OPERAII SUSINUTE DE UTILAJELE DE MRUNIRE SI TIEREntr-o serie de procese ce se ntlnesc n industria alimentar se impune ca materiile prime, produsele finite sau produsele intermediare, s fie mrunite fie pentru accelerarea unei faze tehnologice, fie pentru obinerea unui anumit produs din materia prim, fie chiar i numai pentru realizarea comercializrii produselor. Intensitatea multor procese depinde de mrimea suprafeei materialului solid cruia i se aplic. Aria suprafeei are o mare importan pentru vitezele de reacie, randamentele proceselor tehnologice i calitatea produsului final. n unele cazuri prin mrunire se urmrete modificarea dimensiunilor i granulozitii materialelor, cerut de faza tehnologic care urmeaz n cadrul procesului tehnologic.Studierea proceselor de mrunire i a utilajelor aferente este deosebit de important datorit faptului c operaia de mrunire este energointensiv i se urmrete scderea consumului de energie necesar reducerii dimensiunilor materiilor prime la dimensiuni necesare prelucrrii ulterioare.Mrunirea poate fi definit ca operaia care are ca obiect reducerea dimensiunilor materiilor prime sau materialelor sub aciunea unor fore mecanice. Materialele solide supuse mrunirii au iniial forme i dimensiuni geometrice foarte variate i proprieti fizico-mecanice specifice naturii acestora.Procesul de mrunire sau reducere a dimensiunii se bazeaz pe studii probabilistice. Att alimentarea unui utilaj ct i produsul rezultat se definete cu ajutorul funciei de distribuie a dimensiunilor particulelor, ceea ce exprim probabilitatea ca o particul de o anumit mrime s fie prezent ntr-un eantion de material de mcinare. Scopul proiectrii unui utilaj de mrunire este acela de a determina condiiile necesare pentru creterea probabilitii de mrunire a particulelor cu anumite dimensiuni i pentru obinerea unei distribuii a dimensiunilor dorite la produsul final. Procesul de mrunire trebuie s se realizeze n aa fel nct materialul prelucrat s nu sufere modificri nedorite, cum ar fi impurificarea sau nclzirea excesiv.Mainile de mrunire sunt utilizate n morrit pentru mcinarea boabelor de cereale, n industria legumelor i fructelor, pentru mcinarea semifabricatelor ce conin grsimi (boabe de cafea, cacao, nuc), a zahrului tos i n industria ciocolatei, n industria crnii (pentru zdrobirea oaselor i mrunirea crnii), n industria uleiurilor (pentru mrunirea seminelor oleaginoase), n favricile de bere (la mcinarea malului) i n industria petelui.1.1. Clasificarea operatiilor de maruntiren funcie de forma final a particulelor procesul de mrunire are urmtoarele denumiri : mrunire propriu-zis, cnd particulele finale au o form determinat, n care intr procesele ca: sfrmare, concasare, spargere, mcinare, dezintegrare; tiere i tocare.Mrunirea materialelor solide se realizeaz prin operaii tehnologice de concasare, mcinare, granulare, tiere.Concasarea este operaia de sfrmare a unui material dur n buci mai mici, cu ajutorul utilajelor speciale numite concasoare.Mcinarea este operaia de mrunire fin a materialelor. Ea se efectueaz cu ajutorul morilor.Granularea este operaia de sfrmare a unui material dur, n buci mrunte, avnd forme geometrice rotunjite.Tierea este operaia de detaare sau desprindere a unei poriuni dintr-un material solid, prin strivire local (ceea ce constituie tierea propriu-zis), forfecare, despicare sau achiere.Tabel 1.1. Clasificarea operatiilor de MrunireDenumirea operaieiDimensiunile maxime ale bucilor [mm]Gradul de mrunire

Materialul alimentat (D)Materialul rezultat (d)I= D/d[footnoteRef:1] [1: - dimensiunea medie a materialului alimentat; - dimensiunea medie a materialului mrunit.]

ConcasareGrosier1300-200250-40

Mijlocie200-5040-105

mrunt50-2010-15-20

Mcinare25-3

Mcinare coloidal

1.2. Operatia de mrunireMrunirea poate avea urmtoarele scopuri: facilitarea sau grbirea operaiilor fizico-chimice prin creterea suprafeei de contact ntre fazele care particip la transferul de cldur sau de materie, cum este cazul dizolvrii unor substane, uscrii; separarea constituenilor unui produs pn la limita n care fiecare particul reprezint un component, acetia putnd fi apoi separai prin cernere, flotaie etc; necesitatea omogenizrii amestecurilor eterogene; obinerea fineii necesare pentru a conferi produselor caracteristicile cerute.Aplicaiile operaiei n industria alimentar se regsesc n toate ramurile acesteia: industria morritul, industria zahrului, industria carnii, a conservelor, a amidonului, alcoolului, berii, vinului, etc.Procedeele de realizare a operaiei de mrunire se aleg i n funcie de urmtoarele dou aspecte: caracteristicile fizice ale materialului i de dimensiunile iniiale i finale ale entitilor fizice. n funcie de modul n care se transmite energia de deformaie entitilor fizice primare se deosebesc urmtoarele procedee de mrunire: solicitare cvasistatic prin comprimare i frecare i prin ncovoiere; solicitare prin forfecare; solicitare prin impact; solicitare prin energia transmis de mediul nconjurtor. Procedeul de realizare a operaiei de tiere se alege n funcie de caracteristicile fizice ale materialului, de dimensiunile iniiale i finale ale elementelor structurale ale produselor agroalimentare. Pentru un material dat se va alege acel procedeu de tiere care necesit cel mai redus consum de energie i care asigur un maxim ritm de procesare. n cadrul procesului de tiere suprafeele organelor active ale echipamentelor tehnice pot solicita elementele structurale n mod individual sau colectiv. Rezistena la tiere este o proprietate proprie fiecrui produs agroalimentar. Distrugerea integritii produselor agroalimentare prin tiere se realizeaz solicitnd materialele la forfecare prin intermediul a dou corpuri, din care cel puin unul prezint o muchie tietoare. Materialele ce urmeaz a fi mrunite prin tiere sunt aduse n dreptul muchiei tietoare.

Fig. 1. Solicitarea prin forfecare

1.2.1. Factorii care influenteaza mrunirea

Tabelul 1.2. Factorii care influeneaz mrunireaProprietile fizico-mecanice ale materialului de mrunitCaracteristicile constructive i funcionale ale utilajelor de mrunireProprietile fizico-mecanice ale materialului mrunitFactori economici

mrimea,forma, structura materia-lului; umiditatea; rezistena meca-nic la compre-siune, ntindere, forfecare; duritate; elasticitate; plasticitate; adezivitate; abrazivitatea; sensibilitatea termic. modul i durata de aciune asupra materialului de mrunit; uzura organelor active; gradul de mrunire; temperatura de lucru; tipul mecanismului mrunirii; riscul de impurificare a produsului final. granulaia final; mrimea, forma i structura particulelor mrunite; reactivitatea chimic a particulelor; suprafaa specific final; greutatea specific a materialului n vrac;

numrul treptelor de mrun-ire; utilizarea sitelor pentru cernerea ntre treptele de mrunire i la final; consumul specific de energie necesar; alimentarea i evacuarea pro-dusului; funcionarea continu sau discontinu.