Apa in Industria a

8/7/2019 Apa in Industria a

1/22

Apa n industria alimentar

UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA DIN SIBIUFACULTATEA DE TIINE AGRICOLE, INDUSTRIE ALIMENTAR SI

PROTECIA MEDIULUISPECIALIZAREA INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE

FORMA DE NVMNT I.D.

Student :

1


2/22


CUPRINS

Apa n industria conservelorApa in industria laptelui i a produselor lactate

Apa in industriile fermentative

Apa n industria panificatiei i a pastelor finoase

Apa n industria uleiurilor

Apa n industria zahrului

Apa n industria malului i a berii

Apa n industria drojdiei de panificaie

Apa in industria alcoolului (spirtului)

Tehnologiade obinere a whisky-ului

Tehnologia de obinere a romului

Tehnolohia fabricrii oetului

Tehnologia obinerii acidului citric prin fermentaie

Tehnologia de obinere a sucurilor de fructe i legume

2


3/22


APA N INDUSTRIA ALIMENTAR

Apa reprezint un element indispensabil vieii, constituind un factor important n

aproape toate procesele de producie industrial.n industria alimentar apa are ntrebuinri multiple n procesul tehnologic ca:

materie prim sau auxiliar; ap de splare; ap de sortare; ap de rcire i transport aldiverselor materiale.

Necesarul de ap al diferitelor subramuri ale industriei alimentare, se stabilete nfuncie de procesele de producie i diversitatea tehnologiilor de fabricaie (ex. abatoare 3,5m3 de animal sacrificat; spirt de cartofi 5 m3/t; pine 0,9 m3/t etc.).

Apa potabil este definit ca fiind acea ap care prezint caracteristici propriiconsumului i care prin consumul su nu prezint pericol pentru sntatea consumatorului.

Apa folosit n procesele tehnologice ale industriei alimentare, trebuie s corespundunor caracteristici care s asigure calitate corespunztoare a produselor alimentare, s fie

potabil i s aib caracteristici organoleptice corespunztoare. Gustul i mirosul apei depindde compoziia chimic, temperatur i prezena unor substane volatile.

Pentru determinarea gustului i mirosului apei se recomand folosirea metodei"diluiei" sau a limitei prag, care const n principiul din diluarea apei de analizat n proporiivariabile, cu o ap de referin (presupus ideal din punct de vedere organoleptic) pn se vaconstata dispariia gustului din ap. Determinarea se face la 300C.

Pragul limit este dat de relaia:

P(G.M.) =N

RN +

unde:

P(G.M.) prag de gust i de mirosN numr de ml de ap din proba supus analizeiR numr de ml ap de referin adugai pentru diluarea limit.Prin concentraie, pragul este egal cu unitatea cnd supus analizei, fr vreo diluare

cu apa de referin, prezint caracteristici normale.Apa tehnologic pentru industria alimentar trebuie s aib caracteristici

microbiologice normale. n afara condiiilor de potabilitate stabilite de STAS se recomandabsena actinomicetelor, a bacteriilor feruginoase i manganoase care formeaz precipitatemucilaginoase n ap modificnd proprietile organoleptice.

Apa n industria conservelor

3


4/22


n industria conservelor, consistena produselor vegetale conservate poate fiinfleunat de duritatea apei. Astfel, srurile de calciu i magneziu din ap formeaz cusubstanele pectice din fructe i legume compui pectocalcici sau pectomagnezici insolubili,ceea ce duce la ntrirea esuturilor vegetale.

n industria conservelor duritatea optim a apei este 5 70, deoarece la o duritate

redus apa are aciune corosiv asupra cutiilor de conserve, favoriznd i difuzia unorsubstane hidrosolubile din legume, pierderile ajungnd pn la 20 %. Duritatea redus poateprovoca i nmuierea la oprire a esuturilor vegetale, ceea ce ar duce la tasarea i degradareaprodusului.

Concentraia n ioni de hidrogen pentru apa din industria conservelor, trebuie s fieslab alcalin (pH = 7 7,5) n nici un caz acid, pentru a evita corodarea cutiilor de conservei a utilajelor.

Gazele dizolvate (O2 i CO2) activeaz i accelereaz procesele de coroziune asuprafeelor metalice, care duc la perforarea recipientelor i imprim produselor caractertoxic.

Pentru a evita rmnerea aerului n spaiul liber al cutiilor de conserve se recomand

folosirea lichidelor de acoperire fierte, prenclzirea sau nchiderea sub vid.Fierul i manganul sunt admise n concentraii de max. 0,1 mg/l deaorece pot

provoca precipitate n cutiile de conserve sub form de sulfuri (sulf provenit din esuturilevegetale).

Apa in industria laptelui i a produselor lactate

n aceast industrie apa este folosit la: splarea recipientelor, utilajelor iproduselor, prepararea siropurilor pentru produsele zaharate, prepararea soluiilor de clorurde sodiu la folosirea brnzeturilor.

Apa de splare trebuie s fie pur din punct de vedere bacteriologic, s nu coninbacterii feruginoase, sulfo-oxidante sau sulfo-reductoare.

Apa utilizat la splarea untului nu trebuie s conin Fe peste 0,5 mg/l, Mn i Cupeste 0,1 mg/l, deaorece chiar urme de metale grele pot cataliza n reacii de oxido-reducere.

Pentru splare i dezinfectare apa se utilizeaz, n general, dup ce n prealabil s-auadugat substane clorigene.

Apa de saramurare utilizat n industria brnzeturilor nu trebuie s conin spori demucegai i bacterii fluorescente, care descompun grsimea i duc la apariia pe produse a unor

pete verzi-glbui, miros neplcut i gust amar.

Apa in industriile fermentative

Are o importan, n special n industria berii, unde apa este mediul n care decurgaproape toate operaiile legate de fabricare.

Cele mai renumite i mai tipice beri fabricate n lume i datoreaz caracteristicile,ndeosebi calitilor apelor cu care sunt obinute. Astfel: berea de Pilsen este obinut cu o apcu duritate foarte mic; berile brune de Mnchen, Dublin sau Londra se obin cu ape ce au unconinut ridicat n bicarbonai de Ca i puini sulfai; berea de Dortmund, puternic aromat,este obinut cu o ap cu duritate mare coninnd ndeosebi sulfai i cloruri, n timp ce berileamare de Burton se obin cu ape cu coninut mare n sulfat de calciu.

Compoziia chimic a apei are o importan deosebit, depinznd mult de natura istarea geologic a straturilor strbtute de apa de precipitaie care dizolv din acestea srurile

cu care se ncarc.

4


5/22


Apa natural are un coninut normal de sruri, de cca. 500 mg/l, cu care contribuie lasrurile minerale din bere. Deoarece cantitatea de sruri este mic, apa reprezint o soluiefoarte diluat n care srurile se gsesc sub form disociat de ioni.

Cei mai importani ioni din apa natural sunt: cationii (H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+,Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+) i anionii (OH-, Cl-, HCO3-, CO32-, NO3-, NO2-, SO42-, PO43-, SiO32-.

Pentru fabricarea berii cei mai importani dintre acetia sunt ionul bicarbonic HCO3-

i ionii de Ca2+ i Mg2+. Ionii de NH4+, PO43- i NO2- n ap denot poluarea cu ape menajere.Apa conine i mici cantiti de substane organice fr o importan tehnologic, dar

care n cantiti mai mari pot influena negativ gustul berii.Apa conine n ea, dizolvat, CO2 liber, care menine n soluie bicarbonai de Ca i

Mg, cu care este n echilibru.Apele sunt caracterizate din punct de vedere tehnic prin duritatea lor. Aceasta este

dat de srurile de Ca i Mg existente n ea. Coninutul acestor sruri se exprim n grade deduritate. Un grad de duritate corespunde la 1 g oxid de calciu pentru 1 hl de ap (1 ogerman)sau 1 g carbonat de Ca la 1 hl ap (1o francez).

Exist duritate temporar i duritate permanent. Duritatea temporar este dat de

bicarbonaii de Ca i Mg.Prin fierbere, bicarbonaii se transform n carbonai insolubili sau greu solubili:

Ca (HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O

Deci prin fierbere se ndeprteaz duritatea temporar iar apa devine mai puin dur.Alte sruri (de Ca, Mg, sulfaii, clorurile, nitraii), n timpul fierberii rmn n soluie.

Acestea constituie duritatea permanent a apei. Suma celor dou duriti (temporar ipermanent) formeaz duritatea total.

Din punct de vedere al duritii totale exist urmtoarea clasificare a apelor:ntre 0 4o ape foarte mointre 5 8o ape mointre 9 12o ape de duritate mijlocientre 13 18o ape durentre 19 30o ape foarte dureApele cu coninut mai mare n bicarbonai de Ca i Mg sunt corespunztoare pentru

sorturile de bere, de culoare nchis i cu o amrciune slab. Pentru sorturile de bere deculoare deschis i cu amrciune specific de hamei sunt recomandate apele moi.

Corectarea apelor n fabricile de bere se realizeaz prin: adugare de ghips, fierbere,adugare de var stins, adugare de barit i sruri de bariu, filtrare cu permutii. Aceastmetod se bazeaz pe schimbul ionului de Na cu ionii de Ca i Mg, n timpul filtrrii, n filtrespeciale cu permutii naturali i artificiali.

Permutiii naturali, denumii i zeolii sunt silicai de aluminiu i un metal alcalin pecare-l pot schimba uor cu un metal alcalino-pmntos i invers.

Apa n industria panificatiei i a pastelor finoase

Apa trebuie s aib o duritate de 6 8o n cazul folosirii unor finuri normale,deoarece o duritate mai mare influeneaz asupra consistenei pastei i duce la formarea degrunji. Pentru finuri cu coninut redus de gluten, apa cu duritate mai mare poate amelioradesfurarea procesului tehnologic.

n aceast industrie, un accent deosebit se pune pe supravegherea caracterisiticilorfizico-organoleptice ale apelor, n special n legtur cu culoarea, gustul i mirosul apei,

precum i pe caracteristicile biologice i bacteriologice.

5


6/22


Din punct de vedere chimic se admite un coninut ct mai mic de substane organice,maximum urme de NH3 i azotii, fier sub 0,2 0,3 mg/l, magneziu sub 0,1 mg/l. Estenecesar verificarea clorului rezidual, care depind 0,5 mg/l ar putea oxida i ntri glutenul.

Apa n industria uleiurilor

Aceast apa trebuie s corespund cerinelor generale ale apei potabile. Apa folositla umectarea mcinturii, la prepararea reactivilor de neutralizare, la antrenarea uleiurilor cuvapori de ap, nu trebuie s aib mirosuri, gusturi strine i nici substane n suspensie.Coninutul de fier, mangan i cupru favorizeaz oxidarea grsimilor.

Pentru apele utilizate n industria de cosmetice se recomand utilizarea unei ape cuconinut n substane minerale ct mai mic.

Apa n industria zahrului

Apa folosit la difuziune trebuie s asigure desfurarea normal a procesului de

dializ prin fierbere, s nu formeze precipitate care ar putea astupa porii membranei celulare atieilor de sfecl. Apa folosit la splarea sfeclei se recomand s aib o temperatur de 15 18oC pentru a se nltura pierderile de zahr.

Pentru toate subramurile industriei alimentare, se impune supravegherea alcalinitiii aciditii apei, a duritii, a coninutului n fier, mangan, cupru i oxigen.

Metode de mbuntire a calitii apelorn vederea satisfacerii condiiilor cerute de diverse utilizri, corectarea calitii apei se

realizeaz prin diferite procedee de tratare. Sedimentarea natural se aplic numai apelor de suprafa. Ea se realizeaz n

desnisipatoare. Depunerea particulelor n desnisipatoare urmeaz legea lui STOKES care seexprim astfel:

V = g)dD(v9

r2 ,unde:V viteza de cdere a unei particuler raza particulei pus n micareD densitatea particuleiv vscozitatea lichiduluid densitatea lichiduluig acceleraia gravitaional

Decantarea cu coagulantse aplic apelor care conin coloizi n suspensie i a crorlimpezire i decantare nu se pot realiza numai prin sedimentare natural.

Substanele folosite la coagulare sunt, n general, sruri ale fierului i aluminiului.Cel mai frecvent se practic coagularea cu sulfat de aluminiu. Operaia se realizeaz ninstalaii de coagulare, camere de reacii i decantoare.

Filtrarea apei reprezint etapa final de limpezire realizat prin trecerea acesteiaprintr-un strat filtrant. Materialul filtrant cel mai frecvent utilizat este nispul de coar extrasdin ruri, splat i sortat.

Filtrele, dup viteza de filtrare, pot fi lente (v = 0,1 0,3 m/h) sau rapide (v = 5 8m/h). n intreprinderi sunt utilizate frecvent filtre ultrarapide i microfiltre.

Dezinfectarea apei se poate realiza prin metode fizice (cu utilizarea cldurii,radiaiilor ionice, a radiaiilor ultraviolete i a electricitii) sau prin metode chimice cu:

6


7/22


utilizarea clorului i a substanelor clorigene, aplicarea de oligoelemente cum sunt argintul icuprul n concentraii de ordinul sutimilor de miligram, ozonizarea apei ce necesit instalaiispeciale n care se produc descrcri electrice de nalt tensiune n aer uscat.

Corectarea calitii apeise poate face prin urmtoarele metode:- dedurizare

- demineralizare- deferizare i demanganizare- fluorizarare.

Dedurizarea apei este necesar pentru evitarea formrii pietrei pe cazane, adepunerilor pe conducte, a unor deprecieri ale produselor etc.

Dedurizarea se poate realiza prin urmtoarele procedee: prin fierbere, pentruprecipitarea bicarbonailor de calciu i magneziu; prin tratarea cu schimbtori de ioni; printratarea cu var, pentru precipitarea bicarbonailor de calciu i magneziu sub form decarbonai.

Demineralizarea const n eliminarea tuturor srurilor (anioni i cationi) din ape iasigurarea unui reziduu maxim 1 mg/l. Se realizeaz prin procedee fizice (distilare, congelare)sau prin procedee fizico-chimice (utilizarea schimbtorilor de ioni).

Deferizarea i demanganizarea se realizeaz prin: aerare i limpezire, dubl filtrare,oxidare cu reactivi chimici, schimb cationic i reinere biologic.

Fluorizarea apei se realizeaz pentru evitarea carenei n fluor. Coninutul de fluoroptim este de 1 mg/l. La concentraii de peste 1,5 mg/l apar inconveniente.

Defluorizarea const n reducerea coninutului de fluor prin schimb ionic.Dezodorizarea i combaterea gusturilor nedorite n ap se realizeaz prin: aerare,

supraclorurare urmat de declorare, clor amonizare sau cu crbune activ.

Apa n industria malului i a berii

Pentru nmuierea orzului, cea mai bun ap este cea cu un coninut sczut de clorurii sulfai. Clorurile de calciu, magneziu i de sodiu ncetinesc procesul. n plus srurile decalciu formeaz o pelicul pe suprafaa boabelor, reducndu-le solubilitatea. Prezena n ap afierului i manganului produce depunerea de hidroxizi pe suprafaa boabelor nnegrindu-le.

Apa folosit n industria berii obinute din mal reprezint componentul procentual debaz al berii, influennd cu prioritate caracteristicile calitative ale acesteia. Standardele decalitate ale apei pentru fabricarea berii sunt chiar mai stricte dect cele pentru ap potabil.Compoziia srurilor de ap modific aciditatea malului pentru bere i a mustului,influennd astfel procesele biochimice ale fabricrii berii i calitatea acesteia. Toate

procesele tehnologice ale producerii berii au loc ntr-un mediu uor acid, deoarece un mediu

alcalin influeneaz nefavorabil fermentarea, astfel c este esenial folosirea unei ape cu unconinut redus de sruri de potasiu, n special carbonai, ct i de sruri ale acidului sulfuric iclorhidric. O cretere a coninutului acestor sruri duneaz aromei berii.

Duritatea apei afecteaz culoarea berii. Pentru a produce bere blond tip Pilsen , uoraromat i puin amar, este necesar ap cu duritate foarte mic i cu alcalinitate redus, apadur putnd fi folosit pentru berea blond, dar numai dupa dedurizare i reducereaalcalinitii prin tratare cu acid lactic. Pentru a produce bere brun tip Munchen se foloseteap cu duritate medie (10-11 germ.), n care predomin bicarbonaii de calciu i magneziu isunt prezeni sulfai n cantitate redus. Berea blond Dortmund, cu un coninut ridicat dealcool i puternic aromat, se obine folosind ap cu duritate mare coninnd n deosebi sulfaii cloruri. Pentru producerea berii brune amare se poate folosi ap dur fr a fi tratat,

ntruct malul brun are o aciditate mai mare i conine cantiti mai mari de fosfai iaminoacizi care asigur un efect de tamponare bun.

7


8/22


Indicatorii de calitate i necesarul de ap pentru producerea malului i a berii

Indicatoriide calitate

Uniti demasur

Sortimente de berePilsen Munchen Dortmund Viena Dublin

Reziduu fix mg/l 51,2 284,2 1110 947,8 312

Oxid de caliu mg/l 11,2 106 367 227,5 100

Oxid demagneziu

mg/l 3,3 30 38 112,7 3,7

Cloruri mg/l 5 2 107 39 15,8

Sulfai mg/l 3,2 7,5 240,8 180,3 44,9

Nitrai mg/l UrmeAmoniu mg/l 0Duritatetotal

germ 1,2 10,6 30 28 14,9

Duritatetemporar

germ 0,9 10,2 12,2 22 12,2

Oxigen (O2)

mg/l 2

Compuii aifierului

mg/l 0,2-0,5

Necesarul de apEtapa procesului tehnologic Consum de ap, litri ap/litru berenmuierea orzului 7-8Obinerea mustului incluznd splarea utilajelor 2-2,5Rcirea mustului 2-3Splarea tancurilor de fermentare i a butoaielor 3-5

Instalaii de rcire 10-15Producerea aburului 20-25TOTAL 46-60

Apa folosit pentru producerea buturilor rcoritoare poate corespunde calitii apeipotabile standard, astfel c este preluat de obicei de la uzinele de ap municipale.

Apa n industria drojdiei de panificaie

Pentru fabricarea drojdiei, apa trebuie sa fie potabil.

Indicatorii de calitate ai apei n industria drojdiei de panificaieIndicatoride calitate

Uniti demsur

Valoarea Indicatoride calitate

Uniti demasur

Valoarea

Reziduu fix mg/l 500 Cloruri mg/l 20-30Substaneorganice

mg/l 40-50 Sulfai mg/l 5-15

Oxigen mg/l 50 Amoniu mg/l AbsentOxizi deCa i Mg

mg/l 180 Hidrogensulfurat

mg/l absent

Ncesarul de ap : 30 mc/t melas

Apa folosit n operaii fr transfer de cldur, ndeosebi la splri, sau fr tratare

cu dezinfectani trebuie s aib un grad mare de puritate microbiologic ridicat. Coninutulmare de sruri din ap influeneaz negativ nmulirea drojdiei.

8


9/22


Apa in industria alcoolului (spirtului)

Alcoolul etilic sau etanolul este un lichid strveziu, incolor, cu miros caracteristic, aretemperatura de fierbere de 78,350C, pH 7 i densitatea de 0,789. Este higroscopic, volatil,

formnd soluii cu apa de orice concentraii.Etanolul se prepar dup metoda microbiologic prin fermentarea zahrului culevuri. Pe cale chimic se obine din etilen, prin hidratare n prezena acidului sulfuric.

Prin fermentare, etanolul alimentar se obine din: cereale, cartofi, sfecl de zahr imelas. Se mai obine din deeurile de la vinificaie.

Alcoolul etilic se folosete pe larg n industria fermentativ, la prepararea vinuriloralcoolizate, esenelor, infuziilor lichiorurilor i rachiurilor.

Clasificarea materiilor prime:Materii prime amidonoase:

- cereale: porumb, secar, gru, orz, ovz, orez, sorg;

- cartofi;- rdcini i tuberculi de plante tropicale.Materii prime zaharoase:- sfecla i trestia de zahr;- melasa din sfecla i trestia de zahr;- struguri, fructe, tescovine dulci.Materii prime celulozice:

- deeuri din lemn de brad, molid, fag;- leii bisulfitice rezultate de la fabricarea celulozei.Materii prime care conin insulin i lichenin:

- tuberculi de topinambur;- rdcini de cicoare;- muchi de Islanda.Cele mai utilizate materii prime sunt: cerealele, cartofii i melasa.Compoziia chimic a cartofilor:- umiditate 75 %;- substane extractive neazotoase 20,85 %, din care amidon 18,0 %;- proteine 2 %;- lipide 0,15 %;- celuloz 1 %;

- substane minerale 1 %.Melasareprezint o soluie concentrat de zaharuri alturi de care se mai afl diferite

substane minerale i ali constitueni organici.Compoziia chimic a melasei din sfecla de zahr:- ap 20-25 %;- substan uscat 75-80 %;- zahr total 44-52 %;- zahr invertit 0,1-0,5 %;- rafinoz 0,6-1,8 %;- azot total 1,2-2,4 %;

- substane minerale 7,6-12,3;- pH 6-8,6.

9


10/22


Materiile auxiliare folosite la fabricarea alcoolului sunt malul verde, preparateenzimatice microbiene, sruri nutritive i factorii de cretere, acidul sulfuric, antispumani,antiseptice i dezinfectani.

Depozitarea materiilor prime

Cartofii se depoziteaz n silozuri speciale, ferite de umiditate prin infiltrare i cuaerisire corespunztoare.n timpul depozitrii au loc unele pierderi att ca greutate ct i la principalii

constitueni. Odat cu creterea temperaturii, cresc i pierderile n greutate.Exemplu, pierderile de amidon:- la 0o sunt de 1,59 %;- la 50 sunt de 1,38 %;- la 130 sunt de 5,90 %.Cele mai bune temperaturi de depozitare pentru cartofi sunt cuprinse ntre 2 i 50C.Cerealele se depoziteaz i pstreaz n magazii uscate i dotate cu sisteme de aerisire,

pentru evitarea instalrii mucegaiurilor. n acest caz are loc fenomenul de respiraie.Respiraia este accelerat de creterea temperaturii i umiditaii.

n cazul unei umiditi sporite poate interveni autonclzirea, urmat de instalareamicroorganismelor. n aceste situaii consecinele sunt grave.

Melasa se depoziteaz n bazine de metal sau beton. La o depozitare de lung durat,n compoziia melasei au loc unele modificri: Astfel, sporesc coninuturile n aciditate izahr invertit, scade coninutul total de zaharuri.

Fabricarea spirtului din materii prime amidonoase

Fabricarea spirtului din orz

Aceast tehnologie implic mai nti separarea sladului sau malului. Se procedeaz cai n cazul fabricrii berii.

Schema tehnologic de fabricare a alcoolului din cereale i cartofi implicurmtoarele secvene: recepia materiei prime, depozitarea, transportul, precurirea,cntrirea, mcinarea, fluidificarea, rcirea la 550C, zaharificarea, rcirea la 300C,nsmnarea, rcirea la 18-200C, fermentarea, distilarea alcoolului brut, rafinarea, depozitareaalcoolului rafinat.

Fabricarea spirtului din cartofi

Materia prim se transform mai nti ntr-un terci printr-o mrunire naintat. La

mrunirea cartofilor, mrimea final a particulelor trebuie s fie de 50-100 m, iar procentulde particule cu mrimea de peste 1 m trebuie s fie de maxim 3 %.O mrunire insuficient a materiei prime poate conduce la pierderi de alcool, de pn

la 20 l/t. Terciul obinut se amestec cu apa, dup care urmeaz fierberea. Durata de fierbereeste n funcie de temperatur. Exemplu: la temperatura de 1720C durata de fierbere este de 2-4 minute, iar la temperatura de 136-1560C durata de fierbere este de 35-38 minute.

n prezent se folosete fierberea continu a materiilor prime amidonoase. Regimultermic n fierbtor se menine prin intermediul unui termoregulator, al crui mecanism estemontat n circuitul de debitare al aburului.

Temperaturile de fierbere sunt de 147-1560C n cazul cerealelor i de 136-1370C ncazul cartofilor. Dup fierbere urmeaz destinderea terciului fiert folosindu-se instalaii

speciale pentru rcire. Dup rcire terciul trece n faza de zaharificare.

10


11/22


Zaharificarea are loc sub aciunea amilazelor din slad, iar hidroliza proteinelor subaciunea enzimelor proteolitice.

Zaharificarea plmezilor de cereale i cartofi se mai poate face i prin adaos de preparate amilalitice obinute din mucegaiurile: Aspergillus niger, Aspergillus awamari,Aspergillus oryzae.

n Japonia, la zaharificarea plmezilor pentru spirt se folosesc i culturi de Rhizopus japonicus, care au aciune submers alturi de speciile Aspergillus batatae i Aspergillususami cu aciune de suprafa.

Temperaturile optime pentru activitatea amilazelor sunt de 49-550C la secar i grui 49-540C la orz. Aciunea amilazelor este evident uurat cnd fierberea terciului a avut locla temperatur mai ridicat.

Fermentarea plmezilor din cereale i cartofi

Pentru fermentarea plmezilor se pot folosi drojdii lichide (cultivate n fabric),drojdii speciale pentru alcool (uscate sau comprimate) sau drojdii de panificaie.

La drojdiile lichide se folosesc 1-3 l drojdie la 1 hl plmad; la drojdiile uscate 10-20g/hl plmad; la drojdiile comprimate 100-200 g/hl plmad.

Drojdiile utilizate trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: s aib o puterealcooligen ridicat, s se poat acomoda la plmezile acide din cereale i cartofi, sdeclaneze rapid fermentaia, s produc o cantitate ct mai mic de hidrogen sulfurat i altesubstane cu gust i arom nedorite. Se folosesc drojdii din genul Saccharomyces.

Pregtirea drojdiilor pentru nsmnarea plmezilor zaharificate

n acest scop se folosesc de preferin plmezi obinute din materii primenedegradate i medii amidonoase amestecate.

Modul de lucru: n plmezile zaharificate, provenite din materii prime de calitatesuperioar, se mai adaug slad (mal mrunit) suplimentar, n scopul completrii substanelornutritive pentru drojdii (levuri). Dup adugarea sladului mrunit:

- plmada se menine timp de 2-3 ore, la temperatura de 55 58 0C, pentru caamidonul din sladul suplimentar introdus s fie zaharificat. Concomitent cu zaharificareaamidonului are loc i hidroliza proteinelor rezultnd printre altele i aminoacizi, constituenidirect asimilabili de ctre levuri, n nutriia lor plastic. Cantitile de mal verde ce se adaugsunt: 0,6 kg la 10 l plmad de cartofi; 1,2 kg la 10 l plmad de porumb; 1 kg la 10 l plmaddin alte cereale (orz, secar, ovz, orez);

- se ridic temperatura la 750C pentru terminarea zaharificrii;

- pasteurizarea (distrugerea tuturor microorganismelor) prin ridicarea temperaturii la850C pe durat de 15 minute;- plmada se rcete la cca. 500C i se adaug H2SO4, pentru corectarea pH-ului.- se continu rcirea pn la 300C cnd se nsmneaz cu drojdii n proporii de 8-12

%, provenind dintr-o plmad n fermentare, riguros pregtit i controlat sub aspectmicrobiologic. Aciditatea se corecteaz prin adaos de H2SO4 pn se atinge pH-ul de 3,8.

Fermentarea propriu-zis dureaz 18 pn la 20 ore, perioad n care numrul decelule crete pn la 120-160 mil./ml de plmad.

Plmada de drojdii este pe deplin corespunztoare pentru "nsmnarea" musturilorsau terciurilor de cereale, respectiv de cartofi, cnd extractul din filtrat a cobort la 1/4 din celiniial, sau cnd populaia a atins faza exponenial sau logaritmic (dup Monod).

11


12/22


Din drojdia "matur" se iau 10-12 % i se nsmneaz o nou plmad pentrudrojdii, iar restul se folosete la nsmnarea plmezilor zaharificate i rcite destinateobinerii spirtului.

Fermentarea plmezilor zaharificate

Fermentarea plmezilor zaharificate ca proces tehnologic i microbiologic comport3 etape:

- nceputul fermentrii;- fermentarea principal;- fermentarea final (linitit)

Dup nsmnare, numrul de drojdii realizat este de 20-24 mil./ml. La sfritul fazeiprincipale numrul celulelor ajunge la 120-150 mil./ml.

Cnd procesul de fermentare este normal, n faza principal scderea extractului estede aprox. 1 % pe or. Adic la 1 l de plmad, ntr-o or fermenteaz 8,47 g maltoz cuformarea de 5,58 ml alcool (sau 4,43 g alcool), 2,1 l CO2 i 1,13 kcal (sub form de cldur).

n timpul fermentrii se zaharific i apoi fermenteaz i amidonul insolubil dinplmad care reprezint 4-6 %.

n plmezi amidonul rezidual este de 1,5 2 % din cel total. Viteza de fermentareeste puternic influenat de cantitatea de drojdie folosit la nsmnare i de calitatea sladuluifolosit pentru zaharificare.

Viteza de fermentare scade evident n ultima faz, cnd are loc fermentareadextrinelor, dup o prealabil zaharificare a lor.

Pentru fermentarea plmezilor amidonoase, n industria alimentar se practicmetoda periodic, semicontinu i continu.

Temperatura iniial a plmezilor nsmnate determin n mod hotrtor durata

fermentaiei.- Cnd temperatura iniial este de 22-230C durata de fermentare este de 2 zile.- Cnd temperatura iniial este de 17-180C durata de fermentare este de 3 zile.- Cnd temperatura iniial este de 27-280C fermentarea se termin n 40 ore.n cursul fermentaiei temperatura nu trebuie s depeasc 29 i 300C cnd durata este

de 3 respectiv 2 zile, dar s nu coboare sub 270C. Fermentaia se consider terminat cndextractul final al plmezii nu se modific timp de 4 ore.

Fermentarea melaseiLa fermentarea melasei se folosesc procedee discontinue i continue. n ultima vreme

au luat extindere cele continue. Metodele de fermentare continu se mpart n dou grupe i

anume: fermentarea continu cu separarea i reutilizarea drojdiei n procesul de fermentare.

Fabricarea alcoolului din melasObinerea plmezilor fermentate din melas cuprinde 3 etape:- pregtirea melasei pentru fermentare;- pregtirea drojdiei pentru fermentare;- fermentarea plmezii principale

La fermentarea plmezilor din melas se folosesc att procedee cu funcionarediscontinu ct i continu.

Procedeele de fermentare continu se mpart n dou grupe: procedee fr refolosireadrojdiei i procedee cu separarea i refolosirea drojdiei.

Pregtirea melasei cuprinde operaiile de diluare cu ap, neutralizare i acidulare,adugare de sruri nutritive, limpezire i sterilizare (pasteurizare). Plmada principal se

12


13/22


dilueaz pn la 30-34 % extract, iar plmada de drojdie pn la 12-16 % extract. Cele douplmezi pot avea i aceeai concentraie n extract de 23 %.

Pregtirea drojdiei cuprinde multiplicarea n laborator, n secia de culturi pure iprefermentarea. n urma prefermentrii rezult o cantitate mare de plmad de drojdie,reprezentnd cca. 40 % din plmada total.

Fermentarea continu are loc ntr-o baterie format din mai multe linuri defermentare. Separarea drojdiei se face din ultimul lin de fermentare cu ajutorul unorseparatoare centrifugale, care concentreaz drojdia ntr-un volum reprezentnd 7-10 % din

plmada fermentat.Laptele de drojdie obinut este purificat prin tratare cu o soluie de acid sulfuric, timp

de 1-2 ore la pH = 2,2 2,4 pentru distrugerea eventualelor bacterii de infecie, dup care esterefolosit la fermentare.

Procedeele de fermentare continu a melasei cu reutilizarea drojdiei prezinturmtoarele avantaje:

- creterea randamentului n alcool pn la 64-65 l alcool absolul/100 kg zaharozdin melas;

- creterea productivitii i reducerea corespunztoare a necesarului de spaiu iinvestiii de fermentare;

- automatizarea mai uoar a procesului tehnologic;- micorarea i uniformizarea consumului de utiliti.

Ca dezavantaj se menioneaz pericolul mare de infecie. Pentru a elimina acestdezavantaj s-a conceput procedeul de fermentare continu a melasei, care permite obinereaalcoolului cu o productivitate foarte ridicat din substraturi nesterile. Acest lucru s-a obinut

printr-o combinaie ntre un bioreactor i o unitate de separare solid/lichid, cu ajutorul creiase recircul biomasa de drojdie n sistem pn la o concentraie foarte ridicat.

Distilarea i rafinarea alcooluluiDistilarea este procesul de trecere a unei pri din plmezile fermentate n stare devapori, prin fierberea acestora n recipiente rezistente la temperaturi ridicate i condensareavaporilor rezultai ntr-un sistem rcitor sau refrigerent.

Altfel spus, printr-un aport nsemnat de calorii o parte din lichidul supus distilrii (ncazul nostru plmezile fermentate) se transform n vapori.

Compoziia celor dou faze lichid i de vapori nu este n general identic. Fazade vapori este mai bogat n elementul cel mai volatil, dect faza lichid, din care s-a formatsub aciunea cldurii. De aceea prin condensarea fazei de vapori se va obine un lichid multmai bogat n elemente volatile, dect plmada din care s-au obinut vaporii (de 4-5-6 ori ichiar mai mult).

Plmezile fermentate constituie un amestec de ap, produse de fermentaie, alcooletilic i produse secundare (alcooli secundari, acizi organici volatili, aldehide .a.).n aceste plmezi concentraia n alcool etilic este de 8-11 vol % (8-110).Prin distilare alcoolul etilic i toate celelalte componente volatile trec n distilat,

cunoscut sub numele de spirt brut.La presiune normal (1 atm.) temperatura de fierbere a alcoolului etilic este de

78,30C. nseamn c plmezile fiind, n general, amestecuri de alcool i ap, vor fierbe latemperaturi cuprinse ntre 78,30C i 1000C.

Cu ct concentraia n alcool a plmezilor este mai mare, cu att i faza de vapori vafi mai concentrat n alcool.

Aparatele de distilare

13


14/22


Dup modul de funcionare se mpart n: aparate cu funcionare discontinu iaparate cu funcionare continu.

n industria spirtului se folosesc instalaii cu funcionare continu sau cu coloan. ncele mai multe cazuri se folosesc instalaii cu dou coloane: o coloan este pentru plmadiar cealalt cu dou pri (o parte de mbogire n spirt i alta pentru epuizarea lichidului n

alcool).Rectificarea spirtului brutRectificarea este operaiunea tehnologic de purificare a spirtului brut de produsele

secundare ce apar n procesul de fermentaie. Aceti constitueni secundari sunt: aciziorganici, aldehide, alcooli superiori .a.

Rectificarea se poate efectua n aparate cu funcionare discontinu i cu funcionarecontinu. n cele cu funcionare discontinu sau periodic se separ "frunile" n care segsesc constituenii care au puncte de fierbere sub aceea a alcoolului etilic; apoi se obinespirtul rafinat i la sfrit "cozile".

n "fruni" se gsesc, n cea mai mare msur, aldehidele i alcoolul metilic iar"cozile" sunt dominate de alcoolii superiori, urmai de unii esteri i acizi volatili.

n aparatele cu funcionare continu "frunile", spirtul rafinat i "cozile" se obin nmod continuu.

Spirtul rafinat trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: s fie limpede, incolor,miros caracteristic i gust arztor; concentraia alcoolic, la 150C minim 96 vol %; aciditatemaxim 0,006 g acid acetic la 100 ml alcool absolut; aldehide maxim 0,002 g la 100 ml alcoolabsolut; alcooli superiori maxim 0,004 g la 100 ml alcool absolut; alcool metilic i furfurolabsente.

Tehnologiade obinere a whisky-ului

Whisky reprezint o butur alcoolic cu tria de 45 % vol., obinut prin distilareamustului, preparat din secar, porumb, orz ori mal de orz. Ulterior distilatul brut se matureazn butoaie de stejar, carbonizate n interior, se cupajeaz cu ap aerat pn la 45 % vol.Alcool, administrndu-se sirop de zahr, coler.

Whisky este butura tare naional a populaiilor anglo-saxone i se produce nMarea Britanie, Irlanda, SUA, Canada.

Se fabric de 3 tipuri: din secar, din porumb i mal, din orz. Whisky scoian iirlandez se prepar din orz i alte cereale. n SUA mustul pentru whisky se prepar dinamestec de porumb (65 70 %), secar (15 23 %) i mal de orz (12 15 %). Pe lngetanol, wisky conine acizi, esteri, aldehide, alcooli superiori, furfural i substane extractivedin lemn de stejar carbonizat.

Tehnologia de obinere a whisky-ului include urmtoarele cicluri tehnologice:prepararea mustului, fermentarea alcoolic a acestuia, distilarea brgii mature, maturarea.Prepararea mustului cuprinde urmtoarele operaii tehnologice: fabricarea i tratarea

termic a plmadei, zaharisirea i rcirea masei rsfierte. Mustul obinut, cu concentraia nsubstane uscate de 16 17 % mas se dilueaz cu borhot rcit pn la concentraia nsubstane uscate de 11 13 % mas. Diluarea cu borhot are scopul de a nlesni acumularea nwhisky a substanelor aromatice.

Fermentarea alcoolic a mustului se realizeaz cu rase speciale de levuri XII sau Mla 300C n aparate de fermentare dotate cu sisteme de rcire cu ap, timp de 3 4 zile. Triaalcoolic a brgii mature este de 7-8 % vol.

Dup diluarea distilatului brut cu ap distilat pn la 50 % vol. alcoolul se toarn n

butoaie de stejar carbonizate n interior, avnd capacitatea de 20 dcl. Maturarea distilatelordecurge la temperatura de 18 230C, umiditatea -70-80 %, timp de cel puin 4 ani. n timpul

14


15/22


maturrii are loc mbogirea buturii whisky cu substane extractive din doaga carbonizat destejar. Din lemnul de stejar se extrag produsele hidrolizei i oxidrii ligninei, celulozei ihemicelulozei. n consecin, whisky se mbogete cu acizi i aldehide alifatice i aromaticecu arom puternic. Cu mrirea concentraiei acizilor, aldehidelor, se intensific i procesul deesterificare, ca urmare, concentraia esterilor la maturare se multiplic de peste 6 ori. Aroma

whisky devine tipic pronunat, gustul armonios.Cupajul pentru whisky include distilate maturate de diferite vrste, soluie apoas aalcoolului etilic rectificat extrapurificat, cu tria alcoolic de 45 %, sirop de zahr, diferiteextracte, vinuri, sucuri. Whisky maturat, cupajat, se filtreaz i se mbuteliaz n sticle de0,25, 0,5 i 0,75 dm3.

Ginul se prepar din distilat brut, obinut din must de secar. Ginul gata seamelioreaz cu alcool aromat din ienupr i are concentraia alcoolic de 45 % vol.

Tehnologia de obinere a romului

Romul este o butur alcoolic, obinut prin fermentarea alcoolic a sucului, amelasei i a altor produse de prelucrare a trestiei de zahr, cu levuri Schizosaccharomyces i

bacterii butirice, distilarea brgii, diluarea distilatului pn la 50 % vol. alcool i prinmaturarea n butoaie de stejar noi timp de cel puin 4 5 ani. Romul conine esteri ai acizilorformic, acetic, butiric, valerianic, capronic, heptilic precum i esen de rom.

Se produce rom natural, amestecuri de rom natural. Romul natural se obine prindiluarea distilatului pentru rom cu ap pn la o trie anumit. Amestecul de rom se prepardin alcool etilic obinuit i distilat pentru rom pentru a obine butura cu aroma i gustulspecifice romului. Romul artificial se obine din alcool etilic rectificat, ap dedurizat, esteri,esen de rom i alte substane.

Materia prim principal pentru fabricarea romului este sucul din trestie-de-zahr.Cel mai calitativ rom se obine din melas obinut la prelucrarea trestiei-de-zahr.

Cele mai mari cantiti de rom se produc pe insulele Indiei de Vest, Cuba, Jamaica,Martinica, Madagascar, Mauricia, Guineea, Brazilia, unde se cultiv trestie-de-zahr.

Tehnologia de obinerea a romului include urmtoarele cicluri tehnologice:prepararea mustului pentru rom, fermentarea alcoolic a mustului, distilarea brgii pentrurom, maturarea romului.

Melasa din trestie de zahr conine circa 40 % de glucide fermentabile. Mustulpentru rom se obine prin diluarea melasei pn la concentraia n substane uscate de 15-18 %mas, n zahr 120-140 g/dm3, aciditatea 0,4 0,5 g/dm3.

Fermentarea alcoolic a mustului pentru rom este iniiat de levuri selecionate:Saccharomyces cerevisiae i unele rase de fermentare superioar Schizosaccharomyces.Levurile de fermentare superioar Schizosaccharomyces acumuleaz n must acizi organici,

esteri, aldehide, alcooli superiori. Romul slab aromatizat de Cuba se obine prin fermentare culevuri Schizosaccharomyces, care fermenteaz rapid mustul. Fermentarea alcoolic a mustuluidecurge 4-5 zile la temperatura de 25-270C i pH 5,5 5,8 n aparate de fermentare nchise,dotate cu sisteme de rcire. La fermentarea mustului de Jamaica se folosesc i bacteriile

butirice Granulobacter care produc 90 % de acid butiric i acizi: acetic, propionic, valerianic,capronic. Concentraia sporit a acidului butiric contribuie la formarea butiratului de etil componentul principal al esenei de rom. Din ali acizi organici se formeaz numeroi estericu miros agreabil de flori.

Braga pentru rom matur cu tria alcoolic de 7-9 % vol se separ de levuri pentru aprentmpina apariia nuanelor de coniac n arom. Distilarea brgii pentru rom se realizeazprin distilarea dubl la alambicuri, dotate cu coloan de ntrire, deflegmator i refrigerator.

Este utilizat i distilarea la aparate cu aciune continu. Prin distilarea fracionat se separ:fruni, fraciunea principal distilatul pentru rom i cozi. Dup distilare fraciunile

15


16/22


fruni, cozi se amestec, se dilueaz cu ap pn la concentraia alcoolic de 20 % vol. ise distileaz fracionat. Fraciunea medie obinut se adaug la distilatul pentru rom, iarfraciunile fruni i cozi se utilizeaz ca deeuri. Distilatele pentru rom, obinute la aparatecu aciune periodic au calitatea nalt.

Randamentul n distilatul pentru rom constituie 85-90 % din volumul alcoolului

etilic din braga maturat. Distilatele pentru rom conin 54-60 % vol. de alcool i include n 1dm3 de alcool absolut: 235 mg de acizi, 450 mg de esteri, 20 mg de aldehide, 2500 mg dealcooli superiori i 1 mg de furfurol.

Maturarea distilatului pentru rom se realizeaz n butoaie de stejar noi cu capacitateade 15-20 dcl timp de 4-5 ani la temperatura de 20-300C i umiditatea de 75-80 %. Preliminardistilatul pentru rom se dilueaz cu ap distilat pn la concentraia alcoolic de 50 % vol. ntimpul maturrii romului are loc extragerea i oxidarea componenilor lemnului de stejar,formndu-se substanele aromate i mirosul penetrant de flori.

Dup maturare distilatul pentru rom se dilueaz cu ap distilat aerat pn la 45 %vol. alcool. n cupajul romului se include sirop de zahr, caramel colorant. Dup filtrare romulse mbuteliaz n sticle de 0,25, 0,50 i 0,75 dm3.

Romul gata are culoare aurie-chihlimbarie-nchis, buchetul compus, specificromului, gust plcut puin arztor. Concentraia alcoolic a romului 45 % vol., iar coninutuln zahr 2%.

Tehnolohia fabricrii oetului

Oetul este un lichid cu miros specific i gust acru, obinut prin oxidarea, n anumitecondiii a alcoolului etilic din buturi alcoolice (vin, bere, buturi fermentate din fructe-mere,

pere), prin fermentarea acetic a soluiilor de hexoze (glucoz, fructoz) sau prin diluarea cuap a acidului acetic concentrat.

Este folosit n alimentaie drept condiment i un excelent conservant pentru alteproduse alimentare. Cu alte cuvinte, oetul poate fi de fermentaie i de distilare.

n procesul de fermentaie oxidarea pe cale biologic a alcoolului etilic pn la acidacetic (principalul component al oetului) se desfoar sub aciunea bacteriilor acetice.

Din punct de vedere taxonomic aceste bacterii aparin genurilor Acetobacter iGluconobacter.

Mecanismul biochimic al transformrii alcoolului etilic n acid acetic poate fiexprimat:

CH3-CH2OH + H2O + 2NAD+ CH3-COOH + 2NADH + H+

SauCH3-CH2OH + O2 CH3-COOH + H2O

n industria oetului oxidarea pe cale biologic are loc n cazi de lemn sau recipientemetalice n care se gsesc suporturi de oxidare.

Recent s-au adoptat procedee de fermentare acetic ce se desfoar n recipientespecial construite i n condiii submerse. Dei aceste produse prezint o productivitateridicat, ele nu s-au rspndit prea mult, fiind costisitoare.

Materiale de umplutur pentru czile de oxidarePrincipalul material de umplutur l reprezint talaul de fag rou. Afar de acesta se

mai pot folosi: talaul de stejar i mesteacn, mangalul, cocsul tratat cu acid clorhidric diluat,spuma de mare, cocenii de porumb tocai, legturi de crengi.

n cad, procesul de oxidare a alcoolului nu se desfoar uniform n toat masa detala. n diferitele zone ale talaului pe nlimea czii s-au constatat urmtoarele:

16


17/22


n primul strat (partea de sus) se oxideaz 44 % din alcoolul ce se afl supusoetirii.

n al II-lea strat se oxideaz 10,5 % din alcool.n al III-lea strat se oxideaz 6,5 % din alcool.n al IV-lea 5 %

n al V-lea 4,5 %n al VI-lea (ultimul de jos) 2,5 % din alcool.Acest aspect este determinat de prezena oxigenului din ce n ce mai sczut ctre

partea inferioar a recipientului.Cunoscnd c bacteriile acetice sunt prin excelen aerobe diferenele sunt justificate.

Caracteristicile organoleptice ale oetului de fermentaieAspect: limpede pn la slab opalescent, fr sedimente sau corpuri strine.Culoare: Galben-rocatMiros:plcut, caracteristic de oetGust: acru, plcut, caracteristic, fr gust de tala sau alt gust strin

Caracteristicile fizico-chimice ale oetului de fermentaieAciditate total, n g acid acetic la 100 ml produs (grade aciditate).......90,3Extract, g la 100 ml produs, min.........0,1Alcool metilic, g la 100 ml produs............max. 0,05Compui de metale grele (Pb, Cu, Zn, Sn)............lipsAcizi minerali.....................lipsColorani artificiali i caramel..........lips.

Tehnologia obinerii acidului citric prin fermentaie

Acidul citric se folosete n: industria alimentar, n industria farmaceutic i cadisolvant. El se poate obine prin extragere din fructe citrice (n special lmi) sau pe cale defermentaie.

Pentru obinerea acidului citric pe calea fermentaiei n cea mai mare msur sefolosete melasa, ca materie prim.

Pentru obinerea acidului citric din melas se cunosc i se aplic procedee defermentare la suprafa i procedee de fermentare submers. Ca microorganisme sefolosesc diferite tulpini de Aspergillus niger izolate din microflora spontan.

Procedeul de fermentare n suprafan vederea aplicrii acestui procedeu se deruleaz urmtoarea succesiune de

operaiuni tehnologice:- diluarea melasei pn la o concentraie de 30 % zahr:- tratarea melasei diluate cu ferocianur de potasiu n scopul ndeprtrii metalelor

grele (Fe, Cu, Mn);- aducerea pH-ului la valoarea 7 cu acid sulfuric;- adiionarea de acid fosforic pn la min. 0,02 % - 0,05 %;- sterilizarea materialului la temperatura de 1000C;- diluarea melasei n continuare pn la un coninut de 15 % zahr;- rcirea melasei sterile.Melasa steril rcit se introduce n instalaia de fermentare, compus din camere n

care se afl tvi de aluminiu cu dimensiuni de 2 x 2,5 x 0,15 0,20 m. Aceste tvi sunt

suprapuse, fiecare avnd un tu de preaplin.

17


18/22


Mediul de fermentare (melas pregtit conform regulilor menionate) se introducepe prima tav de sus din care intr n urmtoarele pn la o nlime de 8-18 cm, determinatde poziia tuului de preaplin fa de partea inferioar a tvilor.

Urmeaznsmnarea mediului cu spori de mucegai (Aspergillus niger), procesulde fermentaie desfurndu-se pe o durat de 7-9 zile la temperatura de 300C.

Pe parcursul fermentaiei n camerele destinate n acest scop se introduce aer steril laun debit de 15 m3/m3/h, pentru stimularea activitii fermentrii oxidative a glucidelor, cuformare de acid citric. Dup ncheierea fermentaiei miceliul de mucegai de la suprafa sendeprteaz, iar lichidul parcurge un ir de operaii tehnologice n vederea separrii aciduluicitric.

Mai nti lichidul se nclzete i se adaug lapte de var pn cnd pH-ul atingevaloarea de 8,5. Citratul de calciu format se precipit, fiind separat prin filtrare de partealichid. Citratul se descompune cu acid sulfuric, eliberndu-se acidul citric.

Se adaug anumite substane chimice pentru ndeprtarea impuritilor i a excesuluide acid sulfuric. Urmeaz o nou filtrare dup ndeprtarea excesului de acid sulfuric.

Se procedeaz n continuare la concentrarea n vacuum i cristalizarea prin

procedeul continuu sau discontinuu. Cristalele de acid citric obinute sunt separate n instalaiicentrifugale, uscate, sortate i ambalate.

Tehnologia de obinere a sucurilor de fructe i legume

Prin sucuri de fructe se definesc acele buturi obinute din diferite specii pomicole,foarte bine coapte i sntoase, fie printr-un procedeu mecanic (presare, centrifugare) fie prindifuzie i care sunt conservate prin concentrare, conservare chimic, pasteurizare.

Fabricarea sucurilor de fructe s-a dezvoltat pe dou direcii:- sucuri limpezi (fr particule n suspensie), care datorit eliminrii diferitelor particule

prezint un grad mare de transparen;- sucuri cu pulp (cu particule n suspensie) la care trebuie asigurat stabilitatea acestor

suspensii.

Tehnologia sucurilor limpezi

Fiecare specie de fruct urmeaz o tehnologie specific, dar toate tehnologiile,indiferent de fruct i de calitatea sa, cuprind operaiile de obinere a sucului printr-un

procedeu mecanic sau prin difuzie i de limpezire a sucului brut prin diferite tehnici deeliminare a particulelor.

Sucurile de fructe se pot obine prin: presare, centrifugare i prin difuzie.Presarea este metoda cea mai folosit la obinerea sucului. naintea presrii, fructelesufer o serie de tratamente preliminare, constnd n divizarea mai mult sau mai puinavansat, urmat uneori de un tratament enzimatic preliminar, n vederea distrugeriisubstanelor pectice. Gradul de mrunire influeneaz n mare msur asupra randamentului

presrii. Operaia de presare depinde de presiunea exercitat i de durata ei.Factorii care influeneaz presarea sunt:

- suculena materiei prime- grosimea stratului de material- consistena i structura stratului de presare- variaia n timp a presiunii

- materialele auxiliare folosite- metoda de prelucrare prealabil a fructelor.

18


19/22


Exist un lucru foarte mare de tipuri de prese ce se folosesc la obinerea sucurilor,dar indiferent de tipul folosit, sucul trebuie s aib un coninut de substane solide insolubilecare s fie uor eliminate prin decantare.

Centrifugarea. n centrifug, materialul este supus acceleraiei centrifugale.Principalii factori care condiioneaz extracia sucului sunt:

- turaia centrifugei- durata centrifugrii- gradul de umplere a centrifugei i gradul de mrunire a materiei prime.

Cele mai utilizate centrifuge sunt cele filtrante cu ax vertical i tambur filtrant conicperforat.

Difuzia. Aceast metod prezint avantajele unui randament mare n suc i al uneiproductiviti ridicate. S-a constatat c sucurile de fructe obinute prin difuzie sunt de buncalitate, compoziia chimic a lor nu difer substanial de a celor obinute prin presare, dar seconsider necesar specificarea pe etichet a acestui procedeu.

Limpezirea sucurilor de fructe. Sucul brut obinut prin presarea fructelor are ovscozitate ridicat i conine o cantitate mare de particule n suspensie, care sedimenteazncet.

Pentru a obine sucuri limpezi, este necesar s se elimine sedimentul din suc(particulele solide), operaie care se poate realiza prin mai multe metode:- autolimpezirea- limpezirea enzimatic- prin cleire- cu argile- prin nclzire rapid- prin centrifugare.

Autolimpezirea se bazeaz pe proprietatea ce o au sucurile de a se limpezi spontan

dup un anumit timp. Rezultate bune se obin n cazul sucului de struguri.Limpezirea enzimatic se recomand pentru tratarea sucurilor bogate n substane

pectice (mere, coacze) i pentru obinerea sucurilor concentrate, n vederea reduceriivscozitii i evitrii fenomenului de gelificare.

n acest scop se folosesc preparate enzimatice pectolitice, care realizeazsedimentarea i reducerea vscozitii sucurilor n cteva ore, fa de cteva luni necesareautolimpezirii.

Limpezirea prin cleire const n adugarea n suc a unor soluii coloidale careformeaz cu substanele ssistemului coloidal ale sucului combinaii insolubile, sau transformcoloizii hidrofili ai sucului n coloizi hidrofobi; prin neutralizarea coloizilor naturali ai suculuiare loc sedimentarea lor.

Metoda de cleire cea mai utilizat este cea cu ajutorul soluiilor de gelatin i tanin.Limpezirea cu argile adsorbante respectiv bentonite, reduce n msur mai mic

coninutul de coloizi din suc, de aceea se poate aplica tratarea combinat a sucului cu gelatini bentonit.

Limpezirea prin nclzirea i rcirea rapid a sucului duce la separarea suspensiilordin sucul de fructe. Se recomand ca nclzirea s se fac la 77 780C timp de 10-80secunde, urmat de rcirea rapid la temperatura camerei sau la 4-50C.

Limpezirea prin centrifugare se bazeaz pe aciunea forei centrifuge, care duce lasepararea rapid a impuritilor, a suspensiilor i a microorganismelor. Prin acest tratament nuse realizeaz o reducere a vscozitii, deoarece substanele coloidale nu sedimenteaz.

Filtrarea sucurilor

19


20/22


Dup limpezire, sucurile nu sunt perfect limpezi, de aceea este necesar filtrarea careasigur transparena i stabilitatea produsului.

Ca materiale filtrante se folosesc: pnza, celuloza, azbestul i pmntul de infuzorii.Sucurile se filtreaz la temperatura camerei sau la rece, iar uneori se practic o

nclzire la 50-600C pentru accelerarea procesului de filtrare.

Pentru filtrare se folosesc o gam larg de filtre i anume:- filtre cu umplutur de colmatare- filtre-pres cu rame i plci.

n ultimul timp se realizeaz polifiltrarea, care const ntr-o dubl filtrare a sucului nacelai aparat.

Conservarea sucurilor de fructe se realizeaz prin: pasteurizare, refrigerare saucongelare, concentrare, uscare, conservare chimic.

Tehnologia de obinere a sucurilor cu pulp

Problema principal ce apare la fabricarea nectarului este evitarea sedimentriiparticulelor, de aceea trebuie acordat o atenie deosebit operaiei de omogenizare.

Sucurile cu pulp au tendina de a sedimenta n timp chiar la un grad de mrunire de0,4 mm, ceea ce nrutete aspectul comercial. Pentru a se evita aceste neajunsuri estenecesar s se micoreze dimensiunea particulelor pn la 50 100 .

Pentru a se atinge un grad de mrunire att de naintat se folosesc n specialomogenizatoarele cu pistoane.

Unele linii tehnologice ca linia Bertuzzi, folosesc o instalaie de centrifugare, careelimin prile celulozice i realizeaz o stabilitate a produsului mai bun n timp.

Procesul de omogenizare fin determin o saturare a produsului cu aer care, datoritoxigenului coninut, duce la oxidarea substanelor organice din produs, micornd coninutul

de vitamine, respectiv valoarea nutritiv. Pentru eliminarea aerului din produs se folosesc procedee termice, sub vid sau combinate. Cea mai utilizat este metoda combinat dedezaerare, prin care produsul este supus n acelai timp efectului termic i vacuumului.

Schema tehnologic general de obinere a sucurilor cu pulp parcurge urmtoarelesecvene:

Materia prim condiionare (splare, sortare, eliminarea prilor necomestibile) prenclzire obinerea sucului cu pulp sau a cremei conservare aseptic cupajare cumateriale auxiliare centrifugare omogenizare dezaerare tratare termic mbuteliere sterilizare condiionare recipiente depozitarea nectarului.

Tehnologia sucurilor cu pulp din materii prime vegetale este orientat n trei direcii:- nectarul din fructe (caise, piersici, viine, gutui, pere, prune, struguri, coacze, zmeur,

cpune, afine)- sucuri cu pulp obinute din legume (tomate, sfecl, morcovi, elin, spanac, varz)- sucuri cupajate sau cocteiluri obinute prin amestecarea sucurilor de legume cu cele de

fructe, pentru mbuntirea gustului avnd n vedere c sucurile de legume nu au calitisenzoriale suficient de plcute.

Nectarurile de fructe se obin conform urmtoarelor reete de fabricaie:Pentru 100 kg nectar de fructe cu substan uscat solubil minim 10 grade

refractometrice.Sortiment Piure fructe kg Sirop zahr kg Acid ascorbic

kgAcid citric kg

Nectar de caise 60 40 0,01 0,2

Nectar de gutui 40 60 0,01 0,2Nectar de pere 40 60 0,01 0,5Nectar de piersici 60 40 0,01 0,2

20


21/22


Nectar de viine 70 30 0,01 -

Tehnologia sucurilor de fructe concentrate

Sucurile concentrate se obin din sucuri de fructe supuse operaiei de concentrare.

Instalaiile moderne pot realiza concentrarea sucurilor de fructe pn la maxim 7 oriconcentraia iniial. n aceste condiii sucurile cu substan uscat solubil de aproximativ100 refractometrice pot fi concentrate pn la 700 refractometrice, concentraie la careactivitatea microorganismelor este inhibat.

n prezent exist tendina de a se renuna la concentrarea avansat a sucurilor carenecesit un consum mare de energie i influeneaz negativ calitatea produselor, realizndu-seconcentrarea pn la 40 450 refractometrice, aplicnd ca procedeu de conservaresuplimentar urmtoarele: conservare chimic, conservare i ambalare aseptic.

Cu excepia sucurilor de mere i struguri care se concentreaz la 65 700

refractometrice, toate celelalte sucuri se concentreaz pn la 42 450 refractometrice.Concentrarea se poate realiza prin mai multe metode: evaporare, congelare, osmoz

invers i ultrafiltrare. Metoda cea mai folosit pe scar industrial este concentrarea prinevaporare.

Instalaiile folosite pentru concentrarea sucurilor de fructe sunt de tipul Alfa Laval,Schmidt, Manzini cu dublu i triplu efect n vederea reducerii consumului de utiliti i aconcentrrii ultrarapide pentru a asigura pstrarea calitii produsului.

O operaie principal la fabricarea sucurilor de fructe concentrate, o reprezintrecuperarea aromelor, deoarece aromele influeneaz mult calitile senzoriale ale produselor.

Cantitatea de suc evaporat pentru recuperarea aromelor reprezint 10-30 % dincantitatea de suc proaspt.

Pentru concentrarea sucurilor de fructe se folosesc sucuri bine limpezite i filtrate.n cazul sucului de mere prin evaporarea a 10, 20 sau 30 % din suc se pot reine n

concentratul de arom 60, 85 sau 90 % din substanele de arom ale sucului.n practic gradul de evaporare este de 10 % suficient pentru a asigura obinerea unui

concentrat de arome, care prin diluare s dea o arom specific de mere.n cazul celorlalte fructe procentul de suc evaporat este de 20 % la zmeur, mure,

cpune; 25 % la viine; 20-30 % la coacze negre i afine.Recuperarea aromelor din sucurile defructe se bazeaz pe solublitatea acestora n

ap i pe volatilitatea lor. Aceasta se poate realiza n dou variante:- n primele stadii ale concentrrii, cnd are loc evaporarea parial a sucului, eliminndu-se

o cantitate de vapori (10-15 %) ce antreneaz aromele;- n a doua variant recuperarea aromelor se face pe tot timpul concentrrii.

Instalaiile de recuperare a aromelor dei sunt diferite din punct de vedereconstructiv, funcioneaz pe acelai principiu, respectiv evaporarea unei poriuni de sucurmat de condensri i evaporri succesive ale vaporilor coninnd substane de arom, pnla obinerea unui concentrat de arom.

Gradul de concentrare al substanelor de arom se exprim printr-un raport avnd lanumitor cantitatea de suc proaspt din care se obine 1 kg concentrat de arom. Acesta estentre 1/60 i 1/200 cel mai uzual fiind de 1/100 n funcie de produs i instalaia de recuperarea aromelor.

Sucurile din fructe de pdure (afine, coacze, zmeur) i de citrice sunt concentrate la42 450 refractometrice i pentru a le asigura stabilitatea la depozitare se trateaz cu 0,2 %

benzoat de sodiu.

Sucurile concentrate se depoziteaz n recipiente condiionate n prealabil (din oelinox sau sticl), n spaii ferite de aciunea razelor solare i nghe, la temperaturi de 10-200C.

21


22/22


Cnd dup concentrare s-a fcut rcirea sucurilor la 3-4 0C, depozitarea are loc nspaii refrigerate.

BIBLIOGRAFIE

1. Banu C. i col. Manualul inginerului de industrie alimentar. Vol. II, Ed. Tehnic,

Bucureti, 1999.

2. Ovidiu Tia -Ecologie i protecia mediului n industria alimentar, 2007

3. Banu C. i col. - Tratat de tiina i tehnologia malului i a berii. Vol. II, Ed. Agir,

Bucureti, 2000.

4. Banu C. i col. - Tratatde tiina i tehnologia malului i a berii. Vol. I, Ed. Agir,

Bucureti, 2000.

5. Carpov S. Tehnologia general a industriei alimentare. Ed. Tehnic, Bucureti,

1997.

6. Dan Valentina Microbiologia alimentelor. Ed. Alma, Galai, 2001.

Apa in Industria a

Documents

Transcript of Apa in Industria a