UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA FACULTATEA .A.I.A.P.M. SIBIU SPECIALIZARE CEPA

NDRUMATOR : Prof.univ.dr.ing Danciu Ioan STUDENT :

Militaru Elena

5

SIBIU 2011UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA FACULTATEA .A.I.A.P.M. SIBIU SPECIALIZARE CEPA

Controlul procesului de producie pentru pregtirea grului n vederea mcinrii n cadrul unei secii cu capacitatea de 50t/24h

NDRUMATOR : Prof.univ.dr.ing Danciu Ioan ABSOLVENT :

Militaru Elena

6

SIBIU 2011

Cuprins

Capitolul I Date din literatura de specialitate privind procesul tehnologic..5 1.1 Importanta..6 1.2 Rspndire, suprafee, producii....................................................................7 1.3 Originea grului.............................................................................................8 1.4 Recoltarea grului..........................................................................................8 Capitolul II Structura anatomic a bobului de gru9 1.1 Pericarpul..9 1.2 Epiderma...10 1.3 Hypoderma10 1.4 Stratul de celule intermediare10 1.5 Stratul de celule rotunde10 1.6 Stratul de celule tubulare...10 1.7 nveliul seminal i stratul pigmentat11 1.8 Stratul nucellar sau hyalin.11 1.9 Stratul aleuronic11 1.10 Endospermul amidonos...11 1.11 Embrionul sau germenele12 1.12 Axul sau germenele.12 1.13 Scutellumul..12 Capitolul III Compoziia chimic a grului..14 Capitolul IV Proprieti fizice ale cerealelor17 7

4.1 Caracteristici fizici17 4.1.1 Masa hectolitric....17 4.1.2 Masa a 1000 de semine.19 4.1.3 Volumul a 1000 de semine....20 4.1.4 Umiditatea.21 4.1.5 Coninutul de impuriti22 4.1.6 Sticlozitatea...23 4.2 Indicatori fizici ai cerealelor24 4.2.1 Unghiul de taluz natural24 4.2.2 Coeficient de frecare intern.26 4.2.3 Unghiul de frecare extern26 4.2.4 Coeficientul de frecare extern.28 4.2.5 Porozitatea.28 4.2.6 Parametrii dimensionali ai cerealelor29 4.3 Proprietile mecanice ale boabelor de cereale29 4.3.1 Rezistena la compresiune.30 4.3.2 Rezistena la forfecare...30 4.3.3 Elasticitatea nveliurilor cerealelor..31 4.3.4 Gradul de aderen al nveliurilor la endosperm..31 4.3.5 Duritatea cerealelor...31 Capitolul V Pregtirea grului pentru mcini..32 5.1 Elevatorul ETS OCRIM..33 5.1.1 Separator mrime (clasificator) MTRA BUHLER...33 5.1.2 Tararul cu recirculare de aer MVSQ BUHLER...34 5.2.1 Decojitorul MHXF BUHLER..35 5.3 Condiionarea...36 5.3.1 Umidificatorul automat.....37 5.4 Curtoria alb37 5.4.1 Transportorul elicoidal CS OCRIM..38 Capitolul VI Studiul trasabilitii la realizarea curirii cerealelor..39

8

Capitolul VII Bilan de materiale..41 Capitolul VIII Metod de analiz i control a cerealelor42 8.1 Analiza senzorial a grului..46 8.1.1 Determinarea aspectului.46 8.1.2 Determinarea culorii46 8.1.3 Determinarea mirosului...46 8.1.4 Determinarea gustului..47 8.2 Separarea corpurilor strine47 8.3 Determinarea masei a 1000 de semine..47 8.4 Masa specific49 8.5 Coninutul de impuriti.51 8.6 Cifra de cdere a boabelor..52 8.7 Masa hectolitric....52 8.8 Umiditatea..55 8.9 Sticlozitatea57 8.10 Volumul a 1000 de semine..60 8.11 Determinarea infestrii.61 8.12 Analiza componenilor minerali...63 8.13 Unghiul de taluz natural...65 8.14 Unghiul de frecare extern...67 Capitolul IX Stabilirea costului sistemului de control..............................................................70 Capitolul X Date iniiale de proiectare.72 9.1 Dimensionarea celulelor de odihn72 Bibliografie..........................................................................................................74

9

Capitolul I

Date din literatura de specialitate privind procesul tehnologicCerealele sunt folosite n alimentaia omului din cele mai vechi timpuri. Descoperirile arheologice atest preocuprile omului n cultivarea cerealelor nc din perioada neolitic. Cultura grului a ocupat un loc de seam la geto-daci, bogia lanurilor de cereale fiind remarcat de numeroi autori antici, ncepnd cu Herodot. Arriari relatnd expediia lui Alexandru cel Mare mpotriva geilor 331 .e.n., descrie strbaterea unor lanuri bogate de gru. Papirusul lui Hunt, aflat la muzeul Britanic din Londra relateaz c dup transformarea Daciei n provincie Roman, ea devine grnarul Imperiului Roman. Odat cu apariia produciei de cereale se face simit necesitatea pstrrii acesteia n condiii bune n timp pentru a asigura consumul pn la viitoarea recolt. La nceput, cerealele au fost pstrate n gropi spate n pmnt sau stnc. Pentru a feri cerealele de apa de infiltraie, gropile se ngropau n argil care se ardea. Ele aveau o adncime de 2 pn la 3 m i un diametru de 2 pn la 4 m. Cerealele erau aezate pe un strat de paie uscate. Peste cereale se aaz un alt strat de paie, apoi lespezi de piatr i pmnt bttorit. Romanii foloseau depozite de cereale pentru conservarea cerealelor destinate hranei populaiei sau armatei. n epoca feudal se face simit nevoia construirii unei magazii de capaciti mari, capabile s adposteasc recoltele marilor latifundii. Magaziile i hambarele utilizau o diversitate de materiale de construcii: piatr, lemn, paie, lut uscat sau ars, crmid etc. Primele silozuri din beton armat construite la noi n ar sunt cele din Brila i Galai construite n 1891 de Anghel Saligny, ele aveau o capacitate de cte 5 t fiecare, prezentnd celule de form hexagonal cu perei din beton armat. Silozurile au fost primele construcii de dimensiuni mari din Europa la care s-a folosit beton armat. n 1906 ncepe construcia silozului portuar din Constana dup proiectele lui Anghel Saligny. Producerea finii din cereale l-a nceput a constituit o preocupare casnic, fiecare familie dispunnd de uneltele necesare mcinri cerealelor: urluitoarele, piuliele, mai trziu apar rnie

10

rotative. O etap important n dezvoltarea industriei morritului n ara noastr o reprezint cea de dup 1989, prin introducerea unor instalaii i tehnologii moderne i apariia unui numr mare de mori particulare de mic capacitate. n marile uniti de morrit, ncep s fie utilizate pe scar tot mai larg instalaii i utilaje tot mai moderne, care asigur creterea nivelului calitativ al produselor finite. O seri de uniti sunt modernizate de ctre firme de renume pe plan mondial ca Buhler, Ocrim, Tople etc. Industria alimentar prezint o serie de particulariti fa de alte ramuri industriale legate att de natura materiilor prime prelucrate ct i a produselor finite obinute. Prin materii prime se neleg acele materiale care, supuse unui proces tehnologic specific, se transform n produse finite sau semifabricate. Materiile prime, n majoritate, sunt de natur biologic, perisabile i degradabile, ceea ce impune o prelucrare sezonier, ntr-un anumit ritm al produciei i anumite condiii de lucru. Dac majoritatea industriilor prelucreaz materii prime care n general au caracteristici constante, industria alimentar prelucreaz produse cu caracteristici fizice, chimice i biochimice neomogene, ceea ce impune o continu modificare a parametrilor de producie. n unele subramuri ale industriei alimentare, ca de exemplu morrit, panificaie, produse zaharoase, se practic de la nceputul procesului tehnologic omogenizarea materiei prime, adic alctuirea din dou sau mai multe loturi cu indici calitativi diferii a unei singure partide care s asigure o prelucrare uniform din punct de vedere calitativ. Comparativ cu alte ramuri, industria alimentar se remarc prin multitudinea materiilor prime prelucrate i prin diversitatea produselor finite, ceea ce impune existena unor procese tehnologice variate. 1.1. Importan Grul este cea mai important plant cultivat, cu cea mai mare rspndire pe glob, cultivat n peste 100 de ri i constituie o surs comercial de prim rang. Importana grului este dat de: compoziia chimic a boabelor i raportul dintre hidranii de carbon i proteine, n raport cu cerinele organismului uman; plasticitatea ecologic ridicat, fiind cultivat in zone cu climate diferite (subtropical, mediteranean, oceanic, continental de step ), pe diferite tipuri de sol ca nivel de fertilitate;

11

posibilitatea de mecanizare integral a culturii i de obinere a unor producii ieftine; posibilitatea de pstrare, de transport i depozitare fr s se altereze. Utilizrile grului sunt multiple i variate. Boabele se folosesc pentru o gam de produse

de morrit din care se fabric un sortiment bogat de produse de panificatie, paste finoase, produse de patiserie i biscuiterie care constituie alimente de baza pentru 35-55 % din populatia globului, asigur 50-55 % din caloriile consumate n lumea intreag, impreun cu celelalte cereale cultivate. Pentru prelucrarea boabelor de gru este creata o intreag industrie avnd in linii mari urmtoarea succesiune: industria condiionrii i pstrrii; industria morritului; industria panificatiei; alte industrii ( amidon, gluten alimentar, alcool alimentar, glucoz, bioetanol, nutreuri, combinate, etc.). In urma procesrii grului n morile de mare capacitate rezult cantiti mari de tre, care constituie un furaj concentrat valoros (bogat n proteine, lipide i sruri minerale) i germeni cu coninut ridicat n vitamine, care constituie o polivitamin natural dar i lipide cu utilizri n cosmetologie. Paiele rmase dup recoltare se pot folosi pentru fabricarea celulozei, furaj de volum sau aternut pentru diverse categorii de animale, ingrmnt organic dupa o perioad de compostare sau incorporate ca atare in sol, dupa recoltare, iar prin brichetare se pot folosi ca combustibil. Importana agronomic este dat de : mecanizare integral a culturii; eliberarea devreme a terenului i posibilitatea efecturii arturilor de var, fiind o bun premergtoare pentru majoritatea culturilor; dup soiurile timpurii, permite amplasarea unor culturi succesive n anumite zone

1.2. Rspndire, suprafee, producii

12

Datorit plasticitii ecologice, grul este cultivat pe toate continentele, intre 65 latitudine nordica in Norvegia i 45 latitudine sudic in Argentina i de la nivelul mrii pn la 3500 m n Ecuador. Grul se cultiv n lume pe circa 230 milioane hectare, cu mici fluctuaii n timp (224 mil. Ha n 1998, 208 mil. Ha n 2003). Producia mondial de gru a atins 609 mil. tone n 1998 i 557,3 mil. tone n 2003, din care 85 103 mil. tone constituie obiect de comer n fiecare an. Productia medie mondial n ultimii ani a fost 2530 2677 kg boabe/ha. Marii productori sunt n acelai timp i exportatori de gru. In anul 2001, marii exoportatori au fost: SUA 25,2 mil. tone, Canada 9,5 mil. tone, Australia 8,6 mil. tone i Argentina 8,2 mil. tone. Marii importatori sunt: Brazilia, Egipt, Japonia, Iran, Algeria i Mexic. rile UE sunt mari productoare de gru (103,8 mil. tone n anul 2001), dar export anual numai 16 mil tone datorit restriciilor impuse prin acordurile cu SUA. n Romania, suprafeele cultivate cu gru au cunoscut modificri puin importante. 1.3. Originea grului Pe baza descoperirilor arheologice fcute n decursul timpului s-a confirmat c originea grului este n Orientul Apropriat, iar vechimea sa este de cca 11 mii ani, aa cum precizeaz botanitii i geneticii de la institutul Weizman (Israel) i de la Universitatea Missouri (SUA), pedescoperirilor mai recente. 1.4. Recoltarea grului Cel mai potrivit moment de recoltare al grului este la maturitatea deplin, cnd umiditatea boabelor a ajuns la 14-15 %. n acest moment combinele de recoltare lucreaz fr pierderi de boabe n resturile vegetale, % redus de boabe sparte, curirea boabelor se poate regla fr dificultate, boabele se pot depozita in condiii bune, fr s fie necesare intervenii pentru uscare. Pentru adunarea paielor se folosesc diferite utilaje: presa de balotat pentru furaje, presa de balotat cilindric i maina de adunat i capitat, n funcie de destinaie. Ulterior paiele sunt transportate pentru a fi folosite ca aternut sau furaj pentru animale, materie prim n industria celulozei sau ca materie pentru compostori.

13

Mijloacele mecanice performante sunt echipate cu dispozitive de tocare a paielor i mprtiere pe sol pe limea de lucru a combinei, concomitent cu recoltatul. Prin lucrrile ulterioare ale solului se face incorporarea fr dificultate. Arderea paielor i a miritii dup recoltarea grului sunt interzise prin lege, aceast soluie se accept in cazul solurilor infestate cu diveri ageni patogeni sau duntori numai cu autorizaie de la Organele judeene pentru protecia mediului.

Capitolul II

Structura anatomic a bobului de gru

Structura bobului de gru a constituit obiectul a numeroase cercetri, ncepnd cu cele ale lui Vogh, 1599, Tschirch i Oesterie 1900, care au utilizat aparatur rudimentar, ajungndu-se la utilizarea unei aparaturi perfecionate. n momentul de fa se poate lua n considerare urmtoarea structur a bobului de gru. Bobul de gru, fructul este o cariops care la majoritatea speciilor iese la treierat din nveliul floral, numit palee. Boabele diferitelor specii, varieti se deosebesc prin forma, culoarea, mrimea i aspectul suprafeei lor. Bobul de gru este un fruct format din urmtoarele pri anatomice principale: nveliul fructului sau pericarp i smna. Smna este format din: nveliul seminal i stratul pigmentat, stratul nucellar, endosperm i embrion. Boabele de gru au o form alungit cu suprafaa neted cu excepia yonei de ataare n spic unde suprafaa nveliului este mai zbrcit peste embrion. Embrionul ocup 1/6 pn la 1/4 din suprafaa dorsal a bobului, funcie de varietate. Pe suprafaa ventral, bobul are un nule longitudinal care poate ptrunde pn aproape de centrul bobului. 1.1.Pericarpul Pericarpul reprezint 4-6% din greutatea bobului i se compune din pericarpul extern i pericarpul intern. Pericarpul extern este constituit din trei straturi: 14

- epiderma; - hypoderma; - rest de celule cu perei subiri.

1.2.Epiderma Epiderma este format dintr-un strat de celule de form alungit care acoper bobul pe toat suprafaa, cu excepia yonei embrionului. Celulele au dimensiuni de 80-300/25-48 microni. n exterior epiderma este mbrcat intr-o cuticul subire, relativ impermeabil la ap, dar foarte fragil, deteriorndu-se uor prin frecarea i lovirea boabelor. n partea opus embrionului, celulele epidermei sunt modificate, formnd fire care alctuiesc brbia bobului. Lungimea firelor brbiei variaz ntre 120-1000 microni. Brbia, constituit dintr-un numr mare de firioare acumuleaz n procesul recoltrii la transport i depozitare, o cantitate mare de praf mineral. Praful mineral se nltur n procesul de curire a cerealelor odat cu brbia care se detaeaz n decojitoare. 1.3.Hypoderma Hypoderma este constituit dintr-un strat de celule cu perei de 3-7 microni, foarte comprimat de celulele epidermei. Cel de-al treilea strat al pericarpului extern este constituit dintr-un rest de celule cu perei subiri, pe care unii autori, le consider celule aparinnd hypodermei. Ele favorizeaz migrarea apei i separarea pericarpului extern de cel intern. Pericarpul intern este format din trei straturi: stratul de celule intermediare, stratul de celule rotunde i stratul de celule tubulare. 1.4.Stratul de celule intermediare Stratul de celule intermediare, reprezentat mai evident la extremitile bobului, n zona embrionului i a brbiei, este format din 1-2 randuri de celule. Ele sunt neregulate ca form, nspre brbi sunt turtite, iar nspre embrion, late i unite ntre ele. 1.5.Stratul de celule rotunde Stratul de celule rotunde (oblice), are celulele dispuse pe cea mai mare parte a suprafeei bobului. Celulele au o form rotund, n seciune transversal fiind de form alungit, strns unite

15

ntre ele, cu axa longitudinal paralel cu axa longitudinal a bobului. Dimensiunile lor sunt cuprinse ntre 15-20 / 100-150 de microni. 1.6.Stratul de celule tubulare Stratul de celule tubulare este format din celule de form alungit cu spaii libere ntre ele, avnd dimensiuni de 12-15 / 120-150 microni. Axa lor, longitudinal este paralel cu axa longitudinal a bobului. Smna bobului de gru este format din: nveliul seminal i stratul pigmentat, stratul micellar, endospermul i embrionul. 1.7.nveliul seminal i stratul pigmentat nveliul seminal i stratul pigmentat formeaz mpreun un nveli compact n jurul seminei. nveliul seminal este strns legat de celule tubulare i stratul micelar. Este format din dou cuticule, una extern i una intern, ntre care se gsete stratul pigmentat. Stratul pigmentat reprezint o culoare cuprins ntre galben-pai i brun-rocat, n funcie de soi i varietate. 1.8.Stratul nucellar sau hyalin Stratul nucellar sau hyalin mbrac endospermul pe toat suprafaa, cu excepia yonei embrionului. El are o grosime variabil n diverse zone al bobului. Endospermul se compune din: stratul aleuronic i endospermul amidonos. 1.9.Stratul aleuronic Stratul aleuronic constituie suprafaa exterioar a endospermului. Este format din celule care ader una de alta, de form poligonal, cu cinci pn la apte coluri, cu o membran a crei grosime este de 6-8 microni. Celulele au dimensiuni cuprinse ntre 37 i 65 microni. Ele au n exterior o citoplasm cu coninut mare de grsimi, n care se gsesc granule mici de substan aleuron. n stratul aleuronic se gsesc vitamine din complxul B, fitze i enzime proteolitice. Acest strat care reprezint n medie 8,3% din bob, are importan deosebit pentru industria morritului, datorit coninutului mineral ridicat al acestuia. 50,8% din totalul substanelor minerale se gsesc n stratul aleuronic. Cu ct acest strat se regsete mai mult n finuri, cu att coninutul lor mineral este mai ridicat. 1.10.Endospermul amidonos Endospermul amidonos este partea esenial a bobului. Prin mcinarea lor se formeaz fina. El se gsete ntr-o proporie care variaz ntre 80,1 i 86,5 % n funcie de soi i varietate, celule endospermului sunt constituite din granule de amidon fixate ntre ele printr-o reea proteic.

16

Se deoasebesc trei tipuri de celule periferice, situate n vecintatea stratului aleuronic, celule prismatice intermediare i celule prismatice centrale. Celule periferice au dimensiuni aproximativ egale pe cele dou direcii sau sunt uor alungite, cu axa longitudinal orientat ctre centrul endospermului. Dimensiunea lor medie variaz n jurul a 60 de microni. Celulele prismatice situate n zona median a endospermului sunt de form alungit, cu axa longitudinal ndreptat spre centrul bobului. Dimensiunile lor sunt cuprinse ntre 40-60 / 128-200 microni. Celule conin granule de amidon mari de form lenticular, ovale pn la circulare n contur de 28 33 microni, rareori 50 microni. ntre granulele mari se gsesc, granule mici, de form sferic, cu diametrul de 2- 8 microni celule centrale, au aproximativ aceleai dimensiuni n seciune longitudinal i transversal. Exist dou tipo dimensiuni: unele mari cu dimensiuni de 80- 120 / 120-144 microni i unele mici, de 69-97 /72-104 microni. 1.11.Embrionul sau germenele Embrionul sau germenele reprezint ca proporie 2,3 3,6% din bobul de gru i este fixat de endosperm n partea opus brbiei. Embrionul se compune din: axul embrionar, scutellum i epiblast. 1.12. Axul embrionar Axul embrionar este format dintr-o plumul alctuit dintr-o tulpin i mai multe frunze embrionare. Plumula este nvelit ntr-o membran sub form de teac, numit coleoptil. Rdcina primar se gsete sub partea central a axului embrionar, i coboar pe la baza bobului. Dou perechi de rdcini secundare se gsesc de-o parte i de alta a rdcinii primare. 1.13.Scutellumul Scutellumul depoziteaz hrana pentru noua plant, devenind, n timpul germinrii, elementul de descompunere i absorbie a endospermului, pentru dezvoltarea viitoarei plante. n procesul tehnologic de mcinare a grului, embrionul se separ de fin, sub forma unor plcue galben aurii, bogate n grsimi i vitamine. Prezena embrionului n fin, determin scderea duratei de pstrare a finii, datorit grsimilor care pot suferii degradri.

17

Fig.1 Seciune longitudinal prin bobul de gru 1-pericarp; 2- strat aleuronic; 3- embrion; 4- brbi; 5- endosperm.

18

Capitolul III

Compoziia chimic a grului

Apa Apa este un element important in pstrare. Dac este sub 13% grul se pstreaz in condiii bune. Peste 14% apar procese biochimice de fermentaie care determin alterarea bobului de gru. Umiditatea influeneaz proprietaile fizice: rezistena la sfrmare si plasticitatea nveliului. Astfel, boabele cu umiditate redus se mrunesc puternic producnd griuri i randamentul in fina alb scade, nrutindu-se n acelai timp si calitatea finii iar cele cu umiditate mare cer un consum de energie mare la mcinare, iar curirea griului este anevoios si diminueaz randamentul n fina Glucidele Glucidele reprezint partea cea mai mare a bobului de gru i constituie substane de rezerv (amidon, zaharuri, dextrine), substane de constituie a nveliului cellular i a scheletului nveliurilor protectoare ale bobului (celuloza, hemiceluloza). Dup structura chimic glucidele sunt: monozaharide, dizaharide, polizaharide. Monozaharidele, n bobul de gru sunt n cantiti foarte mici. Coninutul de glucoz variaz ntre 0,09-0,3%, iar fructoza ntre 0,06-0,08%. Se mai gsesc cantiti foarte mici de: riboz, xiloz, manoz, galactoz. n cereale s-au semnalat urmtoarele oligozaharide: dizaharide: maltoza, melibioza, zaharoza; trizaharide: rafinoza, 6-chestoza, ne chestoza; tetrazaharide: stahioza, secaloza, biforcoza, neo bifurcoza. Dei endospermul conine cea mai mare parte din glucide, coninutul n mono i oligozaharide este infim comparativ cu embrionul i nveliul. Polizaharidele Polizaharidele prezente n cereale sunt:

19

- glucofructani cu o mas molecular de 2000, solubile n ap. Pe cale cromatografic s-au putut determina sitosina n boabele de gru, gemina A n boabele de secar, kritesina i hordiacina n boabele de orz. - celuloza se gsete n cantitate mic. - amidonul este partea cea mai important din glucide. n structura amidonului exist dou tipuri de macromolecule: amilaza i amilopectina. Structura secundar a amidonului este condiionat de existena punilor de hidrogen. n bobul de gru amidonul se afl sub forma unor granule de diferite mrimi i forme. n majoritatea cazurilor granula de amidon este sferic, ovodoidal cu dimensiuni de 2-170 mm. Proteinele Proteinele se gsesc distribuite neuniform n diversele pri componente ale structurii anatomice ale bobului de gru: n epiderm 4%, stratul de celule rotunde 11%, nveliul seminal 18%, stratul aleuronic i membrana hialin 33%, corpul finos 11%, germeni 23%. Principalele categorii de proteine: Albuminele se gsesc n citoplasma celulelor vii, n calitate de substane de rezerv, n stratul aleuronic, nveliul bobului i embrion. Coninutul de albumin al bobului de gru variaz ntre 0,3-0,5%. Globulinele sunt concentrate n embrion sub form de nucleat de globulin. Globulina grului numit edestin, se gsete n proportie de 0,6%. Prolaminele, dintre care gliadina grului este cea mai important se gsete n endosperm i care mpreun cu glutenina (zimona), formeaz glutenul. Dintre proteine cele mai importante sunt gliadina i glutenina, care n prezena apei formeaz o mas elasico-vscoas numit gluten, ce confer aluatului principalele nsuiri de panificaie. Substanele proteice sunt distribuite neuniform n endospermu, crescnd ca pondere din centru spre periferie. Dup coninutul de gluten endospermul se poate mpri n cinci zone: zona nti conine 7,4% gluten, zona a doua 8,6%, zona a treia 9,5%, zona a patra 13%, zona a cincea 16,5%. Coninutul n gluten este influenat de forma i mrimea boabelor. Boabele de form alungit i soiurile de gru cu bobul mic sunt mai bogate n gluten. Lipidele Lipidele sunt rspndite n mod deosebit n embrion, stratul aleuronic i endospermul. Lipidele sunt combinaii chimice uor oxidabile, putnd determina alterarea proprietilor organoleptice ale finurilor. 20

Din totalul lipidelor trigliceridele reprezint 63-70%. n compoziia trigliceridelor intr o serie de acizi grai. Substanele minerale Substanele minerale sunt rspndite neuniform n prile componente ale bobului. Cantitatea cea mai mic se gsete n endosperm 0,3% n zona central, crescnd ctre periferie la 0,48%. n stratul aleuronic cantitatea de substane minerale crete la 7%, iar n pericarp scade la 3,5 %. Embrionul are 5% substane minerale. Concluzia este c straturile periferice care de regul se ndeprteaz n procesul tehnologic de mcinare sub form de tre, sunt bogate n substane minerale. Enzimele Enzimele reprezint o clas important de substane ce catalizeaz o serie de reacii biochimice. Bobul de gru conine un numr mare de enzime din clasele hidrolaze, transferze, oxidoreductaze, liaze, izomeraze, sinteaze. Enzimele determin procesul de germinaie i metabolismul componentelor chimice ale bobului, pe care le transform n stare asimilabil de ctre noua plant n procesul de dezvoltare. Vitaminele Vitaminele existente n bobul de gru constituie o surs important pentru necesitile catabolismului i anabolismului uman. Distribuia vitaminelor este diferit n prile anatomice ale boabelor. n bobul de gru se gsesc urmtoarele vitamine: B1 (tiamina), B2 (riboflavina), PP (niacina), E (tocoferol), A, acid pantotenic, acid folic, biotina.

21

Capitolul IV Proprieti fizice ale cerealelor4.1. Caracteristici fizici Indicatorii calitativi ai cerealelor au constituit, din cele mai vechi timpuri, elementul de baz n stabilirea preului acestora. 4.1.1. Masa hectolitric Unul din indicatorii de baz, n aprecierea calitii cerealelor, folosit din cele mai vechi timpuri, l constituie masa unitii de volum. Ea se determin cu balana hectolitric, care permite stabilirea masei de cereale care ocup un volum de 1 litru. Masa hectolitric este influenat de o serie de factori ca: - masa specific a cerealelor; - coninutul de corpuri strine i natura lor; - elementele geometrice ale cerealelor; - coeficientul de frecare al boabelor; - umiditatea cerealelor. Cu ct masa specific a cerealelor este mai mare, cu att va fi mai mare masa lor hectolitric. Prezena corpurilor strine influeneaz n mod diferit valoarea masei hectolitrice: - un coninut ridicat de corpuri strine de dimensiuni mici, cum sunt sprturile mai mici dect hrica, jumtatea bobului, nisipul i pmntul, seminele de buruieni de dimensiuni mici, ca mutarul slbatic, rapia, determin creterea masei hectolitrice. Corpurile strine de

dimensiuni mici, ocup spaiile libere dintre boabele de cereale, determinnd creterea masei de cereale care ocup un volum determinant. - un coninut ridicat de corpuri strine de dimensiuni mari, cu mas specific mic, duce la scderea masei hectolitrice. n categoria acestor corpuri strine intr: fragmente de spice i paie, resturi de ambalaje de hrtie sau material textil etc. Forma si dimensiunile cerealelor permit o aezare mai compact, cu puine spaii libere. n primul caz caracteristic cerealelor a cror form se apropie de cea sferic, se obine o mas hectolitric ridicat, iar n al doilea caz una sczut. O varietate dimensional mare a cerealelor are drept consecin, creterea masei hectolitrice, pe cnd o uniformitate dimensional determin scderea ei.

22

Coeficientul de frecare al boabelor influeneaz foarte mult modul de aezare al cerealelor, i n consecin, masa hectolitric. Cu ct coeficientul de frecare este mai mare, cu att va fi mai mic masa hectolitric. Coeficientul de frecare al boabelor este influenat mult de umiditatea nveliurilor. Contrar aparenelor, creterea umiditii cerealelor, determin scderea masei hectolitrice. Creterea umiditii determin creterea coeficientului de frecare al boabelor, ceea ce face ca n acelai volum s intre o cantitate mai mic de cereale, care se aeaz lsnd multe spaii libere. Scderea masei hectolitrice, ca urmare a creterii umiditii cerealelor, este pronunat, ea poate ajunge, n cazul umectrii grului, la reduceri cu 6-10 kg/hl. De acest lucru trebuie s se in seama la dimensionarea celulelor de odihn n care sunt pstrate cerealele dup umectare. Masa hectolitric, constituie n momentul de fa, un indicator foarte important pentru industria morritului, deoarece n unitile de morrit de stat, extracia total de fin este stabilit n funcie de valoarea acestui indicator. Masa hectolitric de baz, pentru grul destinat panificaiei este de 78 kg/hl. n conformitate cu instruciunile actuale de mcini, extracia total de fin va fi mai mare sau mai mic, cu diferena ntre masa hectolitric efectiv i cea de baz. n cazul mcinrii unui lot de gru cu o mas hectolitric de 78,8 kg/hl, extracia total de fin obinut, va trebui s fie mai mare cu 0,8 %. Aceast extracie suplimentar se va obine pe baza sortimentului de fin de calitate inferioar, neagr sau semialb. n cazul mcinrii unui lot de gru cu o mas hectolitric mai mic dect cea de baz, extrcia total se va diminua cu un procent egal cu diferena ntre masa hectolitric efectiv i cea de baz. Masa hectolitric rmne unul dintre indicatorii importani n aprecierea calitii cerealelor, dar valoarea lui trebuie interpretat numai cunoscnd coninutul i natura corpurilor strine, precum i umiditatea cerealelor. Determinarea masei hectolitrice se face utiliznd balana hectolitric de un litru. Balanele hectolitrice de 0,5 l i 0,25 l, se utilizeaz mai rar, datorit preciziei mai mici de determinare. Balana hectolitric este o balan cu brae egale, care permite msurarea masei hectolitrice, prin msurarea masei cerealelor care ocup un volum de un litru. De un bra al balanei se atrn un taler pentru greutai, iar de partea cealalt, cilindrul cu cereale. n urma analizei unui numr mare de soiuri i varieti de gru cultivate la noi n ar, ntr-o durat mare de timp, Institutul de Chimie Alimentar din Bucureti, recomand urmtoarea clasificare, n funcie de valoarea masei hectolitrice. Foarte bun Bun Satisfctoare Nesatisfctoare

23

peste 80 kg/hl

78,1 80 kg/hl

76,1 78 kg/hl

sub 76 kg/hl

4.1.2. Masa a 1000 de semine Pentru apreciera calitii cerealelor se folosesc: - masa relativ a 1000 de semine; - masa absolut a 1000 de semine. Acest indicator permite aprecierea mrimii seminelor, fiind mult mai relevant comparativ cu masa hectolitric. Relevana lui se datorez numrului mic de factori care pot influena mrimea acestui indicator. Masa a 1000 de semine este influenat de masele specifice, proporiile prilor anatomice ale bobului i de umiditile lor. Masa absolut a 1000 de semine exclude influena umiditii. Masa absolut a 1000 de semine, pentru cerealele de baz, este prezentat n urmtorul tabel: Cereala Gru Secar Orz Masa absolut a 1000 de semine, g. 15-88 13-50 20-55 Cereala Ovz Porumb orez Masa absolut a 1000 de semine, g. 15-45 50-1100 15-43

Institutul de Chimie Alimentar din Bucureti, clasific grul dup masa absolut a 1000 de semine astfel: Foarte bun peste 36 g Bun 32,1-36 g. Satisfctoare 28,1-32 g. Nesatisfctoare Sub 28 g.

4.1.3. Volumul a 1000 de semine Volumul a 1000 de semine se folosete la aprecierea mrimii boabelor de cereale. El se determin folosind lichide neabsorbite de cereale. Petrolul lampant, unul din lichidele des utilizate, se introduce ntr-o biuret sau ntr-un cilindru gradat, peste care se toarn cerealele folosite pentru

24

determinarea masei a 1000 de semine. Volumul ocupat de ele, reprezint diferena ntre volumul final, obinut dup introducerea cerealelor i volumul iniial. nainte de citirea volumului final, se agit masa de cereale cu o baghet , pentru eliberarea eventualelor bule de aer nglobate.Vf Vi 1000 n

V1000 =

, centimetrii cubi, unde:

Vf volumul final, cm Vi volumul iniial, cm n numrul de semine ale probei 4.1.4. Masa specific Masa specific, sau masa unitii de volum, prezint o importan deosebit pentru industria morritului. Diferena de mas specific ntre cereale i impuriti, permite curirea cerealelor n seciile de pregtire n vederea prelucrrii, iar diferena de mas specific ntre componentele anatomice ale cerealelor: endosperm, nveliuri, embrion, n procesele tehnologice de prelucrare. Masa specific a prilor anatomice ale bobului de gru este prezentat n tabelul nr. 1: Tabelul nr. 1 Gru De toamn Moale de primvar Tare de primvar Bob ntreg 1,374 1,366 1,383 Masa specific g/cm Endosperm Embrion 1,472 1,275 1,471 1,290 1,482 1,285 nveli 1,106 1,066 1,115

25

Component chimic Amidon Celuloz Protein Grsime

Masa specific, g/cm 1,480-1,610 1,250-1,404 1,240-1,313 0,924-0,928

Masa principalelor

specific

a

componente

chimice ale grului este prezentat n tabelul nr. 2

Masa specific a boabelor de cereale este influenat de urmtorii factori: - proporia componentelor chimice; - proporia prilor anatomice; - proporia apei n bob. Avnd n vedere valorile prezentate n tabelele unu i doi, este evident influna primilor doi factori. Prezena apei, ntr-o proporie mai mic sau mai mare, cerealele i mresc volumul. Creterea de volum este mai mare dect creterea masei prin adugarea apei de absorbie, ceea ce duce la scderea masei specifice a cerealelor. 4.1.4. Umiditatea Umiditatea este unul dintre indicatorii calitativi de baz, care caracterizeaz masa de cereale. El constituie alturi de masa hectolitric i coninutul de corpuri strine, baza de calcul pentru stabilirea valorii cerealelor. Acest indicator are o importan deosebit pentru industria morritului. Umiditatea de baz a grului ce urmeaz s fie prelucrat n unitile de morrit este de 14%. Orice diferen ntre umiditatea efectiv a grului prelucrat i cea de baz, atrage obligativitatea corectrii extraciei totale de fin cu o valoare calculat cu relaia:100 ( a b ) %, n care: 100 b a umiditatea efectiv, %; b umiditatea de baz, 14%.

X=

Cnd grul recepionat are umiditatea mai mic dect umiditatea de baz, 14% se va obine un plus de extracie, iar cnd umiditatea este mai mare dect cea de baz, se va diminua extracia cu valoarea procentual calculat. Pentru determinarea umiditii cerealelor, cu precizie, se folosete metoda uscrii n etuv. Pentru aprecieri orientative, se pot folosi umidometre de diverse construcii. Metoda uscrii la etuv, conform metodologiei prevzut de normele STAS, este utilizat la rezolvarea diverselor litigii care apar ntre furnizorii i beneficiarii loturilor de cereale. Principiul metodei const n aprecierea umiditii n funcie de pierderea n greutate a unei probe de aproximativ 5 grame, prin meninerea ei n etuv la 130 3C, timp de o or. Timpul se msoar din momentul atingerii temperaturii de 130 n etuv, dup introducerea fiolei cu proba. Proba se obine din cerealele mrunite la o moric de laborator. Este de preferat ca morica s nu nclzesc produsele rezultate din mcini, n timpul mrunirii, pentru a nu pierde o parte din umiditate. Probele se pun n fiole de aluminiu sau sticl, care au fost meninute n etuv la 130C i apoi rcite n exicator i cntrite. 26

Umiditatea se calculeaz cu relaia: U=m1 m2 1000, % m

m1 masa fiolei cu prob, nainte de uscare, g. m2 masa fiolei cu prob, dup uscare, g. m masa probei, nainte de uscare, g. Exprimarea umiditii se face printr-o cifr cu o zecimal, prin rotunjirea rezultatelor celor dou determinri paralele, n care nu exist o diferen mai mare de 0,3%. n cazul unei diferene mai mari de 0,3% se efectueaz dou determinri paralele. Dac i n acest caz se obine o diferen mai mare, se face media aritmetic a celor patru determinri. n cazul mcinrii grului, umiditatea acestuia se aduce la o anumit valoare prin adugare de ap i condiionare. Umiditatea final, naintea mcinrii, se stabilete de ctre tehnolog, n funie de proprietile cerealelor, influena ei fiind foarte mare n procesul tehnologic ulterior. 4.1.5. Coninutul de impuriti n cazul recoltrii cerealelor, ca gru, ovz, secar, orez, se produc frecvent modificri datorate pe de-o parte prezenei n lan a unor plante strine culturii, iar pe de alt parte, datorit frgmentrii paielor i specelor la batozare i separrii lor incomplete. O alt modalitate de impurificare este datorat depozitrii cerealelor n magazii, hambare sau celule de siloz n care s-au pstrat anterior alte cereale, fr o curire prealabil a acestora. Impuritile din masa de cereale pot fi constituite din alte plante de cultur diferite celei de baz, semine de buruieni, pmnt, pietre, nisip, praf, fragmente de spice i paie, sprturi din cereala de baz, resturi de ambalje din hrtie sau materiale textile, etc. Impuritile din masa de cereale se clasific n: - impuriti negre, sau corpuri strine negre; - impuriti albe, sau corpuri strine albe; - impuriti metalice. n cazul grului, n categoria impuritilor negre intr: - tot ce trece la cernere prin ciurul din tabl perforat cu orificii de 1,5 mm, de form rotund; - corpurile minerale ca pietri, nisip, pmnt; - corpuri organice ca pleav, pri de tulpin, frunze, insecte moarte; - boabe de gru i de alte plante de cultur putrezite, ncinse, mucegite, cu endospermul alterat sau complet mncat de insecte; - seminele altor plante de cultur n afar de secar, orz i ovz; - impuriti vtmtoare ca: meghin, cornul secarei, boabe atacate de tciune i de mlur, semine de mutar slbatic, zzanie; - seminele altor buruieni. Impuritile albe sunt compuse din: - sprturi de gru sau alte plante de cultur admise, mai mici dect jumtatea bobului; - seminele unor plante de cultur ca secar, orz i ovz; - semine din cereala de baz sau unele plante de cultur admise, arse, seci, strivite, itave, ncolite etc. Impuritaile metalice apar accidental n masa de boabe fiind formate din achii metalice, uruburi, aibe, piulie desprinse n timpul balotrii, curirii sau transportului. 27

Cea mai mare parte a impuritilor sunt ndeprtatela bazele de recepie sau la silozuri prin curire. STAS-ul reglementeaz coninutul de impuriti pentru cerealele destinate consumului. n cazul grului destinat obinerii finii pentru panificaie sunt admise maximum 3% impuriti: - impuriti (corpuri strine) negre, maxim 1% din care neghin, maxim 0,5% alte corpuri nevtmtore, maxim 0,2% - impuriti (corpuri strine) albe, maxim, rest pn la 3% din care boabe ncolite, maxim 1% Exist situaii cnd unitatea de morrit achiziioneaz gru direct de la productor. Atunci cnd productorul nu dispune de instalaii de curire, grul ajunge la unitile de morrit cu un procent de impuriti mai mare dect cel prevzut de STAS. n aceste situaii trebuie acordat o atenie deosebit nlturrii impuritilor din masa de cereale printr-o curire corespunztoare. Determinarea coninutului de impuriti al cerealelor se face prin cernerea acestora prin ciurul a crui orificii depind de cereala analizat i prin alegerea impuritilor cu o penset. Impuritile, separate pe categorii, se cntresc la o balan tehnic, iar rezultatul se exprim cu o zecimal. 4.1.6. Sticlozitatea Seminele unor plante de cultur, ca gru, secar, porumb, orz, orez, au proprietatea de a prezenta n seciuni un aspect sticlos sau parial sticlos. Aspectul sticlos sau finos este dat de modul de modul de aranjare al garnulelor de amidon i al masei proteice de legtur, n celulele andospermului, de forma i dimensiunile granulelor de amidon. Cercetrile nteprinse n legtur cu factorii care influeneaz sticlozitatea cerealelor au evideniat faptul c aceasta depinde ntr-o msur mai mare sau mai mic de soiul i varietatea cerealelor, de gradul de atingere a maturitii la recoltare, de condiiile pedoclimatice de cultur, de condiiile de conservare. Sticlozitatea cerealelor are o importan mare pentru industria morritului. n funcie de valoarea sticlozitii grului se regleaz deschiderea de lucru ntre cilindrii mcintori, la primele roturi. Ea este mai mic la grnele sticloase n comparaie cu grnele finoase. Grul cu sticlozitate ridicat realizeaz randamente superioare de produse intermediare, griuri i dunsturi n comparaie cu cele finoase. n urma clasificrii fcute de Institutul de Chimie Alimentar din Bucureti, grul se clasific n urmtoarele grupe: Foarte bun peste 70 % Bun 51-70% Satisfctoare 30-70% Nesatisfctoare sub 30%

Soiurile de gru cu sticlozitate foarte ridicat sunt utilizate pentru obinerea finii destinate fabricrii pastelor finoase.

4.2.Indicatorii fizici ai cerealelor

28

Masa de cereale se caracterizeaz printr-un numr de indicatori fizici, a cror cunoatere, este utilizat la depozitarea cerealelor, la curirea lor de impuriti, la uscare etc. 4.2.1.Unghiul de taluz natural Unghiul de taluz natural sau de frecare intern, este unghiul pe care l face masa de cereale n cdere liber sau curgere, pe o supafa orizontal. Determinarea poate fi fcut n mai multe moduri. Un recipient paralelipipedic din sticl, n care se afl cereala, se rstoarn uor pe una din feele longitudinale. Cerealele se vor aeza sub un unghi care poate fi msurat. Un alt mod de determinare este cel care foflosete un vas n form de L, cu una din feele laterale din sticl pentru a putea urmri modul de aezare al cerealelor. Prin ridicarea clapetei, cerealele curg formnd cu planul orizontal unghiul de taluz natural. Unghiul de taluz natural este influenat de urmtorii factori: - forma i mrimea boabelor; - coninutul de impuriti; - starea suprafeei boabelor; - umiditatea cerealelor. Cerealele cu form sferic, sau care se apropie de forma sferic, au un unghi de taluz mai mic n comparaie cu cerealele cu boabe lungi. Impuritile influeneaz unghiul de taluz natural n funcie de natura, forma i dimensiunile lor. Cu ct suprafaa cerealelor este mai rugoas, cu att unghiul de taluz natural este mai mare. Umiditatea cerealelor influeneaz valoare unghiului de taluz natural, prin modificarea coeficientului de frecare al boabelor. Creterea umiditii cerealelor, determin creterea coeficientului de frecare al boabelor i n consecin, creterea unghiului de taluz natural. n tabelul nr. 4.2.1 a sunt prezentate valorile unghiului de taluz natural pentru cteva specii de semine.

Cereala Gru Porumb Secar Orz Ovz

Unghiul de taluz natural, grade 22-38 30-40 23-38 28-45 31-54

Cereala Orz brut Mazre Soia In Fl. Soarelui

Tabelul nr. 4.2.1. a Unghiul de taluz natural, grade 37-45 22-28 24-52 24-34 31-45

29

Cumoaterea unghiului de taluz natural permite calculul cantitii de cereale depozitate n vrac, pe platforme sau n magazii. La dimensionarea pereilor magaziilor pentru depozitarea cerealelor, se utilizeaz valoarea unghiurilor de taluz natural. Din fig. 4.2.1 b se observ c asupra peretelui acionez greutatea prismei de cereale, delimitat de unghiul de taluz natural,

Fig. 4.2.1. b

4.2.2. Coeficientul de frecare intern

30

Fig. 4.2.2. a

Fig. 4.2.2. b

Aa cum se observ n fig. 4.2.2. a coeficientul de frecare intern, sau a bobului pe bob, este tangenta unghiului de taluz natural. T=Gsin N=Gcos F=fN=fGcos La echilibru, T=F, Gsin=fGcos; f=sin ; cos

f=tg

n fig. 4.2.2. b este prezentat variaia coeficientului de frecare a boabelor de gru, n funcie de umiditatea lor. Pe msur ce umiditatea grului crete, crete coeficientul de frecare intern. 4.2.3. Unghiul de frecare extern Unghiul de frecare extern reprezint unghiul limit de nlinaie, a unei suprafee plane, constituit dintr-un anumit material, la care ncepe alunecarea sau rostogolirea cerealelor. Valorile acestui unghi depind de: natura materialului, rugozitatea acestuia, starea suprafeei boabelor de cereale, forma boabelor i umiditatea acestora. Unghiul poate fi determinat prin msurare direct, la instalaia format dintr-un plan nclinat, articulat la partea inferioar, fig. 4.2.3. a Pe acest plan se fixeaz plci de diverse materiale similare celor de curgere a cerealelor n silozuri i unitile de prelucrare, cum ar fi: beton, lemn, tabl de oel, rini sintetice etc. Cunoaterea unghiurilor de frecare extern, pentru cereale i produsele rezultate din mrunirea lor, produsele intermediare i finite, rezultate din prelucrarea cerealelor, are o importan deosebit la alegerea nclinaiei maxime, la care mai are loc curgerea lor prin conductele de transport gravitaional. Cunoaterea unghiurilor permite proiectarea funcional a tremiilor de evacuare din celule sau buncre de depozitare a acestor produse.

31

Fig. 4.2.3. a n tabelul nr. 4.2.3. b sunt prezentate unghiurile de frecare pentru cereale pe lemn, beton i tabl de oel, pentru o umiditate de maximum 15%. Cereala Gru Secar Ovz Porumb Orz lemn 22 22 24 19 23 Tabelul nr. 4.2.3. b Unghiurile pentru evi, grade beton tabl de oel 24 23 24 23 25 22 23 21 25 23

Pentru umiditi mai mari de 15%, unghiurile de frecare se calculeaz cu relaia: = 0 + k, unde k este corecia dat de umiditatea cerealelor. k = 10(u - 15), grade, unde: - u-umiditatea efectiv a cerealelor sau produselor rezultate din prelucrarea lor.

4.2.4. Coeficientul de frecare extern Coeficientul de frecare extern reprezint tangenta unghiului de frecare extern. 32

Valoarea lui este influenat de aceeai factori care influeneaz valorile unghiului de frecare extern. 4.2.5. Porozitatea Porozitatea este proprietatea cerealelor de a lsa la aezare, un anumit spaiu intergranular. Ea se exprim prin raportul dintre volumul spaiului intergranular i volumul total ocupat de cereale. P=V v 100, V

%,

unde:

V- este volumul total al masei de semine; v- este volumul ocupat de substana solid a seminelor. Porozitatea cerealelor de baz este prezentat n tabelul nr. 4.2.5. a Tabelul nr. 4.2.5. a Porozitatea 45-55 50-70 50-65

Cereala Gru Porumb boabe Secar

Porozitatea 35-45 30-35 35-45

Cereala Orz Ovz Orez

Porozitatea cerealelor prezent importan n lucrrile de tratare i conservare a cerealelor, cum ar fi aerarea activ i uscarea lor. Porozitatea cerealelor este influenat de urmtorii factori: - forma i mrimea boabelor de cereale; - starea suprafeei exterioare a cerealelor; - coninutul i natura impuritilor; - umiditatea cerealelor; - gradul de tasare. Forma i mrimea boabelor de cereale influeneaz n cea mai mare msur porozitatea acestora. Atunci cnd exist o uniformitate dimensional a cerealelor, porozitatea lor este mai mare dect atunci cnd seminele nu au o dimensiune uniform. Boabele mici ocup spaiile rmase ntre cele mari, porozitatea fiind mai mic. Cu ct suprafaa seminelor este mai lucioas, cu att porozitatea este mai mic. Cu ct rugozitatea suprafeei exterioare este mai mare, cu att spaiul integranular crete, dei crete porozitatea. Umiditatea cerealelor influeneaz porozitatea acestora prin modificarea coeficientului de frecare intern. Creterea umiditii cerealelor, are ca rezultat creterea porozitii acestora. Un procent ridicat de impuriti de dimensiuni mici, cum ar fi seminele de buruieni sau sprturile de cereale, ocup foarte bine spaiile libere rmase ntre boabele de cereale, micornd porozitatea acestora. Un procent ridicat de impuriti de dimensiuni mari i mas mic, cum ar fi fragmentele de spice sau paie, determin creterea porozitii acestora. Astfel, cerealele depozitate

33

n magazii plane, ntr-un strat subire, au o porozitate mai mare dect aceleai cereale depozitate n celule nalte de siloz. 4.2.6. Parametrii dimensionali ai cerealelor Cerealele sunt caracterizate, n funcie de tip, specie i varietate de anumite dimensiuni. Unele cereale, ca grul, secara, orzul, ovzul, porumbul, sunt caracterizate prin trei dimensiuni: lingime, a, lime, b, i grosime, c. Altele, cum ar fi lintea, sunt caracterizate prin dou dimensiuni, grosimea, c i diametrul, d. O serie de semine de cereale a cror form se apropie foarte mult de cea sferic, sunt caracterizate printr-o singur dimensiune, diametrul d. Cuoaterea parametrilor dimensionali ai cerealelor prezint o importan deosebit la curirea acestora de impuriti, pe baza diferenei de mrime dintre acestea i cereale. n funcie de parametrii dimensionali ai cerealei supus curirii se aleg dimensiunile optime ale orificiilor suprafeelor de separare. Variaia unui parametru dimensional al unei cereale este relevat prin curba granulometric. Curba granulometric reprezint variaia frecvenei procentuale a parametrului ales, ntre limita dimensional inferioar i limita dimensional superioar. Pentru trasarea curbei granulometrice al unui parametru dimensional, al unei ceereale, se msoar acest parametru la 300-500 de boabe. Pentru msurare, n funcie de precizia de msurare, se pot folosi: - ublere, cu o precizie de 0,1 mm; - micrometre, cu o precizie de 0,01 mm; - ceasuri comparatoare, cu o precizie de 0,001 mm. n urma msurtorilor se obine valoarea minim x i valoarea maxim X a parametrului msurat. Se alege un numr de clase de mrime, k, n funcie de valorile x i X, 6-12 clase. Intervalul de clase se calculeaz cu relaia: =X x k

Numrul total de boabe msurate, N va fi distribuit n fiecare clas de mrime astfel: clasa I n, boabe cu dimensiuni ntre x i x+ clasa a II-a- n2 boabe cu dimensiuni ntre x+ i x+2 clasa knk boabe cu dimensiuni ntre X- i X n1+n2+.........+nk = N 4.3. Proprietile mecanice ale boabelor de cereale 4.3.1. Rezistena la compresiune Pentru a determina comportarea boabelor de cereale la compresiune au fost utilizate o serie de instalaii sau dispozitive. Una dintre cele mai simple este dispozitivul pentru determinarea rezistenei boabelor, realizat de dr. Ing. Moraru Constantin la Institutul Politehnic din Galai. Dispozitivul este format dintr-un cadru metalc 1, fixat de suportul metalic al cntarului cu cadran 8.

34

Fig. 4.3.1. a Dispozitivul I.P.G. 1-cadru metalic fix; 2-cadru metalic mobil; 3-piuli; 4-urub cu manivel; 5-suport; 6poanson; 7-platforma cntarului; 8-cadran; 9-bob de cereal. Pe acest cadru se fixeaz un cadru dreptunghiular mobil 2, care prezint la partea inferioar un suport 5 n care se fixeaz un poanson 6, avnd o anumit form i unghiuri de ascuire ale vrfului. Prin rotirea manivelei urubului 4, care se nfiliteaz n piulia 3, se realizeaz coborrea cadrului 2 i comprimarea bobului 9 de ctre poansonul 6. Bobul se afl pe platforma cntarului, care transmite valoarea forei de comprimare, prin sistemul de prghii, acului indicator al cadranului. Cadranul are un ac indicator suplimentar, care este antrenat de ctre acul indicator al cntarului printr-un tift, numai la deplasarea de la punctul zero n sus. n momentul comprimrii, pe cadran se citete valoarea forei de comprimare crete pn la o anumit valoare, la care apare zdrobirea bobului, dup care acesta scade pn la zero. Acul suplimentar rmne n poziia n care fora de comprimare a atins valoarea maxim. Prin utilizarea unor ponsoane cu o anumit form i unghiuri de ascuire ale vrfurilor se pot analiza comportamentele diferitelor tipuri de cereale la compresiune, stabilindu-se valoarea forei de comprimare la care apare fisurarea boabelor. 4.3.2. Rezistana la forfecare Pentru determinarea rezistenei boabelor la forfecare s-a utilizat o instalaie format dintrun mecanism de forfecare i unul de nregistrare a deformaiei boabelor supuse forfecrii. Mecanismul de forfecare se compune dintr-un cadru fix i unul mobil, dispunnd fiecare de cte un dispozitiv n care se pot fixa poansoanele de forfecare, cu anumite unghiuri de ascuire.

4.3.3. Elasticitatea nveliurilor cerealelor 35

n procesele tehnologice de mcinare a cerealelor se realizeaz, pe lng mrunirea acestora prin transformarea n fin, i separarea concomitent a nveliurilor. Aceast separare este posibil datorit proprietilor mecanice diferite ale nveliurilor i endospermului. Avnd n vedere structura anatomic i compoziia chimic a celor dou pri componente, pentru o anumit umiditate, nveliurile au o rezisten mecanic superioar endospermului. n procesul tehnologic de pregtire pentru mcini se caut ca prin condiionare s se mresc rezistena nveliurilor favorizeaz separarea acestor componente prin mrunire i sortri repetate. Cu ct nveliurile prezint o elasticitate mai mare, cu att ele vor rmne n urma mrunirii sub forma unor particule mai mari care se pot separa uor prin camere. Pentru determinarea elasticitii se poate utiliza dispozitivul cu disc. 4.3.4. Gradul de aderen al nveliurilor la endosperm n procesele tehnologice de prelucrare a cerealelor, aderena straturilor de nveliuri la endosperm are o importan deosebit n aprecierea calitiilor tehnologice ale acestora. n procesul de pregtire a cerealelor pentru mcini, prin condiionare se ajunge la diminuarea aderenei ntre nveliuri i enosperm. Pentru determinarea aderenei nveliurilor la endosperm, se pot utiliza metode directe sau indirecte. Instalaia realizat de Nastagunin permite determinarea direct a gradului de aderen ntre nveliuri i endosperm Metodele indirecte pentru determinarea gradului de aderen ntre nveliuri i endosperm folosesc diverse mori de laborator pentru mrunirea cerealelor. 4.3.5. Duritatea cerealelor Pentru aprecierea rezistenei cerealelor la mrunire n ansamblu, att datorit eforturilor de compresiune, ct i de forfecare a prilor lor anatomice, se folosete duritatea cerealelor. Ea se exprim prin valoare momentului rezistent mediu opus de cerealele supuse mrunirii ntr-o moar de laborator. Msurarea, precum i trasarea curbei de rezisten se realizeaz folosind un electrodinamometru rotativ.

Capitolul V Pregtirea grului pentru mcini

36

Pentru a se realiza nceperea procesului tehnologic propriu-zis cerealele recepionate de la silozurii trebuie ridicate la etajul 4 al seciei de pregtire a grului n vederea mcinrii, operaia se realizeaz cu ajutorul elevatorului. 5.1. Elevatorul ETS OCRIM Descriere i funcionare Sunt utilaje de transport intern al produselor ce se vehiculeaz pe verticala de jos n sus, alctuite , dintr-o tubulatur (mijlocul elevatorului) , aezat ntre piciorul elevatorului i corpul

37

elevatorului, prin care se deplaseaz ghidat o ching cu cupe , acionat printr-un sistem de acionare . n procesul de lucru, cerealele ajung prin cdere liber la piciorul elevatorului, care devine astfel un mic depozit prin care trece chinga pus n micare de sistemul de acionare, cupele ncrcndu-se cu cereale. In mod normal, gura de alimentare se aeaz pe aceeai parte cu gura de evacuare, astfel nct cerealele cad pe spatele cupelor ajutnd la mpingerea chingii n direcia ei de mers. Cnd spaiul nu permite, se asambleaz gura de alimentare pe partea opus gurii de evacuare, n acest caz chinga cu cupe fiind supus la frnare. Tipurile de cupe folosite la elevatoare, sunt confecionate din tabl ambutisat sau polimeri injectai. Se obinuiete ca elevatorul s fie alimentat prin guri aezate de ambele pri ale piciorului, forele dezvoltate de cereale n cderea lor anulndu-se, chinga avnd un mers normal. Cerealele preluate i antrenate de cupe sunt ridicate pe vertical pn la capul elevatorului, unde are loc rsturnarea. In timpul descrcrii, o particula se gsete sub aciunea unui sistem de doua fore: - centrifuga ; - gravitaional . 5.1.1. Separator mrime (clasificator) MTRA BUHLER Separatorul este utilizat la separarea impuritilor din masa de cereale pe baza diferenei de mrime ntre acestea folosind suprafee de separare micate de vibraie. Descriere Separatorul se compune din picioare de sprijin pe care se sprijin, prin intermediul a patru elemente elastice, cadrul suport vibrator. n partea din fa cadrul suport se termin cu un buncr de alimentare care datorit articulailor permite rabatarea buncrului permind acesul la suprafeele de separare, pentru nlocuire. Buncrul, avnd n interior dou placi metalice, formeaz un drum icanat care asigur mprtierea cerealelor pe toat limea separatorului. Buncrul se leag de racordul de alimentare prin intermediul ciorapului textil. La partea superioar a buncrului de-o parte i alta a racordului de alimentare, se gsesc dou fereste de vizitare. Cadrul suport este pus n miscare de vibraie cu ajutorul a dou motovibratoare prinse solidar de cte o fan mobil,prevzut cu canale circulare, prin care trec patru uruburi fixate pe flanele mobile, colidare cu cadrul sistemului de acionare. Acest sistem de fixare permite rotirea flanelor i modificarea poziiei motovibratoarelor, avnd consecin schimbarea direciei de vibrare a sistemului. Cadrul suport este montat nclinat, plcile suport montate n fa, fiind montate mai sus dect plcile metalice care susin partea din spate a cadrului. Pentru a modifica nclinaia suprafeei de separare ,plcile din fa pot fi ridicate sau coborte prin slbirea piuluelor uruburilor care fixeaz plcile metalice de picioarele. Controlul stri primei suprafee de separare poate fi fcut prin fereastra de vizitare. Refuzul primei suprafee de separare, constiruit din impuriti mai mari se colecteaz n canalul nclinat fa de orizontal n plan transversal, permind evacuarea lateral a impuritilor mari. Cea de-a doua suprafa de separare, separ impuritile mici, cerealele constituind refuzul acestei suprafee, evacuare lor lsndu-le prin canal.

38

Funcionare Cerealele cu impurii sunt alimentate , n buncr mprtiindu-se, la trecerea prin plci, pe toat limea separatorului. Clapeta articulat asigur o uniformizarea grsimi cerealelor de prima suprafa de separare. Acest suprafa de separere are orificiile mai mari dect cerealele, acestea trec prin ea cznd pe cea de-a doua supraf, iar impuritile mari nainteaz pn la canalul colector. Pentru prentmpinarea saltului cerealele pe un drum mai lung, pe prima suprafa de separare se gseste planul curbat care ntrerupe salturile acestora limitndu-le amplitudinea micrii. Cea de-a doua suprafa de separare are orificii cu dimensiuni mai mici dect boabele de cereale. Acestea nainteaz datorit vibraiilor probnd orificiile suprafeei pn ajung la canal de evaporare. Impuritile mici trec prin suprafaa de separare fiind colectate n racord. Curirea suprafeei de separare se realizeaz cu ajutorul sferelor din cauciuc, ramele fiind compartimentate prin ipcile transversale din lemn i barele metalice, pentru a nu se deplasa n jos. Sferele se misc ntre suprafaa de separare i o suprafa din srm mpletit cu tabl perforat ci orifici mai mari ca a celei superioare . Direcia de propagare a vibraiilor este perpendicular pe axele motovibratoare. Reglaje: La acest tip de separator se pot regla : - nclinaia suprafeei de separare , ridicnd sau cobornd plcile de susinere a elememtelor elastice a pri din fa a cadrului. - direcia de propragare a vibrailor,prin rotirea flanelor de care sunt prinse motovibratoare. - amplitudinea vibraiilor, prin modificarea poziiei contragreutilor dezechilibrare a motovibratoarelor. 5.1.2. Tararul cu recirculare de aer MVSQ BUHLER Tararul se compune dintr-o carcas metalic n interiorul creia sunt realizate: canalul de aspiraie i camera de decantare, iar n partea frontal buncrul de alimentare. La partea inferioar a buncrului se gsete planul vibrator, de care se fixeaz rigid motovibratorul. Planul vibrator se sprijin pe dou prghii, articulate inferior cu articulaiile fixate de pereii laterali ai carcasei. Partea dinspre canalul de aspiraie este susinut prin intermediul unei prghii, de arcurile elicodale, aflate n prelungirea uruburilor. Funcionare: Cerealele cu impuriti, alimentate n buncr, antrenate de planul vibrator, ajung n partea inferioar a canalului de aspiraie. Aerul intersecteaz fluxul de cereale prelund impuritile uoare pe care le antreneaz n camera de decantare. Datorit scderii vitezei aerului, fraciunea grea scade la partea inferioar a camerei de decantare, iar fraciunea uoar este antrenat nspre acordul de aspiraie. Evacuarea fraciunii grele se realizeaz prin deschiderea consecutiv a celor dou rnduri de clapete de ecluzare. Tararul are variante constructive la care evacuarea fraciunii depuse n camera de decantare se face prin deschiderea comandat succesiv a dou clapete articulate. Evacuarea fraciunii uoare mpreun cu aerul de aspiraie se poate face fie pe la partea superioar, fie lateral.

39

Reglaje: La acest tip de separator se pot face urmtoarele reglaje: 1. Reglarea debitului de alimentare cu cereale. 2. Reglarea vitezei aerului n zona de intersecie a fluxului de cereale cu aerul de aspiraie, cu roata de mn. 3. Reglarea vitezei aerului n partea superioar a canalului de aspiraie. 4. Reglarea debitului de aer aspirat, prin schimbarea poziiei clapetei articulate cu roata de mn. 5. Reglarea amplitudinii vibraiilor motovibratorului, prin schimbarea poziiei contragreutii de dezechilibrare.

5.2.1. Decojitorul MHXF BUHLER Descriere Decojitorul se din carcas prevzut cu o manta de form cilindric din srm mpletit sau tabl perforat. n interiorul mantalei se rotesc paletele fixate pe un tambur , fie pe dou sau trei discuri metalice prinse cu pan pe arbore. Arborele se sprijin pe 2 lagre fixate de carcasa decojitorului. Antrenare arborelui se realizeaz prin intermediul unei roi acionat direct sau prin transmisie cu curea de un electromotor. n cele mai multe cazuri paletele sunt nclinate fa de generatoarea cilindrului mantalei care asigur naintarea cerealelor de la alimentare nspre evacuare. n partea inferioar a carcasei se gsesc 2 tremii colectoare pentru impuritile mici care trec prin orificiile metalice. Pe una din prile longitudinale ale decojitorului se gsete o u de vizitare prevzut cu 2 mnere de fixare la partea superioar i 2 balamale la partea inferioar. n cealalt parte pe toat lungimea decojiorului se gsete camera de decantare. Ea se leag de zona mantalei perforate printr-o seciune controlat de o clapet a crei poziie poate fi reglat cu ajutorul unui urub cu piuli. Camera de decantare este ecluzat cu ajutorul a 2 rnduri de calpete articulate. Camera de decantare se leag la o reea de aspiraie printr-un racord de aspiraie. Funcionare Cerealele alimentate pin racordul de alimentare, ajung n interiorul mantalei perforate, iar datorit rotirii paletelor, cerealele sunt preluate i antrenate ntr-o micare circular pe suprafaa mantalei. Ca urmare a acestei micrii se realizeaz izbiri i frecrii ale boabelor de palete, ale boabelor de manta i ntre boabe cu viteze i direcii diferite de micare. Ca urmare praful mineral de pe suprafaa boabelor precum i brbia sunt ndeprtate. Bulgrii de pmnt sunt sfrmai, iar boabele care mai pstrez nveliul din palee sunt desprinse din ele. Impuritile cu dimensiuni mai mici dect orificiile mantalei, trec prin aceasta fiind mprite n 2 fraciuni. O fraciune grea care este colectat de tremiie i evacuat la partea inferioar i o fraciune uoar, aspirat n camera de decantare. Aici datorit micorrii vitezei aerului ca urmare a creterii seciunii, o parte din impuritile uoare preluate care au o vitez de plutire mai mare dect viteza aerului, se depune n camera de decantare. Aceasta fraciune este eliminat prin deschiderea succesiv a clapetelor de ecluzare

40

Cerealele descriu o traiectorie elicoidalpe suprafaa interioar a mantalei cilindrice ajungnd s prseasc decojitorul printr-un racord de evacuare. Acest tip de decojire poate fi utilizat att n curtoria neagr cu rol de desprfuitor ct i n curtoria alb pentru decojirea propriu-zis.

5.3. Condiionarea Condiionarea determina o serie de transformri ale proprietilor componentelor bobului care se caracterizeaz prin mbuntirea proprietilor de mcini ale cerealelor. Dac avem n vedere proporia edospermului amidonos al bobului de gru, care variaz intre 79.92% i 82.30% precum i coninutul lui mineral, care variaz ntre 0,36% i 0.50% i extaraciile totale de fin obinute prin mcinare precum i coninutul mineral al acestora se remarc o diferen destul de mare. Acest decalaj ntre potenialul bobului de gru i extarcia total de fin utilizat, este mai mare sau mai mic, n funcie de dezvoltarea procesului tehnologic, de dotarea tehnic i de modul de conducere al acestuia. Penrtu reducerea acestui decalaj tehnologii morarii au ncercat s pregteasci mai bine grul pentru mcini. Ansamblul proceselor folosite la pregtirea grului pentru mcini ncepnd de la umectarea acestuia poart denumirea de conditionare Condiionarea poate fi de 2 tipurii: -condiionare la rece; -condiionare la cald. Condiionare la rece se realizeaz n majoritatea unitilor de morrit de capacitate medie si mare din ara noastr. Condiionarea la rece se realizeaz prin umectri ale cerealelor, n una pn la trei trepte, urmate de meninerea cerealelor la odihnn celulele de odihn sau buncre speciale. -Prima treapt de umectare se realizeaz in scopul creterii umiditii cerealelor pn la valoarea considerat optim. -Pentru treptele a doua i uneori a treia de umectere, atunci cnd sunt umectri finale, de o perioad scurt de odihn se impune utilizarea unor aparate de udat care realizeaz o distribuie mult mai uniform a apei n masa de cereale. Umecterea final se realizeaz n vederea realizrii unei umiditii mai mari a straturilor de nveli. Creterea umiditilor conduce la mrirea rezistenei lor mecanice, determinnd rmnerea lor sub forma unor particole sau foie de dimensiuni mari, n urma mrunirii la valurii i asigurnd o separare mai bun i mai uoar a lor la cernere. Dup fiecare aparat de udat, cerealele sunt meninute o durat de 6-12 ore n celule de odihn pentru ptrunderea apei n tot bobul i uniformizarea umiditii prilor sale anatomice. -Ultima treapt de umectare, denumit i umectare de suprafa trebuie realizat cu un umidificator cu dispersie buna apei n masa de cereale. Apa se distribuie sub forma unor picturi foarte mici n mod uniform pe suprafaa cerealelor. Aceast umectare este urmat de o odihn scurt, 15-20 minute, timp n care apa penetreaz doar embrionul i n veliurile bobului. Grul recepionat are o umiditate de 13.8 % iar in urma condiionrii va avea o umiditate de 16 %. Pentru condiionare s-a folosit Umidificatorul automat MOZA BUHLER 5.3.1. Umidificatorul automat MOZA BUHLER 41

Descriere Procedeul cel mai frecvent utilizat n condiiile crizei energetice, actualmente i n ara noastr, presupune utilizarea unor maini de udat, de construcie simpl, uor de reglat, care furnizeaz, n mod automat, cantitatea de ap necesar umectrii, fr a consuma energie de la o surs exterioar. La o astfel de main, punerea n stare de funcionare a discului cu cupe , se efectueaz cu fora dezvoltat de jetul de gru care cade liber pe paletele turbinei . Prin rotirea turbinei, solidar cu discul cu cupe, apa existent n bazinul, intr n cupe i este transportat pn la partea de sus a discului. La coborre, cupele rstoarn apa n jgheabul nclinat i o conduc la grul care prsete turbina. Pentru intensificarea contactului dintre boabe i ap, maina de udat lucreaz n sistem cu un transportor elicoidal cu o lungime de 2 m. Din analiza acestui proces de lucru rezult drept criteriu funcional esenial corelarea cantitii de ap preluat de cupe cu cantitatea de gru admis n main. Dac se dorete reducerea cantitii de ap la aceeai cantitate de gru, se reduce numrul de cupe prin ntoarcerea gurii n sens invers, sau prin nclinarea gurii cupei, astfel nct aceasta s intre parial n apa existent n bazin. 5.4.Curtoria alb n curtoria alb se practic o alt decojire, decojire umed. Prin efectul ei asupra boabelor, ea i merit denumirea de decojire, deoarece aici se nltur parial nveliul boabelor. Aceast decojire se realizeaz dup umectarea boabelor, de unde i denumirea de decojire umed. n funcie de tipul decojitorului, aciuneade ndepetare a nveliului se realizeaz n ntr-o proporie mai mare sau mai mic. Curtoria alb asigur prelucrarea suprafeei exterioare a boabelor de gru n Decojitorul intensiv MHXF BUHLER prezentat anterior n faza de curire neagr vezi Anexa 3. Fragmentele de nveli si sprtura de boabe de gru ce trec prin mantaua perforat a decojitorului sunt colectate la sac.Separarea fragmentelor de nveli de boabe se definitiveaz n Separatorul aerodinamic MVSQ BUHLER prezentat in faza de curtorie neagr vezi Anexa 5. Dup operaia de curtorie alb grul rezultat este preluat de Transportorul elicoidal CS OCRIM vezi Anexa 1, care transport grul curit la secia de mcinare. Transportorul elicoidal mai este folosit n secia de pregtire a grului la transportul grului: - de la celulele de odihn la elevetor la parterul seciei; - de la elevator la celulele de odihn, la etajul doi al seciei de mcinare. Legtura dintre celule de odihn si transportorul elicoidal se realizeaz cu ajutorul necurilor folosite i la evacuarea grului din celule. Conductele sunt folosite la realizarea legturilor intre utilaje i elevator.

5.4.1.

Transportorul elicoidal CS OCRIM

Descriere i funcionare Numit i nec, este folosit pentru transportul pe direcie orizontal, dar i nclinat, acelai principiu constructiv stnd i la baza construciei necurilor de descrcare.

42

Constructiv (Anexa1), este alctuit dintr-un jgheab (tub) acoperit , n interiorul cruia se rotete un ax longitudinal, pe care sunt montate spiralele unei elice , care prin rotaie deplaseaz cerealele n lungul jgheabului. Introducerea cerealelor se face printr-o gura de alimentare aflat la partea superioar, iar evacuarea printr-o gura de evacuare aflat la partea inferioar. Acionarea axului cu elice se face de la un sistem de acionare (motor electric i transmisie prin curea sau motoreductor) , la captul acionat fcndu-se i golirea. Pentru evitarea blocrilor i nfundrilor, n spatele gurii de evacuare se afl o gura suplimentar de evacuare automat , prevzut cu o clapet mobil. Domeniile de variaie pentru diametrele acestor transportoare sunt largi, cele mai obinuite valori pentru transportoarele folosite la cereale fiind 200, 250 si 300 mm, viteza de rotaie a axului cu elice (palete), fiind ntre 70-100 rot/min. n cazul n care, acelai utilaj trebuie s transporte materialul n sensuri opuse, se folosete pe acelai ax o elice stnga-dreapta. Distana maxim pe care se pot transporta cereale cu necuri este de 40 m. Funcionarea optim a transportoarelor elicoidale este determinat practic i de urmtoarele condiii: - n cazul folosirii jgheaburilor deschise, acestea trebuie sa aib nlimea pereilor laterali suficient de mare, astfel nct lipsa paletelor n dreptul lagrelor s nu duc la ieirea produselor n afara utilajului (n mod normal, nlimea jgheabului depete cu 50-80 mm partea superioar a spirei (paletelor)); - capacele s nu fie fixate prin uruburi; - jgheabul s fie prevzut cu suficiente guri i ibere, sau cu partea inferioar rabatabil, pentru evacuarea produselor n caz de nevoie; - amplasarea gurii suplimentare pentru evacuarea automat n caz de nfundare; - centrarea perfect a axului cu melc; - distana ntre spir (palete) i jgheab s fie de 5-15 mm (pentru a nu se produce sprturi).

Capitolul VI Studiul trasabilitii la realizarea curirii cerealelor

43

Conform ISO 22005:2007, trasabilitatea reprezint capacitatea de a urmri istoricul, aplicaia sau locaia unui articol prin intermediul informaiilor nregistrate. Sistemele de trasabilitate intereseaz consumatorii, productorii i procesatorii de alimente, precum i puterea executiv a statului. Caracteristicile de baz ale sistemelor de trasabilitate se refer la identificarea i informarea i legtura dintre ele, aceste caracteristici fiind comune tuturor sistemelor indiferent de produs, producie i sistem de control. Att produsele ct i procesele sunt componentele cheie ale sistemului de trasabilitate i n legtur cu acestea, informaiile pot fi eseniale i ajuttoare, aa cum se arat n figura de mai jos: Componente de baz Informaii eseniale Informaii ajuttoare specie, varietate, form, analiz cantitativ, atribute de calitate. Cantitat e mas, volum, numr.

Tip Produs

Tip Proces Timp/durat

cumprare, livrare, depozitare, tratament termic. timpul de recoltare, durata tratamentului termic, energia folosit.

Succesul unui proces de trasabilitate const n modalitatea de identificare a produselor i a informaiilor atribuite acestora. Sistemele de identificare sunt: - codurile cu bare; - identificarea pe baz de frecven radio; - marcajele comestibile; - sistemele de identificare particulare.

44

Evaluarea trasabilitii n fabric se face avnd implementate n fabric procedurile i realizate nregistrrile pentru identificarea informaiei despre produs, urmtorul pas este de evalua dac sistemul curent permite trasabilitatea informaiei de-a lungul companiei. Metoda recomandat pentru a realiza acest lucru este utilizarea unui arbore decizional i a unei fie de nregistrare pentru a fi siguri c analiza este realizat sistematic pentru toate operaiile i este complet documentat. ntr-o fabric, trasabilitatea este legat n principal de managementul informaiei. Cnd un produs sufer o operaie de prelucrare, informaia care are legtur cu acel produs trebuie i ea s sufere o prelucare, astfel nct legtura dintre produs i informaie s se pstreze. Operaiile pe care le pot suferi informaiile sunt transferul, audiia, unificarea i divizarea.

CAPITOLUL VII

Bilan de materiale

45

Utilaj

Procent e [%] 100 100 98.5 97.7 5 96.9 8 100. 16

Cntar Separato r Decojitor Separato r aerodina mic Aparat de udat Celule de odihn

Sepa Deco Separ Apa- Celu ji a-tor rat le de rato tor aerod de odih r iudat namic n 100 98.5 98.5 97.7 5 96.9 8 100. 16 100. 16 99.6 6 97.7 5 97.7 5 96.9 8 100. 16 100. 16 99.6 6 96.98 -

Decoj Separ i-tor a-tor intens aerod iv inamic -

Pierderi Imp mari 0.6 Imp. mici 0.5 0.5 0.25 Imp. usoar e 0.4 0.25 0.5 U%

0.02 +3.4 8 -

96.98 100.1 6 100.1 6 99.66

96.9 8 100. 16 100. 16 99.6 6

100. 16 100. 16 99.6 6

99.66 99.66

99.16

-

0.25 0.25

0.25 0.25

Decojitor 100. intensiv 16 Separato r aerodina mic 99.6 6

46

Capitolul VIII Metode de analize i control a cerealelorControlul materiilor prime, a procesului tehnologic i a produselor finite se realizeaz prin efectuarea unor analize de laborator asupra probelor prelevate din acestea. Pentru ca analizele s reflecte situaia real, o mare importan prezint modul n care sunt prelevate probele. Ele trebuie s fie reprezentative, s reflecte ct mai bine proprietile i compoziia produsului prelevat. Prelevarea probelor i formarea eantioanelor se realizeaz pe loturi. Un lot de gru este o anumit cantitate, limitat, dintr-o cantitate livrat, ce nu depete 500 t, presupus a caracteristici uniforme. Prin eantionare se ntelege procedeul de prelevare i constituire a unui eantion , adic una sau mai multe uniti selecionate dintr-o mulime de uniti ale lotului, unitatea fiind cea mai mic poriune a lotului ce trebuie prelevat pentru formarea total sau parial a unui eantion primar. Strategiile de control urmresc cunoaterea i folosirea celor mai adecvate i precise metode i tehnici de analiz, care s permit evidenierea indicilor calitativi ai produselor. grului. Denumirea operaiei Analiza senzorial Denumirea produsului controlat Gru Frecvena controlului La fiecare lot Analiza de laborator efectuat Examinarea aspectului, culorii, mirosului i gustului Limitele valorii de analizat Examinarea aspectului se face visual avnd n vedere forma i starea suprafeelor exterioare ale cerealelor, culoarea se face visual, mirosul se face inspirnd aer din spaiile intergranulare ale probei iar examinarea gustului se face mestecnd cteva Metoda de control Separarea i eliminarea corpurilor strine cu separatorulaspirator Urmtorul tabel reprezint o succesiune de metode de analiz ce trebuiesc utilizate pentru determinarea calitii avea

42

Separarea corpurilor strine

Gru fr corpuri strine

La fiecare lot

Masa a 1000 de semine

Gru

La fiecare lot

Masa specific

Gru

La fiecare lot La fiecare lot

Coninutul de impuriti

Gru fr impuriti

Cifra de cdere a boabelor

Gru

La fiecare lot

Masa hectolitric

Gru

La fiecare volum de 0,1 m3 de cereale

probe. Toate aceste analize trebuie s fie corespunztoare conform STAS Coninutul de Eficiena de corpuri strine curire este optim cnd eliminarea impuritilor se face n proporie de 60-70% Aprecierea Masa absolut a mrimii 1000 de semine seminelor trebuie s fie de 36 g pentru a fi de calitate foarte bun, iar sub 28 g nesatisfctoare Separarea Masa specific a impuritilor boabelor de gru din masa de este 1,2-1,5 g/cm cereale Coninutul de Grul destinat impuriti: obinerii finii albe, negre, pentru panificaie metalice trebuie s aib maximum 3% impuriti Deplasarea n Un coninut stare liber a ridicat de masei de impuriti scade boabe capacitatea de curgere a boabelor Coninutul de Un coninut corpuri strine ridicat de corpuri strine de dimensiuni mici cum sunt: sprturile mai mici dect jumtatea bobului, nisipul i pmntul, seminele de

Separarea i eliminarea corpurilor strine cu separatorulaspirator Determinarea masei a 1000 de semine

Determinarea masei specifice Determinarea coninutului de impuriti cu ajutorul sitelor Determinarea capacitii de curgere a boabelor Determinarea masei hectolitrice cu ajutorul balanei hectolitrice

43

Umiditatea

Gru

La fiecare lot

Stabilirea valorii cerealelor

buruieni, mutarul slbatic, rapia determin creterea masei hectolitrice Un coninut ridicat de corpuri strine de dimensiuni mari, cu mas specific mic, duce la scderea masei hectolitrice, acestea sunt: fragmente de spice i paie, resturi de ambalaje de hrtie sau material textil. Masa hectolitric a grului trebuie s fie de 68-85 kg/hl. Umiditatea de baz a grului ce urmeaz a fi prelucrat este de 14%, dac umiditatea este mai mic fa de umiditatea de baz se va obine un plus de extracie, iar cnd umiditatea este mai mare dect cea de baz se va diminua extracia cu valoarea procentual calculat

Determinarea umiditatii prin metoda uscrii etuv

44

Sticlozitatea

Gru

La fiecare lot

Sticlozitatea se determin prin secionare sau prin transparena

Volumul a 1000 de semine

Gru

La fiecare lot

Msurarea cantitii de lichid dezlocuid

Infestarea

Gru

La fiecare lot

Prezena duntorilor n masa de cereale

Grul de calitate foarte bun trebuie s aib peste 70% sticlozitate, iar de calitate nesatisfctoare grul are sticlozitate sub 30% Volumul a 1000 de semine dac este peste 30 cm3 nseamn c grul este de calitate forte bun, dac este sub 24 de calitate nesatisfctoare Infestarea seminelor cu insecte i acarieni se poate prezenta sub dou forme: forma vizibil, n care duntorii aflai n orice stadiu de dezvoltare se pot descoperi cu ochiul liber sau cnd seminele prezint semne vizibile de atac ( nepturi, orificii, rosturi); forma ascuns, n care duntorii aflai n orice stadiu de dezvoltare sunt localizai n interiorul seminelor, iar

Determinarea sticlozitii cu ajutorul farinotomului sau a iluminatorului

Determinarea volumului a 1000 de semine

Determinarea infestrii

45

prezena lor nu se poate stabili dect prin secionarea seminelor, tratarea cu reactivi speciali sau prin radiografie. Coninutul mineral Gru La fiecare lot Distrugerea componenilor organici prin fierbere cu acid azotic Soluia la final trebuie s fie galben deschis sau incolor Determinarea mineralizrii umede

8.1. Analiza senzorial a grului Caracteristicile senzoriale includ: aspectul, culoarea, mirosul i gustul. Ele se determin cu ajutorul organelor de sim. 8.1.1 Determinarea aspectului Aspectul se determin prin examinarea vizual a probei de laborator ntins n strat ct mai uniform pe o suprafa plan. Se observ dac seminele sunt pline, bine dezvoltate, ajunse la maturitate i sntoase sau sunt itave, necoapte, ncolite, alterate, atacate de duntori sau de boli. Se observ dac seminele au aproximativ aceeai mrime i form i dac i-au pstrat luciul natural. 8.1.2 Determinarea culorii Proba de labolator se examineaz la lumina natural, observnd dac culoarea boabelor corespunde sau nu, adic dac boabele de gru au culoarea de la galben-deschis la galben-rocat. Boabele de gru i pot modifica culoarea n urma: umectrii, ncingerii, alterrii, mucegirii, contaminrii cu fungi, uscrii sau depozitrii necorespunztoare, contactului cu substane chimice .a. 8.1.3 Determinarea mirosului Analiza se execut la boabe ntregi i la boabe mcinate.

Determinarea mirosului la boabe ntregi 46

Se iau n palme circa 100 g boabe, se nclzesc prin frecare ntre palme i se miroase imediat, innd proba foarte aproape de nas. n caz de dubiu, pentru o bun percepere a mirosului, 50...100 de boabe se introduc ntr-un pahar, se toarn deasupra lor ap cald cu temperatura de 600C, se acoper cu o sticl de ceas i se las n repaus 2...3 min. Se examineaz mirosul vaporilor din pahar, n momentul cnd se ndeprteaz sticla de ceas. Apoi se nltur prin decantare apa din pahar i se examineaz mirosul boabelor rmase. Determinarea mirosului de boabe mcinate Se macin cu o moric 25-30 g boabe timp de circa 15 s, se ndeprteaz capacul i se inspir mirosul direct din moric. Pentru o mai bun percepere a mirosului, rotul obinut se trateaz cu ap cald, procedeul fiind ca n cazul boabelor ntregi. n urma examinrii boabelor de gru, sub form de boabe ntregi sau boabe mcinate, se constat dac mirosul este normal sau caracteristic sau dimpotriv, prezint defecte cum sunt: miros de sttut, de ncins, de mucegai, de alterat (de putrefacie), de rnced, miros caracteristic boabelor infestate (de exemplu mirosul de miere pentru grul infestat cu acarieni), miros datorat contaminrii cu ciuperci (miros de mlur), miros de substane strine (fum, petrol, motorin, sulf, pesticide, ngrminte etc.), miros de buruieni sau alte mirosuri strine. 8.1.4. Determinarea gustului Determinarea const n mestecarea a 2-3 g boabe, de preferin mcinate, dup ndeprtarea impuritilor. nainte i dup fiecare determinare gura se cltete cu ap. Se stabilete dac gustul este caracteristic grului sntos sau din potriv este amar, iute, rnced etc. Nu se determin gustul la grul vizibil mucegit, atacat de duntori, tratat pentru combaterea duntorilor sau suspect de a fi fost n contact cu ngrminte sau alte substane chimice. 8.2. Separarea corpurilor strine Separarea corpurilor strine se realizeaz la fiecare lot, determinndu-se coninutul de corpuri strine. Eficiena de curire este optim cnd eliminarea impuritilor se face n proporie de 60-70%. Separarea i eliminarea corpurilor strine cu separatorul-aspirator.

8.3. Determinarea masei a 1000 de semine Pentru aprecierea calitii cerealelor se folosesc: masa relativ a 1000 de semine, 47

masa absolut a 1000 de semine. Acest indicator permite aprecierea mrimii seminelor, fiind mult mai relevant comparativ cu masa hectolitric. Relevana lui se datoreaz numrului mic de factori care pot influena mrimea acestui indicator. Masa a 1000 de semine este influenat de masele specifice, proporiile prilor anatomice ale bobului i de umiditile lor. Masa absolut a 1000 de semine exclude influena umiditii. Mod de lucru: Pentru determinare, se ia o cantitate de cereale corespunztoare pentru aproximativ 5000 de semine, se nltur impuritile, se cntresc i se numr. Rezultatul exprim media aritmetic a dou determinri paralele, ntre care nu exist o diferen mai mare decte cea permis de STAS. Pentru valori sub 10 grame, rezultatul se exprim cu dou zecimale. Pentru valori cuprinse ntre 10 i 15 grame, cu o zecimal, iar peste 15 grame, cu numere ntregi. Atunci cnd se utilizeaz masa relativ a 1000 de semine, trebuie avut n vedere i umiditatea lor. Pentru determinarea masei absolute a 1000 de semine se determin umiditatea cerealelor. Calculul i exprimarea rezultatelor:

, - este masa relativ a 1000 de semine.

grame

, unde: M masa seminelor, g, n numrul seminelor din proba analizat.

grame

Plecnd de la masa relativ a 1000 de semine, se poate determina numrul de semine n 100 de grame, utilizat n aprecierea mrimii boabelor la mcinarea acestora.

48

Masa absolut a 1000 de semine, pentru cerealele de baz, este prezentat n tabelul 8.3.1.

Cereala

Masa absolut a 1000 de semine n g.

Cereala

Masa absolut a 1000 de semine n g.

Gru 15-88 Ovz 15-45 Secar 13-50 Porumb 50-1100 Orz 20-55 Orez 15-43 Tabelul 8.3.1 Masa absolut a 1000 de boabe pentru principalele cereale Institutul de Chimie Alimentar din Bucureti clasific grul dup masa absolut a 1000 de semine conform tabelului 8.3.2. Foarte bun Peste 36 g Bun 32,1 - 36 g Satisfctoare 28,1 32 g Nesatisfctoare Sub 28 g

Tabelul 8.3.2 calitatea grului n funcie de masa a 1000 de boabe

8.4. Masa specific Masa specific sau masa unitii de volum prezint o importan deosebit pentru industria morritului. Diferena de mas specific ntre cereale i impuriti permite curirea cerealelor n seciile de pregtire n vederea prelucrrii iar diferena de mas specific ntre componentele anatomice ale cerealelor: endosperm, nveliuri, embrion, n procesele tehnologice de prelucrare. Masa specific a prilor anatomice ale bobului de gru este prezentat n tabelul nr. 8.4.1. Masa specific g/cm3 Bob ntreg Endosperm Embrion De toamn 1,374 1,472 1,275 Moale de primvar 1,366 1,471 1,290 Tare de primvar 1,383 1,482 1,285 Tabelul 8.4.1 Masa specific a prilor anatomice ale grului Gru

nveli 1,106 1,066 1,115

Avnd n vedere valorile prezentate anterior este evident influena primilor doi factori. Prezena apei, ntr-o proporie mai mic sau mai mare influeneaz masa specific prin modificarea volumului bobului. Prin absorbia apei, cerealele i mresc volumul. Creterea de volum

49

este mai mare dect creterea masei prin adugarea apei de absorbie, ceea ce duce la scderea masei specifice a cerealelor. Masa specific pentru principalele semine, este prezent n tabelul 8.4.2. Masa specific Masa specific g/cm3 3 1,2 1,5 1,3 1,4 3 1,1 1,2 1,1 1,2 1,2 1,5

Semine 0 Gru Neghin 0 Mzriche Rapi Ricin

g/cm3 1 2 1,2 1,5 Secar 1,2 1,3 Orz 1 2 1,2 1,4 Ovz 0,9 1,5 Orez 1,2 1,5 Porumb Tabelul 8.5.2 Masa specific a principalelor semine

Semine

Aparatur: Determinarea masei specifice a cerealelor sau a prilor anatomice se poate face cu ajutorul picnometrului. Picnometrele sunt vase din sticl sau cuar de diferite capaciti, ntre 5 50 cm 3, etalonate, de mare precizie, meniscul nivelului lichidului stabilindu-se ntr-un tub capilar. Ca lichide se folosesc: toluen sau xilen, cu masa specific cunoscut. Mod de lucru: Pentru determinare se cntaresc la balana analitic 2 3 g de prob, care se introduc n interiorul picnometrului. Calculul i interpretarea rezultatelor: Masa specific a probei se va calcula cu relaia: , unde: m1 masa probei cntrit, g. m2 masa picnometrului cu lichid, g. m3 masa picnometrului cu prob i lichid, g. masa specific a lichidului folosit, g/cm3. g/cm3

50

8.5. Coninutul de impuriti Impuritile din masa de cereale pot fi constituite din alte plante de cultur diferite celei de baz, semine de buruieni, pmnt, pietre, nisip, fragmente de spice i paie, sprturi din cereale de baz, resturi de ambalaje din hrtie sau materiale textile, etc. Impuritile din masa de cereale se clasific n: impuriti negre sau corpuri strine negre, impuriti albe sau corpuri strine albe, impuriti metalice. n cazul grului, n categoria impuritilor negre intr: tot ce trece la cernere prin ciurul din tabl perforat cu orificii de 1,5 mm, de form rotund, corpurile minerale ( pietri, nisip, pmnt), corpuri organice ( pleav, pri de tulpin, frunze, insecte moarte), boabe de gru i de alte plante de cultur putrezite, ncinse, mucegite, cu endospermul alterat sau complet mncat de insecte, seminele altor plante de cultur n afar de secar, orz, ovz,impuriti vtmtoare (neghina, cornul secarei, boabe atacate de tciune i de mlur, semine de mutar slbatic, zzanie), seminele altor buruieni. Impuritile albe - sunt compuse din sprturi de gru sau alte plante de cultur admise, mai mici dect jumtatea bobului, seminele unor plante de cultur ( secar, orz i ovz), semine din cereale de baz sau unele plante de cultur admise, arse, seci, strivite, itave, ncolite. Impuritile metalice apar accidental n masa de boabe fiind formate din achii metalice, uruburi, aibe, piulie desprinse n timpul balotrii, curirii sau transportului. n cazul grului destinat obinerii finii pentru panificaie, conform STAS-ului sunt admise maximum 3% impuriti: - impuriti (corpuri strine) negre, maxim din care neghin, maxim alte corpuri nevatmtoare, maxim din care boabe ncolite, maxim Mod de lucru: Determinarea coninutului de impuriti al cerealelor se face prin cernerea acestora prin ciurul a crui orificii depind de cereala analizat i prin alegerea impuritilor cu o penset. Impuritile, separate pe categorii, se cntresc la o balan tehnic, iar rezultatul se exprim cu o zecimal. 1% 0,5% 0,2% 1%

- impuriti (corpuri strine) albe, maxim, rest pn la 3%

51

8.6. Cifra de cdere a boabelor Se realizeaz la fiecare lot. Const n deplasarea n stare liber a masei de boabe. Cifra de cdere a boabelor se determin ochiometric, dac boabele au un coninut ridicat de impuriti capacitatea de curgere scade, deasemenea dac boabele au umiditate ridicat cifra de cdere este sczut. Pentru ca cifra de cdere s fie bun i s corespund conform STAS acestea trebuie s aib o umiditate nu mai mare de 14% i un coninut de impuriti sczut.

8.7. Masa hectolitric Unul dintre indicatorii de baz, n aprecierea calitii cerealelor, folosit din cele mai vechi timpuri, l constituie masa unitii de volum. Ea se determin cu balana hectolitric, care permite stabilirea masei de cereale care ocup un volum de 1 litru. Masa hectolitric este influenat de o serie de factori ca: masa specific a cerealelor, coninutul corpuri strine i natura lor, elemente geometrice ale cerealelor, coeficientul de frecare al boabelor, umiditatea cerealelor.

Masa hectolitric, constituie n momentul de fa, un indicator foarte important pentru industria morritului, deoarece n unitile de morrit, extracia total de fin este stabilit n funcie de valoarea acestui indicator. Masa hectolitric de baz pentru grul destinat panificaiei, este de 78 kg/hl. n conformitate cu instruciunile actuale de mci, extracia total de fin va fi mai mare sau mai mic, cu diferena ntre masa hectolitric efectiv i cea de baz. n cazul mcinrii unui lot de gru cu o mas hectolitric de 78,8 kg/hl, extracia total de fin obinut va trebui s fie mai mare cu 0,8 %. Aceast extracie suplimentar se va obine pe baza sortimentului de fin de calitate inferioar sau semialb. n cazul mcinrii unui lot de gru cu o mas hectolitric mai mic dect cea de baz, extracia total se va diminua cu un procent egal cu diferena ntre masa hectolitric efectiv i cea de baz. Cerealele au valori diferite pentru masa hectolitric dup cum se observ din tabelul 8.7.1 Produsul MasaProdusul

Masa

52

hectolitric Kg/hl 1 23

hectolitric Kg/hl 4 60 - 70 38-48 50-65 60-70 75-85 35-45 75-82 80-85 60-70 50-60 64-70 33-37 40-50 75-85 65-70 60-65 15-18

Gru 68 85 Orzoaic Srot mare de gru 45 55 Ovz Srot mic de gru 55 57 Orez Gri mare de gru 35 45 Mei Gri mic de gru 55 65 Mazre Fin grific de gru 55 60 Floarea-soarelui Fin fin de gru 60 65 Fasole Fin furajer de gru 30 35 Linte Tr mare de gru 20 25 Rapi Tr mic de gru 30 - 35 Ricin Secar 65 7