1. Харчове виробництво, як хіміко-технологічна система

Хіміко-технологічна система – це сукупність пов’язаних між собою машин і агрегатів, в яких здійснюються одиничні технологічні процеси, необхідні для перетворення вихідної сировини в готовий продукт заданої якості і призначення.

Саме ці перетворення складають фізико-хімічну сутність одиночного процесу, а тому через створення певних умов перебігу цих перетворень, можна керувати технологічною операцією. Із значної кількості різноманітних перетворень, які відбуваються у харчовій сировині та проміжних продуктах під час процесу виробництва, можна виділити такі, що є типовими і повторюються в багатьох харчових виробництвах. У технології вони отримали назву типових технологічних процесів.

Комбінація процесів, яка відповідає одиничному технологічному процесу, що відбувається в машині або агрегаті, називається технологічним оператором. При проектуванні або моделюванні технологічних ліній, їх складові у вигляді операцій розглядаються як технологічні оператори, через зміну вхідних та вихідних потоків яких здійснюється контроль та регулювання технологічного процесу.

До основних відносяться технологічні оператори цільового призначення – хімічних, біохімічних, мікробіологічних перетворень, а також суттєвих фізичних змін таких, як – подрібнення, змішування, розділення.

Допоміжними операторами вважаються такі, що відображають енергетичний та агрегатний стан технологічних потоків – охолодження, нагрівання, витримці при певній температурі та ін.

Взаємодія технологічних операторів у складі системи відбувається за допомогою технологічних зв’язків, які представляють собою сукупність матеріальних і енергетичних потоків.

Серед багатьох варіантів поєднання операторів у технологічну систему, виділяється п’ять основних типів технологічних зв’язків – послідовний, послідовно-обвідний, паралельний, перехресний та зворотній.

Послідовним називають такий тип технологічних зв’язків, коли потік проходить через кожний оператор тільки один раз. Технологічні лінії, які будуються за допомогою такого типу зв’язків, називають відкритими. Такий зв'язок використовується частіше за все при об’єднанні декількох машин у технологічний агрегат, в якому послідовно виконується одна і та ж операція, або суміжні операції. Наприклад, послідовне миття сировини у мийному агрегаті, розмелювання зерна на валкових млинах, протирання рослинної сировини, уварювання томатної пасти у вакуум-випарних апаратах.

При послідовно-обвідному типу зв’язків технологічний потік розгалужується на декілька потоків і частина з них минає один, або декілька, наступних операторів. Такий тип зв’язку використовується в харчових виробництвах при обробці сировини різними методами. Так, при виробництві соняшникової олії частина проміжного продукту піддається прямій екстракції. А інша проходить спочатку через прес для попереднього вилучення олії.

При паралельному типу зв’язків технологічний потік розгалужується на дві-три паралельні гілки, на яких гілки потоку проходять всі оператори, не минаючи жодного з них. Такий тип зв’язку використовують у разі наявності в складі процесу окремих періодичних операцій у випадку отримання з одного виду сировини різних продуктів. Створення таких паралельних дільниць. незважаючи на додаткові витрати, дозволяє істотно підвищити продуктивність технологічної лінії і безперервність процесу. Наприклад, дільниця стерилізації з двох або трьох ліній автоклавів у консервному виробництві.

Перехресним називають зв'язок, коли один технологічний матеріальний потік перехрещується за напрямом руху з енергетичним. Цей тип зв’язку використовують для більш ефективного використання виробничих площ та енергоресурсів. За таким типом зв’язків здійснюється, наприклад, висушування макаронних виробів, плодів, овочів, дрібної риби на паралельних сітчастих конвеєрах, які продуваються потоком теплого повітря, або процес охолодження м’ясних туш, ковбасних виробів, або миття сировини методом за допомогою душових приладів.

Зворотнім зв’язком називають такий, при якому технологічний потік розгалужується на декілька частин і частина з них повертається на попередню або декілька попередніх операцій. Наприклад, при виробництві рибних консервів, коли у попередньо підготовлені порожню банку автомат спочатку наливає половину рецептурної кількості заливи, потім укладається риба і банка знову повертається до автомату з заливою, де в банку наливається друга половина заливи, і банка закупорюється. Системи із зворотнім зв’язком забезпечують ефективне використання устаткування, енергії, підвищенню швидкості процесу та оптимізації технологічних режимів.