Proiectarea Unei Fabrici Pentru Obtinerea Cicolatei cu Alune Intregi

Tema de proiect

Să se proiecteze o fabrică pentru obținerea ciocolatei cu alune întregi.

2. Capacitatea de producție

Instalația are capacitatea de 500 kg de ciocolată pe zi. Se lucrează în două schimburi a câte 8 ore.

2.1. Justificarea necesității și oportunității realizării producției proiectate

Industria produselor zaharoase produse alimente care acționează în primul rând senzorial asupra consumatorilor. Ele se găsesc într-o mare varietate de forme și sunt într-o continuă transformare și diversificare, încercând să se adapteze și chiar să anticipeze gusturile consumatorilor.

Componentele de bază ale acestor produse sunt însă zaharurile, care din punct de vedere nutrițional sunt substanțe energetice.

Cercetările recente legate de performanța fizică și consumul de zaharuri în special zaharoză au arătat că:

– zaharurile sunt substratul cel mai important în timpul unui efort fizic. Sub formă de glicocen sau glucoză ele sunt sursa predominantă de energie pentru activitatea celulară. În special pentru activitatea celulei musculare, dar și a celor din creier și a celor nervoase, glucoza este un compus de neînlocuit.

– deficiențele de glicocen și glucoză pot produce grave perturbări în funcționarea mușchilor și creierului și asupra reglării nervoase a proceselor.

Este bine de știut că un consum însă exagerat de zaharuri determină o creștere a glucozei din sânge acesta în anumite condiții defavorabile poate determina glicozilarea proteinelor. Corelat cu acest aspect, produsele zaharoase au fost învinuite ca fiind generatoare de dezechilibre metabolice, care pot să determine un larg șir de boli. Cercetările sistematice în acest domeniu făcute de experții nutriționiști, fizicieni și biochimiști din 13 țări ale căror concluzii au fost prezentate la Simpozionul „Carbohydrates in human nutrition”, care a avut loc la Roma în 1997, arată că nu există legătură între consumul de zaharuri și în special zaharoza și boli de diabet, boli de inimă, obezitate. De asemenea nu există dovezi că zaharoza determină hiperactivitate la copii. Ca urmare produsele zaharoase în primul rând se adresează unei anumite categorii de consumatori și anume celor care necesită un aport mare de energie, pentru că consumă această energie.

Diversitatea produselor zaharoase care se referă și la conținutul zaharuri, pentru alegerea sortimentului adecvat fiecărui consumator, acesta trebuie să fie avizat. Este necesară deci o anumită educație în domeniul alimentației pentru a alege regimul optim de alimentație.

Zaharoza se găsește în produsele zaharoase cu fază groasă în stare solidă, sun formă de particule granule ce diferă în diferite zone ale globului. Astfel în Europa granulația medie e 20 – 23 μ și granulația maximă este 35 – 45 μ, iar în SUA granulația medie este 30 – 33 μ, iar granulația maximă de 50 μ. Aceste particule sunt distribuite uniform în faza groasă. Ele dau produsului gustul de dulce, este, astfel, una din componentele gustului și aromei produsului, dar nu singura. Datorită granulației și o serie de alte caracteristici gustative sunt determinate de zaharoză.

Se știe că în cavitatea bucală se pot detecta ca individ particulele cu dimensiunea minim 12 – 15 μ. Când dimensiunile particulelor sunt peste 100 μ apare senzația de nisipos. O senzație plăcută de onctuozitate se obține când particulele nu au toate aceeași dimensiuni, dar curba de distribuție a dimensiunii particulelor respectă curba de distribuție statistică, adică există și particule cu dimensiuni mai mici de 0,1 – 0,2 μ. De asemenea, zaharoza asigură în aceste produse volumul, textura și proprietățile reologice ale produsului. Toate aceste sunt legate cu granulația și de starea în care se găsește zaharoza. Referitor la proprietățile reologice, se poate că produsele zaharoase cu fază grasă. Vâscozitatea acestor produse depinde de dimensiunea fazei solide și cantități de fază grasă. La rândul ei, cantitatea minimă de fază grasă depinde și de dimensiunea particulelor solide.

Cu cât dimensiunea particulelor este mai mică, cu atât e necesar o cantitate mai mare de fază grasă pentru a înveli complet aceste particule. Pentru aceeași cantitate de fază grasă, vâscozitatea crește cu scăderea dimensiunilor particulelor. Aceste proprietăți sunt deosebit de importante atunci când produsele sunt utilizate pentru acoperirea sau decorarea altor produse. Vâscozitatea influențează și consumul de energie la transportul și prelucrarea maselor grase. De aceea, cercetările actuale în acest domeniu se refer la posibilitatea îndepărtării din masă a particulelor cu dimensiuni mai mici de 12 – 15 μ, care nu sunt sesizate gustativ și textural, dar care determină o creștere considerabilă a consistenței produsului. Prin aceasta se obține o reducere a consumului de energie de transport dar, în același timp și o reducere a necesarului de grăsime (una de cacao care se știe că este deficitar și are preț ridicat).

Zaharoza poate avea în aceste produse și un rol de menținere a aromei. Mecanismul este cel încapsulare și se bazează pe posibilitatea formării, la mărunțirea mesei de ciocolată, a zaharozei în faza amorfă datorită topirii zaharozei la temperatura de prelucrare. Prin aceasta în rețeaua amorfă de zaharoză se rețin compușii de aromă din ciocolată. La recristalizarea zaharozei, aceasta cedează fazei grase componenții de aromă reținuți.

Alimentele în general au suferit uriași transformări de pe o parte în conformitate cu schimbarea stilului de viață și pe de altă parte ca urmare a faptului că sunt obiectul comercializării. Aceasta din urmă a adus la o diversificare a produselor cu exploatarea în special a caracteristicilor senzoriale destinate să atragă cumpărătorii. Producția de alimente este influențată și de evoluția cunoștințelor în domeniul nutriției, de diferite curente mai mult sau mai puțin științifice. Industria produselor zaharoase a suferit și ea aceste modificări.

Mai întâi înlocuirea componentelor grase, pentru a obține produse hipercalorice, cu polizaharide nedigerabile care conferă proprietăți texturale asemănătoare grăsimilor: celuloză, carogenat etc. S-a dezvoltat în felul acesta o adevărată industrie de substanțe de înlocuire, de modificare a proprietăților senzoriale, texturale care au fost denumite aditivi.

Inocuitatea produselor alimentare se referă nu numai la componentele de bază ci la toți compușii ce se găsesc în produs. În acest sens în produs pot ajunge compușii care să afecteze starea de sănătate a organismului. Ei pot proveni din materii prime utilizate și pot apare pe parcursul procesului tehnologic de prelucrare și depozitare. Substanțele ce apar pe parcursul procesului tehnologic pot fi rezultatul transformărilor interne din produs sau a contaminărilor exterioare din utilaje, aer etc.

Există în fiecare etapă de evoluție a alimentelor norme menite să apere sănătatea publică, norme pe baza cărora aceste produse sunt obținute și pe baza cărora sunt controlate din punct de vedere al inocuității.

3. Elemente de inginerie tehnologică

3.1. Analiza comparativă a tehnologiilor existente pe plan mondial pentru realizarea producției proiectate

Europenii au descoperit cacaua pentru prima dată în timpul expediției în Lumea Nouă a lui Columb și mai târziu în timpul cuceririi Corteziene a Aztec-ului Mexican. În acea perioadă cacaua era un lux ce aparținea în întregime curții regale și avea un gust acru. De atunci cacaua a suferit o dezvoltare constantă.

În Norvegia pentru prima dată s-a obținut praful de cacao și untul de cacao prin presare în timp ce în Marea Britanie ciocolata s-a obținut prin combinarea untului de cacao și a zahărului și o masă de cacao. Elveția și-a adus contribuția prin adiționarea laptelui la compoziția ciocolatei și aceasta a dus la rafinare.

Astăzi industria de producție este prinsă într-un proces rapid și constant cu mari investiții în dezvoltarea producției, a marketingului și a produselor.

Materialul brut gras predominant în ciocolată este untul de cacao. Untul de cacao este unul dintre cele mai scumpe ingrediente ale ciocolatei. Este o treime a conținutului ciocolatei și este responsabil pentru multe apreciatele-i caracteristici cum ar fi duritatea și strălucirea la temperaturi ambiante, o completă și rapidă dizolvare în gură, luciu și viață lungă.

Primul unt de cacao presat la cel mai înalt grad este obținut prin presare hidraulică având o bună calitate strălucire galbenă a grăsimii care reține aroma boabelor de cacao. Grăsimea poate fi de asemenea extrasă printr-o presă de expulzare și ulterior utilizarea soluțiilor, untul fiind mai apoi rafinat. Acest proces este frecvent aplicat la boabele întregi și sub-standard.

Untul de cacao este o grăsime naturală care variază în mare măsură în compoziție, rezultând o serie de unturi, de la cel brazilian uscat, prin climatul african dur, la tipul malaesian dur.

Untul de cacao este o grăsime cu compoziție care îi conferă proprietăți deosebite. Compoziția untului de cacao alături de cea a înlocuitorilor este reprezentată în tabelul 1, din tabel se poate vedea omogenitatea compoziției în acizi grași. Peste 90% dintre acizi grași cu catena lungă: stearic, parmitic, oleic în proporții aproape gale.

Analizele cu raze x au arătat că, moleculele de acizi grași din grăsimile mixte care au în compoziție și acizi nesaturați, au în stare cristalină o formă extinsă, deoarece moleculele acizilor grași saturați sunt aproape liniare, iar a celor nesaturați formează un unghi în dreptul dublei legături. Asocierea moleculelor în cristal se face prin intermediul forțelor Van der Waals.

Tabelul 1. Conținutul în acizi grași a diferitelor grăsimi utilizate în industria ciocolatei.

Alternativele untului de cacao

Următoarele criterii explică interesul industriei în alternativele untului de cacao:

1) Untul de cacao este scump și prețul lui poate fi subiect al unor dramatice variații

2) Din moment ce este un material brut natural, calitatea lui variază

3) Untul de cacao necesită temperare

4) Ciocolata fabricată din unt de cacao are o menținere a lucrului limitată

5) Costurile de producție sunt relativ ridicate

6) Proprietățile de topire și înmuiere nu sunt ideale pentru orice aplicație și temperatură

Grăsimile alternative pentru untul de cacao cuprind o mare diversitate de grăsimi cu proprietăți apropiate sau diferite de ale untului de cacao. O clasificare de grăsimi cu proprietăți apropiate sau diferite de ale untului de cacao. O clasificare a acestor grăsimi poate fi următoarea:

1) grăsimi ce trebuie temperate;

2) grăsimi ce nu trebuie temperate.

1. Din prima categorie fac parte grăsimile echivalente untului de cacao și cele care au calități mai bune decât untul de cacao în anumite domenii de utilizare. Aceste grăsimi au aceeași compoziție în trigliceride ca și untul de cacao iar proveniența acestora este naturală. De aceea ele se pot amesteca cu produse ce conțin unt de cacao sau unt.

2. Grăsimile din a doua categorie diferă mult de untul de cacao privind compoziția în trigliceride, fie cantitativ și aceste grăsimi se numesc înlocuitori de unt de cacao fie calitativ, grăsimi ce substituie untul de cacao.

Grăsimile ce înlocuiesc untul de cacao se obțin prin uleiuri naturale cu un conținut ridicat de acizi grași C16 și C18 prin hidrogenare. Având aceeași compoziție cu untul de cacao se amestecă bine cu aceasta în produsele de ciocolaterie, mai ales sub formă de pudră de cacao bogată în unt de cacao sau masă de cacao.

Grăsimile ce substituie untul de cacao are o compoziție diferită în trigliceride de a untului de cacao. Ele se mai numesc și grăsimi laurice, datorită conținutului mare în acid lauric. Se obțin din grăsimi naturale prin fracționare și hidrogenare. Din cauza diferențelor mari de compoziție aceste grăsimi nu sunt miscibile.

Pentru caracterizarea acestor grăsimi în figura 3 sunt prezentate curbele de topire, exprimate ca evoluția proporției de fază solidă și în funcție de temperatură pentru două din aceste grăsimi alternativ pentru untul de cacao.

grăsimi alternativ pentru untul de cacao.

Tehnica de extrudare în industria produselor zaharoase

Extrudarea termoplastică în ultima vreme a cunoscut o largă dezvoltate, profilându-se ca o tehnologie de viitor pentru obținerea de produse alimentare, în condiții economice.

Extrudarea termoplastică constă în a supune unor efecte conjugate de presiune și temperatură o materie primă pulbere sau un amestec de materii prime alimentare pulbere, hidratate și de a forma după tratamentul termic, prin trecerea forțată printr-o filieră adecvată, deasupra la diferite domenii având loc în momentul evacuării produsului din extruder.

Extruderea se folosește pentru: decristalizarea zahărului, dezinfectarea măcinatului de cacao și pentru realizarea operației de conșare.

În ceea ce privește decristalizarea zahărului acest lucru e foarte important pentru obținerea bomboanelor fondante, paveuri, cremoze, bomboane de salon, șerbet etc.

Se cunoaște că pentru obținerea unor siropuri fierte și fondantelor la soluția de zaharoză pură se adaugă o soluție de glucoză și uneori zahăr invertit care încetinesc viteza de cristalizare, conducând în același timp și la creșterea substanței uscate a siropului respectiv fondantului, precum și la atenuarea puterii de îndulcire a zaharozei. În asemenea aplicații este esențial să nu rămână cristale mari de zaharoză, produsele fabricate trebuind să fie amorfe, iar în cazul fondantelor cristalizarea trebuie să fie extrem de fină și omogenă.

În cazul tehnologiei clasice, fondantul care reprezintă o pastă de culoare albă, cu consistență de cremă este obținut prin dizolvarea completă la cald a zaharozei, în mai puțin de 30% apă (în greutate), soluția obținută fiind amestecată cu cea de glucoză și zahăr invertit în proporțiile necesare, în funcție de destinația fondantului, după care amestecul se concentrează sub vid sau sub presiune atmosferică, se bate în mașini speciale de fondant pentru obținerea mesei cristaline, batere ce are loc concomitent cu răcirea, în vederea formării fazei lichide sub formă de cristale de zahăr fine.

În cazul procedeului de extrudere, zaharoza și glucoza sunt introduse simultan fără adaos de apă în extruder.

Transportul și compresia amestecului sunt realizate cu ajutorul a două șnecuri copenetrante, în același sens. Cele două șnecuri, închise în carcasă sunt alcătuite din modul interschimbabile.

Extruderul, intercalat într-o linie tehnologică, a permis realizarea procesului de decristalizare pornindu-se de la un amestec de 50% sirop de glucoză cu DE = 36 – 39 și 43ºBe (79% s.u.) cu 50 % zaharoză pură (cristale). Produsul eliminat din extruder la temperatura de 124…130ºC sub formă de jet paraboloid în revoluție este vitros, transparent, fără cristale vizibile. Chiar după 6 luni de păstrare nu s-a observat procesul de recristalizare.

Mecanismul de bază care intervine la decristalizare prin extrudere a amestecului 50% zaharoză 50% sirop de glucoză implică:

– dezvoltarea simplă a zaharozei în soluție de glucoză la presiunea atmosferică;

– dizolvarea simplă a zaharozei în soluție de glucoză în secțiunile de presiune ridicată din extruder;

– o fuziune a cristalelor (de mică importanță);

– o sfărâmare a cristalelor de zaharoză, de către șnecuri, care mărește viteza de dizolvare reducerea granulometriei medii, sfărâmare care este favorizată de temperaturi și presiunea locală ridicată din extruder.

Tehnica de extrudare se utilizează și prin decontaminarea măcinatului de boabe de cacao și la conșarea amestecului pentru ciocolată.

În tehnologia modernă de fabricare a masei de ciocolată arătată mai sus, boabele de cacao după curățire și sortare sunt supuse unei preuscări, după care boabele sunt concasate, măcinate (cu și fără vid) și apoi masa obținută este supusă decontaminării într-un exruder. La decontaminare se îndepărtează bacteriile și mucegaiurile. La extrudere pasta de cacao suferă un tratament termic suficient de important pentru a obține vaporizarea apei introdusă odată cu pasta. Această vaporizare antrenează și cantități importante de acizi și substanțe de miros nedorite și are și un efect de sterilizare. Pasta de cacao decontaminată este apoi supusă torefierii în strat subțire într-un aparat de tip coloană cu 3 zone: zonă de uscare și degazare, zona de torefiere, zona de răcire.

Schema tehnologică de fabricare a ciocolatei cu aplicarea extruderii:

Masa de cacao fluidă se introduce în zona de uscare degazare unde se trimite un fluid gazos sub presiune (mediu de uscare). În această zonă se încorporează apă, iar fluidul gazos se evaporă sub presiune. Masa de cacao trece apoi în zona de torefiere unde se poate introduce și soluții reactive. În această zonă se continuă degazarea masei de cacao de către fluidul gazos încălzit. În final, masa de cacao în strat subțire, este răcită și trece la operația de malaxare în flux continuu cu celelalte ingrediente ale masei de ciocolată. După mărunțirea masei de ciocolată, tot în flux continuu se realizează operația de conșare în flux continuu – în extruder – cu posibilitatea de dozare (D1, D2, D3). Se folosște un extruder „Conti nua” – Werner – Pleiderrer – France în care timpul de trecere a materialului e nevoie de câteva minute.

Folosindu-se extruder Clextar fabricat de CTU în colaborare cu Creuzat-Lome, extruder, cuprinzând trei modele, fiecare modul având un corp și două șnecuri co-rotative și co-penetrante de asemenea, se poate conșa masa de ciocolată. Șnecurile sunt montate pe un ax central canelat. Șnecurile diferă între ele prin pasul lor, astfel se pot obține efecte de compresie și detenră.

Prin intermediul unor contrafilete (care prezintă pas invers), materialul poate fi reîntors în cadrul modulelor. Aceste contrafilete au și fante calibrate prin care fluxul de material curge în direcția de evacuare din fiecare modul. Corpul fiecărui modul poate fi prevăzut în manta de răcire și/sau cu bobine de inducție pentru încălzire. De asemenea, în corp sunt prevăzute deschideri pentru introducerea de aditivi sau evacuarea de gaze. În corpul modulelor pot fi practicate și canale de reglare termică prin intermediul unui fluid.

În cazul conșării masa de ciocolată aceasta se introduce în extruder prin pâlnia de alimentare, fiind prelucrată în primele două module unde se lichefiază untul de cacao și se evacuează substanțele volatile nedorite, surplusul de unt de cacao, se introduce în cel de-al treilea modul unde masa de ciocolată este plastifiată până la obținerea fluidității dorite.

Dintre modelele tehnologice care au părăsit linia clasică se menționează procedeul Mosimann. După acest procedeu masa de ciocolată se obține cu ajutorul unei instalații cu funcționare continuă, complet automatizată care are capacitatea de 500 kg/h și ocupă o suprafață de numai 100m2.

Prin procedeul Mosimann pentru fabricarea masei de ciocolată se realizeză în flux continuu următoarele operații:

1. Uscarea și mărunțirea separată a zahărului (laptelui praf) și masei de cacao într-o atmosferă reglabilă în ceea ce privește umiditatea, temperatura și conținutul de oxigen. Această reglare se face în concordanță cu produsul respectiv.

În aceste condiții umiditatea zahărului (laptelui praf) și a mesei de cacao poate fi eliminată ușor și aceasta favorizează operația de mărunțire.

2. Amestecarea și plastifierea componentelor se face cu melanjorul Buss Ko-Kneter 17

3. Omogenizarea amestecului se face în flux continuu, asigurându-se un grad mare de omogenitate.

4. Fluidizarea masei se face cu ajutorul unei dispersor special care dă rezultate bune în ceea ce privește aspectul și finețea.

5. Aerarea și dezaerarea se fac în mod continuu într-un regim care se poate regla și se poate adapta cerințelor produsului respectiv.

6. Rafinarea finală se bazează pe ultrasunete.

3.2. Alegerea și descrierea schemei tehnologice cu analiza factorilor ce influențează producția

3.2.1. Caracteristicile ciocolatei

Ciocolata reprezintă o grupă specială de produse care se prepară din boabele de cacao, zahăr, lapte, alune, nuci etc.

Masele de ciocolată posedă proprietăți de tixotropie. La temperatura camerei sunt sisteme disperse solide acre prin încălzire devin fluide. Într-un astfel de sistem, faza de dispersie este topitura de unt de cacao iar faza dispersă particulele solide care provin din boabele de cacao și din zahărul pudră.

Pentru a realiza o senzație de nedecelare a componentelor solide, acestea trebuie să aibă dimensiuni mai mici de 20 – 30 μ, care constituie pragul decelări de către organul olfactiv.

După compoziție ciocolata se clasifică:

– simplă, obișnuită, dulce, fără zahăr, cuvertură sau granule

– în amestec omogen: obișnuite cu lapte, cuvertură cu lapte, granule cu lapte, cuvertură cu lapte smântânit, ciocolată cu smântână.

După modul de formare pentru ciocolate cu umplutură acestea pot fi:

– specialități de ciocolată fabricate prin turnare: tablete, baton, bomboane fine de ciocolată

– specialități de ciocolată fabricate prin acoperire: bomboane de ciocolată cu cremă, bomboane extrafine

– specialități de ciocolată fabricate prin acoperire: cu expandate de cereale

Ea se distinge printr-un gust și o aromă deosebit de fină și plăcută.

Ciocolata are o valoare nutritivă mai mare (460-560 cal/100 g) decât celelalte produse zaharoase a căror valoare alimentară este cuprinsă între 300 și 400 cal/100 g. pe lângă substanțele grase hidrații de carbon și proteinele constituie baza alimentației, ciocolata mai conține cantități mici de teobromină, cafeină, acizi organici, printre care cel oleic se află în cantități mai mari, substanțe tenante, pigmenți, uleiuri eterice, lecitină, substanțe minerale, etc.

3.2.2. Schema tehnologică de fabricare a produselor de ciocolată

Componentele principale ale ciocolatei sunt: masa de cacao (pudra de cacao), zahărul și untul de cacao.

Masa de cacao se obține din boabele de cacao prăjite, decorticate, fărâmițate și apoi măcinate (pudra de cacao este un produs ce se obține prin măcinarea turtelor de cacao rezultate la presă după extragerea untului de cacao).

Untul de cacao se obține prin presarea masei de cacao,. Fabricarea ciocolatei și a prafului de cacao sunt organic legate între ele.

Schema tehnologică de fabricare a ciocolatei poate fi împărțită în trei etape:

– prepararea masei de cacao;

– prepararea masei de ciocolată;

– modelarea ciocolatei.

Prima etapă are ca scop eliberarea boabelor de cacao de impurități, accentuarea calităților gustative și transformarea prin măcinare în masa de cacao. Această etapă cuprinde următoarele etape tehnologice:

– curățarea și selectarea boabelor de cacao;

– prăjirea boabelor de cacao;

– concasarea și decorticarea boabelor de cacao;

– măcinarea miezului de cacao și obținerea masei de cacao;

Această etapă cu toate operațiile ei tehnologice este comună atât fabricării ciocolatei cât și obținerii pudrei de cacao.

În etapa a doua se amestecă componentele: masa de cacao (pudra de cacao), zahăr și unt de cacao, urmărindu-se obținerea unui amestec cât mai omogen în care particulele componentelor să fie cât mai fin mărunțite dimensiunea ajungând sub 30 μ dă sfârșitul acestei etape, masa de ciocolată trebuie să fie (dispersată) o dispersie în care faza lichidă și continuă este reprezentată de untul de cacao iar faza solidă de particulele de zahăr și de particulele boabelor de cacao.

Această etapă cuprinde următoarele etape tehnologice:

– prepararea masei de ciocolată;

– mărunțirea particulelor elementelor componente prin trecerea masei de ciocolată prin broeză;

– finisarea (conșarea) ciocolatei.

Etapa a treia e etapa finală în care ciocolata capătă forma definitivă. Ea cuprinde următoarele operații tehnologice:

– temperarea ciocolatei;

– turnarea ciocolatei în forme (mularea);

– trepidarea;

– răcirea și solidificarea;

– scoaterea ciocolatei din forme (demularea);

– ambalarea.

Prepararea masei de ciocolată

Masa de ciocolată se obține prin amestecarea masei de cacao cu zahăr și unt de cacao în proporții fixate de după sortimentul de ciocolată fabricat. În cazul când se fabrică ciocolată cu lapte, în amestec se adaugă și lapte praf. De asemenea se poate adăuga cafea pentru ciocolată mocca-lapte. Înainte de a se începe prepararea masei de ciocolată trebuie să se pregătească untul de cacao și zahărul pudră.

Untul de cacao se obține prin presarea masei de cacao.

Zahărul pudră se obține prin presarea zahărului tos în mori de diferite tipuri. Pentru o bună amestecare și obținerea unor produse de calitate superioară e necesar ca particulele de zahăr să aibă dimensiuni cât mai mici.

Finețea particulelor de zahăr care se obține la măcinare depinde atât de sistemul de moară folosit (cu bile, cu ciocane, etc. ) cât și de umiditatea zahărului. Cu cât zahărul va fi uscat cu atât procentul de particule de dimensiuni mai mici va fi mai mare.

O moară cu ciocane care are productivitate de 250 kg/h și obține următoarele dimensiuni a particulelor de zahăr.

După ce s-a pregătit masa de cacao sau pudra de cacao, untul de cacao și zahărul pudră acestea se amestecă în proporțiile prescrise de rețete pentru a se obține masa de ciocolată sau ciocolata brută. Operația de amestecare se execută în mașini de amestecare (melanjoare) de diferite tipuri dintre care unele sunt cu funcționare continuu și unele cu funcționare discontinuă.

La stabilirea rețetelor trebuie să se țină seama de următoarele:

– conținutul de zahăr pe care trebuie să-l aibă ciocolata;

– conținutul de grăsime (unt de cacao) pe care trebuie să-l aibă ciocolata;

– conținutul de grăsime (unt de cacao) al masei de cacao cu care se lucrează.

Notând cu:

z – conținutul de zahăr în ciocolată, în %;

g – conținutul de grăsime în ciocolată, în %;

c – conținutul de grăsime din masa de cacao, în %.

Cantitatea de masă de cacao M necesară pentru 100 Kg ciocolată, va fi dată de formula:

Cunoscând cantitatea de masă de cacao M care intră în amestec pentru 100 kg ciocolată cu caracteristicile date, cantitatea de unt de cacao care trebuie adăugată va fi dată de formula:

La stabilirea acestor formule nu s-a ținut seama de pierderile tehnologice.

Pe baza acestor formule se poate stabili monograme pentru diverse cantități de grăsimi ale masei de cacao cu care se lucrează și cu ajutorul cărora se poate determina rapid cantitatea de masă de cacao introdusă în amestec pentru a se obține ciocolata cu caracteristicile dorite.

Atunci când se stabilesc rețele de ciocolată cu lapte, trebuie să se țină seama atât de cantitatea de lapte cât și de cantitatea de grăsime care se află în el, procesul de amestecare a componentelor pentru obținerea masei de ciocolată decurge mai ușor atunci când masa de cacao și untul de cacao se află în stare lichidă.

Pentru aceasta, amestecarea se face la o temperatură de 40 – 55ºC. La prepararea ciocolatei cu lapte temperatura de lucru are o importanță deosebită, deoarece trebuie păstrate substanțele volatile care se află în lapte și care imprimă ciocolatei acel gust fin atât de apreciat. De aceea la această ciocolată nici în timpul amestecării componentelor, nici în fazele tehnologice următoare temperatura nu trebuie să depășească 45ºC.

Laptele praf care e fabricat la o temperatură înaltă pierde cele mai aromate componente ale sale și de aceea se impune ca prin grija ce se depune în conducerea procesului tehnologic de fabricare a ciocolatei cu lapte, să se păstreze restul de arome ce a mai rămas în el.

Din acest punct de vedere, la prepararea ciocolatei cu lapte ar fi mai indicată folosirea laptelui concentrat care fiind preparat în vid păstrează mai multe elemente armat. În acest caz amestecarea trebuie să se facă în melanjor sub vid, deoarece laptele concentrat are o umiditate de 20 – 25 % și adăugat peste masa de cacao și zahăr, umiditatea amestecului (masei de ciocolată= depășește 6 % și o masă de ciocolată care are umiditatea de peste 6 % este imposibil să mai fie amestecată din cauză că vâscozitatea sa crește considerabil.

De aceea, atunci când se lucrează cu lapte concentrat se procedează în felul următor: se pune laptele concentrat împreună cu zahărul în melanjorul ce lucrează sub vid, unde se amestecă și se încălzește la o temperatură de 40ºC. În acest fel se elimină apa din lapte și se formează o pasta care are o umiditate de 1 – 2 %. După aceea se adaugă masa de cacao și o parte din untul de cacao, continuându-se amestecarea.

Rezultate mai bune se obțin cu „laptele-bloc”.

Acesta este lapte integral proaspăt, concentrat foarte mult împreună cu zahăr. Concentrarea se face cu aparate de vid speciale. Laptele bloc se prezintă sub formă de blocuri cu untul sau sub formă de pudră. Datorită modului de preparare el păstrează aproape în întregime elementele aromatizante din lapte, care imprimă ciocolatei cu lapte un gust foarte plăcut.

Compoziția laptelui bloc este indicată în tabelul următor:

În general la prepararea ciocolatei cu lapte, trebuie să se țină seama de faptul că laptele praf e higroscopic și că masa de ciocolată este cu atât mai fluidă (are viscozitate mai mică= cu atât conținutul său de umiditate este mai mic. De aici rezultă grija care trebuie depusă la prăjirea boabelor de cacao în ceea ce privește umiditatea rămasă în boabele prăjite și aceasta mai ales atunci când se folosesc procedee de uscare și nu de prăjire propriu-zisă a boabelor de cacao.

În urma amestecării materialelor componente pentru a se obține diverse tipuri de ciocolată cu sau fără lapte, rezultă o pastă (masa de ciocolată) care este bine să aibă o viscozitate mai mică și în același timp să fie cât mai fină, adică particulele solide din componență să fie cât mai mici.

Pentru a se obține aceste rezultate, amestecarea se face 20 – 30 minute în melanjoare cu pietre de diferite tipuri și dacă pasta are o viscozitate mare se adaugă o parte din untul de cacao. În ceea ce privește vâscozitatea masei de ciocolată, trebuie să se țină seama de morile de valțuri (broezele) cu care se lucrează în faza următoare. Atunci când masa de ciocolată obținută, la melanjor urmează să fie prelucrată la început în mori cu două valțuri și apoi în mori cu 5 valțuri, ea poate trebuie să aibă o viscozitate mai mare. Aceasta se poate obține atât prin adaos de unt de cacao cât și printr-o prelungire a timpului de amestecare în melanjor.

Amestecarea sumară, rapidă, în timp scurt, dă o masă de ciocolată cu o consistență de aluat, neomogenă care îngreunează desfășurarea fazelor tehnologice următoare.

Mărunțirea masei de ciocolată

Masa de ciocolată obținută la melanjor în general nu e omogenă. Particulele solide de zahăr, lapte au mărimi diferite.

Mărimea și proporția particulelor de masă de cacao și zahăr pudră:

Pe când particulele solide din masa de cacao care au mărimi cuprinse între 0 – 40 μ se obțin în proporție de 94 %, particulele de zahăr pudră care au mărimi cuprinse între aceleași limite, se obțin numai în proporție de 65 %, iar particulele mari ale căror dimensiuni depășește 40 μ se obțin în proporție de 6 % la masa de cacao și în proporție de 35 % la zahărul pudră.

Din această cauză masa de ciocolată care se obține la melanjor mai ales în urma unei amestecări superficiale, rapide, este o masă grosieră, neomogenă, aspră la gust în care particulele se simt la limbă. De aceea apare necesitatea mărunțirii și uniformizării mărimii particulelor solide de cacao și zahăr aflate în masa de ciocolată, prin prelucrarea acestora mai departe cu ajutorul morilor cu valțuri. Acestea sunt de diferite tipuri, cu două valțuri și cu cinci valțuri.

Pentru a evita supraîncălzirea masei de ciocolată în timpul trecerii printre valțuri, acestea sunt răcite prin interior cu ajutorul unui curent de apă rece. Mărunțirea particulelor solide se face cu atât mai bine și mai complet, cu cât stratul de masă de ciocolată care aderă pe valțuri este mai subțire, iar aceasta este cu atât mai subțire cu cât masa de ciocolată obținută la melanjor are o viscozitate mai mică. Iată de ce este necesar ca masa de ciocolată obținută la melanjor să aibă o viscozitate cât mai mică și aceasta se obține printr-o prelucrare corectă în faza respectivă.

Cu ajutorul morilor cu valțuri trebuie să se realizeze pe lângă o mărunțire foarte avansată a particulelor solide și o amestecare intimă între masa de cacao și zahăr. Masa de ciocolată rezultată la melanjor conține 25 – 27 % grăsime (unt de cacao) care acoperă suprafața exterioară a particulelor solide formate din cacao și zahăr. La temperatura de 42ºC ea are o consistență de aluat sau este semilichidă.

În timpul prelucrării ei la morile de valțuri, particulele solide atât cele de cacao cât și cele de zahăr se mărunțesc, căpătând dimensiuni mai mic, dar în același timp se înmulțesc ceea ce conduce la mărirea suprafeței lor globale.

Untul de cacao care formează faza lichidă a sistemului nu poate acoperi în același timp din toate părțile numărul mare de particule solide rezultate prin mărunțire și acestea rămân ne-nvelite în unt de cacao pe unele porțiuni deasupra feței lor. Părțile descoperite ale particulelor vin în contact între ele, ceea ce face ca vâscozitatea masei de ciocolată să crească foarte mult. De aceea masa de ciocolată care a intrat în moara de valțuri cu o consistență semilichidă sau de aluat iese din aceasta sub forma unui praf aproape uscat.

Unul din scopurile prelucrării masei de ciocolată cu ajutorul morilor cu valțuri fiind obținerea unei structuri cât mai fine a acesteia, se recomandă ca în funcție de calitatea ciocolatei fabricate, masa de ciocolată să fie supusă de două ori sau de trei ori acțiunii valțurilor.

S-a demonstrat însă că se pot obține rezultate foarte bune trecând masa de ciocolată o singură dată printr-o moară de cinci valțuri de oțel, cu condiția ca mașina să fie în perfectă stare de funcționare, să fie reglată perfect și în același timp să se facă corect răcirea valțurilor.

Adeseori se pot vedea porțiuni goale pe valțurile unei mori care lucrează. Aceasta se datorează unei răciri necorespunzătoare și atunci trebuie deschis mai mult ventilul de apă rece. O răcire exagerată nu se recomandă. În timpul funcționării valțurile morii trebuie să aibă o temperatură între 40 – 45ºC. la mașinile care nu sunt prevăzute cu termometre pentru controlul temperaturii, reglarea temperaturii se poate face observând că întreaga suprafață a valțului să fie acoperită cu masă de ciocolată. Bineînțeles că această observație este valabilă pentru mașinile care au valțuri perfecte și distanța între ele bine reglată.

Controlul răcirii se mai poate face măsurând cu un termometru temperatura apei de răcire la ieșirea din mașină, când aceasta nu trebuie să depășească 30ºC. De asemenea trebuie ținut seama de faptul că majoritatea mașinilor de acest fel sunt astfel construite încât productivitatea lor scade atunci când conținutul de grăsime al ciocolatei care se prelucrează depășește 27%. Masa de ciocolată săracă în grăsime )sub 24 %) nu trebuie prelucrate în mașini la care valțurile au viteze mai mari deoarece în acest caz se produse o uzură excesivă a valțurilor.

În urma studiului efectuat la fabrica de produse zaharoase „București” după o singură prelucrare a masei de ciocolată cu ajutorul unei mori cu cinci valțuri de tipul V.S.N. cu reglaj hidraulic, particulele solide au avut dimensiuni indicate în tabelul următor:

În timpul efectuării acestor experimente, mașina a lucrat cu două capacități de 250 kg/h.

La prelucrarea masei de ciocolată în morile de valțuri efectul principal e mărunțirea particulelor solide, ceea ce se urmărește de fapt, însă odată cu aceasta se produce și o pierdere a umidității și o scădere a cantității de substanțe tanante în apă. Aceste scăderi sunt însă mici.

Finisarea (conșarea) masei de ciocolată

După ce este trecută prin moara cu cinci valțuri masa de ciocolată este supusă în continuare unei operații de finisare, care în mod obișnuit se numește conșare. Această operație constă în amestecare sau frecarea masei de ciocolată un timp de cel puțin 24 h la o temperatură cuprinsă între 45 – 70ºC (după sortimentul de ciocolată) în diverse tipuri de mașini numite conșe.

În acest timp, masei de ciocolată i se adaugă unt de cacao și lecitină.

În legătură cu conșarea ciocolatei se pun încă probleme importante în ceea ce privește modul de executare, durată și temperatură. Asupra acestor probleme părerile sunt variate și împărțite. Unii specialiști susțin că conșarea trebuie să dureze 72 h fără întrerupere pe când alții susțin că întreruperea nu are nici o importanță. Sunt specialiști care susțin că conșarea la temperaturi de peste 100ºC imprimă ciocolatei un gust acru, amar și dezagreabil, pe când alții susțin că conșarea la 110ºC imprimă ciocolatei acel gust slab de caramel atât de apreciat de consumatorii din unele țări.

O calitate superioară a ciocolatei se poate obține numai în conșele longitudinale unde de fapt se face frecarea ciocolatei, spun unii specialiști, pe când alții susțin că acest lucru se obține în conșe cilindrice. Alți specialiști consideră că nu se poate obține o calitate superioară a ciocolatei la conșare decât dacă în prealabil au fost îndepărtate substanțele tanante mucilaginoase, precum și acidul acetic. În felul acesta se poate continua mult timp cu divergențele de păreri, care lasă să se înțeleagă în fond că e important de a da ciocolatei aroma și calitatea dorită.

În tratarea acestor probleme autorii consideră ce e bine să se stabilească de la început ce înseamnă o calitate bună de ciocolată.

Calitatea ciocolatei depinde de mai mulți factori și anume:

– finețea particulelor solide de cacao și zahăr (eventual lapte);

– onctuozitatea;

– gustul care trebuie să fie rezultatul unei combinații armonioase între gustul specific de cacao, cu gustul dulce al zahărului și vaniliei (eventual lapte sau alte adaosuri). Nu trebuie să se distrugă gustul acru astringent sau amar neplăcut;

– aroma, care trebuie să fie specifică ciocolatei, însă în același timp să fie fine, nu stridentă.

Odată stabiliți acești factori, în cele ce urmează se vor descrie mijloacele pentru obținerea rezultatelor dorite.

Finețea particulelor solide

La ieșirea din moara cu 5 valțuri particulele solide au dimensiuni variate și e foarte important ca procesul celor cu dimensiuni sub 30 μ s fie cât mai ridicat ( 75 – 90 %).

Acest lucru depinde de gradul de perfecționare al broezei precum și de modul în care a fost folosită mașina. Particulele au forme neregulate cu colțuri și proeminențe ascuțite. În timpul conșării, din cauza frecării între ele a particulelor, aceste colțuri și proeminențe se tocesc, se rotunjesc și din această cauză gradul de finețe al particulelor crește. Se pare că conșa longitudinală, unde se execută de fapt o frecare a ciocolatei, ar da rezultate mai bune decât conșa circulară, deoarece frecarea ciocolatei sub presiunea valțurilor are ca efect nu numai o rotunjire sau o tocire mai avansată a proeminențelor, dar probabil și o rupere a lor în particule și mai fine. În conșa circulară se realizează numai o frecare între particulele datorită agitării mecanice.

În conșele circulare moderne unde se execută atât o frecare a ciocolatei cât și o agitare energică, rezultatele obținute sunt mai bune decât în conșele circulare vechi.

Influența conșării asupra fineții particulelor solide din masa de ciocolată (conșa circulară C.R.N. 16):

Finețea particulelor solide din masa de ciocolată după conșare timp de 72 h în conșe longitudinale:

În urma acelorași studii și experimentări, s-a constatat că ciocolata care are particulele cu dimensiuni sub 16 μ e deosebit de fină. E evident că durata conșării are o influență importantă din acest punct de vedere.

Această caracteristică, atât de apreciată se datorește atât conținutului în grăsime (unt de cacao) al ciocolatei cât și gradul de dispersie al particulelor solide și învelirii lor în pelicule de unt de cacao. La temperatura de conșare care este cuprinsă între 45 – 70ºC (după sortul de ciocolată) untul de cacao este lichid. Deci în acest stadiu tehnologic ciocolata este o dispersie formată dintr-o fază solidă (particulele solide de cacao și zahăr) și o fază lichidă (unt de cacao).

În măsura în care în timpul conșării particulelor solide se micșorează ca dimensiune și se dispersează mai mult în untul de cacao, crește suprafața de separație între cele două faze. Pe suprafața fiecărei particule există o energie superficială care tinde să reducă suprafața de separație între cele două faze. Prin mărirea suprafeței de separație se mărește și energia superficială și din această cauză sistemul devine instabil din punct de vedere termodinamic. Tendința acestui sistem este de a trece într-o formă stabilă și aceasta se realizează prin contopirea particulelor fine, formându-se particule mari care conduc la micșorarea suprafeței de separație. Dacă acest sistem este lăsat în repaus la aceeași temperatură se observă că o parte din untul de cacao se alege la suprafață, iar o probă răcită din această ciocolată imediat are o structură nisipoasă.

De aici rezultă că întreruperea operației de conșare nu este indicată.

Stabilirea acestui sistem depinde de o serie de factori și anume:

– raportul între volumul fazei solide și al fazei lichide;

– cu cât volumul fazei lichide va fi mai mare, cu atât sistemul va fi stabil, deoarece se creează o posibilitate mai mare de învelire a fiecărei particule solide într-o peliculă formată din faza lichidă, ceea ce reduce posibilitatea ciocnirilor între particulele solide care au ca efect contopirea lor în particule mari. Cu cât această particulă este mai groasă, cu atât sistemul va fi mai stabil, deoarece va fi mai rezistent la ciocnirile între particulele solide.

Deși mărirea volumului fazei lichide are ca efect și scăderea vâscozității care influențează favorabil micșorarea particulelor și numărul ciocnirilor, totuși formarea unui înveliș prea gros contribuie simțitor la reducerea acestor efecte. Deși adaosul de unt de cacao la conșare conduce pe de o parte la micșorarea vâscozității masei de ciocolată, ceea ce influențează negativ stabilirea sistemului, iar pe de altă parte, creând posibilități sporite la formarea peliculei în jurul particulei, influențează pozitiv stabilitatea sistemului. Dacă influența negativă sau pozitivă a adăugării untului de cacao are valoare mai mare din punct de vedere al stabilității sistemului, e o problemă de cercetat.

Totuși se pare că influența negativă a adăugării untului de cacao e mai mare și atunci practica a venit cu un corectiv, care constă în adăugarea unui stabilizator și aceasta este lecitina.

Datorită compoziției și structurii sale, lecitina e foarte tensioactivă. Ea adsorbită la suprafața particulelor solide, acționând în primul rând asupra vâscozității stratului de contact între particule și unt de cacao, făcând-o în primul rând să ajungă la o valoare constantă, caracteristică sistemului.

Lecitina formează punți de legătură între cele două faze, care conduc la scăderea tensiunii interfaciale și deci la mărirea stabilității sistemului dispers, chiar în condițiile unei vâscozități micșorate.

Temperatura de conșare are și ea un rol în stabilitatea sistemului deoarece favorizează absorbția lecitinei la suprafața particulelor solide.

Modul și timpul de agitare sunt de asemenea, factori care influențează stabilitatea sistemului, deoarece ele determină atât gradul de dispersie cât și omogenizarea sistemului.

Toți acești factori conduc la formarea unei mase de ciocolată fluidă cu un grad destul de mare de stabilitate și onctuoasă.

Gustul

Boabele de cacao conțin o serie de acizi volatili și substanțe tanante cu gust astringent. Conținutul lor variază în funcție de sortimentul de boabe de cacao precum și de modul în care boabele au fost pregătite după recoltare în țara de origine, în special în ceea ce privește fermentarea. Aceste substanțe pot imprima ciocolatei un gust acru, amar și astringent.

O mare parte din aceste substanțe se elimină sau se transformă în timpul prelucrării (prăjire, măcinare, mărunțire), dar de o parte rămâne și se găsește în masa de ciocolată rezultată la broeză. În timpul conșării se continuă eliminarea sau transformarea acestor substanțe, ceea ce face ca gustul ciocolatei să fie îmbunătățit.

Prin amestecarea masei de ciocolată, ea vine în contact cu aerul pe suprafețe mari și aceasta are ca efect oxidarea substanțelor tanante, ceea ce conduce la atenuarea sensibilă a gustului amar și astringent.

Unii cercetători au propus transformarea substanțelor tanante în combinații greu solubile cu ajutorul carbonatului de magneziu (MgCO3) în proporție de 0,1 – 0,12 % din greutatea masei de ciocolată.

Datorită temperaturilor oarecum ridicate la care se face conșarea se elimină în continuare umiditatea și o dată cu ea acizii grași volatili care nu au fost eliminați în operațiile precedente. Aceasta contribuie, de asemenea la îmbunătățirea gustului. Se va ține seama de faptul că gustul plăcut e influențat și de proporțiile de masa de cacao și zahăr care trebuie să fie dezvoltate încât să reprezinte o îmbinare armonioasă între gustul dulce a zahărului și cel al masei de cacao, pentru fiecare tip de ciocolată.

Variația acidității ciocolatei în timpul conșării

Aroma

În componența boabelor de cacao intră și substanțe aromatizante. În toate prelucrările precedente aceste substanțe trebuie protejate și dezvoltate. Dezvoltarea aromei în timpul conșării este un fapt constant. Poate că aceasta în legătură cu transformarea parțială a substanțelor tanante în substanțe aromatizante, așa cum afirmă unii cercetători.

Aroma imprimă ciocolatei acel gust deosebit, care este atât de apreciat și aici factorul determinant îl constituie atât amestecul de sorturi de boabe de cacao cât și modul de fabricație. În general trebuie evitate temperaturile ridicate care conduc la volatizarea substanțelor aromatizante.

Practica efectuării operației de finisare

Masa de ciocolată rezultată de la broeză se pune în conșe care se află în mișcare. În conșele longitudinale ea trebuie să acopere valțul care execută mișcarea de dute-vino. În conșele circulare trebuie să se țină seama de volumul util al conșei pentru a evita zvârlirea ciocolatei afară.

La început, timp de câteva ore, se efectuează o conșare uscată fără nici un fel de adaos (preconșare). În conșele longitudinale frecarea conduce relativ repede la fluidizarea masei și același lucru se întâmplă la conșele circulare moderne, pe când cele vechi acest lucru se întâmplă mai încet.

Fluidizarea se datorește atât temperaturii care lichefiază untul de cacao, favorizând în același timp difuzarea unor noi cantități de unt din celulele de cacao, cât și frecării și agitării care favorizează formarea dispersiei și a peliculei de unt din jurul particulelor solide.

Când ciocolata a devenit fluidă (după 5 – 6h) i se adaugă untul de cacao și ¼ din cantitatea de lecitină.

Frecarea sau amestecarea ciocolatei se continuă fără întrerupere cel puțin 24 h. În cazul în care se conșează mai mult se prelungește și timpul de preconșare. Temperatura la care se conșează variază după sortimentul de ciocolată astfel: ciocolata cu lapte 45 – 50ºC, iar ciocolata cu vanilie sau amăruie 65 – 70ºC, ele trebuie menținute constant în tot timpul conșării.

Cu 4 – 5 ore înainte de terminarea conșării se adaugă restul de lecitină. Nu este indicată adăugarea lecitinei înainte, deoarece aceasta fiind hidrofilă împiedică eliminarea umidității din ciocolata care antrenează și substanțe volatile.

După terminarea operației, ciocolata se golește într-un rezervor (tanc) care are un sistem de agitare planetar și unde se agită continuu la temperatura de 45 – 60ºC până la prelucrarea ei în faza următoare.

Cu operația de finisare se termină etapa a doua a procesului tehnologic de fabricare a ciocolatei.

Tendințe și procedee noi în prepararea și finisarea masei de ciocolată

În etapa a doua a procesului de fabricare a ciocolatei se urmărește obținerea unei mase de ciocolată superioară calitativ prin:

– finețea particulelor solide de cacao și zahăr (eventual lapte);

– formarea unui sistem stabil printr-un grad de dispersie cât mai avansat și prin învelirea fiecărei particule solide într-o peliculă de unt de cacao;

– eliminarea și transformarea în proporție cât mai mare a acizilor volatili și a substanțelor tanante care imprimă ciocolatei gustul acru amar astringent.

Pentru atingerea acestor scopuri în procedeele clasice, masa de ciocolată brută rezultată la melanjare se trece de mai multe ori prin morile cu două valțuri și apoi cu cinci valțuri și se conșează 72 h. Aceasta necesită însă timp mult și pentru producții mari sunt necesare un număr mare de mașini și utilaje. De aceea în procedeele noi se urmărește obținerea acelorași rezultate într-un timp mai scurt, ceea ce conduce implicit și la reducerea cheltuielilor de investiție.

Pentru a se asigura acest lucru, pe de o parte s-au îmbunătățit performanțele tehnice ale utilajelor clasice, iar pe de alt parte s-au aplicat noi metode tehnologice, creându-se și utilaje corespunzătoare.

În ceea ce privește îmbunătățirea performanțelor tehnice ale utilajelor clasice, se menționează broezele cu turații mari și cu sisteme hidraulice pentru reglarea valțurilor, conșele circulare combinate în care se face atât frecarea cât și agitarea masei de ciocolată, conșele care s-au adaptat sistemului de vid care ușurează eliminarea umidității și a acizilor volatili etc. Toate aceste îmbunătățiri au contribuit la reducerea substanțială a timpului de preparare a masei de ciocolată.

Temperarea ciocolatei

Etapa a treia începe cu temperarea ciocolatei. Dacă masa de ciocolată caldă cu temperatura de conșare se descarcă din conșe și se descarcă imediat în forme de ciocolată, lăsându-se să se răcească la temperatura de 20 – 25ºC, ciocolata va avea o structură grosieră, datorită faptului că particulele solide din masa de ciocolată lăsată în repaus se acumulează în agregate mari cimentate cu unt de cacao și se modifică sub această formă.

Dacă aceeași ciocolată de a fi turnată în forme e uscată până aproape de solidificare, amestecându-se din când în când, iar apoi amestecându-se continuu e încălzită treptat până la 35 – 36ºC și turnată în forme (preîncălzite la 33 – 34ºC), după care se răcește complet se observă că:

– ciocolata se scoate ușor din forme și are o suprafață lucioasă cu luciu durabil;

– untul de cacao e reprezentat uniform în ciocolată fără aglomerări care să se formeze zone albe;

– spărtura ciocolatei e reprezentata uniform în ciocolată fără aglomerări care să formeze zone albe;

– granulația masei întregi e foarte fină și omogenă, fără aglomerări de cristale sesizabile.

– aroma este plăcută, deoarece datorită omogenității masei, gustul se afânează (concentrează), dând produsului întreaga capacitate de aromatizare, fără a se crea zone aromate alături de altele fără aromă.

Această răcire și apoi încălzire treptată a mesei de ciocolată se numește temperare. Ea are drept scop să aducă ciocolata aproape de punctul de solidificare și să creeze centre de cristalizare a untului de cacao.

Operația de temperare trebuie executată cu multă grijă și atenție, deoarece temperarea greșită este cauza multor defecte de calitate a ciocolatei printre care:

– pierderea luciului;

– demularea greoaie;

– structură grosieră în spărtură

– albirea

Dintre aceste defecte de calitate, albirea ciocolate este cea care a atras atenția deosebită a cercetătorilor.

Se distinge două feluri de albiri: una datorată modificărilor ce apar în structura untului de cacao și alta datorită aglomerării particulelor de zahăr n agregate de dimensiuni mari, vizibile.

Masa de ciocolată turnată în forme și lăsată să se răcească lent se află în condiții care favorizează strălucirea untului de cacao, după un interval de timp mai lung sau mai scurt el începe să cristalizeze în cristale mari care se acumulează devenind vizibile, ceea ce are ca efect albirea grasă a ciocolatei. În privința albirii grase a ciocolatei s-au efectuat numeroase cercetări din care s-au tras concluzii contradictorii. În ultimii ani s-au efectuat studii supra polimorfismului untului de cacao, care au dovedit că untul de cacao există în patru forme și anume, α, β, γ, β’ care au punct de topire respective: 16 – 18ºC, 21 – 24ºC, 27 – 29ºC, 34 – 35ºC.

Ca rezultat al studierii conținutului pe faze ale untului de cacao cu ajutorul metodelor calometrice, dilatometrice s-a stabilit că forma stabilă e forma β care începe să se topească la 20ºC, iar topirea completă se termină la 35ºC.

Rezultatele cercetării cristalizării, precum și viteza de formare a formelor de polimorfe, arată că untul de cacao curat se formează foarte greu centre de cristalizare a formei β din masa retopită.

Într-un amestec de 85 % unt de cacao și 15 % unt de vacă, viteza de formare a centrelor de cristalizare se reduce încă de aproximativ 5 ori. Trecerea completă a untului de cacao solid în formă stabilă la temperatura camerei continuă de la câteva minute până la o lună în funcție de conținutul centrelor de cristalizare.

Pentru forma β viteza de formare a centrelor de cristalizare crește cu scăderea temperaturii, ea fiind maximă la 18ºC. Pentru forma α viteza de formare a centrelor de cristalizare crește cu scăderea temperaturii, fiind maximă la 14 – 15ºC.

În urma cercetărilor s-au stabilit unele concluzii în legătură cu pregătirea ciocolatei pentru evitarea tendinței de albire și anume:

– albirea ciocolatei se explică prin creșterea cristalelor de formă β;

– în procesul de temperare trebuie să se urmărească formarea cristalelor formei β și a centrelor lor de cristalizare;

– adăugarea la ciocolată în timpul temperaturii a unor resturi de ciocolată veche care conține unt de cacao sub forma β favorizează formarea centrelor de cristalizare β;

– temperatura de temperare a ciocolatei depinde de procentul de grăsime adăugat la pregătirea ciocolatei, astfel ciocolata cu lapte care are o cantitate mai mare de grăsime adăugată trebuie temperată la o temperatură mai mică cu 2ºC decât la ciocolata pentru lapte.

În SUA, s-au efectuat experimente pentru a se cerceta dacă adăugarea în untul de cacao a unor emulgatori adecvați, permite să se reducă tendința de formare a cristalelor grosolane de unt de cacao.

Aceste experimentări nu au condus la rezultate concludente.

Cercetările efectuate au arătat că formarea eflorescențelor (albirea groasă) e legată de precristalizarea untului de cacao și se datorește în mai mică măsură formelor polimorfe ale acestuia ci mai mult unor grăsimi cu un indice de iod mai și punct de topire ridicat care intră în compoziția sa.

Singura metodă care poate da rezultate este temperatura ciocolatei care în practica modernă constă în combinarea răcirii și amestecării. Este cert că durata scurtă a răcirii este factorul cel mai important. Noile mașini de temperare de mare productivitate au permis să se obțină răcirea ciocolatei în circa 15 s și chiar mai puțin. Rezultatele obținute cu aceste mașini arată că există o corelație strânsă între intensitatea amestecării și viteza de răcire. Temperarea se face la o temperatură de 32 – 33ºC.

Practica a arătat că înaintea operației de temperare masa de ciocolată trebuie încălzită la 46 – 49ºC. Nerespectarea acestei reguli are ca urmare pierderea contracepției și a luciului ciocolatei.

Ciocolata încălzită încet trebuie temperată la o temperatură mai ridicată decât cea răcită rapid. Ciocolata răcită rapid trebuie să aibă o temperatură joasă înainte de temperare și să fie ușor reîncălzită.

Turnarea în forme (mularea)

După temperare, ciocolata se toarnă în forme de diferite dimensiuni și gramaje. Formele în care se toarnă ciocolata trebuie să fie preîncălzite la o temperatură de circa 2ºC decât temperatura ciocolatei.

Trebuie reținut ca exemplu de temperatură următoarele indicații: 32 – 33ºC pentru ciocolată și 31 – 32ºC pentru forme.

Turnarea se face cu ajutorul unor mașini speciale în forme care se mișcă într-un circuit închis pe o bandă de transport și care sunt preîncălzite înainte de a fi umplute cu ciocolată.

În timpul operației de turnare se adaugă ciocolatei diverse adaosuri: alune, stafide, etc., pentru a obține ciocolata cu adaosuri.

Pentru obținerea ciocolatei umplute, formele se umplu la început numai cu cantitatea necesară formării unei cămăși, apoi se toarnă umplutura, după care se toarnă capacul tot din ciocolată. În felul acesta umplutura se închide în interiorul tabletei sau batonului de ciocolată.

S-a observat că la batoanele sau tabletele care au o umplutură lichidă sau semilichidă se produse siropări (lăcrimări) ale umpluturii care sunt cauzate de contractările variabile ale ciocolatei în timpul răcirii și care provoacă fisuri în învelișul de ciocolată. De obicei la capac. Procentul acestor fenomene de siropare e destul de mare, ajungând câteodată până la 50%. În vederea evitării acestui neajuns se practică sudarea suplimentară a capacului prin preîncălzirea marginilor cămășii de ciocolată, înainte de turnarea capacului. În urma unor calule termodinamice și a unor lucrări experimentale, în R.P.U. s-a ajuns la concluzia că dintre diversele posibilități de preîncălzire, cea mai convenabilă e aplicarea unui jet de aer cald.

Radiațiile infraroșii nu au dat rezultate satisfăcătoare din cauza încălzirii neuniforme a supraîncălzirii locale. Problema poate fi rezolvată definitiv prin aranjarea de tuneluri de aer cald amplasate înainte de mașina care toarnă capacul batonului sau tabletei.

Trepidarea ciocolatei

Formele de ciocolată înainte de a fi răcite sunt supuse unei operații de trepidare cu o frecvență mare și amplitudine mică. În timpul acestei operații care umple toată forma, repartizată uniform în ea, iar bulele de aer se află în masa de ciocolată de la prelucrările anterioare sunt eliminate, ceea ce face ca ciocolata să devină compactă.

Răcirea ciocolatei în forme

În continuare, formele de ciocolată sunt introduse timp de 30 de minute în camere sau tunele de răcire în care se menține o temperatură de 6 – 8ºC.

Aceste condiții asigură cristalizare fină uniformă a untului de cacao și dă ciocolatei o suprafață foarte lucioasă, frumoasă, creând de asemenea posibilitatea de a scoate ușor din formă, datorită reducerii volumului untului de cacao prin răcire și solidificare.

Datele din literatura tehnică de specialitate arată că prin răcire, de la 35ºC la 15ºC, fiecare 100 grame de unt de cacao își micșorează volumul de 10 cm3.

Experimentele efectuate în legătură cu modificările greutății volumetrice a untului de cacao în timpul răcirii au arătat că untul de cacao solidificat la 15ºC are o greutate volumetrică de 0,977 grame, iar untul de cacao topit la 35ºC are o greutate volumetrică de 0,906 grame are un volum de 100/0,906=110 cm3 iar volumul lui solidificat la 15ºC este de 100/0,977=102 cm3 ceea ce înseamnă prin răcirea de la 35ºC la 15ºC, 100 grame de unt de cacao își micșorează volumul cu 8cm3.

Ciocolata conținând 30 – 35% unt de cacao își micșorează volumul în timpul răcirii cu 2 – 2,5 cm3 pentru fiecare 100 grame.

Micșorarea ciocolatei e strâns legată de cristalizarea untului de cacao. Cu cât aceasta cristalizează mai complet cu atât volumul ciocolatei se micșorează mai mult și ciocolata se scoate mai ușor din forme.

Scoaterea ciocolatei din forme (demularea)

După ieșirea din camera sau tunelul în care a fost răcit, ciocolata este scoasă din forme. După temperarea, turnarea și răcirea ei s-au făcut corect este suficientă răsturnarea formelor pentru ca ciocolata să cadă.

Camera în care se face demularea trebuie să aibă o temperatură de maxim 18 – 20ºC și o umiditate relativă a aerului de 65 – 75%, pentru că altfel umiditatea din aer condensează pe suprafața ciocolatei care are o temperatură de 6 – 8ºC, producând dispariția luciului, precum și dizolvarea zahărului și albirea ciocolatei prin recristalizarea zahărului în macrocristale vizibile.

Pentru evitarea acestor neajunsuri, instalațiile moderne sunt prevăzute cu un tunel pe care îl străbate ciocolata după demulare și în care se ace o aclimatizare a sa prin încălzirea treptată de la 6 – 8ºC până la 16 – 17ºC și numai după aceea este scoasă în camera de ambalare. În felul acesta se evită neajunsurile provocate de condensarea vaporilor de apă pe suprafața ciocolatei.

Ambalarea ciocolatei

Pentru a proteja împotriva influenței luminii solare, umidității aerului înconjurător din cauze mecanice, ciocolata se ambalează fiecare tabletă sau baton în foițe de staniol și apoi în ambalaje din hârtie cromo.

Ambalarea individuală se face mecanic cu ajutorul diferitelor tipuri de mașini.

Tabletele sau batoanele ambalate individual se ambalează apoi în cutii din carton de diverse greutăți (1 – 2 kg).

Bomboanele de ciocolată se ambalează în cutii din carton de 100 grame la 1000 grame.

3.3. Principalele caracteristici ale materiilor prime, auxiliare și a produsului finit.

Zahărul

Zahărul constituie materia primă de bază în fabricarea produselor zaharoase. El este zaharoza cu puritate cuprinsă între 99 % și 99,8 %. Zaharoza este ușor solubilă în apă și poate cristaliza din soluțiile apoase în cristale monocline cu punctul de topire la 185ºC. este greu solubilă în alcool. Solubilitatea zaharozei în apă crește în raport cu temperatura.

În soluție apoasă este dextrogiră, iar concentrația ei se determină polametric. Zaharoza nu are proprietăți reductoare. Sub influența acizilor chiar și a celor mai slabi. Zaharoza se hidrolizează dând d-glucoza și d-fructoza. D-fructoza fiind puternic levogiră, iar zaharoza și d-glucoza slab dextrogire, soluția devine levogiră după hidroliză, de unde numele de invertire care se dă acestei hidrolize și acela de zahăr invertit atribuit amestecului de d-glucoză și d-fructoză. Procesul de invertire al soluției de zaharoză se urmărește poliarimetic, prin măsurarea scăderii rotației dextrogire.

Hidroliza zaharozei se mai poate hidroliza și cu ajutorul enzimelor.

Cercetările au arătat că drojdia de bere conține două enzime capabile să hidrolizeze zaharoza; una este maltaza (d-glucozidaza) și cealaltă este intertaza (zaharaza).

Maltaza acționează în condiții optime în soluții neutre (pH = 6 – 7 ) în timp ce invertaza manifestă activitate optimă în soluții cu pH = 4 – 5 unde activitatea maltazei este aproape nulă.

Soluțiile de zaharoză (zahăr) fierb la temperaturi care cresc în raport cu concentrația lor.

Odată cu adăugarea și a altor zaharuri (glucoza, zahăr invertit) solubilitatea zaharozei se micșorează iar cantitatea totală de substanță uscată la o soluție saturată se mărește.

Această proprietate a glucozei și a zahărului invertit de a mări conținutul în substanță uscată a soluțiilor saturate de zahăr – glucoză și zahăr – zahăr invertit, în comparație cu soluțiile saturate de zaharoză simplă contribuie la păstrarea masei de bomboane fără să cristalizeze.

Aceasta se explică prin faptul că o dată cu creșterea conținutului de substanță uscată, crește și vâscozitatea soluției, ceea ce îngreunează circulația și legarea moleculelor între ele.

Practic zaharoza nu este higroscopică, ea începând să absoarbă umiditatea din mediul înconjurător, numai când umiditatea relativă a acestuia depășește 90 %. Dacă zaharoza este amestecată cu glucoză, fructoza sau zahăr invertit, ea devine higroscopică.

Zaharoza și soluțiile acesteia sunt rezistente la temperaturi ridicate. Prin încălzirea soluțiilor de zaharoză la temperatura de 100ºC se constată că procesul spontan de hidroliză începe abia după 17 – 20 ore, iar la 84ºC acest proces începe după 43 – 55 ore.

În soluțiile de zaharoză încălzite până la 145ºC nu se produce decât modificări chimice lipsite de importanță, iar la încălzirea până la 160ºC se observă formarea unei cantități de zahăr invertit și o modificare a culorii.

Prin adăugarea altor zaharuri la soluțiile de zahăr se micșorează rezistența acestora la temperatură. Astfel, la încălzirea soluțiilor de zaharoză în care se adaugă glucoza sau zahăr invertit în proporție de 1 p zahăr și 1/2 p glucoză sau zahăr invertit, cantitatea de substanțe reducătoare începe să crească la 100ºC.La temperatura de 114 – 145ºC și la o durată de încălzire de 60 – 90 minute, cantitatea de substanțe reducătoare ajunge până la aproximativ 13 – 17 %.

O soluție de zaharoză cu concentrația de 80 % are următoarele caracteristici:

– conductivitatea termică – 0,280 Kcal/m h grad;

– căldură specifică – 0,325 Kcal/kg grad;

Zahărul – SR 11:1995

1. Generalități

1.1. Obiectul și domeniul de aplicare

Prezentul standard se referă la zahărul obținut din sfecla de zahăr sau zahăr brut din trestie de zahăr, cu destinația de aliment sau de materie primă pentru industria alimentară.

1.2. Clasificare

După caracteristicile organoleptice și fizico-chimice zahărul se clasifică în:

1.2.1. Zahăr cristal constituit din cristale de zaharoză neaglomerate care pot fi:

– alb nr. 1 cu destinația alimentară;

– alb nr. 2 denumit și de calitate „tip” sau de calitate „standard” cu destinație alimentară;

– alb nr. 3 cu destinație alimentară sau de materie primă pentru industria alimentară;

– alb nr. 4 cu destinație de materie primă pentru industria alimentară.

1.2.2. Zahăr bucăți cu destinație alimentară constituit din cristale de zaharoză aglomerate, care se pot prezenta:

– tablete cu duritate internă redusă;

– tablete dure.

1.2.3. Zahăr pudră constituit din cristale măcinate care pot fi:

– impalpabil, cu destinație de materie primă pentru patiserie;

– extrafin cu destinație de îndulcitor al sucurilor reci de fructe, pudrarea deserturilor, prepararea înghețatei și a produselor dulci reci;

– fin cu destinație de materie primă pentru patiserie, tarte și pudrarea fructelor.

1.2.4. Zahăr candel, constituit din cristale gigantice de zaharoză formate pe același germen, cu destinație de materie primă pentru patiserie, fabricarea berii, șampaniei.

1.2.5. Zahăr lichid:

– sirop de zaharoză cu destinație de materie primă pentru industria alimentară și pentru specialități artizanale;

– sirop de zaharoză parțial invertită, cu destinație de materie primă pentru obținerea unor sortimente de margarină și pentru prepararea siropului de patiserie;

– sirop de zaharoză total invertită, cu destinație de materie primă pentru industria alimentară.

2. Condiții tehnice de calitate și metode de verificare

2.1 Materii prime și auxiliare

Materii prime și auxiliare folosite pentru obținerea zahărului trebuie să corespundă specificațiilor sau standardelor și reglementărilor în vigoare.

2.2. Granulația și dimensiuni

Zahărul cristal:

– zahăr cu granulație mare de cristale de 1,54…1,8 mm

– zahăr cu granulație medie de cristale de 0,80…0,95 mm

– zahăr cu granulație mică de cristale de 0,55…0,65 mm

2.3. Proprietăți fizice și chimice

3. Reguli pentru verificarea calității:

tipuri de verificare:

– de lot

– periodice

Verificare de lot

Lot – cantitatea maximă 25 tone zahăr fabricat, ambalat și prezentat la verificare în aceeași zi.

La fiecare lor se verifică:

– ambalarea și marcarea;

– masa netă;

– proprietăți senzoriale;

– proprietăți fizice și chimice, cu excepția metalelor, arsenului și pesticidelor.

Verificări periodice:

Periodic se verifică:

– conținutul de arsen și metale, conținutul de pesticide, proprietățile miciobiologice;

– proprietățile de utilizare (la cererea beneficiarului).

4. Ambalarea, marcarea, depozitarea, transport și documente

4.1 Ambalarea

4.1.1. Zahărul se livrează în ambalaje de desfacere și/sau ambalaje de transport

Ca ambalaje de desfacere se folosesc:

a) pentru zahărul cristal:

– pungi de folie de polietilenă de joasă densitate;

– pungi de hârtie cu strat dublu: strat interior din hârtie imitație pergament, cu masă de maxim 40 g/cm2 iar stratul exterior din hârtie rezistentă sulfat înălbită, cu masa de maxim 60g/m2;

– plicuri de hârtie înălbită cu polietilenă.

b) pentru zahăr pudră:

– pungi din folie de polietilenă de joasă densitate;

– pungi de hârtie cu strat dublu.

Masa netă a unei pungi din folie de polietilenă este 5 Kg, iar a unei pungi de hârtie de 500 grame.

a) pentru zahăr cristal:

– saci de țesuturi liberiene;

– cutii de carton triplex;

– pachete de hârtie rezistentă suflat înălbită, cu masa de maxim 125 g/m2;

– palete – lăzi metalice cu role, căptușite cu hârtie rezistentă sulfat înălbită, cu masa de minim 125 g/m2.

Notă: cutiile de carton triplex și cu mucava precum și pachetele de hârtie și palete lăzi se folosesc la ambalajele colective de transport, pentru zahărul ambalat în pungi.

Masa netă a ambalajelor de transport este:

– 40 kg, 45 kg sau 50 kg;

– 10 kg pentru pachetele ce conțin pungi;

– 5 kg…6 kg pentru cutiile care conțin plicuri;

– 1050 kg pentru paletele – lăzi metalice cu role;

b) pentru zahăr pudră:

– saci de hârtie;

– pachete de hârtie rezistentă suflat înălbită, cu masa de maxim 125 g/m2;

– cutii de carton dur;

– palete transport, simple din lemn;

Masa netă a ambalajelor este de:

– 5 kg pentru pachetele mai mari de 500 grame;

– 20 kg pentru cutiile de carton dar cu pungi de polietilenă de câte 5 kg;

– 1050 kg respectiv 960 kg pentru paletele de lemn cu pachete respectiv de cutii de lemn.

Ambalajele trebuie să fie curate, uscate, rezistente, să nu imprime produsului miros și gust străin și să corespundă reglementărilor în vigoare.

Ambalajele de desfacere se așează în ambalaje de transport în așa fel încât să umple complet interiorul și să nu se miște în timpul transportului.

Ambalajele trebuie incluse etanș prin lipire, termosudare, astfel încât să nu se piardă din menținut.

4.2. Marcarea

Ambalajele de desfacere și transport se pot marca prin etichetare, ștampilare sau imprimare cu cerneală sau tuș stabil, care nu trebuie să pătrundă până la produs.

Datele care se marchează trebuie să fie vizibile și durabile:

Ambalajele de desfacere trebuie marcate cu următoarele mențiuni:

– marca și/sau denumirea producătorilor, localitatea;

– denumirea și tipul produsului;

– data ambalării (anul și luna);

– masa netă și abaterea maximă;

– termenul de valabilitate;

– condiții de păstrare;

– SR 11;

Ambalajele de transport trebuie marcate cu următoarele mențiuni:

– marca și/sau denumirea producătorului;

– denumirea și tipul produsului;

– data ambalării – anul pentru zahăr cristal și – anul, luna, ziua pentru zahăr pudră

– termenul de valabilitate;

– masa brută;

– masa netă;

– SR 11.

4.3. Depozitarea

zahărul se depozitează în încăperi curate, uscate, dezinfectate și deratizate, la o temperatură maximă de 20ºC și umiditate relativă a aerului de maxim 75%. Oscilațiile de temperatură în depozit nu trebuie să depășească ± 5ºC.

depozitarea ambalajelor cu zahăr se face pe rafturi cu grătare în absența produselor toxice sau cu miros pătrunzător.

4.4. Transport

Transportul zahărului se face cu vehicule curate, aerisite și acoperite, care să nu permită pătrunderea umezelii la produs.

Nu se admite transportul zahărului împreună cu produse toxice sau miros pătrunzător.

4.5. Documente

Fiecare lor de zahăr livrat trebuie să fie însoțit de documentul de certificare a calității întocmite conform dispozițiilor legale în vigoare.

5. Termen de valabilitate

Termenele de valabilitate pentru zahăr se stabilesc de către producător.

Pudra de cacao

Pudra sau praful de cacao este un produs obținut prin măcinarea turtelor de cacao rezultate la presă după extragerea untului de cacao. Ea are un conținut de grăsime cuprins între 15% și 25% după calitatea și întrebuințarea care urmează să se dea. De exemplu pudra de cacao destinată consumului are un conținut de grăsime cuprins între 22% și 25% pe când cea destinată industriei are un conținut de grăsime sub 22%.

Procesul tehnologic de fabricare a pudrei de cacao în general este același cu cel de fabricare a ciocolatei până la obținerea masei de cacao. Sunt însă unele deosebiri în ceea ce privește atât parametrii tehnologici de diverse faze cât și unele operații suplimentare, cum ar fi de exemplu operația de tratare a boabelor sau mesei de cacao destinată pudrei de cacao.

Fabricarea pudrei de cacao și a ciocolatei sunt organic legate între ele, totuși trebuie făcută o deosebire între cazul când pudra de cacao apare ca un produs la fabricarea ciocolatei și cazul când pudra de cacao este produsul principal al fabricii.

În cazul când se fabrică pudră de cacao pentru consum, indiferent dacă această pudră apare ca un subprodus sau ca un produs principal în fabrică, trebuie să se aibă în vedere următoarele condiții:

– culoarea pudrei de cacao trebuie să fie brună-roșcată;

– gustul să fie plăcut, slab dulceag, cu o aromă fină și bine evidențiată;

– mărimea particulelor de cacao trebuie să fie astfel încât băutura preparată cu pudră de cacao să fie o suspensie stabilă, adică să nu se depună pe fundul ceștii timp de 10 minute.

Acestea sunt cerințele de apreciere a pudrei de cacao de către consumatori.

Cacao prudă SR 9723

Obiectul și domeniul de aplicare

Prezentul standard se referă la cacao pudră. Obținută prin măcinarea turtelor de cacao rezultate după extragerea parțială a untului de cacao utilizată ca atare sau în industria alimentară.

Clasificare

După conținutul de grăsime, cacao pudră se clasifică în două tipuri : tip I și tip II

Materii prime și auxiliare

Materiile prime auxiliare folosite la fabricarea pudrei de cacao trebuie să corespundă documentelor normative de produs și reglementărilor sanitare în vigoare.

Proprietăți senzoriale

Proprietăți fizico-chimice

Peste 30 zile de la fabricație, la cacao pudră se admite o umiditate de maxim 75 % pentru ambele tipuri de cacao pudră.

Reguli pentru verificarea calității

Tipuri de verificare

Verificarea calității pudrei de cacao se face prin verificarea de lot și verificicarea periodică

Verificarea de lot

Prin lot se înțelege cantitatea de pudră de cacao de același tip realizată de aceeași uitate producătoare în același tip de ambalaj și prezentate deodată la verificare. La fiecare tip de lot se verifică:

– ambalarea și marcarea

– masa netă

– proprietățile senzoriale

– proprietățile fizice și chimice cu excepția conținutului de celuloză, cenușă totală, cenușă insolubilă, impurități feroase.

Verificări periodice:

Verificările periodice constau în verificarea conținutului de celuloză, cenușă totală, cenușă insolubilă și impurități metalice feroase, care se execută la schimbare lotului de materii prime și ori de câte ori se consideră necesar.

Ambalare, marcare, depozitare, transportul și documente

Ambalare:

Cacao cu pudră se ambalează în:

– pungi de hârtie metalizată cașerată sau din material plastic;

– ambalajele de carton căptușite cu hârtie pergament sau cu material plastic.

Materialele folosite trebuie să corespundă reglementărilor sanitare în vigoare.

Abaterile de la masa netă a produsului.

Abaterea admisă la conținutul net al produsului de desfacere este:

– pentru ambalaje până la 100 grame…………±5%

– pentru ambalaje până la 100-500 grame……±5%

– pentru ambalaje până la 500 grame…………±1%

Ambalaje de transport

Pentru transportul ambalajelor de desfacere se introduce în cutii de carton sau în pachete de hârtie. Cacao pudră în vrac se transportă în saci din material plastic.

Marcarea

Pentru ambalajele de desfacere se inscripționează următoarele mențiuni;

– marca și/sau denumirea producătorului, localitatea;

– denumirea produsului, tipul;

– masa netă și abaterea admisă, termen de valabilitate;

– condiții de păstrare;

– SR 9723.

Pentru ambalajele de transport se inscripționează următoarele mențiuni:

– denumirea produsului, tipul;

– masa netă;

– masa brută;

– condiții de păstrare;

– termen de valabilitate;

– SR 9723.

Depozitarea

Cacao pudră se depozitează în încăperi uscate, dezinefectate, bine aerisite la temperaturi de maxim 18ºC și umiditate relativă a aerului de maxim 65%.

Depozitarea ambalajelor cu cacao pudră trebuie ferită de umezeală și de schimbările bruște de temperatură.

Transport

Cacao pudră se transportă cu vehicule curate, aerisite prevăzute cu prelată impermeabilă, pentru a se feri de umezeală, în absența produselor toxice sau cu miros pătrunzător.

Documente

Fiecare lot trebuie însoțit de document, de certificat de calitate întocmite conform reglementărilor în vigoare.

Untul de cacao

Untul de cacao este grăsimea untului de cacao. El se obține prin procesarea masei de cacao o dată cu turtele de cacao la ieșirea din presă, untul de cacao este impurificat mai mult sau mai puțin cu particule foarte fine de cacao. Atunci când untul de cacao nu se folosește în producția de ciocolată el se filtrează la temperatura de 33 – 35ºC, pentru a se îndepărta aceste particule.

După filtrarea untului de cacao se toarnă în forme de diferite dimensiuni unde se lasă să se solidifice. În cazuri cu totul speciale se recomandă și la o dezodorizare a lui, trecându-se prin untul topit un curent de vapori de apă. Untul de cacao este un amestec de gliceride al acizilor grași în următoarele proporții:

Oleopalmitostearină……53 %

Oleodistearina………….18,5 %

Oleodipalmitina………..7,0 %

Dipalmitostearina………2,5 %

Dioleopalmitina……….4,0 %

Dioleostearina…………4,5 %

Oleolmoloepalmitina…..4,5 %

Oleolinoleostearina…….4,5 %

Acizi grași liberi………1,1 %

Alte substanțe…………0,4 %

Greutatea untului de cacao este indicată în literatură cu valori diferite. Se indică de exemplu ca greutate specifică 0,95 la 15ºC pentru untul proaspăt și 0,945 pentru cel vechi. În ultima vreme se indică 0,96 – 0,98 pentru untul proaspăt.

Punctul de topire al untului de cacao este indicat în general la temperatura de 33ºC, însă diferiți cercetători au indicat valori între 28 și 36ºC, dat fiind faptul că el variază în raport cu proveniența boabelor de cacao și cu procedeul de extracție.

De asemenea untul de cacao învechit are un punct de topire mai ridicat decât cel proaspăt.

Punctul de topire al untului de cacao extras din diferite variații de boabe de cacao.

În urma unor cercetări efectuate în Belgia s-a confirmat că untul de cacao există în patru forme polimorfe și anume γ, α, β și β’ care au puncte de topire diferențiate astfel:

– forma γ = 18ºC

– forma α = 21 – 24ºC

– forma β = 34 – 35ºC

– forma β’ = 27 – 29ºC

Forma stabilă este forma β care începe să se topească la 20ºC, iar punctul de topire completă este de 35ºC.

Curbele sumare de topire ale untului de cacao arată că formele polimorfe se topesc în intervale scurte de temperatură.

Caracteristicile untului de cacao:

Laptele praf

Laptele praf este produsul obținut prin deshidratarea laptelui integral, a lapetlui degresat, sau a altor produse lactate ca: smântâna, zerul, etc. În timpul fabricației trebuie să se țină seama de unele componente ale laptelui (albumina, lactoza și sărurile) sunt mai sensibile la acțiunea căldurii și procesul trebuie astfel condus ca acestea să fie protejate, pentru a obține un produs de cea mai bună calitate și cu un grad maxim de stabilitate.

În industria produselor zaharoase se folosește lapte praf obținut din lapte integral. Acest lapte praf are proprietățile fizico-chimice indicate în tabelul următor:

Valoarea calorică a 1 kg de lapte praf poate fi calculată din formula:

K = 10(9,23G+4S)

În care:

G – conținutul de grăsime al laptelui praf, în %

S – conținutul de substanță uscată degresată al laptelui praf, %

Din punct de vedere organoleptic, laptele praf fabricat din lapte integral trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

– să aibă o granulație fină, uniformă, fără aglomerări;

– gustul și mirosul laptelui praf reconstituit trebuie să fie plăcute, specifice laptelui integral, fără nuanțe străine;

– culoarea laptelui praf și a celui reconstituit trebuie să aibă o ușoară nuanță gălbuie, care se intensifică în măsura în care crește conținutul de grăsime.

În timpul tratamentului termic pentru deshidratare, componentele laptelui suferă modificări:

Substanțele proteice

Albumina precipită aproape în întregime, mai ales când temperatura înaltă se asociază și cu o durată mai lungă a procesului de deshidratare. Cazeina nu suferă modificări substanțiale.

Laptele praf obținut printr-un proces de deshidratare în care temperatura a fost ridicată și care a durat mai mult, este mai puțin solubil în apă, deoarece cazeinatul de calciu se deshidratează puternic și își pierde proprietățile de a se rehidrata în apă. Solubilitatea mai redusă a acestui lapte praf se mai explică și prin faptul că complexul fasfocazeinat de calciu suferă unele modificări.

Lactoza

Suferă de asemenea unele ușoare transformări marcate în special printr-o caramelizare parțială. În acest caz produsul prezintă în masa lui particule brune, care constituie un defect l laptelui praf.

Grăsimea

Nu suferă modificări accentuate

Sărurile minerale

Echilibru salin al laptelui se modifică foarte mult sau mai puțin după procedeul folosit la deshidratare. Modificările suferite de săruri minerale din lapte se accentuează mai mult în cazul în care laptele inițial a avut o aciditate mare și a fost supus neutralizării cu bicarbonat de sodiu sau alte substanțe negative. Și din această cauză laptele praf devine greu solubil, iar după reconstituire prezintă un gust fad, apos și o digerabilitate redusă.

Enzimele (fermenții)

Enzimele sunt fermenți și anume peroxidaza și reductaza sunt distruse. Lipaza se pare că rezistă la temperatura procesului de deshidratare, ceea ce rezultă din faptul că laptele praf este mai mult expus râncezirii.

Vitaminele

Vitamina A și B sunt puțin atacate în timpul procesului de deshidratare, iar vitamina C nu este atacată dacă temperatura de deshidratare nu depășește 100ºC și dacă produsul nu vine în contact cu fierul, cuprul sau oxigenul din aer.

Depozitarea laptelui praf

Laptele praf este deosebit de sensibil față de umiditatea din mediul înconjurător de oxigenul din aer, precum și față de lumină, de aceea în timpul depozitării trebuie ferit de influența acestor factori.

Într-o atmosferă umedă, conținutul de umiditate al laptelui praf crește foarte mult, determinând scăderea gradului de solubilitate și în același timp el poate căpăta un gust și miros neplăcut. Acțiunea directă a luminii și în special a radiațiilor ultraviolete provoacă procese de oxidare și ca urmare, produsul capătă un gust rânced. Procesul de oxidare și râncezirea este favorizat și de prezența urmelor de cupru. În urma cercetărilor s-a stabilit prezența a 4 mg Cu/kg lapte praf catalizează puternic descompunerea grăsimii.

Laptele praf depozitat în ambalaje neetanșe trebuie păstrat la temperaturi scăzute (maxim 10ºC) și la o umiditate relativă a aerului maxim 75%. Aceste ambalaje vor fi ferite și de mirosuri străine.

Proprietăți senzoriale

Proprietăți fizico-chimice

Proprietăți zifico-chimice

Lecitina

Lecitina face parte din clasa fosfatidelor.

Fosfatidele sunt foarte mult răspândite în natură atât în regnul vegetal cât și în regnul animal, mai ales în gălbenușul de ou, creier, inimă și ficat, iar în cantități mică în semințe de rapiță și soia.

Ele sunt substanțe de consistența cerii, albe, hidroscopice, solubile în alcool și eter. Cu apa formează soluții coloidale, caracterului de ioni bipolari. Fosfatidele au proprietăți de a se acumula pe suprafețe de separare dintre apă și alte lichide, datorită cărui fapt are rolul de regulatoare ale permeabilității membranelor celulare.

Lecitina este un derivat al diglicerinei în compoziția căreia intră radicalul fosfat și combinația azotoasă colină. Ea se obține industrial prin extragerea din uleiul de soia.

În industria produselor zaharoase lecitina se folosește la fabricarea ciocolatei ca emulgator precum și pentru scăderea vâscozității. Emulgatorii sunt substanțe care adăugate în cantități mici la o emulsie ușurează dispersia particulelor și măresc stabilitatea emulsiei obținute, datorită faptului că formează pelicule foarte fine în principal particule disperse.

Compoziția lecitinei:

– fosfolipide: 60 – 70 %

– ulei de soia: 30 – 35 %

– apă: 1 – 2 %

– alte substanțe: 1 – 2 %

Compoziția în acizi grași:

– acidul palmitic: 16,5 %

– acidul stearic: 5 %

– acidul oleic: 17 %

– acidul linoleic: 54 %

– acidul linolinic: 7,5 %

Alunele

Fructe oleaginoase, extrem de bogate în lipide. Alunul cultivat este reprezentat prin numeroase soiuri dintre care mai valoroase sunt: Barcelona, Mari de Piemont.

Miezul deține 36 – 57 % din greutatea alunei și conține 3 – 6 % apă, 52 – 69 % grăsimi, 12 – 28 % substanțe proteice, 2- 3 % săruri minerale (potasiu, fosfor, calciu, mangan, fier, etc.) provitamina A, vitaminele C, B1, B2, PP, acid pantotemic, acid folic, vitamina P.

Alunele se pot păstra 1 – 2 ani, după aceea miezul lor începe să râncezească. Ele se valorifică în coaja sau formă de miez.

Miezul de alune se consumă proaspăt, ușor prăjit sau prelucrat în diferite produse de cofetărie (ciocolată, prăjituri, bomboane, creme, înghețată, nuga).

Din fericire, cea mai mare parte a materiei grase pe care o conțin este alcătuită din acizi grași nesaturați. Aceștia sunt extrem de benefici pentru sănătate și contribuie la reducerea colesterolului negativ din sânge.

Lipidele au de asemenea un rol foarte important în prevenirea bolilor cardio-vasculare.

Acest lucru este datorat de prezența în cantități mari a fibrelor și magneziului, elemente care ajută în prevenirea acestor boli.

Fructele conțin azotați, calciu, fosfor, magneziu, potasiu, fier, cupru, sulf, sodiu, vitaminele A și B, materii grase.

Alunele de pădure sunt datorită acestei compoziții de excepție, puternic nutritive și cu valoare energetică mare.

O mână de alune (25 grame) conține 141 de calorii. Lipidele (grăsimile) vegetale prezente în aceste semințe, sunt formate din uleiuri grase care conțin acizi grași nesaturați (acizi omega), cu rol benefic asupra organismului.

Majoritatea semințelor oleaginoase, pe lângă lipide, conțin și cantități mari de proteine.

Oleaginoasele se dovedesc a fi energizante, prin valoarea energetică mare a lipidelor din compoziție.

Totodată, prin conținutul mare de fibre, ajută digestia, favorizând tranzitul intestinal.

Pe lângă vitaminele F, alunele conțin și alte vitamine liposolubile sau precursori ai acestora (provitamina A, caroten, vitamina E), care sunt esențiali pentru desfășurare a proceselor fiziologice.

Apa

În stare pură apa este un lichid limpede, fără culoare, gust și fără miros, foarte puțin ionizată și are cea mai mare căldură specifică.

Apa pură nu există în natură, dar proprietățile ei trebuie să fie cunoscute, deoarece în raport cu aceasta apa se stabilește calitatea apelor naturale și a celor folosite în activitatea omului.

Apele naturale se caracterizează în mod unitar prin ansamblul proprietăților organoleptice, fizice, radioactive, chimice, biologice și bacteriologice. (STAS 1342-77).

Proprietăți organoleptice

Mirosul apei – se poate datora substanțelor organice în descompunere sau microorganismelor vii protozoare precum și prezența unor substanțe chimice provenite din ape uzuale industrial (fenoli, crezoli).

Gustul apei – se datorează substanțelor minerale dizolvate. Este caracteristic pentru diferite tipuri de substanțe dizolvate care se găsesc în cantități mai mari în apă. Condițiile de calitate ale apei din punct de vedere al proprietăților organoleptice prezentate în STAS-77 sunt în următorul tabel.

Proprietăți senzoriale ale apei

Proprietăți fizice

Proprietățile fizice ale apei sunt: turbiditatea, culoarea, temperatura și conductivitatea electrică.

Turbiditatea – depinde de materiile din apă aflate în suspensie și de natura loc. Măsurarea turbidității se face prin comparație cu emisii etalon în scară silcie.

Culoarea – se datorează prezenței în apă a unor substanțe dizolvate (acizi fenolici, compuși de mangan, clorofilă din frunze, acizi humici) și se determină cu soluții etalon de clorură de platină și potasiu și de clorură de cobalt.

Temperatura – variază funcție de proveniența apei (subterană, sau de suprafață) și de anotimp.

Apa subterană de la adâncimi de până la 50 metri are temperaturi între 10 – 13ºC, de la ceastă temperatură apa crește cu un grad, pentru fiecare 33 – 35 metri. Temperatura naturală a apei de la suprafață în țara noastră variază între 0 – 27ºC.

Proprietăți bacteriologice

Proprietățile bacteriologice sunt determinate de prezența diferitelor bacterii. Se pot distinge următoarele grupe de bacterii:

– bacterii coliforme, care pot indica, de exemplu contaminarea cu ape uzate de canalizare, particule de sol;

– bacterii patogene, pot produse îmbolnăvirea organismului;

– bacterii saponificate – care fac parte din microflora naturală a apei și nu produce îmbolnăviri.

Proprietăți bacteriologice ale apei:

Condițiile care se cer apelor folosite în industrie, diferă după natura acestora și după scopul în care sunt folosite în procesul tehnologic. În industrie apele folosite sunt de tipul celor potabile.

Proprietăți radioactive

Radioactivitatea – este o proprietate a apei de a emite radiații permanente α, β, sau γ. Nu trebuie să depășească o anumită concentrație 3,7 * 1010 atomi radiu dezintegrați pe secundă, ce corespund unui grad de radiu. Radioactivitatea globală trebuie să fie în conformitate cu prevederile STAS 1342-77.

Proprietăți fizice

Ciocolata SR 6862:1955

1. Obiect și domeniu de aplicare

Prezentul standard se referă la ciocolata masivă obținută prin prelucrarea boabelor de cacao și adaosuri în amestec omogen sau eterogen, prezentă sub forma de tablete, batoane și figuri.

Adaosuri folosite: lapte praf, cafea, cicoare, alune, stafide, expandate, etc.

1.1. Clasificare

După compoziție se clasifică în:

a) ciocolată simplă:

– ciocolată amăruie

– ciocolată vanilie

– ciocolată menaj

– ciocolată cuvertură vanilie

b) ciocolată cu adaosuri în amestec omogen

– ciocolată cu lapte

– ciocolată cu cafea

– ciocolată cu cicoare

– ciocolată cu cuvertură lapte

c) ciocolată de adaosuri în amestec eterogen (alune, stafide, arahide, expandat, fructe confiate).

2. Condiții tehnice de calitate

2.1. Materii prime și auxiliare

Materii prime și auxiliare folosite la fabricarea ciocolatei trebuie să corespundă specificațiilor de produs și reglementărilor sanitare în vigoare.

Note:

1. – boabele de cacao decorticate pot conține maxim 2 % coji

2. – ciocolata cu cafea trebuie să conțină maxim 1,5 % (m/m) boabe de cafea prăjite sau cantitatea corespunzătoare de cafea solubilă.

3. – la fabricarea ciocolatei se admite folosirea lecitinei insolubile în acetonă, în proporție maxim 0,5 %.

2.2. Forma, dimensiunea și masa

Forma, dimensiunea și masa bucăților de ciocolată precum și adaosurile folosite se stabilesc prin specificație de produs sau prin contact.

2.3. Proprietăți senzoriale

2.4. Proprietăți fizico-chimice

Notă: pentru sortimentele de ciocolată cu adaosuri în amestec eterogen, sursa de ciocolată trebuie să corespundă caracteristicilor prezentate în tabel, pentru ciocolata simplă (amărui și vanilie) și pentru ciocolata cu adaos în amestec omogen cu lapte.

3. Reguli pentru verificarea calității

Tipuri de verificare:

– verificare de lot

– verificări periodice

Lotul este format din cantitatea de ciocolată realizată în aceeași unitate producătoare de același sortiment în același fel de ambalaj și prezent la verificare.

La fiecare lot se verifică:

– ambalarea și marcarea;

– forma, dimensiunea și masa;

– proprietățile organoleptice;

– proprietăți fizice și chimice, cu excepția substanțelor grase din lapte, conținutul de cenușă și cenușa insolubilă în HCI 10 %.

Verificări periodice.

Periodic se verifică: substanțele grase din lapte, conținutul de cenușă totală și cenușă insolubilă în HCI 10 %.

4. Ambalarea, marcarea, depozitarea, transport și documente

Ambalarea de desfacere:

Ciocolata se ambalează în:

– hârtie metalizată conform STAS 9178/1 pentru care se aplică o banderolă listografică;

– hârtie imitație pergament conform STAS 2279 peste care se aplică o banderolă listografică;

Notă: ciocolata se poate ambala și în alte tipuri de ambalaje de desfacere, convenite între părțile contractate;

Materialele folosite la ambalare trebuie să corespundă reglementărilor sanitare în vigoare.

Cernelurile folosite la marcare trebuie să fie stabile să nu se întindă, iar în cazul ambalajelor individuale să nu pătrundă până la produs.

Abaterile de la masa produsului:

– pentru ambalaje până la 25 grame ± 5 %

– pentru ambalaje cuprinse între 25 – 55 grame ± 3 %

– pentru ambalaje până la 56 – 100 grame ± 2 %

– pentru ambalaje peste 100 grame ± 1 %

Ambalaje pentru transport

Pentru transportul ambalajelor de desfacere se introduc în cutii de carton.

Notă: se pot folosi și alte tipuri de ambalaje de transport convertite între părțile contractante.

Toate ambalajele trebuie să fie rezistente, uscate, cerate și fără miros străin.

Marcarea

Pentru ambalajele de desfacere se inscripționează:

– marca și denumirea producătorului, localitatea;

– denumirea producătorului, tipul și sortimentul;

– componente;

– valoarea energetică;

– masa netă și abaterea admisă;

– data fabricației (ziua, luna, anul și termenul de valabilitate sau valabil până la… sau „a se consuma de preferință înainte de…”;

– condiții de păstrare;

– SR 6862

Depozitare

Ciocolata se depozitează în încăperi uscate, curate, dezinfectate și foarte bine aerisite, la temperaturi de maxim 18ºC, umiditatea relativă a aerului maxim 65%;

Bilanț de materiale

Depozitare – 100 kg produs finit

Ambalare:

; C = ciocolată

Cdm1 + cd2 = Camb + (Cd1+cd2)

Cdemulare = 100,02

Demulare

Crăcire = Cdemulare + pierderi demulare

Crăcire = 100,02 + *Crăcire

Crăcire = 100,02

Crăcire =

Răcire

Cturnare = Crăcire + pierderi răcire

Cturnare = 100,220 + * Cturnare

Cturnare = 100,220

Cturnare =

Turnare

Camestecare = Cturnare + pierderi turnare

Camestecare = 100,270 + * Camestecare

Camestecare = 100,270

Camestecare = = Camestecare = = 100,470

Amestecare

Cdepozitare = Camestecare + pierderi amestecare

Cdepozitare + alune = Camestecare + pierderi amestecare

Cdepozitare + alune = *Cdepozitare + alone

= 0,1 * 100,470 = 10,047

Cdepozitare + 10,047 = = 100,570 + 10,047 = 110,617

Depozitare

Ctemperare = Cdepozitare + pierderi depozitare

Ctemperare = 110,617 + * Ctemperare

Ctemperare = 110,617

Ctemperare = = = 110,628

Temperare

Ccenușare = Ctemperare + pierderi temperare

Ccenușare = 110,628 + * Ccenușare

Ccenușare = 110,628

Ccenușare = = = 110,683

Conșare

Cmărunțită broeză = Cconșare + pierderi conșare

Bilanț parțial în grăsimi

Lecitină = * Cmb

G = grăsime

G = 30 %

– 0,75Cmb = -77,479

Cmb = 103,305

Lecitină = * 103,305

L = 0,103

Unt

103,305 + + 0,05 = 110,683

= 110,683 – (103,305 + 0,05)

= 110,683 – 103,355

= 7,328

U =

Unt cacao = 10,992 kg

Mărunțire broeză

Camestecare = Cmărunțire + pierderi mărunțire

Camestecare = 103,305 + * Camestecare

Camestecare = 103,305

Camestecare = = = = 103,824

Amestecarea

Lp =

Lp = kg

Lapte praf = 10,382 kg

Mc = 23,82 kg

Masă cacao = 23,82 kg

Mc+ z + Lp + = Mam

Z = Mam – Mc – Lp –

Z = 103,824 – 23,82 – 10,382 – *10,992

Z = 103,824 – 37,866

Z = 65,958 kg

Zahăr = 65,958 kg

Amestecare masă cacao

Mc dozare = Mc amestecare + p Mc amestecare

Mc dozare = 23,82 + * Mc dozare

Mc dozare

Mc dozare =

Dozare Mc (masa cacao)

Mc temperare = Mc dozare + p Mc dozare

Mc temperare = 23,843 + * Mc temperare

Mc temperare

Mc temperare =

Temperare Mc (masa cacao)

Mc temperare și transport = Mc temperare + p Mc temperare

Mc depozitare și transport = 23,890 + * Mc depozitare și transport

Mc depozitare și transport *

Mc depozitare și transport =

Depozitare și transport (masa cacao)

Mc recepție calitativă și cantitativă = Mc depozitare și transport + p Mc depozitare și transport

Mc recepție calitativă și cantitativă = 23,910 + * Mc recepție calitativă și cantitativă

Mc recepție calitativă și cantitativă *

Mc recepție calitativă și cantitativă =

Recepție calitativă și cantitativă

Masa cacao = Mc recepție calitativă și cantitativă + p Mc recepție calitativă și cantitativă

M cacao = 23,936 + * M cacao

M cacao *

M cacao =

Masa cacao = 23,983

Amestecare zahăr

Z dozare = Z amestecare + p zahăr amestecare

Z dozare = 65,958 + Z dozare

Z dozare *

Z dozare =

Dozare zahăr

Z cernere = Z dozare + p zahăr dozare

Z cernere = 65,971 + Z dozare

Z cernere *

Z cernere =

Cernere zahăr

Z măcinare = Z cernere + p zahăr cernere

Z măcinare = 65,070 + Z măcinare

Z măcinare *

Z măcinare =

Măcinare zahăr

Z depozitare și transport = Z măcinare + p zahăr măcinare

Z depozitare și transport = 65,130 + Z depozitare și transport

Z depozitare și transport *

Z depozitare și transport =

Depozitare și transport zahăr

Z recepție calitativă și cantitativă = Z depozitare și transport+p Z depozitare și transport

Z recepție calitativă și cantitativă = 66,136 + * Z recepție calitativă și cantitativă

Z recepție calitativă și cantitativă *

Z recepție calitativă și cantitativă =

Recepție calitativă și cantitativă

Zahăr = Z recepție calitativă și cantitativă + p Zahăr recepție

Zahăr = 66,235 + * Zahăr

Zahăr *

Zahăr =

Zahăr = 66,367

Amestecare lapte praf

Lp dozare = Lp amestecare + p Lp amestecare

Lp dozare = 10,382 + * Lp dozare

Lp dozare *

Lp dozare =

Dozare lapte praf

Lp cernere = Lp dozare + p Lp dozare

Lp cernere = 10,392 + * Lp cernere

Lp cernere *

Lp cernere =

Cernere lapte praf

Lp depozitare și transport = Lp cernere + p Lp cernere

Lp depozitare și transport = 10,407 + * Lp depozitare și transport

Lp depozitare și transport *

Lp depozitare și transport =

Depozitare și transport lapte praf

Lp recepție = Lp depozitare și transport + p Lp depozitare și transport

Lp recepție = 10,412 + * Lp recepție

Lp recepție *

Lp recepție =

Recepție calitativă și cantitativă lapte praf

Lapte praf = Lp recepție + p Lp recepție

Lapte praf = 10,432 + * Lapte praf

Lapte praf *

Lapte praf =

Lapte praf = 10,452

Amestecare unt cacao

Unt dozare = Unt amestecare + p Unt amestecare

Unt dozare = 10,992 + * Unt dozare

Unt dozare *

Unt dozare =

Dozare unt

Unt temperare = Unt dozare + p Unt dozare

Unt temperare = 10,997 + * Unt temperare

Unt temperare *

Unt temperare =

Temperare unt

Unt depozitare și transport = Unt temperare + p Unt temperare

Unt depozitare și transport = 10,013 + * Unt depozitare și transport

Unt depozitare și transport *

Unt depozitare și transport =

Depozitare și transport unt

Unt recepție calitativă și cantitativă = Unt depozitare și transport + p Unt depozitare

Unt recepție = 11,018 + * Unt recepție

Unt recepție *

Unt recepție =

Recepție calitativă și cantitativă unt

Unt cacao = Unt recepție calitativă + p Unt recepție

Unt cacao = 11,034 + * Unt cacao

Unt cacao *

Unt cacao =

Unt cacao = 11,056

Amestecare alune

Alune dozare = Alune amestecare + p Alune amestecate

Alune dozare = 10,047 + * Alune dozare

Alune dozare *

Alune dozare =

Dozare alune

Alune curățire = Alune dozare + p Alune dozare

Alune curățire = 10,077 + * Alune curățire

Alune curățire *

Alune curățire =

Curățire alune

Alune depozitare și transport = Alune curățire + p Alune curățire

Alune depozitare și transport = 10,092 + * Alune depozitare și transport

Alune depozitare și transport *

Alune depozitare și transport =

Depozitare și transport alune

Alune recepție calitativă = Alune depozitare și transport + p Alune depozitare

Alune recepție calitativă = 10,112 + * Alune recepție calitativă

Alune recepție calitativă *

Alune recepție calitativă =

Recepție calitativă și cantitativă alune

Alune = Alune recepție calitativă + p Alune recepție

Alune = 10,127 + * Alune

Alune *

Alune =

Alune = 10,147

Amestecare lecitină

Lecitină dozare = Lecitină amestecare + p Lecitină amestecate

Lecitină dozare = 0,103 + * Lecitină dozare

Lecitină dozare *

Lecitină dozare =

Dozare lecitină

Lecitină depozitare și transport = Lecitină dozare + p Lecitină dozare

Lecitină depozitare și transport = 0,103 + * Lecitină depozitare

Lecitină depozitare și transport *

Lecitină depozitare și transport =

Depozitare și transport lecitină

Lecitină recepție calitativă = Lecitină depozitare și transport + p Lecitină depozitare și transport

Lecitină recepție calitativă = 0,103 + * Lecitină recepție calitativă

Lecitină recepție calitativă *

Lecitină recepție calitativă =

Recepție calitativă și cantitativă lecitină

Lecitină = Lecitină recepție calitativă + p Lecitină recepție

Lecitină = 0,103 + * Lecitină

Lecitină *

Lecitină =

Lecitină = 0,103

Bilanț tabelar materiale

Bilanț termic

Temperarea masei de cacao

M * ci * ti + w * ci * ti = M * cf * tf + w * cf * tf+ Qp

M – masa

ci – căldura specifică inițială

ti – temperatura inițială

w – debitul de apă

cf – căldura specifică finală

tf – temperatura finală

Qp = 4197 * 80 * 0,02 = 6715,2

119,505 * 2122,7 * 18 + W * 4197,80 = 119,45 * 1603,5 * 45 + w * 4185 * 60 + 6715,2

8619213,375 – 4566118,743 = 4053094,632

w(4197 * 80 – 4185 * 60 – 6715,2) = 4053094,632

w*77944,8 = 4053094,632

w =

w = 51,999 kg H2O/8h

Temperare unt cacao

18,325 * 2512 * 18 + w * 4197 * 80 = 18,32 * 2512 * 45 + w * 4185 * 60 + 6715,2

2070892,8 – 828583,2 = 1242309,6

w*(4197 * 80 – 4185 * 60 – 6715,2) = 1242309,6

w*77944,8=1242309,6

w =

w = 15,938 kg H2O/8h

Temperare ciocolată

553,415 * 2721 * 45 + w * 4182 * 20 = 553,14 * 5735,9 * 27 + w * 4179 * 30 + 6715,2

85664404,6 – 67762899,68 = 17901504,92

w*(4182 * 20 – 4179 * 30 – 6715,2) = 17901504,92

w * 35014,8 = 17901504,93

w =

w = 511,255H2O/8h

Ciocolată reîncălzită

553,415 * 5735,9 * 27 + w * 4185 * 60 = 553,14 * 4563 * 32 + w * 4181 * 50 + 6715,2

80767290,24 – 85706993,66 = 4939703,42

w * (4185 * 60 – 4181 * 50 – 6715,2) = 4939703,42

w =

w = 139,797H2O/8h

Amestecare masă cacao

119,45 * 1603,5 * 45 + 18,32 * 2512 * 45 + 329,79 * 1214,17 * 20 + w * 4185 * 60 = 467,56 * 1603,5 * 40+ w * 4179 * 40 = 8619213,375 + 2070892,8 + 8008422,468 + w * 4185 * 60 = 29989298,4 + w * 4179 * 40

2998929,4 – 8619213,375 – 2070892,8 – 8008422,486 = 1129769,74

w * (4185 * 60 – 4179 * 40) = 11290769,74

w =

w = 134,510 kg H2O/8h

Ciocolată broeză de la primul valț

5198,12 * 2122,7 * 18 + w * 4197 * 80 = 516,525 * 2637 * 26 * w * 4185 * 60 + 6715,2

35413987,05 – 19834848,43 = 15579138,62

w =

w =199,873 kg H2O/8h

Ciocolată broeză pentru valțul II și III

519,12 * 2122,7 * 18 + w * 4197 * 80 = 516,525 * 2637 * 35 + w * 4185 * 60 + 6715,2

w * (4197 * 80 – 4185 * 60 – 6715,2)

47672674,88 – 19834848,43 = 27837826,45

w =

w = 357,147 kg H2O/8h

Ciocolată broeză pentru valțul IV

519,12 * 2122,7 * 18 + w * 4197 * 80 = 516,525 * 2637 * 40 + w * 4185 * 60 + 6715,2

54483057 – 19834848,43 = 34648208,57

w =

w = 444,522 kg H2O/8h

Ciocolată broeză pentru valțul V

519,12 * 2122,7 * 18 + w * 4197 * 80 = 516,525 * 2637 * 35 + w * 4185 * 60 + 6715,2

w * (4197 * 80 – 4185 * 60 – 6715,2)

47672674,88 – 19834848,43 = 27837826,45

w =

w = 357,147 kg H2O/8h

Bilanț termic tabelar

6. Descrierea schemei de legături

Masa de cacao și untul de cacao sunt aduse din depozit în bidoane (1) cu ajutorul cărucioarelor (2) și apoi sunt trecute în temperatorul de unt de cacao (4) respectiv temperatorul de masă de cacao (6).

Temperatoarele sunt alimentate cu apă de la rezervorul (3), apa încălzește mantaua temperatorului și realizează operația de temperare a materiei prime.

Din temperatorul de unde de cacao (4) cu ajutorul unei pompe cu prelungire (5) se trimite o parte în malaxorul (15), iar cealaltă parte este trimisă la conșă (19) pentru a reduce vâscozitatea masei de ciocolată.

Din temperatorul (6) masa de cacao se trimite cu ajutorul unei pompe cu plunjer (7) în malaxor.

Aici se va amesteca în zaharuri și untul de cacao. Zahărul este adus din depozit în saci (8) și este descărcat în elevatorul (9) care realizează transportul lui până la buncărul (10) de aici zaharul cade pe cântarul (11) pentru a stabili cantitatea necesară pentru obținerea ciocolatei. Din cântar trece prin moara (12) pentru măcinarea lui la zahăr pudră. Este cernut cu ajutorul sitei vibratoare (13), din sită ajunge în pâlnia unui dozator cu șnec (14) de unde este trimis la malaxare.

În acest timp din depozit se aduc alunele cu ajutorul unui cărucior și sunt luate de elevatorul (25) apoi de banda unui cărucior și sunt luate de elevatorul (25) apoi de banda transportatoare (26), în final ajungând în buncărul de alune (27).

Se vor descărca din buncăr numai după operația de temperare a ciocolatei.

Din malaxor, amestecul omogenizat se preia cu ajutorul transportorului cu șnec (16) la broeza (17) pentru mărunțirea fină a particulelor componente ale masei de ciocolată, apoi a particulelor componente ale masei de ciocolată, apoi urmează transportul masei obținute cu transportorul cu șnec (18) până la conșă (19), unde are loc operația de finisare.

În cadrul acestei operații se adaugă cealaltă parte din cantitatea de unt de cacao și lecitină în vederea scăderii vâscozității masei de ciocolată.

Ciocolata rezultată din temperator este trimisă în continuare cu ajutorul unei pompe cu plunjer (24) la malaxorul (29) unde are loc amestecul ciocolatei cu alunele din buncărul (27).

Din malaxor ciocolata împreună cu alunele ajung în mașina de turnat forme (39, apoi se răcesc cu ajutorul unei instalații ce se găsește în interiorul mașinii.

De aici sunt trecute la mașina de ambalat (31) care realizează ambalarea ciocolatei în foiță de aluminiu și hârtie.

După ambalare ciocolata este transportată cu ajutorul cărucioarelor la depozit în vederea depozitării până la livrare.

7. Dimensionarea principalelor spații de producție

7.1. Depozit de materii prime

Unt de cacao – pentru o lună de zile:

10,992*30*8=2638,08 kg

Ambalat în cutii de carton de 25 kg

Untul de cacao se depozitează pentru o perioadă de o luna de zile la temperatura de 18ºC. Ținând cont de faptul că secția lucrează 5 zile pe săptămână, rezultă că într-o lună secția funcționează 20 zile.

Cantitatea de unt de cacao necesară pentru 20 de zile lucrătoare se calculează prin înmulțirea cantități de unt de cacao necesară pentru o zi cu numărul de zile de depozitare. Știind că avem nevoie de 87,936 kg/zi, cantitatea de unt de cacao necesară pentru 20 zile lucrătoare este 2638,08 kg.

Untul de cacao este ambalat în cutii de carton de 25 kg, iar numărul de cutii care vor fi depozitate pe perioada de 20 de zile va fi:

cutii, unde:

Cvc = cantitatea de unt de cacao necesară pentru 20 de zile lucrătoare;

gr = greutate unei cutii

Cutiile se depozitează pe rastele ( cu 7 rafturi) cu dimensiunile:

L = 2 m, l = 0,8 m, h = 2,2 m

Cutiile au următoarele dimensiuni: L = 0,4 m, l = 0,4 m, h = 0,3 m.

Aria ocupată de o cutie= L*l = 0,3*0,4 = 0,12 m2

Aria ocupată de un rastel = L * l = 0,6 * 0,8 = 0,48 m 2

Pe un raft se depozitează:

– pe lungime: 2 : 0,4 = 5 cutii

– pe lățime: 0,8 : 0,4 = 2 cutii

– pe 1 raft: L * l = 5 * 2 = 10 cutii

– pe 1 rastel: 7 * 10 = 70 cutii

Numărul de rastele necesare:

rastele

Masa de cacao pentru o lună de zile:

23,983 * 30,8 = 5755,92 kg

Ambalată în cutii de carton de 50 kg

Masa de cacao se depozitează pentru o perioadă de o lună de zile la temperatura de 18ºC și umiditatea de δ=65%. Ținând cont de faptul că secția lucrează 5 zile pe săptămână, rezultă că într-o lună secția funcționează 20 de zile.

Cantitatea de masă de cacao necesară pentru 20 zile lucrătoare se calculează prin înmulțirea cantității de masă de cacao necesară pentru o zi cu numărul de zile de depozitare. Știind că avem nevoie de 191,864 kg/zi, cantitatea de masă de cacao necesară pentru 20 de zile lucrătoare este de 5755,92 kg.

Masa de cacao este ambalată în cutii de carton de 50 kg, iar numărul de cutii care vor fi depozitate pe perioada de 20 de zile = cutii, unde:

CMC = cantitatea de masă de cacao necesară pentru 20 zile lucrătoare;

gr = greutatea unei cutii;

Cutiile se depozitează pe rastele cu dimensiunile:

– L = 2 m;

– l = 0,8 m

– h = 2,2 m

Cutiile au următoarele dimensiuni:

– L = 0,25 m;

– l = 0,4 m

– h = 0,3 m

– pe lungime: 2*0,25 = 8 cutii

– pe lățime: 0,8*0,4 = 2 cutii

– pe 1 raft: 8*2 = 16 cutii

Numărul de cutii pe rastel: 16*7=112 cutii

Numărul de rastele necesare:

1 rastel

Zahăr pudră – pentru o lună de zile:

65,958 * 30 * 8 = 15829,92 kg

Ambalat în saci de 50 kg

Zahărul pudră se depozitează pentru o perioadă de o lună de zile la temperatura de 20ºC și umiditatea de δ=75%. Ținând cont de faptul că secția lucrează 5 zile pe săptămână, rezultă că într-o lună secția funcționează 20 de zile.

Cantitatea de zahăr pudră necesară pentru 20 de zile lucrătoare se calculează prin înmulțirea cantității de zahăr pudră necesară pentru o zi cu numărul de zile de depozitare. Știind că avem nevoie de 527,664 kg/zi, cantitatea de zahăr pudră necesară pentru 20 de zile lucrătoare este 15829,92 kg.

Zahărul pudră este ambalat în saci de 50 kg, iar numărul de saci care vor fi depozitați pe perioada de 20 de zile = saci, unde:

Cz = cantitatea de zahăr pudră necesară pentru 20 zile lucrătoare;

gr = greutatea unui sac;

Sacii se depozitează pe europaleți cu dimensiunile:

– L = 1,2 m;

– l = 0,8 m

Pe un palet intră 30 de saci→ ~ 11 europaleți

Alune – pentru o lună de zile:

10,047 * 30 * 8 = 2411,28 kg

Ambalate în saci de 15 kg

Alunele se depozitează pentru o perioadă de o lună de zile la temperatura de 18ºC. Ținând cont de faptul că secția lucrează 5 zile pe săptămână, rezultă că într-o lună secția funcționează 20 de zile.

Cantitatea de alune necesară pentru 20 de zile lucrătoare se calculează prin înmulțirea cantității de alune necesară pentru o zi cu numărul de zile de depozitare. Știind că avem nevoie de 80,376 kg/zi, cantitatea de alune necesară pentru 20 de zile lucrătoare este de 2411,28 kg.

Alunele sunt ambalate în saci de 15 kg, iar numărul de saci care vor fi depozitați pe perioada de 20 zile = saci, unde:

CAl = cantitatea de alune necesară pentru 20 de zile lucrătoare;

gr = greutatea unui sac

Sacii se depozitează pe europaleți cu dimensiunile:

– L = 1,2 m

– l = 0,8 m

Pe un palet intră 30 de saci →europaleți

Lecitină – pentru o lună de zile:

0,103 * 30 * 8 = 24,72 kg

Ambalată în bidoane din material plastic de 4 kg. Lecitina se depozitează pentru o perioadă de o lună de zile la temperatura de 18ºC și umiditate de δ=65%. Ținând cont de faptul că secția lucrează 5 zile pe săptămână, rezultă că într-o lună, secția funcționează 20 de zile.

Cantitatea de lecitină necesară pentru 20 de zile lucrătoare se calculează prin înmulțirea cantității de lecitină necesară pentru o zi cu numărul de zile de depozitare. Știind că avem nevoie de 0,824 kg/zi, cantitatea de lecitină necesară pentru 20 de zile lucrătoare este de 24,72 kg.

Lecitina este ambalata în bidoane de plastic de 4 kg, iar numărul de bidoane care vor fi depozitate pe perioada de 20 de zile= bidoane, unde:

CL = cantitatea de lecitină necesară pentru 20 de zile lucrătoare;

gr = greutatea unui bidon

Bidoanele se depozitează pe europaleți cu dimensiunile:

– L = 1,2 m

– l = 0,8 m

Pe un palet intră 5 bidoane →=1,4 ~ 2 europaleți.

Datorită condițiilor de depozitare asemănătoare a acestor materii prime, depozitarea acestora se face în același depozit pentru o perioadă de o lună. În total sunt 19 europaleți aranjați unul peste altul.

În depozit, lățimea spațiilor de circulație în cazul manipulării cu electrostivuitorul în ambele sensuri este de 2 m. distanța dintre europaleți și perete este de 0,1 m, iar distanța dintre europaleți este de 0,1 m. Lungimea europaleților este de 1,2 m, lățimea de 0,8 m, iar înălțimea de 2,4 m. Astfel, pentru ca europaleții să poată fi depozitați, este necesar un spațiu de :

Suprafața depozitului: S = L * l

L = lungimea depozitului

l = lățimea depozitului

Aria depozitului este Sutilă = 1,2 * 0,8 * 19 = 18,24 m2

Sreală = 1,5 * 18,24 = 27,36 ~ 28 m2

S = 7 * 4 = 28 m3

7.2. Depozit pentru produse finite

Tabletele de ciocolată sunt ambalate în hârtie metalizată, având dimensiunile de 22 x 9 x 0,8 cm, cu greutatea de 100 g și apoi depozitate câte 50 în cutii de carton ondulat, de 5 kdg, care se depozitează pe stelaje manuale cu dimensiunile de 800 x 1200 mm, cu câte 8 rafturi cu înălțimea de 30 cm. Cutiile au dimensiunile de 23 x 20 x 10 cm. Condițiile de depozitare sunt: T = 18 ºC și umiditatea δ= 65%, iar dimensionarea spațiului se face pentru o perioadă de 2 săptămâni.

Shârtie metalizată = 22*9 = 198 cm2 = 0,0198 m2

Sstelaj = 0,8 * 1,2 = 0,96 m2

Vraft = 0,8*1,2*0,3 = 0,288 m3

Vcutie = 0,2*0,23*0,1=0,0046 m3

Pe un raft al stelajului intră 24 cutii, având 8 rafturi:

– pe lungimea raftului: 0,8:0,23=3,47 ~4 cutii

– pe lățimea raftului: 1,2:0,2=6 cutii

– pe un raft: 4*6=24 cutii

Rezultă că pe un stelaj sunt 24 * 8 = 192 cutii.

Știind că avem: cutii/zi, Mciocolată = 100 g, ciocolata obținută = 100 kg și depozitarea se face pe 14 zile, rezultă că avem 800*14 = 1120 cutii/2 săptămâni.

Sunt necesare: stelaje

Suprafața depozitului: S = L * l

L = lungimea depozitului

l = lățimea depozitului

Aria depozitului este:

Sutilă = 0,96 * 42 = 40,32 m2

Sreală = 40,32 * 1,5 = 60,48 m2 ~ 60 m2

S = 10 x 6 = 60 m2

7.3. Depozit pentru ambalaje

Cutiile de carton sunt depozitate sub formă împachetată și aplatizată, sau în cutii de carton de 25 kg, iar hârtia metalizată se depozitează sub formă de sul sau în cutii pentru ambalare așezate pe stelaje.

Sulurile de hârtie metalizată au dimensiunile: lățimea: 9990 mm, diametrul exterior=880 mm, iar masa hârtiei este de 100 g/m2.

Consumul specific de folie = 34,2 kg/tonă de produs.

Cantitatea de produs este de 500 kg/zi. Înseamnă că necesarul de folie metalizată este de: 34,2*1,6=54,72 kg.

Masa unui sul de hârtie este de 30 kg.

Numărul de suluri este suluri

Pe un rastel intră 6 cutii → 1 rastel

8. Utilaje tehnologice

8.1. Lista utilajelor tehnologice

8.2. Alegerea și dimensionarea utilajelor

Dimensionarea buncărelor

Dimensionarea buncărelor se realizează pentru cantitatea de materie primă necesară pentru 16 ore.

h1 = d*tg 60 = d*1,73

DV – debit volumic, m3/h

– timp de acționare, h;

Dm – debit masic, kg/h;

– densitate, kg/m3

– coefficient de umplere, = 1,2;

h – înălțimea cilindrului;

d – diametrul cilindrului;

h1 – înălțimea părții conice = DV * tg 60

1). Buncăr de zahăr

= 6,367 kg/h

= 989 kg/m3

= 16 h

m3

h1 = d*tg 60 = d*1,73

d = 0,797 m

Adopt dstas = 0,8 m

m3

Vtstas = 1 m3

h = 2 * d = 2 * 0,8 = 1,6 m

h1 = d * tg 60 = 0,8 * 1,73 = 1,384 m

2) Buncăr lapte praf

kg/h

kg/m3

h

m3

h1 = d*tg 60 = d*1,73

d = 0,462797 m

Adopt dstas = 0,58 m

m3

Vtstas = 0,3 m3

h = 2 * d = 2 * 0,5 = 1 m

h1 = d * tg 60 = 0,5 * 1,73 = 0,865 m

3) Buncăr alune

m3

h = 2*D

D = 0,639 m

2h1 = 1,73*d

h1 =

d=2*D=2*0,639 = 1,278 m

h = 1,278 m

h1 =

V = debit volumic, kg/h

t = timpul de lucru

= densitatea zahărului pudră = 507 kg/m3

= coeficient de umplere, = 1,2;

d = diametrul cilindrului, m;

h = înălțimea cilindrului, m;

h1 = înălțimea părții conice, m;

Dimensionarea temperatoarelor

Dimensionarea temperatoarelor se realizează pentru cantitatea de masă de ciocolată necesară pentru 16 ore.

1. Temperator unt de cacao

m3

d = 0,534 m ~ 0,6

h = 2 * d

h = 1,2 m

V real =

V real = 0,339 m3

V = debit volumic m3/h;

= coeficient de umplere, = 1,2;

= densitatea untului de cacao kg/m3

m = cantitatea de unt de cacao necesară, kg;

d = diametrul temperatorului, m;

h = înălțimea temperatorului, m;

t = timp de staționare.

2. Temperator masă de cacao

m3

d = 0,617 m

h = 2 * d

h = 1,23 m

V real =

V real = 0,366 m3

V = debit volumic m3/h;

= coeficient de umplere, = 1,2;

= densitatea untului de cacao kg/m3

m = cantitatea de unt de cacao necesară, kg;

d = diametrul temperatorului, m;

h = înălțimea temperatorului, m;

t = timp de staționare.

3. Temperator masă de ciocolată

Debit de apă de răcire

Q=

Q= m3/min

B – debit de apă de răcire de la temperare masă de ciocolată

B – 11,255 kg/min

A=

A= m2

m

d – diametrul temperatorului

m

Debit de masă de ciocolată temperată

Q=

Q= kg/min

M=

M= m3/min

A=

A= m2

D=

m

Q – debit de masă

M – debit volumetric

A – aria

W – viteza de trecere a masei de ciocolată prin zona de răcire a temperatorului

D- diametrul temperatorului de masă de ciocolată

Pentru zona de răcire a ciocolatei

Zona I – zona de răcire a ciocolatei de la 60ºC – 15ºC;

Ø= K * A * Dtmed

Dtmed =

Dtmax = 60-20 = 40ºC

Dtmin = 25-15 = 10ºC

ºC

K = 150W/m2 * k

A = 1,377 m2

Ø = 150*1,377*21,739

Ø = 4490,19 W

A = π*D*L

1,377 = 3,14*0,035*L

L= m

L = n*π*Ds

Ds = 0,3 m

Ds = diametrul spirei

Ls = lungimea unei spire

Ls = π* Ds

Ls= 3,14*0,3 = 0,942 m

Ns = numărul de spire

Ns =

Dreal = D * 1,3 = 0,298 * 1,3 = 0,387 ~0,4 m

Pentru zona de încălzire a ciocolatei

Zona II – Zona de încălzire a ciocolate de la 33 – 40ºC

Ø = K * AS * Dtmed

Dtmed =

Dtmax = 60-33 = 27ºC

Dtmin = 40-25 = 15ºC

ºC

K = 150W/m2 * k

Ø = 150*A*20,689

Ø = 22435,3584 W

22435,3584=A*3103,35

A = 7,229 m2

A = π*D*L

7,229 =3,14*0,035*L

L= m

L=n**Ds

Ds = 0,3 m

Ds = diametrul spirei

Ls = lungimea unei spire

Ls = π*Ds

Ls = 3,14*0,3 = 0,942 m

Ns = numărul de spire

Ns = ~70

Dozator orizontal cu șnec de zahăr pudră

IM =

IM = debit masic, kg/h

M – masă de zahăr pudră, kg,

IM = kg/h

Iv =

Iv =

m

a = 0,6 – 1,0, adopt = 0,6

Pc = a * Dc

Pc = 0,6 * 2,317 = 1,39

Pc = pasul, m

Dc – diametrul calculate al elicei, m

Iv = debit volumic, m3/s

Iv = m3/s

= densitatea zahărului pudră = 660 kg/m3

nmax = 60 rot/min

= coeficientul de corecție a debitului = 1

n = turația reală a arborelui elicoidal

f = coeficient de umplere, f = 1,2

V =

V = m3

h =

h1 =

h = m

h1 =

2. Dozator orizontal cu șnec de lapte praf

3. Dozator orizontal cu șnec de masă cacao

4. Dozator orizontal cu șnec de alune

Dimensionarea dozatoarelor cu șnec se realizează pentru cantitatea de materie primă necesară pentru 16 ore.

P = a*Dc

R = Ro*β

P=

R = Ro*β

P = a * Dc

A = 0,6 – 1,0; adopt a = 0,6

Dv = debit volumic, m3/s

Sm = debit masic, kg/s

σ = densitate

Dc = diametrul calculat al elicei, m

cα = coeficientul de corecție al debitului = 1;

nmax = turația maximă admisă a arborelui elicoidal = max 60 rot/min

n = turația reală a arborelui elicoidal

R0 = coeficient de rezistență la înaintare a materialului

Β = coeficient de corecție a rezistenței la înaintare a materialului

L = lungimea arborelui = 1,95 m

Pc = pasul, m

Dimensionarea rezervoarelor

Dimensionarea rezervoarelor se realizează pentru cantitatea de materie primă și apă necesare pentru 16 ore.

Vreal =

Vt =

H = 0,8*D

Dv= debit volumic, m3/h

Dm = debit masic, kg/h

δ = densitatea

ς = coeficientul de umplere = 1,2

D = diametrul rezervorului, m

H = înălțimea rezervorului, m

T = timp de staționare, h;

1. Rezervor masă de cacao

Vr =

Vr = m3

M = cantitatea de masă de cacao, kg

σ = densitatea mase de cacao

Vt =

0,372 =

D= m, adopt D = 0,9 m

H = 0,8 * D = 0,8 * 0,9

H = 0,72 m

2. Rezervor unt de cacao

Vr =

Vr = m3

Vt =

0,228 =

D= m, adopt D = 0,8 m

H = 0,8 * D = 0,8 * 0,8

H = 0,64 m

3. Rezervor apa 80ºC

Vr =

Vr = m3

M = cantitatea de apă folosită la temperarea ciocolatei, kg H2O/8h

D= m, adopt D = 0,3 m

H = 0,8 * D = 0,8 * 0,3

H = 0,24 m

4. Rezervor apă 60ºC

Vr = m3

m3

D= ~ 0,3 m

H = 0,8 * D = 0,8 * 0,3

H = 0,24 m

5. Rezervor apă 15ºC

Vr =

Vr = m3

V =

V = m3/h

V =

D=m , adopt D= 3 m

H = 2 * D = 2 * 0,3

H = 6 m

V = debit volumic, m3/h

δ = coeficient de umplere = 1,2

g = densitatea apei, kg/m3

m = cantitatea de apă necesară, kg

d = diametrul rezervorului, m

h = înălțimea rezervorului, m

t = timpul de staționare

Sită vibratoare pentru zahăr pudră

Q= kg/h

B=

B=

B= mm

B = lățimea sitei, mm;

H = înălțimea stratului de material pe sită = 0,2 mm

S = distanța parcursă de material pe sită = 0,2 mm

n = turația excentricului, rot/min

ζ = masa hectolitrică a zahărului pudră, kg/m3

η = coeficient de afânare a zahărului pudră pe sită, η=0,6-0,8

Q = debitul masic al zahărului pudră, kg/h

Dimensionarea pompelor centrifuge

1. Pompă centrifugă pentru rezervorul de apă 80ºC

V =

V=

V= m3/h

V = debit volumetric

m = cantitate de apă

δ = densitatea apei

Aleg pompa centrifugă tip MECANEX TC

2. Pompă centrifugă pentru rezervorul de apă 60ºC

V =

V=

V = 41,599 kg/min

V = 41,599*60=2495,94 kg/h

V =

V = m3/h

V = debit volumetric;

M = cantitatea de apă

t = timp;

c = timpul de lucru;

δ = densitatea apei

Aleg pompa centrifugă tip MECANEX TC

3. Pompa centrifugă pentru rezervorul de apă 15ºC

V =

V= m3

V = 272,669*60=16360,14 kg/h

V =

V = m3/h

V = debit volumetric;

m = cantitatea de apă

t = timp;

c = timpul de lucru;

δ = densitatea apei

Aleg pompa centrifugă tip MECANEX TC

4. Pompa pentru temperatorul de unt de cacao

V =

V= m3

V =

V = m3/h

V = debit volumetric;

m = masa de unt de cacao

t = timp;

c = timpul de lucru;

z = masa de unt de cacao, m3

δ = densitatea untului de cacao

Aleg pompa centrifugă tip PD 250

5. Pompa pentru temperatorul de masa de cacao

V =

V= m3

V =

V = m3/h

V = debit volumetric;

m = cantitate de masa de cacao

t = timp;

c = timpul de lucru;

z = masa de unt de cacao, m3

δ = densitatea masei de cacao

Aleg pompa centrifugă tip PD 250

6. Pompă pentru conșă

VCT =

V= kg/min

V =

V = m3/h

V = 0,04*60=2,4 m3/h;

V = debit volumetic;

VCT = debit de masă de ciocolată temperată;

m = cantitate de masa de ciocolată temperată

t = timp;

c = timpul de lucru;

z = cantitatea de masa de ciocolată temperată, m3

δ = densitatea masei de cacao

Aleg pompa centrifugă tip PD 630

Malaxor

V = m3

Q = kg/h

V = debit volumetric, m3

Q = debit masic, kg/h

M = 103,824 = masa de ciocolată amestecată

δ = coeficient de umplere, δ=1,2

ζ = 1235, densitatea masei de cacao

L = 1,5*D

V=

m

D = 0,634 m

L = 1,5*0,634 = 0,951 m

L = 0,951 m

Transportorul cu șnec

Q= kg/min

Q= m3/h

Ivreal =

Ivreal = m3/h

Iv =

Pc = a*Dc

a = 0,6

Ca = 0,7

nmax = 50 rot/min

m

Dc = 0,244 m

Dn = 250 mm

Dimensionarea elevatoarelor

1. Elevator pentru zahăr pudră

kg/h

m3/h

Q = debit de masă, kg/h

Iv = debit volumic, m3/s

m = cantitatea de zahăr pudră, kg

t = timpul

z = timpul de lucru

δ = densitatea zahărului pudră

Aleg elevator cu cupe de adâncime redusă, carcasă simplă, lent, descărcare centrifugală, încărcare exterioară directă.

2. Elevator pentru alune

kg/h

m3/h

Q = debit de masă, kg/h

Iv = debit volumic, m3/s

m = cantitatea de zahăr pudră, kg

t = timpul

z = timpul de lucru

δ = densitatea zahărului pudră

Aleg elevator cu cupe adânci, carcasă simplă, lent, descărcare gravitațională, încărcare exterioară directă.

9. Măsuri de protecția muncii, P.S.I. și igiena muncii

Protecția muncii în țara noastră este o problemă de stat și are ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor de muncă și a îmbolnăvirilor profesionale. întreprinderile trebuie să întocmească norme specifice sectoarelor respective care să asigure prin respectarea lor condiții de muncă lipsite de periculozitate sau medii de lucru corespunzătoare pentru desfășurarea muncii.

În industria produselor zaharoase au fost elaborate norme de tehnica securității muncii care an de an, au fost îmbunătățite pentru a răspunde cât mai bine scopului Pe lângă măsurile de ordin general care se referă la orice activitate industrială ca organizare de Instructaje inițiale și periodice a angajaților, realizarea de mijloace de propagandă vizuală a protecției muncii, organizarea de cabinete de tehnica securității etc. In aceste norme trebuie să se dea o mare atenție problemelor generale și specifice sectorului respectiv ca: probleme de ventilație și iluminat, de alimentare cu apă și îndepărtare a reziduurilor, de igiena încăperilor de producție, măsuri împotriva zgomotului și trepidațiilor, probleme de microclimat și despre examenul medical la angajări și cel periodic precum și probleme de educație sanitară, etce.

îndeosebi trebuie stabilite reguli de lucru la diferitele mașini și utilaje care folosesc ca utilități energie electrică, apă fierbinte, abur, curenți de aer rece sau cald etc. Acești agenți nefolosiți în conformitate cu regulile de protecție a muncii stabilite pot da naștere la accidente grave, la îmbolnăviri și la pierderi de bunuri materiale. La normele de protecția muncii în acest sector o deosebită atenție se dă condițiilor meteorologice și Influenței asupra organismului omenesc. Prin condițiile meteorologice se înțelege calitățile fizice ale aerului în sălile de producție care Influențează asupra organismului omului și odată cu aceasta asupra procesului muncii și productivității ei.

Parametrii Importanți care determină condițiile meteorologice sunt: temperatura, umiditatea, viteza aerului, radiația termică de la izvoarele de căldură frecvent folosite în această industrie etc. Oricare din parametrii arătați mal sus care nu se mențin în limitele normale stabilite, pot crea îmbolnăvirea celor ce stau în aceste medii, reducând parțial sau total pentru o perioadă mal lungă sau mai scurtă capacitatea de muncă persoanei respective.

Temperatura aerului în sălile de producție poate crește datorită eliberării de căldură de la cuptoare Industriale, uscătoare, recipiente, cazane duplicate, etc. Creșterea temperaturii mediului înconjurător schimbă buna dispoziție a muncitorului și influențează negativ asupra productivității muncii. La o muncă ușoară un muncitor cu îmbrăcăminte normală se simte bine la o temperatură de 16-25°C, In funcție de genul și greutatea muncii îndeplinite, eliberarea de căldură a organismului este diferită, astfel dacă un organism în repaus eliberează în 24 de ore circa 1700 kcal, un organism care efectuează o muncă obișnuită eliberează de la 2500 la 3000 kcal, iar unul supus la o muncă grea eliberează peste 6000 kcal.

Cu cât temperatura mediului este mal ridicată cu atât organismul cedează greu căldura eliberată în procesul muncii. Când temperatura corpului este mai ridicată decât cea a aerului înconjurător (a mediului) atunci schimbul de căldură de la organism la mediu se face normal și ușor. Dacă în sala de producție temperatura aerului este de 35°C sau mai mare, transferul de căldură de la corp la mediu prin conductibilitate și prin Iradiere se oprește și ca rezultat corpul se supraîncălzește, dând naștere la șocul termic cu toate complicațiile sale.

Viteza aerului are o mare influență în reglarea schimbului termic între organism și mediu. O mare importanță în reglarea termică a organismului o are evaporarea transpirației care în condiții grele de muncă fizică poate ajunge până la

Pentru acoperirea pierderii de apă din organism din cauza transpirației intense, se recomandă folosirea în toate secțiile calde ale fabricilor de produse zaharoase, apa gazoasă cu adaos de 0.5% sare de bucătărie. Prin aceasta s-a observat scăderea temperaturii corpului cu 0.5- 1°C, îmbunătățirea pulsului șl mai ales acoperirea pierderii de săruri din organism o dată cu transpirația.

Umiditatea aerului lucrul în săli umede de asemenea este dăunător lucrătorilor. Aceasta duce la o scădere a capacității de lucra, a bunel dispoziții și în ultima analiză Influențează negativ sănătatea, în Industria produselor zaharoase, în special în sălile de fiert, apar medii umede, datorită unor neetanșeități la diferitele elemente care conduc sau consumă abur, sau datorită intrării aerului rece în spațiile încălzite care împreună cu aerul cald formează ceață.

În aceste condiții se înrăutățește vizibilitatea. Muncitorul își concentrează vederea și în general întregul organism, îi slăbește capacitatea de orientare, predispunându-l la accidente. Activitatea îndelungată în săli umede duce la slăbirea organismului, la dureri de cap și predispune organismul la diferite boli.

Din cele de mai sus, se vede că lupta contra umezelii și a cetii în spațiile de producție este deosebit de importantă și poate fi redusă prin următoarele măsuri:

– Reducerea la minimum a neetanșeităților la elementele care conduc sau consumă abur;

– La înlocuirea apei de pe pardoseli și etanșarea elementelor care conduc sau consumă apă;

– Folosirea ventilației locale de absorbție a vaporilor rezultați de la fiert.

În lupta contra umidității în sălile de producție, ventilația este un mijloc deosebit de eficace. Prin folosirea ventilației trebuie înlăturată posibilitatea de a se crea curenți reci care sunt deosebit de periculoși pentru sănătatea lucrătorilor aflați în aceste zone0 In fabricile noi toate problemele legate de climatizare sunt rezolvate prin instalații centralizate de condiționare a aerului din sălile de fabricație.

Radiația termică lupta cu radiația termică este importantă atât pentru crearea unor condiții corespunzătoare de muncă pentru muncitorii care lucrează în zonele respective cât și pentru a reduce pierderile nejustificate de energie. Folosirea unor izolații corect calculate, iar în unele cazuri ecranarea, duce la obținerea unor temperaturi normale pentru sănătatea omului și la însemnate economii de energie.

Din exemplele sumare date mai sus, se desprinde următoarea concluzie importantă: în încăperile de producție trebuie asigurate astfel de condiții de climat care nu afectează echilibrul termic al corpului omenesc.

Pe lângă elaborarea instrucțiunilor și normelor de protecția muncii, aducerea la cunoștința muncitorilor și repetarea instructajelor în mod periodic sunt absolute necesare» Inginerii și tehnicienii din fabricile de produse zaharoase trebuie să analizeze neîncetat procesele tehnologice, utilajele și instalațiile cu care sunt dotate fabricile respective, căutând cele mai bune metode de protecție a muncii și de continuă îmbunătățire a lor. Fără o atenție deosebită și insistentă asupra problemei protecției muncii din partea tuturor celor care sunt angajați în procesul de producție, se pot produce accidente de muncă sau îmbolnăviri profesionale care pot aduce pe lângă prejudicii personale, celor accidentați și pagube economice fabricilor.

10. Calculul eficienței economice

10.1. Lista utilajelor tehnologice care necesită montaj

Cheltuieli totale = nr. bucăți * cheltuieli/lună

Total valoare utilaje care necesită montaj: 420025 RON

10.2. Lista utilajelor care nu necesită montaj

Total valoare: 302,4 kW

Preț energie electrică: 302,4 * 0,3 = 90,72 RON

1 kWh = 0,3 RON

Consum apă rece: 520 m3 * 2,5 = 1300 RON

1m3 apă rece = 2,5 RON

Total cheltuieli utilități: 1390,72 RON

10.3. Cheltuieli cu dotarea spațiilor anexe

Total cheltuieli: 94000 RON

10.4. Calculul capitalului fix

Valoarea clădirii se calculează:

Sclădire: : preț/m2 plafon

40*30*500=600000 RON

10.5. Cheltuieli cu personalul direct productiv

Total retribuție: 8800 RON

Venit brut total = Venit net total + CASS + Fond șomaj + CASS+Impozit

CASS = 6,5 % * venit brut = 879,99

Venit brut = RON

CAS = 9,5 % * venit brut

CAS = 0,095 * 13538,461 = 1286,153 RON

Fond de șomaj = 1 % * venit brut

Fond de șomaj = 0,01 * 13538,461 = 135,384 RON

Impozit pe fondul de salarii = 33 % = 0,33*13538,461 = 4467,692 RON

Fondul de salarii = venit brut total * 1,33 = 6769,549*1,33= 9003,5 RON

Venit brut total = 4467,692 + 879,99 + 135,384 + 128/6,153 + 0,33 = 6769,549 RON

Total cheltuieli pe zi = 9003,5/20 = 450,175 RON

10.6. Cheltuieli cu personalul indirect productiv

Total retribuție: 12200 RON

Venit brut total = Venit net total + CASS + Fond șomaj + CAS + Impozit

CASS = 6,5 % x Venit brut

CASS =

CASS = 793 RON

CAS = 9,5 % x Venit brut

CAS = 0,095 x 12200 = 1159 RON

Fond șomaj = 1 % x venit brut

Fond șomaj = 0,01 * 12200 = 122 RON

Impozit pe fondul de salarii = 33 %

Venit net total = 12200 * 0,33 = 4026 RON

Fondul de salarii = Venit brut total * 1,33 = 6100,33 * 1,33 = 8119,43 RON

Venit brut total = 4026 + 793 + 1159 + 112 + 0,33 = 6100,33 RON

Total cheltuieli pe zi: 8113,43/20 = 405,67 RON

10.7. Cheltuieli cu material

Total valoare = 646 RON

10.8. Lista consumului de utilități pe energie electrică

10.9. Calculul materiilor prime și auxiliare

Total preț: 13943,516 RON

10.10. Cheltuieli de amortizare

Total amortizare: 61791,97 RON

Amortizare zilnică totală: Amortizare anuală totală/365 zile

Amortizare zilnică totală: 169,29 RON

10.11. Cheltuieli zilnice

Total: 15614,651 RON

10.12. Calculul costului de producție

Cp = total cheltuieli (valoare zilnică)/cantitatea zilnică

Cp = RON

Cp = 3,90 RON/tabletă ciocolată

PREȚ = Cp + CP )15%=+TVA

CP = cota de profit = 15% * Cp = 0,585 RON

TVA = taxa pe valoare adăugată

TVA = 19 % x (Cp + CP ) = 1,593 RON

PREȚ = Cp + CP + TVA→ pentru 1 tabletă de ciocolată

PREȚ = 3,90 + 0,585 + 1,593 = 6,07 RON

Preț/Tabletă (bucată) = 6 RON

10.13. Calculul unor indicatori de eficiență

Venit zilnic:

V = Preț de vânzare * cantitatea

V = 6 * 4000 = 24000 RON

Profit brut:

PB = V –cheltuieli zilnice

PB = 24000 – 15614,651

PB = 8385,349 RON

Profit net:

PN = PB – I

I = 20 % * PB = 0,2 * 8385,349

I = 1677,0698

PN = 8385,349 – 1677,0698

PN = 6708,279 RON

Panual = 1643528,355 RON

Rata rentabilității:

R = (PN/V) x 100

R = (6708,279/24000) x 100

R = 27,95 %

Termen de recuperare a investiției

TRI = valoare capital fix / Profit anual

TRI = 1115415,72/1643528,355

TRI = 0,678

Coeficient de eficiență economică:

CEE = 1/TRI*100

CEE = 1/0,678*100

CEE = 147,49 %

BIBLIOGRAFIE

Domnica Culache, Vasile Platon, Tehnologia zahărului, Editura Tehnică, București, 1996

V. Mironescu, M. Mironescu, Obținerea și asigurarea calității produselor zaharoase (vol. II), editura Universității Lucian Blaga , Sibiu, 2000

Constantin Banu, Manualul inginerului alimentar, Editura Tehnică, București, 1999, vol. I, II

V. Mironescu, M. Mironescu, A. Trifan, TG, Editura Universității Lucian Blaga, Sibiu, 2003

Domsa, F.N., Tehnologia zahărului, Editura tehnică, București, 1973

Nicolaescu F, Petrescu N., Fabricarea produselor zaharoase, Editura Tehnică, București

V.M. Macovei, Culegere de caracteristici termofizice, biotehnologice și industria alimentară, tabele și diagrame, Editura Alma. Galați, 1996

Niculescu N., Materii, Materiale pentru producerea alimentelor, Editura Tehnică, București, 1988.

Marinescu I, Adaosuri în industria alimentară, Editura Tehnică, București, 1972.

Segal R, Barbu I., Analiza senzorială a produselor alimentare, Editura Tehnică București, 1992

Tabacu S.C., Transport intern, manipulare, depozitare, Editura tehnică, București, 1991

Herme Abdi, Dominique Valentin, Multiple correspondence analqsis, The university of Texas at Dallas, USA

www.chochotech.com

www.mondomix.com

www.chocothec.com

Ing. G. Nicolescu, N. Petrescu: Fabricarea produselor zaharoase, Editura Tehnică, București, 1967

Prof. Dr. Ing. Vionela Mironescu, Tehnologii generale în IA, Vol. II, Sibiu, 2002

Prof. Dr. Ing. Vionela Mironescu, Tehnologia produselor zaharoase, Sibiu, 2002

IRS, Standard Român, SR 6862, aprilie 1995

IRS, Standard Român, SR 9723, aprilie 1996, Indice de clasificare N42

IRS, Standard Român, SR 11, august 1995, Indice de clasificare N41.