41 0 2MB
UNIVERSITATEA DE ŞTIINTE AGRICOLE ȘI MEDICINĂ VETERINARĂ, ION IONESCU DE LA BRAD” IAȘI FACULTATEA DE ZOOTEHNIE SPECIALIZAREA C.E.P.A.
PROIECT LA DISCIPLINA UTILAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ
Îndrumător Asist. asoc. dr. Marius BĂETU Student Pricop Ciprian-Cosmin Grupa 316 Anul II
Temă proiect: PROIECTAREEA UNEI LINII TEHNOLOGICE PENTRU OBTINEREA RACHIULUI DE PRUNE
CUPRINS ARGUMENT CAPITOLUL I – GENERALITĂȚI – ORIGINE, VALOARE NUTRITIVĂ, PRODUCȚIE (istoric, valori nutritive produs finit, date statistice privind cantitatea de produs fabricată la nivel național, european, global) CAPITOLUL II – MATERII PRIME ȘI AUXILIARE (aditivi alimentari, ambalaje) CAPITOLUL III – CARACTERISTICILE MATERIILOR PRIME, A MATERIILOR AUXILIARE ȘI ALE PRODUSULUI FINIT 3.1. Caracteristicile organoleptice ale materiilor prime 3.2. Caracteristicile fizico-chimice ale materiilor prime 3.3. Caracteristici generale ale materiilor auxiliare (organoleptice și/sau fizico-chimice) 3.4. Caracteristicile organoleptice și fizico-chimice ale produsului finit CAPITOLUL IV – TEHNOLOGIA DE FABRICARE A RACHIULUI DE PRUNE 4.1. Schema tehnologică a producerii rachiului de prune 4.2. Descrierea operațiilor tehnologice pentru obținerea rachiului de prune(inclusiv ambalarea acestora) 4.3. Linia tehnologică de obținere rachiului de prune 4.3.1. Schema liniei tehnologice (planșă realizată în creion pe hârtie A3) și descrierea fluxului tehnologic 4.3.2. Descrierea (sumară) utilajelor folosite în cadrul liniei tehnologice 4.3.3. Descrierea instalatiei de distilare continua(desen complet, părți componente și mod de funcționare) CONCLUZII BIBLIOGRAFIE
ARGUMENT Rachiurile naturale sunt băuturi alcoolice obținute prin fermentarea și distilarea borhoturilor sau a sucurilor fermentate din fructe, precum și a subproduselor rezultate de la vinificație: au tăria alcoolică ce variază între 23 și 50% vol. și prezintă arome specifice materiei prime din care provin. Se pare ca tradițională țuică de pruna a atras atenția cercetătorilor americani. După ce au testat-o, probabil si pe propria lor piele, oamenii de știința au ajuns la o concluzie surprinzătoare. Se pare ca țuică de pruna, consumata in cantități moderate, ajuta la tratarea mai multor boli. Biochimiștii spun ca 30 de mililitri de țuică de pruna, consumați zilnic, protejează inima si tratează chiar si mai multe afecțiuni ale stomacului si ale bilei. Cercetătorii spun ca in țuică se găsesc șase substanțe care hrănesc celulele roșii din organism. Prunele, de asemenea, sunt sunt bune pentru organism, vitaminele oferite de acest fruct previn anemia, tratează constipația si protejează si inima. Un alt beneficiu pe care ni le aduc prunele îl reprezintă proprietățile de reglare a glicemiei. Aceste prune previn apariția diabetului prin stimularea metabolismului glucidic. Vitaminele din complexul B regăsite in prune ajuta la menținerea integrității creierului. Totodată, prin conținutul bogat in vitamine, minerale si antioxidanți, prunele stimulează imunitatea si protejează organismul in fata infecțiilor
CAPITOLUL 1: GENERALITĂȚI – ORIGINE, VALOARE NUTRITIVĂ, PRODUCȚIE. Rachiul este numele dat diferitelor băuturi alcoolice obținute prin distilarea sucurilor rezultate din fermentarea fructelor sau a cerealelor. Dat fiind că este produs prin distilare, rachiul are un conținut de alcool - și deci o tărie - mai mare decât vinurile. Băutură obținută prin distilarea vinului se cheamă vinars (sau coniac / cognac) care este diferit de rachiu (distilat din fructe sau cereale). În unele zone coniacul este considerat în sens larg rachiu, printr-o adaptare a termenului (discutabil greșită) de-a lungul timpului. Din categoria rachiurilor fac parte următoarele băuturi alcoolice:
palincă - obținută din fructe fermentate și distilate țuică - obținută doar din prune fermentate și distilate horincă (holercă) - denumirea regională din Maramureș și Țara Oașului denumirea pentru rachiu. In alte zone se folosește pentru rachiu de proastă calitate.
CLASIFICAREA RACHIURILOR NATURALE: ► Din grupa rachiurilor naturale fac parte: •rachiurile naturale din fructe; •rachiurile naturale din subproduse rezultate de la vinificație. ►Din grupa rachiurilor naturale din fructe sunt cunoscute mai multe sortimente de rachiuri și anume: •Rachiul de mere •Rachiul de cireșe •Rachiul de vișine •Rachiul de piersici •Rachiul de pere •Rachiul de caise ►Rachiul de fructe de pădure. Dintre rachiurile naturale obținute din subprodusele rezultate de la vinificație mai importante sunt: •Rachiul de tescovină; •Rachiul de drojdie si spumă de drojdie; •Rachiul din vin. ►Rachiurile naturale se mai pot clasifica și după gruparea pomicolă a speciilor de la care provin fructele folosite la obținerea distilatelor, astfel: •Rachiuri din fructele speciilor sămânțoase •Rachiuri din fructele speciilor sâmburoase •Rachiuri din fructele de pădure
•Rachiuri obținute din subprodusele rezultate de la prelucrarea strugurilor
TUICA SAU RACHIUL DE PRUNE Are un conținut în alcool de 24 până la 50% vol. și se obține din diferite soiuri sau populații locale de prune. Are gust plăcut de prună, o aromă specifică, culoare galbenă pai după o perioadă de maturare la vas. Țuica obținută în anumite bazine pomicole din soiuri valoroase poartă denumire de origine și se bucură de o bună apreciere din partea consumatorilor. Sunt renumite cele de Pitești, de Văleni, de Muscel, de Pătârlagele, de Bistrița, de Zalău, de Horezu, de Turţ. Această băutură se întâlnește și în alte țâri din Balcani ca: Serbia, Croația, Bulgaria și este cunoscută sub numele de „Slivovika” sau „Rakia”. În fosta Iugoslavie se cunosc două sortimente de șliboviță și anume: liuta slivovika, cu concentrație alcoolică de 24-30% vol. și liuta slivovika, de 45-50% vol. concentrație. Şliboviţa este o băutură obținută prin distilări succesive sau prin redistilarea țuicii până la concentrația alcoolică de 40-45% vol., având calități apropiate de țuica de prune obișnuită. În Ucraina, rachiul de prune poartă denumirea de „palinka”, având tăria de 40-45%vol. alcool. Rachiul de prune se pretează foarte bine la învechire în vase confecționate din lemn de stejar sau dud. Se comercializează în sticle înalte și subțiri sau rotunde și plate, în care se conservă cel puțin 5 ani. De-a lungul secolelor, acest produs a fost martor al istoriei omului, însoţindu-l practic peste tot, şi la bine, si la necaz, la bucurii şi sărbători, dar şi la priveghiuri şi înmormântări. Prima etapă, în drumul către obţinerea unei băuturi de calitate îl reprezintă culesul prunelor, după care, ele trebuie desâmburate, deoarece miezul sâmburelui este toxic. Prunele se culeg undeva în ultima decadă a lunii august şi, aproximativ după două săptămâni de fermentaţie, se începe distilarea. În Apuseni, în gospodăriile particulare operaţiunea de desâmburare se realizează foarte rar. Pur şi simplu prunele se pun în butoaie unde se lasă la fermentat. Fabricarea ţuicii are loc în perioada noiembrie-decembrie, special înainte de sărbătorile de iarnă. Se obţine cu ajutorul cazanelor din cupru un produs alcoolic cu o tărie cuprinsă între 45 - 55%. Pentru a se ajunge la această tărie este nevoie de două proceduri de distilare. Cazanul este fabricat din cupru electrolit de mare puritate, material care este un excelent purtător termic, rezistent la acizii organici rezultaţi din borhot şi nu în ultimul rând îşi pune amprenta asupra gustului şi savorii produsului final.
VALOARE NUTRITIVA Aliment (100g) Rachiul prune
Kilocalorii de
250
Proteine -
Glucide 40
Lipide -
Tabelul 1.1. Apa -
CAPITOLUL II – MATERII PRIME ȘI AUXILIARE
MATERII PRIME Fabricarea alcoolui etilic, componentul de baza al băuturilor alcoolice, se poate realiza in doua moduri: - prin distilare - pe cale sintetica Materiile prime pentru fabricare alcoolului prin distilare sunt cele care conțin substanțe capabile sa îl formeze prin fermentație alcoolica. Principalele materii prime destinate obținerii alcoolului etilic sunt -fructele
MATERIA PRIMĂ-PRUNELE Prunul este una din cele mai importante specii de climat temperat care este cultivată pentru fructele sale, consumate atât in stare proaspătă, cât și industrializat sub diferite forme( compot, dulceață, gem, magiun, băuturi nealcoolice si alcoolice, dar și fructe deshidratate). Prunul asigură producții mari și constante, o perioadă lungă de valorificare a fructelor (peste 90 zile), posibilități multiple de valorificare, inclusiv pentru export. Pe plan mondial ţări mari producătoare sunt: China, SUA, Turcia, Iugoslavia, România. În Europa sunt: Iugoslavia, România, Germania, Bulgaria, Franța. Producția mondială este de aproximativ 9 milioane tone, din care 5 milioane în Asia, Europa-2.600.000t, America de Nord-600.000t. În Europa cantitățile produse sunt: Iugoslavia450.000t, România-430.000t, Germania-380.000t, Franţa-260.000t. La noi in țara pondere mare au:Arges-60.000t,Vâlcea, Bihor, Dâmbovița, Arad, Sălaj, Iași. Prunele fac parte din grupa speciilor drupacee. La acestea se iau în considerare mărimea, forma, pedunculul, cavitatea pedunculară, punctul stilar, pielița (pruina, porozitatea), si punctele de sub pielița. Dintre aceste caractere, mai stabile sunt porozitatea pieliței, aderența sâmburelui la pulpă, sâmburele si gustul miezului din sâmbure. Celelalte caractere oscilează foarte mult deoarece sunt influențate de starea pomului, de mărimea producției, precum și de influenta factorilor de mediu. Pruna este un fruct care are puternice căliți energizante. Acest lucru se datorează zaharurilor pe care le conține în cantitate mare și care potențează capacitatea energetică a organismului, intervenind și stimulând atât sistemul muscular cât și pe cel nervos. Pentru aceia care depun eforturi fizice mari se recomandă mai ales folosirea fructelor uscate, adică sportivi, copii și cei de vârsta a III-a, deoarece la prunele uscate valoarea energetică este mai mare de 5 ori față de cele proaspete. Prunele trebuie să intre în regimul alimentar hiposodat al unor boli cum sunt guta și nefritele, în care ureea este crescută. Prunul este un pom fructifer cu multe varietăți; fructele se folosesc în mod deosebit ca aliment și sub formă de băuturi ( oțet, țuică, cidru, rachiu etc.). Rachiul de prune este mult mai folosit în medicina populară la prepararea “plămădelilor”, pentru frecții și în bolile splinei și pentru eliminarea limbricilor.. În afara calităților energizante, pruna mai este și puternic vitaminizată, de aceea este
indicată în cazuri de viroză, boli cronice etc. În prune se găsesc vitaminele B1, B2, C, A, mulți hidrați de carbon (zaharuri, precum glucoza și levuloza), acizi organici și săruri minerale (de calciu, de fier, de potasiu în cantitate mare, de magneziu, mangan și sodiu). Din cauza acestei compoziții complexe, prunele constituie un bun stimulent nervos în afecțiunile respective. Prunele sunt indicate în constipații, fie ca atare, crude sau preparate în compoturi. Pruna este un fruct cu acțiune dezintoxicată și decongestivă hepatic și se folosește ca adjuvant n regimurile alimentare în cazul afecțiunilor hepatice. Cantitatea mare de săruri de potasiu pe care le conține fructul fac din el un bun diuretic (mai ales în fenomenele de reumatism – gută, precum și in cazurile de hipertensiune arterială - ca diuretic). Prunele se mai folosesc în cazul anemiilor, unde prezența de săruri de fier și a vitaminei C conduc la îmbogățirea hemoglobinei din sânge. De asemenea, trebuie remarcat faptul că prezența sărurilor de mangan, care intră în componența sistemelor enzimatice, intervine activ în desfășurarea unor metabolisme importante, favorizând desfășurarea funcțiilor hepatice și renale. Sărurile de mangan intervin activ în metabolismul calciului și al fierului în prezența unor vitamine; sărurile de magneziu constituie un tonic general și un factor de drenor hepatic. Prunele au valoare calorică mare.
Mărimea fructelor la prune:
foarte mici: până la 25 mm; mici: 26-30 mm; mijlocii: 31-40 mm; mari: 41-50 mm; foarte mari: peste 50 mm;
Tipuri de prun 1.
prunii în formă de evantai-ating înălțimi de 2m cu diametrul de 3m. Deși sunt cei mai scunzi dintre soiuri, sunt o alegere perfectă când trebuie plantați lângă un zid; au nevoie de spaliere pentru sprijin.
2.
prunii în formă de piramidă-nu au nevoie de spalier si ating în jur de 2.5m în înălțime și 1.6m în diametru, ceea ce-i face perfecți pentru o grădină mică. Ramurile cresc in toate direcțiile, de pe un trunchi drept, central.
3.
prunii cu coloana in formă de tufă-nu au nevoie de spalier; sunt cu mult mai înalți, ajungând până la 4m înălțime. Ramurile și foliajul se dezvoltă de la 1m de la nivelul pământului, ceea ce ușurează îngrijirea, tăierea și recoltarea majorității fructelor. Dezavantajul este că unele fructe vor fi mult prea sus pentru a fi culese cu o scara.
4.
prunii standard-mijlocii-ating în jur de 6m înălțime și nu au nevoie de spaliere. Fac parte din categoria de pomi fructiferi de dimensiuni mari. Produc multe fructe anual.
5.
prunii standard-ating în jur de 8m la maturitate, deci nu pot fi plantați decât în grădini foarte mari.
Locul de plantare Locul trebuie ales dinainte, în funcție de dimensiunile prunului la maturitate. În jurul lui trebuie lăsat destul loc pentru a nu fi înghesuit de alte plante sau arbori. În ceea ce privește condițiile de care are nevoie un prun, acestea sunt 3: căldura, lumina și umezeala. Prunii înfloresc mai devreme decât alți pomi fructiferi, așa că nu trebuie plantați în zone în care temperaturile scad sub 0. Dacă totuși se dorește acest lucru soiurile recomandate sunt: Czar, Victoria si Marjorie’s Seedling. Prunii preferă locurile aflate în plin soare, deși nici grădinile cu puțină umbră dimineața și după-amiaza nu le dăunează. În ceea ce privește umezeala, este foarte important ca prunii să nu fie plantați în parcele cu pământ mereu umed, dar nici prea uscat.
Plantarea Este bine ca locul de plantare să se pregătească cu o lună înainte, pentru ca pământul să aibă timp să se așeze. Se sapă o groapă de 60cm lungime și 1.2m diametru și se pune în ea cât mai mult material organic. Dacă prunul se va planta într-un sol care înainte a fost fertilizat pentru alte culturi, nu se mai adaugă fertilizator- un pământ prea fertil va duce la dezvoltarea prea mare a pomului în detrimentul cantității de fructe. Prunii trebuie legați de un arac în primii ani de la plantare. Aracul se înfige în pământ la cel puțin 15cm de la tulpină, iar punctele de legătură se fac din 30cm în 30cm, cu fazii de plastic sau sfoară.
Îngrijirea prunilor La prunii noi plantați, trebuie avut grijă să nu înghețe în prima iarnă și trebuie udați bine în perioadele secetoase. Prunele care se antrenează pe spaliere/pereți trebuie udați regulat. Pomii maturi nu necesită prea multe îngrijiri in afară de tăiere și reducerea numărului de fructe. Deoarece prunii au multe rădăcini, din ele vor creste mulți copaci pitici, pe o raza de 3m în jurul tulpinii principale. Aceștia trebuie tăiați pentru a fi ținuți sub control, o metodă mai drastică fiind scoaterea lor din pământ, din locul în care se desprind de la rădăcina pomului-mamă.
Reducerea numărului de fructe Prunii nu fac în fiecare an aceeași cantitate de fructe. În anii în care produc prea multe fructe este bine ca unele să fie rupte înainte ca acestea să apuce să se maturizeze, pentru a asigura o recoltă bună și în anul următor, totodată ramurile încărcate cu prea multe fructe se pot rupe. Numărul de fructe se reduce în 2 etape: o dată la sfârșitul lunii mai, când încep să se formeze fructele și apoi la mijlocul lunii iulie, când prunele sunt pe jumătate dezvoltate. În primul rând trebuie înlăturate fructele stricate sau bolnave; apoi se rup alte prune pentru a lăsa loc destul să se dezvolte-trebuie să fie cam 7cm între fiecare fruct.
Recoltarea prunelor Stabilirea momentului optim de recoltare se realizează atunci când fructele au ajuns la mărimea, forma, pigmentația și gustul caracteristic soiului. Momentul de recoltare trebuie să fie cât mai apropiat de momentul optim de consum. Elementele care semnalizează recoltarea sunt: -modificarea culorii de bază și a celei acoperitoare; -culoarea pulpei și textura sa; -conținutul în substanță uscată; -aciditatea fructelor;
Depozitarea prunelor Prunele se depozitează în ambalaje, procedeu folosit pentru mărirea perioadei de păstrare, în palete-lăzi, numite în termeni tehnici și box palete, cu o capacitate medie de 300-400kg, ce permit încărcături maxime de 1,5-2t/m². Produsele ocupă volumul interior până la înălțimea utilă(590cm), iar suprafața de aerisire totală este de 13,6%. Prin suprapunere, pe 8-9 nivele, până la 5,9-6,6m, se lasă un spațiu de protecție între produs și fundul paletei lăzii de deasupra de 510cm. Când starea tehnică a box-paleţilor nu permite, stivuirea se face la o înălțime mai mică (46 nivele). Introducerea și scoaterea se execută în aceeași ordine (”primul intrat- primul ieșit”), iar aranjarea stivelor se face lăsând spatii de 5-10cm între coloane și cel puțin 20-30cm la peretele celulei. Uneori se practică și culoare de control de 50cm, pentru a putea observa mai bine evoluția produsului. Se mai folosește și depozitarea paletizată în lăzi, dar cantitățile păstrate sunt mai modeste1,2-1,5t/m2. În prima fază se constituie unitățile de încărcătură paletizată. În faza următoare paletele cu lăzi se introduc in celule, unde se suprapun pe maximum 4 nivele până la înălțimea de 5,6m. Pentru lădițe platou, mai fragile, se folosesc palete cu montanți. Se mai practică și depozitarea neaplatizată în lăzi, care se poate face după mai multe sisteme de aranjare: -sistemul de aranjare lax-constă în stivuirea prin suprapunere în cruce a ambalajelor. Peste un strat de lăzi amplasate în rânduri continue, distanțate la ½ din lungimea unei lăzi, se așază stratul următor in mod similar, dar perpendicular pe primul. Înălțimea maximă de suprapunere este de 2,5m. Circulația aerului și uniformitatea factorilor de păstrare este asigurată la un nivel superior, dar încărcătura la unitatea de suprafață se reduce. -sistemul compact-este o simplă suprapunere pe orizontală și verticală, fără spații. Încărcătura realizată este maximă, dar circulația aerului și uniformitatea factorilor de păstrare nu se face corespunzător. De aceea stivele de ambalaje compacte sunt de dimensiuni mici, amplasate pe grătare, pentru ca spațiile de circulație a aerului să fie suficiente.
Soiuri de prune 1. văratice-precum Tuleu Gras-care are fructe de formă ovală cu pielița subțire, de culoare violet-închis sau neagră, pulpa de culoare verde-gălbuie, cu gust dulce-acrișor.
2. de toamnă-Vinetele Românești sau Brumării-sunt cele mai valoroase; au forma ovalalungită, pielița de culoare vânătă-închis spre neagră, subțire și foarte elastică; la suprafață au un strat de brumă albăstruie. Pulpa este de culoare galben-verzuie la început, apoi roșiatică ,cu gust dulce, aromă plăcută; este neaderentă la sâmburi. -D’Agen-au formă oval-alungită, fructele sunt de mărime mijlocie, pielița roșiatică-violacee. Pulpa este neaderentă la sâmbure, suculentă, cu gust dulce. -Grasele Domnesti - au fructe globuloase, suculente, pulpă aderentă la sâmbure. Se utilizează ca fructe de masă
AMBALAREA RACHIURILOR NATURALE IN STICLE SPECIALE 1. Sticla. Compoziția sticlei Sticla este un material plastic anorganic mult utilizat pentru confecționarea de ambalaje destinate produselor alimentare lichide și păstoase. Sticla este o substanță dură, omogenă, nealterabilă care se obține prin topire la 1500oC a unui amestec format din siliciu(72%), sodiu(13%), var(12%) la care se adaugă diferiți stabilizatori și coloranți. Acest amestec sub influenta unor temperaturi ridicate(1000oC) se transformă într-o pastă care, prin suflare, poate fi ușor pusă în diferite forme. Sticla este un material amorf, transparent, diferit colorat. Deși la temperatură ambiantă are caracteristicile unui solid, sticla este un lichid suprarăcit. Nu este toxică pentru produsele alimentare fiind inertă față de acestea( depozitare la temperatura ambiantă). Formula generală a sticlei este SiO2(Na2O)m(CaO)n Conține diferiți oxizi ai metalelor ca materiale auxiliare: magneziu, aluminiu, plumb, zinc, bariu, potasiu, litiu, fier, crom, nichel, etc. Adaosurile alcaline(Na2CO3, K2CO3) reduc temperatura de topire și vâscozitatea silicei( SiO2). Carbonații de calciu și magneziu sunt stabilizatori prevenind dizolvarea sticlei în apă. Adaosul de plumb conferă o mai mare claritate și strălucire. Adaosul de alumină mărește duritatea și durabilitatea. Adaosul de bor reduce pierderea sodiului din rețea. Sticla are structura tridimensională, un atom de Siliciu fiind înconjurat de patru atomi de oxigen cu formare de tetraedru. 2. Proprietățile fizice ale sticlei. Tipuri de sticlă Sticla are următoarele proprietăți fizice : a) mecanice: fragilitatea exprimată prin rezistența la presiunea internă, rezistența la solicitarea verticală, rezistența la lovire, rezistența la zgârieturi și rosături; b) termice: sticla are o bună conductibilitate termică, rezistența la șoc termic până la maxim 35oC; c) optice: - transparența; - absorbția în UV: permeabilitatea se reduce( razele UV sun absorbite) prin utilizarea oxizilor de cadmiu, sulfatului de cadmiu și oxidului de ceriu in compoziția sticlei; - Absorbția razelor X: sticla cu plumb și bariu absoarbe mai bine aceste radiații, absorbția fiind funcție de grosimea sticlei. Tipuri de sticlă : a) sticla silico-calcio-sodică se utilizează pentru pahare si flacoane, are rezistență chimică mai mică; b) sticla cu adaos de aluminiu in cantitate mică este mia rezistentă chimic; c) sticla cu conținut mai ridicat în calcar are elasticitate mărită, este mai puțin fragilă, fiind folosită pentru butelii.
Pentru colorarea sticlei se pot folosi diferiți agenți in proporții diverse: a) sticla cu adaos de 0,02-0,08 % Fe2O3, CeO2, TiO2 este incoloră și se utilizează pentru confecționarea buteliilor pentru lapte, apă minerală, confecționarea borcanelor; b) sticla cu adaos de 0,08-0,15 % Fe2O3 are culoare între albastru și galben ,se folosește pentru buteliile de apă minerală, vin alb; c) sticla cu adaos de 0,8- 1,2 % Fe2O3 are culoare verde deschis, se utilizează pentru buteliile de șampanie, bere, vin; d) sticla cu adaos de Cr2O3, Fe2O3+Cr2O3+CuO, V2O3 este de culoare verde se folosește pentru buteliile de bere, vin; e) sticla cu adaos de 2-2,5 % Fe2O3 este de culoare verde închis, se folosește pentru buteliile de șampanie; f) sticla cu adaos de MnO2 este de culoare galben închis, se utilizează pentru buteliile de bere, vin roșu; g) sticla cu adaos de MnO, MnO+Fe2O3, TiO2+Fe2O3, MnO+CeO2 este de culoare maro, se utilizează pentru buteliile de bere. 3. Avantajele și dezavantajele utilizării sticlei Utilizarea sticlei are următoarele avantaje: - este insolubila în apă; - are rezistență la acțiunea acizilor și bazelor; - este inertă chimic în contact cu produsele alimentare; - este impermeabilă la gaze, vapori, lichide și arome; - nu are miros și nu reține mirosurile; - este rigidă; - este transparentă, permite controlul vizual al conținutului; - este igienică, se spală ușor; - poate fi obținută în forme din cele mai diverse și în culori variate, care permit alegerea culorii convenabile asigurând protecție împotriva radiațiilor dăunătoare.
CAPITOLUL III – CARACTERISTICILE MATERIILOR PRIME, A MATERIILOR AUXILIARE ȘI ALE PRODUSULUI FINIT 3.1. ÎNSUSIRILE FIZICO-CHIMICE ALE PRUNELOR La prune se apreciază mărimea fructelor, detașarea ușoară a fructului de pe sâmbure, fermitatea pulpei, conținutul în zahăr și aciditate, gustul fructelor. Valoarea alimentară a prunelor se datorează conținutului în : substanță uscată:15,1-22,4%; zahăr total:7,1-16,3%; aciditate:0,5-1,7%; substanțe tanoide:0,05-0,25%; substanțe pectice:0,5-11,3%; substanțe minerale(0.2-0.65%, din care potasiul în proporție de 170-300 mg/100g,Fe,Ca,P,Mg,Na,Mn) vitamine(C,A,D). Cantitatea de vitamina C este destul de redusă, fiind in medie de 4-7mg/100g produs proaspăt.
3.2. COMPOZITIA CHIMICA A FRUCTELOR Pentru fabricarea băuturilor alcoolice naturale de calitate un rol important îl are materia primă prin componentele sale chimice formate în perioada vegetației și în deosebi în fenofaza creșterii și maturării fructelor. Glucidele, pentru fabricarea rachiurilor glucidele prezintă importanță ca substanțe de rezervă depuse în pulpă și în sucul fructelor. Prin fermentarea lor rezultă alcoolul etilic care este componentul de bază al băuturilor alcoolice. Glucoza, denumită și dextroză, se întâlnește sub formă de α-D(+)-glucopiranoză. Poate ajunge la maturitatea deplină a fructelor până la 6,10% la cireșe și 1,16% la piersici. Este direct fermentescibilă și ușor metabolizată de către levuri în timpul fermentației, proces în care glucoza se transformă în alcool etilic și dioxid de carbon și o serie de produși secundari. Fructoza, numită și zahăr de fructe sau levuloză, poate înregistra la maturitate deplină valori de la 1,27%(la piersici) până la 5,91%(la mere). Se dizolvă ușor în apă formând un sirop plăcut la gust. În procesul fermentării, în general, suferă aceleași transformări ca și glucoza. Zaharoza, se prezintă ca un dizaharid format dintr-o moleculă de D-glucoză şi una de Dfructoză. Nu este direct fermentescibilă. Conținutul fructelor in zaharoză variază de la 0,22%(la cireșe) la 5,38 (la piersici)
CONTINUTUL PRUNELOR IN GLUCIDE
Glucoza Specia Prune
Fructoza
Tabelul 3.1. Zaharoza
% din partea edibilă 2,74
2,06
2,78
ACIZI ORGANICI Dintre acizii organici mai des întâlniți și care se găsesc în cantități mai mari în fructe sunt: acidul malic și acidul citric și în cantități mai mici, acidul oxalic. Acești acizi se găsesc în fructe dizolvați în sucul celular sau combinați sub formă de săruri, esteri, glicozide, etc.. Ei sunt neuniform repartizați în fructe. Acidul malic (HOOC-COOH-CH2-COOH), numit și acid hidroxisuccinic, este predominant în vișine, prune, caise, cireșe, mere, etc. și imprimă fructelor un gust de crud, astringent. Acidul citric (HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH 2-COOH) este răspândit în zmeură, căpșune, caise, pere, prune și în cantitatea cea mai mare în lămâi, de la care îi vine și numele. Îndeplinește rolul de intermediar în degradarea oxidativă a glucidelor, intrând în reacțiile ciclului Krebs, numit și ciclul acidului citric.
CONTINUTUL PRUNELOR IN ACIZI ORGANICI
Specia
Acid malic
Acid citric
Tabelul 3.2. Acid oxalic
mg/100 g parte edibilă Prune
1212,00
34,00
11,90
3.3. CARACTERISTICILE ORGANOLEPTICE SI FIZICO-CHIMICE ALE PRODUSULUI FINIT Băuturi alcoolice fermentate din prune Cea mai cunoscută băutură din această grupă este cidrul, care este o băutură slab alcoolică obținută din fructe, printre care și prune, sau dintr-un amestec de fructe.
Cidrul are un grad alcoolic scăzut, dar este bogat în acizi organici, substanțe tanice, pectice și are un sistem enzimatic foarte complex. Cidrul poate fi natural, când se consumă ca atare, sau ameliorat, caz în care se mai adaugă apă sau zahăr, pentru a-i îmbunătăți calitățile de consum.
Băuturi alcoolice fermentate și distilate din prune Distilarea băuturilor alcoolice naturale se efectuează numai în dispozitive de distilare autorizate sanitar și care să asigure calitatea și puritatea produselor. Țuica este băutura spirtoasă obținută prin fermentație alcoolică și distilarea prunelor (diverse soiuri) întregi sau zdrobite ,ori a sucului de prune, în prezența sau în lipsa sâmburilor. Distilarea se face la o concentrație alcoolică de maxim 86%volum. Conținutul în substanțe volatile este de minim 200g/hl alcool 100%volume, în alcool metilic este de 1000g, iar în acid cianhidric de 10g/hl alcool 100%volume. În funcție de zona în care s-au produs prunele, de soi, de tehnologia aplicată, de durata de învechire și concentrația alcoolică, denumirea produsului „țuică” poate fi acompaniată de diverse denumiri prin care se diferențiază calitățile produsului. În anumite zone geografice se mai numește „horincă”,”turţ”.
Țuica poate avea 3 grade: 1. foarte puternică-țuica a-I-a- este distilată de 2 ori, se mai numește și pălincă și are între 45-58% tărie alcoolică. Pălinca maramureșeană ajunge și la 78% tărie alcoolică.de aceea mai este numită și „pălincă de focuri”. 2. țuica de-a-II-a-normală, cu 30-40% tărie alcoolică; 3. țuica de-a-III-a-apa de țuică, cu 15% tărie alcoolică; Șlibovița este o băutură alcoolică limpede, fără sediment, fără particule în suspensie sau tulbureală, incoloră sau de un galben deschis. Are un gust caracteristic, miros plăcut de țuica, fără gust și miros străin(de doage, de afumat).
Rachiul de marc de prune este băutura spirtoasă obținută exclusiv prin fermentarea și distilarea la maxim 86% volum a marcului de prune. Conținutul minim de substanțe volatile este de 200g/hl alcool 100% volume. Extragerea directă a marcurilor fermentabile prin zdrobirea fructelor și separarea sâmburilor, continuând cu extragerea prin presare și difuzie, oferă o materie primă concentrată în zaharuri, ușor de fermentat și de depozitat, care ocupă un spațiu mai mic și realizează prin distilare produse incomparabil mai bune. Rachiul de prune este băutura obținută prin fermentarea și distilarea prunelor, în prezența sau absența sâmburilor. Distilarea se face la o concentrație alcoolică de maxim 86% volume, astfel încât produsul
distilării să aibă aroma și gustul specifice fructului. Conținutul de substanțe volatile este de minim 200h/hl alcool 100%volume. Conținutul maxim de alcool metilic este de 1200g/hl alcool 100% volum.
Învechirea băuturilor distilate din prune Învechirea este practicată pe o perioadă scurtă de timp (6-12 luni), în vederea stabilizării loturilor destinate preparării sortimentelor de țuici și rachiuri obișnuite(comune), deși nu este obligatorie. Pentru sortimentele superioare se folosesc distilate cu vechimea minimum 1-2 ani. Spațiile de învechire cele mai corespunzătoare sunt vasele de stejar cu capacitatea de 500-600l. Uneori se apelează și la capacități mai mari (1000-2000l) în scopul micșorării pierderilor, dar în defavoarea buchetului, aromei și culorii dobândite. Interacțiunile între componentele lemnului (hemiceluloze, lignina ,compuși fenolici, celuloza) și distilate, pot fi de natură fizică (volum, concentrație alcoolică, masa specifică, extract) sau chimică ( procese oxido-reducătoare, modificarea pH-ului, formarea de compuși noi). Localurile cu vase de lemn vor avea temperatura constantă de 18-20ºC, umiditatea relativa 80% și lumină difuză. Igiena și buna administrare a spațiilor, tratamentele și curățenia, sunt obligatorii.
CAPITOLUL IV – TEHNOLOGIA DE FABRICARE A RACHIULUI DE PRUNE 4.1. Proiectarea schimei tehnologice pentru obținerea rachiului de prune.
Apa
Prune
Spălare Zdrobire
Separare sâmburi Borhot Ape uzate
Fermentare Frunți si cozi
Distilare
Redistilare
Redistilare
Depozitare si condiționare Borhot epuizat
Învechire Dopuri si etichete
Îmbuteliere
Livrare
Recipiente
4.2. Descrierea operațiilor tehnologice pentru obținerea rachiului de prune Recepția permite dirijarea selectivă a materiei prime, in vederea fermentării pe loturi (specii sau calități diferite). În țara noastră, prunele constituie materia primă care se prelucrează tradițional prin distilare. Fructele sănătoase, coapte, bogate în zaharuri, se fermentează separat de cele murdare, amestecate cu impurități, crăpate, verzi, atacate de boli sau dăunători, mucegăite sau oțetite. Spălarea se face cu scopul de a înlătura praful, impuritățile și a celei mai mari pârți din microorganismele dăunătoare care dau fermentații nedorite. Spălarea mecanică reduce reziduurile de pesticide, diminuează încărcătura microbiană de cca.6 ori și echivalează cu un tratament termic de 2-5 minute la 100ºC.Fazele spălării mecanice sunt următoarele: înmuiere preliminară, agitare și spălare propriu-zisă, clătire pentru eliminarea ultimelor impurități. Utilaje de spălare folosite: -mașina de spălat cu cuvă; -mașina cu două cuve; -mașina cu tobă perforată; În figură este prezentată mașina cu o cuvă, la care pentru a asigura un debit constant de spălare se menține nivelul constant prin preaplinul de pe peretele lateral al cuvei, acesta terminându-se cu o conductă care dirijează apa cu impurități în canal. La baza cuvei se găsește un racord pentru îndepărtarea apei murdare cu nămol, care eventual se depune pe fundul cuvei.
Zdrobirea permite ușurarea operațiilor ulterioare. Poate fi totală(la fructe moi) sau parțială (fără a sparge sâmburii). Există zdrobitoare cu dinți, cu valțuri, zdrobitoare desciorchinătoare. Strecurarea permite eliminarea cojilor, semințelor, sâmburilor și a altor resturi din masa zdrobită, pentru a obține un produs omogen. Se execută în pasatrice și/sau rafinatrice, in 2-3 etape. Pasatricea are un cilindru perforat, cu palete interioare rotative. Produsul din interiorul cilindrului este centrifugat, iar sucul/pulpa sunt separate prin orificiile sitei. Paletele elicoidale permit o strecurare completă și elimină deșeurile in afara cilindrului. Daca funcționează in mai multe trepte, există: -pasatrice-d=1,5; -rafinatrice-d=0,7-0,8; -ultrarafinatrice-d=0,4-0,5; Strecurarea se face la cald (50-60ºC) iar timpul de strecurare depinde de tipul pasatricii (lungimea și diametrul sitelor, diametrul orificiilor, turația paletelor, spațiul palete-ax).
Separarea sâmburilor Procesul tehnologic de industrializare a prunelor trebuie să aibă in componența sa și această operație. Extragerea sâmburilor din fructe se realizează in cadrul liniilor tehnologice mecanizate cu mașini specializate. Principiul de funcționare al mașinilor pentru îndepărtarea sâmburilor se bazează pe mai multe procedee: -scoaterea sâmburilor prin presare sub acțiunea unor elemente mecanice; -tăierea in 2 bucăți a fructului, urmată de îndepărtarea sâmburelui din cele 2 jumătăți; -tăierea fructelor până la sâmbure și îndepărtarea acestuia întreg; Metoda cea mai utilizată este scoaterea sâmburilor întregi din fructe, sub acțiunea unor elemente mecanice care au forma unor poansoane. Mașinile pentru scos sâmburi folosesc pentru transportul fructelor tamburi cu alveole, plăci cu alveole sau benzi cu alveole.
Extragerea directă a sucurilor/musturilor fermentabile prin zdrobirea fructelor și separarea sâmburilor, continuând cu extragerea prin presare sau difuzie, oferă o materie primă concentrată in zaharuri, ușor de fermentat și de depozitat, care ocupă un spațiu mai mic și realizează prin distilare produse incomparabil mai bune. Spațiile de fermentare industriale sunt bazine de beton cu dimensiunile celulelor de 4×2×2,4m. Îngropate in teren cel puțin pe jumătate, sunt izolate la interior, hidrofug și antiacid, fiind prevăzute cu capace de acces. Celulele bazinelor se repară, se întrețin și se igienizează anual, prin spălare și dezinfectare. Pentru fructe de calitate deosebită, sau din specii valoroase, fermentarea se poate face in căzi de brad cu capacitate de cel puțin 2500-3000kg amplasate sub copertine. Acestea se confecționează specific, se curată și se dezinfectează.
Fermentarea trebuie dirijată, pentru a dura cât mai puțin și pentru a transforma cât mai complet glucidele. Se lasă un gol(de fermentare) de cca.20% la partea superioară. Umplerea trebuie să se facă într-un timp relativ scurt(1-2 zile). Nu se admite fermentarea prin adăugare, la bazinele parţial umplute. Verificarea pH-ului și eventual corectarea sa previne fermentațiile bacteriene (lactică, acetică) și favorizează hidroliza unor glucide complexe. Însămânțarea cu maia de drojdie(5-10%) mărește randamentul în alcool la fermentare.
Degajarea intensă de CO2 poate provoca ridicarea și formarea unui strat superficial (căciulă, plută), unde este favorizată oțetirea. Fenomenul se combate prin amestecarea căciulii, dimineața sau seara, prin acoperirea marcului în fermentare cu polietilena, închiderea cât mai etanșă și printr-o igienă perfectă. Realizarea unei temperaturi de fermentare moderate(24-28oC, mai mică de 30ºC), asigură un randament normal și permite obținerea unui marc fermentat stabil, fără componentele dăunătoare. Dirijarea temperaturii se realizează in ambele sensuri. În toamnele prea călduroase, bazinele se stropesc cu apă rece. Cu cât un marc este mai dulce, temperatura inițială de fermentare va fi mai redusă(la 10% zahăr,20ºC). În perioadele friguroase, când fermentația nu demarează, ea trebuie amorsată termic, printr-o serpentină conectată la instalația de abur. Fermentarea durează 10-14 zile la vase mici și până la 18 zile la bazine. Durata este mult mai redusă la marcurile fără sâmburi și alte impurități, iar la musturile de fructe se finalizează într-o săptămână. La unitățile mari, se recomandă verificarea refractometrică sau chimică a fermentării complete. Prin fermentarea în condiții bune, 100kg zaharuri produc în practică cca.56l alcool pur(Tanner H.,Brunner H.R.).Stănciulescu Gh.(1975),respectiv Potec I.(1976) menționează randamente mai mici.(După Beceanu-„Legume, fructe și flori”) Distilarea alcoolului (distillatio=căzut picătură cu picătură, lb.latină) este o operațiune de separare a acestuia, prin evaporare din soluțiile hidroalcoolice, urmată de condensare. La presiune normală, alcoolul etilic pur începe să fiarbă la temperatura de 78,3ºC. Distilarea este azeotropă, vaporii de apă distilând în amestec cu cei de alcool, dar decalajul între punctele de fierbere determină inițial concentrația preponderentă a fracțiunii ușoare(de fructe), care este alcoolul. Procesul de vaporizare, în care compoziția vaporilor și a lichidului rezidual se schimbă în cursul operației, este o distilare(vaporizare) discontinuă(diferențială). Dacă intre totalitatea vaporilor formați și lichidul rezidual există un echilibru, procesul desfășurând-se continuu, iar vaporii și lichidul sunt îndepărtați de asemenea în mod continuu, procesul este o vaporizare continuă. Instalațiile de distilare folosite pentru fabricarea rachiurilor sunt de diferite tipuri constructive: -instalație de distilare cu funcționare discontinuă de tipul: alambic simplu cu condensator, alambic cu capac deflegmator și taler de deflegmare, alambic basculant cu deflegmator sferic și condensator; -instalație de distilare cu funcționare discontinuă de tipul: cu 2 blaze, cu 3 blaze și instalație de mare randament cu 2 blaze; -instalație de distilare cu funcționare continuă cu o coloană de rectificare. Instalațiile de distilare cu funcționare discontinuă sunt utilizate din ce în ce mai rar datorită dezavantajelor pe care le prezintă, și anume: productivitate scăzută, durată mare pentru operația de distilare, consum mare de căldură. Instalațiile de distilare cu 2 blaze pot fi utilizate pentru obținerea rachiurilor naturale prin distilarea borhoturilor de fructe. Sunt instalații cu funcționare discontinuă, însă prin utilizarea a 2 blaze de distilare, montate in tandem, se asigură colectarea continuă a distilatului. Instalația este compusă din 2 blaze de distilare, deflegmatorul, condensatorul, felinarul de control pentru urmărirea concentrației alcoolice și aparatul de control volumetric. În blaze se realizează distilarea, însă, spre deosebire de instalațiile de distilare simple, in acestea se introduce și refluxul obținut prin condensarea parțială in deflegmator. Deflegmatorul este de tip mixt, multitubular la partea superioară și prevăzut cu cel puțin un taler la partea inferioară. Aceste talere contribuie la îmbogățirea in component volatil a vaporilor, precum și la schimbul de substanța și căldură. Răcitorul instalației este un schimbător de căldură multitubular vertical. Pentru funcționare se încarcă mai întâi blaza cu materie primă la 60-65% din capacitatea ei și se alimentează cu abur barbotorul acesteia. Vaporii alcoolici care se degajă se adună in domul balzei, de unde sunt dirijați către deflegmator.
Vaporii necondensați in deflegmator trec in condensator unde are loc condensarea și răcirea distilatului. Distilatul este evacuat prin felinarul de control unde se urmărește concentrația. In funcție de concentrația alcoolică a întregii cantități de distilat se determină concentrația alcoolică minimă pe care trebuie să o aibă distilatul in felinarul de control. Astfel, pentru rachiurile naturale cu o concentrație de 30-35% volume alcool, distilatul din felinarul de control nu va cobori sub 25% concentrație. În momentul în care această concentrație este indicată la felinarul de control se oprește accesul aburului in barbotorul blazei. În timp ce se golește și se încarcă prima blază, operația de distilare continuă cu cea de-a 2-a blază. În această formă se asigură o funcționare discontinuă din punct de vedere al alimentării și o funcționare continuă la obținerea distilatului. Se remarcă că produsul obținut, distilatul, are o concentrație variabilă in timp și este indicat să se colecteze pe fracțiuni. De ex: la distilarea borhotului de prune pentru obținerea țuicii superioare, frunțile reprezintă 5-6% din distilat, fracțiunea de mijloc are o concentrație de 35-40% ,iar de la 26-30% concentrație alcoolică a distilatului se separă cozile. Operația de distilare durează cca.75 minute. Agentul de răcire este apa care intră in condensator la partea inferioară, având o temperatură de 10-15ºC și asigură condensarea totală a vaporilor alcoolici și răcirea condensatului la o temperatură de aprox.15ºC.Practic,in procesul de producție jumătatea inferioară a condensatorului trebuie să fie complet rece. La evacuare, la partea superioară a condensatorului, apa are o temperatură de 40ºC.O parte este dirijată către deflegmator, iar restul este colectată intr-un rezervor pentru a fi utilizată la alimentarea cazanului de abur. Temperatura apei la evacuarea din deflegmator trebuie sa fie de cca.70ºC.Aceasta se obține prin reglarea corespunzătoare a debitului apei calde. În cazul in care temperatura apei evacuate din deflegmator este sub 70ºC se produce o deflegmare foarte intensă, obţinându-se o cantitate mare de reflux sau chiar o condensare aproape totală a vaporilor, ceea ce determină o perturbare a procesului și o micșorare a randamentului. Apa fierbinte evacuată din deflegmator este folosită ca și cea caldă de la condensator la alimentarea cazanului de abur. (După Ţenu I.-„Tehnologii, procedee și instalații pentru industrializarea produselor vegetale” ,Editura Bolta Rece,IASI,199) Instalația continuă de distilare-rectificare prelucrează rachiul din borhot de prune, cu tăria de 25-30% volume alcool, pe care le concentrează, le rectifică și demetilează, obţinându-se ca produs finit coniac sau rachiu cu tăria de 65-70% volume alcool. Instalația are funcționare continuă, lucrând la presiune atmosferică. Instalația este formată din: preîncălzitor, coloană de distilare, coloană de redistilare-purificare, coloană de demetilare și condensatoarele verticale. Coloanele de distilare, redistilare-purificare și demetilare sunt de tipul cu talere și formate dintr-o serie de tronsoane a căror îmbinare se realizează prin sudură. Alimentarea cu agent termic o coloanelor se face de la un distribuitor de abur. La coloanele de distilat și redistilat alimentarea se face direct prin barbotare, iar la coloana de demetilare-indirect, prin intermediul serpentinei de încălzire situate la baza coloanei. Condensatoarele instalației și preîncălzitorul sunt de tip schimbătoare de căldură multitubulare, verticale. Preîncălzitorul folosește ca agent de încălzire lichidul epuizat în alcool de la coloana de distilare, fiind introdus in preîncălzitor prin intermediul unui sifon. Instalația mai este dotată cu o serie de aparate auxiliare: debitmetre, aparate de măsurare și înregistrare a concentrațiilor alcoolice, termometre. Materia primă este introdusă cu o pompă in rezervorul tampon, de unde apoi ajunge in preîncălzitor și de aici trece prin debitmetru ,alimentând coloana de distilare. Vaporii alcoolici obținuți in urma distilării se ridică la vârful coloanei, condensează in condensator, apoi o parte se reîntoarce în coloană sub formă de reflux extern, iar o altă parte trece și alimentează coloana de redistilare-purificare la vârful ei. Refluxul intern al coloanei de distilare se elimină prin sifon și alimentează preîncălzitorul. Vaporii alcoolici obținuți în coloana de redistilare-purificare ies pe la vârful coloanei și se condensează in condensator, de unde o parte se reîntoarce in coloană ca
reflux extern și din acesta, prin intermediul unui robinet, o cantitate mică poate trece direct in rezervorul cu alcool metilic și o altă parte trecând prin debitmetru, alimentează coloana de demetilare pe un taler corespunzător concentrației lichidului de alimentare. Distilatul obținut in coloană, de pe talerul corespunzător concentrației de 65-70% , este trecut prin răcitor și apoi trimis la rezervorul de depozitare. Refluxul intern al coloanei de demetilare, prin intermediul unei pompe, este introdus în rezervorul tampon și de aici va alimenta coloana de redistilare pe un taler inferior celui pe care se aduce refluxul extern de la condensator. (După Cojocaru C.-„Lucrările Institutului de Cercetări Alimentare” ,vol.III-1959)
Deflegmarea constituie o fază de purificare preliminară ,prin care amestecul de vapori veniți direct de la blază este condensat parțial, la o temperatură intermediară. Condensează fracțiunile mai grele(flegma), în care apa și o serie de compuși cu miros/gust neplăcut ocupă un loc important. Ele se întorc in blază, iar componentele utile pe care le mai conțin sunt antrenate din nou. Fracțiunea volatilă, deflegmată, devine mai bogată in alcool etilic și totodată epurată parțial de o serie de componente dăunătoare. Rectificarea(redistilarea) este necesară pentru îndepărtarea substanțelor nedorite( toxice, cu gust și miros neplăcut), în vederea obținerii unui distilat pur , de tărie alcoolică superioară , care ocupă un spațiu de depozitare mai restrâns. Rectificarea se realizează discontinuu ca o distilare fracționată, iar continuu in instalații cu mai multe coloane. Materia primă o constituie distilatul realizat, dintr-un marc de 5% alcool etilic rezultă un distilat inițial de numai 35-36% volume. -Rectificarea discontinuă-constă in încălzirea treptată a distilatului primar , proces care determină fierberea succesivă a componentelor, în ordinea volatilității lor. Solubilitatea in alcool și masa moleculară influențează acest proces. Trebuie făcută precizarea că in amestecurile lichide complexe cu componenți miscibili in orice proporție, azeotropia micșorează punctul de fierbere. La început distilă frunțile ,care au o pondere de cca.10%,din care doar primele 1-2% au gust rău. Ele au o tărie alcoolică mare și conțin aldehide, esteri volatili, dar și unii alcooli superiori, eventual acid sulfuros. Urmează inima(mijlocul) ,in care predomină alcoolul etilic. În final distilă cozile, de tărie alcoolică scăzută, dar de aciditate mărită, compuse din alcooli, acizi organici, furfurol. Prin repetare, rectificarea discontinuă permite obținerea de distilate de mare puritate. Aparatele, regimul și viteza de distilare determină formarea de compuși( esteri, acetili, aldehide, furfurol), in funcție de oxigenare, temperatura, sau cationii prezenți. -Rectificarea continuă-se execută in coloana a doua de rectificare a instalațiilor cu mai multe coloane. La instalația ICOR-500 coloana de rectificare este alimentată continuu la partea superioară cu distilat de 25-30% volume, care coboară din taler in taler, in contracurent cu aburul. Coloana rectifică zilnic 300-500hl, producând 48-54 hl distilat de 65-70% volume, iar reziduul de bază intră in retur la coloana de distilare primară.
Condiționarea distilatelor brute(demetilarea) apare necesară la distilatele care provin din fructe bogate in substanțe pectice cu grad de metoxilare variabil. In timpul
fermentării, alcoolul metilic este eliberat și trece ulterior in distilatul brut. Distilatele de fructe au un conținut mediu in alcool metilic de 4-6 ori mai mare decât celelalte distilate. SP 3:1999 admite un conținut in alcool metilic la rachiurile de fructe de 1g alcool metilic/100 ml alcool absolut. Reducerea cantității de alcool metilic se poate realiza prin prelucrarea de fructe sănătoase, inactivarea enzimelor pectolitice, o fermentare corectă și o distilare în care este inclusă demetilarea. Metodele de demetilare sunt posibile atât la distilarea discontinuă, cât și la cea continuă. În amestecurile slab alcoolice, alcoolul metilic se concentrează mai mult in fracțiunea finală(cozi).La concentrații de peste 75% volume, alcoolul metilic separă preponderent in frunți. In instalații de tip Padovan/ICOR 500, coloana de demetilare funcționează in circuit cu coloana de rectificare, asigurând separarea alcoolului metilic pe talerele superioare.
Condiționarea distilatelor brute constă in depozitarea, îngrijirea, conservarea și ameliorarea acestora. Spațiile de depozitare pot fi vase de lemn, cisterne izolate in interior, sau rezervoare metalice. Distilatele se cupajează, in vederea obținerii unor loturi omogene, cu caracteristici calitativ superioare ,corectând și egalizând diferite însușiri existente in deficit sau in exces. Unele distilate prezintă însă diverse defecte, care nu au putut fi prevenite in totalitate, dar care trebuie înlăturate in proporție cât mai mare. Defectele pot fi de miros și gust, culoare, tulbureală și aciditate. Ele se elimină prin metode fizice( aerisiri, tratamente termice căldură/frig, filtrări) și/sau cu diverse substanțe( cărbune activ, kieselgur, bentonită, ulei, gelatină, tanin, oxid de magneziu), dar uneori se apelează la redistilare.
Învechirea este practicată in vederea stabilizării loturilor destinate preparării sortimentelor de țuici și rachiuri, timp de 6-12 luni. Pentru sortimentele superioare se folosesc distilate cu vechimea de minim 1-2 ani. Spațiile de învechire cele mai corespunzătoare sunt vasele de stejar cu o capacitate de 500-600l. Prepararea și îmbutelierea băuturilor alcoolice distilate Băuturile distilate se prepară la o tărie alcoolica fixă( de consum) pe baza unei rețete de fabricație. Procesul tehnologic se derulează astfel: recepție, preparare, condiționare, lotizare, îmbuteliere, depozitare. Materiile prime utilizate sunt distilatele tipice, apa dedurizată, precum și diferite componente cu rol de bonificatori( caramel sirop de zahăr).Distilatele vor corespunde senzorial și analitic(alcool metilic, metale grele).Apa dedurizată folosită va avea 3 grade germane și se va adăuga in proporție de până la 15% din volum. Bonificatorii vor corespunde din punct de vedere calitativ și toxicologic. Prepararea se realizează cu omogenizare, urmată de filtrare sau tratamente limpezitoare(cleiri). Pentru realizarea unor produse omogene și stabile , lotizarea și stocarea o perioadă caracteristică pentru fiecare sortiment sunt obligatorii. Îmbutelierea se realizează in ambalaje de sticlă, caracteristice, cu închidere sigilată, in condițiile unui control de calitate superior. Sortimentele superioare provin din distilate mai vechi de un an( Țuică bătrânde Horezu, extrafină, de Turţ, Selecționată, Superioară Silvania/Zalău, Tradițional, Șliboviță).
4.3.1. Descrierea fluxului tehnologic Instalația de distilare a rachiului si coniacului, de tipul cu 3 coloane, poate prelucra borhot de prune, tescovina, vin etc. Distilatul obținut are o tărie de 25-30% volume alcool, iar prin concentrare, rectificare si demetilare se realizează un produs final, rachiu sau coniac, cu tăria de 65-70% volume alcool. Instalația de distilare pentru rachiu si coniac este cu funcționare continua, lucrează la presiune atmosferica si reprezintă schema instalației care a fost fabricata sub denumirea de INCOR-500 Instalația este formata din următoarele parți principale: preîncălzitorul pentru produsul de distilat (6), coloana de distilare (8), condensator vapori coloană de redistilare-purificare (14), coloana de demetilare (20). Coloanele de distilare, redistilare-purificare si demetilare sunt de tip cu talere, fiind formate dintr-o serie de tronsoane a căror îmbinare se realizează prin sudura. Alimentarea cu agent termic a coloanelor se face de la un distribuitor de abur (26). La coloanele (8) si (12) alimentarea cu abur se direct prin barbotare, iar la coloana (20), indirect prin intermediul serpentinei de încălzire (29) situata la baza acesteia. Debitul agentului de răcire (apa), care alimentează condensatoarele si răcitorul de distilare, este reglat prin intermediul unui distribuitor. Prin intermediul robinetelor (10), (15) si (22) instalația este in legătura cu atmosfera, prin ele reglându-se totodată si cifra de reflux a coloanelor. Condensatoarele instalației si preîncălzitorul sunt de tipul schimbătoare de căldură multitubulare, dispuse vertical. Preîncălzitorul (6) folosește ca agent de încălzire lichidul epuizat in alcool, care a realizat de la coloana de distilare, aceasta fiind introdusa in schimbătorul de căldură prin intermediul unui sifon (28). Instalația de distilare-rectificare mai este echipata cu diferite aparate auxiliare, cum ai fi: debitmetre (7), (18), aparate de măsurare si înregistrare a concentrațiilor alcoolice, termometre etc. Materia prima este introdusa in preîncălzitorul (6), prin pompa (4), unde circulând prin spațiul dintre țevi se încălzește, preluând energia termica cedata de lichidul epuizat de alcool, care a rezultat din coloana de distilare. Materia prima preîncălzită trece prin debitmetrul (7) si alimentează coloana de distilare (8). Vaporii alcoolici obținuți in urma distilării se ridica la vârful coloanei, condensează in condensatorul (9), după care, o parte, se reîntorc in coloana sub forma de reflux extern, iar o alta parte, prin robinetul (11), alimentează coloana de redistilarepurificare (14) la vârful ei. Reflexul intern al coloanei de distilare se elimina prin sifonul (28) si
alimentează preîncălzitorul (6). Vaporii alcoolici obținuți in coloana de redistilare-purificare ies pe la vârful acesteia si se condensează in condensatorul (14), de unde o parte se reîntoarce in coloana ca reflux extern si, din aceasta, prin intermediul robinetului (16), o mica cantitate poate trece direct in rezervorul cu alcool metilic, iar o alta parte, trecând prin debitmetrul (18), alimentează coloana de demetilare (20) pe un taler corespunzător concentrației lichidului de alimentare. Distilatul obținut din coloana (14), de pe talerul corespunzător concentrației alcoolice de 65 70% volume alcool, este trecut prin răcitorul (13) si filtrul (21), după care este colectat in rezervorul de depozitare pentru distilat. Lichidul alcoolic de pe baza coloanei de redistilare-purificare se elimina din coloana si alimentează coloana de distilare. Vaporii alcoolici obținuți in coloana de demetilare (20) conțin alcoolul metilic, care se elimina pe la partea superioara a coloanei, se condensează in condensatorul (21), o parte se întorc
sub forma de reflux extern a coloanei, iar cea mai mare parte, prin robinetul (23), trece in rezervorul de depozitare. Refluxul intern al coloanei (20) este introdus in rezervorul-tampon(17), prin intermediul pompei (19), după care alimentează coloana de redistilare pe un taler inferior celui pe care se aduce refluxul extern de la condensator (14).
4.3.2. Descrierea utilajelor folosite în cadrul liniei tehnologice Pompa centrifugă alimentare țuică Funcționarea pompei este foarte simpla: fluidul este aspirat axial(in centru pompei) si refulat radial. Paletele sunt curbate in sensul invers a sensului de rotire pentru a asigura o curgere laminara. In interiorul palelor viteza este foarte mare, intre 8 – 15 m/s. Pentru a micșora viteza si a creste presiune, racordul de refulare are un diametru mai mare, viteza fluidului ajungând la 4-5 m/s. Se construiesc pentru debite medii(0,5 m3 ÷ 1,0 m3) si presiuni mici si medii(pana la 9 bar).Energia hidraulica a fluidului este data de energia cinetica(viteza) si de energia potențiala(presiunea). Pompele nu sunt autoamorsabile, deci pentru a fi puse in funcționare este necesara umplerea tubulaturii de aspirație cu lichid, sau evacuarea aerului din acest tronson.
1- Rotor; 2- Stator; 3- Palete; 4- Arbore de antrenare; 5- Racord de aspirație; 6- Racord de refulare.
Fig.4.6.
Rezervor tampon Rezervorul tampon este un rezervor izolat, care este instalat in circuitul de apa rece imediat după schimbătorul de căldura al chiller-ului. Scopul sau este de a colecta apa răcita, care este produsa de schimbătoarele de căldura, in scopul de a pompa apa rece din rezervorul tampon
si in acest fel este asigurat fluxul constant si regulat de apa rece la unitățile locale (ventil convectoare, etc.). De obicei este însoțit de o valva de siguranța si de o valva de aerisire. Capacitatea de stocare a rezervorului tampon depinde de cantitatea totala a apei din circuitul instalației (l/min) si de capacitatea nominala de răcire a sistemului (kW).
Condensator vapori coloana de redistilare-purificare Vaporii alcoolici obținuți in coloana de redistilare-purificare ies pe la vârful acesteia si se condensează in condensatorul (14). Distilatul obținut din coloana de redistilare-purificare, de pe talerul corespunzător concentrației alcoolice de 65 70% volume alcool, este trecut prin răcitor si filtru, după care este colectat in rezervorul de depozitare pentru distilat.
Condensator coloana de distilare Vaporii alcoolici obținuți in urma distilării se ridica la vârful coloanei, condensează in condensatorul (9), după care, o parte, se reîntorc in coloana sub forma de reflux extern, iar o alta parte, prin robinet, alimentează coloana de redistilare-purificare la vârful ei.
Preîncălzitorul Materia prima este introdusa in preîncălzitorul , prin pompa, unde circulând prin spațiul dintre țevi se încălzește, preluând energia termica cedata de lichidul epuizat de alcool, care a rezultat din coloana de distilare Preîncălzitorul folosește ca agent de încălzire lichidul epuizat in alcool, care a realizat de la coloana de distilare, aceasta fiind introdusa in schimbătorul de căldură prin intermediul unui sifon.
Robinet reglare Prin intermediul robinetelor instalația este in legătura cu atmosfera, prin ele reglându-se totodată si cifra de reflux a coloanelor.
Debitmetru Instalația de distilare-rectificare mai este echipata cu diferite aparate auxiliare, cum ai fi: debitmetre aparate de măsurare si înregistrare a concentrațiilor alcoolice, termometre
Coloana de distilare Distilarea alcoolului - separarea amestecului alcool multicomponent în fracții pure (alcooli etil și metil, apă, uleiuri de fuzel, aldehide etc.) având diferite puncte de fierbere, prin evaporare repetată de condensare lichide și vapori pe dispozitivele de contact (tăvi sau de ambalare) în turn contracurent speciale dispozitive. Din punct de vedere fizic posibila rectificare, deoarece inițial concentrația componentelor individuale ale amestecului în fazele de vapori și lichide este diferit, dar sistemul tinde spre echilibru - aceeași presiune, temperatură și concentrația tuturor substanțelor din fiecare fază. La contactul cu vaporii de lichid îmbogățit foarte volatil (punct de fierbere mai mic) componente, la
rândul său, un --volatile lichid (cu punct de fierbere ridicat). În același timp, îmbogățind schimbul de căldură. Timpul de contact (fluxuri de interacțiune), numit proces de schimb de masă vapori-lichid. Datorită diferitelor direcții de mișcare (creșteri de abur, și curge în jos lichidul), se poate selecta în mod individual componente aproape pure, după atingerea sistemului de echilibru la vârful coloanei de distilare, au fost incluse în amestec. Mai întâi părăsesc substanța cu un punct de fierbere scăzut (aldehide, esteri și alcooli), și apoi - cu un (ulei de fuzel) ridicat.
4.3.3. Instalația de distilare continuă (După E. Rasenescu, Dr. Ing. S. Constantinescu, Prof. Ing. Motoc -„Operații și utilaje in industria alimentară”)
Instalația de distilare continuă este destinată fabricării rachiurilor din borhotul de fructe(in special prune fermentate).Poate funcționa independent sau împreună cu instalația de rectificare, când formează o instalație pentru distilarea continuă a rachiurilor naturale. Produsul rezultat este rachiul de prune, având tăria de 25-35% care, in mod normal, trebuie trecut prin instalația de rectificare-demetilare pentru a obține rachiul pentru consum. Instalația este compusă din mai multe aparate: coloana de distilare alcătuită din 18 compartimente de tipul cu talere și clopote ,fiind prevăzută și cu un sistem de curățire. Acest sistem este format dintr-un motor cu reductor , fixat la partea superioară a coloanei, care antrenează arborele pe care sunt prinse periuțe sau lopățele de curățire. Pentru a permite curățirea in întregime a talerelor, acestea sunt racordate intre ele cu conducte de legătură prin exteriorul coloanei. La partea inferioară a coloanei este blaza in care se introduce aburul și din care este evacuată continuu materia primă epuizată in alcool.Ca anexă la coloană există un deflegmator cu filtru, format din deflegmatorul propriu-zis tubular și dintr-un filtru de oțel inoxidabil. Filtrul are rolul de a curăța vaporii alcoolici de eventualele impurități ce pot fi antrenate de aceștia la ieșirea din coloană. Vaporii alcoolici trec din filtru in grupul de condensatoare. Alimentarea cu materie primă se face pe la partea superioară a coloanei cu ajutorul unei pompe. Borhotul de prune fără sâmburi este pompat la partea superioară a coloanei, de unde apoi coboară, în timp ce vaporii parcurg drumul invers, de jos in sus, barbotând in clopotele talerelor și epuizează materia primă in alcool. Vaporii alcoolici ies pe la partea superioară a coloanei și intră in deflegmatorul cu filtru, de unde, curățați și concentrați, trec la un condensator pt. a fi transformați in distilat. Materia primă epuizată in alcool se evacuează continuu pe la partea inferioară a coloanei.
ANEXE:
Utilaj de distilare
Borhot de prune
Rachiu de prune
CONCLUZII Proiectul cuprinde patru capitole şi o listă bibliografică cu lucrări reprezentative în domeniu, cuprinzând şi lucrări publicate de autor. Cele patru capitole sunt structurate pe 34 pagini, în care sunt incluse figuri şi tabele. Capitolul I „CAPITOLUL 1: GENERALITĂȚI – ORIGINE, VALOARE
NUTRITIVĂ, PRODUCȚIE” Capitolul II „CAPITOLUL II – MATERII PRIME ȘI AUXILIARE” Aspectele principale abordate în acest capitol sunt prezentate în continuare. Materia prima-prunele Marimea fructelor de prun Tipuri de prun Locul de plantare Plantarea Ingrijirea prunilor Recoltarea prunelor Depozitarea prunelor Ambalarea rachiurilor Capitolul III „CAPITOLUL III – CARACTERISTICILE MATERIILOR
PRIME, A MATERIILOR AUXILIARE ȘI ALE PRODUSULUI FINIT” Aspectele principale abordate în acest capitol sunt prezentate în continuare. Insusirile fizico-chimice ale prunelor Compozitia chimica a prunelor Continutul prunelor in glucide Continutul prunelor in acizi organici Caracteristicile organoleptice si fizico-chimice ale produsului finit Invechirea bauturilor distilate de prune Capitolul IV „TEHNOLOGIA DE FABRICARE A RACHIULUI DE PRUNE” Aspectele principale abordate în acest capitol sunt prezentate în continuare. Proiectarea schemei tehnologice pentru obtinerea rachiului de prune Descrierea operatiilor tehnologice pentru obtinerea rachiului de prune Descrierea fluxului tehnologic Descrierea utilajelor folosite in cadrul liniei tehnologice Instalatia de distilare continua
Bibliografie „Mașini, utilaje și instalații din industria alimentară”-Elena Petculescu, Paul Dinache,Lucian Oancea „Lucrările Institutului de Cercetări alimentare”,vol.III,1959-Cojocaru C. „Utilaje pentru prelucrarea primară și păstrarea produselor agricole”, Institutul Politehnic Iasi,1987 „Tehnologii, procedee, mașini și instalații pentru industrializarea produselor vegetale ”,Vol.I,II,editura Bolta Rece, Iași-Ioan Ţenu http://proalimente.com/cum-se-fac-rachiurile-naturale-tuica-tehnologia-defabricare/ http://adevarul.ro/locale/alba-iulia/Tuica-mandria-romanilor-prepara-obtinecelebra-bautura-alcoolica-ardeal-1_57bda1ae5ab6550cb80dfa42/index.html https://legestart.ro/despre-tuica-si-rachiuri-fara-gluma/ http://www.stirilekanald.ro/e-demonstrat-stiintific--țuica--cel-mai-bunmedicament--spun-cercetătorii-americani--ce-boli-vindeca_63873.html http://calorii.slabute.ro/calorii-tuica-casa.html https://www.realitatea.net/cum-poti-face-tuica-de-prune-la-tine-acasa-retetape-care-trebuie-sa-o-respecti-cu-strictete_2102608.html