Лекция 1 - Процессы и аппараты пищевых производств

# Процессы и аппараты перерабатывающих производств

5В073200- Стандартизация и сертификация __ст.преводаватель__ Саидов А.М.

## Лекция 1

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Цель: сформировать представление о дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств»

План

1 Понятия о процессах и аппаратах

2 Ученные

3 Классификация процессов

1 Понятия о процессах и аппаратах

Для грамотной эксплуатации современного оборудования на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания необходимо: Глубокое понимание сущности механических, гидромеханических, тепловых и массообменных процессов. Знание теории каждого процесса, его статики и кинетики, а именно: равновесного соотношения рассматриваемой системы в виде балансов и механизма процесса, т.е. развитие его во времени; Знание наиболее распространенных конкуренций пищевых аппаратов; Умение проводить расчеты процессов и аппаратов.

В основе теории процессов и аппаратов, в которых происходят эти процессы, лежит принцип аналогии процессов обмена механическими и гидромеханическими импульсами, теплотой и массой.

Закономерная и последовательная смена состояний в системе, приводящая к возникновению в ней новых свойств, называется процессом (лат. Processus - продвижение).

Устройство, в котором происходит определенный процесс, называется аппаратом (лат. Apparatus – оборудование).

В настоящее время учение о процессах и аппаратах базируется на достижениях таких наук, как физика, математика, химия, отдельных технических наук и экономических дисциплин.

В практической деятельности полученные знания позволяют специалисту успешно решать стоящие перед ним задачи по реализации прогрессивных технологий и обоснованному выбору наиболее эффективных видов оборудования.

Процессы и аппараты пищевых производств тесно связаны с пищевой технологией.

Под пищевой технологией понимается совокупность приемов и способов переработки сырья, изготовления полуфабрикатов, продукции и др.

Издревле люди изобретали и совершенствовали способы и средства обработки пищевого сырья в целях получения готовой продукции. В Средние века уже были известны такие процессы, как приготовление сыра, сушка овощей, фильтрование воды, виноделие, выпечка и другие, для проведения которых использовались первые аппараты.

Наука о процессах и аппаратах возникла в начале 19в. С созданием новых способов обработки сырья получила толчок к развитию науки о процессах и аппаратах.

Существенный вклад в развитие науки о процессах и аппаратах внесли зарубежные ученые В. Уокер, В. К. Льюис, В. Х. Мак – Адамс, издавшие в 1923г. Монографию «Принципы химической техники».

Наибольшее развитие о процессах и аппаратах получила во второй половине 20в. Новые открытия в науке и технике, в том числе такие, как возможность использования в технологии приготовления пищи инфра – красного (ИК) излучения и сверх- высококачественной (СВЧ) энергии привели к созданию соответствующих аппаратов, без которых трудно представить сегодня работу предприятий общественного питания и пищевой промышленности. Несомненно, что привлечение в пищевую отрасль развивающихся нанотехнологий придаст очередной импульс дальнейшему развитию науки о процессах и аппаратах.

Предназначенная играть на современном этапе ведущую роль в интенсификации развития пищевого и в смежных областях промышленного производства наука о процессах и аппаратах должна во многом способствовать насущной проблеме по обеспечению населения продуктами питания.

Несомненно, что привлечение в пищевую отрасль развивающихся нанотехнологий придаст очередной импульс дальнейшему развитию науки о процессах и аппаратах.

Любая дисциплина формируется и базируется на достижениях определенных наук.

Нельзя изучать алгебру или физику, предварительно не изучив начальную математику. Изучать анатомию, не имея основ биологии.

Точно также наука процессах и аппаратах базируется на достижениях других наук.

- физика, математика, химия, технические науки, экономические дисциплины.

Полученные знания позволяют специалисту успешно решать стоящие перед ним задачи по реализации прогрессивных технологий и обоснованному выбору наиболее эффективных видов оборудования.

2 Ученные

В любой науке, всегда есть люди, внесшие вклад в развитие ее как научной дисциплины, это касается конечно же и науки о процессах и аппаратах.

Денисов- первый в России высказал идею общности ряда процессов и аппаратов

Менделеев – в своей книге «основы фабрично-заводской промышленности», первый дал классификацию процессов, которые используются по сей день.

Архимед-написал первый научный труд в области гидравлики «О плавающих телах» - «Тело погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, каков вес вытесненной жидкости»

Эйлер – составил основную систему уравнений движения идеальной жидкости

Бернулли – открыл основное уравнение гидродинамики «Уравнение Бернулли»

Жуковский – создал теорию гидравлического удара в водопроводных трубах(избыточное давление)

Гидравлический удар- скачок давления, в какой либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрыми изменениями

Саблуков – создал первый центробежный насос

3 Классификация основных процессов пищевой технологии.

В курсе «Процессы и аппараты» рассматриваются четыре основные группы типовых процессов, разделение на которые проведено в зависимости от основных закономерностей, характеризующих их протекание, и движущей силы:

механические процессы, основой которых является механическое воздействие на твердые материалы. К ним относят измельчение, сортирование, прессование и смешивание сыпучих материалов. Движущей силой этих процессов являются силы механического давления или центробежная сила;

гидромеханические процессы, основой которых является гидростатическое или гидромеханическое воздействие на материалы. К ним относят осаждение, фильтрование, центрифугирование, перемешивание и очистку воздуха и газов. Движущей силой этих процессов являются гидростатическое и гидродинамическое давления или центробежная сила;

тепловые процессы, основой которых является изменение теплового состояния взаимодействующих сред. К. ним относят нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсацию и получение искусственного холода. Движущей силой этих процессов является разность температур взаимодействующих сред;

массообменные процессы, в которых наряду с теплопередачей большую роль играет переход вещества из одной фазы в другую за счет диффузии. К ним относят абсорбцию, адсорбцию, сушку, перегонку и ректификацию, экстрагирование и кристаллизацию. Движущей силой этих процессов является разность концентраций переходящего вещества во взаимодействующих фазах.

При изучении процессов пищевой технологии необходимо выделить основные законы (рис. 1.1), на которых базируется теория конкретного процесса.

Контрольные вопросы

1. Каким основным законам подчиняются процессы пищевой технологии?

2. На основе каких законов составляются материальный и тепловой балансы?

3. Какой показатель определяют из материального баланса?

4. В чем заключается оптимизация проведения процесса?

5. Какую роль играет теория подобия в моделировании процессов?

6. Что называется критерием подобия и что он показывает?

7. Какими техническими свойствами характеризуются сырье, продукты и полуфабрикаты?

8. Какие требования предъявляются к конструкциям аппаратов?

9. Каким требованиям должны соответствовать материалы, идущие на изготовление аппаратов?

10. Какие конструкционные материалы используются в пищевой отрасли?

Пилипенко, "Процессы и аппараты" стр. 5-11