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
Top Related