Тема.Апарати для калібрування

 

Апарати для просіювання, що мають циліндричну або конічну форму, називають буратами (мал. 6.8.).

Робоча поверхня конічного барабана виконана із сит з отворами, діаметр яких збільшується по ходу руху поділюваного матеріалу. Зовсім очевидно, що продуктивність буратів збільшується з підвищенням частоти обертання барабанів. Однак вона може бути підвищена тільки до визначеного значення.

Принцип роботи калібрувальних апаратів полягає в тому, що в них є рами з отворами різних розмірів. Переміщувані по рамах овочі і плоди розділяються по величині (довжині, діаметру).

Магнітне сепарування здійснюється за рахунок того, що багато металів, одержані на основі заліза, мають магнітні властивості. У пристроях для магнітного відділення металевих домішок встановлюють постійні магніти або електромагніти, що притягають до себе ці домішки. Кращими вважаються сепаратори з електромагнітами (мал. 6.9.)

 

 

 

Мал. 6.8. Конічний бурат: 1 – шнек-живильник; 2 – кожух; 3 – конічний барабан; 4 – розвантажувальний бункер; 5 – патрубок для виходу фракцій

Мал. 6.9. Схема електромагнітного сепаратора: 1 – стрічка; 2 – ведучий вал; 3 – завантажувальний бункер; 4 – продукт; 5 – ведучий барабан; 6 – електромагніт; 7 – немагнітний матеріал; 8 – бункер для немагнітного матеріалу; 9 – магнітний матеріал; 10 – бункер для магнітного матеріалу; 11 – скребок.

 

 

Самостійна робота №16

Тема. Способи охолодження

У процесах охолодження і заморожування використовують холодоносії (охолодні агенти, холодоагенти), тобто рідкі або газоподібні середовища, що мають низьку температуру. В усіх процесах охолодження теплота від продукту переходить до холодоносія, Як холодоносії, що застосовуються у громадському харчуванні використовують повітря, воду, хладон, розсоли (розчини) NaCl або CaCl₂ та льодосоляну суміш.

Підприємства харчування в основному працюють із продукцією, що охолоджена до звичайних температур (3-10°С), до низьких температур (0-3°С) і замороження при температурах - 30...0 °С.

Продукт вважається замороженим, якщо його температура на 10°С нижче кріоскопічної. Складність теплообмінних процесів, що відбуваються при заморожуванні, збільшується тим, що кріоскопічні температура продукту під час їхнього проведення знижується. Це пояснюється тим, що по мірі вимерзання води концентрація розчинених речовин збільшується. Тому в більшості продуктів повністю перетворити воду в лід важко. Так, при заморожуванні м'яса тільки 85 % вологи перетворюється в лід.У зв'язку з цим прийнято вважати, що льодоутворення закінчується, коли в центрі продукту температура знижена до -4..5 °С.

При заморожуванні продукту необхідно підтримувати ті ж умови, що і при охолодженні. Тривалість заморожування не повинна перевищувати 3 год., температура в центрі замороженого продукту повинна бути не вище -5..4 °С.

При охолодженні продукції до О°С не спостерігається зміни її агрегатного стану. При температурі нижче 0°С відбувається заморожування вологи, тобто відбувається теплообмінний процес із зміною агрегатного стану продукту. У зв'язку з цим теплообмінні процеси при заморожуванні проходять у два етапи. На першому етапі продукт охолоджується до кріоскопічної температури, на другому етапі волога в продукті перетворюється в лід.

Процеси охолодження відбуваються за закономірностями теплообміну і теплопередачі, тобто при охолодженні рідин відбувається конвективний теплообмін. При охолодженні твердих продуктів зниження температури відбувається за рахунок теплопровідності всередині самого продукту.

Найбільший ефект охолодження готових кулінарних виробів досягається при умовах: починати охолодження кулінарних виробів необхідно не пізніше ніж через 30 хв. після їх приготування; тривалість охолодження не повинна перевищувати 2 г; кінцева середньооб’ємна температура продукту не повинна бути вищою 4-7°С; при охолодженні не повинне відбуватися підмерзання продукції до стінок ємності; холодоносій не повинний при контакті з продуктом впливати на нього негативно.

СПОСОБИ ОХОЛОДЖЕННЯ І ЗАМОРОЖУВАННЯ. Вибір способів охолодження і заморожування визначається: цільовим призначенням охолодження; видом охолоджуваного продукту; кількістю продукту. Основні способи охолодження рідких продуктів є: охолодження і заморожування рідини в охолоджувальних і заморожуючих апаратах через стінку; охолодження рідини в холодильних камерах; охолодження шляхом вакуумування рідини, тобто створення в резервуарі, у якому знаходиться рідина, розрідження (цьому випадку охолодження відбувається в результаті кипіння, або за рахунок її випарювання); охолодження шляхом змішування рідкого продукту з холодною водою або з іншим холодним рідким продуктом; охолодження рідкого продукту шляхом поміщення в нього льоду; охолодження шляхом поміщення посудини з рідким продуктом у лід.

Тверді продукти охолоджують і заморожують шляхом безпосереднього контакту їх з охолодними поверхнями, шляхом їхнього безпосереднього контакту з рідкими або газоподібними холодоносіями.

 

Самостійна робота №17

Тема.Способи охолодження

Способи охолодження. Крижане охолодження - найбільш простий спосіб охолодження продуктів до температури не нижче 0°С. В залежності від способів одержання лід буває природним і штучним. Природний лід одержують, використовуючи природний холод, штучний - машинний.

Лід має такі властивості: температура плавлення 0°С;теплота плавлення

335кДж/кг; теплоємність 2,09 кДж/кг. °С,теплопровідність 2,32Вт/м. °С, щільність льоду 500 - 900 кг/м³.

В основі способу одержання холоду крижаним охолодженням лежить процес плавлення, що протікає при постійній температурі. Лід має велику холодовиробничість і акумулюючуздатність.

На підприємствах харчування лід застосовується для охолодження і короткочасного зберігання швидкопсувних продуктів.

Заготівля льоду виробляється такими способами: з водойм, пошаровим наморожуванням, наморожування бурульок льоду на градирнях.

Пошарове наморожування полягає в періодичному заливанні площі невеликим шаром води і його заморожуванні. Застосовують також спосіб наморожування льоду розбризкуванням води за допомогою форсунок.

Льодовики - найпростіші спорудження, що застосовуються для короткочасного охолодження харчових продуктів. Льодовики (мал. 11.1.) влаштовують у вигляді двох камер, одна з яких призначена для зберігання.

Мал. 11.1 Льодовик з бічним розташуванням льоду.

Танення льоду знижує температуру повітря в льодосховищі в суміжній камері, що повідомляються за допомогою отворів у верхній і нижній частинах перегородки. Через нижні отвори холодне повітря надходить у камеру, де охолоджує продукти нагрівається, піднімається нагору, потім через верхні отвори в перегородці надходить у льодосховище, віддає тепло танучому льоду, охолоджуюється, знову надходить у продуктову камеру.Ця природна циркуляція повітря, яка здійснюється за рахунок різниці питомих ваг теплого і холодного повітря, забезпечує відвід тепла від продуктів і вентилювання продуктової камери, що сприяє кращому збереженню продуктів.

Крім льодовиків, застосовуються крижані склади, у яких лід виконує функцію охолодження й одночасно застосовується як будівельний матеріал.

Льодосоляне охолодження. Цей спосіб охолодження полягає на таненні льодосоляної суміші, при якому відбувається ослаблення молекулярного зчеплення і руйнування кристалічних ґрат льоду. Для процесу потрібно тепло, яке забирається біля води, що отримується при таненні льоду і розчиненої в ній солі. У місцях зіткнення шматків льоду із сіллю утвориться розсіл, що охолоджується за рахунок теплоти плавлення льоду і розчинення солі.

Танення льоду при льодосоляному охолодженні прискорюється за рахунок збільшення різниці температур плавлення й охолоджуваного повітря приміщення. При зниженні температури суміші зменшується її холодовиробництво (табл.1.)

Таблиця 1

Показники	Кількість солі до маси льоду, %
Температура суміші льоду і солі °С	-3.1	-6.2	-9.9	-13.7	-17.8	-21.2
Холодовиробництво суміші, кДж/кг

 

Для збереження продуктів нижче 0°С використовують холодильні камери з льодосоляним охолодженням. Камери охолоджуються при зіткненні повітря з поверхнею льодосоляної суміші; при циркуляції холодного розсолу по змійовиках, що встановлені в охолоджуваних камерах; при подачі в камери холодного повітря, попередньо охолодженого льодосоляною сумішшю. Охолодження повітря камер (мал.11.2) льодосоляною сумішшю здійснюється при завантаженні її в ґратчасті кишені, встановлені уздовж зовнішніх стін камери.

Мал. 11.2. Льодокишеньковий холодильник:

1-щит; 2-електровентилятор;

3-решітчата кишеня; 4-люк; 5-лід; 6-лоток; 7-спускна труба.

Кишені роблять з горизонтальних дерев'яних брусків. Під кишенями встановлюють піддон для відведення розсолу. Кишені систематично завантажують кількістю льоду і солі, співвідношення яких визначається необхідною температурою.

Недоліки:льодосоляного охолодження: мале холодовиробництво; неможливість одержання необхідних низьких температур; посилену корозію металевих частин розсолом, що одержується при таненні льоду і розчиненні солі.

Евтектичний лід виготовляють з водяних розчинів деяких солей і одержують однорідну суміш кристалів льоду і солі, що називається евтектичним твердим розчином. Найбільше застосовується евтектичний твердий розчин кухонної солі. Евтектичним розчином заповнюють наглухо запаяні форми, що називаються зероторами, і заморожують його. Зеротори з замороженим розчином поміщають в охолоджувані камери або прилавки. Після того як розчин розплавиться і температура його підвищиться, зеротори відправляють на повторне заморожування.

Сухий лід - тверда вуглекислота, що має здатність переходити з твердого стану в газоподібний, минаючи рідку фазу. Холодовиробництво 1 кг сухого льоду в 1,9 рази більше водяного.

Джерелами одержання вуглекислого газу, що йде на виробництво рідкої вуглекислоти і сухого льоду є природні гази, відходи при одержанні спирту, синтезі аміаку, газифікації вугілля і топкові гази, що утворюються при спалюванні палива.

Для одержання вуглекислого газу застосовують топкові гази, вилучення СО₂ з яких здійснюється абсобційно-десорбційним методом з використанням поглиначів - абсорбентів вуглекислоти.

Технологічний процес виробництва сухого льоду складається з одержання чистого вуглекислого газу, рідкої вуглекислоти і сухого льоду.

Скраплення вуглекислого газу здійснюється в конденсаторах шляхом охолодження стиснутого газу водою або холодильним агентом.

Рідку вуглекислоту зберігають у балонах і використовують для приготування газованої води, гасіння пожежі й одержання сухого льоду.

Сухий лід з рідкої вуглекислоти одержують дроселюванням до тиску потрійної точки.

Застосовуються два способи одержання сухого льоду:

1) дроселювання рідкої вуглекислоти до тиску потрійної точки з наступним пресуванням отриманого вуглекислого снігу в блоки сухого льоду;

2) дроселювання вуглекислоти до атмосферного тиску з ущільненням блоку льоду в процесі льодоутворення.

Таблиця 2.

Показники	Азот	Кисень	Вуглекислий газ	Повітря
Температура кипіння
°С	-195,8	- 182,8	-78	- 190
Схована теплота
Кипіння, кДж/кг (кКал/кг)	201(48)	213,5(51)	574(137)	196,8(47)

Переваги сухого льоду - низька температура сублімації при атмосферному тиску, велика холодовиробничість, відсутність рідкої фази. Недолік - відносно висока вартість.

Охолодження рідкими газами (азотом, киснем, вуглекислим газом, повітрям і ін.) полягає на властивості кипіти при низькій температурі. Температура і теплота кипіння рідких газів в умовах нормального тиску наведені в табл.2.

Термоелектричне охолодження полягає в тому, що при пропущенні постійного електричного струму по замкнутому ланцюзі, що складається з двох різних металів (термопар), один спай нагрівається, а інший охолоджується. Щоб холодний спай мав низьку температуру і служив джерелом охолодження, теплий спай треба охолоджувати.

Головні функції термоелектричного охолодного пристрою виконують батареї термоелемента. Кожен термоелемент складається з двох напівпровідників, послідовно з'єднаних між собою мідними пластинками. Напівпровідники підбираються таким чином, щоб при проходженні по них електричного струму в напівпровідниках проходило б нагрівання нижнього шару з одночасним охолодженням верхнього. Для цього ліву частину провідників виконують з одного сплаву, праву - з іншого.

Якщо пропускати електричний струм через батарею, складену з послідовно з'єднаних термоелементів, то верхня поверхня її буде холодною, а нижня -теплою. Ці батареї розміщають в стінці охолоджуваної камери або шафи так, щоб їхня холодна поверхня була звернена всередину охолоджуваного об'єкту, а тепла - назовні. Для кращої передачі тепла від охолоджуваного тіла до холодних спаїв і від гарячих спаїв навколишньому повітрю теплопровідні поверхні збільшують за рахунок їх оребрення.

Переваги термоелектричного охолодження - відсутність частин, що рухаються, робочого тіла, безшумність, надійність і довговічність роботи. Але застосування такого способу охолодження обмежено високою вартістю устаткування і великою витратою електроенергії.

 

Самостійна робота №18