Введення
Одним з основних завдань, що стоїть перед харчовою промисловістю і харчовим машинобудуванням, є створенням високоефективного технологічного обладнання, яке на основі використання прогресивної технології значно підвищує продуктивність праці, скорочує негативний вплив на навколишнє середовище і сприяє економії вихідної сировини, паливно-енергетичних і матеріальних ресурсів.
У харчовій, як і в багатьох інших галузях промисловості, досить поширені процеси гомогенізації і диспергування. Гомогенізацією називається процес подрібнення рідких і пюреобразних харчових продуктів за рахунок пропускання під великим тиском з високою швидкістю через вузькі кільцеві щілини [1].
Гомогенізація у виробництві кисломолочних продуктів (кисляк, йогурт, кефір) підвищує міцність білкових згустків, що утворюються при кислотному згортанні молока. Гомогенізація молока покращує консистенцію згустків, в яких частинки білка утворюють безперервну просторову сітку (кисляк), а також згустків зі структурою коагуляційного типу, яка має меншу міцність. Гомогенізоване молоко утворює м'який згусток, що покращує його перевариваемость [2].
Метою курсової роботи є порівняльне вивчення способів гомогенізації харчових середовищ, вибір і розрахунок апаратів для реалізації процесу гомогенізації.
. Аналіз способів гомогенізації харчових середовищ
Гідромеханічні процеси гомогенізації і диспергування гетерогенних систем лежать в основі багатьох технологій і виробництв в самих різних галузях промисловості: харчової, хімічної, нафтохімічної, вугільної, гірничорудної, мікробіологічної, фармацевтичної, парфумерної, крахмалопаточной, лакофарбової, машинобудівної та багатьох інших.
У технології харчових виробництв до них відносяться процеси отримання і переробки різних гетерогенних середовищ з рідкою суцільний фазою. Інтенсивність їх проведення в чому визначають ефективність виробництва і якість ряду продуктів, одержуваних у вигляді емульсій, суспензій, пюре, паст і т.д.
У результаті впливу на продукт різних гідродинамічних факторів відбувається дроблення твердих частинок продуктів та їх інтенсивна механічна обробка. Гомогенізація не тільки змінює дисперсність компонентів продукту, а й впливає на фізико-хімічні властивості продукту [1].
Розглянемо існуючі способи і підходи, які використовуються в харчовій промисловості для проведення процесів гомогенізації і диспергування. В даний час процес гомогенізації харчових середовищ можна реалізувати в пристроях ультразвукового, відцентрового і клапанного типу.
. 1 Клапанна гомогенізація
Дія гомогенізаторів клапанного типу засноване на тому, що молоко нагнітається під тиском до 30 МПа в кільцевий канал між сідлом і клапаном. Під дією тиску гомогенізований продукту клапан утворює з сідлом вузьку кільцеву щілину, висота якої залежить від продуктивності гомогенізатора і величини робочого тиску.
Схеми конструкцій гомогенизирующая головок, що використовуються в різних типах гомогенізаторів, наведені на малюнку 1 [3].
Рисунок 1 - Схеми конструкцій гомогенизирующая головок:
а-головка зі звичайним клапаном: б-клапан з відбивними стінками: в-клапан з похилими і концентричними нарізами в горизонтальній площині; г-клапан з похилими і концентричними нарізами в похилій площині; д-сферичний клапан; е-різьбовий клапан з поздовжньою прорізом
Вітчизняна молочна промисловість оснащена ГОМОГЕНІЗАТОР марок А1-ОГ2-С, К5-ОДА - 1,2, А1-ОГМ, К5-ОДА - 10 та ряду інших.
Дослідження клапанних гомогенізаторів, застосовуваних для обробки молока і вершків жирністю відповідно 3,6 і 16% при температурі 70 ° С і тиску до 25 МПа, показали, що ефективність гомогенізації можна вважати достатньою, якщо загальна поверхня жирових кульок збільшується в 10 разів, а їх середній діаметр становить менше 1 мкм [4].
Виготовленням гомогенізаторів клапанного типу за кордоном займаються багато фірм Данії, Швеції, США та інші. У Молдові завод «Молмаш» почав випуск нових гомогенізаторів серії П8-ГМ для харчової і фармацевтичної промисловості [5].
Розроблено способи гомогенізації рідини, в яких знижено витрату електроенергії. Для цього, процеси сепарування і гомогенізації незбираного молока протікають одночасно. В обробленому молоці діаметр жирових кульок в середньому дорівнює 2 мкм. Тиск, під яким вершки надходять в клапанну щілину, становить 20 МПа. Перевагою гомогенізатора даної конструкції є зниження витрати електроенергії майже на 25%, а також безперервність процесу [6].
У н...
