- •1. Основні положення та наукові основи курсу
- •2. Класифікація процесів та їх призначення
- •3. Основи раціональної побудови апаратів
- •1. Основні закономірності технологічних процесів
- •Закон збереження енергії
- •Де ра ,рв ,рс,рд ,ре – маса компонентів а,в,с,д,е.
- •Рівноважні та не рівноважні системи
- •2. Класифікація процесів та їх призначення
- •Під апаратом розуміють любий устрій, в якому протікає технологічний процес.
- •3. Основи раціональної побудови апаратів
- •Контрольні запитання:
- •2. Гідромеханічні та механічні процеси
- •2.1. Процеси подрібнення
- •1. Сутність і призначення процесу подрібнення
- •2. Основні способи подрібнення
- •Класифікація дроблення і помелу
- •Способи подрібнення
- •3. Апаратне забезпечення процесу подрібнення
- •( Дискового дезінтегратора)
- •Контрольні запитання:
- •2.2.Процеси сортування
- •1. Призначення та методи
- •2. Характеристика апаратів для сортування
- •П роцес триєрування виконується за допомогою триєрів, робочим органом яких є металевий циліндр, в якому виштампувано або висвердлено чашечки (рис.4).
- •Контрольні запитання:
- •2.3. Процеси пресування
- •1. Сутність і призначення пресування
- •2. Характеристика процесів пресування, апарати для пресування
- •3. Фактори, що впливають на процес пресування
- •Контрольні запитання:
- •2.4. Процеси перемішування
- •1.Суть процесу перемішування та його застосування
- •2. Способи перемішування, їх характеристика та апарати для перемішування
- •Р ис.1.Основні типи механічних мішалок:
- •- Однолопатева; 2 - багатолопатева; 3 - пропелерна; 4 - якірна;
- •Піноутворення та збивання заключаються в диспергуванні газів в рідині.
- •Р ис. 7. Схема збивального апарата
- •Перемішування пластичних мас
- •Р ис.9. Перемішувальні устрої для пластичних матеріалів
- •Потокове перемішування
- •Змішувачів
- •Р ис.15. Схема пристроїв для перемішування в потоці:
- •Контрольні запитання:
- •2.5. Процеси розділення неоднорідних систем
- •1. Характеристика дисперсних систем, їх класифікація
- •Класифікація дисперсних систем за ступенем дисперсності
- •2. Значення гідромеханічних процесів поділу дисперсних систем для охорони довкілля
- •Контрольні запитання:
- •2.6. Процеси осідання і фільтрування
- •1. Загальні відомості про процес осадження, апарати для осадження
- •2. Загальні відомості, класифікація фільтраційних процесів, апарати для фільтрування
- •Схеми затримання частинок осаду фільтрувальним шаром
- •Способи очищення газів
- •Контрольні запитання:
- •3. Теплові і масообмінні процеси
- •3.1. Загальні відомості про теплові процеси
- •1. Завдання, призначення та способи теплової обробки харчових продуктів.
- •2. Джерела теплової енергії та теплоносії.
- •3. Види теплообміну та їх характеристика.
- •П ередача тепла теплопровідністю крізь стінку
- •4. Основні типи теплообмінних апаратів
- •Схеми теплообмінних апаратів
- •Контрольні запитання:
- •3.2. Суть і способи нагрівання харчових продуктів
- •2. Поверхневе нагрівання
- •1. Вплив теплової обробки на якість кулінарної продукції
- •2. Поверхневе нагрівання
- •Нагрівання водяною парою
- •Нагрівання топковими газами
- •Нагрівання гарячими рідинами
- •Нагрівання електричним струмом
- •3 . Електрофізичні методи обробки харчових продуктів
- •Контрольні запитання:
- •3.3. Суть процесу варіння і його апаратурне оформлення
- •2. Зовнішній теплообмін при варінні продуктів
- •1. Класифікація процесів варіння
- •2. Зовнішній теплообмін при варінні продуктів
- •Динаміка коефіцієнта тепловіддачі під час варіння біфштекса січеного парою
- •Середньоінтегральні значення коефіцієнта тепловіддачі середовища до продукту при варінні різними способами
- •3. Теплофізичні закономірності процесу варіння
- •Розподіл вологи в біфштексі січеному під час варіння парою при атмосферному тискові
- •Поля температур по товщині біфштекса січеного під час варіння парою через 3(1), 6(2), 9 (3), 12 (4), 15 (5) хвилин від початку процесу
- •4. Фактори, що впливають на процес варіння
- •5.Основні типи варильних апаратів
- •Контрольні запитання:
- •2.Основи тепло – і масообміну під час смаження
- •3.Характеристика апаратів для смаження
- •4. Недоліки процесу смаження
- •Контрольні запитання:
- •Класифікація процесів смаження за технологічним принципом
- •3.5. Загальні відомості про масообмінні процеси
- •1. Основи масопередачі
- •2. Загальні ознаки масообміних процесів
- •Контрольні запитання:
- •3.6. Процеси випарювання і конденсації
- •1.Випарювання. Загальна характеристика процесу
- •С хеми багатокорпусних випарних установок
- •Принципова схема вакуум-випарної установки
- •2. Конденсація. Загальна характеристика процесу
- •Поверхневі конденсатори
- •Елементарний конденсатор холодильної установки
- •Конденсатори змішування
- •Барометричний конденсатор з протиточним рухом води і пару
- •Барометричний конденсатор з протиточним рухом води і пару Контрольні запитання:
- •3.7. Процес сушіння
- •1. Загальні відомості
- •Принципова схема сушки
- •2. Властивості матеріалів, кінетика процесу сушіння
- •3. Види і способи сушіння
- •4. Устаткування для процесу сушіння
- •Контрольні запитання:
- •3.8. Сорбційні процеси
- •1. Загальні відомості
- •2. Процес абсорбції
- •3. Процес адсорбції
- •С хема насадкового абсорбера Схема механічного абсорбера
- •Контрольні запитання:
- •3.9. Процеси перегонки і ректифікації
- •Сутність процесу та види перегонки
- •2. Апарати для перегонки та ректифікації
- •Простий кубовий апарат
- •3.10. Процеси екстракції
- •1.Суть процесу екстракції.
- •2. Фактори, що впливають на процеси екстракції.
- •3. Апарати для проведення процесу екстракції.
- •Контрольні запитання:
- •3.11. Процеси кристалізації і розчинення
- •1. Загальні відомості про процес кристалізації
- •Фізичні основи кристалізації із розчинів
- •Ріст кристалів
- •2. Апарати для проведення кристалізації
- •3. Фактори, що впливають на хід процесу кристалізації
- •4. Загальні відомості про процес розчинення
- •Контрольні запитання:
- •1.Призначення процесів охолодження і заморожування у громадському харчуванні. Охолодження як спосіб консервування кулінарної продукції
- •2.Закономірність процесів охолодження та заморожування
- •3.Суть та способи одержання холоду
- •4.Безмашинне охолодження
- •5.Машинне охолодження
- •6.Апарати для охолодження
- •С хема фризера періодичної дії
- •Патрубок для входу холодоагенту; 2 - оболонка; 3 - корпус апарата;
- •Контрольні запитання:
- •Використана література
- •Рецензія на навчальний посібник з дисципліни “Процеси і апарати харчових виробництв” для спеціальності 5. 05170101 “Виробництво харчової продукції”
5.Машинне охолодження
Машинне охолодження засноване на властивості рідких холодильних агентів кипіти при низькій температурі з поглинанням тепла із охолоджуваного середовища. Температура середовища при цьому знижується. Для безперервного охолодження середовища пару, яка утворилася в процесі кипіння, шляхом їх конденсації знову переводять у рідкий стан. Ці кругові процеси здійснюються в холодильній машині.
Холодильна машина - це комплекс пристроїв, які необхідні для здійснення замкнутого кругового процесу переходу холодильного агента із одного агрегатного стану в інший з метою одержання низької температури. Здійснюючи круговий процес, холодильний агент виконує роль переносника теплоти. Холодильний агент сприймає тепло, яке відводиться від охолоджуваного середовища (камери з товарами), і передає його в процесі конденсаті до теплішого середовища — зовнішнього повітря або водопровідної води.
Процес охолоджування продуктів здійснюється в газовому (повітряному) і рідкому середовищах, в апаратах з теплопередаючою поверхнею, у вакуумі. Повітря - найбільш розповсюджений холодоагент; воно не має запаху і на більшість продуктів не чинить шкідливого впливу. До недоліків охолоджування в повітрі можна віднести слабку інтенсивність процесу і випаровування вологи з поверхні продуктів, що супроводжується втратою їхньої маси.
Охолоджування в холодній воді або розсолі може бути контактним або безконтактним. При контактному охолоджуванні продукт розміщують в рідкому охолоджуваному середовищі. Так, наприклад, охолоджують тушки птиці і варені ковбасні вироби до 4...б °С. розміщуючи їх у спеціальні ванни або зрошуючи холодною (крижаною) водою (з температурою 1...4 °С). При безконтактному охолоджуванні продукт відділений від рідкого охолоджувача металевою стінкою або волого-непроникною оболонкою.
Останнім часом одержує розповсюдження спосіб вакуумного охолоджування, в якому відвід теплоти здійснюється за рахунок прихованої теплоти фазового переходу частини вологи, що міститься в продукті. Такий спосіб застосовують для охолоджування плодів, риби, сиру, м'ясного фаршу, курей, кулінарних виробів. Відзначимо, що процес вакуумного охолоджування рідких і пастоподібних продуктів, які містяться у відкритих функціональних ємностях супроводжується їх розбризкуванням і віднесенням з паровими бульбашками, що утворюються під час кипіння. Спливаючи до вільної поверхні, бульбашки швидко ростуть в об'ємі і, руйнуючись, викидають краплі продукту з ємності. Інтенсивність кипіння продукту, що охолоджується, залежить від швидкості зміни тиску в вакуум-камері.
Основні методи заморожування у сучасній технології, також як і охолоджування, поділяються на заморожування в рідкому середовищі та заморожування в повітряному середовищі. Найбільш широко застосовується спосіб контактного заморожування у повітрі. Розрізняють заморожування з природним переміщенням повітря (у камерах) та зі змушеним рухом повітря (тунельні морозилки, гравітаційно-конвейєрні та флюїдизаційні швидкоморозильні апарати). Найбільш перспективне заморожування продуктів охолодженим повітрям у псевдозрідженому шарі. Цей вид заморожування називається флюїдизацією, а швидкоморозильні апарати, в яких здійснюється процес, називаються флюїдизаційними. Істотні переваги цих апаратів порівняно зі звичайними - скорочення часу заморожування і більш висока якість заморожених продуктів.
Рідкими середовищами для контактного заморожування продуктів (риби, м'яса) є розчини солі (наприклад, кухонної солі). Водночас з перевагами (простота і доступність, прискорення процесу та відсутність втрати маси) цей спосіб заморожування має і недолік - проникнення солі в продукт, що призводить до зміни його кольору і погіршення зовнішнього вигляду. Знаходить застосування і розсільне охолоджування продуктів, які упаковані в різноманітні плівки.
Заморожування киплячими холодоагентами буває безконтактним і контактним. Безконтактне заморожування здійснюється здебільшого у
швидкоморозильних апаратах, де продукти затискаються між порожніми металевими плитами, в яких "кипить" холодоагент. Під час контактного заморожування використовують кріогенну рідину - азот або фреони (хладони). Останній метод холодильної обробки різноманітних продуктів (м'ясних, молочних, кулінарних виробів) є найбільш перспективним, бо процес заморожування протікає швидко і за дуже низьких температур. Існує декілька способів заморожування харчових продуктів за допомогою рідкого азоту: під час безпосереднього контакту з газоподібним азотом; зануренням в азот; зрошенням рідким азотом. Азот - інертний газ без запаху і смаку; під час контакту з харчовими продуктами шкідливо на них не впливає. Зазначимо, що температура кипіння азоту під час нормального атмосферного тиску - 196 °С, а заморожування в рідкому азоті в 3...4 рази дорожче, ніж заморожування в повітряному середовищі.
Принцип роботи парової холодильної машини полягає в тому, що в замкнутій системі машини циркулює хладагент. Одна з основних частин холодильної машини, яка називається випарником, знаходиться в середовищі, яке підлягає охолодженню. Решта елементів розташовані поза охолоджуючим об'єктом.
Якщо температура середовища, яке оточує випарник, буде вищою від температури кипіння (випаровування) хладагента при існуючому у випарнику тиску, то рідкий хладагент, потрапивши у випарник, буде кипіти або випаровуватись за рахунок тепла середовища, яке оточує випарник.
Так як температура кипіння рідин залежить від тиску насичених парів і зі зниженням тиску рідини киплять при нижчих температурах, у випарнику створюється понижений тиск.
Для подальшого використання хладагента, який міститься в холодильній машині, його необхідно знову перетворити із пароподібного стану в рідкий. Дія цього слід підвищити тиск парів хладагента й охолодити їх до температури, при якій пара буде конденсуватись.
Охолодження пари хладагента й перехід її у рідкий стан (конденсація) відбувається у конденсаторі, який охолоджується водою або навколишнім повітрям. Віддаючи тепло цьому середовищу й переходячи в рідкий стан, хладагент знов поступає у випарник, і процес знов повторюється.
За таким принципом працюють усі сучасні холодильні машини. Але практичні методи й засоби здійснення цього принципу різні, отож, різноманітні й типи машин, їх перш за все поділяють залежно від способів відсмоктування робочої речовини із випарника й нагнітання її в конденсатор. За цією ознакою розрізняють машини компресійні та абсорбційні.
В компресійних холодильних машинах циркуляція хладагента та стискання його парів для конденсації здійснюється компресором, який приводиться в рух електродвигуном. В абсорбційних холодильних машинах хладагент циркулює за рахунок теплової енергії, яка виділяється при стисканні палива або при електронагріванні.
Найбільше розповсюдження отримали компресійні холодильні машини, які мають високі експлуатаційні якості, надійні в роботі, низьке споживання електроенергії та достатньо низький рівень шуму.