1. Pojęcie procesu technologicznego i produkcyjnego, operacji i procesu jednostkowego

Procesem technologicznym nazywa się

ciąg operacji i procesów jednostkowych,

następujących w określonej sekwencji

czasowej, począwszy od chwili odbioru

surowca do chwili otrzymania gotowego

produktu.

Proces produkcji - zespół czynności organizacyjnych i technicznych, koniecznych dla zapewnienia niezakłóconego procesu technologicznego.

Proces produkcji składa się z następujących elementów:

• zaopatrzenia materiałowego (surowce, materiały pomocnicze, źródła energii),

• transportu wewnętrznego (przemieszczanie surowców, półproduktów i wyrobów gotowych)

• kontroli jakości surowców, półproduktów i wyrobów gotowych,

• utylizacji odpadów i oczyszczania ścieków oraz gospodarki wodnej i energetycznej,

• magazynowania i dystrybucji gotowych wyrobów.

Czynności produkcyjne można podzielić na:

- czynności zasadnicze, dokonywane bezpośrednio na surowcu i wpływające
w sposób celowy na zmianę właściwości oraz na postać surowca,

- czynności pomocnicze, jak przemieszczanie, magazynowanie
i kontrola materiału podlegającego przetwarzaniu;

- czynności usługowe, polegające np. na dostarczaniu czynników energetycznych czy utrzymaniu higieny produkcji.

Czynności zasadnicze, z uwagi na charakter wywoływanych zmian można podzielić na:

- operacje jednostkowe -jeżeli zachodzące
w nich zmiany mają charakter fizyczny (np. rozdrabnianie, przesiewanie, mieszanie itp.),

1) operacje mechaniczne (albo dynamiczne) rządzące się prawami mechaniki ciał stałych i płynnych;
2) operacje cieplne związane z ruchem (przenoszeniem) ciepła;
3) operacje dyfuzyjne, podlegające prawom przenikania i wymiany mas;
4) operacje fizykochemiczne, polegające głównie na zmianie stanu skupienia lub rozproszenia;

- procesy jednostkowe -jeżeli zmiany mają charakter chemiczny, biochemiczny lub biologiczny.

1) procesy chemiczne, których istotę stanowią reakcje chemiczne wymagające zastosowania określonych reagentów chemicznych i zachodzące bez udziału czynników biologicznych;
2) procesy biochemiczne, związane z zastosowaniem czynników biologicznych w postaci żywych organizmów (głównie drobnoustrojów) lub enzymów.

2. Wymienić i krótko scharakteryzować podstawowe zasady technologiczne

W procesach technologicznych działają podstawowe prawa natury:

• prawo zachowania masy i energii,

• prawa rządzące przenoszeniem masy
  i ciepła.

Prawo zachowania masy znalazło praktyczne zastosowanie do obliczania bilansu materiałowego.

Bilans materiałowy można, więc przedstawić w postaci równania

G=G₁ + G₂

gdzie;

G- masa materiału (surowca) podlegającego przetworzeniu,
G₁ - masa materiału po przetworzeniu (masa gotowego produktu),
G₂ - strata materiału podczas przetwarzania (produkty odpadowe).

Prawo zachowania energii przyjmuje, że suma wszystkich rodzajów energii w układzie zamkniętym jest stała i że zmiany jednej jej postaci w inną nie zmieniają tej sumy.

ქ Q_p = ქ Q_k

Z prawa zachowania masy i energii wynikają następujące zasady:

• zasada najmniejszego zużycia energii (oszczędności energii),

• zasada kołowego obiegu energii i masy,

• zasada ciągłości produkcji.

3. Usuwanie zanieczyszczeń z surowców, cel procesu, metody

Ogólnie zanieczyszczenia można podzielić na:

• mineralne, np. ziemia, piasek, kamienie;

• roślinne, np. słoma, plewy, nasiona chwastów itp.;

• zwierzęce, np. sierść, pierze, cząstki kału, szkodniki zwierzęce;

• chemiczne, jak: pozostałości środków chemicznych używanych do zwalczania chwastów, szkodników, chorób itp.;

• mikrobiologiczne, spowodowane zakażeniem mikroorganizmami różnego typu i w różnej ilości zależnej głównie od uszkodzeń tkanek roślinnych
  i zwierzęcych oraz od czasu przebywania
  w warunkach sprzyjających rozwojowi mikroorganizmów.

Skuteczne czyszczenie:

• efektywnie oddzielać zanieczyszczenia od zabrudzonego surowca;

• usuwać zanieczyszczenia poza czyszczony materiał;

• pozostawiać oczyszczony surowiec

w dobrym stanie (bez zbytecznych uszkodzeń);

• ograniczać rekontaminację (zakażenie wtórne),

• dążyć do otrzymania jak najmniejszej objętości i stężenia ścieków.

Czyszczenie surowców jest podyktowane nie tylko względami higienicznymi, lecz także technologicznymi i technicznymi.

Można je podzielić na:

- czyszczenie wstępne przed magazynowaniem surowca,
- zasadnicze, po przejściu surowca
z magazynu na linię produkcyjną.

Czyszczenie surowców jest zespołem różnego typu operacji
i procesów jednostkowych, wśród których przeważają operacje typu mechanicznego.

Do czyszczenia stosuje się wiele metod, które generalnie można podzielić na:

• metody czyszczenia na sucho - przesiewanie, szczotkowanie, ocieranie, aspiracja, magnetyczne rozdzielanie,

• metody czyszczenia na mokro - mycie, czyszczenie ultrasoniczne, filtracja.

METODY USUWANIA CZĘŚCI NIEJADALNYCH

Obieranie mechaniczne stosuje się głównie do usuwania części niejadalnych z powierzchni ziemniaków, niektórych warzyw i owoców.

W metodzie tej wykorzystywane są:

• obieraczki,

• urządzenia cierne.

Obieranie termiczne

Polega ono na zanurzaniu owoców
w czasie od 1/2 do kilku minut we wrzącej wodzie lub na traktowaniu wrzącą wodą surowców (np. pomidorów) przesuwających się na taśmie, co ułatwia usuwanie skórek.

Obieranie termiczno-chemiczne

Zanurzanie owoców (np. brzoskwiń
i śliwek) w prawie wrzącym 1-2% roztworze wodorotlenku sodowego przyspiesza hydrolizę pektyn i przez to odstawanie skórki, którą natychmiast spłukuje się wraz z resztką ługu za pomocą silnego strumienia wody. Metoda termiczno-chemiczna może być połączona
z wodno-szczotkowym usuwaniem skórki.

TRAKTOWANIE PARĄ WODNĄ

Ziemniaki, marchew lub inne surowce przesuwają się np. na taśmie siatkowej
w tunelu, gdzie obustronnie są traktowane
w ciągu krótkiego czasu parą o ciśnieniu
0,6-0,7 MPa i o temperaturze ok. 160°C,
co wystarcza do zhydrolizowania pektyn
i rozluźnienia łupiny lub skórki.

Ilość odpadów jest tu wyjątkowo mała.

OPALANIE (OBŻARZANIE) POWIERZCHNIOWE

Polega ono na powierzchniowym opalaniu surowców, np. ziemniaków, za pomocą gazów spalinowych (piece ropne) w temperaturze
ok. 1200°C, a następnie na spłukiwaniu nadwęglonych części za pomocą strumienia wody o ciśnieniu 2,0-3,0 MPa.

• Przy wyborze metody obierania surowców ze skórki trzeba mieć na względzie przede wszystkim efektywność operacji z punktu widzenia dokładności jej wykonania przy minimalnym nakładzie pracy ludzkiej.
  We wszystkich jednak metodach, mimo mechanicznego usunięcia skórki, jest potrzebne albo końcowe ręczne poprawienie niedokładności pracy urządzeń mechanicznych (obieraczek), albo co najmniej końcowa staranna kontrola obranych surowców, przesuwających się wolno na taśmie.

4. Cel obierania surowców, porównać metodę obierania mechanicznego i parowego

5. Rozdrabnianie surowców, cel procesu, metody oraz zaproponować metodę rozdrabniania ziemniaków na frytki

6. Omówić zmiany w żywności poddawanej rozdrobnieniu

7. Mieszanie, cel procesu, metody, zaproponować metodę mieszania w celu uzyskania pieczywa chlebowego

8. Emulgowanie, rodzaje emulsji, rola emulgatora, stosowane emulgatory

9. Cel procesu utrwalania żywności

10. Podział metod utrwalania żywności

11. podział fizycznych metod utrwalania żywności

12. Rodzaje wody w żywności, wymienić i krótko scharakteryzować

13. Cel procesu mrożenia, metody mrożenia żywności

14. Zmiany w żywności podczas mrożenia

15. Dobór metody suszenia i suszarki

16. Suszenie żywności z uwzględnieniem aspektu mikrobiologicznego i funkcjonalnego

17. Zmiany w żywności wywołane procesem suszenia

18. Suszenie sublimacyjne -istota procesu, zalety, wady

19. Chemiczne metody utrwalania żywności

Na zaliczeniu będą trzy pytania

Termin zaliczenia: 13.01.2012 r. w Sali S-542 w godz. 9.15-10.00.

Wcześniej odbędzie się wykład - sala S-542 godz. 8.30-9.15

---