Коллоидные системы. Микрогетерогенные системы. Суспензии. Эмульсии.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

55. Коллоидные системы. Микрогетерогенные системы. Суспензии. Эмульсии.

Коллоидные системы — это гетерогенные системы, в которых дисперсная фаза отделена от дисперсионной среды поверхностью раздела. При условии, что дисперсионная среда является жидкостью, а дисперсная фаза – твёрдым веществом, коллоидную систему называют золем; если дисперсная фаза является жидкостью, то коллоидную систему называют эмульсией. Наиболее значимы коллоидные системы, в которых в качестве дисперсионной среды выступает вода. Они делятся на гидрофильные и гидрофобные коллоиды.

Суспензии – дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой. Они похожи на золи, но отличаются значительной большим размером частиц. Получают их теми же методами, что и золи – диспергированием и конденсацией. Однако для практических целей суспензии получают чаще всего диспергированием нерастворимых твердых веществ в жидкой среде или взмучиванием в этой среде предварительно полученного порошка.

Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей. Радиус взвешенных капелек жидкости в эмульсиях находится в пределах 10^-3–10^{-5 см. Для} образования эмульсий берут жидкости, сильно отличающиеся по типу внутримолекулярных связей. Одна из них должна быть ярко выраженной полярной жидкостью (обычно вода), а вторая неполярная или малополярная (какая-либо органическая жидкость, не растворимая в воде и называемая независимо от ее химического состава “масло”). Обе жидкости, образующие эмульсию, должны быть нерастворимы или малорастворимы друг в друге. В системе должен присутствовать стабилизатор, который в этом случае называется эмульгатором. Эмульсии тем седиментационно устойчивее, чем ближе плотности обеих фаз.

Отличительной особенностью не очень концентрированных эмульсий является сферическая форма частиц (капелек).

70. Классификация процессов, идущих при переработке растительного сырья.

Тип переноса

Движущая сила

Процессы

Технологические операции

Перенос количества движения

Механическая сила, движение

Механические, гидромеханические

Дробление, резание, сортирование, прессование, отстаивание, фильтрование

Перенос теплоты

Разность температур

Тепловые

Нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсация

Перенос массы

Разность концентраций

массообменные

Сушка, экстракция, адсорбция, кристаллизация, растворение, перегонка

Измельчение пищевых сред - это процесс увеличения поверхности твердых материалов путем их раздавливания, раскалывания, истирания и удара.

Процессы измельчения условно подразделяют на дробление (крупное, среднее и мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое).

Резание - процесс механического расчленения продукта с помощью вклинивающегося в него рабочего органа. Резание пищевых продуктов осуществляют для разделения продукта на частицы заданных формы и размеров и для измельчения продукта без предъявления требований к форме частиц.

Отстаиванием называется процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле гравитационных сил.

Фильтрацией называется процесс отделения осадка от суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, которые задерживают осадок и пропускают осветленную жидкость. Центрифугированием называется разделение неоднородных суспензий на фракции в поле центробежных сил. Различают отстойное и фильтрационное центрифугирование.

Сепарированием называется процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил.

Мембранные процессы

Мембранные процессы классифицируют по среднему размеру пор на обычную фильтрацию, микрофильтрацию, ультрафильтрацию и обратный осмос.

К процессам обычного фильтрования принято относить гидромеханические процессы, не осложненные физико-химическими явлениями. Такие процессы проходят на фильтрующих перегородках с диаметром пор от 1 мкм и более.

Микрофильтрация Промежуточное положение между обычной фильтрацией и мембранными процессами занимает микрофильтрация. Принято считать, что поры микрофильтрационных мембран имеют средний размер от 0,1 до 10 мкм. В этих процессах могут отделяться как мельчайшие частицы механической примеси, так и отдельные клеточные организмы, и частицы клеток, как например, дрожжевые клетки в процессах микрофильтрации продуктов брожения. Процессы микрофильтрации осложняются образованием гелеобразных слоев на поверхности фильтрующей перегородки, которую в дальнейшем будем называть микрофильтрационной мембранной.

Ультрафильтрация - это процесс разделения, фракционирования и концентрирования растворов с помощью полупроницаемых мембран. При этом жидкость непрерывно подается в пространство над мембранной под давлением 0,1 - 1,0 МПа. Процессы ультрафильтрации выполняют на мембранах со средним диаметром пор от 0,01 до 0,1 мкм, называемых ультрафильтрационными мембранами. В процессах ультрафильтрации из исходной смеси отделяют самые мелкие бактерии и сферические вирусы, крупные белковые молекулы и т.п. Эти процессы используют для стерилизации жидких сред.

Обратный осмос. Мембраны для процессов обратного осмоса имеют поры, средний диаметр которых не превышает 0,01 мкм. Так как на практике используют обратноосматические мембраны с размерами пор значительно ниже указанной границы, принято измерять средний диаметр пор. Если крепкий раствор соли отделить от слабого раствора полупроницаемой мембранной, то вода немедленно начинает просачиваться сквозь мембрану от слабого раствора к крепкому. Силу, заставляющую воду проникать через микропоры мембраны, называют осматическим давлением.

Смешивание пищевых сред - это механический процесс равномерного распределения частиц отдельных компонентов во всем объеме смеси под действием внешних сил.

Смешивание осуществляется сжатым воздухом или паром; во вращающемся резервуаре смесителя; быстро вращающимися рабочими органами (лопасти, винты, ножи, шнеки); пропусканием массы под давлением через сопла и щели; ультразвуком или гидродинамическим эффектом и др.

Смешивание условно состоит из трех элементарных процессов:

 - конвективное смешивание - это перемещение групп частиц из одного объема смеси в другой внедрением и скольжением слоев;

 - диффузионное смешивание - это постепенное перемещение частиц различных компонентов через вновь образованные границы их раздела;

 - сегрегация - это сосредоточение близких по форме, массе и размерам частиц в разных местах смесителя.

Гомогенизация - процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в текучей среде (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может быть разбит так тщательно, что частицы повторно не рекомбинируются, и сливки не образуются.

Формованием называется технологический процесс придания перерабатываемому продукту определенной формы.

Экструзией называется технологический процесс выдавливания жгутов перерабатываемой массы через формующие отверстия матрицы.

Штамповка - это резка исходного продукта в виде жгута на отдельные изделия и придания им различной формы.

Резка - это деление пластов пищевых масс на отдельные части в форме параллелепипеда. Отливка - это получение изделий определенного объема, формы и рисунка из полужидкой или жидкой кондитерской массы отливкой ее в форму.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности