6:03 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : الدليل الشامل في : العمليات التصنيعية في مصانع الأغذية

دراسة هندسة العمليات هي محاولة لدمج جميع أشكال المعالجة الفيزيائية في عدد صغير من العمليات الأساسية ، والتي تسمى عمليات الوحدة. قد تبدو العمليات الغذائية محيرة في تنوعها ، ولكن التحليل الدقيق سيظهر أن هذه العمليات المعقدة والمختلفة يمكن تقسيمها إلى عدد صغير من عمليات الوحدة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك التسخين الذي تحدث حالات لا حصر لها في كل صناعة غذائية. هناك أسباب عديدة للتسخين والتبريد - على سبيل المثال ، خبز الخبز ، وتجميد اللحوم ، وتقسية الزيوت.

ولكن في هندسة العمليات ، فإن الاعتبارات الأساسية هي أولاً ، مدى التسخين أو التبريد المطلوب ، وثانيًا ، الشروط التي يجب أن يتحقق ذلك في ظلها. وبالتالي ، فإن هذه العملية الفيزيائية مؤهلة لتسمى عملية الوحدة. يطلق عليه "نقل الحرارة".

وبالتالي فإن المفهوم الأساسي هو تقسيم عمليات الغذاء المادية إلى عمليات وحدة أساسية ، كل منها قائم بذاته ويعتمد على مبادئ فيزيائية متماسكة. على سبيل المثال ، نقل الحرارة هو عملية وحدة والمبدأ الفيزيائي الأساسي الكامن وراءه هو أن الطاقة الحرارية سيتم نقلها تلقائيًا من أجسام أكثر سخونة إلى أجسام أكثر برودة.

بسبب اعتماد عملية الوحدة على مبدأ مادي ، أو مجموعة صغيرة من المبادئ المرتبطة ، يمكن بناء العلاقات الكمية في شكل معادلات رياضية لوصفها. يمكن استخدام المعادلات لمتابعة ما يحدث في العملية ، وللتحكم في العملية وتعديلها إذا لزم الأمر. عمليات الوحدة المهمة في صناعة الأغذية هي تدفق السوائل ، ونقل الحرارة ، والتجفيف ، والتبخر ، وعمليات توازن التلامس (والتي تشمل التقطير ، والاستخراج ، وامتصاص الغاز ، والتبلور ، وعمليات الغشاء) ، والفصل الميكانيكي (التي تشمل الترشيح ، والطرد المركزي ، والترسيب ، والنخل. ) وتقليل الحجم والخلط.

عمليات الوحدات هذه ، ولا سيما المبادئ الأساسية التي تعتمد عليها ، هي موضوع هذا الكتاب ، وليس المعدات المستخدمة أو المواد التي تتم معالجتها. قانونان مهمان للغاية تلتزم بهما جميع عمليات الوحدة هما قوانين الحفاظ على الكتلة والطاقة. ينص قانون الحفاظ على الكتلة على أنه لا يمكن إنشاء الكتلة أو تدميرها. وبالتالي ، في مصنع المعالجة ، يجب أن تساوي الكتلة الإجمالية للمواد التي تدخل المصنع الكتلة الإجمالية للمواد التي تغادر النبات ، ناقصًا أي تراكم متبقي في المصنع. إذا لم يكن هناك تراكم ، فإن القاعدة البسيطة تنص على أن "ما يدخل يجب أن يخرج". وبالمثل ، يجب على جميع المواد التي تدخل عملية الوحدة إجازة في الوقت المناسب.

على سبيل المثال ، إذا تم تغذية الحليب في جهاز طرد مركزي لفصله إلى لبن منزوع الدسم وكريم ، بموجب قانون حفظ الكتلة ، يجب أن يساوي العدد الإجمالي للكيلوغرامات من المواد (الحليب) التي تدخل جهاز الطرد المركزي في الدقيقة العدد الإجمالي للكيلوغرامات من مادة (حليب وقشدة خالي الدسم) التي تترك جهاز الطرد المركزي في الدقيقة. وبالمثل ، ينطبق قانون الحفاظ على الكتلة على كل مكون في المواد المدخلة. على سبيل المثال ، بالنظر إلى دهن الزبدة في الحليب الذي يدخل إلى جهاز الطرد المركزي ، يجب أن يكون وزن دهن الزبدة الذي يدخل جهاز الطرد المركزي في الدقيقة مساوياً لوزن دهن الزبدة الذي يخرج من جهاز الطرد المركزي في الدقيقة. علاقة مماثلة ستصمد مع المكونات الأخرى ، والبروتينات ، وسكريات الحليب ، وما إلى ذلك.

ينص قانون حفظ الطاقة على أنه لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة. يجب أن يساوي إجمالي الطاقة في المواد الداخلة إلى مصنع المعالجة ، بالإضافة إلى الطاقة المضافة في المصنع ، إجمالي الطاقة الخارجة من المصنع. هذا مفهوم أكثر تعقيدًا من مفهوم الحفاظ على الكتلة ، حيث يمكن أن تتخذ الطاقة أشكالًا مختلفة مثل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة والطاقة الحرارية والطاقة الكيميائية والطاقة الكهربائية وما إلى ذلك. أثناء المعالجة ، يمكن تحويل بعض أشكال الطاقة هذه من شكل إلى آخر. يمكن تحويل الطاقة الميكانيكية في سائل من خلال الاحتكاك إلى طاقة حرارية. يتم تحويل الطاقة الكيميائية في الغذاء من قبل جسم الإنسان إلى طاقة ميكانيكية.

لاحظ أنه مجموع كل هذه الأشكال من الطاقة المحفوظة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك عملية بسترة الحليب ، حيث يتم ضخ الحليب من خلال مبادل حراري ثم يتم تسخينه أولاً ثم تبريده. يمكن اعتبار الطاقة إما على النبات بالكامل أو فقط لأنها تؤثر على الحليب. بالنسبة للطاقة الكلية للنبات ، يجب أن يشمل الميزان: التحويل في المضخة من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية وحرارية ، والطاقات الحركية والمحتملة للحليب التي تدخل وتخرج من المصنع وأنواع الطاقة المختلفة في أقسام التدفئة والتبريد ، وكذلك الحرارة الخارجة والطاقات الحركية والطاقات الكامنة.

بالنسبة لتقني الأغذية ، تعتبر الطاقات التي تؤثر على المنتج هي الأكثر أهمية. في حالة المبستر ، فإن الطاقة التي تؤثر على المنتج هي الطاقة الحرارية في الحليب. تضاف الطاقة الحرارية إلى الحليب بواسطة المضخة وعن طريق الماء الساخن الذي يمر عبر المبادل الحراري. ثم يزيل ماء التبريد جزءًا من الطاقة الحرارية ويفقد أيضًا بعض الطاقة الحرارية في المناطق المحيطة....

-------------------

تنزيل الكتاب

---------------------------

مشاركة