Классификация основных процессов, протекающих при производстве пищевых продуктов

1. Механические и гидромеханические процессы – процессы, связанные с разделением неоднородных систем. Неоднородными называют системы, образованные двумя или большим числом фаз, которые взаимно нерастворимы друг в друге. Неоднородные системы обладают различной степенью устойчивости и могут быть, как правило, разделены под действием механических сил.

Механическими могут быть:

1. Осаждение в поле гравитации (отстаивание) под действием сил тяжести широко используется в различных отраслях промышленности для разделения суспензий, эмульсий, дымов и пылей. Отстаивание осуществляется в гравитационных отстойниках. Для всех гравитационных отстойников характерны громоздкость и длительное пребывание суспензии в аппарате. Например, отстойники для очистки сатурационного сока на сахарных заводах имеют диаметр 4-5 м при высоте 4-6,5 м. Время пребывания сока в таких аппаратах около 1,5 ч. Это связано с малой скоростью осаждения, которая зависит от многих факторов, в первую очередь от вязкости жидкости и размера осаждаемых частиц. Для того чтобы уменьшить вязкость, суспензию перед отстаиванием нагревают, а для увеличения размера частиц прибегают к коагуляции – объединению нескольких частиц в одну за счет добавления коагулянтов. В качестве коагулянтов используют растворимые в воде соли (электролиты), которые, гидролизуясь, образуют хлопьевидные гидраты окислов металлов, способствующие слипанию частиц.

Другим методом агрегатирования мелких частиц является флокуляция – добавление в суспензию небольшого количества вещества, которое, адсорбируясь на поверхности твердых частиц в суспензии, приводит к их слипанию между собой.

2. Осаждение в поле центробежных сил, осуществляется на центрифугах. Применение центробежной силы существенно увеличивает движущую силу процесса. Этот способ применяется для разделения тонких суспензий, а также эмульсий.

3. Фильтрование – это процесс разделения неоднородных систем за счет пропускания их через фильтрующую перегородку. В качестве движущей силы могут использоваться силы тяжести, разность давлений по разные стороны фильтрующей перегородки и центробежные силы. Фильтрующие перегородки состоят из материалов, обладающих высокой пористостью, но размеры пор должны быть меньше, чем размеры задерживающих частиц. Основными требованиями к материалам перегородок является химическая стойкость по отношению к фильтровальным смесям, прочность и долговечность. Их выполняют из фильтровальных картонок, хлопчатобумажных и шерстяных тканей, синтетических тканей, капрона. Фильтром с намывным слоем используют порошкообразные инертные материалы: мель, кизельгур, диатомины, целлюлоза.

2. Тепловые процессы. К ним относят: нагревание, охлаждение, выпаривание и конденсацию.

Известно три способа переноса теплоты: за счет теплопроводности, конвекции и радиации.

Теплопроводность – это перенос теплоты внутри твердого тела, неподвижной жидкости или газа.

Конвекция – перенос теплоты в движущейся жидкости за счет перемешивания.

Радиация – это перенос теплоты излучением.