Классификация процессов пищевых производств

 

Процессы пищевых производств в соответствие с кинетическими закономерностями, характеризующими их протекание, классифицируются на пять основных групп (рис. 1):

Рис. 1. Классификация процессов пищевых производств

 

1. Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики – науки о движении жидкостей и газов.

, (1)

где V – объем протекающей жидкости; F – площадь поверхности сечения аппарата; – время; – коэффициент скорости процесса (величина, обратная гидравлическому сопротивлению ); – перепад давления (движущая сила процесса).

К ним относятся перемещение жидкостей, сжатие и перемещение газов, разделение взвешенных в жидкой или газообразной среде частиц в поле сил тяжести (отстаивание), в поле центробежных сил (центрифугирование и сепарирование), под действием сил электрического поля, а также под действием разности давлений при движении через пористый слой (фильтрование) и перемешивание жидких и твердых зернистых материалов.

2. Тепловые процессы, скорость которых определяется законами теплопередачи – науки о способах распространения теплоты.

, (2)

где – массовая доля переданной теплоты; F – поверхность теплообмена; – коэффициент теплопередачи (величина, обратная термическому сопротивлению ); – средняя разность температур между обменивающимися теплотой материалами (движущая сила процесса).

В эту группу входят процессы нагревания, охлаждения, замораживания, выпаривания и конденсации паров.

Скорость тепловых процессов в значительной степени зависит от гидродинамических условий (скоростей, режимов течения), при которых осуществляется перенос теплоты между обменивающимися средами.

3. Массообменные (диффузионные) процессы характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз. Скорость этих процессов определяется законами массопередачи.

, (3)

где М – количество вещества, перенесенного из одной фазы в другую; F – площадь поверхности контакта фаз; – коэффициент массопередачи (величина, обратная диффузионному сопротивлению ); – разность между равновесной и рабочей концентрациями вещества в фазах (движущая сила процесса).

К диффузионным процессам относятся абсорбция, жидкостная экстракция, экстрагирование из твердых веществ, адсорбция, тепломассообменные (сушка, кристаллизация, перегонка и ректификация, растворение, выпечка, обжарка, бланширование, разваривание и др.).

4. Биохимические процессы ^* связаны с превращением веществ и изменением их свойств. Скорость этих процессов определяется закономерностями химической кинетики.

, (4)

где М – массовая доля прореагировавшего в процессе вещества; – объем аппарата; – коэффициент скорости биохимического процесса; f(c) –движущая сила процесса, которая является функцией концентраций реагирующих веществ.

К биохимическим процессам относятся ферментация, брожение, соление, копчение, созревание, сквашивание и др.

5. Механические процессы, скорость которых определяется законами механики твердых тел. Они включают в себя: измельчение твердых материалов, перемешивание, сортирование (классификацию) сыпучих материалов и формообразование (прессование, формование, гранулирование, экструзия и др.).