1

CUPRINS

1. TEMA DE PROIECTARE…………………….......................……………….....................3

2. OBIECTUL PROIECTULUI.................................................................................................4

2.1. Denumirea obiectului proiectat………………………………......…….......................4

2.2. Capacitatea de producţie ………………………….....….............................................4

2.3. Profilul de producţie pe sortimente sau grupe de sortimente……………...................4

2.4.Justificarea necesităţii şi oportunităţii realizării producţiei proiectate………………..4

3. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ.................................................................6

3.1. Analiza comparativă a tehnologiilor existente pe plan naţional şi internaţional pentru

realizarea producţiei proiectate.................................................................................................6

3.2. Alegerea şi descrierea schemei tehnologice adoptate

cu analiza factorilor care influenţează producţia.....................................................................7

3.3.Surse de aprovizionare cu materii prime.......................................................................9

3.4. Principalele caracteristici ale materiilor prime, auxiliare

şi ale produselor finite............................................................................................................16

3.5. Schema controlului fabricaţiei pe faze…………………...........................................30

4. BILANŢUL DE MATERIALE........................................................................................34

4.1. Calculul bilanţului de materiale ................................................................................34

4.2. Tabelul bilanţului de materiale .................................................................................43

4.3. Consumuri specifice şi randamente de fabricaţie .....................................................45

5. BILANŢUL TERMIC…………………………………………………………………..45

5.1. Calcului bilanţului termic pentru răcitorul cu plăci………………………………..45

6. ALEGEREA UTILAJELOR……………………………………………………………52

6.1. Lista utilajelor ...........................................................................................................52

6.2. Caracteristicile tehnice ale utilajelor..........................................................................53

6.3. Mijloace de transport .................................................................................................60

6.4. Norme de protecţia muncii şi igienă în intreprinderile

de industrializare a laptelui.....................................................................................................61

7. STRUCTURA ŞI DIMENSIONAREA SPAŢIILOR DE PRODUCŢIE……………….69

8. CALCULUL DE CLIMATIZARE LA DEPOZITUL FRIGORIFIC

AL PRODUSULUI FINIT....................................................................................................74

8.1. Caracteristicile climaterice ale zonei de amplasare...................................................75

2

8.2. Calculul de proiectare a izolaţiei termice .................................................................75

8.3. Calculul de verificare a izolaţiei termice ..................................................................86

8.4. Calculul necesarului de frig ......................................................................................92

9. CALCULUL EFICIENŢEI ECONOMICE.......................................................................98

9.1. Valoarea capitalului fix..............................................................................................98

9.2. Determinarea costului de producţie ........................................................................103

9.3. Calculul indicatorului de eficienţă...........................................................................104

10. BIBLIOGRAFIE............................................................................................................106

11. MATERIAL GRAFIC:..................................................................................................107

11.1. Schema de operaţii

11.2. Schema tehnologică de legături

11.3. Cronograma funcţionării utilajelor şi a consumului de energie

11.4. Fişe tehnice

11.4. Planul de amplasare a utilajelor şi secţiune longitudinală şi transversală

3

1. Tema de proiectare

Să se proiecteze o secţie de procesare a laptelui în brânză cu pastă moale Alpina, cu o

substanţă uscată de 12,33 % şi grăsime de 3,5 %.

4

2. Obiectul proiectului

2.1. Denumirea obiectului proiectat

Să se proiecteze o secţie de procesare a laptelui în brânză Alpina.

2.2. Capacitatea de productie

Secţia proiectată are capacitatea de 36.700 l/zi

2.3. Profilul productiei pe sortimente sau grupe de sortimente

Se utilizează lapte cu ρ= 1,0312 g/cm3 , grăsime de 3,5 % si o s.u t = 12.33 %. La

fabricărea acestui sortiment de brânză nu este necesară operaţia de standardizare. După operaţiile

de pasteurizare şi răcire a laptelui, acesta se însămânţează cu cultura DVS, se încheagă apoi cu

CaCl2 30%, cheag 1,4% iar apoi se parcurge întreg procesul tehnologic specific fabricării

brânzei Alpina.

2.4. Justificarea necesităţii şi oportunităţii realizării producţiei proiectate

Brânza cu pastă moale Alpina se încadrează în categoria produselor lactate fermentate,

obţinute prin acţiunea unor microorganisme specifice asupra laptelui care duc la reducerea pH-

ului şi la coagularea laptelui. Microorganismele utilizate trebuie să fie viabile, active şi în număr

important în produsul finit în momentul vânzării la consumator.

Obţinută din lapte de vacă integral, ea concentrează toate principiile alimentare de care

organismul are nevoie pentru o bună funcţionare: proteine, grăsimi, zaharuri, săruri minerale,

vitamine şi enzime.

Vitamine:

• cele liposolubile, spre deosebire de cele hidrosolubile care trebuie aportate zilnic, pot fi

depozitate în organism astfel: vitamina A (retinolul) în ficat, vitamina E (tocoferolul) - o

parte - în ţesutul adipos, vitamina D (colecalciferolul) în tesutul adipos subcutanat şi în

muşchii scheletici, vitamina K (fitomenadiona) temporar în ficat. Un litru de lapte asigură

necesarul zilnic de 25 % vitamina A şi este o sursă completă de vitamina D2 ;

• este o sursă completă de vitamina B12. Un litru de lapte asigură 75 % din necesarul de

vitamina B2 .

5

Proteine:

• conţinut ridicat în aminoacizi esenţiali, fiind apropiate ca valoare biologică de proteinele

din ou. Cel puţin jumătate din proteinele de origine animală trebuie să fie asigurate din

lapte şi produse lactate, deoarece în compoziţia acestora se găsesc peste 22 aminoacizi,

dintre care majoritatea sunt esenţiali.

Lipide:

• acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi, de tipul trigliceridelor, fosfatidelor, sterolilor ;

• nivel ridicat de digestibilitate datorită punctului relativ scăzut de topire şi acizilor graşi cu

un număr mic de atomi de carbon.

Glucide:

• lactoza este cea mai importantă dintre ele. Ea impiedică dezvoltarea microflorei saprofite

de putrefacţie în intestin datorită formării acidului lactic. Acesta asigură pătrunderea

calciului din lapte în circuitul sanguin.

Săruri minerale:

• macroelemente: Ca, P, S, Na, Cl, Mg ;

• oligoelemente: Fe, I, F, Cu, Zn, Al ;

• un conţinut bogat de fosfor şi calciu, aflate în raport apropiat de cel din oase (Ca/P = 1/4)

Enzime:

• circa 19 enzime: lipaze, proteaze, fosfataze, oxidoreductaze (catalaza, reductaza,

lactoperoxidaza) ;

• au rol important în coagularea laptelui, în fermentarea lactozei şi în celelalte reacţii

biochimice din organism.

Medicina modernă nu concepe o raţie zilnică echilibrată pentru un adult fără cel puţin o

cantitate de 400 ml lapte sau echivalentă sub forma unuia dintre derivatele sale, mai ales ca

laptele este singurul produs de origine animală care contribuie la menţinerea echilibrului acido-

bazic în organism. Consumul de lapte şi produse lactate accelerează creşterea organismului,

intensifică activitatea nervoasă, reduce efortul fizic şi măreşte vigoarea şi rezistenţa în perioadele

critice ale acestuia.

Brânza cu pastă moale Alpina este astfel o delicatesă, fiind apreciată pentru calităţile sale

deosebite, în special pentru consistenţa sa fină, cremoasă şi o aromă caracteristică, imprimată de

flora păşunii montane.

6

3. Elemente de inginerie tehnologică

3.1. Analiza comparativă a tehnologiilor existente pe plan naţional şi internaţional

pentru realizarea producţiei proiectate

În România se produc peste 100 de sortimente de brânzeturi din lapte de vacă, oaie,

bivoliţă şi capră. Deşi suntem un producător tradiţional, în statisticile internaţionale, brânzeturile

româneşti sunt destul de puţin cunoscute şi apreciate. Realizând o analiză a datelor referitoare la

producţia de brânzeturi prezentate în anuarul statistic al României, se observă că în acest

domeniu există un maxim al producţiei realizat în perioada 1979-1980 după care urmează o

perioadă de declin accentuat, ajungându-se în prezent la cantităţi produse sub nivelul anului

1960. Tendinţa aceasta de scădere accentuată a producţiei reprezintă o situaţie generalizată în

zona est-europeană, specifică ţărilor aflate în curs de tranziţie. Comparativ cu alte state, cum ar fi

Ungaria, Polonia, Cehia la care în ultimii ani se observă o stabilizare şi chiar o uşoară tendinţă de

creştere a producţiei, se pare că în ţara noastră se va înregistra în continuare un ritm descendent.

În România, la începutul etapei de industrializare a laptelui, prelucrarea laptelui în

brânzeturi este considerată ca fiind de remarcat. Se consideră că brânzeturile fabricate din lapte

de oaie şi specifice ţării noastre sunt: brânza moldovenească sau de putină, brânza de Brăila

(telemeaua sau brânza albă), caşcavalul de munte sau de Penteleu şi brânza de burduf. Se mai

fabrică la noi o specie de brânză foarte răspândită şi anume caşcavalul grecesc, care nu are o

origine autohtonă, procedeul său de fabricare fiind importat de la popoarele balcanice. Pe lângă

aceste brânzeturi au început să se lucreze la noi, în special din lapte de vacă şi unele brânzeturi

străine ca: Schweitzer sau Emmenthaler, Trapist, Olanda sau Edam, Liptauer, Romadour,

Parmezan etc.

Referindu-ne la principalele ţări producătoare de brânzeturi la nivelul continentelor, se pot

face următoarele observaţii:

- în Africa, circa 91% din producţie se obţine în Egipt (circa 65,19 %), Sudan (circa 21,05

%) şi Africa de Sud (circa 5,02 %)

- în Asia circa 55 % din producţie se obţine în Iran (circa 17,7 %), China (circa 17 %), Turcia

(circa 9,90 %) şi Japonia (circa 9,67 %)

- în Europa mai mult de jumătate din producţie, respectiv 52 % se obţine în Franţa (20,15 %),

Germania (19,56 %) şi Italia (12,38 %). Cantităţi importante se mai produc în Olanda (7,15 %),

Polonia (5,06 %), Rusia şi Maria Britanie (4,89 %). În statisticile FAO producţia de brânzeturi a

României estimată la nivelul anului 2002 este de circa 36600 tone, reprezentând circa 0,41 % din

producţia europeană. Ţara noastră depăşeşte ca nivel al producţiei doar unele state europene ca

Slovenia, Croaţia sau Albania.

7

Pe plan mondial se fabrică o cantitate o cantitate totală de brânzeturi de 17 081 381 tone,

Structurată astfel:

- brânzeturi din lapte de vacă integral 13 657 421 tone

- brânzeturi din lapte de vacă degresat 2 057 457 tone

- brânzeturi din zer 57200 tone

- brânzeturi din lapte de bivoliţă 2 681 712 tone

- brânzeturi din lapte de oaie 632 824 tone

- brânzeturi din lapte de capră 407 771 tone

3.2. Alegerea şi descrierea schemei tehnologice adoptate cu analiza factorilor care

influenţează producţia

Brânza Alpina este o brânză cu pastă moale, fabricată din lapte de vacă, apreciată pentru

calităţile sale deosebite. Are o consistenţă fină, cremoasă şi o aromă caracteristică imprimată de

flora păşunii montane. Este asemănătoare brânzei Reblochon, originară din Franţa, obţinută din

lapte crud, în special în regiunea muntoasă Haut-Savoie.

Procesul tehnologic

Se fabrică din lapte de vacă integral, de bună calitate. Este recomandabil laptele din

regiunea de deal sau de munte.

Materia primă trebuie să aibă o aciditate de max.18ºT, timpul de decolorare pentru

reductază minim 120 minute şi proba fermentării să se încadreze în clasa I.

Laptele, după curăţire de impurităţi, se pasteurizează la cazan la 63-65ºC timp de 30

minute sau în aparate de pasteurizare cu plăci la 72-74ºC.

Pregătirea pentru închegare

- se adaugă laptelui răcit la temperatura de 30ºC maia de bacterii lactice selecţionate

specifică sortimentului de brânză (tip RB), care asigură un proces de acidifiere mai lentă şi

formarea aromei specifice. Maiaua se adaugă în proporţie de 2 %, având aciditate de 80-90ºT.

Laptele se menţine pentru maturare circa 30 de minute, până când aciditatea sa creşte la

18-19ºT.

Închegarea

- se realizează la temperatura de 30-31ºC, cantitatea de cheag folosită trebuind să asigure o

durată de închegare de 30 minute.

8

Prelucrarea coagulului

- constă din tăierea lui în coloane cu latura de 2 cm şi apoi mărunţirea acestora cu ajutorul

căuşului în culturi cu latura tot de 2 cm.

Mărunţirea coagulului se continuă cu ajutorul harfei până la mărimea bobului de grâu

mare, durata întregii prelucrări fiind de circa 25 minute. Urmează ridicarea lentă a temperaturii la

34ºC, timp în care (circa 15 minute) masa de boabe de coagul se amestecă. Se continuă

amestecarea energică încă 15 minute, la aceeaşi temperatură, în vederea asigurării unei

deshidratări mai înaintate, boabele de coagul reducându-şi volumul la mărimea bobului de grâu

mic. În acest moment aciditatea zerului ajunge la 12-12,5 ºT. Urmează un repaus de 1-2 minute

pentru sedimentarea masei de coagul prelucrat. Se scoate apoi zerul şi coagulul se strecoară

printr-o sedilă, presându-l cu mâinile în pânză spre a elimina cât mai mult zer. Zerul trebuie să

aibă o culoare galben-verzuie şi să fie limpede, conţinutul în grăsime nedepăşind 0,5-0,6 %.

Formarea-presarea

Masa de coagul prelucrat, bine scurs, se trece în forme cilindrice cu fundul perforat, în

care se presează cu mâna. Se folosesc 2 tipuri de forme:

- forma mică, Φ = 9,5 cm şi h = 4,5 cm (greutatea brânzei este de 250 g)

- forma mare, Φ = 13 cm şi h = 4,5 cm (greutatea brânzei este de 500 g).

Formele umplute sunt aşezate pe o crintă perforată, care permite scurgerea cât mai rapidă a

zerului. Se acoperă cu un capac de lemn sau metal, peste care se aşează discuri metalice cu

greutatea de 0,9-1 kg (forme mici) sau 1,8-1,9 kg (forme mari).

După 15 minute se scot bucăţile de brânză din forme pentru întoarcere, fiind în prealabil

învelite în tifon opărit şi stors. Întoarcerea formelor cu brânză se face de 6 ori/oră, din 5 în 5

minute.

Durata presării este de 3-3½ ore, iar temperatura din sala de fabricaţie va fi de 20-23ºC.

La scoaterea din forme se va determina pH-ul brânzei, care trebuie să fie de 6,0-6,9. În

cazul în care nu s-a realizat acest pH, bucăţile de brânză se vor menţine în continuare pe crintă,

scoase din forme, până la atingerea acestui parametru.

Sărarea

- se face în saramură cu concentraţia de 19-20 % şi temperatura de 13-15ºC, durata fiind în

funcţie de mărimea bucăţilor: cele mici 1 oră, iar cele mari 1½ ore. Se va folosi numai saramură

pasteurizată şi proaspătă, schimbată la interval de maxim 15 zile. În timpul saramurării, bucăţile

de brânză crudă se întorc din 30 în 30 minute.

Maturarea

- se realizează în încăperi cu temperatura de 13-15ºC, iniţial umiditatea relativă a aerului

fiind de 80 % (în primele 7-10 zile) şi crescând la 95 %. Durata maturării este de 30 zile. În acest

9

timp, bucăţile de brânză se întorc zilnic de 2 ori, spălându-se din 3 în 3 zile cu saramură călduţă

având concentraţia de 5 %.

La circa 10 zile de la începutul maturării apar pe suprafaţa brânzei bacteriile roşului

(Bacterium linens). Până la apariţia acestora se va evita formarea mucegaiurilor pe coaja brânzei

prin ştergere cu mâna, spălare cu un burete sau cu peria.

La terminarea maturării se îndepărtează prin spălare mucilagiul superficial şi după zvântare

brânza se ambalează în folie de aluminiu sau hârtie caşerată cu polietilenă.

Depozitarea

Până la darea în consum, brânza se depozitează la o temperatură 2-6ºC şi o umiditate de 85-

90 %. În aceste condiţii se poate păstra 20 zile.

3.3. Surse de aprovizionare cu materii prime

Laptele, până să ajungă în fabrică, este supus următoarelor procedee: colectare, răcire,

transport, control calitativ, etc.

A. Zona de colectare

Este teritoriul de pe care se colectează laptele pentru aprovizionarea cu materie primă a

unei întreprinderi. Ea cuprinde satele şi comunele existente în zona respectivă, iar raza de colectare

are o distanţă de 30-40 km. Preluarea laptelui de către întreprindere se face de două ori pe zi:

dimineaţa şi seara, iar în cazul laptelui de oaie până la 3 ori pe zi în perioada de vârf a lactaţiei. Ca

subunităţi ale zonei de colectare avem: punctele de strângere, centrele de colectare, centre de

smântânire şi secţii de fabricăre a brânzeturilor.

• Punctul de strângere - reprezintă cea mai mică unitate de colectare, fiind situat în fiecare sat

sau comună şi raza de activitate pentru un punct nedepăşind 5 km. La punctele de strângere

se face recepţia calitativă - care constă în aprecierea senzorială, determinarea prospeţimii

(proba fierberii sau proba cu alcool), determinarea densităţii, determinarea grăsimii,

determinarea impurităţilor cu lactofiltrul şi recepţia cantitativă – care constă în măsurarea

cantităţii de lapte, strecurarea şi răcirea laptelui, precum şi transportul la centrul de

colectare sau la fabrică. Punctele de strângere trebuie să aibă un anumit spaţiu pentru a

putea fi funcţionabile, stabilit conform duratei de recepţie a laptelui, să corespundă

normelor igienico-sanitare, să asigure scurgerea apelor de spălare, să fie iluminate, aerisite,

să fie dotate cu aparatura corespunzătoare pentru efectuarea analizelor fizico-chimice ale

laptelui, să aibă spaţii şi condiţii de depozitare - bazine cu apă rece sau apă cu gheaţă - a

bidoanelor cu lapte până la expedierea lor. De la punctele de strângere, laptele ajunge direct

la fabrică sau la centrele de colectare.

10

• Centrul de colectare - are rolul de a primi laptele de la mai multe puncte de strângere şi de

la producătorii direcţi, fiind situat în comune mai mari, cu drumuri de acces

corespunzătoare transportului cu mijloace auto. La centrul de colectare se efectuează

recepţia calitativă şi cantitativă a laptelui, filtrarea laptelui pentru îndepărtarea impurităţilor

mecanice, răcirea la o temperatură sub 10ºC şi depozitarea în bidoane, asezându-le în

bazine cu apă şi gheaţă sau în tancuri izoterme până în momentul transportului la

intreprinderea de industrializare.

• Centrul de smântânire - este un centru de colectare în care se face şi smântânirea laptelui

colectat. Smântâna obţinută se răceşte, se ambalează în bidoane şi se păstrează la

temperaturi joase, în bazine cu apă şi gheaţă. Centrele de smântânire nu funcţionează la un

randament bun deoarece apar pierderi mari în grăsime, smântâna este dificil de păstrat şi

prelucrat în unt. Prin urmare, se preferă ca smântânirea să aibă loc doar în fabrici.

• Secţia de fabricăre a brânzeturilor – îndeplineşte toate funcţiile unui centru de colectare,

prelucrând totodată laptele colectat în diferite sortimente de brânzeturi. Ele sunt situate în

zone mai îndepărtate de centrele populate, în regiuni greu accesibile mijloacelor de

transport auto. Raza de colectare a unor astfel de secţii nu trebuie să depăşească 10 km,

avându-se în vedere menţinerea calităţii laptelui. În cazul în care se recepţionează numai

lapte de oaie, activitatea acestor secţii are un caracter sezonier, fabricându-se în special caş,

telemea de oaie şi caşcaval.

B. Punctul de condiţionare a laptelui

Aici se asigură păstrarea laptelui în stare proaspătă până la transportul sau spre fabrici.

Punctul de condiţionare a laptelui are, astfel, un rol foarte important şi pentru îndeplinirea lui este

împărţit în spaţii precum: camera de lapte şi punctul de răcire.

• Camera de lapte – este amplasată într-un spaţiu amenajat la capătul grajdului, este

complet izolată, comunicând numai printr-o trapă prevazută cu un geam, pe unde este

adus laptele din grajd. Funcţiile acestei camere de lapte constau în: recepţia cantitativă şi

calitativă a laptelui obţinut de la animalele din grajdul respectiv, tratarea preliminară a

laptelui (strecurare, răcire, etc.), păstrarea laptelui la temperaturi joase până la expediere.

Condiţiile minime pe care trebuie să le îndeplinească o cameră de lapte situată în clădirea

grajdului sunt următoarele:

� să nu aibă comunicare directă cu grajdul, pentru a se evita pătrunderea în această

cameră a aerului din grajd, aer care este foarte infectat, în general, şi al cărui miros

se poate transmite laptelui;

11

� suprafaţa camerei să fie de minimum 24 m2 , să fie luminată şi să aibă plasă de

sârmă la geamuri;

� să dispună de apă rece şi caldă;

� să aibă o bună scurgere a apei de spălare.

• Punctul de răcire – construcţie independentă – este indicat acolo unde sunt mai multe

grajduri cu vaci. Se construieşte cu una sau două încăperi: în prima încăpere se face recepţia

laptelui şi după necesitate şi smântânirea lui, iar în a doua încăpere se răceşte laptele cu ajutorul

răcitorului plan. Acesta este construit dintr-un număr variabil de ţevi orizontale din tablă de oţel

cositorită sau oţel inoxidabil, dispuse paralel una deasupra alteia sau din două foi de tablă ştanţată

care se alătură şi se sudează, formând în interior un canal cu profil oval. Deasupra răcitorului

există un jgheab cu orificii pe toată lungimea lui, iar la partea inferioară un jgheab colector.

Laptele se scurge din jgheabul superior prin orificii, pe una sau ambele feţe ondulate ale

răcitorului, este colectat în jgheabul inferior şi apoi trecut în bidon. În partea superioară a

răcitorului circulă apa rece care realizează prerăcirea laptelui, iar la partea inferioară răcirea se

realizează cu saramură. Răcitoarele plane deschise prezintă pe lângă avantajul unei scăderi rapide

a temperaturii laptelui şi aerarea acestuia. Ca dezavantaje, se menţionează posibilitatea infectării

laptelui cu microorganisme din aer şi pierderile prin evaporare. Pentru a proteja laptele de

infectare la contactul cu aerul exterior, unele răcitoare sunt prevăzute cu ecrane dispuse de o

parte şi de alta a aparatului, care pot fi îndepartate cu uşurintă pentru a permite spălarea

corespunzătoare. În cazul în care ferma produce cantităţi mari de peste 2000 l lapte, este indicat

ca, după răcire, laptele să fie depozitat în tancuri izoterme, de unde cu ajutorul pompelor va trece

direct în cisternele de transport.

Transportul laptelui

Transportul laptelui are şi el un rol foarte important în desfăşurarea procesului tehnologic.

De asemenea, el influenţează consumul specific, utilizarea raţională a timpului de muncă şi preţul

de cost. Sosirea laptelui la fabrică trebuie sa fie ritmică, în concordanţă cu cronograma de

funcţionare a utilajelor. Trebuie să se cunoască cantitatea de lapte ce urmează a fi transportată de la

fiecare centru de colectare, distanţa de la centre la fabrică, orele la care se face colectarea şi se

întocmeşte graficul transporturilor. Acest grafic prevede ora plecării mijloacelor de transport de la

întreprindere şi ora de sosire cu lapte.

Condiţiile în care trebuie să se facă transportul laptelui sunt:

� durata transportului să fie cât mai scurtă, iar mijloacele cât mai rapide;

� evitarea încălzirii laptelui în sezonul cald şi a îngheţării în timpul iernii;

12

� evitarea agitării laptelui, pentru a preveni separarea grăsimii şi creşterea

numărului aparent de microorganisme.

Recipientele pentru transportul laptelui trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

� să fie rezistente la şocurile mecanice din timpul manipulării şi transportului;

� să reziste la acţiunea chimică a laptelui şi a soluţiilor de spălare;

� să fie uşoare, pentru ca greutatea lor proprie să prezinte un procent cât mai redus

din greutatea totală a sarcinii de transportat;

� să se manipuleze uşor;

� să împiedice transmiterea căldurii;

� să permită o spălare uşoară;

� să aibă un preţ de cost redus.

Indiferent de tip, recipientele trebuie umplute complet cu lapte pentru a se evita agitarea în

timpul transportului.

Se folosesc ca recipiente:

• bidoanele, confecţionate din oţel inoxidabil, oţel cositorit, aluminiu (în ţara noastră) sau

masă plastică, care se vor transporta cu ajutorul camioanelor. Capacitatea bidoanelor de aluminiu

este de 25 l şi au o greutate de 5-6 kg, pe când a bidoanelor din oţel cositorit este de 30 l şi

greutatea de 12-14 kg. Cele din masă plastică sunt uşoare, se manipulează fără zgomot şi au o

conductibilitate termică redusă. Însă, apar dificultăţi la dezinfectarea şi sterilizarea lor şi

favorizează dezvoltarea unor mucegaiuri de culoare roşie. Cele mai recomandate bidoane sunt cele

de oţel inoxidabil, deoarece nu reacţionează cu componentele laptelui, sunt mai grele, rezistă la

şocuri mecanice şi rezistă la oxidare. Ele însă costa mult. În interiorul bidoanelor există o

proeminenţă care indică punctul până unde trebuie să fie umplute cu lapte. Toate bidoanele se vor

închide la partea superioară cu capace de diferite forme, în funcţie de sistemul de închidere: capace

de formă cilindrică, care se introduce în gâtul bidonului ca dop; capace care depăşesc gâtul

bidonului, având formă de ciupercă; capace care se fixează cu ajutorul unui dispozitiv pârghie.

• cisternele, recipiente de formă cilindrică sau ovală, confecţionate din tablă de aluminiu

şi izolate termic, cu o capacitate de 500-20.000 l. Fiecare cisternă are gură de vizitare, capac de

închidere etanşă şi robinet de golire.Transportul laptelui cu ajutorul cisternelor este mai ieftin, însă

laptele de diferite calităţi de la diferiţi furnizori se amestecă. După golirea laptelui, cisternele

trebuie clătite cu apă rece şi apoi spălate cu un detergent potrivit materialului din care sunt

executate, după care urmează operaţia de dezinfectare.

13

Controlul calitativ al laptelui

Laptele crud integral trebuie analizat din punct de vedere calitativ prin examen senzorial,

fizico-chimic, microbiologic şi din punct de vedere al însuşirilor sale tehnice.

În unităţile de producţie, verificarea lui se face prin prelucrare pe loturi. Prin lot se inţelege

cantitatea de lapte provenită de la aceeaşi specie, aflată în acelaşi fel de ambalaj şi care se livrează

deodată unităţii colectoare. Toate analizele se fac imediat după deschiderea recipientelor şi după

omogenizarea conţinutului recipientelor din care se vor lua probele de lapte.

• examenul senzorial – constă în urmărirea aspectului, consistenţei, culorii, gustului şi

mirosului laptelui.

Laptele crud integral trebuie să aibă:

� aspectul de lichid omogen, opalescent, fără corpuri străine vizibile în suspensie şi fără

sediment;

� consistenţă fluidă, nu se admite o consistenţă vâscoasă, filantă sau mucilaginoasă;

� culoarea albă cu nuanţă gălbuie pentru laptele de vacă, albă cu nuanţă gălbuie slab

perceptibilă pentru laptele de capră şi culoare albă pentru laptele de oaie şi de bivoliţă;

� mirosul plăcut, specific laptelui crud, fără miros străin;

� gustul plăcut, dulceag, caracteristic laptelui proaspăt.

• examenul fizico-chimic – se determină densitatea, aciditatea, pH –ul, temperatura, gradul

de impurificare al laptelui (proba cu lactofiltru) şi se stabileşte conţinutul laptelui în componentele

sale principale: dozarea substanţei uscate totale sau degresate, dozarea grăsimii, a proteinelor

(titrul proteic, metoda Kjedhal, titrare cu formol, metoda colorimetrică cu amido-negru cu ajutorul

aparatului pro-milk). Ca rezultat bun al acestor analize, laptele crud integral trebuie să aibă

caracteristicile din tabelul următor:

Indicii fizico-chimici ai laptelui crud integral

Caracteristici

Laptede vacă

Lapte de capră

Lapte de

bivoliţă

Lapte de

oaie

Aciditate, ºT

15-19

max.19

max. 21

max. 24

Densitate la

20ºC

1029

1029

1031

1033

Grăsime, % min.

3,2

3,3

6,5

6,5

14

Caracteristici

Laptede vacă

Lapte de capră

Lapte de

bivoliţă

Lapte de

oaie

Substanţa

uscată negrasă, %min

8,5

8,5

10

11

Titrul proteic

3,2

3,2

4,5

5

Grad de impurificare

I

I

I

II

Temperatura, ºC max

14

15

14

15

• examenul microbiologic – se apreciează numărul de microorganisme din lapte cu

ajutorul:

� probei reductazei cu albastru de metilen - aceasta permite să se stabilească în

mod indirect gradul de contaminare prin măsurarea activităţii reducătoare a laptelui, determinată

de prezenţa bacteriilor. Calitatea microbiologică a laptelui se stabileşte în funcţie de durata în

care a apărut decolorarea - tabelul 2.

Aprecierea calităţii laptelui în funcţie de durata de decolorare

Intervalul de timp al

decolorării

Calitatea laptelui Clasa de calitate,

microbiologic

peste 5 ore şi 30 minute bună 1

2 ore – 5 ore şi 30 minute satisfăcătoare 2

20 minute – 2 ore nesatisfăcătoare 3

<20 minute Total nesatisfăcătoare 4

� probei reductazei cu resazurină – constă în clasificarea laptelui pe calităţi în

funcţie de culoarea la care a ajuns amestecul lapte-resazurină. Proba cu resazurină poate da

uneori rezultate neconcordante cu proba albastrului de metilen, în cazul existenţei în lapte a unui

număr mai mare de leucocite care influenţează reacţia (potenţialul de reducere fiind mai ridicat în

cazul albastrului de metilen) – tabelul 3.

15

Clasificarea laptelui la proba cu resazurină, comparativ cu o scară de culoare etalon

Clasa Culoarea Proba cu albastru de metilen, echivalentă în

timpul de decolorare

I albastră-pastel 5 1/2 şi peste

II albastră-violetă 2 ore - 5 1/2

III roşie-violetă 20 minute - 2 ore

IV Roşie-roz

V decolorată

sub 20 minute

� determinarea numărului total de germeni (NTG) – metoda permite aprecierea

gradului de contaminare a produsului prin însămânţare pe medii nutritive, termostatare la 30 ºC

timp de 72 ore sau la 37 ºC timp de 48 ore şi numărarea coloniilor rezultate;

� determinarea numărului de bacterii coliforme şi de Escherichia coli – se

determină gradul de contaminare a laptelui prin însămânţare pe medii speciale, evidenţiind

puterea lor fermentativă: bacteriile coliforme fermentează lactoza la 37 ºC, cu producerea de

gaze; Escherichia coli fermentează lactoza la 44 ºC, cu producerea de gaze şi formarea de indol.

� identificarea laptelui mastic cu reactiv CMT – laptele mastic se poate evidenţia

după numărul de leucocite din lapte sau cu reactiv CMT (4 g sodiu dodecil sulfat, 24 g uree şi 6

ml soluţie apoasă 1/300 de brom crezol pur la 100 ml cu pH= 8). Metoda constă în următoarele:

pe o placă de porţelan se pun 2 ml lapte şi 2 ml reactiv CMT, care se amestecă prin mişcări de

rotaţie. Citirea rezultatelor se face după 10 secunde, cu următoarea interpretare: negativ – dacă

amestecul rămâne lichid, fără îngroşare şi precipitat; dubios – dacă se observă un precipitat uşor,

fără tendinţa de gelatizare; pozitiv – dacă amestecul se îngroaşă imediat, cu apariţia de gel, iar

prin agitare gelul se adună în centru.

� proba fermentării – este necesară pentru aprecierea laptelui din punct de vedere

al prezenţei microflorei producătoare de gaze. Proba constă în a introduce laptele recepţionat în

eprubete care se termostatează la 37-40 ºC, timp de 12 şi 24 ore, după care se apreciează coagulul

format.

• aprecierea laptelui din punct de vedere al calităţilor sale tehnice – constă în:

� identificarea laptelui provenit de la animale cu afecţiuni mamare, care nu se va

folosi (proba catalazei);

� identificarea substanţelor care reduce aciditatea laptelui (proba alcalinităţii

cenuşii);

16

� identificarea antisepticilor, antibioticelor;

� aprecierea comportării laptelui la coagularea cu cheag pentru laptele destinat

fabricării brânzeturilor;

� determinarea stabilităţii laptelui la încălzire pentru laptele destinat fabricării

laptelui concentrat sterilizat (proba cu fosfat monopotasic-metoda Ramadell Johnson-Hammer-

Schmidt);

� determinarea indicelui de iod sau al indicelui de refracţie a grăsimii laptelui în

cazul fabricării untului.

Preţul laptelui

Se stabileşte în funcţie de cantitatea sa şi conţinutul în grăsime, de calitatea sa

microbiologică.

În multe ţări, printre care şi ţara noastră, singurul criteriu de plată a laptelui după calitate

il constituie conţinutul de grăsime al laptelui, datorită simplităţii şi preciziei metodei de

determinare a grăsimii.

La folosirea plăţii laptelui după grăsime, după proteine sau după ambele, trebuie avut în

vedere produsele care se fabrică din acest lapte (unt, brânzeturi).

Calitatea microbiologică a laptelui este condiţia obţinerii produselor de calitate

superioară. Aplicarea plăţii laptelui după gradul sau de contaminare cu microorganisme este

legată de o serie de greutăţi privind ridicarea probelor şi metodelor de analiză. Aprecierea

calităţii microbiologice şi plata laptelui după acest criteriu se aplică în alte ţări, cum sunt Olanda,

Elveţia, Danemarca, ţări care au industria laptelui foarte dezvoltată.

3.4. Principalele caracteristici ale materiilor prime, auxiliare, şi a produselor finite

Materia primă:

Laptele

A. Compoziţia chimică a laptelui

Laptele este un lichid de culoare albă gălbuie, care se obţine prin mulgerea completă şi

continuă a animalelor sănătoase, hrănite şi îngrijite în mod adecvat conform tehnologiilor de

exploatare.

Laptele are o compoziţie chimică complexă, fiind format în principal din apă 87,5 % şi

substanţă uscată 12,5% care conţine substanţele nutritive de bază din alimentaţia omului:

17

grăsime, proteine, glucide (lactoza), săruri minerale. În cantităţi mai mici, laptele conţine şi

steride, vitamine, acid citric, pigmenţi, enzime, mici cantităţi de gaze.

Compoziţia chimică a laptelui, în %:

Lapte de:

Componenţi: VACĂ Oaie Bivoliţă Capră

Apă 87.5 83.0 81.5 87.0

Substanţă uscată totală 12.5 17.0 18.5 13.0

Grăsime 3.5 6.8 8.2 4.1

Substanţă uscată negrasă 9.0 10.2 10.3 8.9

Proteine totale 3.4 5.7 4.5 4.2

Cazeină 2.8 4.6 3.8 3.2

Lactalbumină şi lactoglobulină 0.6 1.1 0.7 1.0

Lactoza 4.5 4.5 5.0 4.6

Substanţe minerale 0.7 0.8 0.8 0.8

1. Substanţele proteice

Proteinele reprezintă 95% din totalul componentelor azotate din lapte, fiind formate din

cazeină în proporţie de 80-85% şi proteine solubile (lactalbumine şi lactoglobuline), care deţin

restul de 15-20%.

Ele constituie elementul de bază cel mai valoros al laptelui, sunt proteine complete,

întrucât conţin toţi aminoacizii esenţiali necesari organismului uman.

• Cazeina - este componentul proteic de bază, care se deosebeşte de celelalte proteine

ale laptelui prin faptul că, conţine în molecula sa fosfor (sub formă de acid fosforic), fiind astfel

o fosfoproteină. Cazeina pură se prezintă sub formă de pulbere higroscopică, fără miros şi gust,

iar în lapte se găseşte sub formă de soluţie coloidală, fiind solubilizată în prezenţa unor soluţii de

săruri.

Din punct de vedere structural, cazeina nu are o structură unitară, ea fiind formată din

trei fracţiuni moleculare şi anume α β şi γ – cazeină, care se deosebesc prin conţinutul în fosfor

şi modul cum se comportă sub acţiunea cheagului. Astfel α şi β cazeina precipită sub acţiunea

cheagului, formând coagulul de brânză, iar γ – cazeina trece în zer. Recent ( F.A.O.,1995), a mai

fost identificat un alt element constitutiv al cazeinei şi anume k – cazeina, care are un rol

protector faţă de celelalte fracţiuni cazeinice (α şi β), fiind degradată numai de către enzimele

18

coagulante, astfel având loc precipitarea celorlalte fracţiuni, care se regrupează ulterior într-o

reţea prin fixarea ionilor de calciu, rezultând coagulul sub formă de gel. Ponderea celor trei

fracţiuni cazeinice (α β şi γ), variază în funcţie de specie, rasă, faza de lactaţie, nivel de furajare.

În mod normal în laptele de vacă valorile medii pentru aceste fracţiuni sunt de 33,7 %

pentru α – cazeină, 58,9 % pentru β cazeină şi 7,4% pentru γ – cazeină.

În laptele proaspăt, cazeina este legată de sărurile de calciu împreună cu care formează

complexul cazeino-fosfo-calcic, rămânând în soluţie coloidală atâta timp cât între cazeină şi

calciu se menţine un anumit echilibru.

Precipitarea cazeinei are loc sub influenţa anumitor factori, precum:

- adăugarea de acid;

- acţiunea enzimelor coagulante;

- adăugarea de alcool;

- adăugarea unor săruri;

Precipitarea cazeinei prin adaos de acizi are loc când se atinge punctul izoelectric

(pH=4,6), datorită modificării stării coloidale a acesteia pe măsură ce pH-ul scade. Astfel, prin

adaos de acid se elimină o parte din calciul fixat şi cazeina destabilizată precipită, trecând în

acid cazeinic.

O astfel de precipitare a cazeinei este însă de lungă durată, producându-se de regulă

sub acţiunea acidului lactic format prin fermentaţie de către bacteriile lactice, cu rol de obţinere

prin acidificare a diferitelor produse lactate.

Încălzirea laptelui la temperaturi mai mari de 64°C, reduce capacitatea de coagulare a

laptelui, deoarece o parte din sărurile de calciu precipită, fiind astfel necesar adaosul de clorură

de calciu în laptele pasteurizat folosit pentru fabricarea brânzeturilor. Fiind un proces enzimatic,

formarea coagulului de brânză este influenţată astfel şi de anumite condiţii de pH şi temperatură,

precum şi de prezenţa unei cantităţi suficiente de calciu.

Precipitarea cazeinei se mai poate produce şi prin adăugarea unei anumite cantităţi de

alcool, fenomen ce are aplicaţii practice în stabilirea rapidă a prospeţimii laptelui (proba de

alcool), deoarece concentraţia de alcool necesară pentru a provoca precipitarea este mai mică în

cazul când laptele este deja acidificat.

• Lactalbumina - este o proteină bogată în sulf, dar lipsită de fosfor, fiind solubilă

în apă şi care nu precipită alături de cazeină sub acţiunea acizilor sau a enzimelor coagulante. La

o încălzire de 72°C a zerului rezultat după coagularea cazeinei, lactalbumina poate precipita.

Această proteină prezintă o mare valoare alimentară pentru organismul uman, deoarece este uşor

asimilabilă şi are un conţinut bogat în aminoacizi esenţiali.

19

• Lactoglobulina - formează împreună cu lactalbumina proteinele normale ale

zerului, fiind astfel cunoscute şi sub denumirea de proteine serice. Spre deosebire de

lactalbumină, lactoglobulinele nu precipită nici prin acţiunea acizilor şi nici prin încălzire,

separarea ei putând fi făcută numai prin tratare cu soluţie saturată de sulfat de magneziu.

În afară substanţelor azotate proteice menţionate mai sus, în lapte se mai întâlnesc şi

substanţe azotate neproteice care deţin o pondere de cca 5%. Din această grupă fac parte ureea,

creatina, creatinina, nucleotide, baze azotate, hipoxantina, amoniac, unele vitamine din

complexul B, derivaţi ai glucidelor şi fosfolipidelor.

Conţinutul de azot neproteic din lapte creşte prin încălzirea la temperaturi mai mari de

50°C, când are loc o degradare a componentelor proteice. În lapte se mai pot întâlni şi

aminoacizi liberi rezultaţi din degradarea proteinelor sub acţiunea enzimelor proteolitice, doar o

anumită proporţie din aceştia fiind ulterior foloşiţi de organismul uman.

2. Glucidele

Principalul glucid din lapte este lactoza. Laptele de vacă conţine 45-50 g lactoză per

litru, precum şi compuşi liberi ca glucoză şi galactoză, N- acetil glucozamină, N- acetil

galactozamină şi urme de acizi sialici. Lactoza este un dizaharid format prin unirea a două

molecule de monozaharide, respectiv glucoză şi galactoză. Puterea sa de îndulcire este extrem de

slabă(0,27), fiind de cca 2 ori mai mică decât a glucozei şi de 4 ori decât a zaharozei.

Lactoza joacă un rol însemnat în industria brânzeturilor, întrucât este fermentescibilă, în

special sub acţiunea bacteriilor lactice, care o transformă în acid lactic. În funcţie de tipul de

microorganism care acţionează , poate avea loc o:

- fermentaţie lactică, cu formare de acid lactic;

- fermentaţie propionică, cu formare de acid propionic;

- fermentaţie butirică, cu formare de acid butiric;

- fermentaţie alcoolică, cu formare de alcool etilic.

Aceşti compuşi formaţi, împreună cu CO2 care rezultă şi cu alţi compuşi din urma

reacţiei, imprimă gust şi aromă specifice diferitelor brânzeturi.

3. Lipidele

Grăsimea este componentul din lapte care prezintă cele mai mari variaţii cantitative, în

funcţie de specie, rasă, perioadă de lactaţie, hrană, laptele conţinând în general aproximativ 35 g

lipide/litru. În lapte grăsimea se găseşte sub formă emulsionată, ca globule mici cu un diametru

ce variază între 3 µ şi 10 µ. Culoarea grăsimii este diferită în funcţie de sezon, fiind de regulă alb

20

– gălbuie vara datorită prezenţei pigmenţilor carotină şi xantofilă, care provin din nutreţurile

verzi.

Lipidele sunt constituite din gliceride (trigliceride, digliceride, monogliceride- în

proporţie de 98-99%), fosfolipide (0,2-1,0%), steroli (1,25-0,4%), acizi graşi liberi (0,1-0,4%)

care se găsesc în interiorul şi în membrana globulelor grase. Tratamentele termice şi mecanice,

precum şi acţiunea unor enzime, pot provoca liza membranei globulelor grase favorizând astfel

dezemulsionarea. Încălzirea laptelui la cca 80° C urmată apoi de scăderea pH-ului, determină

aglomerarea globulelor de grăsime sub formă de smântână. O parte din fosfolipide şi steroli, ca şi

urme de acizi graşi se găsesc emulsionate în zer.

• Gliceridele - sunt în general mixte şi conţin aproape toţi acizii graşi, unii cu

activitate fiziologică importantă, ceea ce sporeşte valoarea alimentară a produselor lactate.

Acizii graşi cu catenă scurtă, cum este cazul acizilor butiric şi capronic sunt volatili, ceea ce

imprimă laptelui şi produselor lactate un miros particular.

• Fosfolipidele (fosfatidele) - au rol important în formarea globulelor de grăsime,

intrând într-o proporţie însemnată în compoziţia membranei lipoproteice.

Fosfolipidele sunt substanţe hidrofile, realizează o legătură între faza grasă şi cea apoasă a

laptelui, stabilizând astfel globulele de grăsime. Valoarea lor nutritivă este foarte ridicată, mai

ales datorită conţinutului de fosfor.

Dintre fosfatide, în cantitatea cea mai ridicată este prezentă lecitina, care este

considerată cel mai bun emulgator şi stabilizator pentru grăsimea din lapte.

• Sterolii - sunt alcooli policiclici fiind reprezentaţi în lapte de colesterol, în

proporţie de 0,07- 0,4% din grăsimea totală şi cu mici urme de ergosterol (provitamina D) în

asociere cu lecitinele, sterolii intervin totodată în stabilizarea emulsiei de grăsime.

4. Sărurile minerale

Laptele conţine 0,7-0,9% săruri minerale în special sub formă de cloruri, fosfaţi, citraţi de

calciu, sodiu, potasiu şi magneziu.

Se găsesc în lapte fie în soluţie (în lactoser), ori sub formă legată în fracţiunea insolubilă

sau coloidală. Astfel, unele elemente minerale se găsesc exclusiv sub formă de ioni (Na+, K+, Cl-

), fiind foarte accesibile pentru organism, altele se găsesc în fracţiunea solubilă a laptelui, parţial

sub formă liberă aşa cum este cazul calciului, magneziului, fosforului şi sulfului, ionizată (Ca2++,

Mg2+), parţial sub formă de săruri nedisociate (calciu şi magneziu) sau sub forme complexe

(esteri şi fosfolipide).

21

Calciul este elementul mineral cel mai important al laptelui, în ceea ce priveşte

alimentaţia umană, datorită faptului că se găseşte într-o cantitate apreciabilă, iar pe de altă parte

faptului că este foarte bine absorbit şi reţinut de organismul uman.

În afară de macroelementele menţionate, laptele mai conţine şi o serie de microelemente

(Al, Fe, Zn, I, Fl etc), care deşi sunt în cantităţi foarte mici, au totuşi o importanţă fiziologică şi

nutriţională deosebită. Concentraţia în microelemente a laptelui de vacă este redusă, fiind

influenţată în special de alimentaţie, de perioada de lactaţie şi tehnica de determinare.

5. Vitaminele

Laptele conţine în cantităţi variabile aproape toate vitaminele (mai puţin vitamina C),

concentraţia acestora fiind suficient de ridicată pentru a acoperi necesităţile organismului uman

sau animal.

Cantitatea de vitamine variază în funcţie de rasă, perioadă de lactaţie şi în mod deosebit

de alimentaţia animalelor, prin structura raţiilor administrate şi nivelele nutritive utilizate.

De asemenea, cantitatea de vitamine conţinută de lapte mai este influenţată şi de modul

de procesare a acestuia, respectiv prin operaţia de smântânire vitaminele liposolubile (A, D, E,

K) se concentrează în smântână, care trec apoi în unt, iar cele hidrosolubile (B) le găsim

concentrate în laptele smântânit şi în zară.

6. Enzimele

Enzimele din lapte participă specific la maturarea brânzeturilor şi constituie unul din

factorii principali, alături de cheag şi bacteriile lactice. S-au pus în evidenţă circa 19 enzime,

unele provenind din sânge, altele fiind de natura microbiană: lipază, fosfatază, protează şi oxido-

reductazele (catalaza, reductaza, lactoperoxidaza).

• Lipazele - sunt enzime ce catalizează descompunerea grăsimii din lapte, cu

formare de glicerină şi acizi graşi liberi, fenomen cunoscut şi sub denumirea de lipoliză.

Activitatea lipolitică, are loc în special în timpul păstrării laptelui crud şi a smântânii la rece,

ceea ce face să apară gustul de amar care se poate asocia şi cu cel de săpun. Lipazele sunt în

general distruse prin încălzirea laptelui la peste 80° C şi sunt de asemenea inactivate uşor la

acţiunea luminii solare sau a razelor ultraviolete.

• Proteaza - din lapte provoacă coagularea laptelui, dar şi o hidroliză lentă a

cazeinei până la nivel de oligopeptide şi aminoacizi, fiind asemănătoare enzimelor proteolitice

de natură microbiană.

22

• Fosfataza - are un rol important în transformările fermentative ale lactozei.

Laptele conţine două fosfataze şi anume fosfataza acidă, care are o activitate maximă la pH =4,0

şi fosfataza alcalină care are optimul de activitate la pH = 8,0.

Fosfataza alcalină are o termorezistenţă superioară celei acide(secretată de

bacteriile patogene), astfel că distrugerea ei reprezintă un indiciu de eficienţă pentru efectuarea

pasteurizării laptelui la temperatura de 71- 73°C.

• Catalaza - provine din celulele glandei mamare (leucocite), care este secretată de

bacteriile nelactice de contaminare. Sub acţiunea ei apa oxigenată este descompusă în apă şi

oxigen molecular. Enzima are un optim de activitate la pH= 7,0 şi este distrusă prin încălzire la

65°C în 30 de minute. Deoarece bacteriile lactice nu produc catalază, măsurarea cantităţii de

enzimă prezentă în lapte poate folosi la aprecierea calităţii igienice a laptelui.

• Lactoperoxidaza - este o enzimă de oxidare, care oxidează diferiţi compuşi prin

intermediul descompunerii peroxizilor, eliberând astfel oxigen atomic.

Este distrusă la o încălzire de peste 85°C, fapt ce serveşte la controlul eficienţei

pasteurizării înalte.

• Reductaza - prezentă în cantitate mai mare în lapte, este de natură microbiană

fiind secretată de bacteriile de contaminare. Acţiunea sa reducătoare, permite aprecierea indirectă

a calităţii igienice a laptelui, prin decolorarea soluţiei de albastru de metilen.

7. Gazele

Conţinutul laptelui în gaze este foarte variabil. Astfel, imediat după muls CO2 are o

proporţie de 10% din volumul laptelui, ca ulterior prin aerare şi agitare o parte din acestea scade,

dar creşte în schimb conţinutul în azot şi oxigen. Scăderea conţinutului de CO2 face ca aciditatea

titrabilă a laptelui să se diminueze imediat după muls. Creşterea conţinutului de azot din lapte nu

are nici o importanţă asupra compoziţiei acestuia, dar prezenţa unei cantităţi prea mari de oxigen

contribuie la distrugerea vitaminei C, conducând totodată şi la apariţia unor defecte de gust ca

urmare a proceselor oxidative.

B. Proprietăţi organoleptice ale laptelui

1. Culoarea

Laptele de vacă trebuie să se prezinte ca un lichid opac, cu consistenţă normală.

Culoarea normală a laptelui este albă sau alb–gălbuie. Coloraţia gălbuie se poate datora unui

conţinut mai mare de grăsimi şi prezentei pigmenţilor carotenoizi proveniţi în urma hrănirii

23

animalului cu anumite furaje (porumb, morcov, etc.). Laptele smântânit are o culoare albă cu

nuanţă albăstruie, iar zerul este galben-verzui, datorită pigmenţilor din grupa flavonelor.

Culorile anormale de roz, albastru, roşu, galben sunt rezultatul dezvoltării unor

microorganisme de infecţie, care produc pigmenţi caracteristici. Culoarea roşie mai poate fi

datorată prezenţei sângelui în lapte sau a consumului unor plante ca: piciorul cocoşului, laptele

cucului etc.

2. Gustul şi mirosul

Laptele proaspăt trebuie să aibă un gust uşor dulceag şi aromă plăcută, dar mai puţin

pronunţată.

Laptele împrumută uşor mirosuri străine din mediul înconjurător, de la substanţele în

preajma caroră se află (de grajd, bălegar, petrol etc.). Alte mirosuri străine pot proveni şi de la

nutreţurile consumate de animalele de lapte, ca de exemplu: trifoi, radăcinoase, varză etc.

Laptele mai poate prezenta miros şi gust de rânced sau de seu, datorită oxidării grăsimii din

lapte.

Apariţia însă în lapte a unor mirosuri şi gusturi străine, este de cele mai multe ori,

urmarea activităţii biochimice a unor microorganisme de infecţie, provenite din mediul

înconjurător sau de la animalul bolnav, care modifică compoziţia chimică şi deci, laptele nu mai

poate fi folosit pentru prelucrarea brânzeturilor de calitate.

C. Proprietăţile fizico-chimice ale laptelui

1. Densitatea

Este influenţată de conţinutul laptelui în substanţă uscată, dar şi de raportul care există

între partea grasă şi negrasă, variind mai mult în funcţie de specie şi mai puţin faţă de factorii

rasă, vârstă sau alimentaţie. Normele standard (densitatea minimă), pentru ţara noastră sunt

următoarele : pentru laptele de vacă şi capră 1,029, pentru laptele de bivoliţă 1,031 şi pentru

laptele de oaie 1,033.

Densitatea creşte cu cât conţinutul laptelui în substanţă uscată negrasă este mai mare,

deoarece principalii componenţi ai acesteia au greutăţi specifice mai mari decât unitatea,

respectiv proteinele 1,346 şi lactoza 1,666. Densitatea scade însă, atunci când conţinutul laptelui

în grăsime este mai ridicat, deoarece partea grasă are o greutate specifică mai mică de 1 (0,935-

0,944).De asemenea, densitatea variază în funcţie de timpul scurs la muls, fiind astfel imediat

după muls mai redusă ca valoare, datorită prezenţei unei cantităţi mai mari de gaze. Totodată,

răcirea sau încălzirea bruscă a laptelui, determină variaţii mult mai mari ale densităţii, decât cele

24

corespunzătoare temperaturii de 20° C, situaţie explicată prin faptul că este necesar un oarecare

timp pentru ca grăsimea să-şi modifice starea fizică pentru adaptarea la diferitele valori de

temperatură.

Prin smântânirea laptelui, respectiv extragerea unei cantităţi mai mari sau mai mici de

grăsime, densitatea creşte la valori cuprinse între 1,032-1,034 (în medie 1,033).

Densitatea constituie un criteriu pentru aprecierea calităţii şi valorii comerciale a laptelui

la livrare şi preluare. Astfel, cunoaşterea densităţii prezintă importanţă pentru stabilirea

eventualelor falsificări prin diluare a laptelui integral, dar şi pentru a determina prin calcul

substanţa uscată pe baza relaţiei dintre valoarea densităţii şi procentul de grăsime al laptelui

(conform formulei de mai jos):

s.u. % ;5,04

)8,4(+

+×=

dG

în care G= conţinutul de grăsime din lapte în %;

d= densitatea laptelui la 20 ° C, exprimată în grade de densitate.

2. Aciditatea

Reprezintă gradul de concentrare a soluţiei acide din lapte şi se exprimă prin pH

(concentraţia în ioni de hidrogen - H+), sau aciditate titrabilă (concentraţia în ioni hidroxil- OH).

Astfel, laptele proaspăt muls are o aciditate titrabilă de 16-18° T, din care părţii proteice

îi revine 4-5 ° T, gazelor 1-2° T, iar restul de 10-11° T sărurilor acide şi în special fosfaţilor

(G.Chintescu, Şt.Grigore,1982).

În ceea ce priveşte aciditatea activă (pH-ul), laptele normal se prezintă ca un lichid slab

acid, pH-ul oscilând între limitele 6,3-6,9 cu o medie de 6,5. Aciditatea titrabilă maxim admisă

prin normele standard variază în funcţie de specie, astfel : vacă 15-19° T, capră 19° T, bivoliţă

21° T, şi oaie 24° T.

3. Capacitatea de tamponare

Laptele prezintă proprietăţi amfotere-tampon datorită substanţelor proteice şi anumitor

săruri minerale (fosfaţi, citraţi). Atât în prezenţa acizilor, cât şi a bazelor, acţiunea

componenţilor respectivi împiedică o variaţie bruscă a pH-ului, tamponând astfel mediul şi

permiţând dezvoltarea bacteriilor lactice, fără a ţine seama de aciditatea titrabilă ridicată. De

exemplu, în brânza proaspătă de vacă, aciditatea poate atinge valoarea de 200° T, în timp ce pH-

ul nu scade sub valoarea 5. Tot ca urmare a proprietăţilor tampon, precipitarea cazeinei cu

ajutorul acizilor are loc la o valoare constantă a pH-ului de 4,6 (punct izoelectric), însă la o

aciditate titrabilă diferită (60-70° T).

25

D. Compoziţia microbiologică a laptelui

Laptele, prin compoziţia sa chimică, constituie un bun mediu de cultură pentru toate

tipurile de microorganisme: bacterii, drojdii, şi mucegaiuri. Unele dintre acestea constituie

microflora utilă, necesară în prelucrarea laptelui şi dezvoltarea ei trebuie stimulată, iar altele

alcătuiesc microflora dăunătoare, formată din microorganisme de infecţie, prezente accidental şi

a căror înmulţire va trebui împiedicată.

• Bacteriile lactice – formează partea cea mai importantă a microflorei laptelui şi a

produselor lactate, producând acidifierea spontană a laptelui. Sunt nesporulate şi gram pozitive.

Ele fermentează lactoza şi zaharoza cu formare de acid lactic. Activitatea lor proteolitică în lapte

este, în general, neînsemnată, totuşi unele specii degradează proteinele destul de puternic în

timpul maturării. Unele bacterii, cele homofermentative, transformă aproape total (90-97 %)

lactoza în acid lactic şi formează mici urme de produşi secundari, iar la altele, cele

heterofermentative, formarea de acid lactic este slabă, în schimb iau naştere şi alţi acizi, diferite

alte substanţe şi o cantitate mare de gaze.

Lactobacili – Thermodacterium, având temperatura optimă de dezvoltare de 37-45 ºC, cu

specii ca: Lactobacillus lactis, Lb. helveticus, Lb. thermophilus se prezintă ca bastonaşe alungite,

izolate sau în lanţuri scurte. Aceştia sunt acidifianţi puternici, rezultând pană la 2.7 % acid lactic

şi produc o hidroliză înaintată a cazeinei. Streptobacterium este un lactobacil cu temperatura

optimă de dezvoltare de 28-32 ºC, sub formă de bastonaşe scurte în lanţuri, care acţioneaza

acidifiant mai lent, formând circa 1 % acid lactic; el produce şi proteoliza cazeinei. Pentru

industria brânzeturilor este important Lactobacillus casei.

Streptococi – se prezintă sub formă de lanţuri de lungimi diferite, sunt acidifianţi mai

slabi, produc 0.6-1 % acid lactic, şi, în general, nu hidrolizează cazeina. Dintre aceştia fac parte

Streptococcus lactis, Str. thermophilus şi Str. cremoris. Streptococii lactici se dezvoltă iniţial mai

rapid, înaintea lactobacililor, dar în final se găsesc în număr mai mic, deoarece au o rezistenţă

mai mică la un pH scăzut.

Pentru ca procesul tehnologic de fabricare a brânzeturilor sa decurgă normal, este necesar

ca laptele să conţină înainte de introducerea cheagului o microfloră lactică compusă în special

din streptococi lactici şi ,uneori, din lactobacili. Bacteriile lactice sunt necesare în procesul de

închegare şi de prelucrare a coagulului, deoarece favorizează creşterea acidităţii coagulului şi

formării bobului. În timpul maturării, bacteriile lactice determină, prin enzimele pe care le

secretă, mersul normal al proceselor fermentative.

În cazul brânzeturilor fabricate din lapte crud nepasteurizat, sursa principală de

microorganisme o constituie această microfloră normală a laptelui şi, de aceea, nu este bine să se

26

folosească un lapte prea proaspăt, în care bacteriile lactice nu s-au dezvoltat suficient. Nu este

corespunzător nici un lapte prea vechi, în care bacteriile lactice s-au dezvoltat intens,

determinând creşterea considerabilă a acidităţii.

• Bacteriile propionice – fac parte din microflora utilă şi se găsesc în cantitate

redusă în lapte. Ele fermentează, în special, lactaţii cu formare de acid propionic, acid acetic,

bioxid de carbon şi alte substanţe. Prin activitatea lor, bacteriile propionice asigură desenul şi

aroma caracteristică unor brânzeturi de tipul svaiter. Din punct de vedere calitativ, unele specii

de microorganisme din lapte cum sunt: bacteriile coliforme, bacteriile butirice, bacteriile de

putrefacţie, drojdiile şi mucegaiurile, precum şi bacteriile patogene sunt deosebit de dăunătoare

fabricării brânzeturilor.

Impurificarea laptelui cu aceste microorganisme dăunătoare se datorează, în special,

nerespectării condiţiilor de igienă în timpul mulsului şi a diferitelor manipulări. În cazul

bacteriilor butirice, sursa de infectare o constituie furajele însilozate necorespunzător,

amestecate cu pământ.

• Bacteriile coliforme (bacterii intestinale) – sunt cele mai reprezentative bacterii

de infecţie din lapte. Grupul coli-aerogenes sunt bacterii gram negative şi dintre ele cele mai

importante sunt: Aerobacter aerogenes, care provine din pământ sau de pe furaje şi Escherichia

coli, de origine fecală, unele tipuri fiind chiar patogene pentru om.

Aceste bacterii au o dezvoltare foarte rapidă, chiar la variaţii mari de temperatură,

încât pot depăşi în creştere bacteriile lactice. Ele produc în acest caz fermentaţii nedorite, cu

formare de gaze (CO2 + H2) şi imprimă gust neplăcut produselor lactate. Prin acţiunea lor

provoacă balonarea timpurie a brânzeturilor, încă de la presare sau în primele zile de maturare.

Bacteriile coliforme sunt distruse prin pasteurizarea laptelui, încât un tratament termic

bine aplicat devine eficace pentru înlăturarea lor, precum şi folosirea culturilor pure de bacterii

lactice, care acţionând acidifiant, le împiedică dezvoltarea.

• Bacteriile proteolitice – sunt bacterii ale putrefacţiei, care atacă proteinele,

producând o hidroliză înaintată a acestora, până la formarea de amoniac, indol, scatol etc. Au, în

general, acţiune alcalinizantă asupra laptelui. Dintre acestea fac parte atât specii nesporulate

(Bacterium fluorescens liquefaciens, Bacterium vulgaris), care pot fi înlăturate prin pasteurizare,

dar şi specii sporulate (Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus etc.), care produc aşa-numita

coagulare-cazeoasă a laptelui pasteurizat.

• Bacteriile butirice – reprezentate prin Clostridium butiricum şi thyrobutiricum,

sunt cele mai dăunătoare. Sunt bacterii sporulate, care rezistă la pasteurizare. Deoarece nu există

alte mijloace pentru înlăturarea lor, laptele care conţine aceste microorganisme nu este

corespunzător pentru fabricarea brânzeturilor.

27

Prin acţiunea fermentativă a bacteriilor butirice asupra lactozei, rezultă acid butiric şi

gaze în cantitate mare (CO2 + H2). Gazele dăunează structurii pastei de branză, producând

balonarea, iar acidul butiric îi imprimă un gust anormal, neplăcut. Aceste bacterii se dezvoltă

bine în cazul brânzeturilor tari; înmulţirea lor este favorizată şi de aplicarea celei de a doua

încălziri, temperatura lor optimă fiind în jur de 40 ºC. Bacteriile butirice constituie astfel cauza

principală a balonării târzii a brânzeturilor, cu atât mai mult cu cât unele specii pot fermenta şi

lactaţii. La brânzeturile moi, balonarea nu este vizibilă, deoarece consistenţa pastei permite

evacuarea gazelor formate, defectul fiind mai mult de gust.

• Drojdiile – se găsesc frecvent în lapte, provenind din aer. Acţiune specifică au

acele drojdii care pot fermenta lactoza, cu formare de alcooli şi gaze, ca Saccharomyces lactis,

Torula kefir.

Provocând fermentaţii gazoase şi gusturi neplăcute, pot fi cauza unor defecte la

brânzeturi, de exemplu la caşul proaspăt. De asemenea, se dezvoltă abundent, formând o parte

din microflora cojii umede a brânzeturilor.

• Mucegaiurile – se găsesc în lapte accidental, sub forma de spori. Numeroase

mucegaiuri invadează suprafaţa brânzeturilor în timpul fermentării lor. Dintre acestea, cel mai

des intâlnit este Ovidium lactis, care se dezvoltă cu formarea unei pelicule catifelate, albă-

gălbuie.

Sub formă de culturi pure sunt folosite însă unele specii de mucegaiuri ca Penicillium

roqueforti, Penicillium candidus, Penicillium cammemberti pentru maturarea anumitor

brânzeturi.

• Microorganismele patogene – se găsesc în lapte şi chiar în brânzeturi şi pot

proveni de la animalele producătoare de lapte (bacilul tuberculozei tip bovin, agentul febrei

aftoase, brucelozei, stafilococul mamitei etc.) sau sunt introduse din mediul înconjurător în

timpul mulgerii sau a manipulării (bacilul tuberculozei, al febrei tifoide, al difteriei etc.).

Pentru a preveni răspândirea acestor boli prin consumul de produse lactate, trebuie respectate

condiţiile igienico-sanitare de curaţire la locul de producţie şi efectuarea controlului periodic

medical pentru personalul muncitor. De asemenea, în cazul fabricării brânzeturilor, trebuie

realizată o pasteurizare eficientă, ca garanţie a distrugerii acestor microbi patogeni.

• Bacteriofagi – sunt niste viruşi paraziţi ai bacteriilor. Bacteriofagii se găsesc în

cantităţi mari în materiile fecale şi în apele de canal, prin lipsa de igienă putând infecta apoi

laptele.

Apariţia infecţiilor cu bacteriofagi în unităţile de producţie provoacă mari pagube. Bacteriile

lactice sunt foarte sensibile la acţiunea bacteriofagilor; o mai atacată de bacteriofagi işi pierde

capacitatea fermentativă, deoarece aceştia invadează celula bacteriană, distrugând-o.

28

Materii auxiliare:

Culturile DVS

În ultimii 10-15 ani au apărut culturi selecţionate moderne, numite culturi pentru

inocularea directă în vană (DVS). principalul furnizor de acest tip de culturi este laboratorul Chr.

Hansen din Danemarca.

DVS este o cultură lactică puternic concentrată, standardizată, liofilizată pentru

inocularea directă în vana de producţie şi nu necesită activare sau alt tratament sau pretratament

pentru utilizare, doar numai depozitare la temperatura de 2-6 °C.

Culturile DVS sunt rezultatul dezvoltării tehnologice în domeniul culturilor pentru

industria laptelui.

Culturile DVS liofilizate sunt în conformitate cu standardele în ceea ce priveşte

conţinutul maxim de contaminaţi:

- drojdii şi mucegaiuri: absent în 0,1 g

- coliformi: absent în 0,1 g;

- S. aureus: absent în 1 g;

- Salmonela: nedetectabilă în 25 g;

- Listeria: nedetectabilă în 25 g.

Culturile liofilizate sunt livrate în pungi de aluminiu standardizate în următoarele

unităţi mărime: 1000u, 500u, 200u şi 50u. ca regulă principală 1000u de cultură liofolizată

corespunde la 100 l cultură starter activă.

Depozitarea/conservarea culturilor liofilizate este de 12 luni dacă sunt păstrate la -

18°C sau la temperaturi mai joase şi 6 săptămâni dacă sunt păstrate la temperatura de +5°C.

În timpul obţinerii unor preparate dorite, culturile DVS pot fi aplicate individual sau

combinate.

Avantajele utilizării acestor culturi sunt:

- se adaugă direct în vana de producţie, fără a fi reactivate în laborator, obţinându-

se o fermentare constantă;

- scade riscul atacului şi acumulării de bacteriofagi, ceea ce duce la reducerea

pierderilor în obţinerea unui produs de calitate superioară;

- facilitează programarea producţiei şi se adaptează la schimbările pe termen scurt

deoarece culturile nu necesită pregătiri speciale;

- se pot combina mai multe culturi, dând produse cu o notă individuală;

- proprietăţile culturilor sunt constante;

- cultura prezintă risc de infectare minim;

29

- pentru folosirea acestor culturi, cheltuielile necesare sunt doar pentru costul

acestora, transport şi depozitare.

Folosirea acestor culturi reprezintă un avantaj financiar şi tehnologic. Aceste culturi

sunt ambalate în pungi de aluminiu. Ele au fost produse în strictă conformitate cu reglementările

autorităţilor daneze de sănătate cu privire la culturile alimentare.

Culturi folosite la obţinerea brânzei cu pasta moale Alpina

Se foloseşte cultura ce conţine bacteria Brevibacterium linens. Specie tipică a genului

Brevibacterium, Brevibacterium linens este o bacterie Gram-pozitivă, cu celule polimorfe, de

formă cilindrică sau sferică. De obicei, în culturi aflate în faza exponenţială de creştere, pot fi

identificate celule cu formă cilindrică, neregulată, iar în culturile vechi (3-7 zile) celulele au

formă sferică. Din punct de vedere fiziologic, este o bacterie strict aerobă, care nu posedă

potenţial fermentativ, se dezvoltă bine în domeniul de pH = 6,5-8,5 şi în medii cu concentraţie de

NaCl mai mari de 15 %. Diferitele tulpini de Brevibacterium linens se caracterizează prin

potenţialul lor de a produce pigmenţi, în culori ce variază de la galben la orange-roşu,

pigmentogeneza fiind condiţionată de prezenţa luminii, a oxigenului, vârsta culturii şi compoziţia

substratului.

La fabricarea brânzeturilor, cultura starter de Brevibacterium linens se inoculează prin

pulverizare sau imersie, pe suprafaţa bucăţilor de brânză, imediat după scoaterea lor din

saramură. Inoculul poate fi reprezentat fie de o cultură activă obţinută prin cultivare pe zer sau în

alt mediu de cultură specific, fie de biomasă recoltată de la suprafaţa unei bucăţi de brânză bine

maturată.

Branza Alpina – produs finit

� Caracteristicile senzoriale:

Aspect şi consistenţă: coajă consistentă, moale, acoperită cu mucilagiu, pastă moale şi

fină;

Miros şi gust: acrişor-picant, specific degradării proteolitice produsă de Bacterium

linens, slab sărat.

� Caracteristicile fizico – chimice:

Grăsime, % minimum: 50 %

Substanţă uscată, % minimum: 48 %

Conţinut de sare, %: 2-2,5 %

30

� Proprietăţile microbiologice:

Bacterii patogene: lipsă;

� Defecte:

Brânza poate avea pasta tare, gust amărui, cauzate de calitatea necorespunzătoare a

laptelui şi de nerespectarea unor faze tehnologice.

3.5. Schema controlului fabricaţiei pe faze

Nr

.

crt

.

Denumirea

operaţiei

Denumire

a

produsul

ui

controlat

Analiza de

laborator

efectuată

Valoare/limit

e valori

Metoda de

control

STAS/instr

u-mentul

0 1 2 3 4 5

1

.

Recepţie calitativă

şi cantitativă

Lapte crud

integral

- Analiza

senzorială

- Aciditatea

- Densitatea la

20ºC

- Temperatura

- Grăsimea

Lichid opac,

alb-gălbui,

consistenţă

normală

16-18ºT

1,0295 g/cm3

16ºC

3,3 %

STAS-

6345-74

Titrare cu

NaOH

STAS-

6352/1-73

Metoda

areometrică

STAS-

6352/1-73

Termometru

Metoda

acid-

butirometri-

31

- Titrul proteic

- Gradul de

impurificare

- Proba reductazei

- Examen

microbiologic

min. 3.29 %

max. grad II

decolorare

minim120

minute

NTG=max.

300000/cm3

B.coli=max.

10/ cm3

că STAS-

6355-73

STAS-

6349/2-80

Lactofiltru

STAS-

6349/3-80

STAS-

6348/4-80

STAS-

6349/4-80

2. Curăţire Lapte crud

integral

- Gradul de

impurificare al

filtrelor

Lactofiltru

3. Răcire şi depozitare Lapte crud

integral

Temperatura max. 10ºC Termometru

4. Curăţire

centrifugală

Lapte crud

integral

Turaţia tobei - 6000-7000

rot/min.

5. Pasteurizare Lapte crud

integral

Temperatura

Timpul

Testul fosfatazei

63-65ºC

20 minute

Coloraţie

galbenă

Termometru

Cronometru

STAS-

6348-85

6. Răcire Lapte

pasteurizat

Temperatura 30ºC Termometru

7. Pregătire pentru

închegare

Lapte Cantitatea DVS

0,027kg DVS/

37486,77kg

lapte

Cântărire

32

Cantitatea CaCl2

Temperatura

Aciditatea

11,246kg

CaCl2/37486,

77 kg lapte

30-31ºC

18-19ºT

Cântărire

Termometru

STAS-

6352/1-73

8. Coagulare Lapte Cantitatea de

cheag

Timpul

Aciditatea

Temperatura

0,508kg

cheag/37486,7

7kg lapte

30 min.

18-19ºC

30-31ºC

Cântărire

Cronometru

STAS-

6352/1-73

Termometru

9. Prelucrare coagul Lapte

coagulat

Examen

microbiologic

Temperatura de

prelucrare

Dimensiunea

Aciditatea

Timpul

NTG=max.

2/cm3

B.coli=absent/

10 cm3

34ºC

2cm

12-12,5ºT

25 min.

STAS-

6349/3-80

STAS

6349/4-80

Termometru

Centimetru

STAS-

6352/1-73

Cronometru

33

10. Formare şi presare Coagul Aciditatea

Temperatura

6,0-6,9

20-23ºC

STAS-

6352/1-73

Termometru

11. Sărare Coagul Cantitatea de sare

Temperatura

Timpul

11,246kg

sare/37486,77

kg lapte

13-15ºC

1-1½ ore

Cântărire

Termometru

Cronometru

12. Maturare Brânză Temperatura

Umiditatea

aerului

13-15ºC

80-95%

Termometru

Barometru

13. Ambalare Brânză Examen

microbiologic

NTG=max.

2/cm2

B.coli=absent/

10cm2

STAS-

6349/3-80

STAS

6349/4-80

14. Depozitare Brânză Analiza

senzorială

Umiditatea

Temperatura

Gust şi miros

acrişor-

picant,slab

sărat,pastă

fină

85-90%

2-6ºC

STAS-

6345-74

STAS-

6344-88

Termometru

34

Grăsime/Substanţ

ă uscată

Conţinut NaCl

min. 50%

2-2,5%

STAS-

6345/2-84

STAS-

6354/84

4. Bilanţul de materiale

4.1. Calcule

1. Operaţia de recepţie cantitativă şi calitativă a laptelui p1 = 0.05%

Bilanţ total: Lt = Lrc+ t1

L100

p×

Lrc = Lt ×

−

100

p1

1 = 37845.04× 37826.117

100

0,051 =

− kg lapte

receptionat

Bilanţ parţial: Lt × tLtLrc

rcLt

Lp su su

L su

××+×=100100100100

1

su Lrc = rc

1tt

L

100

pL suL

−×× 1

= %12,3337826.117

100

0,05112,3337845.04

=

−××

Lt × tLtLrc

rcLt

Lpgg

Lg

××+×=100100100100

1

gLrc = rc

Ltt

L

pgL

−××

1001

1

= 3,5%37826.117

100

0,0513,537845.04

=

−××

2. Operaţia de curăţire a laptelui p2 = 0.1%

Bilanţ total: Lrc = Lc+ rcL100

p2×

Lc = Lrc ×

−

100

p21 = 37826.117× 37788.29

100

0,11 =

− kg lapte curăţit

35

Bilanţ parţial: Lrc × rcLrcLc

cLrc

Lpsusu

Lsu

××+×=100

2

100100100

suLc= c

Lrcrc

L

psuL

−××

100

21

= 12,33%37788.29

100

0,1112,3337826.117

=

−××

Lrc × rcLrcLc

cLrc

Lp2gg

Lg

××+×=100100100100

gLrc = c

Lrcrc

L

p2gL

−××

1001

= 3,5%37788.29

100

0,113,537826.117

=

−××

3. Operaţia de răcire şi depozitare a laptelui p3 = 0.1%

Bilanţ total: Lc = L r,d+ cL100

p3×

L r,d = Lc ×

−

100

p31 = 37788.29× 37750.501

100

0,11 =

− kg lapte răcit şi

depozitat

Bilanţ parţial: Lc × cLcdLr,

dr,Lc

L100

p3

100

su

100

suL

100

su××+×=

su L r,d = dr,

cc

L

100

p31suLL

−××

= 12,33%37750.501

100

0,1112,3337788.29

=

−××

Lc × cLcdLr,

dr,Lc

L100

p3

100

g

100

gL

100

g××+×=

su Lr,d = dr,

Lcc

L

100

p31gL

−××

= 3,5%37750.501

100

0,113,537788.29

=

−××

4. Operaţia de curaţire centrifugală a laptelui p4 = 0.2%

Bilanţ total: Lr,d = Lcc + dr,L100

p4×

Lcc = Lr,d ×

−

100

p41 = 37750.501× 37675

100

0,21 =

− kg lapte curatit

centrifugal

36

Bilanţ parţial: Lr,d × dr,dr,cc

ccdr,

L100

p4

100

L su

100

L suL

100

L su××+×=

su Lcc = cc

dLr,dr,

L

100

p41suL

−××

= 12,33%37675

100

0,2112,3337750.501

=

−××

Lr,d × dr,dLr,cc

ccdLr,

L100

p4

100

g

100

gLL

100

g××+×=

g Lcc = cc

dLr,dr,

L

100

p41gL

−××

= 3,5%37675

100

0,213,537750.501

=

−××

5. Operaţia de pasteurizare a laptelui p5 = 0.4%

Bilanţ total: Lcc = Lp+ Lcc100

p5×

Lp = Lcc ×

−

100

p51 = 37675× 37524.3

100

0,41 =

− lapte pasteurizat

Bilanţ parţial: Lcc × ccLccLp

pcc

Lp su su

LL su

××+×=100

5

100100100

suLp =p

Lcccc

L

100

p5suL

−×× 1

= %12,3337524.3

100

0,4112,3337675

=

−××

Lcc × ccLccLp

pLcc

Lpgg

Lg

××+×=100

5

100100100

gLp = p

Lcccc

L

pgL

−××

100

51

= 3,5%37524.3

100

0,413,537675

=

−××

6. Operaţia de răcire p6 = 0.1%

Bilanţ total: Lp = Lr+ p6

L100

p×

Lr= Lp ×

−

100

p61 = 37524.3× 37486,77

100

0,11 =

− kg lapte racit

37

Bilanţ parţial: Lp × pLpLr

rLp

L100

p6

100

su

100

suL

100

su××+×=

suLr = r

Lpp

L

100

p61suL

−××

= 12,33%37486,77

100

0,1112.3337524.3

=

−××

Lp × pLpLr

rLp

L100

p6

100

g

100

gL

100

g××+×=

gLr = r

Lpp

L

100

p61gL

−××

= 3,5%37486,77

100

0,113,537524,3

=

−××

7. Operaţia de pregătire pentru închegare p7 = 0.2%

Bilanţ total: Lr2 + cheag + CaCl2 + DVS = Lpcg + r27

L100

p×

300 g CaCl2…………………………1000 kg lapte

x g CaCl2…………………… 37486,77 kg lapte

x = 0.3 x 37486.77 = 11246.031 g = 11,246 kg CaCl2

1,4 g cheag ……………100 l lapte……………103,2 kg lapte

y g cheag…………………………………37486,77 kg lapte

y = =×

2,103

77,374864,1508,54 g = 0,508 kg cheag

1 unitate DVS = 0,58 g ……………………………800 kg lapte

z unităţi DVS = x g………………………..37486,77 kg lapte

z = =×

800

77,3748658,027,11 g = 0,027 kg DVS

Lpcg = Lr2×

−

100

p71 + cheag + CaCl2 + DVS

Lpcg = 37486,77 x ( 1- 100

2,0) + 0,508 + 11,246 + 0,027

Lpcg = 37423,577 kg lapte pregătit pentru închegare

Bilanţ parţial:

Lr2× r2r2pcg

pcgr2

L100

p7

100

suL

100

suLL

100

suL××+×=×+×+×+

100100

22

100

SuDVSDVS

SUCaClCaCl

SUcheagcheag

38

su Lpcg = cg

r2r2

L

100

p71suLL SuDVSDVSSUCaClCaClSUcheagcheag ×+×+×+

−×× 22

su Lpcg = 577,37423

99027,085,99246,1195508,0100

2,0133,1277,37486 ×+×+×+

−××

su Lpcg = 12,35%

Lr2 x100

p7

100

gL

100

gLL

100

L r2pcgpcg

r2×+×=×+×+×+ 2Lr

100

DVS gDVS

100

CaCl2 gCaCl2

100

cheag gcheag

g

gLpcg = 3,5%37423,577

100

0,213,537486,77

=

×+×+×+

−×× 0027,00246,110508,0

8. Coagulare p8 = 0,5%

Bilanţ total: Lpcg = Lcg + pcgL100

p8×

Lcg = Lpcg ×

−

100

p81 = 37423,577 × 37236,459

100

0,51 =

− kg lapte

coagulat

Bilanţ parţial: Lpcg × pcgpcgcgpcg

L100

p8

100

suL

100

suL

100

suL××+×= cgL

suLcg = cg

pcgpcg

L

100

p81suLL

−××

= 12,35%37236,459

100

0,5112,3537423,577

=

−××

Lpcg × pcgpcgcgpcg

L100

p8

100

gL

100

gL

100

gL××+×= cgL

g Lcg = cg

pcgpcg

L

100

p81gLL

−××

= 3,5%37236,459

100

0,513,537423,577

=

−××

39

9. Prelucrare coagul p9 = 2%

Bilanţ total: Lcg = Cp + Lcg z100

p9+×

Cp = Lcg

−×

100

9p1 - z = 37236,459

−×

100

21 - 29789,167

Cp = 6702,562 kg coagul prelucrat

z = cgL100

80× = kg 167,29789459,37236

100

80=×

Bilant parţial:

Lcg× 100

zsu z Lcg ×+××+×=

100

p9

100

suL

100

suCC

100

suL cgpp

cg

su Cp = 562,6702

1,3167,29789100

215,3459,37236

C

100

zsu z

100

p9-1Lsu L

p

cgcg ×−

−××

=

×−

×

su Cp = 53,46%

10. Formarea şi presarea p10 = 1,5%

Bilanţ total:

Cp = Cf,p + Cp 100

10p×

Cf,p = Cp

−×

100

10p1 = 6702,562

−×

100

5,11 = 6602,023 kg coagul format şi presat

Bilanţ parţial:

Cp100

10p

100

Cpsu Cp

100

pCf,su pCf,

100

Cpsu ××+×=×

su Cf,p =023,6602

100

5,1146,53562,6702

pCf,

100

p10-1Cpsu Cp

−××

=

××

su Cf,p = 53,46%

Cp100

10p

100

Cp gCp

100

pCf, gpCf,

100

Cp g××+×=×

40

g Cf,p = pCf,

100

p10-1gCpCp

××

= %05,19023,6602

100

5,1105,19562,6702

=

−××

11. Sărarea p11 = 0,5%

Bilanţ total: Cf,p + S = BrS + Cf,p100

11p×

19 kg S………………………….1000 kg Cf,p

x kg S………………………….6602,023 kg Cf,p

x = 125,438 kg S

BrS= Cf,p

−×

100

11p1 + S = 6602,023 kg 45,6694438,125

100

5,01 =+

−× coagul sărat

Bilant parţial:

Cf,p× 100

p11

100

pCf,su pCf,

100

BrSsu BrS

100

Ssu S

100

pCf,su ××+×=×+

su BrS =BrS

Ssu S100

p11-1pCf,su pCf, ×+

××

su BrS = %3,5445,6694

5,98438,125100

5,0146,53023,6602

=

×+

−××

Cf,p× 100

S gS

100

pCf, g×+

100

p11pCf,

BrSBrS ××+×=

100

pCf, g

100

g

g BrS =45,6694

0100

5,0105,19023,6602

BrS

S gS100

p11-1pCf, gpCf, +

−××

=

×+

××

g BrS = 18,69%

41

12. Maturare p12 = 2,5%

Bilanţ total:

BrS = BrM + BrS×100

p12

BrM = BrS×

−

100

p121 = 6694,45× 088,6527=

−

100

2,51 kg brânză maturată

Bilanţ parţial:

BrS × BrS100

12

100

BrS

100

BrM BrM

100

BrS××+×=

p susu su

su BrM = BrM

1BrSBrS

−××

100

p12 su

= %54,36527,088

100

2,5154,36694,45

=

−××

BrS × BrS100

12

100

BrS

100

BrMBrM

100

BrS××+×=

pggg

g BrM = BrM

pg

−××

100

121BrSBrS

= %6527,088

100

2,516694,45

69,18

69,18

=

−××

13. Ambalare p13 = 1%

Bilanţ total:

BrM = BrA+ BrM×100

p13

BrA =BrM×

−

100

p131 = 6527,088× 6461,817

100

11 =

− kg brânză ambalată

Bilanţ parţial:

BrM× BrM100

13

100

BrM

100

BrABrA

100

BrM××+×=

p su su su

42

su BrA= BrA

1BrMBrM

−××

100

p13su

= %

3,54088,6527

54,36461,817

100

11

=

−××

BrM× BrM100

13

100

BrM

100

BrABrA

100

BrM××+×=

pggg

g BrM = BrA

100

131BrMBrM

−××

pg

= 18,69%6461,817

100

116527,088

=

−×× 69,18

14. Depozitare p14 = 0,5%

Bilanţ total:

BrA = BrD + BrA×100

p14

BrD = BrA×

−

100

p141 = 6461,817× 6429,507

100

0,51 =

− kg brânză depozitată

Bilanţ parţial:

BrA× BrA100

14

100

BrA

100

BrDBrD

100

BrA××+×=

p su su su

su BrA= BrD

1BrA BrA

−××

100

p14su

= %

3,54817,6461

54,36429,507

100

0,51

=

−××

BrA× BrA100

14

100

BrA

100

BrDBrD

100

BrA××+×=

pggg

g BrD = BrD

100

141BrABrA

−××

pg

= 18,69%6429,507

100

0,516461,817

=

−×× 69,18

43

4.2. Tabelul cu bilanţul de materiale

Bilanţ de materiale pentru brânza Alpina

Nr.

crt.

Denumirea

operaţiei

tehnologice

Materia

intrată

Simbol Cantitatea

[kg]

Materia

ieşită

Simbol Cantitatea

[kg]

Pierderi

[kg]

1. Recepţia

calitativă şi

cantitativă a

laptelui

Lapte

integral

Lt 37845,04 Lapte

recepţio-

nat

Lrc 37826,117 18,923

2. Curăţirea

laptelui

Lapte

recepţio-

nat

Lrc 37826,117 Lapte

curăţit

Lc 37788,29 37,827

3. Răcirea şi

depozitarea

laptelui

Lapte

curăţit

Lc 37788,29 Lapte

răcit şi

depozitat

Lr,d 37750,501 37,789

4. Curăţire

centrifugală

a laptelui

Lapte

răcit şi

depozitat

Lr,d 37750,501 Lapte

curăţit

centrifu-

gal

Lcc 37675 75,501

5. Pasteurizarea

laptelui

Lapte

curăţit

centrifu-

gal

Lcc 37675 Lapte

pasteuri-

zat

Lp 37524,3 150,7

6. Răcirea

laptelui

Lapte

pasteuri-

zat

Lp 37524,3 Lapte

răcit

Lr2 37486,77 37,53

7. Pregătire

pentru

închegare

Lapte

răcit

Lr2 37486,77 Lapte

pregătit

pentru

închega-

re

Lpcg 37423,577 63,193

44

Nr.

crt.

Denumirea

operaţiei

tehnologice

Materia

intrată

Simbol Cantitatea

[kg]

Materia

ieşită

Simbol Cantitatea

[kg]

Pierderi

[kg]

8. Coagulare Lapte

pregătit

pentru

închegar

e

Lpcg 37423,577 Lapte

coagulat

Lcg 37236,459 187,118

9. Prelucrare

coagul

Lapte

coagulat

Lcg 37236,459 Coagul

prelucrat

Cp 6702,562 30533,89

7

10. Formare şi

presare

Coagul

prelucrat

Cp 6702,562 Coagul

format şi

presat

Cf,p 6602,023 100,539

11. Sărare Coagul

format şi

presat

Cf,p 6602,023 Brânză

sărată

BrS 6694,45 -92,427

12. Maturare Brânză

sărată

BrS 6694,45 Brânză

maturată

BrM 6527,088 167,362

13. Ambalare Brânză

maturată

BrM 6527,088 Brânză

ambalată

BrA 6461,817 65,271

14. Depozitare Brânză

ambalată

BrA 6461,817 Brânză

depozita-

tă

BrD 6429,507 32,31

45

4.3. Consumuri specifice şi randamente de fabricaţie

Cs = finit Produs

primă Materie, Cs – consum specific, [kg/kg]

Cs = %79,5088,6527

117,37826

BrM

Lr==

100primă Materie

finit Produs η ×= , η - randament, [%]

η %25,17100117,37826

088,6527100

Lr

BrM=×=×=

Număr de bucăţi de brânză

Nr = bucatăG

BrM, G - greutatea bucăţii de brânză = 0,5 kg

Nr = 13054176,13054

0,5

6527,088≈=

bucăţi

- diametru bucată = 10 cm

- înălţime bucată = 4 cm

5. Bilanţul termic

5.1. Bilanţul termic pe răcitorul cu plăci

Bilanţul termic serveşte la urmărirea cantităţilor de energie ce intră şi ies dintr-o

instalaţie sau dintr-un proces tehnologic.

Date iniţiale:

- capacitate: 5000 l/h;

- temperatura de intrare lapte: 10ºC;

- temperatura de ieşire lapte: 4ºC;

- temperatura de intrare apă răcită: 1ºC

Calculul temperaturii de ieşire a apei răcite:

Q cedat lapte = Q absorbit

46

L x c1 x ∆t = A x ca x ∆ta

A = 2 x L = 10000 l/h

∆t1 = (10 + 4)/ 2 = 7ºC

Q cedat lapte = cantitatea de căldură cedată de lapte, [J]

Q absorbit = cantitatea de căldură absorbită de apă, [J]

L, A – debit de lapte, debit de apă [l/h]

c1, ca – căldura specifică pentru lapte, respectiv apă, [J/ kg x K]

∆t1 ,∆ta – variaţia medie de temperatură a laptelui, respectiv a apei [ºC]

Calculul căldurii specifice a laptelui la temperatura de 7ºC se face prin interpolare.

c1 = 3861,99 J/ kg x K

ca = 4185 J/ kg × K

∆ta = a

t1

cA

c L

×

∆××= 22,3

4185

799,38615000=

×׺C

∆ta = t ieşire apă – t intrare apă

t intrare apă = ∆ta + t intrare apă = 3,22 + 1 = 4,22 ºC

Q cedat lapte = L x c1 x ∆t = 5000 x 3861,99 x 7 = 135169650 = 135169,65 kJ

Q absorbit = A x ca x ∆ta = 10000 x 4185 x 4,22 = 17577000 J = 17577 kJ

Calculul de dimensionare a răcitorului cu plăci

S-a ales un răcitor cu plăci de capacitate 5000 l/h de tip SCP 9,5 U 3x3-2.

1. Calculul numărului teoretic de canale

Formulele de calcul sunt:

L = S x w şi S = nc x Str

Unde:

L – debit de lapte, 5000 l/h

w – viteza de curgere a laptelui, se alege 0,9 m/s

nc – numărul de canale

Str – secţiunea de trecere, pentru plăcile Tehnofrig 636 x 10-6 m2

Atunci L = nc x Str x w , de unde nc = w S

L

tr ×

n = 3 canale

Recalcularea vitezei fluidului (laptelui) care se răceşte:

w = m 72,0S n

L

trc=

×/s

47

2. Calculul coeficientului parţial de transfer de căldură

a) Calculul coeficientului parţial de transfer de căldură de la lapte la plăcile

schimbătorului de căldură, α1

Criteriul Reynolds:

Re = ν

dw e×

unde:

de = diametrul echivalent, 6 x 10-3, [m];

υ = vâscozitatea cinematică, [m/s];

w = viteza de circulaţie a laptelui, w = 0,72 m/s;

tm = 7ºC, deci υ = 1,754 x 10-6 m/s

Re = 2462,94

Criteriul Prandtl:

Pr = 1

111

λ

ρνc ××

unde:

c1 = căldura specifică laptelui la tm = 7ºC c1 = 3935,6 J/kg x K

u = 1e1ν

λ

dα×

× = vâscozitatea cinematică a laptelui la tm = 7ºC; υ1 = 2,102 x 10-6 m/s

ρ1 = densitatea laptelui la tm = 7ºC; ρ1 = 1031,16 g/ cm3

λ1 = conductibilitatea termică a laptelui la tm = 7ºC; λ1 = 0,495 W/ m x K

Pr = 17,23

Criteriul Nusselt:

Nu = c x Rem x Prm x ε

ε reprezintă următoarele valori:

ε = 1,05 pentru fluidul care se încălzeşte;

ε = 0,95 pentru fluidul care se răceşte;

c, m, n – constante cu valori pentru plăcile plane: c = 0,0645; m = 0,8; n = 0,4.

Nu = 98,84

Dar Nu = λ

dα e1 ×, de unde α1 =

ed

λNu ×

Atunci α1 = 8154,3 W/(m2 x K)

48

b) Calculul coeficientului parţial de transfer de căldură de la plăcile schimbătorului

de căldură la apă, αa

Criteriul Reynolds:

Re = ν

d x w ea

unde:

de = diametrul echivalent, de = 6 x 10-3m;

υ = vâscozitatea cinematică, m2/s;

wa = viteza de circulaţie a apei, m/s

Se alege wa = 2 x w1 = 2 x 0,72 = 1,44 m/s

Re = 4925,883

2320 < Re < 10000 → regim tranzitoriu, iar coeficientul de transfer termic se poate

calcula pe baza relaţiilor de la regimul turbulent, valoarea lui multiplicându-se cu

factorul f: f = 1-6 x 105 x Re-1,8

Criteriul Prandtl:

Pr = a

aaa

λ

ρνc ××

unde:

ca = căldura specifică a apei; ca = 4185 J/(kg x K)

υa = vâscozitatea cinematică a apei la ∆ta = 3,7ºC; υa = 1,56 x 10-6 m2/s

ρa = densitatea apei; ρa = 1000 kg/m3

λa = conductibilitatea termică a apei la ∆ta = 3,7ºC

λa = 57,5 x 10-2 W/ m x K

Pr = 11,34

Criteriul Nusselt:

Nu = c x Rem x Prn x ε

ε prezintă următoarele valori:

ε = 1,05

c, m, n – constante cu valori pentru plăcile plane: c = 0,22; m = 0,6; n = 0,43

Nu = 160,88

Dar Nu = a

ea

λ

dα × de unde αa =

e

au

d

λN × atunci αa = 15436,436 W/m2 x K

49

f = 1 – 6 x 105 – Re-1,8 = 1 – 6 x 105 x (4925,883)-1,8 = 0,704

αa = αa x f

αa = 15436,436 x 0,704 = 10867,25 W/m2 x K

1. Calculul coeficientului total de transfer de căldură

K =

aαλ

δ

α

111

1++

, [W/ m2 x K]

unde:

K = coeficientul total de transfer de căldură, [W/m2 x K]

α1 , αa - coeficienţi parţiali de transfer de căldură, [W/m2 x K]

δ = grosimea plăcilor Tehnofrig, δ = 1,2 x 10-3 m

λ = conductibilitatea termică a oţelului inoxidabil λ = 17,5 W/m2 x K

K = 3918,495 W/m2 x K

Valoarea reală Kr = 0,8 x K = 0,8 x 3918,495 = 3134,796 W/m2 x K

2. Determinarea suprafeţei de schimb de căldură

Q cedat = Kr x A x ∆tmed

Q cedat = E x c1 x ∆t1

Q cedat = cantitatea de căldură cedată de lapte

L = 5000 l/h = 5m3/h = 5 x 1028,9 = 5144,5 kg/h

ρ = 1028,9 kg/ m3

c1 = 3882,18 J/ kg x K

Q cedat = L x c1 x ∆t1=38834,21 kJ

∆tmed = til – t ieşire apă = 10 – 4,2 = 5,8 ºC

∆tmin = t ieşire lapte - t intrare apă = 4 - 1 = 3 ºC

93,1∆t

∆t

min

max= < 2

∆tmed =

min

max

minmax

∆t

∆tln

∆t∆t −= 4,3

∆tmed = 4,3 ºC

50

A = medr

cedat

∆tK

Q

×= 2,88 m2

3. Determinarea numărului de plăci

np = pS

A, unde A = suprafaţa de schimb termic, m2

Sp = suprafaţa unei plăci Tehnofrig, Sp = 0,52 m2

np = 28,66 plăci

np ~ 29 plăci

4. Determinarea numărului de pachete de plăci

i = c

p

n2

n

×, unde i – numărul de pachete de plăci

np – numărul de plăci

nc – numărul de canale

i = 32

29

×= 4,83 → 5 pachete de plăci

Recalcularea numărului de plăci npr = 2 x 1 x nc = 30 plăci

5. Calcularea lungimii răcitorului

L = 2 x 1 + np x δ

unde:

L – grosimea plăcilor de capăt;

δ – distanţa dintre plăci;

δp = 200 x 10-3 m

np – numărul de plăci np = 29 plăci

δp – grosimea plăcii δp = 3 x 10-3

L = (2 x 200 x 10-3) + 29 x 10-3 + (29 - 1) x 3 x 10-3

L = 0,513 m

51

6. Calculul racordurilor

Racord de circulaţie a apei

A = S x wa şi S = 4

2d×π

A – debit de apă, A = 10000 l/h = 10 m3/h = 3600

10= 2,77 x 10-3 m3 /s

wa – viteza apei, wa = 1,44 m/s

S = 1,543 x 10-3 m2

d = π

S4 ×= 44 mm

Racord de circulaţie a laptelui

L = S x w1 şi L = 2

A

w1 = 2

aw , wa = 1,44 m/s

w1 = 0,72 m/s

d = mm 44πw

A4

π

S4

a=

×

×=

×

7. Pierderile de presiune prin răcitor

Pierderi de presiune pentru lapte

∆p = i x ξ x g

w

×2

21

unde i – numărul de pachete de plăci

w1 – viteza de circulaţie a laptelui, w1 = 0,72 m/s

g – acceleraţia gravitaţională, m/s

ξ = 2 x Eu , unde Eu – criteriul Euler; Eu = 164 x Re-0,25

Eu = 164 x (2462,94)-0,25

Eu = 22,63

ξ = 2 x 22,63 = 45,26

∆p1 = 5,88 bar

52

Pierderile de presiune pentru apă

∆p = i x ξ x g

w a

×2

2,1 , unde w1,a – viteza de circulaţie a apei, wa = 2 x w1

g – acceleraţia gravitaţională, m/s

ξ = 2 x Eu , unde Eu – criteriul Euler; Eu = 164 x Re-0,25

Eu = 164 x (4925,883)-0,25

Eu = 13,61

ξ = 2 x 13,61 = 27,22

∆pa = 14,38

6. Alegerea şi dimensionarea tehnologică a utilajelor

6.1. Lista utilajelor Nr. crt.

Denumire utilaj Tipul utilajului

Capacitate Bucăţi Furnizor

1. Pompa autoabsorbantă TPAL-250 135-S-A

15000 l/h 1 „Tehnofrig”- Cluj

2. Galactometru IMAL-15 15000 l/h 1 „Tehnofrig”- Cluj

3. Vană de recepţie TIRL-1 2000 l 2 „Tehnofrig”- Cluj

4. Răcitor cu plăci SCP 9,5U 3x3-2

5000 l/h 2 „Tehnofrig”- Cluj

5. Tanc izoterm vertical TTIV-10 10000 l/h 4 „Tehnofrig”- Cluj

6. Pompă centrifugă TPC-5/25 5000 l/h 12 „Tehnofrig”- Cluj

7. Pompă centrifugă TPC-10/25 10000 l/h 4 „Tehnofrig”- Cluj

8. Curăţitor centrifugal TCCL 50 5000 l/h 2 „Tehnofrig”- Cluj

9. Vană universală pentru brânzeturi

VUB-50 5000 l 8 „Tehnofrig”- Cluj

10. Vană presă PIM Bulgaria 1410 l 5 „Tehnofrig”- Cluj

11. Tanc pentru depozitare zer

TTIV-10 10000 l 4 „Tehnofrig”- Cluj

12. Pompă centrifugă TPC-10/25 10000 l/h 8 „Tehnofrig”- Cluj

13. Vană de sărare TIRL-1 2000 l 18 „Tehnofrig”- Cluj

14. Maşină de ambalat MULTIVAC

T-200 12 buc./min 3 „Tehnofrig”- Cluj

53

6.2. Caracteristicile tehnice ale utilajelor Bazinul de recepţie (vană de recepţie) are formă paralelipipedică şi este confecţionat din

oţel inoxidabil. Este aşezat pe un suport metalic şi este prevăzut cu un agitator.

Principalele caracteristici tehnice ale bazinului de tip TIRL – 1 sunt următoarele:

Capacitatea 2000 l

Puterea motorului 4,75 KW

Tensiunea de alimentare 220 - 380 V

Frecvenţa 50 Hz

Turaţia motorului 1500 – 3000 rotaţii/minut

Turaţia agitatorului 26 – 28 rotaţii/minut

Dimensiuni (Lxlxh) 2336 x 1375 x 913 mm

Masa netă 266 kg

Galactometrul cu piston ocilant măsoară volumul de lapte care îl tranzitează la o rotaţie

completă a unui volum fix de lapte cuprins între pistonul oscilant şi camera de măsurare.

Diferenţa de presiune care apare între punctul de intrare şi punctul de ieşire al lichidului din

camera de măsurare determină mişcarea pistonului oscilant. Impulsurile generate de mişcarea

rotorului sunt prelevate în blocul electronic, unde sunt convertite în semnale şi afişate pe panoul

pupitrului de comandă.

Galactometrele se montează în aval de autocisterne şi în amonte faţă de utilajele de răcire.

Caracteristicile tehnice ale galactometrului cu piston oscilant sunt:

Puterea motorului 4 KW

Tensiunea de alimentare 220 – 380 V

Frecvenţa 50 Hz

Dimensiuni (Lxlxh) 2350 x 450 x 500 mm

Masa netă 212 Kg

Unitatea de gradaţie 1 l.

Pompa autoabsorbantă se utilizează la transportul laptelui din autocisterne sau din orice

alt recipient care nu permite scurgerea directă în pompă. Capacul pompei este fixat de corpul

acesteia cu un inel filetat. Între capac şi carcasă se găseşte rotorul de tip deschis în formă de stea.

Axul pompei este rezemat pe doi rulmenţi oscilanţi cu bile şi asigură o bună conducere a

rotorului. Datorită construcţiei pompei, care asigură o bună reglare a jocului într rotor şi carcasă ,

se reduc foarte mult pierderile, ceea ce duce la realizarea unui randament superior. O presetupă

54

cu inel de alunecare realizează etanşarea axului. Pompa este prevăzută cu picioare reglabile

montate pe un suport prin intermediul unui cuplaj elastic.

Caracteristicile tehnice ale pompei autoabsorbante sunt:

Debit nominal 15m3/h

Turaţia nominală 1500 rot/min

Presiunea 2.2 bari

Puterea motorului 5.5 KW

Dimensiuni (Lxlxh) 875 x 450 x 500 mm

Masa netă 57.5 Kg.

Pompa centrifugă este cea mai utilizată pompă pentru transportul lichidelor cu

vâscozitate mică, implicit a laptelui. După principiul de lucru şi modul de funcţionare, pompa

centrifugă are acţiune indirectă, primind energie cinetică din afară şi acţionând conform

principiului de transformare a energiei cinetice a lichidului. Prin învârtirea rotorului cu palete

într-un sens bine determinat în carcasa spiralată, se transmite o energie de presiune şi una

cinetică lichidului care intră prin conducta de aspiraţie. După ieşirea din rotor, energia cinetică se

transformă aproape în totalitate, în energie de presiune împingând lichidul prin conducta de

refulare.

Una dintre caracteristicile pompelor este înălţimea de ridicare sau presiunea de refulare,

importantă pentru împingerea lichidelor prin aparate, în special prin schimbătoarele de căldură.

Principalele caracteristici tehnici ale pompelor centrifuge sunt prezentate în tabelul nr. 10.

Caracteristicile tehnice ale pompelor centrifuge

Tipul pompei/Caracteristicile TPC 5/25 TPC 10/25

Capacitatea , l/h 5000 10000

Înălţimea de refulare, mmCA 25 25

Turaţia nominală, rotaţii/minut 3000 3000

Putere motor, Kw 2.2 2.2

Lungime 495 495

Dimensiuni, mm Lăţime 329 329

55

Tipul pompei/Caracteristicile TPC 5/25 TPC 10/25

Înălţime 385 385

Curăţitorul centrifugal tip TCCL – 50 serveşte la curăţirea centrifugală a laptelui. Acest

tip de curăţitor este de construcţie semiermetică. Având ca parte principală toba de separare,

realizează o puternică rotire a laptelui în strat subţire. Ca urmare a acestei rotiri, impurităţile cu

greutate specifică mai mare decât laptele sunt aruncate la periferia tobei şi formează un depozit

semisolid care trebuie îndepărtat prin spălare la 2-3 ore de funcţionare.

Mecanismul de acţionare se montează în carcasă, asigurând ungerea prin barbotare.

Organele tamburului de curăţire se construiesc din oţel inoxidabil. Utilajul este prevăzut cu

armături de reglare şi indicatoare de turaţie şi presiune pentru a se asigura o exploatare raţională.

Realizarea separării optime se obţine la turaţia de 4000-7000 rotaţii/minut.

Caracteristicile tehnice al curăţitorului centrifugal tip TCCL – 50 sunt:

Productivitate nominală 5000 l/h

Turaţia tamburului 5400 rot/min

Presiunea în conducta de refulare 3,5 bar

Motor de antrenare - turaţia 1000 rot/min

- puterea 5.5 kW

Dimensiuni (Lxlxh) 1060 x 835 x 1390 mm

Masa netă 510 kg

Răcitorul cu plăci se utilizează pentru răcirea laptelui de la temperatura de maxim 25ºC la

minim 4ºC, realizând un schimb de căldură cuprins între 6,85 · 104 ÷ 1,37 · 105 J. Presiunea

maximă de lucru este de 0,4 MPa.

Răcitorul se compune din următoarele părţi constructive:

- batiul sau placa de bază cu conductele de legătură;

plăcile de lucru;

- axele de strângere cu piuliţe;

- termometru.

Placa de bază este din oţel carbon învelit cu oţel inox şi se fixează pe perete cu patru

şuruburi de fixare. În această placă se încastrează axele de strângere, executate din oţel

inoxidabil şi se montează conductele pentru racordarea la reţeaua de lichid pentru răcit şi reţeaua

de saramură.

56

Plăcile de lucru sunt confecţionate din tablă de oţel inoxidabil iar pentru etanşare sunt

prevăzute de jur împrejur cu garnituri din cauciuc alimentar. Placa de presiune transmite plăcilor

de lucru forţa de strângere a piuliţelor. Feţele plăcilor curente prezintă o serie de ondulaţii sau

striuri de diferite forme, care măresc suprafaţa de schimb termic, contribuie la dirijarea deplasării

lichidului sub formă de peliculă şi intensifică turbulenţa curgerii ceea ce duce la creşterea

coeficientului de transfer de căldură.

Răcitoarele cu plăci prezintă următoarele avantaje:

- concentrarea unei suprafeţe mari de schimb de căldură într-un spaţiu construit redus;

- valori mari ale coeficienţilor parţiali de transfer termic;

- rezistenţă hidraulică redusă;

- curăţire relativ uşoară;

- elasticitate mare în exploatare, putându-se realiza unităţi cu suprafeţe de schimb de căldură

de până la 220 m2

- se realizează un coeficient de recuperare a călduriide pană la 85%;

- satisface cele mai exigente condiţii de igienă.

Caracterisiticile constructive ale răcitorului cu plăci SCP SU 3x3 – 2 sunt:

Capacitatea 5000 l

Temperatura laptelui (º C)

- la intrare 25

- la ieşire 4

Debitul de apă rece (l/h) 21000

Temperatura apei (º C)

- la intrare 0 -1

- la ieşire 4 ± 2

Presiunea maximă de lucru (bar) 4

Număr de plăci 58

Suprafaţa (m2) 10.44

Dimensiuni (mm) 1500 x 580 x 1400

Masa netă (kg) 367

Tancurile izoterme în care se depozitează laptele recepţionat precum şi cel pasteurizat,

sunt recipiente de formă cilindrică, cu pereţi dubli, izolaţi termic pentru a se asigura menţinerea

temperaturii iniţiale a laptelui în timpul depozitării.

57

Din punct de vedere constructiv, tipurile de tancuri sunt foarte numeroase. În funcţie de

poziţia generatoarei cilindrului pot fi verticale sau orizontale, iar după modul de dispunere a

agitatoarelor pot fi cu agitator vertical, oblic sau cu agitatoare multiple.

Un tanc cuprinde următoarele părţi componente:

- corpul propriu – zis de formă cilindrică, cu fundurile ambutisate, bombate sau conice;

- picioare reglabile pentru poziţionare, prevăzute cu plăcuţe de protecţie a pardoselei;

- gură de vizitare cu capac;

- ştuţ pentru recoltarea de probe;

- sistem de agitare;

- manta dublă cu izolaţie;

- vizor;

- lampă de control;

- ştuţ de alimentare cu pipetă pentru evitarea spumării prin curgerea laminară pe pereţi şi

racord pentru spălare;

- ştuţ de golire cu ventil;

- termometru pentru controlul temperaturii;

- sticlă de nivel, sistem cu plutitor sau alte sisteme de măsurare a volumului de lichid.

Tancurile de depozitare trebuie executate dintr-un material care să nu influenţeze gustul şi

mirosul laptelui. Izolaţia tancurilor trebuie să fie realizată, astfel încât, în timpul verii,

temperatura laptelui depozitat să nu crească, în decurs de 24 de ore, cu mai mult de 1 – 2ºC.

Caracteristicile tancurilor verticale tip TT IV – 10

Carcacteristici

Capacitate, l 10000

Număr agitatoare, buc 1

Temperatura laptelui depozitat, ºC 4-6

Schimbarea temperaturii laptelui în tanc, ºC/24h 3-5

Puterea motorului agitatorului, kW 1

Turaţie agitator, ture/min. 750

Diametrul elicei agitatorului, mm 180

58

Carcacteristici

Racord de alimentare, mm DN 50

Racord de evacuare, mm DN 50

Gabarit (mm): lungime

lăţime

înălţime

2750

2400

3875

Masa netă, kg 1760

Vană universală pentru brânzeturi VUB-50

Are formă cilindrică-verticală, cu pereţi dubli din oţel inoxidabil, dispozitiv de prelucrare

mecanizată a coagulului şi capac de închidere etanşă. Vana se utilizează la fabricarea mecanizată

a brânzeturilor.

Descriere

Utilajul este un rezervor de formă cilindrică, cu manta dublă din oţel inoxidabil, cu capac

închis ermetic, aşezată pe patru picioare reglabile în înălţime.

Vana este racordată la utilităţi: abur, apă care circulă în spaţiul dintre mantale încălzind

sau răcind lichidul din vană. Pentru evacuarea lentă a coagulului, vana este racordată la ejectorul

pentru producerea vidului. În timpul evacuării, prin aceeaşi conductă se face şi aerisirea.

Caracteristicile vanei tip VUB-50

Capacitatea, l 5000

Puterea instalată, kw 1.1/ 1.9

Consum de abur la 2.5-4 bar, kg/h 200

Apa de răcire la 12-15ºC, m3/h 15-18

Număr de picioare 4

Depresiunea realizată, bar max. 0.2

Dimensiuni:

- lungime, mm 6400

- diametrul, mm 1200

- înălţime bazin, mm 610

- înălţime totatlă, mm 3130

Spaţiu pentru montare:

- lungime, mm 4515

59

- lăţime, mm 3400

Masă netă, kg 3000

Vana presă (crinta)

Este folosită la presarea coagulului. Aceasta este confecţionată din tablă de aluminiu

montată pe un şasiu din oţel sudat şi are o presă cu şurub. Fundul vanei este în pantă, prevăzut în

partea de jos cu ştuţ de scurgere.

Caracteristici tehnice ale vanei presă

Dimensiuni:

- lungime, mm 4130

- lăţime, mm 1030

- înălţime, mm 900

- adâncime, mm 360

Capacitate, l 1750

Masa netă, kg 175

Maşina de ambalat MULTIVAC T-200

Această maşină semiautomată (dependentă de un operator) este destinată producţiei de

mici dimensiuni sau laboratoarelor. Viteza de sigilare este de 3-12 buc./min., în funcţie de

dimensiunea bucăţilor. Dimensiunea matriţei de bază care poate fi divizată este de 380 x 300 x

110 mm.

Dimensiunile maşinii sunt:

- lungime, mm 2020

- lăţime, mm 750

- înălţime, mm 1925

Echipament:

- control electronic pentru toţi parametrii de funcţionare;

- alimentare cu film automată;

- principalele componente sunt din oţel inoxidabil;

- pot fi setate timpul de sigilare şi umplere cu gaz, temperatura la care se sigilează.

Echipamente opţionale:

- ambalare în oxigen

60

6.3 Mijloacele de transport

Mijloacele de transport a laptelui de la centrele sau punctele de colectare pot fi:

- autocamioane izoterme sau frigorifice Entrusts transportul laptelui în bidoane;

- autocisterne simple sau compartimenate Entrusts transportul laptelui în vrac.

Autocisternele sunt izolate termic şi pot fi încărcate/ descărcate cu ajutorul unei motopompe.

Autocisternele pot avea formă cilindrică sau cilindrică turtiă cu secţiune eliptică. Capacitatea lor

variază între 500 şi 15000 l. sunt executate din alumniniu sau oţel inoxidabil. Au pereţi dubli şi

un strat izolator într pereţi. Cisternele care au capacitate mai mare de 1000 l sunt împărţite în 2

sau 3 compartimente separate între ele; cisternele sunt prevăzute la partea superioară cu o gură

de încărcare şi vizitare şi acoperită cu capac iar la partea inferioară cu un racord de golire. La

transportul laptelui cu asemenea cisterne temperatura laptelui nu creşte cu mai mult de

1..2ºC/100 km. Înainte şi după descărcare cisternele trebuie forte bine igienizate.

Caracteristicile autocisternelor utilizate la transportul laptelui

Capacitate totală, l Sarcina utilă,

kg

Dimensiuni Autocisterna

Capacitate compartiment, l Greutate

totală, kg

L,

mm

l,

mm

h,

mm

10000 10200 12 CLA 1

4000 2000 4000 18000

6980 2500 2500

7500 8500 10 CLA 1

2500 2500 2500 16400

8700 2450 2850

4500 4950 6 CLA 1

2250 2250 - 9450

7000 2450 2330

61

6.4. Norme de protecţia muncii şi igienă în întreprinderile de industrializare a laptelui

Norme de protecţia muncii în sectorul de recepţie

Pompa autoabsorbantă

Art. 1 – Amplasarea pompei autoabsorbante se va face în funcţie de specificul fluxului

tehnologic, în aşa fel încât să se asigure un circuit cât mai scurt, evitându-se incrucişările de

conducte.

Art. 2 – Dispozitivul de comandă va fi astfel amplasat încât să se evite deplasările inutile

pentru pornirea şi oprirea pompei.

Art. 3 – La montarea pompei autoabsorbante trebuie respectate normele de electrosecuritate

prevăzute în extrasul 4 al normelor de protecţie a muncii M.A.I.A., precum şi prevederile din

cartea tehnică a utilajului, inclusiv legarea la nulul de protecţie şi la instalaţia de legare la

pământ.

Art. 4 – Furtunul montat pe coloane de absorbţie va trebui să fie prevăzut cu un filtru mecanic,

în vederea reţinerii anumitor obiecte sau impurităţi care ar putea pătrunde la rotorul pompei.

Art. 5 – Pe coloana de absorbţie se va monta un furtun de cauciuc cu instalaţie rezistentă la

presiune.

Art. 6 – Este interzisă folosirea furtunurilor deteriorate.

Art. 7 – Electromotorul pompei autoabsorbante va fi protejat cu o carcasă metalică de oţel

inoxidabil sau aluminiu, impotriva pătrunderii umezelii.

Art. 8 – Este interzisă stropirea sau spălarea pompei cu furtunul cu apă. PERICOL DE

ELECROCUTARE!

Art. 9 – În cazul demontării pieselor componente ale pompei autoabsorbante pentru spălare,

operaţia se va face cu multa grijă, folosind sculele din trusa de scule a pompei. Dupa operaţiunea

de spălare şi dezinfecţie, montarea se va face in ordinea inversă a demontării. Atenţie deosebită

se va acorda montării pe ax a turbinei şi fixării garniturii de cauciuc pentru etanşare.

Art. 10 – Înainte de pornirea pompei autoabsorbante se va verifica:

- dacă furtunul de absorbţie este introdus în cisternă;

- dacă piesele de îmbinare a conductelor asigură etanşeitatea;

- dacă conducta de refulare este fixată corect pentru deversare;

- dacă toate piesele aflate sub tensiune sunt protejate împotriva atingerii directe (capacele

sunt prinse la locul lor, apărătoarele montate, îngrădirile sunt intacte etc.);

- dacă există legătură vizibilă la instalaţia de legare la pământ;

- după reparaţii, modificări sau întreruperi ale funcţionării mai mari de 30 de zile, precum

şi periodic în exploatare trebuie verificată legătura la nulul de protecţie.

62

Art. 11 – Furtunul de cauciuc, pompa propriu-zisă şi conductele de legătură se vor demonta

zilnic, în vederea spălării şi dezinfecţiei acestora.

Art. 12 – Păstrarea furtunului de absorbţie în repaus se va face pe un suport metalic sau din

lemn fixat pe perete.

Galactometrul

Art. 13 – În mod obligatoriu, montarea galactometrelor pe circuitul de lapte se va face cu

respectarea indicaţiilor date de firma constructoare prin cartea tehnică a utilajului.

Art. 14 – Înainte de folosirea aparatului de măsurat lapte se vor face următoarele verificări:

- dacă vasul de egalizare lapte-aer este închis etanş la cele două olandeze;

- dacă furtunul de cauciuc este introdus într-un bidon gol;

- dacă filtrele, rotorul, carcasa au fost montate corect şi etanş;

- dacă instalaţia este amorsată cu apă la jumătatea nivelului din vasul de egalizare;

- dacă pe coloana de absorbţie este montat filtrul.

Art. 15 – Este interzisă lovirea sau forţarea pieselor componente ale instalaţiei.

Cântarul pentru recepţia laptelui

Art. 37 – La montarea cântarului pentru recepţia laptelui se va ţine seama de necesitatea ca

amplasarea acestuia să fie făcută la o înalţime accesibilă recepţionerului, fără a se mai utiliza

podeţe suplimentare.

Art. 38 – În cazul când cântarul este montat pe un postament mai înalt pentru deservirea căruia

este nevoie de un podeţ metalic, acesta va fi construit din tablă striată şi prevăzut cu balustradă.

Art. 39 – Podeţul şi scările metalice vor fi întreţinute în perfectă curăţenie, pentru a preveni

accidentările prin alunecări.

Art. 40 – Este interzisă păstrarea unor obiecte străine pe podeţul de deservire a cântarului sau

pe scări.

Art. 41 – Este interzisă spălarea cântarului cu jet de apă.

Răcitoarele cu plăci

Art. 45 – La montarea răcitoarelor cu plăci se va asigura fixarea tuturor buloanelor în pereţi.

Art. 46 – Toate cele patru racorduri ale aparatului de răcit vor fi prevăzute cu plăcuţe

indicatoare pentru apă, gheaţă sau saramură şi lapte.

63

Art. 47 – Coloanele de alimentare ale răcitorului vor fi prevăzute cu ventile de reglare a

debitului.

Art. 48 – Înainte de începerea lucrului se va controla dacă conductele de lapte şi apă gheaţă

sunt în stare bună şi montate corect, dacă au garnituri corespunzătoare, dacă conducta de ieşire

prin răcitor este fixată la tanc.

Art. 49 – Proba de etanşare a răcitorului cu plăci se va face cu apă rece şi numai după ce se va

constata că acesta este în stare bună, se va introduce lapte în el.

Art. 50 – Pentru spălarea răcitorului cu plăci, se vor respecta indicaţiile date de instalaţia de

pasteurizare cu plăci.

Maşina de spălat bidoane

Art. 51 – Maşina de spălat bidoane trebuie să fie legată la conductorul de nul de protecţie şi la

instalaţia de legare la pământ.

Art. 52 – Deservirea maşinii de spălat bidoane va fi făcută numai de personal instruit şi care şi-

a însuşit în mod temeinic instructajul tehnic privind funcţionarea şi întreţinerea acestui utilaj.

Art. 53 – Racordarea maşinii de spălat bidoane la reţeaua electrică şi la conductele de aburi şi

apă, trebuie făcută conform indicaţiilor cuprinse în cartea tehnică a utilajului.

Art. 54 – Aparatura de măsură şi control va trebui verificată pentru constatarea bunei stări de

funcţionare.

Art. 55 – Instalarea şi ieşirea bidoanelor din maşina de spălat va fi prevăzută cu perdele de

protecţie din cauciuc.

Art. 56 – După terminarea lucrului maşina va fi spălată şi uscată.

Art. 57 – Este strict interzisă executarea oricăror intervenţii în timpul funcţionării maşinii de

spălat bidoane.

Art. 58 – În cazul blocării maşinii cu capace sau bidoane, scoaterea acestora se va face numai

după ce maşina a fost oprită.

Art. 59 – Părţile în mişcare ale maşinii vor fi prevăzute cu apărători de protecţie.

Art. 60 – Este interzisă scurgerea apelor murdare direct pe pardoseală.

Art. 61 – Flanşele de la conductele de aburi vor fi prevăzute cu manşoane de protecţie.

Art. 62 – Conductele de deservire a maşinii cu utilităţi vor fi vopsite în culori convenţionale.

Art. 65 – Pentru prepararea soluţiilor de spălare şi dezinfecţie se vor elabora instrucţiuni scrise

atât în ceea ce priveşte concentraţia acestora, cât şi în ceea ce priveşte temperaturile de lucru.

Concentraţia soluţiilor de lucru va trebui verificată de către laborator.

64

Art. 68 – Pompele centrifugale care deservesc maşina de spălat bidoane vor fi prevăzute cu

apărători de protecţie atât la motorul electric cât şi la cuplajul dintre pompe şi motorul electric.

Aparatul pentru opărit bidoane (berbec)

Art. 70 – Montarea aparatului pentru opărit bidoane se va face în aşa fel încât aburul rezultat în

cursul operaţiei de opărire să fie captat de o hotă de evacuare.

Art. 71 – Pe conductele de abur şi apă se vor instala pe lângă supapele berbecului şi ventile de

închidere. Conducta de abur va fi izolată termic iar îmbinările flanşelor vor fi prevăzute cu

manşoane de protecţie.

Art. 72 – În timpul lucrului la aparat se interzice:

- acţionarea pedalei maşinii înainte de fixarea bidonului;

- ridicarea bidonului fierbinte de pe suprafaţa cupei fără a utiliza mănuşi de protecţie;

- ridicarea bidonului de pe berbec înainte de oprirea admisiei aburului.

Art. 73 – Distribuitorul de abur va fi protejat cu un capac de tablă atunci când aparatul este

oprit din funcţiune.

Art. 74 – După terminarea lucrului, se va închide imediat ventilul de apă şi abur.

Norme de protecţie a muncii în sectorul de pasteurizare

Pasteurizatorul cu plăci

Art. 75 – Montarea pasteurizatorului cu plăci se va face cu respectarea întocmai a indicaţiilor

de montaj date de firma constructoare şi a prevederilor din normele republicane de protecţie a

muncii.

Art. 76 – Conductele de legătură ale instalaţiei de pasteurizare vor fi montate în maximum 2

nivele; montarea va trebui făcută în aşa fel încât muncitorul care deserveşte instalaţia să poată

efectua asamblarea şi dezasamblarea conductelor fără utilizarea scării.

Art. 77 – Se interzice folosirea conductelor montate provizoriu.

Art. 79 – Toate racordurile pasteurizatorului cu plăci vor fi prevăzute cu tăbliţe indicatoare

pentru circuitul respectiv.

Art. 80 – Elementele de comandă vor fi prevăzute cu inscripţii clare care să indice felul

comenzilor.

Art. 81 – Canalele cu două sau trei căi vor fi amplasate pe corpul pasteurizatorului, în

apropierea suporţilor de susţinere a conductelor sau chiar pe suporţi.

65

Art. 82 – Mânerele canalelor vor fi prevăzute cu săgeţi indicatoare pentru circuitul respectiv.

Art. 83 – Instalaţia de pasteurizare va trebui prevăzută cu:

- staţii de spălare chimică;

- manometru de presiune la introducerea laptelui în pasteurizator, marcat cu o linie roşie

pentru presiunea maximă admisă;

- termometru de control, pentru urmărirea temperaturii la ieşirea laptelui din compartimentul

de pasteurizare;

- termometru de control pentru verificarea temperaturii laptelui la ieşirea din compartimentul

de răcire;

- manometru de presiune pe conducta de apă caldă;

- manometru de presiune pe conducta de abur.

Art. 85 – Proba de etanşare a pasteurizatorului cu plăci şi a conductelor de legătură se va face

cu apă rece şi numai după ce se va constata că acestea sunt în perfectă stare de funcţionare se va

deschide ventilul de apă şi se va porni pompa de apă caldă.

Art. 91 – După o funcţionare de maximum 4 ore a instalaţiei de pasteurizare, în mod

obligatoriu se va face spălarea chimică a instalaţiei. Spălarea se va face cu apă şi cu soluţie

chimică (hidroxid de sodiu şi acid azotic), după indicaţiile date de firma constructoare.

Art. 100 – În timpul funcţionării instalaţiei de pasteurizare, este interzisă părăsirea locului de

muncă sau încredinţarea instalaţiei unei persoane neinstruite.

Art. 101 – Instalaţia de aer comprimat pentru deservirea sistemului de automatizare va fi

prevăzută cu supapă de siguranţă reglată la presiunea maximă admisă, iar manometrul de

presiune va fi marcat cu o linie roşie pentru presiunea maximă admisă.

Pompa centrifugală

Art. 114 – Pompele centrifugale pentru lapte, smântână, zer, zară, soluţii de spălare, trebuie să

aibă motorul electric protejat cu o carcasă vopsită în galben iar masa metalică a motorului trebuie

să fie legată la nulul de protecţie şi la instalaţia de legare la pământ.

Art. 115 – Cuplungurile care transmit mişcarea de rotaţie între motorul electric şi pompă, vor fi

prevăzute cu apărători de protecţie.

Art. 116 – Se interzice stropirea motorului electric cu apă.

Art. 117 – Pompele pentru spălările chimice vor fi confecţionate din materiale anticorozive,

rezistente la acţiunea soluţiilor respective.

66

Art. 118 – Este interzisă racordarea cu furtun de cauciuc a pompelor pentru spălările chimice,

racordul acestora atât la absorbţie cât şi la refulare fiind permis numai cu ajutorul conductelor

anticorozive.

Art. 119 – Înainte de pornirea pompelor se vor verifica toate racordurile din punct de vedere al

etanşeităţii.

Art. 120 – Este interzisă utilizarea pompelor defecte sau care prezintă neetanşeităţi.

Art. 121 – Pompele de absorbţie vor fi prevăzute pe coloana de alimentare cu un filtru pentru a

evita pătrunderea corpurilor străine în paleţi, pompe, ceea ce ar duce la spargerea rotorului şi

implicit la rănirea personalului de deservire.

Art. 122 – După fiecare întrebuinţare, demontarea pompelor centrifugale folosite în industria

laptelui, în vederea curăţirii şi întreţinerii lor este obligatorie.

Art. 123 – Este interzisă punerea în funcţiune a pompelor montate provizoriu, fără ca în

prealabil să fie luate toate măsurile în vederea prevenirii unor accidente.

Art. 124 – Pompele centrifugale mobile vor fi asigurate prin dubla protecţie de legare la

pământ şi legare la nul.

Art. 125 – În vederea prevenirii accidentelor prin alunecare sau cădere, conductele de legătură

din planul orizontal, între pompe şi instalaţiile de industrializare a laptelui, vor fi montate la

înălţimea maximă de 180-200 cm pentru a putea fi montate şi demontate fără intermediul scării

sau al altor mijloace.

Art. 126 – În cazul când în timpul funcţionării pompei centrifugale se constată zgomote

suspecte, instalaţia va fi oprită imediat şi se va solicita sprijinul mecanicului specialist.

Separatoarele şi curăţitoarele centrifugale

Art. 127 – În mod obligatoriu, la montarea separatoarelor şi curăţitoarelor de lapte vor trebui

respectate întocmai indicaţiile de montaj date de firma constructoare prin cartea tehnică a

utilajului şi normele speciale privind utilajele de mare turaţie.

Art. 136 – Înainte de punerea în funcţiune a curăţitoarelor şi separatoarelor centrifugale,

personalul de servire este obligat să verifice:

- dacă şuruburile de fixare a separatorului în funcţiune sunt bine fixate;

- dacă nivelul de ulei este la semn;

- dacă şuruburile de fixare a tobei nu sunt scoase;

- dacă pâlnia de alimentare este fixată corect;

- dacă conductele de alimentare, conductele de smântână şi lapte smântânit sunt bine

înşurubate şi fixate pe suport;

67

- dacă aparatura de control este montată corect şi în bună stare de funcţionare;

- dacă ţeava de scurgere din carcasă nu este înfundată;

- dacă instalaţia este protejată împotriva atingerii pieselor aflate normal sub tensiune sau în

mişcare;

- dacă există legătură vizibilă la instalaţia de legare la pământ.

Art. 137 – Fiecare separator cu o capacitate de peste 2000 l lapte pe oră va trebui să fie dotat

cu:

- indicator de nivel pentru ulei;

- turometru;

- frâne manuale prevăzute cu ferodou şi mânere de culoare albă;

- şuruburi pentru fixarea tobei, vopsite în culoare roşie şi cu tăbliţă indicatoare;

- manometru de presiune pentru lapte degresat;

- debitmetru pentru smântână;

- plutitor în pâlnie de alimentare;

- dispozitiv de fixare a conductei pe pâlnia de alimentare;

- suporţi pentru păstrarea părţilor componente ale separatorului sau curăţitorului când

instalaţia nu este sub exploatare;

- capac pentru protecţia axului;

- trusă de scule pentru montarea şi demontarea tobei.

Spălarea chimică şi dezinfecţia

Art. 160 – Prepararea soluţiilor de spălare şi dezinfecţie se va face numai de personalul special

instruit în acest scop, care cunoaşte atât efectul nociv al fiecărei substanţe în parte, cât şi

antidotul pentru fiecare substanţă.

Art. 161 – Transportul substanţelor chimice de la magazie la locul de preparare a soluţiilor se

va face cu respectarea întocmai a normelor de tehnica securităţii muncii prevăzute la

manipularea substanţelor chimice corozive.

Art. 162 – Deschiderea butoaielor cu hidroxid de sodiu se va face folosind dalta cu coadă,

ciocanul şi echipamentul de protecţie prevăzut în acest scop. Înainte de începerea operaţiunii de

tăiere a tablei se va lovi butoiul cu ciocanul pe toată suprafaţa circulară pentru a sfărâma blocul

de sodă din interior.

Art. 166 – Este interzisă păstrarea substanţelor corozive concentrate în secţiile de fabricăţie

(soluţii stoc). Păstrarea acestor substanţe este permisă numai într-o încăpere separată şi închisă.

68

Art. 168 – Atât în timpul preparării soluţiilor stoc, cât şi la transportul acestora în secţiile de

fabricăţie, se va folosi în mod obligatoriu echipamentul de protecţie prevăzut pentru manipularea

acizilor.

Art. 169 – Soluţiile de lucru nu vor depăşi în nici un caz concentraţiile şi temperaturile

prevăzute în cartea tehnică a utilajului. Depăşirea acestora poate duce la degradarea utilajului şi

în mod inevitabil la producerea accidentelor de muncă. Concentraţia soluţiilor de lucru va fi

verificată zilnic de către personalul de specialitate din laborator.

Art. 173 – Toate locurile unde se fac spălări chimice vor fi prevăzute cu instrucţiuni de spălare

specifice fiecărui utilaj, iar în imediata apropiere se va asigura existenţa soluţiilor de neutralizare

(acid boric, bicarbonat de sodiu) care se vor folosi în cazul eventualelor stropiri cu soluţie de

spălare.

Art. 174 – Înainte de începerea spălărilor chimice a traseelor, în timpul clătirii acestora cu apă,

se va verifica etanşeitatea tuturor îmbinărilor, iar în timpul efectuării operaţiunilor de spălare

chimică este interzisă părăsirea locului de muncă şi încredinţarea supravegherii unor persoane

neinstruite.

Instalaţia pentru spălarea cisternelor

Art. 175 – Efectuarea spălării cisternelor sau a altor utilaje cu instalaţia mecanizată de spălare

este permisă numai persoanelor care au fost instruite să lucreze cu această instalaţie şi care vor

utiliza în mod obligatoriu echipament de protecţie prevăzut în normativ pentru executarea acestei

operaţii.

Art. 176 – Încălzirea soluţiei de spălare se va face cu abur de joasă presiune. Conducta de abur

va fi izolată termic şi prevăzută la flanşele de îmbinare cu manşoane de protecţie.

Art. 177 – Soluţiile de spălare se vor prepara într-un bazin separat, urmând a fi introduse în

bazinul de spălare.

Art. 178 – Pompa de spălare va fi montată într-un loc ferit de umezeală şi izolată cu un capac

de protecţie.

Art. 179 – La instalaţia de spălare se vor folosi numai pompe de oţel inoxidabil, special

construite şi rezistente la acţiunea bazelor şi a acizilor.

Art. 180 – Inainte de folosirea instalaţiei pentru spălarea cisternelor sau a tancurilor de lapte, se

vor face următoarele verificări:

- dacă toate racordurile sunt bine înşurubate şi prevăzute cu garnituri de etanşare;

- dacă concentraţia şi temperatura soluţiilor de spălare este corespunzătoare;

- dacă este bine fixat capul de stropit în cisternă sau tanc.

69

Art. 185 – Este interzisă folosirea furtunelor deteriorate sau a furtunelor care nu rezistă la

presiune.

Durata spălării este următoarea:

- clătirea cu apă caldă = 4 min.

- spălarea şi dezinfecţia = 4 min.

- clătirea finală = 4 min.

Art. 187 – Fixarea capului de spălare în cisternă şi a capacului se va face cu mare atenţie,

respectând întocmai indicaţiile date de firma constructoare. Presiunea de refulare depăşind 25

atm, orice defecţiune sau nerespectarea indicaţiilor date poate duce la producerea unor accidente

grave de muncă.

Art. 192 – Este cu desăvârşire interzisă pornirea instalaţiei de spălare înainte de a fixa capul de

spălare în interiorul cisternei sau al tancului.

7. Structura şi dimensionarea spaţiilor de producţie

Sala de recepţie

În sala de recepţie sunt amplasate :

1) Galactometru; 2) Vană de recepţie; 3) Curăţitor centrifugal; 4) Răcitor cu plăci; 5) Tanc de depozitare; 6) Pompă autoabsorbantă; 7) Pompă centrifugă;

Dimensiuni

(mm) Utilaj

Bucăţi

(B) lungime lăţime

Suprafaţa

ocupată

B·(L · l)

(m2)

Galactometru (G) 1 2350 450 1,057

Vană de recepţie (Vr) 2 2336 1375 6,424

Curăţitor centrifugal

(Cc) 2 1060 835 1,77

Răcitor cu plăci (Rp) 2 1500 580 1,74

70

Dimensiuni

(mm) Utilaj

Bucăţi

(B) lungime lăţime

Suprafaţa

ocupată

B·(L · l)

(m2)

Tanc de depozitare (Td) 4 2750 2400 26,4

Pompă autoabsorbantă

(Pa) 1 875 450 0,39

Pompă centrifugă (Pc)

5000 l/h 8 495 329 1,3

Su = SG+SVr +SCc+SRp+STd+SPa+SPc [m2]

Su = 1,057+6,424+1,77+1,74+26,4+0,39+1,3 = 39,085 m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc = 39,085 ⋅ 1,4 = 54,71 m2

unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su

Sala de producţie brânză

În sala de producţie sunt amplasate :

1) Vană universală pentru brânzeturi

2) Vană presă

Dimensiuni

(mm) Utilaj

Bucăţi

(B) lungime lăţime

Suprafaţa

ocupată

B·(L · l )

(m2)

Vană universală pentru brânzeturi

(VUB) 8 6400 1200 614,4

Vană presă (Vp) 5 4130 1030 212,695

71

Su = S VUB + S Vp[m2]

Su = 614,4 + 212,695 = 827,095 m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc =827,095 ⋅ 1,4 = 1157,933 m2

unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su

Sală depozitare zer

Su = S Tz + S Pc [m2]

Su = 264 + 6,48 = 270,48 m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc = 270,48 ⋅ 1,4 = 378,672 m2

Unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su

Dimensiuni

(mm) Utilaj Bucăţi

(B)

lungime lăţime

Suprafaţa

ocupată

B·(L · l )

(m2)

Tanc pentru depozitare zer

(Tz) 4 2750 2400 264

Pompa centrifugă (Pc) 4 495 329 6,48

72

Sală de sărare

Utilaj: vană de sărare (Vs)

Dimensiuni: - lungime 2264 mm

- lăţime 1136 mm

Bucăţi: 18

Suprafaţa: 25,71 m2

Su = S Vs x B[m2]

Su = 25,71 x 18 = 462,78 m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc = 462,78 ⋅ 1,4 = 647,892 m2

Unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su 2264 : 100 = 22,64 → 23 bucăţi de brânză pe lungimea vanei de sărare 1136 : 100 = 11,36 bucăţi de brânză/ lăţimea vanei de sărare 22 x 11 = 242 bucăţi de brânză/ rând 242 x 3 rânduri = 726 bucăţi/ vană 1 bucată de brânză cântăreşte 0,5 kg Nr. total bucăţi de brânză: 726 → nr. vane de sărare 13054 : 726 = 18 vane Sală de maturare

Stelaj

Dimensiuni: - lungime 5 m

- lăţime 1 m

Bucăţi: 90

Suprafaţa: 5 m2

Su = S raft 90⋅ [m2]

Su = 5 45090 =× m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc = ×450 1,4 = 630 m2

Unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su

73

Dimensionare raft stelaj 5 : ( ) 3333,3305,01,0 ==+ bucăţi de brânză/ lungime etajeră

1: ( ) 666,605,01,0 ==+ bucăţi de brânză/ lăţime etajeră 33 x 6 = 198 bucăţi de brânză pe raft Cantitatea de brânză care intră la maturare = 6694,45 kg Greutatea bucăţii de brânză = 0,5 kg 6694,45 : 0,5 = 13388,9 bucăţi de brânză pe rafturi h rand = h brânză + 5 ÷ 10 cm h rand = 4 + 10 = 14 cm (înălţimea dintre rafturi) h stelaj = 6000 mm → 4000 mm sunt folosiţi = 6000 - ( ) 40005001500 =+ mm = 4 m = = 400 cm 400 : 14 = 28,57 → 29 rafturi = 1 stelaj 1 stelaj = 29 x 198 = 5742 bucăţi de brânză pe stelaj Cantitatea de brânză/ zi : stelaj = 13389 : 5742 = 2,33 → 3 rafturi/ zi Sala de ambalare Utilaj: maşina de ambalat MULTIVAC tip T-200 (M)

Dimensiuni: - lungime 1000 mm

- lăţime 760 mm

Bucăţi: 2

Suprafaţa: 0,760 m2

Su = SM 2⋅ [m2]

Su = 0,760 52,12 =× m2

În funcţie de suprafaţa utilă calculată, se calculează suprafaţa construită Sc cu relaţia:

Sc = Su ⋅β

Sc = ×52,1 1,4 = 2,128 m2

Unde: Su – suprafaţa utilă Sc – suprafaţa construită β – coeficient de utilizare care variază în funcţie de Su

Sală de depozitare Dimensiuni navetă: - lungime 600 mm - lăţime 400 mm - înălţime 150 mm

74

Dimensiuni brânză: - lungime 100 mm - lăţime 100 mm - înălţime 40 mm 0,6 : 0,1 = 6 bucăţi de brânză/ lungime navetă 0,4 : 0,1 = 4 bucăţi de brânză/ lăţime navetă 6 x 4 x 3 = 72 bucăţi de brânză/ navetă 0,15 : 0,04 = 3,75 = 3 bucăţi de brânză pe înălţime Cantitatea de bucăţi de brânză/ navetă: 13054 bucăţi de brânză total : 72 = 181,305 → 182 navete 182 : 10 bucăţi de brânză suprapuse/ rand = 18,2 → 18 navete/ rand Su navetă = 0,6 x 0,4 = 0.24 m S total = 0,24 x β = 0,24 x 1,2 = 0,288 = 0,3 m 8. Calculul de climatizare la depozitul frigorific al produsului finit

8.1. Caracteristicile climaterice ale zonei de amplasare a fabricii

Se stabileşte temperatura exterioară de calcul tec pentru luna cea mai caldă din an utilizând

relaţia:

Mmec 0.6tt0.4t +⋅=

Mmzec

MzM

mzm

∆t0.6∆t0.4tt

∆ttt

∆ttt

⋅+⋅+=

+=

+=

unde: tm− temperatura medie lunară cea mai călduroasă în zona de amplasare a unităţii;

tM – media temperaturilor maxime în luna respectivă;

tz – temperatura pe luna şi ziua respectivă;

Temperatura de referinţă Localitate Zona de temperatură Zona de umiditate

Iunie Iulie August

Alexandria VI VIII 20,5 22,5 22

∆tM Nr.crt. Zona de temperatură

1300 1400 1500

∆tm

1 Iunie 11,4 12 12,1 5,6

2 Iulie 11 11,6 11,9 5,3

3 August 11,8 12,4 12,6 5,6

75

∆tm − abatere medie lunară;

∆tM − abatere medie orară.

Luna Ora tec

1300 29.58

1400 29.94 iunie

1500 30

1300 31.22

1400 31.58 iulie

1500 31.76

1300 31.32

1400 31.68 august

1500 31.8

În calcule se va folosi valoarea maximă obţinută, rotunjită superior, tec=32°C.

Determinarea umidităţii φec se face utilizând formula:

φec%= φm + c·zu

unde: ms

mm

x

x=ϕ

tm=22.9, xm= 10.8

x22.9= 17.815

10017.815

10.8m ⋅=ϕ → φm = 60.62

φec%= 60.62+0.8·8= 67.02 %

φec%= 67 %

8.2. Proiectarea izolaţiei spaţiilor frigorifice

8.2.1. Calculul de proiectare a izoaţiei termice

Regimul de functionare al spaţiilor frigorifice, caracterizat prin valori coborâte ale

temperaturilor, prin variaţia rapidă a acestora şi printr-o umiditate relativă mare a aerului din

încăperi, impune pentru izolaţiile termice ale pereţilor, planşeelor şi pardoselilor condiţii

deosebite, a căror realizare prezintă o serie de dificultăţi.

76

Creşterea umidităţii izolaţiei se produce datorită vaporilor de apă care condensează pe

suprafaţa caldă a peretelui 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.

Rolul izolaţiei termice a spaţiilor frigorifice constă în reducerea fluxului de căldură ce

pătrunde prin pereţii camerei frigorifice, în vederea menţinerii unui regim de temperatură şi

umiditate cât mai stabil, indiferent de condiţiile de temperatură şi umiditate ale mediului

ambiant. Pentru exercitarea rolului impus, materialele izolatoare folosite pentru izolarea

depozitelor frigorifice trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- conductivitate termică λ cât mai mică, higroscopicitate redusă, inerţie termică caracterizată

prin difuzitatea a= λ/ρ·cp cât mai mică, temperatura de lucru trebuie să constituie un criteriu

de alegere a materialului izolant.

Unul dintre materialele cele mai folosite la izolarea spaţiilor şi utilajelor frigorifice(pentru

izolarea pereţilor şi plafoanelor, mai puţin a pardoselilor din cauza rezistenţei mecanice reduse)

este polistirenul expandat.

Calculul izolaţiei termice şi a coeficientului global de transfer termic:

Se impune un k în funcţie de zona climaterică şi de tipul depozitului.

Se calculează grosimea izolaţiei cu ajutorul formulei:

++−⋅= ∑

i ii

i

ext

izizα

1

λ

δ

α

1

k

1λδ

unde: - αext= coeficient parţial de transfer termic prin convecţie pe suprafaţa exterioară a

peretelui, [W/(m· K)];

- αint= coeficient parţial de transfer termic prin convecţie pe suprafaţa interioară a

peretelui, [W/(m· K)];

- δi = grosimea straturilor componente;

- λi = conductivitatea termică a straturilor componentelor, [W/(m· k)];

q= k·∆t

++−

∆⋅= ∑

i ii

i

ext

izizα

1

λ

δ

α

1

q

tλδ

unde: - q= densitate de flux admisă

- ∆t= diferenţa de temperatură

Calculul diferenţei de temperatură pentru un spaţiu frigorific se face astfel:

77

∆t = ∆tc= tec-ti - pentru pereţii ce separă spaţiul frigorific de mediul exterior;

∆t = (0,7... 0,8) ∆tc - pentru pereţi interiori, plafoane şi podele ce separă spaţiul frigorific de unul

nefrigorific care comunică cu exteriorul;

∆t = 0,6·∆tc - pentru pereţi interiori, plafoane şi pardoseli ce separă spaţiul frigorific de unul

nefrigorific care nu comunică direct cu exteriorul;

∆t = 0,4·∆tc - pentru pereţi, plafoane şi pardoseli ce separă două spaţii firigorifice similare.

Valoarea grosimii izolaţiei astfel calculate se standardizează la o valoare imediat

superioară, δSTAS >δizolaţie şi se recalculează coeficientul global de transfer termic:

iz

iz

ii

i

e

efectiv

λ

δ

α

1

λ

δ

α

1

1k

+++

=

∑

qefectiv= kefectiv·∆t

8.2.2. Calculul de verificare a izolaţiei

În vederea verificării izolaţiei termice se vor calcula:

a. temperatura din fiecare strat al peretelui - tpi;

Temperaturile corespunzătoare fiecărui strat al peretelui se determină cu formulele:

;

λ

δqtt

λ

δ

α

1qtt

;α

1qtt

1

1p1p2

1

1

e

ep2

e

ep1

⋅−=⇒

+⋅−=

⋅−=

..........................................................................

;λ

δqtt

λ

δ

λ

δ

α

1qtt

2

2p2p3

2

2

1

1

e

ep3 ⋅−=⇒

++⋅−=

i

pni

i1n

1n

2

2

1

1

e

ei

1n

1n1pnpn

1n

1n

2

2

1

1

e

epn

α

1qtt

α

1

λ

δ...

λ

δ

λ

δ

α

1qtt

λ

δqtt

λ

δ...

λ

δ

λ

δ

α

1qtt

⋅−=⇒

+++++⋅−=

⋅−=⇒

++++⋅−=

−

−

−

−−

−

−

unde: te= ∆t+ti, temperatura exetrioară, °C;

qefectiv= kefectiv·∆t, fluxul termic unitar, W/m2; kefectiv = coeficientul global de transfer termic recalculat, după adoptarea unei valori

STAS a izolaţiei, W/m2·K;

78

b. presiunea la saturaţie a vaporilor de apă din fiecare strat, pvsi- se determină funcţie de

temperaturile obţinute anterior, interpolând valorile ce se găsesc în literatura de

specialitate

c. presiunea parţială a vaporilor de apă corespunzătoare fiecărui strat pvi – se determină

aplicând următoarele formule:

...........................

µ

δmpp

µ

δmpp

ppp

2

2wv2v3

1

1wv1v2

vseev1e

⋅−=

⋅−=

⋅== ϕ

i

iwvi1vi

µ

δmpp ⋅−=+

vsiivi

n

nwvn1vn

pp

µ

δmpp

⋅=

⋅−=+

ϕ

în care: pe,pi – reprezintă presiunile de vapori în exteriorul, respectiv interiorul spaţiului

frigorific, N/m2;

pse,psi - presiunile de vapori la saturaţie în exteriorul, respectiv interiorul

spaţiului frigorific, N/m2;

δi – grosimea straturilor ce constituie peretele spaţiului frigorific,m;

µi – coeficientul de permeabilitate la vapori, g/(m·h·N/m);

mw= ( ) ∑⋅−i

iie

µ

δpp - fluxul de vapori, g/h.

Prima verificare a izolaţiei, în vederea evitării condensării este dată de inegalitatea:

k<α·tit

tt

e

re

−

−, unde tr reprezintă temperatura punctului de rouă.

79

Perete 1 – perete exterior al depozitului cu t =4°C

q=7

∆t= c· ∆tc= tec-ti

→ ∆t= 28°C

te= ti+ ∆t

→ te= 32°C

unde: c=1- pentru perete exterior;

φec= 67%

φi= 90%

αext= 23.2 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.14 m

kef= 0.2367 W/m2·K

qef= 6.6292 W/m2

mw= 2.0690 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Tencuială 0,02 1,16 22

Zidărie 0,38 0,8 9

Tencuială 2 0,02 0,93 9,3

Bitum 0,006 0,37 1200

Izolaţie(polistiren) 0,14 0,04 3

Tencuială 3 0,03 0,7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 32 47.53 31.85

1 31.71 46.78 31.85

2 31.6 46.48 30.93

3 28.45 38.80 23.86

4 28.31 38.48 23.47

5 28.2 38.23 8.58

6 5.00 8.72 7.71

7 4.71 8.55 7.32

int 4.00 8.13 7.32

80

Perete 2 – perete interior între un spaţiu frigorific şi unul nefrigorific (coridor) ce comunică

direct cu exteriorul

q=7

∆t= c· ∆tc= tec-ti

→ ∆t= 22.4°C

te= ti+ ∆t

→ te= 26.4°C

unde: c=0.8 - pentru perete interior ce separă un spaţiu frigorific de unul nefrigorific care comunică direct cu exteriorul; φext= 92%

φi= 90%

αext= 11.6 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.1 m

kef= 0.3217 W/m2·K

qef= 7.2066 W/m2

mw= 2.27 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Faianţă 0,008 2,03 20

Tencuială 0,02 1,16 22

Zidărie 0,25 0,8 9

Tencuială 2 0,02 0,93 9,3

Bitum 0,006 0,37 1200

Izolaţie(polistiren) 0,1 0,04 3

Tencuială 3 0,03 0,7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 26.4 34.42 31.66

1 25.78 33.16 31.66

2 25.75 33.10 31.30

3 25.63 32.85 30.30

4 23.37 28.73 25.19

5 23.22 28.46 24.77

6 23.10 28.26 8.43

7 5.09 8.77 7.75

8 4.78 8.59 7.32

int 4.00 8.13 7.32

81

Perete 3 – perete interior între un spaţiu frigorific şi unul nefrigorific (depozit navete) care nu

comunică direct cu exteriorul

q=7

∆t= c· ∆tc=c· (tec-ti)

→ ∆t= 0.6·(32- 4 ) = 16.8°C

te= ti+ ∆t

→ te= 20.8°C

unde: c=0.6 - pentru perete interior ce separă un spaţiu frigorific de unul nefrigorific care nu comunică direct cu exteriorul φext= 85%

φi= 90%

αext= 8 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.1 m

kef= 0.3177 W/m2·K

qef= 5.3380 W/m2

mw= 1.2634 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Faianţă 0,008 2,03 20

Tencuială 0,02 1,16 22

Zidărie 0,25 0,8 9

Tencuială 2 0,02 0,93 9,3

Bitum 0,006 0,37 1200

Izolaţie(polistiren) 0,1 0,04 3

Tencuială 3 0,03 0,7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 20.80 24.55 20.86

1 20.13 23.56 20.86

2 20.11 23.53 20.65

3 20.01 23.38 20.10

4 18.35 21.08 17.25

5 18.23 20.92 17.02

6 18.15 20.82 7.92

7 4.80 8.60 7.54

8 4.57 8.46 7.31

int 4.00 8.13 7.31

82

Perete 3’– perete interior între un spaţiu frigorific şi unul nefrigorific (Sală de ambalare) care nu

comunică direct cu exteriorul

q=7

∆t= c· ∆tc= tec-ti

→ ∆t= 16.8°C

te= ti+ ∆t

→ te= 20.8°C

unde: c=0.6- pentru perete interior ce separă un spaţiu frigorific de unul nefrigorific care nu comunică direct cu exteriorul φext= 80%

φi= 90%

αext= 8 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.1 m

kef= 0.3177 W/m2·K

qef= 5.3380 W/m2

mw= 1.1216 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Faianţă 0,008 2,03 20

Tencuială 0,02 1,16 22

Zidărie 0,25 0,8 9

Tencuială 2 0,02 0,93 9,3

Bitum 0,006 0,37 1200

Izolaţie(polistiren) 0,1 0,04 3

Tencuială 3 0,03 0,7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 20.80 24.55 19.64

1 20.13 23.56 19.64

2 20.11 23.53 19.46

3 20.01 23.38 18.96

4 18.35 21.08 16.44

5 18.23 20.92 16.23

6 18.15 20.82 8.15

7 4.80 8.60 7.82

8 4.57 8.46 7.61

int 4.00 8.13 7.61

83

Perete 4 – perete interior între un spaţiu frigorific şi unul nefrigorific (maturare) ce comunică

direct cu exteriorul

q=7

∆t= c· ∆tc= c· (tec-ti)

→ ∆t=0.8· (32-4) = 22.4°C

te= ti+ ∆t

→ te= 26.4°C

unde: c=0.8 - pentru perete interior ce separă un spaţiu frigorific de unul nefrigorific care comunică direct cu exteriorul; φext= 85%

φi= 90%

αext= 11.6 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.1 m

kef= 0.3217 W/m2·K

qef= 7.2066 W/m2

mw= 2.0065 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Faianţă 0,008 2,03 20

Tencuială 0,02 1,16 22

Zidărie 0,25 0,8 9

Tencuială 2 0,02 0,93 9,3

Bitum 0,006 0,37 1200

Izolaţie(polistiren) 0,1 0,04 3

Tencuială 3 0,03 0,7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 26.4 34.42 29.25

1 25.78 33.16 29.25

2 25.75 33.10 28.92

3 25.63 32.85 28.04

4 23.37 28.73 23.53

5 23.22 28.46 23.15

6 23.10 28.26 8.71

7 5.09 8.77 8.10

8 4.78 8.59 7.73

int 4.00 8.13 7.73

84

Tavanul depozitului cu t= 4°C

q=7

∆t= c· ∆tc= c· (tec-ti)

→ ∆t= 22.4°C

te= ti+ ∆t

→ te= 26.4°C

unde: c=0.8 - pentru perete interior ce separă un spaţiu frigorific de unul nefrigorific care comunică direct cu exteriorul; φext= 67%

φi= 90%

αext= 11.6 W/m2·K

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.12 m

kef= 0.2952 W/m2·K

qef= 6.6125 W/m2

mw= 0.92 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Beton asfaltic 0,02 1.04 100

Bitum 0.006 0.34 1200

Placă de beton 0.14 1.62 32,2

Tencuială 1 0.02 0.93 22

Bitum 0.002 0.34 1200

Izolaţie 0.12 0.04 3

Tencuială 2 0.03 0.7 6,3

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext 26.4 34.42 23.06

1 25.83 33.26 23.06

2 25.7 33.01 21.22

3 25.59 32.77 14.59

4 25.01 31.63 10.44

5 24.87 31.37 10.03

6 24.83 31.30 7.82

7 5.00 8.71 7.49

8 4.71 8.55 7.32

int 4.00 8.13 7.32

1-beton asfaltic 2-bitum 3-placă beton 4-tencuială1 5-bitum 6-izolaţie 7-tencuială2

85

Podeaua – pentru depozit cu t= 4°C

q=7

∆t= tecp-ti

→ ∆t= 14°C

te= ti+ ∆t

→ te= 18°C

unde: tecp= temperatura exterioară pămant, 18°C φext= 67%

φi= 90%

αext= infinit → 1/ αext =0

αint= 9.28W/m2·K

δizSTAS= 0.08 m

kef= 0.5015 W/m2·K

qef= 7.0222 W/m2

mw= 0.207 g/m2·h

Strat δ(m) λ (W/mk)

1/µ (mhN/m2 g)

Strat pietriş 0.35 0.58 4.6

Placă beton 0.1 0.93 15

Tencuială 0.02 1.16 22

Bitum 0.006 0.35 1200

Izolaţie(plută) 0.08 0.075 222

Strat beton

egalizare

0.08 2.03 25

Strat de uzură 0.04 1.16 22

Nivel t°C pvs (mbar) pv (mbar)

ext=1 18 20.62 13.81

2 13.76 15.73 13.47

3 13.00 15.00 13.16

4 12.88 14.88 13.07

5 12.76 14.76 11.58

6 5.27 8.89 7.90

7 4.99 8.71 7.49

8 4.75 8.57 7.31

int 4.00 8.13 7.31

1-strat pietriş 2-placă beton 3-tencuială 4-barieră vapori 5-izolaţie-plută 6-strat beton egalizare 7-strat de uzură

86

8.3 Calculul necesarului de frig

Consumul de frig se calculează pentru 24 ore şi rezultă dintr-o ecuaţie de bilanţ termic şi

anume:

∑+∑+∑+∑= 4321nec QQQQQ , kj/24h

unde:

∑Q1 – necesarul de frig pentru acoperirea pătrunderilor de căldură prin convecţie, conducţie şi

radiaţie din mediul înconjurător prin pereţi, pardoseală şi plafon;

∑Q2 – necesarul de frig tehnologic pentru procesele de refrigerare şi congelare şi pentru

eliminarea căldurii de respiraţie sau rezultate din procese chimice;

∑Q3 – necesarul de frig pentru răcirea şi uscarea aerului folosit la ventilarea camerelor

frigorifice;

∑Q4 – necesarul de frig pentru compensarea căldurii introduse în spaţiul frigorific în timpul

exploatării acestora.

Instalaţiile frigorifice calculate pe baza acestui necesar trebuie astfel dimensionate pentru

condiţiile cele mai nefavorabile, dar fără supradimensionări inutile.

Formulele de calcul folosite sunt următoarele:

( ) 24n

1i∆t∆tSKQ riii1 ⋅∑

=+⋅= kj/24h

unde:

- Ki [W/m2K] este coeficientul global de transfer termic pentru pereţi, plafon şi pardoseală;

- Si [m2] este suprafaţa elementului de construcţie i,se va lua în calcul suprafaţa exteioară a

peretelui izolat termic;

- ∆ti [°C] este diferenţa de temperatură pe feţele elementului de construcţie i;

- ∆tr [°C] este creşterea suplimentară a diferenţei de temperatură, datorată radiaţiei solare.

( ) ( )[ ] ( )( )fittaasfi2 ttcmcmlp%/100hhmQ −∑ ++⋅+−= kj/24h

unde:

m [kg]– masa produselor refrigerate introduse în spaţiul de răcire, respectiv în 24 ore;

hi, hf [kj/kg] – entalpiile produselor corespunzătoare tempearturilor la intrarea produselor în

depozit şi la ieşirea acestora din depozit;

ma, mt [kg] – masa ambalajelor şi mijloacelor de transport ce intră cu produsul în depozit;

ca, ct [kj/kgK] – căldurile specifice masice ale materialelor din care sunt confecţionate ambalajele

şi respectiv mijloacele de transport;

ti, tf [°C] – temperatura iniţială a produsului cald şi respectiv finală a produsului răcit.

87

( )ie3 hhρaVQ −⋅⋅=

unde:

a – numărul de schimburi de aer proaspăt în cameră în 24 ore;

V[m3 ] – volumul camerelor ventilate;

ρ[kg/m3] – densitatea aerului la temperatura interioară;

he, hi [kj/kg] – entalpiile corespunzătoare temperaturilor iniţiale şi finale.

444342414 QQQQQ +++=

Q41 – consumul de frig necesar acoperirii căldurii degajate de corpurile de iluminat din

încăpere;

τFqQ41 ⋅⋅= kj/24h

unde:

q – cantitatea de căldură degajată de corpurile de iluminat pe m2 de suprafaţă (q=4...5 kj/m2 h

pentru spaţii de depozitare);

F[m2 ]– suprafaţa pardoselii spaţiului răcit;

τ[ore] – timpul cât funcţionează corpurile de iluminat pe zi.

Q42 – consumul de frig necesar acoperirii căldurii degajate de motoarele electrice ale

diverselor aparate în funcţiune;

N243600ηQ s42 ⋅⋅⋅= kj/24h

unde:

ηs – coeficient de simultaneitate cuprins între 0,2....0,4;

N – puterea motorului în KW(dacă motoarele nu sunt direct în spaţiul răcit se cosideră un

randament de 0,75....0,85).

Q43 – consumul de frig necesar acoperirii căldurii degajată de personalul care lucrează în

spaţiul frigorific respectiv;

( ) τn500...1250Q43 ⋅⋅= kj/24h

unde:

n – numărul de persoane care lucrează în spaţiul cosiderat;

τ- timpul cât lucrează personalul în acest spaţiu pe zi.

Q44 – căldura pătrunsă prin deschiderea uşilor

τFqQ44 ⋅⋅= kj/24h

unde:

q[kj/m2 h] – sarcina termică specifică;

F[m2]- suprafaţa pardoselii spaţiului răcit;

τ- timpul cât stau uşile deschise în timpul zilei

88

8.3.1. Calculul necesarului de frig pentru acoperirea căldurii pătrunse prin convecţie, conducţie şi radiaţie prin pereţi, plafoane şi

pardoseli – Calculul lui Q1

Dimensiuni

[m]

Q1

Kj/24h Nr.

crt

Consumato

r frig

Sistem

racire

tic

[°C] L

l h

Element

delimitator

Ai

[m2

]

ki

W/m2·K

c ∆tc

[K]

∆ti

[K]

∆tr

[K]

∆tT

[K]

Ф

[W] Q1aparate

Q1compre

sor

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 16a 16b

P1- N 108 0.2367 1 28 28 - 28 715.78 61843.39 61843.39

P2- E 108 0.3217 0.8 22.4 17.92 - 17.92 622.60 53792.64 53792.64

P3 36 0.3177 0.6 16.8 10.08 - 10.08 115,28 9960.19 9960.19

P3’ 72 0.3177 0.6 16.8 10.08 - 10.08 230.57 19921.24 19921.24

P4- V 108 0.3217 0.8 22.4 17.92 - 17.92 622.60 53792.64 53792.64

Tavan 324 0.2952 0.8 22.4 17.92 - 17.92 1713.95 148085,28 148085,28

Pardosea 324 0.5015 - 14 14 - 14 2274.80 196542.72 196542.72

Total: 6295.58 543938.1 543938.1

Pardosea 324 0.5015 - 14 14 - 14 2274.80 196542.72 196542.72

1

Depozit

brânză

Alpina

R.I. 4 18 18 6

Total: 6295.58 543938.1 543938.1

89

8.3.2. Calculul necesarului de frig tehnologic Q2

( ) ( )[ ] ( )( )fittaasfi2 ttcmcmlp%/100hhmQ −∑ ++⋅+−=

Brânza Alpina se ambalează în foiţă de Aluminiu.

În depozit se găsesc 13054 bucăţi de brânză aşezate în 19 navete din plastic.

Masa unei bucăţi de brânză este de 500 g.

m brânză,

kg

cb , kj/kg K ct, kj/kg K ca, kj/kg K ti, °C tf, °C Q2,

kj/24ore

6527 2,5 0,5 1,77 7 4 16376.13

8.3.3. Calculul necesarului de frig pentru condiţionarea aerului Q3

( )ie3 hhρaVQ −⋅⋅=

→ ( )ieaer3 hhmQ −=

maer= v

V

V= a·Vcdepozit

→ 2 ventilatoare de 150 /hm3 → 300 m3 /h→ 7200 m3/zi

maer= v

V= zi7982.26kg/

0.902

7200=

în care, v= f(tec,φec)= 0.902 m3/kg

( ) 9.518846== ⋅ 18-837982.263Q kj/24ore

în care, he= f(tec,φec)= 83 kj/kg

hi= f(ti,φi)= 18 kj/kg

/h224.57m/zi5389.8m1796.63VaV

1796.6m5.817.617,6V

33

depozitc

3depozitc

==⋅=⋅=

=⋅⋅=

90

8.3.4. Calculul necesarului de frig pentru acoperirea pătrunderilor de căldură în timpul

exploatării spaţiilor frigorifice ΣQ4

τqSQ c41 ⋅⋅=

q= 4 kj/zi pentru sala de depozitare

Sc =17.6·17.6= 309.76 m2

τ=8 h – timpul funcţionării corpului de iluminat

Q41=9912.32 kj/zi

kj/zi2592003600240.6kWre5rărăcitoaQ

360024NQ

42

42

=⋅⋅⋅=

⋅⋅=

( ) τn500...1250Q43 ⋅⋅=

n= 3, numărul de persoane care lucrează în depozit

τ=8 h – timpul cât lucrează personalul în depozit

Q43= 19200 kj/zi

τqSQ c44 ⋅⋅=

q= 17 kj/m2·h, sarcina termică specifică la deschiderea uşilor depozitului

Sc=309.76 m2, suprafaţa construită a depozitului

τ=8 h, timpul cât stau uşile deschise

Q44= 42127.36 kj/zi

Q4= Q41 + Q42 + Q43 + Q44 =330439.68 kj/zi

91

Calculul necesar total de frig Qt pe încăpere şi circuit

ΣQ1 [kj/zi]

ΣQ2 [kj/zi]

ΣQ4 [kj/zi]

QT [kj/zi]

Nr.crt.

Denumire spaţiu

Sistemul de răcire

tc, °C

Q1a Q1c Q2a Q2c

ΣQ3 [kj/zi]

Q4a Q4c QTa QTc

QTa [W]

QTc [kW]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 Depozit de

produs finit

Brânza Alpina

R.I.

4

543938.1

543938.1

16376.13

16376.13

518846.9

330439.68

165219.84

1409600.81

1244380.97

16314.82

16.31

92

Ciclul teoretic ameliorat prin subrăcire cu apă- Diagrama lgp-h

8.4. Proiectarea instalaţiei frigorifice

8.4.1 Calculul termic al instalaţiei de frig

Pentru asigurarea necesarului de frig tehnologic se foloseşte un circuit de -10°C.

Circuitul de -10°C

T0 ΦcΦ ⋅= c =1,05 1,25

kW 2016.311,22Φ0 =≈⋅=

t0 = -10°C

tec = 32°C

k0k ∆ttt +=

( ) C27532k63tt ecaio=−=÷−=

C282

∆ttt a

aiao=+=

C34628∆ttt kako=+=+=

93

⇒=== 4.582.9

13,3

P

Pβ

0

k se alege o IFCMV de amoniac într-o treaptă

Starea t°C p, mbar h, kj/kg s, kj/kgK v, m3/kg x

1 -10 2.9 1749 6.74 0.43 (1)

1' 0 2.9 1778.1 6.85 0.45 (1)

2 107.85 13.3 1990.9 6.85 0.14 (1)

3 34 13.3 659.2 2.53 <0.01 (0)

3' 20 13.3 594.4 2.31 <0.01 (0)

4 -10 2.9 594.4 2.36 0.046 0.106

m= 0Φ /(h1-h4), debitul de agent frigorific, kg/s

Pc = m(h2-h1'), energia consumată la compresor, kW

Qk= m(h2-h3), sarcina termică a condensatorului, kW

QSR= m(h3-h3')

Va=m·v1', volumul de vapori aspirat de compresor, m3/s

β=pk/p0, raport de comprimare

ε= 0Φ /Pc ,eficienţa ciclului frigorific

0Φ ,

KW

m, kg/s Pc, kW Qk, kW QSR, kW Va, m3/s V, m3/s β ε

17 0.01732 3.68 23.06 1.12 28.05 4.58 5.43

94

IFCMV într-o treaptă de comprimare

V-vaporizator, K- condensator, SR- subrăcitor de condens, C- compresor,

VL- ventil de laminare, SL- separator de lichid

8.4.2 Calculul şi alegerea maşinilor de pompat agent (compresoare şi aparate de frig)

8.4.2.1. Calculul şi alegerea compresoarelor

Compresoarele sunt maşinile directoare de bază având rol dublu: asigură raportul de

comprimare a vaporilor de la pv la pk şi un anumit debit de amoniac.

Se calculează debitul masic de agent frigorific şi apoi volumul de agent în compresor Vt ,

în funcţie de care se alege compresorul.

4321

aspttasp

λλλλλ

λ

VVVλV

⋅⋅⋅=

=⇒⋅=

1λ - coeficient datorat spaţiului mort;

−

−= 1

p

pc1λ

m

1

0

k1

c=0,04;

m=1,1·λ;

2λ - coeficient datorat pierderilor de sarcină hidraulică;

95

2λ =0,97;

3λ - coeficient datorat supraîncălzirii vaporilor în compresor până la aspiraţie;

( )[ ]15k5t273

t273

T

Tλ

0

0

01

03

−++

+==

273+t0 – temperatura de vaporizare;

273+t0 +(5-15k) – temperatura absolută a vaporilor aspiraţi;

4λ - coeficient datorat neetanşeităţii instalaţiei;

4λ =0.96-0.98.

Vasp= m·v1’=0.006624m3/s=23.84m3/h

/h35,06m0,8

O528,V

0,8λ

0,98λ

0,963λ

0.97λ

0.8805λ

3t

4

3

2

1

==

=

=

=

=

=

Aleg 1 agregat 2AV-10

8.4.2.2. Calculul şi alegerea bazinului de saramură

Pentru alegerea bazinului de saramură este necesar să se stabilească tipul constructiv şi

să se calculeze suprafaţa de schimb de căldură necesară cu relaţia:

tmed

BRsaramurăSC

∆k

ΦA

⋅=

unde: BRSΦ – puterea frigorifică a instalaţiei, KW;

K – coeficient global de transfer termic 400-500 W/m2K;

med

∆t - diferenţa medie de temperatură.

BRsaramurăΦ = 1.19 ·Φ T =1.19 · 16.31= 19.4 ≈ 20 kW

med

∆t =

tm

tM

tmtM

∆

∆ln

∆∆ −= 09.5

3

8ln

38=

−K

2SC 9m

100020A ≈=

⋅

⋅= 73.8

09.5450

Aleg 1 BR-A1 2EI- 2x2.5

∆tM ∆tm

96

8.4.2.3. Calculul şi alegerea răcitoarelor de aer

Răcitoarele reprezintă echipamentul principal al spaţiilor frigorifice(depozit de

refrigerare), atunci când se foloseşte ca agent de răcire aerul. Din punct de vedere constructiv,

sunt schimbătoare de căldură realizate din ţevi netede sau cu aripioare dispuse vertical sau

orizontal.

Pentru alegerea lor este necesar să se stabilească tipul constructiv şi să se calculeze

suprafaţa de schimb de căldură necesară cu relaţia:

tmed

TASC

∆k

ΦA

⋅=

unde: TAΦ – puterea frigorifică a instalaţiei, KW;

K – coeficient global de transfer termic 350-400 W/m2K;

med∆t - diferenţa medie de temperatură.

Circuitul de -10°C

TAΦ = 16314.82 W

K= 13.6 W/m2K

med

∆t =

tm

tM

tmtM

∆

∆ln

∆∆ −= 7.5K.487

7

8ln

78≈=

−

2SC m

16314.82A 94.159

5.76.13=

⋅=

Aleg 6 RAS-60-27

8.4.2.4. Calculul şi alegerea aparatelor auxiliare

1. Subrăcitorul

QSR = m·qSR= m·(h3-h3')= 0.01732·(659.2-594.4)= 1.12 kW

K= 280 W/m2·k

med∆t =

tm

tM

tmtM

∆

∆ln

∆∆ −= K 5.36

4

7ln

47=

−

97

tmed

QSRSC

∆kA

⋅= , 2

SC m 1120

A 74.036.5280

=⋅

=

Aleg 1 SCC-1

2. Armături

Îmbinările demontabile se realizează prin flanşe sau racorduri cu piuliţe, iar cele rigide se

execută prin sudare sau prin lipire. Flanşele şi piuliţele se utilizează pentru racordarea

armăturilor şi aparatelor. Flanşele pentru NH3 sunt cu guler sudat, canal şi pană, iar cele pentru

agenţi intermediari sunt netezi. Garniturile de etanşare se execută din clingerit plăci şi uneori din

Al moale. Robinetele pentru agenţii frigorifici sunt de închidere, de reglaj manual şi supape de

siguranţă.

Exploatarea instalaţiilor frigorifice

După terminarea operaţiilor de montaj, verificarea instalaţiilor frigorifice se face separat

pentru recipienţii sub presiune, recipienţi deschişi, circuitele de agent frigorific şi agent

intermediar.

După efectuarea probelor de presiune, instalaţia se supune unor operaţii pregătitoare, în

vederea încercării cu agent frigorific. Pornirea şi oprirea instalaţiilor frigorifice de putere mici, la

care alimentarea vaporizatoarelor se face direct din ventilele de laminare, este automatizată.

Exploatarea corectă a instalaţiilor frigorifice este condiţionată de respectarea următoarelor

reguli:

- realizarea unui echilibru permanent între necesarul tehnologic de frig şi sarcina frigorifică a

instalaţiei;

- menţinerea compresoarelor instalaţiei în stare bună de funcţionare(lipsa bătăilor în cilindru)

şi a întregii instalaţii(brumarea conductelor de aspiraţie până la intrarea în compresor);

- menţinerea unor temperaturi de condensare cât mai mici şi de vaporizare cât mai ridicate;

- întreţinerea corectă a instalaţiei.

98

9. Calculul eficienţei economice

9.1. Valoarea capitalului fix

Eficienţa economică este o modalitate de apreciere a rezultatelor oricărei activităţi

productive. Formula generală a eficienţei economice este:

oEfE

eE =

unde: Ee – eficienţa economică;

Ef – efortul depus;

Eo – efectul obţinut.

Valoarea capitalului fix se determină ţinând cont de următorii factori:

♦ valoarea utilajelor care necesită montaj;

♦ valoarea utilajelor care nu necesită montaj;

♦ valoare consumurilor de materii prime şi materiale necesare;

♦ lista consumurilor de utilităţi;

♦ lista personalului.

9.1.1. Valoarea utilajelor care necesită montaj

Această valoare este compusă din:

1. Preţul de achiziţie

2. Cheltuielile de transport de la beneficiar şi care reprezintă 10% din preţul de achiziţie

3. Cheltuieli de montaj

În unele cazuri, cheltuielile de montaj sunt incluse în costul utilajului, fiind suportate de

firma constructoare.

Aceste date sunt exprimate în tabelul următor:

Necesar Preţ achiziţie

Nr.crt. Denumire utilaj UM

Cantit

ate Unitar Total

Întreprinde

re

furnizoare

1 2 3 4 5 6 7

1.

Pompa

autoabsorbantă Buc 1 550 550

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

2.

Galactometru

Buc 1 620 620

ICPIAF

Cluj-

Napoca

99

Nr.crt. Denumire utilaj Necesa

r

Preţ

achiziţi

e

Întreprind

ere

furnizoare

Nr.crt. Denumire

utilaj

3.

Bazin de recepţie

Buc 2 1010 2020

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

4.

Pompă centrifugă

TPC-5 Buc 4 850 10200

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

5.

Pompă centrifugă

TPC-10 Buc 4 421 5052

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

6.

Tanc izoterm

vertical Buc 4 4000 16000

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

7.

Curăţitor

centrifugal Buc 2 1400 2800

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

8.

Răcitor cu plăci

Buc 2 9100 18200

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

9.

Vană universală

pentru brânzeturi

VUB

Buc 8 5000 40000

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

10.

Vană presă

Buc 5 3390 16950

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

11.

Tanc depozit zer

Buc 4 3800 15200

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

12.

Vană de sărare

Buc 18 3200 57600

Tehnofrig

Cluj-

Napoca

13. Maşină de ambalat Buc. 3 4300 12900 Tehnofrig

100

MULTIVAC Cluj-

Napoca

TOTAL: 198092

9.1.2. Valoarea utilajelor care nu necesită montaj

Necesar Preţ achiziţie Nr.crt. Denumire utilaj

U.M. Cant. Unitar Total

Întreprindere

furnizoare

1. Balanţă analitică Buc 1 320 320 Balanţa Sibiu

2. Refractometru Buc 1 250 250 Balanţa Sibiu

3. PH-metru Buc 1 290 290 Balanţa Sibiu

4. Etuvă Buc 2 1400 2800 Tehnofrig Cluj

5. Masă inox Buc 2 610 1220 IL Bucureşti

6. Dulap laborator Buc 2 520 1040 IPL Sibiu

7. Mobilier vestiar

şi birou

Buc 2 4400 8800 IL Bucureşti

8. Microscop Buc 2 1331 2662 Bazu Galaţi

9. Sticlărie laborator Buc 3 2890 8670 Fabrica de sticlă

Târnăveni

10. Termostat Buc 2 13000 26000 Tehnofrig Cluj

11. Centrifugă

electrică

Buc 1 450 450 Tehnofrig Cluj

12. Balanţă tehnică Buc 1 200 200 Balanţa Sibiu

13. Frigider Buc 1 935 935 Tehnofrig Cluj

TOTAL: 53637

9.1.3. Valoarea suprafeţei construite

Clădirile sunt mijloace fixe; fac parte din activul societăţii comerciale, pentru construirea

cărora se investesc fonduri foarte mari care fac parte din pasivul societăţii.

Suprafaţa construită este:

m2hl)LS 4,16886)5,352,105((2 =⋅+⋅=⋅+⋅=2

101

unde: L – lungimea clădirii, m

l – lăţimea clădirii, m

Costul unui m2 de clădire este de 725 lei.

Valoarea clădirii: 1688,4 x 725 = 1224090 lei

9.1.4. Fondul total de investiţii

Fondul total de investiţii se stabileşte ţinând cont de valorile calculate anterior:

Nr.

crt

Destinaţia fondului

1. Valoarea clădirii 1224090

2. Valoarea utilajelor care necesită montaj 198092

3. Valoarea utilajelor care nu necesită montaj 53637

TOTAL: 1475819

9.1.5. Valoarea consumului de materii prime şi materiale necesare

Nr.crt. Materii prime, auxiliare, materiale

UM cantitate Preţ unitar Valoare

1. Lapte - materie primă kg 37826,117 2 75652,234

2. Culturi DVS kg 0,027 30 0,81

3. CaCl2 kg 11,246 22 247,412

4. Cheag kg 0,508 40 20,32

5. Sare kg 125,438 1,5 188,157

6. Tifon m2 19,09 1 19,09

7. Folie de aluminiu m2 25,71 0,8 20,56

8. Etichete Buc 13054 0.5 6527

9. Navete Buc 182 15 2730

10. Săpun şi detergent kg 0,67 7 4,69

11. Perii Buc 16,75 6 100,5

12. Mături Buc 0,67 8 5,36

TOTAL: 85516,133

102

9.1.6. Lista consumului de utilităţi

Nr.crt. Utilităţi UM Necesar Preţ achiziţie

Valoare

1. Apă rece m3 7210.73 1.8 12979.31

2. Apă caldă m3 7050 4 28200

3. Apă de spălare m3 24 1.8 33.6

4. Abur kg 200 6 1200

5. NaOH kg 36 11 396

6. Cl kg 10 8 80

7. HNO3 kg 21 42 882

8. Energie electrică kW 323.91 0.45 192,79

Total: 43963,7

9.1.7. Lista personalului

Fond retribuţie ( Fr)

1345.520700100

6.5tR6.5%CASS

20720700100

1t

R1%şomaj

5.196620700100

9.5tR9.5%CAS

CASSşomajCAStRrF

=×=×=

=×=×=

=×=×=

+++=

Nr.crt Personal Nr. Retribuţia/lună Retribuţia totală

1. Inginer 3 2000 6000

2. Maistru 1 1200 1200

3. Muncitori 8 800 6400

4. Laborantă 2 900 1800

5. Electrician 1 900 900

6. Consultant marketing 1 1300 1300

7. Portar 2 800 1600

8. Responsabil cu curăţenia 2 750 1500

TOTAL: 20700

103

Fr = 24219

Cheltuielile cu personalul pe zi vor fi:

Fr /30= 807,3

9.2. Determinarea costului unui produs

Se determină valoarea amortismentului pentru dotarea clădirii şi utilajelor:

s

VAm =

unde: Am – amortismentul;

V – valoarea mijloacelor fixe;

s – durata normală de funcţionare.

Nr.

crt.

Denumire Valoare totală Durată de funcţionare

Amortisment/an

1. Clădire 1475819 50 29516,38

2. Dotare clădire 53637 20 2681,85

3. Pompă autoabsorbantă 550 10 55

4. Galactometru 620 10 62

5. Bazin recepţie 2020 10 202

6. Pompă centrifugă 5/25 10200 10 1020

7. Pompă centrifugă 10/30 5052 10 505,2

8. Tanc izoterm 16000 10 1600

9. Curăţitor centrifugal 2800 20 140

10. Răcitor cu plăci 18200 20 910

11. Vană universală pentru

brănzeturi VUB 40000

20 2000

12. Vană presă 16950 20 847,5

13. Tanc depozit zer 15200 10 1520

14. Vană de sărare 57600 20 2880

16. Maşina de ambalat

MULTIVAC 12900

20

645

Valoarea totală a amortismentului ţinând cont de faptul că se lucrează 260 zile/an:

104

761,892 260

brânză

260

tV

mtA

198092==

=

Amt – amortisment total/zi

Totalul pentru realizarea producţiei proiectate se calculează cu următoarea relaţie:

pCuCmVmt

AcT +++= = 761,892 +85516,133 + 43963,7 + 24219

Tc = 154460,725

unde: - Amt – amortisment total/zi;

Cu – cheltuieli utilităţi;

Cp – cheltuieli cu personalul;

Vm – valoarea materiilor prime şi materialelor.

Costul produsului/unitate de produs se determină cu relaţia:

lei13054

154460,725

C

TC

a

Cbrânză 83,11===

Ţinînd seama de rata rentabilităţii si de TVA:

lei 17,03 1,44 x 11,83P :brânză

1.44CP

rp

rp

==

×=

9.3. Calculul unor indicatori sintetici de eficienţă

Profitul

Se calculează venitul:

V= Prp ⋅ Ca

Vbrânză = 17,03 x 6429,507 = 109494,5 lei

unde: V – venit;

Prp – preţ/produs unitar;

Ca – cantitate/kg.

105

Profitul brut

Se obţine prin diferenţa dintre venit (V) şi cheltuieli (Tc):

lei 44966,225 154460,725 cTVb

P =−=−= 5,109494

Profitul net

Din profitul brut se scade impozitul pe profit (16%) şi se obţine profitul net:

Pn = Pb-Pb ⋅10016 = 37771,629 lei

Rata rentabilităţii Rr

Rata rentabilităţii se obţine prin raportul dintre profitul net şi venituri:

% 34,49100109494,5

100V

nPrR =×=×=

629,37771

Cifra de afaceri

28468570260109494,5260VCaf =×=×=

Termenul de recuperare a investiţiei Tr

Se calculează valoarea capitalului formată din valoarea clădirii, utilaje şi dotare:

Vcap = Vcl + Vu + Vd

Vcap = 1224090 + 198092 + 53637 = 1475819 lei

Vcl – valoarea clădirii

Vu – valoare utilaje

Vd – valoare dotări

an 1018.0 <===

=

82017457.6

1475279.44

C

VT

1475279.44 V

af

cap

r

cap

106

BIBLIOGRAFIE Usturoi, M.G. Tehnologia laptelui şi a produselor derivate. Editura Alfa, Iaşi, 2007.

Costin, G.M. Produse lactate fermentate. Departamentul de ştiinţă şi Ingineria Laptelui,

Universitatea ''Dunărea de jos'', Galaţi, România, Editura Academica, 2005.

Tiţa, M.A. Tehnologii şi utilaje în industria laptelui şi a produselor din lapte, vol. II. Editura

Universităţii ''Lucian Blaga'', Sibiu, 2005.

Răducuţă, I., Filiera laptelui, Editura Universităţii ''Lucian Blaga'', Sibiu, 2004

Tiţa, M.A. Tehnologii şi utilaje în industria laptelui şi a produselor din lapte, vol. I. Editura

Universităţii ''Lucian Blaga'', Sibiu, 2001.

Tofan, I., Tehnica frigului şi Climatizări în Industria Alimentară, vol II, Tehnica frigului

artificial. Ministerul Învăţământului, Universitatea ''Dunărea de Jos'' din Galaţi, Galaţi, 1999.

Banu, C., Vizireanu, C., Procesarea industrială a laptelui. Editura Tehnică, Bucureşti,

1998.

Grigore, L. Utilaj special pentru industria laptelui. Universitatea din Galaţi, Facultatea TCPA,

1990.

Chintescu, G., Pătraşcu, C. Agenda pentru industria laptelui. Editura Tehnică, Bucureşti,

1988.

Chintescu, G., Grigore, Ş. Îndrumător pentru tehnologia produselor lactate. Editura

Tehnică, Bucureşti, 1982.

Rotaru, G. Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, vol. I. Ministerul Educaţiei şi

Învăţământului, Universitatea din Galaţi, 1973.

Chintescu, G., Stoian, C., R., Scorţescu, G. Tehnologia laptelui şi a produselor lactate,

vol. II. Editura Tehnică, Bucureşti, 1970.

Chintescu, G., Bohăţiel, R., Scorţescu, G. Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, vol.

I. Editura Tehnică, 1967.

Toma, C., Meleghi, E. Tehnologia laptelui şi a produselor lactate. Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1963.

Toma, C., Meleghi, E., Banu, C. Tehnologia laptelui şi a produselor lactate. Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.

. *** Centrul de perfecţionare a cadrelor pentru industrii alimentare. Instrucţiuni

Tehnologice, Lapte şi produse lactate. Bucureşti, 1997.

107

*** Ministerul agriculturii şi Alimentaţiei. Colecţie de standarde de stat pentru industria

laptelui, vol. I. Bucureşti, 1990.

*** Industria laptelui şi standarde de stat, Norme tehnice de calitate şi de metode de analiză,

COCPCIA, Bucureşti, 1984.

*** Colecţie STAS, Biblioteca Standardizării. Produse finite, materii prime şi auxiliare.

Editura Tehnică, Bucureşti, 1971.

*** www. Google.Imagini.ro.

108

11. Material grafic 11.1. Schema de operaţii

11.2. Schema tehnologică de legături

11.3. Cronograma funcţionării utilajelor şi a consumului de energie

11.4. Fişe tehnice

11.4. Planul de amplasare a utilajelor şi secţiune longitudinală şi transversală