2 Механічні способи оброблення сировини і напівфабрикатів, їх загальна характеристика.

До групи механічних способів оброблення сировини і напівфабрикатів відносяться подрібнення, пресування, поділ (сортування) сипких матеріалів, тобто процеси, які приводять лише до зміни форми матеріалу без зміни його фізико-хімічних характеристик.

Подрібненням називають процес поділу твердого тіла на частинки зовнішніми силами.

Якщо зменшення розмірів кусків матеріалу відбувається без надання їм певної форми, то цей процес подрібнення називається дробінням.

Якщо одночасно із зменшенням кусків їм надається певна форма, в цьому разі процес подрібнення називають різанням.

Процес подрібнення широко застосовують у харчовій промисловості, зокрема в цукробуряковому, борошняному, м’ясопереробному, спиртовому, консервному, пивоварному, виноробному, крохмале-патоковому та інших виробництвах.

Використання подрібнених матеріалів дає можливість:

а) підготувати сировину і надати певної консистенції;

б) значно прискорити теплові, дифузійні та хімічні процеси, в яких повинна брати участь тверда фаза;

в) полегшити процес дозування пресування та інших процесів переробки харчової сировини;

г) утилізувати відходи.

Процес подрібнення завжди супроводжується:

1) збільшенням поверхні контакту матеріалу з навколишнім середовищем;

2) збереженням об’єму матеріалу; збільшенням кількості часток матеріалу.

За розмірами кусків вихідної сировини і кінцевого продукту подрібнення умовно поділяють на дробіння і помел.

Різання – розділення матеріалу, з наданням йому заданої форми, розмірів і якості поверхні.

Робота під час різання витрачається на утворення пружної і пластичної деформації, а також на подолання тертя інструмента об частини, що поділяються Характерні величини сили різання дорівнюють 600...1600 Н/м. Вони можуть бути суттєво (в 5 разів і більше) зменшені, якщо нормальні напруження на схемі частково замінені дотичними. У деяких випадках для цього достатньо викривити ріжучу кромку ножа.

Пресуванням називають процес обробки матеріалів впливом зовнішнього тиску, утворюваного в пресах. При цьому переслідують такої цілі: віджимання рідини з твердих матеріалів; формування пластичних матеріалів; ущільнення сипких матеріалів. Обробка продуктів тиском включає технологічні процеси пресування, штампування, формоутворення.

Пресування полягає в здавлюванні матеріалу, який обробляється за допомогою преса. Воно застосовується для відділення рідини від вологої маси або твердого тіла, надання пластичним тілам визначеної форми або для зв'язування сипких матеріалів у більш значні агрегати (брикети) за допомогою сполучної рідини або під тиском.

Віджиманнярідини пресуванням широко використовують, наприклад, для виділення соків із ягід і плодів, олії з маслічних насінь, жиру зі шквари тощо. При цьому одночасно з віджиманням рідини відбувається ущільнення і брикетування твердого залишку.

Формоутворення шляхом пресування (брикетування) – процес, під час якого напівфабрикат здавлюється в замкненому об'ємі до певного тиску, при якому відбувається утворення виробу (наприклад, брикетування цукру-рафінаду).

Гранулювання - об'єднання пилоподібного сипкого середовища в гранули (зерна). Гранулюють цукровий пісок, гніт, харчоконцентрати, комбікорм, відходи виробництв, розчинний чай і каву, бульйонні кубики, плавленні сири й ін.

Застосовують гранулювання: пресове, скочуванням пилоподібних речовин із розчинів і суспензій.

Сортуванням, або класифікацією, називають процес поділу сипкої суміші на окремі фракції, що відрізняються формою і розмірами часток, швидкістю осадження їх у рідкому або газовому середовищі, магнітними й іншими властивостями.

При цьому переслідують в основні дві цілі:

1) одержання фракцій визначеної крупності або щільності;

2) виділення з матеріалу забруднюючих його домішок (пилюки, лушпиння, піску, каменів, металевих предметів тощо).

Сортування широко застосовується в харчовій промисловості. Так, у борошномельному виробництві помел розділяється на висівки і муку; у пивоварному і спиртовому виробництвах зерно, що надходить на готування солоду, обчищається від домішок; на консервних заводах. зерна кукурудзи і зеленого горошку розділяються по ступені зрілості.

У техніку застосовують такі три види сортування: просіювання, пневматичне і гідравлічне сортування і магнітну сепарацію.