proiectarea unei sectii de obtinere a iaurtului cu adaos de fructe cu o capacitate de 3000 kg lapte...

7/16/2019 Proiectarea Unei Sectii de Obtinere a Iaurtului Cu Adaos de Fructe Cu O Capacitate de 3000 Kg Lapte Integral

http://slidepdf.com/reader/full/proiectarea-unei-sectii-de-obtinere-a-iaurtului-cu-adaos-de-fructe-cu-o-capacitate 1/89

LUCRARE DE LICENŢĂ

UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” BACĂU

FACULTATEA DE INGINERIE

SPECIALIZAREA INGINERIE BIOCHIMICĂ

COORDONATOR TIIN IFIC:Ș Ț

Conf. univ.dr.ing. IULIANA MIHAELA LAZĂR

ABSOLVENT:

1




2012

UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” BACĂU

FACULTATEA DE INGINERIE

SPECIALIZAREA INGINERIE BIOCHIMICĂ

2




PROIECTAREA UNEI SEC II DE OB INERE AȚ Ț IAURTULUI CU ADAOS DE FRUCTE CU O

CAPACITATE DE 3000 KG LAPTE INTEGRAL /8 ORE

COORDONATOR TIIN IFIC:Ș Ț

Conf. univ.dr.ing. IULIANA MIHAELA LAZĂR

ABSOLVENT:

2012

CUPRINS

1.TEMA LUCRĂRII.................................................................4

3




2. MEMORIU TEHNIC.............................................................5

CAP. 3. TEHNOLOGIA FABRICAŢIEI.........................................7

3.1. PRODUSUL FINIT.............................................................................7

3.1.1. IMPORTANŢĂ ŞI DOMENII DE UTILIZARE.......................................................73.1.2. CARACTERIZAREA FIZICO-CHIMICĂ ŞI TEHNOLOGICĂ A IAURTULUI CUADAOS DE FRUCTE.................................................................................................83.1.3.CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE ŞI TRANSPORT....................................8

3.2. VARIANTE TEHNOLOGICE DE OBȚINERE A PRODUSULUI FINIT...........10

4. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ...........................16

4.1 VARIANTA TEHNOLOGICĂ ADOPTATĂ..............................................16

4.2 MATERII PRIME ȘI MATERIALE AUXILIARE.........................................244.2.1 CARACTERIZARE FIZICO-CHIMICĂ ȘI TEHNOLOGICĂ...................................244.2.2. CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE SI TRANSPORT.................................34

4.3. PROCESE TEHNOLOGICE COMPONENTE...........................................354.3.1. MECANISMUL PROCESULUI DE FERMENTARE.............................................354.3.2. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ ŞI CINETICĂ.............................................374.3.3. MODELE MATEMATICE DE BILANŢ..............................................................384.3.4. BILANŢUL DE MATERIALE...........................................................................394.3.5. BILANŢUL TERMIC......................................................................................48

4.4. UTILAJELE INSTALAŢIEI PENTRU REALIZAREA TEHNOLOGIEI.............554.4.1. ALEGEREA, DESCRIEREA ŞI REGIMUL DE FUNCŢIONARE A UTILAJELORDIMENSIONATE.....................................................................................................554.4.2. DIMENSIONAREA TEHNOLOGICĂ A UTILAJELOR..........................................554.4.3. PROBLEME DE COROZIUNE ȘI /SAU ALEGERE A MATERIALELOR DECONSTRUCȚIE.......................................................................................................69

4.5. PROBLEME DE EXPLOATARE A INSTALAŢIEI.....................................694.5.1. UTILITĂŢI....................................................................................................704.5.2. AMPLASAREA ȘI MONTAJUL UTILAJELOR....................................................714.5.3. PROBLEME DE CONTROL, REGLARE SI AUTOMATIZARE.............................73

4.5.4.NORME DE TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII...................................................74

CAP.5. ANALIZA TEHNICO – ECONOMICĂ..............................79

BIBLIOGRAFIE....................................................................88

1.TEMA LUCRĂRII

4




PROIECTAREA UNEI SEC II DE OB INERE AȚ Ț IAURTULUI CU ADAOS DE FRUCTE CU O

CAPACITATE DE 3000 KG LAPTE INTEGRAL /8 ORE

2. MEMORIU TEHNIC

5




Tema acestei lucrări o reprezintă ,, Proiectarea unei sec ii de ob inere a iaurtuluiț ț cu adaos de fructe cu o capacitate de 3000 kg lapte integral /8 ore”.

Lucrarea de faţă abordează aspectele legate de compoziţia, caracteristicele iș de calitatea produsului finit i a materiilor prime i auxiliare, precum i cele privind şiș ș ș

procesul tehnologic de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe.Iaurtul cu adaos de fructe face parte din categoria produselor lactate acide

dietetice i se ob ine prin procesul de fermentare a laptelui sub ac iunea bacteriilor ș ț ț lactice.

În prezent, importanţa acestui produs a crescut mult datorită aportului său înterapia cu antibiotice, cu timpul devenind un aliment cu rol important în dietetica şifiziologia nutriţiei.

În prima parte a lucrării am pus accent pe caracterizarea produsului finit i amș prezentat diferite variante tehnologice de ob inere a acestuia. Am continuat cuț

descrierea variantei tehnologice adoptate, cu caracterizarea laptelui ca materie primă iș cu prezentarea proceselor tehnologice componente.

Bilanţul de materiale şi bilan ul termic pe care le-am realizat ,le-am folositț ulterior în determinarea cantită ii de produs finit ob inută în 8 ore i a utilităţilor ț ț ș necesare i pentru determinarea costurilor de produc ie .ș ț

În continuare, am realizat dimensionarea tehnologică a utilajului principal –vanade fermentare i a celui secundar – pasteurizatorul cu plăci i am prezentat aspecteș ș

privind descrierea i regimul de func ionare a acestora .ș ț

Calculul economic realizat în finalul lucrării include valoarea investiţiei (teren,

clădire, instalaţii aferente, utilaje), cheltuielile de personal, precum şi stabilireacheltuielilor necesare desfăşurării normale a procesului de de producţie.

6




CAP. 3. TEHNOLOGIA FABRICAŢIEI

3.1. PRODUSUL FINIT

3.1.1. IMPORTANŢĂ ŞI DOMENII DE UTILIZARE

Iaurtul reprezintă un produs alimentar universal i face parte din categoriaș produselor lactate acide fermentate ce se ob in prin procesul de fermentare a lapteluiț sub ac iunea bacteriilor lactice.ț Numele de iaurt provine de la cuvântul de origineturcească „yoghurt” care înseamnă lapte acid .

Originar din Asia Mică, răspândit ulterior în Peninsula Balcanică i în întreagaș Europă, iaurtul s-a bucurat i se bucură de o apreciere deosebită din parteaș consumatorilor, fiind produsul lactat acid ce ocupă primul loc atât în România, cât iș

în multe ări din lume.țDe i a fost cunoscut din cele mai vechi timpuri, valoarea dietetică a acestuiș

produs a fost eviden iată abia la începutul secolului al XX – lea de către savantulț biolog Metchnikov, laureat al premiului Nobel care, în urma cercetărilor efectuate aajuns la concluzia că longevitatea unor popoare balcanice se datorează unui consumconstant i în cantită i mari a iaurtului.ș ț

Primele iaurturi s-au ob inut din lapte de oaie şi de bivoliţă. Astăzi, principalaț materie primă folosită la fabricarea iaurtului, este laptele de vacă (Abdelkrim Azzouz,2002).

În prezent se fabrică i se comercializează un număr mare de sortimente de iaurturiș ce se diferen iază prin con inutul de grăsime i substan ă uscată ,prin consisten ă iț ț ș ț ț ș aromă ,sau în func ie de natura laptelui folosit :iaurt din lapte de vacă , din lapte de oaieț sau din lapte de bivoli ă. Astfel, la noi în ară se fabrică următoarele tipuri de iaurturi:ț ț

- iaurt normal , ce con ine 3% grăsime i 8,2% substan ă uscată negrasă;ț ș ț

- iaurt par ial degresat ,con ine 0,5-3% grăsime i 8,2% substan ă uscată negrasă;ț ț ș ț

- iaurt slab , con ine 0,5-grăsime i 8,2% substan ă uscată negrasă;ț ș ț

- iaurt aromatizat pasteurizat ce con ine ingrediente aromatizate. Ca ingredienteț aromatizate se pot utiliza: fructe proaspete, congelate sau sub formă de pulbere, piure defructe, pulpă de fructe, suc de fructe, ciocolată, vanilie, etc.

- crema de iaurt;- iaurtul cu coagul fluid;- iaurt cu aromă de fructe;- lactofructul.

Iaurtul are o valoare alimentară ridicată, deoarece con ine toate componenteleț nutritive ale laptelui din care a fost fabricat, i în plus, prezintă avantajul, deosebit deș important din punct de vedere economic, de a se conserva o perioadă de timp maiîndelungată decât laptele de consum. Un alt element important ce determină valoareanutritivă ridicată a acestui produs, îl reprezintă faptul că prin descompunerea

substan ele proteice con inute se ob in substan e mai simple, u or de digerat i asimilatț ț ț ț ș ș de către organismul uman. De asemenea, consumul de iaurt determină împiedicarea

7




dezvoltării în intestinele omului a microflorei dăunătoare ,datorită con inutului mareț de acid lactic i de bacterii lactice. Aceste bacterii lactice conferă iaurtului proprietă iș ț antibiotice remarcabile, datorită ac iunii lor antimicrobiene pe care o exercită asupraț unor specii de bacterii patogene.

Ca urmare, se poate afirma că iaurtul poate avea un rol curativ deosebit deimportant i poate fi recomandat atât în tratamentul unor afec iuni gastro-intestinale, aleș ț ficatului, renale, obezitate cât i în alimenta ia zilnică a copiilor, tinerilor i aș ț ș

persoanelor în vârstă, contribuind la asigurarea unei alimenta ii corespunzătoareț nevoilor fiziologice ale organismului uman i, în consecin ă la men inerea stării deș ț ț sănătate (Costin ,G.M. ,2005).

3.1.2. CARACTERIZAREA FIZICO-CHIMICĂ ŞI TEHNOLOGICĂ AIAURTULUI CU ADAOS DE FRUCTE

Caracteristici organolepticeIaurtul normal trebuie să prezinte următoarele caracteristici organoleptice:

- Aspect de porţelan la rupere, omogen, monofazic;- Consistenţă compactă, fără bule de gaz şi fără eliminare de zer;- Culoare caracteristică fructelor respective (căp une, caise, vi ine, zmeură fructeș ș

de pădure), uniformă în întreaga masă;- Gust şi miros plăcut, slab acrişor, specific laptelui i fructelor adăugate.ș

Caracteristici fizico-chimice i microbiologiceș

Caracteristicile chimice ale iaurtului sunt cuprinse în tabelul 1:

Caracteristici Iaurt foartegras

Iaurt extra Iaurt degresat

Grăsime, % minim 4 2,8 < 0,5

Substanţă uscată,% minim

15 11,3 8,5

Aciditate, în °T 75 - 115 74 - 140 75 - 140Germeni 0 0 0Bacterii

coliforme/mL,maximum

5 – 50 5 – 50 5 – 50

Tabelul 1.Caracteristici fizico-chimice pentru diferite tipuri de iaurt (Usturoi,M.G.,2007).

3.1.3.CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE ŞI TRANSPORT

8




Calitatea produsului finit este influen ată de calitatea materiei prime ,deț respectarea parametrilor tehnologici i a condi iilor de igienă. Nerespectarea acestor ș ț factori poate determina apari ia unor defecte ale produsului finit. În tabelul 2 suntț

prezentate defectele ce pot apărea în procesul tehnologic de fabricare a iaurtului,cauzele apari iei acestora precum i măsurile de prevenire .ț ș

Defectul Cauză Măsuri de prevenireCoagul moale - calitate necorespunzătoare a

materiei prime ;- nerespectarea condi iilor deț

fermentare (T,t);- nerespectarea condi iilor deț

însămânţare ;- culturile selec ionate pu inț ț

active .

- înlocuirea materii prime;- corectarea parametrilor tehnologici ;- înlocuirea culturilor selec ionate .ț

Coagul spongios - pasteurizarenecorespunzătoare;- igienă necorespunzătoare ;- calitatea redusă a apei folosite .

.

- corectarea parametrilor ;- dezinfectarea utilajelor ;- înlocuirea sursei de apă .

Gust fad - fermentaţie insuficientă. - ridicarea temperaturii defermentare ;- prelungirea timpului defermentare ;- folosirea unei culturi maiactive ;- mărirea aportului de

bacterii.Gust amar i fărăș

aromă- o fermentare accentuată - înlocuirea materiei prime ;

- reducerea temperaturii defermentare ;- scurtarea timpului defermentare ;

- îmbunătă irea răcirii laț

toate nivelurile .Gust de

mucegăit- infectarea culturii ,a materiei prime sau a produsului .

- Ameliorarea condi iilor deț

igienă ;- înlocuirea culturiiselec ionate ;ț

- reducerea con inutuluiț

direct de aer .Gust metalic,

uleios- contaminare cu urme de Fe iș

Cu ;- fotoliza unora dintre

- - verificarea calită ii apei ;ț

- - verificarea iner iei chimiceț a utilajelor ;

9




componen ii laptelui .ț

- - scurtarea timpului deexpunere la lumină .

Gust i aspectș spumos

- contaminare cu microorganisme - îmbunătă irea condi iilor ț ț

de igienă .Consisten ăț gelatinoasă

,colantă

- culturile selc ionate sunt preaț

bătrâne- Improspătarea culturii

Produse bifazice( cu separare de

zer )

- fermentare pronun ată ;ț

- fermentare neuniformă ;- răcire necorespunzătoare

corectarea parametrilor defermentare;- îmbunătă irea agitării;ț

- corectarea parametrilor derăcire .

Produs gazos - contaminare cu bacterii

coliforme i drojdiiș.

- ameliorarea condi iilor deț

igienă ;- înlocuirea culturii .

Tabelul 2- Eventualele defecte ale iaurtului produs finit şi cauzele lor(AbdelkrimAzzouz, 2002).

3.2. VARIANTE TEHNOLOGICE DE OB INERE A PRODUSULUI Ț FINIT

Tehnologia de fabricare a diverselor sortimente de iaurt este identică la nivelul

principiului, dar prezintă particularităţi la nivelul unor etape specifice.În ţara noastră se fabrică următoarele sortimente pe bază de iaurt:

LactofructulLactofructul este un produs lactat care se obţine din lapte degresat pasteurizat

la care se pot adăuga : zahăr (5%), gelatină (0,4%), suc sau nectar din fructe, colorant(zahăr caramel), aromatizant (vanilina).

Procesul tehnologic de ob inere a lactofructului cuprinde următoarele operaţii:ț

- încălzirea laptelui la temperatura de 50-60 0C;- dizolvarea zahărului, cântărit în prealabil, în laptele încălzit;

- gonflarea ( hidratarea )gelatinei în apă timp de 5 minute, la temperatura de 10-18 0C, constă în amestecarea gelatinei cu apă urmată de agitarea energică aamestecului cu ajutorul unui agitator;- dizolvarea gelatinei gonflate în amestecul de lapte i zahăr. Raportul dintreș

cantitatea de amestec de lapte i zahăr i cea de gelatină este de 10:1 .ș ș

- pasteurizarea amestecului astfel ob inut la temperatura de 95ț 0C, timp de 20 deminute;

- răcire la temperatura de 45-50 0C concomitent cu adăugarea sucului sau anectarului din fructe, coloran ilor i aromatizan ilor (Abdelkrim Azzouz, 2002).ț ș ț

Crema de iaurt

10




Crema de iaurt este un produs care se ob ine din lapte pasteurizat cu un conţinutț de 4% grăsime, căruia i se adaugă un agent stabilizator –zeamil de concentra ie 1,5%, cuț scopul de a evita separarea fazelor şi de a îmbunătăţi consistenţa produsului. După

procesul de fermentare, care se realizează în aceleaşi condiţii ca şi pentru iaurtulnormal, coagulul obţinut se răceşte la temperatura 15–200C , timp de 1–2 ore şi seamestecă puternic, pentru a obţine o masă cât mai omogenă. Apoi se trece în ambalajespeciale şi se depozitează la rece.

Crema de iaurt se poate fabrica şi cu adaos de gemuri de fructe. Produsul secaracterizează prin culoare albă, fără strat de grăsime la suprafaţă, având consistenţăasemănătoare smântânii de consum. Conţinutului său ridicat de grăsime şi adaosul dezeamil, conferă cremei de iaurt prezintă o valoare nutritivă mai ridicată decât cea aiaurtului (Măru ă ,N.,1967 ).ț

Iaurt foarte grasEste un produs care se ob ine din lapte de oaie şi poate conţine până la 6%ț

grăsime. Procesul tehnologic de fabricare a iaurtului foarte gras este similar cu cel defabricare a iaurtului obişnuit, prezentând însă i unele particularităţi:ș

- etapa de termostatare are loc la temperatura de 650C i durează 30 minute;ș

- etapa de concentrare, care este necesară în cazul acestui sortiment şi serealizează printr-o deshidratare a laptelui cu circa 10–20%, în vid.

Iaurtul foarte gras prezintă aceleaşi proprietăţi organoleptice ca i iaurtul normalș ,excepţie făcând gustul său specific de unt .

Iaurtul extraEste sortiment de iaurt care se obţine conform aceluiaşi procedeu, cu

deosebirea că drept materie primă se folose te laptele de vacă normalizat cu unș conţinut de 4% grăsime. Aciditatea medie a acestui produs este de 80–1030T.Iaurtul cu coagul fluidIaurtul cu coagul fluid se ob ine din lapte de vacă. Procesul tehnologic deț

fabricare a iaurtului cu coagul fluid cuprinde următoarele etape:- recepţie calitativă şi cantitativă;- filtrare centrifugală;- normalizarea laptelui la 3% grăsime ;- adăugare de agenţi stabilizatori (complex fosfo-cazeinic are rolul de a ameliora

aspectul produsului); prepararea agentului stabilizator se produce într-o vană cu pereţidubli încălzită, în care se introduce o cantitate de agenţi stabilizatori diluată cu apă în

proporţie de 10% şi de săruri de topire în proporţie de 2,5%, după care amestecul seîncălze te la temperatura de 80ș 0C;

- încălzirea laptelui se realizează la 50–550C ,sub agitare continuă;- omogenizarea amestecului i agent stabilizator, la presiunea de 200 atm.;ș

- pasteurizare amestecului la temperatura de 900C, timp de 30 minute;- răcire la temperatura de 34–360C;- însămânţare la temperatura de 34–360C;- fermentare la temperatura de 80–850C, timp de 41/2 –5 ore;

- răcire la temperatura de 20–240C, sub agitare pentru fluidizarea amestecului;- ambalare şi răcire la temperatura de 4–60C;

11




- stocare într-un timp minim de 24 ore;- produsul ambalat este conservat timp de 10 zile la temperatura de 4–80C.

Iaurt cu arome de fructeEste un sortiment asemănător cu lactofructul, cu deosebirea că materia primă o

reprezintă laptele normalizat la un conţinut de 2,8% grăsime, la care se adaugă lapte praf smântânit în proporţie de 4% şi zahăr4- 6%.

După pasteurizarea amestecului, la temperatura de 90–950C, timp de10- 20minute, şi răcirea acestuia temperatura la 45–500C, se adaugă coloranţii şi aroma subformă de soluţie apoasă sau alcoolică. Procesul tehnologic se desfăşoară în continuare încondiţii asemănătoare cu cele ale ob inerii iaurtului obişnuit.ț

Acest sortiment, din punct de vedere organoleptic, are o consistenţă fermă, cuculoare specifică aromei folosite, gălbuie pentru aroma de lămâie, portocalie pentruadaos de caise sau de portocale, verde pentru adaos de aromă de fistic sau kiwi, ro ieș

pentru aromă de căp une, zmeură sau vi ine; miros şi gust plăcut de iaurt, specificș ș

aromei adăugate, gust acrişor, slab dulceag (Chintescu ,G. ,1982).În continuare sunt prezentate prezentată două scheme tehnologice de obţinere a

iaurtului cu adaos de fructe:

Varianta I

12

RECEPTIE I FFILTRAREȘ

Zahăr 8%

Bacteriilactice 2%

LAPTEStabilizatori 0,3% Fructe10%




Lapte 3,5% grăsime

Lapte normalizat 2,8 %

Schema 1. Schemă tehnologică de fabricare a iaurtului cu adaos fructe ( prelucrare dupăBanu,C.,1999)

Procesul tehnologic de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe constă în recepţia

calitativă i cantitativă a laptelui, urmată de normalizare la un conţinut de 2,8%ș grăsime, realizată prin îndepărtarea unui cantităţi de smântână prin separarecentrifugală, pasteurizare la temperatură medie de 72–74oC şi răcire bruscă pentruînsămânţarea cu maia. Prin încălzirea laptelui la temperatură medie, albumina formeazăo masă de fulgi fini, care prin coagulare duce la ob inerea unui produs dens şiț consistent. Prin procesul de omogenizare se obţine o consistenţă mai bună a

produselor lactate fermentate, i se pot preveni procesele de formarea zerului şi deș separarea a grăsimii, produsele devenind astfel mai uşor de asimilat de cătreorganismul uman .După procesul de pasteurizare, în laptele răcit la temperatura de 45-

48 0C, se adaugă maiaua de producţie, sub agitare continuă, pentru a se realiza orepartizare cât mai uniformă a acesteia . Cantitatea de maia se stabileşte în func ie deț

13

NORMALIZARE

PASTEURIZARE 72-740C

RĂCIRE I DOZARE FRUCTEȘ

INSĂMÂN AREȚ 30-350C

TERMOSTATARE 42-45 0C

PRERĂCIRE

RĂCIRE

DEPOZITARE , 3-40C, 10-12 ore

OMOGENIZARE

RĂCIRE I DEPOZITAREȘ

CURĂ IREȚ

AMBALARE

SMÂNTÂNĂ




tipul produsului, de temperatură şi de durata de fermentare. Maiaua care se folose teș în procesul de însămân are a laptelui conţine microorganismele:ț Streptococcusthermophilus şi Lactobacillus bulgaricus. În unele cazuri, în componenţa microfloreiiaurtului pot intra şi drojdii ce se găsesc în raporturi de simbioză cu bacteriile lactice.Drojdiile favorizează dezvoltarea bacteriilor lactice din maia.

Acţiunea specifică, dar şi sinergică, a celor două microorganisme determinăobţinerea unei structuri deosebite a cazeinei, ce prezintă anumite caracteristici, şianume:

- un grad specific de reticulare şi de coagulare a proteinelor;- o repartiţie uniformă a materiei grase din punct de vedere a granulometriei şi al

dispersiei în masa coagulului;- o repartiţie optimă a plasmei în masa coagulată, ceea ce-i conferă produsului o

anumită consistenţă;- o distribuţie optimă a celorlalte substanţe solubile (lactoza şi sărurile minerale);

- o tensiune superficială specifică a fazei apoase;- o aciditate apreciabilă.În iaurt, toate aceste caracteristici trebuie să fie sunt optime şi echilibrate,

pentru a determina specificitatea structurii iaurtului în comparaţie cu alte produse ce seob in prin procesul de coagulare a laptelui. Pentru ca procesul de coagulare să seț desfă oare în condiţii optime, trebuie ca procesul de fermentare să fie orientat şiș controlat doar de acţiunea exclusivă a bacteriilor lactice dorite. După inocularea culturii,urmează amestecarea şi se dozarea împreună cu fructele în ambalaje (pahare) dinmaterial plastic, iar apoi laptele se termostatează la temperatura de 42-45oC, timp de

2,5-3 ore. Procesul de fermentare se consideră finalizat atunci când se obţine uncoagul bine format, fără eliminare de zer i cu aciditatea de 85–95ș oT. Coagulul astfelobţinut se răceşte în două etape până la temperatura de 3-4 oC. Înainte de livrare serecomandă ca iaurtul să fie maturat la temperatura de 3-4 0 C, timp de 10-12 ore(Chintescu ,G. ,1974 ).

VARIANTA II

14

RECEPTIE

FILTRARE

RĂCIRE I DEPOZITAREȘ

Lapte smântânit0,1%

Fructe10%

Bacteriilactice 2%

LAPTEStabilizatori0,3%Zahăr 8%




Lapte 3,5% grăsime

Lapte normalizat 2,8 %

Schema 2. Schemă tehnologică de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe ( Prelucraredupă Banu, C., Vizireanu, C. ,1998 )

În prima variantă opera ia de normalizare se efectuează prin îndepărtarea uneiț

cantită i de smântână pentru a reduce con inutul de grăsime al laptelui integral de laț ț 3,5% până la 2,8% . Avantajul acestei variante constă în ob inerea smântânii care poateț fi valorificată ulterior fia ca atare, fie pentru ob inerea altor produse lactate.ț

În cea de a doua variantă, reducerea con inutului de grăsime al laptelui integralț de la 3,5% la 2,8 % se realizează prin adăugarea unei cantită i de lapte praf smântânitț (degresat ), care are un con inut de grăsime de 0,1 %. Laptele praf se poate adăuga înț

propor ie de 1-3%, de regulă solubilizat, după care se amestecă cu laptele destinatț fabricării iaurtului. Această variantă prezintă avantajul cre terii con inutului deș ț substan ă uscată, ca urmare a adăugării laptelui praf smântânit.ț

15

NORMALIZARE

PASTEURIZARE 85-870C

RĂCIRE I DOZARE FRUCTEȘ

INSĂMÂN AREȚ 30-350C

TERMOSTATARE

PRERĂCIRE

RĂCIRE

DEPOZITARE , 2-80C, min 6 ore

OMOGENIZARE

CURĂ IREȚ

AMBALARE

IAURT CU FRUCTE




4. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ

4.1 VARIANTA TEHNOLOGICĂ ADOPTATĂMateria primă folosită al fabricarea iaurtului este laptele de vacă. Acesta trebuie

să îndeplinească în principal următoarele condi ii: să fie de foarte bună calitate i săț ș provină de la animale sănătoase. Laptele supus prelucrării nu trebuie să conţină germeni patogeni, substanţe conservante, neutralizante sau să nu fie recoltat în primele şapte ziledupă fătare. De aceea, este necesar ca, mai ales în perioada verii, să se facă o sortareseveră a laptelui la recepţia în fabrică.

Procesul tehnologic de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe cuprindeurmătoarele etape principale:

a. Recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui – materie primă Recep ia calitativț ă este o etapă importantă deoarece compozi ia chimică aț laptelui folosit ca materie primă în fabricarea iaurtului determină natura procesului devalorificare i în consecin ă tipul de produsș ț . Din punct de vedere calitativ, laptele se receptionează pe baza:

-aprecierilor senzoriale: aspect, miros, gust, culoare i consisten ă;ș ț

-analizelor de laborator, când se determină: densitatea (minim 1,029 g/L), gradul deimpurificare, aciditatea (17-19 0 T), continutul de grasime i de proteine (minim 3,2%).ș

Aciditatea laptelui se determină prin titrarea cu o soluţie de NaOH 0,1n a 100mL lapte, numărul de mL de soluţie alcalină folosită pentru neutralizarea acidităţiilaptelui reprezentând numărul de grade de aciditate Thörner a laptelui.

Conţinutul de grăsime al laptelui se determină folosind metoda acidobutirometricăGerber.

Con inutul de substanţă uscată a laptelui se determină prin metoda densimetrică,ț inând cont de corela ia existentă între conţinutul de substanţă uscată şi densitateaț ț

laptelui.Recep ia cantitativă se poate realiza prin metode gravimetrice sau prinț

metode volumetrice.În principiu, metoda gravimetrică constă în cântărirea laptelui cu ajutorul cântarelor

automate prevăzute cu bazine şi eventual cu o înregistrare grafică a valorilor măsurate .

Măsurarea cantităţilor de lapte prin metode gravimetrice prezintă avantajul căgreutatea laptelui nu este influenţată temperatură, factor ce poate genera apari ia unor ț erori semnificative în cazul metodelor volumetrice.

Dezavantajul metodelor gravimetrice de determinare a cantităţilor de lapte prelucrate sau destinate prelucrării îl reprezintă costul ridicat al aparaturii şi caracteruldiscontinuu al procedeelor folosite.

b. Curăţirea şi filtrarea laptelui

Pentru îndepărtarea impurită ilor care pot pătrunț de în lapte (particule de praf,

resturi de nutre uri, nisip, pietricele), înainte de trecerea la prelucrare, laptele se supune opera iei deț ț filtrare cu ajutorul cură itoarelor centrifugale.ț

Metoda de filtrare cea mai simplă constă în trecerea laptelui prin mai multestraturi de tifon. Această metodă prezintă următoarele dezavantaje: debitul de laptecare trece este mic, eficienţa reducerii impurităţilor destul de redusă, iar tifonul utilizattrebuie schimbat cât mai des, spălat şi dezinfectat pentru o nouă utilizare. În cazul în

16




care nu se procedează în acest fel, tifonul folosit poate deveni o sursă de infecţie cumicroorganisme a laptelui.

Reţinerea impurităţilor so l ide se poate face prin i intermediulș unor site montate la

ştuţurile de golire a laptelui din cisterne sau din bazinele de recepţie.

Procedeul cel mai eficient utilizat în prezent pentru curăţirea laptelui de

impurităţile conţinute se face cu ajutorul curăţitoarelor centrifugale care func ionează înț regim continuu, acesta neavând influen e nefavorabile asupra componenţilor laptelui şiț asigură o parţială eliminare a microorganismelor din lapte.

Efectul de curăţire se bazează pe diferenţa de greutate specifică între lapte şiimpurităţi, sub acţiunea fortei centrifuge. Impurităţile sunt proiectate pe pereţii verticaliai tobei şi se depun în spatiul pentru colectarea impurităţilor, formând aşa numitulnămol de centrifugare.

c. Normalizarea lapteluiNormalizarea laptelui are drept scop aducerea laptelui la un anumit con inutț

de grăsime în func ie de natura tipului dorit de iaurt i, în consecin ă, de procesulț ș ț tehnologic .

În funcţie de conţinutul de grăsime pe care îl are laptele şi de conţinutul degrăsime pe care trebuie să-l aibă laptele supus prelucrării în vederea obţineriidiferitelor produse lactate, procesul de normalizare se poate realiza prin următoareleoperaţiuni:

-adăugarea de smântână dulce pasteurizată în lapte sau de lapte integral avândun con inut de grăsime mai mare, cu scopul de a cre te con inutul de grăsime;ț ș ț

- adăugarea de lapte ce conţine puţină materie grasă (lapte smântânit) pentrureducerea con inutului de grăsimi;ț

- extragerea unei părţi din grăsimile con inute în lapte în vederea scăderiiț cantităţii de materie grasă.

Ca urmare, pentru operaţia de normalizare este foarte important ca mai întâi să sedetermine conţinutul în grăsime al laptelui. Operaţia de normalizare a laptelui are locîn tancurile de depozitare şi se realizează prin introducerea în tanc a laptelui integral( cu un conţinut de 3,5% grăsime), apoi se adaugă cantitatea de lapte praf smântânitnecesară, rezultată din calcul, pentru a se realiza conţinutul în grăsime dorit (2,8%)(Codoban, J., Codoban, I., 2006 ).

17




Figura 1Tanc de depozitare(www.icpiaf.ro/utilaje -prelucrare-lapte.php )

d. Omogenizarea lapteluiOmogenizarea laptelui este o opera ie importantă, având un efect favorabilț

asupra calităţii şi conservabilităţii iaurtului. Procesul de omogenizare are drept scopstabilizarea emulsiei de grăsime din lapte, evitând astfel separarea grăsimii lasuprafaţa laptelui şi obţinerea unei consistenţe cât mai omogene.

Pe parcursul acest proces are loc reducerea dimensiunii particulelor de grăsimede la 10μm până la 2-3 μm i a micelelor de cazeină, precum i modificarea structuriiș ș ini iale a diver ilor componen i ai laptelui. Procesul de omogenizare are loc în instala iiț ș ț ț numite omogenizatoare. Omogenizatorul este format în principal dintr-o pompă caretrimite laptele cu viteză i presiune către o supapă de omogenizare cu diametrul de 100ș μm.

Omogenizarea laptelui cuprinde trei faze:-alungirea globulelor de grăsime i este determinată de viteza de intrare a lapteluiș

în omogenizator;

-scindarea i aglomerarea globulelor de grăsime are loc la trecerea laptelui prinș supapa de omogenizare . Omogenizatoarele moderne sunt prevăzute cu un inel deflector care are rolul de a contribui la scindarea globulelor de grăsime, prin şoc mecanic.

- dispersarea globulelor de grăsime în lapte are loc sub ac iunea scăderii vitezeiț i presiunii la ie irea din supapa de omogenizare .ș ș

Procesul de omogenizare are loc la temperatura de 60-80 0 C i la presiuniș cuprinse între 150-200 atm.

Pentr u a mări eficienţa procesului, omogenizarea se realizează în două trepte folosindu-sedouă supape de omogenizare, montate în serie, cu presiuni diferite. În prima treaptă, presiunea este de 200atm , iar în treapta a doua presiunea este de 30—50 atm. Această diferenţă de presiune produce dispersia

puternică a globulelor de grăsime.

18

http://www.icpiaf.ro/utilaje-prelucrare-lapte.php









Acest proces determină u oare modificări ale proprietă ilor organoleptice i fizico-ș ț ș

chimice ale laptelui:- cre terea vâscozită ii laptelui;ș ț

- modificarea culorii laptelui de la alb –gălbui la un alb intens i mult mai opac;ș

- un gust mai plin ce crează impresia unui lapte cu nu con inut ridicat de grăsime;ț

- un aspect mai omogen;-gustul proaspăt se poate men ine o perioadă mai mare de timp;ț

- aromă mai plăcută;- digestibilitate maii ridicată(Abdelkrim Azzouz, 2002).

Figura nr.2 Omogenizator (www.agrometal.hu/roman/uzine_de_ lapte /instalatii )

e. Pasteurizarea lapteluiProcesul de pasteurizare a laptelui este un proces obligatoriu i constă în tratareaș

termică a laptelui i are ca scop principal distrugerea formelor vegetative aleș microorganismelor patogene care se pot găsi în lapte i care sunt rezistente laș temperaturi ridicate (

Mycrobacterium tuberculosis i Cocsiella brunetii ),ș crearea unui mediu propice dezvoltării bacteriilor lactice prin eliminarea oxigenului din lapte şi formareaunor compuşi cu acţiune reducătoare i cre terea duratei de păstrareș ș . De asemenea

,prin pasteurizare se poate îmbunătă i consisten a iaurtului ca urmare a ac iuniiț ț ț temperaturilor înalte la care se realizează pasteurizarea laptelui (85 – 90 0C).

19

http://www.agrometal.hu/roman/uzine_de_lapte/instalatii











Acţiunea pasteurizării asupra microorganismelor din lapte este determinată deurmătorii factori:

- temperatura la care se realizează pasteurizarea ;- durata de acţiune a acestei temperaturi. O temperatură de pasteurizare mică necesită

un timp mai mare pentru distrugerea microorganismelor .În funcţie de temperatura şi timpul de pasteurizare , se disting următoarele metode

de pasteurizare:- pasteurizare joasă sau de lungă durată ,care constă în încălzirea laptelui la

temperatura de 62–650C i menţinerea la această temperatură timp de 20 minute sau 30ș de minute;

- pasteurizare mijlocie sau de scurtă durată, când laptele se încălzeşte la temperatura71–740C i se menţine la această temperatură timp de 40–45 secunde;ș

- pasteurizate înaltă sau instantanee, care se realizează la temperatura de 85–870C ,timp de 10–15 secunde.

Pasteurizarea laptelui se poate realiza în vane cu pereţi dubli sau canale spirale,în pasteurizatoare cu plăci sau în instala ii ob inute prin combinarea acestora. În cazulț ț folosirii vanelor cu pereţi dubli, laptele se încălzae te la temperatura de 72–74ș 0C,timp de 20–40 secunde, sub agitare continuă, pentrua se realiza uniformizareatemperaturii şi pentru a preveni lipirea de pereţii vanei. Pentru a evita contaminărealaptelui cu o microfloră nedorită, este necesar ca atingerea temperaturii dorite trebuie săse realizeze într-un timp cât mai scurt

Efectele procesului de pasteurizare a laptelui în procesul de fabricare a iaurtuluisunt următoarele:

- distrugerea microorganismelor (mucegaiuri, drojdii i germeni).ș Prin procesulde pasteurizare se distrug 99,5% din formele vegetative ale microorganismelor care se găsesc în lapte;

- eliminarea oxigenului molecular din lapte;- ameliorarea structurii coagulului ca urmare a transformării citra ilor i aț ș

fosfa ilor în săruri insolubileț (Codoban, J.,Codoban,I.,2006 ).f. Răcirea laptelui şi dozarea fructelor

Procesul de răcire a laptelui pasteurizat are drept scop aducerea acestuia latemperatura necesară pentru realizarea procesului de însămânţare cu culturiselecţionate. Laptele se răce te timp de 15-30 min până la temperatura de 45-48ș 0 C ,temperatură care depă e te cu pu in temperatura optimă de dezvoltare a microfloreiș ș ț specifice iaurtului ,respectiv 43 -45 0 C ,pentru a se acoperi pierderile de căldură careapar în timpul pregătirii laptelui pentru procesul de însămân are i pe parcursulț ș manipulărilor până la procesul de termostatare.

Procesul se poate realiza folosind camere de răcire sau răcitoare .Răcitoarele au rolul de separa laptele de agentul frigorigen şi de a permite

schimbul de căldură între laptele cald şi agentul frigorigen (apa rece) i suntș confec ionate dintr-un material care trebuie să nu reacţioneze cu componenţii laptelui.ț Răcitoarele sunt alcătuite dintr-o serie de ţevi metalice cositorite sau din eviț

confec ionate din oţel inoxidabil, aşezate paralel şi orizontal, prin care circulă agentulț frigorigen ce intră pe la partea inferioară a răcitorului şi iese pe la partea superioară a

20




acestuia. Agentul frigorigen poate circula în acelaşi sens cu laptele (echicurent) sau încontracurent.

Răcirea se realizează în două trepte: prerăcirea sau răcirea cu apă care circulă prin ţevile din partea superioară a răcitorului şi răcirea cu saramură sau cu alt agentfrigorigen care circulă prin partea inferioară a răcitorului. Agenţii frigorigeni folosiţi potfi: amoniacul, clorura de metil, freonul sau saramura răcită. Concomitent cu răcirea se

produce şi o aerare a laptelui.Opera ia de dozare a pulpei de fructe se realizează utilizând un dozator ț

volumetric şi o pompă adaptată pentru fructele pe bază de zahăr. Dozatoarele sereglează astfel nivelul să nu fie nici prea înalt, nici prea jos( Abdelkrim Azzouz, 2002).

g. Însămânţarea lapteluiProcesul de însămânţare a laptelui pentru fermentarea iaurtului se realizează cu

o cultură selec ionată formată din două specii de microorganisme: Streptococcusț thermophilus şi Lactobacillus bulgaricus. Cultura selec ionată se omogenizează înț

vederea distrugerii particulelor de coagul care pot să producă fermentări nedorite i seș introduce în laptele răcit la temperatura de 43-440C ,într-o propor ie de 0,5-2 %ț .Această propor ie a culturii selec ionate este dependentă de cantitatea de lapte ceț ț urmează a fi transformată în iaurt i variază în func ie de mai multe criterii ,cum ar fi :ș ț calitatea laptelui prelucrat ,calitatea culturii folosite , temperatura opera iei la care seț realizează opera ia de termostatare i sortimentul de iaurt doritț ș .

După procesul de omogenizare se însămân ează o cantitate de lapte în raport deț 0,5 :1 până la 1:1, ob inând astfel un amestec care va fi supus unei agitări continue.ț Restul cantită ii de lapte se va adăuga progresiv sub forma unui jet sub ire, pentru aț ț

favoriza o cât mai bună uniformizare a distribu iei culturii selec ionate în masaț ț amestecului .

h. Fermentarea ( termostatarea )iaurtuluiProcesul de fermentare reprezintă etapa – cheie a procesului tehnologic de

fabricare a iaurtului i constă într-un proces ce cuprinde reac ii chimice i biochimiceș ț ș precum i procesul de dezvoltare a microorganismelor. Viteza maximă de desfă urare aș ș procesului se poate atinge la temperatura de 42-25 0 C iar timpul necesar realizării uneifermenta ii optime este de 2,5-3 ore. Alegerea unor valori optime pentru timpul iț ș temperatura de termostatare determină ob inerea unui iaurt cu următoareleț caracteristici: coagul omogen, densitate potrivită, o fază continuă fără separare de zer iș aciditate 80-90 0T.

Termostatarea asigură condiţiile de dezvoltare a microflorei specifice şifermentarea laptelui. Laptele însămânţat se introduce în vana de fermentare unde are loc

procesul de fermentare. Stabilirea momentului final al procesului de fermentareconstituie un element hotărâtor al procesului tehnologic i poate fi determinatș organoleptic, când corespunde unui coagul bine format sau prin determinarea pH-ului

prin intermediul unor dispozitive de semnalizare acustică sau optică, ce indicămomentul final al procesului , când laptele însămânţat a ajuns la valoarea optimă a pH-ului de 4,65–4,70 (Codoban,J.,Codoban,I.,2006 ).

.

21




Figura nr. 3 Vana de fermentare( www.agrometal.hu/roman/uzine_de_lapte/instalatii )

i. Răcirea iaurtuluiDupă finalizarea procesului de termostatare, urmează procesul de răcire a

iaurtului, proces care are drept scop oprirea (încetinirea ) fermenta iei i răcirea propriu-ț ș

zisă a iaurtului ob inut. Acest proces se realizează în două etape:ț

- prerăcirea de la temperatura de 42-45 0C până la temperatura de 200C, timp de 3–4ore, având drept scop conservarea calită ii iaurtului;ț

- răcirea propriu-zisă de la temperatura de 200 C la temperatura de 100C, etapă încare coagulul devine mai compact, aroma mai puternică şi gustul devine mai plăcut.

j. Ambalarea iaurtuluiAmbalarea este opera ia prin care se asigură protejarea iaurtului în timpulț

manipulării, transportului, depozitării, vânzării i consumului. Ambalarea iaurtului seș face în pahare de 150 g confec ionate din material plastic, folosind o maşină deț

ambalat ce func ionează în regim automat. Închiderea i etan area paharelor seț ș ș realizează cu o folie de aluminiu care se lipe te de pahar prin încălzire cu ajutorulș termosudorului. În decursul condiţionării trebuie să se verifice din când în când dacăcapacul este bombat după închidere. Acest detaliu dovedeşte că sudura este perfectetanşă( Abdelkrim Azzouz, 2002).

22






Figura nr. 4 Echipament de amblare a iaurtului (www.icpiaf.ro/utilaje - prelucrare-lapte.php )k. Etichetarea iaurturilorEtichetarea paharelor de PVC ce conţin iaurt se realizează pentru informarea

corectă a consumatorului asupra caracteristicilor iaurtului cu adaos de fructe, etichetatrebuie să con ină informaţii clare şi adevărate ,prevăzute de normele aflate în vigoare .ț

Etichetele trebuie să cuprindă următoarele menţiuni obligatorii:- data limită de consum;- numele şi adresa firmei producătoare;- denumirea produsului;- procentul de grăsime;- menţiunea: „a se păstra la...”, urmată de indicarea temperaturii ce trebuie

respectată;- compoziţia produsului;- greutatea produsului;- numărul lotului;- marca întreprinderii producătoare;- avizul sanitar-veterinar;- informaţii nutriţionale.

În prezent pe ambalajul iaurtului se aplică un cod de bare ce permite identificareaautomată a producătorului, i care furnizează următoarele informa ii:ș ț

- codul ării, format din primele două cifre;ț

- codul fabricantului, reprezentat de următoarele cinci cifre;- codul produsului ce con ine următoarele cinci cifre ( Pintilie,Gh., 2002).ț

l. Depozitarea iaurtului

- Depozitarea iaurtului reprezintă ultima fază a procesului tehnologic de fabricarea iaurtului. Iaurtul cu adaos de fructe se depozitează la temperatura de 2-6 0C, timp de

23












10-12 ore, în depozite frigorifice curate i dezinfectate, cu respectarea normelor înș vigoare. Este indicat să se evite păstrarea iaurtului în depozitul frigorific mai mult de48 de ore, deoarece pot să apară defecte ale gustului (Abdelkrim Azzouz, 2002,Chintescu , G. 1974,).

4.2 MATERII PRIME I MATERIALE AUXILIARE Ș

4.2.1 CARACTERIZARE FIZICO-CHIMICĂ I TEHNOLOGICĂȘ

Cunoa terea caracteristicilor fizico-chimice ale laptelui are o importantă deosebităș pentru a putea determina i confirma natura unui eventual defect i pentru a putea alegeș ș calea de valorificare ulterioară a acestuia.

Principalele caracteristici fizico-chimice ale laptelui sunt: compozi ia chimică,ț densitatea ( greutatea specifică ), aciditatea, pH-ul, indicele de refrac ie, temperatura deț

congelare, punctul de fierbere, căldura specifică, tensiunea superficială, vâscozitatea,,conductibilitatea electrică i termică .ș

1. Compozi ia chimicăț

Din punct de vedere chimic ,în compozi ia laptelui intră următoarele componente :ț

- apă( 87.5%)- substan ă uscată ( 12,5%).ț Substanţa uscată din lapte este compusă din grăsimi,lactoză, vitamine, săruri minerale, gaze i substanţe proteice. Compoziţia lapteluiș diferă în funcţie de specia animalului de la care provine el (vacă, bivoliţă, oaie,capră), perioada de lactaţie în funcţie de timpul de la fătare, anotimp, felul hranei,starea sănătăţii animalului şi regiunea unde trăiesc aceste animale. În tabelul 3 sevor detalia compoziţiile medii a diferitelor tipuri de lapte provenite de la diferitespecii de animale.

Tipul delapte

Apă Substanţăuscatătotală

Substanţăuscată

negrasă

Proteinetotale

Cazeină Lactalbumină,lactoglobulină

Grăsime Lactoză Cenuşă

Vacă 87,5 12,5 9 3,4 2,8 0,6 3,5 4,5 0,7

Bivoliţă 81,5 18,5 10,3 4,3 3,6 0,7 8,2 5 0,8

Oaie 83 17 10,2 5,7 4,6 1,1 6,8 4,5 0,85

Capră 86,65

13,35 9,15 3,9 2,8 1,1 4,2 4,4 0,85

Tabelul 3 Compoziţia procentuală a laptelui (Banu , C. ,1998 ).Principalii componenţi ai lapteluiLaptele este un sistem eterogen în care substanţele componente se găsesc în

patru stări:

- în emulsie: substanţa grasă, pigmenţii şi vitaminele liposolubile;

- în dispersie coloidală: substanţele proteice;

- în soluţie: lactoză, substanţe azotate, săruri, pigmenţi şi vitamine hidrosolubile;

- în stare gazoasă: dioxidul de carbon.

24FRAC IUNEAȚ ENZIMATICĂ

MICROFLORAESEN IALĂȚ

LAPTE




Schema 3 Distribu ia principalilor componen i ai laptelui (Abdelkrim Azzouz, 2002)ț ț

Componen ii deț bază ai laptelui sunt următorii:

a). Apa din lapte reprezintă componentul chimic cu ponderea cea mai mare, aproximativ 87,5%. Ea se găseşteîn lapte sub două forme:

- apă liberă – reprezintă apa nelegată de alţi constituenţi, întâlnită în proporţie de 96%;

- apă fixată – în proporţie de 4% şi reprezintă mediul în care sunt răspândite celelalte componente ale laptelui

sub formă dizolvată, coloidală şi de emulsie.

b). Substan e azotateț cuprind substan e proteice (proteine) 95 % i substan eț ș ț neproteice 5 % .

1) Substanţele proteice - sunt substanţe chimice macromoleculare care conţin azot. Proteinele constituieelementul cel mai valoros al laptelui deoarece conţine aminoacizii esenţiali necesari organismului, aproximativ 18.

Cele mai importante proteine care se găsesc în lapte se pot clasifica în func ie deț structur a lor chimică în trei categorii:

-haloproteine, au în compozi ia lor doar α-aminoacizi (α-lactalbumina, β-ț lactoglobulina);

-fosfoproteinele , con in în gruparea proteică acid fosforic (α si βț – cazeina );

- lipoproteinele, con in ca grupare pț roteică glucide (k – cazeină ).

Cazeina este cea mai importantă componentă proteică a laptelui şi sedeosebeşte de celelalte proteine din lapte prin faptul că ea conţine în molecula sa un

25

EMULSIE DE MATERIEGRASĂ

APĂ82-87 %

SUBSTAN ĂȚ

USCATĂ NEGRASĂCIRCA 10-11 %

GLICERIDE

STERIDE

ACIZI GRA IȘ

LECITINA

VITAMINE LIPOSOLUBILE

PIGMEN I (CAROTEN )Ț

ALTE SUBSTAN EȚ

LACTOZĂ 4-5 %

CAZEINA 3-4,5 %

LACTALBUMINA

0,7-1,1%

LACTOGLOBULINA

SĂRURI MINERALE 0,8-1,1 %

VITAMINE HIDROSOLUBILE




con inut ridicat de fosfor sub formă de acid fosforic, ca urmare este considerată ca fiindț o fosfoproteină.

Cazeina pură se prezintă sub formă de pulbere albă higroscopică, inodoră şi insipidă,

practic insolubilă în apă, în lapte ea se găseşte sub formă de soluţie coloidală, ce poate solubiliza în prezenţa unor soluţii apoase de săruri de calciu i magneziu.ș

Din punct de vedre al structurii chimice, cazeina cuprinde patru frac iuni α , β,ț γ i k-cazeină ce se pot deosebi prin con inutul de fosfor i prin comportarea lor înș ț ș

prezen a cheagului. Astfel:ț

- α i β – cazeina precipită sub ac iunea enzimelor coagulante din cheag;ș ț

- γ- cazeina nu precipită i rămâne în zer;ș

- k- cazeina reprezintă un factor stabilizator al α- cazeinei care împiedică precipitarea

acesteia în prezen a ionilor de calciu.ț

În lapte, cazeina interac ionează cu calciul i potasiul din plasmă i se stabilizeazăț ș ș în solu iile apoase ce con in săriri de calciu i magneziu sub o formă coloidală numităț ț ș complexul cazeino-fosfo-calcic. Precipitarea cazeinei poate loc sub influenţa unor factori cum ar fi:

adăugare de acid, acţiunea enzimelor coagulante, adăugare de alcool sau prin adăugarea unor săruri alemetalelor grele( solu ia de CuSOț 4). Acţiunea enzimelor coagulante (cheag, pepsină)denaturează cazeina producând precipitarea. Precipitarea cazeinei estedeterminată de prezenţa sărurilor de calciu din lapte şi reacţia decurge astfel:

Cazeină + enzima coagulantă paracazeină

Paracazeină + săruri de calciu paracazeinat de calciu,solubile precipitat

Lactalbumina este o proteină bogată în sulf, dar nu con ine fosfor i reprezintăț ș

aproximativ 15% din totalul de proteine din lapte. În lapte, lactalbumina se găseștesub sub forma a trei izomeri (α , β , γ ), solubili în apă, a căror distribu ie diferă sensibilț de la un tip de lapte la altul .

Este solubilă în apă şi nu precipită alături de cazeină sub ac iunea acizilor sau aț enzime coagulante. Lactalbumina prezintă o mare valoare alimentară, este u or ș asimilabilă şi con ine aminoacizi importanţi pentru organism. Lactalbumina se poateț denatura prin încălzire la peste 72°C şi astfel ea precipită după coagularea cazeinei dinzer. Valorificarea ei se poate face sub formă de urdă.

Lactoglobulina formează alături de lactalbumină proteinele serice.Lactoglobulina se găseşte în cantitate redusă în laptele normal, aproximativ 0,1 % ,subformă de doi izomeri: englobulina i pseudoglobulina. Lactoglobulina nu precipită niciș

prin acţiunea acizilor şi nici prin încălzire, separarea ei făcându-se prin tratare cu osoluţie saturată de sulfat de magneziu.

Proteazopeptonele se află în cantită i reduse în lapte i au o valoare nutritivăț ș scăzută, ca urmare prezintă un interes biologic și tehnologic limitat.

2) Substanțele neproteice prezente în lapte au o importanță deosebitădatorită contribuției lor la definirea calității și valorii nutritive a laptelui. Cele maiimportante substanțe neproteice din lapte sunt: creatina, creatinina, lipoxantina;ureea, acidul uric, amoniacul și aminoacizii liberi .

c). Glucidele

Lactoza este componentul reprezentativ al glucidelor din lapte (4,3-4,8 %),alături de urme de glucoză și galactoză. Din punct de vedere chimic lactoza este un

26




dizaharid obținut prin unirea unei molecule de glucoză cu una de galactoză .Lactoza conferă laptelui un gust dulceag, având o putere de îndulcire de 6.25 orimai mică decât zaharoza. Sub acțiunea microorganismelor, lactoza poate suferiurmătoarele procese fermentative:

- fermenta ie lacticăț , cu formare de acid lactic;

- fermenta ie propionicăț , ce conduce la formarea acidului propionic;- fermenta ie butiricăț , cu formarea acidului butiric;

- fermenta ie alcoolicăț , cu formare de alcool.

Substanţele ob inute pr ț in aceste procese fermentative, au un rol important deoarece contribuie la

formarea caracteristicilor de gust şi aromă specifice diferitelor produse lactate.

Pe lângă aceste procese fermentative, lactoza poate suferi și procesul dehidroliză enzimatică sau acidă, când se formează glucoza și galactoza. Astfel, seobține siropul de lactoză care se caracterizează printr-un gust dulce mai intens șicare se utilizează la obținerea înghețatei. d). Lipidele

Substanţa grasă este un amestec complex care reprezintă, în medie 3,6-3,8% din masa laptelui de vacă i care cuprinde o serie de compu i printre care se numără.ș ș gliceridele, steridele, fosfolipidele, acizii gra i liberi i unele tipuri de ceară.ș ș

1). Gliceridele reprezintă 88-89 % din substan a grasă i conţin aproape toţi aciziiț ș graşi, unii cu activitate fiziologică deosebit de importantă, ceea ce duce la cre tereaș valorii alimentare a produselor lactate. Acizii gra i reprezintă aproximativ 80 % dinș cantitatea totală de acizi care se găsesc în lapte. Acizii gra i cel mai frecvent întâlniţi înș lapte sunt acizii graşi saturaţi: acidul butiric, acidul capronic, acidul caprilic, acidulcaprinic, acidul lauric, acidul palmitic şi acidul stearic, pe lângă care este prezent

întotdeauna un acid gras nesaturat. Dintre acizii graşi nesaturaţi, ponderea cea mai mareo deţine acidul oleic, cu circa 36%.

Gliceridele sunt descompuse prin hidroliză enzimatică în glicerină şi acizi graşi liberi.

2). Sterolii în lapte se găsesc în cantitate destul de mică 0,01 -0,03 % sub formăde colesterol şi urme de ergosterol. Aceștia au un rol foarte important din punct devedere fiziologic, deoarece contribuie la formarea vitaminei, a acizilor biliari şi ahormonilor sexuali.

3). Fosfatidele (fosfolipidele) se găsesc în lapte într-un număr mare ,cele maiimportante fiind: fosfatidil-colina, fosfatidil – stearina, cefalina, sfingomielina, șilecitina. Acesteea au rol important în formarea globulelor de grăsime intrând într-oproporţie însemnată în compoziţia membranei lipoproteice. Fosfolipidele fiind

substanţe hidrofile, asigură interfața dintre faza grasă şi cea apoasă a laptelui,stabilizând globulele de grăsime. Valoarea nutritivă a fosfatidelor este foarteridicată datorită conţinutului lor în fosfor, fosfatidele au o valoarea nutritivă foarteridicată. Dintre acestea lecitina se găsește în cantitatea cea mai mare (0,03 -0,04%), fiind considerată cel mai bun emulgator şi stabilizator pentru grăsimea dinlapte.

4). Al i componen i ai materiei grase se găsesc într-o pț ț roporție redusă, dar au un roldeosebit de important în unele procese de prelucrare și valorificare a laptelui. Dintre

aceștia se pot număra carotenoidele (α , β , γ ) i unele substan e care prezintă caracter ș ț oxidant .

e). Sărurile minerale care se găsesc în lapte reprezintă aproximativ 0,7-0,9 %din masa acestuia i cuprind în principal cloruri, citra i i fosfa i de calciu, de sodiu, deș ț ș ț

27




potasiu i de magneziu.ș În cea mai mare ,parte sărurile minerale prezente în lapte se găsescdizolvate ca molecule sau ioni şi numai o mică parte se află în stare coloidală, în special calciul şifosforul. Sărurile minerale prezente în lapte au un rol important atât din punct de vedere

fiziologic, cât și din punct de vedere tehnologic în obţinerea diferitelor produselactate.

f). Vitaminele se găsesc în lapte în cantități apreciabile și sunt dispersate încele două faze ale laptelui, astfel:

- vitamine hidrosolubile, care sunt dizolvate în plasmă ( vitaminele B 1, B2, B6, B

12 , C și PP );- vitamine liposolubile, ce sunt dispersate în materia grasă ( vitaminele A, D,

E și K ).

Distribu ia vitaminelor în cele două faze ale laptelui esteț determinată de rasaanimalului, de perioada de lactație și de procesele de prelucrare anterioare alelaptelui. g). Enzimele din lapte sunt compu i proteici func ionaliza i care au rol de catalizatori aiș ț ț proceselor chimice i biochimice ce se produc în lapte. În lapte se găsesc următoarele tipuri de enzime:ș

- enzime esen ialeț , localizate în special în celulele epiteliale provenite din glandele mamare (lipaze,esteraze, α i β-amilaze, aldolaze, citocromreductaze, fosfataze, reductaze, peroxidaze, catalaze );ș

- alte tipuri de enzime (lizozină, reductază, xantinoxidază, ribonucleaze,coenzimă).

Enzimele prezente în lapte influen ează semnificativ comportarea fizico-chimică, satbilitatea termică iț ș mecanică i capacitatea laptelui de a putea fi prelucrat ulterior.ș

h). Al i componen i ai lapteluiț ț

1). Elemente figurate pot fi celulele epiteliale care provin de la glandele mamare aleanimalelor i celule microbiene care provin în urmăa contaminării, leucocite iș ș anticorpi. Anticorpii conferă laptelui, prin ac iunea lor o stabilitate din punct de vedereț

biochimic i se pot grupa în următoarele clase: bacteriolizine, hemolizine, antitoxine iș ș corpi imuni.2). Gazele din lapte se găsesc în propor ie de 6-10 % i sunt reprezentate de dioxidul de carbon, azot i oxigen.ț ș ș

După mulgere, în lapte predomină dioxidul de carbon aproximativ 10% în volum.Prin aerare şi agitare, conţinutul de dioxid de carbon din lapte scade ca urmare acontactului cu aerul, dar creşte conţinutul de azot şi oxigen, astfel că aciditatea alaptelui scade imediat după mulgere. Mărirea conţinutului de azot din lapte nu areimportanţă, dar prezenţa unei cantităţi mai mari de oxigen poate avea consecințenegative asupra calității laptelui, deoarece contribuie la distrugerea vitaminei C dinlapte şi la apariţia unor defecte de gust ca urmare a proceselor oxidative suferitede materia grasă .

3). Substanțele reziduale care se găsesc în lapte se pot grupa astfel:-lacteninele, sunt antibiotice naturale secretate de organismul animal și care suntfoarte abundente în primele ore după mulgerea laptelui. Au rolul de a inhiba sau dea distruge speciile microbiene străine, determinând astfel stabilitatea lapteluiproaspăt, dar ăși pierd acțiunea bactericidă odată cu prelungirea timpului dedepozitare a laptelui ca urmare a procesului de dezvoltare continuă amicroorganismelor în timpul depozitării.

- substanțele dăunătoare pot apărea în laptele muls în condiții de igienăcorespunzătoare și pot provoca anumite boli ,printre care și unele alergii la copiinou – născuți. În funcție de sursa de proveniență a laptelui, pot apărea: substanțevegetale toxice ( alcaloizi proveniți din ricin, sfeclă, cartof, brândușa de toamnă și

hrișca), substanțe medicamentoase, pesticide și ierbicide, precum și alte substanțenocive (agenți de conservare, substanțe radioactive) (Banu ,C.,1998).

28




2 . DensitateaDensitatea laptelui la temperatura de 20 0 C poate avea valori cuprinse între

1,029 i 1,033 g/cmș 3, este determinată de compoziția chimică acestuia și deconținutul de materie grasă și poate oferi informații valoroase privind calitatea șivaloarea nutritivă a laptelui .

Densitatea laptelui depinde de factori care influențează compoziția chimică, șianume:

- specia, rasa i vârsta animalelor ș ;

- regimul alimentar ;

- starea de sănătate;

- gradul de prospe imeț .

Densitatea se determină cu ajutorul lactodensimetrului sau areometrului latemperatura de 20°C dar nu mai devreme de 2 ore de la mulgere.3.Aciditatea

Aciditatea laptelui se poate exprima în valori de pH ( aciditate liberă )sau înaciditate titrabilă (totală ) i este un parametru tehnologic important în alegerea iș ș realizarea proceselor de prelucrare.

a ) pH –ul sau aciditatea liberă. Laptele este considerat normal dacă are valori alepH-ului cuprinse între 6,3 și 6,5.b ) aciditatea titrabilă sau totală a laptelui se determină prin titrare cu o soluție de

Na OH 0,1 N ,în prezența fenolftaleinei, drept indicator și se exprimă în grade Thörner (0 T). Laptele normal proaspăt muls are o aciditate de 16-18 0 T 3.

4. Indicele de refrac ieț

Indicele de refrac ie al laptelui este o mărime optică ce se poate determina prinț

măsurări simple i care oferă informa ii valor ș ț oase privind calitatea laptelui. Laptelenormal are indicele de refracție cu valori cuprinse 38ți 40 0 Zeiss .

5.Temperatura de congelare

Temperatura de congelare sau punctul crioscopic are valoarea de – o,555 0 C ,corespunde temperaturii de solidificare a componentului cu densitatea cea maimare și este utilizat pentru depistarea falsificării laptelui, în special prin adăugareaapei .

6.Punctul de fierbere

Punctul de fierbere al laptelui normal este de 100,5 0 C și corespunde din punctde vedere teoretic, punctului de fierbere a componentului cel mai ușor, apa .

7. Căldura specificăCăldura specifică este o proprietate termofizică ce se exprimă prin numărul de jouli (J ) sau calorii necesari pentru cre te cu 1ș 0 C temperatura unui gram (mol) desubstan ă. Are o importan ă deosebită în evaluarea calită ii laptelui, fiind strâns legată deț ț ț compozi ia laptelui i de structura componen ilor săi.ț ș ț

8. Tensiunea superficialăTensiunea superficială se define te ca fiind rezultanta for elor electrostatice pe care le exercită lapteleș ț

asupra unei alte faze cu care a intrat în contact. Se determină prin măsurarea forțeinecesare pentru a desprinde un inel metalic aflat în contact cu suprafața laptelui.Laptele normal are o tensiune superficială de 52-54 dyne/cm 2 . În cazul falsificăriiprin adăugare de apă , valoarea tensiunii superficiale va crește .

9.Vâscozitatea laptelui

29




Vâscozitatea laptelui este un indice al stării coloidale în care se află cazeina șidepinde de echilibrul existent între plasmă, pe de o parte, și emulsiile de materiegrasă și suspensiile de proteine, pe de altă parte x. Laptele de vacă arevâscozitatea de 1,6-2,00 .10 -2 P (POISE ) .

Vâscozitatea laptelui este influen ată de compoț ziția laptelui , de temperatură,

agitare, gradul de prospețime al laptelui, etc .10. Conductibilitatea electricăConductibilitatea electrică este dată de mărimea rezistenței pe care opune

laptele la trecerea curentului electric și are valoarea de 175-200 Ω pentru laptelenormal (Abdelkrim Azzouz, 2002, Chintescu ,G.,1988 ).

Microorganismele din lapte ( Microflora laptelui ) Microflora existentă în lapte se poate grupa astfel:

-microflora esen ială formată din microorganisme intrinseci (celulele epiteliale)ț i unele tipuri de bacterii lactice i drojdii, rezultate din metabolismul animaluluiș ș .

- microflora de infecție, apare ca urmare a unei stări de sănătate precare a

animalului, sau în urma infectării laptelui, imediat după mulgere. Microorganismele care formează microflora laptelui se pot clasifica astfel:

a ) Bacteriile lactice sunt reprezentate de genul Lactobacillus. i Streptococcus, cumș ar fi: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei,Streptococcus lactis, Streptococcus termophilus, Streptococcus cremoris, Streptococcusdiacetilactis.b ) Drojdiile de tip Saccaromyces i Torula.ș

c ) Mucegaiurile de tip Penicillium roqueforti, Penicillium cammenberti, Penicilliumcandidum, etc.d ) Bacteriofagii sunt virusuri care parazitează bacteriile.

Deoarece procesul de dezvoltare a acestor microorganisme în lapte poate luaamploare, devenind necontrolabil, se recomandă efectuarea opera iei de pasteurizareț imediat după mulgere (Bărzoi, D,.1985).

Laptele praf smântânitUtilizarea laptelui praf smântânit la fabricarea iaurtului asigură atât creşterea

semnificativă a valorii nutritive cât şi îmbunătăţirea substanţială a calităţii acestuia subaspectul proprietăţilor organoleptice i fizico-chimice i a măririi duratei de conservare.ș ș Laptele praf degresat se ob ine prin îndepărtarea grăsimii şi apei din lapte şi conţineț lactoză, lactoproteine şi substanţe minerale în aceleaşi proporţii relative ca şi laptele

proaspăt din care a fost preparat. Conţinutul de umiditate în laptele praf nu depăşeşte5%, iar procentul de grăsime este de maximum 1,5%. Laptele praf se poate obţine dinlaptele normal prin două procedee: prin procedeul pelicular cu valţuri şi prin procedeulde pulverizare.

Condiţii de calitate pe care trebuie să le îndeplinească laptele praf degresatsunt specifice ,în funcţie de procedeul de obţinere i sunt prezentate în tabelul 4.ș

Indici de calitate Procedeul de obţinerePrin pulverizare Prin uscare pe

valţuriGrăsimea din unt, minim % 1,25 1,25

30




Umiditate, maxim % 4,0 4,0Aciditate titrabilă, maxim % 0,15 0,15

Număr de microorganisme , maximnr./g

50000 50000

Indice de solubilitate, maxim mL 1,25 15,0

Particule arse, maxim mg 15,0 22,5

Tabelul 4 Condiţii de calitate pentru laptele praf degresat((Abdelkrim Azzouz, 2002).

Laptele praf degresat se dizolvă în apă la temperatura de 40-45 0C, în raport de1/3-1/8, respectiv 1 kg de lapte praf smântânit la 3 sau 8 litri de apă. În vederea realizăriiunei omogenizări cât mai uniforme, se adaugă mai întâi peste cantitatea de lapte praf degresat o cantitate mică de apă, se amestecă până la obţinerea unui amestec deconsistenţa smântânii i apoi se adaugă restul de apă şi se continuă amestecareaș (Costin,G.M. ,2005 ).

StabilizatoriiConform Codex Alimentarius, stabilizatorii sunt consideraţi ca fiind

ingrediente alimentare şi nu aditivi. În producţia iaurtului cu fructe, ingredientelefolosite trebuie să prezinte un gust şi o aromă plăcute, dar să nu mascheze aromaspecifică iaurtului. Stabilizatorii sunt utilizaţi pentru îmbunătăţirea structurii iaurtuluideoarece, fiind coloizi hidrofili, au capacitatea de a lega apa. De asemenea, ei pot mărivâscozitatea şi pot contribui la prevenirea separării zerului din iaurt. Tipul destabilizator şi proporţia în care e va fi adăugat se pot determina experimental pentrucondiţiile concrete de fabricaţie. Un stabilizator foarte des utilizat este gelatina

.Aceasta se poate obţine fie din piele de porc prin prelucrare acidă (tip A) fie din pieleşi oase de bovine prin prelucrare alcalină (tip B). Gelatina are următoarea compozi ie:ț proteină 84-86%, minerale maximum 2,5% i apă 8-12%. Punctul izoelectric are oș importanţă tehnică deosebită. El este cuprins între pH 8 şi 9 pentru tipul A, iar pentrutipul B, între 4,8 i 5,4. Valorile de pH ale produsului şi gelatinei trebuie să fie situateș în domenii diferite, ceea ce înseamnă că pentru iaurt se utilizează în special gelatina detip A. Gelatina se comercializează sub formă de pulbere sau granule, cu proprietăţiinstant şi dimensiuni ale particulelor cuprins între 0,1-10 mm.

În procesul de producţie, gelatina se utilizează sub forma unei soluţii apoaseob inută prin dizolvare într-un volum de 5-10 ori mai mare de apă caldă ce trebuieț utilizate imediat, la temperaturi cuprinse între 55-65 0 C. Stabilizatorii au importanţădeosebită în producţia de iaurt cu fructe. La fabricarea iaurtului cu fructe se pot folosica stabilizatori pectina, agar-agarul sau gelatina i se adăugă în proporţie de 0,1- 0,5%ș (Banu ,C. , 2000).

FructeleFructele sunt alimente de origine vegetală l şi se caracterizează, din punct de

vedere nutritiv, printr-un conţinut ridicat de glucide, vitamine, săruri minerale şi apă. Înfunc ie de însuşirile organoleptice (gust, aromă) fructele se pot clasifica astfel:ț fructezaharoase (strugurii), fructe acidulate (merele, perele, prunele, caisele, vişinele, cireşele,

piersicile, zmeura, căpşunile, murele), fructe acidulate-astringente (gutuile, afinele,coacăzele negre), fructe citrice (lămâile, portocalele, mandarinele), fructe zaharate sau

31




cărnoase caracterizate prin conţinut mare de apă (75-95%), conţinut redus de proteineşi foarte scăzut de lipide, dar bogate în glucoză, fructoză, celuloză, vitamine şi săruriminerale (merele, perele, caisele, piersicile, prunele, vişinele, lămâile, portocalele,mandarinele zmeura, fragii, căpşunile, strugurii). Aceste fructe au valoare caloricăredusă. Fructele se pot adăuga în iaurturi sub formă de pulpă de fructe, fierte saunefierte, obţinută prin prelucrarea mecanică şi/sau termică a fructelor cărora li s-auîndepărtat părţile necomestibile: cozi, seminţe, sâmburi. Fructele se mai pot adăuga subformă de gemuri, jeleuri, marmelade, fructe conservate, concentrate de fructe, fructecongelate. Gemurile sunt produse gelificate, ce se obţin din fructe proaspete sausemiconservate, fierte cu zahăr până la o anumită concentraţie i se sunt ambalează înș recipiente închise ermetic şi pasteurizate. Marmeladele se obţin prin concentrarea cuzahăr a sucului de fructe proaspăt sau conservat. Fructele congelate se obţin prinîngheţarea şi păstrarea lor cu ajutorul frigului, la temperaturi mai mici decât punctul lor crioscopic . Procesul de congelare permite conservarea fructelor în starea lor naturală,

acestea modificându- i foarte pu in compozi ia, iar pierderile în vitamine sunt foarteș ț ț mici. Fructele care se pretează foarte bine la congelare sunt: merele, prunele, cireşele,vişinele, căpşunile, zmeura, afinele, culese atunci când au ajuns la maturitate. Fructeleconţin aproximativ toate substanţele necesare organismului uman. Apa reprezintă

principalul component al fructelor aflate în stare proaspătă i se găse te în diverseș ș proporţii: 83-89% în caise, 81-85% în cireşe, 84-85% în vişine, 86-92% în căpşuni, 82-86% în zmeură. Glucidele sunt compu i cu valoare nutritivă ridicată i se găsesc înș ș toate fructele (mere, prune, pere, cireşe, caise, struguri), în special în părţile lor exterioare sub formă de monozaharide, dizaharide, polizaharide, dar şi sub forma unor

substanţe complexe (glicoli, pectine). Lipidele se găsesc în cantităţi reduse în fructe, cagrăsimi de constituţie. Procentul de grăsimi variază în func ie de specia, soiul, gradul deț maturitate al fructelor şi se află în raport invers cu cantitatea de glucide. Conţinutulmediu de lipide în caise este de 29-51%, în piersici 32-45%, vişine 35-39%. Aciziiorganici se întâlnesc în fructe în proporţie de 0,1-7%, atât în stare liberă cât şicombinată. În fructele ajunse la maturitate, unii acizi se combină cu alcoolii, formândcompu i ce le conferă aromele specifice. Cei mai importanţi acizi organici sunt: acidulș malic (mere, vişine, caise), acidul tartric (struguri, fructe de pădure), acid citric (lămâi,

portocale, caise). Cele mai valoroase componente ale fructelor sunt vitaminele. Acestease pot clasifica în două grupe: liposolubile (vitaminele A D, E, F şi K) şi hidrosolubile(vitaminele complexului B, vitamina PP şi vitamina C).

Înainte de a ajunge la fabrică, fructele destinate fabricării iaurtului cu pulpă defructe sunt supuse unui proces de pregătire prealabilă care constă în spălarea, sortarea,inspectarea i calibrarea acestora. Nu se admit pentru prelucrării fructele stricate, cuș coaja ruptă, cele coapte insuficient sau cele care prezintă urme de alterărimicrobiologice.

Prima etapă a procesului de pregătire a fructelor este operaţia de spălare,princare se realizează îndepărtarea murdăriilor de pe fructe, precum şi îndepărtareamicroorganismelor de pe suprafaţa acestora. Spălarea se efectuează folosind o maşină

de spălat fructe cu o textură fină. În continuare, fructele se inspectează petransportorul de inspectare, realizându-se în acela i timp i sortarea lor. Scopul acesteiș ș

32




operaţii constă în asigurarea aşa-numitei curăţenii fizice a fructelor, adică înlăturareaeventualelor impurităţi mecanice, dar şi înlăturarea fructelor deteriorate, degradate, maiales a celor cu urme de degradare microbiologică.

De aici, fructele sunt direc ionate spre o maşină ce realizează înlăturareaț pedunculilor şi crenguţelor. Calibrarea fructelor sâmburoase se realizează prinutilizarea unei maşini universală de calibrare, după dimensiuni.

În continuare se realizează tratarea termică a fructelor, după care fructele suntdescărcate pe transportorul cu bandă care pe lângă funcţia de transport are rolul şi derăcire a fructelor. De aici, fructele răcite sunt aduse la maşina de eliminare a sâmburilor din fructe. Fructele sunt în continuare uscate într-un uscător până când se ajunge laumiditatea dorită, în funcţie de destinaţia lor ulterioară. Fructele uscate sunt trecute petransportor i se se ambalează cu ajutorul unei maşini de ambalat. După ambalareș ,fructele se livrează fabricilor unde se vor utiliza pentru ob inerea iaurtului cu fructe.ț Fructele proaspete şi derivatele lor care se adaugă în iaurt determină creşterea valorii

nutritive a iaurtului i îi conferă acestuia aspect, miros, gust şi aromă specifică fructuluiș folosit.

Cantitatea de fructe adăugate în iaurt este de 10% ,cu respectarea condiţiei caaroma de fructe să nu o domine pe cea a iaurtului. Modul de încorporare a fructelor în

iaurt depinde de volumul producţiei (Costin ,G.M.,2005).

Culturile pure de bacterii lacticeUtilizarea culturilor starter de bacterii lactice se bazează pe proprietatea acestora

de a elabora o serie de metaboliţi ce constituie un real beneficiu pentru produsele

lactate obţinute . Acestea sunt ob inute în laboratoare specializate, au în componenţăț una sau mai multe tulpini de bacterii selecţionate, i sunt livrate în stare lichidă sauș uscată .

Bacteriile lactice au rolul de a produce:- acidul lactic şi în general acizi organici care favorizează acţiunea de creştere a

acidităţii;- în funcţie de microorganismele con inute , maielele asigură gustul, aroma şiț

consistenţa specifică iaurtului;- substanţe care odată eliberate în mediul de cultură acţionează prin inhibarea

bacteriilor de contaminare sensibile;- peroxizi organici care au rolul de a proteja a metabolismul benefic pentruiaurt.

Culturile starter de produc ie se ob in prin însămânţări zilnice în lapte ,urmateț ț de procese de termostatare la temperatura optimă de dezvoltare a bacteriilor până lacoagularea laptelui. Ob inerea culturilor de producţie începe cu o cultură pură stoc subș formă lichidă sau solidă numită inoculum, care poate fi culturi singulară (formată dinuna sau mai multe tulpini ale aceleaşi specii) sau mixtă (formate din specii diferite).

Culturile pure stoc lichide – sunt culturi sunt mai active dar sunt mai greu detransporat , trebiue păstrate la temperaturi scăzute ( 1-20C), timp de maxim 10 zile iș se livrează în flacoane de 100 mL, închise cu dop de cauciuc sau din material

33




plastic.Acestea se prezintă sub forma unui lichid de culoare alb-gălbui până la slabcafeniu, cu consisten ă scăzută .ț

Culturile pure stoc uscate sau liofilizate - se distribuie în flacoane închiseermetic, sub vid sau în atmosferă de CO2 , respectiv azot şi pot fi păstrate pînă lau an ,la temperatura de la 4-50C. Pentru a-i creşte vitalitatea, cultura liofilizată se poatereactiva prin introducerea conţinutului flaconului în 200 mL lapte pasteurizat şi răcitla temperatura indicată.

Culturile obţinute după însămânţările zilnice se numesc maiele.Maiaua reprezimtă o suspensie de bacterii lactice selecţionate care au fost

ob inute în urma inoculării şi înmulţirii acestora în lapte şi care se utilizează înț procesul de fermentaţie la obţinerea iaurtului. Din cultura pură selecţionată (inoculum)lichidă sau din cea liofolizată, dupa reactivare, prin etepe succesive se pot obţine:

- cultura primară (maiaua primară sau maiaua – mamă);- cultura secundară (maiaua secundară);

- cultura terţiară (maia terţiară);- cultura de producţie (maia de producţie)..

Cultura starter de producţie se inoculează zilnic i trebiu să fie controlată dinș punct de vedere chimic, senzorial şi microbiologic. Condi iile pe care trebiue să leț îndeplinească cultura starter de producţie, sunt următoarele:

- cultura să fie pură (să nu conţină decât microorganismele specifice);- cultura să fie activă (să realizeze fermentaţia specifică în timp normal şi să asigure

o anumită aciditate );- păstrarea în timp a însuşirilor iniţiale;

- cultura trebuie să fie ţinută 5-6 ore înainte de folosire la temperatura 2 – 80

C , cuscopul de a favoriza procesul de acumulăre a substanţelor aromatizante;- să nu fie mai veche de 24 ore (Banu ,C. ,2000) .

4.2.2. CONDIŢII DE CALITATE, DEPOZITARE SI TRANSPORT

Calitatea laptelui ca materie primă şi a materiilor auxiliare se stabileşte de către personalul autorizat la recepţia lor. Transportul trebuie să se realizeze în condiţii deigienă prevăzute de normele în vigoare, în mijloace de transport şi ambalaje specifice

pentru fiecare materie în parte.Condiţiile generale pe care trebuie să le îndeplinească depozitele în care se

păstrează materiile prime şi auxiliare se referă la: spaţiul de depozitare, microclimatul(temperatura i umiditatea aerului precum şi curenţii de aer), ventilaţia, iluminatul,ș curăţenia, prevenirea infestării cu insecte şi rozătoare, modul de depozitare propriu-zis(Guzun,V.,Mustea ă, G.,Banu,C.,Vizireanu,C.,2001 ).ț

34




4.3. PROCESE TEHNOLOGICE COMPONENTE

4.3.1. MECANISMUL PROCESULUI DE FERMENTARE

Procesul de coagulare a laptelui este influenţat în mod direct de precipitarea cazeinei. Cazeina este proteina de bază din lapte şi se deosebeşte decelelalte proteine din compozi ia laptelui prin faptul că ea conţine în molecula saț fosfor sub formă de acid fosforic, fiind deci o fosfoproteină.

Ea se poate întâlni sub patru forme: α, β , γ i k- cazeina. Aceste forme auș

un conţinut diferit de fosfor si sub acţiunea cheagului se comportă diferit , astfel :- α si β cazeina precipită formând coagul;- γ cazeina rămâne în zerul care se formează

- k- cazeina reprezintă un factor stabilizator al α- cazeinei i împiedică precipitareaș acesteia în prezen a ionilor de calciu dar poateț fi degradată de către enzimelecoagulante.

În lapte, cazeina este legată de sărurile de calciu şi formează complexulcazeino - fosfocalcic. Procesul de precipitare a cazeinei din lapte poate fi influem at deț următorii factori:

- adăugare de acid,alcool sau săruri;- acţiunea enzimelor coagulante;

În cazul în care se adaugă un acid, precipitarea cazeinei are loc atunci când seajunge la punctul izoelectric, ce corespunde unui pH de 4.6. Fenomenul se datoreazămodificării stării coloidale a cazeinei, concomitent cu scăderea valorii pH – ului iș odată cu eliminarea unei păr i din calciul fixat .Precipitarea lentă a cazeinei are loc subț acţiunea acidului lactic, ce se ob ine prin fermentaţie de către bacteriile lactice, care auț rol în obţinerea diferitelor produse lactate acide.

Acţiunea enzimelor coagulante (cheag, pepsina) produce denaturarea cazeinei, proces care se finalizează prin precipitarea acesteia. Această precipitare este

determinată de prezenţa sărurilor de calciu în lapte şi se produce astfel:Cazeină + enzimă coagulantă = paracazeinăParacazeină + săruri de calciu = paracazeinat de calciuEnzimele coagulante modifică structura K-cazeinei, provocând astfel diminuarea

rolului protector al acesteia iar α şi β-cazeina, care formează complexul cazeinic, intrăîn reacţie cu ionii de calciu, obţinând astfel coagulul de lapte.

K-cazeina, care are rolul de a declan a procesului de coagulare, are un caracter ș amfipatic. Ea este constituită dintr-o parte hidrofobă care reprezintă 2/3 din moleculă şio parte hidrofilă care reprezintă 1/3 din moleculă. Partea hidrofobă se leagă de α şi β-

cazeină prin intermediul unor grupări NH2, cealaltă parte având o grupare terminalăanionică orientată spre exteriorul submicelei.

35




Aceste două părţi componente ale K-cazeinei sunt unite prin legătura peptidica[fenil alanina 105-metionina 106], legătură ce va fi scindată de speciile acide,ducândastfel la o asociere a micelelor de cazeină cu formare de coagul.

Acest fenomen se explică prin dispariţia încărcărilor periferice negative, ceea ceîn mod normal ar fi dus la respingerea electrostatică dintre cele două micele încărcatenegativ.

Mecanismul de coagulare se desfăşoară în două etape:-în primă etapă legătura peptidică este ruptă de către enzimele coagulante,

ob inându-se astfel din molecula de K-cazeina cele două părţi :hidrofilă şi hidrofobă.ț Partea hidrofilă (anionică), este un glicomacropeptid i va trece în plasma laptelui, iar ș

partea hidrofobă, care este insolubilă, va rămâne ataşată de restul cazeinei;- în etapa a doua are loc coagularea propriu-zisă. K-cazeina este scindată iș

determină scăderea micelelor de cazeină, moment din care respingerea electrostaticăîncetează dar se formează structuri de filamente, iniţial într-o condensare liniară, care

vor forma ulterior o reţea tridimensională ce va îngloba globulele de grăsime şi pungi dezer.

Procesul de coagulare poate fi influenţat de următorii factori:- temperatura optimă a enzimei coagulante;- cantitatea de săruri de calciu din lapte;- pH- ul;- conţinutul de substanţă uscată.Pentru a vedea dacă laptele se încadrează în normele prevăzute pentru realizarea

procesului de coagulare, acesta va fi supus unor teste, cum ar fi:

- testul de fermentaţie;- testul de coagulare;- testul de clasificare a laptelui.

Precipitarea cazeinei se realiza şi prin adăugarea unei reduse cantităţi de alcool.Acest proces poate fi folosit şi la determinarea prospeţimii laptelui deoarece lapteleuşor acidifiat are nevoie de o concentraţie mai redusă de alcool în vederea precipităriicazeinei.

De asemenea ,cazeina poate precipit şi sub acţiunea sărurilor grele, cu careformează complecşi proteici insolubili. Se folose te în special soluţia de sulfat deș cupru, pentru defecare şi obţinerea unui zer limpede care va permite realizarea unor analize ulterioare. Cazeina, ca şi alte substanţe proteice din lapte, pot fi hidrolizate subacţiunea diferitelor microorganisme (Costin G.M.,2005).

36




4.3.2. ELEMENTE DE TERMODINAMICĂ ŞI CINETICĂ

Procesul de coagularea laptelui are loc prin transformarea cazeinei în

paracazeină, conform următoarei scheme reacţională:cazeină + proteine lactice agent de coagulare paracazeină + proteine serice

Ca2+

paracazeinat de calciu (coagul insolubil )

Cazeina este cea mai importantă componentă proteică a laptelui şi poate fiidentificată prin tehnica numită electroforeză. Molecula acestei proteine conţine sulf şi o

serie de radicali pe bază de potasiu, în lapte este asociată acidului fosforic, motiv pentrucare este considerată ca fiind o fosfoproteină. Astfel, cazeina se deosebeşte de celelaltesubstanţe prin conţinutul său ridicat de fosfor şi prin modul în care ea reacţionează în

prezenţa enzimelor .Prin interacţiunea cazeinei cu calciul şi cu potasiul din plasmă, aceasta se

stabilizează sub o formă coloidală „solubilizată” în mediile apoase care conţin săruri decalciu şi magneziu, numită colcomplexul cazeino-fosfo-calcic.

Stabilitatea acestui complex în plasmă se poate explica pe baza fundamentelor teoretice ale chimiei micelelor, conform cărora există un echilibru chimic între cationiicomplexaţi şi ionii aflaţi în mediu apos. Orice modificare a polarităţii mediului aposdetermină destabilizarea acestui echilibru, în special sub acţiunea acidităţii. Astfel,scăderea pH-ului până la o valoare de 4,6, la temperatură normală poate provoaca o

precipitare a cazeinei în proporţie de 80%, restul regăsindu-se în zer. Cazeina de ine unț rol foarte important în procesele tehnologice de obţinere a iaurtului. Procesul decoagulare este, un proces chimic, indiferent de natura agentului care îl declanşează(temperatură, aciditate, enzime, etc.)

Coagularea proteinelor constă într-o reticularea accentuată a globulelor de proteină, determinată de crearea de legături chimice stabile într-o structurătridimensională, semi-solidă şi gelatinoasă, care înglobează particule de materie grasă şi

pungile de zer. În laptele proaspăt, cazeina se prezintă sub formă de particule dedimensiuni mai mici decât cele ale globulelor de materie grasă. Procesele de coagulare adiferitelor forme de cazeină sunt procese cinetice şi termodinamice, în sensul că ele suntfavorizate de cre terea temperaturii şi de mărirea timpului, dar fiind, în primul rândș catalitice, aceste procese se accentuează pe măsură ce creşte aciditatea mediului. Pentrua înţelege procesul de coagulare, este necesar să se cunoască proprietăţile micelelor decazeină şi mecanismul intim al coagulării laptelui (Nistor, D.I., Abdelkrim A., Miron, N.D.,

2006 ).

37




4.3.3. MODELE MATEMATICE DE BILANŢ

Bilanţul de materiale (de masă)este forma cantitativă în care se exprimătransformarea materialelor într-un proces tehnologic, sau expresia matematică a acestor transformări şi se bazează pe legea conservării materiei, conform căreia masa tuturor materialelor care intră în fabricaţie trebuie să fie egală cu masa tuturor produselor rezultate din proces. M i + M e= Mj + M r

în care :

M i - masa materialelor introduse în proces;M e - masa materialelor existente în instalaţie;M j - masa materialelor ieşite din proces;M r - masa materialelor rămase în instalaţie.

Bilanţul de materiale reprezintă expresia matematică a transformărilor

cantitativ-calitative ale materialelor care intră şi ies dintr-un proces tehnologic sauoperaţie, precum şi pierderile care au loc la fiecare etapă tehnologică. Cunoaştereacantităţilor sau debitelor de materiale, a transformărilor pe care acestea le suferă latrecerea prin instalaţii sau utilaje este deosebit de important atât pentru proiectarea lor cât şi pentru analiza economică şi conducerea proceselor de fabricaţie (Gavrilă L.,2000).

Bilanţul de materiale are la bază legea conservării materiei, definită prin relaţia:Σ Mi = Σ Mie + ΣMr + ΣP

în care: Mi – reprezintă cantitatea de materiale intrate în procesul tehnologic;

Mie – reprezintă cantitatea de materiale ieşite la sfâr itul procesului tehnologic;șP – reprezintă cantitatea de materiale pierdute.Pe baza bilanţului de materiale al unei instalaţii se depistează toate pierderile şi

astfel se poate acţiona pentru micşorarea lor şi pentru stabilirea consumurilor specificeşi a randamentelor de fabricaţie, factori importan i în procesul de producţie. Consumulț specific reprezintă raportul dintre cantitatea de materie primă şi auxiliară folosită şicantitatea de produs finit care s-a obţinut. Randamentul se define te ca fiind esteș raportul dintre cantitatea de produs finit care se obţine dintr-o cantitate de materie primăşi auxiliară şi cantitatea de produs finit care ar fi trebuit să se obţină teoretic din materia

primă consumată. Din cauza pierderilor care apar în procesul de fabricaţie, randamentuleste întotdeauna subunitar.

Aşa cum bilanţul de materiale este expresia legii conservării materiei, bilanţulenergiilor este expresia principiului conservării energiei. Bilanţul energiilor permite:urmărirea fluxurilor energetice printr-o instalaţie, stabilirea randamentelor energetice iș dimensionarea unor utilaje. Ecuaţia generală de bilanţ energetic are forma:

Σ Ei + Σ Ea = Σ Er + Σ Ee ,în care:Ei - energiile existente în sistem la momentul iniţial,Ea - energiile intrate (alimentate) în sistem,Er - energiile rămase în sistem în momentul final,

Ee - energiile ieşite din sistem.

38




În cazul nostru se calculează cantităţile de apă şi abur necesare pentru încălzirea,termostatarea şi răcirea iaurtului.

Bilanţul de materiale se poate exprima sub forma unui bilanţ parţial sau a unui bilanţ global de materiale (Nistor D.I., Azzouz A., Miorn ,N.D., 2006 ).

Unitatea industrială de fabricare a iaurtului cu adaos de fructe procesează, învederea obţinerii acestuia, 3000 kg/sarjă lapte integral, regimul de lucru este de 8 h

producţie/zi, ceea ce denotă că se lucrează într-un singur schimb. Regimul tehnologic al procesului este discontinuu.

Laptele integral are o grăsime de 3,5%. Laptele se normalizează la 2,8% grăsimecu ajutorul laptelui praf smântânit. Densitatea laptelui normalizat este de 1,029 g/L.Stabilizatorul se adaugă în proporţie de 0,3%, zahărul în proporţie de 8% şi fructele10%. Cultura de bacterii cu care se însămânţează se adaugă în proporţie de 2%. Se

porneşte de la o cantitate de 3t/şarjă lapte integral.Debit masic : 3000kg /şarjă lapte integral = 3000 kg/8 h = 375 kg/oră = 0,10416

kg/ sec.

4.3.4. BILANŢUL DE MATERIALE

Recepţia laptelui

Li= Lrp + P1

zikg L L

L

rprp

i

/5,2998100

0,0513000

100

05,030003000L

L100

05,03000L

100

05,0LLi

rp

rpirp

=⇔

−⋅=⇒×−=

=×−⇒×+=

Lapte recep ionat = 2998,5 kg/zi= 374,81 kg/hț

Li - cantitatea de lapte integral, kg/ziLrp - cantitatea de lapte recepţionat, kg/zi;P1 - pierderi 1 la recepţia laptelui, kg/zi.

Filtrarea laptelui

39

Li

Recepţie

Lrp

P1=0,05%

Lrp

Filtrare

Lf

P2=0,1%




Lrp = Lf + P2

zikg L L f f /51,2995100

0,115,2998

100

0,15,29985,2998L

L100

0,15,2998L

100

0,1L+L=L

f

f rprpf rp

=⇔

−⋅=⇒×−=

=×−⇒×

Lapte filtrat =2995,51 kg/zi= 374,43 kg/hLrp - cantitatea de lapte recepţionat, kg/ziLf - cantitatea de lapte filtrat, kg/ziP2 - pierderi 2 la filtrarea laptelui, kg/s. Răcirea şi depozitarea

Lf = Lrd+ P3

zikg L L rd rd /02,2994100

0,05151,2995

100

0,0551,299551,2995L

100

0,05 51,2995LL

100

0,05L+L=L

rd

f rdf rdf

=⇔

−⋅=⇒×−=

×−=⇒×

Lapte răcit i depozitat = 2994,02 kg/zi =374,25kg/hș

Lf - cantitatea de lapte filtrat, kg/zi;

Lrd - cantitatea de lapte răcit i depozitat, kg/zi;șP3 - pierderi 3 la răcirea laptelui, kg/zi.

Curăţire

40

Lf

Răcirea

Lrd

P3=0,05%

Lrd

Curăţire

Lc

P4=0,2%




Lrd = Lc+ P4

zikg L L cc /04,2988100

0,2102,2994

100

0,202,299402,2994L

100

0,202,2994LL

100

0,2L+L=L

c

rdcrdcrd

=⇔

−⋅=⇒×−=

×−=⇒×

Lapte cură it = 2988,04 kg/zi = 374,75 kg/hț

Lrd - cantitatea de lapte racit si depozitat, kg/zi;

Lc - cantitatea de lapte curăţit, kg/zi;P4 - pierderi 4 la curăţirea laptelui, kg/zi.Normalizare

Lc + Ls = Ln+ P5

Lapte curăţit 3,5% grăsime 2,7părţi

Lapte smântânit 0.1% grăsime 0,7părţi2988,04kg lapte ………………….…. 2,7 părţix kg lapte ……………………………..0,7 părţi

x= 7,2

0,704,2988 ⋅

= 774,67kg lapte praf smântânit cu 0,1% grăsime pentru a normaliza

laptele integral curăţit de 3,5% grăsime la 2,8% grăsime.

2988,04+ 774,67 = L N + ( )774,67+2998,04100

0,3

Ln = 3762,71 – 11,28 ⇒ Ln= 3751,43kg/ziLapte normalizat = 3751,43kg/zi = 468,28 kg/h

41

Lc

Normalizare

Ln

P5=0,3%

Lapte praf smântânit

0,1%grăsime

2,8% grăsime




Lc - cantitatea de lapte curăţit, kg/zi;Ln - cantitatea de lapte normalizat, kg/zi;Ls - cantitatea de lapte smântânit, kg/zi;P5 - pierderi 5 la normalizarea laptelui, kg/zi.

Omogenizare

Ln +St+Z=Lo+P6

63751,43100

83751,43

100

0,33751,43 P Lo +=⋅+⋅+

zikg L L oo /48,4042100

5,04062,79-4062,79

100

5,04062,79=4062,79 =×=⇒×+

Lapte omogenizat = 4042,48 kg/zi=505,31 kg/hLn - cantitatea de lapte normalizat, kg/zi;Lo - cantitatea de lapte omogenizat, kg/zi;Z - cantitatea de zahăr, kg/zi;St - cantitatea de stabilizatori, kg/zi;

P6 - pierderi 6 la omogenizarea laptelui, kg/zi.Pasteurizare

Lo = L p+ P7

zikg L L p p /64,3961100

2148,4042

100

248,404248,4042L

100

248,4042LL

100

2L+L=L

p

o po po

=⇔

−⋅=⇒×−=

×−=⇒×

Lapte pasteurizat = 3961 ,64 kg/zi =495,20 kg/ hLo - cantitatea de lapte omogenizat, kg/zi;

L p - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/zi;P7 - pierderi 7 la pasteurizarea laptelui, kg/zi

42

Ln

Omogenizare

Lo

P6=0,5%

Stabilizatori 0,3%

Zahăr 8%

Lo

Pasteurizare

L p

P7=0,2%




Răcirea şi dozarea fructelor

L p +F = Lr2+ P8

( )

×++=×+⇒× 64,3961

100

1064,3961

100

5,0L64,3961

100

1064,3961F+L

100

5,0 +L=F+L r2 pr2 p

zikg L L r r /01,43368,4357100

5,08,4357 22 =⇒×−=

Lapte răcit2 = 4336,01kg/zi = 542,00 kg/ hL p - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/zi;Lrc - cantitatea de lapte cu fructe răcit, kg/zi;F - cantitatea de fructe, kg/zi;P8 - pierderi 8 la răcirea laptelui, kg/zi.Însămânţarea

Lr2 + Cl = Li+ P9

21,272,8601,4336L01,4336100

201,4336

100

0,0501,4336

100

201,4336L

L100

2L100

0,05LL100

2LP+L=Cl

inin

r2r2inr2r29inr2

⇒−+=⇒

×+×−×+=

++=+⇒+

Lapte însămân at= 4420,52kg/zi =552,56 kg/hț

Lrc - cantitatea de lapte cu fructe răcit, kg/zi;Lîn - cantitatea de lapte însămânţat, kg/zi;Cl - cantitatea de culturi, kg/zi;P9 - pierderi 9 la însămânţarea laptelui, kg/zi.Termostatare

43

Lr2

Însămânţare

Lîn

P9=0,05%

Culturi 2%

Lîn

Termostatare

I

P10

=0,05%

L p

Răcire şidozare fructe

P8=0,5%

Lr2

Fructe 10%




Lin= I + P1

z kg

P in

/31,4418I100

05,0152,4420I

100

05,052,4420LILIL in10in

=⇒

−×=

×−=⇒×+=

Iaurt = 4418,31 kg/zi = 552,28 kg/hLîn - cantitatea de lapte însămânţat, kg/zi

I - cantitatea de iaurt, kg/ziP10 - pierderi 10 la termostatarea laptelui, kg/zi.

Prerăcirea

I = I pr + P11

zikg /9,4413I

100

0,1131,4418I

100

0,11IIPI+I=

pr

pr pr 11 pr

=

−×=⇒

−×=⇒⋅

Iaurt prerăcit = 4413,9 kg/zi = 551,73 kg /hI - cantitatea de iaurt, kg/zi;I pr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/zi;P11 - pierderi 11 la prerăcirea iaurtului, kg/zi.

Răcirea

44

I

Prerăcirea

I pr

P11=0,1%

I pr

Răcirea

Ir

P12

=0,1%




I pr = Ir + P12

z kg /49,4409100

0,119,4413I

100

0,11IIPI+I=I r pr r 12 pr r pr =

−×=⇒

−×=⇒⋅

Iaurt răcit = 4409,49 kg/zi = 551,18 kg/hIpr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/zi;Ir - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi;P12 - pierderi 12 la răcirea iaurtului, kg/zi.

Ambalarea

A+Ir = Ia+ P13

zikg

A

/53,4540100

0,35149,440998,146I

100

0,351IIPI+I=AI

a

r a13r ar

=

−×+=

⇒

−×+=⇒⋅+

Iaurt ambalat=4540,53 kg/zi = 567, 56 kg/hIr - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi;Ia - cantitatea de iaurt ambalat, kg/zi;P13 - pierderi 13 la ambalarea iaurtului, kg/zi.

Depozitare

Ia = Id+ P14

zikg /26,4538100

0,05

153,4540I100

0,05

1IIPI+I=I dad14ada =

−×=⇒

−×=⇒⋅

45

Ia

Depozitare

Id

P14

=0,05%

Ir

Ambalare

Ia

P13

=0,35%

Ambalaj




Iaurt depozitat =4538,26 kg/zi = 567,28 kg/hIr - cantitatea de iaurt răcit, kg/zi;Id - cantitatea de iaurt depozitat, kg/zi;P14 - pierderi 14 la depozitarea iaurtului, kg/zi.

Cantitatea de iaurt cu adaos de fructe depozitat anual este:4538,26 kg/zi kg/8 h x 252 zile/an = 1143641,52 kg iaurt/an

Bilan ul de materiale efectuat pentru obţinerea iaurtului cu adaos de fructe esteț prezentat în tabelul 5, iar bilan ul global în tabelul 6.ț

MARERIALE INTRATE MATERIALE IE ITEȘ

Nr.crt.

Denumire UM Cantitate Nr.crt.

Denumire U.M. Cantitate

1Lapte

integralKg/zi 3.000 1. Lapte

recep ionatț

Kg/zi 2998,5

Pierderi Kg/zi 1,5

Total Kg/zi 3000 Kg/zi 30002 Lapte

recep ionatț

Kg/zi 2998,5 2 Lapte filtrat Kg/zi 2995,51 pierderi Kg/zi 2,99

Total Kg/zi 2998,5 Kg/zi 2998,5

3Lapte filtrat Kg/zi 2995,51 3 Lapte răcit

i depozitatș

Kg/zi 2994,02

Pierderi Kg/zi 1,49Total Kg/zi 2995,51 Kg/zi 2995,51

4Lapte răcit iș

depozitatKg/zi 2994,02 4 Lapte

cură itț

Kg/zi 2988.04


5Lapte cură itț Kg/zi 2988.04 5 Lapte

normalizatKg/zi 3751,43

Lapte praf Kg/zi 774,67 Pierderi Kg/zi 11.28Total Kg/zi 3762,71 Kg/zi 3762,71

6Lapte

normalizatKg/zi 3751,43 6 Lapte

omogenizatKg/zi 4042,48

Stabilizatori Kg/zi 11,25 Pierderi Kg/zi 20,31

Zahăr Kg/zi 300,11Total Kg/zi 4062,79 Kg/zi 4062,79

7Lapte

omogenizatKg/zi 4042,48 7 Lapte

pasteurizatKg/zi 3961,64


8Lapte

pasteurizatKg/zi 3961,64 8 Lapte

răcit ,fructeKg/zi 4336,01

Fructe Kg/zi 396,16 Pierderi Kg/zi 21,79Total Kg/zi 4357,8 Kg/zi 4357,8

9Lapte

răcit ,fructeKg/zi 4336,01 9 Lapte

însămân atțKg/zi 4420,52

46




Culturilactice

Kg/zi 86,72 Pierderi Kg/zi 2,21

Total Kg/zi 4422,73 Kg/zi 4422,73

10Lapte

însămân atț

Kg/zi 4420,52 10 Iaurt Kg/zi 4418,31


11Iaurt Kg/zi 4418,31 11 Iaurt

prerăcitKg/zi 4413,9


12Iaurt prerăcit Kg/zi 4413,9 12 Iaurt

răcitKg/zi 4409,49


13Iaurtrăcit

Kg/zi 4409,49 13 Iaurtambalat

Kg/zi 4540,53

Ambalaj Kg/zi 146,98 Pierderi Kg/zi 15,94Total Kg/zi 4556,47 Kg/zi 4556,47

14Iaurt

ambalatKg/zi 4540,53 14 Iaurt

depozitatKg/zi 4538,26


Total 4715,89 4715,89Tabel 5 Bilanţ de materiale pentru obţinerea iaurtului cu adaos de fructe

Cantităţi intrate U.M. (kg) Cantităţi ieşite U.M. (kg)

Lapte integral 3000 Iaurt cu adaos de fructe 4538,26

Lapte praf smântânit 774,67 P1 1,5

Stabilizatori 11,25 P2 2,99

Zahăr 300,11 P3 1,49

Culturi de bacterii 86,72 P4 5,98Fructe 396,16 P5 11,28

Ambalaje 146,98 P6 20,31

P7 80.84

P8 21,79

P9 2.21

P10 2.21

P11 4,41

P12 4,41

47




P13 15,94

P14 2,27

TOTAL 4715,89 4715,89

Tabel 6 Bilanţul global de materiale

Randamentul în iaurt se poate calcula pe baza rezultatelor producţiei:

%100

mp

i

C

C ×=η

Ci – cantitatea de iaurt obţinută, kg;C mp – cantitatea de materii prime folosite la fabricarea iaurtului, kg.

%61,634715,89

3000100 =×=η

Cs-consumul specific

Ci

CmpCs =

57,13000

89,4715 ==Cs

Consum specific = 4715,89/3000 = 1,57 kg iaurt/kg lapte integral

4.3.5. BILANŢUL TERMIC

a) Răcirea laptelui - lapte: 16 – 40C- apă rece: 2 – 120CSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar răcirii laptelui:

Lf 160CApă rece Apă uzată

20C 12 0CLr 40C

Qap + QLf = Qap uz + QLr + Q p

( ) pLmedmed

Lr Lr Lr uzapuzapuzapLf Lf Lf apapap

QT)Cpm(TCpm

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m

+∆××=∆××

××××××××

ap

Q p = Lmed T)Cpm(100

1,0∆×××

( ) ( )

−×××+

−×××× 4163,3885

3600

25,374

100

2,04163,3885

3600

43,374 =2)-(124202(m ap

42020 × map = 4845,49 + 9,69

4202018,4855=apm

48

Răcire




map = 0,116 kg/s = 417,6 kg/hmap - debitul de apă necesar pentru realizarea răcirii, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 70C, J/kg × K;

ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei, 10 K;m Lf - cantitatea de lapte supusă răcirii, kg/s;m Lr - cantitatea de lapte răcit, kg/s;Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 100C, J/kg × K;

ΔT L - diferenţa de temperatură a laptelui 12 K;b) Preîncălzirea iniţială a laptelui:- lapte: 6 – 280C- apă caldă: 75 – 650C

Se scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar preîncălziriiiniţiale a laptelui:

Lo 60CApă caldă Apă uzată

750C 65 0CLpr1 280C

Qap + QLo = Qap uz + QLpr1 + Q pQp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m

Lpr1Lpr1Lpr1uzapuzapuzapLoLoLoapapap ××××××××

( ) pLmedmed QT)Cpm(TCpm +∆××=∆×× ap

( ) ( )

hkg skg /8,1036/288,0m

41900

77,12078m

19,7914,11999m41900

62875,39123600

20,495

100

66,062875,3912

3600

31,505 =65)-(754190(m

ap

ap

ap

ap

==

=

+=×

−×××+

−××××

map - debitul de apă necesar pentru realizarea preîncălzirii 1, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 700C, J/kg × K;

ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei 10 K;m L 0 - cantitatea de lapte supusă preîncălzirii 1, kg/s;m L pr1- cantitatea de lapte preîncălzit 1, kg/s;Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 170C, J/kg × K;

ΔT L - diferenţa de temperatură a laptelui 22 K.

c) Preîncălzirea a doua a laptelui:- lapte: 28 – 650C- apă caldă: 80 – 600C

49

Preîncălzire 1




Se scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar preîncălzirii adoua a laptelui:

Lpr1 280CApa caldă Apa uzată

800C 60 0CLpr2 650C

Qap + QLpr1 = Qap uz + QLpr2 + Q p

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m Lpr2Lpr2Lpr2uzapuzapuzap pr1 pr1Lpr1apapap ××××××××

[ ] ( ) ( )

hkg skg /8,1774/493,0m

41900

91,20678m

59,13532,20543m41900

286545,39593600

20,495

100

66,0286545,3959

3600

31.505 =60)-80(4190m

ap

ap

ap

ap

==

=

+=×

−×××+

−××××

map - debitul de apă necesar pentru realizarea preîncălzirii 2, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 700C, J/(kg·K);

ΔT ap – diferenţa de temperatura a apei 10 K;m L pr1- cantitatea de lapte supusă preîncălzirii 2, kg/s;m L pr2- cantitatea de lapte preîncălzit 2, kg/s;

Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 46,50

C, J/(kg·K); ΔT L - diferenţa de temparatură a laptelui 37 K.

d) Pasteurizarea propriu - zisă a laptelui:- lapte: 65 – 740C- apă caldă: 88 – 680CSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar pasteurizăriilaptelui:

Lpr2 650CApă caldă Apă uzată

880C 68 0CLp 740C

Qap + QLpr2 = Qap uz + QLp + Q p

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m LpLpLpuzapuzapuzapLpr2Lpr2Lpr2apapap ××××××××


50

Preîncălzire 2

Pasteurizare




[ ] ( ) ( )

hkg skg /6,219/061,0m

83800

99,5084m

34,3365,5051m83800

657435,40053600

20.495

100

66,0657435,4005

3600

31,505 =68)-88(4190m

ap

ap

ap

ap

==

=

+=×

−×××+

−××××

map - debitul de apă necesar pentru realizarea pasteurizării, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 780C, J/(kg·K);

ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei 20 K;m L pr2- cantitatea de lapte preîncălzit 2, kg/s;m L p - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/s;Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 69,50C, J/(kg·K);


e) Răcirea laptelui înainte de însămânţare:- lapte: 74 – 420C- apă: 10 – 280CSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar răcirii lapteluiînainte de însămânţare:

Lp 740C

Apă Apă uzată

100

C 280

CLr 420C

Qap + QLp = Qap uz + QLr + Q p

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m Lr Lr Lr uzapuzapuzapLpLpLpapapap ××××××××


[ ] ( ) ( )

hkg skg /6,939/261,0m

7542019689m

3,397,19649m75420

427428,39863600

00,542

100

2,0427428,3986

3600

20,495 =10)-28(4190m

ap

ap

ap

ap

==

=

+=×

−×××+

−××××

map - debitul de apă necesar pentru realizarea răcirii, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 190C, J/(kg·K);

ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei 18 K;m Lp - cantitatea de lapte pasteurizat, kg/s;m Lr - cantitatea de lapte răcit, kg/s;Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 580C, J/(kg·K);


51

Răcire




f) Însămânţarea laptelui:- lapte: 42 – 430C- abur: 2 ata(119,60C)

Se scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar însămânţăriilaptelui:

Lr 420CAbur Abur uzat2 ata 2 ata

Li 430C

Qab + QLr = Qab uz + QLi + Q p

Qp+)TCp(m+)h(m=)TCp(m+)(m LiLiLi'

uzabLr Lr Lr ''

ab ××××××h

( )

[ ] ( ) ( )

24,191,618m106,2207

424339,39543600

56,552

100

2,0424339,3954

3600

00,542 =106,2207m

QT)Cpm(m

ap

3

3

ab

pLmed

+=××

−×××+

−××××

+∆××=×abvl

hkg skg /008,1/00028,0m

2207600

49,365m

ab

ab

==

=

mab - debitul de abur necesar pentru realizarea însămânţării, kg/s;h’’ - entalpia apei sub formă de vapori (h"= 2710kJ/kg);h ' - entalpia apei sub formă lichidă (h'= 502,4kJ/kg );lv – caldura latentă de vaporizare (lv = 2207,7kJ/kg);m Lr - cantitatea de lapte răcit, kg/s;m Lî - cantitatea de lapte însămânţat, kg/s;Cp L - căldura specifică a laptelui la temperatura sa medie de 42,50C, J/(kg·K);

ΔT L - diferenţa de temperatura a laptelui 1 K.

g) Termostatarea laptelui:- lapte: 43 – (iaurt)440C

- abur: 2 ataSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de abur necesar termostatăriilaptelui:

Lî 430CAbur Abur uzat

2 ata 2 ataI 440C

Qab + QLi = Qab uz + QI + Q p

Qp+)TCp(m+)(m=)TCp(m+)(m III'

uzabLiLiLi''

ab ×××××× hh

52

Insămân areț

Termostatare




( ) pImed QT)Cpm(m +∆××=× abvl

[ ] ( ) ( )

hkg skg /008,1/00028,0m

2207600

91,619m

24,167,618m106,2207

434485,39543600

28,552

100

2,0434485,3954

3600

56,552 =106,2207m

ab

ab

ab

3

3

ab

==

=

+=××

−×××+

−××××

mab - debitul de abur necesar pentru realizarea termostatării, kg/s;h’’ - entalpia apei sub formă de vapori (h"= 2710kJ/kg);h ' - entalpia apei sub formă lichidă (h'= 502,4kJ/kg );lv – caldura latentă de vaporizare (lv = 2207,7kJ/kg);m Lî - cantitatea de lapte însămânţat, kg/s;

m I - cantitatea de iaurt , kg/s;Cp L - căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie de 43,50C, J/(kg·K);


h) Prerăcirea iaurtului:- iaurt: 44 – 200C- apă: 10 – 240CSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar prerăciriiiaurtului:

I 440CApă Apa uzată

100C 24 0CIpr 200C

Qap + QI = Qap uz + QIpr + Q p

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m Ipr Ipr Ipr uzapuzapuzapIIIapapap ××××××××

( )

[ ] ( ) ( )

56,291,14780m58660

204412,39393600

73,551

100

2,0204412,39393600

28,552 =10)-24(4190m

QT)Cpm(TCpm

ap

ap

pImedmed

+=×

−×××+

−××××

+∆××=∆××ap

hkg skg /2,907/252,0m

58660

66,14809m

ap

ap

==

=

map - debitul de apă necesar pentru realizarea prerăcirii, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 170C, J/(kg·K);

ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei 14 K;m I - cantitatea de iaurt supusă prerăcirii, kg/s;m Ipr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/s;Cp I - căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie de 320C, J/(kg·K);

53

Prerăcire




ΔT I - diferenţa de temperatură a iaurtului 24 K.

i) Racirea iaurtului:- iaurt: 20 – 60C- apă: 5 – 170CSe scrie ecuaţia de bilanţ termic şi se calculează debitul de apă necesar răcirii iaurtului:

I pr 200C

Apă Apă uzată50C 17 0C

Ir 60C

Qap + QIpr = Qap uz + QIr + Q p

Qp+)TCp(m+)TCp(m=)TCp(m+)TCp(m Ir Ir Ir uzapuzapuzapIpr Ipr Ipr apapap ××××××××

( )

[ ] ( ) ( )

72,2575,8574m50280

62014,39213600

18,551

100

3,062014,3921

3600

73,551 =5)-17(4190m

QT)Cpm(TCpm

ap

ap

pImedmed

+=×

−×××+

−××××

+∆××=∆××ap

hkg skg /16,2216/171,0m

50280

47,8600m

ap

ap

==

=

map - debitul de apă necesar pentru realizarea răcirii, kg/s;Cpap - căldura specifică a apei la temperatura sa medie de 110C, J/(kg·K); ΔT ap – diferenţa de temperatură a apei 12 K;m Ipr - cantitatea de iaurt prerăcit, kg/s;m I r - cantitatea de iaurt răcit, kg/s;Cp I - căldura specifică a iaurtului la temperatura sa medie de 130C, J/(kg·K);

ΔT I - diferenţa de temperatură a iaurtului 14 K.

54

Răcire




4.4. UTILAJELE INSTALAŢIEI PENTRU REALIZAREATEHNOLOGIEI

4.4.1. ALEGEREA, DESCRIEREA ŞI REGIMUL DE FUNCŢIONARE

A UTILAJELOR DIMENSIONATEVana de fermentare

Vana de fermentare utilizată pentru obţinerea iaurtului cu adaos de fructe este ovană cu manta prevăzută cu un agitator de tip elice care are diametrul de 800 mm,turaţia de 200 rota ii /min i este confec ionată din tablă de oţel inoxidabil cu grosimeaț ș ț de 4 mm. În această vană are loc procesul de fermentare a laptelui de la temperatura de420C la temperatura de 430C , cu ajutorul aburului cu presiunea p = 2 ata carecondensează în manta. Vana are o capacitate utilă de 2,94m3, formă cilindrică verticală,cu fund şi capac plan. Mantaua se dispune pe întreaga înălţime a vanei. Raportul H/D

este de 1, iar coeficientul de umplere φ = 0,90.

Pasteurizatorul cu plăciPasteurizatoarele cu plăci sunt acele utilaje în care se realizează încălzirea

laptelui până la temperatura de 74oC, cu scopul distrugerii microorganismelor dăunătoare existente în lapte.

Caracteristicile plăcii Tehnofrig T-5000 sunt prezentate în tabelul 7:Parametri Tehnofrig T-5000 Tehnofrig T-5000

Lungime, mm 990

Lăţime, mm 250Grosime, mm 1Aria suprafeţei de transfer, A0, m2 0,18

Distanţa dintre plăci, δc, mm 3Aria secţiunii de curgere, S0, m2 636×10-6

Diametrul echivalent, dech., mm 6Grosimea plăcii de capăt, δ pc, mm 110

Grosimea plăcii intermediare, δ pi, mm 72Tabelul 7Caracteristici tehnice ale pasteurizatorului Tehnofrig T-5000

(Codoban,J.,Codoban,I.,2006 )

4.4.2. DIMENSIONAREA TEHNOLOGICĂ A UTILAJELOR

55




Vana de fermentareVana de fermentare este alcătuită din două mantale confec ionate din o elț ț

inoxidabil: o manta interioară prevăzută cu pereţi dubli pe cea mai mare parte, întrecare circulă aburul, folosit ca agent de încălzire şi o manta exterioară. Între cele douămantale se află un strat izolator termic. Vana este susţinută de 3 picioare reglabile care îiasigură poziţia verticală. Vana are o construc ia conice orientată cu vârful în jos, iar ț conducta de golire este montată în partea cea mai de jos a conului, ceea ce permitegolirea completă a vanei. Laptele se introduce în vană printr-un racord amplasat la

partea superioară a vanei.Încălzirea sau răcirea vanei se realizează prin intermediul aburului care, după ce

străbate un filtru, întră într-o ţeavă circulară prevăzută cu găuri multiple montată în partea superioară, între pereţii dubli. De aici, aburul trece sub formă de şiroaie scăldând peretele. Evacuarea aburului se realizează prin dopul de curăţire. La partea superioară avanei sunt amplasate: motorul şi reductorul agitator, uşa de vizitare, racordul de

alimentare cu lapte şi racordul de intrare a apei de spălare. Pentru a asigurauniformizarea temperaturii în toată masa laptelui, vana este prevăzută cu un agitator,ale cărui piese sunt confec ionate din oţel inoxidabil. Antrenarea agitatorului seț realizează cu ajutorul unui motor, prin intermediul unui reductor cu melc. Legăturadintre axul reductorului şi axul agitatorului este realizată printr-un antrenor special ce

permite ridicarea agitatorului cu aproximativ 60 mm în caz de nevoie, fără a necesitademontarea reductorului. În partea interioară, axul agitatorului se sprijină pe un lagăr dealunecare axial. Puterea de antrenare şi turaţia agitatorului sunt suficiente pentruasigurarea unei agitări eficace şi liniştite (Codoban, J.,Codoban,I.,2006 ).

Li

Ab

H Hl

Ab Fig. nr. 5 Vana de fermentareDimensiunile geometrice ale vanei de fermentare se determină astfel:

laptemmV V m 394,2

9,1020

3000===⇒=

ρ ρ

56




Vu=2,94 m3

m H m D

m D

D

D H

H D

V

mV

V

t

ut

61,161,1

61,117,44

14,3

27,34

27,39,0

94,2

33

2

3

=⇒=

==⇒×

=⇒

=

××

=

===

π

ϕ

Debitul de abur necesar se determină din ecuaţia de bilanţ termic:

skg /00028,0mab =

Pentru calculul coeficientului total de transfer de căldură se poate aplica formula pentru peretele plan întrucât:

2<i

e

D

D

21

11

1

α λ

δ

α ++

=k

× K m

W 2

Coeficientul parţial de transfer de căldură, α1, se calculează pentru condensareaaburului pe pereţi verticali cu relaţia:

423

1 15,1l

v

H t

g l

×∆××××

×=η

ρ λ α

× K m

W 2

( Macovei,V. ,2001 )

C t t t pcond

0

15=−=∆

Deoarece D t < 30...400 C valorile lui λ, ρ şi η se iau pentru condensat (apă) latemperatura de condensare.Hl – înălţimea maximă a suprafeţei verticale pe care condensează vaporii.

m H l 45,1=

m H H

H

H D

H D

V

V

l

l

l

t

u

45,1449,161,190,0

4

42

2

≅=×=⇒=⇒

××

××

==

ϕ

π

π

ϕ

(Macovei, V.,2001)

8,781345,1510231,0

81,9102,2207943687,015,1 4

3

323

1 =

×××

×××××=

−α

× K m

W 2

g – acceleraţia gravitaţională (9,81).Coeficientul parţial de transfer de căldură convectiv, α2, se calculează pentru

lichide cu agitare conform formulei:14,0

33,0Pr Re

×××= p

mC Nu η

η

57




λ

α ad Nu×

= ;η

ρ 2

Re ad n××= ;

λ

η ×=

pC Pr

(Gavrilă,L.,2007)

D – diametrul interior al recipientului;da – diametrul descris de paletele agitatorului, m;

n – turaţia, rot./s.Pentru vase cu manta: C = 0,36 şi m = 0,66.

84,20941531004,160

8,02009,1020

Re3

2

=

××

××

=−

85,8515,0

1004,162,3887Pr

3

=××

=−

81,10962185,884,209415336,0 14,033,066,0=×××= Nu

31,7057

8,0

515,081,109622 =×=×=

ad

Nu λ α

× K m

W

2

77,1845

31,7057

1

7,14

004,0

8,7813

1

1

11

1

21

=++

=++

=

α λ

δ

α

k

× K m

W 2

Aria suprafeţei de transfer termic rezultată din geometria vasului se calculează curelaţia:

222

36,933,703,245,161,114,34

61,114,3

4m A H D

D A l =+=××+

×=⇒××+

×= π π

Pasteurizatorul cu plăciPasteurizatorul se utilizează în industria laptelui pentru a distruge formelevegetative ale microorganismelor existente în lapte. Pasteurizatorul cu plăci este formatdintr-o serie de plăci confec ionate din oţel inoxidabil, strânse una lângă alta, alcătuindț secţiuni separate în care se realizează schimbul de căldură i care formează mai multeș secţiuni (zone), astfel:

- zona de recuperare I în care are loc preîncălzirea iniţială a laptelui de latemperatura de 5-100C la temperatura de 35-400C prin circulaţia în contracurent culaptele cald pasteurizat;

- zona de recuperare II în care se produce preîncălzirea a doua a laptelui de latemperatura de 35-400C la temperatura de 55-600C, tot datorită laptelui pasteurizat;

- pasteurizarea propriu-zisă, unde laptele ajunge temperatura dorită în funcţie deregimul ales;

- menţinerea la temperatura de pasteurizare ,pentru o perioadă scurtă;- zona de răcire cu apă ,în care temperatura laptelui scade la 15-250C;- zona de răcire finală, în care laptele care iese din secţiunea de recuperare II ajunge

la temperatura de 4-60C, datorită circulaţiei în contracurent cu apa răcită la temperaturade 0-40C.

Pasteurizatorul de lapte se montează în cadrul instalaţiei de pasteurizare iș

cuprinde: aparatul de pasteurizare, un vas cu plutitor, o pompă centrifugă pentru lapte,un ventil de recirculare, un boiler pentru prepararea apei calde, o pompă centrifugă

58




pentru apa caldă, armături, conducte şi robinete. Fazele punerii în funcţiune a aparatuluide pasteurizare cu plăci constau în: umplerea aparatului cu apă rece necesară pentruclătire, pornirea în regim de spălare până când apa ajunge la temperatura 650C, trecerea

pe un regim automat şi alimentarea cu lapte prin cădere liberă în vasul cu plutitor şievacuarea apei calde din aparat fără ca să se piardă laptele în apa evacuată şi fără a seamesteca laptele cu apa. Laptele intră în zona de recuperare ,unde se preîncălze te peș

baza laptelui pasteurizat până la temperatura de 350C, moment în care părăseşte pasteurizatorul pentru a putea să pătrundă în separatorul centrifugal, unde are locreglarea conţinutului de grăsime. În continuare, laptele pătrunde în pasteurizator în adoua zonă de recuperare, unde se încălze te până la temperatura de 57,2ș 0C.După ceeste menţinut la această temperatură timp de 20 s, în zona de menţinere, laptele intră înzona de recuperare unde începe să se răcească, datorită cedării căldura laptelui crud.Urmează traversarea zonei de răcire şi în final părăsirea pasteurizatorul cu temperaturade 40C(Abdelkrim Azzouz, 2002).

a) Dimensionarea zonei de recuperare I:Cantitatea de lapte omogenizat care intră în prima zonă de recuperare este:

mLo= 505,15 kg/hCantitatea de apă ce intră în prima zonă de recuperare este:

map= 748,8kg/hLaptele intră în prima zonă de recuperare cu temperatura de 6 oC şi iese la 28oC,

iar apa caldă intră cu temperatura de 75oC şi iese cu temperatura de 65oC.Viteza de circulaţie a laptelui se admite iniţial υ lp = 1,99·10-2 m/s.Se determină numărul de canale m2 care asigură circulaţia laptelui, din relaţia:

9,10291099,1106363600

15,505 262

02

×××××=

×××=

−−m

S mm lp Lo ρ ν

canalem 1185,102 ≈=

m2 – numărul de canale pentru lapteSe alege un număr întreg pentru numărul de canale, m2 = 11 canale şi se

recalculează viteza de circulaţie a laptelui:

sm

S m

m

realalp

realalp Lo

realalp

/019,098,25711

15,505

9,102910636113600

15,505

602

==

⇒××××

=⇒××

=−

ν

ν ρ

ν

Pentru calculul coeficientului parţial de transfer de căldură prin convecţie, α2, sefoloseşte ecuaţia criterială:

echd

Nu λ α

×=2

ε ×××= nmC Nu Pr Re ( Gavrilă ,L. , 2000 )

Pentru placa Tehnofrig 5000 constantele au următoarele valori: C = 0,0645; m =0,78; n=0,46, e = 1,05 (pentru încălzire).

09,5900197,01164,0

10197,09,1029106019,0Re

2

3

==×

×××=××= −

−

η

ρ ν echlp d

59




77,505,1538,308,240645,005,160,1509,590645,0

60,15494,0

3912,7510197,0Pr

46,078,02

2

2

2

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C plp

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

32 /06,475

106

494,077,5α

Viteza optimă de circulaţie a apei se admite iniţial υap = 0,02 m/s.Se determină numărul de canale m1 care asigură circulaţia laptelui, din relaţia:

canalem

S

mmS mm

ap

apapap

1772,1678,44

8,748

9781063602,03600

8,748

61

0101

≈==

××××

=

××=⇒×××=

−

ρ ν ρ ν

m1 – numărul de canale pentru apă.Se alege un număr întreg pentru numărul de canale, m1 = 17 canale şi se recalculează

viteza de circulaţie a apei:

sm

S m

m

realaap

realaapap

realaap

/019,089,38066

8,748

97810636173600

8,748

601

==

⇒××××

=⇒××

=−

ν

ν ρ

ν

Pentru calculul coeficientului parţial de transfer de căldură prin convecţie, α1, sefoloseşte ecuaţia criterială :

echd

Nu 111

λ α

×=

ε ×××=nm

C Nu Pr Re ( Gavrilă L.,2007)Pentru placa Tehnofrig 5000 constantele au următoarele valori: C = 0,0645; m =

0,78; n=0,46, e = 0,95 (pentru răcire).

63,7410406

1115,0

10406

978106019,0Re

66

3

=

×

=

×

×××=

××=

−−

−

η

ρ ν echlp d

73,295,054,19,280645,095,055,263,740645,0

55,2668,0

104064190Pr

46,078,02

6

1

1

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C pap

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

31 /94,303106

668,073,2

α

Conductivitatea termică a oţelului inoxidabil este: λ = 17,5 W/(m×K).Coeficientul total de transfer termic este:

K)×W/(m48,183

94,303

1

5,17

001,0

061,475

1

1

11

1

21

=++

=++

=

α λ

δ

α

k

Diagrama termică pentru circulaţia fluidelor în schimbătorul de căldură este:

75 ΔtM = 650C -60C =590C

65 Δtm = 750

C -280

C =470

C28

60




6

Fig.nr . 6 Diagrama termică ( Macovei ,V.M., 2001)

Pentru raportul 26,147

59 ==∆∆

m

M

t

t < 2, diferenţa medie de temperatură este:

C t t

t m M med

053

2

4759

2=

+=

∆+∆=∆

Fluxul termic transmis este:W Q flux 2,12067=

Aria suprafeţei de transfer termic se calculează cu relaţia:

med

flux

t k

Q A

∆×= ( Macovei ,V.M., 2001)

224,1

5348,183

2,12067m

t k

Q A

med

flux =×

=∆×

=

Numărul de plăci (n) de lucru pentru circulaţia fluidelor este:

placi A

An 789,6

18,0

24,1

0

≈===

A0 – suprafaţa de schimb termic a unei placi, m2(conform tabelului).Aranjarea plăcilor pe zone se face ţinând cont de numărul de canale pentru o

singură trecere, m şi de numărul de treceri, z.

≈

≈⇒

+=×+×

×=×⇒

+=×+×

×=×

2

1

171117

1117

1 2

1

21

21

2211

2211

z

z

z z

z z

n zm zm

zm zm

Numărul total de canale din zonă este:canale z m z mm 392111172211 =×+×=×+×=

Numărul total de plăci va fi: 38placi=1-39=1-m=1+n=m

b) Dimensionarea zonei de recuperare II:Cantitatea de lapte preîncălzit 1 ce intră în a doua zonă de recuperare este:

mLpr1= 504,82 kg/h

Cantitatea de apă ce intră în a doua zonă de recuperare este:map= 1774,8 kg/h

61




Laptele intră în a doua zonă de recuperare cu temperatura de 28 oC şi iese la65oC, iar apa caldă intră cu temperatura de 80oC şi iese cu temperatura de 60oC.Viteza de circulaţie a laptelui se admite iniţial ωlp = 1,99·10-2 m/s.

Se determină numărul de canale m2 care asigură circulaţia laptelui, din relaţia:

2,10151099,1106363600

504,82 262

022

×××××=

×××=

−−m

S mmlp Lp

ρ ν

canalem 1191,102 ≈=



sm

S m

m

realalp

realalp Lo

realalp

/019,042,25568

82,504

2,101510636113600

82,504

602

==

⇒××××

=⇒××

=−

ν

ν ρ

ν


echd

Nu 222

λ α

×=

ε ×××= nmC Nu Pr Re


14,14110082,0

2,1015106019,0

Re 2

3

=×

×××=

××

= −

−

η

ρ ν echlp d

83,405,150,15,470645,005,143,214,1410645,0

43,232,1

3908,5710082,0Pr

46,078,02

2

2

21

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C plpr

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

32 /6,1062106

32,183,4α


canalem

S

mmS mm

apapapap

2364,2237,78

1774,8

97810636035,03600

1774,8

61

0101

≈==

××××

=

××=⇒×××=

−

ρ ν ρ ν

m1 – numărul de canale pentru apă.Se alege un număr întreg pentru numărul de canale, m1 = 23 canale şi se

recalculează viteza de circulaţie a apei:

smS m

mrealaap

aprealaap /034,0

97810636233600

8,8,1774

601

=××××

=⇒××

=−

ν ρ

ν


62




echd

Nu 111

λ α

×=


Pentru placa Tehnofrig 5000 constantele au următoarele valori: C = 0,0645; m =

0,78; n=0,46, e = 0,95 (pentru răcire).9,81

10406

97810034,0Re

6

3

=

×

××=

××=

−

−

η

ρ ν echlp d

93,295,054,107,310645,095,055,29,810645,0

55,2668,0

104064190Pr

46,078,02

6

1

1

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C pap

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

31 /2,326106

668,093,2α

Conductivitatea termică a oţelului inoxidabil este: λ = 17,5 W/(m×K).

Coeficientul total de transfer termic este:

K)×W/(m06,246

2,326

1

5,17

001,0

6,1062

1

1

11

1

21

=++

=++

=

α λ

δ

α

k


80 ΔtM = 60 – 28 = 320C60 Δtm = 80 – 65 = 150C

65 28

Fig.nr. 7 Diagrama termică ( Macovei ,V.M., 2001)


32 ==∆∆

m

M

t

t >2, diferenţa medie de temperatură este:

C

t

t t t t

m

M

m M med

004,22

15

32ln

1532

ln

=−

=

∆

∆

∆−∆=∆



281,3

04,2206,246

7,20656m

t k

Q A

med

flux =×

=∆×

=


63




placi A

An 2116,21

18,0

81,3

0

≈===

A0 – suprafaţa de schimb termic a unei plăci, m2(conform tabelului).Aranjarea plăcilor pe zone se realizează ţinând cont de numărul de canale pentru

o singură trecere, m şi de numărul de treceri, z.

≈

≈⇒

+=×+×

×=×⇒

+=×+×

×=×

2

1

1211123

1123

1 2

1

21

21

2211

2211

z

z

z z

z z

n zm zm

zm zm


Numărul total de plăci va fi: placi44=1-45=1-m=1+n=m

c) Dimensionarea zonei de pasteurizare:

Cantitatea de lapte preîncălzit 2 ce intră în a doua zonă de pasteurizare este:mLpr2 = 549,9 kg/h

Cantitatea de apă ce intră în a doua zonă de pasteurizare este:map= 219,6 kg/hLaptele intră în a doua zonă de pasteurizare cu temperatura de 65 oC şi iese la

74oC, iar apa caldă intră cu temperatura de 88oC şi iese cu temperatura de 68oC.Viteza de circulaţie a laptelui se admite iniţial ω lp = 1,99·10-2 m/s.Se determină numărul de canale m2 care asigură circulaţia laptelui, din relaţia:

⇒×××××=

×××=

−−95,10041099,110636

3600

549,9 262

022

m

S mm lp Lpr ρ ν

m2 = 12 canale

m 2 - numărul de canale pentru lapteSe alege un număr întreg pentru numărul de canale, m2 = 12 canale şi se


sm

S m

m

realalp

realalpr Lo

realalpr

/019,02,27611

549,9

95,100410636123600

549,9

6202

2

==

⇒××××

=⇒××

=−

ν

ν ρ

ν


echd Nu 22

2λ α ×=

64






78,184

10062,0

1145,0

10062,0

95,1004106019,0Re

22

3

=

×

=

×

×××=

××=

−−

−

η

ρ ν echlp d

72,405,119,161,580645,005,147,178,1840645,0

47,167,1

3948,2610062,0Pr

46,078,02

2

2

22

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C plpr

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

232 /73,1313

106

67,172,4α


canalem

S

mmS mm

ap

apapap

2564,2491,8

219,6

2,97310636004,03600

219,6

61

0101

≈==

××××

=

××

=⇒×××=

−

ρ ν

ρ ν



smS m

mrealaap

aprealaap /0039,0

2,97310636253600

219,6

601

=××××

=⇒××

= −ν

ρ ν

Pentru calculul coeficientului parţial de transfer de căldură prin convecţie, α1, se

foloseşte ecuaţia criterială:

echd

Nu 111

λ α

×=


Pentru placa Tehnofrig 5000 constantele au următoarele valori: C = 0,0645; m =0,78; n=0,46, e = 0,95 (pentru răcire).

39,6210365,02

02277,0

10365,02

2,9731060039,0Re

66

3

=×

=×

×××=

××=

−−

−

η

ρ ν echlp d

25,295,046,113,250645,095,027,239,620645,0

27,2674,0

1002,3654190

Pr

46,078,02

6

1

1

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

C pap

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

31 /75,252106

674,025,2α


K)×W/(m43,209

75,252

1

5,17

001,0

73,1313

1

1

11

1

21

=++

=++

=

α λ

δ

α

k


65




88 ΔtM = 88 – 74 = 140C68 Δtm = 74 – 65 = 90C

7465



14==

∆∆

m

M

t


C t t

t m M med

05,112

914

2=

+=

∆+∆=∆



212,2

5,1143,209

8,5111m

t k

Q A

med

flux =×

=∆×

=


placi A

An 1277,11

18,0

12,2

0

≈===

Aranjarea plăcilor pe zone se face ţinând cont de numărul de canale pentru o

singură trecere, m şi de numărul de treceri, z.

≈

≈⇒

+=×+×

×=×⇒

+=×+×

×=×

2

1

1121225

1225

12

1

21

21

2211

2211

z

z

z z

z z

n zm zm

zm zm


Numărul total de plăci va fi: placi48=1-49=1-m=1+n=m

d) Dimensionarea zonei de răcire:Cantitatea de lapte pasteurizat ce intră în zona de racire este:

mLp = 554,55 kg/h

Cantitatea de apă ce intră în zona de racire este:map= 939,6 kg/h

66




Laptele intră în zona de răcire cu temperatura de 74oC şi iese la 42oC, iar apacaldă intră cu temperatura de 10oC şi iese cu temperatura de 28oC.

Se determină numărul de canale m2 care asigură circulaţia laptelui, din relaţia:

⇒×××××=

×××=

−−7,10281098,110636

3600

55,554262

02

m

S mm lp Lp ρ ν

canalem 1289,112 ≈=



smS m

mrealalp

Lprealalp /019,0

7,102810636123600

55,554

602

=××××

=⇒××

=−

ν ρ

ν


echd

Nu 222

λ α

×=


Pentru placa Tehnofrig 5000 constantele au următoarele valori: C = 0,0645; m =0,78; n=0,46, e = 0,95 (pentru răcire).

01,14310082,0

1173,0

10082,0

7,1028106019,0Re

22

3

=×

=×

×××=

××=

−−

−

η

ρ ν echlp d

49,495,053,199,470645,095,052,201,1430645,0

52,2

28,1

3941,1110082,0Pr

46,078,02

2

2

2

=×××=×××=

=××

=×

=

−

Nu

Cplp

λ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

232 /86,957

106

28,149,4α


canalem

S

mmS mm

ap

apapap

3426,34

42.27

939,6

99810636012,03600

939,6

61

0101

≈==

××××

=

××=⇒×××=

−

ρ ν ρ ν



smS m

mrealaap

aprealaap /012,0

99810636343600

939,6

601

=××××

=⇒××

=−

ν ρ

ν


echd

Nu 111

λ α

×=


67





74,69101031

0719,0

100311

998106012,0Re

66

3

=

×

=

×

×××=

××=

−−

−

η

ρ ν echlp d

58,405,147,241,270645,005,124,774,690645,0

24,70,597

1010314190Pr

46,078,02

6

1

1

=×××=×××=

=××=×=

−

Nu

C papλ

η

( ) K mW ×=

×

×=

−

2

31 /04,761106

597,058,4α


K)×W/(m08,414

86,957

1

5,17

001,0

04,761

1

1

11

1

21

=++

=++

=

α λ

δ

α

k


74 ΔtM = 74 – 28 = 460C42 Δtm = 42 – 10 = 320C

2810



46==

∆∆

m

M

t


C t t

t m M med

039

2

3246

2=

+=

∆+∆=∆



222,13908,4147,19649 m

t k Q A

med

flux =×

=∆×

=


placi A

An 777,6

18,0

22,1

0

≈===

Aranjarea plăcilor pe zone se face ţinând cont de numărul de canale pentru osingură trecere, m şi de numărul de treceri, z.

68




=

=

⇒

+=×+×

×=×

⇒

+=×+×

×=×

3

1

171234

1234

1 2

1

21

21

2211

2211

z

z

z z

z z

n zm zm

zm zm


Numărul total de plăci va fi:

placi69=1-70=1-m=1+n=mLungimea activă a schimbătorului de căldură:

m L

mn c p pi pc

092,1

597,0203,0072,022,0003,0)69484438(

001,0)70494539(072,011,022L

=+++=×+++

+×+++++×=×+×++×= δ δ δ δ

4.4.3. PROBLEME DE COROZIUNE I /SAU ALEGERE AȘ MATERIALELOR DE CONSTRUC IEȚ

Coroziunea este un proces de alterare ce se datorează atacurilor chimice sauelectrochimice asupra metalelor, sub acţiunea substanţelor cu caracter acid şi bazic.Coroziunea oţelului se produce sub ac iunea oxigenului i a vaporilor de apă i esteț ș ș accelerată de acţiunea sărurilor. Prin procesul de coroziune este atacat stratulsuperficial de vopsea de la suprafaţa metalului i avansează în timp la straturileș următoare, viteza cu care acestea sunt atacate fiind influen ată de o numero i deț ș factori ,cum ar fi: frecvenţa expunerii şi durata ei, umiditatea, viteza şi direcţia vântului,

praful, soarele, gradul de poluare a mediului în care se găseşte piesa respectivă.Efectele coroziunii afectează funcţionalitatea şi aspectul utilajelor i necesităș

costuri suplimentare pentru recondiţionarea suprafeţelor.Protecţia anticorozivă se poate realiza prin următoarele metode:

- acoperirea suprafeţelor prin zincare termică;- acoperirea suprafeţelor prin galvanizare;- acoperirea suprafeţelor prin pulverizarea metalelor.

4.5. PROBLEME DE EXPLOATARE A INSTALAŢIEI Datorită modul de funcţionare continuu a utilajelor se recomandă ca verificarea

instalaţiei să se efectueze zilnic, pentru a preveni eventualele defecţiuni care ar puteaapărea . Verificarea zilnică utilajelor se realizează de către mecanic, iar la anumite

perioade de timp trebuie realizată de către firmele autorizate.

69




4.5.1. UTILITĂŢI

Utilităţile tehnologice necesare pentru fabricarea iaurtului cu adaos de fructesunt următoarele:

- apa tehnologică;

- energia electrică;- aerul comprimat industrial;- materiale necesare pentru ambalarea iaurtului;- materiale de igienizare.

Apa tehnologicăApa utilizată în procesul de fabricarea a iaurtului se poate clasifica în func ieț

de scopul în care este utilizată astfel: apă potabilă şi apă nepotabilă (industrială ).Apa potabilă se utilizează în următoarele scopuri:

- tehnologic: fabricaţie, spălări de utilaje, ambalaje , materii prime i auxiliare;ș

- menajere: grupuri sociale, vestiare, apă de băut, spălătorii;- ca agent termic.

Apa industrială se utilizează în următoarele scopuri:- agent termic pentru schimbătoare cu schimb indirect de căldură;- transport hidraulic;- func ionarea centralelor termice.ț

Apa potabilă i cea industrialăș trebuie să aibă circuite diferite.Apa utilizată la fabricarea iaurtului poate proveni fie din sursele proprii

unită ii respective sau de la reţeaua publică. Sursele proprii pot fi apele de suprafaţăț (apă de izvor, de râuri, de fluvii) sau apele de adâncime (puţuri freatice sau puţuri demare adâncime).

Apa de răcireSe utilizează în schimbătoare de căldură, i condensatoare, pentru realizareaș opera iilor de răcire sau condensare i pentru maşinile de spălat. Apa folosită pentruț ș răcire nu trebuie să conţină particule solide (nisip) sau cantităţi mari de materii însuspensie, deoarece acestea se depun pe ţevile schimbătoarelor de căldură sau pe

pereţii aparatelor de transfer termic .Duritatea temporară a acesteia trebuie să aibă valorimici, pentru că în cazul depă irii unei temperaturi limită, se va produce fenomenul deș

precipitare a carbona ilor.ț

Apa de încălzire şi pentru producerea aburuluiApa utilizată pentru alimentarea cazanelor pentru producerea apei calde şi a

aburului, a vaporizatoarelor i a schimbătoarelor de căldură trebuie să prezinte anumiteș

caracteristici astfel încât să se diminueze depunerile de crustă, nămol precum iș prevenirea coroziuni. Depunerile sunt cauzate de cre terea concentra iei substan elor ș ț ț dizolvate odată cu evaporarea apei i depind de concentra ia sărurilor din apa deș ț alimentare (carbona i, sulfa i, silica i, etc).ț ț ț

Crusta care se formează are o conductivitate mai mică decât cea a o elului,ț ceea ce duce la diminuarea transferului de căldură. Grosimea crustei depuse pesuprafe ele prin care se realizează transferul termic determină cre terea pierderilor deț ș căldură i înregistrarea unor consumuri mari de combustibil.ș

Apa pentru stingerea incendiilor La proiectarea şi construirea secţiei de iaurt trebuie avută în vedere şi asigurarea

cantităţii de apă necesară pentru prevenirea sau pentru lupta împotriva incendiilor.

70




De obicei, apa folosită în acest scop provine din sistemul de furnizare a apei dejaexistent, dar există şi posibilitatea amplasării în staţiile de pompare a unor pompespeciale, capabile să funcţioneze la presiuni ridicate(Banu, C. 1998).

Energia termicăEnergia termică necesară proceselor tehnologice, la care este supus laptele în

vederea obţinerii iaurtului cu adaos de fructe se poate ob ine fie, direct de la gazele deț ardere produse de combustibilii organici sau indirect, prin folosirea unui agent termicsecundar, de obicei aburul .

Materiale de ambalajCalitatea iaurtului este determinată de asigurarea condiţiilor corespunzătoare de

ambalare şi depozitare.

Materialele folosite pentru confec ionarea ambalajelor au importantă deosebităț şi reprezintă o mare diversitate de sortimente şi dimensiuni .Utilizarea unor ambalajenecorespunzătoare poate determina modificări ale aspectului, culorii şi consistenţei,

precum, modificări ale caracteristicilor fizico-chimice şi microbiologice, i ca urmare,ș reducerea calită ii produselor ț .

Ambalajul unui produs îndepline te următoarele func ii:ș ț- protec ie i consum;ț ș

- ra ionalizare;ț

- informare;- promovare i vânzare.ș

În prezent pentru ambalarea iaurtului se utilizează sistemul de ambalare înambalaje de tip PET, rezistente la ac iunea apei i a acizilor, la întindere, elastice, iț ș ș stabile într-un domeniu larg de temperatură (Codoban, J., Codoban, I. 2006).

Materiale pentru igienizarePentru ob inerea unei calită i corespunzătoare a produsului finit este necesarăț ț

curăţirea, dezinfectarea şi sterilizarea utilajelor (igienizarea), igienizarea spaţiilor de producţie, precum i asigurarea stării de igienă a personaluluiș .

Opera iile de spălare şi dezinfectare se realizează permanent în întreaga unitateț de produc ie, în timpul programului, între schimburi şi la sfâr itul programului.ț ș

Pentru realizarea igienizării se folosesc următoarele materiale:- ustensile: perii de paie, din fire sintetice sau din sârmă de oţel; mături din nuiele

sau din paie; răzătoare; racleţi; şpacluri; bureţi de cauciuc sau sintetici; furtunuri cuajutaje (jeturi de apă sub presiune) etc.

- scule: dispozitive care se ataşează la utilaje, pentru concentrarea jetului de lichid,dispersarea sub formă de evantai, ploaie sau aerosol; pompe manuale portative de tip

vermorel.- utilaje pentru curăţenie şi dezinfecţie: ma ini de spălat şi dezinfectat, , recipien iș ț pentru soluţii, furtunuri pentru spălat şi dezinfectat utilaje, pardoseli şi mijloace detransport; perii mecanice rotative pentru spălat pardoseli cu sau fără recipienţi pentrusubstanţe, aspirator de praf, scări telescopice şi platforme mobile telescopice,autostropitoare, autocisterne, etc.

Produsele chimice folosite în mod curent pentru efectuarea opera iilor de spălare,ț dezinfecţie, dezinsecţie şi deratizare sunt următoarele: detergen i, sodă calcinată, sodăț caustică, hipoclorit de sodiu, clorură de var 5%, cloramina, etc (Tofan, C., 2001).

4.5.2. AMPLASAREA I MONTAJUL UTILAJELOR Ș

Amplasament şi plan general

71




Amplasamentul unei fabrici de brânză necesită analiza unui complex de probleme tehnice, economice şi sociale dintre care cele mai importante sunt acelea careasigură obţinerea unei eficienţe cât mai ridicate.

Aspectele tehnice de care trebuie să se ţină cont sunt:- producţia să poată fi realizată prin dezvoltarea unei fabrici existente sau este

necesară construirea unei întreprinderi noi;- asigurarea utilităţilor necesare.Aspectele economice sunt determinate de:

- cheltuielile materiale necesare pentru realizarea obiectivului de investiţii;- cheltuielile de producţie;- cheltuielile pentru asigurarea materiei prime;- cheltuielile pentru distribuţia producţiei la consumator.

Aspectele sociale vizează:- ocuparea forţei de muncă;- statutul zonei sau a localităţii din punct de vedere al dezvoltării economice.

Zona destinată pentru producţie trebuie să cuprindă următoarele componente :

1. Corpul principal se va amplasa în funcţie de punctele cardinale şi de direcţiavânturilor dominante astfel încât să poată fi asigurate condiţiile optime necesare

pentru iluminarea şi ventilaţia naturală în funcţie de profilul şi specificul unităţii.Acesta cuprinde

a. Centre pentru recepţia şi depozitarea laptelui, care se vor dota corespunzător şi vor avea latura pe care se amplasează rampa pentru recepţie – expediţie, orientatăcătre nord.

b. Fabrici pentru produse lactate proaspete ce se vor fi amplasa în aşa fel încâtlaturile pe care se găsesc depozitele de răcire, sălile pentru maturare şi rampele pentrurecepţie să fie orientate către N şi S.

c. Sala pentru maşini de frig ,care trebuie să fie izolată de spaţiile tehnologice şise amplasează pe una din laturile care nu se află pe direcţia din care bat vânturile.2. Încăperile de producţie trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- procesele tehnologice să nu se desfăşoare în subsol;- pentru fiecare muncitor trebuie prevăzută o suprafaţă de min 4 m2 şi un volum

de minim 13 m3;- înălţimea încăperilor de producţie să nu fie mai mică 3,50 m (paviment –

plafon), iar distanţa minimă până la elementele proeminente de construcţii, deasupralocului de muncă, să fie de 2,50 m.3. Încăperi pentru depozitare:

- vor fi incluse în fluxul de producţie, pe trasee scurte şi vor avea legături directe

cu spaţiile destinate producţiei;- depozitele trebuie să asigure conservarea materiilor prime şi auxiliare, precum şia produselor, dar şi posibilitatea gestionării şi manipulării produselor;

- construcţiile se vor executa din elemente prefabricate şi preturnate;- uşile depozitelor nu vor avea praguri .

4. Încăperi răcite pentru depozitarea materiei prime şi a semifabricatelor;5. Încăperi nerăcite pentru depozitare ambalaje sosite din reţea;6. Încăperi nerăcite pentru materialele de producţie;7. Laborator pentru verificarea salubrităţii şi calităţii produselor lactate;8. Încăperi social – sanitare;9. Spaţii auxiliare destinate preparării unor soluţii de spălare şi dezinfecţie şi spaţii

pentru depozitarea substanţelor chimice ce trebuie ţinute sub cheie (dezinfectante,detergenţi ).

72




4.5.3. PROBLEME DE CONTROL, REGLARE SI AUTOMATIZARE

Automatizarea procesului de producţie prezintă numeroase avantaje economice,tehnice şi sociale. În plan economic, determină reducerea cheltuielilor de producţie şiimplicit a preţului produsului finit, creşterea productivităţii, dotarea cu utilaje şi

instalaţii moderne, creşterea calităţii, etc. În plan tehnic, contribuie la creşterea durateide exploatare a instalaţiei, la reducerea solicitării utilajelor şi instalaţiilor, la creşterea

preciziei de execuţie a unor operaţii, precum şi la eliminarea unor faze intermediare delucru. Pe plan social, contribuie la asigurarea unor condiţii optime de lucru, la creştereasecurităţii muncii şi la asigurarea unor condiţii ergonomice de lucru.

Automatizarea procesului tehnologic de fabricare a brânzei Camembert se poaterealiza prin:- utilizarea maşinilor automate şi a liniilor de flux automatizate;- automatizarea procesului tehnologic determinată de automatizarea controlului şi aliniilor de flux automatizate.

a) Măsurarea temperaturiiMetodele şi mijloacele de măsurare a temperaturii sunt termometria de contact,

termometria de radiaţie care se bazează pe următoarele principii de funcţionare:dilatarea liberă a corpurilor cu temperatura, variaţia volumului fluidelor cu volumconstant cu temperatura, variaţia rezistenţei electrice cu temperatura, variaţia radiaţiei cutemperatura, etc.

Termometrele de sticlă cu lichid se bazează pe fenomenul de dilatare a lichiduluitermometric odată cu creşterea temperaturii şi pot fi cu imersie totală sau parţială acoloanei de lichid, utilizate în laborator sau în domeniu industrial.

Termometrele manometrice se compun dintr-un rezervor racordat printr-un tubflexibil la un manometru, care se introduc în mediul a cărui temperatură trebuiemăsurată .

b) Măsurarea debitelor Pentru măsurarea debitelor se folosesc contoarele volumetrice pentru gaze sunt

dispozitive ce preiau volume constante dintr-un fluid, permiţând astfel determinarea pecale directă a cantităţilor vehiculate şi a debitului.

Cel mai utilizat este contorul uscat cu burduf ce se foloseşte la măsurareadebitului de gaze naturale.c) Măsurarea automată a volumelor şi maselor

Se utilizează diferite contoare de viteza, contoare mecanice, contoare

electromagnetice, aparate de viteză care măsoară cantitatea de lichid care curge princonducte, aparate de volum ce funcţionează pe principiul măsurării anumitelor volumeale lichidului.

Nr.crt

Faza tehnologicăParametriicontrolaţi

Metoda delucru

Aparat

1 Recepţia cantitativăa laptelui - cantitatea

- gravimetric - cântar - volumetric - cântar

Recepţia calitativă a

laptelui

- temperatura - măsurare - termometru

- densitatea lactodensimetru- grăsimea

73




- S.U.- pH-ul - pH-metru

2 Normalizare-omogenizare

- conţinutul degrăsime

măsurare

volumetrică

-- cantitatea de

lapte smântânit

3Pasteurizarea

laptelui normalizat

- temperaturamăsurare

- termometru-eficienţa

pasteurizării4 Răcirea - temperatura măsurare - termometru

5 Însamânţare- temperatura

măsurare- termometru

- cantitatea deculturi lactice

6 Coagulareatemperatura

măsurare- termometru

pH-ul - pH-metru

7 Ambalare

temperatura măsurare - termometru- aciditatea măsurare - pH-metru- grăsimea determinare

- umiditatea determinare- gramaj determinare

-încărcăturamicrobiologică

determinare

8 Fermentaretemperatura măsurare - termometru

timp măsurare - cronometru9 Răcire temperatura măsurare - termometru

11 Stocare

temperatura măsurare - termometru

timp măsurare - cronometru

Tabelul 8 . Schema de control a fabricaţiei pe faze (Banu.C.1998 )

4.5.4.NORME DE TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII

Pentru a sigura realizarea unei depline securită i a muncii i pentru eliminareaț ș tuturor factorilor ce pot cauza accidente de muncă sau îmbolnăviri profesionale ,estenecesar ca întreg personalul angajat în procesul de produc ie să cunoască i să respecteț ș normele i măsurile de protec ie a muncii i să le aplice efectiv la nivelul fiecărui loc deș ț ș

muncă .Măsuri generale de protec ia munciiț

În întreprinderile de industrializare a laptelui sunt interzise următoarele:- utilizarea pieselor, sculelor, dispozitivelor, AMC – urilor deteriorate sau care se

află în pericol iminent de deteriorare;- stropirea sau spălarea pompelor, a tablourilor şi conductorilor electrici cu apăsau

alte , pentru a evita pericolul de electrocutare;- intervenţia la piesele şi subansamblurile utilajelor în timpul funcţionării acestora;- folosirea improvizaţiilor la instalaţiile electrice, maşini, dispozitive şi aparate de

măsură şi control;

74




- punerea în funcţiune a utilajelor şi instalaţiilor fără a avea efectuată verificarea periodică de către personalul abilitat în acest sens;

- utilizarea conductelor de abur şi apă caldă neizolate termic pentru prevenirea atâta pierderilor de căldură ,cât şi a accidentelor ce pot surveni;

- exploatarea maşinilor, instalaţiilor, utilajelor fără cunoaşterea temeinică a

instrucţiunilor de exploatare care trebuie să fie afişate la loc vizibil la fiecare loc demuncă;- prezentarea la locul de muncă a personalului care nu poartă echipamentul sanitar

protecţie conform normelor în vigoare (Chintescu ,G, Pătra cu , C.,1988).ș

Măsuri specifice de protecţia muncii

Măsuri specifice sunt caracteristice fiecărui sector de produc ie, astfel se interzice:ț

- punerea în funcţiune a instalaţiei fără a se face proba de etanşare a plăcilor şiconductelor de legătură cu apă rece;

- folosirea pasteurizatorului mai mult de 4 ore, fără a se efectua spălărea cu apă şisoluţii conform normativelor în vigoare;

- punerea în funcţiune a cură itorului fără a se realiza rotirea manuală a tobei dupăț asamblare ,verificarea şuruburilor de fixare a separatorului i a nivelului de uleiș ,verificarea modului de fixare a pâlniei de alimentare;

- pornirea separatorului înainte de umplerea tobei cu apă;- spălarea separatorului cu furtunul de apă;- curăţirea tobei separatorului mai devreme de trei ore de la funcţionare;- curăţirea tancului de depozitare fără deconectarea vizibilă de la reţeaua electrică a

motorului electric a agitatorului şi avertizarea cu plăcuţa “Nu porniţi se lucrează îninteriorul tancului”;

- folosirea agitatoarelor defecte;- folosirea personalului care nu cunoaşte modul de acţionare a dispozitivelor şi

principiul de funcţionare al acestora;- depăşirea regimului de lucru al maşinii stabilit de firma constructoare;- folosirea benzilor transportoare murdare sau negresate zilnic ,înainte de punerea în

funcţiune, precum şi a celor care nu sunt protejate cu apărători de protecţie pe toatălungimea lor;

- staţionarea personalului pe transportor atunci când instalaţia nu este în funcţiune.- folosirea de personal neinstruit şi fără echipament corespunzător;- distanţa între două utilaje de transport mai mică de 1 m;- viteza de circulaţie în întreprindere a mijloacelor de transport mai mare de 5

km/oră;

- depozitarea şi aşezarea manuală a produselor ambalate la peste 3 m înălţime;- depozitarea de materiale pe rafturi care nu poartă eticheta cu precizarea sarciniimaxime admise;

- blocarea căilor de acces; ( Bănăţeanu ,I.A.,Ţeveloiu,I.,1987 ).Norme de prevenire şi stingere a incendiilorAceste norme prevăd în principal următoarele:

- fiecare clădiri de producţie trebuie să fie prevăzută cu hidranţi de incendiu,interiori şi exteriori i să fie dotate cu materiale şi mijloace de prevenire a incendiilor;ș

- sursa de apă necesară pentru stingerea incendiilor trebuie să fie separată de cea potabilă şi industrială şi să aibă asigurată permanent o rezervă suficientă pentru cazurilede întrerupere a alimentării cu apă;

75




- curtea întreprinderii să fie amenajată în mod corespunzător, pentru a asiguraaccesul uşor la clădiri şi interven ia rapidă în caz de incendiu, a mijloacelor deț

prevenire şi stingere;- personalul folosit la prevenirea şi stingerea incendiilor trebuie să fie instruit

periodic pentru ca să cunoască şi să aplice întocmai normele, să întreţină în stare

perfectă de funcţionare toate mijloacele de stingere, să menţină libere, curate şi în bunăstare căile de acces, culoarele, scările, şi să poată intervină imediat şi eficient lastingerea eventualelor incendii.

Substanţele chimice şi stingătoarele folosite pentru stingere sunt praful şi CO2.

Măsuri de igienă la fabricarea iaurturilor

Ministerul Sănătă ii, împreună cu celelalte organe ale administra iei de stat, aț ț stabilit normele de igienă obligatorii pentru unită ile de industrie alimentară în vedereaț

prevenirii riscurilor de îmbolnăvire a consumatorilor, pe sectoare de activitate:1. În unită ile de produc ie i prelucrare a alimentelor trebuie func ioneze în baza uneiț ț ș ț

autoriza ii sanitare i să respecte următoarele reguli:ț ș- asigurarea apei potabile curente sau din fântână în cantită i suficiente i care săț ș

corespundă din punct de vedere calitativ;- dotarea cu instala ii pentru colectarea i îndepărtarea reziduurilor lichide, este oț ș

cerin ă obligatorie;ț

- este interzisă trecerea conductelor de canalizare prin spa iile de produc ieț ț ,depozitare sau comercializare, excep ie fac conductele care sunt izolate astfelț încât să nu permită infiltrarea i impurificarea spa iilor sau a produselor;ș ț

- reziduurile solide se colectează în recipiente etan e i care se pot spăla iș ș ș dezinfecta u or;ș

- utilajele vor fi confec ionate din materiale neferoase, rezistente la ocuri i careț ș ș să nu afecteze proprietă ile produselor;ț

- cisternele folosite pentru transportul laptelui se vor spăla i dezinfecta periodic;ș

- func ionarea instala iilor frigorifice se va asigura permanent iar temperatura vaț ț fi înregistrată i afi ată pe u ă;ș ș ș

- periodic se vor efectua lucrări de igienizare i revizuire a utilajelor iș ș instala iilor.ț

2. În timpul depozitării i transportului se va avea în vedere:ș

- asigurarea condi iilor necesare pentru a se evita modificarea proprietă ilor ț ț nutritive, organo-leptice sau fizico-chimice i contaminarea microbiană;ș

- transportul produselor se va face cu mijloace autorizate sanitar, verificate periodic din

punct tehnic, cură ate, spălate i dezinfectate după fiecare transport;ț ș- mijloacele de transport se vor amenaja corespunzător produsului transportat .

3. Igiena încăperilor social-sanitareSe referă la vestiare cu spălătoare cu duşuri, grupuri sanitare. Vestiarele vor de

tip filtru sanitar, separate pe sexe şi dimensionate la numărul cel mai mare de muncitoriexistent în schimbul respectiv. Nu se amplasează deasupra spaţiilor de producţie sau adepozitelor de produselor finite.

Vestiarele vor fi amenajate separat pentru bărbaţi şi femei, fără a comunica întreele şi vor cuprinde spaţii pentru haine de oraş, spaţii cu chiuvete şi duşuri şi spaţii pentruechipamentul de lucru; grupurile sanitare se amplasează la o distanţă maximă de 75

metri de cel mai îndepărtat loc de muncă.

76




Încăperile social-sanitare vor fi deservite de personalul special instruit ce nu participă la igienizarea secţiilor de producţie. Se interzice intrarea în grupurile sanitarecu echipament sanitar de producţie (Pintilie ,Gh ,2002 ).

Igiena personalului

Personalul care urmează a fi angajat în fabricile de produse lactate trebuie săefectueze în prealabil un examen medical riguros, care cuprinde:

- examenul clinică complet;- examenul radiologic pulmonar;- examenul venerian şi serologic Bordett -Wasserman;- examenul coprobacteriologic, în vederea depistării stării de purtător ai agenţilor

patogeni Schigella şi Salmonella;- examenul parazitologic, pentru punerea în evidenţă a bolilor parazitare.

După angajare, întreg personalul are obligaţia să realizeze examenul medical periodic, ale cărui rezultate se înscriu într-un carnet de sănătate care rămâne la şeful de

secţie.De asemenea ,personalul angajat are obliga ia ca în cazul apari iei unor tulburăriț ț

de ordin digestiv, a unor afec iuni cutanate sau infec ii, să se prezinte la medic care îiț ț dă avizul pentru continuarea activită ii. Este interzis accesul la lucru a:ț

- purtătorilor de microbi patogeni (febră tifoidă);- personalului cu fistule cronice purulente, conjunctivite purulente;- bolnavilor de tuberculoză sau alte boli contagioase.

Respectarea normelor de igienă este obligatorie, deoarece în caz contrar se pot produce contaminări ale materiilor prime şi ale materiilor şi materialelor directe,indirecte precum şi ale ambalajelor.

Normele obligatorii ce trebuie respectate înainte de începerea lucrului sunt:- păstrarea hainelor cu care s-a venit la lucru în vestiare de tip filtru;- trecerea prin baie sau duşuri pentru îmbăiere, spălarea şi dezinfectarea mâinilor cu

o solu ie clorinată 0,1 %;ț

- tăierea unghiilor scurt, strângerea părului sub bonetă;- utilizarea echipamentului de protecţie sanitară (halat, or , pantaloni, bonetă,ș ț

basma , mâneci din pânză albă, cizme de cauciuc).Spălarea echipamentului se face prin fierbere cu apă şi sodă la spălătoria

fabricii, fiind interzisă spălarea acestuia acasă.Personalul care efectuează cură enia generală trebuie să poarte halate de altăț

culoare, acestea nu vor fi utilizate de către personalul care deserve te liniile tehnologice.ș

În unele locuri de muncă, pentru efectuarea opera iilor de spălare i dezinfectareț ș se folosesc i haine impermeabile, care trebuie păstrate în dulapuri separate (Pintilie,ș Gh ,2002 ). Igiena secţiilor de producţie

Se referă la curăţarea, spălarea i dezinfectarea pardoselilor, pereţilor şiș tavanelor, precum i a utilajelor şi ustensilelor de lucru .ș

Cură area i dezinfectarea tavanelor şi a pereţilor se asigură înlăturarea prafului şiț ș a eventualelor pânze de păianjen i prin văruire periodică (cel pu in de două ori pe an).ș ț

Curăţenia pardoselilor se efectuează de mai multe ori pe zi şi constă în înlăturareamecanică, cu ajutorul unor perii din material plastic a resturilor de materiale,

transportului acestora în locuri special amenajate i depozitarea lor în recipien i deș ț colectare, prevăzu i cu capac. În secţiile de producţie, după terminarea lucrului, dupăț

77




curăţire şi prespălare cu apă a pardoselii, se spală cu soluţie caldă ( 45-50 0c ) dedetergenţi (3%), după care se spală din nou cu apă rece pentru îndepărtareadetergentului. Pentru îndepărtarea resturilor de grăsime se foloseşte o solu ie deț detergent 5% , cu temperatura de 55-600C.

Igiena utilajelor, ustensilelor de lucru şi a ambalajelorPentru obţinerea unor produse de calitate, este absolut necesară curăţirea şidezinfectarea utilajelor asigurând astfel, condiţiile sanitare corespunzătoare în procesulde fabrica ie a iaurtului.ț

Prin operaţia de spălare se asigură îndepărtarea reziduurilor de pe diferitelesuprafeţe, iar prin dezinfecţie se va asigura distrugerea germenilor patogeni şireducerea celor nepatogeni, care ar putea genera apariţia unor defecte ale iaurturilor sau contaminarea prin consumul acestor produse.

Fazele opera iilor de spălare şi dezinfectare sunt următoarele:ț

- demontarea utilajelor care necesită spălarea;- îndepărtarea resturilor (materii grase) cu apă caldă;

- spălarea propriu-zisă ce se poate efectua manual sau mecanic;- controlul soluţiilor de spălare;- îndepărtarea urmelor de soluţie prin spălare cu apă caldă;- clătirea cu apă rece potabilă;- controlul vizual şi de laborator.

Eficienţa spălării şi dezinfecţiei depinde de următorii factori:- calitatea soluţiilor folosite;- gradul de murdărire a ambalajelor;- temperatura soluţiilor folosite;- starea de funcţionare a duzelor pentru soluţii şi seturilor de lichid;- modul în care se face clătirea cu apă caldă sau rece pentru îndepărtarea soluţiilor;- gradul de pregătire al personalului;- exigenţa controlului tehnic de calitate.

Dezinfecţia şi deratizarea se pot realiza pe cale chimică de către personalulcalificat în acest scop. Dezinfecţia se efectuează zilnic, după ce au fost evacuate toate

produsele. În acest scop se folosesc soluţii apoase 1-2%,iar se închid timp de 3-4 ore pentru ca insecticidul să-şi facă efectul, după care se aeriseşte bine. Deratizarea seefectuează cu scopul de a împiedica pătrunderea rozătoarelor în secţia de producţie.Preventiv, se astupă găurile din pardoseală, din jurul conductelor şi radiatoarelor, iar lasubsoluri şi la orificiile de ventilaţie se va monta o plasă metalică cu diametrulochiurilor de 1 cm. ( Chintescu ,G. , Pătra cu , C. ,1998 ).ș

Igiena mijloacelor de transportMijloacele de transport utilizate la fabricarea iaurtului trebuie spălate,dezinfectate după fiecare transport şi, de aceea, secţiile de industralizare a lapteluitrebuie dotate cu boxe, platforme i cu staţii de spălare corespunzătoare. Maşinile careș transportă produsele finite, izotermele sau autofrigorificele se curăţă iniţial de materialegrosiere, se spală cu solu ie caldă de detergenţi prin frecare cu o mătură din materialț

plastic, mai întâi pe pereţi şi apoi pe pardoseală. Pentru îndepărtarea detergentului sespală cu apă caldă la temperatura de 40-450C, după care se dezinfectează cu soluţie declorură de var sau hipoclorit de natriu. Se clăteşte cu apă rece şi se îndepărtează cumătura resturile de apă din interior (Chintescu ,G. , Pătra cu C. ,1988 ).ș

78




CAP.5. ANALIZA TEHNICO – ECONOMICĂ

Pentru a calcula costul unui pahar de iaurt cu adaos de fructe se va face calcululeconomic astfel:

Se calculează suprafa a construităț

Nr.crt. Destinaţia spaţiului Suprafaţa , m2

1

Depozit lapte praf L= 1m l = 1m h=4,5m

pereţi lungi = 1×4,5×2 = 9 pereţi scurţi= 1×4,5×2 = 9 plafon + pardoseala= 1×1×2 = 2

20

2

Depozit stabilizatori

L= 1m l = 0,5m h=4,5 m pereţi lungi = 1×4,5×2 = 9 pereţi scurţi= 0,5×4,5×2 =4,5 plafon + pardoseala= 1×0,5×2 = 1

13,5

3

Depozit zahăr L= 4m l = 3m h=4,5 m

pereţi lungi = 4×4,5×2 = 36 pereţi scurţi= 3×4,5×2 = 27 plafon + pardoseal= 4×3×2 = 24

87

4

Depozit bacterii lacticeL= 1m l = 0,5m h=4,5 m

pereţi lungi = 1×4,5×2 = 9 pereţi scurţi= 0,5×4,5×2 =4,5 plafon + pardoseala= 1×0,5×2 = 1

13,5

5

Depozit fructeL= 8m l = 6m h=4,5 m

pereţi lungi = 8×4,5×2 =72 pereţi scurţi=6×4,5×2 = 54 plafon + pardoseala= 8×3×2 =48

174

6

Depozit produs finitL= 3m l = 3m h=4,5 m

pereţi lungi = 3×4,5×2 = 27

pereţi scurţi= 3×4,5×2 = 27 plafon + pardoseala= 3×3×2 = 18

72

79




7

Sala de fabricaţieL= 12m l =8 m h=4,5 m

pereţi lungi = 12×4,5×2 =108 pereţi scurţi= 8×4,5×2 = 72 plafon + pardoseala= 12×8×2 = 192

372

8

BirouriL= 5,5m l = 3m h=4,5 m

pereţi lungi = 5,5×4,5×2 =49,5 pereţi scurţi=3×4,5×2 = 27 plafon + pardoseala= 5,5×3×2 =33

109,5

9

Atelier mecanicL= 4m l = 3m h=4,5 m

pereţi lungi = 4×4,5×2 = 36 pereţi scurţi= 3×4,5×2 = 27 plafon + pardoseala= 4×3×2 = 24

87

10

VestiareL= 10m l = 8m h=4,5 m

pereţi lungi = 10×4,5×2 = 90 pereţi scurţi= 8×4,5×2 =72 plafon + pardoseala= 10×8×2 =160

332

11

Culoar 1L= 8m l = 3m h=4,5 m


147

12

Culoar 2

L= 8m l = 3m h=4,5 m pereţi lungi = 8×4,5×2 = 72 pereţi scurţi= 3×4,5×2 =27 plafon + pardoseala= 8×3×2 =48

147

13

Culoar 3L=4m l = 3m h=4,5 m


87

Suprafaţă totală 1614,5Tabelul 9 . Valoarea suprafeţei construite si a terenului( Banu C., Georgescu Gh., 2005)

Suprafaţă pereţi exterioriL= 38m l =25,1m

Suprafaţa pereţilor exteriori= (38×4,8×2) +(25,1×4,5×2) = 364,8 +225,9 = 590,7m2

Suprafaţa pereţilor interiori se compune din jumătatea diferenţei dintre suprafaţatotală si suprafaţa pereţilor exteriori:

29,511

2

7,5901614,5

2m

S S S

ext t i =

−=

−

=

Deci suprafaţa construită a clădirii este:

511,9 + 590,7 = 1102,6 m2

.Valoarea clădirii

80




Dacă pentru construirea unui m2 de clădire sunt necesari 300 lei, atunci valoareaclădirii va fi: 1102,6 × 300 = 330780 leiValoarea terenului

Pentru construcţia fabricii sunt necesari 1200 m2 teren.Valoarea terenului este: 1200 × 300 lei/ m2= 360000 lei

Valoarea utilajelor care necesită montaj este prezentată în tabelul 10.

Denumire utilaj Nr. bucăţiachiziţionate

Preţ achiziţieUnitar Total

Rezervor pentru lapte 1 2000 2000Tanc pentru cultură 2 2230 4460Vană de fermentare 6 2400 14400Tanc tampon 2 1730 3460Tanc pentru fructe 1 1520 1520Pasteurizator pentru lapte 1 59000 59000Evaporator 1 22300 22300Omogenizator 1 13400 13400Răcitor cu plăci 2 20000 40000Curăţitor centrifugal 1 4500 4500Pompă centrifugă 6 820 4920Maşină pentru ambalat 1 27000 27000Congelator 20 1300 26000

Total costuri utilaje 222960 leiCheltuieli de transport (2%) 4459,2 leiCheltuieli de montaj (6%) 13377,6 leiValoare utilaje cu transport şi montaj 240796,8 lei

Tabelul 10. Valoarea utilajelor ce necesită montaj

Se calaculează fondul de investi ii astfel:ț

Nr.crt. Destinaţie fond Valoare, lei1 Valoare teren 3600002 Valoare clădire 3307803 Valoare utilaje 240796,8TOTAL 931576,8

Tabelul 11. Fond de investiţii(Banu C., Georgescu Gh., 2005)

Cheltuielile cu amortizarea sunt calculate în tabelul 12

Mijloace amortizate Valoareamijloacelor (lei)

Termen amortizare(ani)

Valoare amortizare pe an (lei)

Clădire industrială 300.000 10 30000

Utilaje 240796,8 10 24079,68

81




Mobilier 47118,9 2 23559,45

Total cheltuieli cu amortizarea 77639,13 RON

Tabelul 12. Amortizări

Produc ia anuală de iaurt cu adaos de fructe este calculată în tabelul 13ț

Trimestrul Luna Nr. zile lucrătoare Producţia, kg

Zilnică TotalăI Ianuarie 20 4538,26 90765,2

Februarie 20 4538,26 90765,2

Martie 22 4538,26 99841,72

Total trim. I 62 281372,12II Aprilie 20 4538,26 90765,2

Mai 21 4538,26 95303,46

Iunie 20 4538,26 90765,2

Total trim. II 61 276833,86III Iulie 22 4538,26 99841,72

August 21 4538,26 95303,46

Septembrie 21 4538,26 95303,46

Total trim . III 64 290448,64Octombrie 23 4538,26 104379,98

Noiembrie 21 4538,26 95303,46

Decembrie 21 4538,26 95303,46

Total trim. IV 65 294986,9

Total anual 252 1143641,52kg iaurt cu fructeTabelul 13. Producţia anuală

Personalul necesar pentru ob inerea acestei produc ii este prezentat în tabelul 14ț ț

Categoria de personal Schimburi/zi Persoane/zi

Personal direct productivRecepţioner lapte 1 1Operator 2 2Transportor intern 2 2Ambalator 2 2Personal indirect productiveLaborant 2 2Magazioner 2 2Electromecanic 2 2Femeie de serviciu 2 2

Portar 2 2Personal de administraţie

82




Director marketing 1 1Şef secţie 1 1Contabil 1 1Secretară 1 1Total personal 21

Tabelul 14. Necesarul de personal

83




Cheltuielile de personal ce se efectuează lunar sunt prezentate în tabelul 15

Categoria de personal

Nr. persoane

Salar netlunar

Salar brut

CAS(16,5,5%)

Impozit(16%)

Şomaj(0,5%)

Cheltuielifirmă lunar

Recepţioner lapte 1 603 900 148,5 144 4,5 900

Operator 2 603 900 148,5 144 4,5 1800

Transportor intern

2 603 900 148,5 144 4,5 1800

Ambalator 2 603 900 148,5 144 4,5 1800

Laborant 2 804 1200 198 192 6 2400

Magazionier 2 603 900 148,5 144 4,5 1800

Electromecanic 2 670 1000 165 160 5 2000

Femeie de serviciu 2 469 700 115,5 112 3,5 1400

Portar 2 469 700 115,5 112 3,5 1400

Director marketing 1 1675 2500 412,5 400 12,5 2500

Şef secţie 1 1206 1800 297 288 9 1800

Contabilă 1 804 1200 198 192 6 1200

Secretară 1 670 1000 165 160 5 1000

Total cheltuieli firmă lunar pentru personal 21800 lei

Tabelul 15. Fondul de salarizare

Necesarul de materii prime, auxiliare, materiale, ambalaje, utilităţi :

84




Materie primă Consum anual, L Preţ achiziţieUnitar (lei) Total (lei)

Lapte integral 756000 1 756000Total cheltuieli zilnice 756000 lei

Tabelul 16. Necesarul de materii prime

Tabelul 17. Necesarul de materii auxiliare, materiale şi ambalaj

Tabelul 18. Necesarul de utilităţi

Costuri anuale, lei

85

Materie auxiliară,material, ambalaj

Consum anualU.M.

Preţ achiziţieUnitar (lei) Total (lei)

Lapte praf smântânit 195216,84 kg 5 976084,2Stabilizator 2835kg 15 42525Zahăr 75627,72kg 3,5 264697,02Cultură de bacterii 21853,44kg 90 1966809,6Fructe kg 2 199664,64Folie aluminiu 619191,06 m 0,002 1238,4

Cutii carton 621677,8 buc. 0,5 310838,9Pahare plastic 7497943,2buc. 0,2 1481588,64Total cheltuieli anuale 5243446,4

Utilităţi Consum anual U.M. Preţ achiziţieUnitar (lei) Total (lei)

Apă 5175 m3 2,2 11385

Gaz metan 5175 m3 2 10350

Energie electrică 33396 kWh 0,47 15696,12Total cheltuieli anuale 37431,12 lei




Cheltuieli cu materia primă 756000Cheltuieli cu materii auxiliare,materiale şi ambalaje

5243446,4

Cheltuieli cu utilităţi 37431,12Cheltuieli cu angajaţii 261600

Cost producţie anual 6298477,52Profit anual (12%) 755817,30Cost producţie + profit 7054294,82

Tabelul 19. Calculul costului de produc ieț

86




Costul de producţie şi profitul din vânzarea produselor este de 7054294,82lei.Pentru a calcula costul unui kg de iaurt cu fructe se procedează astfel: costul

producţiei se împarte la producţia anuală de produs finit care este de 1143641,52 kg.

1 kg iaurt cu fructe =1143641,52

7054294,82= 6,16 lei/kg

Costul unui pahar cu iaurt cu fructe de 150 g (0,15 kg) este:1pahar = 0,15 × 6,16 = 0,92 leiPentru desfacere distribuitorul percepe un adaos comercial de 15%. Un pahar de iaurt

cu fructe va costa, fără T.V.A.:0,92 + 0,92 ×0,15 = 1,05 lei

Preţul de livrare cu T.V.A. (24%) către consumator va fi:1,05 + 1,05 × 0,24 = 1,3 lei




BIBLIOGRAFIE

1. Abdelkrim Azzouz,Tehnologie i utilaj în industria laptelui ș , Ed. Casa Editorială

Demiurg,Ia i , 2000;ș

2. Abdelkrim Azzouz, Utilaj si tehnologie în industria laptelui , Ed. Tehnica- InfoChişinău, 2002;

3. Amarfi, R., Examene. Operaţii unitare în industria alimentară , vol. I, Ed. Pax Aura

Mundi, Galaţi, 2001;

4. Banu Constantin, Manualul inginerului din industria alimentară , vol. 1 şi 2, Editura

Tehnică, Bucureşti, 1998;

5. Banu C., Vizireanu C., Procesarea industrială a laptelui , Ed. Tehnică Bucuresti,

1998;

6. Banu, C., Biotehnologii în industria alimentară , Editura Tehnică, Bucureşti, 2000;

7. Banu, C., Industrializarea laptelui , Ed. Tehnica Info, Chişinău, 2001;8. Banu C., Georgescu Gh. ,Cartea producătorului şi procesatorului de lapte, vol.4,

Cunoaşterea şi procesarea laptelui , Ed. Ceres, Bucureşti 2005;

9. Bănăţeanu ,I.A.,Ţeveloiu ,I., Cerinţe sanitare veterinare privind proiectarea,construirea şi dotarea întreprinderilor pentru industrie alimentară , Editura

Ceres,Bucure ti 1987;ș

10. Bărzoi, D.,- Microbiologia produselor alimentare de origine animală , Ed. CeresBucureşti, 1985;

11. Chintescu, G., Cartea muncitorului din industria laptelui ,edi ia a II-a,revizuită , Ed.ț

Tehnică, Bucureşti, 1974;

12. Chintescu, G., Pătraşcu, C., Agendă pentru industria laptelui , Ed. Tehnică,

Bucuresti, 1988;

13. Chintescu Gh. , Grigore St. – Indrumător pentru tehnologia produselor lactate , Ed.Tehnică , Bucureşti 1982;

14. Codoban Jeaneta, Codoban Ioan , Procesarea laptelui în secţii de capacitate mică,Ed. Cetatea Doamnei, Piatra-Neamţ, 2006;

15. Costin GM., Produse lactate fermentate, Ed. Academică, Galaţi, 2005;

16. Costin G.M., Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, Ed. Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1965;

17. Costin Gh. M., Lungulescu Gr., Valorificarea subproduselor în industria laptelui , Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985;

18. Gavrilă Lucian, Transportul fluidelor - Aplicaţii în industria alimentara şi biotehnologii, Editura Tehnica- Info Chişinău, 2002;

19. Gavrilă Lucian, Fenomene de transfer , Vol. I: Transfer de impuls, Universitatea

din Bacău ,1999;

20. Gavrilă Lucian, Fenomene de transfer, Vol. II: Transfer de căldură şi de masă, Ed . Alma

Mater, Bacău , 2000 ,;

21. Guzun V., Muşteaţă Gr., Banu C., Vizireanu C., Industrializarea laptelui , Ed.

Tehnica- Info, Chişinău, 2001;




22. Leonte, M., Cerinţe de igienă-HACCP şi de calitate ISO 9001:2000 în unităţile deindustrie alimentară conform normelor Uniunii Europene , Ed. Millenium, Piatra-

Neamţ, 2006;

23. Macovei, V., Calcule de operaţii şi utilaje pentru procesarea termică şi biochimică în

biotehnologie, Ed. ALMA, Galaţi, 2001;

24. Măruţă N., Îndrumător tehnic pentru industria laptelui, Ed. Tehnică,

Bucureşti, 1967;

25. Nistor Denisa Ileana, Azzouz Abdelkrim, Miron Neculai Doru, Ingineria proceselor chimice şi biochimice , Ed. Tehnica-Info Chişinău, 2006;

26. Pintilie Gheorghe, Depistarea falsificării produselor alimentare protecţia consumatorului, Editura Tehnica-Info, Chişinău, 2002;

27. Scorţescu G., Chintescu G., Tehnologia laptelui şi produselor lactate, Ed.Tehnică,

Bucureşti, 1967;

28. Tofan C., Igiena şi securitatea produselor alimentare , Ed.AGIR, Bucureşti,

2001.

29. Usturoi Marius Giorgi ,Tehnologia laptelui şi a produselor derivate ,Ed.Alfa ,Ia i,ș 2007 ;

30. www.agrometal.hu/roman/uzine_de_ lapte /instalatii

31. www.icpiaf.ro/utilaje -prelucrare-lapte.php

32. http://www.icpiaf.ro/imagini/lapte/iple













proiectarea unei sectii de obtinere a iaurtului cu adaos de fructe cu o capacitate de 3000 kg lapte...

Documents