Technologia-dział wiedzy techn obejmujący met wytw (lub przetw) surowców, półprod i wyrobów.W myśl podanej def technżywności należy traktować jako wiedzę o met wytw, przetw, utrw, pakowania i przech żywności. Na żywność (śr spoż) skł się różne prod poch roślin i zwierzęcego, które w stanie nat lub po obróbce przemysł albo kulinar (obu jednocześnie) i niekiedy po uzupełn skł (prod) poch org (wit synt) lub nieorg (NaCl) mogą być przyjęte doustnie i stanowić pokarm człowieka. Do żywności zal są napoje, gumy do żucia i woda. Żywność nie obejmuje:* Śr żywienia zwierząt* Żywych zwierząt* Roślin przed zbiorem* Prod leczniczych * Kosmetyków* Tytoniu i wyr-ów tyton* Śr odurzających i subst psychotrop oraz zanieczyszczeń.Używki-subst lub mieszaniny nie zawierające skł odż lub zaw-jace je w ilościach nie mających zn dla odż org ludzkiego, a które ze wzgl na swoje oddz fizjol lub cechy organolep są przezn do spożycia lub w innych sposób są wprowadzane do org ludzk(kawa, herbata, kakao, niektóre przyprawy)Śr spożywcze powst w wyniku procesu prod naz są zwykle prod spożyw albo prod żywnośc, a jeżeli wyst jako towar (sprzed albo kup) noszą nazwę art spoż albo art żywn. Podział prod spoż ze wzgl na ich dużą liczbę i różnorodność i ma charakter umowny: poch, skł chem, St przetw, Przyg do bezpośr spożycia.W podziale prod spoż wg skł chem podst jest skł chem dominujący w ich ss:* białkowe *tłuszczowe* węglowodany:- cukrowe - skrobiowe.Nie do wszystkich prod spoż można zast ten podział, istnieje bowiem gr prod o zróżnicowanym skł np. mleko, niektóre koncentraty spoż. stopnia przetworzenia surowca, od zmian w surowca wyjściowym i jego utrw:* Nat prod spożywcze nie przetw ani nie utrwKonserwy prod utrw w różny sposób, a więc:- Zamrażanie: (owoce i warzywa mroż)- Sterylizację np. w nacz hermet (prod apertyzowane)- Wysuszenie np. suszone mleko - Zwiększenie ciś osmot np. solone śledzie, owoce z cukrem- Dod środ chem np. pulpy owocowe z dod SO₂* Przetwory to prod, w których surowiec zatracił swą pierwotną indywid. Zalicza się:-mleczarskie -mięsne owocowo-warzywne - piekarskie.Przetwory, mogą wykazywać znaczną trwałość, wynikającą z dod takich śr konserw, jak mieszanina peklująca stos do mięsa lub wytw w czasie procesu technol np. alkohol w winie.* Produkty pochodne (derywaty) powst przez wyodrębn czystego składn z surowca, np. krochmal, cukier buraczany, olej rzep, koncentrat wit C z owoców dzikiej róży.* Produkty poch przetw otrz się przetwarzając czyste skł wyodrębnione z surowców spoż. np. margaryna (w skł oleje utwardzone), białka teksturowane, skrobia modyfikowana, miód szt, karmel, syrop skrobiowy itd.* Wytwory prod spoż samoistnie wytw przez przemysł, często przy wyk odpadów lub czystych skł mineralnych- prod fermentacji i biosyntezy przemysł alkohol, spoż kw org, aminokw i wit, drożdże piekarskie i spoż oraz biomasę innych niższych org roślin.stopnia przyg do bezpośr konsumpcji:* Nat prod spoż nieprzetw i niewymagające przyg (obróbki kulin) przed spoż* Nat prod spoż nieprzetw wymag przyg przed spożyciem (obróbki kulinar)* Półprzetw albo półprod* Przetw gotowe do spożyciaJakość - Może być utożsamiane z „przydatnością użytk”, „funkcjonaln”, „zadowoleniem odbiorcy” „zgodnością z wymaganiami”.Zgodnie z normą kraj, ogół cech i wł wyrobu, decyd o zdolności do zaspakajania stwierdzonych lub przewid potrzeb. Produkt żywności przypisuje się cechy, war jakość i wart handlową:*Wart odżywcza -wynika z ogólnego skł chem*Smakowitość-jest wynikiem jakości używanych surowców i obecności odp skł smak-zapach.*Zdrowotność -brak drobnoustrojów chorob i subst szkodl i toksy*Trwałość -długie przech prod bez zmiany skł i wyglądu*Atrakcyjność - odp barwa, forma oraz staranne i estetyczne opakowanie* Dyspozycyjność -łatwość przekształc prod w potrawę, otwierania, porcjowania.Wartość odżywcza Podst funkcją prod spoż jest zaspakajanie potrzeb pokarmowych org ludzkiego. ZADANIA POŻYWIENIA* Energia potrzebnej do pracy organów wewn i procesów * Skł do syntezy i bud złoż zw i struktur powst w czasie rozwijania się org lub powst masy org* Skł reg przemianę materii i energii przez utrzym komórekw prawidłowym stanie.6 grup zw chem, które są skł pokarmowymi:1. Białka2.Węglowodany3. Tłuszcze4. Zw mineralne 5. Witaminy6. Woda?Białka są:* Zasadniczym elem bud tkanek ustroju i zw bio czynnych* Źródłem energii (1g białka = 16,7 kJ)* W tż rolę strukturotwórczą. śr zapotrz na białko ok. 1g/1kg masy ciała na 24h (1/3 białka zwierzat).Wł funkcjonalne: Rozpuszcz* Zwilżalność* Lepkość* Sorpcja* Pęcznienie* Rehydratacja* Utrzymywanie wody* Denaturacja, żelowanie* Tw błon, włókien i ciasta* Tw emulsji i jej stabilizacja* Wł pianotwórcze Węglowodany* źródło energii (1g = 16,8kJ)* Uczestniczą w reak metabol* Dobrze rozp w wodzie* Nadają prod słodycz, zapotrzeb na cukry ogółem 400-600g na osobę, ok. 50-60% energii dostar z poż. zaleca się, dzienne spożycie sacharozy nie przekr ok. 90g a błonnika 7g.Tłuszcze* Skoncent źródło energii (1g = 38 kJ)* Źródło wit oraz NNKT* Nośnik energii ( smażenia, pieczenia) ilość spoż tłuszczów 9-12 g/dobę, 30-35% energii dziennej racji pokarm poch z tłuszczów. Subst mineralne*skł struktur org, udział w procesach metabol* Skł strukturotw: CaPS* Skł równ kwas-zasad i utrz ciś osmot kom(Na, K, Mg, Ca, Cl)*Skł śladowe, wchodzą w skł ukł enzymat, hormonów i białek(Fe, Cu, Zn, J)WitaminyGr zw org o bardzo zróżn bud chem. Są niezbędne do normal rozw i funkcj org. podział:* Wit rozp w wodzie (C, z gr B, folacyna, PP)* Wit rozp w tłuszczu (A,D,E,K) Wyk w tż:* Wzbogacenie żywności* przeciwutl (C, K)*barwnik-prowit A Smakowitość ujmuje całość wrażeń smak-zapach-czuciowo-wizualnych odnoszących się do danego prod.Jest cechą wykszt przez:* Przyzwyczajania śr konsump* Prowadzenie pr technol* Dod dozwol śr spożywczych* Wprow nowych wyrobów na rynek Zdrowotność w skł prod spoż oprócz skł pokarm nie ma subst innych, zwłaszcza skł szkodliwych, toksycznych i chorobotw. Zdrowotność żywno zależy od:* Jakość surowca* Przebiegu procesu techn* Tworzywa, z którego zbud jest aparatura* Opak żywności* Zaniecz wody i powietrza LD₅₀ -wyraża 1 dawkę danej subst w mg, pow śmierć 50% zwierząt dośw w badanej gr podczas 14-dni obserwacjiADI mg/kg ciężaru ciała - ilość subst, która może wyniknąć do org z pożywieniem i ze wszystkich źródeł i nie spowoduje szkody dla zdrowia.Atrakcyjność i dyspozycyjnośćWażna: postać wyrobu* kształt * barwa* konsystencja* jakość, forma i materiał opakowania* sposób opakowania i otwierania* sposób ozn wyrobu Proces technolog - ciąg operacji i pr jedn, nast w okr czasie, od odbioru surowca do otrz got prod.Proces produkcji zespół czynności org i techn, kon dla zapewnienia niezakłóconego prosu techn. składa się z :* Zaopatrzenia materiałowego (surowce, mat pomocnicze, źródła energii)* Transportu wewn (przem surowców, półpr i wyrobów got)* Kontroli jakości sur, półprouktów i wyrobów got* Utylizacji odpadów i oczysz ścieków oraz gospi wodnej i energ* Mag i dystrybucji got wyrobów Czynności produkcyjne:* zasadnicze,wyk bezpośr na surowcu i wpł w sposób celowy na zmianę wł oraz postać surowca* pomocnicze przemieszczanie, magazyn i kontrola mat podleg przetw* usługowe dostarczeniu czynn energet ,utrzymanie higieny prod.Czynniki zasadnicze:* Operacje jednost zmiany o char fiz (rozdrabnianie, przesiewanie, mieszanie)* Procesy jednostk zmiany o char chem, biochem lub biolog. Operacje jednostkowe1. mechan (albo dynam) -prawi mechaniki ciał stałych i płynnych2.cieplne - związane z ruchem (przenoszeniem ciepła)3. dyfuzyjne - podlegające prawom przenikania i wymiany mas4. fizykochem - polegające głównie na zmianie stanu skupienia lub rozproszenia. Procesy jednostkowe1. chem, których istotę stanowią reakcje chem wymagające zast określ reagentów chem i zachodzące bez udziału czynników biol.2biochem - związane z zastos czynników biolog w postaci żywych org (drobnoustrojów) lub enzymów. Podst zasady techn * Prawo zachowania masy praktyczne zast do obl bilansu mat. Bilans mat można przedst:G=G₁+G₂G- masa mat (surowca) podlegającego przetwG₁- masa mat po przetw (masa got prod)G₂- strata mat podczas przetw (produkty odpadowe)Prawo zachowania energiisuma wszystkich rodz energii w ukł zamkn jest stała i zmiany1 jej postaci w inną nie zmieniają jej sumy.∑Q_p=∑Q_kZ prawa wynikają zasady:* najmin zużycia energii (oszczędność energii)* kołowego obiegu energii i masy* ciągłości produkcjiZasada kołowego obiegu masy Jest st w nowoczesnym przemyśle spoż i chem np. obieg wody techn. * prądów nat* przeciwprądu materiał i cieplnego* optymalnego rozwinięcia pow Zasada prądów Nat kierunek przepływu płynów o różnej gęstości odbywa się zgodnie z kierunkiem sił grawitacji.

Przykłady występowania tej zasady technologicznej:* mieszanie płynów o różnej gęstości* w wymiennikach ciepła i skraplaczach* np. w procesach dyfuzjiOdbiór surowcaskłada się z wielu czynności, wśród których zasadniczą rolę odgrywa badanie i ocena surowca oraz ustalanie jego ilości, gdyż one decydują o przyjęciu surowca, jego cenie i zapłacie za niego.Odbiór surowca łączy się z jego magazynowaniem, które jest poprzedzone oczyszczeniem i takimi zabiegami jak:* sortowanie (np. jaj)* chłodzenie (np. mleka)* suszenie (np. ziarna zbóż, rzepaku)* usuwanie części niejadalnych.Czyszczenie surowców żywnościowychOgólnie zanieczyszczenia można podzielić na:* mineralne, np. ziemia, piasek, kamienie* roślinne, np. słoma, plewy, nasiona chwastów itp.* zwierzęce, np. sierść, pierze, cząstki kału, szkodniki zwierzęce* chemiczne, jak: pozostałości środków chemicznych używanych do zwalczania chwastów, szkodników, chorób itp.* mikrobiologiczne, spowodowane zakażeniem mikroorganizmami różnego typu i w różnej ilości zależnej głównie od uszkodzeń tkanek roślinnych i zwierzęcych oraz od czasu przebywania w warunkach sprzyjających rozwojowi mikroorganizmów.Skuteczne czyszczenie powinno:* efektywnie oddzielać zanieczyszczenia od zabrudzonego surowca* usuwać zanieczyszczenia poza czyszczony materiał* pozostawiać oczyszczony surowiec w dobrym stanie (bez zbytecznych uszkodzeń)* ograniczać rekontaminację (zakażenie wtórne)* dążyć do otrzymania jak najmniejszej objętości i stężenia ścieków.Czyszczenie surowców jest podyktowane nie tylko względami higienicznymi, lecz także technologicznymi i technicznymi.Można je podzielić na:1. czyszczenie wstępne przed magazynowaniem surowca,2. czyszczenie zasadnicze, po przejściu surowca z magazynu na linię produkcyjną.Czyszczenie surowców jest zespołem różnego typu operacji i procesów jednostkowych, wśród których przeważają operacje typu mechanicznego.Do czyszczenia stosuje się wiele metod, które generalnie można podzielić na:1. metody czyszczenia na sucho - przesiewanie, szczotkowanie, ocieranie, aspiracja, magnetyczne rozdzielanie2. metody czyszczenia na mokro - mycie, czyszczenie ultrasoniczne, filtracja.Wialnia zbożowaPłuczka łapowa: Płuczka natryskowa-Czyszczenie mleka (filtry, wirówki czyszczące)-Czyszczenie jaj konsumpcyjnych (na sucho; na mokro z udziałem środków dezynfekujących)-Mycie ryb (płuczki)-Mycie tusz (półtusz) zwierząt rzeźnych i drobiuMetody usuwania części niejadalnychObieranie mechaniczne stosuje się głównie do usuwania części niejadalnych z powierzchni ziemniaków, niektórych warzyw i owoców.W metodzie tej wykorzystywane są:* obieraczki,* urządzenia cierne.Obieranie termiczne (obwarzanie) polega na zanurzaniu owoców w czasie od 1/2 do kilku minut we wrzącej wodzie lub na traktowaniu wrzącą wodą surowców (np. pomidorów) przesuwających się na taśmie, co ułatwia usuwanie skórek.Obieranie termiczno-chemiczne zanurzanie owoców (np. brzoskwiń i śliwek) w prawie wrzącym 1-2% roztworze wodorotlenku sodowego przyspiesza hydrolizę pektyn i przez to odstawanie skórki, którą natychmiast spłukuje się wraz z resztką ługu za pomocą silnego strumienia wody. Metoda termiczno-chemiczna może być połączona z wodno-szczotkowymusuwaniem skórki.Traktowanie parą wodną ziemniaki, marchew lub inne surowce przesuwają się np. na taśmie siatkowej w tunelu, gdzie obustronnie są traktowane w ciągu krótkiego czasu parą o ciśnieniu 0,6-0,7 MPa i o temperaturze ok. 160°C, co wystarcza do zhydrolizowania pektyn i rozluźnienia łupiny lub skórki. Ilość odpadów jest tu wyjątkowo mała.Opalanie (obżarzanie) powierzchniowe polega na powierzchniowym opalaniu surowców, np. ziemniaków, za pomocą gazów spalinowych (piece ropne) w temperaturze ok. 1200°C, a następnie na spłukiwaniu nadwęglonych części za pomocą strumienia wody o ciśnieniu 2,0-3,0 MPa.Obieraczka mechaniczna o działaniu okresowym

Przy wyborze metody obierania surowców ze skórki trzeba mieć na względzie przede wszystkim efektywność operacji z punktu widzenia dokładności jej wykonania przy minimalnym nakładzie pracy ludzkiej. We wszystkich jednak metodach, mimo mechanicznego usunięcia skórki, jest potrzebne albo końcowe ręczne poprawienie niedokładności pracy urządzeń mechanicznych (obieraczek), albo co najmniej końcowa staranna kontrola obranych surowców, przesuwających się wolno na taśmie. Inne metody usuwania części niejadalnych* Odszypułczanie* Drylowanie* Obcinanie końców fasoli* Odkiełkowywanie* Łuszczenie i szczotkowanie* Odpierzanie drobiu (oparzenie i skubanie)* Usuwanie szczeciny i skóry* Odkostnianie mięsaOperacje mechaniczneDo operacji mechanicznych zalicza się wiele operacji, z których ważniejsze są: * rozdrabnianie* rozdzielanie* mieszanie* dozowanieW operacjach mechanicznych działa się na surowce spożywcze i inne materiały siłami zewnętrznymi wywołującymi ruch materiału lub jego odkształcenie, rozdrabnianie lub aglomerację.Rozdrabnianie Operacja jednostkowa polegająca na dzieleniu ciała na części pod wpływem działania sił mechanicznych.W procesie rozdrabniania ciał stałych wykorzystuje się zwykle trzy typy sił, a mianowicie:* ściskające - działające prostopadle do powierzchni i o kierunku powodującym zgniatanie* rozciągające - działające prostopadle do powierzchni, ale o kierunku przeciwnym do kierunku działania sił ściskających * ścinania - o kierunku działania stycznym do powierzchni.W technologii żywności rozdrabnianie stosuje się przede wszystkim w odniesieniu do ciał stałych (zboża, owoce, warzywa, mięso), rzadziej w stosunku do ciał płynnych (np. emulgowanie) i gazowych (napowietrzanie środowiska czy nasycanie CO2).Rozdrabnianie, czyli zmniejszanie cząstek ciał stałych, stosuje się w przemyśle spożywczym w różnych celach, np.:* do otrzymywania gotowego produktu w postaci sproszkowanej, np. cukru pudru* do wydobywania składników z wnętrza złożonych struktur, np. soku z owoców, krochmaluz ziemniaków, mąki z ziarna* do zwiększania powierzchni ciał stałych i przyspieszenia w ten sposób wymiany ciepła (skrócenie czasu suszenia, gotowania, sterylizacji, oziębienia) lub masy w procesie dyfuzji (ekstrakcja, absorpcja)* w celu ułatwienia wymieszania składników, np. w produkcji koncentratów zbożowych, odżywekZależnie od konstrukcji urządzeń rozdrabnianie może następować przez: * cięcie* rozrywanie* rozcieranie* zgniatanie* łupanie* zginanie - łamanieZastosowanie odpowiedniego rodzaju siły, a więc wybór urządzenia i sposobu przeprowadzenia rozdrabniania zależy od właściwości surowca i celu jaki ma zostać osiągnięty.Do najważniejszych właściwości surowca należą:* wielkość cząstek* twardość i właściwości ścierne* mechaniczna struktura (krystaliczna, bezpostaciowa, luźna, włóknista, zwarta)* zawartość wody* wrażliwość na podwyższoną temperaturę

Młynek dwutarczowy Młynek bijakowyKrajalnica krążkowaZasada działania krajalnicy odśrodkowej o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnychTarka do ziemniakówMłyn kulowy z mieszadłemZalety procesu rozdrabnianiaRozdrabnianie ułatwia i umożliwia przeprowadzenie wielu operacji i procesów technologicznych ważnych ze względu na jakość gotowego produktu.* pozwala na usunięcie z niego niektórych zanieczyszczeń i części niejadalnych* dzięki rozdrobnieniu surowca i rozdzieleniu na odpowiednie frakcje można z niego wyprodukować wiele różnych produktów spożywczych* stopień rozdrobnienia ma również duży wpływ na jego cechy organoleptyczne, a zwłaszcza na teksturęNiekorzystne zmiany wywołane rozdrobnieniem* rozdrobnienie może być przyczyną zwiększonego kontaktu produktu z destrukcyjnymi czynnikami zewnętrznymi np. tlenem z powietrza* rozdrabnianie połączone z rozrywaniem struktury tkankowej może powodować zmiany mikrobiologiczne, chemiczne, enzymatyczne* rozdrobniony materiał łatwiej adsorbuje zapachy i wodę, jak również szybciej traci substancje aromatyczneRozdrabnianie ciał płynnychMechaniczne rozdrabnianie płynnej żywności występuje podczas:* emulgowania,* homogenizacji,* rozpylania przed suszeniem.Wpływ rozdrabniania na jakość produktów spożywczych* rozdrobnienie może być przyczyną zwiększonego kontaktu produktu z destrukcyjnymi czynnikami zewnętrznymi np. tlenem z powietrza* rozdrabnianie połączone z rozrywaniem struktury tkankowej może powodować zmiany

mikrobiologiczne, chemiczne, enzymatyczne* rozdrobniony materiał łatwiej adsorbuje zapachy i wodę, jak również szybciej traci substancje aromatyczneRozdrabnianie mechaniczne materiałów niejednorodnychW technologii żywności rozdzielanie jest stosowane na szeroką skalę. Ze względu na charakter materiału można je podzielić na rozdzielanie w następujących ośrodkach:* ciekłym typu zawiesin lub emulsji, np. oddzielanie ziaren krochmalu z ekstraktu miazgi ziemniaczanej albo kuleczek tłuszczu z mleka* stałym sypkim, złożonym z cząstek lub elementów o szerokiej granicy wymiarów, począwszy od paru μm (np. produkty przemiału), aż do kilkunastu centymetrów (np. jaja kurze)* półstałym - soczystym, zwykle w postaci miazgi (np. owocowej)* oddzielanie fazy gazowej od ciekłej lub stałej (np. przy desulfitacji, odpylaniu)Rozdzielanie zawiesin lub emulsjiW rozdzielaniu zawiesin lub emulsji można rozróżnić trzy typy operacji:* sedymentację (w postaci np. dekantacji)* filtrację (inaczej filtrowanie)* wirowanie (ogólniej zastosowanie siły odśrodkowejMetody sedymentacyjnepolegają na samoczynnym rozwarstwieniu się zawiesin wskutek różnic gęstości cząstek zawieszonych (ośrodek zdyspergowany) i ośrodka dyspersyjnego (zwykle wody lub rozcieńczonego soku komórkowego). Po pewnym czasie, np. po paru godzinach, przez ostrożne odprowadzenie (np. zlewarowanie) mniej lub bardziej klarownej cieczy znad osadu uzyskuje się pożądane rozdzielenie faz.Wzór Stokesa
gdzie: V_o - jednostajna prędkość opadania lub unoszenia się w cieczy cząstek o promieniowaniu r i gęstości ρ₁ w ośrodku ciągłym o gęstości ρ₂ oraz o lepkości

dynamicznej równej η, g-przyśpieszenie ziemskieUrządzenia służące do rozdzielania zawiesin na ciecz klarowną i osad pod wpływem siły ciężkości nazywa się odstojnikami lub dekanterami.Mogą pracować:* okresowo* ciągle* w systemie półciągłymPrzykłady zastosowania odstojników w przemyśle spożywczym* do klarowania tłuszczów zwierzęcych - przemysł mięsny* w produkcji mączki rybnej - przemysł rybny* w krochmalnictwie* w przemyśle cukrowniczym* przy oczyszczaniu ściekówMetody filtrowaniaFiltracja polega na zatrzymywaniu stałych (niekiedy ciekłych) cząstek zawiesin na porowatej przegrodzie (filtrze), a przepuszczaniu cieczy lub gazu, stanowiących ośrodekdyspersyjny.Szybkość filtracji określa wydajność filtru.

gdzie:v- szybkość filtracji (m/s)V - objętość filtratu (m³)F_o - powierzchnia filtru (m²)τ - czas (s)

Szybkość filtracji może zmieniać się w czasie pracy filtru, szczególnie w filtrach pracujących okresowo i pod stałym nad - lub podciśnieniem, ze względu na zwiększający się opór filtracji
gdzie:V-objętość przesączu (m³)τ-czas filtracji (s)∆p-ciśnienie filtracji albo całkowity spadek ciśnienia na filtrze (N/m²)R0-opór warstwy osadu (Ns/m⁵)R1-opór przegrody filtracyjnej (Ns/m⁵)Opór warstwy osadu zależy od wielu czynników, co ogólnie można wyrazić wzorem :
w
gdzie:α- opór właściwy osadu, wiążący się z wielkościami charakteryzującymi osad, jak jego gęstość, porowatość wypełnienia, czynniki kształtu ziaren wypełnienia, współczynnik ściśliwości osadu(N∙s/m⁵)η - lepkość filtratu (kg/(m∙s))w- masa fazy stałej w osadzieΔp_o - spadek ciśnienia w warstwie filtracyjnej (N/m²)s - współczynnik ściśliwości osadu.Opór przegrody filtracji R₁ można obliczyć ze wzoru:
gdzie:r₁-opór właściwy przegrody filtracyjnej (l/m)Mechanizmy filtracji* powstawanie warstwy osadu - mała lepkość cieczy oraz duża ilość cząstek fazy rozproszonej* na powierzchni przegrody filtracyjnej nie tworzy się osad, cząsteczki fazy rozproszonej gromadzą się w porach przegrody - duża lepkość cieczy oraz mała ilość cząstek fazy stałej lub małe wymiary cząstek* forma pośrednia - zachodzi wnikanie cząstek fazy stałej do kapilar i gromadzenie się osadu na powierzchni przegrody filtracyjnejFiltry mogą być:* okresowe lub ciągłe* nieruchomej i ruchomej powierzchni filtrowaniaElementy filtrujące (sączące) mogą być:* tkaninowe (len, bawełna, wełna, jedwab, nylon itp.)* metalowe (np. siatka fosforobrązowa zwykła i posrebrzana, niklowa, aluminiowa, ze stali nierdzewnej)* ceramiczne (np. z porowatej porcelany)* szklane (porowata masa szklana, wata szklana)* celulozowe i innePoza tym filtry mogą być:* pojedyncze* złożone mogą pracować pod:* zwykłym ciśnieniem (atmosferycznym)* przy nadciśnieniu od strony cieczy surowej albo przy podciśnieniu po stronie filtratu* niekiedy ciśnienie jest uzyskiwane za pomocą siły odśrodkowej (w wirówce cukrowniczej lub krochmalniczej)

W technologii żywności filtrowanie może być stosowane w celu:* pozbawienia zmętnień ekstraktów lub roztworów (np. soki owocowe)* oddzielenia produktu od towarzyszących mu części stałych (np. oddzielenie wina od osadu )Filtry pracujące pod zmniejszonym ciśnieniem są stosowane do filtracji ciągłej zawiesin łatwo filtrujących się.Wykorzystywane w przemyśle:* cukrowniczym* ziemniaczanym* drożdżowym* piwowarskim

* winiarskimFiltrowanie często związane jest z procesem klarowania, który wymaga zastosowania środka klarującego.Filtr próżniowy obrotowy bębnowyOsobnymi typami operacji, w części tylko wiążącymi się z filtracją, są ultrafiltracja i odwrócona osmoza. Obie te operacje są zaliczane do metod membranowych ciśnieniowych. W ultrafiltracji membrany mają wielkość porów wynoszącą 0,1-0,001 μm, a w odwróconej osmozie 0,001-0,0001μm.Rozdzielanie metodą wirowaniaWirowanie polega na rozdzielaniu płynnych układów niejednorodnych pod działaniem siły odśrodkowej w urządzeniach zwanych wirówkami. W wirówce czynnikiem rozdzielczym jest siła odśrodkowa. Siła ta powstaje, gdy materiał wiruje. Wielkość siły wirowania można wyliczyć z równania:
gdzie:P-siła wirowania (N)m-masa (kg)α_c-przyśpieszenie odśrodkowe (m/s²)Prędkość przesuwania się zawiesin odbywa się w kierunku do obwodu w przypadku ciał cięższych, a w kierunku doosiowym - w przypadku ciał lżejszych od ośrodka dyspersyjnego (np. kuleczek tłuszczu w mleku). Można ją obliczyć ze wzoru Stokesa.
gdzie :α_c - przyspieszenie odśrodkowe [m/s²]V_c -prędkość obwodowa [m/s]R - promień obwodu [m]Przy liczbie obrotów n_c w jednostce czasu, prędkość wirowania V_c =2πRn_c przeto α_c =4π2 Rn², co po podstawieniu do wzoru Stokesa daje prędkość cząstkom o średnicy r i gęstości ρ₁ w ośrodku o gęstości ρ₂ i lepkości dynamicznej η.
W zależności od właściwości rozdzielanego materiału, konstrukcji wirówki i charakteru otrzymanych frakcji wirowanie można podzielić na proces:* rozdzielania emulsji - rozdzielanie dwu cieczy wzajemnie nierozpuszczalnych* klaryfikacji - rozdzielenie mieszanin gdzie stężenie fazy stałej jest do 10% objętości* odszlamiania - rozdzielanie zawiesin o dużym stężeniu fazy stałejWirówki mogą pracować w sposób:* okresowy lub ciągły* a ponadto dzielą się z grubsza na sedymentacyjne i filtracyjneWirówki sedymentacyjne (ogólniejsza nazwa separatory) służą do rozdzielania składników mieszaniny cieczy, różniących się gęstością oraz drobnych zawiesin (także drobnoustrojów) i składników emulsji.Obecnie w przemyśle mleczarskim są powszechnie stosowane wirówki mleczarskie do:* oddzielania tłuszczu z mleka (wirówki odtłuszczające, separatory)* oczyszczania mleka z zanieczyszczeń mechanicznych (wirówki czyszczące)* oczyszczania mleka z drobnoustrojów (wirówki baktofugacyjne)* jednoczesnego oczyszczania i homogenizacji (klaryfiksatory)Separator talerzowyWirówki rozdzielcze są stosowane do oddzielania ciał stałych występujących w cieczach w większych stężeniach.Rozdzielcza wirówka JahnaWirówki filtracyjne - rozdzielające cząstki stałe od płynu przez filtrację, w której przepływ filtratu jest wymuszony przez siłę odśrodkową. Bęben wirówki filtracyjnej jest perforowany, wyłożony od strony wewnętrznej siatką z tkaniną filtracyjna i warstwą filtracyjną. Cząstki stałe są zatrzymywane przez warstwę filtracyjną, a filtrat przechodzi na zewnątrz bębna.Wisząca, okresowa wirówka cukrownicza WestonaOddzielanie niezbyt silnie rozproszonej fazy stałej od ciekłej lub gazowej przy zastosowaniu siły odśrodkowej może być realizowane również, z pominięciem wirówki, za pomocą hydrocyklonu lub cyklonu.Główne różnice między cyklonem i hydrocyklonem stanowią:* wielkość aparatu,* proporcje części cylindrycznej i stożkowej,* sposób wprowadzania zagęszczonej zawiesiny,* różnica ciśnień nadawy oraz wyprowadzanego płynu.

Rozdzielanie mas półstałych-soczystychOperacja tłoczenia jest typowa dla przemysłu winiarskiego i sokowniczego, tłuszczowego.* prasy ślimakowe* prasy pneumatyczne* uniwersalna prasa do owoców Prasa filtracyjna ramowo-płytowaRozdzielanie materiałów sypkich (segregacja) oraz sortowanieSegregacja - operacje związane z przesiewaniem i odsiewaniem cząstek drobnych.Sortowanie - operacje związane z rozdzielaniem na ogół dużych bardziej regularnych tworów w rodzaju owoców, nasion, jaj.Sita są najbardziej typowymi urządzeniami do sortowania i odsiewania materiałów sypkich jednorodnych. Rozróżnia się sita: rusztowe, z blachy dziurkowanej, tkane.Podczas przesiewania mieszaniny przez sito otrzymuje się dwie frakcje:* przesiew - cząstki, które przeszły przez sito* odsiew (zlot) - cząstki, które zatrzymały się na sicie* niedosiewSprawność sita - stosunek frakcji przesianej do całej ilości frakcji w materiale.

gdzie:G - masa przesiewanego materiałuG₁ - uzyskany przesiewa - % przesianej frakcjiPod względem konstrukcji, przesiewacze dzieli się na:* płaskie* bębnowe Odsiewacz bębnowy a) zestaw szeregowy, b) zestaw równoległyOdsiewacz płaski a) przekrój podłużny, b) przekrój poprzeczny Mieszanie jest to operacja jednostkowa, w której otrzymuje się jednorodną mieszaninę z dwóch lub więcej składników przez dyspersję jednego z drugim (z drugimi).W przemyśle spożywczym występujące procesy mieszania w zależności od stanu skupienia składnika tworzącego fazę zwartą można podzielić na:* mieszanie w fazie ciekłej* mieszanie w fazie stałejMieszanie w technologii żywności ma na celu:* zapewnienie możliwie jednolitego składu produktów ciekłych lub stałych, szczególnie tam, gdzie się stosuje kilka składników* zabezpieczenie przed rozdzielaniem się komponentów* zapobieżenie przegrzewaniu się i w następstwie przypalaniu się produktów* ułatwienie wymiany ciepła tak przy ogrzewaniu jak i przy chłodzeniu systemem przeponowym* niekiedy w celu wywołania pewnych zjawisk fizycznych (np. zmaślenia się śmietany,zapoczątkowania krystalizacji, wytworzenia emulsji)* nasycanie roztworów CO₂, O₂Ogólnie rozróżnia się:1) mieszalniki - urządzenia służące do mieszania ciał ciekłych z ciekłymi2) mieszarki - do mieszania materiałów sypkich z ewentualnymi dodatkami stałymi lub ciekłymi3) zagniatarki, wygniatarki i ugniatarki do mieszania materiałów plastycznych z ewentualnym częściowym oddzieleniem części fazy ciekłej, jak w przypadku wygniatania masłaUrządzenia do mieszania w fazie ciekłej.W fazie ciekłej można rozróżnić następujące metody mieszania:* mieszanie pneumatyczne w aparatach przy użyciu sprężonego gazu* mieszanie cyrkulacyjne w aparatach za pomocą pomp* mieszanie w przewodach* mieszanie mechaniczne za pomocą mieszadełGłówne elementy wywołujące zjawisko mieszania, czyli mieszadła mogą mieć bardzo różnorodną konstrukcję. Rozróżnia się np. mieszadła:

1) łapowe - z łapami pionowymi, poziomymi, ramowymi, kotwicznymi, planetarnymi i in.2) śmigłowe3) śrubowe4) sigmoidalne5) odśrodkowe6) turbinoweUrządzenia do mieszania ciał sypkichW zależności od sposobu mieszania ciał sypkich, urządzenia dzieli się na:* mieszarki z mieszadłami mechanicznymi (ślimakowe)* mieszarki przesypowe* mieszarki pneumatyczneMieszarki przesypowe firmy Patterson-Kellya) mieszarka typu Vb) mieszarka dwustożkowac) mieszarka Zig-ZagMieszanie układów o bardzo dużej lepkościW urządzeniach typu zagniatarek do mieszania materiałów plastycznych są stosowane wytrzymałe konstrukcyjnie mieszadła, wykonujące ruch obrotowy dookoła własnej osi lub ruch złożony.Mieszanie układów o bardzo dużej lepkości1 - mieszalnik2 - mieszadła3 - przekładnia kół zębatych

---