Pasteurizator

1. Partea explicativa si de calcul a Pasteurizatorului.

1.1 Bazele teoretice ale procesului.

1.1.1. Generalitati.

Sa incepem discutia in Proiect, din start cu termenul general si respective denumirea aparatului care il voi descrie si voi efectua calculul ulterior.

Pasteurizarea este o metodă de conservare a produselor alimentare, mai ales a celor lichide, inventată de Louis Pasteur, care constă în încălzirea alimentelor la o temperatură sub 100 °C, de obicei până la 60-70 °C, urmată de o răcire bruscă a acestora la 4-6 °C, pentru a distruge flora patogenă a produselor alimentare fermentabile și în felul acesta a preveni alterarea acestora, păstrând intacte însușirile alimentului.

Temperatura limită de multiplicare este temperatura la care microorganismele îşi pierd facultatea de a se reproduce. Astfel, pentru bacterii, această limită este situată la 40-45ºC iar pentru levuri la 30-47ºC.

În industria alimentară se face distincţie între pasteurizare şi sterilizare. Prin pasteurizare se distrug numai formele vegetative, iar prin sterilizare sunt distruse toate microorganismele, inclusiv cele aflate sub formă de spori. În practica vinicolă se aplică numai pasteurizarea, deoarece în condiţii normale de păstrare a vinului, sporii viabili nu se dezvoltă.

Durata de încălzire mortală, exprimată în minute, reprezintă timpul necesar pentru a distruge complet o populaţie microbiană aflată într-o concentraţie dată şi la un anumit nivel de temperatură. Pentru acelaşi nivel de temperatură, timpul mortal de încălzire este mai scurt la populaţiile microbiene reduse şi invers. De asemenea, acelaşi efect de pasteurizare poate fi obţinut la un nivel de temperatură ridicat în timp scurt, sau invers, la un nivel de temperatură mai coborât, dar într-un timp mai îndelungat.

Pe lângă efectul principal de stabilizare microbiologică, pasteurizarea mai poate determina şi apariţia unor efecte colaterale cum sunt: inactivarea sau distrugerea enzimelor; coagularea unor coloizi proteici, ce se soldează cu eliminarea parţială a acestora; formarea de coloizi protectori, ca urmare a gonflării unor poliozide prezente în vin; atenuarea pericolului de apariţie a casării cuproase datorită formării de coloizi protectori; dizolvarea germenilor de cristalizare (de unde recomandarea ca refrigerarea să se facă înainte de pasteurizare sau, dacă se efectuează după, să se adauge în vin cristale de tartrat acid de potasiu). Influenţa pasteurizării asupra însuşirilor organoleptice ale vinului este mai evidentă când tratamentul se face la o temperatură prea ridicată şi mai ales când vinul conţine oxigen. În asemenea condiţii, vinurile pot dobândi o nuanţă de maturare-învechire (apreciată pozitiv la cele cu zahăr remanent), miros şi gust de maderizat sau chiar gust specific de fructe fierte, datorită formării hidroximetilfurfuralului; vinurile albe se închid la culoare, ca urmare a formării unor compuşi galben bruni, mai precis a melanoidinelor, rezultate din combinarea zaharurilor cu substanţe azotate.

Procedeele de pasteurizare pot fi grupate după mai multe criterii. În funcţie de regimul de pasteurizare, respectiv nivelul temperaturii şi durata tratamentului, pasteurizarea poate fi: lentă, când vinul se încălzeşte la 45-50ºC şi se menţine la această temperatură 60-120 minute sau chiar mai mult; normală, la 65-75ºC timp de aproximativ un minut; rapidă, numită şi „flash pasteurisation”, când se efectuează la 90-100ºC, timp de câteva secunde. Nivelele de temperatură de mai sus nu sunt stricte, în sensul că se poate admite o reducere de câteva grade pentru vinurile cu grad alcoolic ridicat, cu pH coborât şi bogate în SO2şi respectiv o mărire pentru cele mai puţin alcoolice, cu pH ridicat şi sărace în SO2.

Instalaţii pentru pasteurizarea vinului. După modalitatea de încălzire, pasteurizarea vinului se poate face după mai multe procedee: direct în vinul din vase, folosindu-se un termoplonjor (metodă întâlnită doar sporadic); în cisterne prevăzute cu manta sau serpentină de încălzire-răcire (metodă rar aplicată); în schimbătoare de căldură şi în tunele de pasteurizare. Dintre schimbătoarele de căldură (tip ţeavă în ţeavă, multitubular, spiral şi cu plăci) cel mai utilizat în practica vinicolă este cel cu plăci.

1.1.2. Revizuirea dispozitivelor de pasteurizare.

Pasteurizarea se efectueaza in vehicule sau unitati care sunt numite Pasteurizatoare.

In Industria Alimentara sunt folosite diferite dispositive de aces fel ca de exemplu cu actiune continua si actiune periodica.

Aparatele cu actiune periodica se folosesc pentru pasteurizarea a unor cantitati mici de produs.

Un echipament mai promitator de pasteurizare a produselor alimentare lichide (vin, tomate si suc de fructe, compoturi de fructe), containere de staniu sunt Pasteurizatoare – Racitoare de actiuni continua care sunt incalzite cu abur, apa calda sau aer cald. Structural acest tip de sectiune consta in sectia de pasteurizare si sectia de regenerare.

O utilizare pe larg in Industria Alimentara o are aparatele cu actiune continua, in care lichidul este pompat la schimbatoare de caldura cu placi sau tubular.

1.1.3 Cerintele fata de aparatul elaborat.

Cerintele constructive fata de elaborarea schimbatorului de caldura este necesar de ales conform unor reguli stricte.

Cerintele de baza sunt effectuate vizavi de produsul ca trebuie de prelucrat, si materialul finit obtinut, cum ar Vinul

Ca de exemplu le vom numi pe cele mai importante :

• Mentinerea temperaturii necesare in sectiile de regenerare si pasteurizare.

• Posibilitatea de mentinere, schimb (crestere si descrestere) a temperaturii in sectii cu ajutorul maririi, scaderii vitezei de scurgere in tevi a reagentilor.

• Alegerea materialului de confectionare corespunzator pentru aparatul dat, avind o calitate de tratare cit mai rationala si inalta.

• Presiunea in aparat sa fie corespunzatoare cu mediul de lucru.

• De asemenea criteria importante sunt, calitatea de prelucrare sau producer a produsului cit mai inalta la cheltuielile instalatiei cit mai joasa.

Aceste cerinte de obicei sunt realizate in urmatoarele conditii :

• O viteza suficienta cu o singura faza a mediului de lucru pentru realizarea scurgerii in regim turbulent.

• O scurgere favorabila se realizeaza cu trecere in contrasens.

• Obtinerea unei temperaturi pentru ambele parti suprafetei de incalzire ale tevei.

• Prevenirea posibilitatii de contaminare si curatarea usoara a suprafetelor de schimb de caldura cu preparate organice.

Cerinte esentiale pentru Instalatie este :

• Aparatul sa fie compact.

• Sa manifeste de o masa cit posibil mai mica.

• Simplitatea constructiei aparatului si asamblari ale detaliilor.

• Comoditate pentru repararea acestuia.