Lumea Fascinanta a Uleiurilor Vegetale

ARGUMENT

Cercetările efectuate de-a lungul timpului asupra nutriției și nutrienților a domeniilor conexe acesteia au dus la unele rezultate spectaculoase. Au fost cercetate cele trei principii alimentare stabilindu-se un raport optim pentru o alimentație echilibrată (protide : glucide : lipide = 1:1:4). Având în vedere că în alcătuirea dietei (rației alimentare) intră alimente din mai multe grupe care se caracterizează prin conținutul în diverse principii nutritive și calitatea acestora, rezultă că asocierea alimentelor din diferite grupe trebuie astfel realizată încât să asigure nevoile energetice, plastice și biocatalitice ale organismului.

Se accentuează în ultimul deceniu chiar faptul că nutriția își depășește cu mult atribuțiile legate strict de necesitatea consumului alimentar, ea intervenind în modelarea funcțiilor psihice, a adaptabilității omului la solicitările imprevizibile la care este supus și a comportamentului omenesc.

Din raportul prezentat mai devreme se poate observa cuantumul lipidelor în comparație cu celelalte două principii alimentare, care este cel mai mare deoarece acestea au rolul principal de a furniza energie organismului.

O grupă aparte de lipide o constituie uleiurile. Domeniile de utilizare a acestora sunt din ce în ce mai multe. În industria alimentară aproape că nu există ramură în care să nu se simtă nevoia utilizării uleiurilor. Un alt domeniu în care se utilizează cu mult succes uleiurile este cel farmaceutic. Se constată, deci, o cerere mare pentru acest produs, motiv pentru care tendința actuală este de obținere a uleiurilor din diferite surse, altele decât cele utilizate în mod curent.

Lucrarea de față dorește să facă o introducere în lumea fascinantă a uleiurilor vegetale și mai cu seamă să prezinte metodele de obținere, caracteristicile lor organoleptice, fizice și chimice dar și metodele eficiente de utilizare în industria alimentară.

Timpurile moderne, revoluția tehnico-științifică și progresul social, cu implicațiile lor în modernizarea învățământului m-au determinat să-mi completez profilul și comportamentul de asimilator și transmițător de cunoștințe cu cel de investigator al fenomenelor educaționale moderne care să-mi optimizeze practica educațională.

Plasată la intersecția dintre știință și artă, educația a fost, este și va rămâne una din preocupările cardinale ale societății, interesată tot mai intens de valorificarea resurselor umane.

În contextul noilor cerințe privind pregătirea elevilor, învățământul trebuie să țină pasul cu avangarda acestei evoluții, profesorului revenindu-i misiunea de a se perfecționa atât în domeniul specialității cât și al metodicii deoarece participă la pregătirea individului (aptitudinal) pentru a se adapta la transformările rapide pe care le va cunoaște pe tot parcursul vieții sale profesionale dar și pregătirea elevului în școală să devanseze abordarea realității, încât elevul, să poată profita de contribuția trecutului, pentru a putea trata, în mod original, problemele noi. Școala trebuie să aibă ca obiective: educația pentru a fi și educația pentru a avea, obiective concretizate în două întrebări:

”Cum să trăiesc?” – referitoare la dezvoltarea personalității

”Ce trebuie să fac?” – referitoare la pregătirea pentru viață.

Ceea ce înseamnă că liceelor tehnologice, prin profilurile lor dar și prin posibilitatea profesorilor de a propune și implementa CDL-uri, le revine rolul de a da elevilor o meserie și să-i învețe ”meseria de om”, adoptând un tip de învățământ caracterizat prin flexibilitate, cu un grad mai mare de individualizare (individual și pe grupe, mai ales în cadrul orelor de laborator, instruire practică dar și în cadrul CDS-urilor) dar care, fără a neglija aspectul informativ să creeze condiții pentru dezvoltare, utilizând un tip de învățare inovatoare prin utilizarea metodelor activ-participative.

În acest sens mi-am ales ca temă pentru lucrarea metodico – științifică:

„Valorificarea instructiv-educativă a studiului comparativ asupra calității uleiurilor vegetale utilizate în alimentație prin introducerea unui CDL ”

Am ales această temă din următoarele considerente:

științific – Uleiurile vegetale reprezintă o componentă de bază a alimentației umane,

evidențiindu-se printr-o funcționalitate multiplă: nutrițională, senzorială, tehnologică, etc.

metodic – elevul va fi implicat în activitatea de căutare a adevărului științific (calitatea

uleiurilor vegetale in timpul tratamentelor termice), de cercetare (prin metode fizico- chimice), fiind nevoit să conceapă ipoteze, să le verifice, să caute soluții pentru rezolvarea diferitelor probleme, învățarea dovedindu-și în acest fel eficiența.

Tema lucrării de față tratează și o ofertă educațională (CDL) care presupune un nou obiect de studiu, în afara celor prevăzute în trunchiul comun, pentru domeniul alimentație publică și turism deoarece studiului uleiurilor vegetale în tehnologiile de obținere preparatelor culinare nu li s-a acordat suficientă atenție în cadrul disciplinelor de specialitate.

Învățarea, studiul, informarea, comunicarea, persuasiunea, sunt câteva ”dosare-problema” pe care lucrarea de față le redeschide. Abordările nu sunt, principial vorbind, doar provocări și justapuneri de probleme, ci, mai ales, tentative de ordin explicativ, construcții și reconstrucții de strategii practice, destinate antrenării sau lărgirii competențelor în orizonturile învățării elevilor ce studiază disciplinele de specialitate ce stau la baza formării profesionale a viitorilor specialiști în domeniul Serviciilor.

Capitolul 1. Problematica uleiurilor vegetale

1.1. Introducere

Scurt istoric și tendințe

Pentru om, ca și pentru toate viețuitoarele, alimentația(hrănirea) este în primul rând o necesitate vitală, o cerință absolută: fără hrană organismul nu s-ar putea menține, manifesta, dezvolta, perpetua.

Aventura istorică a hranei omenirii, în acești ultimi 6-7 mii de ani, poate fi privită din mai multe puncte de vedere și urmărită pe mai multe planuri:

Istoria alimentației (cantitativă și calitativă) este, în sens strict, istoria hrănirii populațiilor. Aceasta trebuie să țină seama de diferențele religioase, de deosebirile de clasă socială și de avere, de factorul ”urbanizare”ca și de alți factori;

Istoria producției de alimente nu se identifică cu precedenta. Regiuni producătoare de hrană pot fi locuite de populații subalimentate când intervin aspecte ca exploatarea economică (de clasă, colonială, etc.) sau comerțul;

Istoria gastrotehniei privește evoluția modului de pregătire a hranei, de la hrana crudă consumată în starea în care a fost culeasă, până la conservele produse azi de către industria alimentară;

Istoria gastronomiei privește evoluția modului de pregătire a hranei din punctul de vedere al rafinamentului, al dezvoltării și diferențierii gusturilor. Gastrotehnia este mai curând o tehnică, în timp ce gastronomia este o ”artă”;

Istoria patologiei legată de alimentație (patodinamica digestivă, carențială, etc) este un capitol semnificativ al istoriri medicinii și al patologiei istorice;

Istoria igienei alimentare privește nu numai recomandările medicale, fundamentate empiric sau științific, ci și cele religioase, etice, etc. legate de hrană și de actul alimentar.

Despre producția de alimente, în sensul propriu al termenului, se poate vorbi abia începând cu neoliticul. Etnologii au încercat să verifice un model tradițional, liniar, al evoluției agrozootehniei, cuprinzând 3 etape, presupuse obligatorii, ale orirărei civilizații: vânătoarea, păstoritul și agricultura

Adevărata ”bucătărie” (gastronomie) apare odată cu civilizația și-i urmează din aproape epocile de înflorire și de criză. ”Arta” culinară – ca parte importantă a economiei domestice – se numește cuisine în limba franceză. Ceea ce sugerează pregătirea mâncărurilorprin fierbere sau coacere (cuisson). Omul preistoriei îndepărtate prepara bucatele prin frigere; era un simplu rôtisseur, nu un bucătar propriu-zis (cuisinier)

În această perspectivă mâncarea este pentru om o primă necesitate vitală, dar este și mai mult, grație rolurilor psihologic-individuale, psihosociale, sociale și culturale.

Prin rației alimentară se subînțelege respectarea unor anumite corelații dintre macronutrimente și substanțele biologic active din alimente, care asigură o funcționare normală a organismului.

Lipidele sunt unele dintre componentele alimentare indispensabile, care în mare măsură determină calitățile nutritive, biologice, valoarea energetică și calitățile gustative ale hranei.

Cele mai vechi tipuri de uleiuri cunoscute în Țările Române au fost cele de cânepă și de in, utilizate mai ales în rândul oamenilor simpli, cei mai bogați folosind uleiul de măsline, importat încă de pe atunci. Cu toate acestea, în bucătăria tradițională se foloseau în mod curent grăsimile animale (untura) și untul, preparate în propriile gospodării.

Primele documente care atestă existența unei mici industrii a uleiurilor datează de la 1818, când se menționează câteva lucruri despre o fabrică de uleiuri vegetale la Iași. După 1850, se introduce în cultură rapița de ulei, iar în 1853, la București, apare și prima fabrică destinată extragerii uleiului din rapiță. Pe la 1900 începe să se cultive și floarea soarelui, apoi, pe la 1940, se introduce în cultură și soia. Potrivit statisticilor vremii, producția de uleiuri vegetale a României, înainte de primul război mondial era de 18.000 de tone.

De-a lungul anilor, industria uleiurilor vegetale s-a dezvoltat treptat, iar numărul fabricilor a crescut considerabil. În anul 2003 România producea 1,5 milioane de tone de floarea soarelui și 225.000 de tone de soia, cu o producție totală de uleiuri de 320.000 de tone.

În prezent, în țara noastră funcționează 32 de fabrici de ulei, dintre care 19 în Muntenia, 7 în Moldova și 6 în Transilvania și Banat. Consumul anual de ulei pe cap de locuitor ajunge la 12-13 litri.

Se constată, deci, o cerere tot mai mare pentru uleiurile vegetale, motiv pentru care tendința actuală este de obținere a uleiurilor din diferite surse, altele decât cele utilizate în mod curent. Astfel se urmărește valorificarea unor deșeuri din domeniul industriei alimentare.

La un timp după descoperirea Lumii Noi de către Christopher Columb, Franța și Italia au fost interesate de cele mai mari secrete legate de uleiul din Genus Vitus. În principal, uleiul din semințe de struguri (Grape Seed Oil – GSO) produs pentru centrul Europei datorită gustului și beneficiile sale pentru sănătate, a fost doar începutul pentru bucătăria americanilor.

Oamenii au fost bucuroși pentru aroma și avantajele utilizării GSO, precum și pentru gustul specific. De la rețeta de prăjit, GSO oferă americanilor o delicioasă și sănătoasă alternativă de îmbogățire a gustului.

La sfârșitul secolului al VIII-lea se extrăgea ulei din semințe de struguri în Franța și Italia la Bergamo, Anona, Neapole, Castellmare, Resine, Albi etc. Uleiul obținut prin presare la rece era comestibil, dulce, el fiind cel mai bun ulei din acea epocă; uleiul obținut prin presare la cald era întrebuințat la fabricarea săpunurilor, la uns sau la ars, el dând o flacără vie, clară și frumoasă.

GSO – un alt ulei despre care de cele mai multe ori nu s-a auzit, datează din timpul primului testament, fiind deci, o tradiție. Europencele îl foloseau în bucătăriile lor, preparând mâncăruri gustoase pentru familiile lor timp de secole.

Împăratul Maximillian al II-lea al Italiei credea despre GSO că este atât de important încât a garantat monopolul pentru obținerea uleiului din 1569.

Mai recent, GSO devine o necesitate în Europa durând din timpul primului război al acestui secol.

Când a luat amploare extragerea uleiului din plante oleaginoase, industria obținerii uleiului din semințe de struguri a scăzut ca importanță. În timpul războiului, simțindu-se nevoia de ulei, s-au dezvoltat fabrici care extrăgeau uleiul din semințe de struguri, atât în Franța și Italia cât și în Germania, Austria, Spania și SUA.

Astăzi liderii producției de GSO sunt Franța și Italia. Nu este surprinzător, pentru că ei sunt sursele naturale pentru producția de vinuri, care produc fructe, de la care se fabrică GSO. Fructele, sunt constituite din semințe de struguri, codițe și pielițe, este o materie organică, utilizată în general ca îngrășământ, care este apoi “aruncat” în vii. Asta face ca GSO să fie un produs ecologic, care pentru a fi fabricat nu necesită noi ferme, recolte sau apă.

Și astăzi, renumiți specialiști ca și Jean Louis Palladin din Washington, încă mai creează deliciuri culianare cu GSO, încât vin oameni de peste 25 ani pentru a-l cumpăra. Jean George Vongerichten din NYC chiar a scris o carte de bucate exclusiv despre GSO, dar a trebuit să-și schimbe recomandarea în favoarea acestui ulei datorită faptului că GSO – această descoperire miraculoasă – nu era disponibil în orice perioadă a anului.

România, deși era o țară viticolă, nu valorifică semințele rezultate în industria vinurilor.

Cu toate că suntem o țară viticolă nu avem nici o fabrică de ulei din semințe de struguri și semințele sunt aruncate. Azi când lipsa uleiului este din ce în ce mai mare, credem de datoria noastră este de a îndemna pe industriași la instalarea fabricilor de ulei din semințe de struguri.

1.1.2. Funcționalitatea uleiurilor vegetale

Nutrițională:

furnizează acizi grași esențiali pentru organismul uman (linoleic, linolenic și arahidonic);

reprezintă surse concentrate de energie (cca. 9kCal/g);

reprezintă mediul pentru transportul sau stocarea vitaminelor liposolubile;

participă la formarea fosfolipidelor cu rol esențial în funcționarea corectă a membranelor;

sunt precursori ai prostaglandinelor, hormoni esențiali pentru organism.

Senzorială:

sunt formatori de structură în cazul unor produse alimentare (de exemplu la umpluturile pentru produsele de panificație și patiserie);

amelioratori ai palatabilității: lipidele conferă frăgezimea (respectiv o mai ușoară mușcare și masticare) și micșorează senzația de uscat sau granular la consumul alimentelor (datorită efectului de lubrifiere și a părții lichide din grăsime);

furnizori de aromă (cu efect pozitiv sau nu asupra aromei generale a produsului) și mediul pentru compușii de aromă hidrofobici.

Tehnologică:

datorită structurii, texturii și efectului lubrifiant;

reprezintă mediu de transfer termic (în cazul prăjirii) [22].

Grăsimile sunt introduse în organismul uman prin alimentație dar pot fi și sintetizate din hidrații de carbon. Aceștia sunt transformați prin procese biochimice, în glicerină și acizi grași. Sinteza acizilor grași superiori din hidrați de carbon este un proces invers procesului de degradare suferit de grăsimi în organismul animal.

Degradarea grăsimilor în organism începe cu o hidroliză produsă de enzime. Aceste enzime, numite lipaze, se găsesc în salivă, în sucul gastric, în sucul intestinal și în diferite organe, mai ales în ficat. Acizi rezultați prin hidroliza enzimatică a grăsimilor străbat peretele intestinului și se combină apoi din nou cu glicerina, regenerând grăsimile (substanțe de rezervă).

În celulele organismului, prin oxidări și hidrolize alternative, moleculele acizilor cu număr par de atomi de carbon se scindează în poziția β față de gruparea carboxil; se formează acid acetic și diferiți acizi cu un număr din ce în ce mai mic de atomi de carbon, până la acidul acetilacetic, CH3–CO–CH2–COOH, un acid β–cetonic. Acesta este apoi oxidat în mușchi până la bioxid de carbon și apă. Procesele suferite de acizii grași în organism sunt enzimatice; ele furnizează energia necesară corpului [56,70-72, 84, 85].

1.1.3. Direcții actuale în studiul calității uleiurilor vegetale

Definirea noțiunii de calitate a semințelor oleaginoase prezintă o importanță deosebită, deoarece servește:

la măsurarea productivității muncii;

la stabilirea corectă a prețurilor;

la aprecierea rezultatelor economice.

Privită din acest punct de vedere, calitatea semințelor poate fi interpretată ca o categorie filozofică și, în același timp, ca o categorie economică.

Definită ca o noțiune generală, calitatea reprezintă categoria filozofică ce exprimă unitatea laturilor și însușirilor esențiale ale obiectelor și proceselor.

Caracteristicile calitative ale semințelor destinate industrializării sunt, în principal, următoarele:

► conținutul în umiditate

► conținul de corpuri strặine

► semințe cu defecte

► masa hectolitrică a semințelor de floarea-soarelui variază între 40 si 42 kh/hl

Calitatea reprezintă totalitatea proprietăților organoleptice, fizice, chimice, microbiologice, tehnice, de utilizare, nutritive etc. pe care acestea le posedă.

Realitățile actuale ale pieții interne și internaționale ale uleiurilor vegetale alimentare, adaugă o dimensiune suplimentară problemei calității materiei prime prelucrate și anume factorul de competitivitate în condiții de concurență loială. Noua viziune privind calitatea semințelor de floarea-soarelui trebuie să aibă un caracter integrator, ansamblând o sferă mare de preocupări, cum ar fi: cunoașterea în amănunt a strategiei producătorului agricol, pentru consolidarea și extinderea poziției sale pe piață; importanța calității semințelor în programul general de desfacere și producție a uleiului alimentar; cunoașterea tendințelor și oportunităților de transformare a semințelor în ulei alimentar vegetal. De aceea, pentru a veni în sprijinul, atât al producătorilor agricoli de semințe, cât și al producătorilor de ulei din aceste semințe, s-a introdus noțiunea de -calitate tehnologică a semințelor.

Prin "calitatea tehnologică a semințelor oleaginoase" se înțelege capacitatea și pretabilitatea semințelor la prelucrare în fabricile de ulei, asigurând:

eficiență economică ridicată;

randament maxim de ulei;

indicatori organoleptici și fizico-chimici superiori ai uleiului produs;

pierderi minime în ulei;

consum redus de energie;

productivitate maximă;

consum specific de materie primă redus, etc.

De aici rezultă că, utilitatea seminței este determinată de calitatea și de modul în care răspunde scopului pentru care a fost produsă.

O altă noțiune introdusă cu același scop, și anume rentabilizarea culturii și a producției de ulei alimentar vegetal din semințele respective, este "valoarea de industrializare a semințelor oleaginoase". Valoarea de industrializare a semințelor este determinată de:

calitatea tehnologică a semințelor prelucrate;

calitatea tehnico-operațională a procesului de prelucrare;

calitatea energo-funcțională a utilajelor și a instalațiilor, adică proprietatea de a satisface cerințele prelucrării   eficiente a materiei prime.

Eficiența funcționării fabricilor de ulei este asigurată, în primul rând, de calitatea materiei prime prelucrate. Aceasta este determinată de interdependența dintre o multitudine de factori fizici, chimici, fizico-chimici, biochimici, climatici, grupați, în ordinea acționării, în următoarele grupe principale:

factorii genetici, determinați de caracteristicile specifice ale soiului sau hibridului

factorii pedo-climatici, determinați de caracteristicile solului pe care se cultivă și de   particularitățile climatice din zona de cultură;

factorii fizici, determinați de forma și mărimea semințelor, conținutul de coajă, raportul miez/coajă, duritatea cojii   semințelor, conținutul de semințe seci;

indicii fizico-chimici, determinați de conținutul de umiditate,   de ulei, de substanțe proteice, de substanțe extractive   neazotate, de celuloză, de cenușă;

factorii agro-fitotehnici, asigurați prin respectarea   tehnologiei optime de cultivare în funcție de zona de   cultură, soiul sau hibridul cultivat;

modul de recoltare, care asigură și după recoltare, menținerea stării semințelor;

gradul și corectitudinea separării semintelor de capitul;

starea fitosanitară, respeciv gradul de imbolnăvire al semințelor cu diferite boli cauzate de:

condițiile climatice din perioada de vegetație;

nerespectarea tehnologiei de cultivare adecvată;

neexecutarea tratamentelor fito-sanitare la   momentele oportune;

păstrarea în condiții necorespunzătoare a  semințelor de la recoltare până la depozitare.

1.2. Uleiurile vegetale

1.2.1. CLASIFICAREA ULEIURILOR ȘI STRUCTURA LIPIDELOR COMPONENTE

O clasificare simplă și veche împarte materia grasă în două categorii:

grăsimile, care sunt materiile grase solide la temperatura camerei;

uleiurile, care sunt materiile grase fluide la temperatura camerei.

Cea mai mare parte a materiilor grase vegetale sunt fluide (uleiuri).

Clasificarea aceasta nu este riguroasă întrucât unele materii grase vegetale, ca untul de cocos, sunt fluide în țările de origine, dar sunt solide în țările europene.

O clasificare mai științifică împarte materiile grase vegetale pe categorii, după comportarea lor la acțiunea oxigenului din aer. Din acest punct de vedere se disting:

a) uleiuri sicative care, în contact cu oxigenul din aer, se usucă formând o peliculă stabilă. Din această categorie fac parte uleiurile de in, cânepă, de sâmburi de struguri, de mac.

b) uleiuri care în contact cu oxigenul din aer, nu se usucă și nu formează peliculă. Din această categorie fac parte uleiurile de măsline, de ricin, de sâmburi de caise.

c) uleiuri semisicative, care reprezintă o categorie intermediară între cele două de mai sus, uscarea și formarea de film sub acțiunea aerului manifestându -se în timp mai îndelungat sau numai după anumite tratamente. Nici această clasificare nu este riguroasă, deoarece există uleiuri care pot face parte din două sau din toate trei clasele (uleiul de soia).

O clasificare corectă, care să țină seama de propietățile de comportare a materiei grase, trebuie să se bazeze pe compoziția chimică a substanței grase. Uleiul obținut din semințele de struguri este semisicativ, compunîndu-se în principal din gliceridele acizilor grași : linoleic (53,6%), oleic (35,9%), palmitic (5,2%) și stearic (2,3%).

Lipidele constituie o clasă de substanțe organice cu largă răspândire în organismele vii, fiind componente importante ale celulelor și țesuturilor.

Dintre lipidele de origine naturală aproximativ 99% sunt esteri ai glicerinei cu acizi grași. Trigliceridele separate din organismele vegetale sau animale sunt amestecuri complexe solide (denumite grăsimi) sau lichide (uleiuri). În vorbirea curentă, termenii de grăsime și ulei denotă deasemenea originea animală, respectiv vegetală a materiilor grase. [22]

Lipidele joacă un rol esențial în alimentația umană întrucât reprezintă o sursă concentrată de energie, (lg de lipide furnizează 37,6KJ în timp ce aceeași cantitate de proteine sau hidrați de carbon furnizează numai 16,7KJ). În același timp, fracțiunea lipidică a dietei asigură necesarul de acizi grași esențiali (linoleic și arahidonic) și vitaminele liposolubile (A, D, E și K).

În țările industrializate, consumul zilnic de lipide este aproximativ 160 g (50Kg/an) pe persoană, ceea ce reprezintă 5900KJ/zi adică circa 45% din necesarul de energie, în timp ce în țările slab dezvoltate consumul de lipide se situează între 2-14Kg/an.

Uleiurile vegetale sunt de asemenea materii prime pentru o serie de produse utilizate în scopuri industriale (emulgatori pentru industria alimentară, auxiliari textili, lubrefianți și stabilizatori în industria de prelucrare a materialelor plastice) sau în gospodărie (săpunuri).

Pentru a face o clasificare [23] mai corectă a materiei grase este util să se facă o enumerare a acizilor grași care iau parte la compoziția grăsimilor, fiindcă, în ceea ce privește compoziția chimică acizii grași sunt aceia care deosebesc grăsimile una de alta.

Acizii organici care iau parte la constituția grăsimilor sub formă de esteri ai glicerinei (gliceride) și în anumite poziții în stare liberă, fac parte din mai multe clase și anume:

1. acizi grași saturați:

monobazici

bibazici

2. acizi grași nesaturați:

cu dublă legatură

cu două duble legături

cu trei duble legături

cu o triplă legătură

oxiacizi

acizi ciclici

Acizii grași saturați monobazici au formula generală CnH2nO2 primii termeni ai seriei de până la trei atomi de carbon nu se găsesc în nici un fel de grăsime. Dintre acizii grași saturați monobazici care se află în materia grasă enumerăm câțiva:

Acidul caprinic sau n-decanic, cu formula C10H20O2 sau CH3(CH2)8COOH însoțește de obicei acidul caprinic în aceeași proporții în grasimile vegetale. Uleiul din sămânță de laur californian conține pînă la 37% acid caprinic.

Acidul lauric sau n-dodecanic cu formula C12H24O2 sau CH3(CH2)10COOH este răspândit în uleiurile din semințele plantelor din familia lauraceelor în care poate ajunge pînă la 45-50% din totalul acizilor grași.

Acidul palmitic sau n-hexadecanic cu formula C16H32O2 sau CH3(CH2)14COOH este răspândit în aproape toate grăsimile, în proporții variabile. Uleiul de struguri conține 7,5% acid palmitic.Acizii grași monobazici saturați superiori, peste C27H54O2 (acidul carboceric) sunt foarte rar întâlniți.

Acizii grași saturați bibazici

Din punct de vedere al construcției chimice, acești acizi sunt formați dintr-un lanț (catenă) de atomi de carbon saturat de hidrogen, ca și acizii monobazici, cu singura deosebire că la ambele capete ale moleculei se află câte un rest acid (de acea se numesc bibazici):

HOOC-CH2-CH2-CH2. . . CH2-CH2-COOH

Acești acizi sunt produși anormali și se găsesc foarte rar. Formula generală a acestora este Cn2H2n(COOH)2.

Acizii grași nesaturați cu dublă legatură sunt acizii din seria acidului oleic Cn H2n-2O2.

Există o serie omoloagă de acizi (care diferă între ei tot printr-o grupă "CH2") asemănători din punct de vedere al structurii cu acizii monobazici saturați, dar care diferă prin faptul că la doi atomi de carbon vecini, au câte un atom de hidrogen mai puțin având ca urmare existența unei duble legaturi:

CH3-CH2-CH2 . . . .CH2=CH–CH-CH2. . . CH2-CH2-COOH

Acidul oleic sau 9:10 octadecanic C18H34O2;

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

Este cel mai răspîndit acid gras din natură și fără nici o excepție, nu lipsește din nici o grăsime. A fost descris în 1815 de Chevreul, însă separarea lui în stare pură s-a facut mai târziu.

Acidul oleic tehnic numit oleina, obținut prin presare dintr-un amestec de acizi grași este un amestec de acid oleic cu alți acizi nesaturați, ca acidul linoleic și de asemeni cu mici cantități de acizi saturați ca acidul palmitic.

Acidul oleic în stare pură este un lichid fără miros și culoare. El poate cristaliza în două forme (prezintă fenomenul numit polimorfism), este solubil în solvenții organici obișnuiți și în acool diluat, dar este insolubil in apă.

Acidul oleic prezintă un caz interesant de izomerie; se prezintă sub două forme diferite: acidul oleic și acidul elaidinic (cu aceeași formulă brută). Poziția dublei legături la acești acizi este aceeași, ei diferă însă prin felul cum sunt așezați atomii în jurul dublei legături:

CH3(CH2)7 -CH CH3(CH2)7CH

‖ ‖

HOOC-(CH2)7 CH și CH-(CH2)7COOH

acidul oleic acidul elaidinic

sau cis-octadecenic sau acidul trans-octadecenic

Structura microscopică a celulelor. Semințele oleaginoase sunt formate dintr-un număr foarte mare de celule de dimensiuni mici, variind între 340 m2 la in, 1075 m2 la floarea soarelui și 1873 m2 la ricin. Celula tipică a țesutului nutritiv al semințelor este compusă din învelișul celulei și substanța conținută în interior (oleoplasma îmbibată cu ulei, granule aleuronice, nucleul celular și alte elemente de bază ale celulelor).

Învelișul celular. Grosimea pereților celulari la majoritatea semințelor este mică, fiind cuprinsă între 0,3 și 0,5 m. Excepție fac celulele de soia, a căror grosime este de 1,3 m. învelișul celular are de cele mai multe ori contur ondulat, în colțurile de unire a celulelor găsindu-se așa-numitul “spațiu intercelular”; la semințele de soia și în spațiile intercelulare sunt de dimensiuni mici, ceea ce face ca acestea să fie tari, mai dure, în timp ce la floarea soarelui sau ricin ele sunt mai mari, iar semințele se caracterizează printr-o duritate mai mică, sunt mai fragile. Învelișul celular este format în principal din celuloză și hemiceluloză.

Oleoplasma este formată din protoplasma propriu-zisă, sau citoplasma, care conține suportul pentru uleiul dispersat uniform în citoplasmă, sub forma unor incluziuni ultramicroscopice. Volumul oleoplasmei diferă de la un soi de semințe la altul, fiind de75-82% din totalul volumului intracelular la ricin, 75-76% la floarea soarelui, 74% la in și 66-69% la soia.

Granulele aleuronice. Granulele aleuronice sunt corpuri solide de origine proteică și formate din cristaloizi și globoizi, acoperite de un înveliș deosebit de subțire. Cristaloizii sunt proteine gelificate, care se găsesc sub formă de cristale. Se deosebesc de acestea din urmă prin faptul că în apă se umflă, se îmbibă, descoperindu-și astfel originea lor gelică. Globoizii sunt corpuri rotunjite, formate în special din fitină și acid fitinic, legate de proteine.

Forma și dimensiunile granulelelor aleuronice diferă foarte mult de la o sămânță la alta. Astfel, la semințele cu conținut ridicat de ulei granulele au o formă mai rotunjită, în timp ce la semințele mai sărace în ulei au formă colțuroasă, neregulată. Suprafața secțiunii lor transversale variază între 20,3 m2 la floarea soarelui și 87,9 m2 la inul pentru ulei [15,16, 90].

Compoziția principalelor materii prime oleaginoase

Datele generale privind raportul miez-coajă, precum și principalele componente sunt redate în tabelul 1.3. Se remarcă faptul că toate semințele oleaginoase au conținut ridicat de substanțe grase și proteice și un conținut scăzut de hidrați de carbon.

Tabelul 1.3

Compoziția principalelor materii prime oleaginoase

Principalele plante oleaginoase

Dintre plantele oleaginoase cultivate în România cele mai importante sunt: floarea-soarelui, rapița, soia, ricinul și inul pentru ulei.

Floarea-soarelui. Floarea-soarelui (Helianthus annuus), din familia compozitelor, este originară din America Centrală și a fost adusă în Europa în secolul al XVI-lea. În țara noastră, cultura plantei de floarea-soarelui a luat o extindere mai mare la începutui secolului al XX-lea și astăzi ea este planta oleaginoasă cea mai răspîndită. Floarea-soarelui se cultivă în toate regiunile țării, cu excepția zonelor de munte.

Sămânța de floarea-soarelui se compune din învelișul exterior (coaja), o pieliță subțire (tegumentul) și miezul propriu-zis, compus din două cotiledoane. Tegumentul este concrescut cu cotiledoanele. Pe de altă parte, acesta aderă și la coaja semințelor. La decojire, tegumentul se rupe rămânând o parte aderentă la coajă, iar restul la miez.

Cantitatea cea mai importantă de ulei și de substanțe proteice se găsește în celuleIe miezului. Coaja are o structură poroasă care îi permite să absoarbă o cantitate mare de ulei. Această proprietate are un rol negativ la prelucrarea semințelor, deoarece coaja se îmbibă cu ulei și-l reține la presare. Greutatea hectolitrică a semințelor de floarea-soarelui variază între 40 și 42 kg/hl. La prelucrarea semințelor după schema modernă presare-extracție se obțin două feluri de ulei brut: ulei brut de presă și ulei brut de extracție.

Uleiul brut de presă este de culoare galbenă, cu gust și miros specifice, plăcute. În cazul când uleiul provine din semințe care corespund condițiilor standardului are aciditatea liberă sub 1 % după o uscare și filtrare prealabilă devine ulei comestibil.

UIeiul brut de extracție este de culoare galbenă-roșcată, are miros neplăcut, gust amar și poate fi folosit în alimentație numai după rafinarea lui prealabilă.

Constantele fizico-chimice mai importante ale uleiului de floarea-soarelui sunt:

greutatea specifică, la 15°C: 0,920-0,925 g/cm3;

indicele de refracție, la 20°C: 1,470-1,476;

vâscozitatea după Engler, la 15°C: 13,0;

indicele de iod:120-136;

indicele de saponificare:186-194.

Uleiul de floarea-soarelui este un ulei semisicativ, conținând următorii acizi grași:

acizi grași saturați: 8-10%;

acid oleic: 33-40%;

acid linoleic: 48-60%;

acid linolenic: 3-5%. [36, 74, 76, 93, 96]

Rapița. Rapița (Brassica) face parte din familia cruciferelor. Se cultivă ca plantă oleaginoasă din secolul aI XVI-lea. În țara noastră, rapița se cultivă în regiunile București, Dobrogea, Banat, Oltenia și Galați. Randamentul la hectar este în medie de 600 kg semințe.În România se cunosc patru varietăți de rapiță, și anume: rapița colza, rapița naveta, muștarul negru și rapița sălbatică, denumită și muștarul sălbatic. Primele două varietăți au forme de toamnă și de primăvară, în timp ce muștarul negru se însămânțează numai primăvara. Rapița sălbatică crește spontan printre lanurile de grâu.

Deosebirile morfologice principale între cele patru varietăți de rapiță pot fi rezumate astfel:

rapița colza (Brassica napus oleifera) are fructul sub forrnă de păstaie, care conține 4-7 semințe. Acestea sunt mai rnari decât cele de rapiță navetă, sferice, aproape negre și au conținutul cel mai ridicat de ulei (36-44%);

rapița naveta (Brassica rapa oleifera) are semințe mai mărunte decât cele de colza, neregulat sferice, de culoare brună-roșiatică, și un conținut de ulei mai scăzut (33-38 %);

muștarul negru (Brassica nigra) și rapița sălbatică (Brassica arvensis) au semințe mai mici și de aceeași formă ca și cele de naveta. Conțin 23-28 % ulei. Culoarea lor este neagră, respectiv brună-roșcată.

Semințele de rapiță conțin tioglucozidul gliocopină care prin hidroliză cu enzime se descompune în glucoză și ulei crotonic, un ulei eteric. Semințele de muștar conțin glucozidul sinigrină care în prezența apei și sub acțiunea enzimei mirozina se descompune în ulei alilic (un ulei eteric), glucoză și bisulfat de potasiu. Conținutul de ulei eteric în semirțele de muștar variază între 0,30 și 1,60%.

Semințele de rapiță sunt standardizate. Pentru cele patru varietăți se prevede clasificarea în câte două calități, după aspect, conținut de corpuri străine și umiditate. Greutatea hectolitrică a semințelor de rapiță variază între 64 și 68 kg/hl.

Uleiul brut de rapiță, atît cel de presă cît și cel de extracție, este de culoare verde închisă și are gust și miros caracteristice, care se datoresc conținutului de ulei eteric. Este un ulei nesicativ.

În componența gliceridelor uleiului de rapiță se găsesc următorii acizi grași:

acizi grași saturați: 3-5%;

acid oleic: 30-34%;

acid erucic: 48-52%;

acid linoleic:12-17%;

acid linolenic: 1 2 %

Cele mai importante constante fizico-chimice ale uleiului de rapiță sunt:

greutatea specifică, la 15°C: 0,910-0,918 g/cm3;

indicele de refracție, Ia 20°C: 1,472-1,476;

vâscozitatea după Engler, la 15°C: 17,4;

indicele de iod: 95-106;

indicele de saponificare: 167-180.

În stare rafinată este un ulei comestibil de bună calitate, care prezintă însă dezavantajul că după o depozitare mai îndelungată (6 luni-1an) prezintă fenomenul de reversiune a gustului și mirosului [15,16,90]

Soia (Glicina hispida Max) face parte din soiul Glycinelor din familia leguminoaselor. Soia este originară din Asia orientală. În prezent ea se cultivă în Rusia, China, Japonia, India, S.U.A. și în alte țări. La noi în țară soia se cultivă în special în Moldova. Aparținînd grupului puținelor plante bogate în substanțe proteice și grăsimi, soia are multiple întrebuințări. Astfel, făina de soia este un produs cu o mare valoare nutritivă. Șrotul de soia are de asemenea o valoare nutritivă foarte mare, fiind unul dintre cele mai bune nutrețuri concentrate. În țările de origine, din semințele de soia se prepară lapte și brînză de soia. Păstăile verzi de soia sunt folosite în industria conservelor. Soia servește, de asemenea, ca nutreț verde, nutreț uscat, nutreț murat și chiar ca îngrășământ verde.

Din uleiul de soia se extrage lecitina, folosită ca emulgator la fabricarea margarinei, ciocolatei și în alte scopuri.Deși soia face parte din familia leguminoaselor, pe nodozitățile rădăcinilor de soia nu se dezvoltă spontan bacteriile azotoase care au proprietatea de a asimila azotul din aer. Ele trebuie inoculate nu numai pe prima cultură de soia, dar și pe culturile repetate. Fructul este o păstaie care conține 2-5 semințe asemănătoare cu boabele de mazăre. Sămânța de soia este acoperită cu o coajă subțire concrescută strîns de cotiledoane. Uleiul și substanțele proteice sunt concentrate în celulele cotiledoanelor. Coaja constituie 5-10% din greutatea totală a semințelor, este sfărâmicioasă și se separă ușor.

Compoziția chimică (în %) a semințelor de soia este următoarea:

umiditate: 11-15%;

ulei: 16-19%;

substanțe proteice: 33-36%;

substanțe extractive neazotate: 20-23%;

celuloză: 36%;

cenușă: 2,5-5%.

Trebuie menționat că pînă la 70 % din totalul substanțelor proteice care se găsesc în semințele de soia se compun din albumine care sunt solubile în apă și ușor asimilabile. Din acest motiv, șrotul de soia poate fi folosit și în alimentație, și anume în amestec cu făina de cereale la fabricarea pâinii. În acest caz, semințele de soia trebuie prelucrate în condiții speciale, care includ: curățirea perfectă a semințelor, decojirea lor prealabilă și dezbenzinarea șrotului la temperatura de cel mult 70°C.

Semințele de soia se caracterizează și printr-un conținut ridicat de fosfatide (circa 0,40-0,60%, exprimat în P205).

Sernințele de soia au greutatea hectolitrică de 71-75 kg/hl.

După STAS-ul, privind semințele de soia pentru scopuri industriale, se sortează în trei calițăți, după conținutul de corpuri străine și umiditate.

Uleiul brut de soia are culoarea galbenă până la brună deschisă, miros neplăcut și uneori gust amărui. Este un ulei semisicativ.

Constantele fizico-chimice principale ale uleiului de soia sunt:

greutate specifică, la 15°C: 0,922-0,934 g/cm3;

indicele de refracție, la 20°C: 1‚470-l ‚478;

vâscozitatea după Engler, la 20°C: 8,5;

indicele de iod: 114-138;

indicele de saponificare: 188-195.

În componența gliceridelor uleiului de soia sunt cuprinși următorii acizi grași:

acizi grași saturați: 6-14%;

acid oleic: 30-36%;

acidul linoleic: 48-55 %;

acidul linolenic: 2- 3%.

Uleiul de soia rafinat se folosește în alimentație. La o depozitare mai îndelungată, prezintă, ca și uleiul de rapiță, fenomenul reversiunii gustului și mirosului [15, 114].

Ricinul (Ricinus comunis) face parte din familia euphorbiaceelor și se cultivă din timpurile cele mai vechi, mai ales în China și în Egipt, unde uleiul de ricin a fost folosit ca medicament, la prepararea de alifii, ca ulei lampant și în pictură. In prezent ricinul se cultivă pe suprafețe mari în India, Indonezia, Rusia. și Africa de Nord.

În România ricinul se cultivă în regiunile București, Oltenia și Galați, randamentul pe hectar fiind în medie de 900 kg. Culturile de ricin sunt limitate numai la regiunile mai calde ale țării, deoarece pentru a se dezvolta normal ricinul are nevoie de o temperatură mai ridicată. Astfel, cea mai potrivită temperatură de germinație a ricinului este de 15°C, în timp ce la celelalte plante oleaginoase cultivate în țara noastră această temperatură este de 10-11°C.

Fructul ricinului este o capsulă formată din trei compartimente în care se găsește câte o sămînță. Capsulele se deschid cu ajutorul unor mașini (mașini de decapsulare) care se instalează, de obicei, la centrele de recepționare a semințelor. Această măsură, care a fost luată în anii puterii populare, duce la o economie în privința cheltuielilor de transport, deoarece greutatea capsulelor reprezirită în medie 50% din greutatea totală a fructelor. Resturile de Ia decapsuIare sunt folosite drept combustibil.

Sămînța de ricin este acoperită de o coajă tare care prezintă un contact slab cu endospermul. În interiorul endospermului se află cotiledoanele în formă dc frunză, având câte un capăt concrescut cu germenele. Forma semințelor este ovală, asemănătoare cu boabele de fasole, de culoare pestriță, și anume pe un fond negru sînt răspîndite pete galbene, roșii și brune. Coaja semințelor de ricin se caracterizează prin friabilitate, se sparge ușor și se separă ușor de pe miez. Proporția de coaja in semințele întregi variază între 25 și 35 %. Conținutul de ulei al cojii variază între 2,5 și 3,3 %.

Compoziția chimică a semințelor de ricin este următoarea:

umiditate: 6-9%;

ulei: 43-52%;

substanțe proteice: 15-20%;

substanțe extractive neazotate:14-16%;

celuloză: 16-28%;

cenușă: 2,2-4,1%.

Substanțele proteice din semințele de ricin se compun din albumine (22-24%) și globuline (54-56%). Pe lângă acestea se mai găsește și o proteină toxică, ricina. Din acest motiv, sernințele de ricin sunt toxice. Cantitatea de 0,18g ricină, conținută îri circa 6 boabc de ricin, consumată de un om, îi poate produce moartea. Șrotul nu poate fi folosit ca nutreț decât după ce a fost supus unui proces de detoxicare. Din cauza toxicității semințele de ricin se prelucrează în instalații destinate numai acestor semințe. Greutatea hectolitrică a semințelor de ricin variază între 55 și 57 kg/hl. Uleiul de ricin este de culoare galbenă, uneori cu o nuanță verzuie, nesicativ.

Constantele fizico-chimice mai importante ale uleiului de ricin sunt:

greutate specifică la 15°C: 0,950-0,974 g/cm3;

indicele de refracție, la 20°C: 1‚477-1‚479;

vâscozitatea după Engler, la 50°C:16-17;

indicele de iod: 82-90;

indicele de saponificare: 176-187;

În componența gliceridelor uleiului de ricin intră urrnătorii acizi grași:

acizi grași saturați: 2,9-3,1%;

acid oleic: 3-9%;

acid linoleic: 2-3%;

acid ricinoleic: 80-85%.

Conținutul rnare de acid ricinoleic imprirnă uleiului de ricin proprietăți specifice și deosebite față de celelalte uleiuri, și anume viscozitate și greutate specifică mai mari, precum și solubilitate diferită. Astfel, uleiul de ricin se dizolvă greu în benzină pînă la 60°C, în schimb este solubil în alcool etilic concentrat, în timp ce celelalte uleiuri vegetale sunt solubile în benzina rece, dar insolubile în alcool.

Având în vedere utilizările multiple pe care le are uleiul de ricin, în ultimii ani s-a acordat în țara noastră o atenție deosebită producției acestui ulei. Suprafețele cultivate cu ricin au fost mărite din an în an, semințele de ricin fiind prelucrate într-o singură fabrică de ulei, profilată special în acest scop [11,15,16].

Inul pentru ulei (Linum usitatissirnum) face parte din familia linaceelor și este una dintre cele mai vechi plante de cultură. In prezent suprafețele cele mai mari semănate cu in pentru ulei sunt concentrate in Rusia, Argentina, India, S.UA. și Canada.

În România inul pentru ulei se cultivă in regiunile Dobrogea, Banat, Galați și Suceava; randamentul mediu pe hectar este de circa 500 kg semințe.

Fructul inului este o capsulă rotundă, împărțită în cinci compartimente care conțin câte două semințe.Semințele de in sunt turtite, ovoidale, lărgite spre bază și ascuțite spre vîrf, brune sau castanii, cu suprafața lucioasă. Sămînța de in este acoperită cu o coajă subțire, strâns concrescută cu endospermul. Sub endosperm se află cotiledoanele, care conțin uleiul și substanțele proteice. Țesutul exterior al cojii este forrnat dintr-o pieliță care conține 5,1-11 % substanțe mucilaginoase.

Compoziția chimică a semințelor de in cultivate în România este următoarea:

umiditate: 9-11%;

ulei: 35-37%;

substanțe proteice: 26-27%;

substanțe extractive neazotate:22-24%;

celuloză: 4-5%;

cenușă: 3-4%.

Greutatea hectolitrică a semințelor variază între 64 și 74 kg/hl. Condițiile de calitate ale semințelor de in sunt stabilite prin STAS care prevede trei calități, în funcție de aspectul semințelor, de conținutul de corpuri străine și de umiditate.

Uleiul de in este de culoare galbenă sau galbenă-verzuie având un miros caracteristic, plăcut.

Cele mai importante constante fizico-chimice ale uleiului de in sunt:

greutate specifică, la15°C: 0,930-0,936 g/cm3 ;

indicele de refracție la 20°C: 1,479-1,481;

vâscozitatea după Engler, la 20°C: 7, 14;

indicele de iod: 170-190;

indicele de saponificare: 184-197.

Gliceridele uleiului de in conțin următorii acizi grași:

acizi grași saturați: 8-1O%;

acid oleic: 5-16%;

acid Iinoleic: 22-59 %;

acid linolenic: 21-45 %.

Uleiul de in se caracterizează printr-un conținut relativ mai ridicat de fosfatide, și anume 0,80-0,90%. Datorită conținutului ridicat de acizi grași nesaturați, cu două și trei duble legături, uleiul de in se caracterizează prin sicativitate mare; întins în strat subțire se usucă în 4-6 zile, formând o peliculă nelipicioasă și elastică. Ca urmare, cantitatea cea mai rnare de ulei de in se întrebuințează în industria lacurilor și vopselelor [15, 16].

Susanul (Sesanum orientale sau Sesanum indicum), face parte din familia pedaliaceelor, este originar din India. În prezent această plantă se cultivă în India, R. P. Chineză și în țările din sudul Europei și nordul Africii. Fructul, în formă de capsulă, alungită, cu 4 sau 8 loje, conține o mulțime de semințe de formă ovoidală, ascuțite la un capăt, asemănătoare cu semințele de in. Culoarea semințelor este albă-gălbuie.Semințele de susan conțin 50-55% ulei. Ele se întrebuințează ca atare la fabricarea halvalei, a preparatelor de patiserie și simigerie.

Susanul este o plantă erbacee oleaginoasă, originară din India, cu frunze mari, dantelate și cu flori galbene, cultivată pentru semințele sale mici și puțin late, comestibile. Din aceste semințe se prepara tahânul, utilizat la fabricarea halvalei și la extragerea uleiului comestibil, care poate inlocui tradiționalul ulei de floarea soarelui.

Semințele de susan sunt acoperite cu un înveliș neted și se aseamănă ca aspect cu semințele de in. După culoarea peliculei cu care sunt acoperite, semințele de susan se împart în două categorii: semințe de culoare deschisă și de culoare închisă. Mai apreciate sunt semințele de culoare deschisă, din care se extrage un ulei comestibil, de calitate superioară sau din care se prepară tahânul.

Caracteristicile tehnice si proprietatile organoleptice ale semintelor de susan:

aspect: semințele trebuie sa fie bine dezvoltate, pline, curate și fără impuritați vegetale și minerale;

culoarea: va fi galbenă-aurie sau brună de nuanță închisă, în funcție de soiul și varietatea din care provin;

nu se admite prezența semințelor infestate.

Proprietati fizico-chimice admise:

umiditate: maximum 9%;

impurități 2%, din care minerale 0,5%.

Reguli pentru verificarea calității. Verificarea calității se face pe loturi, prin lot întelegandu-se marfa de aceeași origine, tip comercial, varietate și calitate. Prelevarea mostrelor se face prin sondaj pâna la 10% din numarul total al ambalajelor de transport. Probele trebuie sa fie reprezentative pentru fiecare lot. În acest scop, dintr-un anumit număr de probe elementare se amestecă și se formează o probă omogenizată. Proba de laborator se obține prin reduceri succesive ale probei omogenizate, folosindu-se metoda de reducere a sferturilor. Fiecare proba de laborator trebuie să fie de minimum 100 g.
        Ambalarea și marcarea. Semințele vor fi ambalate în saci din iută cu țesatura deasă, curați, tipizați, egalizați și marcați, care să asigure integritatea conținutului la manipulare și transport. Marfa livrată va trebui sa prezinte caracteristicile de calitate prezentate anterior.

Depozitare si transport. Sacii cu semințe vor fi depozitați în încăperi curate, la maximum 18°C și o umiditate relativă a aerului de maximum 75%. Transportul se va face în mijloace de transport curate, uscate, neinfestate și ferite de intemperii. Pierderile estimate în depozitele en gros sunt de circa 0,20%.

Uleiul de susan. Este materia grasă obtinuță din semințele plantei de susan (Sesanum indicum si Sesanum orientale), prin presare la rece sau prin presare la cald, urmate de rafinare. Semințele de susan nu trebuie sa conțina corpuri străine și e necesar să aibă o umiditate de maximum 7%. Semințele de susan ocupă unul dintre primele locuri cu privire la cantitatea de ulei extrasă, care poate atinge 45-58%.

Gustul uleiului de susan obținut prin presare la rece este foarte placut și fin, amintind de uleiul de masline.

Uleiul obținut prin presarea la cald a semințelor de susan este inferior și are uneori un gust arzator și miros neplăcut. Uleiul de susan extras la cald și bine rafinat se întrebuințează in industria conservelor din pește, a margarinei și este folosit ca ulei comestibil. Calitatile inferioare de ulei din seminte de susan se utilizeaza ca uleiuri tehnice.
        Caracteristicile fizico-chimice ale uleiurilor din semințe de susan sunt următoarele:

densitate (la 15°C)                                0,914-0,926;

punctul de congelare                        între -3 si – 7°C;

indicele de refracție (la 20°C)               1,455-1,476;

indicele de saponificare                              185-197;

indicele de iod                                            102-117;

Conținutul în acizi saturați este de pâna la 16%, din care: oleic pâna la 48%, linolic pâna la 37% și substanțe nesaponificabile între 0,9 si 1,7%.

Conform caracteristicilor sale tehnice, uleiul de susan nerafinat se clasifică în funcție de metodele de prelucrare și indicele de aciditate în: calitatea I (ulei obținut prin presare la rece), cu indicele de aciditate de maximum 2 și calitatea a II – a (ulei obținut prin presare la cald), cu indicele de aciditate între 2 si 6.

Uleiul de susan de culoare galbenă, este nesicativ. Se întrebuințează în alimentație. Cantități mici de ulei de susan servesc ca dizolvant la extragerea uleiurilor eterice din flori [125].

Măslinul (Olea Europea), face parte din familia oleaceelor, se cultivă din timpurile cele mai vechi în Asia Mică, Egipt, Grecia. În prezent culturi întinse de măsline se găsesc în țările riverane ale Mării Mediterane precum și în Crimeea.

Fructul măslinului este o drupă, similară cu caisele și cireșele, toate având aceeași structură. Părțile componente ale unei măsline sunt:

epicarpul sau epidermul;

mesocarpul, pulpa sau miezul;

endocarpul sau sâmburele care conține una sau două semințe.

Măslinele diferă de toate celelalte drupe prin compoziția chimică, având o concentrație în zaharuri de 2-5% față de 12% cât au celelate drupe, un conținut ridicat de ulei 20-30% față de 1-2% și substanțe puternic amare.

Ultima caracteristică se datorează prezenței în măsline a unei glucozide oleuropein, care nu apare în nici un alt fruct sau țesut din regnul vegetal.

Substanțele naturale amare din fruct pot fi eliminate sau cel puțin reduse, prin procesarea în vederea consumului ca aliment sau aperitiv [37,38,47,48].

Conținutul de ulei ca și celelalte componente din pulpă variază foarte mult în funcție de următorii factori: condiții pedoclimatice, agrotehnică aplicată (sisteme de tăiere, tratamente de fertilizare, metode de recoltare).

Din aceste considerente cultivarea măslinilor este clasificată în 3 categorii, în funcție de tipul de fructe pe care îl produc și de principalele lor utilizări:

varietăți care produc măsline pentru masă;

varietăți care produc măsline pentru obținerea uleiului de măsline;

varietăți care produc măsline pentru ambele scopuri, nimite și varietăți cu dublă utilizare

Măslinele verzi sunt supuse conservării în vederea consumului ca atare iar cele negre pot fi folosite atât pentru masă cât și pentru extracția uleiului.

Măslinele de masă sunt culese fie necoapte, în acest caz ele rămân verzi, fie coapte când sunt purpurii iar apoi de vin negre în timpul conservării.

Măslinele folosite pentru extracția uleiului pot fi recoltate în stadiul dintre culorile verde și negru sau cu puțin înainte de maturitatea deplină.

Măslinele coapte parțial produc un ulei de o calitate mai bună decât cele foarte coapte. Măslinele sunt o foarte bună sursă de ulei edibil și de asemenea sunt folosite și pentru consum de masă. Ele nu au numai valoare nutrițională și medicinală ci și un conținut în grăsime fără colesterol. Conținutul ridicat de polifenoli din uleiul de măsline imprimă acestor uleiuri proprietăți antioxidante remarcabile, modiv pentru care sunt utilizate în diferite recepturi alimentare cu valoare de factor de protecție [17,37,38,61,77, 103-108, 112].

Principalii acizii grași din pulpa măslinelor sunt: acidul oleic 74,5%, acidul palmitic 13,2%, acidul stearic 2,2%, acidul linoleic, linolenic și arahic [17, 20, 48, 51, 61, 62].

Proporția constituenților fructului de măslin:

Greutate fruct 1,5-10 g

Volum fruct 1- 10 ml

Pielița 1,5- 3,0%

Pulpa 70-85%

Sâmburele 13,0-25,0%

Sămânța 2,0- 4,0%

Compoziția chimică a componentelor fructului este dată în tabelul 1.4. :

Tabelul 1.4.

Compoziția chimică a componentelor fructului de măslin

Partea cea mai importantă a fructului este pulpa care are următoarea compoziție chimică, raportată la 100g pulpă, tabelul 1.5.:

Tabelulul 1.5.

Compoziția chimică a pulpei de măslină raportată la 100g pulpă:

Din cauza umidității mari pe care o conține pulpa fructelor, măslinelor nu pot fi transportate la distanțe mai mari, ci trebuie prelucrate în țările de origine. Uleiul de măsline este nesicativ [77,85].

Se obțin diferite calități de ulei de măsline:

măslinele coapte și nealterate se supun întîi presării la rece, obținându-se un ulei comestibil de calitate foarte bună, de culoare galbenă-verzuie sau verde, cu gust și miros plăcut;

– resturile de la prima presare se supun presării a doua, de unde rezultă un ulei de culoare verde închisă, cu gust și miros neplăcut. Acest ulei devine comestibil după o rafinare prealabilă.

Palmierul (Elaeis guineensis) face parte din familia palmeelor. Plantații întinse de palmieri se găsesc în Congo, Ghana, Liberia, Togo, Nigeria și în alte regiuni din Africa, în Indonezia, în America Centrală și America de Sud.

Recoltarea ciorchinilor se face manual iar transportul este mecanizat. Prelucrarea fructelor și semințelor se face în instalatii moderne, de inaltă tehnicitate și productivitate. 

Fructul are formă ovoidală și culoare roșie închisă până la violet sau chiar neagră. El se cornpune din două părți distincte:

pulpa din care se obține uleiul de palmier (ulei de palm);

un sâmbure cu coajă lemnoasă și tare, în care se află un miez alb și uleios. Din acesta se obține uleiul de sâmburi de palmier (ulei de palmist) care diferă de uleiul de palmier atât ca proprietăți, cât și în compoziție chimică.

Pulpa fructului de palmier conține 35-55 % ulei și miezul 40-50%. Fructul de palmier se prelucrează în țările de origine, întrucât umiditatea ridicată a pulpei (35-40 %) și cantitatea mare de enzime pe care o conține aceasta duc la o scindare rapidă a gliceridelor și deci la creșterea acidității libere.

Miezul obținut prin spargerea sâmburilor de palmier, uscat ulterior, poate fi transportat și prelucrat în altă parte.

Uleiul de palmier ocupă locul 3 în consumul mondial de uleiuri și grăsimi, după grăsimile animale și uleiul din soia.

Astazi Malaysia este cel mai mare producător și exportator de ulei de palmier din lume. În 1995 producția mondială de ulei de palmier a fost de 15,3 mil. tone, din care Malaysia producea 7,8 mil. tone, adică 51,6% din producția mondială. În anul 2000 Malaysia a produs 8,6 mil. tone ulei brut de palmier, din care peste 8 mil tone au fost exportate. Plantațiile de palmier ocupa în Malaysia o suprafața de peste 2,5 mil. ha.  Datorită conținutului mare de grăsimi în fructele de palmier și a productivității ridicate, prețul uleiului de palmier se situează, de regulă, sub prețul uleiului de soia 

Uleiul de palmier și fractiunea sa lichidă, oleina, se utilizează pe plan mondial ca ulei de gătit, shortening și margarina. 

De asemenea grăsimile din palmier se încorporează în amestecuri utilizate pentru fabricarea diverselor produse alimentare precum și pentru prepararea produselor casnice. 

Uleiul de palmier este de culoare galbenă închisă pînă la roșie, datorită conținutului ridicat de caroten (provitamina A). Are gust dulceag și miros de violete. Sub acțiunea oxigenului din aer uleiul de palmier se decolorează datorită oxidării carotenului. Deoarece nu rezistă la depozitare, uleiul de palmier se întrebuințează în special pentru fabricarea săpunului. În stare proaspătă se folosește la fabricarea margarinei.

Uleiul obținut din miezul sâmburilor de palmier este de culoare albă pînă la gălbuie, cu miros caracteristic și gust puțin dulceag. Seamănă cu uleiul de cocos atât ca aspect, cât și în ceea ce privește compoziția și proprietățile sale. După o rafinare prealabilă, se întrebuințează la fabricarca grăsimilor vegetale și a margarinei, iar în stare brută , la fabricarea săpunului [11,15,16].

Utilizarea în alimentație a uleiului de palmier prezintă următoarele avantaje:

are efecte benefice asupra organismului uman și se pretează la utilizarări în industria alimentară. O seamă de caracteristici ale uleiului de palmier îl fac sa fie preferat la fabricarea produselor alimentare și anume :

conținut ridicat de gliceride solide, ceea ce conferă consistența dorită fără a fi necesară hidrogenarea. 

rezistența ridicată la oxidare și deci o bună rezistență la pastrare.

prin procesarea sub formă de shortening asigură obținerera unei texturi speciale pentru prăjituri și produse de panificație.

grăsimile îndeplinesc diverse roluri în corpul uman și în dietă.. În dietă grăsimile furnizează acizii grași esențiali și energie, fiind de asemenea, un mediu de solubilizare și transport pentru vitaminele liposolubile. În corp, funcțiunile grăsimilor sunt: rezervă de energie, izolator termic, protector al organelor, țesuturilor și metabolismului celular.

uleiul de palmier este ușor absorbit, digerat și utilizat în procesele metabolice normale, constituind un suport pentru dezvoltarea sănătoasă a organismului uman.

are un conținut ehilibrat de acizi grasi.

uleiul de palmier conține un amestec de acizi grași în următoarele proporții : 44% acid oleic, 10% acid linoleic, 40% acid palmitic, 5% acid stearic. Această compoziție ester similară cu cea a țesutului adipos al persoanelor ce au o dietă obisnuită.

uleiul de palmier are un nivel natural de saturare moderat și nu necesită hidrogenare pentru folosirea în industria alimentară. Hidrogenarea reprezinta procesul prin care se adiționează hidrogen la acizii grași nesaturați pentru a-i face mai stabili, proces din care rezultă însă trans acizii grași, considerați a avea efecte negative asupra sănătății. De asemenea, hidrogenarea crește substanțial costurile de producție.

uleiul de palmier nu contine colesterol. Studii și cercetari realizate în ultimii ani au ajuns la concluzia ca natura și cantitatea de grăsimi folosite în alimentație determină cantitatea de colesterol în sânge, al cărui excedent poate influența apariția bolilor cardiovasculare. S-a stabilit că o dietă bazată pe uleiul de palmier a dus la creșterea nivelului colesterolului HDL (high density lipoprotein, colesterolul bun), la creșterea producției de receptori care asigură distrugerea colesterolului LDL (low density lipoprotein, colesterol rău) precum și la anumite efecte antitrombotice. Rezultatele studiilor privind hrana umană au arătat că o dietă bazată pe uleiul de palmier nu duce la creșterea colesterolului ba chiar conduce la scăderea nivelului de colesterol.

reprezintă o sursă bogată in vitaminele A și E. Vitamina A are doua forme : retinol și -caroten. Uleiul de palmier conține din belsug -caroten, care are rol important în adaptarea ochiului la întuneric, menținerea stării de sănătate a mucoaselor, membranelor și a pielii, creșterea oaselor etc. Rolul principal al vitaminei E este acela de antioxidant. Ea previne oxidarea acizilor grași nesaturați și a fosfolipidelor și a vitaminei A. De asemenea, ajută la menținerea stabilității membranei celulare și este esențială pentru menținerea în limite normale a funcțiilor neurologice. Vitamina E este prezentă în toate țesuturile. Datorită rolului său antioxidant cercetatorii au investigat posibilele legături cu prevenirea cancerului [

1.2.2.2. Plante textilo-oleaginoase

În această grupă trebuie incluse bumbacul și cânepa. Dintre acestea, în țara noastră se valorifică cânepa. Semințele de cânepă au 28-34% ulei dar sunt utilizabile în industria uleiului în mică măsură. Uleiul conținut în semințele de bumbac variază între 17 și 23% și se utilizează pe scară largă atât în alimentație, cât și în scopuri tehnice.

1.2.2.3. Produse secundare valorificate ca materii prime oleaginoase

În unele sectoare ale industriei alimentare sau agricole rezultă subproduse care, datorită conținutului lor în ulei, pot constitui materii prime economice pentru fabricile de ulei. În tabelul 1.6. sunt indicate prin

Germenii de porumb reprezintă 10-12% din greutatea boabelor de porumb, conținutul în ulei botanic variind în funcție de soi între 30 și 48 %. Prin degerminare rezultă germeni cu o cantitate de crupe din porumb, astfel că conținutul în ulei al germenilor recuperați cu instalații puse la punct variază între 20 și 30%.

Germenii de grâu, secară și orez se obțin pe cale industrială prin separarea lor din deșeurile de măcinare, fie sub formă întreagă, fie sub formă de firimituri. Germenii de porumb, grâu, secară și orez se depreciază într-un timp relativ scurt, datorită hidrolizei fermentative și oxidării rapide a uleiului conținut. La o lună de la separarea de boabe, uleiul din acești gemeni poate atinge acidități de 600% și chiar mai mult, uleiul putând fi folosit doar în scopuri tehnice. În cazul prelucrării imediat după separare, uleiul rezultat are bune calități comestibile. Uleiul din germeni de porumb este apreciat ca ulei dietetic, datorită conținutului ridicat în acid linoleic.

Aspecte similare privind calitatea acestor materii prime se impun și în cazul semințelor de struguri, al diverselor fructe sau la tomate. Astfel, în cazul semințelor de struguri recuperate înainte de începutul refermentării, indicele de aciditate al uleiului nu depășește 5-6, putând constitui o bună materie primă pentru obținerea uleiului. Elementul de bază al tuturor acestor subproduse îl constituie necesitatea uscării lor înainte de depozitare și transport la fabricile de ulei. Operația fiind mare consumatoare de energie, în prezent atenția cercetătorilor se îndreaptă tot mai mult în spre realizarea de tehnologii și aparatură adecvate prelucrării imediat după obținere, în centre de vinificare sau fabrici de conserve, ca semințe umede, cum ar fi metoda impulsurilor create prin cavitație, extracția cu solvent și apă ș.a. [15,16,84,90].

Semințele de dovleac. Dovleacul este originar din America Centrală și de Nord dar a început să fie utilizat în toată lumea.

Denumirea botanică este Cucurbita pepo L. iar denumirea latină Cucurbita pepo, Cucurbita maxima. Face parte din Familia Cucurbitaceae. După cum este cunoscut dovleacul (Curcubita Pepo) se cultivă la noi mai mult în culturi intercalate, având nevoie de plante protectoare și mai puțin în culturi pure.

Cultivarea dovleacului se face pentru obținerea pulpei, care după varietatea de dovleac (dovleacul alb sau turcesc) este comestibilă sau furajeră (dovleacul furajer) . Pulpa rezultată din dovleacul alb ar putea fi utilizată în industria conservelor (fabricarea marmeladei), întrucât, după încercările făcute, acesta se pretează în amestec cu alte sorturi de pulpe de fructe la fabricarea marmeladei ieftine, gelificând în bune condiții.

Deși în zilele noastre culturile intercalate de dovleac furajer și comestibil ocupă o suprafață destul de mare la noi în țară, cantitățile de semințe care se colectează anual pentru fabricile de uleiuri vegetale nu reprezintă decât o mică parte din sămânța conținută de fructe, restul fiind pierdute odată cu utilizarea fructului, ca furaj. Această pierdere de semințe se datorează deficiențelor și lipsei de măsuri eficace în organizarea colectării semințelor precum și faptului că nu toate fructele sunt lăsate să ajungă la maturizare, pentru a se obține semințe cu un conținut normal în ulei.

Se recomandă organizarea unor acțiuni de diseminare a unor informații legate de perioada de vegetație a dovleacului, mosul de colectare a semințelor, beneficiile aduse prin industrializarea în scopul obținerii uleiului din semințelor de dovleac.

De asemenea, se impune să se studieze și posibilitatea însilozării pulpei de dovleac în vederea furajării, ceea ce ar permite desigur colectarea semințelor de dovleac într-un mod mai organizat

Semințele conținute în fructul dovleacului reprezintă aproximativ 2-3% sin greutatea acestuia, și constituie unul din cele mai importante subproduse, întrucât prin prelucrarea acestora, se obțin uleiuri comestibile de ceea mai bună calitate.

O varietate superioară de semințe de dovleac pentru industria uleiurilor vegetale, o constituie dovleacul golaș a cărui sămânță este acoperită de o pieliță foarte subțire. Această sămânță are un conținut mai ridicat în ulei ajungând până la 50%. Acest soi de dovleac se cultivă la noi în țară pe scară foarte redusă, în special în Oltenia și în câmpia Tisei. Cultura dovleacului golaș se poate face numai sub alte plante de protecție.

Se menționează că pulpa de dovleac golaș este folosită numai în scopuri furajere. Semințele urmează să se colecteze în scopul prelucrării acestora în fabricile de ulei. Compoziția semințelor de dovleac este următoarea: umiditate: 7-10%; ulei: 33-36%; proteină: 29-31%; hidrați de carbon: 8-10%; celuloză: 18-20%; cenușă: 3-4%.

Componenți activi din semințele de dovleac:

aminoacizi: alanina, aginina, cucurbitina, cistina, glicina, histidina, izoleucina, lizina (în fruct și semințe);

acizi: linoleic, aspartic, oleic și palmitic (în flori,fructe și semințe);

vitamine: A și B (niacina,tiamina), (în flori,fructe și semințe);

grăsimi: lecitina (semințe);

fibre: fructe și semințe;

minerale: Ca, Co, Mg, Zn, K, F

Dovleacul (Cucurbita Pepo var. styriaca) este cultivat pentru semințele lui care poate fi consumat ca atare sau ca sursă de ulei. Semințele sunt fără coajă putând fi consumate ușor. Dovleacul este utilizat pentru producția de ulei vegetal ca hrană rece și în amestecuri Mussle. În China și SUA, semințele de dovleac sunt adesea consumate ca hrană rece, iar în Ungaria, uleiul extras din aceste semințe se comercializează ca un medicament pentru prevenirea problemelor la nivelul prostatei.

Semințele sunt bogate în grăsimi nesaturate, proteine și vitaminele E și A. Ele mai pot fi întinse pe pâine asemeni untului de arahide.

Uleiul din aceste semințe poate fi folosit pentru prăjirea intensă sau ca bază pentru maioneze, garnituri franțuzești și margarine.

Uleiul prezintă culoare brun-închis datorită carotenoizilor și clorofilei, iar când este extras cu solvent este bogat în acizi grași ca acidul linoleic, oleic și palmitic. În prezent, acești dovleci sunt importați în Noua Zeelanda; totuși, unele plantații locale au fost create.

Cerințele de mediu necesare pentru producerea dovleacului cu semințe fără coajă sunt similare celorlalte cucurbitacee. Dovleacul necesită temperaturi mari, fiind cultivat vara, și în sezon nefriguros și lung, deoarece nu trebuie să existe temperaturi mai mici de 15ºC. Uleiul de dovleac se obține prin presare sau prin extracție cu solvenți. Uleiul obținut prin presarea semințelor de sovleac are o culoare verde închis și un gust unic delicios. După rafinare uleiul are culoare galbenă și gust dulceag.

Este un ulei semisicativ; întins într-un strat subțire dă după 25 până la 28 de zile, un film uscat și nelipicios.

Compoziția acizilor grași ai uleiului de dovleac este următoarea:

acid palmitic: 12-17%;

acid stearic: 6-12%;

acid oleic: 25-37%;

acid linoleic: 43-45%.

Constantele fizice și chimice principale ale uleiului de dovleac sunt:

greutatea specifică la 15°C: 0,919- 0,926g/cm3;

punctul de congelare: -13°C…-16°C

indicele de saponificare: 185-195;

indicele de iod:114-125.

Uleiul de dovleac se utilizează după o rafinare prealabilă în alimentație, fiind un ulei comestibil de calitate superioară. Semințele de dovleac proaspete trebuie uscate înainte de înmagazinare, deoarece conținut ridicat de umiditate, poate provoca mucegăirea semințelor și alterarea uleiului din ele. Pentru producerea unui litru de ulei sunt necesare aproape 2,5 kg semințe. Nu se folosesc nici un fel de aditivi. Acest ulei este foarte bogat în vitaminele A, E, C, K și conține mai mult de 60% acizi grași nesaturați, de asemenea proteine și cantități mici de minerale precum seleniul [1, 3, 27, 35, 69, 95].

Semințele de struguri. Strugurii pentru vin constau din ciorchini și boabe care contin 1-4 semințe, care se îndepărtează din procesul de vinificație sub formă de tescovină.

Semințele de struguri au forma piriformă, fiind alcătuite dintr-o membrană cornoasă, rezistentă la suprafață, și dintr-un miez albuminoid bogat în apă și ulei.

Semințele proaspete au 30-40% apă. Compoziția medie a semințelor de struguri uscate la soare este următoarea: 10-15% apă; 15-18% ulei, 12-40% proteine, 44-46% hidrați de carbon, 23-25% celuloză, 2-7% tanin și 1,5-2% cenușă; epiderma seminței de struguri are până la 10% tanin.

Semințele de struguri au un conținut scăzut de ulei dar suficient pentru a putea fi extras industrial.

Conținutul în ulei al semințelor de struguri se apropie de cel de soia și bumbac. Spre deosebire de plantele oleaginoase, semințele de struguri sunt bogate în apă, în timp ce plantele oleaginoase au numai 3-14% apă.

În vederea obținerii uleiului din semințe de struguri tescovita este supusă unei procesări industriale.

Prelucrarea tescovinei în vederea extragerii semințelor

Tescovina se expune la aer și se întoarce de câteva ori până ce se usucă; se separă ciorchinii de semințe, iar după aceasta, cu ajutorul unui ventilator sau trior se separă pielițele de semințe.

Un alt procedeu de separare este prin antrenare cu vapori de apă. Tescovina fărâmițată este pusă într-un vas prin care trece un curent de apă; pielițele sunt antrenate de apă, iar semințele cad la partea inferioară a vasului.

Pentru separarea mai completă și mai rapidă se folosesc trioare speciale, care pot separa ușor semințele de tescovină, fără a mai fi nevoie ca aceasta să fie mai întâi uscată.

Oricare ar fi procedeul de separare, se va avea în vedere ca atât tescovina cât și semințele să nu fermenteze. Uleiul obținut din semințe fermentate de struguri este de calitate inferioară, având un procent ridicat de acizi grași liberi.

Uscarea și conservarea semințelor de struguri

Semințele de struguri se întind în strat subțire, de maxim 15 cm grosime și se întorc periodic în vederea uscării. Uscarea se poate face în uscătoare speciale – tubulare.

Semințele se păstrează în magazii sau silozuri de cereale. Păstrarea trebuie astfel făcută încât semințele de struguri să fie ferite de alterare, deoarece, după cum s-a arătat mai devreme, prin fermentarea semințelor se obțin uleiuri acide, astringente și amare.

Pentru conservare pe timp îndelungat a semințelor de struguri se recomandă ca înainte de a fi uscate, acestea să fie spălate cu o soluție de 0,5-5% NaCl sau soluție 2-3% HCl. În acest fel se distrug diastazele hidrolizante sau oxidante, se înlătură efectul lor dăunător și se realizează o conservare îndelungată.

Unele lucrări de specialitate susțin că semințele se pot păstra în silozuri chiar dacă nu au fost în prealabil uscate, condiția fiind aceea ca semințele să nu intre în contact cu aerul. Izolarea de aer se poate realiza prin adăugarea unor pături izolante (tescovină). Semințele astfel conservate se pot păstră fără teamă de fermentare până la 6 luni sau chiar mai mult.

Extracția uleiului din semințe de struguri

Extracția uleiului din semințe de struguri se face în extractoare obișnuite la care se aduc modificările necesare unui material bogat în apă.

Procedeele prin care se poate obține uleiul din semințe de struguri sunt:

prin presare;

prin extracție cu solvenți.

Procedeul prin presare este cea mai veche metodă prin care se extrage uleiul din semințe de struguri. Astăzi această metodă este puțin aplicată, deoarece randamentul de extracție este mic. În cazul semințelor de struguri, prin presare se obține numai 6-7% ulei, iar turtele reziduale au încă 6-7% ulei. Pentru a avea rentabilitate va trebui ca turtele reziduale să fie supuse unei noi extracții cu solvenți.

Semințele zdrobite sunt amestecate cu apă în proporție de 25% din greutate, presate puternic la rece și apoi la cald. Uleiul obținut prin presare la rece este inodor și de culoare galbenă, iar cel obținut prin presare la cald este mai închis la culoare și are gust amărui. Presele de extracție pot fi discontinue sau continue.

Prin presare, se obține din semințele de struguri cel mai fin ulei; el este comestibil, galben verzui, cu gust plăcut (seamănă cu cel de măsline) și are o aciditate mică atunci când este obținut din semințe proaspete sau bine conservate.

Extracția uleiului din semințe de struguri cu ajutorul solvenților este puternic influențată de câteva caracteristici ale semințelor: umiditatea semințelor, gradul de zdrobire al acestora și tipul solventului utilizat.

Umiditatea semințelor. S-a constatat că există o umiditate optimă de 16-20%, corespunzătoare unui grad maxim de extracție. O uscare a semințelor până la 10% apă, nu este numai inutilă ci chiar dăunătoare, producându-se astfel oxidarea intensă a uleiului din semințe, ceea ce îl face greu solubil în solvent. Cu cât semințele sunt mai umede cu atât și timpul de extracție al uleiului va fi mai mare; în același timp și epuizarea în ulei este mai înaintată. Semințele care au fost complet uscate dau un ulei inferior celor ce au avut 16-20% apă.

Gradul de mărunțire a semințelor. Zdrobirea și mărunțirea semințelor are ca scop deschiderea celulelor ce conțin uleiul și facilitarea difuziei acestuia din interiorul celuleor. Zdrobirea se realizează cu ajutorul zdrobitoarelor cu valțuri netede, dințate sau striate. Gradul de măcinare variază cu natura semințelor, conținutul în ulei și cu procedeul de extracție.

Cele mai bune randamentele de extracție (10-15%) se obțin cu cât gradul de măcinare este mai avansat.

Compoziția și randamentul în tescovină variază în funcție de soiul strugurilor din care provine, condițiile meteorologice ale anului, precum și de metoda de lucru adoptată.

Randamentul în tescovină (cu ciorchini) la folosirea preselor cu acțiune continuă este de 13-15%, la cele hidraulice de 17%, iar la cele cu șurub de 20-23%.

Tescovina este compusă din:

Pielițe 37-39%

Pulpă cu dimensiunile de 2,5-3mm 30-32%

Semințe 28-29%

Ciorchinele strugurelui cu peduncule 1-1,2%

Resturi de viță de vie, bețișoare 0,2-0,5%

Caracteristicile fizico-chimice și compoziția uleiului de struguri

Din semințele de struguri proaspete și bine conservate se obține un ulei cu gust plăcut, dulceag, neutru sau slab acid, care arde cu flacără frumoasă fără fum și fără miros.

Uleiul obținut prin presare la rece este galben auriu, presat la cald sau extras cu solvenți, este galben verzui, galben braun sau verde brun și are gust amărui. Uleiul obținut prin presare este comestibil, dar poate înlocui cu succes uleiul de nucă sau de rapiță, fiind mai bun decât aceștia; el este întrebuințat la fabricarea săpunului sau ca ulei lampant. Uleiul din semințe de struguri se saponifică ușor și formează un săpun de sodiu dur, de culoare verzuie, cu o mare putere de curățire; săpunurile de potasiu sunt întrebuințate la spălarea lânii brute și a filaturii.

Uleiul obținut prin extracție, care are o aciditate sub 6° și care a fost bine rafinat și rectificat este comestibil.

Uleiul obținut din semințe de struguri vechi, care nu au fost bine păstrate este închis la culoare, are gust amărui, conține substante rășinoase, astringente și o cantitate mare de acizi liberi.

Uleiul obținut din semințe proaspete cu timpul îi mărește aciditatea. Prin perfecționarea aparatelor de extracție și rafinare se obține azi uleiul din semințe de struguri cu aciditate micșorată și stabilă. În ceea ce privește procentul în ulei obținut din semințe ce nu au fost bine păstrate el este mai mic decât cel obținut din semințe proaspete și bine conservate.

Uleiul din semințe de struguri are următoarele caracteristici fizico-chimice:

densitatea uleiului din semințele de struguri variază între 0,910- 0,956;

indicele de iod 94,5-193,4;

indicele de saponificare 174,8-206;

indicele de refracție 1,472-1,478;

indicele de acetil 20-49;

indicele Hehner 92-97;

indicele termic 81,5-90;

punctul de congelare 10-24.

Între aceste date se observă variații destul de mari deoarece unii autori prezintă valori obținute pentru uleiul rafinat, alții la uleiul brut, unii la uleiul obținut din semințe proaspete, alții la cel obținut la seminte vechi și rău conservate, etc.

Ulei rafinat din semințe de struguriare următoarele proprietăți:

Culoare Verzuie

Densitate la 20°C 0,900 – 0,920;

Indicele de refracție la 20°C 1,4730- 1,4760;

Indicele de aciditate < 3.0;

Indicele de iod 125- 142;

Indicele de peroxid < 10,0;

Antioxidant : tocoferol 0,025 %.

Determinarea compoziției în acizi grași a uleiului de struguri a condus la următoarele date: acid palmitic: 6,7-9,1%, acid oleic: 13,4-20,7%, acid linoleic: 68,1-78,1 %.

Influența prelucrării sâmburilor de struguri poate conduce la modificarea compoziției chimice a uleiului extras.

Astfel uleiurile din sâmburi cruzi s-a demonstrat a fi de bună calitate, pe când cele obținute din sâmburi proveniți din tescovină fermentată este negru vâscos cu miros dezagreabil, de alterat. În acest caz procentul în ulei este foarte scăzut, el ajungând până la 50 % față de cel obținut în cazul semințelor proaspete și bine conservate. Aceste modificări în cantitatea și calitatea uleiului se datorează, pe lângă hidroliză, fenomenului de oxidare al uleiului, care face să apară în ulei substanțe complexe gazoase, astringente și amare.

Când semințele de struguri sunt umede sau necoapte are loc scindarea substanțelor grase în acizi și glicerină, reducând conținutul de ulei și depreciind calitatea acestuia.

Conținutul de vitamine a uleiului de struguri arată că în acesta se regăsesc vitaminele: B1, B2, B3, B6, PP și H precum și un conținut ridicat de vitamina E (60-120 mg/100g) ceea ce îi conferă o stabilitate mărită.

Întrebuințări și efecte asupra sănătății

Uleiul de struguri este un ulei alimentar cu calități nutritive fiind utilizat atât pentru prepararea alimentelor la rece cât și la cald. Este ecologic fiind extras din sâmburii de struguri utilizați în vinificație, după presare, fără a avea nevoie de cultură aparte pentru acest tip de ulei. În Europa este folosit de secole pentru gustul și calitatea sa, fiind un produs sănătos, astăzi fiind apreciat și în bucătăriile americanilor. Uleiul de struguri prezintă avantajul că nu conține conservanți, acizi grași trans și nu este hidrogenat, nu conține colesterol, sodiu și are un conținut scăzut de grăsimi saturate.

Acest subprodus al exploatărilor vinicole este preconizat de unii autori în dieta hipercolesterolemicilor și a persoanelor cu afecțiuni cardio-vasculare.

Dintre uleiurile de gătit uleiul din sâmbure de strugure are cel mai scăzut nivel de grăsimi saturate, numai 9%. Înlocuind uleiul folosit de obicei pentru gătit și salate cu uleiul din sâmburi de struguri putem reduce cantitatea de grăsimi saturate din regimul alimentar.

Riscul de producere a unor afecțiuni cardiace se poate reduce cu 41-55% prin folosirea uleiului de struguri bogat în acid linoleic.

Uleiul de struguri se mai folosește în industria cosmetică, la conservarea lemnului pentru instrumente muzicale precum și ca ulei de masaj folosit pentru hidratarea pielii, în industria de lacuri și vopsele, în domeniul farmaceutic. Uleiul poate să constituie o sursă de bioflavonoizi.

În industria de lacuri și vopsele uleiul din semințe de struguri poate înlocui uleiul de in sau poate fi folosit impreună cu acesta. El poate fi utilizat în producția de linoleum și de mase plastice.Uleiul din semințe de struguri poate fi utilizat în producția de vopsele clasice, decorative și de protecție.

Uleiul din semințe de struguri este utilizat și la fabricarea săpunului. Acest săpun este emolient și are o bună spumare, fiind folosit la spălarea lânii. Pentru a obține un săpun mai tare și mai aspru, i se adaugă o cantitate de grăsime animală până la 20%.

Sunt date de folosire a uleiului din semințe de struguri la prepararea conservelor (Italia, Franța) și a margarinei. Cel de calitate superioară obținut din semințe proaspete se vinde sub formă de ulei dietetic [123, 127-129].

1.2.3. Tehnologia de obținere a uleiurilor vegetale

1.2.3.1. Depozitarea materiilor prime oleaginoase

Materile prime oleaginoase utilizate în fabricile de ulei din țara noastră au cu precădere un caracter de producție sezonieră, excepție făcând doar germenii de porumb, care se produc permanent în morile de porumb cu degerminare. Din această cauză, depozitarea materilor prime oleaginoase se face pe perioade lungi de timp, în care pot apărea, condiții neprielnice grave deprecierii calitative și însemnate pierderi cantitative.

Pentru actuala organizare, perioada cea mai lungă de depozitare se realizează în silozurile centrale de depozitare, de valorificare a cerealelor și plantelor tehnice. În fabricile de ulei materiile prime sunt depozitate pe perioade variind între 5 și 12 zile, durate care asigură rezervele necesare continuității producției și dă posibilitatea efectuării operațiilor pregătitoare procesului de obținere a uleiului. După construcția lor, depozitele pot fi clasificate în silozuri celulare și magazii etajate.

Procedee de degradare în timpul depozitării

Din cauza neomogenității hidrolitice și fizice a semințelor, ca și a unor condiții neprielnice, în timpul depozitării materilor prime oleaginoase pot fi supuse unor procese conjugate de degradare, cauzate de enzimele existente în ele, de anumite organisme vii și datorită unor procese de transformare chimică.

A) Procesele de degradare provocate de enzimele din semințe pot fi grupate în general ca făcând parte din următoarele categorii:

procese legate de respirația semințelor, cauzate de complexul de enzime oxido-reducătoare

procese de hidroliză a grăsimii, provocate de lipază

B) Procesele de degradare provocate de microorganisme. În timpul depozitării semințele sunt supuse atacului unei game largi de microorganisme, a căror intensitate crește odată cu creșterea umidității. În funcție de aceasta, structura microflorei alternează între diverse drojdii, la umidități reduse, mucegaiuri de genul Aspergillus și Penicillium la umidități ridicate și microorganisme termofile în cazul semințelor autoîncălzite, cu temperaturi și umidități foarte ridicate.

C) Acțiunea distructivă a dăunătorilor. Semințele oleaginoase pot fi infestate cu diverși dăunători de siloz (gărgărițe, molii, rozătoare, acaride), ca urmare a introducerii semințelor în depozite necurățate în prealabil, nedesinsectate, nederatizate sau necurățate de corpuri străine, purtătoare potențiale de dăunători.

D) Produse de degradare chimică. Un caz extrem al proceselor distructive, de intensitate maximă, îl reprezintă starea de autoîncălzire. În această stare procesele biochimice se întâlnesc sau chiar se întrerup, în schimb apar procese de degradare chimică, respectiv procese de oxidare a substanțelor organice prin combinare cu oxigenul din aer.

1.2.3.2. Uscarea semințelor oleaginoase

Uscarea semințelor oleaginoase are drept scop următoarele:

Scăderea umidității pentru păstrarea în bune condiții a semințelor.

Condiționarea umidității în vederea stabilirii unui regim normal de prelucrare a semințelor.

Apa existentă în celulele semințelor oleaginoase este legată în cea mai mare parte osmotic de componenta lor hidrofilă, o anumită cantitate putându-se găsi și sub formă de apă legată mecanic în capilarele celulare.

Cantitatea de apă existentă în celulele semințelor oleaginoase depinde de compoziția chimică a acestora și este invers proporțională cu conținutul de fază grasă.

La toate tipurile de uscătoare, condiția de bază este de a realiza o reducere de umiditate cu cel puțin 4% (de la 12-14% la 8-10%), cu un consum redus de energie și fără a supune semințele la o încălzire mai ridicată de 700C. Precizarea privind temperatura masei semințelor este necesară, deoarece la valori ce depășesc 700C crește repede indicele de peroxid, unul din criteriile de bază ale aprecierii calității pe piața internațională.

Metode de uscare

Toate metodele de uscare se bazează pe evaporarea apei și absorbirea ei de mediul înconjurător. Uscarea semințelor se poate face:

la soare;

cu aer obținut normal;

uscarea cu ajutorul suprafețelor încălzite;

uscarea cu aer încălzit;

uscarea cu aer amestecat cu gaze de ardere.

1.2.3.3. Curățirea semințelor oleaginoase

Impuritățile care se găsesc în semințele oleaginoase pot fi grupate în impurități metalice (cuie, șuruburi, alte bucăți de metal), minerale (bucăți de pământ, pietre, praf), organice neoleaginoase (pleavă, paie) precum și impurități oleaginoase, ca semințe seci, semințe carbonizate, spărturi, sau semințe din alte sorturi decât cel recepționat.

Îndepărtarea acestor impurități din semințe este importantă în toate fazele de depozitare, atât la depozite de recepție și colectare, cât și la fabricile de ulei.

În silozurile de recepție și colectare se face o primă curățire pentru eliminarea corpurilor străine mari (se elimină circa 50% din impuritățile inițiale), în scopul asigurării unor mai bune condiții de păstrare, ca și pentru creșterea indicelui de folosire a volumului util al depozitelor.

În fabricile de ulei curățirea semințelor oleaginoase se realizează în două etape: înainte de depozitare (precurățire), la loturi de semințe neomogene, cu impurități multe și pericol de degradare, precum și la trecerea la fabricație (postcurățire), după care conținutul remanent este de 0,3 – 0,4%.

1.2.3.4. Prelucrarea preliminară a semințelor oleaginoase

În depozitele de materii prime oleaginoase din țara noastră, indiferent de forma lor constructivă, se aplică toate operațiile generale ale prelucrării preliminare, în care se include: recepția, descărcarea, precurățirea, uscarea, răcirea și depozitarea.

În scopul reducerii costurilor energetice și a volumului de investiții, în noile fabrici de ulei din țara noastră sau adoptat următoarele măsuri:

eliminarea transportului pneumatic la descărcare, prin descărcarea vagoanelor direct în buncăre de mare capacitate, fie prin trapele vagonului (dacă construcția o permite), fie cu ajutorul lopeților mecanice;

reducerea volumului sau chiar eliminarea casei mașinilor, prin îndepărtarea din schemă a postcurățirii și montarea elevatoarelor în blocul de celule al silozului, sau lipite de acestea;

eliminarea aspiratoarelor cascadă, deoarece în timpul scurt de depozitare a semințelor în fabricile de uleiuri nu au loc fenomene grave de autoîncălzire, iar în cazuri extreme acestea pot fi trecute cu precădere la prelucrare. (13)

1.2.3.5. Recepția materiilor prime

Recepția se face conform reglementărilor legale în vigoare, având două faze: recepția cantitativă și recepția calitativă. Recepția calitativă se face prin cântărire. Recepția calitativă are rol de a reglementa relațiile comerciale cu furnizorii, ca și pentru a putea ține o evidență corectă a bilanțului de fabricație. În acest scop se fac determinări privind masa hectolitrică, volumul corpurilor străine, umiditatea semințelor, conținutul botanic de ulei al semințelor și controlul general organoleptic.

1.2.3.6. Decojirea semințelor

Partea semințelor care conține uleiul este miezul, coaja conține foarte puțin ulei. Astfel la semințele de floarea soarelui, coaja curată conține de la 0,5 …1% ulei. Conținutul mare de coji la prelucrarea semințelor scade capacitatea de producție a fabricii, aduce pierderi mari de uleiuri, reziduurile de fabricație (turbe și șrot) sunt mai sărace în substanțe hrănitoare, prezența în coaje a substanțelor colorate, care trec în ulei în timpul prelucrării, duce la închiderea culorii acestuia. Procentul mare de coji aduce de asemenea o uzură exagerată a instalaților cu valțuri, prese extractoare, și este un balast care trebuie îndepărtat în timpul prelucrării, putând servii ca o materie primă pentru fabricarea furfurolului sau xilozei din coji de floarea soarelui sau combustibil pentru cazanele de aburi. Decojirea semințelor constă în două operațiuni: sfărâmarea cojii, adică decojirea propriu zisă și separarea cojii de miez.

Decojirea propriu zisă se face prin: sfărâmarea cojii prin lovire, prin frecare, prin strivire, prin tăiere, prin înmuiere și slabă acțiune mecanică. Separarea cojii de miez se face prin: aspirație, prin cernere pe sită și pe cale umedă bazată pe diferența de densitate.

1.2.3.7. Măcinarea semințelor

Semințele după purificare și decojire, sunt supuse măcinării, care are drept scop o distrugere cât mai mare a pereților celulelor din miezul semințelor pentru a asigura scoaterea unui procent cât mai mare de ulei în operațiunile ulterioare. Măcinarea semințelor se efectuează: prin tăiere, prin strivire, prin presiune și prin triturare.

Măcinarea prin tăiere se realizează cu ajutorul valțurilor prevăzute cu tăvălugi cu structuri (rifluiți) ce se numesc riffel-valț, servind pentru măcinarea semințelor sau a materialului de dimensiunii mari ca: soia, turte, coprah, dovleac.

În mod normal această măcinare se face ca o măcinare prealabilă înainte de măcinarea definitivă, la valțuri cu tăvălugi netezi.

Măcinarea la valțuri cu tăvălugi netezi se întrebuințează pentru semințele de dimensiuni mai mici, ca: floarea soarelui decojită, rapiță, in, cânepă, bumbac decojit cât și pentru măcinarea definitivă a materialului de la riffel-valț.

Măcinarea materialului descojit și a semințelor întregi la valțuri cu tăvălugi netezi (glatt-valț) se poate face în două feluri: prin strivire când numărul de turte a doi tăvălugi este egal și prin triturare când numărul de turte a celor doi tăvălugi este diferit.

1.2.3.8. Prăjirea materialului oleaginos

Prăjirea materialului oleaginos este operația de tratament hidrotermic în decursul unui timp limitat, sub amestecarea continuă.

Prăjirea se realizează:

înainte de presare, asupra măcinăturii obținute la valțuri;

înainte de extracția prin procedeu continuu, asupra brochenului rezultant în urma presării, sau a măcinăturii materiilor prime ce trec direct la extracție.

Scopul prăjirii înainte de presare este de a realiza anumite transformări fizico-chimice ale componentelor măcinăturii, ca și modificări ale structurii particulelor, pentru obținerea randamentului maxim la presare. În plus, se realizează transformării chimice suplimentare, care îmbunătățesc calitatea produselor finite și o dezodorizare parțială.

Prăjirea înainte de extracție este necesară pentru obținerea plasticități dorite, în vederea prelucrării la valțurile de aplatizare în paiete fine, poroase și stabile, care să nu se sfărâme în extractor și să prezinte o structură internă favorabilă extracției cu dizolvant.

Procesul de prăjire se realizează în două faze. În prima fază se realizează umectarea măcinăturii (cu pulverizare de apă și injectare de abur saturat, sau numai prin aburire), până la o umiditate optimă, caracteristică fiecărui sortiment de semințe. În paralel cu umectarea are loc și o creștere rapidă a temperaturii măcinături. Etapa a doua a procesului de prăjire constă în uscarea măcinăturii umectate, pentru realizarea structurii celulare optime, precum și atingerii umidității și a temperaturii în cele două faze, la un timp de desfășurare convențional.

Prin îmbibarea cu apă a gelului celular, uleiul conținut în oleoplasmă se separă la început sub formă de picături foarte fine. La o umiditate mai mare, picăturile dispersate se unesc, formând o peliculă continuă la suprafața particulelor. Uleiul se separă de la suprafața particulelor ca urmare a fenomenului de umectare selectivă, iar din capilarele acestora datorită presiunii exercitate asupra lui de presiunea de îmbibare.

Umectarea selectivă. Se cunoaște faptul că forțele de suprafață care rețin uleiul la suprafața particulelor sunt foarte mari. În acest timp apa este legată la suprafața particulelor de tensiunii superficiale foarte mici, ea având proprietăți excelente de legare organică cu gelul celular. Ca urmare, moleculele de apă sunt legate mai bine (selectiv) de particulele de măcinătură, cu eliberare corespunzătoare a moleculelor de ulei. Cu cât cantitatea de apă adăugată este mai mare, cu atât crește cantitatea de ulei eliberată de măcinătură.

Presiunea de îmbibare. Prin îmbibarea cu apă a gelului celular volumul acestuia crește, presând asupra elementelor înconjurătoare. În aceste condiții uleiul aflat în capilarele particulelor este împins înspre exterior.

Încălzirea și uscarea măcinăturii – încălzirea măcinăturii produce modificări de natură fizică, chimică și biochimică, în cele două faze componente ale măcinăturii.

Intensitatea acestor modificări depinde de modul de încălzire și temperaturile utilizate, umiditatea măcinăturii, viteza de evaporarea a apei din măcinătură și durata procesului.

Modificarea fazei lichide. Modificările de natură fizică aduse fazei lichide a măcinăturii constau în scăderea vâscozității uleiului, a densității uleiului și a tensiunii superficiale a acestuia, precum și în evaporarea apei din măcinătură.

Transformările de natură chimică suferite de ulei în timpul prăjirii, și anume oxidarea acestuia și creșterea conținutului în peroxizi, sunt neînsemnate, deoarece durata procesului de prăjire este relativ scurtă.

Modificarea fazei de gel. Încălzirea provocată în măcinătură produce modificări importante, în special de natură chimică. Prin încălzire structura coloidală a măcinăturii se schimbă, deoarece, sub influența căldurii și a umidității, substanțelor proteice se denaturează și determină distrugerea structurii celulare. Structura fazei solide devine elastică și afânată, ceea ce favorizează scurgerea uleiului sub acțiunea presiunii sau a dizolvantului.În cazul unei viteze mari de evaporare denaturarea gelului va avea loc la început cu o energie ridicată, ca apoi să scadă brusc, datorită scăderii procentului de apă din măcinătură. Din această cauză, denaturarea termică este incompletă.

Pe lângă transformări de natură chimică, în prima etapă a prăjirii, căldura duce și la creșterea activității enzimelor, ceea ce determină o creștere a acidității libere a uleiului prin hidroliza enzimatică a uleiului, precum și descompunerea substanțelor proteice. Activitatea enzimatică scade și încetează, apoi, complet în a doua etapă a prăjirii, datorită distrugerii enzimelor la temperatura ridicată a prăjirii. De aici decurge necesitatea ca umezirea materialului în prima perioadă de prăjire să se facă concomitent cu ridicarea rapidă a temperaturii până la 80 – 85oC, când activitatea enzimelor încetează.

În faza a doua a prăjirii are loc desfacerea aglomerărilor mai mari și tasarea particulelor, ceea ce se explică prin scăderea umidității, denaturarea termică a substanțelor proteice și separarea uleiului pe suprafața particulelor. Tasarea măcinăturii duce la creșterea greutății hectolitrice a măcinăturii înbunătățind indicele de utilizare intensivă a presei și a extractorului.

Prin prăjire rezultă și o modificare pronunțată a plasticității măcinăturii. Datorită scăderii umidității și denaturării substanțelor proteice, plasticitatea măcinăturii scade și atinge o valoare optimă pentru presare. În cazul folosirii unor temperaturi de prăjire foarte înalte, denaturarea substanțelor proteice și reducerea plasticității depășesc limitele normale, rezultând așa numita măcinătură supraprăjită.

Cercetări recente relevă existența unei legături importante între calitatea uleiului de floarea-soarelui obținut la presare și temperatura de prăjire. Dacă umectarea și încălzirea prealabilă prăjirii se fac cu abur direct la 80 – 85oC și umiditatea de 8 – 9% se obține un ulei cu indice de aciditate redus, ușor hidratabil. Inactivarea sistemului enzimatic este mai rapidă și completă în șnecuri de prăjire cu abur, în care încălzirea se face cu 3oC pe secundă. L. P. Zozulia (1972), studiind influența temperaturii de la 100 150oC în comparteimentul IV, prin răcire cu apă în ultimele două compartimente până la 75 – 80oC, determină scăderea scăderea conținutului de fosfatide în ulei de la 0,45 – 0,49% până la 0,3%, extracția cerurilor este micșorată de 1,5 – 2 ori, iar indicele de peroxid al uleiului este de două ori mai mic.

Prăjirea înainte de extracție. Măcinătura din brochenul destinat extracției se supune prăjirii numai în cazul în care acesta necesită o prelucrare plastică pe valțurile de aplatizare, în vederea pregătirii pentru extracție. În acest caz, prăjirea urmează după măcinarea suplimentară, pentru completarea distrugerii țesuturilor celulare.

În intreprinderile moderne, brochenul de la procesare, măcinat în prealabil, este prelucrat într-o prăjitoare cu cinci compartimente, în vederea creșterii plasticității (care să permită formarea paietelor în valțul aplatizor) sub un regim termic blând (care să nu mărească gradul de denaturare a proteinelor).

1.2.3.9. Presarea materilor prime

Presarea este operația prin care se separă sub acțiunea unor forțe exterioare componentul lichid dintr-un amestec lichid – solid (măcinătură oleaginoasă). La presare rezultă ulei brut de presă și brochenul. Operația de presare este cunoscută ca cea mai veche metodă de obținere a uleiurilor vegetale comestibile. În prezent ea se realizează cu presele mecanice de mare randament, cu funcționare continuă, fiind practic abandonată utilizarea preselor discontinui, hidraulice. Prin procesul de presare se poate obține o separare a uleiului de până la 80 – 85%, restul uleiului fiind obținut prin extracție cu dizolvanți. Din această cauză, în țara noastră sunt supuse procesului de presare numai materiile prime oleaginoase a căror conținut în ulei depășește 30%.

Cele cu un conținut mai mic sunt supuse direct procesului de extracție, deoarece randamentul scăzut nu justifică cheltuielile materiale generate de această metodă de obținere a uleiului brut.

1.2.3.10. Purificarea uleiului brut de presă

Uleiul obținut la presare conține impurități mecanice și organice în suspensie, precum și urme de apă, care trebuie îndepărtate, pentru evitarea degradării rapide a uleiului și a pierderilor. Din acest motiv, la depozitarea uleiului brut de presă sau la trecerea lui la rafinare este necesară o purificare prealabilă care se efectuează prin următoarele operații:

separarea resturilor grosiere de măcinătura oleaginoasă antrenate la presare (zaț) prin: sedimentare, filtrare sau centrifugare;

eliminarea umidității în exces prin evaporare (uscare);

separarea impurităților cu dimensiuni mici prin filtrare.

Prima și a treia operație se execută totdeauna, în timp ce uscarea uleiului

se face numai în unele întreprinderi în cazul în care umiditatea uleiului depășește 0,3%.

1.2.3.11. Eliminarea umidității din uleiul brut de presă (Uscarea uleiului)

Uscarea uleiului este procedeul prin care, în condiții determinate de temperatură și presiune, se evaporă umiditatea existentă în ulei. Dacă prăjirea se face corespunzător, conținutul de apă al uleiului este redus și nu mai este necesară uscarea acestuia înainte de rafinare. Se efectuează uscarea uleiului de presă, în cazul livrării ca ulei nerafinat.

UTILAJE PENTRU USCAREA ULEIULUI

Uscătorul cu funcționare discontinuă. Este un recipient cilindric racordat la instalația de vid și încălzit prin manta. La pornire se creează vidul necesar în aparat, apoi, cu ajutorul vidului, se aspiră uleiul în uscător și se începe încălzirea indirectă prin manta. La începutul uscării, uleiul spumează (se controlează prin vizor) și dacă spuma depășește vizorul se deschide ventilul de aerisire de pe capacul uscătorului.

Eliminarea apei durează 45 – 60 min, temperatura finală a uleiului atinge 105oC, spuma scade, iar conducta de vapori spre condensatorul instalației de vid (condensator barometric sau de suprafață) se răcește. După terminarea uscării, se răcește uleiul până la cca. 40oC, cu ajutorul apei introduse în manta. Apoi, uleiul este evacuat trecând la filtre presă.

Uscătorul cu funcționare continuă. La instalații moderne se utilizează uscătorul continuu în care apa se autoevaporă în recipientul aflat sub vid.

1.2.3.12. Rafinarea uleiurilor vegetale

Uleiul brut rezultat după separarea impurităților grosiere, prin decantare sau filtrare, mai conține o serie de substanțe în suspensie, în stare coloidală sau dizolvate. Aceste substanțe pot fi grupate după cum urmează: mucilagii – substanțe cleioase cu compoziție și structură asemănătoare gumelor naturale care înglobează fosfatide, albumine, carbohidrați etc. pigmenți acizi grași liberi, substanțe odorante, ceruri.

Fiecare din aceste grupe de substanțe afectează calitățile organoleptice sau comerciale ale uleiurilor: mucilagiile conferă un aspect tulbure, pigmenții modifică culoarea, substanțele odorante mirosul, iar acizi liberi conferă gust astringent: o parte din acestea au și efecte tehnologice nefavorabile sau afectează stabilitatea în timp.

Rafinarea este procesul în care se elimină substanțele nedorite înbunătățindu-se calitatea uleiului: se reduce aciditatea liberă, se ameliorează gustul, mirosul și culoarea, crește transparența și în același timp, se mărește durata de conservare. Rafinarea are ca scop și eliminarea acelor compuși care afectează procesarea ulterioară în fabricile de ulei sau creează dificultăți în alte aplicații. În timpul rafinării se elimină și substanțele de însoțire importante (fosfatide, vitamine liposolubile, tocoferoli etc.) și apar pierderi inerente de ulei. Optimizarea procesului de rafinare presupune o eliminare avansată a substanțelor cu efect nefavorabil asupra proprietăților uleiurilor și minimalizarea pierderilor de ulei și a eliminării substanțelor de însoțire valoroase.

Procesul constă în diferite operații fizice și chimice (dezmucilaginare, neutralizare, uscare, decolorare, vinterizare, dezodorizare), figura III.1., care se combină în scheme de rafinare astfel încât calitatea uleiului să corespundă cu densitatea acestuia (alimentație sau industrie). Fiecare dintre aceste operații are drept scop eliminarea unei grupe de impurități, însă întotdeauna de grupa principală se antrenează parțial și substanțe din alte grupe.

Pierderile de ulei aferente fiecărei operații depind de caracteristicile uleiului brut și de tipul aparatului folosit.

Cea complexă schemă de rafinare este utilizată pentru uleiurile comestibile și cuprinde practic toate operațiile de rafinare în timp ce pentru alte tipuri de ulei se aplică scheme reduse, de exemplu:

– uleiul brut de presă – purificare mecanică ;

– uleiul brut de extracție – delecitinizare.

Prin rafinare se ameliorează o serie de proprietăți cum sunt aciditatea liberă, culoare,gustul,mirosul,transparența,conservabilitatea etc. În acest scop se elimină substanțele nedorite cum sunt mucilagiile, acizii grași liberi, pigmenții coloranți (clorofile, carotenoide) substanțe mirositoare (aldehide, cetone), cerurile etc.

Uleiul brut eliberat de impurități grosiere printr-o metodă de purificare preliminară conține substanțe mucilaginoase, precum și alte impurități aflate în uleiuri sub formă coloidală, în suspensie sau dizolvate.

Mucilagiile conțin fosfatide, albuminoide, hidrați de carbon etc. Îndepărtarea mucilagiilor este una din cele mai dificile operații de rafinare, motiv pentru care s-au propus numeroase metode de realizare a acestui scop:

metode fizico-chimice (hidratarea, tratamentul cu adsorbanți),

metode fizice (tratament termic),

metode chimice (tratament cu acid sulfuric, clorhidric sau alcalin).

1.2.3.13. Dezmucilaginarea

Dezmucilaginarea (denumită delecitinizare) este o operație al cărei scop și efect principal este eliminarea mucilagiilor. Complementar se completează și alte substanțe de însoțire: fosfatide, albumine, hidrați de carbon, substanțe colorante. Măsura în care acestea se îndepărtează depinde de natura lor chimică: astfel fosfatidele ușor hidratabile (fracțiunea lecitinică) se elimină practic complet în timp ce fosfatidele din fracțiunea cefalinică (mai dificil de hidratat) se elimină în mai mică măsură; global eliminarea fosfatidelor are loc în proporție de 90%. Fosfatidele care rămân în ulei determină închiderea la culoare atunci când uleiurile sunt încălzite la peste 150oC. Aceasta impune o rafinare suplimentară a anumitor uleiuri. Este cazul uleiului de soia dublu rafinat folosit în industria de lacuri și vopsele la care fosfatidele trebuiesc eliminate și din alt motiv; inhibă activitatea catalizatorului folosit într-una din fazele procesului tehnologic.

Necesitatea eliminării mucilagiilor derivă din considerente atât tehnologice cât și comerciale. Pe de o parte, mucilagiile au o pronunțată activitate superficială (mucilagii ca atare și anumiți compuși care se concentrează în acestea – de exemplu lecitina); ca urmare neutralizarea bazică se poate aplica numai după separarea mucilagiilor, în caz contrar în timpul tratamentului cu soluții alcaline se produc emulsii stabile ceea ce duce la creșterea pierderilor de ulei în soapstock. Pe de altă parte, în timpul depozitării, mucilagiile se hidratează lent cu umiditatea atmosferică (autohidratare) formând flocoane care conferă uleiului un aspect necomercial.

Autohidratarea este un proces spontan, care are loc numai dacă temperatura depășește o anumită valoare (floarea-soarelui 7oC ulei de presă și 21,5oC ulei de extracție); procesul este reversibil întrucât la creșterea temperaturii (50oC – 100oC, în funcție de gradul de hidratare) are loc o redispersare a mucilagiilor hidratate.

Dezmucilaginarea este una dintre cele mai dificile operații de rafinare dacă nu cea mai dificilă – întrucât cele mai mici inadvertențe în operarea procesului duc fie la o calitate necorespunzătoare a uleiului, fie la o creștere semnificativă a pierderilor. Ca urmare, s-au elaborat numeroase metode de dezmucilaginare care pot fi grupate după cum urmează:

– metode fizico – chimice: hidratarea ;

– metode chimice – tratament cu acizi, tratament cu alcalii .

Hidratarea

Hidratarea se bazează pe capacitatea unor compuși (fosfolipide, albumine și complecșii acestora) de a reține apa. La un moment dat cantitatea de apă reținută (de obicei de grupele hidrofile ale acestor compuși) este suficient de mare pentru ca aceștia să-și piardă solubilitatea în ulei și să precipite în flocoane. Flocoanele se separă ulterior prin sedimentare sau centrifugare. Așa cum s-a arătat anterior, hidratarea cu apă nu permite eliminarea flocoanelor cefalinice.

Extracția procesului depinde de numeroși factori, dintre care cei mai importanți sunt următorii: natura și cantitatea de agent de hidratare, temperatura, contactul între faze (apă și ulei) și modul de separare a mucilagiilor.

În prezent hidratarea discontinuă a fost practic abandonată în favoarea celei continue. Principial nu există diferențe majore între instalațiile licențiate de diverse firme: acestea cuprind un sistem de încălzire a uleiului, un aparat de hidratare și un sistem de separare a mucilagiilor hidratate. Diferențe se constată însă în construcția utilajelor, condițile de lucru și modul de separare a flocoanelor de ulei, indiferent de tipul instalației, cantitatea de agent de hidratare se determină experimental, pentru fiecare lot de ulei.

Astfel instalațiile Sharpless realizează încălzirea (45 – 50oC pentru ulei de floarea soarelui și 70oC pentru celelalte uleiuri) în rezervoare, folosind ca agent de hidratare, apa la temperatura uleiului în proporție de 2 – 3% față de ulei. Amestecul ulei agent de hidratare obținut într-un vas cu agitare este pompat în aparatul de hidratare (un vas cu agitare) unde este menținut, la temperatură constantă, sub agitație lentă (13 rot/min). Ulterior, flocoanele sunt separate prin centrifugare.

La instalațiile Alfa Laval uleiul este preîncălzit în rezervorul de omogenizare, apoi adus la temperatura de lucru (65 – 70oC pentru uleiurile comestibile) cu ajutorul unui schimbător de căldură cu plăci și apoi trece în aparatul de hidratare prevăzut cu un agitator de mare turație (122 rot/min). În aparatul de hidratare se introduce, simultan cu uleiul, agent de hidratare (condens în proporție de 1 – 3% față de ulei). Mucilagiile hidratate se separă cu ajutorul centrifugei cu talere.

Pentru ambele procedee, figura III.2., concentratul de mucilagii trebuie să conțină cel mult 50% ulei, în cele mai multe cazuri, concentratul rezultat din ulei de soia se prelucrează în vederea recuperării lecitinei.

Dezmucilaginarea prin tratament acid

Dezmucilaginarea prin tratament acid se aplică de obicei complementar hidratării pentru a elimina din ulei și fosfatidele nehidratabile. Procedeul se poate aplica însă și independent. Pentru hidratarea uleiurilor comestibile se utilizează acid citric sau acid fosforic de uz alimentar, în timp ce pentru cele tehnice se preferă acidul sulfuric și cel fosforic tehnic, care sunt mai ieftine. Sub acțiunea acizilor, fosfatidele nehidratabile se transformă în compuși solubili în mediu bazic, ceea ce impune ca operația succesivă tratamentului acid, neutralizarea alcalină.

Dezmucilaginarea prin tratament acid impune ca utilaje suplimentare în instalația de rafinare: un rezervor de acid, o pompă dozatoare și un vas de amestecare (pentru diluarea acidului). Aceste dotări suplimentare sunt necesare numai în instalațiile continue, cele discontinue putând funcționa și în absența lor. Condițiile de lucru depind de tipul acidului utilizat și modul de separare a flocoanelor formate..

Alegerea procedeului se face pe baza criteriilor economice. Procedeul cel mai frecvent folosit este neutralizarea cu alcali, însă acesta are rentabilitate maximă numai dacă aciditatea liberă este în jurul valorii de 7%. Pentru acidități libere între 7 și 30% se preferă distilarea acizilor grași întrucât prețul de vânzare a acestora acoperă costurile de operare. La acidități libere mai mari de 30%, cea mai economică metodă este transformarea acizilor liberi în trigliceride prin esterificare cu glicerină, metoda fiind însă interzisă pentru uleiurile comestibile.

În marea majoritate a cazurilor, neutralizarea cu alcali se aplică uleiurilor brute de presă, celor obținute prin extracție după separarea solventului, dar sunt cunoscute și procedee de neutralizare în miscelă.

Neutralizarea constă în transformarea acizilor grași liberi în sarea lor de sodiu (săpun) care este insolubilă în ulei și poate fi ulterior separată din acesta prin metode fizice (centrifugare).

În funcție de natura agentului termic folosit au loc următoarele reacții:

– neutralizarea cu hidroxid de sodiu:

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

– neutralizarea cu carbonat de sodiu:

RCOOH + Na2CO3 → RCOONa + NaHCO3

RCOOH + Na2CO3 → 2 RCOONa + CO2 + H2O

Industrial se utilizează însă numai hidroxidul de sodiu care are un preț de cost relativ scăzut.

Ecuațiile descriu numai reacțiile care au loc. În realitate procesul este mult mai complex: apa (și deci soluția de NaOH) are o mică solubilitate în ulei și, ca urmare, reacția are loc la suprafața picăturilor de soluție care se formează sub efectul agitării. Datorită activității superficiale a săpunului, în urma reacției, la interfața apă – ulei se formează un strat superficil care adsoarbe substanțele care posedă activitate superficială rămase în ulei după dezmucilaginare: acizii grași, fosfatide, alți compuși cu structură amfilitică.

Atunci când concentrația substanțelor tensioactive din ulei este mare, o parte dintre acestea se dizolvă în faza apoasă. Dacă concentrația acestora în faza apoasă depășește concentrația critică micelară, se formează micelii care au capacitatea de a solubiliza ulei, ceea ce duce la pierderi sporite. În anumite cazuri, la concentrații foarte mari ale substanțelor tensioactive, sistemul dispers format în timpul amestecării se stabilizează. Emulsiile de tip ulei – apă sunt foarte dificil de separat, ceea ce determină mari pierderi de ulei.

În cazul unei cantități insuficiente de hidroxid de sodiu, acizi grași adsorbiți în stratul superficial nu sunt neutralizați și conferă săpunului un caracter acid.

Dacă se utilizează un exces prea mare de alcali, ponderea hidrolizei trigliceridelor crește și ca urmare, sporesc pierderile de ulei. Se impune ca, pentru fiecare lot de ulei, să se determine experimental necesarul de agent de neutralizare, cu atât mai mult cu cât, uzual, hidroxidul de sodiu se introduce în cantități mai mari decât cele calculate pe baza indicelul de aciditate. Acest exces este necesar pentru a asigura neutralizarea completă a acizilor grași liberi și a funcțiilor acide ale unor substanțe de însoțire (deplasarea echilibrului reacției) și compensarea cantității de bază consumate pentru hidroliza trigliceridelor, cantitate care depinde de concentrația soluției și de temperatura de lucru. Excesul de agent de neutralizare utilizat efectiv depinde de aciditatea liberă a uleiului, de sortimentul de ulei, de tipul instalației (continuă sau discontinuă), de gradul de rafinare dorit (numai neutralizare sau o rafinare complexă). Rezultatele operației depind în principal de: concentrația soluției de hidroxid de sodiu, temperatura de lucru și modul de contactare a fazelor.

Neutralizarea alcalină se realizează atât discontinuu cât, mai ales, continuu.

Instalația discontinuă, care este din ce în ce mai puțin răspândită, sau ca utilaj principal un vas cu agitare: frecvent acesta este un aparat “universal” în care se efectuează succesiv toate operațiile de rafinare. Soluția alcalină se introduce prin stropire peste uleiul preîncălzit, soapstock-ul se separă prin decantare, iar uleiul se spală repetat cu apă fierbinte.

Condițiile efective de operare (temperatură, concentrația soluției alcaline, excesul, etc.) se aleg în funcție de natura uleiului. În toate cazurile, datorită sedimentării lente a soapstock –ului și timpului necesar pentru spălare, durata operației este de 10-15 ore/șarjă. Comparativ cu procedeele continue, pierderile de ulei sunt mari.

Instalațiile continue se clasifică după următoarele criterii:

compoziția materiei prime (ulei brut sau din miscelă);

modul de contactare a fazelor (amestecare mecanică prin pulverizare prin dispersare a uleiului în soluția alcalină).

La ora actuală, în marea majoritate a cazurilor se supune neutralizării uleiului brut, cele mai răspândite fiind instalațiile în care amestecarea celor două faze se realizează mecanic.

În instalațiile Sharples neutralizarea se efectuează în malaxoare, iar separarea soapstock-ului în centrifuge cu tobă. Pentru neutralizare se folosește o soluție de NaOH de 20oBe, la 70oC. Spălarea uleiului se realizează într-un vas în care agitarea se asigură prin recircularea fazelor cu pompe: apa se separă cu centrifuge cu tobă.

În instalațiile Alfa Laval Short Mix neutralizarea și separarea se realizează într-un singur utilaj: centrifuga cu talere temperatura este 85 – 95oC, iar concentrația uzuală a soluției alcaline 170Be (pentru uleiuri având acidități mai mari de 5 mg KOH/g, se folosesc însă soluții mai concentrate – 200Be). Spălarea uleiului cu apă se face în amestecătoare cu cuțite, unor centrifuge cu discuri.

1.2.3.14. Uscarea uleiului

Uleiul dezmucilaginat și neutralizat are un conținut de apă care poate atinge 0,5%. Acesta pe de o parte pentru a preveni hidroliza trigliceridelor, iar pe de altă parte deoarece reduce capacitatea adsorbanților folosiți în etapele ulterioare de rafinare. Uscarea uleiului se face discontinuu sau continuu, și constă în realizarea acelor condiții de temperatură și presiune în care apa se poate evapora.

Trebuie subliniat că pe parcursul uscării, are totdeauna loc o creștere a acidității libere ca urmare a hidrolizei trigliceridelor, iar o îndepărtare insuficientă a acizilor sau a bazei folosite în etapele anterioare de rafinare favorizează reacția.

Uscarea discontinuă se efectuează în aparatul universal sau în aparatul de uscare albire, în care uleiul se încălzește, sub agitare, la o temperatură de 90 – 95oC, sub o presiune reziduală de 100 – 160 mm Hg.

Durata prelucrării unei șarje este de 60 – 90 min. ceea ce asigură o uscare satisfăcătoare. Procesele continue realizează uscarea cu un aparat mai mic de căldură. Uleiul (având o temperatură de 85 – 90oC) este pulverizat într-un aparat în care se asigură un vid înaintat cu baterii de ejectoare în două trepte (presiune reziduală 30 – 40 mm Hg); de la baza aparatului se evacuează continuu uleiul care are un conținut de maxim 0,05% apă.

Uleiul uscat insuficient se recirculă în aparatul de uscare. Pentru a preveni antrenarea de picături de ulei în vaporii de apă evacuați, aparatul este prevăzut cu un separator de picături.(30)

1.2.3.15. Decolorarea uleiurilor

Atât pentru uleiurile comestibile cât și pentru anumite tipuri de uleiuri thenice (de exemplu cele pentru industria de lacuri și vopsele), culoarea este unul dintre indicatorii majori de calitate. Ca urmare, operația de decolorare (de albire) are o importanță deosebită și trebuie executată cu foarte multă atenție.

Culoarea este conferită pe de o parte de pigmenții extrași din semințe, iar pe de altă parte de substanțele colorate formate pe parcursul prelucrării. Așa cum s-a arătat, o parte din aceste substanțe se elimină la neutralizare, cantitatea fiind cu atât mai mare cu cât soluțiile de NaOH sunt mai concentrate și cu cât acestea sunt folosite într-un exces mai mare. Clorofila se hidrolizează în mediu bazic și se elimină parțial sub forma unor compuși solubili în apă; o parte din carotine se adsorb în soapstock. O parte însemnată din substanțele colorate rămâne însă în ulei fiind necesară eliminarea acestora printr-un procedeu specific.În industrie se aplică două procedee de decolorare: procedeul fizic (adsorbție pe solide) și procedeul chimic (transformarea grupelor cromofore în grupe incolore prin reducerea sau distrugerea acestora prin oxidare). Procedeul chimic se folosește de obicei pentru decolorarea uleiului tehnic puternic colorat, fiind însă interzis pentru uleiurile comestibile. Uleiurile care se hidrogenează se decolorează de obicei după saturare, deoarece substanțele colorate care conțin în moleculă grupe cromofore hidrogenabile. Decolorarea are ca efect secundar o îndepărtare din ulei a urmelor de mucilagii, a substanțelor proteice și a resturilor de săpun, iar în cazul aplicării procedeului după hidrogenare și a urmelor de catalizator rămase în ulei.

Caracteristicile materiei prime sunt foarte importante pentru randamentul decolorării. Cantitatea de pigmenți variază cu tipul uleiului, condițiile de depozitare și modul de tratare înainte de decolorare.

Se poate observa și efectul favorabil al neutralizării asupra decolorării, totuși prezența urmelor de fosfatide și de săpun afectează puternic capacitatea adsorbantă a solidului folosit la decolorare: acestea se adsorb preferențial blocând adsorbantul. Mai mult, acizi liberi din săpun sunt eliberați din săpunurile adsorbite pe suprafața adsorbantului determinând o creștere a acidității libere a uleiurilor cu până la 0,1%. Întrucât grupele polare se adsorb preferențial față de cele nepolare, starea de oxidare a materiei este un alt factor care influențează procesul de decolorare. Pentru a reduce ponderea reacțiilor de oxidare, se recomandă efectuarea decolorării imediat după uscare, întrucât în acest timp scade cantitatea de aer dizolvată în ulei (solubilitatea maximă a aerului în ulei 8% volum). Folosirea unui pământ decolorant proaspăt calcinat are un efect similar, întrucât calcinarea reduce cantitatea de aer reținută de adsorbant.

Caracteristicile adsorbantului influențează puternic procesul de decolorare. Fiecare adsorbant solid este caracterizat de o capacitate de adsorbție: depășirea acesteia reduce eficiența procesului în timp ce utilizarea unor adsorbanți având capacități de adsorbție mai reduc consumul specific și implicit pierderile de ulei. Capacitatea maximă de adsorbție corespunde unui anumit conținut de umiditate a adsorbantului: pentru anumiți cărbuni activi, capacitatea maximă se obține la umidități de peste 10%, în timp ce pământurile decolorante ating maximul de capacitate la umidități mai mici de 5%, fiind recomandată calcinarea prealabilă care le poate mări capacitatea de adsorbție cu 10 – 15%.

Temperatura de decolorare trebuie corelată cu presiunea din instalație: astfel pentru uleiurile comestibile temperatura optimă este de 85 – 90oC la o presiune reziduală maximă de 60 mm Hg. Timpul de contact, pentru care se asigură o eficiență maximă a procesului, este de 15 – 30 minute la operarea discontinuă și câteva minute la operarea continuă. Prelungirea timpului de contact peste cel optim are un efect nefavorabil; pigmenții adsorbiți trec de pe suprafața adsorbantului înapoi în ulei, fenomen cunoscut în practică sub numele de reversia culorii.

În instalațiile discontinue după încălzirea uleiului în aparat (universal sau de uscare albire) și reglarea temperaturii și presiunii, suspensia de adsorbant preparată în prealabil se introduce în una sau două etape sub agitare constantă, care se menține pe toată durata operației.

În instalațiile continue, suspensia se prepară într-un malaxor auxiliar în paralel cu procesul principal. Decolorarea se realizează în două etape succesive care au loc în două aparate distincte. Uleiul preîncălzit și suspensia sunt introduse la partea superioară a reactorului de decolorare preliminară unde sunt dispersate pe peretele aparatului cu ajutorul unor discuri deflectoare montate pe agitator.

După ce se scurge pe perete, amestecul se acumulează în jumătatea inferioară a reactorului, fiind menținut sub agitare intensă o perioadă determinată. Apoi amestecul este trimis la reactorul de decolorare finală, în care curge pelicular pe pereți, după ce a fost dispersat cu ajutorul unui dispozitiv specializat. Amestecul este preluat cu pompe de la baza celui de al doilea reactor și trimis la filtrare.

Filtrele Niagara, care sunt folosite în țara noastră, constau din elemente filtrante dreptunghiulare, inegale, montate vertical într-o carcasă cilindrică.

1.2.3.16. Vinterizarea uleiului

Vinterizarea (denumită și deceruire) este operația în care se elimină din ulei cea mai mare parte a compușilor care se solidifică la temperaturi cuprinse între 15 – 20oC, respectiv ceruri și gliceride ale acizilor grași saturați. Solidificarea acestor compuși al căror conținut în uleiul de floarea soarelui nu trece de 0,8% determină tulbureala uleiului. Practic, vinterizarea presupune cristalizarea acestor compuși și apoi separarea lor prin filtrare. Cerurile au puncte de topire ridicate, ceea ce face ca acestea să cristalizeze relativ ușor la temperaturile uzuale ale procesului (5 – 7oC). Ca și alte amestecuri, amestecurile de trigliceride (uleiuri sau grăsimi) sunt caracterizate de puncte de solidificare mai joase decât cele de topire. Separarea trigliceridelor care conferă tulbureală la temperatură ambiantă – ca de altfel și cerurilor – este deci cu atât mai completă cu cât temperatura la care se răcește uleiul și cea de filtrare sunt mai apropiate de 0oC.

Cristalizarea poate avea loc spontan, la simpla răcire a uleiului, dar este favorizată de introducerea unor germeni de cristalizare – kieselgur sub formă de particule fine. Acesta determină un grad mai avansat de cristalizare și o filtrare mai ușoară a cerurilor și trigliceridelor solide, deoarece cristalele formate sunt de dimensiuni mai mari. Vinterizarea se poate efectua înainte sau după dezodorizare, ultima variantă fiind preferată atunci când se utilizează germeni de cristalizare deoarece se poate elimina astfel și gustul străin introdus de aceștia.

Industrial, vinterizarea se realizează într-o instalație ale cărei două aparate principale sunt aparatul de răcire progresivă și aparatul de maturare. Acestea sunt similare diferind numai printr-o serpentină de răcire care este instalată numai în primul aparat.

1.2.3.17. Dezodorizarea uleiului

Dezodorizarea este operația în care se elimină substanțele care conferă uleiurilor un gust și miros neplăcut, substanțele care sunt extrase din materia primă odată cu uleiul sau se formează pe parcursul procesului tehnologic. Deși este și o operație de rafinare de sine stătătoare, o dezodorizare parțială are loc și în timpul celorlalte etape, în special la neutralizare (săpunul adsoarbe o parte din aceste substanțe )și la decolorare cu cărbune activ. Dezodorizarea se aplică tuturor uleiurilor (și produselor lor de hidrogenare) utilizate în scopuri alimentare, farmaceutice sau cosmetice. O dezodorizare bine efectuată numai permite identificarea uleiurilor prin gust sau miros (se spune că acestea s-au depersonalizat).

Industrial dezodorizarea se realizează prin antrenarea acestor substanțe cu valori de apă la temperatură ridicată și presiune scăzută, instalațiile fiind continue sau mai rar, discontinue. Operarea continuă asigură o dezodorizare mai avansată; cu toate că temperaturile sunt ceva mai ridicate, se obține un ulei cu un grad de oxidare mai redus decât în operarea discontinuă deoarece timpi de contact sunt mai mici, iar vidul mai înalt.

În amestecul separat la dezodorizare au fost identificate cantități variabile, în funcție de natura uleiului și condițiile de operare, dintr-o serie de compuși care pot fi grupați în următoarele categorii:

– substanțe volatile la temperatură și presiune normală ;

– substanțele nevolatile în condiții normale de presiune și temperatură .

Substanțele din prima categorie sunt de obicei hidrosolubile și nu pot fi recuperate prin simpla condensare. Acești compuși sunt responsabili pentru gustul uleiului

Compușii din grupa a doua sunt insolubili în apă și au presiuni de vapori mici chiar și la temperaturi ridicate. Aceștia sunt la rândul lor clasificați în două grupe după modul în care se comportă în prezența hidroxidului de sodiu:

– substanțe saponificabile: acizi grași mono-, di- și tri- gliceride, ceruri, alți esteri ;

– substanțe nesaponificabile: hidrocarburi saturate, mono- și poli- olefine, steroli și esterii acestora, tocoferoli și derivații lor, alcooli grași și produse de oxidare a uleiurilor.

Aceste substanțe afectează de obicei gustul uleiului. Fac excepție sterolii și tocoferolii, substanțe biologic active, care nu conferă uleiurilor gust sau miros; tocoferoli sunt și antioxidanți, care determină creșterea stabilității organoleptice a uleiurilor.

Îndepărtarea acestor compuși prin distilare simplă este dificilă întrucât temperaturile ridicate pot provoca degradarea uleiurilor. Prin antrenare cu vapori de apă devine însă posibilă îndepărtarea acestora la temperaturi la care procesele de degradare au loc într-o proporție neglijabilă.

Temperatura de separare este acea temperatură la care suma presiunilor parțiale ale componentelor egalează presiunea din aparat. Cum aburul se adaugă în cantități mari față de componentele care se îndepărtează (în general cantitatea de abur reprezintă 1,5 – 4% față de ulei, în timp ce substanțele care trebuie eliminate reprezintă zecimi de procent), temperaturile de lucru sunt mult mai mici decât cele la care aceste componente distilă la presiune ambiantă. Temperatura de distilare scade cu micșorarea presiunii din aparat (uzual 0,8 – 4 mm hg), însă cele mai multe dintre procedee realizează dezodorizarea la 185 – 220oC (uleiurile vegetale), respectiv la 220 – 230oC (uleiuri hidrogenate). În aceste intervale temperatura și presiunea se aleg corelat cu durata procesului și în funcție de natura uleiului și conținutul de substanțe de însoțire.

Diminuarea antrenării substanțelor biologic active (steroli și tocoferoli), se poate realiza printr-o ridicare a temperaturii (până la 275oC) și o reducere corespunzătoare a timpului de staționare (circa 15 minute, fată de 135 minute în instalații continue și 5 – 7 ore în cele discontinue). Aburul de antrenare se introduce la o temperatură cu 30 – 35oC mai mare decât a uleiului, iar debitul cu care se alimentează aburul, care este esențial pentru a realiza o calitate corespunzătoare a produsului se stabilește în funcție de următorii factori:

natura uleiului și a substanțelor ce trebuie eliminate;

concentrația inițială și cea admisă pentru compuși nedoriți;

temperatură;

presiune;

cantitatea (debitul) de ulei supusă dezodorizării;

eficiența procesului (raportul presiune parțială realizată/teoretică).

Prezența aburului și temperatura ridicată la care are loc procesul, fac ca, în paralel cu procesul fizic, să aibă loc și reacții chimice, cele mai multe dintre acestea având un efect nefavorabil. În timp ce, hidroliza compușilor care conferă gust sau miros duce la o eliminare mai avansată a acestora ca urmare a transformării lor în compuși mai volatili, hidroliza gliceridelor determină creșterea acidității uleiurilor. Reacțiile de oxidare determină creșterea conținutului de peroxid alterând calitatea produselor. Ca urmare, se impune pe de o parte dezaerarea uleiului înaintea dezodorizării, iar pe de altă parte absența oxigenului din aburul utilizat. Trebuie menționat că prezența în abur a altor gaze dizolvate reduce eficiența procesului; acestea trec în faza gazoasă și scad presiunea parțială reală a compușilor care trebuie eliminați.

Dezodorizarea discontinuă se realizează prin barbotarea aburului în ulei, timp de 5 –7 ore la o presiune de 5 – 30 mmHg; temperatura este de 170-185oC. Pentru a prevenii oxidarea uleiului după dezodorizare, acesta este răcit mai întâi la presiunea de lucru (până la 110 – 120oC), iar apoi sub un vid de 400 mmHg până sub 40oC, preferabil 20oC.

Datorită marii ei flexibilități (condițiile de lucru pot fi modificate foarte repede), dezodorizarea semicontinuă este recomandată fabricilor în care se prelucrează alternativ uleiuri diferite sau la care apar frecvent fluctuații mari de calității. Se lucrează într-un aparat compus din mai multe compartimente suprapuse, între care uleiul circulă prin cădere liberă, iar aburul se barbotează independent în fiecare compartiment; presiunea este de 2 – 3 mmHg, iar temperatura poate fi reglată în intervalul 200 – 240OC.

În marile intreprinderi de ulei se folosește exclusiv dezodorizare continuă. Contactul între ulei și abur se realizează prin una dintre variantele de mai jos sau, mai frecvent, prin combinații ale acestora:

barbotare a aburului prin ulei;

dispersare a uleiului sub formă de picături fine în abur;

curgere peliculară pe pereți a uleiului, în mediul de vapori de apă.

Cel mai eficient aparat de dezodorizare care este utilizat și în țara noastră, este format din 7 compartimente, unul central și șase laterale, pe care uleiul le parcurge succesiv. Contactul uleiului cu aburul se realizează prin barbotarea aburului în fiecare compartiment. De asemenea aburul este folosit și pentru transportul uleiului din compartiment în compartiment cu ajutorul unor pompe mamut câte una pentru fiecare compartiment. Acestea asigură și un contact intim al uleiului cu aburul și o recirculare a acestuia în interiorul fiecărui compartiment.

Condițiile de lucru sunt temperatura cuprinsă între 180 – 230oC, presiune de 2 mmHg. În toate tipurile de instalații vidul se produce cu ejectoare cu abur în mai multe trepte, iar aparatele de dezodorizare sunt prevăzute cu separatoare de picături.

De obicei după dezodorizare uleiul se filtrează pentru a elimina ultimele impurități solide.

1.2.3.18. Rafinarea fizică a uleiurilor

Rafinarea fizică constă în distilarea componenților volatili, inclusiv acizii grași liberi, la presiunea scăzută în atmosferă inertă.

Procedeul înlocuiește unele operații ale rafinării clasice (neutralizare și dezodorizarea), aplicarea acestuia fiind susținută de următoarele considerente:

pierderi de ulei (1,1 kg ulei/kg acizi grași eliminați) sunt comparativ cu pierderile comparate de la neutralizare (1,4 kg/kg acizi grași) și dezodorizare (1kg/kg substanțe odorante) ;

scade numărul operațiilor de rafinare și implicit scade și numărul utilajelor, reducându-se atât valoarea investițiilor cât și costurile de operare

uleiul rafinat fizic are o calitate superioară celui obținut prin rafinare clasică; aciditate finală este mai scăzută – indicele de aciditate scade până la 0,08 mg KOH/g de săpun este exclusă ;

consumul energetic al rafinării este mai mic decât consumul cumulat al operațiilor înlocuite.

Principala rafinare fizică este similară cu dezodorizarea în condițiile de operare

sau diferite față de acesta și specifice fiecărui procedeu;

Procedeul Raffeta operează la temperaturi relativ mici (180 – 200oC) presiune de 1 mm Hg în prezența aburului; timpul de staționare în distilare este de 10 min. Aciditatea liberă a uleiului rafinat nu depășește 0,1%, dacă uleiul brut are acidități libere mai mici de 6%.

Procedeul H.L.S. – este similar ca aparatură și modalitate de operare cu cel de dezodorizare continuă. Temperaturile de lucru sunt însă mult mai mare (250 -270oC), ceea ce asigură obținerea, pentru uleiurile uzuale, a unor acidități libere de 0,08%.

Toate procedeele de rafinare fizică, impun o dezmucilaginare avansată a uleiurilor, în cazul unor uleiuri puternic colorate fiind necesară și decolorarea. (40)

1.2.4. Descrierea fluxului tehnologic

A. CURĂȚIREA SEMINȚELOR

Semințele de dovleac și semințele de floarea soarelui constituie o valoroasă sursă de ulei cu condiția să fie îndepărtate diferitele impurități organice pe care le conțin.

Aceasta întrucât impuritățile organice reduc randamentul de ulei și îi conferă un gust dezagreabil, generează mari cantități de praf și duc la uzura prematură a echipamentelor. Aceste resurse secundare conțin fragmente de pulpă, coajă.

În conformitate cu cerințele standard prelucrarea lor pentru extracția de ulei presupune o concentrație de impurități de maxim 3%.

Curățirea semințelor reprezintă procesul de îndepărtare a particulelor cu dimensiunile cele mai mari și cele mai mici din masa de impurități conținute.

Curățirea semințelor se face cu ajutorul sortatorului vibrator care are rolul de a separa corpurile străine din masa de semințe după mărime. Separarea se face prin cernerea produsului cu site sau ciururi.

Sortatorul vibrator

1 – cadru cu site primele două site cu ochiuri de 25 x 25 mm;

2 – sita inferioară cu ochiuri 3 x 3 mm;

3 – racord de alimentare

4 – sistem de arcuri

5 – electromotor

6, 7 – transmisie;

8 – excentric

Mod de funcționare. Sitele vibratoare realizează un efect de separare mai bun decât sitele oscilante, datorită turației ridicate a mecanismului excentric. Mișcarea ciurului se caracterizează prin oscilații circulare dirijate, cu amplitudine precisă și independente de încărcătură. Utilajul are funcționare echilibrată și liniștită, gabarit redus și efect tehnologic superior. Sortatorul cu site în mișcare vibratorie se denumește vibroaspirator și se utilizează mai ales pentru postcurățirea semințelor de floarea soarelui, dar și pentru alte tipuri de semințe prin înlocuirea sitelor cu dimensiuni adecvate ale ochiurilor. Din punct de vedere constructiv, o sită vibratorie se compune din două ansambluri de site suprapuse (1, 2) dispus într-o carcasă a sitelor, acționate în mișcare vibratorie printr-un sistem de acționare compus din motor electric (5) o transmisie prin curea (6, 7) și un mecanism de vibrare (4). Produsul care se cerne intră în utilaj prin gura de alimentare (3) și se trece pe sita superioară unde se separă în refuz și cernut. Refuzul (impurități mari) sunt apoi evacuate prin gura de evacuare pentru impurități mari. Cernutul de pe sita superioară trece pe sita inferioară unde se separă. Refuzul (semințe cernute) se evacuează prin gura de evacuare produs. Impuritățile mici trec ca și cernutul prin sita inferioară și sunt evacuate prin gura de evacuare pentru impurități mici. (37)

B. USCAREA SEMINȚELOR

Semințele oleaginoase destinate prelucrării trebuie să conțină 13% umiditate pentru realizarea unor condiții corespunzătoare de transport și înmagazinare și circa 7 – 8% la extracția cu solvenți.

O umiditate mai mare în timpul transportului și depozitării expune materialul la degradare prin germinare sau încingere; pentru a se evita orice pericol se impune un control permanent al umidității și aducerea materialului la umiditatea optimă .

O umiditate excesivă în cursul prelucrării dăunează bunului mers al extracției cu solvenți, deoarece apa este insolubilă în solvenți folosiți în mod curent și îngreunează contactul direct între solvent și materia primă supusă extracției.

Sistemul de uscare adecvat se alege în funcție de capacitatea de prelucrare pe timp de 24 ore a sistemului de extracție folosit.

Este foarte importantă urmărirea gradului de saturare a aerului cu umiditate formată cu apa acaparată din materialul supus uscării, deoarece în momentul atingerii saturației totale, dacă evacuarea aerului umed nu este bine potrivită, se obține un material neomogen în ceea ce privește procesul de umiditate. Cunoscând că în multe cazuri materia primă uscată nu este supusă imediat prelucrării ei și se depozitează , o umiditate în plus care rămâne neobservată poate provoca pagube mari, expunând materialul depozitat la alterare.De asemenea, în timpul prelucrării poate influența negativ randamentul în ulei.

Pentru controlul saturației aerului cald din diferite sisteme de uscare, acestea sunt prevăzute de obicei cu hidrometre, cu ajutorul cărora se pot preveni neajunsurile.

Apa expusă în celulele semințelor oleaginoase este legată în cea mai mare parte osmotic de componenta lor hidrofilă, o anumită cantitate putându-se găsi și sub formă de apă legată mecanic în capilarele celulare.

Cantitatea de apă existentă în celulele semințelor depinde de compoziția chimică a acestora și este invers proporțională cu conținutul de fază grasă.

Îndepărtarea apei din semințe în procesul de uscare se face prin punerea produsului în contact cu o fază gazoasă independentă, la temperaturi sub punctul de fierbere al apei.

Eliminarea apei se poate realiza numai prin crearea permanentă a unui dezechilibru de umiditate, respectiv prin realizarea unei presiuni relative mai mici în fază gazoasă de la suprafața semințelor, decât cea existentă în interiorul acestora, fie prin încălzirea aerului cu un agent termic exterior, fie prin evacuarea continuă a vaporilor de apă de la suprafața semințelor.

Viteza de desfășurare a procesului de uscare depinde, în principal, de următorii factori : viteza de deplasare a agentului termic – invers proporțională cu viteza agentului termic, temperatura agentului termic – odată cu creșterea temperaturi agentului termic crește și tensiunea de saturare a acestuia, scade umiditatea relativă și crește eficiența procesului, umiditatea inițială a agentului termic – să fie cât mai mică, iar evacuarea din instalație să fie cât mai apropiată de cea de saturare.

La toate tipurile de uscătoare, condiția de bază este de a realiza o reducere de umiditate cu cel puțin 4% (de la 12 – 14% la 8 – 10%), cu un consum redus de energie și fără a supune semințele la o încălzire mai ridicată de 70oC. (40)

C. DECOJIREA SEMINȚELOR

Decojirea semințelor are loc cu ajutorul tobei de spargere și a separatorului de coji. Decojirea semințelor se face în acest caz cu ajutorul tobei MRN

Tobă de spargere tip MRN

1 – cameră cilindrică, 2 – ax; 3 – rozete; 4 – palete; 5 – vergele de ecranare; 6 – gură de alimentare; 7 – șurub de reglare a distanței între ecran și palete

Spargerea și detașarea cojilor de pe miez se realizează prin lovirea semințelor într-un cilindru metalic de către paletele montate pe un rotor. Pe 2/3 din suprafața interioară se găsesc vergele semirotunde (r = 25 mm), iar restul de 1/3 este deschisă pentru evacuarea materialului. Suprafața acoperită cu vergele metalice (ecran de spargere) este mobilă pentru a permite reglarea distanței între ea și palete. Separarea cojilor se face cu site plane și separatoare pneumatice.

D. MĂCINAREA SEMINȚELOR

Semințele supuse extracției trebuie măcinate în prealabil pentru ca extracția să fie cât mai eficace. Cele mai potrivite mașini pentru măcinare sunt, deci, diferitele sisteme de valțuri, care au cilindri cu distanța reglabilă și care permit condiționarea dimensiunii optime a materialului măcinat. În industria uleiului, valțurile sunt necesare pentru măcinarea materiilor oleaginoase precum și pentru prepararea paietelor necesare extracției cu solvenți. Pentru măcinarea propriu-zisă se folosesc valțuri cu o pereche sau cu două perechi de tăvălugi rifluiți, respectiv rifluiți plus netezi, în funcție de rolul tehnologic.

Valțul cu două perechi de tăvălugi rifluiți utilizat în industria uleiului

pâlnia de alimentare; 2 tăvălug de alimentare; 3 pereche superioară de tăvălugi rifluiți; 4 pereche inferioară de tăvălugi netezi.

Mod de funcționare.

Produsul de măcinat (semințe oleaginoase) intră prin pâlnia de alimentare 1 și cad pe tăvălugul de alimentare 2. Valțul se compune din două perechi de tăvălugi: cea superioară 3 rifluiți, iar cea inferioară 4 netezi.(37)

E. EXTRACTIA

Cele mai vechi utilaje sunt extractoarele discontinue care au fost introduse în secolul XIX și utilizau ca solvent sulfura de carbon. Instalațiile în flux continuu au fost introduse după primul război mondial și s-au generalizat datorită avantajelor pe care le prezintă. În țara noastră se utilizează următoarele extractoare cu funcționare continuă:

Extractorul cu bandă “DE SMET”, face parte din instalațiile care funcționează prin percolare, benzina și miscela fiind pulverizate peste stratul de măcinătură care se deplasează în contracurent.

Acest tip de extractor este prevăzut cu transportor orizontal cu sită; are o capacitate de 20t/zi și chiar mai mare; durata extracției este de 135-150 min; grosimea materialului de bandă 1,0-1,7 m; miscela recirculată 10 m3/h; concentrația miscelei 25%; conținutul de ulei în șrot 1%.

Stratul de măcinătură format pe o bandă transportoare este stropit cu benzină și miscelă de diferite concentrații.

Banda este constituită din două lanțuri cu role care pun în mișcare rame pe care sunt fixate plăci perforate acoperite cu țesătură metalică. Deplasarea benzii este intermitentă în plan orizontal, viteza medie putând fi reglată în intervalul 8-12 m/h. La capătul benzii se află un buncăr, în care se controlează nivelul măcinăturii. La atingerea nivelului maxim se oprește alimentarea iar dacă nivelul scade sub cel minim se oprește banda. Grosimea stratului de măcinătură de pe bandă (1-1,7 m) se reglează manual prin intermediul unui dispozitiv anexat buncărului de alimentare.

La capătul opus alimentării, după parcurgerea unei zone de scurgere de 1,5-2 m, șrotul cade liber într-o pâlnie din care este evacuat cu ajutorul unui transportor cu șnec. La partea inferioară, șrotul care a aderat la bandă se desprinde cu ajutorul unor perii după care banda este spălată cu un jet puternic de miscelă concentrată.

Faza lichidă (solvent proaspăt sau miscelă, după caz) este pulverizată deasupra măcinăturii, parcurge stratul de material supus extracției după care se colectează în pâlniile situate sub bandă. Pe lungimea benzii se disting opt grupuri de pulverizatoare, după fiecare dintre acestea fiind dispusă o greblă. Circulația fazei fluide se face în contracurent cu cea a fazei solide: în partea finală a benzii în secțiunea dinaintea zonei de scurgere, se pulverizează benzina curată, ceea ce asigură o extracție avansată a uleiului. Miscela diluată colectată în pâlnie este preluată cu o pompă și trimisă la pulverizatorul din secțiunea precedentă, se colectează în pâlnia corespondentă și așa mai departe. Miscela se concentrează treptat, atingând concentrația maximă în secțiunea adiacentă buncărului de alimentare. Prin intermediul greblelor se asigură amestecarea stratului de material pe o adâncime de circa 10 cm evitându-se formarea de cruste. De asemenea, este favorizată formarea unui taluz care separă secțiunile adiacente favorizând colectarea miscelei de aceeași concentrație într-o singură pâlnie.

Extractor cu bandă “DE SMET”

Extractorul cu site rabatabile Rotocel

Acest tip de extractor funcționează după metoda mixtă:

durata extracției este de 100-300 min;

grosimea stratului de material este de 1,3-1,5 m;

concentrația miscelei este de 18%;

conținutul de ulei în șrot este de 1-1,2%;

debitul de miscelă recirculată este de 12-18m3/h pentru capacitatea de

180t/zi.

Funcționarea este similară cu cea a extractorului rotativ cu sită fixă, dar diferă constructiv de acesta. Rotorul este prevăzut cu role care se deplasează pe șine montate pe carcasă. Corpul de rotație este împărțit în 24 celule verticale care se lărgesc ușor în partea de sus. Celulele au fundul rabatabil, construit dintr-un cadru metalic articulat pe o latură și având o sită filtrantă din nailon. Șina de ghidare este întreruptă în zona de evacuare a șrotului și fundul rabatabil cade, iar conținutul compartimentului alunecă în buncărul de șrot., ce unde se evacuează cu un șnec. Alimentarea se face de asemenea, cu un transportor cu șnec care asigură și o îmbibare a măcinăturii cu miscelă de concentrație medie, care este alimentată cu o pompă la intrarea transportorului.(17),(26)

Extractorul rotativ cu sită rabatabilă (tip Rotocel)

F. DECANTAREA

Decantorul gravitațional este utilizat pentru uleiurile brute

Separarea uleiului de impurități se realizează în tancuri datorită diferenței de densitate.

Avantaje:

cost redus;

muncă limitată.

Dezavantaje:

necesită timp mai mult;

pierderi de ulei dacă separarea nu e completă;

utilaj voluminos, ocupă mult spațiu.

G. Depozitare și ambalare

Containere pentru depozitarea uleiului brut de extracție

Linie automată de îmbutelierea uleiului

1.2.5. Compoziția chimică a materiilor grase vegetale

Uleiurile vegetale sunt amestecuri naturale complexe de substanțe din grupa lipidelor formate din:

lipide simple, în care sunt incluse: gliceridele și cerurile;

lipide compuse, în care sunt incluse: fosfatidele, cerebrozidele și sulfolipidele;

substanțe rezultate prin hidroliza lipidelor simple sau compuse în care sunt incluși: acizi grași, alcooli și steroli, carotenoide, vitamine liposolubile (D, E, K).

Gliceridele sau grăsimile neutre constituie principalul component, reprezentând 97,5-99% din materiile grase vegetale, iar celelalte categorii de lipide constituie substanțe de însoțire a gliceridelor. Gliceridele sunt esteri ai glicerinei cu acizi alifatici monocarboxilici superiori. Glicerina. Proprietățile chimice ale glicerinei sunt determinate de existența celor trei grupe hidroxilice pe care le conține. Glicerina reacționează cu acizi organici formând esteri. În prezența substanțelor deshidratante și la cald, glicerina pierde două molecule de apă, transformându-se în acroleină (aldehidă nesaturată). Cantitatea de glicerină a grăsimilor variază între 9,3 și 14,5 %, fiind cu atât mai mare cu cât în compoziția grăsimilor se găsesc mai mulți acizi grași cu catenă scurtă.

Acizii grași. Acizii grași care formează gliceridele sunt acizi monocarboxilici, cu catenă normală și număr par de atomi de carbon, cu excepția acidului izovalerianic și ai câtorva acizi ciclici care însă nu apar în uleiurile vegetale produse în țara noastră. Proprietățile grăsimilor depind de felul acizilor grași componenți. În tabelul 1.1. este dată compoziția acizilor grași din principalele uleiuri vegetale produse curent în țara noastră.

Tabelul 1.1.

Compoziția acizilor grași din principalele uleiuri vegetale (%)

Acizii grași (de la C4 la C26) din structura gliceridelor sunt de trei tipuri: acizii grași saturați, acizi grași mononesaturați (monoenici) și acizi grași cu două sau mai multe duble legături (polienici).

Acizii grași saturați pot fi sintetizați de organismul uman. Anumiți acizi grași nesaturați ca acidul linoleic și linolenic nu pot fi sintetizați de organism.

Deoarece sunt indispensabili în rația alimentară, unii acizi grași (formele cis ale acidului linoleic și acidului arahidonic) au fost denumiți acizi grași “esențiali”.

Acizii grași nesaturați cu 18C sunt convertiți prin desaturări și elongări alternate în cadrul metabolismului, conducând la familii de derivați cu un număr mai mare de atomi de carbon.

Acizii grași nesaturați pot suferi modificări în structură: modificarea masei moleculare (polimerizare, oxidare, degradate) și reorganizare moleculară (izomerizare structurală și funcțională precum și stereoizomerie).

Trigliceride: glicerina se poate esterifica la una, două sau toate trei grupele hidroxilice, formând mono-, di-, sau trigliceride.

Mono și di-gliceridele nu sunt practic regăsite în uleiuri dar pot fi produse și utilizate în industrie. Trigliceridele pot exista sub formă simplă (conținând radicali acizi grași identici) sau sub formă mixtă (cu radicali diferiți care conduc la izomeri).

De regulă, acizii grași saturați ca și formele trans ale acizilor nesaturați esterifică funcția hidroxil din pozițiile externe. Grăsimile naturale sunt amestecuri de gliceride mixte în care moleculele tind spre compoziția cea mai eterogenă posibilă (principiul repartiției uniforme).

Reacțiile chimice ale gliceridelor

Reacții ale grupei carbonil, din care în procesele legate de obținerea și prelucrarea uleiurilor vegetale apar următoarele:

Hidroliza, în care în condiții de presiune, cu exces de apă, se rupe legătura ester, punând în libertate glicerina și acizii grași.

Saponificare, în care ruperea legăturii ester se face în prezența alcaliilor rezultând săpunuri (săruri ale acizilor grași cu metalele alcaline sau alcalino-pământoase) și glicerina.

Interesterificarea, în care are loc redistribuirea radicalilor acizi între moleculele de gliceride rezultând produse cu caracteristici diferite.

Reacții ale catenei acizilor grași, din care în procesele de obținere și utilizare a uleiurilor vegetale apar următoarele:

Hidrogenarea, aplicată uleiurilor cu acizi grași nesaturați, pentru reducerea gradului de nesaturare.

Râncezirea, care exprimă degradarea uleiurilor și grăsimilor cu modificarea caracteristicilor fizico-chimice și organoleptice.

Ciclizarea intramoleculară, care determină formarea de monomeri ciclici, sub acțiunea bazelor puternice, prin acțiunea metalelor active (de exemplu, catalizatori de hidrogenare), asupra componenților cu legături trinesaturate (reacția se înregistrează întâmplător) sau prin acțiunea oxigenului și căldurii asupra catenei nesaturate (reacție frecvent întâlnită în cazul prăjirii uleiului).

Reacții de oxidare și polimerizare în prezența aerului care determină formarea unei pelicule de ulei uscat (sicativitate). Pe această bază clasificarea uleiurilor vegetale se face în funcție de indicele (I) de iod:

uleiuri sicative, cu I. Iod peste 140 (ulei de in, cânepă, tung);

uleiuri semisicative, cu I. Iod 90-140 (ulei de floarea soarelui, soia, mac, germeni de porumb);

uleiuri nesicative, cu I. Iod sub 90 (ulei de arahide, măsline, cocos, palm).

Un fenomen complex îl constituie degradarea uleiurilor la prăjire. Prăjirea profundă a unor alimente determină degradarea termo-oxidativă a uleiurilor, cu modificarea indicelui de iod, a acidității libere, a vâscozității și culorii, precum și cu formarea unor substanțe chimice noi constituite în principal din acizi grași oxidați, acizi ciclici, diferiți polimeri. Uleiul de floarea soarelui are stabilitatea cea mai mică generând cca. 10% substanțe noi față de 7-8% la alte uleiuri.

Grăsimile supraîncălzite par să aibă efecte cancerigene. Activitatea cancerigenă este legată de prezența a peste 1% compuși aromatici în aceste uleiuri (în mod normal uleiul proaspăt de floarea soarelui are cca. 0,22-0,39% substanțe aromatice) [2,15, 53, 55, 95, 97].

Substanțe de însoțire a gliceridelor: în materiile prime se găsesc, împreună cu gliceridele și substanțe de însoțire care se extrag împreună cu uleiurile.

Dintre aceste substanțe, cele mai importante sunt: fosfatidele, cerurile, steridele, tocoferolii, substanțele colorante și cele mirositoare.

Fosfatidele – sunt esteri mixti ai glicerinei cu acizi grași superiori și cu acid fosforic esterificat cu un aminoalcool.

Fosfatidele din uleiurile vegetale sunt mono-aminofosfatide care conțin amino-alcoolul colină (în cazul lecitinelor) sau amino-alcoolul colamină (în cazul cefalinelor) având structura chimică alăturată.

Conținutul uleiurilor în fosfatide depinde de natura materiei prime și modul de obținere a uleiurilor (presare sau extracție).

Cerurile – sunt amestecuri naturale de esteri ai acizilor grași superiori cu alcooli monovalenți superiori și cu cantități variabile de hidrocarburi, acizi și alcooli liberi. Cerurile se separă în fracțiunea nesaponificabilă împreună cu sterolii. Ele sunt conținute în uleiuri în cantități mici (0,1-0,3%).

Datorită punctului de topire ridicat cerurile contribuie la tulbureala uleiurilor, motiv pentru care se separă din uleiurile comestibile.

Steridele -sunt esteri ai sterolilor (alcooli policiclici derivați de la 1,2-ciclo-pentano-perhidro-fenantren) cu acizi grași superiori.

În uleiurile vegetale predomină fitosterolii, dintre care cei mai importanți sunt: brasicasterolul (C28) sitosterolul (C29) având 4 izomeri cu temperaturi de topire între 140-166C stigmasterolul (C29) cu p.t. 170C.

Importanța fizico-logică a sterolilor constă în legătura lor cu formele vitaminei D sintetizată în organism.

Tocoferolii – sunt compuși derivați de la croman având un hidroxil fenolic în moleculă. S-au izolat: -tocoferolul (vitamina E) precum și izomerii , , .

În unele uleiuri (palm) se găsesc și tocoferoli sub forma a patru izomeri (, , , ). Conținutul în tocoferoli constituie un criteriu de caracterizare și de identificare a uleiurilor.

Substanțele colorate – uleiurile vegetale în stare brută conțin unele substanțe colorante cum sunt:

clorofilele prezente în uleiul de soia (1500 /kg), uleiul de cânepă și rapiță; sunt combinații cuprinzând un atom de Mg legat de patru nuclee pirolice și două grupări carboxilice esterificate; clorofila este pigmentul verde al plantelor și participă la fotosinteza polizaharidelor;

xantofila (C40H56O2) este un alcool carotenoidic de culoare galbenă;

carotina (C40H56) cu doi izomeri care dau culori roșii; izomerul β este provitamina a; carotina și xantofila se găsesc în cantități mici în uleiul de floarea soarelui, in, soia și bumbac;

gosipolul și sesamolul se găsesc în uleiurile de bumbac și susan, prezența lor servind și la identificarea uleiurilor.

Alături de pigmenții naturali, uleiurile brute conțin pigmenți formați în cursul depozitării necorespunzătoare ca și în procesul de prăjire, presare și distilare a miscelelor.

Substanțe mirositoare – formează o grupă de substanțe de însoțire cu structură foarte diferită, aflate în proporție de 0,03-0,5% în uleiuri și anume:

substanțe naturale, care provin din materia primă: compuși cu sulf și esență de muștar la uleiul de rapiță, hidrocarburi nesaturate, terpene, ș.a.);

substanțe formate în timpul procesului de depozitare și prelucrare a semințelor și uleiurilor sub influența agenților atmosferici sau a materialelor auxiliare utilizate; în această grupă se include aldehide, cetone, lactone, acizi grași inferiori, cu miros înțepător;

substanțe care modifică gustul și mirosul după anumite faze de prelucrare determinând:

mirosul de ars (în cazul supraîncălzirii la prăjirea semințelor);

mirosul de benzină (datorat urmelor de dizolvanți în uleiurile brute);

gust de săpun (datorat eliminării incomplete a săpunului după neutralizare);

gust de pământ (datorat folosirii unei cantități prea mari de pământ, a unei durate mari de contact la decolorare);

mirosul specific de solidificat (la uleiurile hidrogenate).

Prezența substanțelor de însoțire este privită diferențiat din punct de vedere al tehnologiei producției.

Astfel cerurile și steridele, având temperaturi ridicate de topire, cristalizează la temperatura mediului ambiant și conferă uleiurilor un aspect comercial necorespunzător, motiv pentru care cea mai mare parte se elimină prin rafinare.

De asemenea, trebuie eliminate și substanțele colorante și mirositoare. Fosfatidele produc dificultăți în timpul obținerii și conservării uleiurilor, motiv pentru care se separă prin procesul de rafinare.

Ulterior, concentratul de fosfatide se adaugă în produse destinate consumului uman sau animal. Referitor la tocoferoli, datorită acțiunii antioxidante, trebuie păstrați pe cât posibil în ulei [15,16, 60, 63, 71,72, 105].

1.2.6. PROPRIETĂȚILE ORGANOLEPTICE, FIZICE ȘI CHIMICE ALE

ULEIURILOR VEGETALE

A. Proprietăți organoleptice. Uleiurile și grăsimile vegetale pot fi caracterizate prin evaluarea însușirilor observate direct cu simțurile omului: aspect (la o temperatură dată), culoare, gust, miros, consistență. Pentru tehnologul și chimistul cu experiență aceste proprietăți oferă informații prețioase pentru controlul și conducerea procesului tehnologic.

Culoarea substanțelor grase variază de la galben deschis la brun, unele uleiuri având nuanță verzuie.

Astfel uleiul de palmier și bumbac este roșcat către brun, uleiul de prune este brun deschis, uleiul de struguri și măsline galben-verzui, iar cel de floarea soarelui galben slab roșcat.

Mirosul și gustul fac parte din simțurile cu care ființele vii, la o anumită treaptă de dezvoltare, percep lumea înconjuratoare. Toate alimentele au un miros și gust caracteristic, a cărui apreciere de către fiecare individ este arbitrară (un anumit fruct sau o anumită legumă proaspătă, un preparat culinar sau o băutură poate fi extrem de apreciată de un individ sau poate displace altuia). Unele uleiuri au mirosuri caracteristice, în timp ce altele sunt practic fără miros.

În general grăsimile formate din gliceridele acizilor grași superiori sunt fără miros, în timp ce cele ce conțin gliceride ale acizilor grași inferiori au miros accentuat (neplăcut de obicei).

Mirosul provine de fapt în cea mai mare parte de la acizii grași liberi și produșii de descompunere ușor volatili ai materiei grase.

Grăsimile vegetale au de obicei miros agreabil: uleiul de palmier are un miros slab de violete, uleiul de prune un miros de migdale amare, iar uleiul de struguri are un miros plăcut.

Gustul grăsimilor este foarte variat. Gliceridele pure sau cele ale acizilor grași superiori sunt practic f'ără gust. Gustul grăsimilor este dat, ca și mirosul, de prezența substanțelor străine (acizi grași liberi produși prin descompunere).

Sunt unele grăsimi din uleiuri care au gust plăcut și sunt întrebuințate cu uleiuri comestibile (uleiul de măsline, de struguri, de susan, de prune).

B. Proprietăți fizice. Proprietățile fizice se exprimă prin mărimi caracteristice care nu se schimbă sau variază în limite reduse pentru același sort de ulei. Aceste proprietăți servesc la identificarea uleiurilor și la depistarea eventualelor amestecuri. Asemenea constante fizice se stabilesc pentru: masa specifică, indice de refracție, temperatura de topire, solubilitate, vâscozitate, căldură specifică și de combustie, culoare (de iod).

Densitatea uleiurilor diferă de la specie la specie, iar la același ulei cu condițiile de conservare (durata de conservare, condițiile de climă în care s-a dezvoltat planta).

Densitatea poate servi în unele cazuri la identificarea uleiurilor și grăsimilor. În general grăsimile sunt mai ușoare decât apa și au densități între 0,810 și 0,930.

Vâscozitatea (definită ca raportul dintre timpul de scurgere a unui volum anumit de lichid printr-un orificiu de anumite dimensiuni și timpul de scurgere al aceluiași volum de ape la aceeași temperatură și presiune) ofera indicații asupra gradului de fluiditate al uleiurilor dar nu reprezintă o cifră prea caracteristică. Toate uleiurilor sunt mai vâscoase decât apa.

Punctul de topire și solidificare. Grăsimile fiind amestecuri de substanțe (gliceride) nu prezintă un punct fix de topire sau solidificare, ci două limite de temperatură în care grăsimea trece treptat de la stare solidă la cea fluidă și invers (numai substanțele pure, unitare au un punct fix de topire, amestecurile au limite de topire).

Punctul de topire sau solidificare (sau punctul de înmuiere) a grăsimilor ca atare, sau a acizilor grași obținuți prin descompunerea grăsimilor, servește adesea la identificarea diferitelor grăsimi.

Solubilitatea. Uleiurile vegetale sunt solubile în sulfură de carbon, eter, cloroform, alcool aminic, acetone, benzen, petrol, benzină (în solvenți organici obișnuiți). Se îndepărtează de la solubilitatea uleiurilor obișnuite, uleiul de ricin, care conține cantități apreciabile de gliceride ale acidului rinoleic (care este un oxiacid).

Prezența oxiacizilor face ca uleiul de ricin să fie solubil în alcool (în care uleiurile ce nu conțin oxiacizi sunt insolubile sau greu solubile).

Trigliceridele sunt total sau parțial solubile în acid acetic. Valența face din această solubilitate o clasificare a grăsimilor:

1. Uleiuri total solubile la temperatura camerei în acid acetic.

2. Uleiuri solubile în acid acetic la temperaturi mai mari de 23°C.

3. Uleiurile naturale insolubile în apă, dar pot totuși dizolva o foarte mică cantitate de apă, care se elimină foarte greu și tulbură cu timpul uleiul.

4. Uleiuri incomplet solubile în acid acetic, chiar la temperatura de fierbere.

Puterea de emulsionare. Uleiurile au proprietatea de a se diviza fin în apă sau în soluții apoase ale anumitor săruri -prin agitare puternică- formând o masă omogenă ca aspect exterior numită emulsie. În anumite condiții, în prezența soluțiilor diluate de sodă, se pot forma emulsii chiar fără agitare (cazuri ce se întâmplă la rafinarea uleiurilor).

Uleiul de struguri are o culoare galben-deschis, cu nuanțe verzui. Pigmenții de bază, care determină culoarea uleiului, o formează cei din grupa clorofilei. Conținutul lor total în uleiul brut este de 81 mg/kg, în uleiul neutralizat de 66 mg/kg, în uleiul decolorat cu argilă cehă (pământ decolorant), în concentrație de 3%, de 1,1 mg/kg.

Gustul uleiului este plăcut, propriu uleiurilor vegetale, fără gusturi specifice străine.

C. Proprietăți chimice. Caracterizarea chimică a uleiurilor se face prin mărimi determinate analitic: indice de aciditate, indice de saponificare și indice de iod. De asemenea, se stabilesc și alte mărimi care variază după stadiul procesului de prelucrare: conținut de apă și substanțe volatile, impurități insolubile în eter etilic, săpun, substanțe organice nesaponificabile, metale grele, precum și aciditatea liberă, indicele de peroxid, conținutul în acizi grași oxidați ș.a.

Reacția de hidroliză a materiei grase, care constă în descompunerea grăsimilor în glicerină și acizi grași sau în glicerină și săruri ale acizilor grași (săpunul), este cea mai importantă reacție a materiei grase, prin aplicarea ei pe scară industrială. [24]

C1 – Saponificarea cu alcalii în soluție apoasă

Tratând grăsimile cu o soluție apoasă de hidrați de sodiu (sau potasiu) în anumite condiții de temperatură, durata și concentrația, are loc în următoarea reacție:

Sunt resturi de acizi grași diferiți și se formează din reacția glicerină și sărurile de sodiu ale acizilor grași cuprinși inițial în gliceridă. Sărurile acizilor superiori se numesc săpunuri.

Prin procedeul arătat, de tratare a grăsimilor cu soluții de hidroxid de sodiu sau potasiu se formează săpunurile de sodiu și potasiu care sunt singurele solubile în apă și care se utilizează la spălare. De fapt reacția de saponificare arătată mai sus se produce în mai multe faze.

Reacția de saponificare a grăsimilor se folosește printre altele la determinarea grăsimilor.

Se numește indice de saponificare (sau cifra de saponificare) numărul de miligrame de KOH necesar pentru saponificarea unui gram de grăsime (atunci când aceasta se fierbe cu un exces de KOH în soluție alcoolică).

R-COON+KOH=R-COOK+H2O

Dacă în molecula gliceridelor sunt acizi cu moleculă mică înseamnă că într-un gram de grăsime se vor găsi mai multe molecule de gliceride (sau acizi grași) și va fi prin urmare necesară o mai mare cantitate de KOH pentru saponificare. Aceste grăsimi vor avea deci o cifră de saponificare mai mare în timp ce grăsimile cu acizi cu moleculă mare vor avea cifra de saponificare mică.

Cifra de saponificare, deși variază în anumite limite pentru același ulei, este data cu care pot fi diferențiate și identificate multe uleiuri.

C2 – Descompunerea cu ajutorul alcaliilor

(alcalii pămîntosi)

Saponificarea materiei grase cu hidroxid de calciu (sau alți hidroxizi alcalino-pământoși) urmează din punct de vedere chimic același drum:

CH2─O─CO─R1 CH2─OH

2 CH─O─CO─R2 + 3Ca(OH)2 2 CH─OH + (R1COO)2Ca +

CH2─O─CO─R3 hidroxid de CH2─OH (R2COO)2Ca +

triglicerida calciu glicerina (R3COO)2Ca

săpunuri de calciu

Obținându-se glicerida și săpunurile de calciu ale acizilor grași respectivi.

Săpunurile de calciu (împreună cu cele de sodiu și aluminiu sau singure) servesc la fabricarea unsorilor consistente prin emulsionare în ulei mineral. Săpunul de aluminiu servește la impermeabilizarea fibrelor textile.

Această reacție în care se formează săpunul insolubil de calciu formează baza procedeului Krebitz de saponificare a grăsimilor.

Oxidul de calciu, magneziu și în special de zinc (amestecat cu praf de zinc) joacă un rol deosebit în procedeul de deglicerinare a grăsimilor cu ajutorul autoclavei.

La temperatura de aproximativ 140°C și presiune de 15…20atm, gliceridele se descompun în glicerină și acizi grași conform reacției:

CH2─O─CO─R1 HOH CH2─OH R1COOH

CH─O─CO─R2 + HOH CH─OH + R2COOH

CH2─O─CO─R3 HOH CH2─OH R3COOH

triglicerida apa glicerina acizi grași

În prezența a mici cantități de oxizi de calciu, magneziu, mai ales de zinc, iau naștere săpunurile respective care emulsionează întreaga masă de grăsime și catalizează reacția de descompunere astfel încât durata de lucru și presiunea pot fi reduse la aproximativ 8 ore și 10 atm., iar gradul de descompunere se ridică până la 95-100%.

C3 – Hidroliza în prezența acizilor minerali

Este cunoscută sub denumirea de "procedeul acidificării" și constă în încălzirea grăsimii uscate cu 3-5% acid sulfuric concentrat timp de aproximativ 2 ore. Se fierbe apoi cu apă în vas deschis timp de aproximativ 8 ore. În prima fază se formează "acizi sulfonici" care emulsionează întreaga masă și catalizează reacția, ca procedeul cu oxid de zinc.

Un procedeu mai nou-procedeul Twitchell-prin "contacte sau reactivi" este asemănător celui de mai sus numai că acizii sulfonici se prepară separat și se amestecă apoi cu grăsimea.

Acizii sulfonici (reactivii Twitchell) fac o emulsie fină de apă și grăsime, măriind suprafața de contact și catalizând astfel reacția de descompunere. Se obțin astfel acizi grași de culori mai deschise.

C4 – Comportarea grăsimilor la caldură

Supuse unui tratament termic, grăsimile suferă după natura tratamentului următoarele transformări:

polimerizarea termică. Supuse unei încălziri de 260-300°C un timp mai îndelungat, moleculele uleiurilor care conțin duble legături au propietatea de a se uni într-un număr mare, formând o moleculă imensă, numită macromoleculă. Propietatea substanțelor nesaturate de a se uni între ele cu ajutorul dublelor legături se numește polimerizare:

NA―(A)n; un număr n de molecule din suprafața inițială.

distilarea, trecerea grăsimilor (trigliceridelor) din stare fluidă în stare de vapori și condensarea acestora nu se poate face la presiuni normale. Încercând să supunem distilării o grăsime, ea suferă o descompunere înainte de a distila. Pentru a face să distile o grăsime odată cu ridicarea temperaturii este necesar să se facă un vid înaintat.

Pe baza distilării în vid și a punctelor diferite de fierbere a acizilor grași liberi și ale gliceridelor, se pot îndepărta din grăsimi acizii grași liberi precum și alte impurități (neutralizare prin distilare).

piroliza. Supuse unui tratament termic prelungit și mai aspru, prin ridicarea temperaturii peste o anumită limită, grăsimile încep să sufere descompuneri termice (piroliză)

Efectele pirolizei (la temperatura de 500-700°C) sunt ruperea moleculelor de dublele legături (obținerea de produși inferiori)-dehidrogenări și hidrogenări succesive cu formare de etilen, butadiena, care suferă reacții complicate de degradare și polimerizare.

La aproximativ 850°C încep să se formeze produși aromatici (din seria benzenului și derivați) prin condensarea etilenei și butadienei.

Dacă operațiunea se efectuează în prezența oxigenului (aer) grăsimea arde obținându-se la final bioxid de carbon și apă.

C5 – Comportarea la agenții de oxidare

Supuse unui tratament cu agenți de oxidare puternici, de exemplu cu ozon, uleiurile suferă o adiție a ozonului la dubla legătură, formând un produs intermediar (ozonida) care se descompune în două aldehide cu molecule mai mici prin ruperea moleculei.

În general la tratarea unei grăsimi cu un oxidant puternic are loc în prima fază o oxidare, formându-se oxiderivați (gliceride cu oxiacizi, prin oxidarea acizilor grași din molecula gliceridei).

Continuând cu oxidarea, are loc ruperea moleculei la dubla legătură cu formare de aldehide, care mai departe sunt oxidate până la acizi.

C6 – Uscarea uleiurilor

Uleiurile sicative au propietatea de a se usca formând un film elastic rezistent.

Mecanismul prin care se formează acest film protector este o polimerizare avansată cu formare de molecule foarte mari (macromolecule).

Polimerizarea acestora se poate produce de la sine pentru uleiurile foarte sicative sau poate fi declanșată prin adăugarea de substanțe oxidante sau catalizatori.

În cazul uleiurilor sicative, sub influența oxigenului din aer, are loc fenomenul de oxidare a uleiului, cunoscut sub numele de "autooxidare". Autooxidarea pregătește uleiul pentru o polimerizare avansată care se produce de la sine (uleiul de in).

Un alt procedeu de a provoca polimerizarea uleiurilor pentru a forma filmul la uscare, constă în încălzirea uleiurilor în prezența unor catalizatori formați din săpunuri de Pb, Ca, Mn ale acidului linoleic sau din aceleași săruri ale acizilor din rășini sau naftenici.

De fapt uscarea propriu-zisă comportă în mod obligatoriu și o oxidare, grație căreia polimerizarea este continuă până la completa uscare (firnisuri).

Dacă încălzirea uleiurilor sicative este însoțită de suflarea cu aer, are loc o oxipolimerizare (oxidare și polimerizare) ce poate duce în prima fază la formarea unui firnis, iar apoi la formarea unei mase plastice (linoxina) care amestecată cu substanțe inerte și impregnate în pânză de "linoleum".

C7 – Adiția

Uleiurile care conțin în molecula lor o legătură nesaturată (dubla legătură) au tendința de a adiționa anumite substanțe și de a trece în compuși saturați.

Una din adițiile cele mai importante o constitue hidrogenarea (adiția hidrogenului la dubla legatură):

CH3(CH2)7─CH=CH─(CH2)7COOH + H2 CH3(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7COOH

acid oleic acid stearic

Prin hidrogenare se obțin din produși lichizi produși solizi, de aceea hidrogenarea se mai numește și solidificare.

Punctul de topire a produsului solidificat poate fi obținut după cum se hidrogenează toate dublele legături din masa de ulei sau numai o parte.

Se pot hidrogena nu numai acizii grași ca mai sus, ci și gliceridele:

CH2─O─CO(CH2)7─CH=CH─(CH2)7CH3 CH2─O─CO(CH2)7─CH2─CH2─(CH2)7CH3

CH─O─COR + H2 CH─OCR´

CH2─O─COR CH2─OCR´

triglicerida acidului oleic triglicerida acidului stearic

Consumul total de hidrogen pentru hidrogenarea completă variază cu gradul de nesaturare și este indicele de iod (cifra de iod), care reprezintă în procente cantitatea de iod adiționată la dublele legături ale unei grăsimi.

Printre reacțiile de adiție, merită să fie menționate:

– acțiunea acidului sulfuric

R─CH=CH─R1 + H2SO4 R─CH─CH─R1

OH SO3H

acid sulfonic

rezultă un produs cu sulfonare (acid sulfonic), care în prezența apei se descompune:

R─CH─CH─R1 + HOH R─CH─CH2─R1 + H2SO4

OH SO3H OH

acid sulfonic oxi-derivat

Reacția de sulfonare stă la baza obținerii uleiurilor sulfonate care sunt emulgatori (emulsionați ) cu întinse aplicații practice.

– acțiunea sulfului și clorurii de sulf. Prin încălzire cu sulf sau clorură de sulf, uleiurile dau o masă plastică numită "factis", ce servește ca umplutură la fabricarea obiectelor de cauciuc.

C8 – Degradarea grăsimilor (râncezirea)

De obicei uleiurile sicative suferă sub acțiunea aerului transformări ce duc la polimerizări cu formare de peliculă sau film (uscarea uleiurilor).

Uleiurile nesicative sau semisicative suferă, sub acțiunea îndelungată a aerului, luminii sau umidității transformări ce conferă uleiului gust și miros neplăcut (rânced).

În acest proces este vorba de câteva degradări dintre care mai importante sunt:

descompunerea grăsimii în acizi grași liberi și glicerină sub acțiunea apei, acizii rezultați catalizează tot reacții de descompunere și aciditatea creată dând uleiului un gust acru ;

oxidarea uleiului cu formarea de acizi bibazici sau oxiacizi care conferă uleiului gust și miros neplăcut ;

cea mai neplăcută degradare constă însă în oxidarea uleiurilor cu ruperea moleculelor de acizi grași, formându-se aldehide și cetone cu moleculă mai mică. Aceste aldehide și cetone imprimă uleiurilor și grăsimilor gustul și mirosul de rânced și le fac necomestibile.

Determinarea proprietăților fizice și chimice ale uleiurilor vegetale se face prin metode standardizate.

Constantele fizico-chimice ale principalelor uleiurilor vegetale fabricate în țară [1,15, 84,120].

Principalele caracteristici fizico-chimice ale unor uleiuri vegetale

1.3. Norme de protecția muncii, PSI și Igiena muncii

Protecția muncii cuprinde totalitatea masurilor ce trebuie luate pentruasigurarea condiiților de muncă nepericuloase, pentru prevenirea accidentelor de munca și a îmbolnăvirilor profesionale.

Măsurile de protecție a muncii trebuie aplicate efectiv la nivelul fiecărui loc de muncă și eliminării factorilor cauzatori de accidente și îmbolnăviri.

Atingerea acestor obiective se realizează în principal prin aplicarea normelor de protecția muncii.

1.Norme de protecția muncii la exploatarea mașinilor de curățit

Cele mai importante măsuri care trebuie luate în vedera prevenirii accidentelor de muncă la exploatarea curățitoarelor pot fi rezumate astfel:

intervențile la curățitoare se fac numai ce, în prealabil, s-au scos siguranțele de la tabloul de comandă;

se înterzice pornirea utilajelor de curatire fără asigurarea că toate elementele de mișcare sunt prevăzute cu apărătoare;

curățirea sitelor și controlul ventilatorului se fac numai după oprirea mașinii;

instalațiile de curățire se mențin în stare de curățenie pentru a preveni depunerea prafului, deoarece acesta prezintă pericolul de autoaprindere;

electricianul de serviciu va controla buna funcționare a electromagneților cel puțin o dată pe schimb, iar muncitorii ce deservesc mașiniile de curățit trebuie să curețe cel puțin de doua ori pe schimb părțile feroase reținute de electromagneți. Părțile feroase colectate în cutii speciale vor fi îndepărtate din acestea.

în cazul electomagneților rotativi, curățirea tamburului se va face numai cu mașina oprită;

cicloanele pentru separarea prafului se face numai cu instalatia oprită.

2. Norme de protecție a muncii la exploatarea utilajelor de măcinat

La exploatarea utilajelor de măcinat se interzice categoric:

punerea curelelor pe roțiile de transmisie în mers;

curățirea sau repararea utilajelor în timpul funcționării;

așezarea sau sprijinirea pe apărătoare, care trebuie să fie prevăzute în mișcare, toate părțile.

Utilajele de măcinat trebuie prevăzute cu scări sau podețe pentru deservirea lor. Este interzisă urcarea pe mașină în timpul funcționării.

Când se constată o patinare a curelelor sau când apar zgomote anormale ori vibrații, mașina este imediat oprita și revizuită pentru eliminarea defecțiunilor.

Se interzice categoric a introduce sau a scoate cu mâna obiecte sau materiale ce se prelucreză din utilajele în funcțiune.

La punerea în funcțiune a utilajelor, dispozitivul de alimentare este închis, și apoi, se deschide, făcându-se treptat alimentarea utilajelor până la sarcina admisibilă.

Luarea probelor de material se face cu lopeți de lemn numai din locuri stabilite în instrucțiunile de deservire.

Personalul ce deservește utilajele de măcinare trebuie să poarte haine de lucru bine încheiate cu nasturi sau fermoare, iar personalul de deservire feminin să poarte bonete sau plase pentru prinderea părului.

3. Nome de protecție a muncii și prevenirea incendiilor în secția de extracție

Extracția uleiurilor vegetale cu benzină se încadrează în categoria proceselor tehnologice cu pericol de explozie și de incendiu, motiv pentru care trebuie respectate cu strictețe normele de protecție stabilite. Atmosfera este aproape permanent încărcată cu vapori de benzină și nu trebuie subestimat riscul în cazul unor neglijențe.

În interiorul încăperilor secției de extracție, al depozitelor de șrot, dar și în afară pe o rază de minim 10 m este strict înterzis:

a se produce flacară sau a produce scântei, inclusiv de a fuma;

a utiliza aparate electrice care nu au o construcție anti explozivă;

de a întrebuința scule care să fie confecționate din fier;

accesul autovehiculelor, al tractoarelor;

accesul în aceste locuri a persoanelor având încălțăminte cu blacheuri sau purtând obiecte de încălțăminte din fibre sintetice.

Intrarea persoanelor străine de secție este strict interzisă, fără a fi însoțite de persoane autorizate.

Este interzisă introducerea în secția de extracție a oricăror surse de scântei sau foc, cum ar fi brichete, chibrituri, sau perii de sârmă, razuri, rașchete din material feros.

Supapele de siguranță trebuie să fie reglate pentru presiunea maximă de regim admisă, iar contragreutățile să fie fixate prin șplinturi.

Concentrația vaporilor de benzină se urmărește permanent cu ajutorul eplozimetrului și se menține sub limitele periculoase (0,5 mg/1 din punct de vedere al pericolului de explozie ).

liminarea vaporilor de benzină nocivi, mai grei decât aerul, se face cu ventilație mecanică.

Tubulatura de evacuare se montează totdeauna în locurile cele mai joase din încăpere, ca: picioare de elevator, florentine, adâncituri în podea. În cazul unor scăpari de vapori de benzină în secție, aceasta va fi inundată cu abur și se va continua ventilarea mecanică și naturală, până la obținera unei concentrații nepericuloase.

Se vor lua măsuri operative de înlăturare a scurgerilor de benzină pe la armături sau la garniturile pompelor.

În incinta secției de extracție este interzisă spălarea hainelor cu benzină, sau depozitarea acestora. Scoaterea benzinei din secție este permisă nunai pentru efectuarea probelor de laborator.

Pentru scurgerea la pământ a electricității statice formate în diverse conducte și tubulaturi se execută legături standardizate.

Clădirile secției de extracție și anexele trebuie sa fie protejate cu paratrăznete. În timpul furtunilor cu descărcări electrice se închid ușile și ferestrele clădirilor și se întrerupe descărcarea cisternelor de benzină.

Măsuri obligatorii înainte de pornirea secției

Înainte de pornirea secției de extracție se verifică buna funcționare a:

Explozimetrului;

Releelor electrice limitatoare de intensitate;

Indicatorilor de nivel pentru apa de siguranță, inclusiv a dispozitivelor de semnalizare;

Instalațiilor de semnalizare optică și acustică;

Blocajului electric;

De asemenea se verifică cu atenție dacă rețeaua de aer comprimat este sub presiune și vidul din instalație.

La extractor se verifică etanșeitatea garniturilor, precun și închiderea canalelor de sub extractor și de sub separatorul combinat.

Alimentarea cu material a extractorului se poate începe numai cu pornirea ventilatoarelor și alimentarea suficientă cu apă a deflegmatoarelor și condensatoarelor.

Măsuri în cursul funcționării instalației

La oprirea accidentală a extractorului, pentru evitarea formării presiunii în aparat, se deschide canalul de aerisire spre deflegmator.

Deschiderea extractorului, rezervorului de miscela a vaselor florentine sau a oricaror altor aparate cu benzină se face numai cu aprobarea șefului de secție sau a inginerului de tură pe fabrică.

La toaster se vor evacua orar depunerile de șrot în colectoarele de gaze. La oprire, se închide aburul, iar deschiderea este permisă nunai după evacuarea șrotului din interior și răcire minim 4 ore.

Evacuarea apelor de condensare la canal se face numai după trecerea lor prin fierbătorul de ape reziduale și printr-un separator cu închidere hidraulică. Controlul separatorului se face cel puțin o dată pe oră, pentru a se observa eventualele pierderi de benzină.

Orice intervenție la instalația electrică este permisă numai după deconectarea prin scoaterea siguranțelor de la tabloul de comandă și se poate face numai de personal calificat și autorizat.

Secția de extracție continuă se scoate complet din funcțiune în următoarele cazuri:

dacă nu este asigurată apă la debitul și presiunea normală;

stația de răcire nu asigură temperatura normală a agentului tennic și ca urmare, temperatura gazelor la evacuare este peste limitele admise;

se observă deversări de benzină sau scăpări de gaze;

ventilația nu funcționează normal, iar concentrația vaporilor de benzină depășește limitele admise;

instalația electrică de forță sau lumină este defectă și poate produce scântei;

în orice alte cazuri care ar putea provoca avarii, incendii sau explozii.

Reparațiile în secția de extracție și în anexele sale

Acestea se pot face numai cu aprobarea specială a șefului de secție, după ce s-au luat toate măsurile de protecție.

Reparația instalațiilor care lucrează cu benzină se poate face numai după spălare cu apă, aburire și aerisire completă. Orice reparație sau intervenție se poate face numai cu scule confecționate din metale care nu produc scântei, din bronz sau alamă.

Reparațiile sau intervențiile la instalațiile electrice se fac numai după scoaterea siguranțelor de la tabloul electric de comandă, iar lucrul se va face cu iluminat de la lămpi tip minier.

Intrarea în interiorul rezervoarelor, sau în alte aparate care lucrează cu benzină, se face în prezența șefului de secție, după luarea masurilor necesare de protecție. Muncitorul care intră în aparate va fi instruit special în acest scop și supravegheat permanent din afară. În timpul intervenției, muncitorul va purta masca izolantă cu tub flexibil pentru aspirat aer curat, sau dispozitive speciale.

Toți muncitorii secției de extracție au obligația de a-și însuși perfect toate normele de securitate a muncii specifice instalațiilor deservite, putând fi folosiți numai la lucrările pentru care au fost instruiți.

Igiena muncii. Probleme practice privind asigurarea igienei la fabricarea

uleiului și a grăsimilor culinare

În secțiile de fabricare a uleiului și a grăsimilor culinare se asigură un regim igienico-sanitar sever, care să permită obținerea de produse sterile din punct de vedere bacteriologic. Principalele însușiri adoptate sunt:

păstrarea încăperilor în stare perfectă de curățenie;

curățirea și dezinfectarea radicală;

dezmuștizarea și dezinfectarea radicală;

respectarea regulilor de igienă personală și evitarea atingerii produsului cu mâna de către personalul de productie și control;

controlul medical periodic al personalului.

Spălarea instalației se face cu apă fierbinte după care se circulă 30 minute

soluție 1% Na2CO3 sau 0,5%NaOH încălzită la 80°C și apoi, 15 minute apă fierbinte. Dezinfecția se face cu soluție de 1,5-2% hipoclorit de sodiu la 20°C timp de 20 minute, urmată de clătire cu apă la 80°C.

Prin analize specifice se determină gradul de curățenie al aparaturii. În acest scop, de fiecare dată după curățirea și spălarea aparaturii cu un tampon de vată steril, se șterg 10 cm din suprafața fiecărui aparat și se introduce tamponul în mediu Kessler și apoi într-un termostat, unde se menține la temperatura de 37°C, iar absența oricărei fermentații indică absența bacteriilor coliforme.

Pentru controlul bacteriologic al procesului de fabricație se iau, cu o spatulă sterilizată și flambată, probe de produse din diferite locuri ale instalației în același fel se procedeaza și pentru controlul bacteriologic al materiilor prime și auxiliare.

Periodic se controlează și puritatea aerului din secție. În acest scop se folosesc capsule Petri cu agar-agar și malț pentru determinarea conținutului de drojdii și mucegaiuri din aer și capsule Petri cu agar-agar-bulion de carne-peptonă lactoză, pentru determinarea germenilor ce se dzvoltă în medii neutre sau slab alcaline. După expunere 30 de minute, capsulele se termostatează trei zile la temperatura camerei și se evaluează puritatea bacteriologică a aerului.

1.4. Controlul chimico-tehnic

Pentru ca o fabrică producătoare de uleiuri vegetate, să dea rezultate bune din punct de vedere al cantității și calității produselor, este neapărat necesar ca atât materia primă adică, semințele de struguri, ce se prelucrează, cât și mersul general al producției să fie în permanență controlate.

Aceasta este valabil atât pentru o fabrică mare cât și pentru una mică. Se înțelege însă, că într-o fabrică de proporții mai reduse și dispunând de mijloace mai restrânse, acest control va fi redus la minimum admisibil, fără a se evita însă acele probe care vor fi semnalate mai departe și fără de care nu este posibilă o producție rațională.

Controlul asupra mersului unei fabrici se compune din doua părți, la fel de necesare:

1. Controlul fizico-chimic al materiei prime și al produselor obținute, care se execută în laborator.

2. Calcularea randamentelor, adică controlul cifric al rezultatelor obținute într-o anumită perioadă de timp.

1.4.1. Controlul materiei prime

a)Luarea probelor

Materia primă la intrarea în fabrică -semințele de struguri- trebuie cercetate, deci analizate din punct de vedere al calității, iar pentru a se putea obține rezultate analitice juste, este necesar ca probele sau mostrele să fie exacte corespunzând deci calității medii a materialului. În ceea ce priveste luarea probelor trebuie să distingem mai multe cazuri, întâi după felul materiei prime și în a1 doilea rând după natura și mărimea recipientului sau vehicolului în care a sosit sau se găsește.

În ceea ce privește recipientul sau vehicolul, deosebim două cazuri:

1. Materia primă se prezintă în saci.

2. Materia primă este în vrac (grămezi).

Probele se vor lua cu sonda din cât mai multe locuri (cel puțin 6) pe toată grosimea stratului aflat în vagon, camion, sau mașină. Dacă marfa se găsește în șlepuri, silozuri sau magazii se vor face minim 10 sondaje pentru fiecare aproximativ 10000kg.

Mostrele astfel scoase vor fi păstrate neapărat în cutii de tablă cu capac, în nici un caz nu se vor pune în saci de pânză sau pungi de hârtie, deoarece se poate pierde din praf sau umiditate .

În cazul când se rețin mostre mai mici de către cel ce predă marfa și de cel ce o prea, aceste mostre vor fi sigilate în prezența ambelor părți punându-se etichete pe care să se precizeze felul materialului, data și locul predării, numele predătorului și al primitorului, eventuale observații importante. Etichetele vor fi semnate de ambii reprezentanți.

b) Controlul în laborator – monstrele se aduc în laboratorul fabricii unde are loc analiza lor.

În primul rând se determină amestecul de corpuri străine, cum sunt praf, rnurdărie, pielițe sau semințe de altă natură.

Determinarea se face din mostra întreagă, așa cum s-a adus de la luarea probelor. În cazul când se aduc mai multe probe din aceeași cantitate de materie primă, se va face o probă medie de minim 2 kg după metoda patrulaterului.

Praful și murdăria se determină prin trecerea printr-un ciur cu găuri potrivite și se calculează la sută. Pentru determinarea corpurilor străine de natură vegetală, se cântărește o probă medie de 20-100 g după felul semințelor și se aleg din ea cu o pensetă corpurile străine care se cântăresc și se calculează la sută.

În al doilea rând, trebuie determinate greutatea hectolitrică a semințelor. Se întrebuințează în acest scop balanța hectolitrică, numită uneori și SAMOVAR, fie cu capacitatea de un litru, fie modelul redus, cu capacitatea de 1/4 l.

Balanța hectolitrică se compune din următoarele părți: un soclu (a) care este în același timp și cutia balanței, un cilindru care servește la umplerea cilindrului (c) și (d) care se aranjează unul în celalalt, o greutate rotunda (b), un cuțit și greutăți (fig. X).

Soclul are prins în mijloc un stâlp de care se agață pârghia cu două brațe a balantei. De unul din cârligele balanței atârnă o greutate (b), echivalentă cu greutatea cilindrului (c) gol, iar la celălalt cârlig este locul cilindrului (c).

Mod de lucru:

Se ia cilindrul c și se introduce cuțitul la locul sau deasupra cuțitului se pune greutatea e și se angrenează cilindrul d în crenelurile cilindrului c. Asigurăm astfel umplerea normală a cilindrului c fără a presa semințele. Se introduce apoi din nou cuțitul la locul său, se scoate cilindrul d și se aruncă semințele rămase deasupra cuțitului. Avem acum cilindrul c umplut cu cantitatea prescrisă de semințe. Se atârnă cilindrul c de cârligul balanței și se echilibrează cu ajutorul greutăților. Se citește greutatea volumului de 11 sau ¼ semințe cuprinse în cilindrul c.

c) dozarea umidității

– această determinare trebuie făcută cât se poate de curând după luarea probelor, pentru a nu da semințelor timpul de a pierde din umiditate.

Se face o probă medie din semințele aduse, apoi se trece printr-o râșniță specială de semințe, care poate fi strânsă mai mult sau mai puțin, după gradul de finețe de care avem nevoie.

După măcinarea întregii cantități de semințe, se desface râșnița, se curăță de resturi și apoi se amestecă cu proba măcinată. Și din aceasta se face o medie de aproximativ 10g după metoda patrulaterului. Din aceasta se cântăresc aproximativ 5g la balanța de precizie într-o fiolă cu capac șlefuit. Fiola cu substanța se pune la uscat într-o etuvă cu temperatura de 105°C și se usucă până la greutate constantă, ceea ce durează de obicei 2-3 ore. Diferența de greutate reprezintă pierderea de apă și se calculează la procentele de materie primă.

d) dozarea uleiului din semințe

– această determinare se face prin extracția unei cantități cunoscute de materie primă cu un solvent potrivit, în aparatul Soxhlet sau Vniij (Moscova).

Semințele se extrag în general cu eter de petrol, care este o fracțiune ușoară a benzinei.

Extracția durează 6-10 ore, după acest interval extracția va fi completă.

1.4.2. Controlul procesului tehnologic

Desfășurarea normală a întregului proces tehnologic de la recepția materiilor prime și până la depozitarea produselor finite, se asigură prin control operativ și control calitativ-cantitativ.

Controlul operativ al procesului tehnologic dă posibilitatea celui care conduce procesul de pregătire și sfărâmare a semințelor, ca pe baza unor sondaje făcute pe cale senzorială, prin analize în laborator, sau prin ridicarea balanței produselor pe anumite pasaje, se determină regimul de lucru al diferitelor utilaje.

Controlul funcționării mașinilor care separă corpurile străine după însușiri aerodinamice se efectuează tot prin analize de laborator. Prezența corpurilor străine ușoare, în masa de semințe trecute prin mașină, indică reglarea necorespunzatoare a aspirației și necesitatea intensificării curentului de aer.

Controlul operativ al utilajelor din procesul de măciniș propriu-zis se efectuează asupra valțurilor, sitelor plane, precum și a produselor obținute.

Controlul efectului de lucru la valțuri cuprinde o analiză senzorială sumară efectuată prin colectare în mână a produsului ce curge printre tăvălugi și prin aprecierea vizuală a gradului de sfărâmare. Acest control este cu totul relativ și devine ceva mai sigur numai după o practică îndelungată.

Controlul procesului tehnologic prin balanță de măciniș constituie o metodă completă de verificare a procesului tehnologic desfășurat.

• Balanța cantitativ-calitativă , cunoscută și sub numele de balanță de măciniș, reprezintă o metodă obiectivă, bazată pe date științifice pentru controlarea, în ansamblu sau pe faze, a modului de desfașurare a procesului tehnologic.

Balanța de măciniș se compune din două părți distincte:

– balanța cantitativă, care redă în condițiile aplicării unui regim de lucru normal al utilajelor tehnologice și utilizării unei materii prime de calitate medie, cantitățile de fracțiuni intermediare și produse finite care se obțin în decursul măcinării;

– balanța calitativă, care redă în aceleași condiții, calitatea fracțiunilor de produse intermediare și finite.

Balanța cantitativă servește la controlul regimului de funcționare al diferitelor utilaje, ale diferitelor faze de măciniș și a procesului tehnologic în întregime. În afară de aceasta, indicii cantitativi ai balanței permit să se cunoască încercările fiecărei mașini și pe baza datelor obținute, să se remedieze deficiențele semnalate în legătură cu încercarea necorespunzătoare a mașinilor.

Ridicarea balanței cantitative constă în cronometrarea și recoltarea tuturor fracțiunilor de produse intermediare și finite din procesul tehnologic. Durata cronometrării se fixează în funcție de debitul de produse și variază între 10-240 secunde.

După recoltare, se calculeazaă debitul tuturor fracțiunilor de produse, în kg/oră, se stabilesc extracțiile de produse finite și apoi se alcătuiește balanța cantitativă a diferitelor pasaje de prelucrare. [38]

1.4.3 Apele reziduale din industria uleiurilor

Apa se folosește în scopuri tehnologice pentru umectarea măcinăturii, prepararea reactivilor de neutralizare, antrenare cu vapori de apă etc., în scopuri igienice pentru spălarea spațiilor de fabricație și anexelor și pentru instalațiile sanitare. Ea trebuie să corespundă standardului pentru apă potabilă. De menționat că fierul, manganul și cuprul conținute în apă catalizează oxidarea uleiurilor . Necesarul de apă este de 6-10 m3/t uleiuri.

La fabricarea uleiurilor vegetale rezultă ape reziduale în special la procesele de rafinare la care se adaugă apele de condens. Apele reziduale conțin uleiuri, emulsii, materii organice cu azot etc.

Consumul chimic de oxigen este ridicat, provocând deficit de oxigen în cursul de apă receptor. De asemenea, în funcție de pH, există și posibilitatea de dezvoltare a microorganismelor. [39]

Capitolul 2. Considerații metodologice.

Valorificarea instructiv-educativă a studiului comparativ asupra calității uleiurilor vegetale utilizate în alimentație prin introducerea unui CDL

2.1. Formularea ipotezei și prezentarea condițiilor experimentului

Dezvoltarea armonioasă a aptitudinilor școlare ale elevilor reprezintă, pentru mine, în calitate de profesor, dar și de părinte, una dintre problemele către care mi-am îndreptat atenția în ultimii ani de activitate deoarece, consider că aplicabilitatea acestei orientări va contribui progresiv la:

creșterea capacității de învățare a elevului;

însușirea temeinică a cunoștințelor, priceperilor și deprinderilor de bază;

creșterea posibilităților de aplicare a cunoștințelor aprofundate;

receptivitatea crescută la instruire (curiozitatea, prospețimea și acuitatea percepției);

rapiditatea în studiu;

calitatea și productivitatea gândirii.

Aptitudinea școlară nu trebuie redusă doar la ideea de inteligență, așa cum suntem tentați uneori să o numim, pentru că ea este, de fapt, o structură complexă și dinamică de funcții psihice – spirit de observație, organizare perceptiv-motorie, atenție, memorie, imaginație, gândire etc. – care, alături de motivație și alte aspecte ale personalității va determina, în timp, reușita școlară a elevului, adică rezultatul unui act educativ eficient.

Pornind de la ipoteza că prin aplicarea tehnologiilor didactice moderne aptitudinile elevilor sunt calitativ superioare comparativ cu elevii la care s-au folosit metode tradiționale, lucrarea își propune să investigheze strategiile de învățare în vederea obținerii performanței școlare prin valorificarea și combinarea mai multor stiluri de învățare.

Obiectivele cercetării întreprinse în această lucrare sunt:

studiul documentelor curriculare oficiale;

investigarea metodelor de predare – învățare – evaluare urmată de identificarea modalităților (metode, mijloace, strategii) pentru optimizarea și perfecționarea predării – învățării – evaluării conceptelor fundamentale necesare învățării disciplinelor de specialitate;

identificărea tipului de inteligență emoțională a fiecărui elev participant la procesul de învățare în vederea acționării eficiente asupra componentei emoționale a fiecărui elev și încurajării la elevi a unor atitudini pozitive, favorabile activității de învățare.

conceperea unei programe pentru CDL–ul ”Studiu comparativ asupra calității uleiurilor vegetale” pe baza cercetării psihopedagogice realizate în perioada 2013-2014 ce va fi studiat de elevii claselor a X-a, domeniul Servicii, calificarea Tehnician în gastronomie.

Experimentul propus:

Am ales pentru realizarea experimentului clasa a IX-a B de la Colegiul Tehnic „Valeriu Braniște” Lugoj pe parcursul anului școlar 2013 -2014. Disciplina în cadrul căreia se studiază noțiunea de ”grăsimi vegetale” este Bazele restaurației pentru care sunt alocate 3 ore/săptămână conform planului cadru. În faza preexperimentală am aplicat la început de an școlar un test de evaluare inițială (Anexa 1) prilej cu care am constatat că unii elevi stăpânesc bine noțiunile legate de materii prime vegetale, animale, auxiliare, prelucrări primare și termice alții însă întâmpină dificultăți în rezolvarea acestor cerințe. Evaluarea inițială a fost de mare ajutor, întrucât a arătat de unde să pornesc în predarea noțiunilor noi având atât scop predictiv cât și de verificare după un interval de timp mai mare a solidității și durabilității achizițiilor elevilor dobândite în condițiile anumitor investiții de timp și energie. Ca urmare a rezultatelor obținute de elevi în urma evaluării inițiale am întocmit și aplicat un plan de îmbunătățire a performanței școlare, asociat rezultatelor testului astfel:

Punctul slab avut în vedere: Nivelul mediu și scăzut de pregătire al elevilor;

Ținte: Ridicarea nivelului de pregătire al elevilor;

Acțiuni necesare: Lecții atractive prin: integrarea experimentului/aplicațiilor practice, autoevaluare, lucrul prin cooperare, utilizare TIC;

Rezultate măsurabile: Note obținute ca urmare a aplicării formelor, metodelor, și procedeelor variate de verificare (observarea curentă a comportamentului de învățare al elevilor, diferite tipuri de probe: orale, scrise, practice);

Responsabil: profesor, elevi;

Monitorizare și evaluare: Semestrial, bisemestrial.

Tot ca urmare a analizei și interpretării rezultatelor testului de evaluare inițială am împărțit clasa în două grupe:

Grupa I (elevi de nivel mediu și bun)

Grupa II (elevi de nivel scăzut)

grupe pe care le-am supus experimentului propus.

2.2. Proiectarea activității didactice

Proiectarea didactică este procesul de anticipare a pașilor ce urmează a fi parcurși (stabilirea obiectivelor, conținuturilor, metodelor și mijloacelor de învățare, a instrumentelor de evaluare și a relațiilor ce se stabilesc între toate aceste elemente) în contextul unei modalități specifice de organizare și realizare a activității didactice (lecția).

Conceptul de proiectare didactică s-a impus datorită preocupării cadrelor didactice de a conferi activității instructiv-educative rigurozitate științifică și metodică și datorită apariției în didactica modernă a unor orientări și tendințe, cum ar fi:

pedagogia anticipativă și prospectivă

pedagogia obiectivelor

sistemul principiilor didactice specifice disciplinelor de studiu

elaborarea planurilor calendaristice, a sistemelor de lecții, a proiectelor de activitate didactică

aplicarea unor metode didactice moderne și eficiente

elaborarea unor instrumente pentru evaluarea randamentului școlar al elevilor.

Având în vedere cele de mai sus, se poate afirma că proiectarea activității didactice constituie premisa și condiția necesară pentru realizarea unui demers didactic eficient fiind determinată de cerința creșterii calității și eficienței instruirii. Orice activitate trebuie să fie eficientă și este mai eficientă cu cât este proiectată mai bine.

Bazele restaurației este una dintre disciplinele de specialitate care face parte din planurile de învățământ. Predarea noțiunilor prevăzute în programa acestei discipline contribuie la formarea culturii culturii de specialitate a elevilor prin acel minim de cunoștințe potrivit gradului de înțelegere a elevilor, cunoștințe care se referă la o serie de fenomene ce se petrec în industria alimentară. Pe de altă parte, această disciplină se predă în scopul formării unei concepții științifice despre alimente, a unei gândiri științifice a elevilor (identificarea valorii nutritive a alimentelor), în scopul realizării unei strânse legături a cunoștințelor dobândite de elevi cu practica, cu viața.

Calea care asigură transmiterea și însușirea conștientă și temeinică a cunoștințelor, care asigură realizarea scopurilor urmărite în predarea disciplinei, care indică experiențele cele mai eficace de organizare a învățării și predării, care arată cum trebuie structurate cunoștințele pentru a fi mai ușor reținute și înțelese de elevi, care determină succesiunea optimă de prezentare a materiei, care sugerează combinații de metode și materiale didactice eficiente, care indică modalități de realizare a evaluării o constituie „didactica disciplinelor de specialitate” . La aceste aspecte voi face referire în continuare pornind de la ipoteza că aplicarea tehnologiilor didactice moderne îi determină pe elevi să-și însușească temeinic cunoștințele legate de Bazele restaurației și să-și formeze deprinderi practice.

În contextul curriculumului actual, conceptul central al proiectării didactice este demersul didactic personalizat, iar instrumentul acestuia este unitatea de învățare. Demersul didactic personalizat exprimă dreptul profesorului de a lua decizii asupra modalităților pe care le consideră optime în creșterea calității procesului de învățământ, respectiv, răspunderea personală pentru a asigura elevilor un parcurs școlar individualizat, în funcție de condiții și cerințe concrete. Ca urmare documentele de proiectare didactică sunt documente administrative care asociază într-un mod personalizat elementele programei – obiective de referință, conținuturi, activități de învățare – cu alocarea de resurse (metodologice, temporale, materiale) considerată optimă de către profesor pe parcursul unui an școlar.

În acest sens, programa școlară – element central în realizarea proiectării didactice – nu este privită ca „tabla de materii” a manualului sau ca un element de îngrădire pentru profesor. Ea reprezintă un document reglator în sensul că stabilește obiective, adică țintele ce urmează a fi atinse prin intermediul activității didactice.

Programa școlară reprezintă elementul central al proiectării didactice. Proiectarea didactică presupune:

lectura personalizată a programei;

planificarea calendaristică;

proiectarea secvențială a unităților de învățare și implicit a lecțiilor.

Elaborarea documentelor de proiectare didactică necesită asocierea, într-un

mod personalizat, a elementelor programei: competențe specifice și conținuturi, cu resurse metodologice, temporale, materiale.

Proiectarea didactică este impusă de natura educației, aceasta fiind o activitate prospectivă, și desfășurându-se după un program conceput anticipat.

O proiectare didactică riguroasă asigură eficiența educației și învățământului. Ridicarea calității lecțiilor se poate realiza numai pe baza anticipării demersurilor ce se vor întreprionde, deci prin proiectarea didactică. Practica mi-a demonstrat că activitatea didactică devine cu atât mai rodnică, cu cât este pregătită mai temeinic. Stabilirea precisă a obiectivelor pedagogice dă posibilitatea de a prefigura conținutul lecției și desfășurarea procesului instructiv – educativ, construirea strategiilor didactice celor mai adecvate obiectivelor și de a cunoaște în fiecare etapă gradul de realizare a performanțelor propuse.

Planificarea calendaristică ca instrument de interpretare personalizată a programei, se racordează la individualitatea clasei. Pentru realizarea acesteia am parcurs următoarele etape:

studierea programei;

împărțirea pe unități de învățare;

stabilirea succesiunii unităților de învățare;

alocarea timpului necesar pentru fiecare unitate de învățare, în

concordanță cu: competențele specifice vizate, conținuturile alocate și individualitatea fiecărei clase.

Astfel, structura planificării calendaristice la disciplina Bazele restaurației pentru anul școlar 2013–2014, la clasa a IX–a B la care programa prevede 3ore/săptămână am conceput-o astfel:

Didactica nouă propune, astfel, depășirea stadiului de “însușire a cunoștințelor” și introducerea operațiilor gândirii în planul acțiunii efective (acțiunile cu lucrurile), trecându-se treptat la interiorizarea lor (operații mintale) ea fiind, deopotrivă și metodologie. Este o didactică a metodelor active, participative, în care elevul este subiect al propriei formări.

O paralelă între didactica tradițională, clasică și cea modernă, nouă, relevă pregnant diferențele dintre ele:

didactica tradițională – sursa cunoașterii o constituie percepția; celula gândirii este imaginația; cunoștințele transmise sunt “gata făcute”; elevul este obiect al educației; formarea lui este livrescă, intelectuală;

didactica modernă – sursa cunoașterii este acțiunea externă sau mintală; “celula gândirii” este operația, cunoașterea fiind reconstrucție a realului; învățarea este formativă; creativitatea trebuie cultivată; elevul este subiect al educației; formația lui rezultă din îmbinarea învățăturii cu munca productivă, creatoare.

Reproșurile care se aduc didacticii clasice se referă: la caracterul ei “restrictiv” pentru un process atât de complex cum este învățământul; la accentuarea autorității profesorului, care transmite cunoștințe, elevul trebuind doar să le analizeze, mai puțin să le aplice; la faptul că nu ține seama de particularitățile elevului, obligându-l să se conformeze unor “formule” de instruiere unice, bazate cu deosebire pe memorie.

Unitatea de învățământ: COLEGIUL TEHNIC “V.BRANISTE” LUGOJ Avizat,

Profilul: SERVICII Director

Domeniul de pregătire de bază: TURISM ȘI ALIMENTAȚIE

Modulul: BAZELE RESTAURAȚIEI

Nr. de ore/an: 180 ore

Nr. ore/săptămână: 5 din care: T: 3 LT: IP: 2

Clasa: a IX-a B

Profesor: MUNTEAN NICOLETA-MARINELA Avizat,

Plan de învățământ aprobat prin Anexa 1 la Ordinul M.E.C.T.S.: 3331 din 25. 02. 2010 Șef catedră

Programa aprobată prin Ordinul M.E.C.T.S.: 4857 din 31. 08. 2009

PLANIFICARE CALENDARISTICĂ

AN ȘCOLAR: 2012-2013

COLEGIUL TEHNIC ”VALERIU BRANIȘTE” LUGOJ

MODULUL: BAZELE RESTAURAȚIEI

DOMENIUL: TURISM ȘI ALIMENTAȚIE

CLASA: a IX-a B

MATRICEA DE SPECIFICAȚII

Competențele avute în vedere pentru alcatuirea acestui test inițial au fost dobândite în ciclul gimnazial la disciplina „Educație tehnologică” clasa a V-a și a VI-a. Aceste competențe sunt:

C1 – Selectarea produselor alimentare în funcție de valoarea nutritivă și energetică, precum și de influența asupra sănătății omului

C2 – Descrierea principalelor moduri de utilizarea a produselor alimentare de origine minerală, vegetală și animală în alimentația omului

C3 – Identificarea materiilor prime, materialelor și principalelor unelte, instrumente și echipamente specifice utilizate în obținerea produselor

C4 – Identificarea și selectarea produselor alimentare în funcție de informațiile de pe ambalaj – etichetă

C5 – Identificarea drepturilor consumatorilor conform legislației în vigoare

TEST DE EVALUARE INIȚIALĂ

Anul școlar 2013-2014

MODULUL: BAZELE RESTAURAȚIEI

Clasa: a IX-a B

Numele și prenumele elevului:

Data susținerii testului:

Pentru rezolvarea corectă a tuturor cerințelor se acordă 90 de puncte

Se acordă 10 puncte din oficiu;

Timpul efectiv de lucru este de 45 de minute.

Subiectul I ___________ ___30 puncte

A. Incercuiți litera corespunzătoare răspunsului corect: 10 puncte

1. Aliment de origine vegetala:

a) sarea

b) laptele

c) carnea

d) uleiul

2. Legumele tuberculifere sunt:

a) mazarea

b) ardeii

c) morcovii

d) cartofii

3. Alimentul cel mai bogat in iod si fosfor este:

a) pestele

b) ouale

c) laptele

d) carnea de porc

4. Caracteristicile organoleptice se refera la proprietatile alimentelor determinate:

a) prin analize chimice

b) cu ajutorul organelor de simt

c) prin analize fizice

5. Codul de bare de pe ambalajul produsului este format din:

a) linii paralele sub care se afla cifre

b) cercuri concentrice

c) patrate albastre

6. Valoarea nutritivă a alimentelor se referă la:

a) proteine, lipide, glucide;

b) proteine, coloranți, îndulcitori;

c) lipide, glucide, coloranți;

d) proteine, aromatizanți, coloranți.

7. Prelucrarea primară a alimentelor se referă la:

a) sortare, spălare, tăiere, pasare;

b) fierbere, spălare, tăiere, pasare;

c) coacere, radere, tăiere, spălare;

d) sortare, fierbere, tăiere, pasare.

8. Meniul pentru cină presupune următoarele preparate:

a) preparat lichid, preparat de bază, desert, apă;

b) preparat din pește, preparat de bază, desert, apă;

c) preparat lichid, preparat din pește, desert, apă;

d) preparat lichid, desert, apă.

9. Igiena personală se referă la:

a) igiena corpului, utilajelor, îmbrăcămintei;

b) igiena ustensilelor, utilajelor, încălțămintei;

c) igiena corpului, îmbrăcămintei, încălțămintei;

d) igiena corpului, ustensilelor, utilajelor.

10. Făina de grâu reprezintă materia primă pentru obținerea:

a) supelor;

b) pâinii;

c) salatelor;

d) fripturilor.

B. Cititi cu atentie enunturile de mai jos. Scrieti in dreptul enuntului A daca considerati ca acesta este adevarat si F daca apreciati ca acesta este fals. (10 puncte)

1. Coacerea produselor se realizează la t=180-.

2. În cazul unui produs cu defect consumatorul are dreptul să fie despăgubit.

3. Cerealele sunt cultivate pentru tulpina lor.

4. Apa se găsește în organismul uman în proporție de 30%.

5.Condimentele acide sunt sarea și piperul.

C. Stabiliti legatura dintre vasele din coloana A si utilizarea lor pentru obtinerea preparatelor din coloana B. 10 puncte

A B

1) oala a) placinta

2) cana b) salata

3) tava c) ceai

4) castron d) supa

5) cratita e) fructe

f) tocanita

Subiectul II _____________ 30 puncte

A. Completati spatiile libere cu informatia corecta 15 puncte

1. Cutitul se aseaza in partea…………………….. a farfuriei.

2. Salatele sunt preparate culinare care se servesc ca……………………….., cand sunt preparare din fructe.

3. Conservarea este un tratament la care sunt supuse unele alimente pentru a împiedica……………………………… lor.

4. Pastrarea alimentelor in frigider la temperaturi cuprinse intre -1 si 2 grade Celsius. Se numeste…………………………..

5. Arta prepararii alimentelor se numeste………………………………

B. Raspundeti la urmatoarele cerinte: 15 puncte

1. Numiti 3 metode termice de preparare a alimentelor.

2. Enumerati 2 aparate electrocasnice și precizați rolul acestora în bucătărie.

Subiectul III ______________30 puncte

Realizati un eseu pe tema: “Tehnologii traditionale si moderne de preparare a alimentelor”

Organizati-va lucrarea urmarind:

– delimitarea conceptelor de traditional si modern

– prezentarea metodelor traditionale de preparare a hranei

– prezentare aparatelor moderne

– sublinierea beneficiilor folosirii tehnologiilor moderne in prepararea alimentelor asupra valorii nutritive

– importanta prepararii corecte a hranei

TEST DE EVALUARE INIȚIALĂ

Anul școlar 2013-2014

MODULUL: BAZELE RESTAURAȚIEI

Clasa: a IX-a B

BAREM DE CORECTARE ȘI NOTARE

Subiectul I ______________30 puncte

A) 10p

1.d 2.d 3.a 4.b 5.a 6.a 7.a 8.b 9.c 10.b

Pentru fiecare răspuns corect se acordă 1 punct, iar pentru un răspuns greșit sau lipsa acestuia 0 puncte.

B) 10p

1.A 2.A 3.F 4.F 5.F

Pentru fiecare răspuns corect se acordă 2 puncte, iar pentru un răspuns greșit sau lipsa acestuia 0 puncte.

C) 10p

1.d 2.c 3.a 4.b 5.e

Pentru fiecare răspuns corect se acordă 2 puncte, iar pentru un răspuns greșit sau lipsa acestuia 0 puncte.

Subiectul II _____________ 30 puncte

A) 15p

1. dreapta 2. deserturi 3. alterarea 4. refrigerare 5. Gastronomie

Pentru fiecare răspuns corect se acordă 3 puncte, iar pentru un răspuns greșit sau lipsa acestuia 0 puncte.

B) 15p

1. fierbere, coacere, frigere, prajire, innabusire.

2. cuptor cu microunde, friteusa, frigiderul, congelatorul, prajitor de paine, mixer, storcator de legume si fructe.

Pentru fiecare răspuns corect se acordă 3 puncte, iar pentru un răspuns greșit sau lipsa acestuia 0 puncte.

Subiectul III ___________ 30 puncte

– explicarea corecta a conceptelor traditional si modern 4p

– prezentarea metodelor traditionale de preparare: fierbere, frigere folosind oale de lut ars pe **focul la vatra** 6p

– prezentarea aparatelor noi, modern: cuptorul cu microunde, friteusa, vasele de inox, tigai de teflon. Vase de tip Zepter, aparatul de vacuumat( vidare). 8p

– alimentatia corecta: alegerea corespunzatoare a alimentelor si prepararea corespunzatoare.4p

– asigurarea aspectului, gustului si aromei, dar si pastrarea componentelor nutritive ale alimentelor. 4p

– originalitatea 2p

– acuratetea limbajului 2p

NOTĂ: Se acordă 10 puncte din oficiu

Capitolul 3-Propunere de Curriculum la decizie locală (CDL)

Valorificarea instructiv-educativă a studiului comparativ asupra calității uleiurilor vegetale utilizate în alimentație prin introducerea unui CDL

3.1. Justificarea necesității implementării CDL-ului

Analiza și aplicabilitatea metodelor moderne de predare-învățare în cadrul disciplinei Bazele restaurației, la clasa a IX-a B (faza experimentală a cercetării) dar mai ales practica educațională m-au ajutat să convertesc, să pun în aplicare, mai exact să valorific acest studiu prin implementarea unui CDL la clasa a X-a care are la bază rezultatele cercetării.

În continuare enumăr câteva motive care au stat la baza conceperii modulului CDL ”Studiul comparativ asupra calității uleiurilor vegetale”:

numărul redus de ore destinat unei teme vaste care necesită și abordări interdisciplinare (biologie, chimie, matematică)

informațiile legate de această temă puțin dezbătute în clasa a IX-a

identificarea uleiurilor vegetale care aduc beneficii sănătății datorită calităților nutriționale

disciplinele ce vor fi studiate în clasele a XI-a și a XII-a au nevoie de o baza .

cererile tot mai crescânde ale consumatorilor beneficiari ai prestatorilor de servicii alimentare

Rezultatele preconizate prin implementarea acestui CDL:

elevii, beneficiari ai acestui program, vor fi capabili să realizeze transferul cunoștințelor, abilităților și deprinderilor dobândite în contextele și situațiile noi, dar mai ales dinamice în cadrul unităților de alimentație publică unde își vor realiza stagiile de pregătire practică anuală

mesajul informațional dar și implicațiile practice ale problematicii abordate vor constitui obiectivul temei de dezbatere la nivelul parteneriatului școală-părinte-elev-agent economic ce se dorește a se realiza prin implementarea CDL-urilor

În cadrul etapelor pe care le-am parcurs pentru proiectarea și elaborarea CDL-ului am stabilit:

scopul general

ținta

competențele specifice

conținuturile

activitățile de învățare

standardele curriculare de performanță

3.2. Curriculum la decizie locală – model de proiectare a programei

Curriculumul în dezvoltare locală (CDL) este o componentă a Curriculumului Național, ce cuprinde orele alocate pentru dezvoltarea ofertei curriculare realizate în parteneriat cu agenții economici, fiind specifică fiecărei unități de învățământ.

În conformitate cu Legea Educației Naționale, formarea profesională a tinerilor și adulților are ca finalitate principală formarea competențelor, înțelese ca un ansamblu multifuncțional și transferabil de cunoștințe, abilități, deprinderi și aptitudini.

Prin CDL se asigură cadrul pentru realizarea unei instruiri care să permită, în contextul oferit de agenții economici locali, formarea tuturor compețentelor tehnice descrise în Standardele de Pregătire Profesională.

În Curriculumul Național, în planurile cadru pentru clasele din învățământul obligatoriu, disciplinele obligatorii au o pondere de 80 %, iar CDL-urile 20%. Pentru clasele de liceu din ciclul superior, ponderea disciplinelor din CDL este de 30%.

În orele de CDL alocate prin planurile–cadru de învățământ, este necesar a se desfășura activități practice și/sau de laborator, pentru a se realiza situațiile de învățare identificate împreună cu agentul economic, partener al unității de învățământ. Se oferă un cadru curricular flexibil care permite adaptarea la nevoile de formare identificate, pe baza analizelor pieței muncii, precum și crearea oportunităților pentru rute profesionale individualizate.

Elevii vor fi conștienți de ceea ce trebuie să știe și să facă pentru a încheia cu succes o treaptă de școlarizare, iar părinții pot lua cunoștință de inventarul de acțiuni menite să pună în evidență ceea ce elevii știu să facă.

Curriculum în dezvoltare locală, presupune participarea și eforturile reunite ale celor implicați în procesul de educație: elevi, profesori, părinți, parteneri sociali (agenți economici, organizații locale sau regionale,etc.).

Conținuturile învățării au fost adaptate la experiența elevului, adecvate intereselor, nevoilor prezente și viitoare ale elevului, fiind mijloace prin care se urmărește formarea competențelor. Unitățile de conținut sunt prezentate într-o ordine care nu este obligatorie. Cadrele didactice au libertatea de a aborda unitățile de conținut într-o altă ordine, respectând însă logica internă a disciplinei.

Schema curriculum-ului elaborat la nivel local

(după Ghidul despre CDL- proiect PHARE 2005)

Alocarea sarcinilor legate de curriculum-ul elaborat la nivel local :

Procesul de elaborare a unui modul CDL

Programa școlară pentru un opțional ca disciplină nouă pentru clasa a X-a va cuprinde: argument, competențe specifice, conținuturi, valori și atitudini, sugestii metodologice.

Pentru Nota de prezentare se va redacta ½ – 1 pagină care motivează cursul propus; nevoi ale elevilor, ale comunității locale, formarea unor competențe de transfer, etc.

Competențele specifice se definesc pe obiect de studiu și se formează pe parcursul unui an școlar. Competențelor specifice li se asociază prin programă unități de conținut.

În demersul de stabilire a competențelor s-a considerat că soluția se află la intersecția dintre domeniul didactic (vizând ariile curriculare), domeniul socioeconomic (vizând pregătirea pentru piața muncii) și domeniul de cunoaștere concretizat în școală printr-un obiect de studiu (descris psihologic prin modul de gândire specific expertului, în sensul cognitivist al termenului).

Procesul de derivare poate continua cu un nou etaj de detaliere, acela al competențelor specifice. Pentru concizia exprimării, vom numi competențe derivate particularizările competențelor specifice în raport cu anumite detalieri ale conținuturilor. O competență specifică este corect formulată dacă ea definește un rezultat așteptat al instruirii, care poate fi performat și verificat.

Valorile și atitudinile in programa școlara reprezintă un set de finalități de ordin general, care nu pot fi exprimate în termeni de acțiuni sau comportamente observabile și ușor evaluabile, la a căror dezvoltare contribuie disciplinele studiate .

Conținuturile învățării prevăzute în programă trebuie să fie:

corelate cu competențele specifice

altele decât în programa din trunchiul comun

resursă cuprinzătoare pentru competențe specifice

organizate articulat, sistematic, astfel încât să se cumuleze și să permită progresul

adaptate la experiența elevului

adecvate intereselor, nevoilor prezente și viitoare ale elevului

Sugestiile metodologice sunt oferite ca sprijin pentru realizarea demersurilor didactice, referitoare la :

desfășurarea efectivă a procesului de predare / învățare centrat pe formarea de competențe;

identificarea celor mai adecvate metode și activități de învățare;

selectarea și valorificarea resurselor materiale necesare

evaluarea continuă.

3.3 Propunere de curriculum la decizie locală

„Calitatea uleiurilor vegetale”

”Imaginatia creatoare e mai importanta decat suma tuturor cunostintelor acumulate”

(Albert Einstein)

NOTA DE PREZENTARE

Asigurarea unor produse alimentare de calitate și salubre presupune respectarea cu strictețe a normelor igienico-sanitare pe parcursul întregului lanț alimentar „de la cultivare până la masa consumatorilor”, pentru a atinge acest deziderat sistemul de management al siguranței alimentului reprezintă modalitatea ideală care permite realizarea acestuia.

Acest curriculum se dorește a fi o aprofundare a disciplinelor de specialitate studiate în clasa a IX-a privind igiena și securitatea alimentelor dar și bazele restaurației precum și modulele studiate pe parcursul clasei a X-a, având alocat un număr de 90 ore/ an.

Curriculumul la Decizia Locală „Calitatea uleiurilor vegetale” pentru clasa a X-a fost elaborat avându-se în vedere următoarele:

noua structură a sistemului de învățământ liceal din România;

curriculum-ul parcurs de elevi până în clasa a X-a;

reperele impuse de OMECT privind aprobarea Planurilor cadru de învățământ pentru clasele a IX-a și a X-a în anul școlar 2013-2014;

diversificarea și personalizarea parcursurilor de formare oferite

corelarea curriculum-ului la cerințele și reglementările Consiliului Uniunii Europene

Prezenta programă poate fi planificată în ore de predare, învățare, ore de aplicații în cea mai mare parte și ore de evaluare.

Opționalul cuprinde elemente de bază cu privire la rolul, imortanța și tehnicile de identificare a calității uleiurilor.

Parcurgerea conținutului opționalului este necesară în vederea dezvoltării cunoștințelor și deprinderilor referitoare la aplicarea corectă a tratamentelor termice pentru obținerea preparatelor culinare.

Competențele specifice vizate asigură o pregătire adecvată pentru a putea începe cariera profesională și sunt legate direct de cerințele care trebuie îndeplinite pentru certificare.

Opționalul apare ca o disciplină necesară și de bază în formarea viitorilor specialiști, completează disciplinele de specialitate, creează ușurință în asimilarea și aplicarea cunoștințelor în practică.

Finalitatea învățării acestui opțional va permite elevilor să se familiarizeze cu toate sortimentele de uleiuri.

Disciplina se recomandă a fi predată de către profesorul de specialitate , în măsură să asigure interdisciplinaritatea și caracterul aplicativ al acestora.

VALORI ȘI ATITUDINI

Formarea unor deprinderi de lucru în echipă și asumarea de responsabilități;

Conștientizarea importanței alegerii corecte a unui tip de ulei vegetal care să asigure consumatorilor valoarea nutritivă de care dispune fără a se degrada în timpul tratamentului termic la care va fi supus;

Preocuparea permanentă pentru păstrarea stării de sănătate personală și colectivă

Dezvoltarea capacității de a lua decizii potrivite

Manifestarea unui comportament potrivit într-un context dat;

Adaptarea la cerințele pieței;

Cultivarea spiritului creator necesar lucrătorului din unitățile de alimentație publică;

Stimularea curiozității în contextul temei abordate;

Responsabilitatea pentru asigurarea satisfacerii cererii clienților;

Programele școlare orientează către latura pragmatică a aplicării curriculumului: corelarea dintre unitățile de conținut și competențele specifice permite profesorului să realizeze conexiunea explicită între ceea ce se învață și scopul pentru care se învață.

Activitățile de învățare trebuie să dezvolte competențele propuse, să presupună activitatea nemijlocită a elevului, să permită învațarea prin cooperare și să utilizeze resursele materiale locale.

În urma evaluării, educabilii demonstrează că și-au format competențe sociale, cum ar fi: comunicarea, lucrul în echipă, asumarea responsabilităților, gândirea critică și competențe profesionale suplimentare, solicitate de piața locală a muncii, dobândind deprinderi de dezvoltare a unei afaceri proprii, lărgindu-și astfel, domeniul ocupațional.

COMPETENTE CHEIE

1. Dezvoltarea personală în scopul obținerii performanței

2. Lucru în echipă

2. COMPETENȚE SPECIFICE ȘI CONȚINUTURI

3.SUGESTII METODOLOGICE

Procesul de formare – învățare – instruire la nivelul clasei, presupune:

planificarea unui grup de lecții sau a unui capitol într-o “unitate didactică de tip continuu sau temă complexă” (G. Gostini, 1969), cu precizarea (încă de la începutul activității) naturii sarcinilor obligatorii sau facultative, a modului de realizare (prin studiu individual, în grup), a finalității urmărite (memorare, înțelegere, aplicare, transfer, creație), precum și a modului de evaluare (orală, scrisă, text, probleme, individuală, colectivă);

accentuarea fomelor de muncă independentă, precum și individualizarea activităților, având drept scop diferențierea temelor de studiu pe categori de dificultate, corespunzător obiectivelor pe termen scurt sau lung; evitarea unor sarcini imediat controlabile, care au ca efect deplasarea centrului de greutate de la presiunea evaluării sumative (de moment) la cea sintetizatoare (formativă); angajarea elevului în sarcini de mare complexitate, care oferă profesorului, dar și elevului, posibilitatea de a constata mai exact nivelul, calitatea și durabilitatea performanțelor atinse, atitudinea și stabilitatea unor interese școlare, progresele înregistrate pe o unitate mai mare de timp;

dozarea optimă a cantității de informație pe unitate de timp, astfel încât elevul să caute să-și satisfacă singur curiozitatea atât din surse școlare, cât și extrașcolare. Intre nivelul informațional și cel al curiozității se stabilește o relație funcțională, în virtutea căreia flexibilitatea la informație cunoaște ritmuri diferite de asimilare;

evaluarea procesului care se desfășoară în clasă în vederea reglării lui prin analiza feedback-ului obținut.

PLANIFICAREA CALENDARISTICĂ – este un instrument de interpretare personalizată a programei, care asigură un demers didactic concordant cu situația concretă din clasă.

Structura planificării calendaristice

PROIECTAREA UNEI UNITĂȚI DE ÎNVĂȚARE

Metodologia de proiectare a unei unități de învățare constă într-o succesiune de etape înlănțuite logic, ce contribuie la detalierea conținuturilor, în vederea formării competențelor specifice.

Etapele proiectării sunt aceleași oricare ar fi unitatea de învățare vizată.

Stabilirea timpului alocat parcurgerii programei prin activități teoretice și practice este lăsat la latitudinea profesorului care la va fixa în funcție de finalitățile urmărite și calificările obținute.

Se pot utiliza următoarelor strategii de predare:

utilizarea unor metode active/interactive (de exemplu, învățarea prin descoperire,

învățarea problematizată, învățarea prin cooperare, simularea);

vizite;

realizarea de proiecte și portofolii;

utilizarea calculatorului;

desfășurarea unora dintre activități cu participarea unor reprezentanți ai domeniului

de pregătire;

multimedia;

brainstorming;

proiecte integrate;

suporturi de curs cu spații libere de completat.

Se vor folosi metode de predare-învățare active, centrate pe elev, vom orienta activitatea de învățare, punând accent deosebit pe dezvoltarea gândirii logice, creativitate, descoperire, imaginație. Problematizarea, studiul de caz, exercițiul, demonstrația vor fi folosite în activitatea de predare-învățare.

Tipuri de lecții :

lecții de transmitere de noi cunoștințe

lecții de formare și dobândire a priceperilor și deprinderilor practice

lecții mixte

lecții de sistematizare a cunoștințelor dobândite

Mijloace și materiale didactice

-metode și procedee didactice: exercițiul, conversația euristică, munca independentă, analiza, problematizarea, explicația, experimentul, R.A.I., Mozaic, Lotus, Philips, brainstorming

-mijloace de învățământ: fișe de evaluare, fișe de activitate experimentală, videoproiector, reactivi și ustensile, aparatura de laborator, fișe de lucru, STAS-uri

Această disciplină de învățământ joacă rolul de mijloc de dezvoltare a anumitor aptitudini, sarcina profesorului constând în utilizarea eficientă a metodelor și tehnicilor de instruire, precum și organizarea celorlalte condiții ale mediului educațional.

Forma de organizare în clasă

Activitate individuală, activitate în grup, activitate pe echipe dezvoltând astfel cooperarea, comunicarea necesare în realizarea relațiilor interumane.

III. EVALUAREA

Determinarea cât mai precisă a temei aflate în studiu se poate face prin răspuns la întrebările „ce?”, „când?”, „cum?”, „în cât timp?”.

Ce? – este ciudat să constatăm că uneori învățăm fără să știm cu exactitate ce conține tema, ce particularități are, ce legături are cu întreaga disciplină. Reținem că, din acest punct de vedere, cantitatea de material este secundară, tehnica parcurgerii rapide constituind o soluție mult mai eficientă.

Când? – o dată ce elevul a identificat specificul temei el își va fixa când să înceapă efectiv studiul, ținând seama de întregul volum de activități ce trebuie realizate.

Cum? – întrebarea vizează, mai ales, modul în care va fi pregătit și abordat subiectul – scris, oral, formal sau informal, prin dezbatere sau expunere, practic sau teoretic, prin reproducere (memorare) sau prin construcție originală.

În cât timp? – aproximarea bugetului de timp necesar studierii unei teme se realizează la început mai greu, dar după câteva încercări și exerciții sistematice se ajunge la o determinare relativ exactă a timpului necesar.

Evaluarea formativă, continuă și regulată este implicită demersului pedagogic curent în orele de tehnologii, permițând, atât profesorului cât și elevului, să cunoască nivelul de achiziționare a competențelor și a cunoștințelor, să identifice lacunele și cauzele lor, să facă remedierile care se impun în vederea reglării procesului de predare / învățare.

Pentru evaluarea achizițiilor (în termeni cognitivi, afectivi și performativi) elevilor, a competențelor prevăzute de programele școlare, la orele de tehnologii se recomandă utilizarea următoarelor metode și instrumente:

Observarea sistematică (pe baza unei fișe de observare, fise de lucru)

Tema de lucru (în clasă, acasă) concepută în vederea evaluării

Proba practică

Investigația

Proiectul

Portofoliul

Autoevaluarea

Obiectivele CDL-ului vor fi atinse dacă în timpul parcurgerii programei se ține cont de următoarele idei:

cel care învață trebuie să fie activ și nu un ascultător sau un privitor pasiv; învățarea prin exercițiu rămâne un cadru necesar;

frecvența repetițiilor este importantă în formarea deprinderilor, în memorare și în supraînvățare;

abilitatea celui care învață este importantă pentru învățare; în consecință, se recomandă ritmuri variate pentru niveluri diferite de abilitate;

învățarea prin înțelegere este mai eficace și favorizează transferul mai mult decât cea mecanică;

feedback-ul cognitiv este important în învățare pentru că astfel se confirmă cunoștințele corecte și se corectează cele greșite;

stabilirea scopului este importantă ca factor motivator al învățării, iar succesele și insuccesele reglează stabilirea ulterioară a scopurilor;

gândirea divergentă trebuie să fie în corelație („alimentată pe parcurs”) cu procesul gândirii convergente.

elevul cu motivație pozitivă va învăța mai ușor decât cel nemotivat; ca motive sunt citate: dorința de învățare, competența, obținerea recompensei, evitarea pedepsei etc.;

învățarea motivată intrinsec este mai eficace decât cea motivată extrinsec;

BIBLIOGRAFIE

C. Banu, Manualul inginerului din industria alimentară, Vol. 1, Ed. Tehnică, București, 1998;

I.Jianu, M. Nistor, "Procese, tehnici, analize și calcule în tehnologia extractivă și fermentativă" – Ed. Eurobit, Timișoara, 1998;

Poiană Mariana-Atena, Tehnologii extractive în industria agroalimentară, Editura Eurobit, Timișoara, 2002;

Poiană Mariana-Atena, Tehnologii fermentative și extractive, Editura Eurobit, Timișoara, 2004;

*** Principiile Codex Alimentarius;

*** Hotărârea nr. 924 din 11 august 2005, privind aprobarea Regulilor generale pentru igiena produselor alimentare.

BIBLIOGRAFIE

C. Banu, Manualul inginerului din industria alimentară, Vol. 1, Ed. Tehnică, București, 1998;

I.Jianu, M. Nistor, "Procese, tehnici, analize și calcule în tehnologia extractivă și fermentativă" – Ed. Eurobit, Timișoara, 1998;

Poiană Mariana-Atena, Tehnologii extractive în industria agroalimentară, Editura Eurobit, Timișoara, 2002;

Poiană Mariana-Atena, Tehnologii fermentative și extractive, Editura Eurobit, Timișoara, 2004;

*** Principiile Codex Alimentarius;

*** Hotărârea nr. 924 din 11 august 2005, privind aprobarea Regulilor generale pentru igiena produselor alimentare.