UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE

FACULTATEA DE STIINTE

SPECIALIZARE : IPA

1

TEMA PROIECTULUI

Sa se dimensioneze schema si fluxul tehnologic pentru o sectie de

afumare a carnii de capacitate 16500kg.

CuprinsPag.

1. Afumarea introducere……………………………………………………………………….4

2

1.1 Importanta carnii……………………………………………………………..……………4

1.2. Carnea – generalitati...........................................................................................................5

CAPITOL 2. Principii teoretice. Principiile termodinamicii…………………………..7

2.1. Principiile conservarii carnii………………………………………………………………8

2.2. Conservarea carnii prin afumare…………………………………………………………10

2.3. Metode de afumare……………………………………………………………………….14

CAPITOL 3.Locul utilajului in gama de utilaje similare……………………………..16

3.1. Clasificarea utilajelor pentru afumare……………………………………………………16

3.2. Utilaje clasice pentru afumare………………………………………………………….17

3.3. Materiale folosite………………………………………………………………………...24

3.4. Metode moderne de afumare............................................................................................26

CAPITOL 4. Calculul cantitatii de rumegus…………………………………………………31

CAPITOL 5. Schema si fluxul tehnologic……………………………………………37

CAPITOL 6. Bibliografie……………………………………………………………..38

1. Afumarea - introducere

Afumarea este un proces de prelucrare termica a preparatelor de carne care are ca scop

imbunatatirea calitatii de conservare a produselor din carne. Efectul principal al afumarii

consta in actiunea combinata a temperaturii si a principalelor componente ale fumului asupra

3

produselor. Metodele de afumare folosite difera dupa mediul in care se face afumarea,

temperatura si durata afumarii precum si tehnica de afumare. [8]

Afumarea se poate realiza cu: - fum fierbinte sau „hituirea”;

- fum cald;

- fum rece;

1.1. Importanta carnii

Carnea este o sursa importanta de proteine; acestea sunt elemente esentiale,

indispensabile functionarii optime a organismului nostru (de exemplu, muschii au mare

nevoie de proteine pentru a se dezvolta). In plus, proteinele de origine animala sunt foarte

bine asimilate de corpul nostru. Mai mult, carnea este bogata in minerale, mai ales in fier.

Carnea rosie este o sursa importanta de fier si zinc, doi nutrimenti esentiali pentru

sanatatea noastra. Pentru limitarea aportului de grasime, de preferat ar fi sa se consume carnea

fiarta sau fripta si nu prajita. [14]

Proteinele intra in componenta tuturor celulelor, iau parte la formarea unor fermenti si

intervin in desfasurarea tuturor proceselor vitale in organism:

-intra in structura multoe hormoni; participa la formarea anticorpilor cu rolul de

aparatori ai organismului impotriva microbilor si toxinelor acestora;

-intra in combinatii cu substante chimice toxice, pe care le transforma in substante

netoxice;

-indeplinesc functia de transportatori formand diferite complexe cum ar fi : proteino-

lipidic; proteino-glucidic; proteino-mineral; proteino-vitaminic; proteino-hidric.

-pot fi arse in organism cu scop energetic, 1 g proteine elibereaza 4 kcalorii. [13]

Importanta grasimii este data de punctul de topire, care cu cat este mai apropiat de

temperatura corpului, cu atat este mai bine utilizata de organism. Din acest punct de vedere

primul loc il ocupa grasimea de pasare, apoi grasimea de porc si in cele din urma cea de

bovine si ovine.

In carne au fost identificate si o serie de enzime, dintre care enzimele proteolitice si

lipolitice avand un mare rol in procesele de maturare si de conservare.[5]

4

1.2. CARNEA – GENERALITATI

Carnea este unul din alimentele care se manipuleaza cel mai frecvent in alimentatie.

Dat fiind diversitatea provenientei (de bovine, porcine,ovine,pasare, etc) se va acorda o

atentie deosebita la primirea acestui produs.

Atunci cand se primeste direct din abatoare sau din alte unitati economice,

merceologul va urmari in mod deosebit avizul medicului veterinar, materializat printr-o

stampila care se pune pe bucatile mari (carcase); lipsa acesteia atrage dupa sine refuzarea

produsului. Primirea carnii de la unitatile economice se face numai daca au trecut cel putin 6

ore de la sacrificarea animalului.

Transportul carnii se face in vehicole izoterme, racite in prealabil sau cu racire

mecanica, curate, uscate si fara mirosuri straine. Mijloacele de transport vor fi inzestrate cu

carlige pe care se agata carnea in carcasa jumatati sau sferturi. Carnea congelata se poate

trnsporta si in vrac pe suporti metalici sau de lemn. Pentru carnea refrigerata in documentele

de insotire expeditorul este obligat sa inscrie data si ora incarcarii. [4]

Carnea calda se pastreaza pana la zvantare in locuri curate si aerisite. Depozitarea carcaselor

de carne refrigerata se face prin agatarea in carlige, avandu-se in vedere sa nu se atinga intre

ele sau de pereti si sa se asigure spatii libere de 3-5 cm pentru circulatia aerului.

In incapreile in care se pastreaza carnea este interzis sa se depoziteze produse care

emana mirosuri. De asemenea nu este permis sa se introduca loturi de carne calda in aceleas

spatii unde este depozitata carnea refrigerata.

Examenul organoleptic al carnii consta in urmatoarele:

◊ aspectul exterior – se apreciaza de preferinta la lumina naturala atat la suprafata cat

si in straturile profunde.

◊ culoarea carnii – proaspat zvantata si refrigerata variaza in functie de specie, varsta

si starea de ingrasare a animalului de la roz la rosu. In general carnea animalelor adulte are

culoare rosie iar a celor tinere culoare roz.

◊ consistenta (elasticitatea) – se apeciaza prin apasarea cu degetul a suprafetei carnii,

urmele ce se fomeaza revenind imediat. Consistenta carnii variaza in raport cu varsta

5

animalelor si cu starea de ingrasare. Astfel carnea animalelor adulte este mai consistenta decat

a celor tinere din cauza ca are un continut de apa mai mic.

◊ mirosul – se apreciaza direct prin mirosirea suprafetei si a sectiunii proaspete,

acordandu-se atentie in special tesuturilor profunde din imediata apropiere a oaselor.

Mirosul carnii proaspat zvantate si refrigerate este placut, caracteristic speciei datorita

compusilor sai volatili. [4]

Structura morfologica a carnii

Prin denumirea de carne se intelege tesut muscular impreuna cu toate tesuturile cu care

aceasta se gaseste in aderenta directa. Sub aspect morfologic, carnea cuprinde: tesut muscular

striat, tesut conjunctiv, tesut adipos, tesut osos, vase sanguine si nervi.

Proportia diferitelor tesuturi care intra in compozitia carnii este determinata de starea

de ingrasare a animalului, varsta, sex si rasa. Proportia medie a componentelor carnii de

bovine este de 58% tesut muscular, 18% oase, 12% tesut adipos, 12% tesut conjunctiv cu oase

si nervi. Partea principala a carnii este reprezentata de tesut muscular.

Compozitia chimica a tesutului muscular la mamifere adulte. Tabel 1.

Parametrul %

apa 72-75

substanta proteica 18-22

lipide 0.5-3.5

subst. extractive azotate 0.1-1.7

subst. extractive neazotate 0.7-1.35

subsante minerale 0.8-1.8

Compozitia chimica medie a carnii la diferite specii. Tabel 2.

Specia Starea de ingrasare

Apa (%) Subst. proteice

(%)

Substante grase (%)

Glucide(%)

Saruri minerale

(%)

Calorii la 100 g

Bovina adulta slaba 75.0 20.8 3.0 - 1.2 110.5medie 66.5 20.0 12.34 0.06 1.0 193.6grasa 60.0 18.6 20.4 - 1.0 260.00

Vitel slaba 78.0 20.0 1.0 - 1.0 95.20

6

grasa 72.3 19.5 7.40 0.07 0.7 148.20Pore slaba 73.0 20.5 5.4 - 1.1 133.19

medie 65.0 18.0 16.2 - 0.8 221.22grasa 50.6 15.0 33.7 - 0.7 368.17

Oaie slaba 74.0 20.8 3.7 - 1.1 116.49medie 65.5 18.0 15.6 - 0.9 215.76grasa 55.3 16.0 28.0 - 0.7 321.40

Cal medie 68.0 20.5 10.0 0.50 1.0 177.10lepure de casa medie 71.4 21.30 5.5 0.65 1.15 137.38

Gaina medie 70.0 19.0 10.0 - 1.0 168.90 [6]

CAPITOL 2.

Principii teoretice. Principiile termodinamicii

a) Principiul I al termodinamicii

Primul principiu al termodinamicii se numeste si legea conservarii si

transformarii energiei in procesele mecanice si termice. Pentru a exprima primul principiu

este necesara introducerea urmatoarelor notiuni: energie interna U, lucrul mecanic L, caldura

Q, entalpia I.

Caldura

Intre sistemul termodinamic si mediul exterior, independent de interactiunile

mecanice, poate exista un schimb de energie pus in evidenta de modificarea temperaturii

sistemului. Daca temperatura sistemului devine egala cu temperatura mediului exterior, atunci

schimbul de energie inceteaza. Energia transmisa in acest mod intre sistem si mediul exterior

se numeste caldura .

Caldura primita de sistem din exterior este pozitiva deoarece conduce la cresterea

temperaturii. Caldura cedata de sistem in exterior este negativa.

Schimbul de energie sub forma de caldura dintre un sistem termodinamic si mediul

exterior depinde de starea initiala si de cea finala a sistemului, dar si de natura procesului

termodinamic.

Conform Principiului I: [9]

ΔU12 = Q12 – L12 , [J] (2.1.)

7

b) Principiul al II lea al termodinamicii

Studiind randamentul masinilor termice ce functioneaza dupa un ciclu format din doua izoterme si doua adiabate, Sadi Carnot a formulat urmatoarele teoreme:

Teorema I. Randamentul unei masini termice reversibile depinde numai de temperatura sursei calde si a sursei reci si nu depinde de natura substantei de lucru.

Teorema II. Randamentul unei masini termice ireversibile este intotdeauna mai mic decât randamentul unei masini termice care functioneaza reversibil intre aceleasi limite de temperatura.

Daca ambele masini, atât cea reversibila cât si cea ireversibila primesc de la sursa calda aceeasi cantitate de caldura Q si cedeaza sursei reci cantitatea de caldura Q0, respectiv Q0', rezulta ca randamentul masinii reversibile va fi:

η=Q−|Q0|

Q=

T−T 0

T=1−

T 0

T (2.2)

iar al masinii ireversibile este:

η'=Q−|Q0

'|Q

<Q−|Q0|

Q (2.3)

Cele doua teoreme ale lui Carnot pot fi scrise sub forma

Q−|Q0' |

Q≤

T−T0

T (2.4)

Semnul egal se refera la ciclul reversibil iar semnul < la cel ireversibil. [9]

2.1. Principiile conservarii carnii

Carnea fiind un aliment cu un continut mare de apa, substante proteice si grasimi este

un mediu favorabil dezvoltarii microorganismelor in cazul pastrarii ei in conditii naturale; ea

este expusa usor alterarii nu numai datorita actiunii microorganismelor care descompun

substantele proteice ci si datorita actiunii luminii si a oxigenului din aer, care degradeaza

substantele grase. Spre deosebire de produsele vegetale, carnea prin alterare poate aduce nu

numai pagube materiale, ci poate sa faca si victime omenesti (uneori in mare masura), prin

dezvoltarea germenilor toxigeni sau a inmultirii unor germeni, conditionat patogeni, care

produc tulburari in organism.

8

Prin conservare trebuie sa se previna sau sa se intarzie schimbarile organoleptice de

gust, miros, structura, aspect precum si pierderile de substante nutritive sau de alte elemente

care contribuie la pastrarea calitatii initiale a carnii. Metodele de conservare, aplicate in

industria carnii, trebuie sa impiedice, in primul rand, dezvoltarea microorganismelor.

Pentru ca microorganismele sa se poata dezvolta au nevoie de anumite conditii de

umiditate si temperatura, precum si de prezenta sau absenta oxigenului.[5]

Metode folosite pentru conservarea carnii

Conservarea carnii se poate realiza prin metode fizice, fizico-chimice si chimice.

Metode fizice - agentii fizici folositi frecvent la conservarea carnii sunt frigul si

caldura. Frigul se aplica in special in procesele de refrigerare si congelare a carnii, iar caldura

se aplica in special in procesele de fierbere, pasteurizare, sterilizare etc., unele procedee

tehnologice pot fi realizate fie prin aplicarea caldurii, fie prin aplicarea frigului.

De asemenea se pot folosi pentru sterilizare curenti alternativi de inalta frecventa care

produc incalzire.

Metode fizico-chimice - in cadrul metodelor fizico-chimice de conservare sunt

folosite in special radiatiile. Radiatiile sunt de trei feluri: corpusculare sau electronice,

electromagnetice si mecanice. Din categoria radiatiilor electronice fac parte radiatiile

catodice, din categoria radiatiilor electromagnetice fac parte radiatiile infrarosii, ultraviolete si

radiatiile , iar din categoria radiatiilor mecanice fac parte radiatiile ultrasonore.

Metode chimice - cele mai obisnuite metode chimice de conservare folosite in

industria carnii sunt: sararea, afumarea, conservarea in gaze inerte (asociate cu frig),

conservarea cu substante antiseptice (antibiotice, sulfamide si diferite alte substante chimice).

[5]

2.2. Conservarea carnii prin afumare

Principiile conservarii carnii prin afumare

9

Afumarea este un proces ajutator de conservare a produselor sarate, care de cele mai

multe ori este insotit si de actiunea temperaturii ridicate. Afumarea, ca metoda de conservare,

are la baza principiul abiozei prin actiunea substantelor antiseptice din fum (chimioabioza) si,

in masura mica, principiul xeroanabiozei, prin deshidratarea partiala a produselor. Afumarea

de scurta durata este considerate ca o metoda de ameliorare a capacitatii de conservare, in care

caz se asociaza cu alta metoda de conservare (coacere, pasteurizare, sarare) si de imbunatatire

a proprietatilor senzoriale (cazul preparatelor din carne).[2]

Efectul principal al afumarii consta in imbunatatirea gustului datorita proprietatilor

componentilor fumului si actiunii temperaturii la care se face afumarea. La aceasta se mai

adauga imbunatatirea aspectului datorita culorii specifice pe care o capata produsele,

prelungirea duratei de conservare datorita actiunii antibacteriene a componentilor fumului,

precum si o actiune antioxidanta.

Fumul este un aerosol format dintr-un amestec de aer cu produsi ai arderii incomplete

a lemnului sau rumegusului. Agentul de dispersare este aerul, iar faza dispersa este atat

lichida cat si solida si gazoasa (vapori de apa, particule solide, gaze etc.)

Fata de solutiile coloidale, aerosolii au o instabilitate foarte mare. Particulele lor

prezinta o miscare browniana foarte intensa si se coaguleaza usor. Particulele puternic

dispersate ale aerosolului sunt acoperite cu un fel de pelicula formata din molecule de aer, din

care cauza patrunderea in produs a componentilor activi ai fumului este ingreunata.

Realizarea si exploatarea unor instalatii de afumare necesita cunoasterea celor mai

importanti factori care influenteaza compozitia fumului. Felul lemnului (sub forma masiva

sau rumegus), temperature de formare a fumului, metoda fizica de obtinere a fumului si

prelucrarea acestuia dupa obtinere constituie principalele elemente care trebuie luate in

consideratie.

Felul lemnului influenteaza calitatea fumului prin esenta din care provine. Astfel,

lemnele de esenta tare(stejar, fag, frasin) pot da cea mai mare cantitate de substante cu rol de

afumare raportat la gudroane si funingine. Cantitatea substantelor utile la afumare este invers

proportionala cu continutul de lignina. Este important ca in procesul de producere a fumului

sa nu se depaseasca temperatura de aprindere a ligninei care se situeaza intre 350 si 400°C.

Lemnul sau rumegusul care contine cantitati mai mari de celuloza si hemiceluloze are calitati

superioare prin aceea ca temperatura de aprindere a acestor componente este de maximum

275°C ceea ce face imposibila aparitia hidrocarburilor. [1]

10

Umiditatea lemnului trebuie sa fie cat mai scazuta pentru a permite formarea unor

cantitati sporite de fenoli.

Temperatura optima, capabila sa ofere maximum de substante utile este de

267...350°C, valori peste care creste considerabil continutul de gudron. Pierderile de substante

utile din fum sunt proportionale cu temperatura.

Continutul de aer folosit pentru oxidarea lemnului contribuie in foarte mare masura la

calitatea fumului. Cresterea cantitatii de aer duce la scaderea calitatii fumului prin accelerarea

reactiilor de oxidare. Aportul de aer la o ardere incomplete (mocnita) determina densitatea

fumului obtinut. Aceasta este caracterizata de culoare asa cum se prezinta in tabelul de mai

jos:

Tabel. 3

Culoarea si densitatea fumului Cantitatea substantelor utile de

afumare [g/m³]

Culoare foarte deschisa, foarte putin dens 0,5

Culoare deschisa, densitatea mica 0,5…1,0

Culoare usor cenusie, densitate medie 1,0…2,0

Culoare cenusie, densitate mare 2,0…4,0

Culoare inchisa, densitate foarte mare Peste 5,0

Modul de obtinere a fumului influenteaza calitatea si cantitatea substantelor utile din

compozitia fumului. Acesta poate fi obtinut prin arderea incomplete a lemnului masiv sau sub

forma de rumegus. Aceasta din urma metoda ofera fumul cu calitatile cele mai bune, fiind mai

bogat in substante utile obtinute la temperature joase.

Prelucrarea fumului obtinut in afumatoriile clasice sau in generatoarele de fum, se face

cu scopul inlaturarii corpurilor solide nedorite, antrenate in masa acestuia. Ele se prezinta sub

forma unor particule plutitoare fiind alcatuite din rumegus nears, carbune de lemn, cenusa,

funingine si gudroane. Acestea se depun pe conductele de sau pe suprafetele produselor

supuse afumarii, pe care le murdaresc. Inlaturarea acestor neajunsuri se face prin utilizarea

filtrelor avand la baza diferite principii de lucru. [1]

Factorii care influenteaza depunerea componentelor fumului pe produs sunt:

umiditatea produsului, concentratia fumului, temperatura de afumare, viteza mediului de

afumare.

11

-umiditatea suprafetei favorizeaza depunerea componentelor fumului datorita faptului ca o

mare parte din ele sunt solubile in apa.

-concentratia fumului in componentii utili influenteaza depunerea proportionala a acestora pe

suprafata produsului. De aceea, amestecarea fumului produs in generatoare, cu aer proaspat

reduce cantitatea substantelor utile depuse.

-temperatura de afumare determina felul componentelor care se depun pe produs. Valorile mai

ridicate accelereaza depunerile fenolice. Particulele din compozitia fumului, capabile sa

coaguleze sub influenta temperaturii sunt depuse sub influenta fortei gravitationale.

-cresterea vitezei fumului accentueaza depunerea componentelor utile. Astfel, trecerea de la

curgerea laminara a fumului la cea turbulenta favorizeaza considerabil cantitatea de substante

utile depuse[1]

Cantitatea si felul substantelor chimice din fum, precum si cantitatea de fum care se

obtine intr-o afumare depinde de felul combustibilului si de conditiile de ardere. Indiferent de

esenta lemnului se obtin, in general, urmatorii componenti: gaze (CO, CO2, CH4, H2, C2H4);

vapori de apa; lichide constand din seria de acizi; alcooli; aldehide; gudroane usoare; solide

constituite din: particule de carbune (funingine), cenusa etc.[7]

Tabel. 4

Compozitia gazelor din fum, %Denumirea

componentelorDin generatorul de fum Din cuptorul pt

afumarea in cameraBioxidde carbon 11,5-13,0 1,4

Oxid de carbon 16,0-22,5 1,3Hidrocarburi 0,4 lipsa

Hidrogen 3,5— 4,0 lipsa

Oxigen 0,8— 1,0 18,6

Compozitia gazelor din fumul obtinut in generator si in cuptor obisnuit. [7]

Tabel. 5

12

Componentii condensatului Fumul produs prin arderea mocnita a rumegusului

(condensatul)

Fum produs prin frictiune (condensatul)

Componen- tele

antrenabile cu vapori

de apa

Componen- tele

neantrenabile cu vapori de

apa

Componentele antrenabile cu vapori de apa

Componentele neantrenabile cu vapori de

apa

Valoarea fumuluiAcizi totali(ca acid acetic)

Aldehide si cetoneFenoli

Umiditate

4,00 1,28% 0,627% 0,068% 86,7%

4,20 0,183% 0,164% 0,007% 86,7%'

3,184,98% 4,78% 0,217% 70,6%

3,00 0,209% 2, 79% 0,067% 70,6%

Compozitia condensatului de fum. [7]

Actiunea antiseptica a fumului

Aceasta actiune este determinata de componentii fumului si de temperatura de

afumare.Majoritatea cercetarilor atribuie actiunea bactericida a fumului, fenolilor, aldehidelor

si acizilor. Fenolii sunt una din substantele bactericide cele mai puternice din fum, cu toate ca

in fum se afla un continut de fenoli destul de mic.

In ceea ce priveste rezistenta microorganismelor la actiunea fumului majoritatea sunt

distruse dupa 1-2 ore de afumare.In fum rezista de asemenea si multe mucegaiuri. Uneori

sporii de mucegai sunt adusi o data cu rumegusul, infectand produsele, din care cauza se

impune controlul atent al rumegusului.

Cu cat mediul este mai acid, cu atat actiunea bactericida a fumului creste. Dintre

bacteriile patogene o rezistenta mica la afumare o are bacilul tuberculozei, care este distrus

dupa doua ore de afumare.[5]

Patrunderea fumului in produse

Mecanismul afumarii este destul de simplu si are loc in doua faze:

- prima: depunerea substantelor de afumare pe suprafata produsului prin gazele din

fum care circula liber.

-a doua: difuzia substantelor depuse, in interiorul produsului.

13

Modificarile din produs sunt determinate de felul afumarii. In functie de felul

produsului, actiunea principala in procesul de afumare o are caldura sau fumul care actioneaza

prin compusii lui volatili. La majoritatea produselor care se fabrica in Romania se aplica mai

mult afumarea calda, incat in procesul de afumare intervine atat temperatura cat si fumul.

Modificari suferite de produse, prin afumare

Prin afumare produsele sufera pierderi in greutate, precum si unele modificari chimice,

fizico-chimice si structurale.

- pierderile in greutate sunt determinate de temperatura, umiditatea si viteza aerului

din afumatori, precum si de caracteristicile produsului. Pierderile in greutate variaza intre

limite mari, din cauza variatiei raportului grasime - proteine si a dimensiunilor produsului si

reprezinta intre 6-12%, in functie de compozitia produsului si durata afumarii.

- modificarile chimice, altele decat cele aratate anterior, sunt legate si de procesul de

sarare in care prin actiunea silitrei si a nitritului se obtine culoarea rosie caracteristica. In urma

afumarii cantitatea de nitrit din produs scade cu circa 25%. Culoarea se mentine frumoasa in

urma actiunii temperaturii ridicate, care favorizeaza transformarea azoximioglobinei in

azoximiocromogen, compus mai stabil, cu o culoare rosie caracteristica.

Trebuie mentionat ca, sub influenta afumarii, continutul de vitamina B1 se reduce in

proportie de 15-20%. [5]

2.3. Metode de afumare

Metodele de afumare se clasifica dupa:

- mediul in care se face afumarea: - afumare in curent de fum

-afumarea cu preparate lichide.

- temperatura si durata de afumare

- tehnica de afumare.

Afumarea in curent de fum se poate fi de doua feluri:

-afumare cu particule in stare coloidala (fumul obisnuit)

-afumarea in care toti componentii fumului sunt in stare gazoasa, iar

nuanta fumului nu se observa, numita impropriu, afumare fara fum.

14

Afumarea cu preparate lichide se poate face prin;

-stropirea produsului cu lichidul respectiv,

- imersia produsului in lichid

- inglobarea lichidului de afumare in tocatura produsului care ulterior este supus

actiunii termice sau uscarii fara fum.[5]

Afumarea se poate realiza cu: - fum fierbinte sau „hituirea”;

- fum cald;

- fum rece; [7]

Afumarea cu fum fierbinte sau ,,hituirea" se foloseste la fabricarea tuturor

salamurilor fierte si a celor semiafumate, cum si la fabricarea pastramei.

Unele specialitati de sunca se hituiesc de asemenea 15—20 min la inceputul

procesului de afumare. In afumarea cu fum fierbinte temperatura trebuie reglata astfel ca sa

nu depaseasca 90°C la suprafata produsului. Se recomanda ca la inceput, in perioada de

zvantare si de formare a culorii, temperatura sa fie mentinu la 40—50°C, iar umiditatea

relativa a aerului de cel putin 60%. Apoi temperatura se ridica treptat, in timp ce

umiditatea relativa a aerului scad dar nu sub 40%. Durata hituirii variaza intre 30 si 80

min, in functie natura si de dimensiunile produsului.

Afumarea cu fum fierbinte are loc in general in camere a caror inaltime nu trebuie sa

fie mai mica de 2,5 m, mai ales la afurnatoriile cu focar direct unde distanta minima intre

focar si produsul ce se afuma trebuie, fie de 1 m. In ultimul timp s-au construit afumatorii

automate cu conveiere, in care produsele se deplaseaza in sens vertical sau orizontal,

parcurg toate stadiile de afumare. Aceste afumatorii permit o standardizare a procesului de

afumare, ceea ce duce la atingerea unei uniformitati avansate a produselor.

Afumarea cu fum cald intre 35—50°C se practica numai in mica masura in industria

carnii, intrucat in aceasta zona de temperatura exista pericolul deprecierii gustului si

micsorarii conservabilitatii produselor.

Afumarea cu fum cald se realizeaza in 12—48 ore, fiind considerata ca un procedeu

rapid de afumare. Se utilizeaza la fabricarea salamurilor, suncilor afumate si a

afumaturilor de porc.

15

Afumarea cu fum rece la temperatura de 16—22°C se foloseste la produsele

destinate .unei depozitari mai indelungate. Intrucat fumul rece actioneaza mai lent,

pentru conservarea pe aceasta cale este indicata carnea care in prealabil a fost supusa si

unui alt prooedeu de conservare ca, de exemplu, carnea sarata sau diferitele sortimente

de salamuri crude, uscate in prealabil.

Zvantarea prealabila are o importanta foarte mare in conservarea cu fum rece. La

slanina ,si la sunca, zvintarea dureaza pana la 24 ore. Umiditatea relativa a aerului la

inceputul procesului de afnmare trebuie sa fie 85%, iar mai tarziu nu trebuie sa scada sub

75%.

In unele tari se practica afumarea la fum rece a unor sortimente, timp de maximum 4

saptamini (la suncile cu greutate mare).

Afumarea rece se poate face in camere de afumare simple sau in turnuri. In ultimul

timp, o larga raspindire au instalatiile de afumare cu aer conditionat, a caror functionare

permite reglarea automata a tuturor parametrilor de afumare si zvantare prealabila. Pentru

reducerea timpului de afumare la rece, s-au realizat instalatii de afumare electrostatica.

Suncile afumate in aceste instalatii timp de 8 min au acelasi gust si miros ca cele afumate in

mod normal. Totusi, deoarece in acest procedeu continutul in apa al produsului ramne

practic neschimbat, el nu poate fi utilizat la fabricarea produselor de carne cu o

conservabilitate ridicata.. [7]

Dupa tehnica afumarii exista o afumare in camere cu tiraj natural sau artificial, in care

produsele sunt afumate cu fum produs in camera respectiva si afumare in care fumul este

produs in afara camerei de afumare, in instalatii speciale, de unde este condus prin tuburi in

camera de afumare.

CAPITOL 3.

Locul utilajului in gama de utilaje similare

3.1. Clasificarea utilajelor pentru afumare

Instalatii folosite pentru afumare

Instalatiile de afumare sunt alcatuite din urmatoarele elemente de baza:

- generatorul de fum;

- incinta de afumare (camera, tunel, turn )

- echpamentul de climatizare.

16

3.2. UTILAJE CLASICE PENTRU AFUMARE

Instalafia de afumare si fierbere este destinata pentru prelucrarea termica a

preparatelor (zvantare, afumare calda si fierberea salamurilor). Regimul de lucru este cu comanda

normala in sarje, fiind automatizate functiile de temperatura si umiditate.

Din punct de vedere constructiv, instalatia de afumare si fierbere este compusa din:

generator de fum, celula de fierbere si afumare, instalatia conductelor si instalatia de

automatizare si control.

La punerea in functiune a generatorului se au in vedere urmatoarele:

se foloseste rumegusul grosier lipsit de bucati de lemn sau corpuri straine (rumegusul prea fin este

evitat, intrucat poate fi antrenat de fum si poate sa patrunda in conducte);

inainte de aprinderea rumegusului se deschide apa spre spalatorul de fum, spre umezitorul

de rumegus si apa de racire cenusar;

la pornire se introduce 5 - 6 lopeti de rumegus direct in vatra prin usa focarului, rumegusul

se aprinde initial cu jar, cat mai aproape de orificiile de insuflare a aerului;

dupa amorsarea arderii se porneste ventilatorul de aer primar pentru a se asigura o ardere cu

dezvoltare de fum;

dupa pornirea arderii pe toata circumferinta, se porneste agitatorul de rumegus si se regleaza

dozatorul, astfel ca pe marginea focarului sa se formeze un inel de rumegus de 15—20cm;

regulatorul de aer se regleaza astfel incat sa se genereze fum fara scantei sau flacara;

pentru a se realiza o buna generare a fumului, rumegusul se umezeste din cand in cand (cate 2-

3 min.) cu ajutorul stropitorului prevazut in acest scop;

fumul se aspira spre instalatie ca urmare a depresiunii create de ventilatorul principal;

Generatorul de fum (fig.1.) este folosit pentru generarea fumului necesar afumarii

preparatelor din carne. Se compune din urmatoarele subansambluri: cadrul generatorului, cazan

de ardere, agitator de rumegus, dozator de rumegus, regulator de aer, umezilor de rumegus, spalator

de fum, panou electric si de comanda, motoreductor.

17

Fig.3.1. Generator de fum

l-cadru; 2-palnie; 3-arbore agitator;

4-dozator rumegus; 5-cazan de ardere; 6-agitator;

7-stut; 8-lagar arbore; 9-nivelator;

10-regulator de aer; 11-ventilator; 12-colector de film;

13- usa colectorului de fum; 14-cos de fum; 15-umezitor de rumegus;

16-spalator de fum; 17-panou electric de comanda; 18-motoreductor.

18

Celula de afumare si fierbere (fig. 2) constitute partea principala a instalafiei si este compusa

din: corpul celulei 1 prevazut cu izolatie termica si o usa; cale de rulare 3 pentru carucioare 2; tub de

insuflare 4 a amestecului de aer, abur, fum; tub de absorbtie 5 si evacuare a amestecului de aer, abur,

fum; elemente de legatura cu instalatia conductelor 6; roata de comanda 7 a clapetelor aer-fum;

sesizoare de temperatura si umiditate in panoul de comanda 8. Instalatia electrica de control si

protectie cuprinde: umidometru, termometru cu sonde, ventile electromagnetice, inregistrator de

temperatura.

Celula are peretii dubli, cel din interior fiind confectionat din otel inoxidabil, iar cel din exterior

executat din tabla decapata. Intre cei doi perefi se gaseste un strat de termoizolant.

Fig.3.2. Celula propriu-zisa a instalatiei de afumare INFA

1-corp celula; 2-carucior cu produse;

3-cale ghidare carucior; 4-tub insuflare;

5-tub evacuate; 6-instalatia conductelor;

7-comanda clapetelor aer-fum; 8-tablou electric de comanda.

19

Functionarea instalatiei de afumare si fierbere - inainte de incarcarea celulei pentru

prelucrarea primei sarje de preparate de carne, celula trebuie incalzita timp de aproximativ 20

minute pana la o temperatura de 75° - 80°C superioara temperaturii de zvantare si la o

umiditate relativa redusa de 10 - 15%. Umiditatea redusa este necesara pentru a evita

prelungirea timpului de incalzire. [8]

Celula se considera incalzita cand indicatoarele negre de la termoregulator si

psihroregulator se suprapun peste cele rosii fixate anterior.

Celula fiind incalzita se poate incepe incarcarea. Pentru aceasta se deconecteaza

ventilatorul 9 pentru recircularea aerului, se deschide usa, se introduc carucioarele cu multa

rapiditate, se fixeaza in produs sondele pentru urmarirea temperaturii din interiorul

produsului si se inchide usa etans.

Operatia de zvantare, in functie de produsul supus prelucrarii dureaza 30-60 min., dupa

care se trece imediat la executarea fazei urmatoare, afumarea calda. [8]

Afumarea calda care dureaza intre 30 si 60 min., in funcfie de produsul prelucrat, este

urmata de faza a treia a procesului, fierberea. Pentru aceasta se inchide clapeta 3 si se fixeaza

indicatorul rosu al psihroregulatorului la umiditate maxima (100%).

Indicatorul rosu al termoregulatorului se fixeaza la o temperatura inferioara (20° - 30°C),

deoarece aburul introdus pentru umezirea aerului provoaca cresterea temperaturii in celula.

Fierberea, in functie de diametrul produsului prelucrat, poate dura intre 15 si 210 minute. Dupa

terminarea fierberii se executa operajia de racire.

20

Fig.3.3. Schema de functionare a instalatiei de afumare si fierbere: [8]

1-generator de fum; 2-canal de admisie a fumului;

3-clapeta de admisie a fumului; 4-canal de admisie a aerului proaspat;

5-clapeta de admisie a aerului; 6-canal de evacuare;

7-clapeta de evacuare a amestecului; 8-schimbator de caldura;

9-ventilator; 10-gura de evacuare;

11-clapete de alternare; 12-duze;

13-linie aeriana de transport; 14-carucior pentru produse;

15-izolatie termica; 16-conducta de evacuare a apei de spalare.

21

Tehnologia clasica de afumare prezinta o serie de dezavantaje, din punct de vedere

economic, igienico-sanitar si al calitatii produselor finite.

a) Din punct de vedere economic, dezavantajele sunt:

instalatiile sunt costisitoare si ocupa suprafete mari constructive;

productivitatea instalatiilor este scazuta, datorita duratei mari a procesului de afumare;

consum mare de material lemnos, deoarece se utilizeaza partial componentele utile din

fum;

b) Din punct de vedere igienico-sanitar, dezavantajele sunt:

incaperile destinate afumarii semurdaresc usor, necesitand o curatire atenta,

care antreneaza consumuri mari de utilitati ( apa si detergenti ) si personal de

igienizare;

incorporarea in produse a compusilor utili din fum nu este posibila fara ca sa

se incorporeze in acelasi timp substante nedorite, in special hidrocarburi

policiclice de tipul 3 -4 benzpirenului care are actiune cancerigena;

c) Din punct de vedere tehnologic, dezavantajele sunt:

produsele afumate nu sunt intotdeauna uniforme in ceea ce priveste calitatea, datorita

variatiei compozitiei fumului ( variatii dictate de producerea fumului in generetor ) si

datorita variatiilor in densitatea fumului debitat in incintele de afumare ( variatii

influentate de constructia instalatiei );

nu exista nici posibilitatea evaluarii obiective rapide a gradului de afumare, de catre

operatorul care conduce acest proces. [8]

22

Fig 3.4. Tunel pentru afumare rece [3]

1 - incinta propriu-zisa; 11 – filtru de aer;

2 – rastel; 12 – bateria de racire;

3 – linie suspendata de transport; 13 – separator de picaturi;

4 – conveier; 14 – bateria de incalzire;

5 – grup de antrenare; 15 – ventilator axial;

6 – generator de fum; 16 – vizor;

7 – canal; 17 – scara;

8 – ventilator axial; 18 – usa de vizitare;

9 – conducta; 19 – dispersoare tronconice;

10 – conducta de admisie; 20 – conducta.

Cotele de gabarit ale acestui tunel sunt :

- 12 metri lungime;

- 2 metri latime ;

23

- ~ 3 metri inaltime 

Fig. 3.5. Turn de afumare rece cu conditionarea aerului si a amestecului. [3]

1 – generator de fum ; 6 – turn de afumare;

2; 5; 9 – canal ; 7 – agregat de presiune;

3 – cos de evacuare ; 8 – cos;

4 – agregat de conditionare; 10 – conducta.

3.3. Materiale folosite

Pentru a mari rezistenta otelurilor obisnuitela coroziune in atmosfera, in apa, in

diferite medii agresivesau la oxidare la temperaturi mari acestora li se adauga elemente de

aliere care sa favorizeze aparitia unui strat superficial, compact si aderent la oxizi rezistenti la

actiunea chimica a mediului de lucru.

24

Continutul ridicat in Cr sau in Cr - Ni mareste rezistenta la actiunea chimica a mediului

si otelurile astfel aliate se numesc oteluri inoxidabile sau anticorozive si refractare. [10]

Oteluri inoxidabile crom-nichel

Aceste oteluri sunt considerate ca fiind formate dintr-o singura faza austenita, dar in

realitate sunt plurifazice. In otelurile obisnuite 18-8 austenita este metastabila si prin

deformare plastica se transforma partial in martensita. De asemenea in aceste oteluri exista

si carburi a caror solubilitate variaza cu temperatura si in tirnpul racirii lente poate avea

loc precipitarea lor la limita grauntilor.

Dupa tratamentul termic obisnuit structura acestor oteluri este formata din

poliedre de austenita omogena cu incluziuni de zguri oxidice fine. Acest otel prezinta,

rezistenta la coroziune in aer, apa si multi agenti chimici, are rezistenta si rezilienta mare

la temperaturi scazute, capacitate mare de ecruisare, rezistenta la oxidare la temperaturi

ridicate si refractaritate, nu are proprietati magnetice si se poate suda bine.

In functie de compozitia chimica a otelului, de tratamentul termic, de

deformarea prealabila la rece si de durata de mentinere la temperaturi ridicate, structura

este formata din austenita, ferita, carburi (CrFe)4C si compusul intermetalic FeCr.

Daca dupa calirea de la 1 323 °K in apa se aplica o recoacere la temperaturi de

773... 873 °K cu durata de mentinere de 50 ore, se separa carburile sub forma de retea la

limitele grauntilor si se micsoreaza rezistenta la coroziune a otelului. Micsorarea

rezistentei la coroziune s-ar datora fie faptului ca aceste carburi sunt usor atacate, fie ca

datorita retelei de carburi s-ar micsora continutul in Cr al straturilor vecine (sub 12%) si din

aceasta cauza ar slabi rezistenta la coroziune. Nu se cunoaste exact care este cauza

micsorarii rezistentei la coroziune, cert este ca in cazul aparitiei retelei de carburi se

micsoreaza sensibil aceasta rezistenta. Agentul coroziv produce o coroziune intercristalina.

Reducerea tendintei la coroziune intercristalina se poate face prin adaugarea

elementelor de aliere : Ti (pana la 0,8%), Nb (pana la 1,3%), care au afinitate mare pentru

carbon si formeaza carburi cu stabilitate mare. Aceste carburi nu mai sunt solubile in

austenita si nu se mai favorizeaza separarea carburilor de Cr sub forma de retea. [10]

25

3.4. METODE MODERNE DE AFUMARE – se poate realizeaza :

cu ajutorul lichidelor de afumare;

afumare in camp electrostatic cu: -cu funtionare continua;

- cu funtionare discontinua; [8]

Producerea si utilizarea lichidelor de afumare.

Exista mai multe metode de obtinere a lichidelor de afumare insa cea mai frecvent

utilizata este metoda diluarii produsilor continuti de fumul produs intr-un generator, in acest

scop, fumul debitat de generator purificat mecanic si prin ,,spalare" cu apa este trimis intr-o

coloana prevazuta cu sicane, in sens contrar unui curent de apa fin pulverizata. Apa care antreneaza

componentele active ale fumului se colecteaza la baza coloanei intr-un rezervor. Pentru

obtinerea unei concentratii mai mari de substante utile, extractul apos este recirculat in coloana,

apoi este purificat prin filtrare, concentrat pana la densitatea de 1,2 si este distilat fractionat,

retinandu-se fractiunea care distila intre 90 si 100°C. Prin dizolvarea in apa a distilatului se obfine

asa-numitul preparat de fum care la folosire se dilueaza corespunzator. Acolo unde nu exista

posibilitate de concentrare si diluare, lichidul de afumare poate fi utilizat dupa purificarea acestuia

printr-o buna filtrare. [8]

Instalatia de producere a lichidului de afumare prezinta o serie de avantaje fata de

instalatiile clasice, acesta avantaje sunt:

- sunt valorificate intr-o masina mai mare toate principiile active din fum, pana la

saturarea mediului absorbant, datorita recircularii in contracurent, cu trei faze de

contact a mediului absorbant cu fumul ( aerosol );

- datorita recircularii mediului absorbant si a fumului, acesta, paraseste instalatia cu

un fum extrem de „saracit” in substante utile, poluarea atmosferei fiind minima;

- instalatia este simpla, cu consum redus de material lemnos si energie electrica si

ocupa o suprafata mica, fiind in acelasi timp usor de intretinut si exploatat; [8]

26

Afumarea in camp electrostatic.

Principiul metodei de afumare in camp electrostatic este urmatorul: intre doi electrozi,

dintre care unul este alimentat cu curent continuu cu tensiunea de 30-60 kV, se introduce

amestecul de fum. In acest caz substanfele utile din fum se ionizeaza si, sub influenza campului

electrostatic format intre cei doi electrozi, se depun pe produs, cu o viteza sporita fata de afumarea

clasica (fig. 6).

Depunerea fumului pe suprafaja produsului este influenjata de: distanta dintre electrozi

si produs, viteza fumului, tensiunea curentului continuu, durata afumarii in camp electrostatic si de

concentratia fumului in componente utile.

Fig.3.6.

Schema privind ionizarea particulelor de fum si depunerea acestora pe produs.

1- electrod coronar

2- electrod pozitiv

3- produs

4- particule de fum [8]

27

Generatorul de fum

Spre deosebire de afumatorile traditionale, de capacitate redusa, cele industriale

produc fumul necesar procesului in instalatii speciale numite generatoare de fum. Fumul astfel

obtinut este apoi conditionat si introdus in incinta de afumare.

Obtinerea fumului de calitate, bogat in substante utile de depunere impune

generatoarelor o serie de cerinte dintre care cele mai importante sunt:

- fumul debitat de generator nu trebuie sa contina cenusa si rumegus nears;

- produsele de ardere completa trebuie sa fie diminuate la maximum;

- pentru a se evita condensarea principalelor componente, fumul proaspat se amesteca

imediat cu aer intr-o proportie care sa permita mentinerea temperaturii de afumare la o

valoare optima;

- fumul obtinut sa aiba aceleasi proprietati fizico-chimice, cu posibilitatea reglarii

debitului dupa necesitati;

- peretii generatorului de fum trebuie sa fie captusiti pentru a nu permite contactul direct

al hidrogenului cu suprafetele metalice ale acestora. Temperatura ridicata a metalului

scade temperatura de aprindere a hidrogenului si a altor gaze inflamabile putand

genera explozii sau incendii. In cazul in care peretii raman metalici, acestia vor avea

un sistem de racire propriu;

- costul fumului sa fie minim.

Obtinerea fumului in generatoare se face prin:

- arderea incompleta (mocnita) a rumegusului rezultat din mase lemnoase de esenta tare;

- frecarea prismelor lemnoase cu ajutorul unor discuri sau tambure rotative.

Metodele moderne de afumare utilizeaza fumul lichid, care se obtine in generatoare de

fum prin dizolvarea in apa a substantelor aromatice utile.

Fata de afumarea traditionala gospodareasca, obtinerea fumului cu ajutorul

generatoarelor prezinta o serie de avantaje dintre care cele mai importante sunt: parametri

fizici si chimici ai fumului pot fi controlati si reglati; prin obtinerea fumului in compartimente

28

separate de incintele de afumare, se asigura un grad de igiena ridicat in paralel cu eliminarea

riscurilor de producere a incendiilor. [1]

Generatorul se compune din compartimentul cilindric exterior 1 in care se monteaza

buncarul pentru rumegus 2 plasat in partea superioara si focarul 3 dispus la baza acestuia.

Camera 4, dispusa in partea laterala a compartimentului cilindric 1 are rolul de a realiza

purificarea uscata si umeda a fumului produs. Rumegusul aflat in buncarul 2 este introdus prin

conducta verticala 5 in focarul 3.

Dirijarea si uniformizarea straturilor de rumegus are loc prin intermediul paletelor 6

rigidizate pe arborele vertical 7. Mentinerea in stare afanata a rumegusului din buncar este

asigurata de paletele profilate 8. Antrenarea intregului ansamblu de agitare si uniformizare se

face de la moto-reductorul 9 prin intermediul cuplajului 10.

Reglarea debitului de alimentare a focarului cu rumegus este realizata de un sertar

plan 11. Focarul propriu-zis are peretii raciti cu apa alimentata prin conducta 12 in circuit

deschis. Aerul necesar arderii este asigurat cu ventilatorul 13, fiind dirijat prin conducta 14 in

compartimentul inelar 15 al focarului. Instalatia este astfel conceputa incat aerul sa fie dirijat

prin valva 16, comandat de releul electromagnetic 17.

In cazul aprinderii rumegusului cu flacara deschisa, electrovalva comanda inchiderea

alimentarii cu aer a focarului prin oprirea ventilatorului. Umectarea rumegusului din focar se

produce prin introducerea apei de la o conducta cu robinet de inchidere. Pentru omogenizarea

rumegusului in incinta focarului s-au prevazut paletele profilate 18 si 19 antrenate de acelasi

arbore vertical 7.

Cenusa rezultata se elimina prin gura de evacuare 20. Fumul obtinut este evacuat apoi

in camera de purificare 4. Aceasta operatie decurge in doua etape: in prima are loc o filtrare

uscata prin simpla trecere a fumului prin sicane multiple cu rolul de a micsora viteza

curentului de fum si a permite marirea vitezei de depunere a particulelor grosiere transportate;

in cea de a doua etapa se produce filtrarea umeda. Pentru aceasta fumul este dirijat printr-o

perdea de apa distribuita creata de dispersoarele 21.

Apa reziduala este apoi evacuata prin racordul 22. Fumul astfel obtinut este dozat prin

sertarul 23 si evacuat prin racordul de legatura 24 in incinta de afumare. [1]

29

Fig.3.7. Generator de fum cu rumegus. [1]

1 – compartiment exterior cilindric; 2 – buncar pentru rumegus;

3 – focar; 4 – camera;

5 – conducta verticala; 6 – palete;

7 – arbore vertical; 8 – palete profilate;

9 – moto-reductor; 10 – cuplaj;

11 – sertar plan; 12 – conducta in circuit;

13 – ventilator; 14 – conducta;

15 – compartiment inelar; 16 – valva;

17 – releu electromagnetic; 18;19 – palete profilate;

20 – gura de evacuare; 21 – dispersator;

22 – racord; 23 – sertar;

24 – racord de legatura;

CAPITOL 4.

30

Calculul cantitatii de rumegus

Calculul incintei de afumare:

Tipul carnii ρ [kg/m3]

Carne grasa de vita 960-980

Carne slaba de vita 970-1070

Carne grasa de porc 940-960

Carne slaba de porc 1070

Carne de pasara 1020-1070

[2]

Sa se realizeze schema si fluxul tehnologic pentru o sectie de afumare a carnii de

capacitate 16500kg.

ρ carne de porc slaba = 960kg/m3

m = 16500kg

V min=16500960

=17 ,18 m3

(4.1.)

Vincinta = 5 · Vmin (4.2.)

Vincinta = 5 · 17,18

Vincinta = 85.9 m3

V = L · l · h (4.3.)

h = 2,5 m

85.9 = l · L · 2,5

l · L = 85.9 : 2,5

l · L = 34.36~ 35

⇒¿ {l=5 m ¿ ¿¿

Daca l = 5m; L = 7m; h = 2,5m ⇒ Vincinta = l · L · h = 87,5 m3 [3]

31

Cantitatea de rumegus, care trebuie ars complet pentru a produce caldura suficienta

incalzirii unui kg de rumegus care trebuie sa produca fum, se determina cu relatia: [3]

β= q

(Qpi −1 )⋅η [kg/kg] (4.4.)

q – consumul specific de caldura necesar pirolizei incomplete a rumegusului pentru

obtinerea fumului (kJ/kg);

q = 1675....2093

q = 1900 kj/kg

Qpi

- puterea calorica inferioara a rumegusului (kJ/kg); [3]

I – continutul caloric al produselor rezultate din arderea completa a rumegusului

(kJ/kg);

η – coeficient de utilizare a caldurii (randament)

η = 55….75%

η = 70%

Puterea calorica a rumegusului se poate determina cu ajutorul relatiei lui Mendeleev:

Qpi =[81⋅C+300⋅H−26⋅O−6⋅(W +9⋅H ) ]⋅4 ,186 [kj/kg] (4.5.)

C, H, O, W – reprezinta proncetul de carbon, hidrogen, oxigen si apa din rumegus;

C = 33% ;

H = 4% ;

O = 27% ;

W = 35% . [3]

Qpi

= [81 · 33 + 300 · 4 – 26 · 27 – 6 (35 + 9 · 4 )] · 4,186

Qpi

= ( 2673 + 1200 – 702 – 426 ) · 4,186

Qpi

= 2745 · 4,186

Qpi

= 11490,57 kj/kg

32

Continutul caloric al gazelor de ardere se determina cu expresia: [3]

L=(α · L0 +1 ) · [0,24 · t1 + 0,001 · d · (595 + 0,47 · t1)] · 4,186 [kj/kg] (4.6.)

α – coeficientul excesului de aer;

α = 1….3,5

α = 2

L0- cantitatea teoretica de aer necesara arderii complete a unui kg de rumegus, kg aer

uscat/ kg rumegus;

d – continutul in umiditate al produselor de ardere completa a unui kg de rumegus, g/

kg aer uscat;

t1- temperatura amestecului care paraseste zona de generare a fumului (°C).

t1 = 45….50°

t1 = 50°C.

La randul sau, cantitatea teoretica de aer necesara arderii complete a unui kg de

rumegus se stabileste cu relatia: [3]

L0 = 0,115 · C + 0,345 · H – 0,043 · O [kg aer uscat/kg rumegus] (4.7.)

L0 = 0,115 · 33 + 0,345 · 4 – 0,043 · 27

L0 = 3,795 + 1,38 – 1,161

L0 = 4,014 [kg aer uscat/kg rumegus]

Pe langa fumul rezultat din arderea rumegusului se mai obtin si vapori de apa

supraincalziti care provin atat din aerul introdus cu ajutorul suflantei cat si din umiditatea

proprie a rumegusului. [3]

Umiditatea produselor de ardere se calculeaza cu relatia:

d=d0+10g⋅H +Wα⋅L0+1 [ g/kg aer uscat] (4.8.)

33

g = 9,8

d0 = umiditatea aerului

d0 = 10 g/kg

d – continutul in umiditate al produselor de ardere completa a unui kg de rumegus (g/kg aer

uscat). [3]

d=10+109,8⋅4+35

2⋅4 ,014+1

d=10+10⋅74 ,29 , 028

d = 10 + 82,188

d = 92,188 g/kg aer uscat

Astfel se poate deduce si continutul caloric al gazelor de ardere, datele obtinute se in

locuiesc in relatia 4.6. [3]

l = ( α · L0 +1 ) · [ 0,24 · t1 +0,001 · d · (595 + 0,47 · t1 )] · 4,186

l = ( 2 · 4,014 + 1 ) · [0,24 · 50 + 0,001 ·92,188 · (595 + 0,47 · 50] ·4,186

l = 9,028 · [ 12 + 0,092 · 618,5 ] · 4,186

l = 2603,889 [kj/kg]

Se deduce astfel si cantitatea de rumegus care trebuie ars complet pentru a produce

caldura suficienta incalzirii unui kg de rumegus, datele obtinute se inlocuiec in relatia 4.4.

β= q

(Qpi −1 )⋅η

β=1900(11490 ,57−2603 , 889)⋅70

β=1900622067 ,67

β = 0,003 [ kg/kg]

34

Cantitatea de aer necesara pentru arderea completa a β kg rumegus este: [3]

L0' =α⋅L0⋅β [kg aer uscat/kg rumegus generator de fum] (4.9.)

α – coeficientul excesului de aer;

L0 - cantitatea teoretica de aer necesara arderii complete a unui kg rumegus, kg aer

uscat/ kg rumegus;

β – cantitatea de rumegus de fag care trebuie ars complet pentru a produce caldura

necesara incalzirii unui kg rumegus care sa sufere procesul de piroliza incompleta.

L0' =2 · 4,014 · 0,003

L0' =0,024 [kg aer uscat/kg rumegus generator de fum]

Volumul amestecului caracterizat de temperatura , continutul de umiditate ,

si entalpia , in functie de cantitatea totala de rumegus consumata:

V t'=

V t

1+β (4.10)

Capacitatea ventilatorului functie de α [3]

35

Din diagrama rezulta: V t'= 70 m3/kg

Vt – volumul amestecului caracterizat prin temperatura.

V t=V t' (1+β ) (4.11.)

Vt = 70 · (1 + 0,003)

Vt = 70,21 m3/kg

Debitul ventilatorului care trebuie sa preia amestecul:

V = Vt · B0 (4.12.)

V – volumul incintei de afumare;

V = 52,5 m3

B0– consumul total de rumegus, generator de fum (kg/h) [3]

B0=VV t (4.13.)

B0=87 .570 ,21

B0 = 1.24 [kg/h]

Valoarea consumului total de rumegus din generator: [3]

B=V t

V t'⋅B0

(4.14.)

B=70 , 2170

⋅1 .24

B = 1.24 [kg/kg]

Pentru a realiza afumarea a 10.000 kg carne, se vor folosi 7500 kg rumegus de fag.

36

CAPITOL 5Schema si fluxul tehnologic

Metodele si tehnicile de afumare difera in functie de conditiile climatice ale zonei.

Tipul lemnului si al rumegusului folosit are o importanta deosebita, acesta conferind

produsului final culoarea, mirosul si gustul dorit. Se recomanda sa se foloseasca un lemn de

esenta tare .

Rumegusul de fag este cel mai utilizat si cel mai apreciat, este foarte raspandit si da

afumaturilor o culoare si un gust excelent. Pentru afumarea la rece este necesara mentinera in

camera de afumare a unei temperaturi cuprinsa intre aproximativ 12 si 22 de grade intr-un

mediu cat mai uscat. In cazul afumarii la rece durata de afumare este cuprinsa intre 4, 5 pana

la 14 zile sau mai mult. [11]

Carnea inainte de afumare se sareaza cu sare marunta si se aseaza apoi intr-un vas de

lemn sau din metal emailat.

Se lasa asa timp de 3 - 4 dupa care se scurge in alt vas zeama adunata pe fundul

vasului si se reaseaza bucatilede carne, avand grija ca cele care au fost la fundul vasului sa fie

puse deasupra, si invers. Se toarna apoi saramura la loc, se acopera vasul cu si se pastreaza

intr-o incapere racoroasa alte trei-patru zile. Se scoate apoi carnea, se tine cateva ore la aer ca

sa se usuce putin, dupa care se pune in afumatoare, la fum moderat, timp de cinci - sase zile.

[12]

[11]; [12]

37

CAPITOL 6.Bibliografie

1. Balc,G. – Calculul si constructia utilajelor pentru industria alimentara, Editura Todesco, Cluj Napoca, 2000

2. Banu, C. – Manualul inginerului din industria alimentara, Editura Tehnica, Bucuresti, 1998

3. Csatlos, C. – Masini si instalatii pentru prelucrarea produselor de origine animala, Editura Universitatii Transilvania, Brasov, 2005

4. Danciu, I., Trifan,A. – Utilaje in industria alimentara, Editura Universitatii Lucian Blaga, Sibiu, 2002

5. Jascanu, V. – Operatii si utilaje in industria alimentara, Universitatea Galati, 1972

6. Laslo, C., Pop, F. – Controlul calitatii produselor alimentare de origine animala, Editura Risoprint, Cluj Napoca, 2009

7. Satinover, N., Marinescu,I. – Conservarea industriala a alimentelor, Editura Tehnica, Cluj Napoca, 2000

8. Tisan V, Utilaje in industria alimentara, editura Risoprint, Cluj Napoca, 2009,

9. Toader, C. – Termodinamica tehnica, Editura Universitatii de Nord, Baia Mare, 2009

10. Trusculescu, M. – Studiul metalelor, Editura Didactica si pedagogica, Bucuresti, 1977

11. *** http://www.afumaturi.ro/2010/03/metode-si-tehnici-de-afumare.html

12. *** http://2003.informatia.ro/Cum_conserva_gospodinele_din_Moldova_ preparatele _si_carnea_de_porc-42264

13. *** http://www.pravaliata.ro/proteine.htm

14. *** http://www.slabute.ro/sanatatea-in-familie/895-carnea-sursa-de-proteine.html

38