background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 
 

 

 

 

 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

NARODOWEJ 

 

 
 
 
Anita Bogdan 
 
 
 
 
 
 
 

Wykonywanie  operacji  jednostkowych  w  technologii 
przetwarzania żywności 321[09].Z2.01 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Poradnik dla ucznia 
 

 

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2006 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

Recenzenci: 
mgr inż. Beata Kownacka  
dr inż. Małgorzata Kuśmierczyk – Olsztyńska Szkoła Wyższa im. Józefa Rusieckiego 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
 
 
 
Konsultacja: 
mgr inż. Maria Majewska – Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie 
 
 
Korekta: 
 

 

 
Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  321[09].Z2.01 
„Wykonywanie  operacji  jednostkowych  w  technologii  przetwarzania  żywności”  zawartego 
modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii żywności. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2006

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

SPIS TREŚCI

 

 

1.  Wprowadzenie 

2.  Wymagania wstępne 

3.  Cele kształcenia 

4.  Materiał nauczania 

4.1. Operacje jednostkowe i ich znaczenie w przetwórstwie żywności 

4.1.1. Materiał nauczania 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

10 

4.1.3. Ćwiczenia 

10 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

12 

4.2. Operacje mechaniczne 

13 

4.2.1. Materiał nauczania 

13 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

17 

4.2.3. Ćwiczenia 

18 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

20 

4.3. Operacje termiczne 

21 

4.3.1. Materiał nauczania 

21 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

24 

4.3.3. Ćwiczenia 

25 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

27 

4.4. Operacje dyfuzyjne 

28 

4.4.1. Materiał nauczania 

28 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

32 

4.4.3. Ćwiczenia 

32 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

34 

5. Sprawdzian osiągnięć 

35 

6. Literatura 

40 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

1. WPROWADZENIE 

 

Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w  przyswajaniu  wiedzy  o  operacjach  jednostkowych  

w  technologii  przetwarzania  żywności,  o  wpływie  właściwości  surowców  na  zmiany 
zachodzące  podczas  operacji  a  także  ułatwi  dobieranie  maszyn,  urządzeń  i  aparatów  do 
poszczególnych operacji jednostkowych. 

Poradnik ten zawiera: 

1.  Wymagania  wstępne,  czyli  wykaz  niezbędnych  umiejętności  i  wiedzy,  które  powinieneś 

opanować, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej, 

2.  Cele kształcenia, 
3.  Materiał nauczania zawarty w 4 rozdziale umożliwia 

– 

samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń, 

– 

zaliczenie sprawdzianów, 

– 

zapoznania się z literaturą i źródłami informacji, 

– 

poznanie narzędzi i urządzeń niezbędnych do wykonywania ćwiczeń. 

4.  Test potwierdzający opanowanie wiedzy i umiejętności 

W trakcie realizacji  ćwiczeń bądź w stałym kontakcie z nauczycielem prowadzącym ,aby 

mieć pewność, czy dobrze wykonujesz daną czynność. 

Jednostka 

modułowa 

„Wykonywanie 

operacji 

jednostkowych 

technologii 

przetwarzania żywności” jest częścią modułu zawartego w modułowym programie nauczania 
dla zawodu technik technologii żywności 
 

Bezpieczeństwo i higiena pracy 
 

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp i higieny 

pracy  oraz  instrukcji  przeciwpożarowych,  wynikających  z  rodzaju  wykonywanych  prac. 
Przepisy te poznasz podczas trwania nauki. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

Schemat układu jednostek modułowych 

321[09].Z2 

Procesy technologiczne w przetwórstwie spożywczym 

321[09].Z2.03 

Organizowanie i prowadzenie procesów konserwowania żywności 

321[09].Z2.01 

Wykonywanie operacji 

jednostkowych  

w technologii przetwarzania 

żywności 

321[09].Z2.02 

Prowadzenie procesów 

jednostkowych  

w technologii przetwarzania 

żywności 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

2. WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

klasyfikować maszyny i urządzenia ogólnego zastosowania w przemyśle spożywczym, 

 

charakteryzować surowce stosowane w przemyśle spożywczym, 

 

określać  wpływ  różnych  operacji  technologicznych  na  wartość  użytkową  wyrobów 
przetwórstwa spożywczego, 

 

stosować zasady obsługi maszyn i urządzeń do obróbki mechanicznej, 

 

stosować zasady obsługi maszyn i urządzeń do obróbki termicznej, 

 

dobierać maszyny i urządzenia do procesów technologicznych przemysłu spożywczego, 

 

dobierać  zestawienia  maszyn  i  urządzeń  w  linie  do  produkcji  ciągłej  w  przemyśle 
spożywczym, 

 

przestrzegać  przepisów  bezpieczeństwa,  higieny  pracy,  wymagań  ergonomii,  ochrony 
przeciwpożarowej i ochrony środowiska, 

 

korzystać z różnych źródeł informacji. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

3. CELE KSZTAŁCENIA 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

określić współczesne potrzeby przetwarzania żywności, 

 

scharakteryzować  właściwości  reologiczne  surowców,  półproduktów  i  produktów 
spożywczych, 

 

dokonać klasyfikacji operacji stosowanych podczas przetwarzania żywności, 

 

scharakteryzować  operacje  mechaniczne,  termiczne  i  dyfuzyjne  stosowane w przemyśle 
spożywczym, 

 

dokonać  analizy  zmian  sensorycznych  i  odżywczych  zachodzących  w  surowcach  pod 
wpływem operacji technologicznych, 

 

ocenić wpływ operacji technologicznych na zmianę trwałości żywności, 

 

dobrać  maszyny  i  urządzenia  do  przeprowadzenia  operacji  technologicznych 
w przetwórstwie żywności, 

 

określić  parametry  pracy  maszyn  i  urządzeń  podczas  przeprowadzania  operacji 
technologicznych przy produkcji żywności, 

 

wykonać  badania  laboratoryjne  w  zakładach  przetwórstwa  spożywczego  w  celu 
analizowania zagrożeń (HACCP) operacji jednostkowych, 

 

zastosować  zasady  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  środowiska  i  ochrony 
przeciwpożarowej,  ochrony  zdrowotnej  żywności,  wymagania  ergonomii,  przy 
przeprowadzaniu operacji technologicznych, 

 

skorzystać z różnych źródeł informacji technicznej, technologicznej i ekonomicznej. 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 

 
4.1.  Operacje  jednostkowe  i  ich  znaczenie  w  przetwórstwie 

żywności 

 

4.1.1. Materiał nauczania 

 

Współczesne potrzeby przetwarzania żywności 
Żywność  jest  dobrem  niezbędnym,  zaspokajającym  podstawowe  potrzeby  człowieka. 

Człowiek  od  początku  musiał  troszczyć  się  o  żywność.  Początkowo  było  to  zbieractwo, 
łowiectwo,  rybołówstwo,  później  pasterstwo,  następnie  rolnictwo.  W  miarę  przybywania 
ludności, powstawania zawodów, podziału na miasta i wsie, a także postępu cywilizacyjnego 
zmieniał  się  sposób  pozyskiwania  żywności  oraz

 

jej  dystrybucji.  Zwiększało  się 

zapotrzebowanie na żywność, zmieniały się również wymagania konsumentów. Obecnie duży 
nacisk  kładzie  się  na  różnorodność  produktów  żywnościowych,  ich  trwałość,  zdrowotność. 
Ze  względu  na  intensywne  tempo  życia,  wzrost aktywności  zawodowej  kobiet, zwiększa  się 
zapotrzebowanie  na  żywność  „wygodną”  -  gotowe  produkty  żywnościowe  o  znacznym 
stopniu przetworzenia.  Przetwórstwo żywności jest jedną ważniejszych dziedzin gospodarki 
narodowej. Realizowane jest głównie przez przemysł spożywczy, w mniejszym stopniu przez 
rzemiosło  spożywcze.  W  niektórych  gospodarstwach  domowych,  zwłaszcza  na  wsi, 
występuje  jeszcze  najstarsza  i  najprostsza  forma  wytwarzania  żywności  -  przetwórstwo 
domowe. 

Przetwarzanie  żywności  polega  na  przekształceniu  surowca  na  określony  produkt,  

z  zastosowaniem  dodatków,  materiałów  pomocniczych,  przy  użyciu

 

odpowiednich  maszyn, 

urządzeń,  aparatów  i  wykorzystaniu  odpowiedniej  myśli  i  sposobu  wykonania.  Następuje 
wówczas zmiana cech fizycznych i chemicznych przekształcanego surowca. 

Właściwości  surowców,  półproduktów  i  produktów  żywnościowych  i  ich  wpływ  na 

przebieg procesu technologicznego 

Właściwości  fizyczne  surowców, półproduktów i  gotowych produktów są to różnorodne 

ich cechy, dające się określić za pomocą fizycznych metod pomiaru, bez naruszenia struktury  
i składu chemicznego materiału [3, s.43]. Do najważniejszych właściwości fizycznych zalicza 
się  kształt,  wymiary,  powierzchnię,  gęstość,  właściwości  aero-  i  hydrodynamiczne  oraz 
właściwości reologiczne. Większość surowców i produktów żywnościowych ma nieregularne 
kształty,  zróżnicowane  wielkości  i  powierzchnie  (np.  ziarna  zbóż,  warzywa  liściaste, 
wędzonki,  owoce  jagodowe,  żywiec  rzeźny,  drób,  jaja).  Gęstość  jest  równa  masie  jednostki 
objętości,  czyli  stosunkowi  masy  do  objętości.  Dla  produktów  żywnościowych  jest  ona 
zróżnicowana.  Odnosząc  do  gęstości  wody  są  produkty  o  gęstości  większej  niż  woda,  np. 
jabłka, mięso i mniejszej - olej roślinny, śmietana.  

Właściwości  aero-  i  hydrodynamiczne są  to  cechy  ciała  stałego,  od  których  zależy  jego 

ruch  i  równowaga  pod  wpływem  działania  sił  związanych  z  przepływem  otaczającego 
powietrza  lub  wody  [3,  s.46].  Do  cech  tych  należą  masa,  porowatość,  właściwości 
powierzchniowe.  Właściwości  te  odgrywają  rolę  w  operacjach  rozdzielania,  czyszczenia, 
sortowania, fluidyzacji, transportu pneumatycznego i hydraulicznego. 

Właściwości  reologiczne  są  to  właściwości  materiałów  dotyczące  ich  płynięcia 

i deformacji  pod  wpływem  naprężeń  [3,s.47].  Sposób  reakcji  surowców,  półproduktów, 
wyrobów gotowych na działanie sił mechanicznych zależy przede wszystkim od wielkości sił 
wewnętrznych,  wiążących  ze  sobą  poszczególne  cząstki  i  cząsteczki,  a  te  z  kolei  zależą  od 
stanu  skupienia.  W  technologii  żywności  rzadko  spotyka  się  materiały  w  stanie  gazowym 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

(CO

2

, SO

2

). Najczęściej występują w stanie płynnym  lub  stałym, ewentualnie w półpłynnym 

lub  półstałym  (pasty,  żele,  galarety,  marmolady,  budynie).  Zespół  cech  ocenianych 
organoleptycznie  poprzez  dotyk,  rozcieranie,  gryzienie,  żucie  składa  się  na  tzw.  teksturę 
żywności. 

W  praktyce  do  oznaczenia  właściwości  reologicznych  używa  się  pojęć:  lepkość, 

mączystość, zwięzłość, twardość, jędrność, kruchość, plastyczność, itp. 

W  literaturze  używa  się  terminów:  konsystencja,  tekstura,  struktura,  lepkość. 

Konsystencja  jest  określana  poprzez  spójność  pomiędzy  cząstkami,  w  zależności  od 
kruchości,  twardości  sprężystości.  Tekstura  określa  właściwości  reologiczne  oceniane 
organoleptycznie,  obejmuje  także  elementy  struktury

.

 

w  sensie  ogólnym  oznacza  cechę 

powierzchni przedmiotu, wrażenie, które odczuwa się za pomocą dotyku. Tekstura pieczywa 
to  jego  twardość,  spoistość,  elastyczność,  a  także  podatność  na  przeżuwanie.  Struktura  to 
rozmieszczenie  elementów  składowych  oraz  relacje  między  nimi,  charakterystyczne  dla 
danego układu jako całości. Lepkość określa właściwości reologiczne płynów jednorodnych. 

Surowce,  półprodukty  i  produkty  żywnościowe  są  bardzo  zróżnicowane  pod  względem 

ich  właściwości  reologicznych.  Są  produkty  o  dużej  lepkości  np.  koncentraty  soków 
owocowych,  dżemy,  miód.  Są  o  konsystencji  mazistej  -  masło,  powidła.  Są  też  surowce 
bardzo twarde zboża, albo kruche - jabłka. 

Proces  technologiczny  jest  to  ciąg  operacji  i  procesów  jednostkowych,  następujących  

po  sobie  w  określonej  kolejności  począwszy  od  odbioru  surowca,  do  otrzymania  gotowego 
produktu.  Jeśli  zachodzące  zmiany  mają  charakter  fizyczny  -  czynności  zasadnicze  procesu 
określamy  jako  operacje  jednostkowe.  Należą  do  nich  operacje:  mechaniczne,  cieplne 
związane z ruchem ciepła, dyfuzyjne, jeśli zachodzi w  nich przenikanie  i wymiana mas oraz 
fizykochemiczne, które polegają głównie na zmianie stanu skupienia i rozproszenia. 

Operacje jednostkowe stosowane w obróbce wstępnej 
Jednym  z  ważniejszych  elementów  procesu  technologicznego  jest  obróbka  wstępna. 

Operacje  jednostkowe  stosowane  w  obróbce  wstępnej  przynależą  do  grupy  operacji 
mechanicznych.  Obróbka  wstępna  to:  czyszczenie,  segregacja,  sortowanie,  podsuszanie, 
oziębianie, kondycjonowanie, termizacja, usuwanie części niejadalnych. 

Celem  obróbki  wstępnej  jest:  zwiększenie  trwałości  surowca,  obniżenie  kosztów 

transportu  i  magazynowania,  ułatwienie  procesów  technologicznych,  zwiększenie 
asortymentu  oraz  polepszenie  jakości  gotowych  wyrobów.  Surowce  otrzymywane 
z gospodarstw  rolnych  są  z  reguły  zanieczyszczone  zanieczyszczeniami  mineralnymi, 
roślinnymi,  zwierzęcymi,  chemicznymi,  mikrobiologicznymi  i  biologicznymi.  Czyszczenie 
surowców można prowadzić metodami na sucho i na mokro. Dobór metody i urządzeń zależy 
od specyfiki i rodzaju surowca, od jego właściwości fizycznych, w tym reologicznych. 

Ziarna zbóż oczyszcza się przez usunięcie zanieczyszczeń występujących luźno w masie 

ziarna,  jest  to  tzw.  czyszczenie  czarne.  Następnie  usuwa  się  brud  z  powierzchni  ziarna, 
zewnętrzne    części  okrywy  i  zarodka.    Jest  to  czyszczenie  białe.  Stosowane  urządzenia  to 
wialnie, separatory, tryjery. 

Do czyszczenie mleka obecnie najczęściej stosuje się wirówki, cedzidła. 
Warzywa,  owoce,  rośliny  okopowe  czyści  się  na  mokro,  w  zamaczalnikach,  myjkach, 

płuczkach, kanałach spławiakowych (rys.1,2.). 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

Rys. 1. Płuczka łapowa [3, s.19] 

1-zasyp surowca, 2-łapy, 3,5-wygarniacze, 4-wanna, 6-dno sitowe, 7-łapacze kamieni 

 
 

 

Rys. 2. Płuczka wodno-powietrzna [3, s.21] 

1-wanna, 2-dysze natryskowe, 3-natryski, 4-przenośnik dostarczający surowiec,  

5-przenośnik, 6-wentylator, 7-odpływ szlamu, 8-przelew, 9-dopływ wody, 10-odprowadzenie surowca,  

11- przewody powietrzne, 12-ruszt, 13-szlam 

 

Ważnym  etapem  obróbki  wstępnej,  polegającym  na  rozdzielaniu  surowca  na  grupy 

różniące  się  cechami  fizycznymi:  wielkością,  kształtem,  masą  jednostkową  jest  sortowanie. 
Pozwala  na  lepsze,  bardziej  racjonalne  wykorzystanie  surowca,  ułatwia  przebieg  dalszych 
operacji  i  procesów  jednostkowych,  poprawia  wygląd  surowca  i  czyni  go  bardziej 
atrakcyjnym dla nabywcy. 

Kolejnym  etapem  obróbki  wstępnej  jest  usunięcie  części  niejadalnych.  Najczęściej 

stosuje  się obieranie  mechaniczne,  termiczne, termiczno-chemiczne  w  celu  usunięcia  skórek 
owoców,  warzyw,  roślin  okopowych.  Części  niejadalne  to  również  pestki  i  szypułki 
w owocach.  Usuwa  się  je  poprzez  drylowanie,  odszypułczanie.  Końcówki  strąków  fasoli, 
kiełki  słodowe,  łuski  grochu  i  fasoli  usuwa  się  w  czasie  odcinania,  łuszczenia.  Pierze 
drobiowe, szczecina, skóry zwierzęce to również części niejadalne usuwane podczas obróbki 
wstępnej. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

10 

4.1.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania ,sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Jakie czynniki zadecydowały o konieczności przetwórstwa żywności? 
2.  Jakie czynniki współcześnie decydują o przetwórstwie żywności? 
3.  Jakie znasz najważniejsze właściwości fizyczne artykułów żywnościowych? 
4.  Co to są właściwości aero- i hydrodynamiczne? 
5.  Co to są właściwości reologiczne? 
6.  Czym różnią się pojęcia: konsystencja, struktura, tekstura? 
7.  Jakie znasz rodzaje operacji jednostkowych? 
8.  Jakie zanieczyszczenia występują w nieoczyszczonych surowcach żywnościowych? 
9.  Jakie operacje występują najczęściej podczas obróbki wstępnej surowca? 
10.  Na czym polega czyszczenie ziarna zbóż? 
11.  Jakie czynności występują przy obróbce wstępnej warzyw i owoców? 
12.  Podaj przykłady części niejadalnych dla surowców roślinnych i zwierzęcych. 
 

4.1.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Porównaj celowość i formy przetwórstwa żywności dawniej i w czasach dzisiejszych. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  czynnikach  decydujących 

o rozwoju przetwórstwa żywności,  

2)  podzielić czynniki na „historyczne” i teraźniejsze, 
3)  określić  tendencje  w  przetwórstwie  żywności  na  przykładzie  wybranych  branż 

przetwórstwa  spożywczego  /np.  przetwórstwo  mleka,  przetwórstwo  owoców  i  warzyw, 
przetwórstwo mięsa. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

fotografie, rysunki produktów żywnościowych o różnym stopniu przetworzenia, 

− 

literatura (1,2,6). 

 

Ćwiczenie 2 

Podaj rodzaje operacji jednostkowych i określ kryteria ich wyodrębniania. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zapoznać się z procesem technologicznym np. mąki, mleka spożywczego, dżemu,  
2)  podzielić  proces  produkcji  na  poszczególne  etapy,  zwracając  szczególną  uwagę  na 

operacje jednostkowe i na obróbkę wstępną, 

3)  określić zmiany zachodzące w surowcach, półproduktach na kolejnych etapach procesu. 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

11 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych w obróbce wstępnej, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń do przeprowadzania operacji jednostkowych, 

− 

literatura (1,2,6). 

 
Ćwiczenie 3 

Określ  wpływ  właściwości  reologicznych  surowców,  półproduktów  i  produktów  na 

zmiany zachodzące podczas operacji w przetwórstwie spożywczym.  
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  przeprowadzić ocenę organoleptyczną surowców i otrzymywanych z nich półproduktów 
 

i produktów, 

2)  obliczyć gęstość surowców i otrzymywanych z nich półproduktów i produktów, 
3)  porównać kształt, wymiary, powierzchnię surowców, półproduktów, wyrobów gotowych 

pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, 

4)  przeprowadzić operację jednostkową w zależności od cech surowców. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

surowce  żywnościowe  roślinne  i  zwierzęce  (np.  ziarno  zbóż,  owoce,  warzywa,  mleko 
surowe do skupu, jaja), 

− 

półprodukty żywnościowe (np. surowe ciasto, moszcz) i produkty gotowe, 

− 

sprzęt, narzędzia do pomiaru gęstości, 

− 

sprzęt, narzędzia do wykonania oceny organoleptycznej, 

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

literatura [4] (1,2,3). 

 
Ćwiczenie 4 

Dobierz maszyny i urządzenia do obróbki wstępnej surowców roślinnych i zwierzęcych. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  sposobach  i  celowości  obróbki 

wstępnej,  

2)  wyszukać w katalogach  maszyny  i urządzenia stosowane w obróbce wstępnej surowców 

roślinnych  /zboża,  warzywa,  owoce,  nasiona  roślin  oleistych/  i  zwierzęcych  /mleko, 
żywiec rzeźny, drób/ 

3)  zanotować przy surowcach stosowane maszyny i urządzenia, 
4)  uzasadnić krótko wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych w obróbce wstępnej, 

− 

literatura (1,4,5,6). 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

12 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  określić czynniki decydujące o przetwarzaniu żywności?  

 

 

2)  porównać możliwości i formy wytwarzania żywności w zależności od 

skali produkcji, stopnia mechanizacji i automatyzacji? 

 

 

3)  określić właściwości fizyczne surowców żywnościowych? 

 

 

4)  ocenić organoleptycznie surowce, półprodukty i produkty 

żywnościowe? 

 

 

5)  rozróżnić pojęcia: struktura, tekstura, konsystencja, lepkość? 

 

 

6)  określić wpływ właściwości reologicznych na zmiany zachodzące 

podczas operacji w przetwórstwie spożywczym? 

 

 

7)  rozróżnić rodzaje operacji jednostkowych w przetwarzaniu żywności? 

 

 

8)  wyjaśnić pojęcie procesu technologicznego? 

 

 

9)  dobrać urządzenia do obróbki wstępnej surowców roślinnych i 

zwierzęcych? 

 

 

10)  scharakteryzować zanieczyszczenia występujące w nieoczyszczonych 

surowcach żywnościowych? 

 

 

11)  wyróżnić części zbędne i niejadalne w surowcach żywnościowych? 

 

 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

13 

4.2. Operacje mechaniczne 
 

4.2.1. Materiał nauczania 
 

Mechaniczne  operacje  technologiczne,  tj.  rozdrabnianie,  rozdzielanie,  mieszanie, 

dozowanie,  polegają  na  działaniu  na  surowce  i  inne  materiały  siłami  zewnętrznymi, 
wywołującymi  ruch  materiału  lub  jego  odkształcenie,  czy  dzielenie  albo  aglomerację 
[3, s.43]. 
 

Rozdrabnianie ciał stałych 
Rozdrabnianie  jest  operacją  jednostkową,  polegającą  na  dzieleniu  ciała  na  części  pod 

wpływem działania sił mechanicznych. W przetwórstwie żywności najczęściej rozdrabnia się 
ciała stałe: ziarna zbóż, owoce, ziemniaki, warzywa, mięso. Poprzez rozdrobnienie  następuje 
zmniejszenie  wymiarów  cząstek  i  zwiększenie  ich  powierzchni  w  stosunku  do  masy,  co  ma 
duże znaczenie w przebiegu wielu procesów i operacji technologicznych. Zwykle stosuje  się 
je na początku procesu, chociaż ma znaczenie również dla: 
– 

ułatwienia oddzielania części niejadalnych od jadalnych, np. otręby od mąki, 

– 

wydobywania  pożądanych  składników,  np.  cukru  z  buraków  cukrowych,  tłuszczu 
z nasion oleistych, 

– 

polepszenia wymiany ciepła, dyfuzji, sorpcji, 

– 

dokładnego wymieszania składników przy produkcji wyrobów złożonych,  

– 

otrzymywania  gotowego  produktu  w  postaci  sproszkowanej,  np.  cukru  pudru,  żelatyny 
spożywczej. 
Rozdrabnianie  ciał  stałych  polega  na  ich  rozgniataniu,  łupaniu,  zgniataniu,  rozcieraniu, 

rozrywaniu, zginaniu - łamaniu, ścinaniu (rys.3.). Wykorzystuje się przy tym siły:  ściskanie, 
rozciąganie,  ścinanie.  Dobór  sposobu  rozdrabniania zależy  od  rodzaju  surowca  i  założonego 
celu rozdrabniania.  
 

 

Rys. 3. Schemat rozdrabniania [3, s.57] 

a)rozgniatanie, b)łupanie, c)zgniatanie, d)rozcieranie, e)rozrywanie, f)zginanie-łamanie, g)ścinanie 

 

Jabłka można rozdrabniać przez: krojenie przy produkcji suszów jabłkowych, szarpanie - 

przy produkcji soków, przecieranie - przy produkcji przecierów.  

Mięso z kolei rozdrabnia się przez krojenie rozbiór tuszy na półtusze, ćwierćtusze, porcje 

kulinarne, mielenie (rys. 4.), kutrowanie (rys.5). 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

14 

 

Rys. 4. Wilk [3, s.65] 

1-doprowadzenie surowca, 2,6-noże, 3,5-tarcze przyciskowe, 4-element mocujący, 7,8-ślimaki 

 
 
 
 

 

 

Rys. 5. Kuter [3, s.65] 

1-nóż szablasty, 2-misa, 3-pokrywa, 4-przeciwwaga, 5-otwierana część pokrywy, 6-rynna wyładowcza, 7-tarcza 

wyładowcza, 8-silnik napędzający tarczę wyładowczą 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

15 

Rozdrabnianie ciał płynnych 
Mechaniczne  rozdrabnianie  płynnej  żywności  następuje  podczas  emulgowania, 

homogenizacji, rozpylania.  

Emulgowanie to tworzenie stałej emulsji poprzez dokładne wymieszanie dwu lub więcej 

nie mieszających się cieczy w taki sposób, że jeden jest rozproszony w postaci bardzo małych 
kropelek w drugim. Ma zastosowanie m.in. przy produkcji mleka spożywczego, majonezów. 

Homogenizacja ma na celu zmniejszenie wymiarów i zwiększenie liczby cząstek stałych 

lub  fazy zdyspergowanej,  w  wyniku  intensywnego działania  sił  ścinających,  co prowadzi  do 
silnego zwiększenia stabilności układu dyspersyjnego, złożonego z dwóch substancji. 

Rozpylanie  polega  na  rozdrobnieniu  cieczy  na  drobne  krople  o  zbliżonej  wielkości. 

Zwykle stosuje się przed suszeniem rozpyłowym, mieszaniem, sterylizacją UHT. 

Rozdzielanie mechaniczne substancji niejednorodnych 
Substancje  poddawane  rozdzielaniu  w  procesach  produkcji  żywności  występują 

w stanach  skupienia:  stałym,  sypkim,  ciekłym  -  zawiesiny,  emulsje,  półstałym  -  miazga 
owocowa,  gazowym.  W  zależności  od  rodzaju  substancji  stosuje  się  różne  sposoby 
rozdzielania.  Zawiesiny  i  emulsje  rozdziela  się  najczęściej  poprzez:  sedymentację, 
filtrowanie, wirowanie. 

Sedymentacja jest to samoczynne rozwarstwianie się zawiesin na skutek różnicy gęstości 

cząstek  zawieszonych  i  fazy  ciągłej,  zwykle  wody  lub  soku  komórkowego  [3,  s.  73]. 
Sedymentacja ma zastosowanie w przemyśle mięsnym do klarowania tłuszczów zwierzęcych, 
rybnym  -  przy  produkcji  mączki  rybnej,  w  krochmalnictwie,  w  przemyśle  cukrowniczym, 
przy  oczyszczaniu  ścieków.  Przeprowadza  się  ją  w  urządzeniach  zwanych  odstojnikami  lub 
dekanterami. 

Filtracja  polega  na  rozdzieleniu  dwóch  faz  mieszaniny,  przez  zatrzymanie  mechaniczne 

jednej  z  nich  na  przegrodzie  porowatej,  w  odpowiednich  urządzeniach  -  filtrach.  Poprzez 
filtrowanie oddziela się ciało stałe od cieczy - wino od osadu drożdżowego, lub też ciało stałe 
albo  ciecz  od  gazu.  Filtracja  ma  zastosowanie  przy  produkcji  pozbawionych  zmętnień 
ekstraktów  lub  roztworów,  przy  oddzielaniu  produktu od towarzyszących  mu  części  stałych. 
Filtrowanie może być wykorzystane do klarowania soków, win, po uprzednim dodaniu środka 
klarującego.  Zwykle  produktem  głównym  jest  filtrat,  klarowny  przesącz.  Może  też  być 
sytuacja  odwrotna,  gdy  produktem  głównym  jest  osad  zatrzymany  na  filtrze  -  oddzielanie 
drożdży z mleczka drożdżowego.  

Wirowanie  polega  na  rozdzieleniu  płynnych  układów  niejednorodnych  pod  działaniem 

siły  odśrodkowej,  w  urządzeniach  zwanych  wirówkami.  W  zależności  od  sposobu 
rozdzielania  ciała  stałego  z  cieczy  oraz  cieczy  z  cieczy,  stosuje  się  wirówki  filtracyjne, 
sedymentacyjne, 

separacyjne. 

Wirówki 

filtracyjne 

mają 

głównie 

zastosowanie 

w

 

cukrownictwie,  przemyśle  owocowo-warzywnym,  w  otrzymywaniu  białek  roślinnych, 

w kriokoncentracji.  Wirówki  separacyjne  znalazły  zastosowanie  głównie  w  przemyśle 
mleczarskim,  gdzie  służą  do  oddzielania  tłuszczu  od  mleka,  oczyszczania  mleka 
z zanieczyszczeń  mechanicznych,  oczyszczania  mleka  z  drobnoustrojów,  jednoczesnego 
oczyszczania i homogenizacji. 

Do  mas  półstałych,  soczystych  poddawanych  procesom  rozdzielania  w    przetwórstwie 

spożywczym  należą:  miazgi  owocowe  lub  warzywne,  z  których  wydobywa  się  sok,  śruty 
nasion  oleistych,  skwarki  wieprzowe,  do  otrzymywania  tłuszczów,  wysłodki  buraczane, 
pozbawiane  nadmiaru  wody.  Rozdzielanie  to  zachodzi  pod  wpływem  tłoczenia  albo 
wyciskania na prasach cyklicznych (rys.6.) lub pracujących w sposób ciągły. 
 
 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

16 

 

Rys. 6. Prasa obrotowa Bucher Guyer [3, s.92] 

1-poziomy kosz obrotowy, 2-rolki, 3-łożysko, 4,5-trójramienny blok oporowy, 6-ściągi, 7-płaszcz ruchomy, 8-
płyta oporowa, 9-cylinder, 10-tłok, 11-płyta tłokowa, 12-liny, węże drenażowe, 13-doprowadzenie miazgi, 14-

rynna zbiorcza soku, 15-odpływ soku, 16-ślimak, 17-napęd kosza, 18-silnik. 

 

Operacje  rozdzielania  materiałów  sypkich  to  przesiewanie  i  odsiewanie.  Głównie 

występują  
w  przemyśle  młynarskim,  w  mniejszym  zakresie  w  przemyśle  koncentratów  spożywczych, 
piekarnictwie  i  ciastkarstwie,  cukrownictwie,  mleczarstwie.  Przeprowadza  się  je  na 
odsiewaczach. 

Odpylanie  powietrza  to  operacja  służąca  do  rozdzielenia  pyłów  -  niejednorodnych 

układów,  składających  się  z  rozdrobnionych  cząstek  ciała  stałego,  zawieszonych 
w środowisku  gazowym,.  Może  służyć  do  oczyszczania  powietrza  lub  do  odzyskiwania 
unoszonych z powietrzem cząstek stałych, np. proszku mlecznego. 

Mieszanie 
Jest to operacja jednostkowa, w której otrzymuje się jednorodną mieszaninę z dwóch lub 

więcej  składników  przez  dyspersję  jednego  z  drugim.  W  mieszalnikach  miesza  się  ciała 
ciekłe,  w  mieszarkach  -  ciała  sypkie  (rys.7.),  w  zagniatarkach,  wygniatarkach  -  ciała 
plastyczne. Celem mieszania jest: 
– 

dokładne  wymieszanie  składników  surowcowych  i  dodatków  w  produkcji  złożonych 
produktów gotowych, np. koncentraty zup; 

– 

przyspieszenie kolejnych etapów procesu technologicznego, np. suszenia, rozpuszczania 
składników; 

– 

zapobieganie  niekorzystnym  samorzutnym  procesom,  np.  sedymentacji  powodującej 
rozwarstwianie się mleka, 

– 

otrzymanie układów dyspersyjnych, 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

17 

– 

wywołanie pewnych zjawisk fizycznych , np. krystalizacji, zmaślania, 

– 

nasycanie roztworów CO

2

,

 

np. przy produkcji napojów gazowanych. 

 

Rys. 7. Schemat budowy mieszarki: a) pionowej, b) planetarnej [3, s.99] 

1-silnik z przekładnią, 2-sprzęgło, 3-obudowa, 4-konstrukcja nośna, 5-ślimak, 6-ramię zgarniające,  

7-wylot, 8-napęd epicykloidalny ślimaka, 9-napęd obrotowy ślimaka 

 

Formowanie, dozowanie. 
Formowanie  ma  na  celu  nadanie  substancji  określonego  kształtu  i  wielkości  przez 

prasowanie,  wycinanie,  tłoczenie.  Stosuje  się  je  w  przypadku  produktów  o  dużej  lepkości, 
ciastowatej,  lepko-sprężystej  teksturze.  Stosowane  jest  głównie  w  przemyśle  piekarskim, 
ciastkarskim, cukierniczym, przy produkcji makaronu, masła, margaryny.  

Dozowanie  polega  na  odmierzaniu  i  dodawaniu  ściśle  określonych  ilości  surowców, 

materiałów  pomocniczych,  półproduktów,  dodatków  funkcjonalnych,  gotowych  produktów. 
Dozowanie  może  być  zarówno  jednym z  etapów  pośrednich, tam  gdzie dozuje się  składniki 
przy  produktach  złożonych  -  koncentraty  spożywcze,  przemysł  cukierniczy,  ciastkarski, 
piekarski, mięsny, jak też i etapem końcowym, przy napełnianiu opakowań jednostkowych. 
 
 

4.2.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania ,sprawdzisz, czy jesteś przygotowany wykonania ćwiczeń. 

1.  W jakim celu prowadzi się rozdrabnianie? 
2.  Od czego zależy wybór sposobu rozdrabniania? 
3.  Jaki jest cel rozdrabniania buraków cukrowych a jaki cukru? 
4.  Do jakich celów stosuje się wirowanie w przemyśle spożywczym? 
5.  Na czym polega filtracja? 
6.  Gdzie mają zastosowanie prasy? 
7.  Jaki jest cel odpylania? 
8.  Do czego służą cyklony? 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

18 

9.  Czym rożni się rozdzielanie mas półstałych i sypkich? 
10.  Jaki  jest  cel  mieszania  w  przemyśle  koncentratów  spożywczych  a  jaki  przy  produkcji 

masła? 

11.  Na czym polega i gdzie ma zastosowanie formowanie? 
12.  Co to jest dozowanie? 
 

4.2.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Dobierz maszyny i urządzenia do rozdrabniania surowców w przetwórstwie spożywczym 

na przykładzie jabłek, pomidorów, kapusty, mięsa, nasion. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  celowości  i  sposobach 

rozdrabniania, 

2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do rozdrabniania, 
3)  dobrać urządzenia do rozdrabniania określonych surowców, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych do rozdrabniania, 

− 

literatura (1,2,4,5). 

 
Ćwiczenie 2 

Dobierz 

maszyny 

urządzenia 

do 

mechanicznego 

rozdzielania 

substancji 

niejednorodnych:  sedymentacji,  filtrowania,  grawitacji,  działania  siły  odśrodkowej, 
prasowania, odpylania. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat substancji niejednorodnych, 
2)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  celowości  i  sposobach 

rozdzielania, 

3)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do rozdzielania, 
4)  dopasować urządzenia do rozdzielania określonych substancji niejednorodnych, 
5)  krótko uzasadnić swój wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi  maszyn  i  urządzeń  stosowanych  do  sedymentacji,  filtrowania,  rozdzielania  
z wykorzystaniem grawitacji, siły odśrodkowej, do prasowania, odpylania, 

− 

literatura (1,2,3,5,6). 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

19 

Ćwiczenie 3 

Dobierz  maszyny  i  urządzenia  do  formowania  surowców  i  półproduktów 

w przetwórstwie żywności na przykładzie piekarnictwa i mleczarstwa. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje o celowości i sposobach formowania, 
2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do formowania, 
3)  dopasować urządzenia do formowania określonych surowców, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych do formowania, 

− 

literatura (1,2,3,4,5). 

 
Ćwiczenie 4 

Dobierz  dozowniki  do  owoców,  kasz,  maki,  masła,  produktu  -  pasty,  serów 

twarogowych, ciastek, soków. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia: 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje o celowości i sposobach dozowania, 
2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do dozowania, 
3)  dopasować urządzenia do dozowania określonych artykułów żywnościowych, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych do formowania, 

− 

literatura (2,3,5,6). 

 

Ćwiczenie 5 

Uzasadnij  ,  w  jakim  celu  prowadzi  się  rozdrabnianie,  miesznie,  kształtowanie 

w rzeczywistych  warunkach  produkcyjnych  w  wybranym zakładzie  przemysłu  spożywczego 
(np. przetwórnia owoców i warzyw). 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zapoznać  się  z  przebiegiem  procesu  produkcyjnego  w  rzeczywistych  warunkach 

produkcyjnych wybranego produktu spożywczego, 

2)  wyróżnić  czynności,  maszyny  i  urządzenia  służące  do  rozdrabniania,  mieszania, 

kształtowania, 

3)  zanotować parametry pracy maszyn i urządzeń, 
4)  ocenić  prawidłowość  doboru  maszyn  i  urządzeń  oraz  przebiegu  wybranych  operacji 

mechanicznych. 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

20 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

maszyny, urządzenia, linie technologiczne w wybranym zakładzie pracy 

 

schematy technologiczne, 

 

karty pracy maszyn i urządzeń, 

 

literatura (1,3,5,6). 

 
 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

 
Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1) 

rozróżnić sposoby rozdrabniania ciał stałych? 

 

 

2) 

określić celowość rozdrabniania w przetwórstwie spożywczym?   

 

 

3) 

wyjaśnić różnice między rozcieraniem i ścinaniem? 

 

 

4) 

dobrać urządzenia do rozdrabniania ciał stałych? 

 

 

5) 

określić celowość tłoczenia w przemyśle spożywczym?   

 

 

6) 

porównać rozdzielanie ciał stałych, emulsji, zawiesin, pyłów? 

 

 

7) 

porównać dozowanie ciał stałych, płynnych, półpłynnych, sypkich? 

 

 

8) 

dobrać dozowniki do kasz, soków, masła? 

 

 

9) 

określić  wpływ  operacji  mechanicznych  na  jakość  stosowanych 
surowców i wyrobów gotowych? 

 

 

10)  określić celowość mieszania w przetwórstwie żywności? 

 

 

11)  dobrać urządzenia do mieszania w zależności od rodzaju produktu? 

 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

21 

4.3. Operacje termiczne 

 
4.3.1. Materiał nauczania 
 

Operacje termiczne i ich znaczenie w technologii żywności 
Obróbka  termiczna  jest  stosowana  we  wszystkich  branżach  przemysłu  spożywczego. 

Stosuje  się  ją  na  różnych  etapach  procesu  produkcyjnego:  przy  obróbce  wstępnej  - 
blanszowanie,  oparzanie,  wstępne  schładzanie przed  magazynowaniem;  podczas  właściwego 
przetwarzania  -  gotowanie,  pieczenie,  zagęszczanie, prażenie;  przy  utrwalaniu  termicznym  - 
pasteryzacja,  sterylizacja,  chłodzenie,  zamrażanie;  w  utrzymaniu  higieny  procesu 
produkcyjnego, przy czyszczeniu aparatury i pomieszczeń. 

Czynnikiem  grzejnym  jest  najczęściej  para  wodna  nasycona  lub  przegrzana,  lub  gorąca 

woda,  rzadziej  ogrzane  powietrze.  Wymiana  ciepła  najczęściej  odbywa  się  przeponowo 
(rys.8.),  np.  przez  ścianki  puszki,  słoja  szklanego,  wężownicę,  płaszcz  parowy,  gdzie 
występuje skojarzone przenoszenie ciepła. 

 

Rys. 8. Uproszczony schemat przeponowej wymiany ciepła [3, s.115] 

 

Wyróżnia  się  trzy  sposoby  przenoszenia  ciepła,  przewodnictwo,  konwekcję, 

promieniowanie. 

Przewodzenie jest to transport energii ruchu miedzy sąsiadującymi cząsteczkami. Polega 

ono  na  bezpośrednim  przekazywaniu  wewnętrznej  energii kinetycznej  cząstek  sąsiadujących 
ze sobą. Ten sposób przekazywania ciepła występuje w cieczach, ciałach stałych i półstałych. 

Konwekcja  jest  to  przenoszenie  ciepła  w  materii  przez  przemieszczanie  się  grupy 

cząsteczek  na  skutek  różnicy  w  gęstości  lub  mieszania.  Konwekcja  występująca  wskutek 
różnicy  gęstości  spowodowanej  różnicą  temperatur  nazywa  się  konwekcją  naturalną  lub 
wolną, natomiast jeśli wywołana jest przez mechaniczne mieszanie - konwekcją wymuszoną. 
Powoduje  ona  szybsze  przenoszenie  ciepła  i  wyrównywanie  temperatury,  stąd  jest  często 
spotykana w technologii żywności. Występuje w cieczach i gazach. 

Promieniowanie  cieplne  jest  to  przenoszenie  ciepła  pomiędzy  dwoma  ciałami  o  różnej 

temperaturze za pomocą fal elektromagnetycznych długości 0,1÷100µm. 

Rodzaje operacji termicznych 
Operacje  termiczne  występujące  w  technologii  żywności  można  podzielić  według 

różnych kryteriów na:  

 

operacje  polegające  na  ogrzewaniu,  czyli  dostarczeniu  ciepła  do  żywności  i  oziębianiu,  
w których ciepło jest odbierane , 

 

operacje

,

  w  których  gorącym  czynnikiem  jest  gorąca  woda  lub  para  wodna,  gorące 

powietrze, gorący tłuszcz lub syrop cukrowy. 
Podgrzewanie  polega  na  lekkim  ogrzaniu,  przeważnie  ośrodka  ciekłego,  w  celu 

uzyskania  optymalnej  temperatury  do  przeprowadzania  kolejnych  etapów  procesu 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

22 

technologicznego.  Ułatwia  np.  obróbkę  enzymatyczną,  rozpuszczanie  cukru,  namnażanie 
drobnoustrojów przy produkcji biomasy.  

Blanszowanie  polega  na  szybkim  ogrzaniu  surowca  do  kontrolowanej  temperatury 

(77÷100ºC), utrzymanie tej temperatury przez określony czas, następnie szybkie ochłodzenie 
surowca,  bądź  niezwłoczne  przerobienie  go.  Blanszowanie  jest  stosowane  przy  zamrażaniu, 
produkcji  konserw  apertyzowanych  z  warzyw,  owoców,  grzybów,  mięsa.  Celem 
blanszowania  jest  przede  wszystkim  inaktywacja  enzymów,  zawartych  w  surowcu,  które 
mogą  spowodować  niekorzystne  zmiany  barwy,  zapachu  i  smaku.  Blanszowanie  zmniejsza 
również  objętość  surowca,  poprzez  usunięcie  gazów  z  komórek  i  przestrzeni 
międzykomórkowej,  usprawnia  efekt  mycia  surowca,  zmniejsza  zakażenia  mikrobiologiczne 
i polepsza  strukturę  żywności.  Blanszowanie  może być  przeprowadzone  metodą  immersyjną 
polegającą  na  zanurzeniu  w  gorącej  wodzie  (rys.9.),  metodą  parową,  mikrofalową. 
Najpopularniejszą  metodą  jest  metoda  immersyjna.  Wadą  tej  metody  są  znaczne  straty 
rozpuszczalnych składników. 

 

Rys. 9. Blanszownik bębnowy [3, s.130] 

1-bęben, 2-ślimak, 3-zasyp, 4-wylot, 5-dopływ pary, 6,7-dopływ wody,  

8-natryski chłodzące, 9-sito, 10-odpływ wody, 11-koryto, 12-pokrywa 

 

Rozparzanie  polega  na  ogrzewaniu  materiałów  zwykle  roślinnych,  w  celu 

przeprowadzenia masy w stan płynny. Stosowane jest m.in. w przemyśle: 
– 

owocowo-warzywnym przy produkcji przecierów, 

– 

gorzelniczym  przy parowaniu ziemniaków, zboża,  

– 

koncentratów  spożywczych  przy  produkcji  błyskawicznych  płatków  owsianych  
i  kukurydzianych. 
Pieczenie polega na ogrzewaniu w gorącym powietrzu, często z dodatkiem pary wodnej, 

w temperaturze  dochodzącej  do  180÷250ºC  w  czasie  kilkudziesięciu  minut  do kilku godzin. 
Pieczenie jest operacją typową dla: 
– 

piekarstwa - wypiek pieczywa, 

– 

ciastkarstwa,  

– 

produkcji pieczonego mięsa, drobiu, wędlin, ryb. 
Podczas  pieczenia  w  surowcach  zachodzą  zmiany  fizyczne,  chemiczne,  biochemiczne 

(rys.10.). Podczas wypieku pieczywa występuje: 
– 

powierzchniowe wysychanie, 

– 

dekstrynizacja skrobi, 

– 

brunatnienie  wskutek  reakcji  Maillarda,  czyli  tworzenia  się  połączeń  aminokwasowo- 
cukrowych z ich dalszymi produktami rozkładu, 

– 

karmelizacja cukru.  

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

23 

 

Rys. 10. Zmiany zachodzące podczas pieczenia chleba [3, s.132] 

 

Zmiany  te  powodują  tworzenie  się  pożądanej  skórki  na  pieczywie.  W  samym  miąższu 

temperatura nie osiąga  nawet 100º C, wystarcza  jednak do zabicia drożdży  i wegetatywnych 
form bakterii, do ścięcia białka (65-130ºC), skleikowania skrobi (75-80ºC), koagulacji białka 
jaja,  co  przy  jednoczesnej  utracie  części  wody,  daje  właściwe  efekty  odpowiedniego 
upieczenia ciasta.

 

Gotowanie  jest  to  ogrzewanie  produktów  we  wrzącej  wodzie  lub  innym  płynie  - 

wywarze,  mleku,  roztworze  cukru,  albo  w  nasyconej  parze  wodnej  pod  ciśnieniem 
atmosferycznym, zmniejszonym /próżnia/ lub zwiększonym /nadciśnienie/. Stosowane jest do 
przygotowania potraw; w chmielarstwie przy warzeniu brzeczki; w przemyśle mięsnym przy 
gotowaniu mięsa, w przemyśle drobiarskim i rybnym. 

Tostowanie  jest  to  ogrzewanie  wilgotną  parą  w  temperaturze  95÷120ºC  surowców 

spożywczych,  głównie  pochodzących  z  nasion  roślin  strączkowych,  w  celu  poprawienia 
wartości  odżywczej  przez  częściowe  zniszczenie  substancji  szkodliwych  dla  zdrowia  oraz 
polepszenia cech smakowych i reologicznych. 

Smażenie jest to silne ogrzewanie przygotowanego surowca pod normalnym ciśnieniem, 

zwykle  w  gorącym  tłuszczu,  niekiedy  w  syropie  z  sacharozy  lub  mieszaninie  sacharozy 
z syropem skrobiowym. Może odbywać się w małej (porcje mięsa) albo dużej ilości tłuszczu 
(pączki, frytki). 

Prażenie  jest  to  poddawanie  ciał  stałych  działaniu  podwyższonej  temperatury,  niższej 

jednak  niż  temperatura  topnienia,  w  celu  spowodowania  określonych  zmian  fizycznych  lub 
chemicznych.  Można  wyodrębnić  prażenie  łagodne  do  temperatury  140ºC,  np.  przy  paleniu 
nasion  kakaowych,  w  celu  nadania  im  lepszego  aromatu  i  barwy  oraz  usunięcia  cierpkości 
i lotnych  kwasów  tłuszczowych  oraz  prażenie  dość  silne  i  silne.  Praży  się  ryż,  kukurydzę, 
pszenicę  przy  produkcji  prażonych  koncentratów  śniadaniowych,  kawę  naturalną,  jęczmień 
i cykorię przy produkcji kawy zbożowej. 

Ekspandowanie i ekstrudowanie

 

Ekspandowanie polega na gwałtownym rozprężaniu uprzednio ogrzanego i będącego pod 

wysokim  ciśnieniem  materiału,  w  chwili  momentalnego  przejścia  do  ciśnienia 
atmosferycznego.  Otrzymuje  się  w  ten  sposób  tzw.  ziarno  dęte.  Stosowane  urządzenia  to 
armatki. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

24 

Ekstrudowanie polega na wytłaczaniu termoplastycznym materiału poddanego wcześniej 

obróbce  mechanicznej.  Prowadzi  się  je  w  ekstruderach.  Służy  do  produkcji  np.  chrupek  
i chipsów. 

Chłodzenie/ schładzanie polega na odbieraniu ciepła, powodując tym samym obniżenie 

lub  utrzymanie  temperatury  danego  ośrodka

,

  albo  też  zmianę  stanu  skupienia.  Największe 

znaczenie  chłodzenia  dotyczy  utrwalania żywności.  Stosuje  się  je  też  w  celu  doprowadzenia 
surowca  do  określonej  temperatury  po  obróbce  termicznej  wysokotemperaturowej: 
rozparzaniu, prażeniu, gotowaniu, pasteryzacji, odparowaniu. W przetwórstwie mięsa chłodzi 
się tusze po uboju, wędliny po wędzeniu i parzeniu. Zamrażanie, czyli obniżenie temperatury 
produktu  poniżej  temp.  krioskopowej,  oprócz  utrwalania,  stanowi  podstawowy  proces 
produkcji  lodów  spożywczych.  Stosuje  się  chłodzenie  naturalne  i  sztuczne.  Wśród  urządzeń 
chłodniczych  najpopularniejsze  są  urządzenia  chłodnicze  sprężarkowe  (rys.11.).  Można 
spotkać również chłodziarki mechaniczne, absorpcyjne, strumieniowe, termoelektryczne. 
 

 

Rys. 11. Schemat sprężarkowego urządzenia oziębiającego [3,s.144] 

1-sprężarka,2-skraplacz, 3-zbiornik czynnika chłodniczego w stanie skroplonym, 4-parownik, 5- filtr, 

6-dopływ wody chłodzącej do skraplacza, 7-odpływ wody ze skraplacza, 8-zawór regulacyjny 

 
4.3.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania , sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  W jaki sposób przekazywane jest ciepło? 
2.  Jakie znasz nośniki ciepła w przetwórstwie żywności? 
3.  Jakie znasz rodzaje operacji termicznych? 
4.  Jaki jest cel i sposoby blanszowania? 
5.  Czym różni się smażenie od pieczenia? 
6.  Gdzie stosuje się pieczenie w technologii żywności? 
7.  Jakie procesy zachodzą podczas wypieku chleba? 
8.  Jaki jest cel prażenia? 
9.  Czym różnią się rozparzanie i tostowanie? 
10.  Co to jest ekspandowanie, podaj przykłady zastosowania? 
11.   Jaki jest cel chłodzenia w technologii żywności? 
 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

25 

4.3.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Porównaj  przekazywanie  ciepła  w  warunkach  laboratoryjnych  przez  przewodzenie, 

konwekcję, promieniowanie. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacji  na  temat  sposobów  przekazywania 

ciepła, 

2)  ocenić możliwości przekazywania ciepła w zależności od stanu skupienia, 
3)  ocenić  efektywność  i  możliwości  zastosowania  wybranych  sposobów  w  przetwórstwie 

żywności. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

kuchnia mikrofalowa, kuchnia gazowa, kuchnia z piekarnikiem 

 

schematy technologiczne, 

 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych w operacjach termicznych , 

 

literatura (1,2,5,6). 

Ćwiczenie 2 

Dobierz wymienniki ciepła stosowane do produkcji żywności w przetwórstwie owocowo-

warzywnym, mleczarstwie, piwowarstwie, produkcji margaryny.  
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacji o rodzajach wymienników ciepła, 
2)  wyszukać w katalogach wymienniki ciepła, 
3)  dobrać urządzenia do określonej produkcji, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

– 

schematy, foliogramy, zdjęcia wymienników, 

– 

literatura (1,4,5,6). 

 
Ćwiczenie 3 

Dokonaj  w  warunkach  laboratoryjnych  blanszowanie  owoców  i  warzyw  metodami 

immersyjną, parową, mikrofalową. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  celowości  i  sposobach 

blanszowania, 

2)  wyszukać w katalogach stosowane blanszowniki, 
3)  przeanalizować wady i zalety poszczególnych metod blanszowania, 
4)  dokonać oceny blanszowanych produktów, 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

26 

5)  porównaj półprodukty i oceń metody blanszowania. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

katalogi blanszowników, urządzenia do blanszowania, 

 

naczynia do gotowania, 

 

literatura (1,4,5,6). 

 
Ćwiczenie 4 

Opisz zmiany zachodzące podczas wypieku pieczywa. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje o wypieku chleba, 
2)  ocenić organoleptycznie surowe ciasto, 
3)  ocenić organoleptycznie upieczony chleb 
4)  oblicz ubytki wagowe powstałe podczas wypieku. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

narzędzia i sprzęt do oceny organoleptycznej, 

 

normy jakościowe pieczywa, 

 

ciasto przed wypiekiem, 

 

chleb, 

 

literatura. (1,2,3,5). 

 
Ćwiczenie 5 

Dobierz  maszyny  i  urządzenia  do  obróbki  cieplnej  surowców  w  wybranych  gałęziach 

przetwórstwa spożywczego. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  sposobach  i  celowości  obróbki 

cieplnej  (podgrzewanie,  ogrzewanie,  rozparzanie,  parowanie,  zagęszczanie,  gotowanie, 
tostowanie,  smażenie,  pieczenie,  prażenie,  ekspandowanie,  chłodzenie,  oziębianie, 
zamrażanie),  

2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane w obróbce cieplnej surowców, 
3)  zanotować przy surowcach stosowane maszyny i urządzenia, 
4)  krótko uzasadnić wybór. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy:  

− 

schematy technologiczne produktów spożywczych, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych w obróbce cieplnej, 

− 

literatura (1,2,3,5). 

 
 
 
 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

27 

4.3.4. Sprawdzian postępów 
 

Czy potrafisz: 
 

 

Tak 

 

Nie 

1) 

rozróżnić sposoby przekazywania ciepła? 

 

 

2) 

określić rodzaje operacji termicznych stosowanych w technologii 
żywności? 

 

 

3) 

ocenić czynniki grzejne stosowane w technologii żywności? 

 

 

4) 

określić czynniki wpływające na dobór urządzeń i sposobów obróbki 
termicznej surowców? 

 

 

5) 

porównać gotowanie, smażenie, pieczenie? 

 

 

6) 

określić zmiany zachodzące podczas wypieku pieczywa? 

 

 

7) 

określić cel i sposoby blanszowania? 

 

 

8) 

porównać sposoby i zastosowanie prażenia w technologii żywności? 

 

 

9) 

porównać ekspandowanie i ekstrudowanie? 

 

 

10)  rozróżnić czynniki grzejne i chłodzące? 

 

 

11)  dobrać urządzenia do obróbki  cieplnej określonych produktów? 

 

 

12)  uzasadnić i określić celowość obróbki termicznej w przemyśle 

owocowo-warzywnym, mięsnym, mleczarskim, koncentratów 
spożywczych? 

 

 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

28 

4.4. Operacje dyfuzyjne

 

 

4.4.1.Materiał nauczania 

 

Operacje dyfuzyjne i ich zastosowanie w technologii żywności 
Dyfuzja
 jest zjawiskiem wzajemnego przenikania cząsteczek jednej substancji względem 

cząsteczek  drugiej

,

  w  gazach,  cieczach  i  ciałach  stałych.  Szybkość  dyfuzji  zależy  od 

temperatury,  ciśnienia  lub  stężenia.  Dyfuzja  powoduje  mieszanie  się  gazów,  cieczy  i  ciał 
stałych  stykających  się  ze  sobą.  Przykładem  dyfuzji  jest  stopniowe,  samoczynne 
wyrównywanie  się  stężeń  roztworów  cukru  z  czystą  wodą,  umieszczoną  jako  warstwa  nad 
roztworem,  lub  stopniowe  mieszanie  się  dwóch  gazów  w  zamkniętym  naczyniu.  Do 
ważniejszych  operacji  dyfuzyjnych  występujących  w  technologii  żywności  zalicza  się: 
ekstrakcję, destylację, sorpcję, krystalizację i suszenie.  

Ekstrakcja  jest  to  operacja  wydobywania  z  mieszaniny  stałej,  płynnej  lub  gazowej 

określonego  składnika  lub  grupy  składników,  za  pomocą  odpowiedniego  rozpuszczalnika, 
w którym składniki wykazują różną rozpuszczalność. Materiał poddany ekstrakcji nazywa się 
surówką, a rozpuszczalnik ekstrahentem. W wyniku przeprowadzonej ekstrakcji otrzymuje się 
ekstrakt,  czyli  wyekstrahowany  składnik  wraz  z  rozpuszczalnikiem.  Kolejnym  etapem  jest 
oddzielenie  ekstrahowanego  składnika  od  rozpuszczalnika  przez  destylację,  krystalizację, 
ultrafiltrację  i  inne  operacje.  Najczęściej  pożądanym  produktem  jest  ekstrakt,  np.  olej 
z rzepaku.  W  niektórych  przypadkach,  np.  przy  moczeniu  i  płukaniu  ziarna  zbóż  w  celu 
wymycia rozpuszczalnych zanieczyszczeń,  produktem takim może być pozostałość - rafinat. 
Rozpuszczalniki  w  technologii  żywności  muszą  spełniać  określone  wymagania  związane 
z wykorzystaniem ciepła, zachowaniem wartości odżywczych i organoleptycznych żywności, 
higieną 

bezpieczeństwem 

pracy. 

Rozpuszczalnik 

ekstrakcyjny 

powinien 

się 

charakteryzować: 
– 

małym ciepłem właściwym, 

– 

małym ciepłem parowania, 

– 

dość niską temperaturą wrzenia, 

– 

selektywnością w rozpuszczaniu składnika, który należy wydobyć, 

– 

wysokim współczynnikiem dyfuzji, 

– 

małą zapalnością i wybuchowością, 

– 

małą toksycznością, 

– 

biernością chemiczną, 

– 

w miarę możliwości brakiem wonności. 
Gdy rozpuszczalnikiem jest woda, ekstrakcję taką nazywamy ługowaniem.  
Ekstrakcję można prowadzić następującymi metodami: 

– 

maceracja  -  polega  na  zalaniu  rozdrobnionego  surowca  rozpuszczalnikiem  na  określony 
czas i oddzieleniu ekstraktu od ekstrahowanej substancji, 

– 

perkolacja  -  rozpuszczalnik  przepływa  pod  wpływem  siły  ciężkości  przez  ekstrahowany 
materiał, 

– 

metoda immersyjna- surowiec jest całkowicie zanurzony w rozpuszczalniku będącym  

– 

w ciągłym przepływie, 

– 

ekstrakcja  wielostopniowa  -  polega  na  kilkukrotnym  przemywaniu  surowca  najpierw 
ekstraktem,  pod  koniec  ekstrakcji  czystym  rozpuszczalnikiem  przepływającym  
w przeciwprądzie, 

– 

ekstrakcja frakcjonująca - prowadzi się ją za pomocą dwóch nie mieszających się ze sobą 
rozpuszczalników. Każdy z nich ekstrahuje inny składnik surowca. 
Ekstrakcja  znajduje  coraz  większe  zastosowanie  w  technologii  żywności.  Obecnie  za 

pomocą  ekstrakcji  można  wyodrębnić  coraz  większą  ilość  składników,  nie  tylko  białek, 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

29 

tłuszczów, cukrów, ale też  i związków występujących w  bardzo małych ilościach, takich  jak 
witaminy,  enzymy,  barwniki,  substancje  zapachowe,  smakowe,  zagęszczające,  preparaty 
wędzarnicze,  alkaloidy.  Obecnie  masowe  zastosowanie  ekstrakcji  występuje  w  przemyśle 
cukrowniczym i olejarstwie. 

Ekstrakcja oleju z nasion oleistych (rys.12.) polega na wielokrotnym wymywaniu śruty 

nasion  rzepaku,  słonecznika  i  innych  za  pomocą  odpowiedniego  rozpuszczalnika  tłuszczu. 
Jako  rozpuszczalnika  używa  się  benzyny  lekkiej,  czyli  mieszaniny  heksanu  i  heptanu, 
o temperaturze wrzenia ok.70ºC. 

 

Rys. 12. Schemat ekstraktora Bollmana [3,s.157] 

1-wlot nasion, 2-zbiornik półmisceli, 3-natryski misceli słabej, 4-kosz, 5-napęd, 6-gazoszczelna obudowa,  

7-zbiornik misceli stężonej, 8-pompa do zasilania słaba miscelą zbiornika 2, 9-zbiornik misceli słabej, 10-właz,  

11-przenośniki odprowadzające nasiona odolejone, 12-natrysk benzyny, 13-wyładowywanie i napełnianie 

koszów, 14-zbiornik benzyny, 15 -dopływ benzyny 

 

Ekstrakcja  w cukrownictwie polega  na wymywaniu cukru z rozdrobnionych  buraków, 

tzw.  krajanki  buraczanej,  za  pomocą  wody  ogrzanej  do  temperatury75-80ºC.  Ogrzewanie, 
poprzez denaturację  białka  i  zwiększenie przepuszczalności  błon komórkowych, przyspiesza 
przechodzenie  cukru  i  innych  składników  do  otaczającego  roztworu  o  mniejszej  zawartości 
tych  składników.  Ekstrakcję  można  prowadzić  systemem  bateryjnym  w  dyfuzorach,  ale 
obecnie stosuje się ekstraktory do pracy ciągłej (rys.13.). 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

30 

 

Rys. 13. Ekstraktor korytowy [3, s.156] 

1-waga taśmowa, 2-przenośnik taśmowy, 3-zasobnik krajanki, 4-woda zawracana z wyżymaczek, 5-woda 

zasilająca, 6-odpływ soku surowego,7-podnosnik usuwający wysłodki, 8-slimaki bliźniacze, 9-sito, 10-parowy 

płaszcz grzejny, 11-zawory regulujące 

 

Destrakcja  jest  odmianą  ekstrakcji  prowadzonej  płynami  nadkrytycznymi.  Płyny 

nadkrytyczne,  nazywane  gęstymi  gazami  lub  gęstymi  parami,  są  gazami  występującymi 
w temperaturach  i  pod  ciśnieniami  wyższymi  niż  w  punkcie  krytycznym,  czyli  w  obszarze 
nadkrytycznym  (rys.14.).  Wykazują  one  cechy  pośrednie  między  cieczami  a  gazami 
i charakteryzują  się  właściwościami  bardzo  korzystnymi  pod  względem  przydatności  do 
ekstrakcji:  małą  lepkością,  dużą  dyfuzyjnością  i  zdolnością  do  rozpuszczania  różnych 
substancji,  dużą  rozdzielczością.  Ekstrakcja  płynami  nadkrytycznymi  powoduje,  że  ekstrakt 
jest w postaci pary o wysokiej temperaturze i ciśnieniu,  może  być więc dalej rozdzielany na 
składniki przez frakcjonowanie tak, jak w wielokrotnej destylacji. Jest to połączenie ekstrakcji 
z destylacją, stąd nazwa destrakcja. Dobrym rozpuszczalnikiem do zastosowania w destrakcji 
jest dwutlenek węgla, np. do ekstrakcji kofeiny z kawy, teiny z herbaty i przy otrzymywaniu 
ekstraktu chmielowego. 
 

 

Rys. 14. Wykres równowagi fazowej czystej substancji [3,s.151] 

 

Destylacja  jest  to  rozdzielenie  ciekłych  mieszanin  dwu-  i  wieloskładnikowych  przez 

odparowanie  lotnych,  w  danych warunkach temperatury  i  ciśnienia, składników, a następnie 
skroplenie  ich  i  zebranie  w  odbieralniku.  Rozdzielenie  jest  możliwe  tylko  wówczas,  gdy 
składniki te różnią się lotnością.  

Lotnością  β

A

  składnika  A  określa  się  stosunek  ciśnienia  cząstkowego  p

tego  składnika 

w parze nad cieczą, do stężenia molowego x

A

 danego składnika w mieszaninie cieczy: 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

31 

β

A  

=

A

A

x

p

 

Ciśnienie  cząstkowe  p

A 

jest  to  ciśnienie  jakie  miałaby  para  danego  składnika,  gdyby 

zajmowała  całą  objętość  naczynia  wypełnionego  przez  mieszaninę  par  złożoną  z

 

dwu  lub 

więcej składników. Stężenie molowe x

A

 składnika A w mieszaninie cieczy czy par równa się 

stosunkowi  zawartości  N

moli  składnika  A  do  sumy  zawartości  N

S

  wszystkich  składników 

tworzących mieszaninę. 

X

A

S

A

N

N

 

Lotność  czystej  substancji  jest  równa  prężności  pary  nasyconej  tej  substancji.  Im 

lotniejszy składnik, tym większa jest prężność pary nasyconej dla stałej temperatury oraz tym 
większa  łatwość  przechodzenia  w  stan  pary  i  tym  niższa  temperatura  wrzenia  pod  stałym 
ciśnieniem. Podczas destylacji występuje zjawisko dyfuzji

 

cząsteczek składników mieszaniny 

do  oparów,  w  następstwie  wrzenia  i  przekształcania  się  dostarczonej  energii  cieplnej 
w utajoną  energię  ciepła  parowania,  potrzebną  do  pokonania  sił  wiążących  cząsteczki. 
Cząsteczki składnika, który potrzebuje mniej energii na zmianę stanu skupienia, z ciekłego na 
gazowy,  łatwo  przechodzą  do  oparów  i  wzbogacają  je  w  dany  składnik.  W  ten  sposób 
skroplone  opary,  czyli  destylat  zawierają  procentowo  więcej  składnika  niż  mieszanina 
wyjściowa.  Destylacja  jest  to

,

  więc  operacja  odparowywania  cieczy,  a  następnie  skraplanie 

wytworzonej pary. 

Rektyfikacja  inaczej  wielokrotna  destylacja,  polega  na  wzbogacaniu  par  w  składniki 

bardziej  lotne,  dzięki  przeciwprądowej  wymianie  ciepła  i  masy,  między  unoszącymi  się 
w górę  parami  destylowanej  cieczy,  a  spadającą  w  dół  cieczą  (flegmą).  Rektyfikacja  jest 
stosowana  powszechnie  w  przemyśle  zwłaszcza,  gdy  w  skład  mieszaniny  cieczy  wchodzi 
kilka  składników  o  zbliżonej  temperaturze  wrzenia.  Do  tego  służą  specjalne  aparaty,  tzw. 
kolumny rektyfikacyjne. 

Destylacja  prosta  polega  na  przeprowadzeniu  wrzącej  cieczy  w  parę,  skierowanie  jej  

i otrzymanego destylatu na zewnątrz aparatu, w którym zachodzi wrzenie.  

Destylacja równowagowa (rys.15) polega na podgrzaniu cieczy w wymienniku ciepła do 

temperatury  wyższej  od  temperatury  jej  wrzenia  pod  ciśnieniem  atmosferycznym, 
skierowaniu  otrzymanej  mieszaniny  do  rozdzielacza,  gdzie  występuje  ciśnienie  niższe  niż 
ciśnienie  równowagi  dla  wrzącej  mieszaniny.  Następuje  wówczas  natychmiastowe 
rozdzielenie  mieszaniny  na  parę  bogatą  w  składnik bardziej  lotny  i  ciecz  bogatą w składnik 
mniej lotny. Opary są kierowane do skraplacza i odbierane z aparatu. 

 

Rys. 15. Schemat instalacji do destylacji równowagowej [3,s.162] 

1 – surówka, 2 – podgrzewacz, 3 – rozdzielacz, 4 – skraplacz, 5 – zbiornik do skroplonej pary, 6 – para bogata  

w składnik bardziej lotny, 7 – ciecz bogata w składnik mniej lotny. 

 

 

W przemyśle spożywczym największe znaczenie ma rektyfikacja, w mniejszym zakresie 

destylacja  prosta  i  równowagowa.Destylacja  ma  podstawowe  znaczenie  w  gorzelnictwie, 
przemyśle  spirytusowym,  winiarstwie.  W  gorzelnictwie  destylacja  służy  do  odpędzenia 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

32 

alkoholu z odfermentowanego zacieru ziemniaczanego lub żytniego, w którym otrzymuje się 
8-10% objętościowych alkoholu. Dąży się do uzyskania spirytusu surowego o zawartości, co 
najmniej  88%  objętościowych  alkoholu.  Spirytus  surowy  zawiera  do  0,5%  fuzli  w  skład, 
których  wchodzą  alkohole  wyższe  (propylowy,  butylowy,  amylowy),  podczas  gdy  wysokiej 
jakości  spirytus  rektyfikowany  o  zawartości  96,5%  etanolu  może  ich  zawierać  kilka  tysięcy 
razy  mniej.  Fuzle  w  gorzelnictwie  stanowią  produkt  uboczny,  trujący, a

 

w  innych  gałęziach 

przemysłu są bardzo cenionym źródłem wyżej wymienionych alkoholi.  
 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 

1.  Co to jest dyfuzja i od czego zależy? 
2.  Jakie znasz rodzaje operacji dyfuzyjnych stosowanych w technologii żywności? 
3.  Na czym polega ekstrakcja i gdzie ma zastosowanie w przemyśle spożywczym? 
4.  Czym się powinien charakteryzować dobry rozpuszczalnik? 
5.  Jakie znasz metody ekstrakcji? 
6.  Na czym polega destrakcja? 
7.  Co łączy destylację i destrakcję? 
8.  Jakie warunki są konieczne do przeprowadzenia destylacji? 
9.  Co to jest rektyfikacja i gdzie się ją stosuje w przemyśle spożywczym? 
10.  Na czym polega destylacja równowagowa? 
11.  Co to są fuzle? 
 

4.4.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Dobierz urządzenia do ekstrakcji oleju z nasion roślin oleistych. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  sposobach  otrzymywania  oleju  

z nasion roślin oleistych, 

2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do ekstrakcji, 
3)  dobrać urządzenia do ekstrakcji oleju, 
4)  dokonać  oceny  analizowanych  możliwości  zastosowania  określonych  maszyn  do  danej 

metody otrzymywania oleju, 

5)  krótko uzasadnić swój wybór ekstraktora. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne produkcji oleju, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych do ekstrakcji, 

− 

literatura (1,2,5,6). 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

33 

Ćwiczenie 2 

Dobierz urządzenia do ekstrakcji cukru. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o    otrzymywania  cukru  z  buraków 

cukrowych, 

2)  wyszukać w katalogach maszyny i urządzenia stosowane do ekstrakcji, 
3)  dobrać urządzenia do ekstrakcji cukru, 
4)  dokonać oceny stosowanych aparatów do dyfuzji okresowej ciągłej, 
5)  krótko uzasadnij swój wybór ekstraktora. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczny produkcji cukru, 

− 

katalogi maszyn i urządzeń stosowanych do ekstrakcji, 

− 

literatura (1,2,4,6). 

 
Ćwiczenie 3 

Porównaj przebieg destylacji prostej i rektyfikacji pod kontem rozdzieleń mieszania. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  sposobach  i  celowości  destylacji 

prostej i rektyfikacji, 

2)  wyszukać w katalogach maszyny, urządzenia, i instalacje stosowane do destylacji prostej  

i wielokrotnej, 

3)  dokonać oceny zastosowania wyżej wymienionych metod, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy instalacji do rektyfikacji, 

− 

schematy procesów destylacji prostej, 

− 

katalogi stosowanych maszyn, urządzeń, instalacji, 

− 

literatura (1,3,5,6). 

 
Ćwiczenie 4 

Porównaj destrakcję i ekstrakcję. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  o  sposobach  i  celowości  destrakcji 

i ekstrakcji, 

2)  wyszukać  w  katalogach  maszyny,  urządzenia,  instalacje    stosowane  w  destrakcji 

i ekstrakcji, 

3)  podać wady i zalety, podobieństwa i różnice między tymi metodami, 
4)  krótko uzasadnić swój wybór. 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

34 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

– 

schematy procesów ekstrakcji i destrakcji, 

– 

katalogi stosowanych maszyn, urządzeń, instalacji, 

– 

literatura (1,3,5,6). 

 

4.4.4. Sprawdzian postępów 
 

Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1) 

rozróżnić operacje dyfuzyjne? 

 

 

2) 

określić znaczenie ekstrakcji w przetwórstwie spożywczym? 

 

 

3) 

scharakteryzować rozpuszczalniki stosowane w przemyśle 
spożywczym? 

 

 

4) 

określić czynniki wpływające na dobór urządzeń i metod ekstrakcji? 

 

 

5) 

porównać ekstrakcję, destrakcję, destylację? 

 

 

6) 

scharakteryzować płyny nadkrytyczne? 

 

 

7) 

określić cel i sposoby destylacji w przemyśle spożywczym? 

 

 

8) 

porównać ekstrakcję w cukrownictwie i olejarstwie? 

 

 

9) 

wyjaśnić pojęcie lotność i określić wpływ na przebieg destylacji? 

 

 

10)  rozróżnić destylację prostą, równowagową, wielokrotną? 

 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

35 

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

 

 

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Zapoznaj się z zestawem pytań testowych. 
4.  Test  zawiera  20  zadań  wielokrotnego  wyboru  dotyczących  operacji  jednostkowych  

w technologii przetwarzania żywności.  

5.  Udzielaj  odpowiedzi  tylko  na  załączonej  karcie  poprzez  zaznaczenie  prawidłowej 

odpowiedzi  X  (w  przypadku  pomyłki  należy  błędną  odpowiedź  zaznaczyć  kółkiem, 
a następnie ponownie zakreślić prawidłową). 

6.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 
7.  Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie  

na później  i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. Kłopotów mogą przysporzyć Ci 
pytania: 15-20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe. 

8.  Na rozwiązanie testu masz 45 min. 

Powodzenia! 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

36 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 
1.  Blanszowanie owoców i warzyw zalicza się do  operacji : 

a)  mechanicznych. 
b)  termicznych. 
c)  dyfuzyjnych. 
d)  fizykochemicznych. 

 

2.  Do mycia warzyw korzeniowych stosuje się myjki: 

a)  bębnową. 
b)  wibracyjną. 
c)  wodno-powietrzną. 
d)  grabkową. 

 

3.  Benzyna lekka, czyli mieszanina heksanu i pentanu jest stosowana do: 

a)  destrakcji. 
b)  destylacji. 
c)  ekstruzji. 
d)  ekstrakcji. 
 

4.  Usuwanie skórek warzyw i owoców oraz pierza jest przykładem: 

a)  rozdrabniania. 
b)  sortowania. 
c)  usuwania części zbędnych. 
d)  kondycjonowania. 
 

5.  Destylacja ma podstawowe znaczenie w: 

a)  olejarstwie, cukrownictwie. 
b)  przemyśle owocowo-warzywnym. 
c)  gorzelnictwie, przemyśle spirytusowym. 
d)  piekarstwie, cukiernictwie. 
 

6.  Cukier z buraków cukrowych otrzymuje się metodą: 

a)  destrakcji. 
b)  ekstrakcji. 
c)  destylacji równowagowej. 
d)  destylacji prostej. 
 

7.  Celem obróbki wstępnej nie jest:

  

a).  zwiększenie trwałości surowca. 
b).  obniżenie kosztów transportu i magazynowania. 
c).  ułatwienie przebiegu procesów technologicznych. 
d).  otrzymywanie gotowego produktu. 

 
8.  Celem blanszowania immersyjnego nie jest:

 

a)  zmniejszenie objętości surowca. 
b)  zwiększenie objętości surowca. 
c)  usprawnienie efektu mycia surowca. 
d)  zmniejszenie zakażeń mikrobiologicznych. 

 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

37 

9.  Rozdzielanie zawiesin za pomocą siły odśrodkowej to:  

a)  sedymentacja.  
b)  wirowanie. 
c)  filtracja. 
d)  wyciskanie. 

 
10.  Wilk (na rysunku poniżej) [3, s.65] w technologii żywności głównie służy do: 

a)  rozdrabniania jabłek. 
b)  rozdrabniania pomidorów. 
c)  rozdrabniania mięsa. 
d)  rozdrabniania nasion. 

 

 

 
11.  Prasy obrotowo-koszowe (rysunek poniżej) [3, s.92] znalazły zastosowanie do: 

a)  wyciskania soku z owoców. 
b)  wyciskania soku z pomidorów. 
c)  prasowania szynek. 
d)  prasowania drożdży. 

 

 

 
12.  Przy  obsłudze  urządzeń  stosowanych  w  obróbce  termicznej,  pracownicy  są 

szczególnienarażeni na: 
a)  hałas. 
b)  nadmierną wilgotność. 
c)  poparzenia. 
d)  urazy mechaniczne. 

 
13.  W  obróbce  wstępnej  warzyw  korzeniowych  –  marchwi,  pietruszki,  selera  można 

zastosować: 
a)  wialnie. 
b)  płuczki bębnowe. 
c)  skórowarki. 
d)  wirówki talerzowe. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

38 

14.  Prasa taśmowa jest stosowana przy:  

a)  mieszaniu. 
b)  rozdrabnianiu. 
c)  tłoczeniu. 
d)  ekstrakcji. 

 
15.  Zmiany zachodzące podczas wypieku pieczywa to: 

zmiękczenie. 
zmniejszenie objętości. 
pojaśnienie barwy. 
karmelizacja cukru. 
 

16.  Spośród  przedstawionych  operacji  mających  zastosowanie  przy  produkcji  soku 

jabłkowego surowego/moszczu/ - operacja rozdzielania mas półstałych to: 
a)  mycie. 
b)  przebieranie. 
c)  rozdrabnianie. 
d)  tłoczenie. 

 
17.  Do czynników decydujących o doborze rozpuszczalnika do ekstrakcji należy: 

a)  ilość przerabianego surowca. 
b)  zachowanie wartości odżywczych żywności. 
c)  czas przechowywania surowca. 
d)  sposób dalszej obróbki. 

 
18.  Miscela to : 

a)   substancja rozkładająca amigdalinę. 
b)   roztwór benzyny i oleju. 
c)   roztwór po myciu zboża. 
d)   roztwór cukru. 
 

19.  Czynniki ułatwiające wydobywanie cukru z buraków cukrowych to: 

a)  sortowanie buraków. 
b)  schładzanie buraków. 
c)  rozdrabnianie buraków. 
d)  usuwanie części zbędnych. 
 

20.  Bezpośrednie  przekazywanie  wewnętrznej  energii  kinetycznej  cząstek  sąsiadujących  ze 

sobą występujące w cieczach, ciałach stałych i półstałych to: 
a)  promieniowanie. 
b)  przewodzenie. 
c)  konwekcja. 
d)  adsorpcja. 

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

39 

KARTA ODPOWIEDZI 

 

Imię i nazwisko …………………………………………………….. 

 
Wykonywanie  operacji  jednostkowych  w  technologii  przetwarzania 
żywności 

 
Zakreśl poprawną odpowiedź, wpisz brakujące części zdania lub wykonaj rysunek. 
 

Nr 

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

1. 

 

2. 

 

3. 

 

4. 

 

5. 

 

6. 

 

7. 

 

8. 

 

9. 

 

10. 

 

11. 

 

12. 

 

13. 

 

14. 

 

15. 

 

16. 

 

17. 

 

18. 

 

19. 

 

20. 

 

Razem   

background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

40 

6. LITERATURA 

 

1.  Bednarski W.: Ogólna technologia żywności cz. I . ART, Olsztyn 1996 
2.  Bijok  B.,  Bijok  F.,  Dąbek  A.:  Surowce  i  technologia  żywności  cz.2.  WSiP,  Warszawa 

1999 

3.  Dłużewski M., Dłużewska A.: Technologia żywności 2. WSiP, Warszawa 2001 
4.  Jarczyk A.: Technologia żywności 3. WSiP, Warszawa 2001 
5.  Lewicki  P.P.  red.:  Inżynieria  procesowa  i  aparatura  przemysłu  spożywczego.  WNT, 

Warszawa 1999 

6.  Pijanowski E., Dłużewski  M., Dłużewska A., Jarczyk  A.: Ogólna technologia żywności. 

WNT, Warszawa 1996