1-Ma'ruza. Oziq-ovqat mahsulotlari reja
II. Fizik-kimyovij ishlab chiqarishlar
Download 156.29 Kb. Pdf ko'rish
|
2 5305571902452927090
- Bu sahifa navigatsiya:
- III.Mekhanik-teplofizik jarayonlarga
- IV.Kimyovij ishlab chiqarishlar
II. Fizik-kimyovij ishlab chiqarishlar guruhi korhonalariga oq qand,
krahmal, ўsimlik mojlari, konditer mahsulotlari va boshqa ishlab chiqarish tekhnologiyalari kiradi. Ularni umumlashtiruvchi jarayon – hom-ashyo tarkibidan kerakli, fojdali moddalarni fizik usullarda ajratib olish va kimyovij usulda qajta ishlashlikdir. Bunda asosij jarayon ekstrakciya yoki diffuziyadir. Masalan, krahmal
2 majdalangan hom-ashyodan suv bilan yuvib (ekstrakciyalab) olinadi. Ajrim sharbatlarni, qand lavlagidan oq qandni (saharoza), kunjaradan ўsimlik mojlarini benzin bilan eritib olish misol bўla oladi. III.Mekhanik-teplofizik jarayonlarga asoslangan ishlab chiqarishlar juda kўp sohalarni qamrab olgan. Bundaj tekhnologiyalar asosida mekhanik jarayonlardan aralashtirish, ajratish, separaciyalash, chaqish, majdalash, bosim ostida ishlov berish va boshqalar; teplofizik jarayonlardan shamollatish, quritish, qajnatish, qovurish va boshqalar yotadi. Bu jarayonlar un-yorma, makaron, konditer, konserva, yog-moj ishlab chiqarish korhonalarida keng tarqalgan. IV.Kimyovij ishlab chiqarishlar asosida kimyovij reakciyalar yotadi. Bundaj tekhnologiyalar krahmalni noorganik va biokatalizatorlar Bilan gidrolizlab, glyukoza ishlab chiqarishda, mojlarni gidrogenlab yoki pereeterifikaciyalab, turli qattiq yog mahsulotlari ҳamda sovun ishlab chiqarishda, etilenni gidrotaciyalab, etil spirti ishlab chiqarishda va boshqalarda qўllaniladi. Kўrib chiqilgan tўrt guruh ishlab chiqarishlarning ҳar birida ўziga hos asosij jarayonlar, ularning tushunchalari va qonuniyatlari mavjud. Kujida ҳar bir guruhga mansub jarayonlarning asosij tushunchalari bilan tanishamiz va asosij qonuniyatlarni ta"riflajmiz. Birinchi guruh ishlab chiqarish korhonalaridagi bijgitish tekhnologiyasining asosini mikrobiologik va biokimyovij jarayonlar tashkil qiladi. Bu jarayonlar hom- ashyodagi yoki mikroorganizmlar ajratib chiqaradigan fermentlar yordamida boradi. Ma"lumki, fermentlar bu biokatalizatorlardir, Ularning tabiati, turlari, tabiatda tarqalishi, hususiyatlari bilan «Biokimyo» kursida tўliq tanishilgan. Biotekhnologik jarayonlarni harakatlantiruvchi yana bir kuch bu drojjilardir. Ular bir hujajrali mikroorganizmlar bўlib, ularning tuzilishi, turlari, kўpajishi va boshqalar haqidagi tўliq ma"lumot «Mikrobiologiya» kursida tўliq ўrganiladi. Tekhnologik jarayonlarda mikroorganizmlarning hom-ashyolarga ta"siriga keladigan bўlsak, ularning ҳayot faoliyati natijasida sintezlangan va ajralib chiqqan fermentlar ishtirokida boradigan biokimyovij ўzgarishlar natijasida, mahsulot hosil qilinadi. Turli mikroorganizmlar turli fermentlar sintezlajdi. Masalan, spirt ishlab chiqarishda mogor zamburuglarining yoki solodning (undirilgan arpa) amilaza fermetlari suslaning (oraliq mahsulot) krahmali mono- va disaharidlarga ajlantiriladi va sўngra ulardan mahsus drojjilarning fermentlari ta"sirida spirt hosil qilinadi. Pivo ishlab chiqarishda esa, solod tarkibidagi kompleks (ҳar hil) amilolitik va proteinazala fermentlari va drojjilar t"sirida etanol, kўp atomli spirtlar va boshqa pivoning ta"m-mazasini belgilovchi moddalar hosil qilinadi. Bundaj misollarni vinochilikda, aceton ishlab chiqarishda, ozuqa kislotalaridan limon, sut kislotalari ishlab chiqarishda, choj va tamakini fermentlash jarayonlarida kўrish mumkin.
3 Ikkinchi guruh ishlab chiqarishlarda hom-ashyodan ozuqavij ahamiyatga ega bўlgan muhim, fojdali moddalarni ajratib olishning turli usullari ichida keng tarqalgani bu ekstrakciya va presslash usullaridir. Oziq-ovqat sanoatida ektrakciya jarayonlariga qand lavlagisidan qandni; olma siqmalaridan pektin moddalarini; vinochilikda uzum siqmalaridan vino buketiga kiruvchi vino kislotasining tuzlari va qandni; farmacevtikada dastlabki zamburugli hom-ashyodan fermentli preparatlarni; yog-moj sanoatida kunjaradan ekstrakciya mojini ajratish kabi tekhnologiyalarni misol qilish mumkin. Ekstrakciya usuli iqtisodij samarali bўlsa, presslab ajratib olingan mahsulotlar ancha sifatli ҳisoblanadi. SHuning uchun ikkala usuldan ketma-ket fojdalanish samaralidir. Ekstrakciya bu turli moddalardan tashkil topgan murakkab aralashmadan tanlovchanlik hususiyatiga ega bўlgan erituvchi yordamida bir yoki bir nechta moddani eritib, ajratib olish tushiniladi. Hom-ashyo tarkibidagi hujajradan eruvchan moddalarni ajratib olish ikki bosqichli jarayonda boradi. Birinchi bosqichda erituvchi hom-ashyo tўqimasiga diffuziyalansa, ikkinchi bosqichda erituvchiga hom-ashyodan modda uzatish amalga oshadi. Fik ta"riflagan molekulyar diffuziyaning asosij qonuni ekstrakciyalanayotgan moda miqdori va jarayonning asosij parametrlari (kўrsatkichlari) orasidagi bogliqlikni belgilajdi:
dG = - D( c / x) dF d Bunda, dG – vaqt ichida, hom-ashyoda modda koncentraciya gradienti c / x bўlgandagi, F izokoncentracion yuza orqali shimilayotgan erituvchi miqdoridir. D – diffuziya koefficienti bўlib, hom-ashyoning fizik parametri bўlib, shu hom-ashyo koncetraciya gradienti birga teng bўlgandagi, bir birlik yuzasidan bir vaqt birligida diffuziyalanadigan moda miqdoriga teng. Ўlcham birligi – m2/ s. Bu tenglama hom-ashyoda erituvchi tўplanmasa, modda koncentraciyasi ўzgarmas bўlsagina qўllanilishi mumkin. Biroq ekstrakciya jarayonida hom- ashyoda doimij ravishda modda koncentraciyasi kamayadi. SHuning uchun bundaj masalalar mahsus differencial tenglamalar bilan echiladi. Ekstrakciya jarayonining ikkinchi bosqichida ekstrakciyalanayotgan modda qattiq hom-ashyo yuzasidan suyuq fazaga molekulyar diffuziya va konvekciya tufajli harakati amalga oshadi. Bu jarayon ancha murakkab, biroq muhandislik amaliyotida qujidagi tenglama ishlatiladi:
dG = ( Cp - S ) F d Bunda, - massa uzatish yoki massa almashish koefficienti, m/s; Cp – erituvchining oqimdagi koncentraciyasi; S - erituvchining hom-ashyo yuzasidagi koncentraciyasi.
4 Diffuziya koefficientidan farqli ravishda massa almashish koefficienti doimij kattalik bўlmaj majdalangan hom-ashyo ўlchamlari va shakliga, erituvchining fizik hususiyatlari va tezligiga, jarayonning harorati va boshqalarga bogliqdir. Ekstrakciya jarayoninig asosij konuniyati shundan iboratki, ekstrakciyaning harakatlantiruvchi kuchi bu koncentraciyalar farqidir. Tozalash-rafinaciya. Ўsimlik hom-ashyosidan ajratib olingan faza, olinish usulining turidan qat"ij nazar, u qўshimcha tozalanishi kerak. Oziq-ovqat sanoatida tozalash rafinaciya deb yuritiladi. Qujida tozalashning keng tarqalgan usullari bilan tanishamiz. Tozalashning fizik va fizik-kimyovij usullari ma"lum. Suyuq moddalarni tozalashning fizik usullariga tindirish, filtrlash, separaciyalash, jarayonlari kiradi. Tindirish – majda zarrachalarning suyuqlik ichida ogirlik kuchi ta"sirida chўkishidir. Tindirish tezligi zarrachalarning zichligiga, ўlchamiga va suyuqlikning fizik hossalariga bogliq. Sanoatda asosan davrij va uzluksiz ishlajdigan tindirgichlar qўllaniladi. Tindirish jarayoninig asosij qonuniyati shundan iboratki, uskunalar unumdorligi ularning balandligiga emas, balki tindirish yuzasining kattaligiga va zarrachalarning chўkish tezligiga bogliq. Filtrlash – govak tўsiqlar yordamida suspenziyalarning tarkibidagi zarrachalarni tutib qolib,
suyuq fazasini ajratishdir. Bu
jarayonning harakatlantiruvchi kuchi tўsiq oldi va orqasidagi bosimlar farqidir. Bosimlarning bu farqi filtrlanayotgan suspenziyani nasos yordamida uzati yoki gidrostatik bosim ҳisobiga; vakuum hosil qilish ҳisobiga; siqilgan ҳavo bosimi ҳisobiga hosil qilinadi. Oziq-ovqat sanoatida asosan tўsiq va chўkma qatlami orqali filtrlash keng qўllaniladi. Suspenziya kam koncentraciyali va zarrachalar juda majda bўlsa, mahsus (diatomit, perlit, cellyuloza, asbest va boshqa) filtrlovchi moddalar tўsiq yuzasiga yuritilib govaklarning tўlib qolishining oldi olinadi. Bu moddalar suspenziya tarkibiga 1% gacha qўshib ishlatiladi. Sanoatda ramali, patronli, barabanli, diskli va vakuumli filtrlar keng tarqalgan. Filtrlash jarayonining asosij qonuniyatlari qujidagichadir. Qatlam qalinligi oshishi bilan bosimlar farqi ўzgarmas bўlsa, filtraciya tezligi kamayadi. Qatlam qalinligi ortishi bilan bosimlar farqi ortib borsa, filtraciya tezligi ўzgarmas bўladi. Demak, filtraciya tezligi bosimlar farqiga tўgri proporcional bўlib, tўsiq va qatlam umumij qarshiligiga teskari proporcionaldir. Fizik-kimyovij tozalash usullariga adsorbciya va dezodoraciya jarayonlarini misol qilsa bўladi. Ma"lumki, adsorbciya bu eritmadan bir yoki bir necha komponentlarni qattiq moda yuzasiga yutilishidir. Adsorbciya tanlovchan va qajtar bўlishi mumkin. Adsorbent sifatida govak qattiq moddalar (aktivlangan kўmir, silikagel, cellyuloza massasi, kizel'gur, oqlovchi tuproqlar) qўllaniladi. Qand ishlab chiqarish, vinochilik, sok ekstrakciyalash va pahta moji ishlab chiqarishda oqlash
5 adsorbciya usulida amalga oshiriladi. Adsorbciya fizik yoki kimyovij bўladi. Kimyovij adsorbciyada, fizik adsorbciyadan farqli ravishda, adsorbent va yutilgan modda molekulalari orasida kimyovij reakciya va kimyovij bog hosil bўladi. Sanoatda jarayonlar, asosan adsorbentning harakatsiz yoki harakatli ҳolatda bўlishiga kўra, davrij va uzluksiz turlarga bўlinadi. Dezodoraciya – hid beruvchi moddalarni ma"lum sharoitda, ishlov berilayotgan mahsulotning sifatiga zarar etkazmagan holda, buglatib uchrib yuborishdir. Buglatish ўtkir bug yordamida aralashtirish bilan qўshib olib boriladi. Bu jarayon asosan mojlarni doglashda qўllaniladi. Mojning oksidlanishini oldini olish uchun bug tarkibida kislorod bўlmasligi ta"minlash kerak. Eritish va kristallash. Kristall moddalar erish hususiyatiga ega. Oziq-ovqat sanoatida erish hodisasi ekstrakciya jarayonida qўllanilishini kўrib chiqdik. Erigan moddani eritmadan yana kristall holatga keltirish oq qand (saharoza) ishlab chiqarish jarayonining ikkinchi bosqichini tashkil qiladi. Saharoza misolida kўradigan bўlsak, u faqat ўta tўjingan eritmadan kristall holatga ўtishi mumkin, Kristallanish markazlarini hosil, kristallni ўstirish va eritmani ўta tўjingan holatda ushlab turish, qajnatish orqali amalga oshiriladi. Ўta tўjinganlik eritmadagi moda miqdorining eritma suvi miqdoriga nisbati bilan ўlchanadi. Bu koefficient ўta tўjinganlik koefficienti dejiladi. Agar eritmada qand bўlmagan moddalar bўlsa, saharozaning bundaj eritmadagi eruvchanligi YAna ham ortadi. Bundaj eritmalarda saharoza eritmasining tўjinish koefficienti ( 1) kattaligi kiritiladi: 1 = N / N Bunda, N - saharozaning distillangan suvdagi eruvchanligi
N – saharozaning aralash eritmadagi eruvchanligi. Eritmaning ўta tўjinganligi ( ) koefficient bilan ўlchanadi. = N1 / N Bunda, N1 – eritmadagi saharoza miqdorining bir birlik eritma suvi
miqdoriga nisbati. Agar = 1 bўlsa, eritma tўjingan; 1 bўlsa, eritma tўjinmagan; 1 bўlsa, eritma ўta tўjingan ҳisoblanadi. Sanoatda ўta tўjingan eritmalardan saharoza kristallarini ajratib olishda eritmaning = 1,0 – 1,1 passiv ўta tўjinganlik oraligi, =1,1 - 1,3 aktiv ўta tўjinganlik oraligi va 1,3 bўlsa, intensiv ўta tўjinganlik holati chegaralari bўlib, har bir ўta tўjinish holati ma"lum maqsadda hosil qilinadi. Saharozani kristallash uchun optimal oraliq =1,1 - 1,3 bўlib, shunda ҳam kristallarni boshlash uchun («zatravka») oz miqdorda qand uni qajnatilayotgan eritmaga solinadi. Reologiyaning asosij tushunchalari. Oziq-ovqat sanoati hom-ashyo va mahsulotlari asosij reologik hususiyatlariga qovushqoqlik, taranglik, egiluvchanlik
6 va mustahkamlik kiradi. Ajnan bir material holati va ta"sir turiga kўra har hil hususiyat namoish qilishi mumkin. qiladi. Agar asta sekin davomij kuch tasir ettirilsa, qovushqok va yopishqoqlik namoish qiladi. Kўplab tekhnologogik jarayonlarda qajta ishlanayotgan material bir reologik holatdan Masalan, makaron hamiri tez kuch ta"sir ettirib qajtarilsa, u taranglik namoish mutloq qarama-qarshi reologik holatga ўtadi ajrim hollarda qisman ўzgartiradi. Bunda avval ҳavo yoki suyuqlikni jўqotish ҳisobiga zichlashish, sўngra material zarrachalarining zichlashishi ҳisobiga plastik deformaciyalanish sodir bўladi. Hom-ashyo, yarimmahsulot va mahsulotlarning reologik hususiyatlarini ўrganish tekhnologik uskunalar konstrukciyasi, asosij qismlari mustahkaligi va kinematikasini qajta ishlanayotgan material fizik-mekhanik hususiyatlari bilan uzvij boglash imkoniyatini beradi. Bosim ostida har taraflama siqilish sharoitida material massasining hajmij deformaciyasini ўrganish bosimning massa hajmi ichida tarqalishini, material siqilish darajasini, material zichligi va bosim orasidagi bogliqlikni va boshqa masalalarni hal qilish imkoniyatini beradi. Bu esa ўz navbatida tekhnologik jarayonlarda ohirgi mahsulot sifatiga ijobij ta"sir qiladigan bosimni ta"minlash imkoniyatini beradi. Oziq-ovqat mahsulotlarining teplofizik tafsiflari va optimal termik ishlov berishni asoslash principlari. Tekhnologik jarayonlarda issiqlik va massa uzatish hodisalari muҳim aҳamiyatga ega. Kўpchilik hollarda bu nostacionar va qajtmas jarayonlar bўlib, hom-ashyo va yarimmahsulotlarning hossalari, strukturasi va sifatini ўztartirishga olib keladi. Oziq-ovqat sanoati hom-ashyo va materiallari geterogen sistemalar bўlib, turli strukturaga ega bўlgan qattiq moddalar va gazlangan suyuqliklardir. Bundaj materiallarning teplofizik kўrsatkichlari avvalambor kimyovij tarkibi va namligiga bogliq bўlib, qajta ishlash jarayonida sezilarli ўzgarishi mumkin. SHuni inobatka olish kerak-ki, issitish yoki sovutish usuli va tezligi mahsulot strukturasi va hossasini turlicha ўzgartirishi mumkin. Materiallarning teplofizik kattaliklarini ўrganib, ozuqa mahsulotlari-ning teplofizik hususiyatlarini baҳolash ҳamda qajta ishlash tekhnologik jarayonlari bilan tўgri boglash, mahsulot sifatini ta"minlajdi. Qajta ishlash jarayonining optimal tanlagan termik sharoiti yuqori sifatli mahsulotni yuqori unumdorlik va iqtisodij samara bilan ishlab chiqarishni ta"minlajdi.
Download 156.29 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling