3582325523

Ćwiczenie 9 Wirowanie

Wirowanie to proces polegający na rozdziale dwóch lub więcej substancji o różną gęstości np. dwóch cieczy lub cieczy i ciała stałego. Wirowania dokonuje się przy użyciu wirówek. Wirówki zbudowane są z częśd stałej i ruchomej, w której znajduje się rozdzielana mieszanina W technologii żywności wirówki zostały po raz pierwszy zastosowane w latach 80-tych dziewiętnastego wieku w mleczarstwie do wydzielenia śmietanki z mleka w celu przyspieszenia i ułatwienia procesu zmaślania Obecnie wirówki znajdują zastosowanie niemal w każdej branży przemysłu spożywczego.

Rozdział podczas wirowania oparły jest na różnicy w gęstości rozdzielanych substancji. Faza cięższa przemieszcza się do zewnątrz wirówki, zaś faza lżej sza do środka wirówki. Skuteczność wirowania zależy od czasu i szybkości wirowania oraz od długości ramienia czyli promienia mierzonego od osi wirówki do warstwy materiału rozdzielanego.

Siła rozdzielająca substancj e podczas wirowania wyrażana j est przy użyciu jednostki g maj ącej odwołanie do przyspieszenia ziemskiego lg = 980 cm-s-2. Opisując parametry wirówek producenci podają często ilość obrotów na minutę RPM (ang. revolutions per minutę). Aby wyliczyć siłę odśrodkową wirówki RCF (ang. relative centiifugal force) należy uwzględnić nie tylko ilość obrotów, ale jak już wspomniano długość ramienia wirówki używaj ąc wzoru:

RCF = 0.00001118 x _r x JVż(g)

Gdzie:

0,00001118 - stała r - ramię wirówki (cm)

N - ilość obrotów na minutę (RPM)

Oprócz parametrów wirówki na skuteczność wirowania wpływaj ą także: różnica w gęstościach rozdzielanych faz - im większa tym rozdział jest łatwiejszy, rozmiar cząsteczek rozdzielanych - im większa różnica tym rozdział jest łatwiejszy, niska lepkość,

zasilanie wirówki - dotyczy wirówek pracujących w trybie ciągłym, im wolniej podawana jest mieszanina do wirówki tym rozdział jest skuteczniejszy.

Siły odśrodkowe występujące w wirówkach stasowanych w przemyśle spożywczym zawierają się w przedziale od 500 do ponad 60 000 g. Im wyższa siła odśrodkowa tym mniejsze cząstki mogą być wydzielane z roztworu. W ultrawirówkach siły odśrodkowe osiągają wartości 100 - 500 tysięcy g, co pozwala na rozdział i izolację związków makrocząsteczkowych 1j. białek czy kwasów nukleinowych. Ultrawirówki nie mają jednak zastosowania przemysłowego.

Wirówki możemy podzielić na te o pracy ciągłej, o stałym doprowadzaniu materiałów rozdzielanych i odprowadzaniu materiałów rozdzielonych, i okresowej, wymagające cyklicznego napełniania i opróżniania Obecnie wirówki o pracy ciągłej dominują w przemyśle spożywczym m.in. ze względów higienicznych. Decydują o tym przede wszystkim kwestie wydajności - nie ma tu konieczności stosowania okresów przestojowych niezbędnych do rozładunku, czyszczenia i załadunku jak w przypadku wirówek cyklicznych Wirówki możemy również podzielić na sedymentacyjne, stosowane przy rozdzielaniu emulsji i trudno filtrujących się osadów z dał stałych, i filtracyjne, służące do rozdzielania ciał stałych z zawiesin. 43