„
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
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
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
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Operacje jednostkowe i ich znaczenie w przetwórstwie żywności
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
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
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
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
w
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.
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
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
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
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.
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
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.
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
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
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
(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.).
„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
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.
„
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.
„
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).
„
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?
„
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).
„
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
„
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.
„
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,
„
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?
„
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
i
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).
„
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.
„
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?
„
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
„
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.
„
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.
„
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?
„
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,
„
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).
„
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?
„
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
i
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,
„
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.).
„
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
A
tego składnika
w parze nad cieczą, do stężenia molowego x
A
danego składnika w mieszaninie cieczy:
„
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
A
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
„
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).
„
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.
„
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?
„
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!
„
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.
„
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.
„
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.
„
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.
a
b
c
d
2.
a
b
c
d
3.
a
b
c
d
4.
a
b
c
d
5.
a
b
c
d
6.
a
b
c
d
7.
a
b
c
d
8.
a
b
c
d
9.
a
b
c
d
10.
a
b
c
d
11.
a
b
c
d
12.
a
b
c
d
13.
a
b
c
d
14.
a
b
c
d
15.
a
b
c
d
16.
a
b
c
d
17.
a
b
c
d
18.
a
b
c
d
19.
a
b
c
d
20.
a
b
c
d
Razem
„
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