Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Food processing equipment. Оборудование для пищевой промышленности. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Translate from English into Russian

Size Reduction and Size Enlargement

Size reduction of bulk solids is a very common and important unit operation found across the process industries. It is necessary for processing products, enhancing and improving the material’s performance properties, or meeting particular processing requirements.

Size enlargement is a process in which small particles are combined into larger masses but the individual particles can still be distinguished.

Depending on the material that needs processing, particle size reduction equipment varies. In large part, a material’s properties will determine which particle size reduction equipment to use. The key reasons for using size reduction technology are as follows:

Separation of a key species

Improved chemical activity or bioavailability

Better product handling characteristics

Size reduction is also known as comminution or pulverization. Generally, this process is done by two methods, the precipitation, and the mechanical method.

The precipitation method is where the substance dissolves in an appropriate solvent and then is finely precipitated by the addition of another solvent. On the other hand, the mechanical method applies the substance with a mechanical force using grinding equipment like a ball, hammer, or a cutter mill, etc. Normally, milling or dry grinding is done for the production of tablets and capsules.

Speaking

Speak about mechanical food processing equipment. Enumerate unit operations, describe their functions and equipment employed. Tell about:

1.size reduction;

2.size enlargement;

3.homogenization;

4.mixing.

51

L e s s o n 5. Heat Processing Equipment (Preservation by the Application of Heat)

Before you read

1.Can you explain how heat processing equipment works?

2.What unit operations are employed during the heat processing stage?

Vocabulary

 

word

translation

1

to be aimed towards

быть направленным на что-либо

2

heat transfer equipment

теплообменное /теплопередающее обо-

рудование

 

 

3

to direct heat towards or away

направлять тепло к чему-либо

from

или от чего-то

 

4

primarily

в основном

5

intended to

предназначенный для

6

extend the shelf life

продлить срок годности

7

cause physical changes

вызвать физические изменения

8

to affect the overall quality

повлиять на качество

9

to alter the chemical structure

изменить химическую структуру

10

to inhibit or destroy microor-

подавлять рост или уничтожать микро-

ganisms

организмы

Read the text

Heat Processing Equipment

Depending on whether the application (and the specific unit operation) is aimed towards heating or cooling the food material, heat transfer equipment can be used to direct heat towards or away from the material, respectively.

52

This section of the text will focus primarily on the applications and equipment aimed towards heating food products, while the following section – Preservation Equipment – will touch on the applications and equipment aimed towards cooling food products, as well as those intended to preserve and extend

the shelf life of food products.

Heat processing equipment – i.e., equipment which heats food – can cause not only physical changes in the food material, but chemical, biochemical, and biological changes as well. These changes can transform and affect the overall quality of the resulting food products – such as by altering the chemical structure or enhancing the flavor – and serve as a preservation method by inhibiting or destroying the microorganisms or enzymes which cause spoilage.

There are many unit operations employed during the heat processing stage, including blanching, baking, roasting, and frying, and Table 3 below describes some of them and outlines the equipment used to execute them.

 

 

 

T a b l e 3

 

Heat Processing Equipment by Unit Operation

 

 

 

 

Unit

Description

 

Equipment Employed

Operation

 

 

 

 

Baking

Similar to, and often referred inter-

Baking ovens

 

changeably with, roasting

 

Direct heating ovens

 

Employs heated air (heated by con-

 

Indirect heating

 

vection, conduction, and radiation) –

ovens

 

and, in some cases, water vapor –

 

Batch ovens

 

to heat and produce physical and chemi-

 

Continuous and

 

cal changes in food material, such as tex-

semi-continuous ovens

 

ture or flavor

 

 

 

Assists in the preservation of food

 

 

 

matter by destroying microorganisms

 

 

 

and reducing the amount of moisture at

 

 

 

the food surface

 

 

 

Suitable for producing bread, crack-

 

 

 

ers, biscuits, and other flourbased or

 

 

 

dough-based products

 

 

Blanching

Employs heated water or steam to re-

Blanchers

 

duce the number of microorganisms and

 

Steam blanchers

 

inactivate undesirable enzymes which

 

Hot water blanchers

 

can cause spoilage

 

 

 

Also cleans, removes excess air from,

 

 

 

softens, and improves the overall quality

 

 

53

 

Typically follows preparation opera-

 

 

 

tions and precedes preservation opera-

 

 

 

tions, such as packaging, dehydrating, or

 

 

 

freezing

 

 

 

Suitable for fruits and vegetables

 

 

Dehydration

Employs heat to remove (i.e., evapo-

Dryers

 

rate) water from solid, semi-solid, or liq-

 

Convective dryers

 

uid food material with the intention of

 

Contact (conductive)

 

producing a solid food product with suf-

dryers

 

ficiently low water content

 

Vacuum dryers

 

Increases the shelf life of food prod-

 

 

Freeze dryers

 

ucts due to the reduced water content

 

 

 

which inhibits microbial growth and en-

 

 

 

zyme activity

 

 

 

Reduces weight and volume and/or

 

 

 

transforms the form of the final food

 

 

 

product

 

 

Evaporation

Removes volatile solvents (typically

Heat exchangers

 

water) from food material by boiling to

 

Evaporators

 

increase the concentration of solid con-

 

Condensers

 

tents

 

 

 

Increases the shelf life of food prod-

 

 

 

ucts due to the reduced water content,

 

 

 

but also increases the rate of chemical

 

 

 

deterioration

 

 

 

Reduces the weight and volume of

 

 

 

the final food product

 

 

 

Typically precedes operations, such

 

 

 

as crystallization, precipitation, and co-

 

 

 

agulation

 

 

 

Suitable for liquid-based food prod-

 

 

 

ucts

 

 

Frying

Employs heated (~160–180 °C) fat or

Fryers

 

oil to transfer heat directly to food mate-

 

Batch fryers

 

rial

 

Continuous fryers

 

Reduces moisture content, forms a

 

 

 

 

surface crust (changes texture and struc-

 

 

 

ture), and inactivates microorganisms

 

 

 

which improves shelf life and overall

 

 

 

quality

 

 

54

Pasteurization

Processes food material under me-

Pasteurizers

 

dium temperatures (70–100 °C) to inacti-

 

In-container

 

vate most enzymes and microorganisms

pasteurizers

 

(but not spores) which cause spoilage

 

Continuous flow

 

Produces food products with limited

pasteurizers

 

shelf lives (short-term preservation

Heat exchangers

 

method)

 

Plate heat

 

Little to no impact to quality and

 

exchangers

 

characteristics beyond the shelf life

 

Concentric tube heat

 

Suitable for dairy, fruit/vegetable-

 

exchangers

 

based, wine, beer, and egg products

 

 

Roasting

Similar to, and often referred inter-

 

Roasting machinery

 

changeably with, baking

 

Roasting ovens

 

Employs heated air (heated by con-

 

 

 

vection, conduction, and radiation) –and,

 

 

 

in some cases, water vapor –

 

 

 

to heat and produce physical and chemi-

 

 

 

cal changes in food material, such as tex-

 

 

 

ture or flavor

 

 

 

Assists in the preservation of food

 

 

 

matter by destroying microorganisms

 

 

 

and reducing the amount of water at the

 

 

 

food surface

 

 

 

Suitable for meats, nuts, vegetables,

 

 

 

etc.

 

 

Sterilization

Processes food material under high

Sterilizers/sterilizing

 

temperatures (100+ °C) to inactivate all

retorts

 

microorganisms and enzymes (including

 

In-container

 

microbial spores)

sterilizers

 

Can be heated by steam, hot water, or

 

Continuous flow

 

direct flames

sterilizers

 

Produces food products with long

 

 

 

shelf lives (long-term preservation

 

 

 

method)

 

 

 

May result in a significant impact on

 

 

 

quality and characteristics

 

 

55

After-reading tasks

Answer the questions

1.What can heat transfer equipment be used for?

2.What can heat processing equipment cause?

3.What can transform and affect the overall quality of the resulting food products?

4.Which unit operation employs heated air to heat and produce physical and chemical changes in food material?

5.Which unit operation can produce food products with limited shelf

lives?

6.Which unit operation may result in a significant impact on quality and characteristics?

Study the key professional terminology. Make the glossary

 

word

translation

1

indirect heating ovens

 

2

batch ovens

 

3

continuous and semi-continuous ovens

 

4

steam blanchers

 

5

hot water blanchers

 

6

convective dryers

 

7

contact (conductive) dryers

 

8

vacuum dryers

 

9

freeze dryers

 

10

evaporators

 

11

condensers

 

12

batch fryers

 

13

continuous fryers

 

14

in-container pasteurizers

 

15

continuous flow pasteurizers

 

16

plate heat exchangers

 

17

concentric tube heat exchangers

 

18

roasting ovens

 

19

in-container sterilizers

 

20

continuous flow sterilizers

 

56

Fill in the gaps to continue the sentences

1.Baking assists in the … of food matter by destroying … and reducing the amount of …at the food surface.

2.Dehydration increases the … of food products due to the reduced …

which inhibits microbial growth and enzyme activity.

3.Sterilization may result in a … … on quality and characteristics.

4.Pasteurization processes food material under …temperatures.

5.Frying employs heated fat or oil to … … directly to food material.

Translate the sentences from English into Russian

1.Heat processing equipment can cause not only physical changes in the food material, but chemical, biochemical, and biological changes as well.

2.Direct and indirect heating ovens as well as batch, continuous and semi-continuous ovens assist in the preservation of food matter by destroying microorganisms and reducing the amount of moisture at the food surface.

3.Blanching typically follows preparation operations and precedes preservation operations, such as packaging, dehydrating, or freezing.

4.Dehydration reduces weight and volume and transforms the form of the final food product.

5.Heat exchangers can remove volatile solvents (typically water) from food material by boiling to increase the concentration of solid contents.

6.Fryers reduce moisture content, forms a surface crust (change texture and structure), and inactivate microorganisms which improves shelf life and overall quality.

7.In-container and continuous flow pasteurizers process food material under medium temperatures (70–100 °C) to inactivate most enzymes and microorganisms (but not spores) which cause spoilage.

8.Roasting machinery employs heated air (heated by convection, conduction, and radiation) – and, in some cases, water vapor – to heat and produce physical and chemical changes in food material, such as texture or flavor.

9.Roasting ovens are suitable for meat, nuts, vegetables.

10.Sterilization may result in a significant impact on quality and characteristics.

57

Translate from Russian into English using the dictionary

Обезвоживание продукции высокой влажности

К пищевым продуктам, имеющим большую влажность, которую нужно удалить можно отнести различные виды соков, пюре, полученных из плодоовощной продукции.

Пищевые продукты, подвергающиеся обезвоживанию, представляют собой сложную полидисперсную систему, в которой наряду с водой (75—90%) содержатся сахар, органические кислоты, их соли, пектиновые вещества, клетчатка, витамины, красящие вещества, эфирные масла, крахмал, белки и ряд других веществ.

Компоненты, входящие в состав продукта, в зависимости от режима и условий процесса вступают во взаимодействие и оказывают влияние на скорость и степень физико-химических изменений.

Вследствие удаления части влаги во время обезвоживания увеличиваются концентрация продукта, его плотность и вязкость, уменьшаются теплоемкость, теплопроводность и повышается температура кипения при том же давлении.

При низких температурах кипения и кратковременном воздействии теплотыболееполносохраняютсяценныекомпонентыпродуктаисвойственныеему цвет, вкусизапах, что благоприятнодлякачестваготовой продукции.

Продолжительность пребывания продукта в аппарате для обезвоживания зависит от метода и интенсивности удаления влаги. Интенсивностьудаления влаги зависитоткоэффициента теплопередачи: чем он выше, тем меньше время, необходимое для концентрирования продукта.

Современное оборудование и режимы обезвоживания позволяют осуществлять концентрирование пищевых продуктов с сохранением их высокогокачестваприэкономномрасходепара, водыиэлектроэнергии.

В зависимости от вида материала, его физико-химических и струк- турно-механических свойств приходится пользоваться разными способами подвода к нему тепла и уноса влаги. Это осуществляется в установках разного типа и разной конструкции. Наиболее часто встречающимися являются выпарные аппараты, но в настоящее время тенденция направлена в сторону аппаратов для обезвоживания в тонком слое продукта. Выбор наиболее рационального вида оборудования, отработка оптимальных режимов подготовки сырья к обезвоживанию и подбор

58

наиболее благоприятных режимов проведения самого процесса обезвоживания с учетом свойств конкретного вида сырья, а также природных и экономических условий определенного предприятия являются основными задачами. Существенное влияние на процесс обезвоживания оказывают два фактора: первый – параметры используемого в данном процессе воздуха; второй - параметры влияющие на процесс образования аэрозольного соединения.

Дегидратация аэрозоля (удаление из жидких пищевых продуктов влаги) происходит путем распыления жидкой рабочей фазы в горячую среду, где происходит ее обезвоживание.

Существует множество установок для удаления влаги из аэрозоля. Наиболее простая установка работает по принципу открытого цикла. При ее работе происходит непрерывное потребление атмосферного воздуха и удаление отработанного воздуха .

Нагретый воздух используется в качестве обезвоживающей среды, после этого отработанный воздух направляют в циклон, где происходит отделение из него взвешенных частиц продукта.

59

Так же существуют обезвоживающие установки, которые работают по замкнутому циклу, в которых греющая среда (воздух, СО2, и т. д.) используются многократно. В этом типе обезвоживающих установок более экономично используется энергия, и что не маловажно в настоящее время, они являются боле экологически чистые, так как установки, работающие по открытому типу, иногда при выходе отработанного воздуха выносят и высушенный продукт.

Главным фактором, который влияет на процесс обезвоживания при аэрозольном способе – является формирование капель или брызг.

Распыление является следствием разбиения рабочей жидкости на маленькие капельки.

Speaking

Speak about heat processing equipment. Enumerate unit operations, describe their functions and equipment employed. Tell about:

1.blanching;

2.baking;

3.roasting;

4.frying;

5.dehydration;

6.sterilization;

7.evaporation.

60