Proiectarea Unei Sectii de Obtinere a Conservelor de Carne de Porc In Suc Propriu cu O Capacitate de Productie de 1000 Conserve de 300 G Zi

1. TEMA PROIECTULUI

Proiectarea unei secții de obținere a conservelor de carne de porc în suc propriu cu o capacitate de producție de 1000 conserve de 300 g/zi.

MEMORIU TEHNIC

Prin conserve de carne se înțeleg produsele de carne închise ermetic în cutii și supuse unui tratament ermetic la temperaturi mai mari de 100°C, în scopul măririi conservabilității prin distrugerea bacteriilor și sporilor acestora, cât și a enzimelor specifice cărnii, pentru a putea fi păstrate un timp mai îndelungat și pentru a împiedica alterarea lor.

Consumul de carne este un standard al nivelului de trai. Producția mondială de carne este în continuă creștere și implicit și cea a conservelor de carne, ceea ce duce la o dezvoltare a industriei în domeniu.

Industria conservelor din noastră a cunoscut o dezvoltare deosebită mai ales în ultimii ani, perioadă în care au intrat în funcțiune noi unități dotate cu utilaje moderne, unde se aplică tehnologii noi și îmbunătățite, fapt ce asigură realizarea unor produse de calitate superioară.

Această bază materială modernă necesită o pregătire profesională temeinică a lucrătorilor din sector, a căror cunoștințe să fie folosite în vederea perfecționării continue a proceselor tehnologice, îmbunătățirii gamei sortimentale, exploatării eficiente a utilajelor, economisirii de energie.

În acest context, lucrarea de față tratează tehnologia generală și specială a produselor conservate, în lumina noilor tendințe, structurată în cinci capitole.

Lucrarea menționează bazele teoretice și practice ale proceselor de conservare și tehnologiile noi sau îmbunătățite în domeniul conservelor în capitolele trei și patru.

Totodată, se prezintă în capitolul 4 și principalele utilaje folosite în secțiile de preparate, conserve din carne, precum problemele legate de igienizarea și dezinfectarea utilajelor și a spațiilor de productie, condiție esențială pentru asigurarea calității igienice a produselor din carne.

În condițiile actuale ale dezvoltării, când industrializarea, chimizarea și mecanizarea au cuprins toate sectoarele activității economice a apărut problema poluării mediului înconjurător și implicit pericolul contaminării alimentelor, cu atât mai mult cu cât, de obicei, produsele alimentare de origine animală constituie veriga finală de concentrare a noxelor din mediul ambiant.

Consumatorii trebuie să devină tot mai exigenți față de calitatea produselor, acestea având o influență puternică asupra calității vieții. De aceea trebuie să ne preocupe tot mai mult controlul, cercetarea, asigurarea și mentinerea calității începând de la materia primă, pe stadii de prelucrare și până la produsul finit, noțiuni prezentate în finalul capitolului 4.

Bibliografia consultată la alcătuirea tezei este enumerată la finalul lucrării.

3. TEHNOLOGIA FABRICAȚIEI

3.1. Produsul finit

3.1.1. Importanță și domenii de utililizare

Dintotdeauna, asigurarea alimentației a fost una din problemele vitale ale omenirii. Despre mâncare se spune că reprezintă o necesitate ce dă naștere la toate celelalte fiind „plăcerea tuturor vârstelor, tuturor condițiilor, tuturor țărilor și tuturor zilelor, care se poate asocia cu toate plăcerile și ne rămâne ultima pentru a ne consola de pierderea celorlalte"; de asemenea, se confirmă faptul că: „nu trăiești din ceea ce mănânci, ci din ce digeri".

În sens spiritual, carnea este considerată a fi „o substanță fluctuantă” sau „învelișul necunoscutului".

În sens strict material, biologic și tehnic, prin carne se înțelege țesutul muscular al animalului tăiat, musculatura striată a carcasei cu toate țesuturile cu care vine în legătură naturală, adică împreună cu toate țesuturile cu care se află în coeziune naturală: osos, gras, conjunctiv, tendoane, aponevroze, vase de sânge, nervi, ganglioni limfatici.

Stastisticile arată că populația lumii este aproape constant interesată de carne ca aliment de bază, pentru acoperirea necesarului de glucide, prin consumurile de grăsimi animale, precum și a necesarului de lipide și proteine, care se pot găsi în carne și preparate din carne. Astfel, nutriționiștii arată că este necesar un consum mediu zilnic de 25 g grăsimi animale și 150 g carne și preparate din carne.

În prezent, se consumă, în medie, anual, aproximativ 37 kg / locuitor la nivel mondial.

Ritmul mediu anual de creștere a producției de carne este de aproximativ 2,5%, printre țările cu producții mai mari situându-se: SUA, China, Franța, Brazilia, Germania, Argentina, Rusia, Australia ș.a.

Conservele sunt produse ambalate în recipiente rezistente și impermeabile, închise ermetic și stabilizate prin sterilizare la temperaturi mai mari de 117ºC, care împiedică alterarea provocată de agenții atmosferici sau biologici ai conținutului din recipiente.

Prin tratamentul termic aplicat se asigură distrugerea microorganismelor patogene și a celor de alterare, precum și inactivarea totală a enzimelor (bacteriene și organice), fără a afecta în mod semnificativ calitatea produsului.

În ultimele decenii, fabricarea conservelor sterilizate a înregistrat o dezvoltare mai mare în toate țările, ocupând un loc tot mai important în alimentația omului. Această dezvoltare se datorează avantajelor pe care le prezintă conservele și anume:

concentrează într-un volum mic o mare valoare nutritivă;

se pot consuma direct, ca atare sau după o încălzire sumară;

se manipulează ușor și se pot livra la distanțe mari;

au termen de valabilitate mare, asigurând o conservabilitate îndelungată, mai ales în formarea rezervelor de hrană pentru eventualele perioade de criză [12].

3.1.2. Caracterizare fizico-chimică și tehnologică

3.1.2.1. Caracteristicile organoleptice ale conservelor de carne de porc în suc propriu

Aceste proprietăți se referă la aspectul, culoarea, consistența, gustul și mirosul conservelor de carne în suc propriu.

Caracteristicile organoleptice ale conservelor de carne sunt prezentate în Tabelul 1.1 [10].

Tabelul 1.1 – Caracteristicile organoleptice ale conservelor de carne în suc propriu

3.1.2.2. Caracteristicile fizico-chimice ale conservelor de carne de porc în suc propriu

Analizele fizico-chimice pentru conținutul conservelor de carne de porc în suc propriu se referă la aprecierea integrității, prospețimii și salubrității.

Principalii indicatori fizico-chimici pentru conservele de carne în suc propriu sunt redați în Tabelul 1.2 [10].

Tabelul 1.2 – Caracteristicile fizico-chimice ale conservelor de carne în suc propriu

3.1.2.3. Caracteristicile microbiologice ale conservelor de carne de porc în suc propriu

Conform normativelor actuale, conservele de carne de porc în suc propriu trebuie sa corespundă condițiilor microbiologice descrise în continuare.

După termostatare să nu prezinte:

modificări exterioare ale recipientului, bombaj și/sau scurgeri de conținut;

modificări ale conținutului, de miros și/sau alte modificări determinate de o activitate microbiană.

La examenul cultural să nu prezinte:

bacterii anaerobe sau facultativ anaerobe;

bacterii termofile de acrire fără bombaj;

bacterii aerobe mezofile;

drojdii și mucegaiuri;

Conservele de carne în suc propriu trebuie să fie sterile [9].

3.1.3. Condiții de calitate, depozitare, transport

O stabilitate bună a conservelor de carne de porc în suc propriu se asigură la depozitarea acestora în regim staționar (fără manipulări), motivându-se aceasta prin faptul că datorită manipulării conținutul este agitat și eventualii spori rămași după sterilizare sunt eliberați din grăsimi sau aglomerările de proteine și se răspândesc în interiorul cutiei.

Cutiile etichetate și apoi ambalate se livrează în funcție de destinație. De asemenea livrarea se face în ordinea vechimii (loturilor), pe principiul FIFO „primul intrat, primul ieșit”.

Defecte apărute la depozitarea conservelor

Ruginirea recipientelor metalice. Apare datorită umezelii relative prea mari a aerului din depozit. Ruginirea are loc în punctele în care există pori în stratul de cositor, care pun tabla de oțel în contact cu mediul agresiv exterior. Ruginirea poate conduce la perforarea tablei și la alterarea produsului.

Coroziunea electrochimică. Are drept cauză principală formarea unei pile galvanice locale. Când în recipient nu există oxigen, elementul galvanic este Fe (catod)-Sn (anod). Staniul fiind anod trece în soluție, iar la nivelul porilor se formează H2 gazos. Coroziunea în acest caz este lentă. Dacă există oxigen, elementul galvanic este Sn (catod) – Fe (anod). Fierul trece în soluție, coroziunea putând merge până la perforarea tablei din interior către exterior. Coroziunea electrochimică este infuiențată de: valoarea pH-ului (coroziunea decurge rapid la pH = 4,5); temperatura de depozitare ridicată; porozitatea tablei (tablă cu porozitate mare se corodează rapid și mai intens).

Înmuierea țesuturilor și schimbarea gustului. Se produce dacă temperatura de depozitare este mare.

Înghețarea conținutului. Are loc dacă temperatura de depozitare în timpul iernii este sub punctul crioscopic al conservei.

Defectele datorate sterilizării

Substerilizarea. Acest defect se datorează:

nerespectării regimului de sterilizare stabilit (temperatură și timpi de ridicare, menținere, răcire);

folosirii de formule care nu au fost stabilite în mod științific;

grad de infectare inițială mare a produsului (nerespectarea condițiilor termice și întreruperea procesului tehnologic).

Consecințe ale substerilizării:

Alterarea produselor cu bombarea capacelor. Acest defect rezultă în urma activității microorganismelor care au supravietuit procesului de sterilizare, ceea ce înseamnă că acesta nu a fost bine condus sau ales. În unele cazuri, fenomenul de substerilizare apare ca o consecință a unei încărcări bacteriene masive a produsului supus sterilizării sau existenței unor spori, excepționali de rezistenți la caldură. Soluția ce se impune în acest caz nu este alegerea unei formule de sterilizare mai severe, ci impunerea unor condiții de igienă atât pentru materiile prime și auxiliare, cât și pentru încăperile de producție și echipamentul tehnologic. Alterarea cu bombaj poate fi datorată atât bacteriilor mezofile cât și a bacteriilor termofile.

Alterarea fără bombaj. Acest tip de alterare se poate datora organismelor termofile, cum ar fi : Cl. Stearothermophilus (facultativ anaerobe) și Cl. nigrificans (anaerob). Alterarea produsă de Cl. Stearotermophilus conduce la acidifierea produsului, fără ca recipientul să fie bombat, ceea ce face imposibilă separarea conservelor alterate de cele nealterate, atunci când recipientele sunt confecționate din tablă, deoarece nu se poate vedea eventuala modificare a conținutului. Alterarea produsă de Cl. Nigrificans, care produce H2S în cantitate mare, conduce la înnegrirea conținutului conservei.

Pentru a evita substerilizarea, în condițiile unui barem de sterilizare stabilit, este necesar ca:

autoclava să se aerisească bine atunci cand sterilizarea se face în abur;

să se evite acumularea mare de condens în partea inferioară a autoclavei atunci când sterilizarea se face în abur;

să se aibă în vedere eventualele transformări de fază în cursul sterilizării (gelatinizarea amidonului);

răcirea corectă a produsului după sterilizarea propriu-zisă.

Suprasterilizarea. Suprasterilizarea se datorează:

depășirii temperaturii de sterilizare și a timpilor de ridicare și de menținere a temperaturii, precum și de răcire;

răcirii incomplete după sterilizare;

folosirii de formule de sterilizare supradimensionate.

Suprasterilizarea are următoarele consecințe:

pierderea luciului recipientului la exterior (cutii de tablă cositorită);

marmorarea interiorului cutiilor, defect specific cutiilor care au proteine bogate în aminoacizi cu sulf, care, la temperaturi ridicate, pun în libertate H2S care reacționează cu staniul sau cu fierul, formându-se sulfură de staniu sau sulfură de fier.

Deformarea permanentă a capacelor (bombaj fizic complet sau de arcuire). Aceasta se explică astfel: când falțul este uniform strâns pe toată circumferința capacului, datorită presiunii mari din interior, capacele se bombează puternic, ceea ce conduce atât la întinderea nervurilor capacelor cât și a falțurilor acestora. Deformația rămâne permanentă și după răcire. Defectul apare la recipientele exhaustate înainte de închidere, deci atunci când în recipient nu s-a realizat vid suficient (200-300 mmHg), datorită introducerii conținutului sub temperatura prescrisă, atunci când au fost folosite mașini de închis sub vid.

Desfacerea lipiturii longitudinale a recipientelor metalice. Acest defect apare mai ales când printr-o execuție defectuoasă rezistența ei este mai mică. Cauza este prezența aerului în recipient, care își mărește presiunea în timpul sterilizării.

Turtirea capacului cutiei. Are loc când: presiunea din autoclavă este prea mare, când presiunea din aer (contrapresiunea) se menține în autoclavă și după răcirea recipientelor, când în autoclavă presiunea crește foarte rapid. În consecință se impune:

respectarea presiunii din autoclavă la sterilizare, mai ales dacă se lucrează cu contrapresiune;

respectarea duratei de încălzire la temperatura de sterilizare;

creșterea treptată a presiunii de aer în autoclavă;

scăderea treptată a presiunii din autoclavă în timpul răcirii.

Modificarea gustului, mirosului și culorii conținutului. Poate fi consecința:

oxidării lipidelor;

reacțiilor de tip Maillard;

formării sulfurii de fier [12].

3.2. Variante tehnologice de obținere a produsului finit

Conservele sunt produse obținute prin sterilizare cu ajutorul căldurii, ambalate în cutii metalice, borcane de sticlă sau alte ambalaje care se pot închide ermetic. Ele sunt supuse la temperaturi de peste 100°C cu scopul de a distruge microorganismele și enzimele nemicrobiene, ceea ce le asigură păstrarea un timp îndelungat a valorii nutritive a produsului.

Conservele se clasifică după gradul de sterilizare, după produsul conservat, după modul de preparare și după destinația pe care o au.

După gradul de sterilizare clasificarea se face în trei grupe :

conserve sterile;

conserve sterile industrial;

semiconserve pasteurizate.

Conservele sterile sunt caracterizate prin distrugerea totală a formelor vegetative, a sporilor bacterieni, absența toxinelor și inactivitatea completă a enzimelor bacteriene sau organice. Aceste conserve pot fi expediate în orice climat.

Conservele sterile industrial se caracterizează prin faptul că nu trebuie să conțină microorganismele patogene sau toxinogene care ar putea redeveni viabile și care ar putea modifica proprietățile conservelor. Spre deosebire de conservele sterile, la aceste conserve se poate tolera prezența sporilor bacteriilor nepatogene ca și a sporilor care nu se pot dezvolta.

Semiconservele pasteurizate sunt caracterizate printr-o conservabilitate limitată. Ele trebuie să fie lipsite de spori și forme vegetative ale bacteriilor patogene sau toxinogene. Poate fi tolerată prezența germenilor nepatogeni și netoxinogeni, care nu modifică produsul la o păstrare condiționată la temperatura de 2-7°C.

După produsul conservat conservele se clasifică în:

conserve din carne de vită;

de porc;

de oaie;

de pasăre;

de vânat;

de ciuperci;

vegetale;

conserve mixte.

După destinație, conservele se împart în:

conserve obișnuite;

conserve pentru copii;

conserve dietetice.

După modul de preparare:

conserve de carne în suc propriu (vită, porc, oaie);

conserve mixte (carne de porc cu fasole, carne de porc cu orez, gulaș);

conserve din carne tocată;

conserve sub formă de pastă (paste de carne, pateuri, hașeuri);

conserve de pasăre [13].

Figura 4.1. Schema tehnologică de obținere a conservelor de carne de porc în suc propriu

4. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ

4.1. Varianta tehnologică adoptată

Procesul tehnologic de fabricare a conservelor de carne de porc în suc propriu cuprinde următoarele operații: recepția materiei prime, materiilor auxiliare și a ambalajelor; pregătirea materiei prime și materialelor auxiliare; omogenizarea materiei prime și a auxiliarelor; dozarea și umplerea cutiilor; închiderea cutiilor; sterilizarea și răcirea cutiilor; uscarea și termostatarea cutiilor; sortarea și ștergerea cutiilor; etichetarea, ambalarea și depozitarea cutiilor.

4.1.1. Recepția materiilor prime și auxiliare

Materia primă destinată fabricării conservelor în suc propriu o constituie carnea de porc. Controlul recepției materiei prime se face cantitativ și calitativ, urmărindu-se starea termică a materiei prime, indicii de prospețime, proveniența, gradul de puritate și integritate.

Se recomandă carnea de la porcine provenită de la porci semigrași, în vârstă de 10-18 luni. Grăsimea trebuie să fie de asemenea proaspătă, curățată și de culoare corespunzătoare.

Nu este indicat să se utilizeze carnea provenită de la scroafe în gestație, de la vieri sau de la porci castrați prea târziu, precum și carnea caldă, deoarece sucul rezultat după sterilizare este tulbure și de culoare brună neplăcută. Nu se admite folosirea cărnii de pe căpățâni și de pe picioare, a organelor interne și a părților sângerate ale gâtului. Carnea trebuie scoasă de pe oase, curățită de ganglioni, pielițe, tendoane, cartilaje (zgârciuri) și de cordoanele vasculo-nervoase mari [8].

Materiile auxiliare care contribuie la culoarea, gustul și aroma plăcută a produselor finite se recepționează în fabrică. Acestea trebuie să corespundă normelor de calitate impuse de standardele în vigoare.

Ambalajele trebuie să întrunească următoarele condiții: să nu fie ruginite, să nu fie deformate, să nu prezinte exfolieri de lac, întreruperi de cositori sau aglomerări de cositor la locul de îmbinare a corpului cutiei [14].

4.1.2. Tranșarea cărnii de porc

Tranșarea cărnii este operația prin care carcasele, jumătățile, sferturile sunt împărțite în porțiuni anatomice mari. La tranșarea cărnii pentru industrie se obțin următoarele piese anatomice: slănină, mușchi, rasol din față, spată, garf, piept, pulpă, rasol din spate.

Porționarea se face în cadrul fabricii de conserve, la mașinile de mărunțit sau la volf [2].

4.1.3. Fierberea cărnii de porc

Fierberea sau blanșarea este o încălzire de durată mai mare (până la 3,5 ore), la temperatura de 100°C. Fierberea se aplică cărnurilor slabe sau ușor sângerate, cu scopul de elimina din ele lichidul care ar tulbura aspicul cărnii utilizat la prepararea conservelor cu bulion. Ea se execută în cazane duplicate pâna când, la tăiere, bucata de carne nu mai elimină sânge.

Nu se recomandă o fierbere completă, deoarece în timpul sterilizării carnea și-ar pierde aspectul și forma [8].

4.1.4. Tocarea cărnii de porc

Se face cu scopul de a micșora bucățile de carne pentru a putea fi puse în cutii. Se poate face manual sau cu ajutorul mașinilor de tocat.

Tocatura caldă se pune în tăvi, în straturi de cca 2 cm grosime, și se lasă la răcit. După 12 ore se taie masa solidificată în bucăți cu latura de 3 cm [14].

4.1.5. Omogenizarea materiilor prime și auxiliare

Prin această operație are loc formarea compoziției conservei de carne în suc propriu prin amestecarea materiilor prime și auxiliare. Omogenizarea se face adaugând condimentele și apa la componentele deja existente. Este o operație simplă și se face manual sau mecanic.

Condimentele se adaugă fie măcinate, fie nemăcinate (după specificațiile rețetei), însă strict dozate prin cântărire.

În cazul conservelor sub formă de tocătură ele se adaugă în compoziție la malaxare. Prin malaxare se obține un amestec perfect, datorită mișcării rotative în jurul a două brațe fixe, care se găsesc în interiorul malaxorului [8], [14].

4.1.6. Dozarea și umplerea cutiilor

Dozarea semnifică măsurarea prin cântărire a compoziției conservei. Dozarea și umplerea cutiei se face manual sau mecanic. Proporțiile dintre partea lichidă și cea solidă trebuie respectată cu strictețe, conform reteței de fabricație, deoarece acest lucru prezintă o mare importanță, atât pentru gust, cât și pentru ușurarea sterilizării.

Operația de îndepărtare a aerului din recipient sau exhaustarea, se realizează cu scopul eliminării efectelor negative produse de acesta cum ar fi:

produce oxidarea lipidelor și vitaminelor, conducând la scăderea valorii nutritive și la înrăutățirea proprietăților senzoriale;

contribuie la dezvoltarea microorganismelor aerobe în condițiile în care intervalul de timp dintre închidere și sterilizare este mare;

conduce la creșterea presiunii interioare din recipient din timpul sterilizării;

îngreunează pătrunderea căldurii în centrul termic al recipientului acționând ca un termoizolant.

Exhaustarea se poate realiza prin mai multe procedee: umperea cutiilor cu produs fierbinte, preîncălzirea conținutului recipientului înainte de închidere (în aparate speciale preîncălzitoare), deplasarea aerului din cutie cu ajutorul unui jet de abur, exhaustarea mecanică [8].

4.1.7. Închiderea cutiilor

În marea lor majoritate, alterările microbiologice ale conservelor sunt cauzate de neermeticitatea recipientelor. De aceea o atenție deosebită trebuie acordată operației de închidere și controlului ei. Numai în cazul unei închideri ermetice și a prelucrării termice corespunzătoare se poate realiza păstrarea îndelungată a produsului conservat.

Închiderea cutiilor de conserve se realizează cu mașini de închis semiautomate și automate. Mașinile de închis au în componența lor trei piese principale: un taler (disc) pe care este așezată cutia în timpul închiderii, capul de închidere (capul de fixare al capacului) și sistemul de închidere propriu-zis.

Îmbinarea capacului conservei cu corpul poartă denumirea de falț. Formarea falțului dublu de închidere care unește capacul cu corpul cutiei se face cu ajutorul rolelor, în două operații: la prima operație rolele rotunjesc numai marginea capacului și bordura cutiei, la a doua operație rolele închid definitiv toate cele cinci straturi de tablă formate, după care falțul de închidere este terminat [14].

4.1.8. Spălarea cutiilor

După închidere, cutiile de conserve trec printr-o mașină de spălat cu o zonă în care se realizează spălarea cu detergent și o porțiune în care se clătesc cu apă caldă. După spălare cutiile se așează în coșuri și se introduc la sterilizare [8].

4.1.9. Sterilizarea cutiilor

Este operația de bază în procesul tehnologic de fabricare a conservelor. Ea asigură calitatea de bază a conservelor și anume durabilitatea și conservabilitatea avansată a acestora. În prezent se cunosc multe metode de sterilizare folosind diferite principii, însă pentru conservele de carne, pe scară industrială, se folosește sterilizarea cu ajutorul acțiunii căldurii.

Parametrii principali ai sterilizării sunt temperatura și timpul de sterilizare. Alegerea trebuie făcută cu multă atenție pentru a se respecta următoarele principii: menținerea proprietăților organoleptice a produselor și păstrarea substanțelor nutritive cu asigurarea unei bune digestibilități. În practică sterilizarea conservelor este definită de formula de sterilizare care este stabilită științific pentru ca produsele să nu fie substerilizate sau suprasterilizate [8], [14].

4.1.10. Răcirea cutiilor

În general, calitatea conservelor este cu atât mai bună, cu cât timpul de răcire este mai scurt, iar temperatura finală a produsului este mai scăzută. Cum viteza de răcire este determinată printre alți factori de temperatura și debitul apei de răcire, se recomandă utilizarea apei cu temperatura cât mai scăzută și la un debit care să asigure răcirea în 10-15 minute.

În faza de răcire, produsul trebuie răcit de la temperatura de sterilizare la cea de termostatare.

Necesarul de apă pentru realizarea răcirii va depinde de: temperatura până la care se face răcirea produsului, modul de alimentare și temperatura de ieșire a apei din autoclavă, ținând seama și de faptul că apa introdusă la începutul răcirii are rolul de a împinge afară apa fierbinte din autoclavă [8].

4.1.11. Termostatarea cutiilor

Această probă are ca scop aprecierea indirectă a sterilității conservelor, prin crearea unor condiții optime de dezvoltare a unor posibile microorganisme rămase după sterilizare sau pătrunse ulterior în conservă.

În cazul în care sterilizarea nu a fost bine făcută, sporii nedistruși trec sub formă vegetativă, fapt ce implică totodată degajări de gaze. Acumularea gazelor în cutie conduce la creșterea presiunii interioare care deformează capacele, provocându-se bombaj microbiologic.

În timpul termostatării, conservele se examinează zilnic și se elimină din termostat ca necorespunzătoare acelea care prezintă bombaj biologic și/sau scurgeri de conținut.

La sfârșitul perioadei de termostatare conservele se scot din termostat și se mențin la temperatura camerei 24 de ore pentru a se răci.

Este interzis a se pune în vânzare lotul de conserve fabricat până nu se cunosc rezultatele examenului de termostatare [8].

4.1.12. Sortarea, ștergerea și ungerea cutiilor

Prin sortare se îndepărtează cutiile cu defecte vizibile, cum ar fi: cutiile puternic deformate, cu scurgeri, bombate, goale, cu defecte pronunțate de închidere.

Cutiile corespunzătoare calitativ se șterg de resturile de apă, de depunerile de impurități, pentru a preveni ruginirea ulterioară a cutiei la exterior.

Cutiile care se depozitează pentru o perioadă mai îndelungată, se introduc într-o baie de ulei organic, pentru a preîntâmpina ruginirea acestora [8].

4.1.13. Etichetarea cutiilor

Etichetarea se efectuează manual sau cu mașini de etichetat. Operația constă în aplicarea prin lipire pe corpul cutiei a unei etichete care să cuprindă mențiunile: denumirea produsului și firma producătoare, masa netă, prețul, termenul de garanție, indicații privind compoziția chimică, inclusiv eventualele adaosuri, valoarea energetică, mod de utilizare.

De asemeni, conținutul etichetei trebuie să corespundă cu datele marcate prin ștanțarea capacului cutiei.

Ștanța este o reprezentare codificată care permite identificarea conservei atât din punct de vedere al sortimentului, cât și a producătorului și a datei de fabricație [2].

4.1.14. Ambalarea cutiilor

Dupa etichetare, cutiile se ambalează în lăzi sau cutii de carton în funcții de condițiile impuse de beneficiar, dar care corespund din punct de vedere al reglementărilor normelor în vigoare [2].

4.1.15. Depozitarea cutiilor

Depozitarea se face prin stivuirea directă a cutiilor sau ambalajelor cu cutii pe coloane sau piramide, dar toate așezate pe grătare. Între stive se lasă loc liber de trecere, iar stivuirea se face pe sortimente și loturi de fabricație, pentru a se ușura livrarea care trebuie făcută în ordinea vechimii loturilor.

În timpul depozitarii trebuie respevctati urmatorii parametri: temperatura cuprinsa între 4 și 25°C, umiditatea relativă maxim 75%.

Peste pragul de 75%, umiditatea favorizează procesul de ruginire a cutiei, iar pentru a se evita acest lucru se optează pentru depozite uscate și ventilate.

Durata depozitării variază în funcție de sortiment, dar nu trebuie să depășească 24 de luni [2].

4.2. Materiile prime și auxiliare

4.2.1. Carnea de porc

Prin carne se înțelege musculatura striată a scheletului cu toate țesuturile cu care vine în legătură naturală. Celelalte părți comestibile din corpul animalelor poartă denumirea de subproduse (picioare, urechi, burtă etc.) sau organe (limbă, ficat, creier, inimă, rinichi, splină, plămâni etc).

În abator carnea se obține sub formă de jumătăți de carcasă cu sau fară slănină pentru porcine. De la abator carnea se preia în stare caldă, zvântată sau refrigerată.

Carnea de porc trebuie să provină de la animale sănătoase, bine hrănite și odihnite, să fie salubră, să aibă un grad de contaminare redus, numărul de germeni trebuie să fie mai mic de 104/cm2. Jumătățile de carcase primite de la abator sunt împărțite în porțiuni anatomice mari. Carnea trebuie să provină de la animale nestresate și să aibă o consistență fermă și un conținut cât mai scăzut în umiditate. O astfel de carne are două caracteristici de bază: capacitatea de tamponare și capacitatea de reținere optimă a apei.

La maxim o oră de la tăiere carcasele trebuie introduse în camera de refrigerare, agățate de cârlige-umeraș și supuse refrigerării rapide astfel încât în cel mult 30 de ore să ajungă la o temperatură de 2-4°C.

Nu se admite carnea animalelor prea tinere, care conține o cantitate mai mare de apă și e lipsită de fermitate și nici de la animale prea grase pentru că nu permite tirajul compoziției în timpul uscării. Conținutul de țesut conjunctiv nu trebuie să fie prea mare, pentru că la mărunțirea prin cuter formează peliculă asupra granulelor de carne îngreunând uscarea [7].

4.2.1.1. Caracterizare fizico–chimică și tehnologică

Compoziția chimică a cărnii este în funcție de proporția diferitelor țesuturi variind, în cadrul aceleiași specii, după starea de îngrășare, vârstă, sex și rasă, așa cum rezultă din Tabelul 4.1.

Tabelul 4.1 – Compoziția chimică a cărnii de porc

La aceeași rasă cu aceeași stare de îngrășăre se constată o variație a compoziției chimice în funcție de regiunea anatomică analizată. În Tabelul 4.2 este redată compoziția chimică a cărnii la animale de diferite specii, pe regiuni anatomice diferite.

Tabelul 4.2 – Variația compoziției chimice după regiunea anatomică

În afară de vitaminele menționate în Tabelul 4.3, în carne și organe se mai găsesc și vitaminele C, A, D și E și anume: 10 mg/100 g vitamina C; 0,02 mg/100 g vitamina A; 6 mg/100 g vitamina E și 132 UA vitamina D.

Tabelul 4.3 – Conținutul de vitamine al cărnii și organelor, în mg/100 g

Din punct de vedere alimentar o deosebită importanță o prezintă și proprietățile organoleptice ale diferitelor cărnuri, în special aroma. Aceasta este dată de substanțele volatile specifice grăsimii, precum și de substanțele extractive ale țesutului muscular, în special de bazele purinice. Dintre substanțele de aromă se consideră ca făcând parte și aldehidele, eterii și acizii cu moleculă mică.

Importanța grăsimii este dată de punctul de topire, care cu cât este mai apropiat de temperatura corpului cu atât este mai bine utilizată de organism.

Coeficientul de asimilare al cărnii este de 82-83%, proteinele asimilându-se în proporție de 96-98%. În carne au fost identificate și o serie de enzime proteolitice și lipolitice având un mare rol în procesele de conservare [12].

4.2.1.2. Condiții de calitate, depozitare, transport

Condiții de calitate

Condițiile de calitate ce trebuie să le îndeplinească tipurile de carne tranșată, preambalată și nepreambalată sunt cele redate în Tabelul 4.4.

Tabelul 4.4 – Condiții de calitate ale cărnii de porc

Noțiunea de calitatea a cărnii variază după țară și după diferite piețe. La baza clasificării stă starea de îngrășare și conținutul de calorii, structura fibrelor musculare și repartiția grăsimii, deci frăgezimea cărnii.

În general, se preferă carnea animalelor tinere, îngrășate rapid, la care este cel mai mic raport de oase, fibră subțire și marmorarea bine distribuită. Proporția de grăsime se cere să fie suficientă pentru a împiedica uscarea cărnii în timpul preparării sau conservării.

Bucățile de carne care au grăsime intermusculară mai multă, ca gâtul și toracele, sunt inferioare celor cu grăsime intermusculară puțină, care însă sunt bine marmorate. Este preferată grăsimea tare, deoarece cea moale are mai mulți acizi grași nesaturați și râncezește mai ușor. Grăsimea intramusculară are un procent redus de acizi grași nesaturați.

Grosimea fibrei musculare și finețea țesutului conjunctiv sunt de asemenea factori dominanți în determinarea calității cărnii. Proteinele extracelulare, care alcătuiesc țesutul conjunctiv, formează o teacă în jurul fibrelor care au rezistență atât la masticație cât și la digestie. Mușchii în care țesutul conjunctiv este mai fin, ca fileul și vrăbioara, sunt cei mai fragezi [10].

Defectele cărnii

Alterarea cărnii

În cazul în care carnea este menținută în condiții naturale, la temperatură și umiditate ridicată, o dată cu procesele biochimice care determină îmbunătățirea proprietăților organoleptice se produce o dezvoltare de germeni, care modifică negativ proprietățile cărnii și se produc atât procese aerobe cât și anaerobe. În aceste procese se dezvoltă o serie de bacterii; în primul rând cele care descompun proteinele apoi cele care asimilează produșii de descompunere. Acest proces poartă denumirea de putrefacție.

Acțiunea cea mai puternică o au Bacillus proteus, B. subtiiis, B. mezentericus și B, micoides. Dintre anaerobi acționează: B. putrifîcus, B. perfringens, B. putrefaciens și B. sporogenes.

O dezvoltare intensă a bacteriilor de putrefacție provoacă apariția mucusului pe carne. Mucusul devine vizibil când numărui bacteriilor pe cm2 atinge valoarea de 107,5.

Pătrunderea microflorei în carne poate avea loc pe cale endogenă și exogenă.

În carnea animalelor sănătoase și odihnite înainte de tăiere pătrunderea microflorei se face de obicei pe cale exogenă, în timpul manipulărilor de prelucrare în abator. Cu cât condițiile de igienă la prelucrarea animalelor și ulterior condițiile de păstrare și transport, sunt mai deficitare cu atât infectarea microbiană a cărnii este mai mare, iar rezistența ei la păstrare mai mică. Înmulțirea microorganismelor în carne, este favorizată de umiditatea și temperatura ridicată a mediului înconjurător și de natura microorganismelor și structura morfologică a țesuturilor înconjurătoare. Masa principală a bacteriilor se răspândește în profunzime numai pe țesutul conjunctiv, ajungând până la periost, fenomen favorizat de pH-ul mai ridicat al țesutului conjunctiv. Ajungând la periost, microflora de putrefacție se răspândește în lungul acestuia (datorită structurii laxe a periostului) și ajunge în țesuturile musculare înconjurătoare, din care cauză aici descompunerea proteinelor începe destul de repede. Prin aceasta se explică de ce la carnea cu infectare microbiană exogenă semnele de putrefacție se constată a fi mai intense în țesuturile de lângă os.

Se menționează că în procesul de putrefacție a cărnii are loc întotdeauna și o descompunere a grăsimilor și glucidelor, toate modificările fiind în strânsă legătură.

Determinarea primelor stadii de alterare a cărnii prezintă o importanță deosebită atât din punct de vedere sanitar cât și economic, de aceea este necesar să se folosească metode de control cât mai rapide, aplicabile în rețeaua de alimentație.

Dintre metodele fizico-chimice sunt: determinarea pH-ului, care la carnea de porcine trebuie să fie sub 6,6; amoniacul, care la carnea proaspătă trebuie să fie sub 30-90 mg/100 g; hidrogenul sulfurat absent; peroxidaza pozitivă; sedimentarea globulinelor negativă.

De asemenea se determină conținutul de azot aminic și amoniacal, care la carnea proaspătă este sub 80 mg/100 g, precum și conținutul de acizi grași volatili, exprimat în miligrame recalculate în hidroxid de sodiu 0,2 N, care în carnea proaspătă este sub 0,35%.

În toate cazurile se face și examenul bacteriologic care la un produs corespunzător trebuia să arate lipsa germenilor patogeni.

Încingerea cărnii

Procesul de încingere a cărnii este un proces foarte avansat de autoliză, care apare în carne sub influența enzimelor proprii, de cele mai multe ori fără participarea microflorei, ca urmare a aglomerării cărnii calde imediat după tăiere, aceasta fiind lipsită de aerație. Încingerea poate apărea și în timpul prelucrării prin frig a carcaselor de carne mari și grase care se răcesc încet. Deosebirea încingerii de putrefacția anaerobă o constituie paloarea musculaturii, mirosul acid asemănător cu al conținutului stomacal nedigerat de la rumegătoare și consistența scăzută a cărnii. Nu apare colorația verde și nici mirosul amoniacal specific putrefacției.

Mucegăirea cărnii

Mucegăirea este un proces de alterare produs prin dezvoltarea, pe suprafață sau în interiorul cărnii a diferitelor specii de mucegaiuri. Mucegaiurile se dezvoltă pe carnea păstrată în locuri neaerisite și cu umiditate mare.

Mucegaiurile cele mai obișnuite sunt: Aspergillus, care formează micelii cenușii verzi, Penicilium ce dă naștere la micelii albe catifelate, micelii verzi sau micelii albe la început și apoi cu nuanțe brune, Cladosporium de culoare albă, Mucor cenușii, Cladosporium negre etc [9].

4.2.2. Materiile auxiliare

Condimentele se folosesc în doze mici, pentru îmbunătățirea gustului și mirosului preparatelor din carne, contribuind astfel la stimularea apetitului și proceselor de digestie. Condimentele se prezintă sub diferite forme: fructe, muguri de flori, frunze, bulbi, coajă, rădăcini, fiecare având forma, gustul și aroma caracteristică.

4.2.2.1. Sarea comestibilă

Din punct de vedere chimic, sarea este clorura de sodiu. Sarea cristalizează sub formă de cuburi, este incoloră, inodoră (când este pură). Se dizolvă ușor în apă, cam în aceiași proporție la cald sau la rece.

Sarea se prezintă în comerț sub diferite forme:

clorură de sodiu pură, pentru uzul laboaratoarelor și al produselor farmaceutice;

sarea comună, care se folosește pentru alimentație și conservare.

În fabricile de conserve, sarea se folosește sub diferite forme:

soluții de sare;

tablete de sare.

Solutiile de sare, concentrate sau diluate, sunt foarte corozive, astfel încât în fabricile de conserve se ivesc des dificultăți în întreținerea instalațiilor de fabricat și distribuit saramură. Pentru a se evita acest neajuns, în ultimii ani se folosește sarea sub formă de tablete, se adaugă de către mașini în fiecare cutie la umplere. În cursul operației de sterilizare, tableta se dizolvă complet în lichidul din conserve.

Sarea utilizată la preparatele din carne trebuie să corespundă prevederilor din STAS 1465-72 [3].

4.2.2.2. Piperul

Este un condiment de origine vegetală care se folosește în doze moderate pentru a îmbunătăți gustul și mirosul produselor din carne, contribuind la stimularea poftei de mâncare și a proceselor de digestie.

Piperul se obține din uscarea fructelor plantei tropicale Piper nigrum, fiind apreciat pentru gustul său picant și aroma sa caracteristică. Piperul alb se obține prin decorticarea boabelor de piper negru.

Caracteristicile fizico-chimice și bacteriologice ale piperului sunt reglementate de STAS 9763/7-75 [3].

4.2.2.3. Ceapa

Este un condiment de origine aliacee care se cultivă și la noi în țară. Se folosește bulbul, care ajuns la maturitate se poate consuma ca atare. Bulbul ajunge la mărimi aproximativ egale cu cele ale unui ou.

În industria conservelor ceapa, se folosește sub formă tocata. Ceapa uscată se poate păstra în ambalaje (lăzi, saci sau plase) sau în vrac în condiții specifice de depozitare.

Depozitarea se face în încăperi cu aerisire naturală pentru un timp de 3-5 luni, în încăperi cu ventilație mecanică timp de 4-6 luni sau în încăperi frigorifice timp de 6-7 luni [3].

4.2.2.4. Coriandrul

Este o planta aromatică exotică de la care se folosește fructul. În componenta conservelor de carne de porc în suc propriu, poate fi folosit în proporții scăzute de cca 0,25 – 0,30% [3].

4.2.2.5. Boiaua de ardei

Se obține prin măcinarea ardeiului (Caspicum anum) din soiurile: Dulce de Banat, Seghedin, Novoselska kapia sau alte soiuri.

Dupa conținutul de capsaicină, boiaua de ardei se fabrică în două tipuri: dulce și iute.

Boiaua de ardei se depozitează în încăperi curate, dezinfectate, uscate, ferită de radiații solare și bine aerisite [3].

4.2.2.6. Dafinul (Laurus nobilis)

Plantă aromatică, de origine exotică, de la care se folosesc frunzele. După ce în prealabil sunt uscate, frunzele se introduc în amestec cu conținutul conservei [3].

4.2.2.7. Azotitul / azotatul de sodiu

Azotatul de sodiu, se folosește la fabricarea preparatelor de carne cu scopul de a stabiliza culoarea cărnii și, în același timp, pentru însușirile lui antiseptice.

La recepția azotatului trebuie să se facă un atent examen de laborator, atât organoleptic cât și chimic, pentru a stabili dacă acesta corespunde condițiilor prevăzute în normele interne și stasurile în vigoare.

Azotitul de sodiu denumit în practică și nitrit, are același rol la fabricarea preparatelor de carne ca și azotatul, cu deosebirea că se comportă mai activ. Azotitul de sodiu este un produs care rezultă în urma procesului de reducere a azotatului. Datorită faptului că azotitul are o acțiune mai puternică se folosește la conservarea cărnii în cantități mult mai mici decât azotatul.

Azotitul trebuie să corespundă proprietăților fizico-chimice, prevăzute în STAS 1089-80, și se verifică atent la recepția calitativă prin analiză de laborator [3].

4.2.3. Ambalajele

Ambalajul este un sistem fizico-chimic complex, cu funcții multiple, care asigură menținerea sau, în unele cazuri, ameliorarea calității produsului căruia este destinat.

Cutiile din tablă cositorită sunt în momentul de față recipientele cel mai mult utilizate în industria conservelor. Folosirea lor pe scară largă se datorează următoarelor proprietăți ale cutiilor:

pot fi închise ermetic;

prezintă o bună rezistență la variațiile de temperatură și presiune;

au o bună conductibilitate termică;

fabricarea lor se face cu mașini automate;

sunt ușoare și ieftine [15].

4.3. Procese tehnologice componente

Conservele din carne de porc în suc propriu se prepară din carne de porc din care. După tăiere, carnea suferă o serie de transformări biochimice rapide.

Tocarea trebuie făcută foarte bine și când se ajunge la dimensiunile dorite, se adaugă ingredientele – amestecul de condimente. Prin sărare și condimentare nu se influențează doar gustul, ci și alte fenomene. Sarea conferă gustul, întrucât carnea fără sare are un gust fad, apoi influențează fenomenele fizico-chimice și microbiene care se desfășoară în timpul depozitării. Sarea scoate din carne apa și substanțele proteice dizolvate, care au mare rol la legarea și alcătuirea lichidului.

Prin adăugarea sării de bucătărie, se scade activitatea apei sau umiditatea de echilibru a masei. Prin aceasta se reduc diferite microorganisme nocive, în special agenți patogeni (de exemplu: Salmonella) și germenii de putrefacție, scăzându-le capacitatea de înmulțire și funcția vitală [7], [13].

4.3.1. Mecanismul procesului la sterilizare

Factorii care influențează sterilizarea sunt:

felul și numărul microorganismelor din produs. Durata și temperatura de sterilizare variază în limite foarte largi fiind în funcție de felul microorganismelor și gradul de însămânțare inițială. O importanță mare asupra rezistenței la sterilizare o are vârsta sporilor și proprietățile lor biologice. Sporii mai tineri rezistă la temperaturi mai ridicate. Un mare număr de spori suferă în urma sterilizării o atenuare, dezvoltându-se încet sau trecând chiar într-o stare latentă. Când au însă din nou condiții favorabile ei devin activi.

aciditatea produsului. Are o importanță deosebită. Rezistența maximă a microorganismelor este la pH 6-7. Peste aceste valori și sub aceste valori rezistența scade.

structura alimentului supus conservării. Prezența grăsimilor în produs protejează în mare măsură microorganismele. Acțiunea protectoare a grăsimii se explică prin modificările fizico-chimice care au loc la limita de separare unde se formează o peliculă de coagulare. Din această cauză în urma sterilizării rămân unii spori în grăsime nedistruși. Natura, dimensiunea și forma recipientului influențează în mare măsură pătrunderea căldurii în produs.

temperatura și timpul de sterilizare. Prezintă o mare importanță întrucât acești parametri au influențe nu numai asupra microorganismelor ci și asupra caracterului organoleptic al produsului. De aceea acești doi factori trebuie studiați foarte bine pentru a se stabili corelația optimă, în funcție de tipul produsului.

presiunea din interiorul și exteriorul recipientului. Presiunea interioară este influențată în mare măsură de temperatura produsului înainte de închidere. O ridicare a temperaturii de umplere a recipientului provoacă o scădere a presiunii interne și deci a presiunii efective. După o răcire la o temperatură mai mică decât temperatura de închidere, în recipienți are loc un vid, care este cu atât mai înaintat, cu cât temperatura de închidere a fost mai ridicată.

Sterilizarea se face cu ajutorul căldurii prin introducerea cutiilor de conserve în aparatele de sterilizare. Operația de sterilizare cuprinde următoarele faze:

încălzirea autoclavei și produsului până la sterilizare;

sterilizare la temperatură constantă;

scăderea temperaturii și a presiunii.

Perioada de lucru pentru fiecare fază precum și temperatura de sterilizare sunt specifice fiecărui tip de conservă în funcție de dimensiuni și conținut și sunt indicate în formula de sterilizare a conservei respective.

Faza 1 decurge astfel: cutiile pline închise ermetic se pun în coșul autoclavei și cu acesta se introduc în autoclavă, în care se află apă până la jumătate. Se închide capacul și se deschid ventilele de preaplin, de admisie a aburului și de aerisire. Când presiunea în autoclava a început să crească și când pe ventilul de aerisire iese intens abur, se închid ventilele de aerisire și de preaplin. Se reglează ventilul de admisie a aburului în așa fel încât creșterea presiunii și a temperaturii să ajungă până la condițiile de sterilizare.

Faza 2 este sterilizarea propriu-zisă, se realizează la temperatura de sterilizare indicată de formula de sterilizare, 120°C și în timpul de 60 minute. Pentru menținerea temperaturii se reglează ventilul de admisie a aburului, astfel încât este aproape închis și admite o cantitate mică de abur, necesar compensării pierderilor de căldură în acest interval de timp. Este necesar ca reglarea admisiei aburului să se facă în așa fel încât temperatura să se mențină cât mai constantă.

Faza 3 este faza de coborâre a temperaturii. După trecerea timpului de sterilizare indicat se deschide complet ventilul de admisie a aburului și se deschide treptat ventilul de preaplin, în așa fel încât să se producă scăderea lentă a presiunii din autoclavă în timpul indicat în formula de sterilizare, acesta fiind de 10 minute. Când presiunea în autoclavă a scăzut complet se deschide capacul și se scoate coșul cu cutiile de conserve sterilizate care trec la răcire. Trebuie avut grijă ca deschiderea capacului autoclavei să nu se facă atâta timp cât există presiune în autoclavă, pentru a nu se produce accidente în muncă sau să se deterioreze produsele. Uneori, pentru a se evita eventualele deformări ale recipientelor datorită presiunii interioare se anulează efectul acesteia prin sterilizare cu contrapresiune de aer, obținându-se presiunea suplimentară de 1,5-2 atm.

În timpul sterilizării conservelor de carne au loc o serie de modificări ale produsului, respectiv ale grăsimilor, proteinelor, substanțelor extractive și vitaminelor. Sub influența căldurii, grăsimile suferă o hidroliza cu formare de mono și digliceride, care sunt asimilate de organism mai bine decât grăsimile nehidrolizate. Deci acțiunea căldurii asupra grăsimilor este favorabilă. În ce privește substanțele proteice, acestea sub acțiunea prelungită a căldurii sau a temperaturii, peste anumite limite, suferă o serie de modificări, dintre care unele nefavorabile. Modificările substanțelor proteice sunt datorite a doi factori mai importanți, și anume acțiunii apei și a temperaturii ridicate. Temperatura ridicată mărește acțiunea defavorabilă a apei, având ca acțiune directă supraîncălzirea porțiunilor de lângă pereții cutiei, care practic se află un timp mai îndelungat sub influenta temperaturii ridicate decât centrul cutiei.

Hidroliza prea pronunțată a colagenului duce la modificarea structurii și deci a aspectului exterior al țesuturilor, scăzând calitatea produsului. În cazul produselor tratate termic în prealabil, degradarea țesutului conjunctiv este mai pronunțată. Descompunerea hidrolitica a proteinelor este cu atât mai pronunțată cu cât durata acțiunii termice este mai mare. La temperatura de 130°C pierderile de proteine depășesc limitele normale, conținutul de azot aminic crescând cu aproximativ 30% față de conținutul inițial. Prin acțiunea temperaturii ridicate se distrug o serie de amino-acizi liberi, indispensabili vieții, în urma decarboxilării, dezaminării și ruperii legăturilor sulfhidrice [7], [13].

4.3.2. Elemente de termodinamică și cinetică la fierbere

Tratamentele termice preliminare au ca scop principal îmbunătățirea gustului produsului finit. Legat de calitatea produsului, această operație tehnologică este de cea mai mare importanță. Fierberea (sau blanșarea) conduce la realizarea următoarelor efecte:

întărirea cărnii prin coagularea proteinelor și printr-o deshidratare parțială

distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor de le suprafața cărnii

îndepărtarea aerului și gazelor din țesuturi, ceea ce contribuie la diminuarea presiunii interne în recipiente în timpul sterilizării și la reducerea fenomenului de coroziune.

Operațiunea este destul de delicată și trebuie atent supravegheată. În timpul acestei pregătiri din carne rezultă o cantitate mare de suc care constituie o supă de blanșare.

După fierbere, materiile prime trebuie răcite pentru a putea fi introduse la mărunțit (tocat), operație la care temperatura produsului trebuie să fie 40-50°C. Răcirea se va realiza în același cazan duplex în care se va realiza fierberea, timp de 15 minute [4].

4.3.3. Modele matematice de bilanț

4.3.3.1. Bilanțul de materiale

(BM): GmAi + GmB = GmAf + GmC

4.3.3.2. Bilanțul termic

(BT): QAi + QB = QAf + QC

QAi = GmAi CpAi Ti

QAf = GmAf CpAf Tf

QB = GmB CpB TB

QC = GmC CpC TC

unde: Gm = debitul masic de produs, Kg/s

Cp = capacitate termică masică, J/Kg . K

T = temperatura produsului, K

4.3.4. Bilanțul de materiale pentru fiecare proces tehnologic la fabricarea conservelor de carne de porc în suc propriu

Recepția calitativă și cantitativă a materiei prime

kg/zi

kg/zi

Tranșarea materiei prime

kg/zi

kg/zi

Fierberea materiei prime

kg/zi

kg/zi

Tocarea materiei prime

kg/zi

kg/zi

Omogenizarea amestecului

kg/zi

kg/zi

kg/zi

Condimentele constau în:

– sare: kg/zi

– ceapă: kg/zi

– coriandru: kg/zi

– piper: kg/zi

– boia de ardei: kg/zi

– dafin: kg/zi

– azotit de sodiu: kg/zi

Umplerea cutiilor

kg/zi

kg/zi

Închidere cutii

cutii/zi

cutii/zi

Sterilizarea și răcirea cutiilor

cutii/zi

cutii/zi

Termostatarea cutiilor

cutii/zi

cutii/zi

Sortarea cutiilor

cutii/zi

cutie/zi

Etichetarea și ambalarea cutiilor

cutii/zi

cutii/zi

Producția zilnică de conserve de carne de porc în suc propriu este de 1000 cutii a 300 g.

Consumuri specifice

kg carne de porc / kg produs finit

kg condimente / kg produs finit

Randament

4.3.5. Bilanțul termic pentru fiecare proces tehnologic la fabricarea conservelor de carne de porc în suc propriu

4.3.5.1. Bilanț termic la fierbere

CPt – materii prime depozitate

CPf – materii prime fierte

Ab – abur

Abu – abur uzat

kg

QAb – cantitatea de căldură ce trebuie cedată la fierbere de către abur, kJ/zi;

QCP – cantitatea de căldură ce trebuie preluată la fierbere de către carnea de porc, kJ/zi;

GCP – cantitatea de carne de porc, kg;

GAb – cantitatea de abur necesar pentru fierbere, kg;

CCP – capacitatea termică masică a cărnii de porc, kJ/ (kg·grd);

iI – entalpia aburului la temperatura de 120°C , kJ/kg;

t1 – temperatura inițială a cărnii de porc, °C;

t2 – temperatura finală a cărnii de porc, °C;

t’1 – temperatura inițială a aburului, °C;

t’2 – temperatura finală a aburului, °C

kJ/zi

°C

°C

°C

W/(m2·K)

K – coeficientul global de transfer termic, W/(m2·K);

αi, αe –coeficientul parțial de transfer termic prin convecție în interiorul și respectiv în exteriorul autoclavei, W/(m2·K);

λa – conductibilitatea termică a materialului din care este confecționată autoclava, W/(m·K);

δa – grosimea peretelui autoclavei, m.

unde:

– criteriul Nusselt;

– criteriul Prandtl;

– criteriul Grashof

tm – temperatura medie a apei din cazanul duplex, °C

°C

l – dimensiunea geometrică determinată pentru schimbul de căldură, în cazul autoclavei având , m;

λ – coeficientul de conductibilitate termică a apei, W/(m·K);

ρ – densitatea apei la tm = 55°C, kg/m3;

η – vâscozitatea dinamică a apei la 55°C, Ns/m2;

g – accelerația gravitațională, m/s2;

β – coeficient de dilatare volumetrică, l/grd;

cp – căldura specifică la presiune constantă a apei, J/kggrd;

Δt – diferența dintre temperatura fluidului și cea a peretelui, sau invers;

C, n – constante ce depind de produsul .

°C

tp1, tp2 – temperaturile medii ale fețelor peretelui autoclavei în interior și respectiv în exterior, °C;

Fluxul caloric va fi:

kJ/zi

°C

W/(m2·K)

W/(m2·K)

W/(m2·K)

Aria de transfer termic necesară va fi:

m2

Bilanț termic la răcire

CPf – carne de porc fiartă

Mpr – carne de porc fiartă și răcită

Ar – apă rece

Aru – apă rece uzată

kg/zi

Unde:

QAr – cantitatea de căldură ce trebuie preluată de la produs, kJ/zi;

QCP – cantitatea de căldură ce trebuie cedată de carnea de porc fiartă apei de răcire, kJ/zi;

GCP – cantitatea de carne de porc, kg;

GAr – cantitatea de apă rece necesară pentru răcire, kg;

cCP – capacitatea termică masică a cărnii de porc, kJ/(kg·grd);

cAr – capacitatea termică masică a apei, kJ/(kg·grd);

t1 – temperatura inițială a apei, °C;

t2 – temperatura finală a apei, °C;°

t’1 – temperatura inițială a cărnii de porc, °C;

t’2 – temperatura finală a cărnii de porc, °C.

kJ/zi

°C

°C

°C

K – coeficientul global de transfer termic, W/(m2·K);

αi, αe – coeficientul parțial de transfer termic prin convecție în interiorul și respectiv în exteriorul autoclavei, W/(m2·K);

λa – conductibilitatea termică a materialului din care este confecționată autoclava, W/(m·K);

δa – grosimea peretelui autoclavei, m.

unde:

– criteriul Nusselt;

– criteriul Prandtl;

– criteriul Grashof

tm – temperatura medie a apei din cazanul duplex, °C

°C

l – dimensiunea geometrică determinată pentru schimbul de căldură, în cazul autoclavei având , m;

λ – coeficientul de conductibilitate termică a apei, W/(m·K);

ρ – densitatea apei la °C, kg/m3;

η – vâscozitatea dinamică a apei la 22,5°C, N·s/m2;

g – accelerația gravitațională, m/s2;

β – coeficient de dilatare volumetrică, l/K;

cp – căldura specifică la presiune constantă a apei, J/(kg·K);

Δt – diferența dintre temperatura fluidului și cea a peretelui, sau invers;

C, n – constante ce depend de produsul .

°C

tp1, tp2 – temperaturile medii ale fețelor peretelui autoclavei în interior și respectiv în exterior, °C;

Fluxul caloric va fi:

kJ/zi

°C

W/(m2·K)

W/(m2·K)

Aria de transfer termic necesară va fi:

m2

4.3.5.2. Bilanț termic la sterilizare

Faza de încălzire (ridicarea temperaturii)

Urmărindu-se încălzirea tuturor elementelor componente până la atingerea temperaturii de sterilizare și acoperirea totodată a pierderilor de căldură în mediul înconjurător, ecuația generală a bilanțului caloric conduce la expresia:

QÎ este necesarul total de căldură în faza de încălzire, kJ/zi;

Q1 – necesarul de căldură pentru aducerea autoclavei la temperatura de sterilizare ts, kJ/zi;

Q2 – necesarul de căldură pentru aducerea coșului perforat la temperatura de sterilizare, kJ/zi;

Q3 – necesarul de căldură pentru aducerea recipientelor la temperatura de sterilizare, kJ/zi;

Q4 – necesarul de căldură pentru aducerea conținutului din recipiente la temperatura de sterilizare, kJ/zi;

Q5 – necesarul de căldură pentru încălzirea apei până la temperatura de sterilizare, kJ/zi;

Q6 – pierderile de căldură în mediul exterior, kJ/zi.

Ga – masa autoclavei, kg;

ca – căldura specifică medie a materialului din care este confecționată autoclava, kJ/(kg·grd);

t1 – temperatura inițială a autoclavei, °C.

kJ/zi

Gc – masa coșului, kg;

cc – căldura specifică medie a materialului din care este confecționat coșul, kJ/(kg·grd);

t2 – temperatura inițială a coșului, °C.

kJ/zi

G3 – masa recipientelor (fără conținut), kg;

cr – căldura specifică medie a materialului din care sunt confecționate recipientele, kJ/(kg·grd);

t3 – temperatura inițială a recipientelor, °C.

kJ/zi

Gp – masa produselor, kg;

cp – căldura specifică medie a produsului, kJ/(kg·grd);

t4 – temperatura inițială a produsului, °C.

kJ/zi

Gw – masa apei, kg;

cw – căldura specifică medie a apei, kJ/(kg·grd);

t5 – temperatura inițială a apei, °C.

ρW – densitatea apei, kg/m3;

Da – diametrul autoclavei, m;

Ha – înălțimea autoclavei, m;

Dc – diametrul coșului, m;

Hc – înălțimea coșului, m;

δc – grosimea tablei din care este confecționat coșul, m;

dr – diametrul recipientului, m;

hr – înălțimea recipientului, m.

Gw = 313,56 kg

kJ/zi

°C

°C

°C

Pentru determinarea coeficientului global de transfer termic K prin calcul se fac următoarele ipoteze simplificatoare:

autoclava se consideră corp cilindric, neluându-se în considerație curbura fundului;

lichidul din interior (apa) se consideră în curgere liberă;

valorile constantelor fizice se consideră la temperatura medie a apei din autoclavă.

°C

Fluxul caloric este:

αi, αe – coeficientul parțial de transfer termic prin convecție în interiorul și respectiv în exteriorul autoclavei, W/(m2·K);

λa – conductibilitatea termică a materialului din care este confecționată autoclava, W/(m·K);

tp1, tp2 – temperaturile medii ale fețelor peretelui autoclavei în interior și respectiv în exterior, °C;

δa – grosimea peretelui autoclavei, m.

Coeficientul global de transfer termic k va fi:

W/(m2·K)

Pentru stabilirea valorii lui K va trebui să se cunoască fluxul caloric q sau coeficienții parțiali de transfer termic prin convecție αi și αe.

Coeficientul parțial de transfer termic prin convecție αi considerat în interiorul autoclavei de la apă la perete se calculează pe baza ecuației criteriale care definește convecția liberă:

Unde:

– criteriul Nusselt;

– criteriul Prandtl;

– criteriul Grashof.

l – dimensiunea geometrică determinată pentru schimbul de căldură, în cazul autoclavei având , m;

λ – coeficientul de conductibilitate termică a apei, W/(m·K);

ρ – densitatea apei la °C, kg/m3;

η – vâscozitatea dinamică a apei la 65°C, N·s/m2;

g – accelerația gravitațională, m/s2;

β – coeficient de dilatare volumetrică, l/K;

cp – căldura specifică la presiune constantă a apei, J/(kg·K);

Δt – diferența dintre temperatura fluidului și cea a peretelui, sau invers;

C, n – constante ce depind de produsul .

Se consideră °C °C

W/m2

°C

W/(m2·K)

W/(m2·K)

W/(m2·K)

A – suprafața exterioară de schimb de căldura a autoclavei cu aerul, m2.

H – înălțimea cilindrului, m;

Dc – diametrul cilindrului, m.

m

Dcoș – diametrul coșului, m;

d – distanța între coș și peretele autoclavei, (d = 0,08 m).

m2

m2

m2

Kj/zi

τ1 – durata fazei de încălzire, h/zi

kJ/zi

kg/h

AÎ – debitul de abur necesar, kg/ h.

r – căldura latentă a aburului, kJ/kg.

Faza de sterilizare propriu-zisă

În această fază trebuie să se asigure căldura pentru acoperirea pierderilor în mediul înconjurător, astfel ca să se mențină în autoclavă temperatura de sterilizare, ts:

KS – coeficientul global de transfer termic în perioada de sterilizare, kJ/(m2·grd)

°C

kJ

°C

W/(m2·K)

W/(m2·K)

W/(m2·K)

kJ/zi

τ2 – durata fazei de sterilizare propru-zisă, h/zi

kg/h

GAb – debitul de abur necesar, kg/h

Faza de răcire

Cantitatea de căldură ce trebuie preluată în timpul răcirii de apa de răcire va fi:

Q1 – căldura preluată de la autoclavă, kJ/zi;

Q2 – căldura preluată de la coșul autoclavei, kJ/zi;

Q3 – căldura preluată de la recipiente (fără conținut), Kj/zi;

Q4 – căldura preluată de la produs, Kj/zi.

°C

tf – temperatura de răcire a produselor, °C

kJ/zi

kJ/zi

kJ/zi

kJ/zi

kJ/zi

Debitul de apă de răcire va fi:

kg/h

tm – temperatura medie de calcul de ieșire a apei din autoclavă, °C:

°C

tai – temperatura de intrare a apei de răcire, °C

tai = 10°C

kg/h

4.4. Utilajele instalației pentru realizarea tehnologiei

4.4.1. Alegerea, descrierea și regimul de funcționare a utilajelor dimensionate

4.4.1.1. Autoclava verticală

Este un vas cilindric confecționat din tablă de oțel, cu fund bombat, prevăzută cu capac rabatabil. Capacul este prins de corpul autoclavei cu balamale și strâns pentru asigurarea închiderii cu butoane rabatabile legate de corp și strânse cu piulițe tip fluture. Etanșeitatea dintre capac și corpul autoclavei este asigurată printr-o garnitură de azbest sau bumbac, îmbibată în ulei. Pentru ușurința manevrării capacului, acesta este prevăzut cu contragreutăți.

La partea inferioară a vasului este montat un barbotor prin care se aduce aburul în autoclavă. Barbotorul poate avea diferite forme: inelar (cu orificii de 3 mm înclinate la 45º față de verticală în sus și în jos) sau cu alimentare centrală cu 4 sau 6 ramificații. Aerul necesar creării suprapresiunii în autoclavă se introduce tot prin barbotor. La fundul autoclavei se găsește racordul pentru scurgerea apei, care este în legătură cu conducta de preaplin, de la partea superioară. În partea inferioară a capacului se găsește o serpentină perforată pentru alimentarea cu apă, legată la rețea printr-un furtun de cauciuc. Pe conductele de abur, apă și aer, între ventile și autoclavă, se montează clapete de reținere, care lasă să treacă fluidul într-o singură direcție, de la ventil la autoclavă.

Recipientele cu produs se aduc în autoclavă în coșuri. Se construiesc autoclave cu 1-4 coșuri. Coșurile sunt cilindrice și au diametrul cu circa 80 mm mai mic decât diametrul interior al corpului autoclavei pentru asigurarea spațiului liber de circulație a apei. Coșurile sunt confecționate din tablă perforată, cu orificii de minimum 25 mm și distanța maximă dintre orificii de, pentru o bună circulație a fluidelor printre recipiente. Coșurile se așază concentric și se sprijină pe suporturi sudate la corpul autoclavei. Autoclava mai este prevăzută cu ventil de aerisire și supapă de siguranță montate pe capac, și buzunar, montat pe corpul autoclavei, în care se introduce termometrul.

Pentru buna funcționare a autoclavelor, trebuie să se respecte riguros fazele de încărcare, preîncălzire, sterilizare, răcire și anumite reguli de conducere a procesului de sterilizare. În vederea sterilizării, coșurile cu recipiente se introduc în autoclavă și se așează pe cele trei suporturi de sprijin. Se introduce apoi apă în autoclavă până la nivelul conductei de preaplin, după care se închide autoclava prin strângerea celor opt șuruburi rabatabile și se deschid ventilele de admisie a aburului, de aerisire, de preaplin. În momentul în care prin racordul de aerisire ies vapori, se închid ventilele de aerisire și de preaplin, urmărindu-se în continuare ridicarea temperaturii și a presiunii. La atingerea temperaturii de 105-110°C se introduce aer comprimat astfel ca presiunea să crească treptat în interiorul autoclavei, ajungându-se la o suprapresiune de aer de 1,5 bar pentru o temperatură de 120°C.

Pentru fiecare tip de conservă și recipient există un regim precis de creștere a temperaturii și presiunii în intervalul de timp prescris. Din momentul atingerii presiunii de sterilizare, operația decurge la temperatură constantă, iar presiunea de aer se ridică treptat de la mijlocul duratei de sterilizare, astfel încât să ajungă la 2 bar. La o presiune mai mare se deschide supapa de siguranță. La sfârșitul perioadei de sterilizare prescrise, se deschide ventilul de abur și se deschid ușor ventilele de preaplin și de alimentare cu apă de răcire. Se menține suprapresiunea de 2 bar, manipulând ventilele de apă, aer și preaplin până la atingerea temperaturii de 100°C, când se acționează ventilul de aerisire pentru reducerea treptată a suprapresiunii. Se continuă alimentarea cu apă de răcire, până când temperatura ajunge la valoarea prescrisă. La sfârșitul operației de răcire se deschide capacul și se scot coșurile din autoclavă cu ajutorul unui electropalan [2].

4.4.1.2. Cazanul duplex

Este folosit atât pentru fierberea produselor cât și pentru răcirea lor. Este format din recipientul propriu-zis și este montat pe picioarele fixate în pardoseală cu șuruburi de fundație. Încălzirea recipientului, și deci a produsului se face cu ajutorul aburului admis în manta printr-un ștuț, iar evacuarea acestuia se face tot printr-un ștuț la o oală de condens. Cazanul poate fi basculat printr-un angrenaj melc-roată melcată, pus în mișcare cu ajutorul unei roți de mână. Pentru evacuarea condensului din manta, cazanul duplex este prevăzut cu un robinet. Controlul presiunii aburului în manta se face cu ajutorul unui manometru [2].

4.4.1.3. Mașina de tocat

Mașinile de tocat carne sunt utilaje destinate mărunțirii grosiere a cărnii, organelor și slăninii, în stare proaspătă, refrigerată, congelată sau blanșată (fiartă).

Partea principală a unei mașini de tocat carne este mecanismul de tăiere format din cuțite și site. Se folosesc cuțite sub formă de cruce cu taiș pe una din laterale sau pe ambele, iar sitele au diametrul cuprins între 2 și 20 de milimetri [2].

4.4.1.4. Malaxorul

Pregătirea compoziției pentru conservele de carne de porc în suc propriu se realizează în malaxoare, care pot fi clasificate în malaxoare cu cuvă transportoare și malaxoare cu cuvă fixă [2].

4.4.1.5. Mașina de dozat

Acest utilaj constă în principal dintr-o cuvă, în care se răstoarnă pasta ce trebuie dozată, și din sistemul de dozare a pastei în cutii. Mașina este dotată cu un panou de urmărire, control și programare, cu afișarea tuturor parametrilor, inclusiv a avariilor cu localizarea precisă a defectului [2].

4.4.1.6. Mașina de închis cutii cilindrice

Această mașină face parte din categoria mașinilor automate, executând operațiile de: aducere a cutiilor la mecanismul de închidere, aducerea și fixarea capacului pe corpul cutiei, închiderea și evacuarea cutiei închise. Utilajul este format dintr-un batiu din fontă cu patru picioare reglabile ca înălțime, în care este adăpostită întreaga transmisie cu roți dințate ce primește mișcarea de la variator și o transmite la axul principal, la sistemul de alimentare și marcare a capacelor, la pompa de ulei, la priza de putere pentru acționarea transportului de cutii și pentru acționarea altor mașini cu care lucrează în agregat. Batiul susține: axul principal cu anexele; sistemul de alimentare și marcare a capacelor; sistemul de evacuare a cutiilor; transportul de cutii; instalația electrică; axul principal cu anexa care execută închiderea cutiilor.

Sistemul de închidere a cutiilor este un sistem carusel cu șase talere care preiau cutiile și le ridică împreună cu capacele pe capetele de închidere. Închiderea se face prin apăsarea rolelor de capace. Capacul și cutia sunt rotitoare, iar rolele sunt fixe. Pentru fiecare cap de închidere există două role, una pentru faza 1 și cealaltă pentru faza 2. Cursa de reglare a talerelor este 95 mm pentru cutii cu h = 30-125 mm. Sistemul de reglare a înălțimii talerelor este cu șurub trapezoidal și cu piuliță de fixare. Reglarea rolelor pe înălțime se frace cu șaibe de reglaj. Rolele sunt susținute pe un sistem cu ax oscilant și pe brațe ce susțin în partea inferioară rolele de închidere și în partea superioară rolele de urmărire pe came. Camele de urmărire sunt amplasate pe cadrul central.

Sistemul de alimentare și marcare a capacelor, din punct de vedere constructiv, reprezintă o coloană de susținere a unei cutii reductor pe care se montează steaua de alimentare a capacelor, alimentatorul de capace și marcatorul. Transportul capacelor se face cu o stea de alimentare cu șapte pinteni și șapte alveole pentru a prelua și cutia. Capacele sunt ghidate cu două rânduri de segmenți, unul interior și altul exterior. Alimentatorul de capace este de tipul cu trei melci și separatori rotativi, ce preiau capacul din stivă și îl așează pe segmenții profilați. Comanda alimentatorului se face prin sistem de pârghii și cuplaj cu pană rotativ, comandat de alimentarea cu cutii de pe transportor. Marcatorul de capace este de tip cu tambure rotative, cu imprimare prin rulare cu câte două posturi amplasate la 180°. Literele și cifrele în relief sunt amplasate pe tamburul inferior, iar pastilele din plastic sunt amplasate pe tamburul superior. Înălțimea de imprimare se reglează cu o buclă excentrică, rotită prin sistem de angrenaj melcat. Schimbarea cifrelor se face prin demontarea tamburului inferior, fixat printr-o tijă filetată centrală. Sistemul de alimentare cu cutii este de tip transportor cu plăci, cu poziție reglabilă pe înălțime și cu melc de sincronizare a alimentării cutiilor. Transportul este format din plăci de material plastic, acționat de roți de textolit. Melcul transportor este de textolit, cu pas variabil și alveole pentru fiecare diametru de cutie. Cutiile sunt ghidate cu tije laterale, reglabile în funcție de diametru și înălțimea cutiilor. Alimentatorul este declanșat prin pârghia acționată de cutia de transport și de tije intermediare la alimentatorul de capace.

Sistemul de evacuare a cutiilor este de tip stea de evacuare cu cinci alveole, reglabilă în funcție de înălțimea cutiei. Reglarea pe înălțime a stelei se face prin discuri de reglare din material plastic. Această parte a mașinii de închis cutii este prevăzută cu un sistem de siguranță de tipul cuplaj dințat cu resort și microîntrerupător electric. La blocarea cutiei se oprește mașina. Sistemul de ungere este central, ungerea se face cu ulei de la pompa de ulei, amplasată în batiu, prin conducte ce alimentează axul principal, marcatorul, reductorul stelei de alimentare cu capac și coloană [2].

4.4.1.7. Mașina de spălat cutii

Poate fi folosită la spălarea cutiilor goale sau pline. Aceste mașini sunt formate dintr-un corp unde cutiile sunt aduse pe o bandă și supuse spălării în diverse zone cu jet de apă caldă și abur sau cu dezinfectant – urmat de o zonă de uscare [2].

4.4.1.8. Mașina de etichetat

Mașina include o serie de componente opționale cum ar fi: aliniator orbital pentru produse ovale, rola spațiatoare, rola laterală pentru etichetarea de jur-împrejur, cap înseriere/unități de marcare cu caractere alfanumerice. Produsele pot fi încărcate cu ajutorul tăvilor de încărcare sau cu alte mijloace.

Capetele de imprimare pot fi Economy pentru aplicare de etichete cu lățimi de la 10 mm la 100 mm, Classic sau Plus pentru aplicare de etichete cu lățimi de la 10 mm la 150 mm. Acestea au diferite viteze de mișcare și imprimare a ribonului pe bază de silicon pentru etichete autoadezive, respective 15-30-60 m/minut, lățimea și lungimea maximă a etichetei fiind 100250, 150350 [2].

4.4.1.9. Mașina de legat cutii de carton

Este o mașină simplă și eficientă destinată ambalării cu bandă din polipropilenă prin termosudură, eliminând astfel capsulele metalice; banda utilizată poate fi de diferite mărimi. Necesită prezența operatorului în ciclul de mabalare. Mașina prezintă reglaje simple și eficiente asupra forței de strângere și a temperaturii de termosudare. Deasemenea, lungimea benzii se poate ajusta în funcție de dimensiunile pachetului [2].

4.4.2. Dimensionarea tehnologică a utilajelor

4.4.2.1. Dimensionarea autoclavei

Productivitatea autoclavei

Recipientele cu produse supuse sterilizării se introduc în autoclavă în coșuri de

formă cilindrică având un volum brut:

m3

Unde:

Dc – diametrul coșului, m;

Hc – înălțimea coșului cilindric, m.

În cazul utilizării coșurilor cilindrice recipientele dintr-un rând se așează uniform pe cercuri concentrice, în vârful unor triunghiuri echilaterale (romburi echilatere). Notând cu dr diametrul recipientului, aria care revine în coș unui recipient este echivalentă cu aria rombului echilater în vârfurile căruia se dispun patru recipiente:

m2

Considerând că înălțimea unui recipient este hr (m), volumul Vr ce revine în coș unui recipient va fi :

m3

Numărul de recipiente n1 cuprinse într-un coș va fi:

recipiente/zi

Vc – volumul brut al coșului, m3;

Vr – volumul ce revine în coș unui recipient, m3;

dr – diametrul recipientulul, m;

hr – înălțimea unui recipient, m.

Durata ciclului de sterilizare pentru produsele considerate fiind τ (în minute), productivitatea N1 a unei autoclave va fi:

~ 2229 recipiente/h

Concluzie: Pentru cantitatea de carne de porc în suc propriu de 303 kg pe zi va fi nevoie de un ciclu de sterilizare, iar autoclava va avea un coș în care se vor introduce cutiile cu produse.

Calculul dimensiunilor și ariei de transfer de căldură

Autoclava este un schimbător de căldură cu manta. Autoclava are o formă cilindrică verticală, cu fund și cu capac, iar mantaua se dispune pe întreaga înălțime a autoclavei. Pentru aceasta s-a determinat o arie de transfer termic necesară de 3,51 m2.

Volumul autoclavei, ținând seama de volumul lichidului și de coeficientul de umplere al vasului, este:

Vu = 636,2 l = 0,6362 m3

m3

Considerând raportul

m

m

Vu – volumul util al autoclavei, m3;

Vt – volumul total al autoclavei, m3;

φ – coeficientul de umplere al autoclavei (φ = 85 %);

D – diametrul autoclavei, m;

H – înălțimea autoclavei, m.

Conform geometriei vasului aria suprafeței de schimb de căldură se calculează:

m

m2

A – aria suprafeței de schimb de căldură, m2;

H1 – înălțimea până la care se ridică lichidul în vas, m.

Aria de transfer termic rezultată din geometria vasului este suficientă pentru realizarea încălzirii, comparativ cu aria de transfer termic necesară.

4.4.2.2. Dimensionarea cazanului duplex

Cazanul duplex este un schimbător de căldură cu manta, cu o capacitate de 300 L. Cazanul are o formă cilindrică verticală, iar mantaua se dispune pe întreaga înălțime a cazanului.

Se consideră un cazan duplex cu un volum util de 300 L. Astfel avem:

Vu = 300 L = 0,3 m3

m3

Considerând raportul

m

m

Vu – volumul util al autoclavei, m3 ;

Vt – volumul total al autoclavei, m3 ;

φ – coeficientul de umplere al autoclavei (φ = 85 %);

D – diametrul autoclavei, m;

H – înălțimea autoclavei, m.

Conform geometriei vasului aria suprafeței de schimb de căldură se calculează:

m

m2

A – aria suprafeței de schimb de căldură, m2;

H1 – înălțimea până la care se ridică lichidul în vas, m.

Conform calculelor de dimensionare a cazanului duplex și a calculelor de bilanț termic la fierbere rezultă faptul că avem nevoie de un cazan duplex pentru fierberea întregii cantități de materii prime.

Tabel nr. 4.5 – Caracteristicile utilajelor

4.5. Probleme de exploatare a instalației

4.5.1. Utilități

4.5.1.1. Necesarul de apă

În secțiile de fabricare a produselor din carne, apa are o importanță deosebită. Practic, activitatea de prelucrare a cărnii nu poate fi făcută fără a se asigura – în cantități suficiente – apă potabilă de la rețea. Utilizarea acesteia ca material direct se face în situații impuse, bine precizate.

Prin apă potabilă se înțelege apa care îndeplinește anumite condiții fizico-chimice și igienico-sanitare, conditii ce-i permit să fie folosită în alimentație sau pentru producerea de alimente fără periclitarea sănătății.

Apa joacă un rol important în fabricile de conserve, ea fiind prezentă în toate operațiile, începând cu spălarea produselor, prelucrarea, umplerea în recipiente, sterilizarea și răcirea acestora.

Proprietăți fizice

Apa trebuie să fie incoloră. Colorarea apei indică prezența sărurilor de fier sau o dezvoltare puternică de microorganisme. Nu trebuie să conțină depuneri solide sau colidale.

Tabelul 4.6 – Necesarul de apă

Proprietăți microbiologice

Apa folosita în industria conservelor, trebuie sa îndeplinească condițiile apei potabile, să fie lipsită complet de colibacili și cu un conținut maxim de 100 germeni banali la un litru de apă. Prezența colibacililor, indică și posibilitatea contaminării cu Bacillus typhosus (febra tifoida), Bacillus dysenteriae (dezinterie) sau Bacillus tuberculosis (tuberculoza), colibacili provenind în toate cazurile din infectarea cu fecale [3].

4.5.1.2. Necesarul de energie electrică

Energia electrică este un element de bază în dezvoltarea economică industrială, fiind indispensabilă în toate sectoarele de activitate.

Tabelul 4.7 – Necesarul de energie electrică

Principalele avantaje în comparație cu alte forme de energie sunt:

poate fi produsă în centrale electrice în condiții economice avantajoase;

poate fi transmisă la distanțe mari prin intermediul câmpului electromagnetic, fie prin linii electrice;

poate fi transformată la locul de consum în alte forme de energie;

poate fi divizată și utilizată în părți, după necesități.

Principalul dezavantaj al energiei electrice în comparație cu alte forme ale energiei constă în aceea că nu poate fi înmagazinată, trebuind produsă în momentul în care este cerută de consumatori [3].

4.5.1.3. Necesarul de abur

Încălzirea cu aburi este modul cel mai răspândit de încălzire în industrie, prezintând următoarele avantaje:

căldură mare de condensare în comparație cu căldura sensibilă cedată de gaze și lichide;

temperatura constantă a purtătorului de căldură;

evitarea supraîncălzirilor locale;

coeficient de transfer termic foarte mare.

Încălzirea cu abur este modul obișnuit de încălzire în industrie. Vaporii de apă au calități deosebite: căldura mare de condensare la temperaturile curente de încălzire, vâscozitate acceptabilă, cost redus care nu impune în toate cazurile recuperarea și recircularea condensatului. Cu toate aceste avantaje, folosirea vaporilor de apă ca agent purtător de căldură este limitată la temperaturi până la 200°C, ca urmare a dependenței dintre temperatură și presiune [3].

Tabelul 4.8 – Necesarul de abur

4.5.2. Operarea instalației

Pentru desfășurarea procesului tehnologic în bune condiții, este necesar să se asigure încăperi adecvate astfel amplasate încât procesul tehnologic să se desfășoare în flux continuu.

Spațiile de lucru și cele de depozitare trebuie astfel construite încât să asigure posibilitatea menținerii unei stări ireproșabile de igienă, întrucât în timpul prelucrărilor rezultă exudații de suc, deșeuri grase, fiind necesară spălarea suprafețelor de lucru frecvent cu apă rece sau caldă, precum și cu detergenți.

Înălțimile încăperilor de fabricație nu depășesc în general 4 m, cu excepția sălilor care adăpostesc instalația continuă de congelare a cărnii, care necesită înălțimea de 7 m. Având în vedere că recepția și expediția necesită rampă, iar transporturile între faze se fac cu cărucioare cu roți, parterul fabricii se construiește la nivelul rampei.

Sala de recepție, cu punct de control sanitar-veterinar trebuie să fie în continuarea depozitului tampon pe 2 zile, răcit la 0-2°C cu încărcare specifică de 180 kg/m2 linie aeriană.

Se pot utiliza tunele de refrigerare pentru refrigerarea rapidă a cărnii. Capacitatea de refrigerare variază în limite largi, în funcție de dimensiunile tunelului, de natura produsului și a ambalajului, circulația aerului putând fi longitudinală, transversală sau verticală.

În funcție de regimul funcțional, tunelele de refrigerare pot avea funcționare continuă, semicontinuă sau discontinuă. Procesul de răcire a cărnii este mult mai intensificat atunci când se folosesc sisteme de drenare cu aer rece a acestora.

Parametrii aerului utilizat ca agent de răcire sunt: temperatura de – 5…- 7°C, și viteza aerului în zona de dușare de 8-10 m/s. La o temperatură a aerului de -3,5….-2,7°C și o viteză a aerului de 0,7 m/s, durata de refrigerare a cărnii este de 12-14 h și pierderea în greutate este de 1,05-1,1%.

Unitatea trebuie dotată cu depozite separate pentru cutii și pentru condimente, cu spațiile respective de prelucrare.

Spațiul de fabricație, condiționat la 8°C este dotat cu o linie continuă care cuprinde următoarele utilaje: cazan duplex, mașini de tocat, dozat, închis, spălat și etichetat cutii, malaxor, și autoclavă.

Ca utilaje anexe, linia este dotată cu o pompă de vid care produce vid la circa 600 mm col. Hg și o pompă de presiune cu ulei care produce o presiune de regim de circa 30 atmosfere.

Pompa de presiune cu ulei este dotată cu două electromotoare care intră în funcțiune numai câte unul atunci când pompa nu este solicitată și amândouă când presiunea scade mult sub cea normală și când un singur electromotor nu este suficient. Funcționarea pompei și reglarea presiunii se realizează automat.

Camera de termostatare este o încăpere din zidărie în care sunt introduse conservele de carne de porc în suc propriu după sterilizare. Încăperea are o lățime de 3 m, pentru a permite circulația pentru a se urmări modul cum se desfășoară procesul tehnologic. Pentru circulația aerului în tunel, s-au creat viteze de circulație adecvate în vederea uniformizării curenților de aer.

Instalația este dotată cu ventilator de circulație precum și un ventilator de evacuare în atmosferă prin coșul de fum a unei părți din debit.

Pentru înlocuirea aerului s-a prevăzut priză de aer din exterior dotată cu filtru de aer. Răcirea, umidificarea și reîncălzirea aerului se realizează cu aparate corespunzătoare, care să poată menține parametrii în mod automat. S-au prevăzut accesoriile necesare pentru controlul permanent al parametrilor în timpul funcționării.

Pe timpul termostatării conservele cu produse se vor schimba din față în spate și de la dreapta la stânga [2].

4.5.3. Amplasarea și montajul utilajelor

4.5.3.1. Amplasarea unității

La amplasarea unității de industrie alimentară se va ține cont de posibilitățile de aprovizionare a acesteia cu materii prime, de livrare a produselor finite, de evacuare a deșeurilor rezultate prin procesare precum și de posibilitățile ulterioare de extindere.

Unitățile de desfacere se amplasează în cartierele de locuit, în locuri ușor accesibile populației beneficiare, la o distanță de minim 15 m de ferestrele locuintelor.

Terenul de amplasare

Terenul destinat amplasării unităților de producție trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să nu fie într-o zonă inundabilă;

să nu fie expus pericolului avalanșelor;

să nu fie într-o zonă supusă riscului surpării sau al alunecării;

să nu aibă emanații de substante toxice, inflamabile sau explozive;

să fie ferit de influența nocivităților produse de obiecte economice învecinate;

să fie cât mai în plan sau cu denivelări mici;

nivelul pânzei de apă freatică să se găsească la cel puțin 3-4m de suprafața solului, pentru a nu exista riscul apariției apei în incăperile situate în subsol sau demisol și pentru a preîntâmpina dezvoltarea coloniilor de mucegaiuri și pulverizarea tencuielilor;

nivelul apei de infiltrație să fie la minimum 1,5 m;

să fie amplasat la minimum 100 m de zona de locuințe.

Amplasarea unității

La amplasarea unității trebuie să se țină seama de următoarele condiții:

direcția vânturilor dominante din zonă;

cantitatea și natura substanțelor poluante eliminate de unitățile învecinate din zonă;

înălțimea coșurilor sau altor dispozitive de evacuare a substanțelor nocive din unitățile învecinate;

posibilitatea asigurării cu cantități suficiente de apă potabilă;

îndepărtarea în condiții igienice a reziduurilor solide și a apelor reziduale.

Amplasarea obiectivelor în incinta complexului trebuie să se asigure traseele cele mai economice de conectare la rețele exterioare de utilități și drumuri.

Amplasarea clădirilor trebuie să asigure o bună aerisire și ventilație naturală, trasee economice pentru drumuri și rețele de apă și canalizare, distanțe convenabile față de surse de impurificare proprii (rampe de gunoi, depozite de combustibil) și unități vecine.

Clădirea destinată serviciilor administrative va fi separată, pe cât posibil, de cele în care se desfășoară procesul tehnologic și amplasată lângă poartă pentru a se evita pătrunderea persoanelor străine în unitate, în spațiile de producție sau depozitare.

Amenajări interioare generale

Căile de acces în cadrul unităților de producție se stabilesc în funcție de natura și volumul producției, urmărindu-se realizarea de fluxuri tehnologice care să evite încrucișarea:

produsele alimentare cu cele nealimentare;

fazelor salubre cu cele insalubre;

materiilor prime cu produsele finite;

produsele tratate termic cu cele netratate termic;

produsele alimentare cu deșeurile;

ambalajelor curate cu cele murdare;

vaselor și ustensilelor murdare cu cele curate;

personalului muncitor cu clienții.

Vestiarele se recomandă a fi de tip filtru, ele trebuie să cuprindă următoarele spații:

încăpere pentru dezbrăcarea hainelor de stradă, prevăzută cu tejghea și garderobă de cuiere și umerașe;

încăpere cu chiuvete și dușuri;

încăpere pentru îmbrăcarea echipamentului de lucru.

Distanța de amplasare a grupurilor sanitare va fi de maximum 125 m față de cel mai îndepărtat loc de muncă [13].

4.5.3.2. Dimensionarea spațiilor de producție

Dimensionarea secției de fabricare a conservelor de carne de porc în suc propriu

Amplasarea secției de fabricare a conservelor de carne de porc în suc propriu se face pe un singur nivel, utilajele fiind dispuse în ordinea operațiilor tehnologice.

Suprafața totală (ST) necesară pentru amplasarea liniei de fabricație pentru obținerea conservelor de carne de porc în suc propriu se determină cu relația:

Unde:

Sd – suprafața ocupată de dotările liniei de fabricație. Se calculează prin însumarea suprafeței ocupate de fiecare utilaj: Sd ≈ 9 m2

Sa – suprafața de deservire de către executant a mijloacelor de muncă. Considerăm în medie 2 m2 pentru fiecare utilaj: m2

Sc – suprafața de circulație: m2

m2

Tabelul 4.9 – Utilajele necesare secției de fabricare a conservelor de carne de porc în suc propriu

Dimensionarea camerei de etichetare și ambalare

Suprafața totală (ST) necesară pentru camera de etichetare și ambalare se determină cu relația:

Unde:

Sd – suprafața ocupată de dotările liniei de fabricație. Se calculează prin însumarea suprafeței ocupate de fiecare utilaj: Sd = 1,92 m2

Sa – suprafața de deservire de către executant a mijloacelor de muncă. Considerăm în medie 2 m2 pentru fiecare utilaj: m2

Sc – suprafața de circulație: m2

m2

Dimensionarea depozitului de materie primă

Materia primă utilizată pentru fabricarea conservelor de carne de porc în suc propriu este reprezentată de carnea de porc. Aceasta se depozitează pentru o perioadă de maxim 3 zile în cărucioare pe role din inox, cu o capacitate de 200 kg, având dimensiunile: lungime = 786 mm, lățime = 678 mm, înălțime = 675 mm.

Conform bilanțului de materiale, necesarul de carne de porc pentru producția zilnică este de 334,5689 kg, deci pentru o perioadă de 3 zile vor fi necesare 1003,7067 kg. Necesarul de cărucioare pentru depozitare este:

cărucioare

Suprafața totală (ST) necesară pentru depozitul de materie primă se determină cu relația:

Unde:

Sd – suprafața ocupată de cărucioare. Se calculează prin însumarea suprafeței ocupate de fiecare cărucior: m2

Sa – suprafața de deservire: m2

Sc – suprafața de circulație: m2

m2

Dimensionarea depozitului de condimente

Tabelul 4.10 – Necesarul de condimente pentru fabricarea conservelor de carne de porc în suc propriu

Suprafața totală (ST) necesară pentru depozitul de condimente se determină cu relația:

Unde:

Sd – suprafața ocupată de condimente. Se calculează prin însumarea suprafeței ocupate de acestea: m2

Sc – suprafața de circulație: m2

m2

Dimensionarea depozitului pentru ambalaje

Sunt reprezentate de cutii metalice pentru 300 grame. Sunt primite ambalate în cutii de carton cu câte 150 bucăți. Pentru producția de pe o zi vor fi necesare 7 cutii cu câte 150 bucăți fiecare, pentru 3 zile vor fi necesare 21 cutii, așezate pe 4 rânduri cu 6 cutii fiecare. Suprafața unei cutii este de 0,19 m2, iar suprafața totală este de 0,76 m2.

Suprafața unei cutii cu etichete ocupă 0,02 m2. Pentru 3 zile va fi nevoie de un spațiu de 0,08 m2.

Suprafața ocupată de ambalaje și etichete este:

m2

Suprafața utilă a depozitului este: m2

Suprafața totală a depozitului este: m2

Sc – suprafața de circulație, m2

Dimensionarea camerei de termostatare a conservelor de carne de porc în suc propriu

Pentru operația de termostatare conservele de carne de porc în suc propriu sunt trecute în camera de termostatare unde sunt așezate pe rafturile unor dulapuri.

Capacitatea unui dulap este de 500 conserve a 300 g. Pentru cantitatea zilnică de produs, care este de 1000 conserve, avem nevoie de două dulapuri.

Suprafața ocupată de un singur dulap este de 2 m2, pentru ambele dulapuri sunt necesari 4 m2.

m2

Suprafața utilă a depozitului este: m2

Suprafața totală a depozitului este: m2

Sc – suprafața de circulație, m2

Dimensionarea depozitului de produs finit

Se folosesc pentru ambalare cutii metalice de 0,300 kg. Pentru capacitatea de producție zilnică avem nevoie de 1000 cutii metalice, deci pentru producția lunară sunt necesare 22000 cutii metalice.

O cutie de carton conține 100 cutii metalice, deci pentru cele 22000 cutii metalice avem nevoie de 220 cutii de carton.

Cutiile de carton se așează câte patru suprapuse, pe 55 coloane. Suprafața unei cutii este de 0,19 m2, deci pentru cele 55 coloane avem nevoie de o suprafață de depozitare de 10,45 m2.

Suprafața utilă a depozitului este:

m2

Suprafața totală a depozitului este:

Sc – suprafața de circulație = 3 m2

m2

Tabelul 4.11 – Suprafața spațiilor necesare secției

4.5.4. Întreținere și reparații

Relațiile planificate se fac după următoarele indicații:

R1 – reparație curentă de gradul I: 1 lună

R2 – reparație curentă de gradul II: anual

RK – reparație capitală: 6 ani [3].

4.5.5. Probleme de control, reglare și automatizare

Automatizarea proceselor tehnologice se realizează pe două căi independente care depind de caracterul producției și de organizarea acesteia:

cea a mașinilor automate și a liniilor în flux automatizate;

cea a automatizării proceselor tehnologice, legată de automatizarea controlului și comenzii proceselor de producție.

În sistemele de automatizare complexă, aceste căi sunt conectate. Sistemele de automatizare tehnologică, diferite prin destinația lor, constau din elemente de automatizare omogene care îndeplinesc o anumită sarcină a automatizării (control, comandă, reglare, etc.).

Dezvoltarea automatizării moderne a dus la crearea unor sisteme de elemente specifice de control, comandă și de reglare automată a unor procese tehnologice complexe, astfel că se poate tipiza și limita numărul tipurilor elementelor de automatizare.

Cauzele obiective care impun aplicarea automatizării în producție sunt:

obiectivitatea controlului și comenzii;

centralizarea comenzii grupurilor de mașini și agregate sau a unor întregi sisteme de producție, practic fără limitarea distanței;

realizarea cu precizie a procesului de producție prescris cu indici calitativi și cantitativi optimi;

comanda proceselor la orice viteză de desfășurare a acestora și pentru orice valoare a parametrilor procesului;

eficiență economică ridicată, legată de creșterea productivității muncii, economia de materie primă, de combustibil, de materiale, ridicarea calității și micșorarea prețului de cost al producției, precum și reducerea personalului de deservire.

În industria de obținere a produselor din carne, liniile continue de fabricație sunt prevăzute cu echipamente de comandă centralizate a utilajelor, semnalizarea acustică și optică a funcționării, precum și elemente de reglare automată a temperaturii, presiunii, debitului, concentrației.

Aceste automate ciclice execută aceleași mișcări după un program, prin intermediul unui mecanism cu came efectuat de un motor electric, astfel că aceste automate ciclice nu-și modifică regimul în funcție de variația unui parametru, ci execută ritmic aceeași mișcare, de aceea ele nu sunt considerate elemente de automatizare.

Pentru reglarea presiunii aburului se folosesc regulatoare pneumatice sau electronice, iar pentru reglarea temperaturii se folosesc termometre manometrice care transmit indicații la blocul înregistrator și regulator. Regulatorul acționează ventilul pneumatic de pe conducta de alimentare cu apă a saturatorului de abur.

Reglarea concentrației amestecului se face pornind de la măsurarea concentrației, care se bazează pe măsurarea conductibilității electrice, adică se măsoară rezistența electrică a masei între doi electrozi. Mișcarea este transmisă sistemului înregistrator și unui regulator care acționează ventilul de reglare de pe conducta de alimentare a aparatului care lucrează sub vid.

Pentru măsurarea presiunii de evacuare a utilajului este prevăzut un manometru.

Panoul de comandă este confecționat din tablă de oțel inoxidabil și conține următoarele aparate: înregistrator de temperatură care indică temperatura lichidului încălzit și poziția ventilului de recirculare, termistor ce este format dintr-o rezistență foarte sensibilă la temperatură care este plasată în lichidul încălzit. Ea este legată printr-un cablu cu un releu electronic; releul electronic – care amplifică impulsurile termistorului și comandă un ventil de recirculare; ventil de recirculare – care dirijează lichidul înapoi la tub, când temperatura fixată a scăzut; comutator de comandă și becul de semnalizare pentru deservirea panoului de comandă [2].

4.5.6. Norme de securitatea muncii, igienă, prevenirea accidentelor, incendiilor, exploziilor

Calitatea produselor alimentare depinde în mare măsură de condițiile igienico-sanitare în care funcționează societățile alimentare. Astfel, un produs alimentar provenit de la o societate necorespunzătoare din punct de vedere igienic va avea o încărcătură bacteriană ridicată, se va altera ușor și va constitui un pericol permanent pentru sănătatea consumatorilor. Încărcătura microbiană a produsului alimentar finit depinde în mare măsură de igiena încăperilor de producție, a locului de muncă, al utilajului și a aparaturii, a mâinilor muncitorilor, a eficienței prelucrării termice etc. Ea depinde totodată de igiena teritoriului societății care influențează în mare măsură prezența prafului, a muștelor și a rozătoarelor în încăperile de lucru.

Teritoriul societății trebuie protejat de sursele exterioare de praf prin asigurarea unei zone de spațiu verde în jur. Se interzice amplasarea, în apropierea societății alimentare, a unităților care provoacă impurificarea aerului cu praf organic. În interiorul societății se vor asigura de asemenea zone de spațiu verde, iar căile de circulație vor fi asfaltate [17].

4.5.6.1. Norme de protecția muncii

În întreprinderile de industrializare a cărnii se interzice:

stropirea sau spălarea pompei sau a tablourilor și conductorilor electrici cu apă, existând pericol de electrocutare;

intervenția la piesele și subansamblurile mașinilor sau gresarea acestora în timpul funcționării;

executarea de improvizații la instalațiile electrice, mașini, dispozitive și aparate de măsură și control;

folosirea pieselor aflate sub tensiune fără ca acestea să fie protejate împotriva atingerii directe (cu capace, aparatură, îngrădiri, etc);

punerea în funcțiune a mașinilor și instalațiilor fără verificarea periodică a legăturii și funcționarea corespunzătoare a tuturor AMC-urilor din dotare conform cărții tehnice;

folosirea de conducte de abur și apă caldă neizolate termic pentru a preveni pierderile de căldură și accidentele de natură tehnică;

exploatarea mașinilor, instalațiilor, utilajelor fără cunoașterea perfectă a instrucțiunilor de exploatare care trebuie afișate la fiecare loc de muncă;

prezentarea la locul de muncă a personalului muncitor și tehnic, care nu poartă echipamentul sanitar și de protecție conform normativelor în vigoare;

menținerea în funcțiune a pompelor, separatoarelor, altor utilaje, a instalațiilor la care se constată zgomote suspecte; folosirea în activitatea de spălare și curățire interioară a tancurilor de depozitare, vanelor și cazanelor, a echipamentului care se folosește și în alte sectoare de activitate;

instalarea și înlăturarea apărătorilor de protecție în timpul funcționării;

folosirea conductelor care transportă apă rece, caldă, abur, amoniac etc., care nu sunt vopsite în culorile convenționale fundamentale (conform STAS 858970);

amplasarea la distanțe mari a sistemelor de pornire și oprire a electromotoarelor, utilajelor și instalații1or [17].

4.5.6.2. Norme generale de igienă

Măsurile de igienizare pentru industria alimentară, pot fi definite pe larg, ca un control sistematic al condițiilor din timpul prelucrării, depozitării și transportului produselor, cu scopul de a preveni contaminarea acestora de către microorganisme, inspecte sau rozătoare.

Pentru a asigura fabricarea produselor zaharoase corespunzătoare sub aspect igienico-sanitar, legislația în vigoare stabilește o serie de obligații pentru toți factorii ce contribuie sau intră în acțiune în procesul de fabricație, cum sunt: materiile prime și auxiliare, semifabricatele, procedeele tehnologice, depozitarea și transportul, utilajele și instalațiile, precum și personalul ce participă la realizarea produselor.

Nerespectarea cu strictețe a normelor igienico-sanitare în procesul de realizare a produselor, creează riscuri de toxiinfecții sau intoxicații la consumatori.

Preocuparea pentru asigurarea condițiilor de igienă industrială începe odată cu amplasarea, proiectarea și construirea acesteia, prin asigurarea necesarului de apă, a unor săli de lucru spațioase și luminoase care să permită întreținerea cu ușurință a curățeniei, asigurarea posibilităților corespunzătoare pentru evacuarea reziduurilor solide și lichide. Trebuie prevăzute, de asemenea măsuri pentru asigurarea unei ventilații corespunzătoare, precum și măsuri de protecție contra pătrunderii și dezvoltării insectelor și rozătoarelor [17].

4.5.6.3. Norme de prevenire și stingere a incendiilor

Aceste norme prevăd în principal următoarele:

toate clădirile de producție vor fi prevăzute cu hidranți de incendiu, interiori și exteriori, având în dotare materialele și mijloacele de prevenire a incendiilor;

unitatea va dispune de o instalație de apă pentru stingerea incendiilor, separată de cea potabilă și industrială și va avea în permanentă asigurată o rezervă suficientă pentru cazurile de întrerupere a alimentării cu apă;

curtea întreprinderii va fi nivelată și împărțită în mod corespunzător, pentru a asigura un acces ușor la clădiri și a interveni rapid în caz de incendiu, în mijloacele de prevenire și stingere;

personalul muncitor folosit la prevenirea și stingerea incendiilor trebuie să cunoască și să aplice întocmai normele, să întrețină în stare perfectă de funcționare toate mijloacele de stingere, să mențină libere, curate și în bună stare căile de acces, culoarele, clădirile, și să intervină imediat și eficient la stingerea eventualelor incendii.

Ansamblul măsurilor ce se prevăd pentru asigurarea protecției muncii se referă atât la perioada de montaj, cât și la cea de exploatare a obiectivului, având ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor.

Toate locurile de muncă periculoase vor fi avertizate cât mai sugestiv prin panouri sau afișe care să atragă atenția asupra eventualelor pericole [17].

4.6. Deșeuri, subproduse, coproduse, emisii de noxe

Apele reziduale din industria cărnii și epurarea acestora

Epurarea apelor se poate face prin metode mecanice, metode biologice și metode chimice.

Metodele mecanice nu soluționează singure epurarea apelor din abatoare, ele fiind asociate cu metodele biologice și cele chimice. Metodele mecanice cuprind o serie de dispozitive pentru separarea diverselor impurități, în acest scop folosindu-se pentru reținerea impurităților grătare cu site pentru particule mici.

Separatoarele de grăsimi trebuie amplasate la locul de eliminare a grăsimilor, chiar la gura de scurgere. Tratarea prealabilă prin mijloace mecanice nu a dat rezultate concludente încât folosirea grătarelor și a sitelor obișnuite produce greutăți în exploatare, necesitând un control des, deoarece ochiurile se înfundă frecvent. De aceea se introduc site vibratoare.

La unele abatoare în loc de site se folosesc jgheaburi de metal cu fundul perforat și bazin de decantare. Avantajul pe care-l prezintă aceasta metodă constă în faptul ca jgheabul cu fundul perforat realizează separarea grăsimilor și a nisipurilor, nemaifiind necesară o instalație de eliminare a nisipului.

La cantități mari se pot prevedea grătare rotative cu distanța liberă între bare de 0,3 cm. Reziduul strâns pe aceste site și gratare este deshidratat initial în centrifuge, și pe urmă în decantoare. De aici este pompat în rezervoare speciale de fermentare.

Prin epurarea mecanică se realizează o separare de 60-70% din materiile în suspensie și o reducere de 4-50% a CBO5.

Materiile organice reținute în decantoare sunt lăsate să fermenteze în metantancuri.

Nămolul fermentat rezultat din decantoare sau metatancuri este lăsat să se usuce în mod natural pe paturile de uscare a nămolului sau în instalații artificiale de uscare. După uscare, nămolurile pot căpăta diferite întrebuințări în agricultură.

Epurarea biologică a apelor uzate se bazează pe proprietatea bacteriilor aerobe din apă de a descompune bacteriile organice, având ca rezultat mineralizarea acestora și transformarea în produse finite. Scopul stației de epurare este de a se asigura condiții optime de dezvoltare a acestor bacterii pentru ca descompunerea să se facă cât mai rapid.

Construcțiile de epurare biologică cuprind două tipuri:

epurarea biologică naturală

epurarea biologică artificială.

Epurarea biologică naturală se realizează prin câmpuri de irigare, câmpuri de infiltrație sau iazuri biologice.

În câmpurile de irigare, apele reziduale, separate de grăsimi se tratează într-o fosă septică. Fosa septică are 2-3 m și este prevăzută cu pompe de golire. Pereții sunt etanși pentru a preveni afectarea apei subterane. Bazinul este evacuat prin pompare săptămânală, iar conținutul este trimis pe câmp pentru irigare. Nămolul adunat în bazin este evacuat periodic și folosit ca îngrășământ.

Câmpurile de infiltrație constau din porțiuni de teren pe care se adună periodic ape, care după ce au fost decantate trebuie epurate. Ele se drenează în pământ de unde apoi sunt colectate prin drenuri sau canale închise și vărsate în emisar.

Metoda de epurare biologică naturală nu este avantajoasă întrucât nu asigură o distrugerea ouălor de paraziți și necesită suprafețe mari.

Epurarea biologică artificială se realizează prin următoarele moduri de construcții:

filtre biologice

aerofiltre

aerotancuri.

Filtrele biologice sunt bazine cu fundul impermeabil și pereții plini, umplute cu granule de material poros, piatră, zgură, cocs prin care sunt trecute apele murdare, după o prealabilă decantare.

Cele mai răspândite filtre sunt filtrele turn, cu raportul între diametru și înălțime 1:6.

Aerofiltrele sunt biofillre cu ventilație artificială. Aerofiltrele au stratul de material filtrant mai gros, iar dimensiunile materialului mai mici.

Aerotancurile sunt bazine de beton armat, rectangular în care apele murdare, decantate în prealabil se epurează în contact cu nămolul activ și aerul introdus artificial.

Procesul de epurare în aerotancuri se realizează în două faze:

în prima fază are loc oxidarea materiilor organice și se consumă
aproximativ tot oxigenul;

în faza a doua se consumă oxigenul compușilor greu oxidabili, producându-se o spumare intensă, ceea ce necesită un control amănunțit al procesului de exploatare.

Epurarea prin activare (aerație) nu se poate recomanda la unități mici, întrucât apar dificultăți mari în cursul exploatării din cauza spumării.

Dintre sistemele de epurare biologică, tratarea cu nămol activ câștigă din ce în ce mai multă adeziune din cauza eficienței de epurare.

Între organismele care iau parte la formarea nămolului activ este Zoogleea ramigera, unul din producătorii masei gelatinoase zoogleale.

Formarea foliculilor de nămol activ, se face prin absorbția cationilor din apa reziduală de către bacterii încărcate negativ.

Eficiența de epurare a unei instalații de nămol activ este în funcție de cationii care acționează atât asupra formării nămolului cât și asupra activității metabolice a acestui nămol (sistem de aerare, timp de contact, mișcarea produsului în suspensie de nămol).

Epurarea chimică se face ca o completare a epurării mecanice sau biologice. În acest scop se folosesc coagulanți și dezinfectanți. Din punct de vedere al mecanismului, procedeele chimice se clasifică în procedee care folosesc reactivii obișnuiți și procedee care folosesc schimbători de ioni.

Reactivii cei mai folosiți sunt: sulfatul de aluminiu, alaunul de sodiu, sulfatul feric și clorura ferică. Un coagulant bun, cu efect sterilizant se obține prin introducerea unei părți de clor gazos în opt părți de sulfat feros.

Dezinfecția apelor reziduale, după ce au fost epurate, se realizează cu clor gazos introdus prin aparate semiautomate de clorinare, în stațiile de epurare de dimensiuni mari sau prin substanțe clorigene, în cazul stațiilor de volum mic.

O apa uzată, brută, necesită între 25-30 mg Cl/litru, pe când o apa uzată, epurată în prealabil necesită doar 1 -1,5 mg Cl/litru.

La tratarea cu clor, o problemă importantă o prezintă și declorinarea întrucât concentrația maximă admisă a clorului rezidual este de 0,5 mg. Concentrația este limitată la această cifră datorită toxicității clorului, care dacă ar ajunge în concentrație mai mare în receptor ar compromite economia biologică a acestuia [13], [14].

5. ANALIZA TEHNICO-ECONOMICĂ

5.1. Stabilirea necesarului de investiții

5.1.1. Valoarea utilajelor ce necesită montaj

Cheltuieli de transport (5% din total valoare utilaj) reprezintă:

RON

Cheltuieli de montaj (10% din total valoare utilaj) reprezintă:

RON

Cheltuieli totale: 256680 RON

5.1.2. Valoarea utilajelor ce nu necesită montaj

Cheltuieli de transport (5% din total valoare utilaj) reprezintă:

RON

Cheltuieli totale: 54600 RON

5.1.3. Valoarea suprafeței construite și a terenului

Valoarea terenului

Pentru construcția fabricii sunt necesari 534 m2 teren.

Valoarea terenului este: RON

Valoarea clădirii

Dacă pentru construirea unui m2 de clădire sunt necesari 500 RON, atunci valoarea clădirii va fi: RON

5.1.4. Fond de investiții

Cotă amortizare utilaje

Se ia în considerare un termen de amortizare a cheltuielilor cu utilajele de 10 ani.

Pentru un an: RON/an

Pentru o lună: RON/lună

5.1.5. Determinarea planului de aprovizionare

Unitatea lucrează pe tot parcursul anului.

Zile calendaristice = 365

Zile nelucrătoare, zile repaus legal = 104

Zile de sărbători legale = 6

Zile pentru norma de reparații = 22

Zile lucrătoare = 233

Programul de producție este de 1000 conserve de carne de porc în suc propriu a 300 g/zi.

Programul de producție anual este: conserve.

5.2. Planul necesarului de forță de muncă și al fondului de salarizare pentru personalul direct și indirect producător

5.3. Antecalculația de preț

Ținând cont că produsul finit conserve de carne de porc în suc propriu se prezintă sub formă de cutii cu greutatea de 300 g, iar prețul de livrare pentru producția anuală de 233000 conserve este de 1971462 RON, atunci prețul de livrare per bucată se calculează astfel:

RON/conservă de carne de porc în suc propriu de 300 g

6. BIBLIOGRAFIE

AMARFI, R. – Examene. Operații unitare în industria alimentară, vol. I, Editura Pax Aura Mundi, , 2001;

BANU, C. – Exploatarea și întreținerea utilajelor în industria cărnii, Editura Tehnică, București, 1990;

BANU C. – Aditivi și ingrediente pentru industria alimentară, Editura Tehnică, București, 2000;

BANU C. – Procesarea industrială a cărnii, Editura Tehnică, București, 1997;

BANU, C. – Manualul inginerului din industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, București, 1999;

BANU, C. – Manualul inginerului din industria alimentara, vol. II, Editura Tehnică București, 2000;

BERBENTEA, F., GEORGESCU, L. – Carnea și tehnologia cărnii, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2007;

BONDOC, I., ȘINDILAR, E. V. – Controlul sanitar-veterinar al calității și salubrității alimentelor, vol. I, Editura Ion Ionescu de la Brad, Iași, 2002;

DAN, V. – Microbiologia alimentelor, Editura Alma, Galați, 2001;

DRUGĂ, M. – Controlul calității cărnii și produselor din carne, Editura Agroprint Timișoara, 1997;

DRUGĂ, M., BACK, GH. – Ghid practic al caltății și depistarea falsurilor la produsele alimentare de origine animală, Editura Mirton, Timișoara, 2003;

DUMITRESCU H., MILU C. – Controlul fizico-chimic al alimentelor, Editura Medicală, București, 1997;

GEORGESCU, GH. – Tratat de producerea, procesarea și valorificarea cărnii, Editura Ceres, București, 2000;

JIANU, I., DUMBRAVĂ, D. – Tehnologia cărnii și produselor din carne, Editura Eurobit, Timișoara, 1996;

MACOVEI, V. M. – Culegere de caracteristici tehnologice pentru biotehnologie și industrie alimetară, tabele și diagrame, Editura Alma, Galați, 2000;

POPESCU, M., MEICA, S. – Bazele controlului sanitar-veterinar al produselor de origine animală, Editua Diacon Coresi, București, 1995;

SAVU, C., PETCU, C. – Igiena și controlul produselor de origine animală, Editura Semne, București, 2002.

BIBLIOGRAFIE

AMARFI, R. – Examene. Operații unitare în industria alimentară, vol. I, Editura Pax Aura Mundi, , 2001;

BANU, C. – Exploatarea și întreținerea utilajelor în industria cărnii, Editura Tehnică, București, 1990;

BANU C. – Aditivi și ingrediente pentru industria alimentară, Editura Tehnică, București, 2000;

BANU C. – Procesarea industrială a cărnii, Editura Tehnică, București, 1997;

BANU, C. – Manualul inginerului din industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, București, 1999;

BANU, C. – Manualul inginerului din industria alimentara, vol. II, Editura Tehnică București, 2000;

BERBENTEA, F., GEORGESCU, L. – Carnea și tehnologia cărnii, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2007;

BONDOC, I., ȘINDILAR, E. V. – Controlul sanitar-veterinar al calității și salubrității alimentelor, vol. I, Editura Ion Ionescu de la Brad, Iași, 2002;

DAN, V. – Microbiologia alimentelor, Editura Alma, Galați, 2001;

DRUGĂ, M. – Controlul calității cărnii și produselor din carne, Editura Agroprint Timișoara, 1997;

DRUGĂ, M., BACK, GH. – Ghid practic al caltății și depistarea falsurilor la produsele alimentare de origine animală, Editura Mirton, Timișoara, 2003;

DUMITRESCU H., MILU C. – Controlul fizico-chimic al alimentelor, Editura Medicală, București, 1997;

GEORGESCU, GH. – Tratat de producerea, procesarea și valorificarea cărnii, Editura Ceres, București, 2000;

JIANU, I., DUMBRAVĂ, D. – Tehnologia cărnii și produselor din carne, Editura Eurobit, Timișoara, 1996;

MACOVEI, V. M. – Culegere de caracteristici tehnologice pentru biotehnologie și industrie alimetară, tabele și diagrame, Editura Alma, Galați, 2000;

POPESCU, M., MEICA, S. – Bazele controlului sanitar-veterinar al produselor de origine animală, Editua Diacon Coresi, București, 1995;

SAVU, C., PETCU, C. – Igiena și controlul produselor de origine animală, Editura Semne, București, 2002.