Cw1
Pytała prof. Wiśniewska:
1. Metody analizy sensorycznej, opisać metodę - skalowania.
2. Normy i rodzaje norm. / Jakość surowców.
3. Etapy kontroli produkcji / Kompensacja smaku / Potencjatory smaku.
u nas pytała o:
Metody analizy sensorycznej i dokładnie powiedzieć o różnicowej o jej rodzajach. Od czego zależy jakość surowców i produktów. Jakich produktów byśmy nie zjedli. Jak wpływa wysoka temp na białko i czy sa to zmiany pozytywne czy negatywne. Co to są reakcje Maillarda i czego dotyczą. i tyle pamiętam
Ja byłam pytana wraz z dwoma koleżankami. Pytania u dr Jankowskiej mniej wiecej były takie:
1. co to jest jakość żywności
2. jakie znasz metody oceny jakości żywności
3. jakie znasz systemy kontroli jakości w przedsiebiorstwach (np HCCP, ISO)
4. co sie składa na cykl produkcyjny
5. co to jest: Zdrowotność , atrakcyjność sensoryczna , dyspozycyjność
6. co to jest połysk
7. co to jest bukiet i aromat, podać przykłady
8. Jakie znasz smaki (włącznie z metalicznym i umami)
9. co to jest smak następczy i kiedy powstaje
10. co ma wpływ na jakość produktów
11. jak można zapobiegać zmianom żywności
12. jak utrwala się żywność
Wiecej nie pamiętam;)
A ja i mój kolega Karol Z. ( ) mieliśmy takie pytania u Wiśniewskiej :
1. Zmiany białek mające wpływ na produkcje (r. Maillarda,denaturacja,hydroliza i takie tam)
2. Normy i rodzaje norm
3. Coś o schemacie wyróżników jakościowych
Wachowska pytała więcej o przykłady z życia, niż o suchą teorię z książek. Np o konkretne przykłady kontroli jakości żywności, przyklady produktów z potencjatorami smaku, przykłady stosowania metody rozcieńczeń, jakim przemianom ulega sbrobia w wysokich temperaturach , w jakiej postaci jest najbardziej przyswajalna skrobia( po skleikowaniu)
Wiśniewska: metoda punktowa, procesy zachodzące w białkach (denaturacja,reak. nieenzymatycznego brunatnienia,hydroliza), koagulacja i denaturacja w białkach mleka.
Cw2
pytania u dr jankowskiej:
1 co to jest ekstrakcja?
2 co wpływa na wydajność ekstrakcji?
3 jakie własciwości powinien miec dobry rozpuszczalnik?
4 ekstarkcja witamin.
5 jakie sa surowce do ekstrakcji witaminy a e i c?
6 przebieg ekstakcji cukru z buraków cukrowych.
7 jakich rozpuszczalników stosuje sie do ekstrakcji witamin?
wystarczy nauczyc sie z bednarskiego tam jest tego ok 30 stron.
co do Jankowskiej, to pytania były podobne do tych które napisał Damiano. Uzupełnię je jeszcze o cztery inne.
1. Jak zintensyfikować proces ekstrakcji?
2. Co to jest kondycjonowanie i do czego je stosujemy?
3. Narysować mniej wiecej na czym polega ekstrakcja przeciwprądowa.
4. Do czego w skali przemysłowej stosowana jest dekstrakcja?
ja odpowiadałąm u lemana i miałam
1. ekstrakcja w układzie ciecz-ciecz
2. ekstakcja witamin
Odpowiedz u prof.Lemana:
1.ekstrakcja białek
2.co to jest ekstrakcja,prawa dotyczące ekstrakcji, wszystko o rozpuszczalnikach, jak wpływa temperatura.
pytania od Lemana:
ekstrakcja białek
ekstrakcja w ukladzie ciecz-ciecz
Leman pytał mnie o:
1.ekstrakcja witamin (dokładny przebieg procesu)
2. czynniki i sposoby intensyfikacji procesu ekstrakcji
dzisiaj pisaliśmy z ćw 2 i było:
1. prawo Nernsta,
2. co wpływa na czas ekstrakcji,
3. budowa ekstraktora koszowego,
4. co to jest perkolacja,
5. co usowa sie podczas ekstrakcji bialek w celu otrzymania izolatorow i koncentratow bialek oraz preparatów enzymatycznych i jakie ropuszczalinki sie do tego stosuje,
6. co oznacza stopień czystości rafinatu,
7. co wpływa na ilość rozpuszczalnika użytego do ekstrakcji,
8. trzeba było dopisać:
β=1 to…
β zbliżone do 1 to…
β>1 to…
cw3
pytania u Lemana
1. destylacja molekularna
2. klasyfikacja zanieczyszczeń w surówce (podzial ze wzgledu na co, charakterystyka + 2-3 przyklady)
u Lemana
1. prawa w destylacji opisać narysować wykresy omówić na przykładzie mieszaniny dwuskładnikowej
(Prawo Raoulta i odchylenia+[wszystkie wzory i wyprowadzenia na str 165 w bednarskim] , dwa prawa Konowałowa omówić przy prawie Raoulta, prawo Daltona)
2. Współczynniki lotnośći alkoholu etylowego , lotności zanieczyszczeń i rektyfikacji i ich zastosowanie w przemyśle alkoholowym.o czym mówią i ich wartośći np współcz.lotn alk.etyl. kiedy przyjmuje wart 9,9 a kiedy 1. wsp lotn zani. i rekt. kiedy są mniejsze i większe od jednośći.
Co do zastosowania znajomości współczynników to trzeba było omówić na przykladzie alkoholu amylowago str 176 i 177
Prawo Roulta- wyprowadfzenie wzoru od Lemana
P=Po*No/Po
P/Po=No/-1
P/Po-1=No-1
N=P-Po/Po
U dr Wachowskiej:
1. Jakie prawa opisuja proces destylacji
2.narysowac izoterme dla substancji z dodatnim odchyleniem
3.narysowac izobare dla substancji idealnych
4. jakie mamy rodzaje destylacji
5. opisac destylacje ekstrakcyjna, molekularna
6. wymienic rodzaje aparatow do rektyfikacji: kolumnowe, rotacyjne itd.
7. dzialanie deflegmatora
8. jakie wyrozniamy kolumny: luskowe, jednodzwonowe, wielodzwonowe, sitowe itd.
9. gdzie uzywamy destylacji prozniowej (przyklady)
Generalnie wszystko...
Powodzenia!
pytania od Lemana:
1. omówić prawa opisujace proces destylacji
2. wyjaśnić terminy:
-współczynnik lotności etanolu
-wsp. lotności zanieczyszczen
-wsp. rektyfikacji
Podać do czego potrzebna jest ich znajomość.
chyba
duzo tych pytan, ciezko spamietac...
Powodzenia!
Ćw 5
opisac krzywa zamrazania
zmiany zachodzace w produktach zzamrozonych
opisac metody zamrazania owiewowe
1. narysować i opisać krzywą zamrażania
2. metody owiewowe zamrażania
3. zmiany zzachodzące w produkcie zamrożonym
. cele procesow zamrazania
2. fazy procesu zamrazania
3. krzywa zamrazania
4. metody zamrazania, opisz jedna z nich
5. rozmrazanie ( pojecie)
6. metody rozmrazania, opisz jedna z nich
7. co to ususzka, wyciek
8. techniki szybkiego zamrazania
9. czy i w jakiej temp zachodzi inaktywacja drobnoustrojow
10. czy po rozmrozeniu produktu mozna zamrozic go jeszcze raz? dlaczego?
od -9 st C do -12 st C.
Cw 7
Wykonanie ćw niby proste ale jak co do czego to każdemu coś nie wychodzi. W przewodniku jest za mało, oni nie tłumaczą
Aha i absorbancja musi wyjść poniżej 1 bo inaczej nie da rady odczytać z wykresu jak coś nie pyknie zmieniajcie wyniki:)
zastosowanie enzymów proteolitycznych w przemyśle spożywczym,
zasadowa hydroliza,
hydroliza sacharozy,jak sie otrzymuje z niej miod,
co to są alfa-amylazy i beta-amylazy jak działaja,
działanie lipaz,
co to jaest hydroliza
tyle pamiętam:
Sztuczny miód
Hydroliza laktozy
defekacja
zastosowanie w przemyśle amylolitycznych, proteolitycznych, lipolitycznych
zastosowanie b-galaktozydazy
Hydroliza skrobi
hydroliza zasadowa
zastosowanie enzymów pektolitycznych, proteolitycznych
Rodzaje enzymów amylolitycznych
dr Wiśniewska pyta przeważnie o to samo:
1-Hydroliza w produkcji miodu sztucznego
2-Hydroliza laktozy i jej zastosowanie w przemyśle
3-Hydrolizaty białek-surowce i otrzymywanie
Powodzenia:)
u nas dzis pytala
1 otrzymywanie miodu
2 hydroliza bialek
3wady i zalety hydrolizy enzymatycznej
ja miałam 7 cwiczenie
pytali o:
zastosowanie enzymów proteolitycznych w przemyśle spożywczym,
zasadowa hydroliza,
hydroliza sacharozy,jak sie otrzymuje z niej miod,
co to są alfa-amylazy i beta-amylazy jak działaja,
działanie lipaz,
co to jaest hydroliza
ogólnie to trzeba znac enzymy:)powodzenia
cw8
cw9
pytania od Jankowskiej:
Co to jest jonit,
podział jonitów
zdolność wymienna całkowita, robocza
punkt przebicia
rodzaje twardości wody
zastosowanie jonitów
odsalanie wody-dejonizacjia i demineralizacja
Wachowska pytala nas praktycznie tylko z bednarskiego.... Glownie o zastosowanie wody w przemysle tzn. jaka woda jest potrzebna w mleczarstwie, piekarnictwie itp...
U dr Jankowskiej:
jonit, właściwości,zdolność wymienna dynamiczna i całkowita, zastosowanie jonitów, która wymienność czy statyczna czy dynamiczna jest bardziej wydajna, rodzaje twardości wody, demineralizacja,dejonizacja-narysować układ, podział jonitów, jakie są jonity naturalne-np. Praktycznie wszystko z Bednarskiego
U Jankowskiej
1-jonit i podział
2-jak otrzymasz jonit
3 jakie znasz naturalne jonity
4 kolumna do demineralizacji
5 co to zmiekczanie i odsalanie
w sumie wszystko z bednarskiego cały rodział...
EGZAMIN
PYTANIA EGZAMINACYJNE otż:
Leman
1. sterylizacja żywności kwaśnej
2. omów czynniki zwiększające wydajność ekstrakcji
3. ekstrakcja płynami nadkrytycznymi
4. odżelazianie wody
5. teoretyczne podstawy destylacji
6. metody otrzymywania spirytusu bezwodnego
Bednarski:
1. wymień czynniki decydujące o wydajności surowców w przemyśle spożywczym
2. podział kryteriów surowców w przemyśle spożywczym
3. wymień główne procesy jednostkowe w produkcji izolatów białkowych
4. metody zagęszczania, wady i zalety wyparek
5. procesy membranowe
6. metody osmoaktywne
7. dodatki w żywności
Rebs
1. cele sterylizacji i pasteryzacji
2. wartość „z”
3. kriokoncentracja
4. krzywa suszenia i szybkości suszenia
5. punkt potrójny
6. demineralizacja
LEMAN 1 podejście
1.chemiczne sposoby usuwania twardosci wody,
2.dejonizacja i demineralizacja- schematy ukl kolumnowych,
3.czynniki wplywajace na ekstrakcje,
4.destylacja molekularna- zastosowanie, zasada dzialania,
5.odwadnianie spirytusu. (sita molekularne,procesy odwadniania na membranach., destylacja znad srodkow higroskopijnych, destylacja azeotropowa, dest ekstrakcyjna
LEMAN 2 podejscie
1.metody usuwania zelaza i manganu z wody,
2.prawa opisujace proces destylacji,
3.zastosowanie ekstrakcji do otrzymywania koncentratow i izolatow bialkowych w zywnosci. 4.mieszanie w fazie cieklej,
5. omow czynniki od ktorych zaleza warunki termicznego utrwalenia zywnosci.
LEMAN 3 podejście
1dezynfekcja wody
2 krzywe z których się wyznacza d i z
3. odwadnianie spirytusu
4.surowce przemysłu olejowego i ich przyblizony skład chemiczny
5.czynniki wpływające na ekstrakcje
Bednar
1.procesy membranowe i ich zastosowanie
2. energochłonnośc bezpośrednia czynniki na nią wpływające i jak wyznaczyć energochłonnośc dla 1 kg mleka
3. wymień procesy rozdziału składników ptrzemysłu spozywczego conajmniej 5
4.dlaczego trzeba zageszczac przed suszeniem rozpyłowym
ODPOWiEDZI w skrócie
Sterylizacja żywności kwaśnej: pH< 4,6. W zasadzie się nie stosuje ponieważ wysokie ciśnienie jonów wodorowych uniemożliwia wytwarzanie toksyn przez Clostridium botulinum. Kryterium sterylności tych produktów jest inaktywacja enzymów zwłaszcza peroksydaz. Efekt eterylizacji żywności kwaśniej uzyskuje się najczęściej przez pasteryzację w temp. 80-90ºC.
Omów czynniki zwiększające wydajność ekstrakcji.
Wydajność ekstrakcji zależy od jakości surowców i metody ekstrakcji. Wymagania jakościowe dotyczą właściwości biologicznych i składu chemicznego surowców. Właściwości biologiczne np. odmiana hodowlana, dojrzałość, wielkość, jędrność, włóknistość, określają % udział składników ekstrahowanych w s.s. surowca jego związanie z substancją surowca i łatwość rozdrabniania. Na podstawie składu chemicznego określa się ilość składnika ekstrahowanego oraz ilość i rodzaj pozostałych składników surowca jako potencjalnych zanieczyszczeń ekstraktów. Na ogół minimalna zawartość składnika warunkująca opłacalność procesu ekstrakcji kształtuje się na poziomie powyżej 15%. Zależnie od właściwości surowców ich składnika ekstrahowanego dobiera się metodę ekstrakcji
Ekstrakcja składników płynami nadkrytycznymi
Odżelazianie wody
Do najważniejszych metod odżelaziania należą:
1. Napowietrzanie i filtrowanie - żelazo w postaci wytrącanej jako Fe(HCO3)2 ulega hydrolizie i utlenianiu w czasie napowietrzania.
Dzięki temu że tworzące się w wyniku hydrolizy CO2 uchodzi do atmosfery proces hydrolizy przebiega praktycznie do końca. W czasie napowietrzania tlen rozpuszcza się w wodzie i utlenia żelazo
Strącający się wodorotlenek żelazowy odfiltrowuje się.
Odżelazianie przez napowietrzanie i nawapnianie - niekiedy w wodach naturalnych żelazo może występować w postaci związków bardzo trudnych do wytrącenia lub nie dających się wcale wytrącać przez zwykłe napowietrzanie. Gdy związki żelaza są pochodzenia nieorganicznego dobre wyniki daje nawapnianie polegające na dodawaniu wody wapiennej bezpośrednio po napowietrzeniu. Zachodzą reakcje
Odżelazianie za pomocą koagulacji - sposób ten stosuje się do wód w których żelazo występuje w postaci związków koloidowych albo bardzo drobnych zawiesin Fe(OH)3, Fe(OH)2, FeS, albo w postaci koloidowych związków organicznych. Do odżelaziania metodą koagulacji stosuje się koagulant Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, FeCL3, przy czym pH środowiska powinno być utrzymywane w zakresie 5,7 - 7,5.
Porównać metodę jonitową do dejonizacji.
Zmiękczanie wody za pomocą jonitów jest najprostszym sposobem jej uzdatniania polegające na usunięciu z wody jonów wapnia i magnezu przez wymianę ich na jony zasadowe kationitów w formie sodowej.
Dejonizacja jest to usuwanie wszystkich jonów (odsalanie)
Teoretyczne podstawy procesu destylacji (prawa)
Prawo Rauta - Prężność pary nasyconej rozpuszczalnika nad roztworem jest równa prężności pary nad czystym rozpuszczalnikiem pomnożonej przez ułamek molowy rozpuszczalnika w roztworze.
I prawo Konowałowa - para wzbogaca się w składnik bardziej lotny który powoduje wzrost prężności pary nad cieczą, czyli obniża jej temp wrzenia.
II Konowałowa - punktowi max na krzywej prężności pary odpowiada punkt min na krzywej temp wrzenia i odwrotnie.
Metody otrzymywania spirytusu bezwodnego
Kriokoncentracja
Zagęszczanie przez wymrażanie wody. Zagęszczanie przez wymrażanie jest procesem zmierzającym do otrzymania wysoko wartościowych koncentratów przy zmniejszonym zużyciu energii w porównaniu z odparowaniem w wyparkach. Proces prowadzi się powyżej punktu euktycznego. Prowadzi tak aby do lodu nie dochodziły substancje nie rozpuszczalne w wodzie. Na powierzchni kryształków absorbowane są składniki s.s. i dla tego stosuje się płukanie kryształów małą ilością wody powstałą w wyniku roztopienia lodu. Kryształy lodu z zagęszczonego roztworu oddziela się za pomocą wirówek. Stosuje się kriokoncentrację w celu wyeliminowania strat substancji aromatycznych podczas zagęszczania soków owocowych. Soki owocowe metodą kriokoncentracji wykazują leprze właściwości w porównaniu z odpowiednimi produktami zagęszczonymi w wyparkach próżniowych lub metodą odwróconej osmozy. Podczas kriokoncentracji otrzymuje się koncentraty bez żadnych zmian, smaku, zapachu, koloru oraz wartości biologicznych.
Cele pasteryzacji i sterylizacji
W wyniku pasteryzacji ulega zniszczeniu flora wegetatywna co najmniej 99% i chorobotwórcza nie przetrwalnikująca 100%. W procesie sterylizacji produkty ogrzewa się do temp powyżej 100ºC w celu zniszczenia wszystkich drobnoustrojów
Co to jest wartość Z
Jest to wartość wyrażona w ºC powodująca 10 krotne skrócenie czasu ogrzewania i zmniejszenie czasu redukcji drobnoustrojów
Punkt potrójny
Praktyczne zastosowanie: kriokoncentracji, zagęszczania soków owocowych, do ekstrakcji płynami nadkrytycznymi.
Rysunek wstawić
Krzywe suszenia i szybkości suszenia
Destylacja molekularna (cząsteczkowa)
Stosuje się do rozdzielania mieszanin związków o dużym ciężarze cząsteczkowym nie odpornych na działanie wyższych temp i tlenu z powietrza. W tej destylacji rolę podstawową odgrywają następujące czynniki
1. Niskie ciśnienie w związku z tym długość swobodnej drogi cząsteczek destylowanych jest większa niż odległość między powierzchnią parowania a powierzchnią skraplania
2. Grubość warstwy destylującej oraz odległość i położenie powierzchni kondensacyjnej w stosunku do powierzchni parowania
3. Sprawne usuwanie substancji ubocznych (wody, gazu, łatwo poruszających się cieczy) co utrudnia destylacji molekularnej.
W wysokiej próżni destylacja cieczy odbywa się tylko z powierzchni cieczy.
Czynniki decydujące o wydajności produkcji surowców.
Przyrodnicze: światło, ciepło, woda, atmosfera, pożywienie mineralne, podłoże.
Fizjologiczne: gleba, klimat
Agrotechniczne: melioracja, uprawa roślin, pielęgnacja roślin, ochrona, zbór(sprzęt), przechowywania i transportu, nawożenie
Techniczne: budynki, maszyny, środki ochrony, środki transportu, środki opakowaniowe, drogi i paliwa
Ekonomiczne: ceny, zbyt, kredyt
Subiektywne: wiedza, doświadczenie, zamiłowania, uzdolnienia, zdrowie, sytuacja materialna
Przedstaw kryteria podziału surowców
1. Pochodzenie
Roślinnego i zwierzęcego
2. Skład chemiczny
- białkowe
-tłuszczowe
-węglowodanowe
3. Wartość odżywcza
-sole mineralne np. Ca
-witaminy
4. Parametry fizyczne
-gęstość nasypowa
-właściwości elektryczne, optyczne
-właściwości termofizyczne - ciepło właściwe i przewodność cieplna
-aero i hydrodynamiczne
Wymień główne procesy jednostkowe produkcji izolatów białek roślinnych
Izolat powstaje przez: ługowanie, wirowanie, koagulacje białek
Podaj przykłady metod zagęszczania roztworów. Opisz wady i zalety zagęszczania w urządzeniach wyparnych.
Odparowanie w wyparkach, kriokoncentracja czyli przez zamrażanie, membranowe
Wady: straty substancji lotnych z parą wodną, pogorszenie jakości koncentratów - strata składników aromatycznych, przy ciśnieniu atmosferycznym denaturacja białek, tworzenie połączeń białkowo-cukrowych, rozkład niektórych składników, zmiany barwy lub zapachu
Zalety: mniejszy nakład energetyczny, duża wydajność procesu, powszechnie stosowane
Wymień znane procesy membranowe + zastosowanie
Dializa-w preparowaniu roztworów koloidalnych, przede wszystkim do demineralizacji preparatów białkowych a także do uzdatniania wody
Elektrodializa-przy uzdatnianiu wody pitnej otrzymywanej z mórz i oceanów, w przemyśle cukrowniczym do odmineralizowania zagęszczonych soków cukrowych, do obniżenia kwasowości soków owocowych
Osmoza: do zagęszczania soków owocowych charakteryzujących się korzystnymi cechami smakowo-zapachowymi które są specjalnie wrażliwe na procesy termiczne (sok malinowy)
Odwrócona osmoza: do zagęszczania soków owocowych, mleka odtłuszczonego, serwatki, soków ziemniaczanych, izolatów białek roślinnych i białka jaj.
Ultrafiltracja: w technologii preparatów białkowych z mleka lub z serwatki oraz z wód sokowych ziemniaka a także w technologii koncentratów oraz izolatów białek roślinnych, odzysku enzymów i ich wielokrotnego zastosowania jak również do odzysku i oczyszczania ścieków, przemysłu mleczarskiego i ziemniaczanego.
Odparowanie membranowe
Wymień metody osmoaktywne utrwalania żywności aw 2M roztwór glukozy
Suszenie, zagęszczanie, peklowanie, kandyzowanie
55,55/55,55+2=
Funkcje dodatków i kryteria
Stosuje się 4 grupy dodatków zwiększających wartość odżywczą, przedłużających trwałość, poprawiających cechy organoleptyczne i ułatwiające przebieg procesu technologicznego.
mam nadzieję, że się przyda;)
ednarski pierwsze podejście :
1. Wymień czynniki decydujące o wydajności produkcji surowców roślinnych, podaj przykłady i skład chemiczny surowców stosowanych w produkcji izolatów i koncentratów białkowych
2 Opisz warunki wymagane w przechowalnictwie surowców i podaj przykłady regulacji składu atmosfery w przechowalnictwie owoców.
3 Metody zagęszczania soków owocowych z podaniem parametrów technicznych oraz ich zalet i wad, oblicz wartość ciśnienia osmotycznego roztworu zawierającego 5% sacharozy.
4 Przedstaw znaczenie procesu destylacji w suszeniu żywności, oraz opisz funkcje powietrza jako czynnika suszącego ziarno metodą fluidyzacyjną
5 Procesy aglomeracji, podaj przykłady ich zastosowania w przemyśle spożywczym.
Bednarski Drugie podejście :
1. Wymień surowce przemysłu olejarskiego oraz podaj ich przykłady
2. Opisz kryteria podziału dodatków do żywności, oraz podaj ich funkcje technologiczne
3. Wymień procesy chemiczne stosowane w technologii żywności, podaj zastosowanie sulfitacji, defekacji, saturacji.
4. Wymień procesy odzysku składników aromatycznych podczas zagęszczania soków w wyparkach
5. Wymień znane metody suszenia żywności, narysuj krzywą suszenia marchwi i mleka.
Leman pierwsze podejście :
1. Usuwanie związków żelaza i manganu z wody
2. Technologiczne aspekty ekstrakcji
3. Omów czynniki od których zależą warunki termicznego utrwalania żywności
4. Omów metody otrzymywania spirytusu bezwodnego
5. Mieszkanie w fazie ciekłej
Leman Drugie podejście :
1. Omów zastosowanie ekstrakcji do otrzymywania koncentratów i izolatów białkowych
2. Omów praca opisujące proces destylacji
3. Omów proces flotacji
4. Czym są spowodowane poszczególne rodzaje twardości wody, omów metody ich usuwania.
5. Omówić krzywą przeżycia drobnoustrojów oraz krzywą śmierci cieplnej drobnoustrojów, podać w jaki sposób wyznacza się czas dziesiętnej redukcji „ Dr” oraz współczynn
1. CHEMICZNE METODY USUWANIA TWARDOŚCI WODY.
Polegają na strąceniu nierozpuszczalnych osadów lub wiązaniu w kompleksowe związki jonów wapnia i magnezu za pomocą różnych reagentów, jak np. wodorotlenku wapniowego (wapno), węglanu sodowego (soda), wodorotlenku sodowego (soda kaustyczna), fosforanów i soli baru.
RODZAJE TWORDOŚCI WODY:
1) WĘGLANOWA- inaczej przemijająca-wywołana przez węglan wapniowy i magnezowy, które w warunkach ogrzewania ulegają rozkładowi i powstaje kamień
a) Najtańszym i najbardziej rozpowszechnionym chemicznym sposobem zmiękczania ( usuwani twardości przemijającej), wody jest wytrącenie jonów twardości za pomocą wapnia i sody. Wapno dodaje się zwykle w postaci mleka wapiennego, które strąca kwaśne węglany wapnia i magnezu oraz wiąże jony CO2:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O;
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 MgCO3 + CaCO3 + 2H2O;
MgCO3 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCO3;
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O.
b) Proces wytrącania składników twardości nazywa się dekarbonizacją. Twardość stałą usuwa się przez dodanie sody, zgodnie z reakcjami:
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl;
MgSO4 + Na2CO3 MgCO3 + Na2SO4.
Proces zmiękczania wody tą metodą przebiega w dwóch fazach:
- powstanie trudno rozpuszczalnych osadów CaCO3 i Mg(OH)2;
- krystalizacji CaCO3 i narastania kryształów, które mogą być zatrzymane w osadniku lub na powierzchni filtru. Proces można przyspieszyć poprzez podgrzanie wody oraz dodanie do wody katalizatora w postaci zawiesiny węglanu wapniowego.
c) Zmiękczanie wody za pomocą fosforanów polega na strąceniu praktycznie nierozpuszczalnych fosforanów wapnia i magnezu ( ich iloczyny rozpuszczalności są wielokrotnie mniejsze niż CaCO3), dzięki czemu woda charakteryzuje się bardzo małą twardością resztkową. Do zmiękczania stosuję się fosforan trój sodowy Na3PO4*10H2O, który reaguje z solami wapnia i magnezu:
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3;
3Mg(HCO3)2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaHCO3;
3CaSO4 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4;
3MgCl2 + 2Na3PO4 Mg3(PO4)2 + 6NaCl.
Powstający w reakcjach wodorowęglan sodowy w wyższych temperaturach rozkłada się, tworząc węglan sodowy obojętny, który może likwidować twardość niewęglanową, zmniejszając w ten sposób zużycie fosforanu. Rozkład termiczny NaHCO3 zachodzi według reakcji:
6NaHCO3 3Na2CO3 + 3CO2 + H2O.
Metoda fosforanowa zapewnia 2 - 3 krotnie większą szybkość procesu zmiękczania, niż metoda wapno- soda, nie wymaga też bardzo ścisłego dozowania fosforanu. Fosforany nie korodują blachy żelaznej, a w wodzie zapobiegają tworzeniu się kamienia kotłowego.
. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA EKSTRAKCJĘ.
Ekstrakcja polega na częściowym lub całkowitym rozdzieleniu mieszaniny stałej lub ciekłej przy użyciu rozpuszczalnika, w którym składniki mieszaniny mają niejednakową rozpuszczalność.
a) Selektywność rozpuszczalnika- zdolność niejednakowo intensywnego rozpuszczania składników mieszaniny ciekłej lub stałej. Selektywność zależy od budowy chemicznej substancji tworzących dany układ ekstrakcyjny i od temperatury. Selektywność maleje zazwyczaj wraz ze wzrostem temperatury.
b) Rodzaj rozpuszczalnika- powinny charakteryzować się inną niż surowiec gęstością, małą rozpuszczalnością w surowcu i rafinacie oraz dużą selektywnością.
c) Różnica stężeń- prędkość ekstrakcji jest wprost proporcjonalna do różnicy stężeń składnika ekstrahowanego w ekstrakcie i rafinacie oraz odwrotnie proporcjonalna do oporu dyfuzyjnego.
d) Kierunek przepływu rozpuszczalnika- przeciwprądowy przepływ rozpuszczalnika i zwiększenie ilości rozpuszczalnika wpływają na utrzymanie względnie wysokiej różnicy stężeń składnika między substancją ekstrahowaną a ekstraktem, a tym samym intensyfikują proces.
e) Opór dyfuzyjny- zmniejszenie oporu dyfuzyjnego wpływa na intensyfikację procesu. Uzyskuje się to przez wymuszenie ruchu burzliwego rozpuszczalnika, zwiększenie powierzchni faz oraz eliminowanie procesów dializy i osmozy.
f) Wzrost temperatury zwiększa prędkość ekstrakcji wskutek zwiększania prędkości rozpuszczania składnika, obniżenia lepkości roztworu oraz niszczenia błon komórkowych w przypadku ekstrakcji w układzie ciało stałe- ciecz. Ze wzrostem temperatury zmniejsza się jednak selektywność rozpuszczalnika, co powoduje ekstrakcję również innych składników surowca.
g) Cza ekstrakcji- zależy od zawartości składnika ekstrahowanego, założonego stopnia wyekstrahowania, jakości surowca, sposobu przygotowania surowca do ekstrakcji oraz metody ekstrakcji.
h) Rozdrobnienie surowca ułatwia wydobycie składnika suchej substancji, ponieważ w skutek zniszczenia struktury tkankowej uzyskuje się otwarcie większości komórek, zwiększenie powierzchni kontaktu z rozpuszczalnikiem i zmniejszenie oporu tkanki.
i) Kondycjonowanie- stosuję się wyłącznie do ekstrakcji nasion roślin oleistych w celu zwiększenia stopnia rozkładu ścian komórkowych, a przez co ułatwienie wypływu oleju. Polega na podgrzaniu uprzednio rozdrobnionego i nawilżonego surowca, a następnie wysuszeniu go do określonej wilgotności.
j) Właściwy dobór rozpuszczalnika- rozpuszczalnik powinien wykazywać: wysoki współczynnik podziału, wysoki współczynnik dyfuzji, wysoki współczynnik względnej lotności, niskie ciepło właściwe i ciepło parowania, wąskie granice wrzenia. Rozpuszczalniki powinny charakteryzować się niepalnością, niskimi granicami wybuchowości, obojętnością chemiczną oraz niską temperatura zamrażania.
k) Jakość surowców-właściwości biologiczne i skład chemiczny surowców, ich odmiany hodowlanej, dojrzałości, wielkości, jędrności, włóknistości.
l) Metoda ekstrakcji.
) METODY USUWANIA ŻELAZA I MANGANU Z WODY
ODŻELAZIANIE WODY:
a) Napowietrzanie i filtrowanie- żelazo w postaci wytrącanej jako Fe(HCO3)2 ulega hydrolizie i utlenieniu w procesie napowietrzenia. Kolejne fazy zachodzących reakcji ilustrują równania:
Fe(HCO3)2 + 2H2O Fe(OH)2 + 2H2O + 2CO2.
Dzięki temu tworzący się w wyniku hydrolizy CO2 uchodzi do atmosfery, proces hydrolizy zachodzi praktycznie do końca. W czasie napowietrzania tlen rozpuszcza się w wodzie i utlenia żelazo:
2FeSO4 + O2 + H2O 2Fe(OH)3.
Strącający się wodorotlenek żelazowy odfiltrowuje się.
b) Napowietrzanie i nawapnianie- niekiedy w wodach naturalnych żelazo może występować w postaci związków bardzo trudnych do wytrącenia lub nie dających się wcale wytrącić przez zwykłe napowietrzanie. Gdy zawiązki żelaza są pochodzenia nieorganicznego, dobre wyniki daje nawapnianie, polegające na dodawaniu wody wapiennej bezpośrednio po napowietrzaniu. Zachodzą wówczas następujące reakcje:
2FeSO4 + 2Ca(OH)2 2Fe(OH)2 + 2CaSO4;
2Fe(OH)2 + O2 + H2O 2Fe(OH)3.
c) Odżelazianie za pomocą koagulacji- sposób ten stosuję się do wód w których żelazo występuje w postaci związków koloidowych albo bardzo drobnych zawiesin Fe(OH)3, Fe(OH)2, FeS, albo w postaci koloidowych związków organicznych. Do odżelaziania metodą koagulacji stosuje się następujące koagulanty: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, FeCl3, przy czym pH środowiska powinno być utrzymane w zakresie 5,7 - 7,5.
ODMANGANIANIE WODY:
W wodach naturalnych związkom żelaza często towarzyszą związki manganu, zwykle jako Mn(HCO3)2, rzadziej jako MnSO4. Według większości higienistów zawartość związków Mn w większych ilościach jest szkodliwa dla zdrowia. Odmanganianie wody polega na hydrolizie jonów Mn2+ do związków Mn4+ w środowisku alkalicznym, zgodnie z reakcjami:
Mn(HCO3)2 + O2 + Ca(OH)2 + 2Ca(OH)2 Mn(OH)4 + 2CaCO3 + H2O;
MnSO4 + O2 + H2O + Ca(OH)2 Mn(OH)4 + CaSO4.
Wytrącający się wodorotlenek manganowy przechodzi następnie w uwodniony dwutlenek manganu, tzw. Brunatniak:
Mn(OH)4 MnO2 * 2H2O.
Najczęściej stosuje się metody odmanganiania: napowietrzania z nawapnianiem i filtrowaniem, przepuszczanie przez kationit manganowy, koagulację, filtrowanie przez aktywne złoże
ZASTOSOWANIE EKSTRAKCJI DO OTRZYMYWANIA KONCENTRATÓW I IZOLATÓW BIAŁKOWYCH W ŻYWNOŚCI.
Surowcem do produkcji koncentratów i izolatów białek są nasiona roślin oleistych (soi, rzepaku) lub strączkowych (grochu, bobiku). Przygotowanie surowców do ekstrakcji polega na usunięciu łupiny, rozdrobnieniu do postaci mąki lub grysu oraz odtłuszczeniu nasion roślin oleistych.
W produkcji koncentratów białek ekstrakcję prowadzi się w celu usunięcia substancji niskocząsteczkowych, tzn. cukrów, soli mineralnych, barwników i związków azotowych niebiałkowych. Składniki ekstrahuje się wodą lub wodnymi roztworami kwasów i alkoholu etylowego. Ekstrakcję wodą stosuję się tylko wówczas, gdy zawarte w surowcu białko zostało uprzednio denaturowane termicznie. Ekstrakcję kwaśną przeprowadza się wodą zakwaszaną kwasem solnym do pH 4-5. W tym zakresie pH większość białek roślinnych wykazuje najmniejszą rozpuszczalność. Podczas ekstrakcji wodnym roztworem alkoholu etylowego (60-80%) usuwa się niebiałkowe związki azotowe, barwniki i związki zapachowe. Ekstrakcję przeprowadza się metodą immersyjną lub przez macerację. Po ekstrakcji trwającej zwykle 60 minut, ekstrakt rozdziela się przez filtrację lub wirowanie. Rafinat będący koncentratem białek odwadnia się w suszarkach walcowych lub rozpyłowych. Wydajność koncentratu białek, niezależnie od metody ekstrakcji wynosi 60-70% w stosunku do masy surowca.
W produkcji izolatów białka ekstrahuje się wodą lub słabym roztworem ługu sodowego o pH w zakresie 7-9. Maksymalną wydajność otrzymuję się stosując roztwory ługu o pH ok. 11, jednakże przy takim zakresie pH rozpuszczalnika zachodzą niekorzystne zmiany jakościowe białek. Proces prowadzi się w temperaturze 55-60°C, używając rozpuszczalnika w ilości nie przekraczającej 10- lub 20- krotnie masę surowca. Czas ekstrakcji wynosi od 15 minut do 2 godzin w zależności od temperatury, intensywności mieszania, stopnia rozdrobnienia i ilości rozpuszczalnika. Ekstrakt białek oddziela się od rafinatu na sitach wibracyjnych i w wirówkach. Białka wytrąca się w punkcie izoelektrycznym (pH 4-5) przez koagulacje roztworem kwasu solnego lub octowego. Izobat przemywa się kilkakrotnie wodą lub roztworem alkoholu etylowego i odwadnia w suszakach. Zawartość białka w izolatach wynosi ok. 90%. Wydajność procesu w stosunku do białka zawartego w surowcu kształtuje się na poziomie 30%.
Destylacja cząsteczkowa, inaczej molekularna stosuję się do rozdzielania mieszanin związków o dużym ciężarze cząsteczkowym, nieodpornym na działanie wyższych temperatur i tlenu z powietrza. W destylacji molekularnej podstawową rolę odgrywają następujące czynniki:
- niskie ciśnienie (1,3 - 0,0013 Pa) w związku z tym długość swobodnej drogi cząsteczek destylowanych jest większa niż odległość między powierzchnią parowania a skraplania;
- grubość warstwy destylującej oraz odległość i położenie powierzchni kondensacyjnej w stosunku do powierzchni parowania;
- sprawne usuwanie substancji ubocznych przeciwdziałających destylacji molekularnej.
W wysokiej próżni destylacja cieczy odbywa się tylko z powierzchni cieczy. Jeżeli napełnimy zlewkę wodą do wysokości 10 cm i ogrzejemy dno naczynia przy ciśnieniu 101kPa, to okaże się że tylko najwyższe warstwy cieczy mają temp. 100°C natomiast ciecz znajdująca się na dnie wykazuje temp.100,2°C. podwyższenie temp wody położonej blisko dna naczynia jest związane z wpływem ciśnienia hydrostatycznego. Omawiane zjawi9sko jeszcze wyraźniej zaznacza się gdy ogrzejemy wodę przy ciśnieniu 0,66kPa. Wrzenie wody odbywa się na powierzchni cieczy w temp. 1°C, natomiast na dnie naczynia dopiero w 14°C. zjawisko to najwyraźniej przebiega w cieczy o dużym ciężarze właściwym i podczas ogrzewania jej do wrzenia pod bardzo Niskiem ciśnieniem. Ciecz podczas procesu należy rozprowadzić w jak najcieńszej warstwie. Podczas parowania cieczy w naczyniu zamkniętym ilość cząsteczek cieczy przechodzących w stan pary jest równa ilości cząsteczek skraplających się z powrotem na powierzchni cieczy. Ustawienie powierzchni kondensacyjnej równolegle do powierzchni parowania zapewnia całkowite usunięcie cząsteczek cieczy przechodzących w stan pary i zapobiega ich powracaniu do powierzchni parującej. Odległość powierzchni powinna być nieco mniejsza od średniej drogi swobodnej cząsteczek.
Destylacje molekularna przeprowadza się w urządzeniu walcowym, w którym niską próżnię uzyskuję się przy użyciu dwustopniowego zestawu pomp dyfuzyjnych.
) PRAWA OPISUJĄCE PROCES DESTYLACJI
1) Prawo Raoulta- prężność pary nasyconej rozpuszczalnika nad roztworem (p) jest równa prężności pary nad czystym rozpuszczalnikiem (p0) pomnożonej przez ułamek molowy rozpuszczalnika w roztworze (N0):
p= p0 * N0.
Po przekształceniach tego równania otrzymamy: = N. z równania tego wynika, że względne obniżenie prężności pary nasyconej rozpuszczalnika nad roztworem jest równe ułamkowi molowemu substancji rozpuszczonej i nie zależy od jej rodzaju, rodzaju rozpuszczalnika oraz temperatury.
W mieszaninie cieczy rozpuszczających się w dowolnych stosunkach istnieją trzy możliwości zachowania się wobec Rawa Raoulta:
-mieszaniny podlegające bez odchyleń prawu Raoulta, czyli mieszaniny doskonałe
mieszaniny z dodatnim odchyleniem od prawa Raoulta ( mieszaniny te mają przy pewnym określonym składzie , stałą temperaturę wrzenia, niższą od temperatury wrzenia czystych składników, tzw. Min.. temp. Wrzenia na izobarze, a ciśnienie sumaryczne P na izotermie przechodzi przez pewne maksimum. Minimum temperatury wrzenia odpowiada maksimum prężności.
- mieszaniny o ujemnym odchyleniu od prawa Raoulta. Mieszaniny te mają przy pewnym określonym składzie stałą temperaturę wrzenia, wyższą od temperatury wrzenia czystych składników ( tzw. maksimum temperatury wrzenia na izobarze) a ciśnienie sumaryczne P na izotermie przechodzi przez pewne minimum.
2) Równanie Daltona. Ciśnienie par P nad mieszaniną cieczy jest równe sumie ciśnień cząsteczkowych par
składników p1 i p2:
P= p1 + p2
Doskonała mieszanina cieczy powinna spełniać równanie Daltona, które dla składników mieszaniny ma postać:
P1= P* y1 p2= P * y2
Y1 i y2 oznaczają ułamki molowe składników w fazie gazowej.
3) pierwsze prawo Konowałowa- para wzbogaca się w składnik bardziej lotny, który powoduje wzrost prężności pary nad cieczą, a co za tym idzie obniżenie temperatury jej wrzenia.
4) Drugie prawo Konowałowa- punktowi maksimum na krzywej prężności pary odpowiada punkt minimum na krzywej temperatury wrzenia, a minimum na krzywej prężności pary odpowiada maksimum na krzywej temperatury wrzenia.
IESZANIE W FAZIE CIEKŁEJ
Mieszanie cieczy zależy od ich lepkości, temperatury ciężarów właściwych, a przede wszystkim od wzajemnej rozpuszczalności. Urządzenia służące do mieszania ciał ciekłych z ciekłymi noszą nazwę mieszalników.
a) MIESZANIE MECHANICZNE
główne elementy wywołujące zjawisko mieszania naszą nazwę mieszadeł. Mieszadła dzielą się na trzy podstawowe grupy:
- mieszadła łapowe czyli płaskie, ustawione prostopadle lub ustawione w kierunku ruchu mieszadła i osadzona na obrotowym pionowym lub poziomym wale. Ruch cieczy polega na odrzucaniu cząstek cieczy w kierunku ścian zbiornika, wznoszeniu się do góry i opadaniu. Mieszadła tego typu nadają się do mieszania cieczy o małej lepkości.
- mieszadła śmigłowe czyli łopatki stanowiące wycinki płaszczyzny śrubowej, umieszczone na poziomym lub pionowym wale i poruszane z dużą prędkością obwodową. Nadają się do mieszania cieczy o małej i średniej lepkości.
- mieszadła turbinowe, czyli wirniki z łopatkami obracające się wokół pionowej osi. Nadają się głównie do otrzymywania emulsji, mieszania cieczy lepkich oraz zawiesin o dużym stężeniu fazy stałej
b) MIESZANIE HYDRAULICZNE (PRZEPŁYWOWE)
prowadzone jest w sposób ciągły i polega na doprowadzeniu do zetknięcia się ze sobą oraz wymieszania dwóch lub większej liczby strumieni cieczy.
c) MIESZANIE PNEUMATYCZNE
stosuję się przy niewielkiej lepkości. Proces mieszania pneumatycznego polega na doprowadzeniu do cieczy, pary lub gazu odpowiednimi otworami w wężownicy lub rurze. Gaz (para) rozdziela się na pęcherzyki, które płyną do góry przez warstwę cieczy. Mieszanie następuje dzięki temu, ż płynące do góry pęcherzyki powodują ruch cieczy, a także dzięki obecności cieczy, płynącej przeciwnie do ruchu pęcherzyków gazu nie biorącej udziału w ruchu barbotażu. Przykładami mieszania cieczy są: mieszalnie mleka w zbiornikach stacjonarnych, mieszalnie piwa w zbiorniku umożliwiającym równoczesne pobieranie piwa z kilku naczyń leżakowych in.
OMÓW CZYNNIKI OD KTÓRYCH ZALEŻĄ WARUNKI TERMICZNEGO UTRWALANIA ŻYWNOŚCI
Procesy termiczne są związane z działaniem ciepła na produkty podczas ich ogrzewania i chłodzenia. Proces wymiany ciepła intensyfikuje się przez zwiększenie powierzchni przepony, burzliwości przepływu czynnika i różnicy temperatur między nośnikiem ciepła a produktem. W czasie procesów technologicznych warunki wymiany ciepła pogarszają się wskutek zmniejszania się wartości współczynników wnikania, przewodzenia i różnicy temperatur. Przewodność cieplna produktów wzrasta podczas ich ochładzania do temperatury poniżej temperatury zamazania. W procesach termicznych temperatura spełnia funkcję czynnika regulującego rozwój i aktywność drobnoustrojów oraz katalizuje lub hamuje przebieg reakcji fizykochemicznych i biochemicznych. Ogrzewanie żywności ma na celu przyspieszenie przemian jej składników, stymulację rozwoju lub zniszczenie drobnoustrojów oraz intensyfikację procesów dyfuzyjnych.
DEZYNFEKCJA WODY
Dezynfekcja, czyli odkażanie wody, ma na celu zniszczenie i usunięcie z wody bakterii chorobotwórczych. Bakterie obecne w wodzie zostają częściowo usunięte razem z zawiesinami w procesach koagulacji i filtrowania. Całkowite ich usunięcie wymaga zastosowania specjalnych metod fizycznych i chemicznych.
Do metod fizycznych odkażania wody należą: ogrzewanie, naświetlanie promieniami ultrafioletowymi, stosowanie filtrów ceramicznych i oddziaływanie ultradźwiękami na wodę.
Dezynfekcja metodami chemicznymi polega na wprowadzeniu do wody substancji chemicznych, przeważnie silnych utleniaczy, które przenikają do wnętrza bakterii i utleniają substancje wchodzące w skład jej protoplazmy. Metody chemiczne umożliwiają także utlenienie zawartych w wodzie związków organicznych i mineralnych (żelaza, manganu), a także poprawę smaku wody. Skuteczność działania środków chemicznych zależy od:
- rodzaju, stężenia i czasu kontaktu środka odkażającego z wodą,
- ilości i rodzaju mikroorganizmów w wodzie;
- rodzaju i stężenia substancji zanieczyszczających wodę.
Do metod chemicznych odkażania wody zalicza się ozonowanie i chlorowanie. Ozonowanie jest jednym z najbardziej przyszłościowych metod odkażania wody. Zaletą tej metody jest bardzo duża aktywność utleniająca ozonu. Poza tym ozon nie pozostawia w wodzie szkodliwych produktów ubocznych i korzystnie wpływa na cechy organoleptyczne wody. Wadą ozonowania jest krótkotrwałe działanie tego procesu oraz stosunkowo wysoki koszt.
Chlor i niektóre jego związki po wprowadzeniu do wady działają silnie odkażająco i bakteriobójczo. Ponadto Chlor dodany w odpowiedniej ilości do wody usuwa obce posmaki, ułatwia usuwanie żelaza i manganu, zapobiega korozji, usuwa śluz z urządzeń oraz ułatwia mycie urządzeń, pomieszczeń i opakowań. Chlor w wodzie surowej podlega następującym przemianom:
- hydrolizie:
Cl2 + H2+ HClO + HCl;
przy czym tworzący się kwas podchlorawy ulega dysocjacji.
- łączy się ze związkami azotowymi, tworząc chloroaminy lub chloroiminy:
NH3 + Cl2 ↔NH2Cl + HCl;
NH3 + 2Cl2↔ NHCl2 + 2HCl.
Chlor zawarty w chloroaminach jest chlorem użytecznym związanym, który może stopniowo w wyniku hydrolizy, przemieniać się w działający bakteriobójczo Chlor użyteczny wolny:
NH2Cl + H2O NH2OCl HClO3 + NH3.
Bakteriobójcze i utleniające działanie chloru jest spowodowane rozpadem kwasu podchlorawego, z wydzieleniem aktywnego tlenu:
HClO HCl + O.
Do chlorowania wody można używać samego chloru lub jego związków zawierających tzw. Czynny Chlor, takich jak wapno chlorowane, dwutlenek chloru, chloraminy organiczne.
W zależności od pochodzenia wody oraz jej przeznaczenia stosuje się różne metody chlorowania:
- chlorowanie stałe w celu dezynfekcji i oczyszczenia wody wodociągowej;
- chlorowanie wodociągowe do zwalczania odrostów biologicznych oraz dezynfekcji przewodów, różnych zbiorników i urządzeń;
- chlorowanie wstępne;
- chlorowanie wielostopniowe przed kolejnymi procesami uzdatniania w celu utlenienia zawartych w wodzie zanieczyszczeń i poprawienia jej właściwości organoleptycznych (barwy, smaku);
- chlorowanie końcowe po uprzednim uzdatnieniu wody pod względem fizykochemicznym;
- chlorowanie normalną dawką przeważnie podczas chlorowania końcowego wody wodociągowej przeznaczonej do picia. Normalna dawka jest to ilość miligramów chloru, jaką trzeba dodać do 1 dm3 wody, aby po związaniu części chloru przez związki znajdujące się w wodzie pozostało 0,1 mg/ dm3 w postaci chloru użytecznego. W tych ilościach Chlor jest prawie nie wyczuwalny w wodzie surowej, a zanika zupełnie podczas jej ogrzewania;
- chlorowanie zwiększoną dawką ma na celu skuteczniejsze odkażanie wody, poprawę jej właściwości i zabezpieczenia urządzeń przed obrostami hydraulicznymi. Stosowane bywa podczas wstępnego chlorowania wody do picia silnie zanieczyszczonej, a ponadto do wody chłodniczej i przeznaczonej do celów sanitarno - porządkowych.
Nadmiar chloru w wodzie przeznaczonej do picia musi być po zakończeniu procesu zredukowany do 0,1-0,3 mg/dm3 aktywnego chloru. Dechlorację wody przeprowadza się przez napowietrzanie albo za pomocą węgla aktywnego, albo tiosiarczanu sodu oraz siarczynu sodu.
Ilość chloru pozostałego w wodzie stosowanej w przemyśle spożywczym reguluje się zależnie od przeznaczenia wody. Woda używana w przemyśle owocowo - warzywnym do celów technologicznych powinna zawierać 2-5 mg/dm3 użytecznego chloru, natomiast woda do mycia 10-20 mg/dm3.
PROCESY MEMBRANOWE I ICH ZASTOSOWANIE
Procesy membranowe zaliczamy do dyfuzyjnych metod rozdziału składników cieczy.
1) DIALIZA- nieodwracalny samorzutny proces rozdzielania składników cieczy. Proces przebiega na skutek różnicy szybkości dyfuzji cząsteczek ( o różnej wielkości) przez membrany półprzepuszczalne. Siłą napędową dializy jest różnica stężeń odpowiednich składników w roztworze po obu stronach membrany. Dializę powszechnie stosuje się w preparowaniu roztworów koloidalnych, przede wszystkim do demineralizacji preparatów białkowych. Przykładem jest technologia odżywek dla niemowląt i diabetyków, w tym celu dializie poddaje się mleko, serwatkę lub izobaty białek roślinnych. Specjalne konstrukcje dializerów znalazły zastosowanie w medycynie jako sztuczne nerki.
2) ELEKTROLIZA- proces przemieszczania się jonów obecnych w roztworze wodnym przez membrany pod wpływem różnicy potencjałów pomiędzy elektrodami. Z roztworów są usuwane substancje dysocjujące. Proces elektrolizy okazał się przydatny w uzdatnianiu wody pitnej otrzymywanej z mórz i oceanów. Elektrodializę zastosowano w przemyśle cukrowniczym do odmineralizowania zagęszczonych soków owocowych, znane też jest zastosowanie elektrodializy do obniżania kwasowości soków owocowych, częściowej demineralizacji mleka krowiego w celu nadania mu właściwości mleka kobiecego, odsalania serwatki przed produkcja laktozy oraz w uzdatnianiu ścieków.
3)OSMOZA- proces jednokierunkowego przenikania rozpuszczalnika przez membranę oddzielającą roztwory o różnym stężeniu składników rozpuszczonych. Rozpuszczalnik (woda) przenika z roztworu o niższym stężeniu do środowiska o większym stężeniu (większej zawartości składników rozpuszczonych). Jest to zjawisko towarzyszące dializie, zależne od właściwości membrany. Cząsteczki wody są mniejsze od cząsteczek substancji rozpuszczonych w roztworze. Membrany rozdzielające dwa roztwory są przepuszczalne dla cząsteczek wody, a nieprzepuszczalne dla większych cząsteczek. W tych warunkach dyfuzja wody jest możliwa tak długo aż ciśnienie wywierane ze strony roztworu o większym stężeniu składników rozpuszczonych na membranę nie zostanie zrównoważone. Siłę, z jaką roztwór przeciwstawia się dyfuzji wody nazywa się ciśnieniem osmotycznym. Ciśnienie osmotyczne jest siłą napędową procesu i gwarantuje przepływ rozpuszczalnika z roztworu mniej stężonego do roztworu bardziej stężonego. Zgodnie z regułą Van't Hoffa przy stałej objętości i temperaturze, ciśnienie osmotyczne równe jest ciśnieniu, jakie wywierałoby na ściany zupełnie nieprzepuszczalnego naczynia substancje rozpuszczone w wodzie po ich przeprowadzeniu w stan gazowy. Proces osmozy jest powolny i długotrwały, więc jego zastosowanie w skali przemysłowej jest niewielkie. W celu uintensywnienia osmozy stosuje się różnice potencjałów po obydwu stronach membrany i wówczas proces ten nazywa się ELEKTROOSMOZĄ. Uintensywnienie można też uzyskać stosując różnicę temperatur po obydwu stronach membrany- wówczas proces nazywa się TERMOOSMOZĄ.
Osmozę zastosowano do zagęszczania soków owocowych charakteryzujących się korzystnymi cechami smakowo - zapachowymi, które SA specjalnie wrażliwe na procesy termiczne np. sok malinowy.
4) ODWRÓCONA OSMOZA- kierunek osmozy można zmienić jeżeli od strony roztworu o wyższym stężeniu składników zastosuje się zewnątrz ciśnienie wyższe od osmotycznego. Zmieni się wówczas kierunek dyfuzji wody i innych niskocząsteczkowych składników. Woda przenika z roztworu bardziej stężonego do mnie stężonego, a więc odwrotnie niż podczas osmozy. Wielkość ciśnienia niezbędnego do zamiany kierunku osmozy wynosi od 1 do 10 MPa i zależy od rodzaju filtrowanej cieczy i budowy membrany. Podczas odwróconej osmozy nierównomiernie wzrasta stężenie składników zatrzymywanych przez membranę. Jest ono zawsze wyższe przy powierzchni membrany niż w masie cieczy zagęszczonej. Odwróconą osmozę stosuje się do zagęszczania soków owocowych (głównie cytrusowych), mleka odtłuszczonego, serwatki, izolatów białek roślinnych, białka jaj, koncentratów mleka odtłuszczonego.
5) ULTRAFILTRACJA- zalicza się do procesów ciśnieniowo - przepływowej filtracji membranowej. Polega na wydzieleniu z roztworów np. soli i cukrów oraz na jednoczesnej koncentracji składników wielkocząsteczkowych, np. białek lub skrobi. W praktyce jest bardzo podobna do odwróconej osmozy. W obydwu procesach występuje kontakt powierzchni membrany z roztworem pod ciśnieniem. W ultrafiltracji składniki zatrzymywane przez membranę mają masę cząsteczkową powyżej 500 Daltonów, ich ciśnienie osmotyczne jest małe i dlatego do uzyskania przepływów przez membranę są wymagane daleko niższe ciśnienia robocze niż w odwróconej osmozie. Podstawową różnica pomiędzy odwróconą osmozą a ultrafiltracją występuje w strukturze i funkcjonowaniu membran specjalnie preparowanych dla każdego z tych procesów. Ultrafiltrację stosuję się w technologii preparatów białkowych z mleka lub serwatki oraz z wód sokowych ziemniaka, koncentraty mleka odtłuszczonego, koncentraty oraz izolaty białek roślinnych np. sojowych, do odzysku enzymów i ich wielokrotnego zastosowania, odzysku i oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego i ziemniaczanego.
Destylacja ekstrakacyjna- polega na dodaniu do miesz cieczy destylowanej składnika o malek lotności( tzw składnik ekstrakcyjny R), ale mającego właściwości zmieniania lotności względnej składnika mieszaniny i poprawiajacegbo przez to warunki destylacji. Destylacje ekstrakcyjna stosuje się do rozdzielania mieszaniny cieczy charakteryzujaca się wzgledna lotnością skaldnikow zblizona do jedności. Izobaty i koncentraty białkowe- ekstrakcje bialek prowadzi się w celu otrzymania koncentratow, izolator bialek i preparatow enzymatycznych. Surowcem do prod koncentrato i izolator bialek sa nasiona rosin oleistych (soi, rzepaku) lub straczkowych( grochu i bobiku). Przygotowanie surowcow do ekstrakcji polega na usuneiciu lupiny, rozdrobnieniu do postaci maki lub grysu oraz odtłuszczeniu nasion rosili oleistych.
UZASADNIJ CELOWOŚĆ SZYBKIEGO ZAMRAZANIA- Przy szybkim zamrazaniu, a zwłaszcza przy szybkim przekroczeniu zakresu temperatur od ok. -2do-5stopni, zapobiega się powstawaniu dużych kryształków lodu, niszczących sciany komorek, jak również kryształków lodu międzykomórkowego, ujemnie wpływającego na strukture produktow mrozonych. Szczególnie szybko (możliwie w czasie krótszym od godziny) należy pzebyc zakres temperatur od ok. -2do-5 stopni, któremu towarzyszy najintensywniejsze tworzenie się lodu. Zamrazanie powinno być szybkie, tak azeby powstawaly drobne krysztalki lodu w komorkach . jednak procres należy prowadzi tak, by nie tworzyl się lod międzykomórkowy, co w sumie dziala destrukcyjnie na strukture zamrazancy tkanek. Pamiętać jednoczesnie należy o tym, ze intensywne powstawanie lodu oznacza tez intensywne wydzielanie się utajonego ciepla (topnienia), co wymaga urządzeń zapewniających szybkie odprowadzanie tego ciepla (336kJ/kg).
PRAWA KONOWAŁOWA- Pierwsze prawo- para wzbogaca się w składnik bardziej lotny, który powoduje wzrost prężności pary nad ciecza, czyli obniza jej temp wrzenia. Drugie prawo- puntkowi maksimum na krzywej prężności pary odpowiada punkt minimum na krzywej temp wrzenia, a minimum na krzywej prężności pary odpowiada maximum na krzywej temp wrzenia.
SUSZENIE DIELEKTRYCZNE- pzrez umieszczenie wilgotnego materialu miedzy okladkami kondensatora wlaczonego do obwodu dragon elekrto-magneyzcnych wielkiej zcestotliwosci (1-5MHz). SUSZENIE ROZPYLOWE- dokonuje suszenia materialu ciekelgo w stanie daleko posuniętego rozdrobnienia ( kropelki o średnicy 0,02-0,1mm), osiaganego za pomoca dyszy lub czesciej szybko wirującej tarczy rozpylowej. Rozpylony material jest porywany przez wir suchego, goracego (120-250 st) powietrza i w ciapy kilku do kilkunastu sekund przechodzi do urządzeń separacyjnych (obecnie cyklonowych dawniej rękawicowych) już jako proszek o zawartości np. 3% wilgoci. Pomimo wysokiej temp powietrza wprowadzanego do wiezy suszarniczej, zawarte w nim cieplo prawie momentalnie zuzywa się na wyparowywanie wody z rozpylonej cieczy, tak ze temp materialu suszonego i samego suszu nie przekracza 65-67stopni.
oblicz sprawność energtyczną produkcji 1 kg mleka wiedząc, ze energochłonność skumulowana wynosi 1000.
Er- sprawność energetyczna
Er=energia uzyskana/energie doprowadzoną
w 1 kg mleka:
35g białek x 16kJ= 560 kJ
60g laktozy x 16kJ= 960 kJ
30g lipidów x 39 kJ= 1170 kJ
suma: 2690 kJ
Er=2690/1000=2,69
3 Metody zagęszczania soków owocowych z podaniem parametrów technicznych oraz ich zalet i wad, oblicz wartość ciśnienia osmotycznego roztworu zawierającego 5% sacharozy.
Wie ktos jak to obliczyć?
Pi=c/M *22,4
c-zaw sacharozy w roztworze w gramach (50g)
M- masa molowa sacharozy
Pi=50/342 * 22,4=3,27 atm=0,327MPa
z tego co pamiętam to było takie cuś :
metody otrzymywania spirytusu bezwodnego L
metody osmoaktywnego utrwalania żywności B
chemiczne sposoby usuwania twardości wody L
coś z energochłonnością i wyznaczyć energochłonność dla 1kg mleka przy energochłonności całkowitej 1000 B
dlaczego trzeba zagęszczać przed suszeniem B
metody zagęszczanie soków z podaniem zalet i wad oraz obliczyć wartość ciśnienia osmoaktywnego dla 5% sacharozy B
metody suszenia, narysować krzywe suszenia marchwi i mleka B
ekstrakcja witamin L
B-Bednarski L-Leman
Zastosowanie ekstrakcji w produkcji izolatów i koncentratów białek.
Prawa destylacji, narysować wykres ujemnego odchylenia od prawa Raoulta.
Destylacja cząsteczkowa.
Co to D i Z. Wykresy śmierci cieplnej i przeżywalności drobnoustrojów.
Zastosowanie jonitów do oczyszczania wody(3 możliwości).
To pytania od Lemana.
od Bednarskiego:
Mechaniczne i nie rozdzielanie mieszanin. Do czego stosowane.
Ultrafiltracja.
Podział surowców przem. spoż. i surowce przem. olejarskiego.
Metody suszenia i zastosowanie.
Procesy aglomeracji.