UTILAJE FOLOSITE PENTRU DESCOJIREA LEGUMELOR SI FRUCTELOR

UTILAJE FOLOSITE PENTRU DESCOJIREA LEGUMELOR SI FRUCTELOR

La descojirea materiilor prime horticole apar probleme asemanatoare cu cele de la cereale si oleaginoase. Uneori descojirea este mai simpla, necesitand doar eliminarea pielitelor. Alteori, ea trebuie efectuata concomitent cu calibrarea, scoaterea casei semintelor si alte operatii de conditionare.

Pentru descojirea materiilor prime horticole se aplica procedee mecanice prin abraziune, procedee termice, chimice.

Abraziunea reprezinta o curatire mecanica prin frecarea materiei prime pe suprafete din material dur de tip abraziv. In alte cazuri, se efectueaza curatirea mecanica prin razuire pe principiu! strunjirii, cum este cazul la masinile de curatit fructe tari si semitari (pere, mere).

Curatirea prin abraziune prezinta dezavantajul unei productivitati reduse si a generarii de cantitati mari de deseuri, cand produsele nu au forme regulate. Astfel, in cazul cartofilor pot apare pierderi pana la 30%. La cele de mai sus, in majoritatea cazurilor, se adauga si discontinuitatea proceselor.

Prima instalatie de descojire continua a radacinoaselor de mare capacitate s-a bazat
pe actiunea unor valturi avand suprafetele intarite cu carborund. Radacinoasele, ajungand
I intre doua valturi cu o anumita inclinatie, sunt

expuse actiunii abrazive, prin rotirea acestora cu turatii diferite si sens spre interior.

In vederea realizarii unor produse de
calitate superioara, cu un grad de finisare inaintat si cu o buna prezentare a produsului, s-au elaborate diferite procedee de curatire,
concretizate intr-o mare diversitate de tipuri constructive de tilaje: curatire mecanica, cu abur
supraincalzit, cu gaze de ardere, cu radiatii infrarosii,
prin tratare la temperature reduse (- 20 ^oC), metode crioenzimatice si curatirea chimica.

Fig. 4.98 - Masina discontinua de curatat prin abraziune: 1- camera cilindrica fixa 2 - electromotor 3 -disc. 4- colector coji: 5 - raclete; 6 - racord evacuare; 7-usa de vizitare.

1. Masini si instalatii pentru descojirea mecanica

1.1. Masini de descojit prin abraziune

Masina discontinuua de curatat cartofi si radacinoase functioneaza pe baza actiunii reciproce dintre un disc rotativ acoperit cu masa abraziva si produsul prelucrat. Masina se prezinta ca o camera cilindrica, fixa, din fonta (1), (fig. 4.98) care la partea interioara prezinta ridicaturi si adanciruri succesive, care opun rezistenta in timpul deplasarii produsului si a discului (3).

Suprafata discului este acoperita cu masa abraziva obtinuta din 60% cremene,20 % magnezita si 20 % acid clorhidric. Marimea particulelor de cremene variaza de la 25 mm. Discul C3), fixat pe axul masinii, primeste miscarea de rotatie de la electromotorul (2). cu o putere de 1 kW, prin intermediul unei perechi de roti dintate cilindrice. Suprafata activa a discului are o forma ondulata, ceea ce intensifica actiunea masei abrazive asupra produsului prelucrat. Produsul introdus in masina prin palnia de alimentare la partea superioara, ajunge pe discul rotativ, unde datorita fortei centrifuge, este aruncat spre peretii camerei de curatire.

La partea inferioara a discului sunt fixati racletii (5), cu rol de eliminare a deseurilor din masina, prin racordul (6). Pentru spalarea produsului, in camera de curatire se introduce un curent de apa sub presiune Durata medie de prelucrare a radacinoaselor poate fi considerata 60-90 s. Durata operatiei de incarcare depinde de organizarea procesului de productie si in medie este de 30 s, iar durata de descarcare, 15 s. Durata totala a unui ciclu de prelucrare a produsului este de 2 min. Productivitatea masinii este:

P = (kg/s) (4.59)

in care:

- reprezinta durata operatiei de incarcare, in s:

₂ - durata de prelucrare, in s;

- durata operatiei de descarcate, in s;

D - diametrul interior al camerei. in m;

H - inaltimea utila a camerei, in m;

- densitatea produsului, in kg/m³; ( radacinoase= 750 kg/m³);

coeficient de umplere a volumului util al camerei, = 0,60.65

1.2. Masina de descojit cartofi si radacinoase cu functionare continua.

Procesul curatirii este realizat de actiunea mecanica a rolelor abrazive (fig. 4.99) dispuse pe vergelele din otel (7), care au o miscare de rotatie in sensul evacuarii produsului din masina.

In acest fel, rolele abrazive realizeaza doua operatii: de deplasare a produsului din zona de alimentare (3) catre zona de evacuare (4), concomitent cu operatia de indepartare a cojii produsului transportat. Camera de lucru a masinii este impartita in patru sectiuni prin peretii despartitori (2). In fiecare sectiune se gasesc cate cinci role abrazive, dispuse astfel incat sa formeze o suprafata ondulata. Valturile executa o miscare de rotatie cu o turatie de 600 rot./min. Productivitatea masinii este de 600 kg/h. La partea inferioara a camerei de lucru (5) este prevazuta o gaura de evacuare prin care se elimina pielitele si apele de spalare, distribuite in fiecare sectiune prin duzele (8).

Durata de mentinere a materiei prime in masina poate fi reglata prin modificarea
sectiunilor de trecere prin intermediul unor clapete.

Formula generala de calcul a productivitatii unei masini de curatat cu valturi este data de relatia :

P = 3600k Bh (kg/h) (4.603

in care:

d - reprezinta diametrul mediu al rolelor abrazive, in m;

n - turatia valturilor, in rot/min;

B - lungimea partii active a rolelor, m;

h - reprezinta grosimea stratului de produs, in m;

- coeficient de incarcare al masini;

k - coeficient care tine seama de reducerea vitezei produsului, comparativ cu viteza de rotatie a rolelor abrazive; k = 0,40.5.

Puterea electromotorului se determina cu relatia :

N= , (kW) (4.61)

in care:

G - reprezinta greutatea produsului, in daN;

f- coeficient de frecare ai produsului cu suprafata abraziva, f = 1,1 1,3;

d_m - diametrul mediu al rolelor, in mm;

n - turatia rolelor, in rot/min;

- randamentul transmisiei.

Masina de descojit (curatat) ceapa

Este formata dintr-un corp cilindric de otel (1) ( fig. 4.100), al carui fund este format dintr-un disc rotativ, acoperit cu o masa abraziva. Produsul este incarcat in buncarul (2), din care, prin dozatorul (3), este trimis periodic in cilindrul de curatire, in sarje de cate 5 kg. Deasupra discului, pe perimetrul corpului, este dispus racordul de aer (4), prin care aerul comprimat de la un compresor, este trimis cu viteza mare, ceea ce permite realizarea unei bune separari a cojii pe suprafata abraziva si antrenarea ei. prin conducta (5), in ciclonul (6).

De aici cojile intra in colectorul (7), dispus sub ciclon. Aerul comprimat, obtinut de la compresorul (8) este dirijat in corpul de curatire prin intermediul unui ventil. In momentul descarcarii cepei, ventilul opreste automat introducerea aerului. In acest scop, usa de descarcare (9) este blocata cu parghiile (10), cu cama (11) si rola (12), care sunt in legatura cu ventilul. Un ciclu de prelucrare este de 30 min. din care 10 min. pentru incarcare si descarcare. Instalatia este antrenata de un electromotor (13), printr-o transmisie cu curea trapezoidala si reductor melcat, montate toate pe batiul (14). Pentru a se obtine rezultate bune este necesar ca inainte de operatia de curatire sa se taie in prealabil capetele bulbilor la o masina speciala. Randamentul operatiei de curatire este de 7785

Fig. 4.100 - Masina de curatat ceapa: 1 - corp cilindric, 2 - buncar; 3 - dozator; 4 racord aer, 5 - conducta: 6 - ciclon; 1 - colector; 8 - compresor, 9 usa de descarcare; 10 - parghie; 11 - cama; 12 - rola; 13 - electromotor; 14 - batiu.

1.4. Instalatii de descojire tip strung.

Aceste dispozitive folosesc cutite cu profil special care, in functie de tipul constructiv al masinii, se rotesc in jurul fructului sau sunt fixe. Fructele se fixeaza intre doua tije care ii imprima o miscare de rotatie in jurul axului longitudinal. In paralel, un sistem de parghii produce apasarea cutitului pe fruct si deplasarea la partea exterioara asigurand taierea si indepartarea cojii impreuna cu stratul de pulpa limitrof. Simultan cutitele de forma circulara patrund in fruct asigurand taierea unei zone cilindrice care cuprinde casa seminala, codita si insertia de la baza. Dupa retragerea cutitelor cilindrice, casa seminala este indepartata. Tipurile recente de masini realizeaza suplimentar si taierea in felii sau bucati cu ajutorul unor cutite cu profil special, cu mai multe posturi de lucru si functioneaza pe principiul caruselului (fig. 4.101).

In general, instalatiile de curatire cu cutite sunt putin folosite in prezent, din urmatoarele considerente :

necesita fructe perfect netede, fara denivelari pe circumferinta;

nu prelucreaza eficient decat fructe de forma simetrica fata de axul longitudinal;

impun un consum ridicat de manopera pentru operatiunea de rectificare finala;

necesita operatia de sortare si calibrare prealabila a fructelor cat si un numar de masini a caror organe sa fie reglate diferentiat in functie de forma si dimensiunea fructelor;

chiar si in cazul prelucrarii unor materii prime perfecte ca forma, deplasarea cutitelor determina aparitia pe suprafata fructelor a numeroase denivelari care dauneaza aspectului.

Fig. 4.101 - Instalatia de descojire tip strung: 1- dispozitiv de alimentare, 2 - dispozitiv de prindere si ghidare; 3 - dispozitive de reglare a presiunii in functie de textura fructelor: 4 cutite; 5 - dispozitiv de centrare; 6 - cutit rotativ: 7 postament, 8 evacuare, 9 - dispozitiv de taiere in rondele.

2. Instalatii de descojire prin tratare termica.

Aceasta este o operatie pentru eliberarea pielitelor sau cojilor de pe suprafata fructelor, legumelor, radacinoaselor etc, prin incalzire si racire rapida. In urma tratamentului se produce eliminarea aerului intercelular, coagularea proteinelor, transformarea protopectinei in pectina, cu consecinta dezlipirii usoare a invelisului. Separarea cojii, de obicei, se realizeaza intr-un alt utilaj, in special cu ajutorul masinilor de spalat materii prime.

Descojirea termica se realizeaza cu abur la o presiune de minimum bar, admis intr-un recipient inchis in care se gaseste produsul de descojit, urmat de o detenta rapida, prin reducerea presiunii la presiunea atmosferica. Durata de descojire este de .90 secunde. Descojirea are loc in instalatii discontinui sau continui.

2.1. Instalatie discontinua de descojire termica.

Aceasta instalatie are partea activa formata dintr-un vas din otel inoxidabil compartimentat, cu grosimea de 10 mm, avand capacitatea utila de 140 1. Recipientul este prevazut la partea superioara cu o flansa, avand la exterior o palnie de alimentare, iar in interior o garnitura de etansare din teflon. Inchiderea ermetica se realizeaza cu un cilindru cu piston care actioneaza o piesa conica. Sistemul este astfel construit.incat, atat la incarcare cat si la descarcare, sa asigure o deschidere libera de 250 mm (fig. 4.102).

Fig. 4.102 - Instalatie discontinua de descojire: 1 - elevator, 2 - buncar superior; 3 - camera de vapori; 4-usa camerei de aburire; 5 - buncar inferior; 6 - cilindru rotativ pentru indepartarea cojilor.

Produsul ce urmeaza a fi descojit este descarcat in buncarul de alimentare al elevatorului cu un melc care ridica materialui si alimenteaza instalatia. Durata de rotire a melcului este reglata de la panoul de comanda, in functie de cantitatea de produs ce se introduce intr-o sarja.

Dupa incarcarea recipientului cu o anumita cantitate de legume se inchide automat ventilul de etansare si se deschide ventilul de admisie a vaporilor, care asigura realizarea unei presiuni de 0,7 MPa. Durata procesului de curatire se stabileste prin tatonari, intre 3090 s. Dupa trecerea timpului prestabilit, un ventil magnetic comanda inchiderea ventilului de admisie a vaporilor, dupa care se deschide automat ventilul de evacuare.

Aburul necondensat este dirijat intr-un recipient, unde este condensat sub jeturi puternice de apa. Produsul este descarcat intr-o masina de curatat radacinoase, unde se elimina resturile de coaja. Durata unui ciclu este de 3.. .5 min.

2.2. Instalatie continua de descojire cu tambur.

Instalatia se compune dintr-un elevator de alimentare cu racleti, un dispozitiv de tratare termica cu viteza de actionare variabila si o masina de spalat cu tambur rotativ.

Produsul este ridicat cu ajutorul elevatorului inclinat pana la punctul de alimentare. Prin intermediul unui tamburrotativ, este transportat la dispozitivul de tratare termica si expus actiunii aburului, dupa care este evacuat la partea inferioara de unde, cu ajutorul unui jgheab inclinat, ajunge la masina de spalat cu tambur rotativ.

Dispozitivul de tratare termica este format dintr-o carcasa din fonta, in interiorul careia se roteste un tambur din fonta cu sapte locasuri, fiecare fiind etansat separat. Pentru o corecta alimentare cu abur, dispozitivul de descojire este prevazut cu o supapa automata, inainte de evacuarea produsului, vaporii reziduali si apa de condens se elimina printr-o conducta de depresurizare ( fig. 4.103).

Fig. 4.103 - Instalatie continua de descojire cu tambur: elevator de alimentare: - dispozitiv de tratare termica, - sistem de antrenare; - panou de comanda si actionare

Viteza ds rotatie a tamburului se poate regla in timpul functionarii; durata de expunere poate sa varieze intre 22 si 73 s. Instalatia poate prelucra materii prime cu diametru! maxim de 150 mm si 200 mm lungime, de preferinta piersici, tomate, ardei.

Capacitatea de prelucrare a instalatiei este limitata de capacitatea elevatorului care. prin incarcarea pana la refuz, asigura pe fiecare cupa 4,2 kg material. Prin modificarea parametrilor de lucru (durata de expunere la abur si presiune, temperatura aburului), instalatia poate fi utilizata la curatirea unei game variate de materii prime.

2.3. Instalatia continua de descojire cu transportor melcat.

Aceasta instalatie realizeaza antrenarea produsului printr-un cilindru de tratare termica cu un transportor cu melc, etanseitatea fiind asigurata de doua valve rotative, una pentru alimentare si una pentru evacuare. Instalatia este prevazuta cu un dispozitiv tubular pentru condensarea vaporilor si dispozitiv automat de evacuare a condensului.

Instalatia se caracterizeaza printr-o mare mobilitate, putandu-se modifica urmatorii parametrii: timpul, temperatura si presiunea vaporilor, realizand prelucrarea pentru o gama mare de fructe si legume.

In cazul liniilor de descojire folosite in mod frecvent (fig. 4.104), produsele sunt spalate de pamant si de impuritati in unul sau mai multe agregate, in functie de natura materiei prime, dupa care sunt deversate in palnia elevatorului de alimentare si sunt preluate si ridicate la instalatia de descojire. Aici produsul este deversat de valva rotativa de alimentare, in mod continuu, in transportorul melc care antreneaza produsul, asigurand in acelasi timp contactul direct dintre abur si produs Durata tratamentului este de 4050 secunde la o presiune de 0,1 MPa.

2.4. Descojirea prin termoexpansiune sub vid

Tehnologia si instalatia au fost elaborate pentru depilarea rosiilor. In acest scop, tomatele se supun incalzirii intro baie de apa cu temperatura de 96 ^oC, timp de 2040 secunde si expunerii in continuare, intr-o camera sub vid, de 600..700 mm coloana de mercur. In felul acesta, se realizeaza distrugerea fortei de adeziune dintre coaja si stratul adiacent, ruperea acesteia si descojirea de pe suprafata tomatei, precum si scoaterea reziduurilor de pielita de pe suprafata fructului.

Fig. 4.104. Schema, tehnologica a instalatiei de descojire cu transportor melcat: 1 - rampa cu duze pentru spalat; 2 - elevator de alimentare; 3 -ecluza de alimentare; 4 - carcasa transportorului melcat; 5 - arbore melcat; 6 motor electric; 7 - variator de turatie; 8 ecluza de evacuare; 9 - jgheab pentru evacuare produs tratat termic; 10 - masina de spalat cu tambur; 11 - duza pentru injectie abur.

Distrugerea fortei de adeziune intre coaja si stratul adiacent se efectueaza prin oparire, sub actiunea concomitenta a unor procese termice si chimice. Actiunea termica provoaca incalzirea rapida a stratului superior de pe pielita, provocand hidroliza protopectinei in pectina.

Faza a doua consta in descojirea propriu-zisa, pe baza diferentei de presiune dintre baia de apa si stratul adiacent incalzit si presiunea din camera de vid. Datorita vidului, se supraincalzeste stratul adiacent, temperatura de saturatie a vaporilor de apa fiind de 4060 ^oC. Presiunea vaporilor de apa depaseste rezistenta pielitei, avand loc o separare exploziva a acesteia, operatiunea efectuandu-se in socuri.

Ultima faza de eliminare a reziduurilor de pielita are loc pe cale mecanica.

Instalatia de descojire sub vid consta din cada, rotor cu toba, camera de vid, serpentina de incalzire, precum si jgheab pentru eliminarea tomatelor cojite.

Toba se umple cu ajutorul jgheabului de alimentare, ajungand apoi intre doi cilindri perforati, care inchid cele doua deschizaturi si impiedica iesirea materiei prime. In continuare, ea trece prin apa incalzita la temperatura de 96 °C prin serpentina. Prin rotirea ce urmeaza, toba ajunge sub camera dc vid, asigurandu-se inchiderea ermetica. Prin deschiderea ventiiului de vid, are loc descojirea. In final, dupa o rotatie completa si dupa inchiderea ventiiului de vid, se restabileste presiunea atmosferica si incepe un nou ciclu.

3. Instalatii de descojire prin tratare chimica.

Descojirea chimica consta in dezintegrarea pielitei produsului sub actiunea acizilor si a alcalilor, la temperaturi ridicate. In felul acesta, se slabeste pielita, iar uneori se desprinde complet, astfel incat, printr-o racire brusca sau sub actiunea unui tratament mecanic, ea poate fi usor eliminata. In final, este necesara o neutralizare sau o spalare cu apa. Prin descojire chimica se poate elimina direct pielita de cartofi, gutui, telina, pere sau numai stratul parenchimos al celulelor de sub pielita, precum la tomate, piersici.

In mod curent se aplica descojirea cu alcalii, folosindu-se concentratii ale lesiilor de 1025% si temperaturi de pana la 60 ^oC. Durata de tratament depinde de natura materiei prime, variind intre 4 si 10 min.

Prin descojirea cu alcalii tendinta de brunare dupa efectuarea acestui proces este mai mica decat in situatia utilizarii altor tehnici, mai ales ca se aplica, in mod uzual, adaosuri de umectare si de agenti de neutralizare, in special sub forma de acid sulfuros. Astfel, vitamina C nu este distrusa ci, dimpotriva, protejata fenomenelor de oxidare. De asemenea, nu au loc distrugeri ale tesutului cum este cazul la descojirea prin abraziune. Dupa unele cercetari, se obtin rezultatele cele mai bune la descojirea cu lesii in urmatoarele conditii:

- concentratia lesiei sa nu fie peste 25%;

temperatura de descojire sa fie sub cea de gelifiere a amidonului, respectiv putin sub 70 ^oC;

durata de contact, in cazul folosirii de solutie de hidroxid de sodiu, sa nu depaseasca 10 minute;

- cartofii sa fie preincalziti la 6065 ^oC, inainte de introducerea in lesie;

utilizarea a doua bai cu concentratii diferite de lesie, marindu-se astfel eficienta de curatire;

adaosuri de cantitati miei de umectanti in lesie; se recomanda, in acest scop preparatul "Pelor" care contine 35% ortofosfat de amoniu, 1,12% sulfat de sodiu, 0.28% dodecilbenzosulfonat de sodiu si 63,6% apa;

neutralizarea dupa descojire cu solutie slaba de dioxid de sulf; astfel, continutul rezidual de SO₂ din cartofi, in functie de grosimea cojii, va fi de 0,3S,..0,79%.

Dupa cercetarile sistematice cu privire la tehnologia optima de descojirea a cartofilor ale lui M. Zobel, pierderile de vitamina C, exprimate in % fata de cartofii nedescojiti, au fost de 10,5% in cazul curatirii cu carborund, 6,5% la tehnologia cu lesie si abur si 3% la descojirea numai cu abur.

Acelasi autor descrie tehnologia Wurpeel, conform careia cartofii sunt tratati cu lesie timp de 23 minute, iar dupa scurgerea acesteia in trecere peste o sita rotativa, radacinile sunt expuse actiunii radiatiilor infrarosii generate de o instalatie incalzita cu gaze.

In final, are loc trecerea peste o serie de role din cauciuc sub actiunea unui jet de apa. Astfel, se previne pe de o parte impurificarea apelor reziduale cu lesie in cantitate mare, iar pe de alta parte pierderile de coaja sunt mai mici decat in cazul unor tehnici de descojire.

Sub aspectul productivitatii muncii, instalatiile uzuale de descojire pe principiul abraziunii pot realiza-pana la 450 kg/h, cele prin aburire 1200 kg/h, iar masinile rotative prin imersie in lesie, pana la 2000 kg/h.

3.1. Instalatie rotativa pentru descojirea chimica

Este formata dintr-un bazin pentru tratare cu hidroxid de sodiu de anumita concentratie, un aparat centrifugal pentru indepartarea pielitei si o baie de neutralizare

Bazinul de tratare cu solutie alcalina este prevazut cu o toba rotativa cu alveole, cu rol de transportor ai produselor imersate (fig. 4.105).

Fig. 4.105 - Instalatie rotativa pentru descojire chimica;: 1 - jgheab de alimentare; 2 - schimbator de caldura; 3 - bazin pentru solutie; 4 - racord pentru injectie abur; 5 - jgheab pentru evacuare produs; 6 - carcasa superioara a masinii; 7 - tambur compartimentat; 8 -perete inferior perforat; 9 - gura pentru curatire; 10 - racord pentru admisie solutie; 11 - duze pentru spalare produs; 12 - depelator; 13 -transportor melcat; 14 - colector ape uzate; 15 - racord pentru evacuarea

Bazinul este confectionat dintr-o rama de otel cornier. Pe suprafata laterala a bazinului se afla fereastra de curatire, conducta de preaplin, sticla de nivel, aparatura pentru controlul temperaturii si concentratiei solutiei alcaline. Bazinul este prevazut in interior cu o serpentina de incalzire a solutiei si un barbotor de abur. Toba dozatoare este formata din zece alveole confectionate din tabla perforata, fixata pe arborele tobei. Antrenarea tobei in miscare de rotatie se realizeaza de la un electromotor, prin intermediu! unui reductor si ai unor roti de lant.

3.2. Depelatorul centrifugal.

Realizeaza indepartarea cojilor care raman pe produs, dupa trecerea lor prin solutia
de hidroxid de sodiu, in depelator se asigura spalarea cu apa potabila a produselor curatate
chimic. Constructiv, este un vas cilindric confectionat din tabla de otel inoxidabil. Pe
peretele interior sunt fixate patru lame care ajuta la depelare, iar central, este prevazut cu o placa

rotativa pentru agitarea produselor ( fig. 4.106).

Baia de neutralizare este cilindrica, montata inclinat si are in interior un melc transportor. In baia de neutralizare se afla o solutie de acid citric, cu o concentratie de 1,.3%, care are drept scop neutralizarea urmelor de solutie alcalina. Baia si melcul transportor sunt confectionate din otel inoxidabil. Viteza de rotatie a melcului transportor asigura deplasarea in baie timp de 10 s.

3.3. Instalatie de descojire chimica tip tunel

Este folosita in special pentru curatirea piersicilor taiate in jumatati in linia tehnologica de obtinere a compotului din piersici, dar poate fi folosita si pentru alte produse (fig. 4.107). Elementul constructiv principal este o banda de transport de 900 mm latime, echilibrata, care se deplaseaza cu o viteza de 6,457,65 m/min., realizand un debit orar de 2,73,2 t/h, la o alimentare cu 8,1 kg.piersici/m².

Instalatia are urmatoarele parti principale: banda transportoare (1), doua bazine exterioare, unul pentru solutia de soda (3) si unul pentru apa (4), rezervor si sistemulde antrenare a benzii transportoare. Banda de transport deplaseaza fructele in jumatati si cu coneavitatea samburelui indreptata in jos prin cele cinci zone de lucru ale masinii: zona de preincaizire, zona de aplicare a solutiei de soda, zona de mentinere, zona de indepartare a pielitei, zona de clatire. Alimentarea benzii cu jumatatile de fructe indreptate cu concavitatea samburelui in jos este realizata fie cu ajutorul unui dispozitiv de intoarcere a miezului, fie manual. In zona de incalzire A, schimbul termic se realizeaza prin injectarea cu abur saturat prin conducte (15) si are drept scop incalzirea stratului superficial de produs, incat solutia de soda, care formeaza un film pe suprafata fructelor, sa nu se raceasca imediat dupa aplicare.

Fig. 4.107 - Instalatia de descojire chimica tip tunel: 1- banda de transport ; 2 - bazin solutie alcalina, 3. 10 - tambur curatitor; 4 - bazin apa; 5 -pompa, 6 - serpentina; 7 - rezervor solutie alcalina concentrata; 8 - electromotor; 9, 11, 12, 13 - tamburi banda. 14, 15 - conducta abur, 16 - conducta solutie alcalina: 17 - dusuri; 18 - serpentina; 19 - barbotor; 20, 21- dusuri: 22, 23 - ventil; 24 - oala condens: 25 - pompa; 26 - conducta abur; 27 - tambur actionare; 28, 29 - roti curea.

In zona B, solutia de soda la temperatura de 8890 °C este pulverizata printr-un numar de sapte tevi transversale (17), pe care sunt montate duze. Concentratia solutiei de soda este in functie de gradul de coacere, de calitatea fructelor, de grosimea pielitei si se stabileste experimental Concentratia recomandata pentru piersici este de 4%. S-a stabilit experimental ca, cu cat solutia este mai concentrata, cu atat pierderile de pulpa sunt mai mici. Solutia de soda necesara in zona B este preluata de pompa (5) din bazinul (2), unde este incalzita la temperatura corespunzatoare prin intermediu! suprafetei de schimb de caldura (6). Agentul termic utilizat este aburul saturat. Bazinul este prevazut cu un tambur curatitor care retine eventualele impuritati antrenate de solutia de soda recirculata.

Zona de mentinere a solutiei de soda este asemanatoare constructiv cu zona de incalzire A, dar prezinta, pe langa conducta de injectare directa a aburului (19) si suprafata de schimb de caldura (18). In zona A se realizeaza o temperatura de 8693 °C, prin injectare directa de abur, dupa care, prin intermediul suprafetei de schimb de caldura, se mentine regimul termic atins. in acest fel, solutia de soda actioneaza asupra pielitei o durata bine determinata. Indepartarea pielitei se realizeaza in zona D sub actiunea jetului de apa, pulverizata de duzele speciale cu care este prevazuta conducta (20). Operatia trebuie sa se faca cu pierderi minime de pulpa, de aceea este foarte important sa se lucreze cu jeturi de apa de presiune constanta.

4.7. MASINI PENTRU ZDROBIREA FRUCTELOR SI LEGUMELOR.

Pentru a usura operatiile ulterioare de prelucrare in liniile de fabricatie a sucurilor de fructe si legume se realizeaza zdrobirea materialului vegetal, folosind mai multe tipuri de masini si instalatii.

4.7.1. Zdrobitorul de pulpa.

Zdrobitorul de pulpa se utilizeaza pentru zdrobirea tomatelor in linia tehnologica de obtinere a pastei de tomate, putand face parte din grupul de spalare-sortare sau, la instalatiile mai vechi, este montat in agregatul de zdrobire-separare seminte, unde realizeaza zdrobirea pulpei rezultata de la separatorul de seminte (fig, 4.108).

Fig. 4.108 - Zdrobitor de pulpa: 1 - palnie dc alimentare, 2 - rotor cu dinti; 3 - pieptene fix; 4 - arbore; 5 - gura de evacuare; 6 - roata de curea; 7 - dispozitiv de siguranta cu frictiune.

Este construit dintr-un stator si un rotor din otel inoxidabil. Rotorul (2) are o serie de dinti care trec in timpul miscarii de rotatie prin spatiile libere ale unei danturi (3), fixate de stator.

Operatia de zdrobire este foarte eficace datorita formei dintilor si dispozitivului special tip pieptene fix, in care tomatele intra treptat, reducand la minimum vibratiile masinii.

Rotorul este fixat pe un arbore din otel inoxidabil (4), care strabate statorul si se sprijina la capete pe rulmenti. Statorul are doua deschideri, una pentru alimentarea cu tomate si alta pentru evacuarea produsului zdrobit.

Masina este actionata de un motor electric printro transmisie cu curele trapezoidale, cu o putere instalata de 2,1-3,0 kW.

4.7.2. Zdrobitorul cu valturi.

Se utilizeaza pentru zdrobirea tomatelor, fructelor si altor produse. Esre format din doua valturi pe care sunt montati dintii din bronz cu grosimea de 12 mm. Sub arborii valturilor este montat un grilaj metalic, prin deschizaturile caruia trec liber dintii. Cele doua valturi se rotesc in sens invers, cu turatii diferite, pentru asigurarea unei actiuni combinate de taiere si zdrobire. Antrenarea se face de la un motor electric, prin interiorul unei saibe de curea, montata pe arborele cu turatia mai mare. Cel de-al doilea arbore este antrenat prin roti dintate cilindrice. Productivitatea zdrobitorului este de 8 t/h; turatia valtului motor 350 rot/min. Diferenta dintre vitezele periferice ale rotilor dintate este de 1,2 m/s (fig. 4.109).

Fig. 4.109 - Zdrobitor cu valturi: 1 - arbore; 2 - valturi; 3 - pieptene fix; 4 -palnie de alimentare; 5 - palnie de evacuare.

4.7.3. Masina de zdrobit cu cutite.

Se poate utiliza pentru maruntirea a diferite fructe si legume. Prezinta drept organe active: cutite in forma de pieptene, fixate in locasuri pe o toba rotativa (2550 rot/min.) si care au o viteza periferica mare, dc pana la 30 m/s. Toba zdrobitorului, din otel inoxidabil sau bronz, este fixata pe un ax orizontal. In toba sunt practicate opt taieturi in care sunt prevazute o serie de cutite tip pieptene, cu grosimea de 5 mm si lungimea muchiei de 220 mm. Cutitele sunt fixate pe toba in asa fel incat lungimea taisului cutitului deasupra suprafetei tobei sa se poata regla intre 0,5 - 5 mm.

Dispunerea cutitelor se regleaza in functie de necesitatea marimii dimensiunilor produsului taiat si in functie de proprietatile mecanice ale acestuia (fig. 4.110). Obiectele straine care insotesc intamplator produsul si care au ajuns in zdrobitor se indeparteaza de catre sabotii (5), ceea ce previne deteriorarea partilor active ale zdrobitorului. Operatia de zdrobire se produce in momentul lovirii produsului condus de cutit, de saboti. Viteza periferica a organelor active trebuie sa fie suficienta pentru a asigura zdrobirea materialului in momentul lovirii.

Fig. 4.110 - Masina de cu cutite: 1- toba; 2 - arbore. 3 - lagar, 4 - cutite; 5 - sabot: 6 - amortizoare; 7 - dispozitiv de reglare 8 - electromotor, 9 - batiu; 10- aparatoare; 11, 13 - placa. 12 - buncar dc alimentare; 14 - palnie de evacuare

Dupa terminarea operatiei, la oprirea tobei, se indeparteaza buncarul superior si masina se spala cu atentie. Cutitele scoase pentru ascutit se monteaza in iocasuriie anterioare, pentru a se asigura echilibrarea tobei. Productivitatea masinii este de 8 t/h, iar puterea electromotorului 3,2 kW.

4.7.4. Moara cu ciocane.

Este formata (fig. 4.111) dintr-o carcasa (4), captusita in interior cu placile (6), avand suprafata cu nervuri si un rotor compus din mai multe discuri paralele (2), distantate, intre care se misca liber bare dreptunghiulare (ciocanele), articulate prin suruburi la periferia discurilor; latimea rotorului este egala cu latimea interioara a carcasei.

In repaus, ciocanelele atarna de boltul pe care sunt articulate, iar in timpul functionarii ele iau, ca efect al fortei centrifuge, o pozitie radiala. Carcasa are la partea superioara palnia de alimentare (5), iar la partea inferioara un gratar (7), care lasa sa treaca particulele de produs ajunse la finetea dorita. Produsul incarcat in palnie intra in spatiul de maruntire dintre carcasa si rotor unde, sub loviturile repetate ale ciocanelelor (maruntirea se face in principal prin lovire, mai putin prin frecare), este zdrobit pana cand poate strabate orificiile gratarului de evacuare. Productivitatea masinii: 2000 kg/h.

O alta varianta constructiva este prezentata in fig. 4.112.

Fig. 4.112 - Moara cu ciocane: 1-arbore; 2 - disc pentru fixarea ciocanelor; 3- suruburi de fixare; 4 - placute (ciocane); 5 - gura de alimentare, 6 - sabot razuitor; 7 - sabot reglabil.

Productivitatea morilor cu ciocane.

Pentru morile cu un sineur tambur, folosite in maruntirea fructelor, se determina cu relatia:

Q_m=

D- diametrul tamburului, m;

h - inaltimea cutitelor, ciocanelor, dintilor, m;

n - turatia axului tamburului, rot/min;

L - lungimea tamburului cu cutite (ciocane), m;

- densitatea produsului, kg/m ;

k - coeficient experimental, determinat in functie de duritatea produsului: k = 0,4 - 0,8, pentru particule moi, k - 0,1 - 0,4 pentru particule tari.

Puterea motorului electric necesar antrenarii morii se poate determina cu relatia:

N_m = Q_m q/, [kw] (4.63)

in care:

q - este consumul specific energetic pentru maruntirea produsului. kJ/kg (pentru mere q = 2,10-2,88 kJ/kg);

- randamentul transmisiei (

MASINI SI UTILAJE PENTRU ZDROBIRE SI DEZCIORCHINARE.

Consideratii generale.

Operatia tehnologica initiala din cadru; prelucrarii primare a strugurilor este zdrobirea bobitelor si separarea ciorchinilor (dezciorchinarea).

Zdrobirea consta in distrugerea integritatii boabelor in vederea eliberarii sucului pe care il contin, fara a faramita pielitele, semintele si ciorchinii. In urma acestei operatii, microflora existenta pe struguri este dispersata in intreaga masa de mustuiala. Daca strugurii nu sunt zdrobiti, sucul nu se poate transforma in vin, deoarece drojdiile care produc fermentatia, prezente in principal pe suprafata boabelor, nu-si pol exercita actiunea lor asupra sucului inchis in boabe.

Actiunea produsa in timpul zdrobirii favorizeaza inmultirea drojdiilor care, la randul lor, determina o fermentatie rapida si usoara a mustului.

Dupa zdrobire, materialul recoltat poate fi usor vehiculat prin pompare, sulfitat omogen, iar maceratia bostinei pentru vinurile rosii si aromate are loc in conditii optime, deoarece suprafata dintre faza lichida si solida este mult marita. Cand insa prelucrarea strugurilor pentru producerea acestor vinuri de maceratie incepe cu dezciorchinarea, zdrobirea nu mai este o operatie obligatorie, deoarece integritatea boabelor este suficient de distrusa cu ocazia dezciorchinarii.

In diferite procedee de vinificatie, ca de exemplu in tehnologia producerii vinurilor rosii, prin maceratie carbonica nu se efectueaza separarea mustului, ci a vinului brut. La obtinerea vinurilor care constituie materie prima pentru procesul de sampanizare, nu se efectueaza operatia de zdrobire. In asemenea situatii, zdrobirea boabelor se efectueaza in timp, datorita procesului de maceratie, sau direct prin presare, ca in tehnologia vinurilor spumante.

Dezciorchinarea strugurilor, numita si dezbrobonire, consta in separarea boabelor de ciorchine si eliberarea separata a sucului si boabelor pe de o parte si a ciorchinelor si a resturilor vegetale pe de alta parte.

Particularitatile executarii acestei operatii depind de numerosi factori, dintre care un rol principal il are tipul de vin care se urmareste a se obtine.

Pentru vinurile albe, dezciorchinarea s-a dovedit mai putin necesara, intrucat influenta pe care o exercita prezenta ciorchinelui asupra calitatii vinului este neinsemnata. Atunci cand recolta este nedezciorchinata, scurgerea mustului si presarea bostinei se face cu mai multa usurinta, deoarece mustuiaia are un grad de elasticitate mai ridicat, iar ciorchinii joaca rolul unor cai de drenaj. Mustul obtinut are mai putina burba si un gust mai bun decat cel rezultat dintr-o mustuiaia dezciorchinata.

Dezciorchinarea devine obligatorie atunci cand produsul zdrobit stagneaza pe parcursul fluxului tehnologic un timp oarecare in stadiul de mustuiaia, sau cand in schema tehnologica este prevazuta si operatia de macerare in vederea ridicarii continutului vinului in extract. in astfei de situatii se impune dezciorchinarea, deoarece ciorchinii din mustuiaia influenteaza negativ calitatea viitorului vin. Dezciorchinarea este recomandata si atunci cand ciorchinii nu sunt lignificati, deoarece prezenta lor in mustuiaia face sa creasca continutul mustului in compusi fenolici, in special in acei oxidabili precum si in unele saruri de calciu, potasiu etc.

Pentru vinurile rosii si aromate, dezciorchinarea este o operatie tehnologica indispensabila. In acest caz vinurile se imbunatatesc din punct de vedere calitativ, au un grad alcoolic mai ridicat cu circa 0,5 % vol., sunt mai intens colorate, ceva mai acide, se limpezesc usor si nu sunt lipsite de o anumita suplete si finete.

Macerarea - fermentarea mustului fara dezciorchinare determina obtinerea de vinuri cu gust intens de ciorchine, bogate in substante astringente si cu o duritate pronuntata atunci cand sunt tinere.

Prezenta ciorchinelui in mustuiaia contribuie intr-o anumita masura si la poluarea vinului cu diferite pesticide retinute in asperitatile acestuia cu ocazia tratamentelor de combatere a bolilor si daunatorilor vitei de vie.

In concluzie, dezciorchinarea, ca operatie tehnologica, este utila pentru producerea vinurilor aromate si a celor rosii superioare, facultativa pentru vinurile rosii de consum curent si obligatorie atunci cand strugurii, prin natura soiului din care provin, dau vinuri aspre, astringente, precum si in cazul unui cules timpuriu cand ciorchinii sunt mai ierbosi.

Dezciorchinarea, partiala sau totala, trebuie sa se aplice in functie de conditiile concrete in care se prezinta produsul recoltat, cu luarea in considerare a tipului de vin urmarit pentru a se obtine.

Cerinte impuse masinilor pentru zdrobire si dezciorchinare

Utilajele destinate zdrobirii si dezciorchinarii trebuie sa indeplineasca o serie de conditii:

sa realizeze spargerea boabelor in totalitate, fara ca semintele si ciorchinii sa sufere vatamari care sa provoace marirea procentului de burba din must si imbogatirea acestuia in substante tanante;

sa execute zdrobirea cat mai rapid, asa incat contactul mustuielii cu aerul sa fie de cat mai scurta durata;

organele active ale utilajelor sa fie confectionate din materiale inoxidabile, sau protejate impotriva actiunii corosive a acizilor din must, pentru a se evita imbogatirea mustului in fier;

- zdrobitoarele - dezciorchinatoare cu valturi trebuie sa fie prevazute cu un dispozitiv, care sa permita reglarea jocului intre valturi, de 3-5 mm;

- sistemul de ungere a zdrobitoarelor trebuie sa evite posibilitatea patrunderii materialelor de ungere pe produs sau in produs si pe suprafata pieselor care se afla in contact cu produsul;

- zdrobitoarele - dezciorchinatoare trebuie sa fie echipate cu un dispozitiv special de protectie la suprasarcini;

- nivelul zgomotului nu trebuie sa depaseasca 75 dB la distanta de 1 m.

Clasificarea masinilor pentru zdrobire si dezciorchinare

Dupa complexitate, utilajele destinate zdrobirii si dezciorchinarii se pot clasifica in :

zdrobitoare simple, care realizeaza numai zdrobirea strugurilor;

zdrobitoare cu pompa, care efectueaza zdrobirea strugurilor si pomparea mustuielii spre scurgatoare sau spre cisternele de fermentare;

zdrobitoare scurgatoare, care pe langa zdrobirea strugurilor realizeaza si scurgerea mustului liber din mustuiala zdrobita;

zdrobitoare dezciorchinatoare, care realizeaza zdrobirea si dezciorchinarea strugurilor;

zdrobitoare dezciorchinatoare, cu pompa, care in afara operatiilor de zdrobire si dezciorchinare executa si pomparea mustuielii spre cisternele de fermentare.

Zdrobitoarele simple, dupa principiul de functionare, se impart in zdrobitoare cu valturi si zdrobitoare centrifuge.

Constructia si functionarea masinilor de zdrobit si dezciorchinat.
4.8.4.1. Organele active pentru zdrobire.

Zdrobitoarele cu valturi folosesc ca organe active doi sau mai multi cilindri canelati (valturi) care, rotindu-se unu! spre altul, prind boabele de struguri si le comprima, producand plesnirea tegumentului. In general, acestea prezinta o mare varietate de tipuri care difera intre ele prin forma si numarul valturilor, dimensiunile acestora, profilul si orientarea canelurilor etc.

Numarul, dimensiunile si distanta dintre valturi modifica capacitatea de prelucrare (productivitatea), iar forma valturilor, profilul si orientarea canelurilor influenteaza calitatea procesului de lucru efectuat

In ultimul timp se observa tendinta tot mai mare de trecere de la valturile cilindrice cu caneluri la cele profilate (fig. 4.113).

Fig. 4.113. Variante constructive de valturi: a-cilindrice, b,c,d- profilate (patru si opt caneluri)

Majoritatea firmelor straine fabrica valturi profilate cu palete. in literatura de specialitate sunt prezentate anumite recomandari pentru alegerea formelor optime si a metodelor de calcul.

S-a constatat ca, la valturile cu 4 palete, ciorchinii sunt supusi la incovoiere intr-o masura mai mica comparativ cu valturile cu 6 si 8 palete.

Valturile zdrobitoare, de obicei, sunt realizate din fonta cenusie si sunt protejate prin acoperire anticorosiva.

Unele firme straine utilizeaza in acest scop esente de lemn tare. Firma franceza 'Guv et Mital - Marmonier' fabrica valturile din silumin. In ultimul timp pentru protectia anticorosiva a valturilor este folosit cauciucul alimentar datorita avantajelor pe care le prezinta: elasticitate inalta, stabilitate la actiunile factorilor fizici si chimici si pretul relativ scazut. Firme renumite din strainatate, specializate in producerea utilajului pentru vinificatie folosesc valturi cauciucate sau chiar valturi din cauciuc.

La toate zdrobitoarele este prevazut un mecanism care permite reglarea jocului intre valturi, iar pentru evitarea avariilor este prevazut un dispozitiv de siguranta, sub forma unui cuplaj cu frictiune sau cu came, care intrerupe lantul cinematic al mecanismului de actionare a valturilor.

4.8.4.2. Organele active pentru dezciorchinare.

Dezciorchinatorul (fig. 4.114) este alcatuit dintr-un cilindru rotativ perforat in interiorul caruia se roteste, in sens invers, un arbore cu palete (2) dispuse elicoidal, care are rolul de a desface boabele de strugure de pe ciorchine proiectandu-le spre peretii cilindrului. Boabele zdrobite trec prin orificiile cilindrului perforat care au diametral 20 - 30 mm, iar ciorchinii separati sunt evacuati prin deplasarea lor axiala ia capatul cilindrului.

La studierea solutiilor constructive ale dezciorchinatoarelor se poate constata o mare varietate a parametrilor lor constructivi si cinematici.

4.114 - Dezciorchinator: 1 - cilindru perforat 2 - palete de dezciorchinare; 3 - palete de evacuare ciorchini. 4 - jgheab evacuare ciorchini

Numarul paletelor pe o spira a rotorului de-a lungul unui pas, in eventualitatea aranjarii paletelor pe o suprafata elicoidala simpla (cu un singur inceput), este de 8, 12, 16 sau 20; distanta intre palete in acest caz variaza in intervalul 25-31 mm, iar pasui spirei este cuprins intre 200 si 570 mm. Din punct de vedere tehnologic, este mai rationala dispunerea paletelor pe o suprafata elicoidala cu doua inceputuri.

Turatia rotorului variaza intr-un interval destul de larg (120 - 200 rot/min), iar in unele cazuri atinge si valori mai mari.

Constructia dezciorchinatorului este o problema de mare importanta careia trebuie sa i se acorde o atentie deosebita. in acest sens, un loc important il ocupa constructia cilindrului in care, dupa posibilitati, este realizata disttugerea mecanica a ciorchinilor, asigurandu-se o antrenare mai intensa a lor si deci o imbunatatire a calitatii procesului.