Utilaje de amestecare în industria alimentară

INTRODUCERE

Industria Alimentară reprezintă un domeniu prioritar în cadrul economiei naționale, produsele alimentare fiind de importanță strategică. Producerea alimentelor se realizează în conformitate cu normele de igienă interne și internaționale și în concordanță cu cerințele consumatorilor.

Asigurarea creșterii calitative și cantitative a producției alimentare, prin valorificarea potențialului productiv și a principiilor care promovează inocuitatea alimentelor și standardele de calitate, se realizează prin pregătirea forței de muncă la nivelul standardelor europene.

Amestecarea este o operație de omogenizare a două sau mai multor substanțe cu scopul obținerii aceleiași compoziții (omogenizare mecanică) sau /și a aceleiași temperaturi (omogenizare termică) în întregul volum ocupat de substanțe. Pentru a se obține o amestecare eficace este necesară realizarea în toate punctele substanțelor ce urmează a fi amestecate, a unor gradienți de viteză mari. Rezultă că eficiența amestecării este influențată de gradul de turbulență și de viteza de circulație, apreciată prin durata necesară întregii cantități de material să treacă printr-o suprafață dată. In aparatele destinate realizării proceselor de amestecare, mediul primește energie suplimentară, care este folosită pentru omogenizare. Pentru aceasta se pot utiliza mai multe metode, cum ar fi: mecanice, prin barbotare, cu jet, electromagnetice etc. Dintre acestea cele mai răspândite sunt metodele mecanice, care se realizează prin acțiunea amestecătorului asupra mediului de amestecat.

Amestecarea, ca fază distinctă de fabricație, se efectuează în utilaje speciale. In cazul în care dispozitivul are drept scop doar menținerea în timp a unei dispersii, acesta mai este numit și agitator. Dacă substanțele amestecate au vâscozități foarte mari, utilajul corespunzător pentru amestecare se numește malaxor. Procesul de amestecare poate fi continuu sau discontinuu și poate avea loc la presiune atmosferică, sub presiune sau sub depresiune. Construcția utilajului, numărul și dispunerea amestecătoarelor se stabilesc în funcție de particularitățile procesului de amestecare și de vâscozitatea substanțelor amestecate.

CAPITOLUL I

ASPECTE GENERALE PRIVIND OPERAȚIA DE AMESTECARE

Operația unitară, cu transfer de cantitate de mișcare sau impuls, care are drept scop omogenizarea valorilor parametrilor caracteristici ai sistemului format prin aducerea în contact a două sau mai multor materiale gazoase, lichide sau solide poartă numele de amestecare a materialelor. Se reduc astfel gradientul de concentrație, gradientul de temperatură sau ambele.

Amestecarea se utilizează pentru obținerea de amestecuri omogene : soluții de gaze în lichide, amestecuri neomogene: dispersii, spume, emulsii și amestecuri solide. De asemenea amestecarea servește la: accelerarea reacțiilor chimice sau/și biochimice; dizolvarea mai activă a solidelor; separarea fazelor; activarea transferului de căldură etc.

În funcție de rolul operației în desfășurarea unui proces sau altul, amestecarea poate fi:

operație independentă;

operație auxiliară.

Se consideră că în circa 30 % din cazuri amestecarea este operație independentă și în restul cazurilor este operație auxiliară.Indiferent dacă amestecarea este folosită ca operație auxiliară sau independentă în cursul acesteia se disting :

o acțiune de amestecare locală;

o acțiune de amestecare generală.

Acțiunea de agitare locală și generală coexistă la toate tipurile de amestecătoare și își au importanța lor în realizarea operației de amestecare. Importanța uneia sau celeilalte acțiuni variază după tipul de amestecător.În industria alimentară acțiunea de amestecare are mai multe aplicații și se realizează pentru materiale în toate stările de agregare. Astfel, sunt amestecări în fază lichidă (omogenizarea vinului), amestecări în fază gaz-lichid (hidrogenarea uleiului, carbonatarea zemurilor de extracție), amestecări în fază solidă (înmuierea orzului), amestecări lichid-solid în cele mai multe și variate situații, amestecare pentru separare de faze (baterea untului), amestecări de materiale pulverulente, granulare sau sub formă de bucăți pentru a obține produse păstoase (industria panificației și a cărnii) sau amestecuri granulare uniforme. Sunt multiple posibilități de realizare a amestecării.

- Cele mai răspândite procedee sunt:

amestecarea pneumatică cu ajutorul aerului comprimat sau a aburului sub presiune;

amestecarea prin curgerea lichidelor;

amestecarea prin recirculare;

amestecarea mecanică cu agitatoare cu palete de diferite forme.

Termenul de amestecare este folosit în special pentru amestecarea solidelor. Pentru amestecarea fluidelor cu corpuri solide, în vederea dizolvării sau formării de suspensii, uzual folosește termenul de agitare, iar pentru corpurile consistente păstoase se folosește termenul de malaxare sau frământare.

Amestecarea este una dintre cele mai întâlnite operații, nu numai în industria alimentară, ci în majoritatea industriilor de proces.Amestecarea se realizează prin deplasarea materialelor dintr-o zonă în alta.Procesul de amestecare este utilizat fie ca proces independent în vederea obținerii unui produs finit cât mai omogen (produse cosmetice, sosuri, înghețate, etc.), fie ca proces auxiliar pentru intensificarea altor procese fizice, fizico-chimice, chimice sau biochimice. Astfel amestecarea servește la intensificarea transferului de căldură și/sau de masă în diverse procese (încălzire, răcire, dizolvare, cristalizare, extracție, absorbție, uscare, etc.) precum și accelerarea reacțiilor chimice și biochimice.