Мета: вивчити основні характеристики неоднорідних систем, ознайомитись з основними процесами їх отримання (перемішування, диспергування, піноутворення, псевдорозрідження) та апаратами, в яких ці процеси відбуваються, навчитись розраховувати деякі з них.

Матеріальне забезпечення: опорні конспекти, калькулятор, зразки харчових продуктів: молоко, майонез, вершкове масло, вода, олія.

Загальні та теоретичні положення:

У гідромеханічних процесах харчових виробництв вирішуються два основні завдання неоднорідних систем: отримання та розділення. До процесів отримання неоднорідних систем відносяться перемішування, диспергування (емульгування, гомогенізація, розпилення рідин), піноутворення, псевдозрідження.

Неоднорідною називають систему, яка складається з двох або декількох фаз, кожна з яких має свою поверхню розділу і може бути відділена механічним шляхом від іншої фази. Будь-яка неоднорідна бінарна система складається із внутрішньої (дисперсної) фази та звонішньої фази (дисперсійного середовища), у якому знаходяться частини дисперсної фази. Залежно від типу дисперсійної та дисперсної фаз розрізняють такі неоднорідні системи: рідкі (суспензія, емульсія, піни) та газові (пил або дим та туман).

Перемішування – це процес взаємного переміщення частинок однієї речовини в іншій з метою їх рівномірного розподілу в усьому об′ємі, який перемішується. Розрізняють вільне і змушене перемішування. Змушене перемішування може здійснюватись різними способами: механічним (за допомогою мішалок різних типів: лопатевих, пропелерних, турбінних, рамних, якірних, вібраційних, дискових та гвинтових), пневматичним, циркуляційним та в потоці за допомогою нерухомих вставок (потокове).

Диспергування – це процеси подрібнювання рідких, твердих і газових речовин у рідині, а також подрібнювання рідких і твердих речовин у газі з метою утворення дисперсних систем. Серед процесів диспергування виділяють три основних: емульгування, гомогенізацію та розпилення рідин. Емульгування – процес диспергування з метою одержання емульсій, тобто систем із двох рідин, які не змішуються між собою. Проводиться в розмішувальних та циркуляційних апаратах, а також колоїдних млинах, відцентрових, вихрових та ультразвукових емульсорах. Гомогенізація використовується для подальшого диспергування емульсій (розмір жирових частино – 8-10 мкм) з метою отримання продукту, розмір дисперсної фази якого не перевищує 1-2 мкм, здійснюється в гомогенізаторах різноманітних типів. Розпилення рідин – це проес диспергування рідин у газове (повітряне) середовище, який використовується при сушінні рідких і в′язких продуктів, для зволоження повітря в розпилювальних камерах та ін. Залежно від способу підведення енергії на диспергування рідин розрізняють такі способи розпилювання: гідравлічний, механічний, пневматичний, електричний, ультразвуковий, пульсаційний.

Піноутворення – процес створення дисперсної системи, яка складається із рідини та розподілених у ній бульбашок газу. Аналогічна сутність і процесу збивання. Одним із способів піноутворення є барботаж.

Сутність псевдозрідження полягає в тому, що під час продування повітря або рідини з певною швидкістю через шар зернистого матеріалу, що розташований на решітці, він переходить у завислий стан, набуває властивості текучості та переміщується по решітці.

Хід роботи:

1.Ознайомитись з опорним конспектом і загальними та теоретичними положеннями. Скласти схему класифікації неоднорідних систем.

2.Скласти схему класифікації видів та способів перемішування.

3.Скласти класифікацію процесів диспергування та способів їх реалізації.

Рис. 1. Конструктивна схема пропелерної мішалки

Зробити висновок за результатами даної роботи.

Контрольні запитання:

1.Дати визначення наступним поняттям: неоднорідна система, перемішування, диспергування, емульгування, гомогенізація, розпилення рідин, піноутворення, псевдозрідження.

2.Що таке дисперсна фаза/дисперсійне середовище?

Які бувають неоднорідні системи в залежності від дисперсійної/дисперсної фаз?
З якою метою в харчовому виробництві використовують перемішування? Наведіть приклади.
Які бувають види мішалок?
Які типи емульсій бувають? Приклади.

Датипи письмову відповідь на запитання та прикріпити файл:

Дати відповіді на запитання

Контрольні запитання:

Скласти схему класифікації неоднорідних систем.
2.Скласти схему класифікації видів та способів перемішування.
3.Скласти класифікацію процесів диспергування та способів їх реалізації.
Дати визначення наступним поняттям: неоднорідна система, перемішування, диспергування, емульгування, гомогенізація, розпилення рідин, піноутворення, псевдозрідження.
Що таке дисперсна фаза/дисперсійне середовище?
Які бувають неоднорідні системи в залежності від дисперсійної/дисперсної фаз?
З якою метою в харчовому виробництві використовують перемішування? Наведіть приклади.
Які бувають види мішалок?
Які типи емульсій бувають? Приклади.