Ocena brak

Proces technologiczny i proces produkcyjny

Autor /kokosanka Dodano /30.01.2014

Procesem technologicznym nazywa się ciąg operacji i procesów jednostkowych, następujących w określonej sekwencji czasowej, począwszy od chwili odbioru surowca do chwili otrzymania gotowego produktu (rys. 1.3).

Proces produkcj i określa się najogólniej jako działalność ludzką przystosowującą zasoby i siły przyrody do potrzeb społecznych. Proces ten jest podstawowym ogniwem bardziej złożonego procesu gospodarczego, który obejmuje, oprócz produkowania (lub wytwarzania) dóbr materialnych zwanych produktami, energii i usług materialnych, także i inną świadomą i celową działalność ludzką, jak: podział, wymiana i konsumpcja tych dóbr (rys. 1.4).

Technologia żywności traktuje proces produkcyjny jako zbiór świadomych czynności zmierzających do przekształcenia surowców roślinnych i zwierzęcych w produkty spożywcze o jak największej wartości użytkowej. Analizując te czynności produkcyjne można w nich wyróżnić:

-    czynności zasadnicze, dokonywane bezpośrednio na surowcu i wpływające w sposób celowy na zmianę właściwości oraz na postać surowca,

-    czynności pomocnicze, jak przemieszczanie, magazynowanie i kontrola materiału podlegającego przetwarzaniu;

-    czynności usługowe, polegające np. na dostarczaniu czynników energetycznych czy utrzymaniu higieny produkcji.

Czynności zasadnicze, z uwagi na charakter wywoływanych zmian można podzielić na:

-    operacje jednostkowe - jeżeli zachodzące w nich zmiany mają charakter fizyczny (np. rozdrabnianie, przesiewanie, mieszanie itp.),

-    procesy jednostkowe - jeżeli zmiany mają charakter chemiczny, biochemiczny lub biologiczny.

Teoretyczne opracowanie procesów i operacji jednostkowych, którymi zajmuje się technologia żywności jest dopiero zapoczątkowane. W technologii żywności jesteśmy zainteresowani przede wszystkim takimi metodami, w których zmiany surowca w istotny sposób wpływają na jakość gotowego produktu i które jesteśmy w stanie kontrolować w praktyce. W procesie wytwarzania żywności chcemy działać na żywność świadomie dostępnymi i ekonomicznie uzasadnionymi czynnikami w taki sposób, aby spowodować w surowcach zmiany prowadzące do uzyskania końcowego produktu o pożądanych właściwościach. Do osiągnięcia tego jest potrzebna gruntowna znajomość:

-    stanu początkowego surowca;

-    stanu końcowego gotowego produktu;

-    przebiegu zmian i mechanizmu przemian;

-    czynników, którymi oddziałujemy na surowiec;

-    relacji, zachodzących między oddziaływaniem czynników a zmianą stanu.

Teoretycznymi podstawami operacji jednostkowych, a więc zmianami

o charakterze fizycznym, zajmuje się dział inżynierii w badaniach nad procesem technologicznym w przemyśle chemicznym nazwany inżynierią chemiczną.

Badania operacji podstawowych prowadzi się z punktu widzenia termodynamiki i kinetyki. W badaniach termodynamicznych wykorzystuje się prawo zachowania masy, prawo zachowania energii i prawo równowagi. Natomiast w badaniach kinetyki śledzi się wpływ różnych czynników na szybkość procesu.

Prawo zachowania masy znalazło praktyczne zastosowanie do obliczania bilansu materiałowego. Zakłada ono, że w danym układzie zamkniętym suma mas poszczególnych składników przed procesem i po jego zakończeniu jest wielkością stałą. 

Prawo zachowania energii przyjmuje, że suma wszystkich rodzajów energii w układzie zamkniętym jest stała i że zmiany jednej jej postaci w inną nie zmieniają tej sumy.

Równowaga mechaniczną cieplna czy fizykochemi czna osiągana przez układ charakteryzuje się stałością właściwości całego układu w dowolnie długim czasie. Kinetyka przebiegu danej operacji w układzie określa szybkość, z jaką układ zdąża do stanu równowagi. Szybkość ta zależy z jednej strony od wielkości siły napędowej (np. różnicy ciśnień, naprężeń, temperatur, stężeń, itp.), a z drugiej strony od wielkości oporów występujących w operacjach (np. tarcie, opór cieplny, dyfuzyjny i in.).

Nauka inżynierii, wykorzystując podstawowe prawa fizyczne i fizykochemiczne oraz metody matematyczne, ujmuje badane relacje w postaci zależności matematycznej, obowiązującej niezależnie od materiału poddawanego przemianie fizycznej. Wpływ samego materiału określają odpowiednie współczynniki równania, które dla danej operacji fizycznej pozostają niezmienione.

Wykorzystanie inżynierii chemicznej w technologii żywności w większym niż dotychczas zakresie wymaga rozwinięcia badań nad właściwościami fizycznymi surowca i gotowego produktu.

Do właściwości fizycznych zalicza się:

-    właściwości mechaniczne, np. kształt, wymiary, gęstość, tarcie, właściwości reologiczne, hydro- i aerodynamiczne itp.;

-    właściwości cieplne, np. ciepło właściwe, ciepło przemian fazowych i charakterystyczne temperatury tych przemian, przewodność cieplną właściwą itp.:

-    właściwości dyfuzyjne, np. rozpuszczalność, aktywność wody, ciśnienie osmotyczne, sorpcję itp.;

-    właściwości elektromagnetyczne i elektrostatyczne, np. właściwości dielektryczne, optyczne, przewodność elektryczną właściwą itp.

Podobnie jak operacje jednostkowe, tak i procesy jednostkowe występujące w technologii żywności wymagają opracowania. Teoretyczne podstawy dla tych procesów tworzą takie nauki, jak chemia, biochemia, biologia, mikrobiologia i biotechnologia.

Operacje i procesy jednostkowe są podstawowymi elementami procesu technologicznego. Każdy rodzaj czy asortyment produktu jest wytwarzany zgodnie z właściwym dla niego procesem technologicznym. Proces ten ma charakterystyczną strukturę, na którą składają się rodzaj, ilość, sekwencja i czas operacji procesów jednostkowych. W nim zawarta jest koncepcja technologiczna wyrażająca się w celowym wyborze i sekwencji tak pod względem miejsca, jak i czasu tych procesów i operacji. Wybór ten jest także przykładem działań inżynieryjnych i powinien być oparty na optymalizacji. Ideałem jest optymalizacja systemowa rozumiana jako najkorzystniejsze rozwiązanie uwzględniające również występowanie rozbieżnych, a nawet przeciwstawnych tendencji związanych z danym wyrobem. Za warunek optymalizacji nowego wyrobu uznaje się maksymalizację sumarycznego uogólnionego zysku społecznego netto, uzy-

SKanego w catym iiausysiciinc spuictz-nu-guapuuaim jyiaj u, u^iy^i w^u w^, dzeniu tego wyrobu.

W tworzeniu i ocenie koncepcji technologicznych są uwzględniane przede wszystkim następujące kryteria:

-    jakość surowca;

-    jakość gotowego produktu;

-    maksymalne wykorzystanie surowca, energii, maszyn i innych czynników uczestniczących w procesie produkcyjnym;

-    ochrona środowiska;

-    realność wykonania procesu.

Aby kryteria te mogły w pełni znaleźć praktyczne zastosowanie w budowaniu właściwego procesu technologicznego i produkcyjnego żywności, powinny być poddane waloryzacji. Najwięcej trudności nastręcza tutaj ocena jakości surowca i gotowego produktu ze względu na ich złożony charakter. Nie mamy dotąd systemu umożliwiającego ocenę tej jakości w sposób jednoznacznie wymierny, gdyż brak tu uniwersalnej miary wartości. Stąd parametry określające stan początkowy i końcowy procesu technologicznego mają w dużym stopniu charakter jakościowy, a nie ilościowy. Często nie znamy też ścisłych relacji ilościowych pomiędzy czynnościami stosowanymi w procesie produkcyjnym a jakością gotowego produktu, dlatego w technologii żywności wciąż tak duże znaczenie ma praktyka.



 

Podobne prace

Do góry