UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” SIBIU FACULTATEA DE Ş.A.I.A.P.M. SPECIALIZAREA INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE
PROIECT. TEHNOLOGIE, UTILAJ ŞI CONTROLUL CALITĂŢII PRODUSELOR ÎN INDUSTRIA CĂRNII
COORDONATOR: Prof.Dr.Ing. MIRCEA CORNELIA STUDENT:
SIBIU 2009
1. Tema proiectului An universitar 2008-2009 Proiectarea unei secţii pentru fabricarea preparatelor din carne cu o capacitate de 2,8t/zi. 2. Elemente iniţiale pentru proiectare. 2. 1. Materia primă se va primi de la abatorul în incinta căruia este amplasată secţia. Se vor prezenta spaţii răcite pentru depozitare pe termen de trei zile a materiei prime în stare refrigerată. 2. 2. Profilul producţiei va fi: • Cremvurşti din carne de vită 2.8t/zi. 2. 3. Reţetele de fabricaţie şi consumurile specifice vor fi prevăzute în literatura de specialitate. Afumarea şi pasteurizarea se vor realiza în instalaţia INFA-IO. 2. 4. Depozitarea produselor se va efectua astfel: • 24 ore pentru crenvurşti din carne de vită.
Cuprins CONŢINUTUL PROIECTULUI DE DIPLOMĂ 1. TEMA PROIECTULUI………………………………………………………………………2 2. OBIECTIVELE PROIECTULUI……………………………………………………………..5 2.1. Denumirea obiectivului proiectat…………………………………………………………...5 2.2. Capacitatea de producţie………………………………………………………...……...5 2.3. Profilul de producţie...........................................................................................................5 2.4. Justificarea necesităţii şi oportunităţii realizării produsului proiectat..............................5 3. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ.....................................................................6 3.1. Analiza comparativă a tehnologiilor din ţară şi străinătate pentru realizarea produsului.............................................................................................6 3.1.1. Linii pentru fabricarea preparatelor din carne în flux continuu..............................6 3.1.2. Linii în flux continuu pentru fabricarea salamurilor fierte şi semiafumate..........................................................................................................7 3.1.3. Linii în flux continuu mecanizate şi automatizate pentru fabricarea crenvurştilor............................................................................................8 3.2. Materii prime utilizate la fabricarea preparatelor din carne.......................................9 3.2.1. Structura morfologică şi compoziţia cărnii..........................................................10 3.2.1.1. Structura şi compoziţa chimică a ţesutului muscular.............................11 3.2.2.2. Structura şi compoziţia chinică a ţesutuli conjunctiv.............................14 3.2.2.3. Structura şi compoziţia ţesutului gras.....................................................16 3.2.2.4. Structura şi compoziţia chimică a ţesutului osos....................................17 3.2.2. Materii auxiliare folosite în industria preparatelor din carne................................18 3.2.3. Materii utilizate în industria alimentară.................................................................20 3.2.3.1. Membrane şi materiale de acoperire.......................................................20 3.2.3.2. Materiale de legare şi ambalare...............................................................21 3.2.3.3. Combustibili tehnologici.........................................................................21 3.2.4.Depozitarea materiilor prime.................................................................................22 3.2.5. Tranşare, dezosare şi alegere.................................................................................23 3.2.5.1. Tranşare, dezosare şi alesul cărnii de bovină..........................................23 3.2.5.2. Tranşare, dezosare şi alesul cărnii de porcine.........................................24 3.2.6. Pregătirea semifabricatelor şi caracteristicile lor..................................................25 3.2.6.1. Conservarea cărnii prin sărare ...........................................................25 3.2.6.2Preparea bradtului.....................................................................................30 3.2.6.3. Pregătirea şrotului...................................................................................34 3.2.7. Pregătirea compoziţiei şi umplerea membranelor.................................................35 3.2.7.1. Umplerea cu compoziţie a membranelor..................................................36 3.2.8. Tratamentul termic al preparatelor din carne comun.............................................37 3.3. Schema controlului de fabricaţie........................................................................................46 3.3.1. Principalele caracteristici ale materiei prime auxiliare şi ale produsului finit.........................................................................................46 3.3.2 Defectele preparatelor din carne............................................................................47 3.3.3. Schema propriu-zisă de control pe faze, operaţii................................................52 4. Bilanţ de materiale.....................................................................................................................56 4.1. Calculul bilanţului de materiale pentru “Crenvurşti”.........................................................56 5. Bilanţ termic şi calculul de climatizare......................................................................................69
5.2. Calculul de climatizare...........................................................................................................83 6. Utilaje tehnologice şi de transport...........................................................................................114 7.Structura şi dimensionarea principalelor spaţii de producţie....................................................135 8.Calculul eficienţei economice...................................................................................................141 9. Bibliografie…………………………………………………………………………………145
1.Tema proiectului Proiectarea unei secţii pentru fabricarea preparatelor din carne 2.OBIECTIVUL PROIECTULUI 2.1.Denumirea obiectivului proiectat: secţia pentru fabricarea preparatelor din carne. 2.2.Capacitatea de producţie: • crenvurşti din carne de vită 2.8t/zi. 2.3.Profilul de producţie, pe sortimente sau grupe de sortimente : Se vor prevedea spaţii răcite pentru depozitarea pe termen de 3 zile a materiei în stare refrigerată. Reţetele de febricaţie şi consumurile specifice vor fi cele prevăzute în literatura de specialitate. Afumarea şi pasteurizarea se vor realiza în instalaţia INFA-10. Depozitarea produselor se face maximm 48 ore. 2.4. Justificarea necesităţii şi oportunităţii realizării produsului proiectat. Din totalul producţiei de carne circa 75% este folosită sub formă de carne ca atare şi restul de 25% este destinată prelucrării industriale în diverse produse alimentare. Dintre acestea ponderea cea mai mare o au preparatele de carne, ce reprezintă peste 70% din totalul produselor de carne. În ultimii ani a crescut lista sortimentelor cât şi consumul de preparate. Lărgirea pieţei de desfacere şi creşterea cererii de produse alimentare şi în special de produse din carne determină intreprinderile din domeniul industriei alimentare la o creştere a producţiei în paralel cu stabilirea unui standard înalt de calitate. Cadrul economic şi cel politico-legal vor oferii din ce în ce mai mult posibilitatea intreprinderilor mici şi mijlocii din industria alimentară să se dezvolte şi să-şi crească producţia. Natura şi compoziţia chimică a materiilor prime precum şi felul de prelucrare şi conservarea a acesteia conferă preparatelor de carne o mare valoare nutritivă. Aceste produse în marea lor majoritate pot fi păstrate un anumit timp în condiţii obişnuite de climat astfel încât constituie completarea de bază a hranei la toate categoriile de consumator. Tehnica de fabricare este bazată pe procese de prelucrare mecanică, procese de maturare, produse de enzime proprii cărnii sau de microorganisme din carne sau din substanţe auxiliare, precum şi un număr mare de procese tehnice (fierbere,afumare) şi procese de deshidratare.
Perspectiva intrării României în Uniunea Europeană obligă încă de pe acum intreprinderile din industria alimentară să implementeze sisteme de calitate şi inocuitate ale alimentelor (de exemplu implementarea HACCP) şi norme referitoare la protecţia consumatorului aflate în vigoare în momentul actual. 3. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ 3.1. Analiza comparativă a tehnologiilor similare din ţară şi străinătate pentru realizarea producţiei proiectate. 3.1.1. Linii pentru fabricarea preparatelor de carne în flux continuu. În literatura sunt descrise o mulţime de metode şi sisteme de linii pentru fabricarea preparatelor de carne în flux continuu, cu un grad mai mare sau mai mic de mecanizare şi automatizare, fiecare dintre acestea prezentând avantaje şi dezavantaje. Datorită însă diversităţii sortimentelor de preparate de carne care se fabrică în prezent, multe din aceste sisteme nu pot fi aplicate prin generalizare la toate sortimentele. Din acelaşi motiv şi gradul de mecanizare şi automatizare al liniilor diferă în funcţie de neuniformitatea produselor. Se pot distinge două categorii de linii pentru fabricarea preparatelor de carne în flux continuu: • linii în flux continuu pentru salamuri fierte şi semiafumate la care diversitatea sortimentelor şi varietatea formelor şi dimensiunilor (lungime şi diametru) batoanelor nu permite decât mecanizarea preparării amestecului de carne de la încărcarea materiilor prime, până la umplerea în membrane; • Linii în flux continuu mecanizate şi automatizate pentru fierberea crenvurştilor şi cârnăciorilor, la care datorită dimensiunilor uniforme relativ mici ale batoanelor, mecanizarea şi automatizarea se poate realiza începând cu încărcarea materiilor prime şi terminând cu ambalarea produselor finite.
3.1.2. Linie în flux continuu pentru fabricarea salamurilor fierte şi semiafumate
Linia în flux continuu pentru fabricarea salamurilor fierte şi semiafumate cuprinde şase grupe de utilaje destinate realizării următoarelor operaţii tehnologice: pregătirea emulsiei de carne,pregătirea amestecului de carne pentru produsele cu structură, umplerea în membrane. Utilajele montate în linia de flux continuu sunt următoarele: maşini de tocat, maşină pentru tăiat slănină cuburi, malaxoare, dezintegrator sau microcuter, moară coloidală, pompe pentru carne, pompe pentru carne, dozatoare pentru apă, dozatoare pentru condimente, dozatoare pentru amestecul de sărare. Pentru fabricarea salamurilor semiafumate, produse cu structură, procesul tehnologic pe linia în flux continuu are loc în trei faze distincte: prepararea emulsiei de carne pentru legătură, prepararea amestecului de carne,umplerea în membrane.
Schema liniei în flux continuu pentru fabricarea salamurilor fierte şi semiafumate 1- maşină de tocat cu melc înclinat; 2- sistem mecanic de încărcare; 3- malaxor cu descărcare frontală; 4-dozator de apă; 5-dozator pentru amestecul de sărare; 6-dozator pentru condimente; 7- pompă pentru carne; 8- dezintegrator; 9- maşină pentru tocat carne de bovine; 10- maşină pentru tăiat slănină în cuburi; 11 malaxor; 12- pompă pentru carne; 13- maşină pentru tocat carne de porc şi slănină; 14- maşină pentru umplut membrane; 15- ventil de închidere.
3.1.3. Linii în flux continuu mecanizate şi automatizate pentru fabricarea cremwuştilor Datorită dimensiunilor reduse ale batoanelor şi uniformităţii acestora, gradul de mecanizare şi automatizare a liniilor pentru producţia crenvuştilor a putut fi extins nu
numai asupra preparării amestecului de carne, ci şi asupra tratamentului termic, răcirii şi ambalării produselor finite. Această ambalare necesită însă folosirea unor produse fără membrane,fapt pentru care la baza principiilor constructive ale liniilor au stat două sisteme: • în primul caz, emulsia de carne introdusă în membrane sintetice este supusă unui tratament termic, după care se îndepărtează membrana, iar produsele rezultate sunt ambalate în pungi din materiale plastice sau în cutii metalice ce pot fi sterilizate(liniile K.S.I.,Anco şi Atmos-Class); • în al doilea caz, emulsia de carne se introduce în forme speciale, se coagulează superficial proteinele prin încălzire în dielectric şi produsul care a căpătat o membrană de proteină coagulată este scos din forme şi supus unui tratament termic după care se ambalează în pungi din materiale plastice sau în cutii metalice(linia Auto-Frank). În esenţă, metoda de încălzire în dielectric constă în aceea că la trecerea curentului electric printr-un produs de rezistenţă cunoscută se produce încălzirea acestuia. Creşterea rapidă a temperaturii produce electrocoagularea proteinelor şi sunt suficiente 15-60 s pentru ca încălzirea în dielectric la temperatura de 50-70ºC să confere produselor o formă şi o rezistenţă suficientă pentru a suporta prelucrările ulterioare. În cazul produselor de carne, încălzirea în dielectric nu poate produce încălzirea uniformă în întreaga masă a produsului datorită neuniformităţii structurii compoziţiei şi dependenţei dintre conductibilitatea electrică a acestor componente şi temperatură. Din acest motiv uniformitatea încălzirii este cu atât mai mare cu cât amestecul de carne este mai fin şi mai omogen. Pentru încălzire în dielectric se folosesc în general forme din materiale dielectrice (teflon) şi curent electric de înaltă frecvenţă (10KHz) obţinut cu ajutorul unui convertizor mecanic. Electrozii folosiţi se confecţionează din oţel inoxidabil de calitate superioară acoperiţi cu un strat de aur.
3.2. Materii prime utilizate la fabricarea preparatelor din carne Preparatele din carne, denumite şi mezeluri, sunt produse alimentare de origine animală, care folosesc ca materie primă: carne, organe, şi subproduse comestibile de abator de la diverse specii (bovine, porcine, ovine etc.), în diferite proporţii. Natura şi compoziţia
chimică a materiei prime precum şi felul de prelucrare şi conservare a acesteia conferă preparatelor de carne o mare valoare nutritivă. Materiile prime utilizate la fabricarea preparatelor de carne sunt următoarele: - carne de bovine - carne de porcine - slănină crudă de porc Aceste materii prime se recepţionează atât cantitativ cât şi calitativ la primirea ei în fabrică. Recepţia cantitativă se face conform instrucţiunilor în vigoare. Recepţia calitativă se face de către comisia de recepţie şi organele C.T.C. din fabrică potrivit STAS-urilor şi normelor interne. Carnea de bovine Sub această denumire se înţelege carnea provenită de la bovinele de ambele sexe şi de vârste diferite. Carnea de bovine se foloseşte în diferite proporţii în preparatele de carne şi are îndeosebi rolul de legare a compoziţiei. În general, se recomandă utilizarea cărnii de la animalele cu stare medie şi submedie de îngrăşare deoarece conţine o cantitate mai mare de proteine. Se foloseşte în special la fabricarea bradtului. Pentru aceasta se recomandă carnea de bovine cu 20% proteine şi cel mult 3-4%grăsime. După starea termică la livrare, carnea de bovine poate fi:caldă, zvântată, refrigerată şi congelată. Carnea caldă este carnea care nu s-a răcit şi nu a intrat în stare de rigiditate musculară; ea se livrează la maximum o oră de la tăiere şi se întrebuinţează la prepararea bradtului. Carnea zvântată este carnea menţinută în săli de zvântare timp de circa 6 ore, având la suprafaţă o pojghiţă. Carnea refrigerată este carnea răcită în camere frigorifice, până la temperaturi superioare punctului de îngheţ al sucului celular, între 0-4 ºC în straturile cele mai profunde (sau la os); musculatura rămâne elastică. Carne congelată este carnea îngheţată în instalaţii speciale (tunele , dulapuri) asigurându-se o temperatură de minim -12ºC.
Carnea de porcine Carnea de porc indicată pentru fabricarea preparatelor de carne trebuie să provină de la porci tineri de carne la o greutate vie de circa 100-120 Kg. Carnea acestor porci având o structură mai fină şi fiind mai suculentă şi de o culoare mai deschisă, contribuie la îmbunătăţirea calităţii produselor.
Carnea de porcine se prezintă împărţită în jumătăţi fără cap, osânză, organe şi picioare. Se prelucrează în două tipuri: tipul 1-cu slănină; tipul 2-fără slănină. Carnea provenită de la vieri necastraţi sau de la scroafe în gestaţie, precum şi cea cu miros străin nu se recepţionează. După starea termică de livrare carnea de porc poate fi: zvântată, refrigerată sau congelată. Slănina Prin slănină se înţelege ţesutul gras subcutanat de la porcine. Ea se realizează din următoarele regiuni anatomice: spinare, pulpă, spată, guşă. După stare termică poate fi: refrigerată sau congelată. În procesul de fabricaţie se foloseşte sub formă de slănină sărată sau crudă. Pentru preparatele din carne se preferă slănina cu consistenţă tare (slănina de peste spate), care poate fi conservată prin refrigerare sau congelare sau prin sărare uscată cu 20% sare, durata de păstrare fiind de maximum 24 ore la 2-4ºC. În cazul preparării crenwurţtilor, materiile prime sunt carnea de vită 1 şi slănina obţinută de pe semicrcasele de porcine. La fabricarea salamului Victoria se utilizează ca materie primă carnea de procine din care se obţin: carnea porc pulpă şi carnea porc lucru. 3.2.1. Structura morfologică şi compoziţia cărnii Prin carne se înţelege musculatura striată a cărnii cu toate ţesuturile care vin în legătură naturală, adică ţesuturile conjunctive: lax, fibros, cartilaginos, adipos, osos precum şi nervi, vase de sânge şi ganglioni limfatici. Din punct de vedere morfologic, carnea cuprinde: - ţesut muscular 40-50 %; - ţesut conjunctiv 12 %; - ţesut osos 18-20 %; - ţesut gras 3-23 %;
3.2.1.1. Structura şi compoziţia chimică a ţesutului muscular Structua ţesutului muscular Ţesutul muscular reprezintă partea cea mai valoroasă a cărnii. Se disting, muşchi striaţi care constituie între 30-40% din masa organismului viu (muşchi scheletari şi muşchiul cardiac) şi muşchii netezi prezenţi în pereţii vaselor sanguine şi în intestin. Musculatura striată este implicată în mişcarea diferitelor părţii ale corpului şi reglarea poziţiei acestuia.
Muşchi striaţi se subîmpart în muşchii roşii şi muşchii albi în funcţie de preponderenţa fibrelor roşii, bogate în mioglobină şi reticulum sarcoplasmatic. Structura şi ultrastructura fibrei musculare striate Ţesutul muscular striat este alcătuit din fibre musculare,ele sunt celule alungite alcătuite din: sarcolemă, nuclei, sarcoplasmă şi miofibrile. Sarcolema este o membrană subţire, flexibilă, care delimitează compartimentul sarcoplasmatic, apărând omogenă şi fără structură, privită la microscopul optic. Suprafaţa sarcolemei nu este netedă, ci prezintă calveole intracelulare implicate în transferul de substanţă în interiorul şi în afara fibrei. Nuclei sunt organite celulare ovoidale. Ei sunt alungiţi în sensul axei lungi a fibrei musculare şi sunt plasaţi în sarcoplasma periferică. Distribuţia lor este relativ uniformă de-a lungul fibrei, însă, spre capete, în regiunea de ataşare a tendonului sunt mai numeroşi şi mai regulat distribuiţi. Învelişul nuclear este dublu, format din două membrane unitare cu structură poroasă, cu rol în realizarea schimburilor dintre nucleu şi sarcoplasmă şi asigurarea stabilităţii genetice. Nuclei conţin proteine (nucleoproteine), nu conţin cromozomi individuali. Sarcoplasma reprezintă materialul conţinut în interiorul sarcolemei, excluzând nucleii şi miofibrilele. Prezintă rolul de a desfăşura unele funcţii vitale (sinteza de proteine, producerea de energie, contracţia musculară). Sarcoplasma este alcătuită din cinci componente principale: Matricea sarcoplasmatică este o fază fluidă apoasă în care sunt prezente ca faze separate anumite fracţiuni şi în care sunt dizolvate proteine solubile şi unii metaboliţi cu masă moleculară mică. Organitele sarcoplasmatice sunt: mitocondriile, microzomii, ribozomii şi lizozomii. Compoziţia chimică a ţesutului muscular Compoziţia chimică a ţesutului muscular provenit de la un animal normal adult este constantă. Proteinele ţesutului muscular Sunt componente importante reprezentând aproximativ 85% din substanţa organică a cărnii. În funcţie de localizarea lor şi de solubilitate, există trei clase de proteine: sarcoplasmatice (30-35 %), miofibrilare (52-56 %) şi stromale (10 %). A. Proteine sarcoplasmatice Aceste proteine au rol important în transformările biochimice din muşchi după sacrificarea animalului, activitatea glicolitică şi pH-ul cărnii proaspete fiind determinate în mare măsură, de activitatea enzimatică a proteinelor sarcoplasmatice şi în determinarea
unor Principalele fracţiuni sarcoplasmatice sunt: miogenul, mioalbumina, mioglobina şi globulina X. Proteinele sarcoplasmatice sunt mult mai stabile decât cele miofibrilare la diverse prelucrări ale muşchiului (depozitare la rece,deshidratare). B. Proteinele miofibrilare Acestea sunt localizate în miofibrile şi reprezintă fracţiunea cea mai bogată din ţesutul muscular. Au un rol important atât în activitatea muşchiului în viaţă cât şi în comportarea acestuia, în stadiile de rigiditate şi maturare. În tehnologia alimentară, proteinele influenţează calităţile culinare şi comerciale ale cărnii. Sunt responsabile de capacitatea de reţinere a apei de către carne, capacitatea de hidratare, de capacitatea de emulsionare a grăsimilor şi într-un anumit grad de frăgezimea cărnii. Aceste proteine conţin aminoacizi esenţiali în cantitate importantă, contribuind cu cel puţin 70 % din valoarea nutritivă a cărnii. Principalele proteine miofibrilare sunt: miozina (principală proteină a filamentelor groase) şi actina (în filamentele subţiri), tropomiozina, troponina, nebulina, titina,αactinina. C. Proteinele stromei Cuprinde proteinele care alcătuiesc sarcolema, reticulum sarcoplasmatic, membranele mitocondriale, endomisium, perimisium, epimisium. Ele influenţează negativ asupra frăgezimii cărnii, capacităţile de reţinere a apei şi a capacităţii de hidratare, capacităţii de emulsionare şi asupra valorii nutritive a cărnii. Lipidele ţesutului muscular Lipidele ţesutului muscular propriu-zis se găsesc în interiorul fibrelor musculare sau însoţind ţesuturile conjunctive,reprezintă 3-3.55. Acestea au rol energetic şi plastic. Fosfolipidele sunt legate de unele proteine din sarcoplasmă şi sarcolemă sub formă de picături fine şi constituie o sursă de energie. Colesterolul se găseşte în muşchii scheletari. În cea mai mare parte el este legat de proteinele sarcoplasmatice şi de cele miofibrilare. Nucleele conţin circa 16% lipide. Lipidele din ţesutul muscular variază cantitativ şi calitativ în funcţie de specie, vârstă, tipul muşchiului, gradul de activitate. Substanţe extractive Pot fi azotate şi neazotate, deosebit de importante în procesul contracţiei musculare(ATP,ADP, anserină, carnozină, fosfocreatină, glicogen etc.).Din punct de vedere tehnologic, sunt implicate în formarea gustului specific cărnii şi în procesele biochimice care au loc în carne după sacrificare. Substanţe extractive azotate sunt cele care alcătuiesc azotul neproteic (11 % din azotul total) şi sunt reprezantate de:
Nucleotidele şi derivaţii acestora prezintă o deosebită importanţă.ATP-ul împreună cu fosfocreatina şi glicogenul determină intensificarea unor procese post sacrificare (rigiditatea) şi legat de aceasta unele proprietăţi ale ţesutului muscular(capacitatea de reţinere a apei, capacitatea de hidratare,frăgezimea). Bazele purinice şi derivaţii de dezaminare şi oxidare: participă la gustul cărnii Glutationul este un tripeptid alcătuit din glicină, cisteină şi acid glutamic. Acesta îndeplineşte următoarele roluri: participă la procesele de oxidoreducere din celule, se comportă ca un accelerator al unor enzime, acţionează ca o coenzimă în ozidarea metilglioxalului în acid lactic, ca un antioxidant, intervenind în protejarea unor substanţe împotriva oxidării. În ţesutul muscular post sacrificate împreună cu ceilalţi aminoacizi cu sulf, glutationul participă la procesul de reducere al nitrilului, precum şi în determinarea potenţialului de oxidoreducere a cărnii. Dipeptide acestea sunt carnozina şi anserina intervin în capacitatea de tamponare a muşchiului, în procesele de fosforilare oxidativă, în formarea ATP-ului şi fosfocreatinei, având totodată un pronunţat efect accelerator asupra a numeroase reacţii enzimatice implicate în degradarea glicogenului. Creatina se găseşte în muşchiul striat şi în cel cardiac existând diferenţe în funcţie de felul muşchilor, starea de îngrăşare, gradul de maturare al cărnii. Preponderent se găseşte sub formă de fosfocreatina care intervine în activitatea muşchiului,unde serveşte ce acceptor sau donator de grupare fosfat. Creatinina este anhidrida internă a creatinei şi forma de eliminare a creatinei din organism. b) Substanţe extractive neazotate În această clasă sunt incluse substanţele: glicogen, zaharuri simple şi fosforilate, acizi organici şi inozitol. Glicogenul reprezintă rezerva de glucide pentru întreg organismul, el este o sursă energetică pentru desfăşurarea activităţii muşchiului. Cantitatea de glicogen scade în perioada postmortem prin scindarea anaerobă a acestuia cu formare de acid lactic şi intermediari glicolizei. Inozitolul este considerat ca rezervă de hidraţi de carbon, care nu prezintă importanţă deosebită pentru activitatea muşchiului. Substanţe minerale În ţesutul muscular viu, substanţele minerale îndeplinesc următoarele funcţii: participă la menţinerea constantă a pH-ului fiziologic din celulă şi din fluidele extracelulare, intervin în contracţia musculară, rol de catalizatori ai enzimelor care participă la diferite procese metabolice, participă la reacţii redox. Conţinutul de substanţe minerale variază în funcţie de specie, felul muşchilor. Sodiul şi potasiul joacă un rol important în depolarizarea şi repolarizarea membranei celulare în timpul contracţiei musculare. Calciu şi magneziu intervin în rigiditatea musculară, într-o serie de procese fiziologice şi biochimice importante.
3.2.1.2. Structura şi compoziţia chimică a ţesutului conjunctiv Structura ţesutului conjunctiv. Ţesuturile conjunctive au rol de susţinere şi legătură între diferite organe, formează membranele care acoperă muşchiul şi care despart fascicolele şi fibrele musculare, precum şi tendoanele şi ligamentele care leagă oasele între ele. Din punct de vedere morfologic, ţesuturile conjunctive sunt formate din celule, fibre (colagene,elastice şi de reticulină) şi substanţă fundamentală. Pe lângă aceştia, se mai găsesc spaţii lacunare, vase sanguine, vase limfatice şi nervi. Celulele după originea lor, se împart în:celule tisulare autohtone (histoide) şi celule hematogene, provenind din sânge. Celulele autohtone care pot fi găsite în diferite ţesuturi conjunctive sunt: -celula mezenchimală-celula mamă -celule derivate din celula mezenchimală: fibroblaşti şi histioblaştii. .Fibrele ţesutului conjunctiv Fibrele colagene sunt fibre groase, uniforme, de lungime variabilă, fără ramificaţii. Au rezistenţă mare la întindere, fiind în acelaşi timp şi flexibile, sunt răspândite în tendoane. Elementele structurale cele mai mici sunt protofibrilele, prin asocierea lor în agregate paralele răsucite se formează filamente, care la rândul lor formează fibrile şi fibra conjunctivă primară sau colagenă. Fibrele elastice sunt subţiri, monofibrilare, necolorate, refringente, aşezate izolat, în reţea, în straturi sau lamele. Ele se ramifică formând o reţea şi prezintă o mare elasticitate. Sunt distribuite în pereţii vaselor, ligamente şi corzi vocale. Fibrele de reticulină apar formate din microfibre (fibre) cu aspect spiralat, legate între ele prin substanţa fundamentală. Sunt puternic ramificate, formând o reţea fină. Substanţa fundamentală este constituită dintr-o substanţă cu structură amorfă şi gelatinoasă care umple spaţiul dintre fibre şi celule, reprezentând partea cantitativ predominantă a ţesutului conjunctiv.
Compoziţia chimică a ţesutului conjunctiv Ţesutul conjunctiv are un conţinut redus de apă, un conţinut ridicat de proteine dar cu valoare redusă datorită faptului că nu conţine toţi aminoacizii esenţiali. În afară de apă şi substanţe proteice, ţesutul conjunctiv mai conţine lipide, mucopolizaharide, mucoproteide, substanţe extractive şi săruri minerale. A. Proteinele ţesutului conjunctiv. Proteinele ţesutului conjunctiv sunt reprezentate de scleroproteide: colagen, elastină şi reticulină. Colagenul este constituentul principal al ţesutului conjunctiv care se află în cantitate mare, fiind prezent în vase, piele, tendoane, cartilagii, muşchi care conferă rezistenţă organismului şi contribuie la păstrarea integrităţii structurale a ţesuturilor în constituţia cărora intră.
Molecula colagenului este cilindrică, formată din trei lanţuri polipeptidice care sunt astfel aranjate încât formează un triplu helix. Dintre proprietăţile colagenului amintesc: insolubil în apă, soluţii diluate de acizi, săruri, în apă fibrele colagenului se hidratează, în prezenţa acizilor şi bazelor fibrele se micţorează în lungime şi cresc în diametru, prin încălzirea acestora în apă se constată o scurtare în lungime a fibrelor şi o umflare a acestora. Prin răcire, soluţiile coloidale de gelatină se solidifică prin formare de legături intermoleculare care conferă gelului de gelatină structură specifică. Elastina este al doilea constituent proteic al ţesutului conjunctiv care se află în cantitate mare în pereţii arterelor şi în ligamentele vertebrelor. Elastina conţine glicină, alanină, valină, prolină, iar compoziţia în aminoacizi este asemănătoare cu a colagenului. Este o proteină rezistentă la fierbere, la acţiunea acizilor, bazelor şi enzimelor proteolitice. Este insensibilă la acţiunea tripsinei, pepsinei. Reticulina din punct de vedere structural se aseamănă cu colagenul, dar diferă prin compoziţia sa chimică. Conţine mai puţin azot şi mai mult sulf faţă de colagen. Compoziţia chimică a substanţei fundamentale. În compoziţia ei intră: mucoproteidele, mucopolizaharidele, precum şi proteine solubile de tipul proteinelor serice, săruri minerale şi apă.
3.2.1.3. Structura şi compoziţia chimică a ţesutului gras Structura ţesutului gras. Ţesutul gras este format din aglomerări de celule grase, celula grasă de origine fibrocitară are formă globulară fiind acoperită de o membrană protoplasmatică sub care se găseşte un nucleu. Organismul animal îşi sintetizează grăsimea proprie din substanţele grase aduse o dată cu hrana, sau a unor transformării altor componente ale hranei(glucide,proteine). Această grăsime constituie principala sursă de lipide pentru organism. În carne grăsimea este răspândită în muşchi, sau pătrunde în interiorul muşchiului carnea având aspect perselat. Grăsimile din diferite părţi ale corpului diferă în ceea ce priveşte consistenţa, culoarea şi compoziţia chimică. Mirosul, gustul şi culoarea grăsimilor depind de felul, cantitatea şi calitatea furajelor precum şi de vârstă, sex, rasă, condiţii de întreţinere. Compoziţia chimică a grăsimii variază cu specia, iar de la animal la animal în funcţie de regiunea anatomică. Efectul hotărâtor asupra compoziţiei chimice îl are hrana. .Astfel o hrănire raţională a animalelor prezintă o mare importanţă în obţinerea unor produse de calitate. Compoziţia chimică a ţesutului gras
Din punct de vedere chimic, ţesutul gras este format din lipide, apă, proteine şi săruri minerale. Lipidele sunt substanţe organice naturale, răspândite în toate organismele vii, caracterizate prin eterogenitatea structurii. Sunt insolubile în apă, solubile în solvenţi organici, prezintă rol plastic şi energetic, participă la formarea membranei celulare, la permeabilitatea celulară şi la vehicularea diferitelor substanţe. Lipidele sunt formate în cea mai mare parte din gliceride (99%) şi într-o mică măsură din steride, fosfolipide, pigmenţi carotenoidici, vitamine solubile şi vitamine liposolubile. Substanţe nesaponificabile sunt alcătuite din steroli, dehidrosteroli. Conţinutul lor variază în funcţie de specie, felul muşchiului, sex. Colesterolul este cel mai răspândit în organismul animal, îndeplinind multiple roluri: acţionează asupra permeabilităţii eritrocitelor influenţând procesul de difuzie, participă la emulsionarea lipidelor la nivelul intestinului, la procese de imunizare, absorbind pe particulele coloidale, pe care le formează cu apa, diferite toxine, ia parte la refacerea celulelor şi ţesuturilor. În afară de gliceride, fosfolipide, mai există substanţe de însoţire: pigmenţi carotenoidici şi vitamine liposolubile (A,D,E,K). Carotenul reprezintă 90-92% din totalul pigmenţilor carotenoidici, restul fiind reprezentat de xantofilă. Conţinutul în vitamina A variază în funcţie de felul grăsimii, vitamina E se găseşte în proporţie de 4-30 mg/kg, iar conţinutul grăsimilor în vitamina K şi D este neînsemna 3.2.1.4. Structura şi compoziţia chimică a ţesutulului osos Structura ţesutului osos Ţesutul osos este ţesutul de susţinere, caracterizat prin rezistenţă mecanică mare, datorită substanţelor minerale şi elasticitate apreciabilă, datorită constituenţilor organici. El este un ţesut conjunctiv dur, deoarece substanţa interstiţială este impregnată cu săruri de calciu şi fosfor. Ţesutul osos se prezintă sub două aspecte diferite: compact şi spongios. În secţiune transversală osul compact prezintă sisteme lamelare concentrice (lamele osoase) dispuse concentric faţă de lumenul unui canal Havers. În grosimea lamelelor sau între ele se găsesc cavităţi numite osteoplaste, care prezintă ramificaţii numite canalicule osoase. În osteoplaste se găsesc celule osoase-osteocitele. În secţiune transversală, care cuprinde toată grosimea unui os, în afară de sistemul Havers şi sistemul intermediar se mai găsesc sistemul osos fundamental extern care solidarizează toate sistemele haversiene ale unui os şi sistemul fundamental intern care delimitează cavitatea medulară. Ţesutul osos spongios se găseşte în epifizele (extremităţile) oaselor lungi, în centrul oaselor scurte şi în stratul mijlociu al oaselor late. Spre deosebire de ţesutul osos compact, cel spongios prezintă canalele Havers mai largi, neregulate, cu pereţii despărţitori subţiri. În alveolele ţesutului osos spongios se găsesc elemente medulare, sanguine şi ţesut conjunctiv.
Compoziţia chimică a ţesutului osos. Compoziţia chimică a oaselor variază în limite foarte largi în funcţie de specia de la care provin, starea de îngrăşare şi felul oaselor. Componentele organice ale oaselor sunt: -oseina este o scleroproteidă insolubilă în apă, acizi, baze, care prin fierbere în apă se umflă şi se transformă în gelatină. -osteoalbuminoid este o proteină de tipul elastinelor. -osteomucoidul este un complex mucoproteic rezultat din combinarea acidului condroitin sulfuric cu o proteină. În substanţa fundamentală a osului se mai găsesc gliceride, fosfolipide şi glicogen. Componentele minerale ale osului sunt: - fosfatul tricalcic; - carbonatul de calciu, fluorură de calciu; - săruri de sodiu, potasiu, fier, lactat de calciu, citrat de calciu, fosfaţi de magneziu; Fosforul se găseşte sub formă de substanţe organice (asimilate de organismul uman) care intră în compoziţia fosfatidelor şi sub formă de substanţe minerale (greu asimilabile). 3.2.2. Materii auxiliare folosite în industria preparatelor din carne a) Apa potabilă prin apă potabilă se înţelege apa care îndeplineşte anumite condiţii fizicochimice şi igienico-sanitare, condiţii care-i permit să fie folosită în alimentaţie sau pentru producerea de alimente fără periclitarea sănătăţii. În industria preparatelor din carne, apa potabilă se foloseşte la fabricarea bradtului, la pregătirea compoziţiei, la prepararea saramurilor, la igienizare. Din punct de vedere tehnologic apa potabilă nu trebuie să conţină germeni patogeni şi paraziţi (lipsă Escherichia coli/100 ml apă, lipsă sreptococi fecali/50 ml, lipsă sulfitoreducători/20 ml apă). Important este ca nivelul de clor rezidual liber să fie în limite admisibile (0.10.25mg/dm³), deoarece în cantitate mare favorizează descompunerea acidului ascorbic, iar în combinaţie cu fenoli existenţi în apă sau folosiţi ca aditivi (fum, lichid,aromă de fum) formează clorofenoli cu miros particular persistent. b) Clorura de sodiu se livrează în următoarele tipuri şi calităţi: tip A (obţinută prin evaporare, recristalizare) de calitate extrafină şi tip B (sare gemă comestibilă) de calitate extrafină, fină, uruială şi bulgăre. Indiferent de tip ea trebuie să fie fără gust străin, fără miros, de culoare albă la calitate extrafină, alb cu slabe nuanţe cenuşii la calitatea uruială şi alb cu nuanţe cenuşii la calitatea bulgăre. Pentru industria cărnii interesează ca sarea să aibă un grad de puritate cât mai mare (fără impurităţi sub formă de cloruri de calciu şi magneziu care au un efect defavorabil la sărare). Sarea trebuie depozitată în încăperi uscate, curate, deratizate, fără miros. Depozitarea sacilor de 50 kg se face pe grătare de lemn, în stive. Trebuie păstrate condiţii igienice deoarece sarea poate fi un mediu prielnic pentru dezvoltarea microorganismelor.
c) Zahărul se foloseşte la prepararea saramurilor pentru unele produse din carne. Cantitatea de zahăr care se foloseşte nu trebuie să depăşească 2 % din greutatea amestecului de sare. În cantitate mare poate produce modificarea gustului, fermentarea produsului supus operaţiei de sărare. Sacii se depozitează în încăperi uscate, curate, deratizate, fără miros şi aerisite, cu umiditate relativă de maximum 80% fără variaţii bruşte de temperatură. Depozitarea se face în stive pe grătare de lemn. d) Azotitul de sodiu se foloseşte cu scopul de a stabiliza culoarea cărnii şi în acelaşi timp pentru însuşirile lui antiseptice. Din cauză că este toxic în cantitate mare, utilizarea lui în industria cărnii trebuie să se facă sub supraveghere. Se depozitează în încăperi uscate şi răcoroase cu umiditate relativă <75%. Depozitarea sa se face în saci de hârtie căptuşiţi cu polietilenă. e) Acidul ascorbic şi sărurile de sodiu se adaugă în proporţie de 300-400 mg/kg compoziţie şi numai după ce la cuterizare s-a adăugat amestecul de sărare tip B. În condiţiile adăugării de acid ascorbic, culoarea roşie se formează rapid şi este stabilă la lumină şi oxigen (nu mai este necesară maturarea bradtului pentru formarea culorii). f) Polifosfaţii sunt în general amestecuri de polifasfaţi alcalini. Se utilizează în asociere cu NaCl deoarece: - măresc şi stabilizează capacitatea cărnii de legare a apei în timpul fabricării bradtului; - favorizează reţinerea apei în produse, fără producere de suc, gel; - îmbunătăţeşte suculenţa produsului; - se reduc pierderile de greutate la afumarea şi fierberea preparatelor din carne, respectiv creşte randamentul în produs cu 2-7 %; Pentru saramurile de injectare, acoperire, malaxare, se utilizează polifosfaţi instant solubili în apă rece. Aromatizanţi aceştia pot fi condimente şi plante condimentate; oleorezine; uleiuri esenţiale. Aromatizanţii se folosesc pentru: - îmbunătăţirea gustului şi mirosului; - proprietatea lor antiseptică şi antioxidativă; - influenţa favorabilă asupra digestiei. Condimentele şi plantele condimentate Avantajele acestora sunt următoarele: - nu necesită o prelucrare avansată, este necesară o simplă măcinare dacă se află în stare uscată; - conţin substanţe cu acţiune antioxidantă şi antiseptică; - pot fi folosite în combinaţie prin simpla amestecare; - se folosesc şi celelalte principii de gust şi miros în afară de uleiuri eterice; Dezavantajele folosirii condimentelor şi plantelor sunt următoarele: - nu pot fi uniform distribuite în masa compoziţiei chiar dacă sunt fin măcinate; - aroma nu este percepută cu aceeaşi intensitate în toată masa produsului, deoarece difuzia componentelor de gust şi miros este foarte lentă; - folosite ca atare, au o încărcătură microbiană mare;
- pot imprima o culoare particulară produsului; - la păstrarea îndelungată îşi pierd activitatea de aromatizare, mai ales sub formă de flori, frunze; Se recomandă păstrarea condimentelor în stare nemăcinată. Condimentele trebuie măcinate foarte fin şi pot fi păstrate ca atare pe o perioadă îndelungată dacă se ambalează în folii impermeabile la vapori de apă şi gaze. Pentru o bună distribuire în compoziţie, condimentele măcinate se pot amesteca cu un izolat proteic, lapte praf degresat, cazeinat. În producţia crenwurştilor, piperul, nucşoara, boiaua de ardei dulce (ardeiul roşu uscat şi măcinat) şi usturoiul (bulbul plantei Allium sativum). Potenţiali de aromă. Principali potenţiatori de aromă sunt: glutamatul de sodium, ribonucleotidele şi hidrolizatele proteice. Glutamatul de sodiu se prezintă ca o pulbere cristalină, albă, solubilă în apă. El are proprietatea de excitare a papilelor gustative sensibilizându-le pentru perceperea mai totală a gustului specific produsului. Contribuie şi la diminuarea gustului metalic al conservelor şi la intensificarea gustului de sărat sau la diminuarea aestuia, în funcţie de concentraţia de NaCl. Hidrolizatele proteice se obţin prin hidroliza cu HCl a materiilor prime proteice de origine animală şi vegetală ( carne de calitate inferioară, făină de soia, drojdie, gluten), neutralizare şi uscare prin pulverizare. Se utilizează în proporţie de 1%. Ribonucleotidele se foloseşte în proporţie de 0.065-0.03% pentru potenţarea aromei. Îl găsim comercial sub formă de Ribotid. 3.2.3. Materiale utilizate în industria alimentară Materialele folosite în induatria cărnii sunt membranele, materialele de legare şi ambalare şi combustibili tehnologici. 3.2.3.1. Membrane şi materiale de acoperire Membranele folosite la prepararea fabricatelor din carne pot fi : naturale, obţinute de la bovine, porcine, ovine după tehnologii speciale de conservare prin sărare şi uscare ; artificiale sau semisintetice, pe baza de produse naturale animale (membrane colagenice) şi sintetice, care pot fi din celuloză şi materiale plastice. Membranele trebuie să aibă permeabilitate la vapori de apă şi gaze. Pentru preparatele din carne semiafumate permeabilitatea este necesară deoarece trebuie să se elimine o cantitate de apă, iar la preparatele de carne afumate şi pasteurizate, este avantajoasă permeabilitatea deoarece micşorează pierderile de masă. Prezintă însă dezavantajul menţinerii exudatului de grăsime şi apă între membrană şi compoziţie, ceea ce duce la un aspect necorespunzător produsului finit. Să fie retractibile, adică să urmeze retracţia compoziţiei, să aibă rezistenţă pentru a suporta umplerea consistentă a pastei şi legarea sau clipsarea batoanelor; Trebuie să fie rezistentă la tratamente termice (afumare caldă, pasteurizare), când trebuie să se comporte ca membrane elastice( fără a se rupe), să aibă diametrul constant pe toată
lungimea lor, să fie lipsite de miros,să poată fi imprimate sau colorate cu uşurinţă şi să aibă luciu caracteristic. Aderenţa membranei să se facă cu uşurinţă la compoziţia preparatului dar să se desprindă uşor după fierberea produsului, de asemenea să reziste la umplere şi legare. Membrane naturale Aceste membrane reprezintă porţiuni ale tractului intestinal de la bovine, porcine şi ovine care se conservă prin uscare şi sărare şi pot fi originale sau calibrate. Ele prezintă calităţi de rezistenţă, elasticitate, inclusiv permeabilitate, dar nu au diametru uniform pe toată lungimea lor. Nu trebuie folosite membranele naturale care prezintă următoarele defecte. Înainte de folosire, intestinele de porc şi vită conservate prin sărare se înmoaie în apă, se spală în apă curgătoare şi se dezinfectează 15 minute cu o soluţie 2 % permanganat de potasiu, după care se spală din nou. Membranele naturale uscate se înmoaie în apă călduţă şi se leagă la un capăt cu sfoară. Membranele artificiale sau semisintetice Aceste membrane artificiale sunt membrane colagenice obţinute din cruponul de bovine, după o tehnologie specială. Se caracterizează printr-o bună absorbţie a componentelor utile din fum, au retractibilitate bună, se desprind uşor de produsul finit, au diametrul constant. Membrane sintetice Membrnele sintetice-celulozice (de vâscoză) sunt membrane retractibile, cu suprafaţă rugoasă. Pot fi utilizate la toate tipurile de carne, inclusiv la salamurile crude cu şi fără mucegai pe membrană. Prezintă următoarele avantaje: absorbţie bună a fumului, umplerea uşoară cu maşini de umplut, pot fi legate sau clipsate, pot fi ştufuite, imprimate, sunt impermeabile la grăsime. Sunt comercializate sub formă de role, bucăţi tăiate pachete, membrane prelegate sau preclipsate. Înainte de utilizare, acestea se leagă sau se clipsează la unul din capete şi se imersează în apă la temperatura camerei timp de 10-15 min. Membrane sintetice poliamidice. Acestea pot fi colorate divers şi pot fi imprimate. Sunt impermeabile, netractibile şi se pretează mai bine la fabricarea salamurilor de tip parizer, Mortadella, la tobe, sângerete, lebărvurşti, caltaboşi. 3.2.3.2.Materiale de legare şi ambalare Materialele de legare sunt reprezentate de sfoară 2C pentru preparate obişnuite şi sfoară 3C (trei fire) pentru salamuri de durată. Pentru ambalat se utilizează hârtie albă obişnuită, foliile din material plastic iar pentru transportul produselor se folosesc lăzi din material plastic. 3.2.3.3.Combustibili tehnologici Combustibilul lemnos se foloseşte pentru obţinerea fumului. Se preferă lemn (rumeguş) din categoria esenţelor tari, care nu conţin substanţe răşinoase care ar putea să imprime produsului gustul amărui şi culoare închisă. Esenţele recomandate sunt: frasinul, arinul,
arţarul, fagul, stejarul. Umiditatea lemnului trebuie să fie de 30 %. Rumeguşul se depozitează în spaţii amplasate lângă generatoarea de fum.
3..2.4. Depozitarea materiilor prime Condiţiile de păstrare influenţează în mod hotărâtor calitatea produselor finite. Materia primă se depozitează până la intrarea în fabricaţie în condiţii adecvate de temperatură şi umiditate, cu respectarea normelor de încărcare specifice. Carnea de bovine şi porcine primită în stare refrigerată de la depozite de refrigerare ale abatoarelor, se va depozita în camere frigorifice, agăţându-se fiecare semicarcasă de bovine sau porcine pe un cârlig. În camere frigorifice temperatura trebuie să fie de 2-4ºC, respectându-se următoarele încărcări specifice 180-250 (kg/m2util) la sferturile de bovine şi 120-200 la semicarcasele de porcine. Perioada maximă de depozitare este de 72 ore. La depozitare se înregistrează pierderi în greutate în funcţie de felul cărnii şi durata de depozitare. Atât în cazul sferturilor de vită cât şi a semicarcaselor de porcine, pierderile la depozitare sunt de 0.45 % la 72 ore. 3.2.5. Tranşarea, dezosarea şi alegerea Tranşarea este operaţia prin care carcasele, semicarcasele sau sferturile de carcase sunt împărţite în porţiuni anatomice mari. Dezosarea este operaţia prin care carnea se desprinde de pe oase. Alesul cărnii este operaţia de separare a ţesuturilor cu valoare alimentară redusă, cunoscute sub denumirea de flaxuri (tendoane, aponevroze, fascii de acoperire, cordoane vasculare şi nervoase). Odată cu alegerea flaxurilor se separă şi grăsimea. La operaţia de alegere se face şi proporţionarea cărni în bucăţi de 100-300 gr. Tranşarea, dezosarea şi alesul cărnii se pot efectua pe benzi sau pe mese fixe, având suprafaţa îmbrăcată în tablă inoxidabilă, plăci de mozaic sau marmură. De jur împrejur, benzile sau mesele trebuie prevăzute cu o ramă demontabilă din lemn de esenţă tare sau din material plastic, pe care să se execute operaţia propriu-zisă. Aceste operaţii să execută în spaţii special amenajate la o temperatură de 8-12ºC, o umiditate relativă de cca. 80%. Aceste spaţii trebuie să fie bine aerisite şi luminate. Ele trebuie să îndeplinească toate condiţiile igienico-sanitare şi de tehnică a securităţii muncii. 3.2.5.1.Tranşarea, dezosarea şi alesul cărnii de bovină Prelucrarea cărnii de vită destinată fabricilor de preparate din carne se execută separat, pe sferturi. a) sfertul anterior se tranşează în: spată, greabăn, antricot, piept. • Spata cuprinde musculatura care îmbracă osul spetei şi osul humerus
• Gâtul cuprinde cele 5 vertebre cervicale şi musculatura de acoperire.Detaşarea spetei şi gâtului se efectuează când sfertul este agăţat de cârlig. • Sternul cuprinde osul stern cu capetele cartilaginoase ale oaselor şi musculatura de acoperire. • Greabănul cuprinde primele 5 vertebre dorsale, cu treimea superioară a coastelor. Se detaşează cu ajutorul cuţitului şi a fierăstrăului. • Antricotul cuprinde regiunea spinării dintre a 5-a şi a 6-a coastă şi a 11-a şi a 12-a coastă. Se detaşează cu ajutorul cuţitului şi fierăstrăului. b. sfertul posterior se tranşează în următoarele piese mari: • Coada cuprinde vertebrele coccigiene şi musculatura de acoperire. • Muşchiul cuprinde muşchi psoaşi din regiunea sublombară, întinzându-se până sub ilium. • Vrăbioara cuprinde regiunea spinării dinte coastele a 11-a şi a 12-a până la ultima vertebră lombară. • Pulpa cu fleica şi rasolul din spate cuprinde oasele bazinului, femurul, tibia şi peroneul cu muşchi de acoperire inclusiv peretele abdominal. Detaşarea acestor porţiuni se face în cârlig, sfertul superior fiind agăţat de tendonul de la rasol. a) Dezosarea porţiunilor rezultate la tranşarea sferturilor anterioare • Spata. Se înlătură oasele humerus, ulna şi radius. Se scoate osul spetei (scapulum). Din carnea dezosată de la spată şi rasol rezultă în majoritatea carne clitate I pentru preparatele cum sunt crenwurşti. • Gâtul se dezosează cu atenţie, pentru a se scoate toată carnea de pe apofizele vertebrelor. Din această porţiune, după alegere, rezultă care calitatea a doua şi a treia. • Sternul. După dezosare carnea rezultată este de calitatea a doua şi a treia care nu sunt utilizate la fabricarea crenwurştilor. • Greabănul se dezosează desprinzând integral carnea de pe oase. La ales, rezultă carne de prima calitate şi a doua. • Antricotul nu se obţine ca materie primă pentru fabricarea crenwurştilor.În acest caz, nu se va detaşa ca piesă separată (cu oase) ci se va dezosa odată cu pieptul. Se desprinde de restul cărnii de pe piept, se scoate tendonul de la partea groasă a antricotului iar la partea de jos, dinspre piept, se va lăsa o margine cu o grosime de cca. 2-3 cm. În cazul în care se va destina pentru livrarea către populaţie, antricotul se tranşează cu os şi se îndepărtează din corpul vertebrelor (şira), care iese în evidenţă. • Pieptul, se desprinde carnea, detaşându-se ţesutul conjunctiv de marginea fiecărei coaste, după care se trag coastele afară. Carnea rezultată este de prima calitate şi de calitatea a treia. b) Dezosarea pieselor rezultate din tranşarea sfertului posterior • Coada nu se dezosează. Se livrează ca atare pentru consum. • Muşchiul, în cazul în care se livrează pentru alimentarea publică sau preambalat se va lăsa cu cap de muşchi şi se va fasona curăţindu-se de ţesuturile aderente şi de seul în exces. Nu este folosit la fabricarea crenwurştilor.
•Vrăbioara se va destina în primul rând pentru alimentaţia publică. În aceste sens se va dezosa complet, după care se va scoate tendonul din partea dinspre şire, iar la partea dinspre fleică se va lăsa o margine de cca. 4-5 cm. Când este destinată pentru consumul populaţiei nu se dezosează, ci se fasonează capetele şi se îndepărtează corpul vertebrelor care ies în evidenţă. • Pulpa cu fleica şi rasolul din spate. Se desprinde carnea de pe oase, apoi se alege pentru preparate din carne. Carnea rezultată este în majoritatea de calitatea a doua. Alesul cărnii de bovine pentru preparate din carne. După dezosare se alege carnea pe calităţi. Carnea se sortează pe trei calităţi, în determinarea cărora se ţine seama de cantitatea de ţesut conjunctiv. În calitatea întâi se încadrează carnea macră, fără seu şi care conţine maximum 6% ţesut conjunctiv. La calitatea a doua se încadrează carnea macră, fără seu şi care are ţesut conjunctiv între 6-20 %. Calitatea a treia cuprinde carnea fără seu, care are ţesut conjunctiv peste 20%. Rezultatele tranşării se evidenţiază în producţie prin indicii de tranşare. Se înţelege prin indici de tranşare, procentul din greutatea carcasei care corespunde fiecărui element rezultat în urma tranşării acesteia. 3.2.5.2.Tranşarea, dezosarea şi alesul cărnii de porcine Tranşarea cărnii de porc se face cu jumătăţile de porc agăţate în cârlige sau cu jumătăţile aşezate direct pe masa de tranşare. Tranşarea cărnii destinate fabricării preparatelor de carne se face în următoarele porţiuni anatomice: guşa, pieptul, slănina, spata cu rasolul din faţă, muşchiuleţul, garful, pulpa cu rasolul din spate. Guşa constituie slănina şi ţesutul muscular din regiunea gâtului. Pieptul are ca bază anatomică osul pieptului (sternul) şi cele două treimi inferioare ale coastelor, pe linia de separare de antricot, precum şi fleica (musculatura abdominală) până la linia de separare de pulpă. Slănina pentru sărare este stratul de grăsime care acoperă toată lungimea jumătăţii, având lăţimea aproximativ jumătate din lăţimea semicarcasei. Spata cuprinde osul spetei scapulum, humerus, radius, ulna şi musculatura de acoperire. Muşchiuleţul este constituit din muşchii psoaşi care se întind sub ilium. Garful are ca suport toată coloana vertebrală, până la ultima vertebră lombară, cuprinzând treimea superioară a coastelor (rămasă după scoaterea pieptului) şi ţesutul muscular adiacent inclusiv ceafa. Pulpa cu rasolul din spate cuprinde: oasele bazinului, femurul, tibia, peroneul şi în primul rând oasele tarsiene, cu musculatura de acoperire. Dezosarea şi alegerea cărnii
Guşa constituie slănina şi ţesutul muscular din regiunea gâtului.Dacă urmează să fie prelucrată pentru fabricarea slăninii cu boia, se fasonează în bucăţi triunghiulare. Se îndepărtează faţă de guşă. Se păstrează şoricul aderent. Dacă se utilizează ca slănina lucru, se îndepărtează şoricul, faţă de guşa şi ganglionii vizibili. Această slănină se utilizează la fabricarea crenwurştilor. Pieptul se fasonează în bucăţi dreptunghiulare, se îndepărtează toată grăsimea moale din regiunea abdominală. Slănina pentru sărare se fasonează în bucăţi dreptunghiulare, resturile de la slănina fasonată se folosete la crenwurşti. Spata cuprinde se dezosează îndepărtându-se osul scapulum, humerus, se îndepărtează stratul gros de slănină de la suprafaţă (pentru crenwurşti),. Muşchiuleţul se curăţă bine de slănina moale (care intră la crenwurşti) şi se livrează ca atare. Garful. Se dezosează scoţându-se muşchii cefei şi cei din regiunea dorsală şi lombară. Aceştia se fasonează îndepărtându-se slănina (folosită la crenwurşti), iar porţiunea cefei se fasonează pentru a fi de grosimea muşchiului. Pulpa. La fasonare se îndepărtează slănina ce se utilizează la fabricarea crenwurştilor.. 3.2.6.Pregătirea semifabricatelor şi caracteristicile lor 3.2.6.1. Conservarea cărnii prin sărare În industria cărnii, sărarea se execută ca metodă de conservare de sine stătătoare, prevenind alterarea produsului şi mărind conservabilitatea acestuia,pentru ameliorarea capacităţii de conservare şi îmbunătăţirea calităţii senzoriale (gust, miros, textură) creşterea capacităţii de hidratare. Acţiunea conservată a NaCl se explică prin acţiunea simultană a mai multor procese : creşterea presiunii osmotice a sucurilor celulare, din care cauză bacteriile de putrefacţie îşi pierd vitalitatea, micşorarea cantitatăţii de apă disponibilă pentru activitatea microorganismelor (modifică activitatea apei),micşorarea solubilităţii oxigenului în saramură (cazul sărării umede), oprind dezvoltarea bacteriilor aerobe. Dacă la sărare s-au folosit şi azotiţi la concentraţii de 150-200 mg/kg au efect antibacterian (în special asupra lui Clostridium botulinum) Rolul bacteriostatic al NaCl Sarea nu este un antiseptic propriu-zis, deoarece ea nu distruge bacteriile ci doar frânează sau stopează dezvoltarea celor mai multe dintre ele. Acţiunea sării asupra microorganismelor depinde de conţinutul de sare şi de tipul de microorganisme. Concentraţiile mici de NaCl, de până la 1 % favorizează creşterea tuturor microorganismelor, iar concentraţii mai mari, suprimă sau stimulează activitatea lor vitală.
Între concentraţia de sare a cărnii, activitatea apei şi dezvoltarea microorganismelor, există o strânsă corelaţie. Valoarea activităţii apei este în funcţie de concentraţia în sare a sucului celular. Majoritatea bacteriilor îşi încetează dezvoltarea în soluţii saline cu o ctivitate a apei de 0,87-0,90, adică la o concentraţie de 15 %. Bacteriile halofile rezistă însă la activităţi ale apei de 0,75, deci la concentraţii mai mari de 15 %. Mucegiurile xerofile îşi continuă activitatea până la 0,67, iar drojdiile osmotice până la 0,6. .Cinetica procesului de sărare se realizează în felul următor:sărarea cărnii se bazează pe procese fizice de difuziune şi osmoză care preced procesele chimice, biochimice (denaturarea proteinelor şi modificarea activităţii enzimatice a ţesutului muscular) şi procedee microbiologice (oprirea dezvoltării bacteriilor de putrefacţie). Sucul celular prezintă o anumită presiune osmotică. Când carnea este introdusă într-o soluţie de sare a cărei presiune osmotică este mai mare decât cea a sucului celular, va avea loc un schimb de substanţe (osmoză) prin membrana semipermeabilă şi anume pătrunderea sării în interiorul fibrei şi o eliminare de apă din carne în saramură, pentru egalizarea presiunii osmotice. Stadiile sărării Procesul de sărare poate fi împărţit în 3 stadii: În primul stadiu, sistemul ţesut-soluţie de sărare se găseşte sub acţiunea unei presiuni osmotice foarte puternice. În consecinţă, se produce o migrare a particulelor de sare în interiorul produsului, însoţită de o migrare şi mai intensă a apei din produs spre soluţia de sare care înconjoară bucăţile de carne. Acest stadiu se caracterizează printr-o creştere a concentraţiei de sare a sucului celular al ţesutului şi printr-o micşorare a greutăţii produsului, deoarece cantitatea de apă cedată de produs depăşeşte cantitatea de sare luată de acesta. În acest stadiu nu se produc modificări chimice şi biochimice profunde, în special la proteine, carnea mai păstrează mirosul şi gustul de crud. În al doilea stadiu sistemul ţesut-soluţie de sare continuă să rămână sub acţiunea presiunii osmotice, dar mai puţin puternică decât în primul stadiu. Diferenţa dintre viteza cu care se deplasează particulele de sare spre interiorul bucăţii de carne şi viteza cu care se elimină apa din carne este neînsemnată, iar spre sfârşitul stadiului doi, migrarea apei încetează. În acest stadiu se observă unele modificări legate de proteine (denaturarea, coagularea) iar mirosul de carne crudă dispare. În stadiul trei, deplasarea particulelor de sare din saramură în carne continuă, însă trecerea apei din ţesut spre soluţia de sare încetează cu totul. Ca rezultat greutatea produsului creşte. Concentraţia de sare din sucul celular al ţesutului muscular se apropie de concentraţia soluţiei de sare din exterior şi se echilibrează. În acest stadiu, carnea pierde complet caracteristicile de carne proaspătă, ţesuturile devin mai dense, cu gust net de sărat, caracteristicile fiind specifice sărării terminale. La începutul procesului de sărare datorită diferenţei maxime de presiune osmotică între soluţia de sare din exteriorul cărnii şi interior, se produce eliminarea puternică a apei din carne. La sfârşitul stadiului al doilea, diferenţa maximă de presiune osmotică există
numai între soluţia de sare din exterior şi straturile interioare ale cărnii. Sub influenţa difuziei interne se produce repartizarea particulelor de sare în sucul cărnii. Procesele fizice care au loc în cursul celor trei stadii pot fi privite ca fiind formate din două faze: • faza dinamică, care se manifestă prin pătrunderea sării în interiorul produsului şi eliminarea apei din acesta, fază caracterizată prin viteza de difuziune. • faza statică, după realizarea echilibrului fizico-chimic, care poate fi considerat ca un echilibru de membrană al electroliţilor aflaţi în stare de disociere în soluţii care vin în contact prin membrana celulară a ţesuturilor. Starea de echilibru se realizează întotdeauna atunci când concentraţia de sare a ţesutului muscular reprezintă 80 % din concentraţia saramurii. În practică sărarea, se întrerupe înainte de stabilirea echilibrului osmotic şi anume în momentul în care procesele fizice, chimice şi biochimice care au loc, asigură obţinerea calităţilor senzoriale dorite şi rezistenţa la acţiunea bacteriilor de putrefacţie. Factori care influenţează durata de sărare Durata de sărare , în scop de conservare este influenţată de acei factori care determină viteza de pătrundere a sării în ţesutul muscular al cărnii şi anume:compoziţia chimică şi gradul de mărunţire a sării, grosimea bucăţilor de carne, temperatura saramurii, concentraţia saramurii, caracterul mişcării saramurii,structura şi compoziţia chimică a cărnii. Acţiunea azotaţilor şi azotiţilor şi a celorlalte substanţe utilizate la sărare Păstrarea normală a culorii cărnii este o cerinţă, întrucât orice modificare a culorii atrage după sine greutăţi în ceea ce priveşte comercializarea ei în stare proaspătă. Pe de altă parte, modificările de culoare sunt asociate în cele mai multe cazuri, cu oxidarea lipidelor din carne, oxidare catalizată de pigmenţii cărnii în stare oxidată. Culoarea roşie specifică cărnii proaspete este dată de pigmenţii mioglobină şi hemoglobină reziduală precum şi derivaţii acestora, în cazul cărnii sărate. Mioglobina reprezintă mai mult de 90 % din totalul pigmenţilor cărnii în stare proaspătă, cantitatea de hemoglobină rămasă în carnea animalului depinde de gradul de sângerare. Distribuţia mioglobinei şi hemoglobinei în ţesutul muscular după sacrificare depinde de presiunea parţială a oxigenului Culoarea cărnii este în funcţie de distribuţia celor trei pigmenţi: - mioglobina-roşie purpurie - oximioglobina-roşu aprins - metmioglobina-culoare brună, acest pigment fiind nedorit nu numai din punct de vedere al culorii, dar şi din cauză că poate acţiona ca un catalizator în oxidarea lipidelor nesaturate. În ansamblu, culoarea cărnii este roşie aprins dacă conţinutul de metmioglobină este sub 30 %. - roşie închisă la un conţinut de metmioglobină de 30-50 % - roşie brună la un conţinut de 50-70 % - brună cenuşie la un conţinut mai mare de 70 % de metmioglobină.
Influenţa azotatului şi azotitului de sodiu asupra culorii cărnii Azotaţii şi azotiţii se folosesc în procesul de sărare pentru menţinerea culorii roşii a cărnii. În procesul de înroşire, mioglobina şi hemoglobina reacţionează cu produsul de degradare a azotatului, respectiv azotitului, cu oxidul de azot şi formează nitrozomioglobina, respectiv nitozohemoglobina care sunt pigmenţi de sărare şi care au stabilitate mare. Sub influenţa tratamentului termic pigmenţii de sărare se transformă în nitrozocromogeni care au stabilitate ridicată. Formarea normală a culorii cărnii în timpul sărării în prezenţă de azotaţi şi azotiţi este în funcţie de temperatură, pH şi potenţialul de oxidoreducere. O temperatură ridicată (10ºC), pH mai mare de 5,8 favorizează transformarea azotatului în azotit. Astfel azotatul constituie doar o sursă de azotit, care are loc sub acţiunea nitratreductazelor secretate de microorganismele din carne, sare, saramură. Azotitul este instabil în funcţie de condiţiile de mediu create la maturarea cărnii, fiind fundamental pentru crearea culorii cărnii. Dacă pH-ul este mai mare de 6,2 azotitul este stabil şi provoacă oxidarea pigmenţilor cărnii la metmioglobină. Dacă pH-ul este cuprins între 5,6-6 azotitul este în echilibru cu NO şi are loc formarea culorii roşu aprins, specifică cărnii sărate în prezenţă de azotat şi azotiţi. Dacă pH-ul cărnii este mai mic decât 5,6 (cărnuri PSE sau provenite de la animale obosite), azotitul dispare rapid din mediu, formându-se NO volatil, culoarea devenind roşu pal. Sub pH de 5,2 formarea de NO este practic inhibată. Potenţialul de oxidoreducere, la rândul său este condiţionat de: - cantitatea de oxigen prezentă în ţesutul muscular - conţinutul cărnii în pigmenţi aflaţi în stare oxidată sau redusă - cantitatea de azotiţi şi substanţe reducătoare. Azotitul are influenţă asupra aromei cărnii după ce a reacţionat cu componentele principale acesteia. Niveluri de 25 mg/Kg azotit sunt suficiente pentru ca aroma să fie evidenţiată, în timp ce la niveluri de 30 mg/Kg ar avea loc o “degradare” a aromei cărnii sărate datorită fenomenelor de oxidare. Azotitul are şi o acţiune antioxidativă, deoarece reacţionează cu fierul heminic. În amestecul de sărare se adaugă pe lângă NaCl, azotiţi şi azotaţi, zahăr (care favorizează penetrarea mai rapidă a amestecului de sărare în carne şi transformarea azotatului în azotit) şi acid ascorbic, izoascorbic şi sărurile lor de sodiu (care contribuie la transformarea azotitului rezidual-din care se formează nitrozamine cancerigene, în NO şi deci formarea culorii). Necesarul de azotiţi/azotaţi în procesul de sărare Pentru stabilirea necesarului de azotiţi şi azotaţi se ţine cont de conţinutul de mioglobină şi hemoglobină din carne, de cantitatea de azotat/azotiţi reziduali stabilită prin legislaţie.
Literatura de specialitate face următoarele recomandări în privinţa cantităţii de azotaţi şi azotiţi : - azotatul se foloseşte la sărarea cărnii folosită la sărarea salamurilor crude; - folosirea simultană a azotaţilor şi azotiţilor este permisă numai la sărarea şuncilor; - azotitul să fie redus la minimum necesar, pentru a se găsi în produsul final o cantitate mică de produs rezidual. Se recomandă ca în produsele finite, azotitul să nu depăşească 3 mg/100g. Azotitul se foloseşte numai în amestecul de sărare în cantitate de 0,5 kg/100 kg sare. Din acest amestec se folosesc 2,6 kg/100 kg materie primă (13-14 mg NaNO2/100 kg amestec) În cazul prospăturilor (crenwurşti) este utilizat 1,6-1,8 % amestec sărare. Pentru reducerea azotitului se recomandă utilizarea acidului ascorbic care este considerat ca făcând parte din categoria antioxidanţilor, intervenind în formarea şi stabilizarea culorii cărnii. Acidul ascorbic contribuie la transformarea azotitului în oxid de azot. Astfel se reduce cantitatea de azotit iniţial şi astfel şi cantitatea de azotit rezidual, scăzând riscul de formare a nitrozaminelor. Acidul ascorbic este instabil în mediu apos şi din această cauză, la sărarea umedă se adaugă ascorbat de sodiu. Acidul ascorbic şi sărurile sale nu se adaugă împreună cu amestecul de sărare ci numai după încorporarea acestora în amestec cu un zahăr reducător (glucoza), asigurându-se o repartizare mai uniformă a acidului şi mărindu-se stabilitatea acestuia. Recipientele în care se realizează sărarea trebuie să fie din oţel inoxidabil sau aluminiu, deorece în contact cu fierul, acidul ascorbic se descompune. Nivelurile reduse de azotiţi necesare în procesul de sărare se datorează şi toxicităţii acestuia pentru consumatori în condiţii ridicate, deoarece are proprietatea de a oxida hemoglobina sanguină în methemoglobină care nu mai este capabilă de a transporta oxigenul, ceea ce conduce la hipoxie la nivelul ţesuturilor. Spre deosebire de organismul uman adult care posedă un sistem enzimatic apt de a efectua reacţia inversă, capabil să contracareze acest efect,organismul nou-născuţilor nu posedă acest echipament enzimatic. Astfel riscul intoxicaţiilor la copii este mai mare şi grav la consumul de apă şi vegetale bogate în azotaţi care au fost reduşi la azotiţi. Reducerea nivelului de azotaţi se leagă şi de formarea nitrozaminelor care se formează din nitriţi şi amine. Formarea lor este în funcţie de temperatură, pH, cantităţi mai mari formându-se la temperaturi ridicate (100ºC) şi pH scăzut.
Metode de sărare În funcţie de modul de utilizare a substanţelor de sărare (ca atare sau în soluţie) sărarea cărnii poate fi făcută prin metoda uscată şi umedă. În cazul crenwurştilor se foloseşte sărarea uscată.
A. Sărarea uscată. La sărarea uscată, sarea sau amestecul de sare se dizolvă în apa conţinută de stratul superficial al materiilor prime şi apoi difuzează în interiorul cărnii, în funcţie de temperatură, rezistenţa ţesutului muscular, gradul de mărunţire a materiilor prime, concentraţia de NaCl în diferite straturi ale cărnii etc. Aceasta se poate aplica la pregătirea bradtului şi şrotului, la sărarea slăninii utilizată la fabricarea salamurilor şi cârnaţilor, în cazul materiilor prime destinate tobelor, caltaboşilor, sângeretelui,unor tipuri de conserve de carne tip Mortadella, unor specialităţi de şuncă (şuncă Timiş, Turist, Şuncă presată) şi unor materii prime destinate unor specialităţi de tipul jamboanelor afumate şi neafumate. 3.2.6.2.Prepararea bradtului Bradtul este o pastă de legătură cu caracteristici de adezivitate şi viscozitate care se utilizează ca parte componentă la fabricarea preparatelor cu structură omogenă sau eterogenă, cărora le asigură consistenţa, elasticitatea, suculenţa. El se obţine prin tocare mecanică, fină a cărnii, în special a cărnii de bovină, cu ajutorul maşinilor de tocat fin (cutere, maşini cu cuţite şi site, mori coloidale) după o prealabilă mărunţire la volf prin sita de 3 mm. Pentru asigurarea caracteristicilor optime ale pastei, la prelucrarea cărnii la cuter se adaugă apă răcită şi NaCl, iar dacă se lucrează cu carne la rece se adaugă şi polifosfaţi. Menţinerea culorii roşi se menţine prin adaos de azotiţi. În urma prelucrări mecanice pasta de legătură are o anumită structură, din punct de vedere fizic fiind o dispersie. Faza dispersată este alcătuită în principal din: - particule de carne cu dimensiuni mai mici de 80µ ; - fragmente de ţesut gras (slănină) cu dimensiuni cuprinse între 120-160 µ ; - fragmente de ţesut conjunctiv, vase de sânge şi limfatice, ţesuturi nervoase ; - particule de grăsime de formă ovală ; - bule de aer al căror număr depinde de utilajul în care s-a prelucrat carnea.
Faza continuă sau faza de dispersie este reprezentată de o soluţie electrolitică-gelică formată din apă adăugată în care sunt dizolvate clorură de sodiu, azotiţi de sodiu, polifosfaţi, substanţe extractive azotate şi neazotate precum şi proteine extrase din carne (sarcoplasmatice şi miofibrilare). Numai o parte din particulele fazei dispersate trec în faza de dispersie. În această pastă, particulele dispersate sunt legate între ele prin anumite forţe care determină o anumită reţea. Pe de altă parte, între particulele dispersate în faza de dispersie se creează legături prin intermediul proteinelor solubilizate în soluţia electrolitică. Pentru o anumită valoare a mediului de dispersie, bradtul prezintă în ansamblul său caracter de curgere ( alunecare).
Factorii ce influenţează calitatea bradtului 1. Calitatea materiei prime Este determinată de provenienţa (carne vită adultă, carne tineret bovin, carne porc), de raportul dintre ţesuturi (gras-conjunctiv-muscular) şi de compoziţia chimică a cărnii (conţinutul de proteine şi grăsime). Carnea cu un conţinut ridicat de proteine structurale (actină şi miozină) are o capacitate mare de reţinere a apei şi de hidratare, în comparaţie cu o carne care conţine şi ţesut conjunctiv şi gras. La fabricarea bradtului cu adaos de ţesut conjunctiv s-a observat o modificare însemnată a principalelor caracteristici: pasta este mai puţin fină, adezivitatea pastei este redusă, în schimb vâscozitatea mare. Se preferă carnea de la tineret bovin care are mai puţină grăsime, mai puţin ţesut conjunctiv şi o cantitate mare de miofibrile deci de proteine structurale. 2.Starea termică a cărnii Pentru carnea caldă (la două ore postsacrificare) pH-ul este aproape de neutralitate, iar consecinţele sunt următoarele:respingere electrostatică între lanţurile proteice, solubilitatea proteinelor în soluţii saline este mare, capacitatea de reţinere a apei şi de hidratare este maximă, structura lanţurilor polipeptidice este afânată. La carnea caldă, apa proprie este reţinută în principal prin forţele electrostatice şi dipoldipol. Cantitatea de apă imobilizată prin capilaritate este mai redusă, iar apă liberă practic nu există. Pentru carnea în plină rigiditate (24 ore postsacrificare), consecinţele sunt următoarele: proteinele sunt aduse la pH-ul izoelectric, încărcarea electrică este nulă (numărul de sarcini negative este egal cu cele pozitive), capacităţile de hidratare şi de reţinere a apei sunt minime, cantitatea de proteine solubile în soluţii saline este minimă, structura lanţurilor polipeptidice este compactă, carnea nu permite o hidratare suplimentară. Dacă carnea se află în stare de maturare, pH-ul acesteia este cuprins între 5,5-6. Odată cu creşterea pH-ului, se îmbunătăţeşte şi capacitatea de hidratare şi reţinere a apei, ca urmare a creşterii numărului de grupări –COOH disociate, fapt care duce la o afânare uşoară a structurii proteinelor.
Pentru obţinerea unor produse din carne cu un anumit grad de suculenţă şi pentru realizarea consumurilor specifice normale de prelucrare trebuie să se introducă carnea caldă, cu un pH între 6 şi 7, deoarece are o capacitate de hidratare mare şi poate să primească cantităţi suplimentare de apă în funcţie de calitatea acesteia. 3. Gradul de mărunţire. Mărunţirea fină a cărnii influenţează gradul de hidratare şi reţinere a apei prin: creşterea suprafeţei de contact cu apa de hidratare, eliberarea unui număr mai mare de grupări ionice, polare şi nepolare din proteine, capabile să adiţioneze molecule de apă, creşterea gradului de extracţie a proteinelor structurale în soluţia electrolitică. Gradul de mărunţire va depinde de:calitatea materiei prime, utilajul folosit (cuter, moară coloidală), durata mărunţirii. Se recomandă ca la mărunţirea fină să nu se adauge apă, decât după ce cuva a efectuat două sau trei rotiri, timp în care are loc mărunţirea “uscată”, după care se continuă mărunţire fină cu adaos de apă. 4. Temperatura de mărunţire. La mărunţire fină a cărnii are loc o creştere a temperaturii cărnii datorită frecării cărnii cu utilajul ( 3…4ºC) şi datorită căldurii degajate.De aceea la carnea caldă se adaugă apă glacială sau fulgi de gheaţă la mărunţirea la cuter sau moara coloidală, în timp ce pentru carnea refrigerată este necesar un adaus de apă rece cu temperatura de aproximativ 8ºC la mărunţirea la cuter şi aproximativ 4…5ºC la moara coloidală. Dacă areloc încălzirea bradtului se ajunge la “tăierea acestuia” ca urmare a denaturării proteinelor care îşi pierd capacitatea de hidratare şi reţinere a apei. Această tăiere se obţine în cazul în care carnea este caldă iar apă folosită nu este suficient de rece. În cazul fabricării bradtului din carne refrigerată,“tăierea” bradtului este accidentală şi se datorează utilizării cărnii de la animalele obosite, adaos mare de apă. 5. Cantitatea de apă rece adăugată pentru hidratare Cantitatea de apă adăugată este dependentă de calitatea cărnii, aceasta determinând consumul specific al bradtului. În ţesutul muscular există apă legată (apa de constituţie şi apa interfacială), apa imobilizată şi apa liberă. Dacă se adaugă apă la carnea caldă, creşterea capacităţii de reţinere a apei şi hidratării este similară celei obţinute când se prelucrează carnea maturată în prezenţă de NaCl şi polifosfaţi. Adausul de apă influenţează şi alte proprietăţi ale bradtului. Astfel, pe măsură ce se măreşte cantitatea de apă adăugată, până la o anumită limită, creşte adezivitatea ca rezultat al trecerii în soluţia electrolitică a unei cantităţi mai mari de poteine structurale. La hidratarea cărnii, mai ales atunci când aceasta este mărunţită, se măreşte substanţial cantitatea de apă adăugată din stratul monomolecular, multimolecular, prin creşterea numărului de grupări polare hidrofile. Creşterea numărului de grupări polare hidrofile se realizează şi pe seama ruperii legăturilor de hidrogen directe.
De asemenea le hidratarea cărnii creşte substanţial şi cantitatea de apă reţinută prin capilaritate şi cea imobilizată mecanic prin crearea unei noi structuri realizate prin mărunţirea fină a cărnii. 6. Adausul de NaCl Adausul de NaCl în proporţie de 2,4-2,6 % faşă de carne realizează următoarele: - solubilizează o parte din proteinele structurale din miofibrile, astfel că soluţia electrolitică devine şi soluţie gelică - slăbeşte interacţiunea dintre grupările încărcate electric pozitiv şi negativ atunci când pH-ul cărnii este mai mare decât pH-ul izoelectric al proteinelor - ionii de clor rezultaţi prin disocierea NaCl formează împreună cu grupările amoniu un complex care deplasează punctul izoelectric al proteinei spre zona acidă, consecinţa fiind creşterea sarcinii electrice nete negative a proteinelor cărnii, deşi pH-ul acesteia rămâne practic acelaşi sau are loc o uşoară creştere, deoarece grupa carboxilică disociată este mai bun acceptor de hidrogen decât legătura carboxilică inclusă în cea peptidică. -se măreşte respingerea electrostatică dintre lanţurile polipeptidice şi se creează condiţii de hidratare suplimentară -ionii de Cl- şi Na+ au capacitatea de a adiţiona apa 7. Adausul de polifosfaţi. Adausul de polifosfaţi la cuterizarea cărnii refrigerate măresc capacitatea de hidratare şi de menţinere a apei prin următoarele mecanisme: - creşte puterea ionică a soluţiei electrolitice, mărind în acest fel cantitatea de proteine structurale solubilizte - creşterea pH-ului, deci creşterea sarcinii nete a proteinelor care are drept consecinţă legarea unui număr mai mare de molecule de apă. Nu trebuie folosiţi polifosfaţi prea alcalini pentru a nu se forma săpunuri, pentru a nu se favoriza formarea microflorei de alterare -disocierea complexului actomiozinic în miozină şi actină, fapt care conduce la creşterea extrctibilităţii şi solubilităţii proteinelor structurale - scoaterea ionilor de calciu şi magneziu din structura proteinelor structurale şi înlocuirea cu ionii de sodiu. Se eliberează în acest fel grupări polare ale proteinelor, conducând la creşterea capacităţii de hidratare şi a solubilităţii proteinelor. Polifosfaţii au şi o acţiune emulsionantă cu atât mai mare cu cât au caracter mai alcalin. Doza de utilizare a polifosfaţilor este de 0,5 kg/100 kg carne. Fabricarea bradtului din carne maturată în carcase Carnea dezosată şi aleasă se tocă la volf, prin sită cu ochiuri de 2-3 mm. Carnea tocată se introduce imediat în cuva cuterului. Se lasă cuva să facă 2-3 rotaţii şi se adaugă amestecul de sărare A sau B în cantităţi corespunzătoare procedeului de sărare. Pe lângă amestecul de sărare se mai adaugă şi 0,5 % polifosfaţi faţă de cantitatea de carne. Se lasă cuva să mai facă 2-3 rotaţii după care se adaugă în mod progresiv apă sau fulgi de gheaţă. Pasta se amestecă în permanenţă, dirijând-o către axul cuvei, până ce capătă un aspect lucios şi devine adezivă la mână (lipicioasă). După preparare, bradtul se scoate în tăvi de
aluminiu aşezându-se în straturi de cca. 15 cm ţi se depozitează în frigidere, pentru maturare. În cazul folosiri amestecului de sărare A, maturarea bradtului se face minimum 16 ore şi maximum 72 ore, la o temperatură de 6-8ºC. 3.2.6.3. Pregătirea şrotului Şrotul (de vită sau porc) se realizează din cărnurile dezosate şi alese pe calităţi, tăiate în bucăţi de 200-300 g şi malaxate cu amestecul de sărare. După malaxare cu amestecul de sărare, şrotul se aşează în tăvi sau recipiente pe roţi care se menţin în frigidere la + 4ºC timp de 3-4 zile în cazul folosirii amestecului de sărare A şi 24-36 ore în cazul amestecului de sărare tip B. Pentru micşorarea timpului de maturare (16 ore), carnea destinată şrotului se toacă la volf prin sită de 20 mm. La sărarea semifabricatelor amestecurile de sărare se va folosi: amestec de sărare B: 2,6 kg/100 kg carne. Maturarea bradtului şi şrotului Semifabricatele se depozitează în încăperi răcite la 4ºC. Maturarea lor se face în diverse tipuri de tăvi sau în recipiente care nu se suprapun ca tăvile. La depozitarea semifabricatelor se continuă hidratarea prin uniformizarea apei de hidratare sau saramurii şi se continuă proteoliza cu o intensitate care depinde de temperatura de depozitare, microflora şi enzimele proprii cărnii. La depozitare în recipiente deschise au loc pierderi în umiditate în special în straturile superficiale şi modificarea culorii bradtului, pigmenţii cărnii în contact cu aerul devin cenuşii, culoare care apoi dispare în operaţiile următoare, mai ales la tratamentul termic. Pentru a evita contactul cărnii cu atmosfera, pentru maturarea bradtului şi şrotului în condiţii igienice superioare şi în flux continuu, se pot utiliza două tipuri de maturatoare, fixe şi rotative. 3.2.7. Pregătirea compoziţiei şi umplerea membranelor Pentru anumite sortimente de preparate din carne de tipul produselor afumate la caldpasteurizate (crenwurşti), este necesară pregătirea compoziţiei care diferă în ceea ce priveşte calitatea materiei prime ( în special carnea), felul acesteia, cantităţile necesare pentru 100 kg compoziţie (materii prime şi auxiliare), mărimea tocăturii. Calculul diferitelor cantităţi de materii prime se face în funcţie de cantitatea de produs finit ce trebuie realizată şi de consumul specific normat de producător pentru fiecare sortiment, în funcţie de compoziţia chimică a produsului finit şi care este menţionată de STAS sau STR. Pregătirea compoziţiei pentru prospături Pentru prospături de tipul crenvurşti pregătirea compoziţiei se realizează la cuter, în acest caz la bradtul maturat se adaugă slănină sărată, mărunţită în prealabil la volf, condimente şi apă răcită pentru acoperirea consumului specific şi pierderilor ce
rezultă în urma tratamentelor termice. Mărunţirea fină se execută la cuter până la obţinerea unei paste cu aspect de aluat. Compoziţia se poate obţine şi la moara coloidală în care caz, carnea şrotată şi sărată cu amestec de sărare tip B se mărunţeşte la volf prin sită de 3 mm, după care se amestecă la malaxor împreună cu apa rece, condimente şi polifosfaţi. În finalul malaxării se adaugă şi slănina mărunţită la volf prin sită de 3mm. Amestecul obţinut se trece prin moara coloidală. Al treilea mod de obţinere a compoziţiei este la malaxor în acest caz slănina se adaugă sub formă de cuburi. Pentru aceasta, bradtul se malaxează cu slănina cuburi, apă rece, condimente. În cazul în care în loc de slănină se utilizează ulei, acesta se înglobează în bradt în timpul cuterizării, când se adaugă şi apă răcită şi condimente. La fabricarea compoziţiilor pentru prospături trebuie avut în vedere următoarele: • adaosul de grăsime până la 30-35 % influenţează pozitiv proprietăţile reologice ale compoziţiei prospăturilor. La peste 35% grăsime adăugată, compoziţiile devin instabile la tratamentul termic ( separare grăsime din interiorul batonului şi sub membrană, în special la capetele batonului); • adausul prea mare de NaCl conduce la compoziţii instabile, mai ales în ceea ce priveşte componenta emulsiei; • temperaturi mai mari de 40ºC conduc la compoziţii instabile, în special prin distrugerea componentei emulsiei; • o durată de mărunţire prea mare în domeniul de temperatură 18-21ºC conduce la “tăierea” compoziţiei, prin separarea apei şi grăsimii; • se obţin compoziţii mai stabile în mori coloidale sau maşini de mărunţire cu cuţite ţi site comparativ cu cele obţinute la cuter. Pregătirea compoziţiei pentru preparatelor din carne de tipul semiafumatelor Pentru preparatele de carne de tipul semiafumatelor care necesită bradt, şrot, slănină, amestecarea componentelor se face la malaxor. În malaxor se introduce mai întâi bradtul, apa răcită pentru asigurarea menţinerii temperaturii scăzute a compoziţiei şi pentru acoperirea consumului specific, apoi se adaugă şrotul de vită şi porc tocat fin prin sita corespunzătoare sortimentului respectiv, după care se adaugă condimentele şi în final slănina tocată prin sita corespunzătoare sau mărunţită la cuter. Coeziunea compoziţiei depinde de felul materiilor prime, conţinutul de umiditate, temperatura şi durata de malaxare şi de tipul de malaxor. Cu cât procesul de malaxare durează mai mult, cu atât compoziţia absoarbe mai multă apă. Totuşi nu este indicată o malaxare pre îndelungată deoarece se poate ajunge la “tăierea” compoziţiei şi la obţinerea unei structuri alifioase care rezultă din transformarea slăninii în untură. Temperatura scăzută de malaxare este o condiţie obligatorie pentru obţinerea unei compoziţii corespunzătoare. 3.2.7.1. Umplerea cu compoziţie a membranelor
Umplerea compoziţiei în membrane este un proces de deformare plastică. Se realizează prin împingerea acesteia pe ţeava şpriţului. Deformarea plastică se poate realiza numai atunci când forţa de deplasare atinge o anumită valoare în funcţie de natura compoziţiei şi de condiţiile de deformare. Presiunile de lucru pentru anumite tipuri de salamuri este următoarea: • cremwurşti : 392-490 K Pa; Presiunea de lucru este dependentă de vâscozitatea pastei şi aceasta la rândul ei, este în funcţie de: - conţinutul de umiditate al compoziţiei; - conţinutul de grăsime care asigură un grad mai redus de aderenţă a compoziţiei de ansamblul de împingere şi de ţeava şpriţului; Oricare ar fi tipul de şpriţ folosit, acesta trebuie să satisfacă următoarele cerinţe: - cerinţe igienice (partea de contact cu compoziţia să fie confecţionată din oţel inoxidabil şi să poată fi uşor igienizată); - cerinţe de calitate a umpluturii ( să lucreze sub un anumit vid); - cerinţe economice ( să aibă productivitate ridicată cu un personal minim şi să se poată adapta dispozitive de răsucire, clipsare etc.). Umplerea se realizează în maşini de umplut cu acţiune periodică sau maşini de umplut cu acţionare continuă. Legarea batoanelor La crenvurşti se execută răsucirea manuală sau mecanică în bucăţi scurte. Capătul deschis se poate clipsa, prinzându-se de clips şi de ochiul de agăţare din sfoară. În cazul batoanelor groase, după umplere şi legare, pentru ca batoanele să nu plesnească din cauza presiunii interne care ia naştere în baton, mai ales în cazul umplerii fără vid, acestea se ştufuiesc (înţeapă). Batoanele legate şi agăţate pe beţe nu trebuie să se atingă între ele, deoarece aceasta poate duce la afumarea necorespunzătoare ( pete albicioase la locul de lipire). În cazul crenvurştilor cu compoziţia umplută în membrane colagenice (semisintetice), pentru a le face mai fragede, s-a propus stropirea produselor cu soluţie de preparate enzimatice proteolitice care acţionează moderat asupra colagenului. După aproximativ 10 minute, produsele sunt supuse tratamentului termic (afumare caldă, pasteurizare). 3.2.8. Tratamentul termic al preparatelor din carne comune Tratamentul termic al preparatelor din carne de tipul crenwurştilor include afumarea caldă (80-90 ºC) sau hiţuire şi pasteurizare pasteurizarea.Parametrii ce trebuie aplicaţi la afumare (temperatura şi durata) sunt în funcţie de produs (felul produsului), grosimea acestuia, absenţa sau prezenţa membranei. Pentru realizarea tratamentului termic al preparatelor de carne se folosesc: - instalaţii pentru afumare caldă şi rece (discontinui), iar în acest caz pasteurizarea se realizează separat într-un bazin de pasteurizare;
- instalaţii pentru afumarea caldă şi pasteurizare; - termoagregate cu funcţionare continuă; - cazane pentru fierberea preparatelor din carne. Pasteurizarea Pasteurizarea este un proces termic prin care se urmăreşte păstrarea duratei de păstrare a produselor alimentare, ca urmare a distrugerii microflorei de contaminare. Aceasta constă în încălzirea produsului sub 100ºC.Este un proces prin care necesită temperaturi de 73-83 ºC astfel încât în centrul termic al produsului să fie o temperatură de 69-70 ºC. Prin pasteurizare se realizează: - distrugerea majorităţii formelor vegetative ale microorganismelor; - inactivarea sau încetinirea activităţii enzimelor; - obţinerea unor produse gata pentru consum. Conservarea cărnii prin afumare Afumarea se face în scopul asigurării conservabilităţii, aromatizării şi formării culorii specifice. Producerea fumului Fumul pentru operaţia de afumare ia naştere prin descompunerea componentelor lemnului, prin aport de căldură, în compuşi volatili şi cărbune de lemn. Procesul de formare a fumului este o combinaţie de ardere completă şi de distilare uscată (piroliză). Cele două procese au loc simultan, primul proces desfăşurându-se în punctul de contact ale combustibilului cu aerul, iar al doilea în punctele unde combustibilul este bine încălzit însă nu dispune de o cantitate suficientă de oxigen pentru ardere. În acest caz, cca 25-30 % din masa combustibilului lemnos este necesară pentru arderea completă, căldura degajată fiind folosită pentru încălzirea materialului proaspăt. Producerea fumului este o reacţie de combustie mai puţin completă, implicând: - piroliza polimerilor conţinuţi de combustibili; - reacţii de condensare, oxidare, polimerizare. În general lemnul este format din celuloză, hemiceluloză, liglină, componentele minore fiind răşinile şi huilele. Raportul dintre principalele componente este: celuloză/lignină/hemiceluloză= 2/1/1. Natura fumului Din punct de vedere fizic, fumul reprezintă un aerosol format din: - faza de dispersie care conţine 70-90 % gaze necondensabile, vapori de apă şi substanţe organice sub formă de vapori - faza dispersată constă din substanţe organice sub formă de picături lichide, particule solide (gudron, funingine,cenuşă, bucăţi de cărbune). Raportul dintre substanţele organice sub formă de vapori şi cele sub formă de picături este de 1/8 pentru fumul rece (20-25ºC) şi 10/1 pentru fumul cad, atunci când temperatura fumului este de 400ºC.
Distribuţia substanţelor din fum între faza de dispersie şi faza dispersată depinde de température de fierbere a acestora. Compoziţia chimică a fumului În compoziţia chimică a fumului au fost identificate circa 1000 substanţe chimice dintre care 300 de compuşi sunt bine cunoscuţi. Marea majoritate a compuşilor fiind organici - gaze: H2, CO, CO2, CH4C2H6,C2H2,vapori de apă; - acizi: formic, acetic, proprionic, capronic, furanic, lignoceric, etc.; - alcooli: metilic, etilic, amilic, izoamilic, butilic, izobutilic, etc. ; - aldelhide şi cetone :formaldelhida, acetaldelhida, diacetil, acetona, furfural ; - hidrocarburi aromatice ; - fenoli, crezoli, xilenol, pirocatehina; - hidrocarburi policiclice; - răşini (gudroane) ; -cenuşa şi funingine. Factorii care influenţează compoziţia chimică a fumului 1. Felul lemnului Interesează categoria de esenţă în care se încadrează acesta (moale sau tare). Din lemne de esenţă tare (fag, frasin, stejar) se obţine o cantitate mare de substanţe cu rol important în afumare faţă de răşini şi funingine. Cu cât lemnul conţine mai multă lignină, cu atât cantitatea de substanţe utile din fum este mai redusă, pentru că în procesul de formare a fumului se urmăreşte să nu se depăşească temperatura de aprindere a ligninei care este 350-400ºC, deoarece se formează hidrocarburi policiclice care au acţiune cancerigenă. Lemnul ce conţine mi multă cantitate de celuloză şi hemiceluloză este mai bun, deoarece au punctul de aprindere sub punctul de formare a hidrocarburilor policiclice. Fumul obţinut din lemn tare este bogat în compuşi aromatici totali şi în acizi, în comparaţie cu cel din răşinoase. 2.Umiditatea lemnului Prin mărirea umidităţii rumeguşului se micşorează concentraţia de fenoli şi se măresc cantităţile de cenuşă, funingine şi conţinutul de aldelhidă formică şi acizi organici. 3. Temperatura de formare a fumului Fumul trebuie să se formeze la temperaturi mai joase decât temperatura de aprindere a lemnului (220-450ºC). La temperatura de 250-275ºC are loc piroliza hemicelulozei care reprezintă 20-30 % din masa lemnului uscat din esenţă tare. La 280-300ºC are loc piroliza celulozei care reprezintă 43-53 % din masa lemnului, iar la 350-400ºC are loc piroliza ligninei. După Hamm nivelurile maxime de fenoli, acizi, compuşi carbonilici, sunt obţinute la o temperatură de 600ºC. Totuşi produsele tratate cu un fum produs la o temperatură de
400ºC au proprietăţi senzoriale superioare celor tratate cu fum la temperaturi mai mari de 600ºC. Creşterea progresivă a temperaturii de combustie a lemnului se asociază cu creşterea liniară a conţinutului de hidrocarburi policiclice aromate. 4. Aportul de aer Degradarea macromoleculelor lemnului depinde atât de temperatura de piroliză cât şi de concentraţia oxigenului, respectiv aportul de aer. În prezenţa unei cantităţi mare de oxigen au loc reacţii de oxidare mai intense ale substanţelor din fum, formându-se cantităţi însemnate de gudron, alcool metilic, hidrocarburi policiclice aromate. Un aport insuficient de aer pentru arderea mocnită a rumeguşului conduce la formarea unui fum dens ( închis la culoare), care înrăutăţeşte calitatea senzorială a produsului afumat. Fumul respectiv, conţine prea mulţi acizi şi combinaţii carbonil, cu caracteristici gustative nedorite. Metoda de obţinere a fumului În cadrul generatoarelor prin fluidizare, temperatura poate fi reglată în limitele 300400ºC. Cu cât temperatura de formare a fumului este mai mare cu atât se formează o cantitate mai mare. Fumul obţinut prin fricţiune este mai bogat în acizi volatili, carbonilici şi fenol decât cel obţinut în generatoarele clasice. Prelucrarea fumului după obţinerea acestuia Fumul obţinut în afumăturile clasice sau în generatoarele de fum clasice conţine întotdeauna corpuri nedorite solide care plutesc în fum (rumeguş nears, cărbune de lemn, cenuşă, funingine, gudroane). Aceste materiale se depun pe conductele de fum pe care le înfundă, iar, pe de altă parte se depun pe conductele de fum pe care le înfundă, iar pe de altă parte, murdăresc suprafaţa produselor pe care le afumă. Pentru înlăturarea acestor neajunsuri este necesar purificarea fumului, care se poate realiza prin folosirea unor dispozitive care pot fi grupate după principiul lor de funcţionare în : separatoare de impurităţi uscate, separatoare umede de impurităţi şi separatoare electrostatice. Pentru o separare mai bună se folosesc două separatoare de impurităţi de tip diferit, legate în serie. Se utilizează decantoare uscate şi umede, separarea în aceste decantoare se bazează prin faptul că fumul îşi poate micşora viteza prin mărirea secţiunii fluxului şi astfel particulele care nu mai pot pluti sedimentează. În cazul decantorului umed particulele separate cad în apă şi nu mai pot ajunge din nou în fluxul de fum. Se utilizează şi separatoarele cicloane care măresc viteza de separare a impurităţilor. De asemenea se folosesc şi filtre labirint, dar numai dacă fumul are puţine impurităţi. Depunerea componentelor fumului pe produs
Afumarea produselor are loc în două etape : depunerea fumului pe produs şi pătrunderea componentelor din fum în produs. În cazul preparatelor din carne cu mmbrană, depunerea componentelor din fum are loc prin condensarea substanţelor sub formă de vapori la suprafaţa produsului care este mai rece (afumarea caldă) sau prin arderea pareticulelor din fum pe suprafaţa produsului. Viteza de formare este influenţată de umiditatea suprafeţei produsului, de temperatura de afumare şi de intensitatea curentului de fum. Factorii care influenţează depunerea fumului sunt: 1. Influenţa umidităţii asupra produsului Dacă suprafaţa produsului este uscată, depunerea componentelor din fum este mai redusă decât în cazul suprafeţelor cu un anumit grad de umectare, deoarece multe dintre substanţele utile din fum sunt solubile în apă. 2. Influenţa concentraţiei Cantitatea de componenţi utili din fum, depuşi pe suprafaţa produsului este proporţională cu concentraţia acestor componenţi din mediul de afumare. Prin amestecarea fumului cu aerul proaspăt, în incinta de afumare se reduc cantităţile de substanţe utile depuse pe suprafaţa produsului. 3. Influenţa temperaturiiş şi umezelii Fumul obţinut în generator se amestecă cu aerul din incinta de afumare şi, în instalaţiile moderne de afumare, acest amestec este recirculat, fiind adus la o anumită temperatură prin trecere într-o baterie de încălzire. Dacă temperatura de afumare este ridicată (80 ºC) se depune o cantitate mare de fenoli pe produs. La afumare rece (15-25 ºC) produşii cu masă moleculară mare se depun cu predilecţie ( gaiacol, maltolul, fenolul), procesul de afumare durează mai mult timp. Deci o dată cu creşterea temperaturii mediului de afumare se măreşte depunerea componentelor utile pe produs. Odată cu creşterea umezelii relative a mediului de afumare se realizează o diminuare în timp a cantităţii de componente utile depuse pe produs. 4. Influenţa vitezei mediului de afumare Prin creşterea vitezei fumului de la 0.2 m/s la 20 m/s, depunerea de substanţe utile din fum pe suprafaţa produsului creşte de 10 ori. Pătrunderea fumului în produs O parte din substanţele depuse pe suprafaţa produsului difuzează în masa acestuia, conferindu-i gust şi aromă specifică. Viteza de pătrundere a substanţelor utile din fum în interiorul produselor depinde de: - structura chimică a componenţilor depuşi; - felul afumării; - durata acesteia ; - structura şi compoziţia chimică a produsului; - natura membranei; - umezeala relativă a fumului. Astfel la afumarea caldă se acumulează aceeaşi cantitate de fenoli care se acumulează în timp dublu la afumare rece.
La produsele introduse în membrane naturale, pătrunderea fenolilor este mai rapidă decât la cele în membrane artificiale. Fumul cu umezeală relativă mai mare pătrunde mai intens decât fumul uscat. Consecinţele afumării asupra calităţii produselor Afumarea influenţează calităţile gustative ale produsului, culoarea şi conservabilitatea acestuia. Fumul îşi exercită capacitatea de conservare datorită proprietăţilor sale antioxidante şi antiseptice. Funcţiile sale caracteristice în raport cu compuşii prezenţi sunt: - positive: aromă (fenoli, carboxili), culoare (carbonili), consarvabilitate ( difenoli şi fenoli ca antioxidanţi, formol, acizi- ca bacteriostatici şi bactericizi), textură (formol, acroleină, anhidridă acetică); - negative: deteriorarea calităţii igienice prin acumularea de hidrocarburi policiclice aromate şi aldelhidă formică: degradarea unot aminoacizi.
Aroma produselor afumate O contribuţie importantă asupra aromei o au compuşii fenolici de tipul guaiacolului, eugenolului, anisolului, siringolului. Alături de aceste substanţe participă la formarea aromei şi alţi compuşi: carbonilii, lactonele, esterii, alcooli, furfurolul, acizii. Repartiţia fenolilor în produsul afumat depinde de tehnologia de afumare. La utilizarea aromei de fum, va exista o repartizare uniformă în masa produsului. Culoarea produselor afumate Substanţele chimice care intră în constituţia fumului, colorează suprafaţa produsului de la galben auriu spre brun. Intensitatea culorii produselor afumate în condiţii industriale depinde de: - natura lemnului folosit; - condiţiile de producere a fumului care determină densitatea şi compoziţia fumului, umezeala relativă a acestuia, gradul de purificare a cestuia; - caracteristicile produsului, prezenţa respectiv absenţa membranei. Culoarea de suprafaţă se datorează şi reacţiilor Maillard. Reacţia Maillard, pe lângă contribuţia sa în formarea culorii, contribuie şi la formarea aromei, intervine negativ în calitatea nutriţională a produselor afumate, deoarece implică aminoacizi liberi sau din structura proteinelor în formarea melanoidelor care acumulate în cantitate mare în produs pot fi toxice. În cazul produselor afumate în membrane naturale sau semisintetice aspectul strălucitor al acestora s-ar datora răşinilor formaldelhidice care se formează. Deoarece reacţia de combinare a fenolilor cu aldelhidele necesită o temperatură ridicată se presupune că aceste răşini se formează în fum şi apoi se depun pe suprafaţa produsului. La preparatele de carne în membrane naturale, la formarea luciului caracteristic ar putea contribui şi combinaţia dintre fenoli şi grăsimea din membrană.
Formarea şi stabilizarea culorii interioare a produsului este favorizată în timpul tratamentului termic ( afumare, pasteurizare) când se formează nitrozopigmenţi. Acţiunea antioxidantă a compuşilor fumului Fumul îşi exercită capacitatea de conservare datorită proprietăţilor sale antioxidante şi antiseptice. Fenolii intervin în reacţii înlănţuite, reacţionând cu radicalii liberi formaţi, aceştia trecând în hidroperoxizi. Acţiunea antioxidantă se datorează fracţiunilor de fenol cu punct de fierbere ridicat. Această acţiune se manifestă în special în straturile periferice unde concentraţia substanţelor fenolice este mare. Acţiunea bacteriostatică şi bactericidă a fumului Cea mai importantă caracteristică a fumului o constituie acţiunea sa bactericidă. Acţiunea antiseptică se datorează în mod deosebit existenţei în compoziţia lui a fenolilor, aldelhidelor, acizilor, fenolii fiind substanţele antiseptice cele mai active. Substanţele din fum au acţiune bactericidă atât asupra microflorei sporulate cât şi asupra microflorei patogene nesporulate. Acţiunea bactericidă şi bacteriostatică a fumului are totuşi un caracter selectiv, nedistrugând unele bacterii şi în general mucegaiurile, care sunt capabile să se dezvolte chiar la suprafaţa produselor bine afumate. La afumarea caldă, efectul bactericid mai pronunţat îl are temperatura. La afumarea rece, efectul bactericid, îl are numai componentele fumului, de aceea gradul de sterilizare este mult nai redus decât la afumarea caldă. Efectul bactericid al unor componente ale fumului rece este intensificat prin scăderea pHului produsului, datorită acumulării unor produşi cu caracter acid. Efecte nedorite Alături de calităţile senzoriale conferite produselor, afumarea prezintă şi efecte negative: - alterarea valorii nutriţionale şi a calităţii igienice ale alimentelor; - contaminarea cu unele hidrocarburi policiclice aromatice cancerigene. Contaminarea cu hidrocarburi policiclice aromate Deşi, una dintre cele mai vechi metode de conservare a cărnii, afumarea a revenit în ultimii ani în centrul atenţiei, datorită pericolului de contaminare a produselor afumate cu diferiţi constituenţi ai fumului, dăunători sănătăţii. Majoritatea lucrărilor de toxicologie, referitoare la produsele afumate, indică prezenţa în acestea a hidrocarburilor policiclice aromatice. Cea mai cunoscută hidrocarbură aromatică este 3,4-benzpirenul, agent puternic cancerigen. În timpul conservării produsului afumat, 3,4-benzpirenul, poate difuza în interiorul produsului. Hidrocarburile aromatice pot exercita: acţiune cancerigenă mai mult sau mai puţin directă, acţiune cocancerigenă. Contaminarea cu alţi compuşi toxici Aldelhida formică se găseşte împreună cu alte aldelhide în cantităţi diferite în fum şi în produsele afumate.
În prezent aldelhida formică este privită în mod critic, ca urmare a acţiunii sale cancerigene şi al acţiunii mutagenice. De asemenea formolul şi fenolii sunt incriminaţi de aceste acţiuni. Fenolii pot reacţiona cu azotiţii sau cu NO din fum sau care au fost adăugaţi ca agenţi de sărare la cărnurile destinate obţinerii preparatelor din carne, conducând la formare de nitrofenoli. Activitatea toxică se manifestă fie prin transformarea acestor compuşi în nitrozamine cancerigene, fie prin propria acţiune mutagenică a nitrozo-fenolilor. Degradarea aminoacizilor şi proteinelor Prin afumarea produselor din carne are loc diminuarea valorii nutriţionale a produselor afumate, ca rezultat al scăderii calităţii proteinelor, lipidelor şi pierderii de vitamine. Scăderea calităţii proteinelor este consecinţa formării legăturilor transversale dintre lanţurile polipeptidice şi aldelhida formică din fum. Afumarea crenvurştilor Crenvurşti aşezaţi pe beţe, se pun pe rame şi se introduc la fum cald. În afumătura caldă, membranele se usucă mai întâi la o temperatură de 45…75ºC, timp de 10-15 min. apoi urmează afumarea caldă propriu-zisă la o temperatură de 75-95ºC, timp de 20-30 min., până când produsul capătă culoare roşiatică. Pentru fierbere în şirag, se leagă în sfoară formându-se ciorchine. Când această operaţie se face în cazane, cu apă, ciorchinii se fierb aşezaţi pe beţe. Atunci când se folosesc celule cu abur, operaţia de strângere în ciorchine se face după fierbere. Fierberea se realizează la temperatura de 72-75ºC, timp de 10-20 minute. După fierbere crenvurşti se răcesc în bazine cu apă curgătoare sau sub duş cu apă rece. Modificări care au loc în carne la tratamentul termic 1. Modificări fizico-chimice Până la 70 ºC, pH-ul cărnii creşte de la 5,6 cu 0,4 unităţi. Dacă pH-ul este 7, la tratamentul termic nu se modifică pH-ul. Totuşi s-a concluzionat că dacă pH-ul cărnii crude este mai mare de 6,4, acesta creşte, iar dacă este mai mic scade. Capacitatea de reţinere a apei este modificată în sensul diminuării la 40 ºC şi mai ales între 40 ºC şi 50 ºC. Diminuarea este cu atât mai mare cu cât creşte temperatura. 2. Pierderile de suc În condiţiile în care pot fi posibile schimburile cu mediul de încălzire, sucul din carne poate fi eliberat în mediu, în funcţie de structura cărnii şi vâscozitatea sucului (cantitatea de substnţă uscată). Sucul (bulionul) este format din apă şi substanţă uscată, care depinde de pH-ul cărnii. La pH de 5-5,5, pierderile de suc sunt maxime dar cantitatea de substanţă uscată din suc este minimă. Substanţa uscată este formată din proteine solubile, substanţe extractive azotate şi neazotate, lipide, săruri minerale, vitamine. Pierderile de substanţă uscată din suc, la pasteurizare depind de raportul: carne/apă; suprafaţa bucăţii de carne care vine în contact cu agentul de încălzire; calitatea cărnii (conţinutul în grăsime ); temperatura mediului; temperatura în centrul termic; durata
tratamentului; adausul de NaCl şi polifosfaţi (care duc la micşorarea pierderilor în substanţă uscată deoarece măresc cpacitatea de reţinere a apei de către carne). 3. Modificări senzoriale Aceste modificări se referă la aromă, culoare, textură. Culoarea La carne şi produsele din carne sărate în prezenţă de azotiţi, culoarea se datoreşte transformării pigmenţilor de sărare (nitrozomioglobina şi nitrozohemoglobina) în nitrozocromogeni, prin denaturarea părţii proteice a acestor pigmenţi.
Aroma (gust şi miros) În afara ingredientelor de aromatizare adăugate la fabricare, la formarea compuşilor de aromă participă: precursori de aromă solubili în apă (baze azotate, nucleozide, nucleotide, creatina, creatinina, carnitina, dipeptide, aminoacizi liberi, vitamina B1 şi C, substanţe extractive neazotate) şi precursori de aromă insolubili în apă (steroli, pigmenţi liposolubili, vitamine, grăsimi, aciozi graşi liberi). Intensitatea aromei cărnii şi produselor are loc sub influenţa tratamentului termic ca rezultat al; acţiunii directe a căldurii asupra proteinelor şi a aunor componente azotate solubile în apă, ozidării lipidelor şi acizilor graşi liberi, îmbrunării neenzimatice (reacţia Maillard), acţiunii substanţelor din fum, pirolizei zaharurilor şi aminoacizilor. Textura (frăgezimea şi suculenţa) Textura cărnii este modificată în urma tratamentului termic ca o consecinţă a: deshidratării cărnii (pierderii de apă prin evaporare şi sub formă de suc) când scad frăgezimea şi suculenţa; expulzării de grăsime din celulele grase şi dispersia ei în apă care face să crească frăgezimea şi suculenţa; denaturării proteinelor cu efect negativ asupra texturii. Scăderea valorii nutritive Scăderea valorii nutritive a cărnii şi produselor din carne după aplicarea tratamentului termic se datoreţte: pierderilor de suc; reacţiilor proteinelor; reacţiilor de dezaminare şi decarboxilare ale aminoacizilor liberi; reacţiilor Maillard.
În concluzie, tratamentul termic duce la o micşorare a valorii nutritive, valoarea biologică a proteinelor scade cu 5-7 %, iar digestibilitatea cu 4-6 %. Depozitarea produselor finite Preparatele din carne de tipul crenwurştilor se depozitează în depozite frigorifice la 2-4ºC şi φ=85 % pentru 24 ore (maxim 3 zile), încărcarea specifică fiind de 50-100 kg/m 2 suprafaţă utilă, respectiv 90-180 kg/m. Prepratele din carne semiafumate (salamul Victoria) sunt depozitate la 10-12 ºC şi φ=7580 %, termenul de garanţie fiind de 6 zile. Încărcarea specifică la depozitare este de 150 kg/m2 suprafaţă utilă.
3.3. Schema controlului fabricaţiei 3.3.1. Principalele caracteristici ale produsului finit Produsele pentru a corespunde din punct de vedere calitativ, trebuie să îndeplinească condiţiile conform STAS-urilo. La prepararea prospăturilor şi a preparatelor afumate la cald, pasteurizate, afumate la rece, adică a mezelurilor semiafumate se foloseşte carne de vită, de porc, slănină, sare comestibilă, azotaţi şi condimente. Caracteristici de calitate pentru crenvurşti a) Proprietăţi organoleptice • Forma: corespunzătoare membranelor folosite, bucăţi cilindrice de circa 12 cm, cu diametrul 18-22 mm sau 28 mm, obţinute prin răsucirea membranei în şiraguri legate sub formă de ciorchine. • Aspect exterior: suprafaţă curată, nelipicioasă, cu înveliş continuu, nedeteriorat, fără pete şi încreţituri, de culoare galbenă-roşiatică spre cărămiziu, fără pete sau mucegaiuri. • Aspect pe secţiune: masa compoziţiei bine legată, compactă şi uniformă, fără goluri de aer şi fără aglomerări de apă sau grăsime, topită în masă sau sub membrană, nu se admite bucăţi de flaxuri mai mari de 2 cm; culoare roz-pal. • Consistenţa elastică, la uşoară apăsare cu degetul revine la forma iniţială. • Miros şi gust: plăcut, specific gustului proaspăt şi condimentelor, fără mirosuri şi gusturi străine (de mucegaiuri, acru. rânced). b) Proprietăţi fizico-chimice
Sortimente
Crenvurşti
Caracteristici/ Condiţii de admisibilitate Apa Grăsime NaCl Azotaţi % max. % max. % max. % max. 69
29
28
7
Substanţe proteice % min. 9
c) Proprietăţi microbiologice Nu se admite prezenţa microorganismelor patogene sau facultativ patogene.
d) Reţeta Materii prime Bradt, calitatea întâi, Slănină
kg 70 30
Materiale auxiliare kg Piper 0.050 Nucşoară 0.030 Boia de ardei iute 0.050 Usturoi 0.050. Înveliş: maţe de ovine sau membrane artificiale tip celofan cu diametrul de 18-22 mm; maţe de porc 3.3.2. Defectele preparatelor din carne Defectele preparatelor din carne pot fi clasificate în: • defecte de natură fizică şi chimică, care afectează proprietăţile senzoriale şi inocuitatea lor; Aceste defecte pot fi cauzate de: • materii prime, auxiliare şi materiale necorespunzătoare; • depozitarea necorespunzătoare a materiilor prime, auxiliare şi a materialelor; • process tehnologic necorespunzător; • microorganisme care nu produc alterări, care produc alterări sau care sunt patogene, cele din urmă afectând şi inocuitatea produselor; La analiza defectelor care pot apărea la fabricarea preparatelor din carne, trebuie să se analizeze cu toată răspunderea cauzele care determină defectele, şi prin întocmirea unui plan riguros HACCP, să se ia măsuri necesare evitării acestor defecte, pentru ca produsele finite să se încadreze în standardele de calitate în vigoare. Producătorul de preparate din carne, trebuie să înţeleagă că numai produsele de calitate superioară, sub raportul inocuităţii, calităţii senzoriale şi nutritive şi formei de prezentare, sunt rapid vandabile în cadrul unei economi de piaţă. Defecte de natură fizică
Se datorează, în principal, greşelilor tehnologice. Cele mai importante defecte sunt: • Goluri de aer. Golurile de aer sunt, apa la produsele care nu au fost umplute în membrană cu presiune suficientă, la cele la care pasta nu a fost dezaerată, mai ales în cazul prospăturilor. Se evită prin folosirea maşinilor de umplut sub vacuum şi dezaerarea bradtului înainte de utilizare. • Consistenţa anormală. Defectul poate fi cauzat de: utilizarea de pastă obţinută din cărnuri fibrile, obosite sau din pastă cu adaos prea mare de apă şi grăsime. Defectul poate fi evitat prin: folosirea cărnii calde, provenite de la animalele tinere, la fabricarea bradtului; cuterizarea cărnii cu adaos de fulgi de gheaţă; respectarea riguroasă a parametrilor tratamentului termic. • Aglomerări de grăsime sub membrană, grăsime topită în interiorul batonului. Grăsimea se poate separa din compoziţie dacă s-a folosit în cantitate mare grăsime moale, dacă nu s-a emulsionat bine (cazul compoziţiei prospăturilor) datorită utilizării a prea multă carne congelată, dacă tocarea la volf a cărnii de porc şi a slăninii s-a făcut necorespunzător, dacă cuterizarea s-a făcut îndelungat fără adaos de apă rece şi dacă procesul de pasteurizare a fost intens. Grăsimea se poate acumula sub membrană, în special la capătul de jos al batonului, dar şi în interiorul batonului. Se evită acest defect prin: respectarea raportului dintre slănină moale şi tare, funcţionarea corectă a volfului, folosirea unor cantităţi mai mici de cărnuri care au un conţinut mai mare de colagen ( carne calitatea a doua şi a treia), respectarea parametrilor tratamentului termic şi respectarea duratei şi temperaturii de malaxare. Zbârcirea excesivă după tratamentul termic. Acest defect este cauzat de răcirea rapidă a produselor, în care caz retracţia membranei nu urmează retracţia compoziţiei, apoi datorită folosirii unei cantităţi mai mari de grăsime, inclusiv grăsime moale, tocată mărunt care se retractează mai mult decât cea tare, datorită umplerii insuficiente precum şi datorită umidităţii mari cauzat de un adaos mare de apă. • Cojirea necorespunzătoare a crenvurştilor. Se datorează coagulării necorespunzătoare a proteinelor în prima fază a afumării şi datorită cojirii excesive a produsului pe durata răcirii. Deshidratarea produsului prin ventilaţie mecanică prea puternică diminuează însuşirea de decojire a produsului. Umectarea produsului favorizează decojirea. • Plesnirea sau ruperea membranei. Este cauzată de o umplere prea îndesată a compoziţiei în membrane, de o pasteurizare prea severă. • Pungi de gelatină în interiorul produsului. Acest defect poate fi cauzat emulsiei instabile, utilizării de carne cu un conţinut prea mare de colagen şi mai puţină proteină, datorită unei suprapasteurizări. La produsele pasteurizate un timp mai îndelungat la o temperatură mai ridicată a apei, se constată separarea grăsimii şi a apei, batoanele pot plesni şi se evită aceasta prin respectarea regimului de pasteurizare.
Defecte de natură fizico-chimică
Aceste defecte pot fi cauzate de materii prime şi membrane necorespunzătoare precum şi de greşeli în tehnologia de fabricaţie. Cele mai importante defecte fizico-chimice sunt descrise în continuare. •
Gustul de rânced. Apare la produsele la care s-au folosit membrane naturale vechi sau slănină aflată în stadiul de râncezire. Se datorează şi încorporării de aer în timpul malaxării şi umplerii precum şi datorită păstrării îndelungate a produselor finite. Defectul poate fi evitat prin utilizarea materiilor prime de bună calitate şi folosirea membranelor bine degresate, malaxarea compoziţiei şi umplerea sub vid şi păstrarea produselor finite în depozite condiţionate. • Pete de culoare verzui în interiorul produsului finit. Are următoarele cauze: folosirea de azotiţi în exces, distribuţie neuniformă a azotiţilor, durata de maturare mică, temperatura de maturare mare. Pentru evitarea defectului este necesară o bună distribuţie a ingredientelor de sărare, prelungirea duratei de sărare, o temperatură de maturare de 4-6ºC şi utilizarea unor adausuri reducătoare. • Culoarea roşie pe secţiune. Cauzele sunt datorită expunerii salamurilor tăiate în prezenţa aerului şi a luminii, datorită unui exces de azotit rezidual din produsul finit care acţionează oxidativ asupra pigmenţilor de culoare roşie pe care îi transformă în pigmenţi de culoare cenuşie. Acest defect se evită prin expunerea în vitrinele de desfacere din comerţ, a unor cantităţi reduse de produs tăiat, la vânzare înlăturându-se secţiunea oxidată prin feliere. • Pete negre cenuşi în secţiunea produsului. Defectul este cauzat de acidul ascorbic utilizat în amestecul de sărare la fabricarea bradtului şi şrotului, care se depozitează în recipiente metalice. Petele negre, bine conturate pe secţiunea produsului sunt reprezentate de ascorbatul de fier ce se formează. Defectul poate fi evitat prin folosirea tăvilor de aluminiu, inox sau material plastic pentru depozitarea semifabricatelor. • Culoarea neuniformă după pasteurizare. Se manifestă prin aceea că periferia produsului are culoare roşie caracteristică, iar centri rămân cenuşiu-verzui. Acest defect poate avea următoarele cauze: - folosirea unor doze prea mari sau prea mici de azotiţi. La doze prea mari, aceştia acţionează ca antioxidanţi modificând culoarea, iar la doze mici nu se formează cantităţi suficiente de NO care participă la formarea nitropigmenţilor - folosirea unei sări impurificate cu clorură de magneziu - folosirea unui amestec de sărare cu granulaţie prea mică care încetineşte procesul de sărare - neuniformizarea amestecului de sărare în compoziţie datorită unei malaxări insuficiente - nerespectarea duratei şi temperaturii de maturare - folosirea unei paste nedezaerată - utilizarea cărnurilor de porc DFD, care au pH>6,5, în care caz degradarea azotaţilor este nesatisfăcătoare, deci nu se formează o cantitate suficientă de NO - folosirea de carne PSE, care are o culoare pală
- tratament termic necorespunzător - utilizarea la sărare a cărnii în bucăţi mari şi folosirea în acest caz a sărării de lungă durată • Gust leşietic sau de săpun. Se datorează folosirii unei grăsimi care a suferit un proces de hidroliză, în care acizii graşi liberi se combină cu metalele alcalinopământoase provenite din polifosfaţi, sare, apa tehnologică. Defecte microbiologice Aceste defecte sunt consecinţa lipsei de igienă a întregului proces precum şi a unui tratament termic necorespunzător. Cele mai importante defecte microbiologice sunt: • Înverzirea preparatelor din carne Prin noţiunea de înverzire a preparatelor din carne se înţelege defectul de culoare, gustul şi mirosul rămânând neschimbate în faza iniţială şi numai uneori la depozitare pe o perioadă mai îndelungată, gustul devine acrişor. În cazul înverzirii, proteinele produsului nu suferă nici o modificare, schimbarea culorii normale a produsului fiind cauzată de oxidarea nitrozomiocromogenului şi nitrozohemocromogenului sub influenţa unor substanţe cu caracter puternic oxidant, secretate de microorganisme care produc înverzirea. Bacteriile care produc acest defect sunt lactobacilii. Înverzirea poate fi: - superficială (lactobacilii sunt viabili) - pe mijlocul secţiunii ( lactobacoilii sunt viabili) - sub formă de inel, la o anumită distanţă faţă de periferia batonului (lactobacilii sunt distruşi) Preparatele din carne înverzite sunt nefavorabile, nu sunt recondiţionabile ( cel puţin în cazul celor la care lactobacilii sunt viabili), ele nu trebuie să vină în contact cu produsele de calitate, cu instalaţiile de producţie şi cu muncitorii ocupai de producţie. a)Înverzirea superficială Se întâlneşte în special la prospături cu diametrul mare. Modificarea culorii afectează numai stratul superficial al produselor, imediat sub membrană, iar înverzirea de suprafaţă evaluează rapid la temperaturi de depozitare mai mari, mai ales vara. Defectul apare sub forma unui inel la exteriorul produsului de grosime 2-4 mm, în orice punct din produsul secţionat. În momentul secţionării produselor cu înverzire superficială pot fi infectate cu microorganisme pe suprafaţa secţionată, unde după 10-12 ore, apar pete mici verzi care cuprind rapid întreaga secţiune. Cauzele care determină apariţia acestui defect sunt: - prezenţa bacteriilor lactice, relativ rezistente la NaCl şi la temperaturi de refrigerare; - igienă necorespunzătoare a depozitelor de produse finite; - refrigerarea necorespunzătoare a produselor finite; Acest defect se poate evita prin: - utilaje tehnologice menţinute în perfectă igienă tot timpul utilizării şi staţionării lor; - răcirea corespunzătoare a produselor; - producerea preparatelor în conformitate cu capacitatea secţiei; b) Înverzirea în centrul produselor cu diametrul mare. Defectul apare sub forma unei zone verzi, centrale la câteva ore după expunerea la aer a produsului secţionat, nefiind prezent în momentul tăierii produsului. Defectul se
datorează peroxidului de oxigen elaborat de bacterii lactice, care acţionează ca un oxidant asupra pigmenţilor de sărare a compoziţiei. Când compoziţia prezintă goluri, înverzirea începe în jurul golurilor de aer şi este imediat vizibilă după tăierea produsului. Înverzirea pe mijlocul secţiunii nu se extinde, de obicei, pe întreaga suprafaţă secţionată, imediat sub membrană rămâne un strat de culoare normală, grosimea acestui strat depinde de tratamentul termic. La unele produse, chiar dacă acestea par necorespunzătoare după fabricaţie, mijlocul secţiunii se înverzeşte după 2-3 zile de la depozitare, timp în care lactobacilii rămaşi după pasteurizare, se dezvoltă şi se multiplică producând peroxidul de oxigen. La înverzirea pe mijlocul secţiunii lactobacilii sunt vii. Cauza o constituie prezenţa bacteriilor lactice, care au rezistat tratamentului termic deoarece: materia primă este puternic contaminată, compoziţia este păstrată prea mult timp înainte de tratamentul termic sau pentru că tratamentul termic este necorespunzător sau încărcarea afumătoriei este prea mare, iar temperatura este distribuită neuniform. Se poate evita apariţia acestui defect prin: - verificarea sub raport microbiologic a materiilor prime şi auxiliare; - fluxul tehnologic trebuie să se desfăşoare fără întreruperi; - tratamentul termic (pasteurizarea) trebuie să se realizeze, în centrul termic al produsului, o temperatură de 69,5ºC şi 71ºC; - respectarea încărcării specifice a afumătoriei sub aspectul densităţii produselor; c) Înverzirea sub formă de inel Defectul apare la toate tipurile de produse, mai frecvent după 12-36 ore de la terminarea fabricaţiei. Este vizibil imediat după secţionarea produsului şi apare în orice loc de tăiere. Se prezintă sub forma unui inel verde sau verde-cenuşiu, la o anumită distanţă de membrană, fiind separat de acesta printr-un strat de culoare normală. După un scurt timp se înverzeşte şi mijlocul secţiunii, imaginea finală fiind ca înverzirea în centrul produsului. Apariţia inelului verde, la i anumită distanţă de membrană se explică prin aceea că lactobacilii se pot dezvolta în batoanele netratate termic, în condiţii de microaerofilie ( presiuni ale oxigenului de 10-35 mmHg). Tratamentul termic a fost eficient, deci lactobacilii sunt distruşi, dar până la aplicarea tratamentului termic ei au produs peroxizi de oxigen, care în prezenţa aerului, oxidează pigmenţii normali de sărare. Defectul este cauzat de: gradul mare de infectare a materiilor prime şi auxiliare, şi menţinerea producţiei neterminate la temperaturi optime de dezvoltare a lactobacililor. Pentru evitarea înverzirii sub formă de inel trebuie respectate următoarele: - fabricarea fabricatelor din carne trebuie să se realizeze în flux continuu; - carnea nu trebuie să aibă prospeţimea îndoielnică; - se va evita prelungirea duratei de staţionare, în special din momentul umplerii până la efectuarea tratamentului termic; - se vor respecta cu stricteţe condiţiile de igienă; • Mâzga la suprafaţa produselor Defectul este cauzat de dezvoltarea bacteriilor lactice, a micrococilor şi drojdiilor la suprafaţa membranei fiind favorizată de: condensarea umidităţii la suprafaţa produselor, precum şi de păstrarea un timp pre îndelungat a produselor în depozite frigorifice. • Mucegăirea suprafeţei batonului
Defectul este cauzat de dezvoltarea mucegaiurilor, favorizate de suprafaţa prea umedă a produsului datorită mediului de depozitare sau datorită “transpiraţiei produsului finit”. Dacă mucegaiurile nu au lezat integritatea membranei, şi nu au pătruns în conţinut, acesta se înlătură prin periere, iar dacă mucegaiul nu este umed, se spală batoanele cu saramură 20-25 % şi cu acid acetic 3 %, după care batoanele se usucă în afumătorii.
3.3.2. Schema propriu-zisă de control pe faze, operaţii Nr . crt .
Faza proce- sului tehnologic
Puncte în care se execută controlul
Materiile prime, materiale, ambalaje, semifabricate, produse finite, etc., ce se controlează Den.
Cant. (lot, sarjă) 5
Parametrii calitativi care se controlează (prevăzuţi în STAS, tehnologic)
Periodicitatea la care se efectuează controlul de calitate
Reguli pentru verificarea calităţii şi metoda de control, documentul tehnic normator (STAS,NTR.,NTI., CS)
Aparatura folosită
Documente privind evidenţierea constatărilor şi a deciziilor luate
Certificar ea calităţii de organele CTC.
6
7
8
9
10
11
STAS 7586-75 Examen organoleptic; STAS 9065/2-73/Determ. conţinutul de subst. grase; STAS 9065/7-74-Determ.N2 uşor hidrolizabil; STAS 9065/8-74-Determ. pH-ului STAS 2443/74-Examen microbiologic STAS 7586/75 Examen organoleptic STAS 9065/7-74-Determ. N2 uşor hidrosolubil STAS 9065/8-74-Determ. pH-ului STAS2713/74Examen microbiologic ; Instrucţiuni tehnologice
Registru recepţie materie primă, caiet de evidenţă CTC, dosar cu buletin de analiză, registru de înregistrare a rezultatelor analitice. Idem
Viza organu lui CTCT.
Instalaţie pentru distilarea amoniacului, balanţă analitică, sticlărie de laborator.
Idem
Idem.
- set de site pt determinarea granulaţiei (0,1-10), sticlărie de laborator, etuvă, balanţă analitică.
Idem
Idem
1
2
3
4
1
Recepţia materiei prime
Puncte de recepţie la secţiile de prelucrare
Carne porc lucru
Pt. fiecare lot primit la furnizor
- caracteristici senzoriale: aspect general, culoare, miros, consistenţă, aspectul slăninii aderente; - caracteristici fizico-chimice; - caracteristici microbiologice;
Pt. fiecare lot primit de la furnizor
Idem
Carne vită
Idem
- caracteristici senzoriale: aspect general, culoare, miros, consistenţă, aspectul seului aderent; - caracteristici fizico-chimice; - caracteristici microbiologice;
Idem
Idem
Slănină
Idem
- caracteristici senzoriale: aspect general, culoare, miros, consistenţă; -caracteristici fizico-chimice; -caracteristici microbiologice;
La fiecare şarjă prelucrată
Punct de recepţie, depozit şi secţie de fabricaţie.
Sare comestib ilă
La fiecare lot primit de la furnizor
-condiţii tehnice: granulaţia, proprietăţi organoleptice (gust, miros, culoare, aspect), corpuri străine, proprietăţi chimice.
La fiecare lot intrat în depozit.
2
Recepţia materiilor prime
STAS 1465-72 Condiţii tehnice de calitate, proprietăţi organoleptice, fizice şi chimice.
Instalaţia Soxhelt, instalată pt. distilarea Amoniacului, pHmetru, balanţă.
Instalaţie pt. distilarea NH3-ului, pH-metru, balanţă analitică, termostat pt. incubare, sticlărie de laborator.
Idem
3
Sărarea şi malaxa-rea cărnuri-lor
4
Maturea cărnuri-lor
Idem
Boia de ardei
Idem
-ambalare, marcare granulaţie ; - caracteristice organoleptice aspect, gust, miros, corpuri străine şi infestare -proprietăţi chimice.
Idem
STAS 1893-77 şi STAS 8613/77 Condiţii tehnice de calitate: proprietăţi organoleptice, fizice şi chimice
- site pt. determinarea granulaţiei (0,315-0,5), sticşărie de laborator, etuvă, balanţă analitică.
Idem
Idem
Idem
Usturoi
Idem
- condiţii tehnice de calitate : aspect, miros, gusr, impurităţi Ambalaree, marcare, depozitare.
Idem
Idem
Idem
Idem
Idem
Piper
Idem
- ambalare, marcare, granulaţie -proprietăţi chimice
Idem
STAS 1425-80. Pt. condiţii tehnice de calitate STAS 6923-69. Ambalare, marcare, depozitare. STAS 1894-77 condiţii tehnice de calitate, proprietăţi organoleptice, fizice şi chimice.
Idem
Idem
Idem
Idem
Zahăr
Idem
Idem
STAS 1465-72condiţii tehnice, prop. organoleptice, fizice şi chimice
Idem
Nucşoară
Idem
Idem
STAS 1895-77 condiţii tehnice de calitate, prop. organoleptice, fizice şi chimice
Idem
Idem
Sala de sărare şi malaxare
Carne vită, porc, slănină
Lot de fabricaţie
-respectarea proporţiilor carne/saramură şi carneamestec de sărare conform instrucţiunilor tehnologice. -respectarea duratei de malaxare
Zilnic prin sondaj
Instrucţiuni tehnologice
set de site pt. determinarea granulaţiei (0,1-10), sticşărie de laborator, etuvă, balanţă analitică site pt. determinarea granulaţiei (0,3150,5)sticlărie de laborator,etuvă, balanţă analitică. Cântar
Idem
Idem
- condiţii tehnice, granulaţia, prop. organoleptice (gust, miros, culoare, aspect) corpuri străine prop. chimice. -ambalare, marcare, granulaţie, prop. chimice
Idem
Idem
Carne vită, porc, slănină sărată
Idem
-respectarea proporţiilor carne/amestec de sărare conform instrucţiunilor tehnologice. - respectarea duratei de malaxare
Zilnic
Idem
Termometru Psihrometru
Idem
Idem
Sala de maturare
5
Fabricaţie a) Pregătirea bradtului
Sala de fabricaţie
Bradt
Idem
b)Pregătirea compoziţie
Idem
Compoziţie “Crenvurşti “
Idem
c) Pregătirea membranelor d) Umplerea membranelor e) Afumare
Sala de pregătire a membrane lor Sala de fabricaţie
Maţe, membrane
Idem
Celula de afumare
f) Fierberea
Celula de fierbere
Respectarea raporturilor, adausului de polifosfaţi, de apă tehnologică vâscozitatea şi adesivitatea bradtului, gradul de omogenizare şi temperat. Respectarea proporţiilor între componente (bradt, şrot, adausuri şi condimente). Durata de malaxare, gradul de omogenizare a compoziţiei. Calitatea spălării şi dezinfecţiei.
La fiecare şarjă prin sondaj
Instrucţiuni tehnologice de fabricare a breadtului
Termometru
Idem
Idem
La fiecare lot
Instrucţiuni tehnoogice
Cântar
Idem
Idem
Prin sondaj, zilnic
Idem
-
Idem
Idem
Idem
Calitatea umplerii, respectarea dimensiunilor bucăţilor din şirag.
La fiecare lot prin sondaj
Idem
-
Idem
Idem
“Crenvurşti ” afumaţi
Idem
Idem
Idem
Temometru
Idem
Idem
“Crenvurşti ”
Idem
Parametrii tehnologici de exploatare a celulei ( temp. de afumare, umiditatea, durata de afumare). Aşezarea şiragurilor pe rame în instalaţia de afumare. Parmetrii tehnologici de exploatare a celulei ( temp. de fierbere, durata de fierbere). Aşezarea şiragurilor pe rame în instalaţie.
Idem
Idem
Temometru
Idem
Idem
“Crenvurşti ”
Schema tehnologică de fabricare a Cremwurştilor Polifosfaţi Condimente Apă rece
Amestec sărare
Semicarcase vită
Slănină
Depozitare
Tocare volf
T.D.A.
Malaxare
Carne vită integrală
Maturare
Şrotuire Malaxare Maturare Cuterizare Umplere-legare Zvântare Afumare caldă Pasteurizare Răcire
Amestec sărare
Membrană sfoară
4. Bilanţ de materiale 4.1. Calculul bilanţului de materiale pentru “Cremwurşti”
Bilanţul parţial în umiditate, proteine, grăsime şi cenuşă. Pentru realizarea bilanţului de materiale pentru 100 kg materie primă, se realizează mai întâi un bilanţ parţial în componente, proteine, apă, grăsime, cenuşă. Se pleacă de la: 70 kg carne vită cal.I 30 kg slănină
Operaţii
Variaţia
Cantitate 100kg
Apă 70%
Proteine 21%
Grăsime 8%
Cenuşă 1%
70 69,93 71,605
49 48,951 48,853
14,7 14,685 14,656
5,6 5,594 5,583
0,7 0,699 2,513
70,889 70,747
48,365 48, 268
14,509 14,479
5,527 5,516
2,488 2,484
Cantitate 100kg
Apă 8%
Proteine 6%
Grăsime 86%
Cenuşă 0%
30 29,97 30,508
2,4 2,398 2,393
1,8 1,798 1,794
25,8 25,774 25,722
0 0 0,5994
30,386
2.384
1,786
25,619
0,597
Materia primă
Carne vită I 1. Tăiere 2. Malaxare
3. Maturare 4. Tocare Volf
Operaţii
p=0,1% 2,6% amestec sare p=0,2% p=1% p=0.2%
Variaţia Materia primă
Slănină 1. Tocare Volf 2. Malaxare 3. Maturare
p=0,1% 2% sare p=0,2% p=0,4%
Operaţii
Variaţia
Cantitate kg
Apă %
101,133
50,652
16,265
31,135
3,081
131,894
80,83
16,219
31,073
3,772
133,981
82,078
16,892
31,246
3,764
p=1% p=5%
132,641 126,008
81,257 77,194
16,723 15,886
30.934 29,388
3,726 3,540
p=2% p=1%
123,487 122,252
75,650 74,894
15,568 15,412
28,800 28,512
3,469 3,434
Materi a primă Amestecare 4+3 2. Cuterizare 30% apă 0,5% polifosfaţi 0,18 kg condimente p=0,2% 3. Umplere- 2,355 kg legare membrană p=0,2% 4. Zvântare 5. Afumare caldă 6.Fierbere 7. Răcire
Proteine Grăsime % %
Bilanţ de materiale pentru 100 kg materii prime Carne vită cal.I 1) Tăiere p=0,1% G1=G •
G= 70 kg
100 − 0,1 99 = 69,93 → G1= 70 • 100 100
G1=69,93 Kg 2) Malaxare p=0,2% Cantitatea de amestec de sărare adăugată este : 2,6 2,6 • G 1 ⇒ g2= • 69,93 = 1,1891kg 100 100 100 − 0.2 99.8 ⇒ G2=(69.93+1.181) • G2= (G1+g2) • 100 100
g 2=
G2=71,605 kg 3) Maturare p=1% •
100 − 1 99.8 ⇒ • 100 G3=71,6046 100
G3=G2 G3= 70,889 kg 4) Tocare Volf p=0,2%
Cenuşă %
•
100 − 0.2 99.8 ⇒ • 100 G4=70,889 100 G
G4=G3 G4=70,747 kg
SLĂNINA
G’=30 kg
1) Tocare Volf p=0,1% G1’=G’ •
100 − 0.1 99 ⇒ G’=30 • 100 100
G’=29,97 2) Malaxare p=0,2% Cantitatea de sare adăugată este: g2’=
2 2 • G1’ ⇒ g’2= • 29,97 = 0,5994 kg 100 100
G’2= (G’1+g’2) •
100 − 0.2 99.8 ⇒ G’2= (29,97+0,5994) • 100 100
G’2= 30,508 kg 3) Maturare p=0,4% •
100 − 0.4 99.6 ⇒ • 100 G’3=30,508 100
G’3=G’2 G’3=30,386 KG
La amestecarea cărnii de vită cu slănina se obţine: Gamestec=G4+G’3=70,747+30,386=101,133 Gamestec=101,133 kg 5) Cuterizare p=0,2% Cantitatea de apă adăugată este: 30 30 ⇒ A= • 101.133 = 30.3398kg •G 100 A= 100 amestec
Cantitatea de polifosfaţi adăugată este:
0 .5 0.5 ⇒P= • 101.133 = 0.5056kg •G 100 P= 100 amestec
Cantitatea de condimente adăugată este: piper:
0,050 kg
nucşoară:
0,030 kg ⇒ C= 0.18 kg
boia de ardei dulce:
0,050 kg
usturoi:
0,050 kg
G5= (Gamestec+P+C) •
100 − 0.2 99.8 =(101,133+0,056+30,3398+0,18) • 100 100
G5=131,894 kg 6) Umplere/legare p=0,2% membrană: 1 m membrană......................... 1 kg compoziţie x m membrană...........................131,894 kg compoziţie x =131,894 kg membrană 1 kg membrană........................ 56 m membrană M kg membrană.......................131,894 m membrană M=2,355 kg membrană G6= (G5+M) •
100 − 0.2 99.8 ⇒ G6= (131,894+2,355) • 100 100
G6= 133.981 kg 7) Zvântare p=1%
G7=G6
•
100 − 1 99 ⇒ • 100 G7=133,891 100
G7= 132,641 kg
8) Afumare rece p=5%
G8=G7
•
100 − 5 95 ⇒ • 100 G8=132,641 100
G8=126,008 kg 9) Fierbere p=2% •
G 9 = G8
100 − 2 98 ⇒ • 100 G9=126,008 100
G9=123,487
10) Răcire p=1%
G10=G9
•
100 − 1 99 • 100 ⇒ G10=123,487 100
G10=122.252 kg Calculul şi verificarea consumului specific de carne CS= materie primă/ produs finit=
100 =0,818 kg materie primă/ produs finit 122.252
CS*= consum specific admis=1,028 CS
a 74.894 • 100 = • 100 = 61,26% a+ p+g+s 122,252
% proteine =
p 15,413 • 100 = • 100 = 12,607% a+ p+g+s 122,252
% grăsime =
g 28,513 • 100 = • 100 = 23,322% a+ p = g+s 122,252
% sare =
s 3.436 • 100 = • 100 = 2,81% a+ p+g+s 122,252
Total: 100 %
4.2.2. Necesar materii prime 122,252 kg produs finit.................70 kg carne vită cal.I...................30 kg slănină 2800 kg produs finit..................x kg carne vită cal.I....................y kg slănină x = 1603,245 carne vită cal.I y = 687.105 kg slănină Total materii prime: 2290,35 BILANŢ DE MATERIALE Carne vită cal.I 1) Şrotuire p= 0,1 % G=1603,245 kg G1=G •
100 − 0.1 99.9 = 1603,245 • = 1601.64 100 100
G1= 1601.64 kg 2) Malaxare p=0,2 % Cantitatea de amestec de sărare adăugat este : g 2=
2.6 2.6 • G1 ⇒ g2= • 1601.64 = 41.642 kg 100 100
G2= (G1+g2) •
100 − 0.2 99.8 ⇒ G2= (1601.64+41.62) • 100 100
G2= 1639.97kg 3) Maturare p=1%
G3= G2
•
100 − 1 99 = 1639.97 • 100 100
G3= 1623.57 kg 4) Tocare Volf p=0.2 %
G4= G3
•
100 − 0.2 99.8 ⇒ • 100 G4= 1623.57 100
G4= 1620.326 kg
Slănina
G’=687.105 kg
1) Mărunţire p= 0,1 % G’1= G’ •
100 − 0.1 99.9 ⇒ G’1= 687.105 • 100 100
G’1= 686.417 kg 2) Malaxare p=0,2 % Cantitatea de sare adăugată este: g’2=
2 2 • G’1 ⇒ g’2= • 686.417 100 100
g’2= 13.72 kg G’2= (G’1+g’2) •
100 − 0.2 99.8 ⇒ (686.417 + 13.72) • 100 100
G’2= 698.736 kg 3) Maturare p=0.4 %
G’3=G’2
•
100 − 0.4 99.6 = 698.736 • 100 100
G’3= 695.941kg La amestecarea cărnii de vită cu slănina obţinem: Gamestec=G4+G’3=1620.326+695.941 Gamestec= 2316.267kg 5) Cuterizare p=0,2 % Cantitatea de apă rece adăugată este de 30 % 30 30 ⇒ A= • 2316.267 •G 100 A= 100 amestec
A=694.8801kg Cantitatea de polifosfaţi este:
P=
0.5 0 .5 • Gamestec= • 2316.267 100 100
P= 11.581 kg Cantitatea de condimente adăugate : 100 kg...... 0,050 kg piper......0,030 kg nucşoară.......0,050 kg boia......0,050 kg usturoi 2316.267 kg............x kg piper........ y kg nucşoară............z kg boia............ w kg usturoi x =1,158 kg piper y = 0,694 kg nucşoară z = 1,158 kg boia w = 1,158 kg condimente G5=(Gamestec+P+A+C) •
100 − 0.2 ⇒ 100
G5= (2316.267+11.581+694.880+4.168) •
99.8 100
G5= 3009.284 kg 6) Umplere-legare p=0,2 % -membrană: 1m membrană............................1 kg compoziţie x m membrană................. 3009.284 kg compoziţie x = 3009.284 m membrană 1 kg membrană.......................... 56 m membrană M kg membrană....................... 3009.284 m membrană M= 53.7378 kg membrană G6= (G5+M) •
100 − 0.2 99.8 ⇒ G6=(3009.284 +53.73) • 100 100
G6= 3056.89 kg 7) Zvântare p =1 %
G7=G6
•
100 − 1 99 ⇒ • 100 G7= 3056.89 100
G7= 3026.32 Kg 8) Afumare caldă p=5 %
G 8 = G7
•
100 − 5 95 = 3026.322 • 100 100
G8= 2875.011 kg 9) Fierbere p= 2 %
G 9 = G8
•
100 − 2 98 ⇒ • 100 G9= 2875.011 100
G9= 2817.511 kg 10) Răcire p= 1%
G10= G9
•
100 − 1 99 ⇒ • 100 G10=2817.511 100
G10=2789.336kg CS= materie primă/ produs finit =
2290,351 2789 .336
CS= 0,821 materie primă/ produs CS*= 1,028 CS
T.D.A. %
Depozitare
Pierderi Carne vită cal.I Slănină
0.45
0.45
0.65
0.45
a) Necesar de semicarcase carne vită cal. I : Indice tranşare carne vită= 23% G0= 1603,245 •
100 23
G0= 6970.652 kg Pierderi tranşare:0.45 % 0.45 ) 100
G’0= 6970.652 • (1 + G’0= 7001.88kg
Pierderi depozitare: 0,45 % G0’’= 7001.88 • (1 +
0,45 ) 100
G0’’= 7033.388 kg (înainte de depozitare) b) Necesar de semicarcase porc pentru obţinerea slăninii. Indice de tranşare slănină=0,27 % G0= 687.105 • (1 +
100 ) 27
G0= 3232.15 kg Pierderi tranşare=0,65 % G0’= 2885,656 • (1 +
0.65 ) 100
G0’= 3232.15kg (înainte de tranşare) Pierderi depozitare= 0,45 % G0’’= 3232.15 • (1 +
0.45 ) 100
G0’’= 3246.694 kg semicarcase porc ( înainte de depozitare).
Tabel centralizator pentru Cremwurşti Nr Operaţii Cantitate crt. Materiale 1
DEPOZITAR E a) sferturi vită 7033.388
b) semicarcase porc
2
3
Unit Pierder Operaţii Cantitate Măs i Materiale
kg
3246.694
TDA a) sferturi vită depozitată 6970.652 b) semicarcase 3232.15 porc depozitate
Tăieremărunţire a) carne vită I 1603,245 b) slănină 687.105
kg
kg
DEPOZITAR E i 0,45 % a ) sfert vită 7001.88 depozitată bi) pierderi 31.508 vită depozitare ci) semicarcase 3232.15 porc depozitate di) pierderi porc 14.54 depozitare T.D.A. i a ) carne vită I 1603.245 0,45 % bi) pierderi 31.22 vită tranşare 0,65 % ci) alte 5367.407 destinaţii di) slănină 687.105 ei) pierderi slănină 346,49 tranşare fi) alte 2545.045 destinaţii Tăieremărunţire i 0,1 % a ) carne vită 1601,64 0,1 % tăiată bi) pierderi 1,605
Un it. Mă s.
kg
kg
kg
4
5
6
7
8
MALAXARE a) carne vită tăiată b) amestec sărare c) slănină mărunţită d) sare
MATURARE a) carne malaxată b) slănină malaxată
TOCARE VOLF a) carne vită maturată
1601,64
0,2 % kg
41.642 686.417
0,2%
13.72
1639.97
1% kg
698.736
1623.57
Cuterizare a) carne vită 1620.326 tocată b) polifosfaţi 11.581 c) apă rece 694.880 d) 4.168 condimente e) slănină 695.941 maturată Umplerelegare a) compoziţie 3009.284 b) membrană 53.7378
0,4%
kg
kg
kg
0,2 %
0,2 %
0,2 %
vită tăiere ci) slănină mărunţită di) pierderi mărunţire MALAXARE ai) carne vită malaxată bi) pierderi vită malaxare ci) slănină malaxată di)pierderi slănină malaxare MATURARE ai) carne vită maturată bi) pierderi vită maturare ci) slănină maturată di) pierderi slănină maturare TOCARE VOLF i a ) carne vită tocată i b ) pierderi vită tocare Cuterizare i a )compoziţie
686.417 0,688 1639.97 kg 38.33 698.736 12.319
1623.57 16.4
kg
695.941 2,795
1620.326
kg
3.244 3009.284
bi) pierderi
5.427
UMPLERELEGARE ai) batoane umplute bi) pierderi
3056.89 6.232
kg
kg
9
10
11
12
ZVÂNTARE a) batoane umplute AFUMARE RECE a) batoane zvântate FIERBERE a) batoane afumate RĂCIRE a) batoane fierte
3056.89
3026.32
2875.011
2817.511
kg
kg
kg
kg
1%
5%
2%
1,2 %
ZVÂNTARE ai) batoane zvântate i b ) pierderi AFUMARE RECE i a ) batoane afumate bi)pierderi FIERBERE ai) batoane fierte i b ) pierderi Răcire ai) batoane răcite i b ) pierderi
3026.32
kg
30.57 2875.011
kg
135,672 2817.511
kg
57.5 2789.336 28.175
kg
CAPITOLU 5 BILANŢUL TERMIC ŞI CALCULUL DE CLIMATIZARE Calculul tehnologic al celulelor de afumare pentru “ Cremwust” Nr.rame= ∑
G g
G-cantitatea de produs care se prelucrează g-încărcarea specifică pe rame de produs/ramă [Kg] Nr.rame= ∑
3056.89 = 15.28 ≈ 16 rame → 8 şarje 200
Durata totală a tratamentului termic G g δ i = δ 1 + δ 2 + δ 3 ,[min.] δ 1 =durata operaţiei de zvântare, 10 min. δ 2 =durata operaţiei de afumare caldă,25 min. δ 3 =durata operaţiei de pasteurizare,15 min. δ 4 = durata operaţiilor auxiliare (încărcare/descărcare),5 min. δ i = 10 + 25 + 15 + 5 = 55[min] δ = 55 * 16 = 880 min
δ = ∑δ i ∗
Nr de celule=
1
κ ∗ δ c + uc
∗ ∑δ i *
G g
k-numărul de schimburi δ c -durata schimbului uc-numărul de rame care se introduc simultan în celule (u=2) Nr de celule=
1 * 880 = 0.916 ≈ 1celula 1 * 480 * 2
BILANŢ TERMIC Tratamentul termic al preparatelor se face în celula de fierbere şi afumare INFA-10 Preîncălzire Q1 –căldura necesară pentru încălzirea pereţilor celulei ; Q1=(Gz *cz+Giz*ciz)*(tf-ti) Gz,Giz- greutatea zidăriei,respectiv a izolaţiei,Kg; tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC cz,ciz-căldura pierdută zidăriei, respectiv izolaţiei,kj/kg*K; Gz +Giz=2600 Kg (Carte tehnică) δ iz Giz=Viz* Giz =5.82*200=1164 kg Gz =2600-1164=1436 kg Q1=(1436*0.5+1164*0.5)*(80-20) Q1= 78000 kj Q2=căldura necesară încălzirii aerului din celulă Q2=L*c*(tf-ti)=V* ρ 20 *c*(tf-ti) L-cantitatea de aer,[kg] ρ 20 -densitatea aerului la 20ºC,[kg/m3] c-căldura specifică a aerului, [kg/kg*K] Q2=25.23*1.203*1.01*(80-20) Q2=1839.31 kj Q3=pierderi de căldură prin pereţi,plafon,pardosea Q3=A*k*∆t ∗ δ A-suprafaţa celulei, [m2] k-coeficient global de transfer termic [kj/m2*h*grad]
δ -durata preîncălzirii,[h] A=2*(2.24*3.243+3.77*3.243+3.77*2.24)
A=55.87 m2 q0=10 kcal/m2*h=41.86 kj/m2*h k=
q0 41.86 = 0.69 kj/m2*h*grad k= ∆t (80 − 20)
δ = 25 min = 0.416h
Q3=55.87*0.69*(80-20)*
25 60
Q3=963.757 kj Q4-pierderi prin convecţie, radiaţie Q4 =
10 ∗ (Q1 + Q2 ) 100
Q4 =
10 * (78000 + 1839.31) = 7983.93kj 100
Qpreîncălzire=Q1+Q2+Q3+Q4 Qpreîncălzire=78000+1839.31+963.757+7983.93=88786.997 kj Necesar de abur de preîncălzire Ab=
Qpreîncăprire r4 atm
Ab=
88786.997 = 40.896 kg abur/şarjă 2171
[kg abur/şarjă]
Necesarul de abur pentru preîncălzirea celulei Ab preîncălzire=40.896 kg abur
Bilanţul termic pe operaţii-Cremwurşti ZVÂNTARE
t=45-75 ºC; τ =10 min; pierderi=1 % Q1-căldura necesară încălzirii ramelor şi beţelor Q1=(Gb*cb+Gr*cr*n)*(tf-ti) Gb,Gr-greutatea beţelor, respectiv al ramelor,kg. cb,cr-căldura specifică a beţelor, respectiv al ramelor,kj/kg*k n-numărul de rame introduse în celulă/şarjă tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC gb-greutatea unui băţ. cb=2.72 kj/kg*K cr=0.5 Kj/Kg*K (Pavlov) Gb=2*n*gb=2*25*0.25 Gb=12.5 kg Gr=50 kg Q1=(2.72*12.5+2*50*0.5)*(75-20) Q1=4620 Kj Q2-căldura necesară încălzirii produsului Q2=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*grad] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC Q2=400*3.35*(38-15) Q2=30820 kj Q3-căldura necesară evaporării apei din produs Q3=W*r38 W-cantitatea de apă pierdută,kg;
r38-căldura latentă de vaporizare la 38 ºC,kj/kg; W=
1 * 400 = 4kg 100
Q3=4*2407.6 Q3=9630.08 kj Q4- căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea Q4=Q4’+Q4”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1+Q2) 100
k- coeficient global de transfer termic,kj/m3*h*grad; g0 ∆t 41.86 = 0.83kj / m 3 * h *grad k= 70 − 20
k=
g0=10 kcal/m2h=41.86 kj/m2*h A-suprafaţa celulei,[m2] δ -durata zvântării, min.
Q4=0.83*55.87*(75-20)*
10 10 + *(4620+30820) 60 100
Q4=4181 ,62 kj Qzvântare=Q1+Q2+Q3+Q4 Qzvântare=4620+30820+9630.08+4181,62 Qzvântare=49252,02 kj Necesar de abur pentru zvântare Q zvântare [kg abur/şarjă] r4 atm 49252,02 = 22.68 kg abur/şarjă Ab= 2171
Ab=
AFUMARE CALDĂ 75-95 ºC, δ = 25 min,p=5 % Q1-căldura necesară încălzirii ramelor şi beţelor
Q1=(Gb*cb+Gr*cr*n)*(tf-ti) Gb,Gr-greutatea beţelor, respectiv al ramelor,kg. cb,cr-căldura specifică a beţelor, respectiv al ramelor,kj/kg*k n-numărul de rame introduse în celulă/şarjă tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC gb-greutatea unui băţ. Q1=(2.72*12.5+2*50*0.5)(90-75) Q1=1260 kj Q2-căldura necesară încălzirii produsului Q2=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*grad] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC Gm=396 W=
5 * 396 = 19.8 kg apă evaporată 100
Gm=400-4 = 396 kg Q2=396*3.35*(45-38) Q2=9286,2 KJ Q3-căldura necesară evaporării apei din produs Q3=W*r45 W- cantitatea de apă pierdută prin evaporare, kg; r45- căldura latentă de vaporizare la 45 ºC,[kj/kg] Q3=19.8*2390.3 Q3=47340.41 kj Q4-căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea
Q4=Q4’+Q4”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1 + Q2 ) 100
k-coeficient global de transfer termic,kj/m3*h*grad; A-suprafaţa celulei,[m2] δ -durata zvântării, min. g0 ∆t 41.86 = 0.934kj / m 3 * h *grad k= 85 − 40 25 10 * (1260 + 9286,2) Q4=0.93*55.87*(90-20)* + 60 100
k=
Q4=2612,093kj Qafumare caldă=Q1+Q2+Q3+Q4 Qafumare caldă=1260+9286,2+47340.41+2570,09 Qafumare caldă=60546,7 kj Necesar abur pentru afumare caldă Qafumarecaldă [kg abur/şarjă] r4 atm 60546,7 = 28,06 kg abur/şarjă Ab= 2171
Ab=
PASTEURIZARE 72-75 ºC, δ =15 min, p=2 % Qpasteurizare=Q1+Q2+Q3 Q1-căldura necesară încălzirii produselor, kj; Q2-căldura necesară evaporării apei din produs, kj; Q3-căldura pierdută în mediu prin pereţi, plafon şi pardoseală, kj. Q1-căldura necesară încălzirii produsului Q1=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*k] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC
Gm=396-19,8=376,2 kg Gm=376,2 kg Q1=376,2*3.35*(68-45) Q1=28986,212 kj
Q2-căldura necesară evaporării apei din produs Q2=W*r68 r68- căldura latentă de vaporizare la 68 ºC,[kj/kg] W- cantitatea de apă pierdută prin evaporare, kg; W=
2 * 376.2 =7.524 kj 100
Q2=7.524*2337.7 Q2=17588.854 kj Q3-căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea Q3=Q3’+Q3”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1 + Q2 ) 100
k-coeficient global de transfer termic,kj/m3*h*grad; A-suprafaţa celulei,[m2] ; δ -durata zvântării, min. ; g0 ∆t 41.86 = 1.196kj / m 3 * h *grad; k= 75 − 40
k=
Q3=1.196*55.87*(75-20)*
15 10 + * (28986,21+17588.854) 60 100
Q3=5576,288 kj Qpasteurizare=Q1+Q2+Q3 Qpasteurizare=28986,21+17588.854+5576,288 Qpasteurizare=52151,384kj
Necesasrul de abur pentru pasteurizare Ab=
Ab=
Qafumarecaldă [kg abur/şarjă] r4 atm
52151,348 = 24,02 kg abur/şarjă 2171
Consumul de abur la tratamentul termic pentru Cremwurşti Ab=Abzvântare+Abafumare caldă+Abpasteurizare Ab=22,68+28,06+24,02 Ab=74,76 kg abur/şarjă Bilanţul termic pentru şarja de 256,99 kg ZVÂNTARE t=45-75 ºC; τ =10 min; pierderi=1 % Q1-căldura necesară încălzirii ramelor şi beţelor Q1=(Gb*cb+Gr*cr)*(tf-ti) Gb,Gr-greutatea beţelor, respectiv al ramelor,kg; n-numărul de rame introduse în celulă/şarjă cb,cr-căldura specifică a beţelor, respectiv al ramelor [kj/kg*k] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC cb=2.72 kj/kg*K cr=0.5 Kj/Kg*K (Pavlov) Gb=2*n*gb=2*25*0.25 Gb=12.5 kg Gr=50 kg Q1=(2.72*12.5+2*50*0.5)*(75-20) Q1=4620 Kg Q2-căldura necesară încălzirii produsului
Q2=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*grad] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC Q2=256,99*3.35*(38-15) Q2=19801 kj Q3-căldura necesară evaporării apei din produs Q3=W*r38 W-cantitatea de apă pierdută r38-căldura latentă de vaporizare la 38 ºC W =
1 * 256.99 = 2.569kg 100
Gm=256.99-2569=254,42 kg Q3=254.42*2407.6 Q3=612,54kj Q4- căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea Q4=Q4’+Q4”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1+Q2) 100
k- coeficient global de transfer termic,kj/m3*h*grad; g0 ∆t 41.86 = 0.837 kj / m 3 * h *grad; k= 70 − 20
k=
g0=10 kcal/m2h=41.86 kj/m2*h A-suprafaţa celulei,[m2] δ -durata zvântării,min ;
Q4=0.8372*55.87*(75-20)* Q4=3641.372 kj
10 10 + *(4620+27506.07) 60 100
Qzvântare=Q1+Q2+Q3+Q4 Qzvântare=4620+19801,07+612.54+3641.372 Qzvântare=28674.982kj Necesar de abur pentru zvântare Q zvântare [kg abur/şarjă] r4 atm 28674.982 = 13.20 kg abur/şarjă Ab= 2171
Ab=
AFUMARE CALDĂ 75-95 ºC, δ = 25 min,p=5 % Q1-căldura necesară încălzirii ramelor şi beţelor Q1=(Gb*cb+Gr*cr)*(tf-ti) Gb,Gr-greutatea beţelor, respectiv al ramelor, kg ; cb,cr-căldura specifică a beţelor, respectiv al ramelor [kj/kg*k] Q1=(2.72*12.5+2*50*0.5)(90-75) Q1=1260 kj Q2-căldura necesară încălzirii produsului Q2=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*grad] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC Gm=254.42 W=
5 * 254.42 = 12.72 kg apă evaporată 100
Gm=254.42-12.72=241.7 kg Q2=241.7 *3.35*(45-38) Q2= 5667.86 KJ Q3-căldura necesară evaporării apei din produs
Q3=W*r45 W-cantitatea de apă pierdută; r45- căldura latentă de vaporizare la 45 ºC,[kj/kg*h] Q3=12.72*2390.3 Q3=30404.616 kj Q4-căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea Q4=Q4’+Q4”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1 + Q2 ) 100
k-coeficient global de transfer termic, kj/m3*h&grad ; g0 ∆t 41.86 = 0.394kj / m 3 * h *grad; k= 85 − 40 25 10 * (1260 + 8287.722) Q4=0.93*55.87*(90-20)* + 60 100
k=
Q4=2470.24595kj Qafumare caldă=Q1+Q2+Q3+Q4 Qafumare caldă=1260+5667.86+30404.616+2470.2459 Qafumare caldă=39802.935kj Necesar abur pentru afumare caldă Qafumarecaldă [kg abur/şarjă] r4 atm 39802,935 = 18.33 kg abur/şarjă Ab= 2171
Ab=
PASTEURIZARE 72-75 ºC, δ =15 min,p=2 % Q1-căldura necesară încălzirii produsului Q1=Gm*cm(tf-ti) Gm-încărcarea celulelor, [kg] cm -căldura specifică a produsului, [kj/kg*grad] tf, ti-temperatura finală respectiv iniţială a celulei,ºC
Gm=241,7 kg Q1=241.7*3.35*(68-45) Q1=18622.98 kj Q2-căldura necesară evaporării apei din produs Q2=W*r68 W-cantitatea de apă pierdută r68- căldura latentă de vaporizare la 68 ºC,[kj/kg*h] W=
2 * 241.7 =4.83 kj 100
Q2=4.83*2337.7 Q2=11300.44 kj Q3-căldura pierdută în mediu prin pereţi, tavan, pardosea Q3=Q3’+Q3”=k*A*∆t* δ +
10 (Q1 + Q2 ) 100
k-coeficient global de transfer termic,kj/m3*h*grad; g0 ∆t 41.86 = 1.196kj / m 3 * h *grad; k= 75 − 40
k=
Q3=1.196*55.87*(75-20)*
15 10 + * ( 25869.614 +15697.655) 60 100
Q3=5075.509 kj Qpasteurizare=Q1+Q2+Q3 Qpasteurizare=18622.98+11300.44+5075.509 Qpasteurizare=34998.928 kj Necesasrul de abur pentru pasteurizare Ab=
Qafumarecaldă [kg abur/şarjă] r4 atm
Ab=
34998.92 = 16.12 kg abur/şarjă 2171
Consumul de abur la tratamentul termic pentru Cremwurşti Ab=Abzvântare+Abafumare caldă+Abpasteurizare Ab=13.2+18.33+16.12 Ab=47.65 kg abur/şarjă pentru cantitatea de 256.99 kg Consumul zilnic pentru şase şarje Ab=7*74.67=522.69 kg abur Consumul total de abur Abnec=522.69+47.65 Abnec=570.34 kg abur total
5.2.Calcul de climatizare Caracteristicile climatice ale zonei de amplasare a fabricii (secţia de preparare) Secţia de fabricare este amplasată în Râmnicu Vâlcea: Localitate Râmnicu Vâlcea
Luna Iunie Iulie August
Zona de temperatură IХ
Zona IX ∆tM 1300 10,7 10,0 11,4
Zona de umiditate ХIV
Iunie
Iulie
August
19.5
21.5
20.5
∆tm 00
00
14 11,1 10,3 11,8
15 11.1 10,4 11,3
5.4 4,9 5,5
tec=0.4tm+0.6tM tm=t2+∆tM tM=t2+0.4*∆tM+0.6*∆tM tm - temperatura medie lunară din luna cea mai călduroasă tM- media temperaturilor maxime din luna respectivă tec- temperatura de referinţă pentru fiecare lună Luna
tm
tM 1400 29.2 30.9 31
00
Iunie Iulie August
13 28.8 30.5 30.5
23.1 24.8 24.7
Luna
tec 00
Iunie Iulie August
1500 29.2 31 31.3
13 20,08 29,46 29,54
1400 28,32 29,64 29,78
1500 38,32 29,78 29,78
Temperatura cea mai mare se atinge în luna august la ora 15 tec=29,78º C Adopt tec=30 ºC
Stabilirea umidităţii exterioare de calcul xcl φmed= xs
xcl-umiditatea absolută în grame ( vapori de apă)/kg(aer uscat) xs-umiditatea de saturaţie exprimată în grame(vapori de apă)/kg(aer uscat φec=φmed+c*zu c-coeficient 0 → 1 c=0.6 zu-zona de umiditate t ml xev + x el
tml-temperatura medie lunară xev-ventilare mecanică 18.9 8.9 + 10.5
Valorile lui xs se calculează în funcţie de temperatura medie lunară tml prin extrapolare. Ţinând cont de aceste relaţii şi de datele extrase din tabelele din literatura de specialitate xcl=10.5 şi tml=18.9 se obţin următoarele valori: xs=13.88 g/kg aer uscat
φmed=
10.5 = 0.75 → 75% 13.88
φec=75.+0.6*1 φec=84 % Adopt φec=84 %
Calculul izolaţiei şi a coeficientului de transfer de căldură pe elementele incintelor frigorifice Regimul de funcţionare al spaţiilor frigorifice, caracterizat prin valori coborâte ale temperaturilor, prin variaţia rapidă a acestora şi prin umiditatea mare a aerului încăperilor, impune pentru izolaţiile termice ale pereţilor,platformelor şi pardoselilor condiţii deosebite, a căror realizare prezintă o serie de dificultăţi.
Izolaţiile termice, executate din diferite materiale, au o durată de utilizare redusă şi ies dinh funcţionare în decurs de 15,20 ani, înrăutăţindu-se în această perioadă proprietăţile termmoizolante, ca urmare a creşterii de două trei ori a conductivităţii termice. Cauza principală care produce deteriorarea izolaţieie termice este umezeala ce pătrunde în stratul izolant. Umezirea izolaţiei termice se produce datorită condensării vaporilor de apă pe suprafaţa peretelui pe partea caldă (aburire), sau datorită pătrunderii vaporilor de apă în interiorul peretelui din cauza diferenţei dintre presiunile parţiale ale vaporilor de apă care se găsesc în aerul din exteriorul şi interiorul camerei frigorifice. Creşterea umidităţii izolaţiei înrăutăţeşte proprietăţile izolante şi în consecinţă aceasta nu mai corespunde condiţiilor avute în vedere la proiectare. De asemenea, creşterea umidităţii reduce durabilitatea construcţiei şi în special a izolaţiei termice creând condiţii nevorabile pentru exploatarea învelişului frigoriferului. De aceea la calculul izolaţiei şi ale elementelor de construcţie ale camerelor frigorifice se impune să se acorde o atenţie de4osebită protecţiei izolaţiei termice împotriva umezirii prin hidrofugare. Pentru scăderea căldurii ce pătrunde în interiorul spaţiului frigorific suprafaţa delimitatoare a acestuia se izolează termic. Pentru a realiza un echilibru între cheltuielile de investiţie şi cheltuielile necesare pentru a acoperi pierderile de frig este necesară optimizarea economică a cheltuielilor ce se realizează prin obţinerea unei grosimi minime pentru izolaţia termică, dar care trebuie să satisfacă nevoile de izolare termică a spaţiilor frigorifice. Din studiul optimizării avem: 1 1 δ iz 1 δiy= λiz * − + ∑ + . λiz α i k αe k-coeficient global de transfer termic -αe- coeficient parţial de transfer termic prin convecţie la suprafaţa exterioară a suprafeţei izolate termic: -αi- coeficient parţial de transfer termic prin convecţie la suprafaţa interioară a suprafeţei izolate termic:
-δiy- grosimea stratului de izolaţie,[m]; -λiz- reprezintă conductivitatea termică a materialului izolant ales,[W/(m*k)]. După calcularea grosimii stratului de izolaţie se recalculează coeficientul global de transfer termic care ulterior se foloseşte la calcularea fluxului de căldură pe secţiunea peretelui. Fluxul de căldură se determină cu ajutorul relaţiei : q=kr*∆t Pentru carnea frigorifică ∆t se calculează în funcţie de poziţia fiecărui element al încăperii. ∆te=∆tec=tec-ti ; pentru pereţi exteriori, plafoane ce separă carnea frigorifică de exterior.
∆t=(0.7-0.8)*∆te ; pentru pereţii interiori ce separă cameră frigorifică de una nefrigorifică ce comunică cu exteriorul. ∆t=0.6*∆tc ; pentru pereţii interiori ce separă camera frigorifică de una nefrigorifică ce nu comunică cu exteriorul. ∆t =0.4*∆tc ; pentru pereţii interiori ce separă două spaţii frigorifice similare. Din formula de calcul a fluxului de căldură se scot temperaturile intermediare.
tp1=te-q*
1 ; αe
1 δi + α e λi
δ ⇒ t p 2 =tp1-q* 1 ; λ1 1 δi δ δ2 tp3= te-q* + + 2 ⇒ t p 3 =tp2-q* ; λ2 α e λi λ 2
tp2= te-q*
........................................................................ 1 δi δ2 δ δ + + + ... + n −1 ⇒ t pn =tpn-1-q* n −1 ; λn −1 λ n −1 α e λi λ 2
tpn= te-q*
1 1 δi δ2 δ 1 + + + ... + n −1 + ⇒ t i =tpn-q* ;/ αi λ n −1 α i α e λi λ 2
ti= te-q*
Presiunile parţiale în aceste condiţii reale se calculează ţinând cont de fluxul de vapori ce circulă prin perete, care este constant. pe=φe*pAe pi= φ*pAi pv1 =pe pv2=pe-mv* ∑ δi/μ Dacă presiunea parţială la saturaţie şi cele reale se întâlnesc în acelaşi punct din perete se măreşte izolaţia termică şi (sau) izolaţia higroscopică. Determinarea grosimii izolaţiei în funcţie de valoarea coeficientului de transmitere a căldurii. Pentru pereţii care comunică cu exteriorul s-a folosit izolaţie de cărămidă de 0.38 m.
Principalele caracteristici ale straturilor unui perete izolat termic sunt: Strat
δ[m]
λ[W/m*k]
1 2 3 4 5 6
0.03 0.38(0.28) 0.025 0.006 X 0.03
1.16 0.8 0.93 0.37 0.04 0.7
1/μ [kg/m*k*Mpa] 22 9 8.7-9.3 1200 3 6.3
Pentru peretele interior unde există şi faianţă aceasta va avea următorii parametrii: Strat
δ[m]
λ[W/m*k]
1
0,08
2,03
1/μ [kg/m*k*Mpa] 20
Între încăperile unde avem aceeaşi temperatură se construiesc pereţi din BCA. Aceşti pereţi au următoarea structură: Strat
δ[m]
λ[W/m*k]
1 2 3
0,03 X 0,03
0,7 0,25 0,7
1/μ [kg/m*k*Mpa] 6,3 5 6,3
Valoarea grosimii izolaţiei obţinută din calcule se va înlocui cu o valoare standard imediat superioară. Cu valoarea nou calculată se va recalcula coeficientul global de transfer termic şi se obţine krec. Vom nota astfel pereţii: 1. perete exterior refrigerare (DR)-exterior 2. perete depozit refrigerare-birou recepţie 3. perete depozit de refrigerare-depozit de refrigerare 4. perete depozit de refrigerare-coridor 5. perete sala de tranşare (TDA)-coridor 6. perete sala fabricaţie (SF)-TDA 7. perete TDA-depozit alte destinaţii 8-perete TDA-exterior 9. perete sala de fabricaţie-coridor 10.perete sala de fabricaţie-sala maturare (SM) 11. perete sala maturare-coridor 12. perete sală de ambalare-exterior 13. perete depozit produs finit crenwurşti-perete sala de ambalare 14.perete depozit produs finit crenwurşti-produs finit
Nr.peret e αi αc K δiz kr δiz STAS te t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 ti pse ps1 ps2 ps3 ps4 ps5 ps6 ps7 ps8 ps9 psi pve pv1 pv2 pv3 pv4 pv5 pv6 pv7 pv8 pv9 pvi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8,12 23,2 0,61 0,35 0,5706 0,04 30 29,31 28,9 21,33 20,91 20,64 4,72 4,04 2 42,41 40,77 39,81 25,03 24,26 23,99 8,55 8,15 7,05 30,11 30,11 28,78 21,9 21,44 6,966 6,724 6,345 6+,345
8,12 8,7 0,61 0,038 0,5882 0,04 18,8 17,66 17,41 13,95 13,68 13,52 3,64 3,22 2 21,69 20,19 19,87 15,92 15,66 15,5 17,93 7,69 7,05 15,39 25,39 14,84 12,75 12,55 6,58 6,48 6,345 6,345
8,12 8,12 0,58 0,348 0,5176 0,04 13,2 12,46 12,24 2,97 2,73 2 15,19 14,46 14,25 7,55 7,43 7,05 13,67 13,67 13,09 6,92 6,345 6,345
8,12 8,7 0,61 0,36 0,5750 0,04 24,4 22,92 22,41 22,07 17,57 17,22 17,01 4,13 3,58 2 30,53 27,93 27,1 26,53 20,07 19,64 19,37 8,21 7,89 7,05 27,47 27,47 24,78 23,67 19,44 19,05 6,953 6,751 6,345 6,345
8,12 8,7 0,61 0,034 0,5622 0,04 26 24,96 22,61 24,38 21,23 20,98 20,84 11,84 11,46 11,1 10 33,6 31,53 30,91 30,49 24,83 24,33 24,19 13,87 13,53 13,21 12,27 26,08 26,08 21,17 23,38 20,37 20,09 11,48 11,34 11,11 9,2 9,2
8,12 8,07 0,87 0,014 0,7820 0,02 12 11,82 11,76 11,72 11,17 11,12 11,10 10,32 10,25 10,19 10 14,01 13,85 13,79 13,76 13,27 13,22 13,20 12,54 12,48 12,43 12,27 10,5 10,5 10,35 10,29 10,06 10,03 9,38 9,37 9,35 9,2 9,2
8,12 8,7 0,61 0,038 0,5749 0,04 10 9,47 9,29 9,17 7,56 7,43 7,36 2,76 2,56 2 12,27 11,94 11,7 11,6 10,47 10,32 10,26 7,44 7,34 7,05 9,2 9,2 8,83 8,68 8,11 8,05 6,41 6,38 6,345 6,345
8,12 23,2 0,87 0,014 0,7737 0,02 30 29,34 29,05 22,30 22,07 21,74 13,02 12,29 11,67 10 42,41 40,68 38,81 27,05 26,42 26,04 17,12 16,09 15,62 14,01 36,05 36,05 34,69 27,93 27,52 12,5 12,31 11,92 9,95 9,95
8,12 8,7 0,87 0,014 0,782 0,02 22,8 21,83 21,49 21,28 18,32 18,09 17,95 13,74 13,56 13,22 12 27,47 26,07 25,36 24,93 21,05 20,74 20,55 15,71 15,54 15,21 14,01 20,8 20,8 19,87 19,49 18,03 17,89 13,27 13,68 13,57 12,61 12,51
8,12 8,7 0,58 0,039 0,574 0,04 4 3,867 3,822 3,792 3,39 3,359 3,34 2,19 2,14 2 8,13 8,055 8,03 8,013 7,78 7,77 7,76 7,14 7,12 7,05 6,91 6,91 6,838 6,808 6,694 6,684 6,36 6,35 6,345 6,345
8,12 8,7 0,61 0,034 0,5622 0,04 19,6 18,59 18,25 18,02 14,95 14,71 14,57 5,8 5,42 5,08 4 22,8 21,41 20,95 20,64 16,98 16,73 16,58 9,22 8,98 8,77 8,13 19,38 19,38 17,97 17,39 15,17 14,97 8,633 8,527 8,36 6,91 6,91
8,12 23,2 0,87 0,014 0,7737 0,02 30 29,39 29,04 22,41 22,05 21,82 14,86 14,26 13,71 12 42,41 40,96 70,13 27,1 26,5 26,04 16,89 16,25 15,68 14,01 36,05 36,05 34,76 28,09 27,64 13,6 13,48 13,11 9,95 9,95
8,12 8,7 0,58 0,039 0,5749 0,04 4 3,86 3,82 3,79 3,39 3,36 3,34 2,19 2,14 2 8,13 8,05 8,03 8,013 7,78 7,77 7,76 7,14 7,12 7,05 6,91 6,91 6,83 6,80 6,69 6,68 6,36 6,35 6,345 6,345
8,12 8,7 0,58 0,037 0,5562 0,04 10 9,48 9,31 9,19 8,18 8,06 7,99 5,5 5,31 5,13 4 14,01 13,55 13,39 13,19 12,41 12,29 12,23 9,01 8,87 8,78 8,13 10,5 10,5 9,98 9,92 9,33 9,25 7,34 7,28 7,13 6,91 6,91
Calculul plafoanelor
Plafoanele au următoarea structură:
Principalele caracteristici ale stratului unui plafon izolat termic sunt: Strat
δ[m]
λ[W/m*k]
Placa de beton Tencuiala Bariera de vapori Izolaţie frigorifică Tencuială pe plasă de rabiţ
0,13 0,015 0,006 X 0,035
1,7 1,16 0,37 0,04 0,7
Se notează plafoanele astfel: a. b. c. d. e. f.
plafon depozit de refrigerare plafon sala de tranşare plafon sala de fabricaţie plafon sala de maturare plafon sala depozitare cremwurşti sala de ambalare
1/μ [kg/m*k*Mpa] 35,2 22 1200 3 6,3
Nr. perete
1
2
3
4
5
6
αi αc K δiz kr
9,28 23,2 0,47 0,0729 0,4338 0,08 30 29,47 28,55 28,39 28,19 3,91 3,31 2 42,41 41,15 39,04 38,66 38,21 8,07 7,74 7,05 30,11 30,11 21,5 20,88 7,35 6,89 6,345 6,345
8,12 23,2 0,5 0,067 0,431 0,08 30 29,62 28,96 28,85 28,72 11,48 11,05 10 42,41 41,15 3,995 39,7 39,41 13,55 13,16 12,27 30,11 30,11 21,87 21,28 8,32 7,89 7,5 7,5
8,12 23,2 0,55 0,057 0,5494 0,06 30 29,57 28,82 28,69 28,53 13,72 13,23 12 42,41 41,39 39,63 39,34 38,97 15,69 15,22 14,01 30,11 30,11 22,38 21,28 9,67 9,37 9, 9,
9,28 23,2 0,52 0,064 0,4338 0,08 30 29,51 28,65 28,51 28,32 5,78 5,22 4 42,41 41,24 39,25 38,93 38,5 9,21 8,85 8,13 30,11 30,11 20,38 19,68 4,37 3,86 3,4 3,4
9,28 23,2 0,48 0,0642 0,4330 0,08 30 29,49 28,52 28,43 28,25 5,89 5,14 4 42,41 41,15 39,31 38,78 38,25 9,11 8,82 8,05 30,11 30,11 21,07 19,59 4,31 3,81 3,4 3,4
8,12 23,2 0,55 0,057 0,5494 0,06 30 29,57 28,82 28,69 28,53 13,72 13,23 12 42,41 41,39 39,63 39,34 38,97 15,69 15,22 14,01 30,11 30,11 22,38 21,28 9,67 9,37 9 9
δiz STAS te t1 t2 t3 t4 t5 t6 ti pse ps1 ps2 ps3 ps4 ps5 ps6 psi pve pv1 pv2 pv3 pv4 pv5 pv6 pvi
Principalele caracteristici ale straturilor unei pardoseli izolate termic este: Strat
δ[m]
λ[W/m*k]
1 2 3 4 5 6
0,25 0,11 0,006 X 0,02 0,04
0,58 1,39 0,37 0,083 1,16 1,39
Se notează pardoselile astfel: 1. 2.
pardoseaua depozit de refrigerare pardoseaua depozit de tranşare
1/μ [kg/m*k*Mpa] 4,6 29 1200 22,23 22 25
3. 4. 5. 6.
Nr. perete αi αc K δiz kr δiz STAS te t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
ti pse ps1 ps2 ps3 ps4 ps5 ps6 ps7
psi pve pv1 pv2 pv3 pv4 pv5 pv6 pv7
pvi
pardoseaua sala de fabricaţie pardoseaua sala de maturare pardoseaua sala depozitare cremwurşti pardoseaua sala de ambalare
1
2
3
4
5
6
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 12,05 11,51 11,39 3,16 3,04 2,84 2 17,04 17,04 14,06 13,57 13,46 7,66 7,59 7,48 7,05 10,65 10,65 10,32 9,42 7,38 6,75 6,62 6,345 6,345
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 13,86 13,65 13,61 10,44 10,4 10,32 10 17,04 17,04 15,83 15,63 15,59 12,64 12,61 12,54 12,27 10,65 10,65 10,41 9,75 8,28 7,79 7,70 7,5 7,5
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 14,31 14,19 14,16 12,26 12,23 12,19 12 17,04 17,04 16,3 16,17 16,14 14,26 14,23 14,19 14,01 10,65 10,65 10,52 10,17 9,39 9,15 9,10 9 9
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 12,51 12,09 11,95 4,98 4,88 47,71 4 17,04 17,04 14,51 14,05 13,96 8,71 8,65 8,54 8,13 10,65 10,65 10,10 8,58 5,14 4,08 3,87 3,4 3,4
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 12,52 12,01 11,92 4,96 4,88 4,71 4 17,04 17,04 14,47 14,02 13,92 8,71 8,61 8,54 8,8 10,65 10,65 10,9 8,49 5,12 4,14 3,76 3,4 3,4
8.12 ∞ 0,61 0,078 0,5262 0,1 15 15 14,31 14,19 14,16 12,26 12,23 12,19 12 17,04 17,04 16,3 16,17 16,14 14,26 12,23 14,19 14,01 10,65 10,65 10,52 10,17 9,39 9,15 9,10 9 9
Calculul necesarului de frig Se stabileşte necesarul de frig pentru fiecare spaţiu răcit, efectuând bilanţul termic pentru 24 ore. Cantitatea de căldură care trebuie extrasă se calculează cu relaţia: Q= ∑ Q1 + ∑ Q2 + ∑ Q3 + ∑ Q4 [KJ/24h]
∑Q
-necesarul de frig pentru acoperirea pătrunderilor de căldură prin convecţie, conducţie şi radiaţie din mediul înconjurător prin pereţi, plafon şi pardosea; ∑ Q2 -necesarul de frig tehnologic pentru procesele de răcire, refrigerare şi congelare; ∑ Q3 - necesaruş de frig pentru ventilarea camerelor frigorifice cu aer proaspăt care trebuie răcit şi uscat; ∑ Q4 -necesarul de frig rezultând din condiţii de exploatare, acoperirea căldurii provenite din iluminat, din funcţionarea motoarelor, căldura provenită de la persoanele ce manipulează produsele, datorită deschiderii uşilor, etc. 1
Consumul de frig
∑Q
pentru acoperirea transmiterii căldurii din exterior prin convecţie, conducţie şi radiaţie 1
Se detrmină pentru fiecare spaţiu în parte cu formula următoare:
∑ Q = ∑ S * k * ∆t 1
[w]
S-suprafaţa pereţilor, plafoanelor şi pardoselilor, [m2] k- coeficient total de transmitere a căldurii prin convecţie, conducţie şi radiaţie, 2 [j/m *h*grad].
Nr. crt
Camera Frigorifică
0 1
1 Depozit refrigerare vită
Dimensiuni încăpere 2 12
3 9
4 4.2
Element delimitator
Ai
krec
ti
te
5 N DR-ext S DR-hol V DR-birou E DR-DR Plafon Pardosea
6 50,4 50,4 50,4 50,4 144 144
7 0,5706 0,5750 0.5882 0.5176 0.4338 0.5262
8 2 2 2 2 2 2
N DR-ext S DR-hol V DR-DR E DR-DR Plafon Pardosea
50,4 50,4 50,4 50,4 144 144
0,5706 0,5706 0,5176 0,5176 0,4338 0,5262
2 2 2 2 2 2
Δtc
9 30 24,4 18,8 13,2 30 15
Δtr
10 28 28 28 28 28 13
11
15
Δt
Qi
12 28 22,4 16,8 11,2 43 13
13 805,23 649,15 498,04 292,17 2686,0 985,04
28 22,4 16,8 11,2 43 13
805,23 649,15 498,04 292,17 2686,0 985,04
Total 2
Depozit refrigerare porc
10.5
9
4.2
30 24,4 13,2 13,2 30 15
28 28 28 28 28 13
15
Total 3
Depozit refrigerare porc
12
9
4.2
N DR-ext S DR-hol V DR-DR E DR-hol Plafon Pardosea
37,8 37,8 50,4 50,4 108 108
0,5706 0,5750 0.5176 0,5749 0.4338 0.5262
2 2 2 2 2 2
30 24,4 13,2 13,2 30 15
28 28 28 28 28 13
15
28 22,4 16,8 11,2 43 13
603,92 486,86 292,17 649,04 1510,9 554,10
Total
Nr. crt
Camera Frigorifică
Dimensiuni încăpere
Element delimitator
Ai
krec
ti
te
Δtc
Δtr
Δt
Qi
Qzilnic Q1a 14 69572 56087 43031 25243 23207 85107
Q1c 15 69572 56087 43031 232078 85107
511118
485875
69572 56087 43031 25243 23207 85107
69572 56087 43031 232078 85107
493330
442844
52179 42065 25243 56077 130544 47873
52179 42065 130544 47873
252981
272661
Qzilnic
0 4
1 Sala Tranşare TDA
5
Sala Fabricaţi e SF
6
Nr. crt
0
Depozit Alte Destinaţii DAD
L 2 15
l 3 15
18
15
9
Camera Frigorifică
1
9
h 4 4.2
4.2
4.2
Dimensiuni încăpere
L 2
l 3
h 4
5 N TDA-hol S TDA-DAD V TDA-ext E TDA-SF Plafon Pardoseală
6 50,4 50,4 75,6 75,6 216 216
7 0,5622 0,5622 0,7737 0,7820 0,4310 0,5262
8 10 10 10 10 10 10
9 26 26 40 32 45 15
N SF-hol S SF-SM V SF-TDA E SF-hol Plafon Pardoseală
37,8 37,8 75,6 75,6 162 162
0,7820 0,7820 0,7820 0,5749 0,5494 0,5262
12 12 12 12 12 12
26,4 26,4 26,4 22,8 30 15
18 18 18 18 18 3
N DAD-TDA S DAD-ext V DAD-ext E DAD-SM Plafon Pardosea
50,4 50,4 37,8 37,8 72 72
0,5750 0,5706 0,5706 0,5882 0,4338 0,5262
2 2 2 2 2 2
24,4 40 40 18,8 45 15
28 28 28 28 28 13
Element delimitator
Ai
krec
ti
te
Δtc
5
6
7
8
9
10 11 20 20 20 10 20 20 5 15
10
15
10 10 15 Δtr
11
Q1a
Q1c
12 16 16 30 12 35 5
13 453,12 453,12 1755,35 709,91 3258,20 341,74
14 39139 39139 151662 61336 281508 29526
15 39139 39139 151662 281508 29526
14,4 14,4 14,4 10,8 18 3
425,6 425,66 851,31 469,39 1602,05 255,73
36777 36777 73553 40555 138417 22095
36777 36777 40555 138417 22095
22,4 38 38 16,8 43 13
649,15 1092,81 546,40 249,02 1343,04 492,52
Δt
Qi
12
13
Qzilnic Q1a
Q1c
14
15
7
Sala Maturare SM
15
9
4.2
N SM-SF S SM- hol V SM-DAD E TDA-DM Plafon Pardoseală
37,8 37,8 63 63 135 135
0,5622 0,5622 0,5749 0,5622 0,4338 0,5262
4 4 4 4 4 4
24,8 24,8 19,6 24,8 45 15
26 26 26 26 26 15 11
20,8 20,8 15,6 20,8 41 11
442,02 442,02 565,01 736,06 2401,08 781,40
Total 8
Depozit produs finit Cremwurşti
9
4.5
4.2
N DF-DF S DF-SA V DF-hol E DF-ext Plafon Pardosea
25,2 25,2 25,2 25,2 36 36
0,5749 0,5622 0,5749 0,5562 0,4330 0,5262
4 4 4 4 4 4
Total
24,8 24,8 24,8 14,4 45 15
26 26 26 26 26 11
15
20,8 20,8 15,6 20,8 41 11
301,34 294,68 301,34 147,34 639,11 208,37
38190 38190 48817 63596 207453 67513
38190 38190 63596 207453 67513
463759
463759
26036 25460 26036 12730 55219 18004
25460 55219 18004
163485
98683
Consumul de frig tehnologic ΣQ 2 pentru procesele de răcire, refrigerare şi congelare Se stabileşte folosind următoarea relaţie:
ΣQ 2 = Σ[ m(h i -he)+(ma*ca+mt*ct)]*(ti-tf); [kj/24 h] m-masa produselor refrigerate în spaţiu de răcire respectiv în 24 ore,[kg] ma,mt-masa ambalajelor ţi mijloacelor de transport ce însoţesc produsul pe tot timpul procesului de răcire,[kg] ma=0 kg; mt=0.7 kg (pentru porcine); mt= 1 kg (pentru bovine); c,ca,ct-căldurile specifice masice ale produsului în timpul refrigerării, a materialului din care sunt confecţionate ambalajele respectiv mijloacele de transport,[kj/kg*k] ti,tf-temperatura iniţială a produsului cald, respectiv finală a produsului răcit[°C] hi,hf-entalpia corespunzătoare temperaturii iniţiale, respectiv finale a produsului, [kj/kg]; Pentru depozitele de refrigerare a cărnii de porcine necesarul zilnic de frig tehnologic este: Masa de carne Entalpia hi/hf Căldura specifică masică Temperatura iniţială,ti Temperatura finală,tf Număr de cârlige Q2
11472,64 298,4/288,38 3,81 5 2 300 1173557
Kg/24 h Kj/kg Kj/kg*K °C °C Buc. Kj/24h
Pentru depozitul de refrigerare a cărnii de bovină necesarul zilnic de frig tehnologic este : Masa de carne Entalpia Căldura specifică masică Temperatura iniţială,ti Temperatura finală,tf Număr de cârlige
6269,08 314,7/304.92 3.81 5 2 157
Kg/24h Kj/k Kj/kg*K °C °C Buc.
Q
63105
Kj/24h
Se calculează necesarul de frig tehnologic şi pentru următoarele încăperi: Spaţiu răcit Sala tranşare,dezosare,alegere Sala fabricaţie Depozit alte destinaţii Depozit maturare Depozit cremwurşti
Q2[kj/24 ore] -877589 -625217 115645 181223 87116
Consumul de frig ΣQ3 pentru ventilarea spaţiilor frigorifice cu aer proaspăt Acest consum se ia în considerare la camerele de depozitare a refrigeratelor (care se ventilează) şi la spaţiile de producţie răcite:
ΣQ 3 = ΣV * a * ρ * (h e -hi) [kj/24 ore] V-volumul camerei frigo rifice considerată neâncărcată, [m3]; a-numărul de schimburi de aer; a-2-4 schimburi pe zi, pentru depozitele de carne şi subprodusele de carne; ρ-densitatea aerului introdus în spaţiul frigorific,[kg/m3]; hi,he-entalpia aerului interior, respectiv a aerului exterior [kj/kg]; Q3 se datorează prelucrării aerului proaspăt ce intră ăn incinta frigorifică. Q3-se calculează pentru următoarele spaţii frigorifice: Entalpia aerului interior,8 °C Entalpia aerului exterior,28°C Densitatea aerului Numărul de schimburi de aer Q3
Kj Kj Kg/m3 Kj/24h
24,102 86 1,29 2 18109,62
Consumul de frig tehnologic ΣQ 4 pentru acoperirea pătrunderilor de căldură în timpul exploatării spaţiilor frigorifice Se stabileşte pentru fiecare încăpere ca 0 sumă, în general compusă din patru sarcini termice:
ΣQ 4 = ΣQ 41 + ΣQ 42 + ΣQ 43 + ΣQ 44 ΣQ 41 -ia în considerare căldura degajată de corpurile iluminate: ΣQ 41 =F*q*8;
[kj/24h] F-suprafaţa pardoselii camerei,m2; q=16.....18 kj/m2 pentru iluminatul încăperilor de producţie; q=4….....5 kj/m2 pentru iluminatul spaţiilor de depozitare ; q=12…...15 kj/m2 pentru iluminatul depozitelor comerciale ;
ΣQ 42 -ia în considerare căldura degajată de motoarele elctrice ale diverselor aparate în funcţiune (ventilatoare, pompe): Când sunt mai multe motoare şi nu funcţionează simultan se admite un coeficient de simultaneitate ηs =0,2-0,4.
ΣQ42 = ηs *N*3600*8; [kj/24h] N-puterea motorului în kW. Dacă motorul se află direct în spaţiul răcit, se ia întrega valoare a puterii lui N. Dacă motorul nu se află în spaţiul răcit, se transformă în căldură numai puterea utilă a acestora, randamentul fiind de 0.75-0.85, deci se consideră (0.75…..0.85)*N. ΣQ43 -ia în considerare căldura degajată de personalul care lucrează în spaţiul frigorific respectiv; Se ia în considerare că un om degajă 500………1250 kj/h în funcţie de efortul fizic depus.
ΣQ43 =(500…..1250)*n*8; [kj/24h] n-numărul maxim de personae care se găsesc simultan în spaţiul frigorific.
ΣQ44 -ia în considerare căldura pătrunsă prin deschiderea uşilor:
ΣQ44 =F*q*8; [kj/24h] Pentru sarcina termică specifică,q se recomandă valorile din tabelul următor : Tipul camerei Spaţii pentru refrigerare Depozite pentru refrigerare
Mărimea spaţiului frigorific F<50 m2 50 33
Fє(50,150)m2 25 17
Valorile obţinute pentru necesarul consumului de frig
F>150m2 20 12.5
ΣQ 4 , sunt prezentate
mai jos: Spaţiu răcit Depozit materie primă vită Depozit materie primă porc Depozit alte destinaţii Sală tranşare Sală fabricaţie Sală maturare Depozite produse finite
ΣQ41 [kj/8h] 5760 10080 4320 31104 23328 5400 2880
ΣQ42 [kj/8h] 295200 166838 -
ΣQ43 [kj/8h] 16000 22000 16000 162000 48800 14200 12000
ΣQ44 [kj/8h] 9344 21215 15200 36880 27410 25600 11320
ΣQ4aparate = ΣQ41 + ΣQ42 + ΣQ43 + ΣQ44 ; [kj/8h] La necesarul de frig pentru stabilirea compresoarelor se ia numai 50-75 % din ΣQ4aparate .
ΣQ4compresoare =(0.5-0.75)* ΣQ4aparate ; [kj/8h]
Nr. ctr. 1 2
Spaţiu frigorific
Ti
DRvită
2
Sist. de răcire rd
Q1 [kj/24h] Q1a Q1c 511118 485875
Q2 [kj/24h]
Q3
Qtotal [kj/24h] Qta Qtc 605327 564532
Qaparate [KW]
-
Q4 [kj/24h] Q4a Q4c 31104 1552
7006
Qcompres. [KW] -7°C 6,53
63105
3
DRporc
2
rd
493330
442844
117357
-
53295
26648
663982
586849
7684
5,79
4
TDA
10
rd
602310
540974
-877589
-
525184
262592
349905
25977
40479
0,30
5
SF
12
rd
348174
274621
-625217
-
266376
133188
219333
12592
2538
0,14
6
SM
4
rd
463759
463759
181223
-
45200
22600
690182
667582
7988
7,72
7
DAD
2
rd
377823
377823
115645
-
35520
17760
528988
511228
6122
5,91
8
DFcw
4
rd
163485
98683
87116
-
26200
13100
276801
198899
3203
2,30
Necesarul total de frig
28.69
Răcirea directă cu ajutorul instalaţiilor frigorifice cu comprimare mecanică de vapori
Instalaţia frigorifică la care răcirea aerului din spaţiile frigorifice sau a produselor se face direct de către vaporizator, deci schimbul de căldură se face între mediul răcit şi agentul frigoific, este denumită instalaţie cu răcire directă.
Instalaţia frigorifică cu o treaptă de comprimare Principiul de funcţionare a instalaţiei : Instalaţia cu o treaptă de comprimare se utilizează pentru obţinerea de temperaturi de vaporizare până la minimum -30°C. Pe post de agent frigorific se foloseşte amoniacul. Instalaţia se caracterizează prin funcţionarea în regim uscat a compresorului, subrăcirea agentului licid după condensarea şi laminarea lui în ventilul de reglaj. Compresorul aspiră vaporii saturaţi uscaţi prin separatorul de lichid SL şi îi comprimă adiabatic până la starea 2, pentru care se consumă un lucru mecanic. Vaporii supraîncălziţi intră în condensator unde se răcesc izobar până la starea 2 şi apoi condensează până la starea 3,izoterm-izobar ca urmare a cedării căldurii de supraîncălzire şi de condensare a unui agent de răcire ce poate fi apa sau aerul. Lichidul se subrăceşte izobar până în starea 3 şi apoi se laminează izoentalpic în ventilul de reglaj până în starea 4, caracterizată prin temperatura şi presiunea de vaporizare. Amestecul de lichid şi vapori ajunge în separatorul de lichid care are următoarele atribuţii : -separă vaporii de lichid, asigurând o funcţionare uscată a separatorului şi alimentare numai cu lichid a vaporizatorului ; -asigură funcţionarea ‘regim înecat’ a vaporizatorului, fapt ce are influenţa asupra intensităţii schimbului de căldură. Lichidul din SL ajunge în vaporizator, vaporizare izoterm-izobară, preluând căldura de la mediu ce urmează a fi răcit, eventual agentului intermediar ; -vaporii sunt aspiraţi în continuare de compresor prin separatorul de lichid. Supraîncălzirea vaporilor contribuie la funcţionarea mai bună a compresorului şi la uşurarea uleiului de vapori.
Calculul termodinamic al ciclului teoretic Acesta constă în următoarele : Se cunosc : puterea frigorifică ce contribuie puterea ce trebuie realizată de instalaţie, temperatura mediului răcit,tc, temperatura agentului de răcire a condensatorului. Se calculează :debitul maxim de vapori care circulă prin instalaţie, puterea consumată de compresor pentru comprimarea vaporilor şi eficienţa frigorifică.
Se stabilesc parametrii de stare si agregatului cu ajutorul datelor, a tabelelor şi a diagramelor termodinamice.
Răcirea depozitelor de refrigerare t0-temperatura agentului frigorific la vaporizare t0=tc- Δ t 0 =2-9=-7°C ; unde tc=2°C şi Δ t 0 =8-10 °C tai-temperatura apei de răcire a condensatorului tai=tec-(4-6)°C=30-60=24°C ; unde tec=30 °C tae=tai+ Δ ta =24+2=26°C ; unde Δ ta =1-2 k tam=(tai+tae)/2=25°C tk=tam+ Δ tk =25+8=33°C ; unde tap=8-10°C tSR-temperatura de subrăcire tSR=tap+(4-6)k=15+5=20; unde tap=15°C La ieşirea amoniacului din vaporizator se consideră o supraîncălzire cu 45 k. t1’=t1+(4-5)=-7+4=-3°C Având un necesar de frig de Q0=35 kW la temperatura aerului tc=2°C, folosesc o instalaţie cu sistem de răcire directă, cu compresie mecanică de vapori, al cărei agent frigorific este amoniacul. p0=f(t0)=f(-7)=3.2 bar pk=f(tk)=f(33)=12.8 bar β-raport de compresie β=pk/p0=4 Parametrii punctelor de pe grafic sunt prezentaţi în tabelul următor, conform datelor din Manualul Inginerului de Industrie Alimentară vol II şi a diagramei de amoniac Mollier.
P T H
UM Bar °C Kj/kg
1 3.2 -7 1750
1’ 3.2 -7 1761
2 12.8 98 1964
3 12.8 33 653
4 12.8 20 600
5 3.2 -7 600
6 3.2 -7 420
V S X
M3/kg Kj/kg*k Kg/kg
0.38 6.72 1
0.41 6.76 >1
0.138 6.76 >1
<0.01 2.38 <0
<0.01 2.38 <0
0.042 2.41 0.11
<0.01 1.83 0
Cunoscând valoarea puterii frigorifice Q0=35 kW se pot calcula următoarele valori: • Puterea frigorifică masică: Q0=h1-h5=1750-600=1150 kj/kg • Debitul masic de agent frigorific: m=
Q0 35 = = 0.03kg / s q 0 1150
• Debitul volumic de vapori aspira’i de compresor : Vov=m*V1’)0.03*0.41*3600)44.28 m3/h • Puterea teoretic[ consumat[ de compresor : Ptc=m*(h2-h1)=0.03*(1964-1761)=6.09 kW •
Sarcina pierdută la supraîncălzirea vaporilor: Qp= h1-h2=1761-1750=11 kj/kg
• Puterea termică a subrăcitorului SR: QSR=m(h3-h4)=0.03*(653-600)=1.59 kW • Puterea termică a condensatorului K: QK=m*(h2-h3)=0.03(1964-653)=39.33 kW Se verifică bilanţul: Q0+ptc=QK+QSR 35+6.09=39.33+1.59 Existenţa unei mici diferenţe se justifică prin unele pierderi care au loc la supraîncălzirea vaporilor şi prin aproximarea datelor critice. Eficienţa frigorifică a instalaţiei :
εt =
Q0 35 = = 5.75 p tc 6.09
Formulele utilizate la aceste calcule au fost preluate din Instalaţii frigorifice, prof.dr.ing.Florea Chiriac.
Alegerea compreoarelor t0=-7°C tk=33 °C tSR=20°C Volumul teoretic absorbit de compresor : Vt = de t0 ;
m * υ1 λ
λ -coeficient de debit al compresorului funcţie de raport de compresie β şi λ = λ1 + λ 2 + λ 3 + λ 4 λ1 -coeficient al spaţiului vătămător 1 1 m 1. 1 p 12 . 8 c = 0.9007 − 1 = 1 − 0 . 04 − 1 λ1 p 0 3.2 =1-c0
m-indice al transformării politropice; c0-coeficient relativ al spaţiului vătămător; c0=0.01-0.1. m-indice al transformării politropece ; c0-coeficient relativ al spaţiului vătămător; c0=0.01-0.1
λ 2 -coeficint de laminare
p10 3.072 λ2 = = = 0.96 p0 3.2 p0-presiunea vaporilor din conducta de aspiraţie;p0’3.2 bar 1
p0 - presiunea la faţa superioară a pistonului; 1
p0 =(0.95-0.98)*p0 1
p0 =0.96-3.2=3.027 bar
λ 3 -coeficient de încălzire, folosit pentru a evidenţia influenţa vaporilor la aspiraţia lor în compresor
λ3 =
T0 t 0 + 273.15 − 7 + 273.15 = = = 0.985 T01 t1 + 273.15 − 3 + 273.15
T0-temperatura absolută de vaporizare; T01-temperatura absolută a vaporilor la începutul procesului de aspiraţie λ4 -coeficient de etanşeitate λ4 -0.96-0.98 valori stabilite experimental
Gradul de livrare λ se utilizează pentru determinarea debitului de vapori ce poate fi aspirat de un compresor cu geometrie cunoscută. λ = λ1 ∗ λ 2 ∗ λ3 ∗ λ 4 = 0.9007 * 0.96 * 0.985 * 0.97 = 0.826
Vt =
0.03 * 0.41 = 0.014 m 3 /s; 0.826
Vt=50.4 m3/h Nc=(4+Vt)(z* π *d2*n*s)=0.93 Adopt un compresor de tip 2AV-10 cu următoarele caracteristici: • Construit de Tehnofrig Cluj-Napoca; • Număr de cilindri:2; • Aşezarea cilindrilor:verticală; • Diametrul cilindrilor:d=100 mm; • Cursa pistonului: S=80 mm; • Turaţia compresorului:u=575 rot/min=9.58 rot/sec; • Puterea electromotorului: P=10 KW; • Reţeaua electrică: (3*380)/50 V/Hz • Răcirea compresorului şi condensatorului se face cu apă; • Debitul apei de răcire este de 3.25 m3/h; • Numărul de compresoare folosite la depozite este: -se adoptă 1 compresor+1 compresor de rezervă.
Alegerea subrăcitoarelor Subrăcitoarele de condens sunt aparate schimbătoare de căldură în contracurent, montate în circuitul frigorific înaintea ventilelor de laminare. Ele funcţionează cu un coeficient global de transfer termic k=200-300 kcal/m3*h*k
Suprafaţa de schimb de căldură se calculează cu relaţia: FSR=
QSR ; [m2] k * ∆tmed
QSR=1.59 w K=450 W/m2*k
tk=33ºC tSR=20ºC
tk
twf
twi=15ºC twf=25ºC
∆t M 8 ∆t + ∆t m = = 1.6 <2 ⇒ ∆tmed = M = 6.5 ºC ∆t m 5 2
tSR twi
FSR=
1590 0.54m 2 450 * 6.5
Aleg un subrăcitor de condens de tip S.C.C.-2 cu caracteristicile: •
Suprafaţa de schimb: 2m2/buc;
• Volumul lichidului din interiorul ţevii centrale:36 l; • Volumul dintre ţevi:36.5 l; • Masa netă:431 kg; • Dimensiuni de gabarit: L*l*h=3540*120*1896 mm; • Presiunea nominală de lucru: 16 atm; • Presiunea hidraulică de încercare:24 atm;
Calculul, amplasarea şi alegerea bateriilor de răcire şi a răcitoarelor de aer
Acestea constituie echipamentul frigorific al camerelor. Bateriile de răcire sunt elemente statice şi asigură răcirea în convecţie liberă. Răcitoarele asigură răcirea prin convecţie forţată, fiind prevăzute cu ventilatoare. Pentru dimensionare se calculează suprafaţa de schimb de căldură cu relaţia: F=
Qnec.ap , 24 * k * ∆t m
;[ m2]
2
k=7……8 kcal/m *grad, pentru bateriile din ţevi netede; k=4.........5 kcal/m2*grad, pentru bateriile din ţevi cu aripioare; k=20…..25 kcal/m2*grad, pentru răcitoarele din ţevi netede; k=10…...13 kcal/m2*grad,pentru răcitoarele din ţevi cu aripioare. La amplasare se va avea în vedere ca bateriile să îmbrace pereţii pe tot perimetrul acestora. Bateriile se montează pe pereţi pe partea superioară a încăperilor. La camerele cu deschidere mai mare de 12 m se montează baterii şi pe tavan. Răcitoarele se montează pe pereţii longitudinali ai camerei, uniform distribuite, astfel încât să se asigure curenţii de aer uniformi în tot spaţiul de răcire. Pentru încăperi cu deschidere de până la 20 cm, răcitoarele se montează pe pereţii longitudinali.
Alegerea bateriilor pentru vară: Qr=163469.2 kj/h k=22 kcal/m2*h*grad ∆t M 20 = = 1.14 <2 ∆t m 17.5
tk ⇒ ∆tmed =
∆t M + ∆t m 2
tSR tapf tapi F=
Aleg o baterie cu F =125 m2
Q 163469.2 = = 94.8m 2 k * ∆t med 91.96 * 18.75
Alegerea vaporizatoarelor pentru depozite
Q0
Avap= k * ∆t
3 -1
med
k=(12......14)W/m2*k ∆t M 10 ∆t + ∆t m = = 1.66 <2 ⇒ ∆tmed = M =8ºC ∆t m 6 2 35000 = 336.5m 2 Avap= 13 * 8
-7
Alegerea numărului de vaporizatoare pe depozite: Nr.Crt.
Spaţiu frigorific
1 2 3 4
DRporcine DRbovine DRalte destinaţii DRmaturare
Sarcina frigorifică KW 7,70 7,00 6,12 8,00
Suprafaţă de schimb termic 59,23 53,84 47,07 61,54
Nr.vaporizatoarelor 8*EDP-24*2500 7*EDP-24*2500 6*EDP-24*2500 8*EDP-24*2500
Elementul de răcire cu serpentina dublă EDP-24*2500 • Suprafaţa de schimb termic:7.8 m2; • Volum:52.2 l; • Greutate:205 kg; Răcitorul de aer cu amoniac RAA-60-45 • Suprafaţa de schimb termic:45 m2; • Greutate:485 kg;
Alegerea condensatoarelor
Condensatoarele au ca scop condensarea vaporilor de amoniac şi scoaterea
căldurii desorbite de amoniac pe parcursul instalaţiei frigorifice. Parametrii de lucru sunt impuşi de proprietăţile agentului de răcire şi de caracteristicile utilajelor folosite. t2=98ºC
tai=24ºC
t2 tk tae
tk=33ºC
tai=26ºC
tai
⇒ ∆tmed = ∆t M 72 = 8 <2 tai= ∆t m 9
∆t M + ∆t m = 30.39 ∆t ln M ∆t m
Suprafaţa condensatorului se calculează cu relaţia:
Ak =
Qk k ∗ ∆t med
k=350........700 W/m2*k
Ak =
39330 = 3.71m 2 350 * 30.29
Alegerea rezervorului de amoniac Rezervoarele de amoniac sunt recipiente cilindrice oriyontale cu regim de vase sub presiune. Se probează la rezistenţa de 25 atm. Sunt montate cu 2 supape de siguranţă de 16 atm cu manometru şi sticla de nivel. Se încarcă 70/80 %. Pentru dimensionare se aplică următoarele criterii:
• •
Trebuie să asigure V=(2-3)*NH3pentru fiecare 1000 kcal/h; Trebuie să asigure o rezervă de agent frigorific în instalaţie pentru a prelucra în caz de avarie V>Vvap.Rezervoarele de amoniac sunt executate de Frigotehnica Bucureşti la RA-600; RA-100;RA-2000. Sarcina termică pentru care se dimensionează rezervorul de amoniac este de 93.26 kW. Volumul de amoniac, Va=241.91 m3. Pentru dimensionarea se prevede un volum al rezervorului egal cu 0.3…0.5 din debitul de agent frigorific. Rezultă 1 bucată RA-600 având următoarele caracteristici: • Volumul: 600 l; • Masa netă:564 kg; • Diametru:620 mm; • Lungime:2500 mm; • Înălţime:1035 mm; • Racord supapă siguranţă:20.
Capitolul 6
Utilaje tehnologice şi de transport 6.1.Alegerea utilajelor Maşini pentru tăiere-mărunţire Utilaje pentru mărunţirea grosieră Mărunţirea grosieră a cărnii, slăninii şi organelor în stare proaspătă, refrigerată, se realizează la volfuri. În funcţie de modul de preluare a materiei prime din buncărul de alimentare se deosebesc: -volfuri cu preluare directă -volfuri cu preluarea materiei prime din pâlnia de alimentare prin intermediul uneia sau a doauă spirale de alimentare. Turaţia şnecului de lucru variază între 100-200 rot/minut pentru maşini rapide. Mecanismul de tăiere este format din cuţite şi site, cuţitele fiind în formă de cruce cu tăişul format pe o parte sau pe ambele părţi. Sitele au diametru între 2,3,4,5,6,8,10,13,18 şi 10 mm pentru a se putea realiza diverse mărimi ale particulelor semifabricatelor. Defecţiunile care pot apărea la funcţionarea volfurilor sunt : -melcul se poate uz, se micşorează diametrul şi în acest caz materialul prezent între melc şi corpul volfului alunecă înapoi printre melc şi corp; -sita îşi pierde conicitatea şi devine concavă; -tăişurile cuţitelor se rotunjesc. Maşina de tocat Matoca-160 Maşina este compusă din : batiul-1, motorul electric-2, reductor-3, mecanism de alimentare şi tăiere-4, pâlnia de alimentare-5, picioare de sprijin6, care pot fi reglate pentru a asigura nivelul optim. Aceasta are următoarele caracteristici tehnice : -productivitatea: 3000-4000 kg/h - diametrul sitelor: 160 mm; -puterea motorului electric:10/13 Kw; -turaţia motorului electric:1500/3000 rot/min; -turaţia şnecului de lucru: 200/400 rot/min -turaţia şnecului de alimentare:60/120 rot/min; -dimensiunea de gabarit (L*l*h)=1250*680*1210 mm; -masa netă:790 kg;
Mecanismul de alimentare-presare şi tăiere este centrat şi sprijinit pe două bucşe de conducere. Capul din faţă al şnecului de presare care antrenează cuţitele e ghidat de orificiul central al sitelor. Atât şnecul de alimentare cât şi cel de presare sunt executate din oţel inoxidabil. Carcasa şnecului transportor (de alimentare) se racordează cu şuruburi la port lagărul mecanismului de antrenare şi de batiul maşinii sprijinindu-se pe bucşele de conducere din batiu. Carcasa şnecului de presare este executată din oţel inoxidabil şi se racordează rabatabil la carcasa şnecului transportor. Sitele şi cuţitele sunt executate din oţel inoxidabil. Pe peretele lateral al batiului se fixează comutatorul electric pentru schimbarea turaţiilor. Partea superioară a batiului este închisă de pâlnia de alimentare prevăzută cu grilaj de protecţie.
Exploatarea, întreţinerea şi repararea maşinii Maşina de tocat carne tip Matoca-160 se pretează bine pentru mărunţirea tuturor sortimentelor de carne crudă, slănină, cu condiţia ca bucăţile iniţiale să aibă masa de ½ kg, pentru materiile prime.
Pentru exploatarea în bune condiţii a maşinii se vor avea în vedere următoarele: zilnic înainte de pornirea maşinii, se verifică starea de igienă a acesteia, şnecul de alimentare,presare şi sistemul de tăiere, inclusiv al carcaselor respective; se execută ungerea locurilor prevăzute; se conectează tabloul la reţea; maşina se trece pe viteza mică prin comutatorul de regim de funcţionare şi se apasă butonul de pornire lăsându-se în funcţionare câteva minute, după care se apasă butonul de oprire. Dacă nu s-a constatat nici o defecţiune, maşina se poate porni din nou pe turaţie joasă, maşina se încarcă numai după pornirea motorului electric. Personalul care deserveşte maşina va avea grijă să alimenteze continuu maşina în timpul funcţionării, să nu pătrundă obiecte străine în pâlnia de alimentare, să respecte regulile de protecţia muncii. După terminarea lucrului, maşina se opreşte apăsând pe butonul de oprire şi deconectând de la reţea tabloul de comandă prin întrerupătorul de carne. În vederea spălării se demontează setul de tăiere, şnecul de presare şi alimentare. Se spală bine cu apă caldă piesele demontate şi interiorul maşinii, inclusiv pâlnia de alimentare. Se spală interiorul maşinii. După uscarea completă a maşinii, se ung cu vaselină RUL-100 suprafeţele de sprijin de pe axul principal, se montează şnecul de alimentare şi se pompează de 2-3 ori cu pompa de ungere manuală în ungătorul cu bile. Se montează la loc piesele demontate în ordinea inversă demontării. Întreţinerea constă în igiena zilnică a maşinii, verificarea lunară a lanţului şi a sistemului de întindere, controlul semestrial al şurubului de fixare al părţilor în mişcare ale maşinii. Maşini pentru mărunţirea fină Aceste utilaje sunt destinate obţinerii bradtului sau compoziţiei pentru unele preparate din carne. În această categorie intră: cuterele, maşinile de mărunţit cuţite şi site, mori coloidale, maşini rotative. Cuterele sunt maşini destinate mărunţirii fine a cărnii. Principiul de funcţionare al cuterelor diferite este acelaşi, cu deosebirea că unele lucrează sub vid sau sunt prevăzute cu manta de încălzire sau răcire a cuvei. Caracteristicile cuterului matocut 100 -capacitatea cuvei:100 l; -numărul cuţitelor: 4, 6, 8 bucăţi; -capacitatea utilă: 90 l; -puterea instalată:19.5/24.5 kw -turaţia cuvei:9/18 rot/min; -turaţia cuţitelor:1500-3000 rot/min; -turaţia discului de golire:69 rot/min;
-dimensiunile de gabarit:2060*1300*140; -masa netă: 1170 kg.
Cuter tip Matocut-100
Din punct de vedere constructiv, maşina se compune din batiu, ax cu cuţite, grup de antrenare, taler, dispozitiv de evacuare, taler, cuţite, instalaţie electrică. Batiul este realizat din profile, acoperite cu tablă din oţel inoxidabil. Este prevăzut cu mai multe capace, uşor de montat, care permit accesul la organele interne. Pe batiu se fixează grupurile de antrenare ale talerelor şi cuţitelor, dispozitivul de evacuare, capacul şi jgheabul de evacuare. Axul cu cuţite realizează rotirea cuţitelor în două trepte de turaţie 1500 şi 3000 rot/min. Este pus în mişcare de la un electromotor prin intermediul unei transmisii cu curele trapezoidale. Axul este fixat pe doi rulmenţi, carcasa fiind fixată în batiu cu ajutorul a două flanşe. Cuţitele se pot monta în număr de 4,6 sau 8, au poziţie reglabilă faţă de taler, astfel încât se poate asigura o distanţă minimă între cuţite şi taler. Capacul serveşte la protejarea cuţitelor şi la împiedicarea ieşirii cărnii din taler. Capacul este rabatabil pentru a se putea curăţa cu uşurinţă şi pentru a permite demontarea cuţitelor. Capacul se manipulează manual şi este prevăzut
cu un limitator, care nu permite pornirea motorului de antrenare a cuţitelor decât atunci când capacul este coborât. Dispozitivul de evacuare serveşte la scoaterea materialului din taler şi este format dintr-un disc antrenat prin intermediul unui motoreductor planetar. Instalaţia electrică are în componenţă trei motoare electrice, panoul de comandă. Panoul de comandă este prevăzut cu butoane pentru pornirea-oprirea motoarelor şi cu lămpi de semnalizare aferente. Exploatarea, întreţinerea şi repararea utilajului În vederea unei bune exploatări a utilajului este necesară montarea corectă a acestuia în ceea ce priveşte orizontabilitatea, conectarea maşinii la panoul de comandă şi legarea la pământ.La exploatare se porneşte talerul la turaţie mică, se pornesc cuţitele la turaţie mică, se începe alimentarea cu materie primă şi după 5-6 turaţii ale talerului începe să se adauge apa răcită sau fulgii de gheaţă. Se trece la trapta a doua de turaţie atăt la cuvă cât şi la cuţite până la obţinerea granulaţiei dorite, după care se trece din nou pe treapta întâi de turaţie la taler şi cuţite şi se face evacuarea pastei prin introducerea manuală a discului de evacuare în taler. Întreţinerea maşinii se referă la ascuţirea cuţitelor, igienizarea şi ungerea acesteia. La igienizarea maşinii se opresc cuţitele, se ridică capacul şi se spală cuţitele şi capacul cu jet de apă fierbinte, apoi se porneşte talerul la turaţie redusă şi se spală cu apa care se evacuează cu ajutorul dispozitivului de evacuare.
Utilaje pentru malaxare Pentru obţinerea compoziţiei preparatelor din carne se pot folosi malaxoare cu braţe rotative şi cuvă mobilă, malaxoare cu braţe rotative sigma şi malaxoare cu spirală. Pentru industria cărnii ( în special pentru prospături) se recomandă să se lucreze cu malaxoare sub vid deoarece se obţin produse cu gust, culoare şi consistenţă superioare. Produsele nedezaerate conduc în timpul tratamentului termic la modificarea culorii, căpătând culoare cenuşie, brun-verzuie. Vacuumarea înainte de introducerea în membrane prezintă şi un alt avantaj (produsele devin mai dense, cu volum mai redus, deci economie de membrane). Malaxorul pentru carne tip MACAVID lucrează sub vid şi are deschidere frontală pentru evacuarea compoziţiei. Caracteristicile funcţionale ale malaxorului MACAVID-400 - capacitatea totală a cuvei: 400 l;
- capacitatea utilă a cuvei: 340 l; -numărul şnecurilor de malaxare:2; -durata de malaxare:1-4 min.; -puterea instalată:10.5 kw; -dimensiunile de gabarit:1375*825*1475; -masa netă;2170 kg. Malaxorul lucrează în şarje, iar funcţionarea decurge astfel: se comandă pornirea pompei de vid şi a instalaţiei hidraulice, se comandă închiderea capacelor laterale, se comandă deschiderea capacului superior, se încarcă malaxorul cu căruciorul cu cup de 200 kg. În timpul descărcării primului cărucior se comandă pornirea melcilor pe regim de malaxare, după care se procedează la descărcarea celui de-al doilea cărucior cu cupă de 200 kg. Se recomandă închiderea capacului superior şi se continuă malaxarea. După închiderea robinetului superior se inchide robinetul de aerisire şi se reglează valoarea vidului. Durata de malaxare a şarjei este de 1-4 min, calitatea materiei prime malaxate se observă prin fereastra din capacul superior şi iluminatorul respectiv. După terminarea malaxării se deschide robinetul de aerisire şi se opreşte pompa de vid. După egalizarea presiunii din interiorul cuvei cu cea din exterior se recomandă deschiderea capacului superior şi a capacelor laterale, înainte punându.se sub fiecare gură de descărcare câte un cărucior. Se comandă melcii pentru regim de evacuare, până când toată materia primă este evacuată. Din acest moment ciclul se repetă. La sfârşitul fiecărui schimb de lucru, sau când se întrerupe funcţionarea malaxorulu pentru un timp mare, cuva mlaxorului împreună cu melcii şi capacele se curăţă bine de materie primă, se spală mcu apă caldă şi apoi se dezinfectează. Malaxorul de carne tip MACAVID 400 se compune din următoarele subansabluri: batiu, cuvă, sistem de malaxare, de antrenare, instalaţie de vidare, instalaţie hidraulică de închidere, deschidere capace şi panoul de comandă. Malaxorul Macavid-400
Componente: 1-cuvă 2- melci 3- capace 4-sistem de ridicare a capacelor 5-sistem de etanşare 6-picioare Batiul malaxorului este realizat din profile laminate sudate acoperite de tablă din oţel inoxidabil. El este prevăzut cu o serie de capace demontabile care permit accesul la grupările de acţionare, instalaţia hidraulică şi instalaţia de vidare. Cuva executată din oţel inoxidabil, este împărţită în două compartimente în care se rotesc cei doi melci care realizează malaxare. Pe cuvă, în partea superioară, se fixează capacu de alimentare, acţionat hidraulic. Sistemul de malaxare este compus din doi melci, acţionaţi independent prin câte o transmisie cu lanţ cu două motoreductoare. Melcii sunt executaţi din tablă din oţel inoxidabil şi prevăzuţi cu arbori tubulari pentru rigidizarea construcţiei şi realizarea unei centrări corecte faţă de interiorul cuvei.
Grupul de antrenare este format din două motoreductoare identice fixate pe câte o placă având poziţie reglabilă cu ajutorul unui întinzător pentru transmisia cu lanţ. Instalaţia de vidare este compusă din pompa de vid,separator de apă, regulator de vid, vacuumetru, ventil de aerisire şi conducte. Instalaţia realizează vidul necesar procesului tehnologic, funcţie de umiditatea aerului aspirat pentru intrarea aerului în cuvă, în faza premergătoare descărcării, cuva este prevăzută cu robinet cu cep. Instalaţia hidraulică serveşte la realizarea închideri capacului de alimentare (superior) şi capacele frontale (de descărcare). Este astfel concepută încât lucreză în gol în timpul cât nu se acţionează cilindrii hidraulici. Exploatarea, întreţinerea şi repararea utilajului Malaxorul de carne sub vid realizează malaxarea prin amestecarea materiei prime cu ajutorul celor doi melci care se rotesc în sensuri opuse. Omogenizarea se realizează rapid datorită împingerii materiei prime în toate direcţiile. Spaţiul dintre cuvă şi melci este foarte redus, astfel că în timpul malaxării nu se distrug bucăţile de carne, acestea trebuind să rămână nemodificate în compoziţie. Întreţinerea zilnică a malaxorului constă în curăţirea, spălarea şi dezinfecţia cuvei şi spălarea la exterior, după nnecesităţi. În timpul spălării toate capacele sunt deschise, instalaţiile oprite, iar curentul electric întrerupt de la panou. Nu se admite ştergerea interiorului cuvei cu cârpa. La spălarea sub jet de apă se evită îndreptarea acestuia spre panoul de comandă şi elementele componente ale instalaţiei electrice. Întreţinerea trimestrială constă în curăţirea generală şi ungerea punctelor de ungere.
Maşini pentru mărunţirea condimentelor Morile cu ciocane sunt maşini de mărunţit prin lovire, cu o serie de cicane, de regulă montate articulat pe un robot care se roteşte cu turaţie mare , astfel că sub influenţa forţei centrifuge ciocanele articulate să fie menţinute în poziţie radială şi care în acelaşi timp să aibă forţa necesară de lovire. La alimentarea morii cu ciocane este necesar un sistem de asigurare a unui debit constant pentru a evita înfundarea maşinii. Sita trebuie să aibă ochiuri care să corespundă cu dimensiunea maximă a particulelor după mărunţire, când măcinarea se realizează în ciclu deschis. Pentru o mărunţire cât mai fină este necesar ca numărul de ciocane să fie cât mai mare. La exploatarea maşinii trebuie ca aceasta să fie perfect echilibrată static şi dinamic. Alimantarea morii cu material se face după ce turaţia a ajuns la regim.
Moara este formată din pâlnia de alimentare 1, carcasa 2, placa de spargere 3, rotorul 4 fixat pe axul 5, ciocanele 6 articulate la periferia rotorului 4, sita 7 şi gura de evacuare 8.
Moara cu ciocane pentru mărunţirea condimentelor
Părţi componente:1- pâlnia de alimentare 2- carcasă 3- placă de săpargere 4-rotor 5-ax 6-ciocane articulate 7-sită 8-gură de evacuare
Maşini pentru umplut, dozat, proporţionat
Umplerea compoziţiei în membrane este un proces de deformare plastică. Se realizează prin împingerea acesteia pe ţeava şpriţului. Deformarea se realizează numai atunci când forţa de deplasare atinge o anumită valoare funcţie de natura compoziţiei şi de condiţiile de deformare. În funcţie de caracteristicile constructive, maşinile pot fi cu acţiune continuă sau cu acţiune periodică. Maşina Contivac-250 este o maşină de umplut cu funcţionare continuă. Este prevăzută cu o pâlnie de alimentare cu volum util de 250 l, la partea inferioară având o flanşă de racordare la dispozitivul de umplere. Nivelul compoziţiei în pâlnie nu trebuie să scadă sub 30 % din volumul acesteia. Maşina conţine un cadru cu pereţi din tablă din inox în interiorul căruia este montat reductorul şi sistemul de vidare dar şi motoarele de acţionare a dispozitivului de umplere. În interiorul carcasei maşinii se găsesc transportoarele melcate, destinate transportului compoziţiei spre ţeava de umplere. Transportorul melcat poate avea două perechi de melci care se pot schimba.Prima pereche cu pasul de 40 mm se foloseşte pentru paste fine (parizer, polonez, cremwurşti) şi perechea a doua cu pasul de 72 mm se poate folosi la compoziţia salamurilor semiafumate. Grupul de acţionare al maşinii de umplut este alcătuit dintr-un motor electric cu 2.4 kw şi 650/1350 rot/min MAŞINA CONTIVAC-250
1- pâlnie de umplere 2- cadrul maşinii 3- dispozitivul de umplere 4- reductor 5- instalaţia de vid 6- dispozitivul de acţionare 7,7’-electromotor 8-electromotorul sistemului de umplere 9- electromotorul pompei de vid
Exploatarea, întreţinerea şi repararea utilajului Înainte de punerea în funcţiune a maşinii este necesar să se respecte următoarele: se verifică starea de igienă a maşinii, se ung locurile prevăzute pentru ungerea zilnică, se verifică dacă melcii se rotesc uşor, se conectează maşina la reţea şi se pornesc cele două motoare pentru câteva secunde. Dacă nu se constată defecţiuni, se trece la punerea în funcţiune, caz în care manipulatorul execută următoarele operaţii: încărcarea compoziţiei, pornirea motorului principal, pornirea pompei de vid, reglarea vidului, montarea ţevii de umplere, apăsarea pedalei de acţionare. În funcţie de felul compoziţiei şi calitatea membranelor se realizează debitul de lucru prin variaţia turaţiei ce se obţine prin rotirea manetei variatorului când motorul electric este în funcţiune. La terminarea lucrului se opresc cele două motoare electrice, apoi se trece la igienizarea maşinii care constă în curăţirea generală a maşinii, în demontarea şi igienizare, în remontarea melcului conic, a melcilor de lucru şi a vizorului. Aparate şi utilaje pentru tratament termic Celula de fierbere şi afumare INFA-10
Celula de fierbere şi afumare este destinată secţiilor de preparate din carne, executând operaţii de zvântare, afumare caldă şi fierbere. Regimul de lucru este în şarje, fiind automatizate doar funcţiile de temperatură şi umiditate. Principalele caracteristici: -capacitatea: 2 cărucioare/şarjă; -puterea instalată: 7 KW/celulă;1,4 Kw generator de fum; -durata şarjei: 6 h max.; -temperatura de fierbere:100ºC max; -temperatura fumului: 45-80 ºC; -volumul de aer vehiculat: 5000 m3/h; -debitul de fum:50 m3/h min; -domeniul de reglaj al umidităţii:30-100 %; -presiunea aerului: 3-6 bar; -consumul maxim de abur:260 kg/h; -consumul de rumeguş:10 kg -dimensiuni celulă: 3770*2240*3243 mm; -lungime celulă cu uşa deschisă:5194 mm; -generator de fum:1570*1150*2250 mm; -suprafaţa ocupată: celulă:10,7 m2; generator de fum:1,7 m2; -masa netă: celulă: 2600 kg; generator;520 kg.
Instalaţia INFA-10 este compusă din: celula de fierbere şi afumare, generatorul de fum, instalaţia conductelor, instalaţia electrică. CELULA DE FIERBERE ŞI AFUMARE este compusă din cadrul celulei (pereţi dubli din oţel inoxidabil între care se află izolaţie termică), uşa de acces cu garnituri de etanşare şi butoane de strângere, dispozitiv de suspendare şi ghidare a cărucioarelor, tubulatură şi elemente de legătură cu instalaţia conductelor pentru realizarea insuflării şi absorbţiei amestecului aer-fum-abur în interiorul celulei, sesizoare de temperatură şi umiditate. Circulaţia amestecului realizează un tratament termic omogen pentru preparatele din carne introduse pe cărucioare. INSTALAŢIA CONDUCTELOR este alcătuită din corp de absorbţie, schimbător de căldură, corp de amestecare, clapete dirijare fum, gvfentilator principal, ventilator de evacuare, conducte de abur, ventile, robinete, oală de condens, tubulatură de legătură. INSTALAŢIA ELECTRICĂ este formată din motoare elctrice de acţionare, ventile electromagnetice, umidometru cu înregistrator electronic de temperatură, panou de comandă şi forţă.
Exploatarea celulei de fierbere şi afumare Se recomandă ca celula propriu-zisă şi instalaţia conductelor să se monteze separat de generatorul de fum. La punerea în funcţiune se verifică instalaţia electronică, înregistratoarele, garniturile de etanşare, ventilatoarele, clapetele de dirijare fum. Se stabileşte regimul de lucru după care se reglează înregistratoarele de umiditate şi temperatură şi se pune instalaţia sub tensiune. Se închide etanş uşa celulei şi începe prima fază, încălzirea celulei care se face numai la începutul zilei de lucru: se închid gura de aerisire, clapetele de evacuare, clapeta de fum, se fixează temperatura la 70-80 ºC şi umiditatea la 0; se deschide robinetul principal de abur, se porneşte ventilatorul principal. După cinci minute se deschide robinetul pentru evacuarea condensului din schimbătorul de căldură. Durata încălzirii 25 min. După încălzirea celulei, se deschide rapid celula, se introduccărucioarele cu produse şi se închide etanş uşa începându-se tratamentul termic propriu-zis. Se opreşte ventilatorul principal. Zvântarea urmăreşte eliminarea umidităţii la suprafaţă în scopul asigurării unei bune afumări. Se deschide gura de aerisire şi cea de evacuare pentru a se asigura evacuarea umidităţii, pentru care se deschide ventilatorul pentru evacuare. Se fixează temperatura şi umiditatea de lucru şi se porneşte ventilatorul principal. Faza a doua este afumarea caldă, când se închide gura de aerisire, clapeta de evacuare şi ventilatorul de evacuare şi se deschide clapeta de fum. Înregistratoarele de temperatură şi umiditate se fixează la valori prescrise tehnologic. Faza de fierbere: se închide clapeta de fum şi se fixează nivelul umidităţii maxim 100 % deoarece aburul de joasă presiune injectat în celulă produce o creştere a temperaturii până la atingerea valorii maxime a umidităţii, înregistratorul de temperatură se fixeză la o valoare mai mică 30-35 ºC. Când sa atins valoarea maximă a umidităţii, înregistratorul de temperatură se aduce la valoarea prescrisă tehnologic astfel încât să se asigure în centrul termic al produsului 68 ºC. După terminarea fierberii, cărucioarele se scot putându-se introduce o nouă şarjă. GENERATORUL DE FUM ATMOS Generatorul este construit dintr-un cadru de construcţie sudată, acoperit cu tablă neagră vopsită, cazan de ardere rumeguş cu pereţii dubli pentru circulaţia apei de răcire, camera de aer în care se insuflă aerul necesar cu ajutorul unui ventilator centrifugal şi a unui regulator de aer, un agitator de rumeguş care se
termină în interiorul cazanului cu o tijă cu paletă pentru nivelarea rumeguşului. Alimentarea cu rumeguş se face continuu, cu un debit reglat de un dozator de rumeguş, iar asigurarea unui foc mocnit, fără flacără se face prin intermediul unui umezitor cu funcţionare intermitentă. Unele generatoare de fum au în componenţă un termostat care controlează temperatura fumului, reglând automat debitul de aer necesar arderii în cazanul de ardere. Instalaţia conductelor este alcătuită din corp de absorbţie, schimbător de căldură, corp de amestecare, clapete de dirijare fum, ventilator principal, ventilator de evacuare, conducte de abur, ventile,robinete, oala de condens şi tubulatura de legătură.
Tunelul pentru afumare rece Este destinat afumării reci a preparatelor din carne, prin condiţionarea parametrilor tehnologici ai afumării: temperatură, umiditate relativă, circulaţia amestecului aer-fum, densitatea fumului. Tunelul este format din: corpul propriu-zis, instalaţia de transport a rastelei şi instalaţia de producere a fumului şi condiţionarea amestecului. Lungimea tunelului este de 12 m, lăţimea de 2 m şi înălţimea totală de 3 m.
Corpul tunelului este din beton armat, pereţii şi tavanul au grosimea de 10 cm. Este închisă la cele două capete cu uşi din două canate, etanşate cu garnituri speciale. În interiorul tunelului este prevăzut cu o linie aeriană conveierizată pusă în mişcare de un grup de acţionare cu v= 0.5 m/s, funcţionând numai pentru încărcarea şi descărcarea rastelelor cu produse. Pe acoperişul tunelului este montat un generator de fum, fumul este injectat în camera de amestec cu ajutorul unui ventilator centrifugal. Instalaţia de condiţionare poate realiza următorii parametrii: - temperatura: 12-30 ºC; -umiditatea: 60-90 %;
Exploatarea tunelului Rastelele cu produse sunt aduse până în faşa uşii tunelului, sunt introduse în interior prin acţionarea conveierului. După încărcarea rastelelor, uşile se închid etanş şi se pune în funcţie instalaţia de condiţionare cu parametrii fixaţi anterior. Parametrii se fixează în funcţie de temperatura şi umiditatea aerului exterior, în funcţie de anotimp. Vara aerul recirculat în proporţie de 90 % se amestecă cu 9 % aer proaspăt şi filtrat, amestecul se trece prin bateria de răcire, separatorul de picături şi este refulat prin ventilatorul coaxial spre tunel. Pe parcurs este împrospătat cu 1 % fum debitat de generatorul de fum. Amestecul obţinut este refulat în tunel prin diuze tronconice, aşezate de o parte şi alta a pereţilor tunelului, cu o viteză de 1,1-2 m/s. Iarna amestecul recirculat în
proporţie de 84 % este împrospătat cu 15 % aer proaspăt filtrat şi trecut prin bateria de încălzire. După terminarea afumării se închide ventilatorul centrifugal de injectare a fumului, se deschide la maxim clapeta de reglare a canalului de evacuare şi se aeriseşte tunelul. După aerisire se opresc ventilatoarele coaxiale ale instalaţiei de condiţionare şi se deschid uşile tunelului. Se pune în funcţiune conveierul şi se descarcă tunelul. După terminarea lucrului, podeaua tunelului trebuie bine igienizată, de grăsimea scursă de pe produse, cu soluţie de detergenţi sau sodă şi apoi se spală cu multă apă. Pereţii tunelului datrorită depunerilor de funingine se vor spăla o dată pe săptămână cu soluţie caldă de detergenţi şi apoi limpeziţi cu multă apă caldă. Uscarea pereţilor se face prin circularea aerului prin tunel, uşile fiind închise etanş.
Mijloace de transport Desfăşurarea procesului de producţie necesită deplasări de materii prime, semifabricate, materii auxiliare, ambalaje produse finite care se realizează cu diferite mijloace de transport ce trebuie să îndeplinească următoarele condiţii generale; să nu degradeze produsele transportate, să aibă o productivitate corespunzătoare, să fie adecvate locurilor şi traseelor pe care le deservesc, să fie economice, să nu necesite eforturi mari din partea muncitorilor, să fie uşor de exploatat, întreţinut şi igienizat. Alegerea mijloacelor de transport Căruciorul pentru carne de 200 L tip CIMBRER este destinat transportului cărnii, pastelor, semipreparatelor şi preparatelor între secţii sau între diferite faze ale industrializării. Caracteristici tehnice: -capacitatea cuvei: 200 l; -dimensiuni de gabarit (L*l*h): 786*678*675 mm; -masa netă: 45 kg; -sistem de rulare: 4 roţi fix. Acest cărucior este alcătuit din următoarele componente: -cuvă confecţionată din tablă de oţel inoxidabil de 2 mm grosime, lustruită la interior şi lustruită şi rozeta la exterior, având marginea superioară bordurată;
-placa de rigidizare stelată la partea inferioară a cuvei care asigură stabilitatea căruciorului; -sistemul de rulare format din 4 roţi prevăzute cu furci de susţinere decalate 2 câte 2 cu 5 mm faţă de sol; - sistemul de fixare constituit din 2 urechi pentru lăcaşele elevatoarelor. Deplasarea cărucioarelor se face manual, de o singură persoană. Se va menţine permanent în stare de perfectă igienă. De câte ori este nevoie se spală cu apă caldă şi detergent şi se clăteşte cu apă caldă şi apă rece din abundenţă. Cărucioarele destinate transporturilor deşeurilor şi a produselor confiscate se vor steriliza zilnic cu jet de abur, în afara spălării obligatoriu. Căruciorul nu are ciclu de reparaţii. Periodic se va verifica sistemul de rulare, intervenind când este necesar. Mai pot apărea în timpul exploatării deformări sau fisuri ale tablei, care se vor îndrepta, suda şi poliza atent. Durata de viaţă a căruciorului este de 15 ani.
Transportoare Aceste mijloace de transport servesc pentru transportul cărnii rezultate la tranşare-dezosare-alegere (transportor cu bandă din oţel inoxidabil), pentru transportul salamurilor crude în sala de umplere (transportor cu bandă din cauciuc). Mijloace pentru ridicat
Ridicătoarele deservesc la ridicarea cărucioarelor cu pastă de carne în vederea alimentării maşinilor de mărunţit sau umplut. Rezultă că ridicătoarele permit şi bascularea căruciorului în vederea deversării conţinutului. Ridicătorul TEC-20 poate ridica şi bascula căruciorul cu produse la orice înălţime mai mică de 2000 cm dacă se fixează ghidajul pentru rolă şi microîncărcător superior în mod corespunzător. Caracteristici tehnice: - capacitatea de ridicare: 150 kg încărcătură; - puterea instalată: 1,5 kw; -sursă de curent:220/380 V; 50 Hz ; -turaţia şurubului conducător: 930 rot/min ; -viteza de ridicare: 0.122 m/s; -masa netă:437 kg; - înălţimea de deversare maximă:2000 mm; - dimensiuni de gabarit (L*l*h):965*850*3068 mm; -cărucior utilizat:tip CIMBRER. Ridicătorul TEC.20 este format din: -schelet -mecanism de acţioanare -sistem de deversare - instalaţie electrică. Scheletul are rol de susţinere, mecanismul de acţionare şi ghidare are rolul de a ridica căruciorul său pe verticală şi de a elibera şurubul conducător de sarcina de încovoiere. Sistemul de deversare are rolul de a deversa conţinutul căruciorului la înălţimea dorită prin rotirea basculatorului în jurul bolţului de ridicare. Instalaţia electrică asigură comanda, protecţia şi semnalizarea stării de funcţionare a elevatorului. Exploatarea, întreţinerea şi repararea ridicătorului Înainte de punerea în exploatare se va face proba de funcţionare în gol, în care se va urmări pornirea utilajului fără şocuri şi funcţionarea uniformă, corectitudinea opririi şi deversării. La proba în sarcină, alături de elementele urmărite anterior, se urmăreşte dacă deversarea conţinutului din cărucior este completă. În exploatare se introduc cărucioarele în basculator, se acţionează butonul de pornire pentru ridicare, utilajul execută singur urcarea, deversarea şi oprirea prin limitator superior, apoi se acţionează butonul pornire pentru coborâre, care va fi oprită automat de limitatorul inferior. Pentru orice funcţionare anormală se va acţiona butonul oprire al tabloului de comandă. Întreţinerea zilnică constă din: -ungerea ghidajelor, şurubului conducător şi a celorlalte elemente conform fisei de ungere;
-verificarea funcţionării limitatoarelor. Mijloace de transport aerian În această categorie intră liniile aeriene simple şi conveerizate. Linia aeriană este formată din următoarele părţi principale: -cadrul de rezistenţă format din grinzi metalice fixate cu şuruburi de stâlpi sau încadrate în pereţii încăperii; -suspensiile care fac legătura între cadru şi linia de ghidaj, confecţionat din oţel, profilul şi dimensiunile lor fiind în funcţie de ghidaj, de încărcătura specifică (kg/m) -linia de ghidaj pe care alunecă sau rulează mijloacele de alunecare sau de rulare (linia de ghidaj este de tip ţeavă sau platbandă din oţel); -mijloacele de alunecare sau rulare sunt cârlige, role simple sau trenurile de role. Linia aeriană cu cârlige sau cu role şi cârlige Aceste linii servesc la transportul carcaselor sau semicarcaselor de bovine, porcine, ovine, înălţimea de montaj fiind în funcţie de secţiile pe care le deservesc (2,15 m când linia serveşte pentru transport; 3,55 m în cazul prelucrării în abatoare a animalelor în poziţie verticală sau în cazul depozitării în depozite frigorifice). În cazul liniei cu role şi cârlige aceasta este formată dintr-o ţeavă sau platformă fixată pe un cadru de rezistenţă cu ajutorul profilelor metlice. Pe ţeavă sau şină rulează prin intermediul rolei suporturile de care se prind direct prin înşurubarea cârligelor. Deplasarea produselor se poate realiza prin împingerea manuală sau mecanizată cu ajutorul unui conveier. Întreţinerea liniilor aeriene constă în verificarea integrităţii sudurilor, a strângerii şuruburilor, curăţirea şi ungerea mecanismelor în mişcare.
Măsuri de protecţia muncii şi igiena muncii
•
Măsuri de protecţia muncii. Noţiuni generale Fiecare unitate va aduce la cunoştinţă angajaţilor măsurile de protecţia muncii. Aceasta este obligată s-ă afişeze la loc vizibil instrucţiuni de funcţionare, manipulare a utilajelor lângă fiecare dintre acestea şi marcarea locurilor periculoase prin balustrade, apărători. Tablourile electrice de distribuţie vor fi închise în cutii metalice legate la pământ, având acces doar persoane calificate. În dreptul automatelor de pornire a tablourilor vor fi prevăzute platforme sau covoare de cauciuc. Norme specifice: Transportul cărnii între secţii se face cu cărucioare;
• • • •
Operaţia de tranşare-dezosare-alegere se va efectua pe mese speciale din inox prevăzute cu blaturi; Pentru prevenirea accidentelor prin tăiere, muncitorii vor purta în mod obligatoriu mânecuţe şi burtiere flexibile de protecţie; Se interzice funcţionarea utilajelor cu capacul de protecţie a cuţitelor ridicat; Înainte de pornirea utilajului se va verifica dacă cuţitele sunt fixate în locaţurile lor ţi bine fixate pe ax. Măsuri de igienă Pentru ca alimentele sa constituie factori favorabili ai mediului ambient şi să nu afecteze starea de sănătate a consumatorilor , este necesar sa întrunească cele trei grupe de însuşiri care definesc notiunea de calitate şi anume: • Să conţină cantităţi adecvate de factori nutritivi pentru a contribui la satisfacerea optimă a necesităţilor nutritionale ale celor care le consumă; • Să nu provoace îmbolnăviri prin contaminarea lor cu agenti nocivi biologici sau chimici; • Să posede însuşiri senzoriale atrăgătoare pentru a fi acceptate şi dorite de populaţie. Realizarea produselor alimentare de bună calitate impune respectarea unor cerinţe de igienă în ceea ce priveşte amplasarea, construcţia, dotarea cu utilaje şi funcţionarea unităţilor cu profil alimentar. În ce constă utilajele folosite în unităţile alimentare şi materialele din care sunt confecţionate trebuie să îndeplinească urmatoarele condiţii: • Să fie rezistente la acţiuni mecanice, calorice şi chimice • Să se poată curăţa usor • Să nu cedeze substanţe care să impurifice sau să nocivizeze produsele alimentare • Să asigure prelucrarea industrială şi culinară corectă şi să nu micşoreze valoarea nutritivă a produselor alimentare Igiena personalului angajat din unităţile alimentare Starea de sănătate şi comportamentul igienic al personalului care lucreză în sectorul alimentar sunt factori importanţi în asigurarea unor produse de calitate, nedăunătoare pentru consumatori. Din această cauză,este indispensabilă respectare unor cerinţe privind controlul medical la angajare şi periodic, igiena corporală şi a echipamentului de protecţie precum şi insuşirea de către angajaţi a unui bagaj minimal de cunoştinţe şi deprinderi ingienice. În amplasarea unităţilor alimentare, trebuie să se ţină seama de urmatoarele condiţii: • Să existe posibilitatea asigurării cu cantităţi suficiente de apă potabilă • Să se poata îndepărta, în condiţii igienice, reziduurile solide şi apele reziduale
Terenul destinat amplasării sa fie neinundabil Amplasarea clădirilor trebuie să asigure o bună aerisire şi ventilare naturală, trasee economice pentru drumuri şi reţele de apă şi canalizare, distanţe convenabile faţă de surse de impurificare proprii şi din unităti vecine. Clădirea destinată serviciilor administrative va fii separată, pe cât posibil, de cel în care se desfasoară procesul tehnologic.Pe teritoriul de industrie alimentară nu este permisă construirea de locuinţe si crescătorii de animale deoarece acestea reprerzintă surse de poluare. Se vor asigura drumuri interioare şi curţi suficient de mari pentru primirea materiei prime şi expedierea produselor, iar circulatia vehiculelor în incinta intreprinderii va fii astfel organizată încât să se evite încrucişarea alimentelor cu produse nealimentare. Drumurile, aleele, curţile trebuie asfaltate sau pavate pentru a se evita formarea prafului, noroiului şi infiltrarea apei în temelia construcţiilor. Se recomandă de asemenea ca teritoriul unităţii să fie împreşmuit pentru a se putea efectua un control eficient al circulatiei în interiorul ei si a impiedica pătrunderea animalelor vectoare de microorganisme. CONSTRUCTIA UNITĂŢILOR INDUSTRIALE Numărul şi mărimea încăperilor se stabilesc în functie de natura şi volumul producţiei, urmărindu-se realizarea de fluxuri tehnologice care să evite încrucişările produselor finite cu materiile prime, alimentelor tratate termic cu cele crude, a produselor alimentare cu deşeurile,a ambalajelor curate cu cele murdare. O unitate industrială contine: • Spaţiile de producţie şi depozitare • Incăperile social sanitare • Laboratoarele • Spaţiile pentru depozitarea reziduurilor solide Este necesară respectarea cu stricteţe a următoarelor indicaţii; Celulele de fierbere şi afumare vor fi curăţate periodic de funingine şi resturi de grăsime; Este necesară menţinerea unei curăţenii desăvârşite la depozitul de rumeguş, unde se vor prevedea stingătoare ; Se vor amenaja spaţii speciale pentru fumat ; Se vor lua măsuri de întreţinere şi păstrare a igienei teritoriale a întreprinderii ; Se vor menţine în perfectă stare de funcţionare instalaţiile de aprovizionare cu apă ; Controlul apei se va face obligatoriu trimestrial sau de câte ori este nevoie datorită posibilităţilor de infectare ;
Grupurile sanitare se vor vărui lunar atât în interior cât şi în exterior, se vor spăla zilnic. Calitatea şi siguranţa produselor alimentare, putem spune că au devenit un drept al consumatorilor cu efecte directe asupra calităţii vieţii, iar problematica axată pe calitatea şi siguranţa produselor se află în centrul atenţiei organismelor constituite pentru apararea intereselor consumatorilor.Aceştia, tot mai exigenţi, formulează o serie de cerinţe privind caracteristicile tehnice, psihosenzoriale, economice ale produselor compatibilitatea lor cu alte produse în cunoştinţă de cauză.
Capitolul 7 Structura şi dimensionarea principalelor spaţii de producţie 1. Depozit de materii prime Depozitarea materiei prime are loc în camere frigorifice la o temperatură de 0-4 ºC, timp de 72 ore. • Crenwurşti Încărcarea specifică pentru sferturile de carcase de vită este q=180-250 kg/m suprafaţă utilă. Cantitatea de materie primă pentru 24 h este: G vită=7033.388 kg sferturi vită; G porc =3246.694kg semicarcase porc Cantitatea de materii prime pentru 72 ore este: G vită= 7033.388 *3=21100.164 kg/ 72 h. G porc= 3246.694*3=9740.082 kg/72 h 2
Suprafaţa utilă: Su=
G 2 m q
Su porc=9740.82/200=48.70 m2 Su vită=21100.164 /220=95.90 m2 Calcul suprafe’ei construite: Sc=β*Su β-coeficient de adaos care ia în considerare suprafeţele necesare spaţiilor dintre stivele de produse şi pereţi şi dintre produse şi stâlpii de susţinere. β=1.3 Sc vită=95.90*1.3=124.68 m2 Sc porc=48.70 *1.4=68.19 m2 Astfel voi alege: - 2 depozite pentru sferturi de vita cu dimensiunile - L*1=9*9 m2 - L*1=6*9 m2 - 1 depozit pentru carne de porc cu dimensiunile – L*1= 9*9 m2 2. Sala pentru T.D.A Calculul numărului de oameni necesari:
N0=G0/n0 unde N0- numărul de oameni necesari G0-cantitatea de carne tranşată n0-norma de tranşare Pentru dimensionarea sălilor de tranşare carne vită şi porc se ţine cont de faptul că muncitorii lucrează câte 2 faţă în faţă, distanţa între doi muncitori fiind de 1,2 m, distanţa dintre 2 benzi de tranşare fiind de 2m, distanţa dintre benzile de tranşare şi perete de 2,8 metri.. • T.D.A. carne vită Norma de tranşare pentru sferturile de carcase de vite este: n0=406 kg /(om*8h) (carcase cu greutatea > 100 kg) N0=7001.88/ (406*7/8) =19.72 ≈ 20 oameni • T.D.A carne porc Norma de tranşare pentru semicarcasele de porc cu slănină este : n0= 858 kg/om/8 ore n0= 3231.93kg/(858*7/8)=4.3 ≈ 5 oameni • Sala T.D.A.-carne vită Lbanda transare=(No*1,2/2)+1= 20*1,2/2)+1=11 m Aleg 2 benzi de tranşare de lungime de lungime 6m. Consider distanţa dintre capetele benzii de tranşare şi perete de 3 m. Lungimea sălii va fi: Lsala=6+3+3=12 m lbanda propriu zisă=80 cm lblat=40cm ⇒ lbanda=80+2*40=160 cm=1.6 m • Sala T.D.A.-carne porc Lbanda transare=(No*1/2)+1= (5*1/2)+1=3.5 m ≈ 4 m Lbanda transare=9 m Aleg o bandă cu lungimea de 9 m.. Considerăm distanţa dintre capătul benzi şi perete de 3 m. Lsala=3*2+4=10 m lsala==1.6+2.1*2=7.8=8 m Realizez T.D.A. cărnii de vită şi a cărnii de porc în aceeaşi sală. Ţinănd cont de dimensiunile benzilor aleg o sală : Sala T.D.A. porc şi vită=L*l=9*12=108 m2
3. Depozite pentru maturarea semifabricatelor Depozitarea şrotului şi a slăninii se face timp de 24 h în recipente pe roţi, cu dimensiunile L*l*h=786*678*675 (mm) şi capacitatea de 200 l mşrot vită=ρv*V=1064*0.200=212.8 kg/ cărucior mslănină=ρsl*V=930*0.200=186 kg/cărucior mbradt=ρb*V=1064*0.200=212.8 kg/cărucior Calculul numărului de cărucioare necesare pentru crenwurşti: -şrot carne vită: n1=(Gşrot de vită)/m şrot vită=Gşrot vită=carne vită malaxată n1=(1639.97*1)/212.8 ⇒ n1=7.70 ≈ 8 n1=8 cărucioare -slănina: n2= (Gslănina*1)/mslănină ⇒ n2=3.75 ≈ 4 n2= 4 cărucioare n=n1+n2 n=8+4=12 cărucioare Cărucioarele sunt aşezate pe trei rânduri,pe un rând vor fi cinci , pe celălalt câte patru iar pe ultimul vor fi două cărucioare distanţa dintre rânduri este de 1.3 m, distanţa dintre cărucioare şi pereţi este de 0.75-1 m. Calculul lungimii şi lăţimii depozitului de maturare pentru bradt carne vită şi slănină: Ldepozit=a*2+lcărucior*5+b*4= 1*2+0.678*5+0.8*4=8.59 m a-distanţa perete cărucior; lcărucior-lăţimea căruciorului Cimbrer; b- distanţa cărucior-cărucior. ldepozit=c*2+Lcărucior*3+d*2=1*2+0.786*3+2.3*2=8.96 m c-distanşa perete-cărucior; Lcărucior-lungimea căruciorului; d-lăţimea culoarului principal. Aleg un depozit de maturare pentru bradt carbe vită şi slănină cu dimensiunile : L*l=6*9=54 m2 4. Sală de fabricaţie Pentru dimensionarea sălii de fabricaţie luăm în considerare mărimea utilajelor necesare şi suprafaţa ocupată de acestea. Distanţa dintre utilaje este de 2-3 m şi distanţa de la perete la utilaj de 1-2 m. Utilajele din sala de fabricaţie şi suprafaţa ocupată de acestea: -3 cutere Matocut 100 S=8.01m2 -1volf Matoca 160 S=1.7 m2
-1 malaxor Macavid 400 S=5.84m2 -un şpriţ Contivac 250 S=1.15m2 Dimensionarea sălii de producţie: L*l=12*12=144 m2 5. Sală pentru tratament termic Tratamentul termic se efectuează în celula INFA-10. Secţia dispune de 8celule aşezate una lângă alta. În cazul tratării termice a crenwurştilor este nevoie de 8 şarje (3 din celule se refolosesc. Suprfaţa ocupată de 3celule INFA10: 3*(L*l)=3*(3.77*2.24)=25.33 m2 Suprafaţa ocupată de 3 generatoare de fum ATMOS: 3*(L*l)=3*(1.57*1.15)=5.41 m2 Stotala= 25.33+5.41=30.74 m2 Între generatorul de fum şi perete este o distanţă de 1 m iar între generator şi celulă tot o distanţă de 1 m. Între generatoare distanţa este de 1-1.3 m, iar culoarul pe unde sunt aduse cărucioarele mobile cu rame şi beţe cu produse pentru încărcarea celulelor, are o lăţime de 2 m. Aleg o sală de tratament termic cu dimensiunile: L*l=12*13.5=27 m2 6. Depozit alte destinaţii Încărcarea specifică-220 kg/m2 Alte destinaţii 4813.875+4920.36+2286.938=12021.173kg Su=12021.173/220=54.641m2 ⇒ Sc=β*Su Sc=1.2*54.641=65.57m2 Aleg un depozit L*l=9*9=81m2 7. Depozit produse finite Depozitarea produselor finite se face la 4-10 ºC, umiditatea relativă φ=85 % timp de maxim 2 zile. Norma de încărcare:180-200 kg/m2. Adopt 200 kg/m2. Depozit de cremwurşti Su=G*2/g=2800*2/180=31.11 m2 Sc=β*Su β-coeficient de adaos care ia în considerare suprafeţele necesare spaţiilor dintre stivele de produse şi pereţi şi dintre produse şi stâlpii de susţinere. Sc=1.2*31.11=37.33 m2 Aleg un depozit pentru cremwurşti=L*l=6*6=36 m2
8. Săli pentru ambalarea produselor n=G/N N-norma de ambalare=500 kg/ om G-cantitatea de produs ce trebuie ambalat G=2800kg n-numărul de muncitori Su pentru muncitori=4 m2 -pentru cremwurşti: n=G/N=2800/500=6 muncitori Su=5*6=30 m2 Sc=β*Su=1.5*30=45 m2 Aleg o sală de ambalare de L*l=6*9=56 m2
9. Depozit materii auxiliare Materiile auxiliare se depozitează în saci timp de 30 zile, în încăperi curate şi bine aerisite. Greutatea unui sac plin este Gs= 40 kg • Condimente Gc=4.168732 kg Necesarul de condimente pentru 30 zile : Gc’=30*4.168= 125.04 kg Calculul numărului de saci necesari '
G 125.04 = 4 saci nc= C = Gs 40
• Amestec de sarare A Ga= 41.642 kg/zi Ga/30 zile = 1249.26 kg Ua= Ga/g =1249.26/40 =30 saci Ga – cantitatea de amestec de sarare necesar pentru 30 zile Ua – numarul de saci necesari • Sare Gs=13,72 Necesarul de sare poentru 30 zile : G’S=30*13,72= 548 Kg '
G 548 = 14 saci cu sare ns= S = GS 40
• Nitrit Gn=GV=0.184 Calculul numărului de saci necesari: nn= 1 sac cu nitrit. Sacii cu nitrit se depozitează în aceeaşi încăpere dar într-un dulap sub cheie deoarece nitritul este toxic. • Polifasfaţi Gp=11,581 kg Necesarul de polifosfaţi pentru 30 zile: G’p=30*11,581= 347,43kg Calculul numărului de saci necesari: np=
G ' p 347,43 = = 8,68 ≈ 9 saci GP 40
Calcul numărului total de saci : n=nc+ ns+nn+np=4+32+14+9=59saci. Se calculează suprafaţa totală a depozitului: St=n*a*b*β Unde:n-numărul de saci a,b-dimensiunile sacilor β-coeficient de corecţie pentru spaţiul gol rămas între saci a*b=0.45*0.8=0.36 m2 St=59*0.4*1.3=30,68 m2 Aleg un depozit de materii auxiliare cu dimensiunile: L*l=6*9=56 m2 12. Depozit de membrane Membrane Încărcarea specifică este q=120 kg/m2 M=MCV=48.18 M’=30*48.18= 1464 kg
Calculul suprafeţei utile: Su=
M ' 1464 = = 12,2m2 q 120
Calculul suprafeţei construite: ScM=β*Su=0.6*12,2= 7,32 m2 Calculul suprafeţei totale construite: Aleg un depozit pentru membrane cu dimensiunile : L*l=6*9=36 m2 Numărul de muncitori : -muncitori T.D.A.=25 -muncitori sală de fabricaţie=1 -muncitori tratament termic=1 -muncitori tunel afumare rece=1 -muncitori ambalare=8 Numărul total de muncitori=36 oameni
Capitolul 8 CALCULUL EFICIENŢEI ECONOMICE Lista consumului de materii prime şi materiale necesare : Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Denumire Cremwurşti Carne vită Slănină Piper Nucşoară Boia ardei dulce Usturoi Amestec sărare B Polifosfaţi Membrane Apa tehnologică
Cs Kg/kg pf
Necesar Kg/zi
Preţ de achiziţie Unitar Total lei lei/kg
0,5726 0,2454 0,00004 0,00025 0,0004 0,0004 0,01977 0,00414 0,01926 0,2481
1603,245 687,105 1,158 0,694 1,158 1,158 41,642 11,581 53.737 694,88
7.50 3 10 24 12 8 1.10 6 3 1
12024.3375 2061.315 11.58 16.656 13.896 9.264 45.8062 69.486 161.211 694.88
Valoarea utilajelor ce necesită montaj : Denumirea utilajului
Necesar UM
Preţ de achiziţie
Întreprinderea furnizoare
Maşina de tocat 160 Cuter Matoca 100 Malaxor Macavid-400 Şpriţ Contivac-250 Moara condimente Celula INFA-10 Tunel afumare rece Banda tranşare Fierăstrău elastic Spălător cu pedală
Buc. Buc. Buc. Buc. Buc. Buc. Buc. Buc. Buc. Buc.
Nr. Buc 1 3 1 1 1 7 1 1 1 4
Unitar
Total
IUA Slatina
8000 6000 5500 8500 150 1200 30000 650 2050 1000
8000 18000 5500 8500 150 8400 30000 650 2050 4000
Ridicător TEC-20 Agregat frigorific
Buc. Buc.
2 3
2800 14000
5600 42000
Injector Instalaţie ptr saramura IPSR300 Echipament inst. Frig.
Buc. Buc.
1 1
8000 3000
8000 3000
IUA Slatina ICPIAF Cluj IUA Slatina IUA Slatina ICPIAF Cluj IUA Slatina Sefeler Lzozen IUA Slatina IUA Slatina Tehn.Odorheiu Secuiesc Tehnofrig Cluj IS Frigotehnica Bucureşti Tehnofrig Cluj Tehnofrig Cluj
Buc.
-
-
-
Tehnofrig Cluj
Total=143850 lei Cheltuieli montaj=10 500 lei Cheltuieli de transport 10%=20900 lei aloarea utilajelor fără montaj
Denumirea utilajului
Necesar UM
Balanţa 20 kg Cântar 100 kg
Buc. Buc.
Nr. Buc 2 4
Preţ de achiziţie
Întreprinderea furnizoare
Unitar
Total
Balanţa Sibiu
850 2000
1700 8000
Balanţa Sibiu Tehnoutilaj Odorheiul
Cărucior Cimbrer
Buc.
40
1200
48000
Cărucior Grand
Buc.
4
1800
7200
Bazin inox pentru spălat şi dezinfectat
Buc.
2
600
1200
Utilaj laborator Mobilier şi vestiare
Buc. Buc.
-
-
20000 32500
Valoarea utilajelor fără montaj=118600 lei Cheltuieli de transport 10 %=11800 lei Total valoare utilaje=130460 lei
Valoarea suprafeţei construite Suprafaţa construită este de 1980m2 Din această suprafaţă cca. 783 m2 spaţii izolate termic Preţul unui m2 perete izolat termic=1200 lei. Preţul unui m2 perete neizolat=700 lei Vc=1200*783+700*1197=939600+837900=1777500 lei Valoare capitalului fix=Vc+Vu Consumuri de utilităţi 1. Consumul energiei electrice=376KW*1lei/KW=376 lei/zi 2. Consumul de apă caldă=2000*0.5=1000lei/zi 3. Consumul de abur=490.38*9000=4413420 lei/zi
Lista personalului Categorie personal Transport materie primă
Necesar personal 2
Retribuţie lunară
Total
700
1400
Secuiesc Tehnoutilaj Odorheiul Secuiesc Tehnoutilaj Odorheiul Secuiesc Tehnoutilaj Odorheiul Secuiesc Silvamob
Tranşare Fabricaţie Depozite produse finite Ambalaje etichetare Expediţie Mecanic Electrician Maistru Şef staţie Trat. Termic Laborator Cercetare
25 1 2 8 2 1 1 1 1 2 2 1
800 800 700 700 800 780 800 800 1200 900 1100 1000
Retribuţia lunară=31000 lei/luna=15500 lei/zi Datorii bugetare de la 1 aprilie CAS=23.33% Şomaj= 6% Cota asigurări sociale sănătate 7% Fond de 4 % pentru handicapaţi 2% Fond social pentru învăţământ de stat 2% C personal=15500+690=16190 lei/zi
Determinare costului produsului Amortisment= Aclădire+A utilaje Aclădire= A clădire/durata amortizării Aclădire=1777500/40=44437,5 lei/zi Autilaje=Valoarea utilaje/durata amortizării Autilaje=130460/15=8697,3 lei/an=24,159 lei/zi Cost produs=cheltuieli totale zilnice/cantitatea zilnică
20000 800 1400 5600 1600 780 800 800 1200 1800 2200 1000
Cheltuieli totale zilnice=Cmaterie primă+Cutilităţi+Aclădire+Autilaje+Cpersonal Cheltuieli zilnice pentru cremwurşti=124000 lei/zi Cost produs=5.5 lei/zi Preţ produs=9,5lei/zi Preţ produs cu T.V.A.= 11,305 lei/kg cremwurşti
Bibliografie Banu C., -Tehnologia cărnii şi produselor, Bucureşti 1980
Banu C., Al. Oprea, G. Danicel,-Îndrumător în tehnologia produselor de carne, Bucuresti 1985 Banu C.,-Tehnologia cărnii şi preparatelor de carne. Fabricarea preparatelor şi conservelor de carne, Galaţi 1974 Banu C.,-Exploatarea, întreţinerea şi repararea utilajelor din industria cărnii,Bucureşti 1990 Mircea C, Moise G.-Tehnologie, utilaj şi controlul calităţii produselor în industria alimentară, Ed. Universitatii ,,L. Blaga", Sibiu 2001 Mircea C, Drăghici O.-Tehnologia preparatelor din carne, Ed Universităţii ,,L.Blaga", Sibiu 2000 Danciu I., Trifan A.-Utilaje în industria alimentară, Editura Universităţii ,,Blaga", Sibiu 2002 Macovei V.M.-Caracteristici termofizice pentru biotehnologie şi industrie alimentară, Ed. Alma, Galaţi 2000 Radcenko V.- Procese în instalaţii frigorifice, Bucureşti 1983 Porneală S.-Tehnologia utilizării frigului artificial, Ed Universităţii, Galaţi 1986
