proiectarea unei linii tehnologice pentru obtinerea nectarului de pere cu o productivitate de 15t pe...
DESCRIPTION
Fructele sunt produse horticole cu o aciditate mai ridicata din punct de vedere morfologic. De regula se utilizeaza ca deserturi sau ca materii prime pentru industrializare. Sunt produse in livezi si se culeg din pomi arbusti. Para este considerată sora mărului, deoarece face parte din aceeași familie și ambele sunt numite poame. Au aproximativ aceeași perioda de dezvoltare și conțin aceleași vitamine și minerale,dar în proporții diferite. Cea mai mare cantitate de pere in Romania se utilizeaza pentru consumul in stare proaspata, dar se folosesc si ca dulceturi, gemuri, suc, nectar, gelatina sau chiar si uscate. Pomul fructifer care ne daruiește aceste fructe se numește păr.Acesta a fost cultivat încă din antichitate în Europa de vest, în nordul Africii și estul Asiei. Deși a existat mult timp în stare sălbatică, fructele sale rămânând necomestibile, în timpul romanilor se cunoșteau deja 40 de soiuri de păr comestibil. Astăzi numărul lor a crescut. Dintre acestea doar trei sunt mai importante pentru producția de fructe comestibile: para europeană, cultivată mai ales în Europa și nordul Americii, para Ya și para Nashi, cunoscute și ca para-asiatică, respectiv para-măr, ambele întâlnite în partea de est a Asiei. Multe specii de peri sunt cultivate pentru altoirea soiului european și asiatic sau servesc drept copaci ornamentali.TRANSCRIPT
Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara “Ion Ionescu de la Brad” Iasi
Facultatea de Agricultura
Proiectarea unei linii tehnologice pentru obtinerea
nectarului de pere cu o productivitate de 15t/h
Student:
Specializarea: TPPA
Coordonator stiintific,
Prof. dr. Carlescu Petru
1
Cuprins
Introducere…………………………………….…………….….pag4
I.Caracteristicile materiei prime si ale produsului finit…….…pag 6
1.1 Soiuri de pere……………..……………………………………….…pag 6
1.2 Caracteristici organoleptice…………………………………….……pag 8
1.3 Caracteristici fizico-chimice……………………..…………….…….pag 8
1.4 Caracteristicile materiilor auxiliare………………………..…………pag 10
1.5Caracteristicile produsului finit- nectarul de pere…………………….pag 11
II. Tehnologia de fabricatie a nectarului de pere…………,……pag 14
Linia tehnologica (plansa)………………………………………...…..pag 14
2.1 Descrierea liniei tehnologice…………………………………………pag 15
2.2 Descrierea operatiilor din linia tehnologica………………………....pag 15
III. Plansa cu schema tehnologica de obtinere a nectarului..…..pag 20
3.1 Descrierea utilajelor din schema tehnologia………………..………..pag 22
3.2 Calculul capacitatii pompei si puterii motorului pentru transportul nectarului de
pere din pasteurizator in dozator………………………………………...…..pag 32
Bibliografie…………………………………………….…………..pag 36
2
Lista figurilor
Figura 1……………………………………… ………………………...…………………pag 5
Figura2.1………………………………………………….......………………….…. .…pag 13
Figura 3.1………………………………………………………...……………….….…..pag 20
Figura 3.1.1………………………………………………………….…………...…...….pag 22
Figura 3.1.2………………………………………………………….……..………….…pag 23
Figura 3.1.3…………………………………………………..……………………….....pag 24
Figura 3.1.4…………………………………………………………………….……...…pag 25
Figura 3.1.5…………………………………………………………………….……...…pag 26
Figura 3.1.6…………………………………………………………………………...…pag 27
Figura 3.1.7……………………………………………………………….………...……pag 28
Figura 3.1.8………………………………………………………………………….…..pag 29
Figura 3.1.9…………………………………………………………….……….………..pag 30
Figura 3.1.10…………………………………………………………….………...……..pag 31
Figura 3.2.1……………………………………………………………….………….…..pag 32
Lista tabelelor
Tabelul 1.3.1………………………………………………………………………………pag 9
Tabelul 1.5.1……………………………………………………………………...…...…pag 12
Tabelul1.5.2………………………………………………………………………...……pag 12
3
Introducere
Fructele sunt produse horticole cu o aciditate mai ridicata din punct de vedere
morfologic. De regula se utilizeaza ca deserturi sau ca materii prime pentru
industrializare. Sunt produse in livezi si se culeg din pomi arbusti. Para este
considerată sora mărului, deoarece face parte din aceeași familie și ambele sunt
numite poame. Au aproximativ aceeași perioda de dezvoltare și conțin aceleași
vitamine și minerale,dar în proporții diferite.
Cea mai mare cantitate de pere in Romania se utilizeaza pentru consumul in
stare proaspata, dar se folosesc si ca dulceturi, gemuri, suc, nectar, gelatina sau chiar
si uscate. Pomul fructifer care ne daruiește aceste fructe se numește păr.Acesta a fost
cultivat încă din antichitate în Europa de vest, în nordul Africii și estul Asiei. Deși a
existat mult timp în stare sălbatică, fructele sale rămânând necomestibile, în timpul
romanilor se cunoșteau deja 40 de soiuri de păr comestibil. Astăzi numărul lor a
crescut. Dintre acestea doar trei sunt mai importante pentru producția de fructe
comestibile: para europeană, cultivată mai ales în Europa și nordul Americii, para Ya
și para Nashi, cunoscute și ca para-asiatică, respectiv para-măr, ambele întâlnite în
partea de est a Asiei. Multe specii de peri sunt cultivate pentru altoirea soiului
european și asiatic sau servesc drept copaci ornamentali.
Perele pot fi afectate de putregaiul cenusiu (Botrytis cinerea), dar cele mai
multe deprecieri sunt cauzate de bolile fiziologice. Se recomanda: introducerea cat
mai rapida in camerele frigorifice, mentinerea temperaturii constante de depozitare
intre -1 si 0,5 grade Celsius si umiditate 85-90%.
Nectarul reprezinta produsul fermentabil dar nefermentat obtinut prin adaugarea
de apa si zaharuri piureului de fructe (piureu de pere). Nectarele de bună calitate prezintă
caracteristici organoleptice specifice fructelor din care provin, au în masa lor fructe fin
mărunite, nu depun sedimentşi nu formează gulere evidente de lichid limpede prin
sedimentare.
4
Un nectar de pere de buna calitate nu se poate obtine decat dintr-o materie prima
de calitate. Prin calitatea unei materii prime se pot defini doua notiuni: calitatea
nutritionala si calitatea tehnologica. Prin calitatea tehnologica se intelege ansamblul de
insusiri fizice, senzoriale, chimice, si microbiologice pe care trebuie sa le aiba perele
pentru a putea fi transformate in produs finit valoros din punct de vedere alimentar si
stabil in timp. Calitatea materiei prime depinde de: soi, grad de maturare, clima, sol,
agrotehnica aplicata, conditii de recoltare, transport si stocare. Nectarul SR 13358/1996
are substanta uscata solubila intre 7,5 °Bx si 18 °Bx , aciditate malice intre 0,4 si 0,8 g%,
marimea medie a particulelor maxim 200 µm si cenusa insolubila in HCl minim 0,1%.
Ord. 123/2001 reglementeaza si continutul minim in aciditate .Continutul minim de
produs natural variaza intre 25-30% la fructe de arbusti si 30-50% la restul fructelor.
Fig. 1
5
I. Caracteristicile materiei prime si ale produsului finit
1.1 Soiuri de pere
Conference- soi de toamna.
Pomul este de vigoare mijlocie si rodeste in principal pe ramuri scurte.Fructele sunt
mijlocii si mari, piriform alungite, asimetrice, cu gatul subtire si curbat.Pielita este
galben-verzuie, fiind acoperita pe aproape toata suprafata cu pete ruginii de diferite
marimi.Pulpa este alba, lina, fondanta, suculenta, dulce, aromata fiind de calitate foarte
buna pentru masa.
Ducesa de Angouleme- este un soi francez de toamna, cultivat si la noi in tara.
Pomul este de vigoare mijlocie si rodeste in principal pe ramuri scurte. Fructele sunt
mari sau foarte mari. tronconice, cu pielita verde-galbuie cu numeroase puncte de rugina.
Pulpa este alba, consistenta, suculenta, cu aroma potrivit de intensa.
Doina- Soi romanesc de toamna, cu pomul de vigoare mijlocie, care rodeste atat pe
ramuri scurte cat si lungi.
Fructele sunt de marime mijlocie spre mare, tronconice, cu gat slab evident. Pielita
este groasa, acoperita cu ceara, are culoarea galben-verzuie, acoperita cu rosu-visiniu.
intens. Pulpa este alb-verzuie, cu consistenta foarte fina, untoasa, suculenta si cu gust
dulce, usor acidulat cu aroma placuta.
Aniversaire- Soi romanesc de toamna, cu pomi de vigoare mica; se poate altoi pe gutui.
Fructele sunt de marime mijlocie, piriforme, cu gat subtire si curbat, pielita este
subtire de culoare galbena, cu numeroase puncte rosii pe partea insorita, cu puncte si pete
de rugina.
Pulpa este alba, fondanta, tara sclereide, foarte suculenta, cu gust dulce si aroma placuta.
6
Untoasa de Bosc- Este un soi francez de toamna, cultivat mult la noi in tara.
Pomul este de vigoare mijlocie si rodeste atat pe ramuri scurte cat si lungi. Fructele
sunt mijlocii si mari, piriform alungite cu gat lung si gros. Pielita este verde-galbuie
acoperita complet cu o rugina groasa, brun-rosiatica, pe care se gasesc puncte cafenii.
Pulpa este alb-gal-buie, foarte fina, untoasa. pronuntat suculenta, dulce si potrivit de
aromata, fiind de calitate superioara pentru masa.
Jeanne d'arc- Este un soi francez de toamna, cu pomul de vigoare mijlocie si coroana
piramidala.
Fructele sunt mari si foarte mari, scurt piriforme cu gatul retezat, de forma neregulata
si destul de asimetrica. Pielita groasa si aspra, are culoarea de fond verzuie si numeroase
pete de rugina pe tot fructul. Pulpa de culoarea untului, semifina cu sclereide spre centru,
are aroma placuta. Fructele sunt sensibile la transport si manipulari.
Untoasa Hardy-Soi de toamna.
Pomul este viguros, rodeste pe ramuri scurte si ramifica foarte putin. Fructele sunt
mijlocii spre mari, invers ovoide, cu o parte mai dezvoltata. Pielita, potrivit de groasa,
putin rezistenta, galbena-verzuie, acoperita in intregime sau pe cea mai mare parte cu
rugina neuniforma. Pulpa este alba, fondanta, foarte suculenta, dulce-vinu-rie, cu aroma
de muscat, uneori prezinta sclereide putine si foarte fine, fiind de calitate foarte buna
pentru masa.
7
1.2 Caracteristicile organoleptice
Ca structura, para are o forma de clopotel, avand 12-15 cm lungime si
aproximativ 200 de grame,Fructele proaspete sunt ferme, cu o usoara aroma de mar. La
exterior, are o coaja extrem de subtire si in functie de soiul cultivat, fructele pot avea
culoarea verde, rosu-portocaliu sau galben-portocaliu.La interior, miezul ferm este
albicios, zemos si crocant. Cu toate acestea, in cazul perelor mature, pulpa incepe sa
prinda culoarea maronie, avand textura faramitoasa atunci cand este taiata. Mijlocul
fructului este mai mult sau mai putin similar cu marul, avand dispuse central semintele
mici. Părul este rezistent la secetă și temperaturi scăzute( până la -40 grade C iarna), dar
este pretențios la lumină.
Forma diferă și ea, de la cea globuloasă la cea clasică, sub formă de bulb. Fructele conțin
vitamina A, B2, B6, C, minerale de calciu, sodiu, potasiu și fosfor. Sunt consumate
proaspete, uscate sau sub forma de gem, jeleuri au sucuri. De obiceise se folosesc în
combinații cu alte fructe
1.3 Caracteristicile fizico-chimice
La pere, partea principala a fructului o constituie pulpa, care reprezinta 97%, in timp ce
pielita ajunge la 2,5% iar semintele numai 0,5% din fruct. Cantitatea de apa in pere
reprezinta aproape 95%, restul fiind zahar care variaza intre 6,5-15,2% substante pectice
0,14-0,7%, substante tanoide intre 0,06 - 0,27%, substante minerale 0,14-0,54%,
aciditatea totala 0,12-0,59%, vitamina C 0,6-4,7 mg%. Ca si la alte specii fructifere,
compozitia chimica a fructelor depinde de conditiile climatice ale locului de crestere, sol,
soi si conditii agrotehnice.
Aportul caloric pe care-l aduce consumarea perelor, prezinta o importanta foarte mare,
deoarece 100 g fructe contin 10-20 g hidrati de carbon, care dau organismului intre 40-80
de calorii.
8
Un alt aspect important la pere, il constituie bogatia lor in elemente bazice, analizele
efectuate demonstrand ca la 100 g fruct proaspat continutul in elemente minerale masurat
in echivalenti miligram este de 4,42 de potasiu, 0,43 de sodiu, 0,45 de calciu, 0,73 de
magneziu si 0,07 de fier.
Perele contin de asemenea, o anumita cantitate de celuloza care constituie un factor
stimulent pentru regularizarea activitatii peristaltice intestinale. Aceste considerente fac
din pere alimente dietetice, cu valoare deosebita in conditiile actuale.
Apa 78-88%
Continutul in substanta solubila 9 - 14
Continutul in zahar 14,96
Continutul in amidon 6,0
Continutul in celuloza 1,4
Continutul in pectine 0,86
Continutul mediu in protide 0,42
Valoarea pH 3,4
Continutul mediu in substante tanoide 0,23
Continutul mediu in substante minerale 0,39
Tabelul 1.3.1
Perele contin multi nutrienti benefici organismului cum sunt fibrele dietetice, anti-
oxidantii, minerale si vitaminecantitati insemnate de vitamina C, aproximativ 7% din
DZR per 100 g. Fructul este o buna sursa de minerale cum este curprul, fierul, potasiul,
magneziul si manganul dar si de complexe de vitamine.
Valoarea nutritiva a perelor, raportata la cantitatea de 100 g este urmatoarea:
9
• Vitamina A: 20I.U.
• Riboflavina: 4 mg
• Vitamina C: 4 mg
• Calciu: 13 mg
• Fier: 3 mg
• Fosfor: 16mg
• Potasu: 182 mg
• Grasimi: 4 g
• Carbohidrati: 15.8 g
• Proteine: 7 g
• Calorii: 63
1.4 Descrierea materiilor auxiliare
Apa are calitatea reglementata in conform cu Legea privind calitatea apei potabile
(nr.458/2002) care cerespunde standardelor europene. Conform acestera ea trebuie sa
indeplineasca cel putin parametrii minimi de calitate microbiologica si chimica. In
procesul tehnologic de obtinere a nectarului de pere, apa,este necesara pe durata
intregului flux tehnologic. Dupa destinatia pe care o are in cursul diverselor procese de
fabricatie, apa se clasifica in apa destinata scopurilor tehnologice (vine in contact direct
cu materii prime si intra in compozitia produselor), apa folosita la alimentarea cazanelor
de vapori si apa intrebuintata la racirea recipientelor, spalarea diferitelor agregate ale
liniilor de fabricare cum si intretinerea igienei generale in fabrici.
Zaharul confera gustul dulce nectarului si este cel mai raspandit indulcitor natural extras
din trestie sau sfecla de zahar. Contine 99,5% zaharoza si are umiditatea de 0,1%.
Denumirea convenționala de zahar este atribuita zaharozei. Dupa modul de prezentare in
consum se disting urmatoarele forme de zahar: tos, bucați și farin.
Caracteristicile fizico-chimice ale acestor calitați de zahar sunt inscrise in STAS 11-56.
10
In industria conservelor se folosește aproape in exclusivitate zaharul tos care trebuie
sa se prezinte sub forma de cristale uniforme, albe, lucioase, sa nu se lipeasca și sa se
solubilizeze complet in apa. Este contraindicata folosirea zaharului albit cu ajutorul ultra
marinului deoarece in cursul procedeelor termice acesta poate pune in libertate sulful pe
care-l conține. Solubilitatea zaharului in apa variaza in limite largi in acest scop, se
recomanda sa se folosesca o apa cat mai puțin dura.
Acidul citric este un monohidroxiacid tribazic cu formula C6H8O7 , foarte raspandit
in natura. Se prezinta sub forma de prisme rombice, incolore cu o molecula de apa de
cristalizare pe care o pierde prin incalzirea la 800C. Produsul anhidru se topește la
1530C. Industrial se obține pe urmatoarele cai: extracția sucului din fructele de lamai și
separarea ulterioara prin purificare și cristalizare sau biosinteza realizata de
microoorganismele din genul Aspergilius pornind de la substanțe bogate in zahar
(melasa).
Acidul citric monohidrat este stabil la aer cu umiditate ,dar pierde usor apa de
cristalizare in atmosfera uscata sau in vid. Acidul citric este ușor solubil in apa, parțial
solubil in alcooli alifatici inferiori și greu solubil in eter etilic.Acidul anhidru este
insolubil in cloroform, tetraclorura de carbon,benzen, toluen, sulfura de carbon. Este un
acid organic destul de tare.
1.5 Descriere produs finit –nectarul de pere
Nectarul de pere (suc cu pulpa) 50% este obtinut prin reconstituire din piure
concentrat de pere cu adaos de zahar si apa.
Nectarul de pere reprezinta produsul finit obtinut din piure de pere, zahar si acidifiant:
acid citric, antioxinant si acid L-ascorbic. Caracteristicile calitative ale nectarului de pere
sunt date de proprietatile senzoriale si de proprietatile fizico-chimice
11
Tabelul 1.5.1 Caracteristicile senzoriale ale nectarului de pere
Caracteristici senzoriale Aspectul
Aspectul nectarului lichid tulbure,omogen cu un usor sediment
Culoare galbena,caracteristica perelor
Gust si miros placut,bine exprimat cu arama de pere
Tabelul 1.5.2 Caracteristicile fizico-chimice ale nectarului de pere
Caracteristica Pere
Substante solubile (extract refractometric)
(% minim)
13,5
Aciditate totala exprimata in acid malic (%) 0,4
Vitamina C (mg la 100 g minim) 10
Cele mai frecvente defecte ale nectarului de pere sunt inchiderea la culoare si
sedimentarea particulelor.Cauzele care duc la aceste defecte sunt:
Pentru inchiderea la culoare: stationarea produsului intre fazele procesului
tehnologic, dezaerarea insuficienta, racirea lenta sau insuficienta dupa
pasteurizare.
Pentru sedimentarea particulelor: omogenizare necorespunzatoare a produsului,
destabilizarea sistemului coloidal,ca urmare a degradarii substantelor pectice de
catre enzimele pectolitice inactivate in cursul procesului tehnologic sau ca urmare
a activitatii microbiene in cazul substerilizarii sau a neetanseitatii.
Valorile nutritive medii pentru 100 ml produs sunt urmatoarele: proteine 0,2 g,
glucide 13,7 g, lipide 0,1 g. Valoarea energetica pentru 100 ml este de 57 Kcal si 240 KJ.
Termenul de valabilitate pentru sticle de 250 ml este de 16 luni.
12
13
II. Tehnologia de fabricare a nectarului de pere Fluxul tehnologic pentru obtinerea nectarului de pere este prezentat in figura 2.1
14
Fig. 2.1 Schema tehnologica pentru obtinerea nectarului de pere
2.1 Descrierea fluxului tehnologic
15
Receptie fructe
Spalare
Sortare
Eliminare parti necomestibile
Maruntirea pulpei
Preincalzirea
Maruntire fina
Racire
Amestecare
Dezaerare
Omogenizare
Pasteurizare
Dozare
Depozitare
Materii auxiliare
Zahar
Sirop de zahar
Butelii sticla 0,25 mml m
Conditionare ambalaj
Filtrare
Etichetere
Dupa recoltare perele sunt transportate catre punctual de industrializare.In cel mai
scurt timp are loc receptia cantitativa. In prima faza are loc conditionarea fructelor, faza
ce consta in spalarea si sortarea perelor cu scopul de a elimina impuritatile si a sorta
perele ce indeplinesc conditiile optime pentru industrializare. Ulterior are loc prelucrarea
mecanica ce consta in eliminarea coditelor, a semintelor si a casei seminale dar si o prima
maruntirea a fructelor. Dupa preincalzire are loc o a doua maruntire (maruntire fina)
urmata de o racire corespunzatoare .Faza urmatoare cuprinde amestecarea piureului de
pere cu siropul de zahar care este supus filtrarii; are loc dezaerarea si omogenizarea cu
scopul de a obtine suspensii stabile. Dupa pasteurizare are loc dozarea si etichetarea in
butelii de sticla de 0,25 ml care sunt direct conditionate si nu necesita o sterilizare
ulterioara. Sticlele sunt ambulate manual in baxuri si depozitate in depozite ce
indeplinesc conditiile optime de pastrare.
2.2 Descrierea operatiilor din fluxul tehnologic
Trasportul perelor pana la linia de productie se face in timpul cel mai scurt
utilizand metode care opresc degradarea componentelor utile .In acest caz perele se aduc
in lazi paleta.
Recepţia calitativă şi cantitativă permite o evidenţă exactă a produselor sub raportul
gestiunii şi al stabilirii destinaţiei fiecărui lot. Se realizeaza o recepție calitativa și una
cantitativa a fructelor.
Recepția calitativa consta in examenul senzorial și verificarea condițiilor tehnice
inscrise in documentul tehnic normativ de produs. Hotarator este examenul organoleptic
și verificarea starii sanitare a fructelor.
Cantitativ se executa o recepție prin cantarire pe cantare semiautomate. Durata de
pastrare maxima pe rampa a perelor este de 48 ore.
Spalarea reprezinta operatia tehnologica prin care sunt eliminate impuritatile,se reduce
reziduurile de pesticide se diminueaza incarcatura bacteriana de cca 6 ori si este echivalenta cu un
16
tratament termic de 2-5 min la 100° C.In cazul perelor spalarea se executa pe banda transportoare
cu ajutorul masinii cu dusuri.
Sortarea perelor se executa manual si consta in eliminarea produselor necorespunzatoarte;
in cazul obtinerii nectarului de pere, perele se sorteaza semimecanic pe banda transportoare.
Eliminarea partilor necomestibile in cazul perelor implica indepartarea cojilor,
samburilor ,casutei seminale si indepartarea coditelor.curatarea se executa mechanic cu ajutorul
cutitelor cu profil special.
Maruntirea pulpei se efectueaza cu ajutorul pasatricei si are ca scop facilitarea
operatiilor ulterioare.
Preincalzirea este tipica si se practica in faza initiala a tehnologiei.Operatia consta in
incalzirea perelor la 92-95°C intre 5-30 minute in scopul inmuierii texturii, a inactivarii enzimelor
oxidative.reducerea numarului de microorganisme, a usurarii operatiilor de prelucrare ulterioara a
maririi randamentului de obtinere a sucului.
Inmuierea are loc ca urmarea a hidrolizei termice a protopectinei și a pectinei care
cimenteaza celulele țesuturilor vegetale și ca urmare strecurarea sau presarea fructelor se
face mai ușor și la un randament mai ridicat.
Inactivarea enzimelor este necesara pentru ase evita degradarile de culoare, datorita
enzimelor oxidative (polifinoloxidaza, peroxidaza, ascorbinoxidaza) și destabilirea
sucului ca urmare a activitații enzimelor pectolitice, in special a pectazei. Concomitent cu
inactivarea enzimelor are loc și reducerea numarului inițial de microorganisme asigurand
condițiile igienice necesare pentru obținerea sucului cu pulpa.
Maruntirea fina se efectueaza cu ajutorul rafinatricei,in urma acestei operatii
particulele au diametre cuprinse intre Ø 0,4 – 0,5.
17
Amestecarea reprezinta procesul tehnologic in urma caruia piureul de pere este amestecat
cu siropul de zahar (acesta este filtrat) in amestecatorul cu palete.
Dezaerarea nectarului inainte de imbuteliere și pasteurizarea lor are ca scop
indepartarea aerului inclus in cursul operațiilor precedente. Aerul solubilizat in produs,
datorita oxigenului conținut, duce la oxidarea substanțelor organice, prin aceasta
micșorandu-se conținutul in vitamine și respectiv valoarea nectarului.
. Pentru eliminarea aerului din produsul prelucrat se folosesc procedee termice,
vacuumetrice și combinate. Dezaerarea tehnica presupune incalzirea produsului. Prin
incalzire presiunea aerului din spațiile intercelulare se marește fața de presiunea
atmosferica și sub influența diferenței de presiune aerul tinde sa iasa din produs.
Dezaerarea sub vid consta in introducerea produsului intr-un vas sub depresiune, in strat
subțire sau in stare pulverizata. Mai raspandita este metoda combinata de dezaerare, prin
acest procedeu produsul fiind supus in același timp efectului termic și vacuumului.
Omogenizarea are ca scop obtinerea de suspensii stabile in timp. Nectarul, chiar la un
grad de maruntire de 0,4 mm are tendinta de a sedimenta in timp ceea ce afecteaza aspectul
comercial.Omogenizarea nectarului de pere are loc in omogenizator.
Pasteurizarea reprezinta operatia tehnologica care se realizeaza in pasteurizatorul cu
placi si are ca scop inactivarea microflorei din nectar si a enzimelor ce provoaca alterarea. Prin
pasteurizare se urmareste ca in final sucurile inchise in recipiente sa fie lipsite de microorganisme
in stare vitale.
Pasteurizarea este sterilizarea la o temperatura mai mica de 100° C.
Factorii care influenteaza procesul de pasteurizare:
18
●Numarul de microorganisme – cand acest numar este mare datorita folosirii unor
fructe alterate, a unor utilaje necuratate, prelucrarii in neigienice corespunzatoare, trebuie
prelungita durata de pasteurizare.
●Rezistenta la caldura a microorganismelor – in sucuri microoganismele se pot afla
in diferita stadii de dezvoltare.
Atunci cand se afla in forma vegetativa, microorganismele se inactiveaza mai usor la
temperaturi sub 1000 C, iar cand se afla si sub forma de spori, acestia fiind mai rezistenti,
este nevoie de temperaturi mai mari pentru inactivare. Cel mai putin rezistente la caldura
sunt mucegaiurile si din ce in ce mai rezistente drojdiile apoi bacteriile.
● Aciditatea mediului – la aceeasi temperatura si durata de pasteurizare sunt inactivate
mai usor microorganismele care se afla intr-un mediu acid (in cazul sucurilor).Cu cat
creste continutul in aciditate se poate reduce temperatura si durata de pasteurizare.
Continutul in aciditate al sucurilor este hotarator in alegerea tratamentului pentru
pasteurizare. La incalzirea sucurilor mai este necesar sa se urmareasca ca operatia sa
decurga repede.
Dozarea si etichetarea se realizeaza concomitant in butelii de sticla de 0,25
ml.Buteliile de sticla sunt sterilizate anterior. Dozarea este operatia realizata in scopul
umplerii recipientelor utilizate in ambalare. Dozarea sucului se realizeaza la masina de
dozare la volum constant ce asigura si inchiderea recipientelor.
Imbutelierea asigura realizarea conditiilor care vor permite pastrarea pe o durata de
timp indelungata. Inchiderea va asigura imposibilitatea patrunderii aerului si a altor
impuritati precum si a diverselor organisme care pot deteriora calitativ sucurile
(fermentatia alcoolica, otetirea).O data cu alegerea buteliilor si modului de inchidere se
va urmari sa se respecte conditiile de calitate pe care acestea trebuie sa le indeplineasca,
precum si modul lor de folosire.
Printr-o imbuteliere bine efectuata se reduce spargerea sticlelor si alterarea produselor
in timpul pastrarii.
19
Depozitarea sticlelor se face in baxuri ambulate manual si depozitate pe paleti in
depozite cu conditii optime de pastrare
Conditionarea ambalajelor- spalarea sticlelor.Spalarea sticlelor are o importanta
deosebita in asigurarea unor produse de calitatea superioara, operatia urmarind doua
scopuri:
1. Sticla trebuie sa fie perfect curata, respectiv, sa fie transparenta, stralucitoare.
Aceasta conditie este asigurata daca sticlele care parasesc masina de spalat sunt acoperite
cu o pelicula uniforma si completata cu apa. O spalarea insuficienta se recunoaste datorita
formarii de picaturi de apa pe suprafata sticlelor.
2. In afara de puritatea fizica este necesar sa se realizeze si o puritate
microbiologica.
Calitatea spalarii depinde de natura si concentratia solutiilor, de temperatura fiecarui
lichid si mai ales a celui cald, de durata de mentinere in masina a temperaturii ridicata,
precum si de efectul mecanic realizat. Pentru a asigura curatirea recipientelor si
indeosebi eliminarea florei microbiene, principalul rol il are temperatura de spalare.
S-a stabilit ca actiunea de inmuiere, dizolvare si dezinfectare a unei solutii
detergente creste proportional cu temperatura. Astfel, daca la o inmuiere timp de 5
minute, la temperatura de 43,3 oC, este necesara o concentratie de 4,8 % detergent, prin
ridicarea temperaturii la 54,3 oC si 65,3 oC, se poate reduce concentratia la 2,16 % si
respectiv la 1 % detergent pentru acelasi efect de curatire-dezinfectare.
20
III. Plansa schema tehnologica
Fig 3.1
21
3.1 Descrierea utilajelor din schema tehnologica
22
In schema tehnologica de obtinere a nectarului de pere intra urmatoarele utilaje:
cantarul, masina de spalat cu banda transportoare, pasatricea, rafinatricea, amestecatoare
cu palete,dezaeratorul, omogenizatorul, pasteurizatorul cu placi si masina de dozat si
etichetat butelii de sticle.
Fig.
3.1.1Masina de spalat cu banda transportoare si barbotare aer
1.cuva de spalare;2.banda metalica;3.conducta de barbotare aer;4.instalație
dușuri;5.ventilator;6.grup acționare;7.prea-plin;8.cadru metalic;9.racord de golire
baie;10.palnie de evacuare produs;11.tambur de acționare;12.dispozitiv de intindere
banda;
Masina are 2 zone de lucru: zona de spalare prin barbotare, si zona de clatire, materia prima
si apa circula in contra curent.Se umple bazinul cu apa, se porneste instalatia de dusare, se
porneste electromotorul si transportorul cu banda.
Barbotarea aerului in bazin produce agitarea puternica a apei in vederea producerii miscarii
brauniene si a producerii efectului de frecare a perelor cu apa si bulele de aer pentru
indepartarerea impuritatilor.
Mod de lucru
23
Perele introduc in bazin. Impuritatile sint inmuiate in bazin. Prin barbotare, fructele sint puterinic
agitate pentru o cat mai buna curatire. Produsele spalate sint luate de banda transportoare si
dascarcate prin jgheabul de evacuare. in timpul transportului, fructele sint clatite sub actiunea
jeturilor de apa trimise asupra lor de catre duze. Apa din bazin se reimprospateaza continu.
Impuritatile sint eliminate odata cu apa prin prea-plinuri. Dupa terminarea operatiei se opreste
instalatia de barbotare, dusare si transportul cu banda. Se goleste bazinul de apa prin gura de
golire si se elimina impuritatile.
Fig. 3.1.2 Elevatorul
Constructia generala a elevatorului din fig. 3.2 cuprinde: corpul elevatorului, banda
transportoare, piciorul elevatorului si jgheabul de alimentare.
In fluxul tehnologic de obtinere a nectarului de pere elevatorul are rolul de a
transporta materia prima rezultata in urma operatiei de spalare catre urmatoarea faza
tehnologica si anume eliminarea partilor necomestibile ale fructelor.
24
Fig 3.1.3 Masinii de scos casa seminala si taiat fructe in felii
Parti componente:
1 - lant transportor; 2 - placa suport pentru cepii conici; 3 – cepi conici; 4 - suport; 5 -
cutit tubular; 6 - cutite pentru taiat fructele in felii; 7 - tuburi pentru eliminarea casei
seminale; 8 - transportor melcat pentru evacuat casa seminala; 9 - placa port-cutite; 10 -
resorturi; 11 - coloane de ghidare; 12 - mecanism cu parghii pentru actionarea placii
port-cutite; 13 - cama; 14, 15 - mecanism biela-manivela pentru antrenarea clichetului; 16
- roata de antrenare a lantului transportor; 17 -stift; 18- roata de clichet; 19 - clichet
pentru blocare; 20 - jgheab colector; 21 - roata de intindere; 22 - bolt; 23 - bucsa; 24 -
zalele lantului transportor; 25 - placa din masa plastica.
Antrenarea partilor active ale masinii de eliminat casa seminala se realizeaza cu mecanisme care asigura sincronizarea intre miscarea transportorului cu lanturi si deplasarea cutitelor tubulare. Pentru aceasta se folosesc mecanisme cu came si clichet, mecanisme cu cruce de Malta cu angrenare exterioara, actionari pneumatice secventiale etc.
25
La masinile moderne se folosesc ca elemente de executie cilindri pneumatici, iar comanda si urmarirea sincronizarii miscarilor elementelor active se realizeaza cu traductoare inductive si circuite integrate.
Casele seminale, detasate de cutitele tubulare, sunt colectate intr-un jgheab si evacuate in permanenta cu un transportor melcat. Produsul final, feliile de fructe, este colectat printr-un jgheab si dirijat catre celelalte operatii tehnologice ale procesului de industrializare.
Fig. 3.1.4 Pasatricea
1-palnie de alimentare; 2-melc dozator; 3-suport; 4-ax; 5-suport paleta;6-paleta;7- sita; 8
-jgheab colector; 9,10-gura de evacuare; 11 - electromotor; 12 - manta de tabla
26
Perele, folosite ca materie prima in industria alimentara datorita dimensiunilor lor mari
nu pot fi direct procesate de aceea este necesara maruntirea lor. Prin maruntire se
micsoreaza dimensiunile particulelor sub actiunea unor forte mecanice exterioare.Dupa
gradul de maruntire deosebim: maruntire grosiera in cazul in care particulele ajung pana
la 40 mm, maruntire mijlocie cand particulele ajung pana la 10 mm si maruntire fina cand
particulele ajung la 0,4 mm.
Fig. 3.1.5 Incalzitorul cu serpentina
1- camera produs; 2- corp exterior; 3- manta; 4 – arbore; 5– serpentina rotativa; 6-
electromotor
Preincalzitorul cu serpentina. Din punct de vedere constructiv se compune din
urmatoarele parți principale: camera pentru produs, in interiorul careia se gasește un
arbore gol in interior, solidarizat cu spirala interioara prin cele doua extremitați ale ei,
mantaua de incalzire, sistemul de antrenare a arborelui, aparatura de masura și control,
regulatorul automat de temperatura, manometrele și termometrele. Miscarea de rotație a
arborelui și a spiralei are rolul de a produce o turbulența puternica ce asigura
uniformizarea temperaturii iar prin curenții de convenție forțata foarte rapizi, contribuie
la marirea coeficientul de transfer de caldura.
27
Transferul de caldura are loc concomitent prin trei elemente: suprafața spiralei,
suprafața laterala a arborelui in mișcare de rotație și suprafața laterala a camerei de
produs. Se asigura astfel aducerea masei zdrobite aproape instantaneu de la temperatura
de circa 900C și menținerea la aceasta temperatura 3 – 6 minute. Agentul termic este
aburul saturat la presiune de 4 x 105 N/m2. Mantaua de incalzire este imparțita in doua
compartimente care sunt alimentate cu abur. Aburul saturat se introduce cocomitent in
arborele central și in spirala. Evacuarea condensului se realizeaza numai din manta prin
oala de condens. Condensul din arborele cental este dirijat dintr-o conducta laterala in
manta. Corpul aparatului este prevazut cu doua capace de control.
Produsul intra in preincalzitor, avanseaza datorita mișcarii de rotație a serpentinei,
fiind evacuat prin partea opusa.
Fig. 3.1.6 Grup de strecurare: pasatrice, rafinatrice, ultrarafinatrice
28
1- pasatrice; 2- rafinatrice; 3-ultrarafinatrice; 4- racord de alimentare produse
zdrobite; 5- gura de evacuare; 6- conducta de alimentare suprarafinatrice; 7-
racord de evacuare; 8- capac de protecție; 9-lagar; 10- sistem de blocaj; 11- roata
cu caneluri; 12- roata de mana; 13- 18- șaibe de curea; 19-20- electromotoare
Principiul de funcționare a ultrarafinatricii consta in evacuarea forțata a
produsului marunțit printr-o sita cilindrica cu orificii de 1,5 – 0,4 mm, sub acțiunea forței
exercitate de mișcare unui ax cu palete. Faza dispersa omogena este evcuata prin orificiile
sitei, in timp ce faza reprezentand deșeuri ramane in interiorul sitei și este antrenata de
paletele in mișcare de rotație. In cazul in care se folosește in serie o pasatrice, o
rafinatrice și o superrafinatrice, se pot obține particule cu dimensiuni de pana la 0,4 mm.
Regimul strecurarii, respectiv caracteristicile produsului, pot fi schimbate prin
modificarea turației paletelor, a unghiului de inclinare a paletelor fața de generatoarea
sitei, și a distanței paletei.
Fig. 3.1.7 Amestecatoare cu palete
Lichidele cu vascozitate mare sunt amestecate cu palete elicoidale.
29
Se utilizeaza de regula la amestecarea sau agitarea lichidelor si a suspensiilor
purtand denumirea de agitatoare. În functie de modul de transmitere al miscarii catre
lichid :prin tensiune tangentiala – transmiterea miscarii are loc in unghi drept fata de
directia de miscare a agitatoarelor prin presiunea palatelor exercitata asupra lichidului
adica in directia de miscare a agitatorului (cel mai des intalnit) – toate agitatoarele cu
paleta. În spatele paletei apare o cadere de presiune care antreneaza lichidul din mediul
inconjurator.
Fig. 3.1.8 Instalatie de dezaerare
1- vas de alimentare; 2- pompa de vid; 3- dezaerator; 4- pompa de extracție produs; 5-
suport; 6- vacuumetru
Datorita miscarii grosimii startului de produs supus dezaerarii, marimii
vacuumului și realizarii dezaerarii in instalții cu funcționare continua, durata procesului
de dezaerare s-a redus de la 20 – 30 min ( in cazul dezaerarii termice) la 5- 10 sec., adica
mai mult de 100 cri.
30
Pentru grabirea separarii gazelor din produsele lichide, acestea sunt pulverizate fin,
realizandu-se o marire considerabila a suprafeței produsului expus dezaerarii.
Construcția acestora consta dintr-un vas inchis in care se creaza vacuum, iar sucul supus
dezaerarii se introduce in duze de pulverizare sau in pelicula.
Fig.3.1.9 Pasteurizatorul cu placi
1- schimbatorul de caldura cu placi; 2- serpentina de menținere; 3- rezervor de apa fierbinte; 4- pompa de recirculare apa fierbinte; 5- conducta de alimentare suc; 6- conducta de evacuare suc; 7- conducta apa rece; 8- conducta de abur;
I – zona de recuperare; II- zona de incalzire
Instalația de pasteurizare cu placi prezentata in figura de mai sus este folosita la
turnarea fierbinte a sucurilor.
Imbutelierea la cald, sau ˶turnarea fierbinte̋ da bune rezultate in cazul sucurilor cu
aciditate ridicata. Pentru a se obține rezultate optime este necesar sa se inactiveze complet
microflora din sucul de fructe printr-un tratament adecvat, sa se asigure o igiena perfecta
a liniei de fabricație, iar recipientele sa aiba un numar cat mai mic de microorganisme sa
fie sterile.
31
Fig. 3.1.10 Masina de dozat si etichetat
Rezervorul 1 se roteste impreuna cu capetele de umplere 4 si pistoanele 6. imbutelierea
incepe cu introducerea ambalajului 8 sub capul de umplere 4 prin ridicarea acestuia cu ajutorul
platanului 9. Dozarea produsului se face prin deplasarea in jos a pistonului 6 in cilindrul 10 sub
actiunea camei spatiale 7. In timpul dozarii, supapa 5 inchide legatura dintre cilindrul 10 si
ambalajul 8 si deschide legatura dintre rezervorul 2 si cilindrul 10. Pe masura ce intreg ansamblul
se roteste, sub actiunea camei 7, pistonul 6 se ridica, supapa 5 inchide legatura cu rezervorul, iar
produsul dozat din cilindrul 10 ajunge in ambalajul 8. Dupa golirea continutului cilindrului 10,
supapa 5 coboara inchizand legatura cu ambalajul, incepe o noua dozare, timp II) care ambalajul
umplut coboara, este indepartat de sub capul de umplere 4 si un ambalaj gol ii va lua locul.
Ambalajul umplut isi continua drumul pe linia de imbuteliere, mergand mai departe la inchidere,
sigilare si etichetare. Umplerea rezervorului 2 se face prin conducta 1, iar mentinerea nivelului
produsului la o valoare constanta se face cu ajutorul supapei flotor 3. Procedeul de imbuteliere se
recomanda si pentru produsele care sunt sensibile la oxidare, deoarece tot ciclul de dozare si
umplere se face in spatiu inchis, produsul neavand contact cu atmosfera.
32
3.2Calculul capacitatii pompei si puterii motorului pentru transportul
nectarului de pere din pasteurizator in dozator
Nectarul de pere este transportat din pasteurizator in dozator prin intermediul unei
pompe centrifuge cu rotorul deschis in rezervorul situate la un nivel superior.Sa se
determine diametrul conductelor pentru instalatia de pompare si puterea motorului pentru
antrenarea pompei.
Fig 3.2.1
Q = 10 [m3 /h]
V = 1,8 [m/s]
d = 1,5 [mm]
ρ = 1350 [Kg/m3 ]
h = 2,6 × 10-3[ Pa × s]
le = l + l¢
a = 3 [m]; b = 10 [m]; c = 1 [m]
l¢ = 6 [m]
33
A B
1.Calculul diametrului interior al conductei circulare
dc = [m]; Q = = 0,002 [m3/s]
dc = = = = 0,03 [m]
Diametrul standardizat: de = dc + 2d [m]; d = 0,0015 [m]
de = 0,03 + 2 ∙ 0,0015
de = 0,03 + 0,003
de = 0,033 [m]
Diametrul interior real: di = dc - 2d
di = 0,03 - 2 ∙ 0,0015
di = 0,03 - 0,003
di = 0,027 [m]
2. Recalcularea vitezei fluidului în conductă
Vr = V ∙ [m/s]
Vr = 1,8 ∙ = 1,8 ∙ = 2,31 [m/s]
3. Calculul regimului de curgere după criteriul lui Reynolds
Re = ; u = [m2/s]
u = = 0,0000019
Re = = 32826,31
34
4. Calculul energiei pierdute prin frecarea fluidului în interiorul conductei
Ef = 2 ∙ λ ∙ ∙ le [J/Kg]
l = a + b + c = 3 +10 + 1 = 14 [m]
λ = 0,025
l¢ = 6 [m]
le = l + l¢ = 14 + 6 = 20 [m]
Ef = 2 ∙ 0,025 ∙ ∙ 20 = 2 ∙ 0,025 ∙ 197,40 ∙ 20
Ef = 197,4 [J/Kg]
5. Calculul presiunii pierdute
ΔP = Ef ∙ ρ [N/m2]
ΔP = 197,4 ∙ 1350
ΔP = 266490 [N/m2]
6. Puterea necesară pompării fluidului ştiind că puterea este energia utilizată per unitatea
de timp
P = Ef ∙ Qm [J/s]
Qm = Q ∙ ρ [Kg/s]
Qm = 0,002 ∙1350
Qm = 2,7 [Kg/s]
P = 197,4 ∙ 2,7
P = 532,98 [J/s]
7. Puterea motorului pentru antrenarea pompei
Pm = [W]; randamentul mecanic al pompei-h = 0,6.
Pm =
Pm = 888,3 [W] = 0,8883 [kW]
35
8. Alegerea motorului pentru turaţie n = 1350 ¸ 1470 [rot/min]
Motorul ASI 90-24-4.
Puterea = 1,1 [kW]
Turaţia = 1390 [rot/min]
Randamentul = 73 [%]
Masa netă = 19 [Kg]
9. Cum se modifică debitul şi înălţimea de pompare pentru aceeaşi pompă dacă se
modifică vâscozitatea dinamică.
Se consideră înălţimea de pompare pentru apă HH2O = 120 [m] şi debitul QH2O = 50 [m3/s].
Coeficientul de înălţime: KH = ; h = 0,6; hmax = 0,8.
KH = = 0,555
Coeficientul de debit: KQ = ; ρlv [Kg/m3]-densitate lichid vâscos.
KQ = = 0,740
Înălţimea de pompare pentru lichidul vâscos: Hlv = KH ∙ HH2O = 0,555 ∙ 120 = 66,6 [m]
Debitul de pompare pentru lichidul vâscos: Qlv = KQ ∙ QH2O = 0,740 ∙ 50 = 37 [m3/s]
36
Bibliografie
1. Dumitru D. Beceanu- “Tehnologia produselor horticole”, Editura Pim Iasi 2011
2. Beceanu D., 2009 “Tehnologia prelucrarii legumelor si fructelor”, Editura “ Ion
Ionescu de la Brad”, Iasi
3.Banu C. si colab. , 2010-“Tratat de inginerie alimentara”, vol II, Editura Agir,
Bucuresti
3.Tenu I. , 2008 –“Operatii si aparate in industria alimentara. Vol I. Operatii
mecanice, hidradinamice si aerodinamice”, Editura “Ion Ionescu de la Brad”, Iasi
4.Ing. Iliescu Lucia, Ing. Georgescu Nicolae – “ Procese si utilaje in industria
alimentara” , Manual pentru licee si specialitati, Anii II, III, IV, Editura Didactica
si Pedagogica, Bucuresti.
5. http://www.rasfoiesc.com/sanatate/alimentatie/PROIECT-DIPLOMA-
Tehnologia-si-29.php
6. http://pumosu.sunphoto.ro/pere/FLDTOCBDVPCYELUXHCV
37