/2002, [MO 808/2002], privind fabricarea, conținutul, ambalarea, etichetarea și calitatea făinii de grâu destinate comercializării pentru consum uman, modificat prin OMAAP/MSF/ANPC 545/823/328/2003, [MO 691/2003].
Reglementări internaționale:
CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003. Cod internațional de practică – Codex Alimentarius. Principii generale de igiena alimentelor.
Cartea Albă pentru siguranța alimentelor, Comisia Comunității Europene, Bruxelles 12.01.2000.
Reglementarea 853/29.04.2004 cu privire la igiena produselor alimentare.
Reglementarea 178/2002/CE cu privire la principiile generale și cerințele legii alimentelor, la stabilirea Autorității Europene pentru Siguranța Alimentelor și procedurile în materie de siguranța alimentelor.
HACCP
SR 13462-1/2001 Igienă Agroalimentară. Principii generale
SR 13462-2/2002, Igiena agroalimentară. Sistemul de analiză a riscului și punctele critice de control (HACCP) și ghidul de aplicare a acestuia.
SR 13462-3/2002, Igiena agroalimentară. Principii de stabilire a criteriilor microbiologice pentru alimente.
SR EN ISO 22000:2005 – Sisteme de management al siguranței alimentelor. Cerințe pentru orice organizație din lanțul alimentar.
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: Linie Tehnologică Pentru Fabricarea Conservelor de Mazăre (ID: 117483)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.