Click here to load reader

OPERAȚII ȘI TEHNOLOGII ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

  • View
    371

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Curs intern pt studentii din industria alimentara

Text of OPERAȚII ȘI TEHNOLOGII ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

  • Operaii i tehnologii n industria alimentar

    1

    Conf.dr.ing. IOAN BISAN

    OPERAII I TEHNOLOGII N

    INDUSTRIA ALIMENTAR

    (curs pentru studenii specializrii Maini i Instalaii pentru Agricultur i Industria Alimentar)

    2015

  • Operaii i tehnologii n industria alimentar

    2

    C U P R I N S

    PARTEA I-A OPERAII I PROCESE 5 I. PROCESE DE TRANSFER 5 1.1. Similitudinea i analiza dimensional 5 1.2. Uniti de msur i dimensiuni 8 1.3. Transferul de impuls 12 1.4. Transferul de cldur 13 1.5. Transferul de mas 13 II. OPERATII CU TRANSFER DE IMPULS 14 2.1. Transportul lichidelor alimentare 14 2.2. Separarea sistemelor eterogene 15 2.2.1. Separarea sistemelor eterogene gaz-solid i gaz-lichid 16 2.2.2. Separarea sistemelor eterogene lichid-gaz i lichid-lichid 19 2.2.3. Separarea sistemelor eterogene lichid-solid 20 2.3. Amestecarea fluidelor 25 III. OPERAII CU TRANSFER DE CLDUR 31 3.1. Noiuni de baz n transferul cldurii 31 3.2. Transferul de cldur prin conductivitate 32 3.3. Transferul de cldur prin convecie 34 3.4. Transferul de cldur prin radiaie 38 3.5. Transferul global de cldur 41 3.6. Operaii cu transfer de cldur fr schimbarea strii de agregare 43 3.6.1. nclzirea 43 3.6.2. Rcirea 43 3.6.3. Termosterilizarea 44 3.7. Operaii cu transfer de cldur cu schimbarea strii de agregare 44 IV. OPERATII DE TRANSFER DE MASA 55 4.1. Exprimarea compoziiei fazelor 55 4.2. Echilibrul dintre faze 56 4.3. Metode de separare a amestecurilor omogene 58 4.4. Difuziunea 58 4.4.1. Difuziunea molecular 59 4.4.2. Difuziunea convectiv 62 4.5. Transferul de mas global 64 4.5.1. Transferul de mas global la potenial constant 64 4.5.2. Transferul de mas la potenial variabil 66 4.6. Distilarea i rectificarea 67 4.6.1. Echilibrul lichid-vapori 67 4.6.2. Metode separare a amestecurilor lichide prin distilare 70 4.7. Uscarea 74 4.7.1. Statica procesului de uscare 75 4.7.2. Cinetica operaiei de uscare 80 4.8. Absorbia 81 4.9. Adsorbia 83 4.10. Extracia 86 4.11. Cristalizarea 92 4.12. Fluidizarea 95 PARTEA A II-A TEHNOLOGII ALIMENTARE 99 5. INTRODUCERE 99 5.1. Procese tehnologice i operaii unitare 101 5.2. Bilan de materiale, energetic i termic 103 5.3. Materii prime i materiale utilizate n industria alimentar 105 5.3.1. Materii prime de origine vegetal 115 5.3.2. Materii prime de origine animal 122 5.3.3. Materii prime auxiliare i materiale folosite n industria alimentar 126

  • Operaii i tehnologii n industria alimentar

    3

    5.3.4. Ambalaje i materiale pentru ambalarea produselor alimentare 131 VI. TEHNOLOGII DE CONSERVARE I INDUSTRIALIZARE A LEGUMELOR I FRUCTELOR

    132 6.1. Tehnologii de conservare prin frig a legumelor i fructelor 133 6.2.. Tehnologia de conservare prin uscarea i deshidratarea legumelor i fructelor 146 6.3. Tehnologia de fabricare a semiconservelor din legume i fructe 148 6.4. Tehnologia fabricrii conservelor vegetale prin termosterilizare 150 6.5. Tehnologia de fabricare a produselor concentrate din legume i fructe 159 6.6. Tehnologia de fabricare a buturilor din legume i fructe 163 6.7. Tehnologii de valorificare a subproduselor 166 VII. TEHNOLOGII DE FABRICARE A VINURILOR SI A PRODUSELOR PE BAZA DE MUST SI VIN

    169 7.1. Tehnologii de vinificaie 169 7.1.1. Tehnologia de producere a vinurilor propriu-zise 170 7.1.2. Tehnologia de obinere a vinurilor speciale 179 7.2. Tehnologii de obinere a produselor pe baz de must i vin 184 7.3. Prelucrarea produselor secundare de la vinificaie 188 VIII. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A BERII 190 8.1. Materii prime pentru fabricarea berii 190 8.2. Procedee de obinere a malului 191 8.3. Obinerea mustului de bere 195 8.4. Fermentarea i condiionarea berii 203 IX. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A AMIDONULUI, DEXTRINEI SI GLUCOZEI 207 9.1. Fabricarea amidonului 207 9.2. Fabricarea dextrinei i glucozei 209 X. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A SPIRTULUI 212 10.1.Fabricarea spirtului din materii prime amidonoase 212 10.2. Fabricarea spirtului din melas 216 10.3. Fabricarea spirtului din deeuri celulozice 217 10.4. Produse secundare rezultate la fabricarea spirtului 218 XI. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A ZAHARULUI 220 11.1. Extragerea zahrului din sfecl, obinerea zemii de difuzie i epuizarea borhotului 220 11.2. Purificarea i concentrarea zemii de difuziune 227 11.3. Cristalizarea zahrului 234 11.4. Uscarea, condiionarea i depozitarea zahrului 238 11.5. Prelucrarea zahrului brut din trestia de zahr 239 11.6. Valorificarea produselor secundare din industria zahrului 241 XII. TEHNOLOGIA ULEIURILOR VEGETALE 244 12.1. Materii prime i materiale auxiliare pentru obinerea uleiurilor vegetale 244 12.2. Obinerea uleiului brut 245 12.3. Rafinarea uleiurilor vegetale 257 12.4. Hidrogenarea uleiurilor vegetale 263 12.5. Interesterificarea uleiurilor vegetale 266 12.6. Fabricarea margarinei i a grsimilor vegetale comestibile 267 12.7. Tehnologia de fabricare a altor uleiuri vegetale 270 12.8. Tehnologia de fabricare a halvalei 272 12.9. Tehnologia de obinere a extractelor proteice din soia 273 XIII. TEHNOLOGIA CRNII I A PRODUSELOR DIN CARNE 275 13.1. Tehnologia de abator 275 13.2. Materii prime i auxiliare folosite n industria crnii 276 13.3. Conservarea crnii 277 13.4. Tehnologia produselor de tip catering 284 13.5. Tehnologia de fabricare a preparatelor din carne 285 13.6.Tehnologia de fabricare a conservelor din carne 294 13.7. Tehnologia de fabricare a semiconservelor din carne 296 13.8. Tehnologia de obinere a concentratelor din carne 298 13.9 Tehnologii de prelucrare a subproduselor i deeurilor din industria crnii 299

  • Operaii i tehnologii n industria alimentar

    4

    XIV. TEHNOLOGIA LAPTELUI I A PRODUSELOR LACTATE 304 14.1. Tehnologia laptelui de consum 304 14.2. Tehnologia de fabricare a conservelor de lapte 316 14.3. Tehnologia de fabricare a produselor lactate acide 325 14.4. Tehnologia de fabricare a smntnii 330 14.5. Tehnologia de fabricare a untului 332 14.6. Tehnologia de fabricare a brnzeturilor 335 14.7. Tehnologia de fabricare a ngheatei 346 14.8. Tehnologii de valorificare a subproduselor din industria laptelui 347 XV. TEHNOLOGII N INDUSTRIA MORRITULUI I A PRODUSELOR DE 350 PANIFICAIE 350 15.1. Tehnologia morritului i a crupelor 355 15.2. Tehnologia produselor de panificaie 357 15.2.1. Tehnolgia de fabricare a pinii i a produselor de franzelrie 357 15.2.2. Tehnologia de fabricare a pastelor finoase 359 15.2.3. Tehnologia de fabricare a biscuiilor 361 15.2.4. Tehnologia de fabricare a produselor finoase afnate 363 BIBLIOGRAFIE 365

  • Operaii i tehnologii n industria alimentar

    5

    PARTEA I-A OPERAII I PROCESE

    I. PROCESE DE TRANSFER

    1.1. Similitudinea i analiza dimensional

    Descoperirea legilor dup care se desfoar fenomenele din natur este rolul investigaiilor efectuate de omul de tiin. Aceste investigaii pot fi pur teoretice, pot fi cercetri experimentale directe asupra unui fenomen, respectiv cercetri asupra unui model experimental ce reproduce ct mai fidel fenomenul cercetat. Legile cutate exprim o relaie cantitativ ntre diferitele mrimi ce caracterizeaz fenomenul studiat, finalizat, de cele mai multe ori, n ecuaii. Caracteristic domeniului tehnic este faptul c elementele ecuaiilor simbolizeaz mrimi fizice. Dac legea cutat se exprim printr-o ecuaie matematic ce coreleaz principalele mrimi ale fenomenului, atunci ecuaia constituie modelul matematic al acestuia. Folosirea modelelor sau a instalaiilor pilot n studiul unui proces, impune n primul rnd derivarea criteriilor de similitudine ce guverneaz acel proces, criterii ce pot fi deduse din ecuaiile difereniale ale procesului, fie cu ajutorul analizei dimensionale, fie prin ambele metode. Ele scot n eviden condiiile n care trebuie testat instalaia la scar mic, pentru ca rezultatele s poat fi transpuse la scar mare. Totodat se indic dac exist efecte de scar apreciabile i se scot n eviden dac sunt criterii de similitudine incompatibile, cnd un proces nu poate fi reprodus de la o scar mic la una mare i invers. Similitudinea este un principiu enunat pentru prima dat de Newton i aplicat la sistemele de particule n micare. Astfel, similitudinea se ocup cu relaiile dintre sistemele fizice de diferite mrimi, n scopul transpunerii la scar mai mic sau mai mare a proprietilor fizice i chimice. La modul cel mai general, sistemele fizice pot fi caracterizate cu ajutorul a trei caliti: mrime, form i compoziie, toate fiind variabile independente. Dou sisteme pot fi diferite ca mrimi, dar au aceiai form i compoziie. n aceste condiii ele pot fi similare din punct de vedere geometric. Configuraia spaial i temporal a unui sistem fizic este determinat de raportul mrimilor sistemului nsui i nu depinde de unitile n care sunt exprimate aceste mrimi. Similitudinea poate fi definit pe dou ci: cu ajutorul rapoartelor a diferitelor mrimi (factori de form); cu ajutorul rapoartelor ntre mrimi corespunztoare (rapoarte de scar). Similitudinea geometric. Considerm dou corpuri prevzute cu cte un sistem de axe rectangulare (figura 1.1.). Dou puncte B i B din cele dou corpuri, de coordonate x,y,z i x,y,z , se numesc puncte corespondente dac au raportul scrii liniare constant, adic:

    .

    '''

    constz

    z

    yy

    x

    x=== (1.1.)

    Toate perechile de puncte ale cror coordonate sunt exprimate sub form de rapoarte egale i constante, sunt puncte corespondente. Dou corpuri sunt geometric asemenea cnd pentru un punct dintr-un corp exist un punct corespondent n cellalt.

    Fig. 1.1. Corpuri geometric asemenea: a- model; b-