CAPITOLUL I

Caracteristicile materiilor prime si a produselor finite

1.MATERIA PRIMĂ-PRUNELE

Denumire stiintifică-Prunus domestica

Prunul este una din cele mai importante specii de climat temperat care este cultivată pentru fructele sale, consumate atât in stare proaspată,cât şi industrializat sub diferite forme( compot, dulceată, gem, magiun, băuturi nealcoolice si alcoolice,dar şi fructe deshidratate). Prunul asigură producţii mari şi constante, o perioadă lungă de valorificare a fructelor (peste 90 zile), posibilităţi 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, Franţa. Producţia mondială este de aproximativ 9 milioane tone,din care 5 milioane în Asia, Europa-2.600.000t, America de Nord-600.000t. În Europa cantităţile produse sunt: Iugoslavia-450.000t, România-430.000t, Germania-380.000t, Franţa-260.000t. La noi in ţara pondere mare au:Arges-60.000t,Vâlcea, Bihor, Dâmboviţa, Arad, Sălaj,Iaşi. Prunele fac parte din grupa speciilor drupacee.La acestea se iau în considerare mărimea, forma, pedunculul, cavitatea pedunculară, punctul stilar, pieliţa (pruina, perozitatea), si punctele de sub pieliţa. Dintre aceste caractere, mai stabile sunt perozitatea pieliţei, aderenţa sâmburelui la pulpă, sâmburele si gustul miezului din sâmbure. Celelalte caractere oscilează foarte mult deoarece sunt influenţate de starea pomului,de mărimea producţiei, precum şi de influenţa factorilor de mediu.

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;

Însuşirile fizico-chimice ale prunelor

La prune se apreciază mărimea fructelor, detaşarea usoară a fructului de pe sâmbure, fermitatea pulpei, conţinutul în zahăr şi aciditate, gustul fructelor.

Valoarea alimentară a prunelor se datorează conţinutului în : substantă uscată:15,1-22,4%; zahăr total:7,1-16,3%; aciditate:0,5-1,7%; substanţe tanoide:0,05-0,25%; substanţe pectice:0,5-11,3%; substanţe minerale(0.2-0.65%, din care potasiul în proporţie 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.

Pruna este un fruct care are puternice calitţi energizante. Acest lucru se datorează zaharurilor pe care le conţine în cantitate mare şi care potenţează capacitatea energetică a organismului, intervenind şi stimulând atât sistemul muscular cât şi pe cel nervos. Pentru aceia care depun eforturi fizice mari se recomandă mai ales folosirea fructelor uscate, adică sportivi, copii şi cei de vârsta a III-a, deoarece la prunele uscate valoarea energetică este mai mare de 5 ori faţă de cele proaspete. Prunele trebuie să intre în regimul alimentar hiposodat al unor boli cum sunt guta şi nefritele, în care ureea este crescută.Prunul este un pom fructifer cu multe varietăţi; fructele se folosesc în mod deosebit ca aliment şi sub formă de băuturi ( oţet, ţuică, cidru, rachiu etc.). Rachiul de prune este mult mai folosit în medicina populară la prepararea “plămădelilor”, pentru frecţii şi în bolile splinei şi pentru eliminarea limbricilor.. În afara calităţilor energizante, pruna mai este şi puternic vitaminizantă, de aceea este indicată în cazuri de viroză, boli cronice etc. În prune se găsesc vitaminele B1, B2, C, A, mulţi hidraţi de carbon (zaharuri, precum glucoza şi levuloza), acizi organici şi săruri minerale (de calciu, de fier, de potasiu în cantitate mare, de magneziu, mangan şi sodiu). Din cauza acestei compoziţii complexe, prunele constituie un bun stimulent nervos în afecţiunile respective. Prunele sunt indicate în constipaţii, fie ca atare, crude sau preparate în compoturi. Pruna este un fruct cu acţiune dezintoxicantă şi decongestivă hepatic şi se foloseşte ca adjuvant n regimurile alimentare în cazul afecţiunilor hepatice. Cantitatea mare de săruri de potasiu pe care le conţine fructul fac din el un bun

diuretic (mai ales în fenomenele de reumatism – gută, precum şi in cazurile de hipertensiune arterială - ca diuretic). Prunele se mai folosesc în cazul anemiilor, unde prezenţa de săruri de fier şi a vitaminei C conduc la îmbogăţirea hemoglobinei din sânge. De asemenea, trebuie remarcat faptul că prezenţa sărurilor de mangan, care intră în componenţa sistemelor enzimatice, intervine activ în desfăşurarea unor metabolisme importante, favorizând desfăşurarea funcţiilor hepatice şi renale. Sărurile de mangan intervin activ în metabolismul calciului şi al fierului în prezenţa unor vitamine; sărurile de magneziu constituie un tonic general şi un factor de drenor hepatic. Prunele au valoare calorică mare.

Tipuri de prun

1. prunii în formă de evantai -ating inălţimi de 2m cu diametrul de 3m. Deşi sunt cei mai scunzi dintre soiuri, sunt o alegere perfectă când trebuie plantaţi lânga 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 înălţime şi 1.6m în diametru, ceea ce-i face perfecţi pentru o grădină mică. Ramurile cresc in toate direcţiile,de pe un trunchi drept,central.

3. prunii cu coloana in formă de tufă -nu au nevoie de spalier;sunt cu mult mai înalţi,ajungând până la 4m înălţime.Ramurile şi foliajul se dezvoltă de la 1m de la nivelul pământului,ceea ce uşurează îngrijirea,tăierea şi recoltarea majorităţii 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 înălţime şi 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 plantaţi decât în grădini foarte mari.

Locul de plantare

Locul trebuie ales dinainte,in funcţie 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 priveşte condiţiile de care are nevoie un prun, acestea sunt 3: căldura,lumina şi umezeala. Prunii înfloresc mai devreme decât alţi pomi fructiferi, aşa că nu trebuie plantaţi în zone în care temperaturile scad sub 0. Dacă totuşi se doreste acest lucru soiurile recomandate sunt: Czar,Victoria si Marjorie’s Seedling. Prunii preferă locurile aflate în plin soare, deşi nici grădinile cu puţină umbră dimineata şi dupa-amiaza nu le dăunează.În ceea ce priveşte umezeala, este foarte important ca prunii să nu fie plantaţi 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 aşeze. Se sapă o groapă de 60cm lungime şi 1.2m diametru şi 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 cantităţii de fructe. Prunii trebuie legaţi de un arac în primii ani de la plantare. Aracul se înfige în pământ la cel puţin 15cm de la tulpină, iar punctele de legatură se fac din 30cm în 30cm, cu fazii de plastic sau sfoară.

Îngrijirea prunilor

La prunii noi plantaţi, trebuie avut grijă să nu îngheţe în prima iarnă şi trebuie udaţi bine în perioadele secetoase. Prunele care se antrenează pe spaliere/pereţi trebuie udaţi regulat. Pomii maturi nu necesită prea multe îngrijiri in afară de tăiere şi reducerea numărului de fructe. Deoarece prunii au multe rădăcini, din ele vor creşte mulţi copaci pitici, pe o raza de 3m în jurul tulpinii principale. Aceştia trebuie tăiaţi pentru a fi ţinuţi 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 aceeaşi 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 şi în anul următor, totodată ramurile încărcate cu prea multe fructe se pot rupe. Numărul de fructe se reduce în 2 etape: o dată la sfârşitul lunii mai, când încep să se formeze fructele şi 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, pigmentaţia şi 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 şi a celei acoperitoare;-culoarea pulpei şi textura sa;-conţinutul în substanţă uscată;-aciditatea fructelor;

Soiuri de prune

1. văratice- precum Tuleu Gras-care are fructe de formă ovală cu pieliţa subţire, de culoare violet-închis sau neagră, pulpa de culoare verde-gălbuie, cu gust dulce-acrisor.

2. de toamnă - Vinetele Românesti sau Brumării-sunt cele mai valoroase; au forma oval-alungită, pieliţa de culoare vânătă-închis spre neagră, subţire şi foarte elastică; la suprafată au un strat de brumă albăstruie. Pulpa este de culoare galben-verzuie la început, apoi rosiatică ,cu gust dulce, aromă placută; este neaderentă la sâmburi.

-D’Agen-au formă oval-alungită, fructele sunt de mărime mijlocie, pieliţa rosiatică-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(descriere a prunelor după Beceanu şi Potec) Depozitarea prunelor

Prunele se depozitează în ambalaje, procedeu folosit pentru mărirea perioadei de păstrare, în palete-lăzi, numite în termeni tehnici şi box palete, cu o capacitate medie de 300-400kg, ce permit încărcături maxime de 1,5-2t/m². Produsele ocupă volumul interior până la înălţimea utilă(590cm), iar suprafaţa de aerisire totală este de 13,6%. Prin suprapunere, pe 8-9 nivele, până la 5,9-6,6m, se lasă un spaţiu de protecţie între produs şi fundul paletei lăzii de deasupra de 5-10cm. Când starea tehnică a box-paleţilor nu permite, stivuirea se face la o înălţime mai mică (4-6 nivele). Introducerea şi scoaterea se execută în aceeaşi ordine (”primul intrat- primul iesit”), iar aranjarea stivelor se face lăsând spaţii de 5-10cm între coloane şi cel puţin 20-30cm la peretele celulei. Uneori se practică şi culoare de control de 50cm, pentru a putea observa mai bine evoluţia produsului.

Se mai foloseşte şi depozitarea paletizată în lăzi, dar cantităţile păstrate sunt mai modeste-1,2-1,5t/m2. În prima fază se constituie unităţile de încărcătură paletizată. În faza următoare paletele cu lăzi se introduc in celule, unde se suprapun pe maximum 4 nivele până la înălţimea de 5,6m. Pentru lădiţe platou, mai fragile, se folosesc palete cu montanţi.

Se mai practică şi depozitarea nepaletizată 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, distanţate la ½ din lungimea unei lăzi, se asează stratul următor in mod similar, dar perpendicular pe primul. Înaltimea maximă de suprapunere este de 2,5m. Circulaţia aerului şi uniformitatea factorilor de păstrare este asigurată la un nivel superior, dar încărcătura la unitatea de suprafaţă se reduce.

-sistemul compact-este o simplă suprapunere pe orizontală şi verticală, fără spaţii. Încărcătura realizată este maximă, dar circulaţia aerului şi uniformitatea factorilor de păstrare nu se face corespunzator. De aceea stivele de ambalaje compacte sunt de dimensiuni mici, amplasate pe gratare, pentru ca spaţiile de circulaţie a aerului să fie suficiente.

(După cartea „Utilaje pentru prelucrarea primară şi păstrarea produselor agricole”-Institutul Politehnic Iaşi,1987,”Conservarea şi păstrarea produselor agricole vegetale” de A.Mogarzan,A.Rizea)

2.CARACTERISTICILE PRODUSELOR FINITE

Băuturi alcoolice fermentate din prune

Cea mai cunoscută băutură din această grupă este cidrul, care este o băutur slab alcoolică obţinută din fructe, printre care şi prune, sau dintr-un amestec de fructe. Cidrul are un grad alcoolic scăzut, dar este bogat în acizi organici, substanţe tanice, pectice şi 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 îmbunătăţi calităţile de consum.

Băuturi alcoolice fermentate şi distilate din prune

Distilarea băuturilor alcoolice naturale se efectuează numai în dispozitive de distilare autorizate sanitar şi care să asigure calitatea şi puritatea produselor. Ţuica este băutura spirtoasă obţinută prin fermentaţie alcoolică şi distilarea prunelor (diverse soiuri) întregi sau zdrobite ,ori a sucului de prune, în prezenţa sau în lipsa sâmburilor. Distilarea se face la o concentraţie alcoolică de maxim 86%volum. Conţinutul în substanţe 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 funcţie de zona în care s-au produs prunele, de soi, de tehnologia aplicată, de durata de învechire şi concentraţia alcoolică, denumirea produsului „ţuică” poate fi acompaniată de diverse denumiri prin care se diferenţiază calităţile produsului. În anumite zone geografice se mai numeşte „horincă”,”turţ”.

Ţuica poate avea 3 grade:1. foarte puternică-ţuica a-I-a- este distilată de 2 ori, se mai numeşte şi

pălincă şi are între 45-58% tărie alcoolică. Pălinca maramureşeană ajunge şi la 78% tărie alcoolică.de aceea mai este numită şi „pălincă de focuri”.

2. ţuica de-a-II-a-normală, cu 30-40% tărie alcoolică;3. ţuica de-a-III-a-apa de ţuică, cu 15% tărie alcoolică;

Şliboviţa 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 ţuica, fără gust şi miros străin(de doage,de afumat).

Rachiul de marc de prune este băutura spirtoasă obţinută exclusiv prin fermentarea şi distilarea la maxim 86% volum a marcului de prune. Conţinutul minim de substanţe volatile este de 200g/hl alcool 100% volume. Extragerea directă a marcurilor fermentabile prin zdrobirea fructelor şi separarea sâmburilor, continuând cu extragerea prin presare şi difuzie, oferă o materie primă concentrată în zaharuri, uşor de fermentat şi de depozitat, care ocupă un spaţiu mai mic şi realizează prin distilare produse incomparabil mai bune. Rachiul de prune este băutura obtinută prin fermentarea şi distilarea prunelor, în prezenţa sau absenţa sâmburilor. Distilarea se face la o concentraţie alcoolică de maxim 86% volume, astfel încat produsul distilării să aibă aroma şi gustul specifice fructului. Conţinutul de substanţe volatile este de minim 200h/hl alcool 100%volume. Conţinutul maxim de alcool metilic este de 1200g/hl alcool 100% volum.

(După Cojocaru C.-„Lucrările Institutului de Cercetări Alimentare”, vol. III-1959,Filimon N.-„Tehnologia industriei fermentative”,Ed,Didactică şi Pedagogică,Bucuresti,1971)

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 ţuici şi rachiuri obişnuite(comune), deşi nu este obligatorie. Pentru sortimentele superioare se folosesc distilate cu vechimea minimum 1-2 ani. Spaţiile de învechire cele mai corespunzătoare sunt vasele de stejar cu capacitatea de 500-600l. Uneori se apelează şi la capacităţi mai mari (1000-2000l) în scopul micşorării pierderilor, dar în defavoarea buchetului, aromei şi culorii dobândite. Interacţiunile între componentele lemnului (hemiceluloze, lignina ,compuşi fenolici, celuloza) şi distilate, pot fi de natură fizică (volum, concentraţie alcoolică, masa specifică, extract) sau chimică ( procese oxido-reducătoare, modificarea pH-ului, formarea de compusi noi). Localurile cu vase de lemn vor avea temperatura constantă de 18-20ºC, umiditatea relativa 80% şi lumină difuză. Igiena şi buna administrare a spaţiilor, tratamentele şi curaţenia, sunt obligatorii.

(După Butulescu I.-„Tehnologia prelucrării legumelor si fructelor”,1973)

CAPITOLUL II

Tehnologia şi linia tehnologică pentru fabricarea băuturilor alcoolice fermentate şi distilate din prune

Schema instalaţiei de distilare-rectificare pentru obţinerea rachiurilor naturale

Separare samburi

Borhot

Fermentare

Distilare

Redistilare

Depozitare si conditionare

Frunti si cozi

Redistilare

Fructe fFfFFRUCTESpalare

Zdrobire

Invechire

Imbuteliere

Livrare

Recipiente

1-pompa centrifugă alimentare ţuică; 2-rezervor tampon;

3-preîncălzitor;4,15-debitmetru;5-coloană de distilare;6-condensator coloană de distilare;7,12,19-robinet reglare;8,13,20-robinet;

9-coloană de distilare-rectificare;10-răcitor distilat;11-condensator vapori coloană de redistilare-purificare;14-rezervor tampon;16-pompă centrifugă pentru lichid din coloana de demetilare;17-coloană de demetilare;18-condensator vapori din coloana de demetilare;21-rezervor distilat;22-rezervor alcool metilic;23-distribuitor abur;24-distribuitor apă rece;25-sifon;26-serpentină încălzire coloană de demetilare.

Recepţia permite dirijarea selectivă a materiei prime, in vederea fermentării pe loturi (specii sau calităţi diferite). În ţara noastră, prunele constituie materia primă care se prelucrează tradiţional prin distilare. Fructele sănătoase, coapte, bogate în zaharuri, se fermentează separat de cele murdare, amestecate cu impuritai, crăpate, verzi, atacate de boli sau dăunatori, mucegăite sau oţetite.

Spălarea se face cu scopul de a înlătura praful, impurităţile şi a celei mai mari părţi din microorganismele dăunătoare care dau fermentaţii nedorite. Spălarea mecanică reduce reziduurile de pesticide, diminuează incărcătura microbiană de cca.6 ori şi echivalează cu un tratament termic de 2-5 minute la 100ºC.Fazele spălării mecanice sunt următoarele: inmuiere preliminară, agitare şi spălare propriu-zisă, clătire pentru eliminarea ultimelor impurităţi. Utilaje de spălare folosite:-maşina de spălat cu cuvă;-maşina cu două cuve;-maşina cu tobă perforată; În figură este prezentată maşina cu o cuvă,la care pentru a asigura un debit constant de spălare se menţine nivelul constant prin preaplinul de pe peretele lateral al cuvei, acesta terminându-se cu o conductă care dirijează apa cu impurităţi în canal.La baza cuvei se găseşte un racord pentru indepărtarea apei murdare cu nămol, care eventual se depune pe fundul cuvei.

Zdrobirea permite uşurarea operaţiilor ulterioare.Poate fi totală(la fructe moi) sau parţială (fără a sparge sâmburii). Există zdrobitoare cu dinţi, cu valţuri, zdrobitoare desciorchinătoare. Strecurarea permite eliminarea cojilor, seminţelor, sâmburilor şi a altor resturi din masa zdrobită, pentru a obţine un produs omogen. Se execută în pasatrice şi/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 şi elimină deşeurile in afara cilindrului. Daca funcţionează 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 pasatricei (lungimea şi diametrul sitelor, diametrul orificiilor, turaţia paletelor, spaţiul palete-ax).

Separarea sâmburilor

Procesul tehnologic de industrializare a prunelor trebuie să aibă in componenţa sa şi această operaţie.Extragerea sâmburilor din fructe se realizează in cadrul liniilor tehnologice mecanizate cu maşini specializate. Principiul de funcţionare al maşinilor pentru indepărtarea sâmburilor se bazează pe mai multe procedee:-scoaterea sâmburilor prin presare sub acţiunea unor elemente mecanice;-tăierea in 2 bucaţi a fructului, urmată de indepărtarea sâmburelui din cele 2 jumătăţi;-tăierea fructelor până la sâmbure şi indepărtarea acestuia intreg; Metoda cea mai utilizată este scoaterea sâmburilor intregi din fructe, sub actiunea unor elemente mecanice care au forma unor poansoane.Maşinile 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 şi separarea sâmburilor,continuând cu extragerea prin presare sau difuzie,oferă o materie primă concentrată in zaharuri,uşor de fermentat şi de depozitat, care ocupă un spaţiu mai mic şi realizează prin distilare produse incomparabil mai bune.Spaţiile de fermentare industriale sunt bazine de beton cu dimensiunile celulelor de 4×2×2,4m.Îngropate in teren cel puţin pe jumătate,sunt izolate la interior,hidrofug şi antiacid, fiind prevăzute cu capace de acces.Celulele bazinelor se repară,se intreţin şi se igienizează anual, prin spălare şi dezinfectare.Pentru fructe de calitate deosebită ,sau din specii valoroase, fermentarea se poate face in căzi de brad cu capacitate de cel puţin 2500-3000kg amplasate sub copertine.Acestea se confecţionează specfic, se curăţă şi se dezinfectează.

Fermentarea trebuie dirijată,pentru a dura cât mai puţin şi 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 şi eventual corectarea sa previne fermentaţiile bacteriene (lactică, acetică) şi favorizează hidroliza unor glucide complexe.Însămânţarea cu maia de drojdie(5-10%) măreşte randamentul în alcool la fermentare. Degajarea intensă de CO2 poate provoca ridicarea şi formarea unui strat superficial(căciulă, plută), unde este favorizată otetirea.Fenomenul se combate prin amestecarea căciulii ,dimineata sau seara, prin acoperirea marcului în fermentare cu polietilena, închiderea cât mai etanşă şi printr-o igienă perfectă.Realizarea unei temperaturi de fermentare moderate(24-28oC,mai mică de 30ºC), asigură un randament normal şi permite obţinerea 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 iniţială de fermentare va fi mai redusă(la 10% zahăr,20ºC).În perioadele friguroase ,când fermentaţia nu demarează,ea trebuie amorsată termic,printr-o serpentină conectată la instalaţia de abur. Fermentarea durează 10-14 zile la vase mici şi până la 18 zile la bazine. Durata este mult mai redusă la marcurile fără sâmburi şi alte impurităti, iar la musturile de fructe se finalizează într-o săptămână.La unităţile mari, se recomandă verificarea refractometrică sau chimică a fermentării complete. Prin fermentarea în condiţii bune, 100kg zaharuri produc în practică cca.56l alcool pur(Tanner H.,Brunner H.R.).Stanciulescu Gh.(1975),respectiv Potec I.(1976) mentionează randamente mai mici.(După Beceanu-„Legume,fructe şi flori”)

Distilarea alcoolului (distillatio=căzut picătură cu picătură,lb.latină) este o operaţiune de separare a acestuia, prin evaporare din soluiile 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 fiebere determină iniţial concentraţia preponderentă a fracţiunii uşoare(de fructe), care este alcoolul. Procesul de vaporizare, în care compoziţia vaporilor şi a lichidului rezidual se schimbă în cursul operaţiei,este o distilare(vaporizare) discontinuă(diferentială).Dacă intre totalitatea vaporilor formaţi şi lichidul rezidual există un echilibru, procesul desfăşurându-se continuu, iar vaporii şi lichidul sunt indepărtaţi de asemenea în mod continuu,procesul este o vaporizare continuă. Instalaţiile de distilare folosite pentru fabricarea rachiurilor sunt de diferite tipuri constructive:-instalaţie de distilare cu funcţionare discontinuă de tipul:alambic simplu cu condensator,alambic cu capac deflegmator şi taler de deflegmare,alambic basculant cu deflegmator sferic şi condensator;-instalaţie de distilare cu funcţionare discontinuă de tipul:cu 2 blaze,cu 3 blaze şi instalaţie de mare randament cu 2 blaze;-instalaţie de distilare cu funcţionare continuă cu o coloană de rectificare.

Instalaţiile de distilare cu funcţionare discontinuă sunt utilizate din ce în ce mai rar datorită dezavantajelor pe care le prezintă,şi anume:productivitate scăzută,durată mare pentru operaţia de distilare,consum mare de căldură. Instalaţiile de distilare cu 2 blaze pot fi utilizate pentru obţinerea rachiurilor naturale prin distilarea borhoturilor de fructe.Sunt instalaţii cu funcţionare discontinuă,insă prin utilizarea a 2 blaze de distilare ,montate in tandem, se asigură colectarea continuă a distilatului. Instalaţia este compusă din 2 blaze de distilare, deflegmatorul, condensatorul, felinarul de control pentru urmărirea concentraţiei alcoolice şi aparatul de control volumetric.În blaze se realizează distilarea, insă, spre deosebire de instalaţiile de distilare simple, in acestea se introduce şi refluxul obţinut prin condensarea parţială in deflegmator.Deflegmatorul este de tip mixt, multitubular la partea superioară şi prevăzut cu cel puţin un taler la partea inferioară.Aceste talere contribuie la imbogăţirea in component volatil a vaporilor, precum şi la schimbul de substanţa şi căldură. Răcitorul instalaţiei este un schimbător de căldură multitubular vertical. Pentru funcţionare se incarcă mai intâi blaza cu materie primă la 60-65% din capacitatea ei şi se alimentează cu abur barbotorul acesteia.Vaporii alcoolici care se dagajă se adună in domul balzei, de unde sunt dirijaţi către deflegmator. Vaporii necondensaţi in deflegmator trec in condensator unde are loc condensarea şi răcirea distilatului.Distilatul este evacuat prin felinarul de control unde se urmăreşte concentraţia.În funcţie de concentraţia alcoolică a întregii cantităţi de distilat se determină concentraţia alcoolică minimă pe care trebuie să o aibă distilatul in felinarul de control.Astfel, pentru rachiurile naturale cu o concentraţie de 30-35% volume alcool, distilatul din felinarul de control nu va cobori sub 25% concentraţie. În momentul în care această concentraţie este indicată la felinarul de control se opreşte accesul aburului in barbotorul blazei. În timp ce se goleşte şi se incarcă prima blază, operaţia de distilare continuă cu cea de-a 2-a blază.În această formă se asigură o funcţionare discontinuă din punct de vedere al alimentării şi o funcţionare continuă la obţinerea distilatului. Se remarcă că produsul obţinut ,distilatul,are o concentraţie variabilă in timp şi este indicat să se colecteze pe fracţiuni.De ex.,la distilarea borhotului de prune pt.obţinerea ţuicii superioare, frunţile reprezintă 5-6% din distilat,fracţiunea de mijloc are o concentraţie de 35-40% ,iar de la 26-30% concentraţie alcoolică a distilatului se separă cozile.Operaţia de distilare durează cca.75 minute.Agentul de răcire este apa care intră in condensator la partea inferioară,având o temperatură de 10-15ºC şi asigură condensarea totală a vaporilor alcoolici şi răcirea condensatului la o temperatură de aprox.15ºC.Practic,in procesul de producţie 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 obţine prin reglarea corespunzatoare 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 şi o micşorare a randamentului.Apa fierbinte evacuată din deflegmator este folosită ca şi cea caldă de la condensator la alimentarea cazanului de abur. (Dupa Ţenu I.-„Tehnologii,procedee şi instalaţii pentru industrializarea produselor vegetale” ,Ed.Bolta Rece,IASI,199) Instalaţia de distilare continuă este destinată fabricării rachiurilor din borhotul de fructe(in special prune fermentate).Poate funcţiona independent sau impreună cu instalaţia de rectificare, când formează o instalaţie pentru distilarea continuă a rachiurilor naturale.Produsul rezultat este rachiul de prune,având tăria de 25-35% care,in mod normal, trebuie trecut prin instalaţia de rectificare-demetilare pentru a obţine rachiul pentru comsum. Instalaţia este compusă din mai multe aparate:coloana de distilare alcatuită din 18 compartimente de tipul cu talere şi clopote ,fiind prevazută şi cu un sistem de curaţire.Acest sistem este format dintr-un motor cu reductor , fixat la partea superioară a coloanei, care antrenează arborele pe care sunt prinse periuţe sau lopăţele de curăţire.Pentru a permite curăţirea in intregime a talerelor, acestea sunt racordate intre ele cu conducte de legatură prin exteriorul coloanei.La partea inferioară a coloanei este blaza in care se introduce aburul şi 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 şi dintr-un filtru de oţel inoxidabil.Filtrul are rolul de a curăţa vaporii alcoolici de eventualele impurităţi ce pot fi antrenate de aceştia la ieşirea 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,in timp ce vaporii parcurg drumul invers, de jos in sus, barbotând in clopotele talerelor şi epuizează materia primă in alcool.Vaporii alcoolici ies pe la partea superioară a coloanei şi intră in deflegmatorul cu filtru, de unde, curăţaţi şi concentraţi, trec la un condensator pt. a fi transformaţi in distilat.Materia primă epuizată in alcool se evacuează continuu pe la partea inferioară a coloanei.(După E. Rasenescu, Dr. Ing. S. Constantinescu, Prof. Ing. Motoc -„Operaţii şi utilaje in industria alimentară”)

Instalaţia continuă de distilare-rectificare prelucrează rachiul din borhot de prune, cu tăria de 25-30% volume alcool,pe care le concentrează, le rectifică şi demetilează,obţinându-se ca produs finit coniac sau rachiu cu tăria de 65-70% volume alcool.Instalaţia are funcţionare continuă,lucrând la presiune atmosferică.Instalaţia este formată din:preîncălzitor,coloană de distilare,coloană de redistilare-purificare,coloană de demetilare şi condensatoarele verticale. Coloanele de distilare, redistilare-purificare şi demetilare sunt de tipul cu talere şi 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 şi redistilat alimentarea se face direct prin barbotare, iar la coloana de demetilare-indirect, prin intermediul serpentinei de incălzire situate la baza coloanei.Condensatoarele instalaţiei şi preîncălzitorul sunt de tip schimbătoare de caldură multitubulare, verticale. Preîncălzitorul foloseşte ca agent de încălzire lichidul epuizat în alcool de la coloana de distilare, fiind introdus in preîncălzitor prin intermediul unui sifon. Instalaţia mai este dotată cu o serie de aparate auxiliare: debitmetre, aparate de măsurare şi înregistrare a concentraţiilor alcoolice, termometre. Materia primă este introdusă cu o pompă in rezervorul tampon, de unde apoi ajunge in preîncălzitor şi de aici trece prin debitmetru ,alimentând coloana de distilare.Vaporii alcoolici obţinuti 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 şi alimentează coloana de redistilare-purificare la vârful ei. Refluxul intern al coloanei de distilare se elimină prin sifon şi alimentează preîncălzitorul. Vaporii alcoolici obţinuti în coloana de redistilare-purificare ies pe la vârful coloanei şi se condensează in condensator, de unde o parte se reîntoarce in coloană ca reflux extern şi din acesta, prin intermediul unui robinet, o cantitate mică poate trece direct in rezervorul cu alcool metilic şi o altă parte trecând prin debitmetru, alimentează coloana de demetilare pe un taler corespunzător concentraţiei lichidului de alimentare. Distilatul obţinut in coloană, de pe talerul corespunzător concentraţiei de 65-70% , este trecut prin răcitor şi apoi trimis la rezervorul de depozitare. Refluxul intern al coloanei de demetilare, prin intermediul unei pompe, este introdus în rezervorul tampon şi 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 veniţi direct de la blază este condensat parţial, la o temperatură intermediară. Condensează fracţiunile mai grele(flegma), în care apa şi o serie de compuşi cu miros/gust neplăcut ocupă un loc important. Ele se întorc in blază, iar componentele utile pe care le mai conţin sunt antrenate din nou. Fracţiunea volatilă, deflegmată, devine mai bogată in alcool etilic şi totodată epurată parţial de o serie de componente dăunatoare.

Rectificarea(redistilarea) este necesară pentru îndepărtarea substanţelor nedorite( toxice, cu gust şi miros neplăcut), în vederea obţinerii unui distilat pur , de tărie alcoolică superioară , care ocupă un spaţiu de

depozitare mai restrâns. Rectificarea se realizează discontinuu ca o distilare fracţionată, iar continuu in instalaţii cu mai multe coloane.Materia primă o constituie distilatul realizat, dintr-un marc de 5% alcool etilic rezultă un distilat iniţial de numai 35-36% volume.

-Rectificarea discontinuă-constă in încălzirea treptată a distilatului primar , proces care determină fierberea succesivă a componentelor, în ordinea volatilităţii lor.Solubilitatea in alcool şi masa moleculară influenţează acest proces.Trebuie facută precizarea că in amestecurile lichide complexe cu componenţi miscibili in orice proporţie,azeotropia micşoreaza punctul de fierbere.La inceput distilă frunţile ,care au o pondere de cca.10%,din care doar primele 1-2% au gust rău.Ele au o tărie alcoolică mare şi conţin aldehide, esteri volatili, dar şi unii alcooli superiori, eventual acid sulfuros. Urmează inima(mijlocul) ,in care predomină alcoolul etilic.In final distilă cozile,de tărie alcoolică scazută, dar de aciditate marită, compuse din alcooli, acizi organici, furfurol. Prin repetare,rectificarea discontinuă permite obţinerea de distilate de mare puritate.Aparatele, regimul şi viteza de distilare determină formarea de compuşi( esteri, acetali, aldehide, furfurol), in funcţie de oxigenare, temperatura, sau cationii prezenţi.

-Rectificarea continuă-se execută in coloana a doua de rectificare a instalaţiilor cu mai multe coloane.La instalaţia 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.

Condiţionarea distilatelor brute(demetilarea) apare necesară la distilatele care provin din fructe bogate in substanţe pectice cu grad de metoxilare variabil. In timpul fermentării, alcoolul metilic este eliberat şi trece ulterior in distilatul brut.Distilatele de fructe au un conţinut mediu in alcool metilic de 4-6 ori mai mare decat celelalte distilate.SP 3:1999 admite un

continut in alcool metilic la rachiurile de fructe de 1g alcool metilic/100 ml alcool absolut.Reducerea cantităţii de alcool metilic se poate realiza prin prelucrarea de fructe sănătoase, inactivarea enzimelor pectolitice,o fermentare corectă şi o distilare în care este inclusă demetilarea. Metodele de demetilare sunt posibile atât la distilarea discontinuă, cât şi la cea continuă.In amestecurile slab alcoolice, alcoolul metilic se concentrează mai mult in fracţiunea finală(cozi).La concentraţii de peste 75% volume, alcoolul metilic separă preponderent in frunţi. In instalaţii de tip Padovan/ICOR 500, coloana de demetilare funcţionează in circuit cu coloana de rectificare, asigurând separarea alcoolului metilic pe talerele superioare.

Conditionarea distilatelor brute constă in depozitarea, ingrijirea, conservarea şi ameliorarea acestora.Spaţiile de depozitare pot fi vase de lemn, cisterne izolate in interior, sau rezervoare metalice. Distilatele se cupajează, in vederea obţinerii unor loturi omogene, cu caracteristici calitativ superioare ,corectând şi egalizând diferite insuşiri existente in deficit sau in exces.Unele distilate prezintă insă diverse defecte, care nu au putut fi prevenite in totalitate, dar care trebuie inlăturate in proporţie cât mai mare.Defectele pot fi de miros şi gust, culoare, tulbureală şi aciditate. Ele se elimină prin metode fizice( aerisiri, tratamente termice căldură/frig, filtrări) şi/sau cu diverse substanţe( cărbune activ, kieselgur, bentonită, ulei, gelatină, tanin, oxid de magneziu), dar uneori se apelează la redistilare.

Invechirea este practicată in vederea stabilizării loturilor destinate preparării sortimentelor de ţuici şi rachiuri,timp de 6-12 luni.Pentru sortimentele superioare se folosesc distilate cu vechimea de minim 1-2 ani.Spaţiile de invechire cele mai corespunzătoare sunt vasele de stejar cu o capacitate de 500-600l.

Prepararea şi îmbutelierea băuturlor alcoolice distilate

Băuturile distilate se prepară la o tărie alcoolică fixă( de consum) pe baza unei reţete de fabricatie.Procesul tehnologic se derulează astfel:receptie,preparare, conditionare, lotizare, imbuteliere, depozitare.Materiile prime utilizate sunt distilatele tipice, apa dedurizată, precum şi diferite componente cu rol de bonificatori( caramel sirop de zahăr).Distilatele vor corespunde senzorial şi analitic(alcool metilic, metale grele).Apa dedurizată folosită va avea 3 grade germane şi se va adăuga in proporţie de până la 15% din volum.Bonificatorii vor corespunde din punct de vedere calitativ şi toxicologic.Prepararea se realizează cu omogenizare, urmată de filtrare sau tratamente limpezitoare(cleiri).Pentru realizarea unor produse omogene şi stabile , lotizarea şi stocarea o perioadă caracteristică pentru fiecare sortiment sunt obligatorii.

Imbutelierea se realizează in ambalaje de sticlă, caracteristice, cu inchidere sigilată, in condiţiile unui control de calitate superior.Sortimentele superioare provin din distilate mai vechi de un an( Tuică batrână,de Horezu, extrafină, de Turţ, Selectionată, Superioară Silvania/Zalău, Tradiţional, Şliboviţă).

CAPITOLUL III Construcţia şi funcţionarea coloanei de rectificare

Rectificarea este procesul de separare a amestecurilor de lichide pe baza diferenţei de volatilitate dintre componenţi, cu ajutorul evaporărilor şi condensărilor concomitente şi repetate. Rectificarea poate fi concepută ca o succesiune de distilări simple continue legate intre ele; vaporii de la o instalatie de distilare in loc să fie condensati in condensator sunt trimişi ca agent termic care realizează transferul de căldură prin contact direct in treapta urmatoare de distilare simplă,iar lichidul care urma să se evacueze este trimis la treapta de distilare simplă precedentă ca lichid de alimentare al acesteia.In acelaşi timp elementul de distilare simplă din şir primeşte vapori de la elementul de distilare precedent şi lichid de alimentare de la elementul de distilare simplă următor.Procesul de separare in fiecare element de distilare simplă, care alcătuieşte instalaţia de rectificare, este un proces complicat de transfer de substanţă si căldură intre faza lichidă si gazoasăă. Ca urmare a transferului de substanţă o parte a componentului uşor volatil trece din faza lichidă in faza gazoasă, iar o parte a componentului uşor volatil trece din faza gazoasă in faza lichidă.Prin evaporare-condensare repetată in diferite porţiuni elementare ale instalaţiei se pot obţine in final la partea superioară vapori puri ai componentului mai volatil, iar la partea inferioară un reziduu lichid de lichid de component greu volatil pur.Aparatul in care are loc acest proces in ansamblu se numeste coloană de rectificare, iar elementul propriu-zis de separare –taler. Teoretic, intr-o coloană ideală pe fiecare taler se produce un schimb de componenţi intre lichidul care vine de pe talerul superior şi vaporii care se ridică de pe talerul inferior, pe taler ajungându-se la echilibru cele 2 faze:lichid-vapori, care apoi părăsesc talerul, lichidul scurgându-se pe talerul inferior, vaporii ridicându-se pe talerul superior.Lichidul care se scurge de-a lungul coloanei de sus in jos se numeşte reflux.Pe parcursul drumului in coloană din taler in taler lichidul se imbogăţeste in component mai greu volatil, ajungând la partea inferioară a coloanei epuizat in component volatil.Vaporii care se ridică in coloană din taler in taler se imbogăţesc continuu in component volatil, putând ajunge la partea superioară sub formă de component volatil purificat,de unde se elimină sub formă de vapori care se condensează intr-un condensator.Pentru a se realiza circulatia de lichid de sus in jos in coloană, o parte din vaporii condensati in condensator se intorc in coloană sub formă de reflux.Pentru că acest lichid provine din afara coloanei se numeste reflux axtern, spre deosebire de cel care circulă numai in interiorul coloanei, care se numeste reflux intern. Produsul obtinut de la partea superioară a coloanei dupa condensare poartă denumirea de distilat, acesta reprezentand fie componentul mai volatil purificat, fie o fractiune imbogatită in component mai volatil.Produsul obtinut la baza coloanei sub formă lichidă se numeste reziduu si reprezintă componentul greu volatil epuizat de componentul usor volatil sau o fractiune imbogatită in component greu volatil.Pentru realizarea schimbului de căldură si substantă la

partea inferioară trebuie să existe o suprafată prin care se realizează aceasta de la un purtător de căldură care cedează energia termică necesară.Lichidul care este supus separării prin rectificare este introdus in coloană pe unul din talerele coloanei.In mod normal la introducere el trebuie să fie adus la temperatura de fierbere si să fie introdus in coloană pe talerul pe care lichidul are aceeasi compozitie. Rectificarea continuă este un proces stationar, in sensul că pe un anumit taler al coloanei conditiile se mentin constante tot timpul cat se efectuează operatia.In acest scop amestecul care trebuie separat este introdus in coloană la debit constant, cu temperatura constantă si concentratie constantă pe talerul de alimentare a coloanei.Cele 2 fractiuni care rezultă din separare in coloană-distilatul si reziduul, ies din coloană de asemenea la debit constant,temperatură constantă si continut in component volatil constant,corespunzător fractiunii respective. O coloană de rectificare,pentru functionare corespunzătoare, trebuie să fie astfel construită incat sa realizeze un contact cat mai bun intre cele 2 faze(lichid-vapori) ca schimbul de căldură si substantă să apropie cat mai mult fazele de starea de echilibru termodinamic.Pentru buna functionare amestecul initial trebuie să fie introdus in coloană pe un anumit taler-talerul de alimentare- de pe care lichidul curge din taler in taler pierzand componentul volatil pana ajunge in fierbator unde este partial vaporizat pentru a asigura sursa de vapori a coloanei si restul evacuat sub formă de reziduu(fractiune grea).Vaporii rezultati in fierbător servesc pentru evaporarea componentului volatil, trecand din taler in taler prin lichidul de pe taler si imbogătindu-se in component volatil pe care il evaporă din lichidul care circulă de sus in jos in coloană(refluxul), preluand prin condensare componentul mai greu volatil din vapori.Vaporii ajunsi la partea superioară a coloanei, imbogătiti in component volatil, sunt eliminati la condensator unde sunt condensati.O parte din condensat se reintoarce in coloană sub forma de reflux, alta este eliminată sub formă de produs finit- distilat, ca fractiune imbogatit in component volatil. In acest sistem, prin alimentare continuă si evacuare continuă la debite si in conditii constante specifice, amestecul initial este fractionat in 2 produse: distilatul, care se elimină la partea superioară ca fractiune bogată in componentul volatil ,si reziduul, care se elimină la partea inferioară ca fractiune bogată in componentul greu volatil.In partea superioara talerului de alimentare operatia principală este cea de imbogătire a vaporilor in component volatil, proces care a facut ca această portiune a coloanei să se numească portiune de concentrare.In partea inferioară a talerului de alimentare operatia principală este cea de epuizare a lichidului de componentul volatil si imbogătirea lui in component greu volatil, ceea ce a facut ca această portiune a coloanei să se numească portiune de epuizare. In coloanele cu talere contactul principal intre faze se realizează pe talerele coloanei, pe care are loc procesul de evaporare-condensare din si in

masa de lichid.Intre talere in spatiul de deasupra lichidului de pe taler se realizează, in principal, separarea picaturilor de lichid antrenate in miscarea ascendentă intre vapori.Studiul coloanelor de rectificare cu talere se bazează pe conceptul talerului teoretic, care este o unitate ideală de contact.Din contactul intre refluxul care se scurge din taler in taler de la partea superioară avand ca provenientă refluxul extern introdus in partea superioară a coloanei si vaporii care se ridică din taler in taler la partea inferioară, avand ca provenientă vaporii rezultati din fierberea de la partea inferioară a coloanei, talerul ideal produce vapori si lichid in echilibru termodinamic.

Intretinerea coloanelor de rectificare

In procesul de exploatare coloanele se murdaresc,se corodeaza si isi pierd etanseitatea.In scopl mentinerii instalatiei la parametrii folositi la fabricatie este necesara revizuirea periodica a functionarii si remedierea operativa a oricarei defectiuni.Intretinerea coloanelor se efectueaza in timp ce acestea functioneaza datorita faptului ca procesul tehnologic se desfasoara continuu. Cu ocazia reviziilor se stabilesc defectiunile aparute in cursul exploatarii:-presiunea din coloana poate creste peste valoarea normala-aceasta indica cresterea nivelului de plamada in blaza sau infundarea racordului de evacusre a borhotului(sau a regulatorului de borhot);-presiunea din coloana poate scade sub valoarea normala-aceasta indica scaderea nivelului de plamada(sau amestec de component usor volatil si greu volatil) pe talere;dezlipirea talerelor pe locul de asamblare la coloana,asfel ca vaporiitrec liberi de pe un taler pe altul;marginile gaturilor talerelor, sau marginile clopotelor sun uzate datorita coroziunii si eroziunii, astfel ca vaporii trec de sub clopot in drum sicanat dar fara a mai barbota in lichidul de pe taler; capacul clopotelor este uzat datorita coroziunii si eroziunii si vaporii trec liber de la un compartiment la altul. Repararea coloanelor de rectificare

Orice defectiune care determina perturbarea procesului tehnologic trebuie inlaturata cat mai repede,pentru a repune instalatia in stare normala de functionare.Dupa intreruperea functionarii, se trece la repararea coloanelor sau a celorlalte aparate componente ale instalatiei.Cand repararea nu se realizeaza ca urmare a unor defectiuni aparute in timpul functionarii,atunci acestea se se planifica din timp la intervalele 700...1000 ore pentru reparatia curenta de gradul I;7000 ore pentru reparatia de gradul II si 60000 ore pentru reparatia capitala. Lucrarile efectuate in cadrul acestor reparatii sunt:1)Reparatia curenta de gradul I consta in:-curatirea coloanelor si a aparatelor ce compun instalatia;-etansarea imbinarilor demontabile;

-verificarea si inlaturarea tevilor ce prezinta fisuri;2)Reparatia curenta de gradul II consta in controlul si repararea defectelor de etanseitate a corpului coloanei elementelor de incalzire a talerelor(la locul de asamblare in coloana).3)Reparatia capitala consta in:-aburirea si suflarea coloanei pentru inlaturarea vaporilor care au mai ramas in coloana;-eliminarea borhotului;-desfacerea pieselor de asamblare a conductelor si a gurilor de vizitare;-desfacerea suruburilor ce asambleaza tronsoanele coloanei si controlarea tuturor talerelor si clopotelor precum si a mantalei coloanei pentru a depista toate locurile ce prezinta uzura;-repararea talerelor si clopotelor defecte(in cazul unei uzuri avansate se vor confectiona talere si clopote noi);-montarea clopotelor pe talere, apoi a acestora pe corpul coloanei,avand grija sa se faca controlul vizual al asamblarii;-montarea tronsoanelor coloanei,avand grija ca talerele sa fie in pozitie perfect orizontala pentru a asigura in timpul functionarii inaltimea constanta a lichidului pe taler.De asemenea se va controla pozitia deversoarelor si se va regla inaltimea clopotului deasupra talerului conform instalatiilor din proiect;-racordarea conductelor la corpul coloanei realizand imbinari etanse;-probarea coloanei asamblate pentru a detecta eventualele locuri neetanse.Proba de etanseitate se face cu apa sau prin suflare cu aer timp de 4-8 ore.Daca coloana nu prezinta portiuni de asamblari neetanse se pune instalatia in functiune.

CAPITOLUL IV

Construcţia şi funcţionarea unui subansamblu din componenţa maşinii prezentate

În industria alimentară în instalaţiile de rectificare se folosesc coloane cu talere cu clopote, coloane cu talere din plăci perforate sau site şi coloane cu umplutură.Coloanele cu talere sunt in general cele mai răspândite.În aceste coloane talerul este elementul pe care se realizeaza schimbul de căldură şi substanţă între vaporii care se ridica in coloană şi lichidul care se gaseste pe taler in continua mişcare datorită lichidului pe care-l primeşte de pe talerul superior şi al celui pe care-l trimite spre talerul imediat inferior sub formă de reflux.

Coloanele cu talere cu clopote

Coloanele acestea au pentru trecerea vaporilor de pe un taler pe celălalt pentru asigurarea barbotării vaporilor prin lichid, clopotele şi pentru trecerea lichidului de pe unh taler pe altul, un sistem de deversare.Pe fiecare taler pot exista unul sau mai multe clopote ,acesta fiind determinat in general de debitul de vapori care circulăprin coloană;de asemenea ,pe fiecare taler pot fi unul sau mai multe deversoare depinzând de debitul de lichid care trebuie sa se scurgă imn coloană.În figură este prezentată schematic o porţiune dintr-o coloană in care se evidentiază câteva talere 1 pe care sunt montate clopotele 2 cu conductele de vapori 3 şi deversoarele 4. Vaporii se ridică in coloană prin tuburile clopotelor(conductele de vapori), trec între tub şi clopot unde este asigurată o închidere hidraulică cu lichidul care se găseşte pe taler, străbate stratul de lichid in care perioadă are loc transferul de căldură şi substanţă. In timpul barbotării, prin stratul de lichid datorită transferului de căldură şi substanţă care are loc, o parte din componentul mi gre volatil din vapori se condensează şi o parte din componentul mai uşor se evaporă, astfel ca in condiţii teoretice lichidul şi vaporii care se degajă din el să fie in echilibru termodinamic. Lichidul este menţinut pe taler la nivel constant. Fiecare taler primeşte lichid care curge sub formă de reflux intern prin deversor de la talerul imediat superior şi trimite lichid sub formă de reflux prin deversare pe talerul imediat inferior.Înălţimea lichidului pe taler este fixată de înălţimea pragului peste caretrebuie să deverseze lichidul şi viteza de curgere peste prag.Există mai multe feluri de talere cu clopote ,care se deosebesc între ele prin forma şi aşezarea deversoarelor, prin materialele din care sunt construite. Talerele sunt construite de obicei din tablă de oţel, cupru sau aluminiu, care sunt prevăzute cu găuri pentru deversoare şi cu conducte pentru vapori, care in mod normal sunt sudate şi etanşeizate de tabla care reprezintă talerul şi care este ştanţată la forma interioarăa coloanei.Legarea talerelor de pereţii coloanei se realizează in mod normal prin elemente demontabile, urmărindu-secu stricteţe orizontalitatea şi etanşeitatea faţă de pereţii coloanei. Clopotele de pe talerele din coloană au scopul de a dirija circulaţia vaporilor, de a asigura distribuirea vaporilor in bule cât mai mici in masa de lichid, pentru a asigura un contact lichid-vapori cât mai intim şi ca o consecinţă de a mări eficienţa de transfer de substanţă pe taler. Se construiesc o serie de tipuri de clopote care se pot grupa in două tipuri constructive ca secţiune:

Clopote cu secţiune circulară Clopote cu secţiune dreptunghiulară cu capetele rotunjite sau ovale

In industria alimentară se utilizează in special clopotele cu secţiune circulară.

Figura prezintă câteva construcţii mai răspândite de clopote cu secţiune circulară care se construiesc din tablă de oţel sau cupru ,indicându-se atât tipul cât şi sistemul de fixare de taler sau de tubul de vapori .In figura a este prezentan un clopot fixat de o placă sudată pe conducta de vapori, figura b prezintă construcţia unui clopot cu tubul de vapori vălţuit pe taler şi având la partea superioară fanta care să permită trecerea vaporilor din interiorul tubului şi

sprijinirea clopotului de partea superioară a conductei de vapori ,iar in figura c este prezentată construcţia unui clopot fixat direct pa taler. Clopotele au partea inferioară terminată cu creneluri( dinţi), de formă triunghiulară, dreptunghiulară, dreptunghiulară cu partea superioară rotunjită, aceasta având rolul să ajute la o distribuire in bule cât mai mici a vaporilor in masa de lichid. Deversoarele pot fi simple conducte de scurgere,lungimea pragului de deversare in acest caz fiind perimetrul conductei.In alte cazuri sunt pereţi care separă pe taler un spaţiu in care lichidul este menţinut la un anumit nivel de spaţiu de scurgere pe talerul următor ,scurgerea avand loc printr-o conductă.Aranjamentul clopotelor şi deversoarelor pe taler poate să fie foarte diferit.

Figura prezintă construcţia talerului cu aranjamentul obişnuit.Talerul este tăiat din tablă de oţel şi montat pe un cornier sudat de corpul coloanei.Pe toată suprafaţa talerului sunt aşezate in vârful reţelei de triunghiuri echilaterale orificiile de care sunt sudate conductele de vapori şi tuburile deversoare.

CAPITOLUL V

Protecţia muncii

Pe măsură ce numărul utilajelor şi instalaţiilor folosite a crescut şi construcţia acestora s-a complicat ,s-au luat măsuri de protecţie a omului din ce in ce mai severe,elaborâdu-se norme, legi şi prescripţii, prin care se stabilesc răspunderi precise pentru executarea construcţiilor, instalaţiilor, precum şi pentru montarea şi exploatarea utilajelor şi instalaţiilor.Importanţa acestor măsuri este deosebită, deoarece ele apără sănătatea şi conservă capacitatea de muncă a personalului, chiar şi când acesta nu are o calificare ridicată.Se poate afirma că orice activitate fizică prezintă şi un oarecare risc de accidentare.Atunci când regulile de protecţie nu sunt respectate, au loc accidente grave-in multe cazuri mortale-ducând uneori la infirmităţi sau imbolnăviri profesionale mai scurte sau de durată.Spre a se evita astfel de situaţii, legislaţia in vigoare cuprinde măsuri complete şi răspunderi precise, incepând incă de la proiectare. Desfăşurarea muncii in condiţii normale de viaţă se poate obţine numai printr-o amplasare judicioasă a clădirilor din cadrul intreprinderii şi a locurilor de muncă, cum şi prin dotarea cu instalaţii sanitare şi anexe sociale corespunzătoare.Astfel, in cadrul intreprinderii trebuie să se găsească instalaţii de apă potabilă, reţea de canalizare,anexe sociale pentru igiena personală ca:vestiare, spălătoare, duşuri, closete, camere pentru igiena personală a femeii, pentru alăptarea copiilor, cameră de fumat,incăperi pentru incălzirea muncitorilor,puncte pentru alimentaţie. Măsurile generale ce trebuie luate pentru asigurarea igienei teritoriuli intreprinderii sunt:imprejmuirea teritoriului intreprinderii şi a secţiilor ce prezintă pericol din punct de vedere al infectării, intoxicării, incendiului sau exploziei şi curăţirea teritoriului.Aceasta din urmă se asigură prin:-evacuarea deşeurilor, reziduurilor şi materialelor ce pot forma focare de infecţii;-stropirea şi măturarea zilnică a drumurilor, rampelor şi a curţii;părţile pavate se vor spăla zilnic cu furtunul cu apă după ce au fost măturate;la produsele din legume şi fructe , la spălarea rampelor pentru materiile prime ,acestea vor fi frecate cu peria,apoi vor fi dezinfectate cu o soluţie clorigenă;-căile de acces nepavate de pe teritoriul intreprinderii vor fi acoperite cu pietriş sau cu zgură, până la efectuarea lucrărilor de pavare;ele vor avea pantă spre gurile de canalizare;-se vor lua măsuri pentru a se evita stagnarea apelor de ploaie şi zăpadă pe teritoriul intreprinderii;-se vor crea zone şi spaţii verzi in jurul clădirilor de producţie.

Măsuri de tehnica securităţii muncii la lucrări ce se efectuează in interiorul recipientelor,rezervoarelor,conductelor sau pivniţelor

În timpul executării lucrărilor de intreţinere şi reparare in spaţii inchise se pot produce accidente dintr-o serie de cauze ca:existenţa de gaze sau vapori toxici in concentraţie mortală sau a gazelor inflamabile şi explozive,lipsă de oxigen,electrocutare produsă de dispozitivele de lucru acţionate electric,venirea in contact cu substanţe iritante,temperatură,alimentarea cu materiale sau admisie de abur, pornirea accidentală a părţilor in mişcare(agitatoare), căderi, alunecări, căderi de obiecte. Pentru preîntâmpinarea acestor accidente se pot lua următoarele măsuri:-verificarea stării sculelor şi materialelor necesare ,neadmiţându-se cele care prezintă defecte mecanice sau electrice;-verificarea stării materialelor de protecţie;-instruirea muncitorilor care urmează să efectueze operaţia;-golirea materialelor aflate in recipiente sau rezervoare;-curăţirea recipientelor sau rezervoarelor :neutralizarea substanţelor chimice,evacuarea substanţelor rezultate ,spălarea cu apă caldă,rece sau abur, evacuarea in atmosferă a gazelor prin aspirarea lor cu instalaţii de ventilaţie a căror gură de captare se va introduce până in fundul recipientelor şi răcirea recipientului;-controlul purităţii atmosferei din recipient,rezervor sau incăpere in care urmează să se lucreze;-verificarea posibilităţilor de acces in interiorul recipientului,rezervorului sau incăperii atât a muncitorilor cât şi a dispozitivelor de lucru(verificarea stării scărilor,platformelor şi a balustradelor);scările din interiorul rezervoarelor vor fi fixate atât la partea superioară cât şi cea inferioară;

Norme de protecţie a muncii la intreţinerea şi repararea aparatelor de distilare -dacă in timpul funcţionării este necesară strângerea garniturii de etanşare, aceasta se poate face la temperatura de lucru, dar după ce a fost redusă presiunea, fără golirea utilajului;-apariţia oricăror avarii la corpul coloanei(fisuri,distrugeri la imbinările demontabile,incendii) necesită izolarea coloanei de restul instalaţiei( prin inchiderea ventilelor) şi reducerea presiunii in coloană.In cazuri de pericole mari se face golirea coloanei,introducându-se abur.

Bibliografie

„Maşini,utilaje şi instalaţii din industria alimentară”-Elena Petculescu,Paul Dinache,Lucian Oancea

„Lucrările Institutului de Cercetări alimentare”,vol.III,1959-Cojocaru C.

„Utilaje pentru prelucrarea primară şi păstrarea produselor agricole”,Institutul Politehnic Iasi,1987

„Tehnologii, procedee, maşini şi instalaţii pentru industrializarea produselor vegetale ”,Vol.I,II,editura Bolta Rece,Iasi-Ioan Ţenu

„Tehnologia industriei fermentative”,editura Didactică şi Pedagogică,Bucureşti,1971-Filimon N.

„Mecanizarea lucrărilor de recoltare,condiţionare,prelucrare şi depozitare a produselor horticole”, editura Ceres,Bucureşti,1984-P