Технологические системы как дисперсные системы

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 2

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 2

СОРТИРОВАНИЕ 2

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ 3

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ 4

ПРЕССОВАНИЕ 4

ДОЗИРОВАНИЕ И ФОРМОВАНИЕ 4

ВЗБИВАНИЕ 5

СЕПАРИРОВАНИЕ 5

РОЗЛИВ 8

ИСТОЧНИК 9

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Технология производства блюд и кулинарных изделий на предприятиях общественного питания  в последнее время претерпела значительные изменения, в силу, преимущественно, развития новых технологий производства. Тем ни менее, знание классических технологий переработки продуктов питания по-прежнему является основой и главным принципом действия, как технологического оборудования, так и специалиста, повара или кулинара.

Классическая технология включает две основные стадии —  первичную обработку сырья, задачей  которой является получение полуфабрикатов, и последующую тепловую обработку, которой подвергаются большинство  полуфабрикатов с целью доведения  пищевых продуктов до кулинарной готовности.

Технологические процессы обработки  пищевых продуктов принято подразделять на следующие группы: механическую, гидромеханическую, термическую, биохимическую  и химическую.

К механической относят процессы, основу которых составляет механическое воздействие на продукт: сортирование, измельчение, перемешивание, взбивание, прессование, дозирование и формование.

К гидромеханической относят процессы, основой которых является гидромеханическое воздействие на обрабатываемый продукт: промывание, замачивание, осаждение, фильтрование.

К термической относят процессы, движущей силой которых является разность температур взаимодействующих сред: нагревание, охлаждение (в естественных условиях и с применением искусственного холода), выпаривание, конденсация.

К биохимической относят процессы, связанные с гидролизом, окислением, гликолизом и брожением.

К химической относят процессы воздействия на продукт химических веществ, вызывающих определенные реакции (разрыхление, сульфитация).

Перечисленные процессы сопровождаются многообразными изменениями физических, химических и органолептических  свойств перерабатываемых продуктов.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

СОРТИРОВАНИЕ

Различают два вида разделения продукта: сортирование ни качеству в  зависимости от органолептических  свойств (цвет, состояние поверхности, консистенция) и разделение по величине на отдельные фракции (сортирование по крупиц, ми и форме).

В первом случае операцию производят путем органолептического осмотра  продуктов, во втором — путем просеивания.

Сортирование путем просеивания (мука, крупа) применяют для удаления посторонних примесей. При просеивании  через отверстия проходят частицы  продукта, размеры которых меньше отверстий сит (проход), а на сите в виде отходов остаются частицы с размерами, превышающими размеры отверстий сит (сход).

Для просеивания применяют: металлические сита со штампованными  отверстиями; проволочные из круглой  металлической проволоки, а также  сита из шелковых, капроновых пи гей  и других материалов.

Сита из шелка обладают высокой гигроскопичностью и  имеют сравнительно быструю изнашиваемость. Капроновые  мало чувствительны к изменению температуры, относительной влажности воздуха и просеиваемых продуктов; прочность капроновых нитей выше шелковых.

Сортирование продуктов  но величине (калибрование) применяют  в процессе первичной обработки  картофеля, корнеплодов в целях  уменьшения их отходов и увеличения производительности машин при механизированной очистке.

Современные крупные перерабатывающие комплексы используют новейшие достижения электрохимической промышленности, в том числе – оптические датчики, калибруемые на восприятие тех или  иных размеров частиц, или даже их цвета. Так, в крупных фабриках-кухнях устанавливают  поточные линии по сортировке картофеля, моркови,  фруктов, ягод, грибов. Специальная конвейерная система и пневматические лопасти отсеивают продукт согласно заданным параметрам, удаляя его с основного движущегося полотна ленточного конвейера.

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ

Измельчением называют процесс  механического деления обрабатываемого  продукта на части с целью лучшего  его технологического использования. В зависимости от вида сырья и  его структурно-механических свойств  используют в основном два способа  измельчения: дробление и резание.

Дроблению подвергают продукты с незначительной влажностью (зерна, сухари, некоторые пряности), резанию  — продукты, обладающие высокой  влажностью (овощи, плоды, мясо, рыба и  др.).

Дробление с целью получения  крупного, среднего и мелкого измельчения  производят на размолочных машинах, тонкое и коллоидное — на специальных  кавитационных и коллоидных мельницах.

В процессе резания осуществляют разделение продукта па части определенной или произвольной формы (куски, пласты, кубики, брусочки и др.), а также  приготовление мелкоизмельченных  видов продуктов (фаршей и др.).

Измельчение овощей, корнеплодов, фруктов на части определенных размеров и формы производят с помощью  овощерезательных машин (или «овощерезок), рабочими органами которых являются ножи различных типов, разрезающие  продукт в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для измельчения мяса, рыбы применяют мясорубки и куттеры.

Для измельчения твердых  продуктов, обладающих высокой механической прочностью (например, кости), применяют  ленточные и дисковые пилы.

Измельчают сырье и  превращают его в равномерную  по структуре массу с помощью  терочных рабочих органов. Этот способ применяют при производстве крахмала и соков. Для этой цели используют специальные терочные машины либо осуществляют этот процесс вручную с помощью обыкновенных и механизированных терок.

Для измельчения продуктов, доведенных до готовности, с целью  получения пюреобразной консистенции применяют протирочные машины, оказывающие  на продукт комбинированное воздействие: раздавливание его лопастями  и одновременное продавливание  через отверстия сита, кромки которых  дополнительно разрезают продукт.

В зависимости от вида продукта рекомендуются сита с отверстиями  ячеек диаметром от 1,5 до 3 мм.

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

Приготовление ряда кулинарных изделий (салатов, винегретов) требует  механического перемешивания разнородных  продуктов с целью получения  однородной массы. От продолжительности  перемешивания смесей зависят их консистенция и физические свойства.

Перемешивание способствует интенсификации тепловых биохимических  и химических процессов вследствие увеличения поверхностного взаимодействия между частицами смеси.

При подготовке пластичных масс, например, замесе теста различной  консистенции, производят смешивание ряда компонентов: воды, муки, дрожжей, сахара, жира и т. п. При дальнейшем перемешивании тесто приобретает  определенные физико-химические свойства, связанные с биохимическими процессами, происходящими вследствие взаимодействия компонентов.

Процессы перемешивания  используют также при производстве фаршей и котлетной массы из измельченного  сырья (мясо, рыба, овощи) после добавления к ним ряда компонентов.

Перемешивание осуществляют в планетарных миксерах, или специальных  смешивающих барабанах. Так в  барабанах смешивают мясо с маринадом  для получения готового полуфабриката  шашлыка. Некоторые производители  выпускают смесительные барабаны для  смешения и последующего дозирования  европейских и корейских салатов.

ПРЕССОВАНИЕ

Процессы прессования  продуктов применяют в основном для разделения их на две фракции: жидкую (соки) и плотную (жом).

В процессе прессования разрушается  клеточная структура продукта, в  результате чего из клеток выделяется сок. Последний используется для  приготовления киселей, желе, муссон, а также различных соусов. Выход  сока зависит от степени сжатия продукта в процессе прессования. Осуществляют прессование с помощью шнековых прессов непрерывного действия (экстракторы  различных конструкций).

ДОЗИРОВАНИЕ И ФОРМОВАНИЕ

Производство продукции  предприятий общественного питания  и ее отпуск осуществляются в соответствии с ГОСТами или ТУ или внутренними  технологическими каратами и сборниками рецептур, с  нормами закладки сырья и выхода готовой продукции (масса, объем). В связи с этим существенное значение имеют процессы деления продукта на порции (дозирование) и придания им определенной формы (формование). На предприятиях общественного питания процессы дозирования и формования осуществляются вручную или с помощью машин: котлетноформовочных, для приготовления пельменей и вареников, пончиков и др.

Сегодня также активно  применяются волюметрические дозаторы для дозирования пастообразных  продуктов, шнековые дозаторы для дозирования  жидких продуктов, установки по розливу  напитков и другие.

ВЗБИВАНИЕ

Механическое взбивание  некоторых продуктов (яичный белок, сливки и др.) приводит к получению  пены различной дисперсности. К ним  относятся, например, белковые кремы, взбитые  сливки, некоторые виды сладких блюд — муссы и др. Взбивание происходит в специальных миксерах или взбивальных  машинах.

СЕПАРИРОВАНИЕ

Сепарирование - это процесс  разделение продукта на фракции с  различной плотностью во вращающемся  сепарирующем устройстве - барабане. По технологическому назначению различают  сепараторы для выделения жировой  фракции и загрязнений, а также  для обезвоживания белковой фракции.

 Процесс сепарирования  представляет собой механическое  разделение молока на фракции  под действием центробежной силы. Сепарирование применяют для  разделения молока на сливки  и обезжиренное молоко, а также  для его очистки от механических и естественных (кровь, слизь и т. п.) примесей. Кроме этого при сепарировании из сыворотки выделяют белки, получают высокожирные сливки, отделяют микроорганизмы от молока (бактериоотделение) и др. Под действием центробежной силы молоко разделяется благодаря различию плотностей фракций: плотность дисперсной фазы (жира) меньше, чем дисперсионной среды (плазмы молока), или плотность дисперсионной среды (плазмы молока) меньше, чем дисперсной фазы (частиц механических и естественных примесей).

Сепарирование молока осуществляется в специальных машинах — сепараторах. Сепараторы, предназначенные для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, называют сепараторами-сливкоотделителями, а для очистки молока — сепарато — рами-молокоочистителями. Сепараторы-сливкоотделители с устройствами нормализации молока называются сепараторами — нормализаторами.

Механизм сепарирования  очень сложен. Его основная сущность заключается в том, что под действием центробежной силы из потока молока выделяется жировая фаза. Скорость выделения жировых шариков (м/с) из молока можно определить по формуле Стокса

У =(2со2Яг2) (рм-рж)/9ц,

Где ш — угловая скорость барабана сепаратора, рад/с; Л — средний  радиус рабочей части разделительной тарелки сепаратора, м; г—радиус жирового шарика, м; рм, рж —плотность соответственно молока и жира, кг/м3; ц—динамическая вязкость молока, Па с.

Действительную производительность сепаратора (м3/с) можно определить по формуле Г. И. Бремера с учетом технологического КПД сепаратора:

О = (3(о,11бсо^гЕа) (^ах — ) (рм —  рж) </2/и,

Где р — технологический  КПД сепаратора (0,5—0,7); 2— число  тарелок в барабане; а —угол  подъема образующей конуса тарелки, град; Лтах, /^¡„ — максимальный и  минимальный радиусы тарелки, м; ¿ — диаметр жирового шарика, м.

Технологический КПД сепаратора называют еще степенью или эффективностью сепарирования. Чем меньше жира остается в обезжиренном молоке, тем выше эффект сепарирования. Нормами определена допустимая массовая доля жира в обезжиренном молоке не более 0,05 %. При правильном сепарировании массовая доля жира в обезжиренном молоке может составлять до 0,03—0,01 %. Эффективность сепарирования определяют также следующим образом:

Р = (МиЖи — М0Ж0) 100 / (МмЖм),

Где Мм, Ма — масса молока и обезжиренного молока, кг; Жа —  массовая доля жира в молоке и обезжиренном молоке, %.

Скорость выделения жировой  фазы из молока зависит от конструктивных особенностей сепаратора (угловой скорости барабана, числа и размеров разделительных тарелок), размеров жировых шариков и степени их дисперсности, плотности разделяемых фракций и вязкости молока. Кроме этого на эффективность выделения жировой фазы из молока влияют его чистота, кислотность, особенности количественного и качественного состава молока коров различных пород и другие свойства.

Увеличение угловой скорости вращения барабана сепаратора очень  эффективно для повышения скорости выделения жировой фазы из молока. Однако требования прочности конструкции, надежности, безопасности, а также соображения износа, увеличения потерь на трение, конструктивные трудности ограничивают возрастание угловой скорости вращения барабана сепаратора. Все современные сепараторы работают на сверхкритической частоте вращения барабана — 100—150 с-1. Изменить частоту вращения барабана сепаратора можно только на заводе-изготовителе. Сепарирование молока на предприятиях начинают при поступлении молока в количестве, обеспечивающем непрерывную работу сепаратора в течение 20—30 мин, и достижении барабаном рабочей частоты вращения. Продолжительность разгона для сепараторов производительностью 1000—2000 л/ч составляет 3— 5 мин, а для сепараторов большей производительности — 6— 10 мин.