4.Перемешивание.

В пищевой промышленности продукты на 99% являются смесью. Из чистых продуктов мы употребляем только мед и фрукты. Смесительное оборудование служит для изменения физико-механических свойств материала, за счет смешения дозы исходных компонентов.

П еремешивание – процесс перераспределения компонентов в системе относительно его первоначального распределения с целью получения продукта, состоящего на макроуровне из исходных компонентов в заданном соотношении. Процесс смешения необходим для увеличения поверхности раздела фаз, от которых зависит интенсивность тепло- и массообменных процессов.

Процесс смешения носит случайный характер, это определяется тем, что компоненты могут перемещаться в любое место, т.е. перераспределение компонентов идет по случайным законам, нет жесткой системы распределения по жесткому закону, следовательно, оценка смеси основана на законе случайных величин. Смешение необходимо для увеличения поверхности контакта фаз, которое интенсифицирует процессы тепло- и массообмена, независимо от вида системы. Поверхность раздела фаз определяет глубину и качество процесса, и количество конечного продукта, получаемого в результате перемешивания.

Виды смешения.

1. Совершенное, полное смешение, где бесконечно-малые пробы, отобранные в различных частях системы, будут иметь одинаковый состав в соответствии с исходным соотношением компонентов.

2. Простое, когда в процессе перемешивания не происходит изменения размера частиц; характерен для жидких взаиморастворимых компонентов и твердых компонентов с постоянной дисперсностью.

3. Диспергирующее, когда в ходе процесса происходит дробление компонента с изменением размера частиц; характерно для компонентов взаимно-нерастворимых друг в друге или для твердых компонентов при сопутствующем смешении.

4. Периодическое, когда исходные компоненты равномерно смешиваются по всему объему смесителя за определенный период времени.

5. Непрерывное, когда непрерывно подаются исходные компоненты и непрерывно выходит смесь, проба из любого сечения выходного потока близка по содержанию к рецептурному значению.

Механизмы смешения.

Механизм смешения можно разделить по агрегатному состоянию компонентов:

1. «Жидкость – жидкость»: механизм перемешивания в этой системе зависит от:

а) природы жидкости, которую определяет взаиморастворимость или нерастворимость этих жидкостей;

б) соотношения жидкостей, особенно взаимонерастворимых;

в) физико-механические свойства жидкостей (плотность; динамическая (или кинематическая) вязкость; напряжение поверхностного натяжения.)

Эти свойства определяют скорость (интенсивность) перемешивания.

Перемешивание жидкостей – это циркуляционное движение жидкостей с организацией их поперечного тока между циркулирующими поверхностями.

2. «Жидкость – твердое тело»: главная характеристика – соотношение компонентов (Сж / Ств). Если Сж>70%, то это суспензия. Если Сж<70%, то это паста. Эта система описывается специальными кинетическими уравнениями, полученными как экспериментально, так и теоретически.

3. «Твердое- твердое»:

1. соотношение компонентов (Ca / Cв);

2. физико-механические свойства;

3. разновидности перемешивания твердых компонентов (взаимодействие рабочих органов на систему)

Разновидности перемешивания:

• конвективное перемешивание – это перемещение групп частиц из одного места в другое в объеме смесителя;

• диффузионное перемешивание – это перераспределение компонентов во вновь образованные поверхности разделов фаз, то есть переход частиц из одного макро объема в другой через поверхность разделов фаз. Затраты энергии при таком перемешивании определяются коэффициентами внешнего трения перемешиваемых масс;

• сдвиговое смешение – это перемещение скользящих плоскостей перемешиваемых компонентов внутри массы. Затраты энергии определяются величиной коэффициента внутреннего трения.