22.1. Теплові процеси. Теплообмінники, теплоносії. Випарювання. Охолодження.

Технологічні процеси, швидкість яких визначається швидкістю підведення або відведення тепла, звуться тепловими. Рушійна сила теплових процесів - різниця температур між різними об'єктами.

Теплові процеси поділяють на такі різновидності:

1. Процеси, що відбуваються без зміни агрегатного стану:

-нагрівання;

-охолодження.

2. Процеси, що відбуваються із зміною агрегатного стану:

-конденсація;

-пароутворення (кипіння, випаровування);

-заморожування - розморожування;

-плавлення – твердіння.

Апарати, призначені для проведення теплових процесів, звуться теплообмінними. За способом передачі тепла розрізняють:

1) Поверхневі теплообмінники (рекуператори), в яких тепло передається крізь поверхню нагріву – тверду (металеву) СТІНКУ, ЩО РОЗДІЛЯЄ різні середовища.

2) Теплообмінники змішування, в яких робочі середовища безпосередньо стикаються або перемішуються.

За тепловим режимом розрізняють підігрівачі, випарювачі, холодильники, конденсатори.

За тепловим режимом розрізняють теплообмінники:

1) періодичної дії, в яких спостерігається нестаціонарний тепловий процес. Внаслідок зиіни виду оброблюваного продукту, а відповідно і властивостей, а також кількості продукту параметри процесу постійно варіюються в робочому об*ємі апарата.

2) Безперервної дії зі сталим у часі процесом. Він характеризується постійністю теплового режиму і витрат робочих середовищ, що протікають у теплообміннику.

Випарювання — технологічний процес концентрування розчинів шляхом виділення розчинника і перетворення його на пару.

Фізична сутність процесу випарювання полягає у перетворенні частини розчинника на пару. Слід розрізняти випарювання та випаровування — випарювання на відміну від випаровування відбувається з усієї маси рідини за температури, що відповідає точці кипіння за певного тиску. У процесі кипіння перетворення рідини на пару відбувається не лише з поверхні, а й у середині парових пухирців, що утворюються в самій рідині.

Щоб реалізувати процес випарювання, теплоту від теплоносія належить передати киплячому розчину. Це стає можливим лише за різниці температур теплоносіїв. Витрата теплоти на випарювання залежить від прихованої теплоти паротворення розчинника.

Охолодженням називається зниження температури фізичного тіла в процесі відібрання тепла або здійснення роботи. Охолодження тіла в процесі теплообміну здійснюється, як правило, за участю двох тіл - охолоджуваного і охолоджує. Охолодження буває природним та штучним. Природне охолодження відбувається в результаті теплообміну охолоджуваного тіла з навколишнім середовищем (атмосферних холодним повітрям, водою або грунтом), якщо температура середовища нижче температури охолоджуваного тіла. Природне охолодження-це найбільш простий і доступний спосіб зниження температури, що не вимагає витрати енергії. Граничною температурою при природному охолодженні є температура навколишнього середовища, нижче якої, згідно з другим законом термодинаміки, охолодження інших тіл без витрати енергії неможливо. Охолодження тел нижче температури навколишнього середовища називається штучним. Штучне охолодження здійснюється з витратою енергії за допомогою холодильних машин або холодильних пристроїв, принцип дії яких заснований на використанні фізичних процесів - пароутворення, розширення газів, пропускання електричного струму через спай двох металів або напівпровідників і пр. Крижане охолодження. Охолодження з використанням чистого водного льоду або твердої вуглекислоти (сухого льоду) називається крижаним. Найбільш поширеним тілом, що зберігають природний холод, є водний лід, який може бути використаний як охолоджуючої середовища в природному вигляді (крижане охолодження, гранична температура 0 ° С).

22.2. Хар-ка сировини і особливості її підготовки для виробництва маргаринів.

Маргарин - продукт на основі рослинної олії, води, емульгаторів з додаванням ароматизаторів. В якості твердого кулінарного жиру маргарин широко використовується як інгредієнт для приготування багатьох страв.

Сировина для виробництва і склад маргаріна. Маргарін в загальному випадку містить частково гідровані рослинні жири (іноді з введенням домішкою молочних або тваринних жирів), емульгатори, харчові барвники, ароматизатори, антиоксиданти та / або консерванти, кухонну сіль і воду. Найважливішим жировим компонентом для виробництва маргарину в даний час є пальмова олія та продукти його переробки (гідрування, фракціонування, переетерифікації). В якості інших жирових компонентів використовуються рідкі рослинні олії (соняшникова, рідше - рапсова, соєва, Рижикова та ін), кокосова олія (пальмоядрова олія), а також продукти їх модифікації. Емульгатори в маргаріне. Маргарін являє собою емульсію типу «вода в маслі», тому для його отримання застосовують речовини, що мають гідрофільно-ліпофільний баланс (ГЛБ) 3 ... 6. Одним з найбільш широко використовуваних як емульгаторів речовин є моногліцериди жирних кислот (код харчової добавки - Е471), отримані з натуральних рослинних жирів. В якості емульгатора часто використовується також лецитин, переважно соєвий. У маргарині, особливо «легкому», вміст води може бути дуже велика. Здатність маргарину намазувати визначаються диспергирующим дією поверхнево-активних речовин. Стабілізуючу дію емульгаторів на поверхню розділу фаз і їх вплив на процес кристалізації жиру визначає термін придатності продукту, його розбризкування при сильному нагріванні, і, головне, органолептичні (смакові) властивості.

Технологія маргарину.

Головна частина технології маргарину – гидрогенизация. Каталитическая гідрогенізація ненасичених жирів, як і раніше є основою виробництва маргарину. Після гідрогенізації рідких рослинних олій і рідких жирів морських ссавців (витягають із жирових тканин вусатих китів - сейвали, фінвалів та ін) отримують так званий саломас тій чи іншій мірі насиченості та затвердіння, який використовують в якості основного компонента маргарину. Моно-ненасичені та поліненасичені жири і масла можуть бути трансформовані у відповідні маргаринові основи за допомогою хімічного процесу гідрування, дозволяючи досягти затвердіння при кімнатній температурі. Повне гідрування призводить до формування насичених жирів, у той час як часткове гідрування призводить до утворення ненасичених в певній мірі жирів, у тому числі транс-жирів. Процес здійснюється у присутності гранульованих нікелевих каталізаторів при підвищеній температурі, потім використовувався каталізатор фільтрується щоб знову бути запущеним в технологічний процес. При цьому продукт забруднюється нікелем в слідових кількостях. Доведення якості проміжного сировини (саломас) до товарного маргаріна. Саломаси, рафіновані олії, харчові олії, підготовлене молоко змішують з необхідними в рецептурі даного виду маргарину добавками - водою, сіллю, ароматизаторами, антиоксидантами і барвниками. Суміш емульгують при 32-35 ° C і швидко охолоджують. Маргарин є емульсією води в олії, яка містить розосереджені краплі води діаметром 5-10 мкм. Кількість кристалізованого жиру в безперервній фазі масло + жир визначає твердість продукту. При релевантному температурному діапазоні насичені жири сприяють збільшенню кількості кристалічного жиру, в той час як моно-ненасичені та полі-ненасичені жири практично не впливають на збільшення кількості кристалічного жиру в продукті.

23 білет