Problemy z zabezpieczeniem żywności przed zepsuciem, czyli jej utrwaleniem, oraz przygotowaniem jej do spożycia, czyli przetworzeniem, powstały bardzo wcześnie w rozwoju ludzkości, prawdopodobnie w czasach, kiedy człowiek rozpoczął polować na zwierzęta i hodować rośliny. Przypuszczalnie suszenie i solenie są najwcześniejszymi sposobami utrwalania żywności, a krojenie, mielenie, pieczenie i gotowanie są najwcześniej stosowanym przetwórstwem żywności. Przez wieki żywność była przetwarzana ręcznie w gospodarstwach domowych.
W obecnych czasach powstało znacznie większe zapotrzebowanie na przetworzoną i utrwaloną żywność, nie tylko z powodu wzrostu liczby ludzi, ale również tendencji do gromadzenia się ludzi w wielkie miejskie skupiska. Miejskie aglomeracje związane z uprzemysłowieniem wymagają dostaw przetworzonej i utrwalonej żywności, możliwie jednolitej, która mogłaby być magazynowana i transportowana, także smacznej i możliwie przypominającej świeżą.
Dlatego nie należy się dziwić, że produkcja surowców i przetwarzanie żywności staje się obecnie głównym przemysłem. Jednocześnie wydatki na jedzenie przekraczają w wielu krajach 50% dochodów w rodzinie. Z drugiej strony zakłady przemysłu spożywczego mają wielkość ograniczoną w sposób naturalny. Jest to spowodowane rozproszeniem surowców i konsumentów, przy konieczności codziennych zakupów, bez możliwości koncentracji produkcji, jak to ma miejsce w innych przemysłach, np. stalowym, samochodowym.
Rozwój współczesnego przemysłu przetwórczego nie może opierać się na procesach bazujących tylko na doświadczeniu i pracy ręcznej. Zasadniczą sprawą jest wykorzystanie niezawodnych metod i maszyn umożliwiających produkcję akceptowalnego, smacznego, stabilnego, możliwie jednolitego (np. coca-cola) wyrobu przy możliwie niskiej cenie. Jest to możliwe do osiągnięcia tylko przez zbadanie i zrozumienie natury produktów żywnościowych i procesów przetwarzania, oraz rozwój przemysłu wytwarzającego maszyny do realizacji tych procesów. Dlatego ostatnio nauka zaczęła odgrywać poważną rolę w przetwarzaniu żywności, a wiedza o procesach jest niezbędna podczas projektowania maszyn dla przemysłu spożywczego. Z tego powodu duże zespoły naukowców zajmują się obecnie badaniami i kształceniem specjalistów w dziedzinie utrwalania i przetwórstwa żywności oraz projektowania maszyn dla przemysłu spożywczego.
Okazuje się, że pod wieloma względami przetwarzanie żywności jest bardzo specyficzne i istnieje wiele zasadniczych różnic pomiędzy przetwórstwem żywności i prztwórstwem w innych przemysłach, np. chemicznym. Różnice te mogą być wyjaśnione przez różnice w składzie i budowie surowców. Surowce w przemyśle żywnościowym są pochodzenia organicznego i pod wieloma względami są bardziej skomplikowane niż w jakichkolwiek innych przemysłach. Skomplikowany skład surowców przyczynia się do jego niestabilności. Nawet drobne różnice w składzie mogą przyczynić się do zasadniczych różnic w smaku, konsystencji, zapachu i wyglądzie gotowego do spożycia wyrobu.
Spis treści:
1. WPROWADZENIE
1.1. Procesy
1.1.1. Podział procesów
1.1.2. Podział procesów jednostkowych
1.1.3. Podział operacji jednostkowych fizycznych
1.1.4. Inne podziały
1.2. Maszyny i urządzenia
1.3. Przykłady procesów i urządzeń
1.3.1. Procesy w przetwórstwie żywności
1.3.2. Urządzenia dla przemysłu żywnościowego
2. ROZDRABNIANIE
2.1. Rozdrabnianie małe, średnie i duże
2.1.1. Siły działające podczas rozdrabniania
2.1.2. Stopień rozdrobnienia
2.1.3. Rozdrabnianie w obiegu zamkniętym
2.1.4. Zapotrzebowanie energii do rozdrabniania ciał stałych
2.1.5. Interpretacja pracy wykonanej podczas rozdrabniania
2.1.6. Urządzenia i maszyny rozdrabniające
2.1.7. Czynniki wpływające na konstrukcje rozdrabniaczy
2.1.8. Zasady działania podstawowych typów rozdrabniaczy
2.1.9. Kruszarki płytowe (szczękowe)
2.1.10. Kruszarki stożkowe
2.1.11. Gniotowniki walcowe
2.1.12. Gniotowniki obiegowe (walcarki obiegowe)
2.1.13. Młyny udarowe
2.1.14. Młyny kulowe
2.1.15. Młyny żarnowe
2.1.16. Młyny tarczowe
2.1.17. Młyny tarkowe
2.1.18. Krajalnice
2.1.19. Wilki
2.1.20. Kutry
2.1.21. Separatory mięsa od kości
2.2. Rozdrabnianie bardzo duże ciał wilgotnych
2.2.1. Rozdrabnianie układów ciecz-ciecz i ciecz-ciało stałe
2.2.2. Zasada działania urządzeń do bardzo dużego rozdrabniania ciał wilgotnych
2.2.3. Rozdrabnianie przez intensywne mieszanie
2.2.4. Rozdrabnianie przez wykorzystanie sił tnących
2.2.5. Rozdrabnianie za pomocą kawitacji
2.2.6. Rozdrabnianie przez działanie wysokim ciśnieniem
2.3. Rozdrabniania ciał suchych i krystalicznych
2.3.1. Młyny udarowe
2.3.2. Młyny strumieniowe
2.4. Rozpylanie
2.4.1. Rozpylanie przez wykorzystanie sił odśrodkowych
2.4.2. Rozpylanie przez stosowanie ciśnienia
3. SORTOWANIE CIAŁ ZIARNISTYCH
3.1. Sortowanie przez stałe otwory sit w jednym przesianiu
3.1.1. Przesiewacze stacjonarne
3.1.2. Przesiewacze obrotowe cylindryczne
3.1.3. Przesiewacze wibracyjne płaskie
3.1.4. Przesiewacze i sortowniki z wirującą tarczą
3.1.5. Sortowniki wibrujące tarczowe
3.2. Sortowanie przez zmienne otwory w jednym przesianiu
3.2.1. Sortowniki taśmowe
3.2.2. Sortowniki linowe
3.2.3. Sortowniki wałkowe (rolkowe)
3.2.4. Sortowniki daszkowe
3.2.5. Sortowniki kaskadowe
3.3. Sortowanie według kształtu
3.3.1. Tryjery bębnowe
3.3.2. Tryjery tarczowe
3.4. Oddzielanie przez zmianę kierunku ruchu
3.4.1. Oddzielanie w strumieniu powietrza
3.4.2. Sortowanie na przenośnikach
3.4.3. Oddzielanie w cyklonach
3.5. Sortowanie przez określenie ciężaru
3.6. Sortowanie według koloru
3.7. Sortowanie za pomocą kamer
3.8. Rozdział magnetyczny
4. PRASOWANIE
4.1. Urządzenia do tłoczenia
4.1.1. Przebieg procesu tłoczenia
4.1.2. Prasy hydrauliczne
4.1.3. Prasy koszowe
4.1.4. Prasy pneumatyczne
4.1.5. Prasy ślimakowe
4.1.6. Prasy walcowe
4.2. Urządzenia do formowania
4.2.1. Proces formowania
4.2.2. Wałkownice walcowe
4.2.3. Wałkownice taśmowe
4.2.4. Wykrojniki
4.2.5. Wałkownice rolkowe
4.2.6. Inne urządzenia do formowania
4.3. Urządzenia do brykietowania
4.3.1. Prasy brykietujące wielotaktowe
4.3.2. Prasy granulujące
4.3.3. Prasy formujące dwuwalcowe
4.3.4. Prasy formujące jednowalcowe
4.3.5. Wytłaczarki do wędlin
4.3.6. Prasy do teksturowania żywności
5. MIESZANIE UKŁADÓW CIECZ-CIECZ I CIECZ-CIAŁO STAŁE
5.1. Stopień zmieszania
5.2. Intensywność mieszania
5.3. Efektywność mieszania
5.4. Postacie konstrukcyjne mieszadeł
5.4.1. Mieszadła łapowe
5.4.2. Mieszadła turbinowe
5.4.3. Mieszadła śmigłowe
5.4.4. Mieszadła ślimakowe
5.4.5. Usytuowanie mieszadeł w zbiornikach
5.5. Moc mieszania
5.6. Podobieństwo modelowe urządzeń
5.6.1. Elementy podobieństwa modelowego dla mieszadła
5.7. Zastępcze liczby kryterialne dla mieszania
6. MIESZANIE CIAŁ ZIARNISTYCH
6.1. Parametry opisujące materiały ziarniste
6.1.1. Zastępcza średnica ziarna
6.1.2. Porowatość
6.1.3. Kształt ziarna
6.1.4. Powierzchnia właściwa układu ziarnistego
6.1.5. Kąt zsypu
6.2. Model mieszania w bębnie
6.3. Stopień zmieszania
6.4. Podstawowe konstrukcje mieszalników do ciał ziarnistych
6.4.1. Mieszalniki przesypowe z komorą obrotową
6.4.2. Mieszalniki z ruchomym mieszadłem
6.4.3. Miesiarki
6.5. Mieszalniki statyczne
6.6. Fluidyzacja
6.6.1. Zastosowanie i zalety fluidyzacji
6.6.2. Wady fluidyzacji
6.6.3. Zaburzenia pracy złoża fluidalnego
7. FILTRACJA
7.1. Równanie filtracji
7.2. Filtracja przez osady nieściśliwe
7.2.1. Filtracja pod stałym ciśnieniem
7.2.2. Filtracja przy stałej prędkości
7.2.3. Filtracja pod stałym ciśnieniem i przy stałej prędkości
7.2.4. Filtracja przestrzenna
7.3. Filtracja przez osady ściśliwe
7.4. Filtracja z blokowaniem przegród
7.5. Zjawiska związane z filtracją
7.6. Cykl pracy filtru
7.7. Przegrody filtracyjne
7.7.1. Przegrody zwarte
7.7.2. Luźne warstwy filtracyjne
7.8. Urządzenia do filtracji
7.8.1. Sita łukowe
7.8.2. Sita wibrujące
7.8.3. Filtry z luźnym złożem
7.8.4. Filtry wielowarstwowe
7.8.5. Filtry rurowe
7.8.6. Filtry panwiowe
7.8.7. Filtry taśmowe
7.8.8. Filtry bębnowe
7.8.9. Filtry tarczowe
7.8.10. Prasy filtracyjne
7.8.11. Wirówki filtracyjne
7.9. Filtracja membranowa
7.9.1. Mikrofiltracja
7.9.2. Ultrafiltracja
7.9.3. Nanofiltracja
7.9.4. Odwrócona osmoza
8. SEDYMENTACJA
8.1. Ruch cząstki w płynie
8.1.1. Sedymentacja zawiesin w polu grawitacyjnym
8.1.2. Ruch kropli cieczy w cieczy
8.1.3. Cząstki równo opadające
8.1.4. Inne układy
8.1.5. Współczynniki korekcyjne
8.2. Przykłady zastosowania sedymentacji
8.2.1. Osadnik o działaniu nieciągłym
8.2.2. Osadnik o działaniu ciągłym
8.2.3. Klasyfikacja hydrauliczna
8.2.4. Rozdzielanie na zasadzie eliutracji
8.2.5. Osadniki pochyłe z przepływem przeciwprądowym
8.2.6. Klasyfikator dwustożkowy
8.3. Osadzanie zakłócone
8.4. Sedymentacja w polu sił odśrodkowych
8.4.1. Współczynnik rozdziału wirówek
8.4.2. Prędkość sedymentacji w wirówce
8.4.3. Czas rozdzielania w wirówce
8.5. Zasada działania wirówek
8.5.1. Regulacja wirówek
8.5.2. Zwiększanie przepustowości wirówek
8.6. Różne typy wirówek
8.6.1. Wirówki o pracy nieciągłej
8.6.2. Wirówki o pracy ciągłej
8.7. Flotacja
Literatura
Definicje