UTILAJE PENTRU PRELUCRAREA LEGUMELOR SI FRUCTELOR

UTILAJE PENTRU PRELUCRAREA LEGUMELOR SI FRUCTELOR

Generalitati.

Dezvoltarea permanenta a bazei tehnico-materiale a horticulturii din tara noastra a creat posibilitatea cresterii continue a capacitatilor de prelucrare industriala a produselor din acest sector.S-a urmarit trasformarea horticulturii intr-o ramura de productie moderna, de mare eficienta, capabila sa furnizeze bunuri alimentare la nivelul exigentelor mereu crescande ale consumatorului intern si exportului.

In prezent industria de prelucrare a produselor horticole este dotata cu utilaje si instalatii de inalta tehnicitate la nivelul tehnicii mondiale.Exploatarea cu maxima eficienta a utilajelor existente in dotare reprezinta un factor esential al asigurarii eficientei economice a intreprinderilor de valorificare si a imbunatatirii calitatii produselor. Marea diversitate a aparatelor, instalatiilor impune o selectionare a acestora, dupa rolul si locul lor in procesele tehnologice de prelucrare a produselor horticole.

I.Masini de conditionat fructe si legume

1. Masini de sortat:

Sortarea este operatia prin care se elimina din masa produselor, exemplarele necorespunzatoare, cu grad de coacere complet diferit fata de celelalte produse, exemplarele zdrobite, alterate sau defecte.

Sortarea materiei prime corespunzator indicilor de calitate se realizeaza prin diferite metode:

-manual, dupa instructiuni tehnologice;

-dupa greutate specifica;

-dupa culoare,in instalatii cu celule fotoelectrice;

-dupa proprietatile aerodinamice,in curent;

a).Benzi de sortare:

Sortarea manuala se executa la mesele de sortare care in mod obisnuit se prezinta sub forma unor benzi transportoare confectionate din cauciuc sau cu role.

Banda transportoare are viteza de 0,1-0,2m/s. De o parte si de alta a benzii de sortare,din 2 in 2 metrii, stau muncitori care indeparteaza fructele necorespunzatoare in cosuri laterale sau in sectorul central delimitat de niste pereti verticali.

Instalatii moderne de sortare au banda construita din role de otel inoxidabil care se rotesc in jurul axului, permitand expunerea intregii suprafete a produsului.

Lungimea benzii L se calculeaza cu relatia:

L=a·P/2·q+l+p(m);

In care;

P-cantitatea de materie prima,t/h;

a-latimea locului de munca,m;

q-norma efectuata de muncitori,t/h;

l-lungimea de banda corespunzatoare unui muncitor,m;

p-lungimea neintrebuintata din transportor,m.

Se considera ca pentru 0,1m de latime de banda b,productivitatea benzii de sortare este de 1t/h. Astfel in functie de latimea benzii B, formula devine:

L=a·B/0,2·q+l+p(m);

Productivitatea benzii:

P=3,6·v·B·k, t/h;

B-latimea benzii(0,6-0,9m);

v-viteza benzii(0,1-0,12m/s);

k-cantitatea de materie prima care revine la 1m²de banda(0,017-0,018t);

b).Instalatii de sortat prin flotatie:

Aceasta instalatie se foloseste pentru separarea boabelor de mazare care au depasit stadiul de maturitate tehnologica, si functioneaza pe principiul diferentei de greutate specifica. Mazarea, la supramaturarea tehnologica acumuleaza amidon si ca urmare, va avea o greutate specifica mai mare.

c).Masini de sortat in curent de aer:sunt de tipul vanturatoarelor selectoare;

d).Instalatii cu celule fotoelectrice: pentru sortare dupa culoare;

2. Masini de calibrat:

Masinile de calibrat fructe si legume pot functiona pe principiul sortarii dupa dimensiunii sau dupa greutatea specifica, culoare, etc.

Cerintele sunt: sa poata sorta pe cat mai multe calitati, eficienta ridicata, limite foarte stranse pentru un calibru, gradul de vatamare sa fie minim si sa aiba productivitate mare.

In virtutea acestor cerinte s-au conceput diferite sisteme de masini de calibrat:

-masini cu tambur rotati;

-masini cu benzi trasportoare;

-masini cu site plane;

-masini combinate;

a).Masini care executa calibrarea dupa diametru au sectorul de calibrare construit dupa urmatoarele principii:

-calibrarea dupa un singur diametru cu benzi cu ecartament variabil de tipul benzilor divergente longitudinale sau circulare sau benzilor paralele cu ecartamente succesive;

-calibrarea dupa doua diametre: placi perforate escamotabile cu orificii semirotunde si cu punct fix de sprijin;

-calibrarea dupa mai multe diametre: orificii circulare extensibile cu resoarte, degete cu deschidere variabile, rulouri spirale pentru calibrarea produselor dupa diametrul minim, cilindrii sau placi perforate cu orificii, rotunde cu diametrul din ce in ce mai mic.

a).Organe de calibrare cu orificii circulare extensibile cu resoarte;

b).Organe de tip cu degete cu deschidere variabila;

c).Organe de calibrare de tip surub fara sfarsit (dupa diametrul minim);

d). Placi perforate sau cilindrii perforati cu orificii cu diametre tot mai mari;

e).Trioarele pentru mazare si fructe mici: functionand pe principiul trecerii in site rotative cu ochiuri de marime crescanda.

B).Masini de calibrat dupa masa produselor;

Calibrarea se realizeaza in masini prevazute cu trasportoare cu lant, de care sunt fixate articulat la un capat la anumite distante, cupe basculante. In acesta se introduc produsul de sortat. Cupele gliseaza pe rampa sustinuta de resortul tarat, la tensiunii ce scad treptat. In momentul depasirii tensiunii de sustinere, cupa se rabate si fructul cade in colectorul calibrului ales.

3. INSTALATII DE CONDITIONAT FRUCTE SI LEGUME

Pentru conditionarea fructelor si legumelor in vederea valorificarii sau pastrarii in stare proaspata se folosesc instalatii complexe de conditionare.

Caracteristicile generale sunt:

-realizeaza, ca prima operatie tehnologica eliminarea exemplarelor de dimensiuni mici efectuata mecanic(trecerea peste gratare, trasportor cu inele etc.);

-indepartarea produselor necorespunzatoare(manual pe benzi);

-calibrarea;

-perierea , lustruirea si eventual ceruirea;

a).Instalatia de calibrat tomate ICT-1:

Se compune din:

-jgheab de alimentare cu vergele;

-sortator cu rulouri;

-dispozitiv de periat si lustruit;

-masina de calibrat dupa dimensiuni(cu disc conic rotativ cu 5 sectoare fixe cu fante cu deschidere progresiva);

-transportoare cu rulouri pentru ladite;

-bascula semiautomata pentru cantarirea laditelor;

b).Instalatia de conditionat tip IST:

Se utilizeaza pentru conditionarea tomatelor, a cepeii, piersicilor si merelor si se compune din:

-rasturnator de lazi;

-masa de sortare cu role;

-masina de calibrat cu palpatori;

-masina de periat;

-benzi de distribuire a fructelor;

-benzi de sortare dupa culoare;

-benzi de transport pentru ladite cu fructe;

-mese rotative de ambalare;

c).Instalatia de conditionat mere MSM:

Poate fi folosita la toate produsele rotunde, realizand tehnologia completa de conditionare, respectiv: sortarea calitativa, lustruirea, calibrarea dupa dimensiuni, asigurand totodata posi-bilitatea sortarii dupa culoare, odata cu ambalarea in ladite. Calibratorul este realizat cu benzi perforate cauciucate. Capacitatea de lucru 3t/h.

d).Instalatii de conditionat cartofi pe cale umeda:

Prezinta cateva particularitati tehnologice si constructive:

-alimentarea instalatiei prin paletizare,prin transport hidraulic,cu benzi transportoare;

-sortarea calitativa este plasata dupa spalare si uscare;

-cartofii sub STAS sunt eliminati print-un transportor cu vergele inainte de spalare;

-apa de spalare se indeparteaza in prima faza pe masina de zvantat cu role acoperite cu pasla prin absortie, urmata de uscarea tuberculilor prin evaporarea apei intr-un tunel cu aer cald la 75°C;

-calibrul este de precizie tip ICS-4;

-capacitatea 4t/h;

4).Masini de spalat fructe si legume:

Impuritatile sub forma de praf, nisip, pamant si microorganisme impune spalarea legumelor si fructelor care se face in general prin inmuiere,prin frecarea particulelor intre ele si de organele de transport si stropire; in cazul fructelor cu textura moale spalarea se face prin stropire.

Masinile de spalat pot fi grupate dupa caracteristicile constructive in:

-masini cu miscare de translatie a organului de transport;

-masini cu miscare de rotatie;

-masini cu miscari vibratorii;

Orientarea moderna este pentru realizarea unor masini de spalat multi-functionale cu piese interschimbabile pentru a devenii liniile de prelucrare a legumelor si fructelor.

a). Masini de spalat cu dusuri tip 283:este destinata spalarii produselor cu textura moale sau la spalarea finala a produselor.

b).Masini de spalat cu ventilator;este destinata spalarii rosii,prune,mere, cartofi.

c).Masina de spalat cu perii:se foloseste la castraveti,cartofi(textura tare),productivitate 1200-3000kg/h,consum de apa 3-5m³/h.

d).Masina de spalat radacinoase

e).Masini de spalat prin flotatie:la mazarea verde;

5. Masini pentru prelucrarea fructelor si legumelor

1.Masini de scos codite:

a).Masini de scos codite la visine si cirese:de tipul liniara cu role,cu conditia ca fructul sa nu fie zdrobit.

b).Dispozitiv hidraulic de eliminat pedunculul (la rosii)-HIDRAUT:

2.Masini de scos samburi cu ponsoane(TMMS):se foloseste la cirese , visi-ne,corcoduse,prune,caise;

b).Masina universala de scos samburi:se foloseste la prelucrarea fructelor cand nu intereseaza aspectul materialului:

3.Masini de taiat legume si fructe:

a).Masina de taiat legume tip universal poate asigura:

-taierea in cuburi,felii patrate sau rotunde cu suprafete plane sau ondulate;

-razuirea cu cilindrii razuitori;

-pasarea cu ajutorul cilindrului de pretaiere;

b).Masina de taiat in cuburi pentru radacinoase

c).Masini de taiat mere in bucati:

Asigura concomitent taierea fructelor si scoaterea casei seminale.

Instrumentul taietos format din cutit tubular(1) si un cutit(2)cu 2-4 lamele cuplate, cu miscare du-te vino in plan vertical. Transportorul 3 cu doua lanturi cu suporti (pinteni)din otel in care sunt introdu-se manual merele.

d).Masina de scos cotorul si taiat varza bucati

-disc orizontal cu cutite in forma de spirala.

6. Masini pentru prelucrarea termicǎ a produselor horticole

1.Rolul prelucrǎrii termice a fructelor si legumelor

Prelucrarea termicǎ a materiei prime reprezintǎ o operatie cu implicatii profunde din punct de vedere tehnologic, senzorial si nutritiv. Printre efectele favorabile se enumerǎ :

-inactivarea enzimelor. Prin incǎlzirea legumelor si fructelor la temperaturi de 80-90°C, are loc o rapidǎ inactivare a enzielor, in cateva zeci de secunde.

-reducerea numǎrului de microorganisme. Tratarea termicǎ, chiar in conditiile in care nu urmǎreste un efect de pasteurizare sau sterilizare, realizaeazǎ un proces de reducere a microflorei initiale, in functie de temperaturǎ si de timpul de tratare.

-transformǎri ale structurii tesutului vegetal. In functie de intensitatea tratamentului termic, se pot realiza o serie de transformǎri dorite. Un tratament de scurtǎ duratǎ, superficial, determinǎ numai o usoarǎ contractie a tesuturilor, acestea devenind mai elastice. In schimb, un tratament mai profund provoacǎ degradǎri ale substantelor pectice. Ca urmare a hidrolizei protopectinei are loc o destrǎmare a tesutului, produsele putand fi mai usor zdrobite, mǎruntite, strecurate. Efectul de inmuiere a tesuturilor sub actiunea tratamentului termic este in functie de natura produsului. Dacǎ pentru fructele moi este suficientǎ o tratare termicǎ de cateva minute, pentru fructele cu texturǎ tare, in special pentru legume cu continut crescut de pectoceluloze si lignoceluloze, este nevoie de un tratament termic de zeci de minute, eventual o fierbere sub vid.

-eliminarea aerului din tesuturi. Datoritǎ incalzirii se poate elimina panǎ la 80-90% din aerul existent in celule si ca urmare, se previn procesele oxidative, distrugerea vitaminei C, se evitǎ cresterea presiunii interioare in recipientul supus sterilizǎrii si efectul de coroziune internǎ a recipientului.

-fixarea si extragerea culorii produselor vegetale. Tratarea termicǎ conferǎ produselor albe o nuanta mai luminoasǎ, in cazul produselor rosii permite extragerea antocianilor; produsele verzi capǎtǎ o culoare mai inchisǎ.

-eliminarea gustului neplǎcut al unor legume. Spanacul pierde gustul iute si neplǎcut.

Inafarǎ de efecte pozitive, opǎrirea prezintǎ urmǎtoarele dezavantaje:

-Reducera valorii nutritive a fructelor si legumelor. In timpul opǎririi se reduce continutul de substante solubile cu 40-45% se micsoreazǎ cantitatea de vitamine, in special de vit. C panǎ la 60%, se reduce continutul in vit. B si sǎruri minerale.

-Pierderea unor substante de gust si aromǎ sau aparitia unor substante volatile cu miros neplǎcut, ex. varza.

-Posibilitatea dezvoltǎrii unor microorganisme termofile nesporulate, in cazul in care opǎrirea se face in instalatii necorespunzǎtoare, sau la o temperaturǎ mai redusǎ.

-Modificarea calitǎtii produselor. Tratamentul termic distruge cloroplastele si ca urmare, clorofila devine labilǎ dupǎ opǎrire. Se distrug peretii celulari si se provoacǎ dezechilibrul biologic al celulelor, ceea ce afecteazǎ calitatea produselor, in cazul depozitǎrii pe o perioadǎ mai lunga la temperaturi peste 20°C.

2.Instalatii pentru opǎrire

a)     Cazanul duplicat are o utilizare universalǎ, fiind folosit atat la opǎrire cat si la fierbere. Este alcǎtuit din corpul principal in care se incarcǎ produsul supus incǎlzirii si mantaua care inchide ermetic camera de vapori. Alimentarea cu abur si indepǎrtarea condensului in cazanele duplicate basculante se face prin axul de fixare, gol in interior, al cazanului

Racordurile de alimentare sunt legate cu conductele de vapori cu ajutorul unor garnituri de etansare. Pentru indepǎrtarea condensului din camera de vapori, aceasta din urmǎ este prevǎzutǎ cu o conductǎ curbatǎ; un capǎt al conductei este unit cu axul de fixare, iar celǎlalt se gǎseste in partea cea mai de jos a camerei de vapori. In partea inferioarǎ a camerei este montat un robinet ptru indepǎrtarea aerului acumulat si a urmelor de condens.In cazanele cu fund sferic stratul de condens este neuniform pe inǎltimea cazanului, grosimea fiind maximǎ in partea inferioarǎ. Viteza vaporilor in camera de vapori, din cauza sectiunii mari, este redusǎ. Grosimea mare a stratului de condens si viteza redusǎ a acestuia duc la o intensitate relativ redusǎ a schimbului de cǎldurǎ.

Coeficientii totali de transfer de cǎldurǎ realizati intr-un cazan duplicat cu capacitate de 300 l sunt : pentru bulion, 700-870W/m²K ; pentru saramurǎ, 910W/m²K. In cazul amestecǎrii, coeficientul total de transfer termic se mǎreste cu 50% .

Cazanul duplicat este prevǎzut cu supapǎ de sigurantǎ si manometru. Dupǎ indicatiile manometrului se regleazǎ regimul de alimentare cu abur.

In fabricile de conserve se folosesc cazanele duplicate cu capacitate de 150, 300 si 500 l

Unele tipuri de cazane sunt prevǎzute cu agitatoare tip ancorǎ(fig. 2)

Ca material de constructie pentru cazanele duplicat se foloseste otelul inoxidabil.

b) Opǎritor-dezaerator sub vid . Opǎritorul sub vid este utilizat pentru opǎrirea si dezaerarea fructelor decojite si tǎiate in linia tehnologicǎ de obtinere a fructelor sterilizate in apǎ. Constructia aparatului este asemǎnǎtoare autoclavului intrebuintat pentru sterilizarea produselor ambalate. Bazinul 4 din interiorul corpului autoclavului, este construit din otel inoxidabil si are o capacitate de 1100 l; cosul cilindric 9 are un diametru mai mic decat diametrul bazinului, pentru ca in jurul cosului sǎ existe un spatiu liber care sǎ asigure circulatia apei. Cosul este confectionat din tablǎ de otel inoxidabil, care constituie mediul de opǎrire. Cantitatea de fructe care se introduce intr-un cos este de 250 Kg. Cosul se aseazǎ centric in interiorul bazinului, pe inelul de sustinere de la baza acestuia. Golirea bazinului se realizeazǎ prin conducta 8. La partea inferioarǎ a corpului autoclavului, sub bazinul 4, este montat barbotorul 5 prin care se aduce agentul termic, aburul saturat. Incǎlzirea apei din interiorul bazinului se realizeazǎ pe seama cǎldurii transmise de la aburul care se condenseazǎ in spatiul dintre bazin si corpul recipientului.Evacuarea condensului format are loc prin conducta 6.

Partea superioarǎ a aparatului, sistemul de inchidere si de manevrare a capacului sunt asemǎnǎtoare autoclavului clasic.

Pentru realizarea operatiei de dezaerare, bateria de aparate este prevǎzutǎ cu o pompǎ de vid tip FBMIP308. Procesul de dezaerare are loc la un vid de 600-650 mm col. Hg.

3. Opǎritoare:

a) Opǎritorul tambur. Este cea mai rǎspanditǎ instalatie de opǎrire continuǎ folositǎ in industria conservelor. Este format dintr-un tambur 1, confectionat din tablǎ perforatǎ cu orificii de 3-4 mm, cu un diametru de 995 mm (fig.4). In interiorul tamburului este montat un melc cu spire 3 care asigurǎ deplasarea produsului in aparat. La partea inferioarǎ, tamburul este montat intr-o baie de formǎ semicilindricǎ 2 in care se gǎseste apa necesarǎ pentru poǎrire. Baia se continuǎ in partea superioarǎ cu carcasa opǎritorului 18 care poate fi ridicatǎ actionand maneta 14 a troliului 11.Baia pentru realizarea opǎririi contine apǎ panǎ la o inǎltime egalǎ cu 273 din raza tamburului. Incǎlzirea ca si mentinerea apei la temperatura de opǎrire se realizeazǎ prin barbotare de abur; astfel, conducta de alimentare cu abur 17 este in legǎturǎ cu 4 barbotoare 9 (2 prevǎzute la capǎtul de alimentare si 2 la capǎtul de evacuare). Barbotorul este o conductǎ perforatǎ, cu orificii de 2-3 mm, indreptate spre fundul bazinului. In baie, nivelul este mentinut constant prin intermediul a 2 preaplinuri 19. Turatia tamburului cu spire variazǎ intre 1,33-8 rot/min, asfel incat se poate realiza o duratǎ de opǎrire care variazǎ intre 9 si 1,5 min.

La unul din capetele bǎii, prin palnia 5 se introduc produsele supuse opǎririi. Tamburul, la capǎtul de alimentare , in exterior, este prevǎzut cu cupa 7 care asigurǎ agitarea apei in baia de opǎrire. Melcul 3 din interiorul tamburului face corp comun cu acesta, impǎrtind spatiul in compartimente distincte care prin rotire asigurǎ deplasarea produsului in baie. Compartimentarea avitǎ amestecarea produselor. Pentru evacuarea produselor, la capǎtul opus celui de alimentare, pe periferia interioarǎ a tamburului se gǎsesc cupe elevatoare perforate 8, care preiau produsul, apa scurgandu-se in baie. Evacuarea are loc prin intermediul sitei vibratoare 6, actionatǎ de un excentric care, pe langǎ transport asigurǎ si rǎcirea produsului cu ajutorul apei reci pulverizate prin conducta 20. Apa se introduce in baie prin conducta 10, la capǎtul de evacuare al produsului din opǎritor. Sita vibratoare 6 este antrenatǎ de la un mecanism cu excentric, iar troliul este pus in functiune prin maneta 14, care actioneazǎ surubul melc 16. Roata melcata 15 este montatǎ pe axul tamburului de infǎsurare a cablului 13.

b) Opǎritorul cu bandǎ: Instalatia de opǎrire cu bandǎ este formatǎ din tunelul de opǎrire, transportorul cu cupe, sistemul de conducte, dispozitivul de actionare si scheletul instalatiei. Tunelul de oparire este format din mai multe tronsoane, executate din tablǎ de otel inoxidabil, imbinate intre ele. De-a lungul peretilor laterali ai tunelului, in interiorul acestuia, se aflǎ ghidaje pe care se invartesc rolele transportorului cu cupe. Partea inferioarǎ a bazinului reprezinta o baie care in timpul opǎririi se umple cu apa. Pentru revizie si curǎtire, cuva este prevǎzutǎ cu o serie de guri de acces, superioare si laterale. In partea de mijloc, in exterior, se aflǎ subansamblul de reglare automata a temperaturii, sticla de nivel si 2 termometre pentru controlul vizual al temperaturii din zonele superioare si inferioare ale tunelului. Pentru evacuarea vaporilor ce se degajǎ, la ambele capete ale instalatiei sunt montate conducte de aspiratie echipate cu dispozitive de reglere. Transportorul este compus din cupe, executate din tablǎ de otel inox perforate. Peretii laterali ai cupelor reprezintǎ suprafetele portante. Cupele sunt imbinate intre ele prin axe, la extremitatile acestora fiind montate role ce pǎtrund intre dintii rolelor de lant, coducǎtoare si condusǎ. In partea de mijloc, transportorul este sustinut de ghidaje prinse de peretii laterali ai tunelului. In interiorul instalatiei sunt montate 2 sisteme de conducte de legǎturǎ : sistemul pentru alimentarea cu apǎ si sistemul pentru alimentarea cu abur. In sistemul conductelor de apǎ sunt prevǎzute legǎturi pentru umplerea bǎii, crearea perdelelor de apǎ atat la intrare cat si la iesirea din tunel,.formarea dusului de rǎcire si clǎtirea cupelor care se deplaseazǎ dedesubtul bǎii. In sistemul conductelor de abur existǎ regulatoare cu actiune directǎ pentru mentinerea la nivelul prescris a temperaturii din camera de lucru. Dispozitivul de actioanare permite reglarea duratei de opǎrire intre 2-32 minnute.

Instalatii pentru fierbere

In vederea realizǎrii unei dezagregAri mai inaintate a materiei prime, in special a produselor cu consistentǎ tare, sunt necesare tratamente mai profunde, uneori sub presiune.

a) Fierbǎtor rotativ cu cilindru cu ax orizontal (pentru fulgii de cartofi) :   se foloseste in liniile tehnologice de producere a fulgilor de cartofi. Constructiv, este format dintr-un corp cilindric, care se roteste in jurul axului orizontal, pe 4 role fixate pe 2 suporturi turnate din fontǎ. Corpul aparatului se sprijinǎ pe role cu bandaje mintate pe racordurile goale in interior 3 si 2, care sunt fixate prin suruburi de capetele eliptice ale corpului. Racordurile 2 si 3 formeazǎ in zona celor 2 funduri cate o camerǎ de admisie a aburului in aparat, respectiv de evacuare a excesului. Cele 2 camere comunicǎ printr-o conductǎ sudatǎ la capete de fundurile eliptice. Camerele comunicǎ cu corpul interior al aparatului prin orificii practicate in partea elipticǎ de la capǎtul anterior al aparatului, orificii care sunt acoperite cu site din otel inox. Sitele au rol in distribuirea uniformǎ a agentului de incǎlzire si previn cǎderea produsului in camerela de admisie, respectiv de evacuare a aburului (Fig. 8) Pentru incǎrcarea si descǎcǎrcarea periodicǎ a produsului in corpul cilindrului ester practicatǎ o trapǎ prevǎzutǎ cu un capac demontabil, cu inchidere ermetica. Pentru ridicarea capacului existǎ un dispozitiv alcǎtuit dintr-o clemǎ legatǎ articulat cu un buncǎr. Inainte de descǎrcare si incǎrcare, capacul ridicat se fixeazǎ in clemǎ. Miscarea de rotatie a tobei se transmite de la electromotor printr-o curea de transmisie trapezoidalǎ la reductor si rotile dintate (roata dintatǎ este fixatǎ pe racordul 3 de la capǎtul anterior al aparatului). Fixarea aparatului in pozitiile necesare incǎrcǎrii si descǎrcǎrii se realizeazǎ prin intermediul unui dispozitiv de franare. Spiralele montate pe suprafata interioarǎ a tamburului au rol de amestecare in timpul fierberii si de dirijare a produsului in momentul descǎrcarii. Aparatul functioneazǎ astfel: toba se aduce in pozitie de incǎrcare si se incepe incǎrcarea cu produs. Concomitent, prin camera 3 se introduce apǎ. Dupǎ introducerea sarjei, se inchide capacul si se alimenteazǎ agentul termic, aburul saturat, la presiune de 0,25 MPa. Se pune in miscare de rotatie toba. Durata operatiei de fierbere este de 1,5-2,5 h. La terminarea operatiei, toba se aduce in pozitia de descǎrcare si se goleste incǎrcǎtura. Ciclul se repetǎ. Aparatul face parte din categoria aparatelor sub presiune. Este prevǎzut cu manometru si supapa de sigurantǎ.

b) Fierbǎtor static: este un aparat de constructie simplǎ, construit dintr-un corp cilindric cu diametrul de 750 mm, prevǎzut cu 2 racorduri pentru introducerea directǎ a aburului si pentru eliminarea produsului fiert. La partea superioarǎ este prevǎzut cu un cos cu diametrul maxim de 350 mm, pentru evacuarea vaporilor secundari.

Capacitatea instalatiei este de 2800-3000 Kg fructe/h. Aparatul este simplu, usor de manevarat si neavand piese in miscare uzura este foarte micǎ. Dezavantaje: se regleazǎ greu durata de fierbere, existǎ posibilitatea fierberii neuniforme a produsului ; consumul de agent termic este ridicat.

b)     Preincǎlzitor-fierbǎtor cu melc : Se foloseste pentru tratarea termicǎ a cremogenatelor, a produselor pentru copii. Constructiv este format dintr-un corp cilindric, alcǎtuit din 3 sectiuni independente. In interior este prevǎzut cu un transportor melc ce actioneazǎ pe taoatǎ lungimea aparatului. Palnia de alimentare are la partea inferioarǎ un sistem de tǎiere care se utilizeazǎ pentru tǎierea fructelor sau un dispozitiv de alimentare cu rol de

amestecare pentru alimentarea uniformǎ a apatatului. Aparatul este prevǎzut cu 3 sisteme de injectie a aburului in cele 3 camere independente:

-in prima sectiune se introduce abur direct pentru prevenirea oxidǎrii produsului;

-in a doua sectiune incǎlzirea se face indirect, cu abur prin manta;

-in sectiunea a treia, incǎlzirea se face tot indirect, prin manta, existand posibilitatea reglǎrii tratamentului termic la valori diferite de secttiunea anteriarǎ.

Regimul termic se poate controla cu ajutorul a 2 termometre si cu un sistem de valve pentru admisia aburului.

7. Instalatii de conservare a produselor horticole

1. Pasteurizatoare.

a) Pasteurizatoare pentru fluide: Pentru tratarea termicǎ a produselor inainte de imbuteliere se folosesc schimbǎtoare de cǎldurǎ de tip tubular sau cu plǎci. In prezent, cea mai largǎ utilizare o au schimbǎtoarele de cǎldurǎ cu plǎci.

Plǎcile pasteurizatiorului au o formǎ dreptunghiularǎ si se confectioneazǎ din tablǎ de otel inox, cu grosimea de 1-1,5 mm, cand este confectionat dintr-o singurǎ foaie, sau 0,5-0,75 mm, cand este confectionatǎ din 2 foi.. Canalele au imprimate pe suprafata plǎcii lor ondulatii transversale, in V sau cu proeminente circulare cu diametrul de 20-25 mm. Prin efectul de dezintegrare a filmului de curent, prin schimbǎrile bruste ale sectiunii canalului, se transformǎ curgerea laminarǎ in turbulentǎǎ, favorizantǎ transferului termic. Schimbǎtoarele de cǎldurǎ au pe suprafata plǎcii proeminente in diferite desene obtinute prin stantare. Pe fiecare fatǎ a plǎcii este imprimat prin presare un canal marginal pentru montarea garniturilor, care mǎreste adancimea canalelor de circulatie cu aproximativ 1 mm. Fiecare placǎ este prevǎzutǎ la colturi cu 4 canale colectoarew, iar garnitura de cauciuc inchide intr-un tot comun si un orificiu de sus, un orificiu de jos din coltul opus sau de pe aceeasi parte si fata activa a plǎcii, celelalte orificii ale pacii fiind prevǎzute cu cate o garniturǎ mai micǎ. Garniturile de etanseitate se cinfectioneazǎ din materiale insolubile fatǎ de produsul pasteurizat, rezistente la actiunea cǎldurii si care se pot aplica pe placǎ usor. Plǎcile intermediare sunt de legǎtura intre zonele unui schimbǎtor de cǎldurǎ, avand rol la trecerea fluidelor dintr-o zonǎ in alta, la introducerea si evacuarea fluidelor, la schimbarea sensului de circulatie. Plǎcile intermediare au aceeasi dimensiune cu cele normale de schimb de caldurǎ, insǎ grosimea este mult mai mare. Plǎcile pentru depozitarea de scurtǎ duratǎ se monteazǎ dupǎ sectiunea de pasteurizare propriuzisǎ. Grosimea si numǎrul plǎcilor variazǎ in finctie de durata de mentinere. Placa de depozitare este prevǎzutǎ cu o serie de nervuri care dirijeazǎ de fapt circulatia produsului in interiorul plǎcii. Carcasa unui pasteurizator cu plǎci are rol de sustinere a plǎcilor. Ea trebuie sǎ permitǎ desfacerea usoarǎ si rapidǎ a plǎcilor pentru control si spǎlare. Aspectul exterior al carcasei depinde in primul rand de particularitǎtile constructive ale mecanismului de strangere. Cele mai rǎspandite mecanisme de strangere sunt cu 1 sau 2 suruburi. In ultimii ani, se observa orientarea spre construirea de apareate cu sietem de strangere cu 2 suruburi. Strangerea se realizeazǎ cu piulite prevǎzute la un capǎt cu un capac care inchide capǎtul filetat al barelor orizontale de sustinere si dirijare, iar la celǎlalt capǎt un inel de sprijin cu rulment. Inelul transmite forta de strangere plǎcii de presare a schimbǎtorului, prin intermediul unei piese de legǎturǎ sub formǎ de potcoavǎ. La asamblarea plǎcilor, piulitele se strang cu o cheie specialǎ, pe rand. Operatia cere multǎ atentie, deoarece la o strangere neuniformǎ pot sǎ aparǎ deformari ale plǎcii de strangere. Efortul de strangere este de 2 ori mai mic, comparativ cu sistemul cu un surub, ceea ce usureazǎ procesul de asamblare a aparatului. Ca agent termic al pasteurizatorului se poate utiliza: aburul saturat, apa fierbinte si produsul la temperaturi ridicate in zonele de recuperare a cǎldurii. Apa fierbinte se utilizeazǎ ca agent termic la un debit de 2-5 ori mai mare decǎt cel al produsului. Ca agent de rǎcire se utilizeazǎ apa si saramura la debite mari (debitul de apǎ de rǎcire este de 2-3 ori mai mare decat cel al produsului).

Instalatia de pasteurizare pentru sucul de rosii.

Istalatia este formatǎ din pasteurizatorul propriuzis care este un schimbator de cǎldurǎ cu plǎci, cu serpentinǎ, de mentinere la temperatura de pasteurizare, rezervorul de obtinere a apei fierbinti, care constiruie agentul termic al instalatiei si dispozitive de reglare automatǎ a regimului termic.

Sucul proaspǎt dezaerat este preincǎlzit in zona I, folosindu-se drept agent termic sucul pasteurizat, trecut prin serpentina de mentinere. Sucul de pasteurizat pǎtrunde in zona de pasteurizare II, atinge 115°C si dupǎ trecerea prin serpentina de mentinere, se reintoarce in zona I de recuperare. Rǎcirea sucului de tomate se realizeazǎ panǎ la 55-60°C, deoarece se practicǎ turnarea fierbinte in recipiente. In acest fel nu apare necesarǎ o zonǎ de rǎcire propriuzisǎ. Agentul termic al zonei de pasteurizare II, apa fierbinte, circulǎ in sistem inchis.

b) Pasteurizatoare pentru produse ambalate: Pentriu tratarea termicǎ a produselor ambalate se folosec instalatii tunel, rotative si hidrostatice. Cele mai utilizate sunt cele tip tunel, la care deplasarea recipientelor se face pe o bandǎ fǎrǎ sfarsit, utilizandu-se activ ramura superioarǎ a acesteia. Sistemul de incǎlzire si rǎcire a produsului ambalat depinde in special de natura ambalajului. Pentru produsele ambalate in recipiente metalice, incǎlzirea si rǎcirea se poate face intr-o singurǎ fazǎ. In cazul produselor ambalate in recipiente de sticlǎ, trebuie sǎ se tinǎ cont de rezistenta la soc termic a ambalajului. De aceea, incǎlzirea si rǎcirea se realizeazǎ treptat, pe zone, avand un salt maxim de temperaturǎ intre zone de 25-33°C la recipientele din sticlǎ, tinand seama de temperatura la care se face umplerea, temperatura de pasteurizare si rǎcire, pasteurizatorul trebuie sǎ aibǎ 5-7 trpte. Incǎlzirea se realizeazǎ prin stropire cu apǎ caldǎ sau prin barbotare de abur saturat.

Fazele principale ale procesului depind de temperatura initialǎ a produsului, temperatura de pasteurizare, temperatura finalǎ si natura ambalajului. Dacǎ produsul la ambalare are temperatura apropiatǎ de temperatura de pasteurizare, ex. sucul de tomate, pasteurizatorul tunel functioneazǎ la un raport de 1:2 (incǎlzire-rǎcire). Pasteurizatorul tunel (Fig 3.), este folosit pentru pasteurizarea sucului de tomate imbuteliat in sticle. Constructiv, este format dintr-o bandǎ fǎrǎ sfarsit care se deplaseazǎ in interiorul unui tunel. Tunelul si banda principalǎ sunt di otel inox. Pasteurizatorul functioneazǎ avand 4 zone de lucru: zona 1- de aducere si mentinere la temperatura de pasteuriare; zona 2, 3, 4 -de rǎcire, in functie de conditiile de temperare ale ambalajului. Pentru ambalajele din sticlǎ se admite o cǎdere de temperaturǎ de 25°C la incǎlzire si de 33°C la rǎcire, intr-un interval de 5 min. Incǎlzirea la temperatura de pasteurizare si mentinerea se realizeazǎ cu abur la temperatura de 100°C, distribuit printr-un sistem de duze in toatǎ sectiunea de pasteurizare. In zonele de rǎcire schimbul de cǎldurǎ se realizeazǎ prin pulverizarea agentului de rǎcire de sus in jos, astfel: zona 2-apǎ la 80°C; zona3-apǎ la 50°C; zona 4-apǎ de la retea.

Tunelul pasteurizaror e prevǎzut cu 2 bazine montate lateral pe lungimea tunelului. Bazinul 5 contine apǎ incǎlzitǎ la temperatura de 80°C, prin barbotare directǎ de abur si functioneazǎ in circuit inchis cu zona 2. Apa destinatǎ rǎcirii in zona 3 provine din bazinul 6, unde este incǎlzitǎ la 50°C. Pentru controlul functionǎrii si pentru usurarea intretinerii, carcasa e prevǎzutǎ cu vizoare si capace de acces. Pasteurizatorul este deservit de un transportor de alimentare si de un transportor de evacuare.

2. Instalatii de sterilizare.

Sterilizarea recipientelor cu produse alimentare se poate realiza in aparate discontinue si continue. Aparatele discontinue se numesc autoclave si pot fi: verticale, orizontale, rotative.

3. Instalatii de concentrare.

Concentrarea prin vaporizare eliminǎ apa din produs sub influenta cǎldurii. De metode de incǎlzire depinde viteza de concentrare, gradul de inactivare a enzimelor, a microorganismelor si sistemul de condensare a vaporilor secundari. Concentrarea se poate face la 3 trepte de temperaturǎ:

-concentrarea la temperaturǎ redusǎ, la 10-20°C; se aplicǎ la produsele foarte sensibile. Concentratele obtinute prin acest procedeu trebuie sǎ se pǎstreze obligatoriu la rece, deoarece nu sunt inactivate enzimele si microorganismele.

-concentrarea la temperaturǎ medie, la 40-70°C; reprezintǎ procedeul cu cea mai largǎ aplicabilitate precticǎ.

-concentrarea la temperaturǎ ridicatǎ. Pentru a se realiza un proces de concentrare rapid se face incǎlzirea la 110-120°C, timp scurt (30-40 s), asigurandu-se inactivarea enzimelor si microorganismelor si o bunǎ utilizare a vaporilor secundari.

Tendinta actualǎ la concentrarea produselor vegetale este de a reduce la minimum durata de concentrare, din care cauzǎ instalatiile moderne sunt proiectate sǎ realizeze urmǎtoarele conditii: mǎrirea vitezei de evaporare,expunerea de scurtǎ duratǎ la actiunea cǎldurii, folosirea temperaturilor reduse de lucru, obtinerea unor instalatii cat mai compacte, comandǎ complet automatǎ, curǎtire fǎrǎ demontare.

In industria conservelor se folosesc instalatii de concentrare sub vid, care au urmǎtoarele avantaje:

-se micsoreazǎ temperatura de fierbere si ca urmare se evitǎ procesele de caramelizare, imbrunare, degradǎri de gust si de aromǎ, produsele obtinute avand caracteristici calitative superioare;

-durata procesului de concentrare se reduce deoarece timpul de concentrare a produsului la o presiune rezidualǎ de 2oommHg este jumǎtate fatǎ de durata de concentrare prin fierbere la presiunea normalǎ;

-pierderile de cǎldurǎ sunt mai mici, deoarece diferenta de cǎldurǎ dintre interior si exterior este redusǎ;

-se realizeazǎ o economie de cǎldurǎ pentru aducerea produsului la temperatura de fierbere;

-suprafata de schimb de cǎldurǎ este mai micǎ, deaorece existǎ posibilitatea de a realiza concentrarea la o diferentǎ de temperaturǎ mai mare.

Instalatii de uscare

Procesul de uscare a fructelor si legumelor se desfǎsoarǎ in 2 etape distincte. In primele ore, procesul de evaporare are loc cu cea mai mare intensitate, timp in care se eliminǎ apa liberǎ, dupǎ care uscarea decurge foarte greu. Se observǎ cǎ existǎ 2 perioade ale uscǎrii. In prima perioadǎ, umiditatea de la suprafata produsului este mai mare decǎt umiditatea higroscopicǎ. In acest caz, viteza de uscare nu depinde de ce uscǎm, ci de modul cum uscǎm si de agentul folosit pentru uscare. Dacǎ conditiile uscǎrii nu se schimbǎ, viteza de uscare pentru roate legumele si fructele se pǎstreazǎ constantǎ si neschimbatǎ si se numeste perioada vitezei constante de uscare. In aceastǎ etapǎ, temperatura aerului este egalǎ cu temperatura termometrului umed, pamǎ cand umiditatea de la suprafata produsului pe care il uscǎm va fi egalǎ cu umiditatea higroscopicǎ. Umiditatea produsului in momentul in care se egaleazǎ cu umiditatea higroscopicǎ se numeste umiditate criticǎ. Din acest moment caracterul evaporǎrii se schimbǎ. Aerul nu se mai satureazǎ cu vapori de apǎ panǎ la valoarea de 100%, ci la o valoare mai micǎ, egalǎ cu umiditatea de echilibru, in functie de umiditatea suprafetei produsului. Temperatura aerului nu va fi egalǎ cu temperatura termometrului umed ci treptat, pe mǎsura uscǎrii produsului se va ridica si se va apropia de temperatura termometrului uscat. Evaporarea apei nu mai are loc la suprafata produsului, ci la o anumitǎ adancime, deoarece zona de evaporare pǎtrunde spre centrul produsului. In momentul in care umiditatea intregii bucǎti va fi egalǎ cu umiditatea higroscopicǎ a produsului, zona de evaporare atinge centrul bucǎtii. In consecintǎ, in a doua perioadǎ, viteza de uscare se reduce treptat, proportional cu reducerea umiditǎtii produsului, din aceastǎ cauzǎ poartǎ denumirea de perioadǎ de scǎdere a vitezei de uscare.

In prima perioadǎ de uscare, viteza este exprimatǎ in procentele de umiditate cu care scade umiditatea produsului in fiecare minut. A doua perioadǎ de uscare se caracterizeazǎ prin timpul T [min.], in care umiditatea produsului scade la jumǎtate.

Aceste 2 perioade de uscare sunt despǎrtite intre ele de umiditatea criticǎ, de a cǎrei valoare depinde in mare mǎsurǎ atat durata uscǎrii cat si calitatea produsului uscat. Momentul in care umiditatea suprafetei produsului devine egalǎ cu umiditatea higroscopicǎ depinde de viteza cu care are loc procesul de uscare in prima perioadǎ si anume: cu cat viteza de uscare este mai mare, cu atat umiditatea criticǎ este atinsǎ mai repede. In timpul primei perioade de uscare, cand evaporarea se face la suprafata, difuzeazǎ si se depun substantele solubile in apǎ,ex. sǎruri, zaharuri etc. In momentul in care produsul a ajuns la umiditatea criticǎ, se formeazǎ o crustǎ la suprafatǎ, care ingreuneazǎ si intarzie uscarea. Aceastǎ crustǎ higroscopicǎ, fiind dependentǎ de umiditatea criticǎ, se formeazǎ in functie de viteza de uscare. Astfel, cartofii, care initial au o umiditate de 40% si grosimea de 5 mm, la viteza de uscare de 1.8%/min ating umiditatea criticǎ de 22%, pe cand la viteza de 2,9%/min umiditatea critica este de 32,5%. Existǎ chiar posibilitatea ca prin mǎrirea viteei de uscare la 3,4% sǎ se ajungǎ ca umiditatea criticǎ sǎ fie egalǎ cu umiditatea initialǎ (40%). In acest caz, prima perioadǎ de uscare este constantǎ, nu mai existǎ din punct de vedere practic, produsul se usucǎ cu vitezǎ descrescandǎ, se formeazǎ rapid o crustǎ la suprafata produsului si existǎ pericolul uscǎtii incomplete a produsului.

Instalatii utilizate: uscǎtorul cu zone, uscǎtorul tip tunel, uscǎtorul cu benzi suprapuse etc.