+ ŻYWN: *subst zwiekszajace wartość odżywczą prod zwiększ lub przywrócenie początkowej wartości odżywczej poprzez dodanie jednego lub kilku skł pochodzących z prod naturl lub otrzym syntetycznie. Konieczne w czanie proc techno *chem subst utrwala prod spoż hamują rozwój drobn i enzymów *subst dodaw ze wzgl organolep wyrównanie strat niektórych skł żywn powstających w czasie proc techno *subst ułatwiające przebieg proc techno chem środki spulchniające stos do przygotowania wypieku ciasta. PROC MEMBR: DIALIZA- samorzutne rozdz skł cieczy na skutek różnicy szybkości dyfuzji cząst przez membrany półprzep. Siłą napędową różnica stężeń odpowiednich skł w rozte po obu stronach membrany. Roztwory przenikają przez membranę z obszaru ↑stęż do ↓stęż. ZASTOS: do preparowania roztw koloidalnych, demineralizacji prepar białkowych, np. technologia odżywek dla dzieci i diabetyków. ELEKTROLIZA- przemieszcz jonów obecnych w roztw wodnym przez membrany pod wpływem różnicy potencjałów pomiędzy elektrodami. Zastos: uzdatnianie H2O pitnej, odmineralizowanie soków cukrowych, obniżenie kwasowości soków owocowych, częściowa demineralizacja mleka krowiego. OSMOZA- jednokierunkowe przenikanie rozpuszczal przez membr oddzielającą roztw o różnym stęż skł rozpuszczalnych. Rozpuszczal przenika z ↓stęż do ↑. ZASTOS do zagęszcz soków owoc wrażliwych Ne termiczne procesy. ODWRÓC OSMOZA- jeżeli zastosuje się ciśnienie z zewnątrz ↑ od ciśnienia osmotycznego. H2O przenika z roztw bardziej stęż do mniej stęż. Wielkość ciśnienia od 1- 10 MPa i zależy od rodz filtrowanej cieczy i bud membr. ZASTOS do zagęszcz soków owoc, mleka odtł, serwatki, soków ziemniaczanych, białka jaj. ULTRAFILTRACJA- wydzielenie z roztw np. soli i cukrów oraz na jednoczesnej koncentracji skł wysokocząst. ZASTOS technologia preparatów białkowych z mleka, koncentratów oraz izolatów z białek roślinnych, do odzysku i oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego; ODPAROWANIE- membrana ustawiona prostopadle do kierunku pary wydzielanej z roztworu zagęszczanego. Membr przepuszcza cz H2O, zatrzymuje większość cz aromatu. Ciśnienie cząstkowe pary wodnej małei nie prowadzi do jej skraplania, a potencjał chemiczny H2O mniejszy niż po stronie zasilania. EKSTR VIT- ekstra vit rozpuszczalnych w H2O prowadzi się przy użyciu H2O lub alkoh etylowego jako rozpuszczalników. Vit rozpuszczalnr w tł ekstrahuje olejami lub rozpuszczalnikami organicznymi. *vit C= owoce dzikiej róży. Po zmieleniu poddaje ekstrakcji w baterii dyfuzyjnej H2O. sok dyfuzyjny zawiera pektyny które należy odpektynizować, oczyszczony sok zagęszczamy do 55%ss, czasami vitC w postaci sproszkowanej- czyli dodatkowe suszenie.*vit A= z marchwi po uprzednim rozdrobnieniu i wyciśnięciu soku komórkowego w procesach hydraulicznych. Sok filtruje i podgrzewa do temp 90⁰C. Pod wpływem temp białko zawarte w soku koaguluje i absorbuje karoten. Nast. filtracja soku (odsączony osad białek wyciska w prasie i suszy) Wysuszony osad mielony w młynku walcowym a nast. ekstrahowany olejem lub benzyną, po ekstr benzynę oddestyl i nast. ekstrakt benzynowy zagęszcza do 25-30 g/dm³, do stanu przesycenia- proc krystalizacji, przy łagodnym mieszaniu kryształki oddzielone mechanicznie, przemywanie w etanolu, oczyszczone kryształy suszymy. *vit E= z zarodków pszenicy, które po zmieleniu ekstrahuje się alkoh etylowym. Z ekstraktu oddestylowuje się alkoh a pozostałość oddziela na fazę olejową i wodną w wirówce, fazę olejową oczyścić (+ NaOH aby z ekstraktu otrzymać mydła które są zanieczyszczeniem vit), mydła usunąć, fazę olejową przemyć gorącą H2O, przefiltrować i zagęścić, zagęszczona faza olejowa może być prod końcowym. CHEM METODY UZDATNIANIA H2O polegają na strącaniu nierozpuszczalnych osadów lub wiązaniu w kompleksowe związki jonów różnych reagentów. Najb rozpowszechniony sposób uzdat H2O jest wytrącenie twardości za pomocą wapnia i sody. Wapno dodaje się w postaci mleka wapiennego które strąca kwaśne węglany wapnia i magnezu oraz wiąze wolny 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. Wytrącanie składnika kwaśności- dekarbonizacja. Zmiękczanie za pomocą fosforanów polega na strącaniu nierozpuszczalnych fosforanów wapnia i magnezu. Stosuje się trój sodowy Na2PO4•10H2O który reaguje z solami Ca i Mg: 3Ca(HCO3)2 +2Na3PO4 Ca3(PO4)2 +6NaHCO3/ 3Mg(HCO3)2 +2Na3PO4 Mg3(PO4)2 +6H2O/ 3CaSO4 +2Na3PO4 Ca(PO4)2 +2Na2SO4/ 3MgCl2 +2Na3PO4 Mg3(PO4)2 +6NaCl. Metoda fosforanowa zapewnia 2-3-krotnie większą szybkość zmiękczania niż metoda wapno-soda. SPIRYTUS BEZWODNY: *dest prosta- polega na ogrzaniu mieszaniny cieczy do wrzenia pod stałym ciśnieniem i skropleniu powstających gazów. Przebieg nast: ciecz o składniku x1 wytwarza parę o składzie y1, a nast. w czasie trwania procesu ciecz wzbogaca się o składnik mniej lotny, i przy układzie xn, postaje para yn. W czasie tych zmian temp wrzenia cieczy wzrasta. Pary o składzie y1 zawierają więcej składnika lotnego niż ciecz x1, w miarę podwyższani temp wrzenia pary yn zawierają mniej skł lotnego niż pary y1. W dest prostej z deflegmatorem destylat zawiera więcej skł niżej wrzącego, gdyż następuje częściowe skroplenie pary zawierającej składnik nizej wrzący, wskutek czego pozostająca faza wzbogaca się w skł wyżej wrzący. *dest wielokrotna *dest prosta pod zmniejszonym ciśnieniem *dest z parą H2O *dest równowagowa *dest molekularna *dest azeotropowa *dest ekstrakcyjna- gdy lotność względna jest zbliżona do jedności, stosuje się dodanie 3 składnika zmieniającego lotność względną i polepsza warunki rektyfikacji. Składnik ekstrahując R powinien odznaczać się małą lotnością. Dzięki zmianom lotności składnik A oddestylowuje się, a składnik B wraz ze składnikiem R spływa w dół kolumny. Efekt jakby składnik B był ekstrahowany przez spłwającą w dół ciecz R. w drugiej kolumnie następuje oddzielenie składnika B od mało lotnego skł R. ZAMRAŻANIE: : 1.kontaktowe (płytowe) prod w kształ płaskich bloków wstawia się między metalowe płyty, wewnątrz których przepływa czynnik chłodzący. Płyty są następ dociskane do prod, co zapewnia bdb przewodnictwo cieplne między prod a płytą. Czas zamrażania prod od 15 do 60 min. 2.fluidyzacyjne- to urządz tunelowo- owiewowe, w których prod pod wpływem silnego podmuchu zimnego powietrza tworzy z nim zawiesinę, przesuwającą się wzdłuż tunelu w stronę wylotu zamrażalni. Techn fluidyzacyjna stosowana do zamraż prod drobnych o wyrównanych kształtach. Czas zamraż do 20 min. 3.immersyjne- prod są zamraż przez zanurze lub natryskiwanie czynnikiem chłodzącym, np. roztw soli, glikolu lub alkoh etylowego. Prod zamraż musi być chroniony szczelnym, opakow. Czas zamraż od 20 do 40 min. Szybkie zamrażanie- wstrzymanie tkankowych procesów biochem/ niedopuszczenie do rozwoju i działania drobn chorobo twór/ wstrzymanie zmian chem/ zapobieganie przed infekcją i rozwojem szkodników, skazeniem. Szybkie ochłodzenie prod poniżej jego temp zamar. zapobiega rekrystalizacji i powoduje drobnokrystaliczne wymrażanie H2O w prod. 1-2h. NORMALIZACJA OPAKOWAŃ- ujednolicenie rodzajów i typów opakowań, tak aby m.in. dawały się składać w moduły paletowe i pojemnikowe. CEL PASTERYZACJI- zniszcz mikroflory wegetatywnej w co najmniej 99% i chorobotwórczej nieprzetrwalnikującej w 100%. CEL STERYLIZACJI- zniszcz wszystkich drobn, również ciepłoopor form przetrwalnikujących. PODZIAŁ SUROWCÓW SPOŻ: 1.Pochodz (a.rośline, b.zwierzęce) 2.Skład chem (a.lipidowe, b.białkowe, c.węglowodanowe) 3.Współ przewodzenia ciepła 4.Wspoł lepkości 5.Ze względu na sypkość, lepkość, gęstość. PROC CHEM W PROD ŻYWN: 1)Hydroliza (a.skrobi w produkcji cukru skrobiowego, b.sacharozy w prod miodu sztucznego, c.białek w prod koncentratów spoż) 2)Neutralizacja 3)Uwodornienia tłuszczów 4)Przeestryfikowanie tłuszczów 5)Modyfikacja skrobii, białka, laktozy. SULFITACJA- spalanie bawełny nasyconej siarką w zamkniętej przestrzeni nad winem. Zapobiega ciemnieniu owoców po dwpływm oksydaz. DEFEKACJA- oczyszcz soku z buraków cukrowych. SATURACJA- wysycenie na gorąco zdeflekowanego wapnem palonym soku dyfuzyjnego za pomocą CO2 (wywołuje to strącenie nadmiaru wapnia). INTENSYFIKACJA EKSTR: *rozdrob i kondycjonowanie surowca *wymuszenie ruchu burzliwego rozpuszczal *stosowanie przeciwprądowego kierunku przepływu rozpuszczal *podwyższenie temp. EKSTR PŁYNAMI NADKRYTYCZNYMI- pł nadkrty wyst w temp i pod ciśnieniami wyższymi od pkt krytycznego. Wykazują one cechy pośrednie między cieczami a gazami i charak..ują się bardzo korzystnymi właściwościami pod względem przydatności do ekstrakcji, małą lepkością, dużą dyfuzyjnością i zdolnością rozpuszczania róznych substancji. Ekrst materiału płynami nadkr powoduje iż ekstrakt jest w postacji pary o wysokiej temp i ciąnieniu i może być dalej rozdzielany na składniki przez frakcjonowanie. Jest tu połączenie ekstr z destylacją, dlatego ekst pł nadkr nz ekstrakcją. Ekstra prowadzona w sposób ciągły, rozpuszczalnik krąży w obiegu zamkniętym. Jako rozpuszczalnik w prze spoż= CO2 do ekstra kofeiny z kawy i herbaty. ZWIĘKSZA WYDAJNOŚĆ EKSTR- wydajność ekst zalezy od jakości surowców (decydują cechy zew, skład chem, wartość odżyw, stan higieniczny. Zależy od warunków prod rolnej, zabiegów agroteh, odmiana genet roślin, warunki zbioru, transport, ZWIERZ: rasa, płeć, wiek, sposób żywienia i hodowli. Stan higieniczny na podst chorób zakaźnych, pasoży i drob. Do uboju zwierz zdrowe lub o stanie nie zagrażającym zdrow ludzi.// PRZECHOWALNIC- zabezp jakość surow tj ziemn, ziaren zbóż, nasion rośl oleistych, warz, owoc, ZWIERZ: jaja, mięso, ryby, drób. O warunkach przech intensywność zachodz proc biol. Oddychanie ubytek s.s, obniżona przydatność techno. Ziemniak wada słodki smak. Oddych wzrost temp przy ndst wentylacji= samozagrzewanie. Dojrzewanie polepszanie cech sensor i technol. Intensywne dojrzew przedojrzew= pogorsz jakości, np. W sur zwierz zmiany spowodow drobnoustr i enzym. Rozwój drobnous wzrost kwasowości zmiany gnilne białek. Enzymatyczna hydrol skł miesa polepsza cech sensor wskutek akumulacji kw Glu i zasad purynowych, pęcznienie tkan łącznej, zmiana barwy na brąz-czer. Zmianom zapobiegają środ przeciwwzrostowe (estry metylowe) i konserwujące (bezwodnik siarkowy)//.), i metody ekstrakcji. Właściwości biolog: odmiana, hodowla, dojrzałość, wielkość, jędrność, włóknistość. Na pdst składu chem określa się ilość składnika ekstrahowanego i rodzaj zanieczyszczeń ekstraktu. KONCENTRATY I IZOLATY BIAŁKOWE: surowcem są nasiona roślin oleistych lub strączkowych. Przygotowanie do ekstra usunięciu łupiny, rozdrobnieniu do postaci mąki, odtłuszczeniu. Składniki ekstrahuje H2O (gdy zawarte w surowcu białko zostało uprzedniu denaturowane termicznie) lub wodnym roztworem kw (HCl o pH4-5, w tym zakresie większośc białek najmniejszą rozpuszczalność) i alkoh etylowego (do usuwanie niebiałkowych związków azotowych, barwników i związków zapachowych). ^K- Ekst metodą immersyjną lub maceracja. Po ekstra trwającej 60 min ekstrakt oddziela się przez filtrację lub wrowanie rafinat (koncentrat białkowy) odwadnia w suszarkach walcowych lub rozpyłowych. Wydajność koncentratu biał wynosi 60-70% w stasunku do masy surowca. ^I- ekstrahuje się H2O lub słabym roztworem ługu sodowego o pH 7-9. Proces prowadzi się w temp 55-60⁰C. czas ekstra od 15 min- 2h (w zależności od temp, intensywności mieszania, stopnia rozdrobnienia i ilości rozpuszczal). Ekstrakt bialek oddziela się od rafinatu na sitach wibracyjnych i w wirówkach. Białko wytrąca się w pkt izoelektrycznym przez koagulacje roztworem kw solnego lub octowego. Izobat przemywa kilkakrotnie H2O lub roztworem alkoholu etylowego i odwadnia w suszarce. Zawartość białka w izolatach= 90%. Wydajność procesu w stosunku do białka zawartego w surowcu= 30%. SKŁAD CHEM SUROWCÓW OLEJ- Rzepak polski (ozimy, jary) Rzepik: białko surowe% 17-23, 20-25, 12-25/ tłuszcz surowy% 34-48, 32-36, 22-40/ subst bezazotowe% 12-20, 16-20, 12-30/ błonnik% 6-7, 6-7, 3-5/ popiół% 3-4, 3-4, 3-5/ wilgoć% 5-9, 6-10, 4-10. DESTYLACJA- rozdz mieszaniny ciekłej, skład się z 2 lub więcej liczby lotnych składników. Rozdz ciecze wzajemnie rozpuszczalne w dowolnych stosunkach, ograniczonych stosunkach i c nierozpuszczalne. PRAWA: p RAOULTA- zależność pary nasyconej rozpuszczal nad roztworem (p)= prężności pary nad czystym rozpuszczalnikiem (p₀) pomnożonej przez ułamek molowy rozpuszcz w roztworze (N₀) „p=p₀*N₀”; pRaoulta spełnione gdy: *w roztw nie rcja chem ani asocjacja cząsteczek *rozmiary składników zbliżone *siły przyciągania między cząst równe *cząst składników nie są polarne i nie adsorpcji na pow roztworu; rów DALTONA- Ciśnienie par (P) nad mieszaniną cieczy jest równe sumie ciśnień cząsteczkowych par składników p1 i p2: „P=p1+p2” „p1=P*y₁” „p2=P*y₂” (y₁, y₂ ułamki molowe skład w fazie gazowej) p KONOWAŁAOWA- pkt max na krzywej prężności pary opow pkt min na krzywaj temp wrzenia, a min na krzywej prężności opow. max na krzywej temp wrzenia. Tym pktom dopowiadają mieszaniny wrzące w stałej temp o jednakowym składzie pary i cieczy. DEST MOLEKULARNA- stos do rozdz..łu mieszaniny związków o dużym ciężarze cząstkowym, nieodpornym na działanie wyższych temp i tlenu z powietrza. W dest molek podst rolę odgrywają: *niskie ciśnienie, w związku z tym dług swobodnej drogi cz destylowanych jest większa niż odległ między i pow parowania a pow skraplania *grubość warstw destylującej oraz odległ i położenie pow kondensacyjnej w stos do pow parowania *sprawne usuw subst uboczn (H2O, gazów), przeciwdziałających destylacji molekularnej. W wysokiej próżni destylacja cieczy odbywa się tylko z powierzchni cieczy. W zlewce napełnionej 10 cm H2O i ogrzewanym dnie, najwyższe warstwy H2O wykazują temp 100⁰C, zaś dolne 100,2 ⁰C- związane to z wpływam ciśnienia hydrostatycznego. Wpływ grubości warstwy destylowanej cieczy ma znaczenie, dlatego podczas procesu należy rozprowadzić ciecz w jak najcieńszej warstwie. Podczas parowania w naczyniu zamkniętym ilość cz cieczy przechodzi w stan pary równa się ilości cz cieczy skraplających się z powrotem na powierzchni cieczy. Urządzenie walcowe do destylacji składa się z właściwego naczynia destylacyjnego oraz walców ogrzewanych elektrycznie od wew, na których powierzchni ciecz jest poddawana destylacji. Ciecz uprzednio odgazowana przez nagrzanie jej po niskim ciśnie, wprowadzana na walce w jak najcieńszej warstwie. Niedogon zbierany w specjalnych odbieralnikach. 1-walce ogrzewane od wew, 2-zbiornik na ciecz de styl, 3-powierzchnie kondensacyjne, 4-zbiorniki destylatu, 5-zbiór niedogonu. A) WSPÓŁ LOTNOŚCI ETANOLU= stos zaw alkoh w parze do zaw alkoh w cieczy/ B)WSPÓŁ LOTNOŚCI ZANIECZ/ C)WSPOŁ REKTYFIKACJI= stos współ lotności określonego skł i współ lotności alkoh etyl. PRZEDGONY- związ bardziej lotne niż etanol (aldehyd octowy, octan etylu) a ich temp wrzenia niższa niż etanolu. NIEDOGONY- temp wrzenia wyższa od etanolu a mniejsza lotność (wyższe alkoh) ZANIECZYSZCZ POŚREDNIE- trudno oddzielić od etanolu (izomaślan i izowalerian etylu) ^ALDEHYDY: aldehyd octowy, furfurol ^ESTRY: mrówczan etylu, izomaślan etylu, octan etylu ^ALKOHOLE: propylowy, butylowy, amylowy ^KWASY: mrówkowy, octowy, masłowy. PROCESY AGLOMERACJI: *krystalizacja- wydzielenie fazy stałej z roztw lub subst stopionej wskutek łączenia się jonów lub cz w siatkę krystaliczną. Warunkiem krystalizacji jest przesycenie roztworu, któ otrzymuje dzięki odparow rozpuszczal, ochłodzeniu roztw, dodaniu subst wiążącej H2O. Stęż nasycenia rośnie ze wzrostem temp. Prędkość krystalizacji obniża się wskutek wydzielenia się ciepła krystalizacji i wyst w roztworze i w krysztale subst rozpuszczonej. Do wydzielania cukrów, AA, vit, kw organicznych, H2O, produkcji masła, lodów i mleka zagęszczonego. *koagulacja i żelifikacja- zmniejszenie stopnia dyspersji układu koloidalnego, polega na łączeniu się pojedynczych cz subst rozproszonej w większe skupienia, w wyniku czego wytrąca się osad lub następuje przejście zolu w żel. Koagulacja wskutek denaturacji koloidów, wysalania lub hydratacji i dehydratacji. Żelifikacji towarzyszy wzrost lepkości char..styczny dla koloidów liofilowych. Tworzona jest trójwymiarowa siatka z wewnątrz utrzymywaną H2O. Czynnikami wiążącymi są siły van der Waalsa i wiązania wodorowe. Rozerwanie wiązań odwracalne pod wpływem temp lub mieszania. Żelifi Do wyrobu serów, napojów fermentowanych, kazeiny, otrzymywania galaretek, dżemów, marmolad, produkcji kisieli i budyni. ZAGĘSZCZANIE: *odparowanie- związ z przejściem H2O ze stanu ciekłego w postać pary. Proces odparowania H2O z roztw wymaga dostarczenia określonej ilości en która jest przekazywana od naczynia grzejnego do roztw. Do odparow stosuje się wyparki, w których proces zachodzi pod obniżonym ciśnieniem. ZALETY: ^wysoka intensywność wymiany ciepłą przy ustalonej różnicy temp ^minim straty ciepła ^ciągłe i skuteczne odprowadzenie skroplin z komory grzejnej ^łatwość czyszczenia powierzchni grzejnej bez zatrzymywania ciągłości. WADY: ^zagęszcz roztworów zawierających lotne z parą H2O substancje aromatyczne prowadzi do ich strat proporcjon do ilości usuwanej H2O ^straty subst aromatycznych powodują pogorszenie jakości koncentratów *kriokoncentracja- zagęszcz poprzez wymrażanie H2O. zmierza do otrzym wysokowartośc koncentr przy zmniejszonym zużyciu energi. ZALETY: ^lepsze właściwości soków ^otrzymany koncentrat bez zmiany zapachu, smaku, koloru i wł biologicznych WADY: ^trudnośc w zagęszcz soków zawier większe ilości składników nierozp, np. włókna w nektarach ^energochłonny i drogi proces *odwrócona osmoza- jeżeli zastosuje się ciśnienie z zewnątrz ↑ od ciśnienia osmotycznego. H2O przenika z roztw bardziej stęż do mniej stęż. Wielkość ciśnienia od 1- 10 MPa i zależy od rodz filtrowanej cieczy i bud membr. ZALETY: ^ koncentraty o korzystniejszych cechach organoleptycznych i lepszych strukturach niż w wyparkach ^proszek pianowy o korzystniejszych cechach pianotwórczych ^niższe koszty w porównaniu z wyparkami ZAGĘSZCZ PRZED SUSZENIEM: dzięki wcześniejszemu zagęszcz otrzymuje się wysokiej jakości prod oraz zmniejszone są koszty usuwania H2O. PROC ODZYSKU SKŁ AROMAT PODCZAS ZAGĘSZCZ- podczas zagęszcz w wyparkach razem z parującą H2O ulatniają się subst aromatyczne proporcjonal w przybliżeniu do ilości usuwanej H2O. Odzyskanie subst poprzez ekstrakcję lub destylację frakcjonowaną skroplonych osadów. KRZYWA SUSZENIA- :↑zaw H2O/ czas suszenia: Wo, Wk- krytyczna zaw H2O, Wr- równoważna zawartość H2O w prod i w czynniku suszącym. SZYBKOŚĆ SUSZENIA- - wielkość zmiany śred zaw H2O w susz prod w jednost czasu. Szybk susz- pochodną śred zaw H2O do czasu susz i przedst jako różniczka dw/dt. :↑szybkośc susz dw/dt/ zaw H2O [II.okres, I.okres, Wr, Wk, Wo]. SUSZ ŻYWN: 1Konduk- odprowadz H2O z prod przez przekazanie kontaktowe ciepła z ogrzanego wewnętrznie materiału. 2Konwek- za pomocą owiewu suszon prod gorącym powiet lub innym gazem. Przebieg susz następ: *przejmow ciepła od czynnika suszącego przez susz prod *zamiana H2O znajduj w prod w parę *przejmow H2O (pary) od ciepła stałego przez czynnik suszący *przemieszcz H2O wew susz prod od jego wnętrza ku powierzchni. Susz- proc wymiany ciepła i masy oraz przem fazowej. Susz konwek- proc niestacjonarnym tzn. zarówno temp prod susz i zaw w nim H2O ulegają ciągłej zmianie w czasie trwania proc. 3Fluidyzacyjne- oddolne przepuszczenie przez wypki, ziarnisty materiał powietrza ogrzanego o takiej prędk aby masa ziarnista została uniesiona i materiał zachował stałą swobodę ruchów. Sypki ładunek najpierw ulega spulchnieniu a nast. przechodzi w stan przypominający wrzącą ciecz. W stanie fluidalnym materiał susz podlega intensywnemu mieszaniu. Załadunek materiału 100-200 kg/m². Przenoszenie ciepła w suszarce fluidyzacyjnej zależy od intensywnego ruchu cz, mieszania ładunku i zdolności akumulowania energii przez fazę stałą w porównaniu z fazą gazową. Intensyfikacja proc ograniczona jet szybkim nagrzewaniem materiału do temp granicznie dopuszczalnej. 4Promiennikowe- materiał umiesz w suszarni, w któ ścianach umieszcza się promienniki podczerwieni. Powierzch susz materiału szybko nagrzewa się przez napromieniowanie, i odbywa się szybkie susz materiału. Jednocześnie przez suszarnię przepływa powiet, do którego odparowuje woda z rozgrzanej powierzchni. 5Azeotropowe- polega na włącz H2O obecnej w prod spoż w mieszaninę azeotropową z rozpuszcza..ami organicz. W dehydratacji żywn od rozpuszczal wymaga sę aby ich temp wrzen była niższa od temp wrze H2O (octan etylu- który dodany do prod spoż, np. owoców, warzyw, tworzy mieszaninę azeotropową z obecną w nich wodą). Mieszan azeotropowej umożliwia łączne odparowanie H2O i rozpuszczal.6Pianowe- polga na intensyfikacji usuwania wilgoci oraz na poprawie jakości produktu po suszeniu. Susz spienionych cieczami. Otwarta, porowata struktura powstająca podczas spienienia, pozwala na zwiększenie intensywności przenosz wilgoci oraz umożliwia skrócenie czasu susz. Po suszeniu struktura produktu jest porowata, co znacznie poprawia ich roztwarzalność w wodzie. Spienienie cieczy uzyskuje się najczęściej przez zastosowanie próżni nad cieczą, do której wprowadzono gaz, np. CO 2, lub spienienie cieczy bezpośrednio przed suszeniem. Czasam w celu uzyskania piany, do cieczy + się subst powierzchn czynnych i stabilizatorów piany. Susz pian prowadzi się na tacach, porowatych taśmach lub w innych urządzeniach o dużej powierzch. Do odwadniania produktów tj: koncentr białek mleka, koncentr lub izolaty biał roślinnych, konc pomid. 7Sublimacyjne- H2O z prod usuw wskutek przemiany fazy stałej w parę z pominięciem fazy ciekłej. Konieczne wytw próżni w komorze suszarniczej. Urządzenie: sublimator, kondensator, pompa próżniowa. Wstępny etap to zamraż prod suszonych. Samo zamarzanie= obniżanie ciśnienia nad pow parowania powodue zwiększenie intensywności parowania. Intensywne parowanie prowadzi do spadku temp, nast. do zamrożenie H2O. im mniejsza grubość prod tym szybciej przebiega zamarzanie. Podczas susz subl następ intensywne odbieranie ciepła z prod którego kosztem zachodzi proces odwadniania. Usuwanie pary H2O: *kondensację w chłodnicy *adsorpcję wilgoci materiałem pochłaniającym *zastos pomp eżektorowych do usuw dużej ilości pary wodnej. Suszenie subl zakończone gdy materiał osiągnie temp +. Subl pozwala usunąć 80-90% ogólnej zaw H2O. Po sublim stos doduszanie prod systemem konwencjonalnym. Zalety: *mała lotność ważnych skł smakowo-zapachowych *mater suszony w stanie zamrożonym nie zmienia objętości *niska temp hamuje wiele proc fizykochem i eliminuje rozwój drob. MIESZ W FAZIE CIEKŁEJ- zależy od lepkości, temp, ciężarów właściwych, wzajemnej rozpuszczalności. Urządz do mieszania- mieszalniki. Mieszanie może być prowadzone: a)Mechanicznie- elementy mieszające to mieszadła: ^łapowe (ustaw prostopad lub nachylone w kierunku ruchu mieszadła i osadzone na poziom lub prostpad wale. Ruch cieczy spowodow odrzuc cz cieczy w kier ścian zbiornika, do cieczo o małej lepkości) ^śmigłowe (łopatki ustaw na pionow lub pozi wale, poruszane z dużą prędk obwodową. Idealne do cieczy o małej i średniej lepkości) ^turbinowe (wirniki obracające się wokół pionowej osi. Ideal do cieczy lepkich oraz zawiesin o dużym stęż fazy stałej); b)Hydraulicznie (w przepływie)- prowadzone w sposób ciągły, polegające na zetknięciu 2 lub większej liczby strumieni cieczy; c)Pneumatycznie- do cieczy o niewielkiej lepkości. Polega na doprowadzeniu do cieczy pary lub gazu odpowiednimi otworami w wężownicy lub rurze. Mieszanie następuje dzieki płynącemu do góry pęcherzykowi gazu a takrze obecności cieczy płynącej przeciwnie do ruchu pęcherzyków gazu. ZASTOS: ^miesz mleka w zbiornikach ^miesz piwa, soków, wody z zawiesiną drożdży. ROZDZIAŁ SKŁ PRZEM SPOŻ- SEDYMENTACJA- rozwarstwienie zawiesin w skutek różnic gęstości. Prędkość niewielka zależy od różnicy gęst cieczy i c stałego, lepkości ciecz, wielkości cz c stałego. Proces char niska sprawność. Początkowo cz ciała st opadają r przyśpieszony, w miarę wzrostu prędkości opór ośrodka wzrasta. Po kilku godz w wyniku odprowadzenia klarownej cieczy uzyskuje rozdziel faz, np. rozdziel H2O owocowej z surowego mleczka. FLOTACJA- odwrotna do sedymentacji. Do zagęszcz osadów w oczyszczalniach i usuw tłuszczu. Osad w wyniku flotacji wypływa ku górze a H2O w dolnej cześci. Flotacje uzyskuje pop podgrzanie osadu do 35°C i wydzielanie pęcherzyków gazu o flotującym działaniu lub wprowadzenie do osadu powietrza pod ciśnieniem. FILTRACJA- oddziel faz poprz przepływ cieczy przez powierzchnię porowatą w której zatrzymują się cz c st o Ø większej od Ø otworów przegrody. Przepływ dzięki różnicy ciśnień po obu stronach przegrody i zależy od wielkości otworów przegrody. W czasie filrtacji opór hydrauliczny wzrasta gdyż cz osadzają się w porach przegrody. WIROWANIE- działanie siły odśrodkowej. Rozdz popr wprowadzenie mieszaniny w ruch obrotowy: cz cięższe od odrzucane ku obwodowi a lżejsze bliżej osi obrotu. Wirówki: sedymentacyjne, filtracyjne, separatory. ODDZ C ST I CIECZY OD GAZÓW- oczyszcz gazów, zmniejszenie strat materialnych prowadzonego procesu. W cylkonach i hydrocyklonach. W cyklonach wykorzystuje się działanie siły odśrodkowej. Zanieczyszcz gaz wprowadzany górną częścią wprawiany jest w ruch wirowy i przesuwa się ku dołowi. Pozbawiony do 90% zanieczyszczeń uchodzi górną rurą wylotową. Cząstki pyłu odrzucane są na wewn ścianki aparatu i okresowo usuwane. W hydrocylk oddzielenie c st od cieczy o dwpływem sił bezwładności. Używane do rozdzielanie mleczka krochmalowego od miazgi podczas produkcji krochm, przesiewanie krochm, sortowanie ziaren zbóż, odwodnienie mleczka krochmal. ODŻELAZIANIE H2O- *napowietrzanie i filtrowanie- Fe w postaci wytrącanej jako Fe(HCO3)2 ulega hydrolizie i utlenianiu w czasie napowietrzania. Fazy rcji: Fe(HCO3)2 +2H2O Fe(OH)2 +2H2O +2CO2/ CO2 uchodzi do atmosfery./ 2Fe(OH)2 +1/2O2 +H2O 2Fe(OH)3/ strącający Fe(OH)3 odfiltrowuje się. *za pomocą koagulacji- stosuje się koagulaty: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, FeCI3, pH powinno być utrzymane w zakresie 5,6- 7,5. ODMANGANIANIE- polega na hydrolizie jonów Mn²⁺ do związków Mn⁴⁺ w środowisku alkaicznym: Mn(HCO3)2 +1/2O2 +2Ca(OH)2 Mn(OH)4 +2CaCO3 +H2O/ MnSO4 +1/2O2 +H2O Mn(OH)4 +CaSO4/ Mn(OH)4 MnO2•2H2O. DEZYNFEKCJA H2O- odkażanie, ma na celu zniszcz i usunięcie z H2O bakt chorobtwór. Aby całkowicie usunąć należy zastos metody fizyczne (ogrzewanie, naświetlanie prom UV, stos filtrów ceramicznych i oddziaływanie ultradźwiękami) i chemiczne (wprowadz do H2O silnych utleniaczy które przenikają do wnętrza bakt i utlaniają skład protoplazmy). Do met chem zalicza się ozonowanie i chlorowanie. Ozon ma dużą aktywność utleniająca i nie pozostawia w H2O szkodliwych prod ubocznych, ale zabieg krótkotrwały i kosztowny. Chlor działa silnie utleniająco i bakteriobójczo: Cl2 +H2O HClO +HCl/ HClO <=> H⁺ +ClO⁻/ NH3+ Cl2 NH2Cl +HCl/ NH3+ 2Cl2 NHCl2 +2HCl/ NH2 +H2O NH4OCl HClO + NH3/ HClO HCl +O. DEMINERALIZACJA, JONITY- c st, nierozp w H2O, zdolność wymiany własnych jonów na otaczające. *nieorg (natural, syntet) *organ (natural- np. polimery, celuloza; półsynt- uległy rcji utl, sulfonowania; syntet- otrzym w rcji polikondensacji lub polimeryzacji addycyjnej)/ ^kationity [usuw z roztw kationy: słabo kw {OH, COOH, SH} silniekw {SO3H, P(O)(OH)2] ^anionity [usuw z roztw aniony: słabozas {NH2}, średzas {NH}, silniezas {N⁺OH⁻, S⁺OH⁻] Te właść zależ os gr funkcyjnych. Jonity monofunkcyjne i wielofunk. WŁ JONIT: *barwa, wygląd, postać, wielkość ziarna (0,3-1,5mm) *gęstość *pęcznienie (zwiększanie obj, p=v1/v0 x100, obj wzrasta o 40% *wytrzym mechan *odporność chem, termicz (temp przyśp szybkość rcji. Gr wymienna decyduje o zdolności wymiennej jonitów- ilość jonów elektrolitu wymieniona przez jednostkę masy lub objętości jonitu. Dla każdego jonitu szereg powinowadztwa: Li⁺> H⁺> Na⁺ >K⁺ >NH4⁺ >Ca²⁺; SCHEM jonitowego zmiękczacza H2O: Woda surowa [Ca(HcO3)2, Mg(HCO3)2]-/regeneracja NaCl-kubełek R SO3Na-/CaCl2, MgCl2- woda zmiękczona; CZYNNIKI OD KTÓRYCH ZALEŻĄ WARUNKI UTRW ŻYWN- ciepło przenika do prod poprzez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. Proces wymiany ciepła między nośnikiem a prod realizowany jest w sposób przeponowy. Ilość ciepła pobieranego (+Q) lub oddawanego :wrór: +-Q=kFł∆t (J) [k- współ wymiany ciepła, F- powierzchnia przepony, ł-czas wymiany ciepła, ∆t- różnica temp po obydwy stronach przepony]. Współ wymiany ciepła: 1/k= 1/α₁+1/λ/l+1/α₂ (m² ⁰C/w) [k-współ przenik ciepła {W/m² ⁰C}, α₁- współ oddawa ciepła {jw} α₂- współ pobier ciepła {jw} λ- współ przewodz ciepła {jw} l-współ grubości przepony {m}]. Dyfuzyjność cieplna produktów- obniżanie się intensywności wymiany ciepła: a=λ/c•d [c- ciepło właściwe prod {J/kg⁰C} d-gęst prod {kg/m³}. W proc termicznych temp spełnia funkcję czynnika regulującego rozwój i aktywność drobn oraz katalizuje lub ham przebieg rcji fizykochem i biochem. Wpływ temp na prędkość rcji i aktywność drobn określa współ temp Q10, który wskazuje ile razy zmieni się prędkość rcji spowodowana zmiana temp o 10⁰C. OSMOAKTYWNE UTRWALANIE ŻYWNOŚCI- w OUŻ wykorzystuje się głównie proc wywołane +cukru lub soli kuchennej. +CUKRU- rozwój większości bakt zahamowany przy stęż cukru wynoszącym 25-35%, natomiast drożdże 65% cukru. ZAD!!! 65% roztwór sacharozy= 1,32 (gęstość), 342- masa cz sacharozy, 1,32*650*22,4/342= 56 at=5,6MPa. +SOLI- sól kuchenna dzięki niższej masie cz i zdolności dysocjacji ma większa zdolność hamowania rozwoju drobn niż cukier, co sprawia że roztwór np. jest izotoniczny z 11-12-krotnie słabszym roztworem chlorku sodu. Przy dawce 18-20% uzyskuje się pełniejsze zakonserwowanie żywności. Sól kuchenna w zetknięciu z materiałem roślinnym działa początkowo plazmo litycznie powodując odciąganie H2O z kom i stopniowe kurczenie się ich terści protoplazmatycznej oraz utratę półprzep błon kom. ATMOSFERA W PRZECHOWALNICTWIE OWOCÓW- warunkiem racjonalnego przechowy owoców jest ich początkowe szybkie schłodzenie zimnym powietrzem poprzez zanurzenie w roztw..ach, albo metodą próżniową. Pomimo schłodzenia w surowcach roślinnych zachodzą procesy oddechowe i związane z tym wydzielanie ciepła. Dlatego podczas składowania ciepło to jest usuw poza pomieszczenia przechowalnicze wraz z określoną ilością powietrza. Od lat stosuje przechowywanie owoców w atmosferze kontrolowanej. W praktyce stosuje się atmosf regulowaną jednostronnie gdzie zawartość O2 i CO2 jest utrzymana w stosunku 1:1 przy stałym udziale N2 na poziomie 79%. Regulacja dwustronna wymaga usuwania CO2 i wprowadzenia azotu gazowego. Atmosf dwustronnie regulowana ma zwykle większą zawartość N2 (87-90% obj) i CO2 (1-15% obj) oraz zmniejszoną zawartość O2 (8%obj). Dr- wyznacza się z krzywej przeżycia, przedstawiającej zależność miedzy licz kom przeżywających proc termiczny w stałej temp a czasem jej działania. Wartość Dr jest miarą ciepłoporności drobn i wyznacza czas potrzebny w danej temp do zredukowania l.kom do 10% ich pierwotnej liczby. :↑l.kom przeżywających 10¹, 10².. czas ogrzewania 10, 20 ... (A-drobn o niskiej odporności, B-drobn o wysok odpor) D65=8- to czas obumierania kom bakt wyznaczany na podstawie krzywej przeżywalności drobn w temp 650 i w czasie 8 min. ENERGOCHŁONNOŚĆ SKUMULOWANA- związ z pozyskiwaniem, przetwarzaniem, transportem oraz dystrybucją surow i materiałów niezbędnych do wytw gotowego prod. Energochł skumulowana = energochł na etapie pozyskiwania surowca + energochł przetwarzania. PKT POTRÓJNY- W pkt potrójnym istnieje możliwość równoczesnego występowania H2O w 3 stanach skupienia (st, c i g).Poniżej pkt potrójnego H2O wyst tylko w fazie st lub gaz. Wykres równowagi faz:↑prężność nasyconej pary h2O mmHg/ temp ⁰C [Y, 0-pkt3, I-lód, II-ciecz, III-para:] STERYLIZACJA ŻYWNOŚCI KWAŚNEJ- (pH<4,6) w zasadzie nie stosuje się gdyż wysokie stęż jonów wodorowych uniemożliwia wytwarzanie toksyn przez Clostridium botulinum. Kryterium sterylnsci tych produktów jest inaktywacja enzymów, zwłaszcza peroksydaz. Efekt sterylizacji żywności kwaśnej uzyskuje się poprzez pasteryzację w temp 80-90⁰C. WARTOŚĆ ,,z”- wpływ temp na niszczenie kom, wyznaczana z krzywych czasu śmierci cieplnej. Określa wzrost temp w ⁰C potrzebnej do 10-krotnego skrócenia czasu ogrzewania.