Download - proiect utilaje
UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞIMEDICINĂ VETERINARĂ „ION IONESCU DE LA BRAD” IAŞI
FACULTATEA DE AGRICULTURĂ
SPECIALIZAREA: T.P.P.A.
PROIECT LA UTILAJE IN INDUSTRIAPROIECT LA UTILAJE IN INDUSTRIA ALIMENTARAALIMENTARA
ÎNDRUMĂTOR:
Şef lucr. dr.
STUDENT:
2012
TEMA PROIECTULUI:
PROIECTAREA UNEI LINII TEHNOLOGICE PENTRU
OBTINEREA PRODUSULUI FINIT- PAINEA.
Planul proiectului:
1.Carcteristicile materiei prime si a produsului finit
2.Tehnologii si linii tehnologice
3.Constructia si functionarea unei masini din cadrul liniei tehnologice
4.Schema si functionarea unui subansamblu (aparat) din componenta masinii
5.Proiectarea unui organ de masina
6.Norme de igiena si protectia muncii
Bibliografia
1. Caracteristicile materiilor prime si a produsului finit
1.1.Materii Prime
1.1. Faina
Faina de grau este principala materie prima in industria panificatiei.Ea rezulta prin
macinarea graului in diferite variante de extractie.
Faina obtinuta prin macinare este un amestec de particule de diferite marimi si compozitie
chimica.Prin examinare la microscopul optic sau electronic in faine se pot observa mai multe
tipuri de particole: particole de proteina,granule mici de amidon,granule mijlociii si mari de
amidon,in faina integrala se gaesc si fragmente ale celulelor pericarpului si peristemului.
Raportul cantitativ al acestor componente variaza in limite largi,in functie de tipul
fainii,continutul de proteine al bobului si intensitatea actiunii mecanice din timpul macinarii.
Faina de grau are compozitie complexa.Ea contine componente chimice si biochimice in
proportii ce depind de soiul graului,conditiile climatice si agrotehnice de cultura.de gradul de
maturitate biologica,tehnologia de macinare,gradul de extractie.
Faina de grau este formata din apa,care reprezinta 13-15% din masa sa,si substanta
uscata,care cuprinde proteine,glucide,lipide,substante minerale,vitamine,pigmenti,enzime.
Componentele principale sunt proteinele prezente în proporţie de 10-12% şi dintre
acestea proteinele glutenice, gliadina, glutenina, capabile în prezenţa apei să o absoarbă, să se
umfle şi să formeze o masă elastică, care se extinde, numită gluten.Proteinele glutenice
reprezintă circa 85 % din proteinele totale, în făinurile normale existând o relaţie directă între
conţinutul în proteine şi conţinutul de gluten umed.
Lipidele sunt prezente în cantităţi mici în făinuri, 0,6-0,7 % în cele de extracţii mici şi 2
% în cele de extracţii mari. Cu toate acestea ele joacă un rol tehnologic important, deoarece în
aluat formează complecşi cu proteinele şi amidonul, influenţând calitatea pâinii şi prospeţimea
ei.
Făinurile de grâu mai conţin vitamine în special din grupul B, B1,B2,B6,PP, dar şi unele
cantităţi de acid folic, acid pantotenic, vitamină E. Sunt prezente în cantităţi mai mari în făinurile
de extracţii mari, în comparaţie cu cele de extracţii mici.
Compoziţia biochimică a făinii de grâu. Se referă la conţinutul în enzime al făinii.
Acesta depinde de extracţia făinii, de soiul grâului, de condiţiile climatice din perioada de
maturizare, de gradul de maturizare biologică a bobului, de eventualele degradări pe care le
suferă grâul înainte sau după recoltare.
Enzimele cele mai importante din făina de grâu sunt: amilazele şi proteazele. Ele sunt
localizate mai ales în straturile periferice ale bobului.
Amilazele făinii sunt α şi β- amilaza. În făinurile normale, α- amilaza este prezentă sub
formă de urme, făinurile de extracţii mari având mai multă α-amilază decât făinurile de extracţii
mici.. β-Amilaza este prezentă în toate făinurile în cantităţi suficiente.
Însuşiri organoleptice, fizice şi chimice ale făinii.Însuşirile organoleptice ale făinii sunt:
culoarea, gustul şi mirosul.
Culoarea este dată de particulele de endosperm de culoare alb- galbenă, datorită
conţinutului lor în pigmenţi carotenoidici, şi de particulele de tărâţe, de culoare închisă, dată de
pigmenţii flavonici ai acestora. De aceea, pe măsură ce gradul de extracţie al făinii creşte,
datorită creşterii proporţiei de tărâţă, culoarea făinii se închide.
Mirosul şi gustul făinii sunt determinate pentru acceptarea ei. Gustul de iute, de rânced
sau de amar şi mirosul de mucegai, de petrol sau alte mirosuri străine fac ca făina să nu poată fi
folosită în panificaţie, deoarece aceste defecte se regăsesc în produsul finit.
Dintre însuşirile fizice, granulozitatea ocupă un loc important, ea influenţând calitatea
pâinii şi digestibilitatea ei. Granulozitatea făinii este influenţată de soiul grâului şi de extracţia
făinii. Optimul de granulozitate este în relaţie directă cu calitatea făinii.
Însuşiri de panificaţie ale făinii. Sunt însuşiri care determină comportarea tehnologică a
făinii şi cuprind: capacitatea de hidratare, capacitatea de a forma gaze, puterea făinii şi
capacitatea de a-şi închide culoarea.
Capacitatea de hidratare reprezintă cantitatea de apă absorbită de făină pentru a forma
un aluat de consistenţă standard. Se exprimă în ml de apă absorbiţi de 100 g făină.
Capacitatea de hidratare este în relaţie directă cu calitatea şi extracţia făinii.
Valorile normale ale acesteia sunt: făină albă 50- 55%.
Capacitatea de a forma gaze se exprimă prin ml de dioxid de carbon degajaţi într-un
aluat preparat din 100 g făină, 60 ml apă şi 10 g drojdie, fermentat 5 ore la 30ºC. Este influenţată
de conţinutul de enzime amilolitice ale făinii, în special α-amilaza, şi de gradul de deteriorare
mecanică a amidonului, de care depinde atacabilitatea sa enzimatică.
Deteriorarea mecanică a granulei de amidon intervine la măcinare; de aceea, făinurile cu
granulozitate mică, dar şi cele provenite din grâne sticloase, au un grad de deteriorare mecanică
mai mare.
Puterea făinii caracterizează capacitatea aluatului de a reţine gazele de fermentare şi de
a-şi menţine forma. Din acest punct de vedere, făinurile pot fi: puternice sau foarte puternice,
foarte bune pentru panificaţie, satisfăcătoare medii şi slabe sau foarte slabe.
Făinurile puternice sau foarte puternice şi cele slabe sau foarte slabe se prelucrează în
panificaţie cu rezultate bune prin amestecul lor sau prin folosirea aditivilor.
Puterea făinii se determină farinografic. Caracteristicile principale ale farinogramei sunt:
timpul de formare a aluatului, stabilitatea aluatului şi înmuierea lui.
Puterea făinii şi capacitatea ei de a forma gaze sunt cele mai importante însuşiri de
panificaţie ale făinii. Ele determină în cea mai mare parte calitatea pâinii.
Capacitatea a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic.Există cazuri în care
făina îşi închide culoarea pe parcursul procesului tehnologic. Acest lucru se datorează acţiunii
enzimei tirozinază, asupra aminoacidului tirozină, cu formare de melanine, produşi de culoare
închisă. Făinurile de grâu au, în general, suficientă tirozinază, dar închiderea culorii se produce
numai în cazul făinurilor de slabă calitate la care, prin procesul de proteoliză, se formează
cantităţi importante de tirozină.
1.2. Apa
Apa este un component indispensabil al aluatului. In prezenta ei, particolele de faina,
si componentii ei macromoleculari se hidrateaza. Hidratarea proteinelor conditioneaza formarea
glutenului.
Apa folosita in panificatie, trebuie sa corespunda anumitor conditii. Ea treabuie sa fie
potabila, incolora, si cu o temperatura initiala la sursa de sub 15 grade C.
Din punct de vedere microbiologic, apa trebuie sa corespunda normelor sanitare,
deoarece in timpul fermentarii aluatului microorganismele din apa se pot dezvolta. Conform
stasului apa potabila trebuie sa contina sub 20 grade germane/ml iar bacteriile coliforme sa fie
absente.
Din punct de vedere al continutului de saruri, apa nu trebuie sa contina saruri de fier,
deoarece acestea transmit miezului painii o culoare rosiatica, mai ales painii albe.
Sarurile de Ca si Mg care alcatuiesc duritatea apei, sunt dorite in apa. Ele influienteaza
proprietatile reologice si procesul tehnologic. Sunt preferate apele cu duritate medie (5-10 grade)
si apele cu duritate mare (10-20 grade germane.
Sarurile de Ca si Mg influienteaza pozitiv proprietatile reologice ale glutenului slab.
Ele impiedica solubilizarea gliadinei si a gluteninei, maresc elasticitatea si rezistenta glutenului
la actiunea enzimatica.
Efectul este explicat prin compactizarea macromoleculelor proteice in prezenta ionilor de Ca si
de Mg.
In cazul fainurilor de calitate buna si foarte buna apele dure nu sunt dorite, deoarece intaresc
excesiv glutenul.
Apele cu duritate excesiva au actiuni nedorite in aluat. Ele neutralizeaza acizii din
aluat, deplasand pH-ul la valori la care are loc peptizarea glutenului si inhibarea drojdiei. In
aceste cazuri se procedeaza la dedurizarea apei.
Apele cu duritate mica duce la obtinerea de aluaturi moi si lipicioase.In panificatie nu
este indicata folosirea apei fierte si racite, deoarece prin fierberea se elimina oxigenul necesar
dezvoltarii drojdiilor si se reduce duritatea prin depunerea sarurilor.Atunci cand fabrica se
alimenteaza din puturi proprii, apa trebuie supusa periodic controlului sanitar.
1.3.Drojdia
Drojdia se foloseste in panificatie ca agent de afanare biochimica a aluatului. Ea
apartine genului Sccharomyces, specia Saccharomyces Cerevisiaie, de fermentatie superioara.
Drojdia de panificatie este facultativ anaeroba. In functie de conditii poate metaboliza
glucide simple si pe cale anaeroba, prin fermentatie, cu producere de alcool etilic, CO2 si
produse secundare sau pe cale aeroba, oxidativa, cu producere de CO2 si apa. Celula de drojdie
contine 70-80% apa.Substanta uscata este formata din proteine,glucide,lipide,saruri
minerale,vitamine.
Drojdia este bogata in vitamine din grupul B,influentand pozitiv continutul de
vitamine al painii.Drojdia de panificatie se dezvolta optim la 25-30 grade C si fermenteaza
optim la 35 grade C.
Drojdia de panificatie este disponibila sub mai multe forme:drojdie comprimata,drojdie presata
si drojdie lichida.Drojdia presata si uscata se obtin in fabrici specializate,iar drojdia lichida se
prepara in fabrica de paine.
Drojdia comprimata . Se obtine prin cultivarea tulpinilor de drojdie pure cu capacitate
mare de fermentare pe un mediu nutritiv format din melasa hidrolizata in prealabil cu acid
sulfuric diluat si saruri minerale,care asigura conditii optime pentru formarea biomasei de
calitate superioara.
Drojdia comprimata contine 70-75% umiditate,15,5% proteine si 12-14,5 %glucide.Pricipala sa
caracteristica din punct de vedere calitativ este puterea de crestere.
Drojdia presata. Se fabrica sub mai multe forme:drojdie uscata activa,drojdie uscata
activa protejata,drojdie activa instant si drojdie uscata cu proprietati reducatoare.
Drojdia lichida. Drojdiile lichide reprezinta o cultura e drojdiilor existente in
microbiota fainii de grau sau a unei drojdii pure sau tehnic pure intr-un mediu semifluid preparat
dim faina si apa sub protectia bacteriilor lactice.
Aluaturile preparate cu drojdii lichide au aciditate mai mare fata de cele preparate cu projdie
presata datorita aportului propriu de acizi.
Cantitatea de drojdie introdusa in aluat la fabricarea painii, este in functie de insusirile
de panificatie ale fainii si de procesul tehnologic adoptat. In procedeele care exclud fermentarea
aluatului inainte de divizare, cantitatea marita de drojdie conditioneaza obtinerea painii de
calitate superioara.
.
1.4.Sarea
In panificatie,sarea se foloseste la prepararea tuturor produselor,cu exceptia produselor
dietetice fara sare.Se foloseste pentru gust si cu scop tehnologic.Deoarece influenteaza o serie de
procese in aluat,este foarte important ca ea sa fie complet dizolvata.
Sarea este disponibila sub forma granulara sau sub forma de fulgi.
Sarea granulara poate avea particule de dimensiuni diferite,existand sare grosiera pana
la sare fina si cu diferite grade de puritate.
Sarea sub forma de fulgi,cunoscuta si ca sare compacta,se obtine din sare granularaprin
comprimare sub forma de agregate plate.
Pe piata mondiala sarea este mai prezenta sub forma de sare Alberger si sare
incapsulara.
Sarea Alberger se obtine printr-un procedeu special de cristalizare.Cristalele obtinute
au forma de piramida cu 4 laturi,scobita,avand o suprafata cu aproximativ90%mai mare decat
forma cubica,ceea ce ii accelereaza considerabil solubilizarea.
Sarea incapsulata se obtine prin invelirea particulelor de sare cu ulei de soia partial
hidrogenat,in raport de 85 parti sare si 15 parti grasime.La coarece grasimea se topeste si se
elibereaza sarea.Se utilizeaza atunci cand se doreste sa se avite efectele sarii la framantarea si
fermentarea aluatului.
Efectul sarii.Sarea influenteaza proprietatile reologice,activitatea anzimelor si a
microbiotei aluatului.
Influenta sarii.Actiunea tehnologica a sarii consta in special,in influenta pe care o are
asupra proprietatilor reologice ale aluatului.Adaosul de sare determina reducerea capacitatii
fainii de a absorbi apa si cresterea timpului de formare si a stabilitatii aluatului.În absenţa sării,
pâinea preparată din făină slabă, coaptă pe vatră, este aplatisată, iar coaja este palidă,
datorită consumului mărit de zaharuri fermentescibile de către drojdie în absenţa sării. În
prezenţa unui exces de sare, pâinea se obţine cu volum redus şi coaja intens colorată, ca urmare a
frânării activităţii fermentative a drojdiei.Influenţa sării asupra proceselor din aluat impune ca ea
să fie uniform repartizată. De aceea, este foarte important ca ea să fie complet dizolvată în aluat.
Se preferă folosirea sării de granulaţie fină.
Caracteristicile produsului finit produsul finit
Pâinea este definită ca un aliment din făină de grâu moale, apă, sare de bucătărie şi maia sau drojdie de panificaţie, după frământarea amestecului, fermentarea sa şi după coacere în cuptor a aluatului porţionat rezultat Pâinea, în general, fără a se specifica alte însuşiri, este împărţită în trei categorii de produse şi anume: - pâine completă; - pâine neagră; - pâine specială ,sau specialităţi de panificaţie În funcţie de urmatoarele criterii pâinea se clasifică astfel:a) după natura materie prime şi auxiliare:
1.Pâinea albă Pâine făcută cu făină rafinată, ce poate fi albită. Pâinea conţine: calorii – 235; fibre -1,5; carbohidraţi - 49.3; proteine – 8.4; grăsimi – 1,9. Vitamine si minerale: de două ori mai mult calciu decât cea integrală. Făina albă este fortificată cu calciu, niancină, fier şi tiamină.
2. Pâinea neagră Obţinută din făină neagră. Are un conţinut scăzut de fibre alimentare şi este bună în tratamanetul obezităţii. Pâinea conţine: calorii – 218; fibre -3,5 ; carbohidraţi – 44,3; proteine – 8,5; grăsimi – 2,0. 3. Pâinea graham Pâine din tărâţe de grâu în amestec cu făină. Printre elementele nutritive conţinute de acestea se numără făina neagră, făina graham, mineralele, vitaminele şi fibrele. Conţine: calorii – 215; fibre -5,8 ; carbohidraţi – 41,6 ; proteine – 9,2 ; grăsimi – 2,5. Vitamine şi minerale cu 40% mai mult decât pâinea albă şi de trei ori mai mult zinc. Are mai multe vitamine B decât pâinea albă şi cea neagră şi conţine vitamina E.
4. Pâinea cu amestec de cereale Pâine din făină de soia şi făină neagră. Conţine griş de soia , seminţe de in şi susan,germeni de grâu, seminţe decojite de floarea-soarelui, ameliorator. Scade nivelul colesterolului din sânge. Valoarea nutritivă la 100 g: proteine – 5,8 g, grasimi - 2,7 g , carbohidranţi – 38,5 g, fibre alimentare – 7,7 g.
5. Pâinea cu adaos de cartofi
Are un gust deosebit de bun, dar şi o iîncărcăturî calorică, fiind excelentă pentru cei care vor să îşi aleagă o dietă bogată în calorii.
6. Pâinea albă acloridă Este pâine fărăr sare cu greutatea de 500 g format lung. Este destinată persoanelor supuse unei diete fară sare
7. Pâinea hipoglucidică Este obţinută dintr-un aluat obţinut din gluten, puţină făină, tărâţe, sare, unt, chimion. Bogată ân vitamine, minerale şi fibre, fiind recaomandată mai ales copiilor.
8. Pâinea superproteică Este o pâine din tărâţe de grâu, făină de grâu, şi de secară. Conţine făină, drojdie, sare, granule de soia, gluten şi ulei vegetal. Este o pâine foarte bună recomandată tuturor care vor să urmeze un regim echilibrat.
9. Produse de franzelărie simplă Cornurile şi chiflele
10. Produse de franzelărie cu diferite adaosuriImpletituri , batoane cu lapte, cornuri umplute cu diverse adaosuri
b) după format:- rotundă;- lungă;- paralelipipedică;- plată (lipie)
c) după felul coacerii:- coaptă pe vatră- coaptă în forme
2.Tehnologii si linii tehnologice
Fig1. Linia tehnologica de fabricare a painii cu mecanizare partiala.1-Camion 2-carucior lisa 3-stiva de saci cu faina 4-cernator vertical 5-cantar bascula cu cadran 6-scutarator de saci 7-dizolvator de sare 8-dozator de apa 9-malaxor 10-masa pentru divizare si modelat 11-presa de divizat in bucati mici 12-masina de rulat 13-carucior dospitor 14-cuptor 15-navete pentru paine 16-autoduba pentru paine
Succesiunea fazelor si operatiilor care se efectueaza in cadrul procesului de fabricatie a produselor de panificatie alcatuiesc fluxul tehnologic, iar utilijele dintr-un anumit flux constituie o linia tehnologica. Linina tehnologica se organizeaza pe grupe de produse(paine,produse de franzelarie) iar cele moderne, cu desfasurare in flux continua pe sortiment. Gradul de mecanizare al liniei are importanta atat din punct de vedere economic, cat si in ceea ce priveste calitate produselor. Principalul avantaj al mecanizarii fabricatii consta in cresterea productivitatii, ca urmare a reducerii numarului de personal, ceea ce atrage dupa sine scaderea costului produselor. Din punct de vedere calitativ, mecanizarea aduce imbunatatiri ca urmare a organizarii ritmice a fabricatie si a crearii conditiilor optime de desfasurare a fiecarei faze tehnologice. Pentru brutariile de capacitate mica, liniile tehnologice sunt simple, fluxul se desfasoare pe orizontala iar unele faze si operati se executa partial mecanizat
2.1.PREPARAREA ALUATULUI
2.1.1.DOZAREA MATERIILOR ALIMENTARE
Scopul operaţiei de dozare este obţinerea aluatului cu proprietăţi reologice optime şi a
compoziţiei corespunzătoare produsului.
Este o operaţie simplă, dar se realizează greu datorită proprietăţilor acesteia, în specia proprietăţii
de a se asocia şi de a adera la suprafaţa aparatelor de dozat, precum şi datorită valorilor mari ale
unghiurilor de taluz natural şi de frecare internă. Variaţii mici ale umidităţii produc variaţii mari
ale proprietăţilor făinii.
Dozatoare de făină
Dozatoarele de făină pot avea funcţionare discontinuă sau funcţionare continuă şi pot
realiza dozarea pe principiul gravimetric sau volumetric.
Dozatoare discontinui de făină. Deservesc malaxoare cu funcţionare discontinuă şi
funcţionează pe principiul gravimetric. În mod obişnuit ele au în componenţă câte un recipient
cilindric care se sprijină prin patru cuţite pe un sistem de pârghii. Alimentarea dozatorului cu 39
făină se face dintr-un rezervor de făină, cu o capacitate mai mare decât doza maximă, prin
intermediul unui şnec sau a unei ecluze.
Dozatoare continui de făină Deservesc malaxoare cu funcţionare continuă şi realizează
dozarea pe principii volumetric sau gravimetric. În principiu, ele sunt instalaţii de transport
(bandă, şnec) sau de transfer (ecluză) al căror debit se reglează prin modificarea coeficientului de
încărcare sau prin modificarea turaţiei.
DOZAREA APEI
Apa se introduce la prepararea aluatului într-o anumită cantitate şi cu o anumită temperatură,
determinate de calitatea făinii.
Dozatoare de apă
Sunt instalaţii cu care se măsoară cantitatea de apă introdusă la frământare şi în multe cazuri,
realizează şi aducerea apei de dozat la temperatura dorită. În funcţie de malaxorul pe care-l
deservesc, dozatoarele de apă pot fi cu funcţionare continuă sau cu funcţionare discontinuă, iar
după principiul de dozare pot fi gravimetrice sau volumetrice, cele mai utilizate fiind cele
volumetrice.
Realizează dozarea volumului dorit de apă şi în acelaşi timp încălzirea apei la
temperature necesară. Pot fi:
- dozatoare discontinue (cu debitmetru,cu termoreglare);
- dozatoare continui (cu vase de nivel constant).
DOZAREA DROJDIEI
Suspensia de drojdie se dozează în funcţie de cantitatea de drojdie ce trebuie introdusă în aluat şi
de concentraţia ei. Dozatoarele primesc suspensia de drojdie de la instalaţia de preparare a
suspensiei şi măsoară volumul ce trebuie dozat. Se folosesc, în general, instalaţii de construcţie
asemănătoare cu cele folosite la dozarea apei: dozatoare tip rezervor (cu vase de măsură) pentru
malaxoare cu funcţionare discontinuă şi dozatoare continue cu vas de nivel constant, pentru
malaxoare cu funcţionare continuă.
DOZAREA SĂRII
Soluţia de sare se dozează în funcţie de cantitatea de sare ce trebuie introdusă în aluat şi
de concentraţia ei. Dozatoarele primesc soluţia de sare de la dizolvatorul de sare şi măsoară
volumul necesar pentru dozare.Se pot folosi instalaţiile de dozare pentru prepararea apei:
dozatorul rezervor (cu vas de măsură) pentru malaxoarele discontinui şi dozatoare cu vas de
nivel constant, pentru malaxoarele continui.
Fig.3.Dozator de faina
2.1.2.Metode de preparare a aluatului.
Pentru prepararea aluatului se folosesc două metode:
-directă sau monofazică;
-indirectă sau polifazică.
Metoda directă.
Metoda are o singură fază aluatul şi constă în faptul că toate componentele din reţetă se
introduc la prepararea acestuia. Este cea mai simplă şi mai rapidă metodă de preparare a
aluatului. Se caracterizează prin consum mare de drojdie.Se obtine pron doua procedee,procedeul
clasic si procedeul rapid.
Metoda directă de preparare a aluatului, chiar sub forma procedeului clasic, conduce la
produse cu gust şi arome slabe. Miezul este sfărâmicios şi se învecheşte repede. Adaosul de
aditivi poate ameliora textura miezului şi menţinerea prospeţimii.
Aluaturile preparate prin această metodă au la sfârşitul frământării temperaturi de
25...31ºC. Metoda directă de preparare a aluatului se aplică pentru produsele preparate din făinuri
de extracţii mici.
Metoda indirectă.
Metoda prezintă două variante:
- metoda bifazică;
- metoda trifazică.
Metoda indirectă de preparare a aluatului urmăreşte:
- înmulţirea, activarea şi adaptarea drojdiei la mediul aluat;
- mărirea timpului de acţiune a enzimelor în vederea acumulării de substanţe ce determină
maturizarea aluatului, acizii şi substanţele de aromă;
- maturizarea mai completă din punct de vedere a aluatului.
Metoda bifazică.
Această metodă cuprinde: maiaua şi aluatul.
Maiaua se prepară din făină, apă şi drojdie. În scopul creşterii acidităţii iniţiale a maielei şi
aluatului, la maia se adaugă o porţiune de maia fermentată numită baş. Proporţia acestuia variază
cu calitatea şi extracţia făinii între 5 şi 20 %, în raport cu făina prelucrată, valorile inferioare
folosindu-se pentru făinurile de extracţie mică şi de calitate bună, iar valorile superioare pentru
făinurile de extracţie mare şi calitate slabă.
Metoda trifazică.
Această metodă cuprinde: prospătură,maia,aluat.
Prospătura se prepară din făină, apă şi drojdie. Consistenţa prospăturii este mai mare
decât a maielei sau aluatului. Durata de frământare a prospăturii este de 6-7 minute şi cea de
fermentaţie este de 5-6 ore funcţie de tipul şi calitatea făinii. Fermentarea prospăturii se
consideră terminată când aciditatea ajunge la 8-10 grade.
Maiaua se prepară din prospătura fermentată la care se adaugă făină, apă, drojdie. Durata
de fermentare a maielei este de 2-3 ore funcţie de tipul de făină şi de calitatea făinii. În maia
drojdiile realizează procese metabolice producând în pricipal CO2 , alcool şi alte substanţe de
aromă. În timpul fermentării maielei drojdiile se înmulţesc.
Pentru a creea condiţii optime de cultivare a drojdiilor în faza de maia, nu este suficent să
amestecăm făina şi apa în anumite proporţii, întrucât acest amestec are iniţial un pH=6, în timp
de drojdia preferă un pH=4-4,5, de asemenea făina conţine o cantitate şi o varietate mare de
microorganisme, câteva milioane/gram făină, care intră în competiţie cu drojdiile, pentru a pune
stăpânire pe mediul de cultură.
Aluatul se prepară din maiaua fermentată la care se adaugă restul de făină, apă şi sare.
2.1.3.Frământarea aluatului.
Framantarea este una din cele mai importante operatii in tehnologia de obtinere a
painii.De modul in care este condusa aceasta operatie depinde in mare masura calitatea
produsului.Greselile comise la framantare sunt dificil,uneori chiar imposibil de corectat.
Operaţia de frământare are drept scop obţinerea unui amestec omogen din materiile prime
şi auxiliare şi în acelaşi timp a unui aluat cu structură şi proprietăţi fizico- reologice specifice,
care să-i permită o comportare optimă în cursul operaţiilor ulterioare din procesul tehnologic.
Dupa Bloksma,scopul operatiei de framantare este amestecarea intima a componentelor
aluatului,formarea structurii glutenului si includerea aerului.
Procesul de frământare constă dintr-un proces de amestecare şi unul de frământare
propriu-zisă.
Faza de amestecare. În această fază se realizează amestecarea intimă a componentelor
aluatului şi hidratarea lor. Particulele de făină absorb apa, se umflă şi formează mici aglomerări
umede. Datorită faptului că apa este reţinută de făină şi prin adsorbţie se dezvoltă căldura de
hidratare, amestecul se încălzeşte uşor. Durata acestei faze depinde de granulozitatea făinii şi de
temperatură.
Faza de frământare propriu- zisă. Aglomerările umede de făină apărute încă din faza
anterioară, sub influenţa acţiunii mecanice de frământare se lipesc între ele şi formează o masă
compactă, omogenă, care cu timpul capătă însuşiri elastice. Are loc formarea structurii glutenului
şi a aluatului. În procesul de formare a aluatului se disting mai multe faze, care pot fi urmărite cu
ajutorul farinografului. Ele sunt: dezvoltarea, stabilitatea, înmuierea aluatului. Timpul necesar
pentru dezvoltarea optimă a aluatului este de 2- 25 min, în funcţie de calitatea făinii, cantitatea de
apă şi turaţia braţului frământător. Frământarea aluatului trebuie să se oprească înainte ca aluatul
să înceapă să se înmoaie. Continuarea frământării peste acest moment duce la înrăutăţirea
însuşirilor reologice ale aluatului.
Durata fazei de frământare propriu- zisă este mai mare decât durata fazei de amestecare.
Ea este de 8- 12 min, necesită un consum mai mare de energie şi se execută pentru malaxoarele
prevăzute cu trepte de viteză la treapta a doua de viteză.
MALAXOARE
Clasificarea frământătoarelor
Frământătoarele de aluat pot fi clasificate după mai multe criterii:
- după modul de funcţionare: frământătoare cu funcţionare discontinuă şi frământătoare
cu funcţionare continuă;
- după construcţia cuvei: frământătoare cu cuvă fixă şi frământătoare cu cuvă mobilă,
acestea din urmă putând avea cuvă cu mişcare forţată sau cuvă cu mişcare liberă.
- după construcţia braţului de frământare: frământătoare cu axe orizontale, cu axe vertical
şi cu axe înclinate.
Frământătoare discontinue clasice.Execută frământarea discontinuu, în şarje. Cele mai
răspândite în industria panificaţiei sunt malaxoarele cu cuvă mobilă şi braţ înclinat sau vertical.
Frământătoare cu ax vertical
Sunt frământătoare la care braţele de frământare se rotesc excentric în cuvă în jurul unui
ax vertical. Deoarece zona de acţiune a braţului de frământare nu ocupă întreg volumul cuvei,
pentru aducerea aluatului în zonă s-au adoptat două sisteme:
- cuva se roteşte în jurul unui ax vertical şi aduce aluatul în zona de frământare fixă;
- cuva este fixă şi zona de frământare este mobilă, ea rotindu-se în interiorul cuvei în
jurul unei axe verticale de simetrie, devenind zonă planetară.
Frământătoare planetare
Malaxoarele au cuvă fixă şi unul sau mai multe braţe de frământare care acţionează
excentric în cuvă. Pentru realizarea de zone de frământare mobile ele sunt prevăzute cu sisteme
de acţionare planetare.
Fig.4 Frământătoare planetarea –cu un singur braţ de frământare; b –cu două braţe de frământare
2.1.4.FERMENTAREA
Operaţia are loc după frământare şi reprezintă o fermentare în vrac. Pentru prospătură şi
maia fermentarea se realizează în timpul cuprins între sfârşitul frământării şi frământarea fazei
următoare, care sunt maiaua, respectiv aluatul, iar pentru aluat, în intervalul de timp de la
sfârşitul frământării până la trecerea lui la operaţia de divizare. Scopul operaţiei de fermentare
este maturizarea aluatului. Un aluat matur trebuie să aibă la sfârşitul fermentării capacitate bună
de formare a gazelor, capacitate bună de reţinere a gazelor şi să conţină cantităţi suficiente de
substanţe de gust şi de aromă.
Capacitatea de reţinere a gazelor se modifică continuu pe durata fermentării datorită
modificării proprietăţilor reologice ale aluatului, în urma proceselor coloidale şi a proteolizei din
aluat. Aluatul elastic şi rezistent imediat după frământare devine, la sfârşitul fermentării, mai
puţin rezistent şi mai puţin elastic, dar cu extensibilitate mărită, ceea ce îi permite să reţină mai
bine gazele de fermentare. Creşterea capacităţii aluatului de reţinere a gazelor este scopul
principal al procesului de fermentare, alături de acumularea de substanţe de gust şi de aromă.
Maturizarea aluatului este rezultatul unui complex de procese biochimice, microbiologice şi
coloidale, care au loc concomitent la fermentare.
2.1.5.Refrământarea aluatului.
Este o frământare de scurtă durată care se execută în timpul fermentării aluatului. Se face
în scopul îmbunătăţirii structurii aluatului. Durata şi intensitatea operaţiei depind de calitatea şi
de extracţia făinii şi de durata de fermentare a aluatului. În cazul făinurilor albe şi de calitate
foarte bună, se pot face două refrământări, fiecare cu durata de 0,5- 1 min, iar în cazul făinurilor
de calitate medie se face o refrământare de 0,5- 1 min. Aluaturile preparate din făinuri slabe nu
se refrământă, deoarece se accentuează degradarea însuşirilor reologice ale aluatului
2.2. Prelucrarea aluatului
Prin prelucrarea aluatului se inteleg operatiile la care este supus aluatul din momentul
goliriidin cuva pana la introducerea in cuptor:divizare,premodelare,repaos intermediar,modelare
finala,fermentare finala. In momentul treceriila prelucrare,aluatul are o consistenta mai mare sau
mai mica si o structura mai mult sau mai putin dezvoltata,in functie de procedeul de preparare a
aluatului.Este foarte important ca operatiile de prelucrare si tipul de utilaje folosite sa fie
adaptate starii pe care o are aluatul in momentul prelucrarii.
2.2.1.Rasturnarea aluatului din cuve
In vederea trecerii la prelucrare,aluatul se scoate din cuvele in care a fost framantat si
fermentat.In procedeele discontinue,in sectiile mici,cu prelucrare manuala a aluatului,aceasta
operatie se face manual,iar in sectiile mari,cu prelucrare mecanica a aluatului,cu ajutorul
rasturnatoarelor de cuve.
Rasturnatoarele de cuve.
In functie de pozitia sectiilor de framantare-fermentare fata de sectia de divizare-
modelare,rasturnatoarele de cuve pot fi:
- rasturnatoare simple,care rabat cuva in vederea golirii de aluat,utilizate in cazul in care
sectia de framantare-fermentare este situata la un etaj superior fata de sectia de divizare.
- rasturnatoare-ridicatoare,care ridica cuva la o anumita inaltime si apoi o rabat pentru
golire,utilizate in cazul in care sectiile de framantare-fermentare sunt situate la acelasi nivel.
Fig.5 Rastusnatorul simplu 1.Placa de fixare; 2.arbore cotit; 3.ghidaje; 4.lagare; 5.brate; 6.bolturi; 7.roata melcata; 8.melc
.
Fig.6. Ridicator Rasturnator Orlandi
1.Platforma de fixare; 2.bolturi; 3.plane inclinate; 4.bare laterale; 5-6.Role de rostogolire 7.cabluri metalice; 8.scripeti; 9.Troliu
2.2.2.DIVIZAREA
Este operatioa prin care aluatul matur este taiat in bucati de masa dorita.
Masa de aluat se stabileste in fucntie de masa pe care trebuie sa o aiba produsul finit si
de pierderile tehnologice care intervin ion operatiile urmatoare, dospire, coacere, racire.
mal - masa bucăţii de aluat divizate, în kg;
mp r – masa pâinii reci, în kg;
pd - pierderi la dospire, în %;
pc – pierderi la coacere, în %;
pr – pierderi la răcire, în %.
Pentru bucatile de aluat divizate abaterile de la masa stabilita trebuie sa fie minime. Se
admit abateri maxime de ±1.5% deoarece bucatile de aluat cu mase diferite dospesc si se coc cu
viteze diferite, ceea ce se rasfrange asupra calitatii painii.
Divizarea aluatului se poate face manual, metoda folosita in sectiile de capacitate mica,
sau mecanic, cu ajutorul masinilor de divizat.
Masini de divizat
Masinile de divizat realizeaza taierea continua din masa de aluat a bucatilor de masa
egala, sau divizarea unei bucati de aluat mare, cantarita in prealabil, in mai multe bucati de masa
egala.
Masinile de divizat trebuie sa indeplineasca o serie de conditii:
Precizie de divizare
Actiunea mecanica
Elasticitate tehnologica
Reglarea masei bucatii de aluat
Din punct de vedere al principiului de functionare masinile de divizat construite pana in
prezent functioneaza numai pe principiul volumetric, taind bucati de volume egale.
In principal, o masina de divizat este formata din:
Rezervor de aluat
Generator de presiune
Dispozitiv de taiere
Dupa sistem constructiv, masinile de divizat pot fi:
Cu snec
Cu camera de divizare
Cu tambur rotativ,buzunare si pistoane
Cu suber si piston
Fig.7.Masina de divizat cu camere de divizare 1.Buncar de alimentare ; 2-3.tavalugi; 4.camera de divizare; 5.vizot; 6.cutit placa; 7.Jgheab de evacuare; 8.cutit; 9.banda transportoare
Fig.8 Schema de asamblu a masinii de divizat 1.Tambur rotativ; 2.buzunar; 3.piston; 4.Buncar de alimentare 5.banda transportoare
Fig.9.Masina de divizat cu pitoane
1.Cadru ; 2.tambur divizor; 3.pistoane; 4.role; 5.cama; 6.tavalug; 7.valt neted
2.2.3.PREMODELAREA
Premodelarea se aplica in scopul imbunatatirii structurii porozitatii painii. Din punct de
vedere al actiunii mecanice, premodelarea, echivaleaza cu o reframantare. Prin aceasta operatie
se inchid sectiunile poroase rezultate la divizare si se elimina o parte din gazele prezente in aluat,
astefel ca peliculele de gluten se lipesc intre ele si operatiile ulterioare se reia procesul de
formare unei structuri poroase, ceea ce favorizeaza obtinerea de produse cu structura fina si
uniforma a porozitatii.
Premodelarea cominica bucatii de aluat o forma de baza, ceea ce elimina o cauza a
defectelor de forma.
Operatia se executa manual in sectiile de capacitate mica si mecanizat, cu masini de
rotunjit, in sectiile de capacitate mare.
Masini de modelat rotund
Din punct de vedere tehnologic, masinile de rotunjit sunt folosite pentru premodelare,
pentru toate sortimentele de paine, dar si pentru modelarea finala sub forma rotunda.Diferenta
dintre cele doua operatii consta in intensitatea actiunii mecanice exercitatea asupra aluatului, la
premodelare aceasta actiune fiind mai slaba fata de modelarea finala.
Din punct de vedere constructiv, aceste masini se impart in:
Masini de rotunjit cu suprafata purtatoare tronconica
Masini de rotunjit cu suprafata purtatoare plana
Masini de rotunjit cu surpafata purtatoare sub forma de jgheab format din doua benzi
Fig.10.Masini de modelat rotund cu suprafata purtatoare tronconica 1.Cadru; 2.jgheab metalic; 3.cadru fix ; 4.Jgheab de evacuare
2.2.4.REPAOSUL INTERMEDIAR
Repaosul intermediar are rolul de relaxare si refacere a structurii aluatului. Datorita
actiunii mecanice exercitate in timpul operatiilor de divizare si premodelare in aluat iau nastere
tensiuni interne si se distrug partial unele verigi ale scheletului glutenic. In timpul repaosului
intermediar se rezolva aceste tensiuni din aluat pe baza autodeformarii bucatii de aluat. Este
fenomenul numit relaxare, iar verigile distruse din structura aluatului se refac, fenomen numit
tixotropie. Ca urmare, proprietatile reologice si structura aluatului se imbunatatesc. Paine se
obtine cu porozitate uniforma si volum crescut. Durata repaosului intermediar este de la 30 de
secunde la 6,8 minute. Ea variaza cu calitatea fainii prelucrate si cu modul de obtinere si
prelucrare a aluatului. Aluaturile de consistenta mica si cele provenite din fainuri de calitate
slaba necesata durata de repaos mici, aluaturile de consistena mare si cele obtinute din fainuri
puternice, solicita durate de repaosuri mai mari.
Repaosul intermediar nu este necesar in cazul aluatului de secara si aluatului mixt, obtinut din
faina de grau si faina de secara, unde continutul de faina de grasu este mai mic de 70 %.
INSTALATII PENTRU REPAOSUL INTERMEDIAR
In principal, aceste instalatii sunt formate din suprafete mobile, pe care se aseaza bucatile
de aluat. Ele pot consta din benzi transportoare, orizontale sau inclinate, sau leagane. In functie
de scopul in care sunt folosite,repaosul intermediar nu climatizeaza.
Fig.11 Instalatie pt fermentarea finala
1.Benzi; 2.Carcasa; 3.Elevator ; 4.Dispozitiv de sincronizare; 5.Dipozitiv de asezare; 6.Jgheab de avacuare.
2.2.5.MODELAREA FINALA
Operatia de modelare are ca scop imprimare bucatii de aluat a formei pe care trebuie sa o
aiba produsul finit: rotunda, cilindrica, impletita, etc.
Din punct de vedere mecanic, operatia de modelare este o deformare, care se obtine prin
actiunea unei forte exterioare asupra bucatii de aluat. O actiune mecanica insuficienta sau
exagerat de intensa conduce la produse de calitate inferioara. In primul caz, aluatul nu ajunge la
nivelul maxim al proprietatilor lui reologice, iar in al doilea caz actiunea mecanica prea intensa
conduce la distrugerea scheletului glutenic
Intensitatea actiunii mecanice de modelare influienteaza durata fermentarii finala si
calitatea painii. O actiune mecanica intensa prelungeste, in general, fermentarea finala si are
influienta pozitiva asupra porozitatii si volumului painii. Efectul tehnologic al modelarii este
influientat de gradul de maturizare al aluatului. Aluaturile mature prezinta conditii mai bune
pentru modelare si pentru cresterea numarului porilor decat aluturile insuficient maturizate sau
insuficient de mature. Modelare se poate executa manual sau mecanizat cu ajutorul masinilor de
modelat.
Masini de modelat final
Se executa cu masini de rotunjit care functioneaza pe acelas principiu ca si la premodelare cu
deosebire ca actiunea de modelare este mai intensa si de durata mai mare.
Dupa principii de modelare, masinile de modelat lung pot fi:
Masini de modelat lung prin rostogolire
Masini de modelat lung prin infasurare
Fig12.Instalatie pentru modelarea finala
1.Banda transportoare; 2.valt; 3.plasa metalica; 4.plan fix
Fig.13Modelare finala lung
1.banda transportoare; 2.suprafete suport.
2.2.6. FERMENTARE FINALA
In timpul operatiunii de divizare si modelare, o parte importanta parte din CO2 acumulat
in aluat este eliminat. Daca bucata de aluat modelata este introdusa imediat la coacere, painea se
obtine cu un volum redus, miez compact, foarte putin afanat, greu asimilabila si coaja cu
crapaturi si rupturi.
Scopul principal al fermentatiei finale este afanarea bucatii de aluat prin acumularea
CO2-ului care se formeaza in fermentatia alcoolica produsa de drojdie.
Afanarea aluatului. Volumul si structura porozitatii painii depinde de CO2 acumulat in
timpul fermentarii finale si in primele minute de coacere cand procesul de afanare continua.
Aceste caracteristici ale painii sunt conditionate de cantitatea de CO2 formata, de dinamica
formarii lui si de capacitatea aluatului de a retine gazele formate. Formarea gazelor trebuie sa
creasca treptat, pe parcursul fermentarii finale si sa atinga maximum in momentul introducerii
aluatului in cuptor. Continutul de gaze retinute, volumul maxim atins de aluat si viteza de
atingere a acestui maxim depinde de proprietatile reologice ale aluatului, care la randul lor,
depinde de calitatea fainii si regimul tehnologic adoptat. Acestea sun cu atat mai mari cu cat
faina este de calitate buna.
Instalatii pentru operatii de fermentare finala
In principiu, instalatiile pentru fermentarea finala constau din suprafetele suport fixe sau
mobile pe care se aseaza bucatile de aluat, si a caror marime este in functie de marimea bucatii
de aluat, respectiv suprafata ocupata de o bucata de aluat Δs, numarul de bucati de aluat
prelucrate in unitatea de timp si durata de fermentare finala.
. S= f(Δs, , )
In practica,aceste instalatii se numesc dospitoare.
Dupa modul de functionare,instalatiile pentru fermentare finala pot fi:
-cu functionare discontinua
-cu functionare continua
Instalatii pentru fermentarea finala discontinue.Aceste instalatii constau din dulapuri
mobile.Se folosesc in sectiile de capacitate mica si pot deservi cuptoare cu functionare continua
si discontinua.
Instalatii de fermentare finala continue.aceste instalatii sunt utilizate in fabrici
mari,mecanizate,cu cuptoare continue.
Din punct de vedere constructiv pot fi:
-dospitoare cu leagane
-dospitoare cu benzi(tunel)
Fig.14 Dospitor cu leagane
1.Lant; 2.roti motoare; 3.legane; 4.carcasa; 5.dispozitiv sincronizare.
2.2.7.Conditionarea aluatului inainte de coacere
Inainte de coacere,aluatul este supus unor operatii prealabile,de conditionare,care constau
in crestare si spoire.
Crestarea bucatilor de aluat se executa pentru evitarea aparitiei crapaturilor pe suprafata
cojii in timpul coacerii.Prin locurile crestate se creeaza locuri de minima rezistenta,prin care
gazele care se formeaza in prima parte a coaceriisi care,datorita incalzirii,ies fara a produce
crapaturi inestetice.
Numarul si pozitia crestaturilor depind de produs.Ele pot avea pozitie oblica,transversala
sau longitudinala,corect executate, simetrice.Pozitia crestaturilor influenteaza forma
produsului,aluatul avand tendinta de a se deforma pe directia trasversala directiei in care este
executata crestatura.Adancimea crestaturilor este de 2-3cm si depinde de proprietatile reologice
ale aluatului si de gradul de fermentare finala.
Bucatile de aluat provenite din fainuri slabe,hiperenzimatice sau dospite un timp prea
indelungat,nu se cresteaza,deoarece in acest caz se accelereaza gradul de latire.Bucatile de aluat
provenite din fainuri puternice si insuficient dospite se cresteaza mai adanc pentru a permite mai
usor iesirea gazelor de fermentare.
Crestarea se efectueaza printr-o miscare rapida cu un cutit bine ascutit si usor umezit in apa sau
cu ajutorul unor mecanisme speciale,prevazute cu lame de crestare.
Umectarea (spoire) suprafetei bucatii de aluat inainte de coacere se face cu scopul de
a intarzia rigiditatea cojii si a permite astfel cresterea volumului aluatului in prima perioada de
coacere.De asemenea,spoirea se face si pentru a obtine o coaja lucioasa si colorata placut.
Umectarea bucatilor de aluat trebuie sa se faca uniform si pe intreaba suprafata.Daca
suprafata bucatilor de aluat nu este bine spoita,painea se obtine cu coaja mata si aspect fainos.
Spoirea se face cu apa sau cu suspensie faina-apa,pentru produsele simple.
In cazul cuptoarelor moderne,umecterea suprafetei bucatilor de aluat se face in primele 2-
3minute de la introducerea in cuptor ,prin crearea in cuptor a unea atmosfere umede de
vapori.Acestia,dand de suprafata relativ rece a aluatului,condenseaza pe suprafata lui,
umectand-o.
Apa de spoire favorizeaza gelatinizarea amidonului din stratul superficial.Gelul
format,care contine si dextrine dizolvate,se intinde intr-un strat subtire pe suprafata
aluatului,acoperind porii si asperitatile acestuia,iar apoi,prin deshidratare,fosmeaza o pojghita
lucioasa care comunica produsului aspect placut.
2.2.8.COACEREA
Scopul operaţiei de coacere este transformarea aluatului în produs finit. Ea are loc în
urma încălzirii aluatului supus coacerii. În timpul coacerii, au loc procese fizice, coloidale,
biochimice,
microbiologice, care sunt condiţionate de procesul de încălzire şi determină modificarea stării
energetice a aluatului. Transformarea aluatului în produs este rezultatul acestui complex de
procese care au loc concomitent şi care se concretizează în formarea cojii, creşterea volumului,
formarea miezului şi modificarea umidităţii.
Procese care au loc în timpul coacerii
Procese fizice
Încălzirea aluatului
Încălzirea bucăţii de aluat are loc datorită transmiterii căldurii de la camera de coacere la
straturile exterioare ale aluatului şi apoi în interiorul bucăţii de aluat. Transmiterea căldurii de la
camera de coacere la bucata de aluatAluatul relativ rece (t ≈ 30°C), introdus în camera de
coacere cu temperatura de 210 – 280°C, datorită diferenţei de temperatură, primeşte o cantitate
de căldură de la camera de coacere,încălzindu-se.
În cuptoarele clasice, transmiterea căldurii de la camera de coacere la aluat se realizează :
- prin conducţie, de la vatra cuptorului la suprafaţa inferioară a bucăţii de aluat (Qλ );
- prin radiaţie, de la bolta şi pereţii laterali ai camerei de coacere (parţial şi de la vatră) şide la
amestecul încălzit abur – aer din camera de coacere, la suprafeţele superioară şi laterale ale
bucăţii de aluat (QR);
- prin convecţie, cu ajutorul amestecului abur –aer care se deplasează în interiorul camereide
coacere şi care înconjoară suprafaţa aluatului, cedându-i o parte din căldură (QC);
- prin condensarea vaporilor de apă introduşi în camera de coacere în primele minute de coacere
pe suprafaţa aluatului, cedându-i căldura de vaporizare (QWcond).
Procese coloidale
La coacere au loc în bucata de aluat concomitent, două procese coloidale: coagularea
proteinelor şi gelatinizarea amidonului. Ele determină transformarea aluatului în miez.
Coagularea proteinelor
Substanţele proteice, la frământarea aluatului la temperatura de
30°C, absorb apa se umflă şi formează glutenul. La coacere odată cu creşterea temperaturii
bucăţii de aluat, ele îşi reduc capacitatea de a lega apa, se hidrofobizează şi la aproximativ 60°C
încep să coaguleze eliminând o cantitate însemnată din apa absorbită la frământare. Coagularea
(denaturarea termică) începe foarte lent şi continuă apoi foarte rapid.
S-a constatat experimental că, denaturarea foarte rapidă are loc între 60 şi 70°C; la încălzirea în
continuare a aluatului denaturarea termică a proteinelor se accentuează. Faptul că începutul
formării miezului are loc în jurul temperaturii de 70°C, temperatură care coincide cu coagularea
maximă a proteinelor, dovedeşte rolul acestui proces în formarea miezului. Coagularea
proteinelor la încălzirea aluatului, se consideră că are loc în urma ruperii unor legături din
structura secundară şi terţiară a proteinelor însoţită de modificări de conformaţie a moleculei
proteice. Se rup în special legăturile disulfurice şi legăturile de hidrogen şi nu sunt rupte
legăturile peptidice. Structura primară a proteinelor nu este afectată.
Modificarea hidrofobicităţii proteinelor începe la temperatura de 45°C. Odată cu creşterea
temperaturii apar modificări de conformaţie, care la 65°C rămân moderate, dar se accentuează cu
mărirea în continuare a temperaturii. La 90°C solubilitatea proteinelor (în acid acetic) este
puternic afectată ceea ce demonstrează modificări importante ale conformaţiei moleculei.
În urma modificării de configuraţie a proteinei (are loc desfăşurarea lanţurilor
polipeptidice împachetate în spaţiu şi formarea unui ghem dezordonat) la suprafaţa molecule
ajung grupările hidrofobe. Ca urmare, proteina îşi reduce capacitatea de a reţine apa şi apare
posibilitatea formării de legături hidrofobe intermoleculare, în urma interacţiunii grupărilor
hidrofobe ajunse la suprafaţă a moleculelor vecine, rezultând astfel agregate mai insolubile.
Gelatinizarea amidonului
La frământarea aluatului, amidonul absoarbe o cantitate mică de apă şi se umflă
neînsemnat.La coacere, datorită încălzirii şi în prezenţa apei pusă în libertate de proteinele care
coagulează, amidonul gelatinizează. Gelatinizarea amidonului constă în umflarea granulei şi
solubilizarea componentelor sale.
Procesul decurge în două etape :
- umflarea limitată a granulei de amidon (60 – 65°C);
- umflarea granulei şi solubilizarea macromoleculelor de amidon ( 85°C).
Procese biochimice
În timpul coacerii continuă procesele biochimice iniţiate în aluat încă de la frământare
proteoliza şi amiloliza.Datorită încălzirii aluatului însă, intensitatea lor se modifică, în primul
rând datorită influenţei directe a temperaturii asupra enzimelor şi în al doilea rând datorită
transformărilor suferite de substrat sub acţiunea căldurii, care îi modifică atacabilitatea
enzimatică.
Proteoliza decurge cu viteză maximă la coacere, când are loc încălzirea aluatului.
Intensificarea proteolizei se datorează activităţii proteazelor, care ating temperatura optimă de
100 activitate în timpul coacerii (top= 45°C), şi creşterii atacabilităţii proteinelor în urma
coagulării lor. După atingerea temperaturii optime de activitate, la creşterea în continuare a
temperaturii bucăţii de aluat, activitatea proteazelor scade iar la 80–85°C încetează complet,
datorită denaturării termice a părţii proteice a enzimei. Deoarece, coagularea proteinelor, care
începe la 50–60°C, decurge cu viteză maximă la 60- 70°C, şi proteoliza decurge cu viteză
maximă la această temperatură. S-a stabilit că temperatura la care proteoliza decurge cu viteză
maximă este influenţată de umiditatea şi viteza de încălzire a aluatului. Cu cât umiditatea este
mai mare şi cu cât încălzirea decurge mai lent, cu atât este mai mică temperatura maximului de
proteoliză. În aluatul, preparat din făină de grâu, cu umiditatea de 48% şi pH 5,85 proteoliza
decurge optim la 60°C pentru un timp de coacere de 30 min şi la 70°C pentru un timp de coacere
de 15min. La creşterea umidităţii aluatului la 70°C, optimul de proteoliză este atins la 50°C.
Amiloliza, ca şi proteoliza decurge cu viteză maximă la coacere. Intensificarea amilolizei
are loc datorită activării amilazelor, care ating temperatura optimă de activitate la coacere şi
creşterii atacabilităţii enzimatice a amidonului în urma gelatinizării lui. Amidonul chiar parţial
gelatinizat este mult mai uşor hidrolizat de β – amilază decât amidonul crud. După atingerea
temperaturii optime de activitate a enzimelor, la creşterea în continuare a temperaturii bucăţii de
aluat, activitatea lor scade şi la un moment dat, odată cu atingerea temperaturii de inactivare, se
opreşte complet.
În momentul gelatinizării amidonului, β–amilaza este distrusă în mare parte (fig.6.32.)
durata ei de acţiune asupra amidonului gelatinizat fiind de numai 2-3 min.
α – Amilaza este distrusă termic la o temperatură mai mare decât β- amilaza, de aceea durata ei
de acţiune asupra amidonului gelatinizat este mai mare (circa 4min). Din acest motiv, după
inactivarea β-amilazei se acumulează în aluat o cantitate de dextrine. Această cantitate este
funcţie de activitatea α- amilazei din aluat şi de durata de acţiune a acesteia, dependentă la rândul
ei de viteza de încălzire a aluatului. Pâinea fierbinte scoasă din cuptor, trecută în spaţiul de
depozitare, începe să se răcească. În timpul răcirii pâinea cedează mediului ambiant căldură şi
umiditate. Datorită cedării umidităţii, în timpul răcirii au loc pierderi care influenţează
randamentul în pâine. În plus degajările de căldură şi umiditate modifică parametrii spaţiului de
depozitare, ceea ce face necesară condiţionarea acestuia.
PIERDERI DE MASĂ LA COACERE
În timpul coaceri pâinea pierde din masa sa. Aceste pierderi sunt pierderi de umiditate şi
de substanţă uscată. Pierderile de umiditate reprezintă 95–96 % din pierderile totale de coacere şi
rezultă din apa care se evaporă din straturile exterioare ale aluatului care se transformă în coajă.
Pierderile de substanţă uscată au o pondere mică, 4–5% din pierderile totale, şi rezultă din
pierderile de alcool, dioxid de carbon şi alte substanţe volatile existente în aluat, rezultate prin
fermentarea glucidelor, care se pierd în spaţiul de coacere. Pierderile la coacere sunt inevitabile.
.
Fig.15 Cuptor cu vetre suprapuse
Cuptorul cu vetre suprapuse
Este un cuptor metalic, uşor cu 2….5 camere de coacere aşezate suprapus, pe
verticală .Cuptorul are carcasa 1 confecţionată din oţel inoxidabil căptuşită cu vată de sticlă
pentru izolare termică. În interior ea închide camerele de coacere 2. Fiecare cameră de coacere
are vatra 3, confecţionată din plăci refractare, iar la boltă are grila 4.
Încălzirea camerelor de coacere se face cu amestec de gaze primare şi gaze recirculate,
care circulă printr-o serie de canale dispuse deasupra şi sub fiecare cameră de coacere,
încălzindu-le. Focarul 5 este aşezat în partea inferioară a cuptorului. Tot aici se află ventilatorul
radial 6, care asigură circulaţia agentului de încălzire în jurul camerelor de coacere.
Fig.16 Cuptor cu vetre suprapuse
3.Constructia si functionarea unei masini din cadrul liniei tehnologice
Frământătorul cu braţ cu palete HTR
Este unul din cele mai simple frământătoare continui cu ax orizontal.
Fig.17 Framantator continuu cu brat cu palete
Frământătorul este format din cuva semicilindrică fixă 1 în interiorul căreia se roteşte
arborele cu braţe radiale 2, pe care sunt montate sub unghi α ,paletele 3, la distanţă ”d ” de
peretele cuvei. Această mişcare a paletelor asigură înaintarea materialelor /aluatului spre capătul
opus. Cuva este împărţită în două compartimente de către peretele despărţitor 4 de înălţime H. În
primul compartiment se amestecă şi se formează aluatul din materialele introduse, iar în
compartimentul al doilea, aluatul format în primul compartiment care trece peste peretele
despărţitor, este supus în continuare acţiunii mecanice, după care este evacuat. Peretele
despărţitor 4 are un rol tehnologic de a reţine din rotaţie aluatul prins de ax, mărind influenţa
părţii fixe a frământătorului.
4.Schema si functionarea unui subansamblu (aparat) din componenta masinii
Fig.181.palete; 2.arboreFrământătorul este format din cuva semicilindrică fixă 1 în interiorul căreia se roteşte arborele cu
braţe radiale 2, pe care sunt montate paletele 3, la distanţă ”d ” de peretele cuvei.Această mişcare a paletelor asigură înaintarea materialelor /aluatului spre capătul opus.
Peretele despărţitor 4 are un rol tehnologic de a reţine din rotaţie aluatul prins de ax, mărind
influenţa părţii fixe a frământătorului.
5.Proiectarea unui organ de masina
Calculul arborelui vertical OL 60
Metoda generală de calcul al arborilor are in vedere faptul că ei sunt supuși la solicitări
compuse-încovoiere,răsucire,eventual și compresiunea.
Dimensionarea directă prin evaluarea precisă a tuturor solicitărilor este dificila.De
aceea,dimensiunile aproximative ale arborilor se stabilesc printr-un calcul simplificat,pe baza
rezistenței la răsucire,apoi se verifică luînd în considerație celelalte solicitări.În funcție de rolul
funcțional și de forma lor,unii arbori se verifică la oboseală,la rigiditate și la turația critică.
Calculul la răsucire.Numeroși arbori sînt solicitați în principal la răsucire,astfel încît
încovoierea fiind mult mai m
ică poate fi neglijată.Se aplică relația:
d= [cm],unde:
P=1,1n=24
d=[cm]
Fig.19
6. Norme de igiena si protectia muncii
Igiena este ştiinţa care se ocupă cu studiul conduitei de viaţă şi muncă şi influenţa
acesteia asupra stării de sănătate. Igiena are rolul de a elabora norme de muncă şi viaţă, care,
puse în practică, să ducă la prevenirea îmbolnăvirilor, scăderea mortalităţii şi reducerea
morbidităţii, promovarea stării de sănătate şi prelungirea duratei de viaţă.
În sens strict, igiena muncii se ocupă de studiul condiţiilor de muncă şi influenţa
lor asupra stării de sănătate a oamenilor muncii, în vederea prevenirii şi combaterii bolilor
profesionale care duc la scăderea capacităţii de muncă şi, deci, la scăderea productivităţii.
Măsurile de supraveghere a stării de sănătate - la nivel individual sau al
colectivităţilor - se bazează pe norme igienice care stabilesc în primul rând limitele
concentraţiilor sau nivelurilor admise pentru diferiţi factori de mediu. Aceste norme igienice
trebuie însuşite şi respectate. Ele devin obligatorii la nivelul locurilor de muncă şi pot preveni
îmbolnăvirile cauzate de toxine (noxe), profesionale sau neprofesionale.
Norme de igiena privind productia, prelucrarea, depozitarea, pastrarea, transportul si desfacerea
alimentelor:
Norme generale
Art.1.Prezentele norme de igiena se aplica tuturor unitatilor alimentare care
produc, prelucreaza,servesc, depoziteaza, transporta si desfac alimente.
Art.2.(1) Toate unitatile alimentare care produc, prelucreaza, servesc, depoziteaza,
transporta si desfac alimente functioneaza pe baza de autorizatie sanitara.
(2) În caz de schimbare sau de extindere a activitatii, unitatea respectiva va solicita o noua
autorizatie sanitara.
(3) Autorizatia sanitara se vizeaza anual (la 12 luni calendaristice).
Art.3.Amplasarea, constructia si reamenajarea unitatilor alimentare de orice fel se
fac cu avizul sanitar al directiilor de sanatate publica judetene si a municipiului Bucuresti, al
agentiilor de protectie a mediului judetene si a municipiului Bucuresti si al directiilor judetene de
urbanism si amenajarea teritoriului sau, dupa caz, al Departamentului de urbanism si amenajarea
teritoriului al municipiului Bucuresti.
Art.4.(1) Se interzice amplasarea de unitati cu profil alimentar în spatiile de locuit.
(2) Se admit activitati de desfacere a alimentelor si de alimentatie publica la parterul
blocurilor, numai în spatii comerciale existente, destinate prin proiect sau pentru care s-a
obtinut schimbarea destinatiei prin comisia de urbanism a organelor administratiei publice
locale.
Art.5.Proiectarea cladirilor se face în functie de profilul unitatii si de volumul
estimat al activitatii (productie, prelucrare, depozitare, desfacere, consum). Numarul, marimea si
destinatia încaperilor se stabilesc în functie de profilul unitatii.
Art.6.(1) Unitatile alimentare trebuie sa aiba asigurata si sa foloseasca permanent
în activitatea lor apa potabila curenta, rece si calda, în cantitate suficienta si corespunzatoare
calitativ conditiilor înscrise în actele normative în vigoare.
(2) În localitatile sau în zonele lipsite de retele publice de distribuire a apei potabile este
permisa folosirea apei de fântâna prin instalatii proprii, corespunzatoare din punct de vedere
igienico-sanitar, cu obligativitatea ca acestea sa îndeplineasca conditiile de potabilitate.
(3) Unitatile alimentare care folosesc surse proprii de apa potabila vor asigura protectia
sanitara a acestora si controlul calitatii apei utilizate.
(4) Folosirea apei industriale este permisa, cu avizul organelor sanitare, pentru anumite
operatiuni tehnologice în unitatile de industrie alimentara Reteaua de distribuire a apei
industriale va fi separata de cea pentru apa potabila si va fi vopsita într-o culoare diferita,
conform normativelor legale în vigoare, pentru a se exclude orice posibilitate de utilizare ca
apa potabila sau ca racordari între cele doua retele.
Art.7.(1) Unitatile alimentare trebuie sa fie dotate cu instalatii pentru colectarea si
îndepartarea igienica a reziduurilor lichide, corespunzatoare normativelor legale în vigoare si
întretinute permanent în buna stare de functionare.
(2) Trecerea coloanelor de canalizare prin încaperile de productie, preparare, depozitare,
servire si desfacere a alimentelor este permisa numai cu conditia izolarii lor, astfel încât sa fie
prevenita orice posibilitate de infiltratie si impurificare a spatiilor si a produselor.
(3) În localitatile fara retea de canalizare a apelor uzate colectarea si îndepartarea
reziduurilor lichide vor fi adaptate la conditiile locale, asigurându-se amenajarea, exploatarea
si întretinerea instalatiilor respective în permanenta stare de functionare, astfel încât sa se
previna contaminarea spatiilor alimentare cu ape uzate, precum si poluarea mediului
înconjurator.
Art.8.(1) Colectarea reziduurilor solide, precum si a resturilor alimentare lichide se va face în
recipiente etanse cu capac, confectionate din material rezistent, usor de spalat si de dezinfectat.
(2) Acestea vor fi depozitate în spatii (încaperi, boxe sau platforme acoperite) special
destinate si amenajate în acest scop, prevazute cu mijloace pentru prevenirea accesului
mustelor si rozatoarelor, cu paviment impermeabilizat, amenajat în panta spre o gura de
scurgere, si dotate cu posibilitati de spalare.
(3) Recipientele de colectare si spatiile de depozitare vor fi mentinute în permanenta stare de
curatenie. Evacuarea reziduurilor solide se va face înainte ca acestea sa depaseasca
capacitatea de depozitare sau sa intre în descompunere
Bibliografie
1.Banu C si colab. 1998 Manualul Inginerului din Industria Alimentara vol1,
Editura Tehnica Bucuresti
2.Banu C. – 2007, Tratat de inginerie alimentara, Ed. AGIR, Bucuresti
3.Banu C. – 2008, Tratat de industrie alimentara, Ed. ASAB, Bucuresti
4.Bordei Despina, R Burluc, 1998 Tehnologia si controlul calitatii in industria
panificatiei, Universitatea „Dunarea de jos Galati”
5.Modoran Constanta Virginia – 2007, Tehnologia moraritului si panificatiei, Ed.
RISOPRINT, Cluj – Napoca
6.Modoran Constanta, 2005 Fabricarea painii si a produselor proaspete de
patiserie, Editura Eikon, Cluj-Napoca
7.Radu Steluta – 2011, Tehnologia de prelucrare a produselor fainoase, Ed.
SAMIA, Iasi
8. Tenu I.(1997)- Tehnologii, procedee, masini si instalatii pentru industrializarea
produselor vegetale, Editura''Bolta Rece'',Iasi.
9.Tenu I. (2008)- Operatii si aparate in industria alimentara, Editura ,,Ion
Ionescu de la Brad''