Top Banner
ץץץץץץץץץ ץץ ץץץץ – ץץץץ' ץץץץ ץץץץץץץץץ' םםםםם1 US gallon = 3.78 liters Accelerated rate of growth of frozen orange concentrate - ץץץ ץץץץץץץץ ץץץץ ץץץץץ ץץץץץץץ ץ60 ץץץץץ. ץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץץ, ץץ ץץץץץץ ץץ ץץץץץץץץ ץץץץץץ ץץץ ץץץץץץ ץץץץץ ץץ ץץץץץץ. ץץץץץ ץץץץץץץ ץץ ץץץץץץ ץץץץ ץץ ץץץץץ ץץץ ץץץץץץץץ ץץ ץץץ. םםםםם םםםםם: ץץץץץ ץץץץ- – ץץץץץץ ץץ ץץץ ץ2 ץץץ ץץץץץץ, ץץץץץץץ ץץץץץץ ץץץץץ. ץץץץ ץץץץץץץ – ץץץץץ ץץץץ ץץץץ.FMC – ץץץץץ ץץ ץץץץ ץץץץ. ץץץץץ – ץץץץץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץ ץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץץץ. ץץץץ ץץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץ ץץץץץ ץץץץץ ץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץץ ץץ ץץץץץץץ, ץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץ ץץץ ץץץץ. – ץץץץ ץץ ץץץץ ץץץץ ץץץ ץץץץץ ץץץץ. ץץץץץץ ץץץץ ץץץץץץ, ץץ ץץץץ ץץץ ץץץץ, ץץץץץץ ץץץץץץ ץץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץץ ץץץץץץ ץץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץץ ץץץץץ. ץץץץץץ ץץ ץץץ ץץץץ ץץץץץץץ ץץץץץץ ץץץץ ץץץץץץץץ ץץ ץץץץץץ ץץץ. ץץץץ ץץ ץץץץ – ץץ ץץץ ץץץץץץ ץץ ץץץץץ ץץץץץץ ץץץ. ץץץץץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץ ץץץץץ ץץ ץץץץ, ץץץץץץ ץץץץץץ ץץ ץץץץץ, ץץץץץ, ץץ ץץץץ ץץץץץץ ץץץץץ, ץץץ. ץץ ץץץץץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץץץץ ץץץץץ ץץץץץ ץץץץץ ץץץץץץ ץץץץץץ. ץץץץץץץ – ץץץץ ץץץץ ץץץ ץץץץ ץץץץץ. ץץץץץ – ץץץץ ץץץץץ ץץץץץ ץץץ ץץץץץ ץץץ ץץץץ ץץץץץץ'ץץץ. ץץץץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץץץ. ץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץץץ ץץץ"ץ. םםםםםםם םםםםם םם םםם םםם: ץץץץץץץ – ץץץץץ ץץץץץץ – ץץץץץ ץץץ – ץץץץץ ץץץ – ץץץץ. ץץץץץץ ץץץץ ץץץץץץץ ץץץץ ץץץץץ ץץ ץץץץץ ץץץץ ץץץץ ץץץץץץץץ ץץץץץץ ץץץץץץץץ ץץ ץץץץfinishing . 1
44
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

הדרים1 US gallon = 3.78 liters Accelerated rate of growth of frozen orange concentrate

בריקס.60רכז אשכוליות יכול להגיע מקסימום ל- הוא הרבה יותר בהיר, מה שמגביר את הסיכויים

להשחמה ואת הסיכוי לראות את ההשחמה. הכמות המיוצרת של תפוזים עלתה עם השנים ושל

אשכוליות לא ממש.

סחיטת הדרים: ואז סוחטים, המכונות נקראות רוזטה.2 – חותכים כל פרי ל-סחיטה ישנה

– סוחטת את הפרי השלם. FMC – סחיטת הפרי השלם. שיטה מודרנית חסרון – כשהשמן האתרי נכנס למיץ הוא מוסיף לו קצת מרירות. צריך להפריד את זרם המים והשמן האתרי מהמיץ על מנת

למנוע את המרירות, אך עדיין יגיע קצת שמן למיץ.היתרון – סוחט את הפרי השלם בלי לחתוך אותו.

לפני הסחיטה, יש מיון לפי גודל, תפוזים גדולים ייסחטו על ידי ראשים גדולים וקטנים על ידי ראשים קטנים.שאריות של שמן אתרי מוסיפות מרירות למיץ ומורידות את האיכות שלו.

לסנן את המיץ – על מנת להוריד את תכולת הפולפה שלו.השלב הראשון בעיבוד פירות ההדר הוא לסחוט את המיץ, מקבלים שאריות של קליפה, זרעים, מי שטיפה, מיץ.

עם החומרים הללו ניתן להמשיך לעבוד ולקבל בהמשך מוצרים נוספים.מהזרעים – ניתן לקבל שמן לאחר סחיטה.

קליפה – ניתן לסחוט ולקבל מיץ שכולל שמן אתרי ונרינג'נין. מריכוז המיץ ניתן לקבל מולסה. את הציפה ניתן לייבש ולתת כמזוןלבע"ח.

דיאגרמת עיבוד של פרי הדר:מהחורשה – למכלי האחסון – מיצוי שמן – מיצוי מיץ – סיום. ממיצוי השמן ממשיכים לשלב הסיום של מיצוי השמן

.finishingבמיץ כשמגיעים לשלבים האחרונים זה נקרא .desludgerהצנטרפוגה היותר גדולה, זאת שמפרידה בין המים לשמן האתרי נקראת

בקירור – שאריות שעוותיות צפות ויכולות גם הן להיות מופרדות. כך מקבלים שמן אתרי נקי.

שאריות הקליפה )ללא השמן האתרי היא פחות מרה( מיובשות וניתנות כמאכל לבקר.

פקטין – מכיל קב' מתוקסיל וקרבוקסיל.על מנת שהוא יגיב עם הקלציום הוא צריך לנצל את הקב' הקרבוקסיליות.

כשהתרכובת של הקלציום פקטט נוצרת, דביקות הקליפות נעשית הרבה יותר קטנה, זה מייצר מרקם קשיח ונוקשה יותר, וכךהסחיטה יותר קלה וניתן לייצר מיץ קליפות. עושים זאת על ידי טיפול עם סידן. מקבלים פקטט סידן.

מקבלים נוזל מהסחיטה של הקליפות, את הנוזל שמקבלים מרכזים ואז מקבלים מולסה.Lime: CaO or Ca(OH)2

כשמחממים מנדפים את כל השמנים האתרים שהגיעו בטעות למולסה.

1Acetic acidCH3COOH Lactic

acid, C3H6O3

Page 2: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

מולסות הן חומרי הגלם של חומצה ציטרית ולקטית, חומץ, בוטילן גליקול ומשקאות חריפים.

Citrus Molasses•The press liquor, which may amount to approximately half of the total weight of the lime-cured peel residue, can be

concentrated to thick syrup, commonly known as citrus molasses .•Before concentration, this liquor contains from 9 to 15% soluble solids, of which 50 to 70% consists of soluble sugars.•Passing the liquor through the vibrating screens of 40- to 80 mesh to remove the suspended solids.•The liquor is next superheated to 116-127°C .•Flashing into a vapor-liquid separator.

•The resulting vapors are passed to a surface condenser, by which oil is recovered from the condensate as a by-product. •The heat treatment not only sterilizes the liquor against spoilage organisms, but precipitates the calcium salts.•In some instances, the press liquor is clarified before it is passed to the multiple-effect evaporators .•The press liquor is concentrated to 50°Brix, and subsequently screened (40 mesh) to eliminate particles before

concentration to 72°Brix in a single-effect evaporator with forced circulation .

הרכב קלאסי של מולסה מפירות הדר:

סוגים של מולסה:2אשכולית שאין בה גרעינים.1דנקן .2

.70-80הערכים המינימלים של הבריקס הם בין

)מאפיין דבש( הוא הרבה יותר מתוק בגלל הפרוקטוזה.סוכר אינברטי סוכרוז, מוסיפים אינברטאז. הסוכרוז מתפרק לגלוקוז ופרוקטוז.90%לוקחים תמיסה של

ניתן לקבל סוכר אינברטי גם על ידי הוספת גרם חומצה לק"ג סוכר.C12H22O11 (sucrose) + H2O (water) = C6H12O6 (glucose) + C6H12O6 (fructose)

יש כמה דרכים לסלק חלקיקים מהמולסה:לסנן, לגרום להם לצוף, לעשות צנטרפוגה, או לעשות שיקוע.

השיקוע היא הדרך הטובה ביותר לסלק חלקיקים לפני שמרכזים את הנוזל למולסה.כל המולסה הגיעה מהקליפה! זה אומר שיש בה קצת שמן אתרי שצריך לסלק.

בשיקוע השמן כמובן יצוף למעלה ואז יפריע לחלקיקים לשקוע, ולכן חייבים לסלק את כמות השמן שלא תפריע לשיקוע.

2

Citric acid, C6H8O7

Page 3: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

מולסות שהפיקו מתפוזים,קנה סוכר וסלק סוכר.

אין בהם כמעט בכלל חלבון. כלומר – זהו לא מקור

לחלבון לחיות. לכן מוסיפים להם עשבים

שעשירים בחלבון.

הבעיה העיקרית היא חוסרבחלבון וחנקן.

צריך לקבע את החנקן בתוךהמערכת.

עושים זאת על ידי הוספתאמוניה.

התהליך גורם להשחרה שלהמוצר.

זהו תהליך אקסותרמישמייצר הרבה חום

.Cכשמפסטרים מיץ הדרים, פוגעים בויטמין סינטטי לתוך המיץ עד הכמות הטבעית שהייתה בו.Cתעשיית שמכבדת את עצמה מוסיפה ויטמין

סינטטי לטבעי.Cאין הבדל בין ויטמין

שמנים אתרים – נמצאים בתוך זקיקים, יכולים להיות גם בפלבדו

3

Page 4: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

כשסוחטים את הפרי, יש זרם של מים ושמן אתרי.השמן הראשוני הוא הטוב ביותר )לא עבר חימום( ילך לתעשיית הקוסמטיקה או התרופות.

הכמות המתקבלת היא יחסית לשטח הפנים של הפרי. איזופרנים.2 זהו -לימונן.D( הוא 90% )השמן האתריהמרכיב העיקרי של

(C5H8טרפנים נוצר מאיזופרן )

d-Limoneneחומר זה ממיס מאוד טוב. הוא יכול לנקות כל מיני דברים שמתמוססים בו.

זהו מנקה ממקור טבעי. -לימונן אבל האיכות שלו פחותDמה שמפיקים מהקליפות, מהמולסות והשאריות, זהו גם שמן אתרי שהמרכיב העיקרי שלו הוא

טובה.•d-Limonene is the major component of the oil extracted from citrus rind. When citrus fruits are juiced, the oil is pressed

out of the rind. This oil is separated from the juice, and distilled to recover certain flavor and fragrance compounds. The bulk of the oil is left behind and collected. This is food grade d-Limonene .

•After the juicing process, the peels are conveyed to a steam extractor. This extracts more of the oil from the peel. When the steam is condensed, a layer of oil floats on the surface of the condensed water. This is technical grade d-Limonene.

•In the past decade, the use of d-Limonene has expanded tremendously. Much of the product goes into making paint solids, used to impart an orange fragrance to products, and used as a secondary cooling fluid .

•But the largest growth segment has been the use of d-Limonene in cleaning products. This has occurred in both industrial uses and in household/institutional products .

•d-Limonene can be used either as a straight solvent, or as a water dilutable product.

פקטיןפירות הדר הם מקור מעולה לפקטין.

סוגי פקטין:•Rapid-set pectinsעל מנת שתתרחש ג'ליפיקציה ה – pH סוכרוז. 65%, ונוכחות של עד 2-3.5 צריך להיות בין •Slow-set pectins.ניתן להוסיף חומצה בבת אחת בלי החשש שתהליך הג'ליפיקציה יחל עוד לפני ההוספה –

פקטין שעושה את הג'ליפיקציה מהר – אם רוצים להכניס חתיכות של פרי ולא רוצים שהן ישקעו בתחתית, זה יתרון שהג'ל יתקשהמהר.

פקטין שעושה את הג'לפיקציה לאט – כשעושים ייצור של ריבות זולות, רוצים להכניס את הריבה כשהיא רותחת למיכל.בפירות הדר פקטין מופיע בעיקר בצורת פרוטו-פקטין באלבדו, בדופן התא של שקיקי מיץ.

באלבדו יש יותר פקטין מסיס מאשר בפלבדו

Low-methoxy pectin .פקטין שרמת המתוקסיות שבו נמוכה, זה אומר שיש בו יותר קרבוקסילים – מהקב' יהיו קרבוקסילים.50%צריך שיותר מ-

קרוב מבחינת מנגנון הג'ליפיקציה לאלגינט. מדובר בקשרים יונים ולא בקשרי מימן .

4

C10H16

Page 5: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

.pHפקטין זה אינו דורש סוכר כדי לעבור ג'ליפיקציה ולא רגיש ל-

למה לא לעשות ריבה דיאטטית מאלגינט?כיוון שהמרקם שלה לא יהיה טוב.

ג'ל שנוצר מפקטין הוא ג'ל שניתן למרוח, כמו שצריך בריבה. אבל לעומת זאת אלגינט לא מתאים מבחינת המרקם.

Pectate Pulpזהו פקטין שלא ניקו עד הסוף, מכיל כמות גדולה מאוד של חומרים פקטים וחומרי דופן אחרים.

ההגדרה האמריקאית למרמלדה: ג'ל שקוף שמכיל קליפה חתוכה שמורחפת בו.

הדגש הוא על השקיפות של המוצר.ההגדרה הבריטית שונה.

מוצקים מומסים. )בסיכום שנה שעברה כתוב שזה התקן לריבה(68%בנוסף, צריך להכיל לפחות על מנת לסלק מרירות:

מכניסים למים עם מלח, הולכים ומגדילים את ריכוז המלח. המלח עושה דיפוזיה, ממצה את החומרים המרירים החומצה, ואזצריך לשטוף אותו.

התססה של מיצים: ג' כהל.0.55כמות הכהל המתקבלת בכל תהליך של תסיסה – מכל גרם של סוכר – מקבלים

תכולת האלכוהול במשקה האלכוהולי נמצאת בקשר לינארי לכמות הסוכר שהיה במיץ במהלך התסיסה.

פחמן דו חמצני, ו-מולק' של מים.2 אתנול, 2גלוקוז נותן

כמות כהל שנוצרת כנגד כמות הסוכר המוסף לליטר. עד החץ האדום בערך זה יחס לינארי, לאחר מכן הגרף מתחיל

להתכופף. זה אומר שעד תוספת מסוימת של סוכר למיץ, עדיין ניתן לקבל

כמות של כהל ביחס לינארי לכמות הסוכר שהוספה.

5

Page 6: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

Wine ~16°C

Brandie~24-27°C

As the temperatureIncreased to 35°C or higher duringThe active period of fermentation,The fermenting juice had to be forced through cooling coils.

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

אלכוהול. 13%, על מנת להגיע לבערך 24על מנת להכין משקה אלכוהולי ממיץ פירות הדר, הבריקס חייב להיות לפחות

תהליך של תסיסה הוא אקסותרמי – מייצר חום.אם זה מתחמם יותר מידי, המיץ יכול לעבור השחמה.

מעלות. קצב10באופן כללי - כשמעלים ב-

.2הריאקציה עולה פי בנוסף השמרים יכולים להפגע מהטמפ' הגבוהה של תהליך התסיסה.

לכן צריך להשקיע אנרגיה בקירור תוך כדי התהליך.

מעלות.16אם רוצים לייצר יין צריך להשאר בטמפ' של בערך מעלות.24-27ברנדי )מכיל הרבה יותר כהל( – ניתן לעבוד ב

מעלות, כל תהליך התסיסה וייצור הכהל הולך ופוחת.50כשמגיעים לטמפ' של אם עובדים בטמפ' גבוהות , החיידקים של החומצה האצטית מתחילים לנשום, והופכים את הכהל לחומץ. אם רוצים לייצר חומץ

זה טוב אבל אם רוצים לייצר משקה כהלי זה הרבה פחות מוצלח.

חומץ פירות הדר – מכניזם:2מעורבים

סוכר מותסס לאתיל אלכוהול, ולאחר מכן האלכוהול מתחמצן לחומצה אצטית על ידי חיידקי חומצה אצטית. מ"ל. 100 ג' של ח.אצטית ל-4גבול חוקי –

סוגים של חומצים – תפוזים, אשכוליות, תפוחים וחומץ שמגיע מקליפות.4יש בבחינה נשאלה השאלה – איזה חומץ הוא הכי טוב?

חומצה אצטית ולא פחות.5%האחרון ברשימה – בעל החומץ הכי טוב הוא זה שנעשה מסחיטת קליפות של הדרים.

בתהליך ייצור כהל אפשר להשתמש במולסות. ניתן גם להשתמש בהן כזרז לתסיסה, כי המקור שלה הוא טבעי.

6

Page 7: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

SCP – single cell proteinכל שארית של סוכר שנותרה לנו בתעשייה – נגדל עליה מיקרואורנזמים, הם יתרבו ויהוו מקור לחלבון – לחיות משק.

את מה יגדלו? את מה שגדל הכי מהר ומייצר הכי הרבה חלבון.

אנליזה של שמר יבש – מכיל כמות גדולה מאוד של לחות, כלומר הוא לא מתקלקל.

אם רוצים להפיק חומצה מהדרים, צריך להפיק את זה מלימונים כי שם היא נמצאת בכמות הגבוהה ביותר.איך מפרידים את החומצה מהמיץ?

צריך לשקע אותה.עושים זאת על ידי הוספת קלציום. מקבלים מלח של ציטרט )קלציום ציטרט(

עכשיו רוצים להוציא את הקלציום.. הוא מגיב עם הקלציום ומקבלים גבס. הגבס שוקע.4SOמוסיפים חומצה גופריתית, מקבלים ח.ציטרית ו

העיקרים בעלי השימוש הנפוץ ביותר הם הספרידין ונרנגנין, נרנגנין אחראי בעיקר על הטעם2פירות הדר עשירים בפלבנואידים, המר.

איך מייצרים אבקה מרכז?מקציפים אותו, מכניסים לבפנים אוויר. בועיות הגז מתפזרות בתוך הרכז.

רוצים שהוא יכיל כמה שיותר גז, כך האבקה שתתקבל תהיה פורוזובית יותר, תתמוסס יותר מהר.זה עובר דרך אוויר קר שמייבש את הנוזל.

מקררים את האבקה

המספרים הם מספרי הדקות שעברו מרגע התחלת ההקצפה. דקות בועות הגז הרבה יותר גדולות כי הם20ניתן לראות כי אחרי

התחברו אחת עם השניה. מוסיפים פוליסכרידים וחומרים אחרים שמטרתם להסמיך עוד יותר את

הנוזל, על מנת להקטין את קצב חיבור בועות הגז בינן לבין עצמן. לוקחים את השטח של הבועות ומחלקים אותו למספר הבועות, מקבלים

את השטח הממוצע שבועה מקבלת, ההנחה היא כי הבועות ממלאות אתכל השטח.

כך יודעים מהו קוטר הבועה הממוצעת.

7

Page 8: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

Dividing the area of the field of observation by the number of bubbles in the observed area = averaged area of the circle. The diameter of the circle of this area is designated as the “bubble-size index .”

– פלחי הדרים 1 מעבדה מס' תהליך –

אשכוליות )רחיצה(. ••Scalding ,)דקות. קילוף. 10 מע"צ, 95 )אמבט מים וקיטור פילוח. •אמבטי סודה קאוסטית. •סילוק שאריות ממברנות. •הכנסת פלחים לקופסאות. •הכנסת סירופ חם ודארציה. •סגירה. •פסטור. •קירור. •תיווי.•אחסון. •

חומר גלם ותוצר – שינויים בחומר הגלם, מחייבים שינויים בסירופ.•בריקס בלנדר.•שיווי משקל לאחר לפחות שבועיים. "בומבאז". •דיפוזיה )מה נכנס ומה יוצא(.•שני סוגי מוצרים )שלמים ושבורים(. • , סירופ מרוכז מאד.heavy, סירופ מרוכזlightתמיסה: מים, מיץ אשכוליות טבעי, מיץ אשכוליות בתוספת סוכר, סירופ קל •סוכרים: סוכר לבן, סירופ גלוקוז, דקסטרוז ופרוקטוז.•חומצות מאכל: ציטרית, מאלית, אדיפית, פומרית, אורתופוספורית.•תוספים מותרים: מלחי סידן, פקטין.•מי שתייה. •אסור להוסיף חומרי שימור ו/או חומרי צבע טעם וריח. •

סימוןקוד מפעל )יצרן(, קוד מוצר, יום ושנה )תאריך ייצור(. •ציון "ורודות" במידת הצורך. •אין לציין "מעולה".•משקל נקי. •פירוט רכיבים לפי סדר תכולה יורד )אין צורך בציון •

מים(. דיון בנושא "אינו מכיל חומר שימור". •

דרישות מהמוצרטעם, ריח וצבע אופייניים. מרקם טוב. •ערך רפרקטומטרי תלוי בסוג הסירופ.• בריקס. 18 בריקס. בסירופ מרוכז 16 בריקס. בסירופ 11בסירופ "קל" ערך רפרקומטרי במדגם • נורמל נתרן הידרוקסידי בנוכחות פנול פתלאין.0.1. טטרציה עם 1.4 - 0.5%חמיצות • בדוגמא. 51 במדגם, 53 סמ"ק 1000 סמ"ק( במיכלים עד 100משקל פרי לאחר סינון )גר' ל-• )אחוז משקל מהמשקל לאחר סינון(. 78%פלחים שלמים • . פלח מפוצל ייחשב לשלם אם אינו נוטה להתפורר. שברי פלחים0.75פלח שלם זה שאורכו שווה לאורך מקורי כפול •

שמחוברים ע"י "חוט" או קרום, לא ייחשבו לפלחים שלמים. סמ"ר16 זרעים מפותחים. שטח של חלקי פרי מכוסי אלבדו לא יעלה על 2 גרם של מוצר לא יהיו יותר מ-560בכל •

בדוגמא.

8

Page 9: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

– אבקות 3שיעור מס'

כשמאפיינים אבקות, עושים זאת לפי התהליך הנדרש על מנת לייצר אותן.יש אבקות שאוכלים אותן בתור אוכל, ויש אבקות שמערבבים אותם בתוך אוכל.

)כדאי לטחון תבלינים בבית כי הארומה והאיכות הרבהיותר טובים.(

– שיטת ייבוש מקובלת ונפוצה, משמשתייבוש בהתזה למשל להכנת מזונות של תינוקות, סוגי קפה שונים.

שיטה לא יקרה שנותנת תוצר אחיד, ניתן לעבודבכמויות גדולות.

דוגמא: אבקת ביצים.

ייבוש בתוף – שופכים אבקה על תוכן של תוף מחומם, המים

מתייבשים ונשארים עם המוצק שניתן לגרד אותו.

אבקות שעברו אגלומרציה – סוגי קפה שונים, אבקות חלב.

לאחר מכן החלקיק מתמוסס יותר טוב.

9

Page 10: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

באבקות – מים משמשים כמו דבק. אם מנדפים את המים שהדביקו את החלקיקים, נשאר חלקיק הרבה יותר גדול.

אבקות שהתקבלו על ידי שיקוע – .pHניתן לשקע חלבונים למשל על ידי שינוי

אבקות קריסטליניות – יש שם קריסטלים/גבישים.

לדוגמא – גבישים של מלח או סוכר

ערבוב של אבקות – אבקות משקה לדוגמא, שהן תערובת של סוכר, חומצה, צבע

מאכל ועוד. כולן אבקות.דוגמא נוספת – אבקת כביסה )גם היא תערובת של אבקות(

אפיון אבקות לפי גודל – מבדילים בין אבקות שטחונות דק לאבקות שטחונות גס.

טחינה דקה – קמח למשל.אבקות גסות – גבישי סוכר למשל.

אפיון אבקות לפי הנכונות לספיחת לחות של האבקה – אבקות מאוד היגרוסקופיות )סופחות הרבה לחות( – מיצי פירות מיובשים-היגרוסקופיות )קפה לדוגמא(-סופחות לחות פחות.-

הבעיה באבקות שסופחות מאוד, שהן מגבשות מהר מאוד את כל התערובת ולפעמים זה לא רצוי.

אפיון לפי יכולת הזרימה – זורמות בקלות )סוכר בצורה של גרנולות(-קצת דביקות )קמח למשל(-אבקות דביקות )זורמות גרוע( – כל אבקה שספחה מים מתחילה להדבק וזורמת גרוע.-

אפיון לפי שימוש – קמחים-אבקות אינסטנט )מרקים, אוכל לתינוקות...(-תבלינים-ממתיקים-מזון נוחות )כזה שמחממים מיד, כמו למשל תערובות לעוגות(-תוספים שמוסיפים למזון כמו מלחים למשל, פיגמנטים, ויטמינים-

אפיון לפי המרכיב הכימי העיקרי של האבקהבקמח למשל – המרכיב העיקרי הוא עמילן-תבדידים מסויה – המרכיב העיקרי הוא חלבון סויה. -מרכיב עיקרי סוכר גבישי – בגלוקוזה או פרוקטוזה.- סוכרים אמורפיים – סוכרים לא גבישיים – במיצי פירות מיובשים למשל. אם מייבשים מיץ פירות מקבלים סוכרים שאין-

להם צורה של גביש.מרכיב עיקרי שומנים – אבקת מרק לדוגמת.-

ניתן לראות כי קמח מופיע תחת משפחות שונות.

ייבוש בהתזה – לוקחים מזון נוזלי ומעבירים אותו דרך המכשיר שהופך אותו לתרסיס.

חלקיק של נוזל יש גם קצת מוצק, ואז המים מתנדפים ונשארים רק עם המוצק שהופך לאבקה כי בכלהחלקיקים מאוד קטנים.

הפיה של המכשיר נקראת אמוטייזר .תמיד נשארים טיפה מים.

Drum dryer – ייבוש בתוף – לוקחים נוזל שמכיל כמות גדולה של מוצקים.

ככל שעובדים עם יותר מים כך יש יותר מים לנדף. החלק הירוק הוא הנוזל בו מעורבבים חלקיקי המוצק, אם התוף מסתובב ונוגע כל הזמן בתמיסה,

הגליל מושך פילים דק של נוזל .התוף בפנים מחומם.

10

Page 11: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

אם מחממים חזק את התוף בפנים, אז על גבי הגליל יתנדפו מולק' המים, ואז בשלב מסוים כבר מקבלים אבקה מהנוזל. מגיע עד מ"צ. מהיר מאוד.145לטמפ'

יש שלב בו האבקה מגורדת מהתוף ונצברת. תופים. יש ביניהם מרווח קטן מאוד )בגודל של מיקרונים למשל(, מכניסים את2התהליך יכול להיות גם של

הנוזל המרוכז, הגלגלים מחוממים מבפנים, זה הולך ומתייבש, ובנק' מסוימת האבקה מגורדת מהתופים.

סופח מים.היגרוסקופי – אם מסתכלים בזכוכית מגדלת על אבקה של מלח )צורתו היא של קוביה( שספחה קצת מים, ניתן לראות שקורה משהו.

– הדבקה בתוך החלקיק עצמו.קוהזיה – הדבקה בין החלקיק לבין משהו אחר.אדהזיה

תכונות פיזיקליות של אבקות - צריך להבחין בין גרגר אבקה בודד לבין הרבה גרגירים יחד.

bulkהרבה חלקיקים – נקרא צבר/

כשמסתכלים על חלקיק בודד, גם אם יודעים את כל הכימיה שלו ויודעים עליו הכל – אין לנו שום יכולת ניבוי מתכונות החלקיקהבודד על תכונות האבקה כולה. הסיבות לכך:

הגיאומטריה של האבקה )הגודל של קופסת האחסון קובע את היחסים בין גרגירי האבקה(-ההיסטוריה של האבקה-

אם רוצים לאפיין חלקיקים של אבקה – הדבר הראשון שחשוב – ממה הם עשויים, מה החומר.-באיזה תהליך עשו את זה-התכונה הכי חשובה באבקות – גודל החלקיק. מדברים על גודל חלקיק ממוצע כיוון שיש חלקיקים בכל מיני גדלים.-

גרנולות של עמילן – הגודל שלהן נמדד במיקרונים.

אחת הדרכים לקבוע מה גודל החלקיקים הוא לעשות ניפוי.

– שמים את הנפה עם גודל הרווחים הגדול ביותר למעלה, וכך למטה את הנפות עם גדלי המרווחים היותרמערכת נפות רועדותקטנים.

ד', לאחר מכן שוקלים את הנפות.15שופכים את החומר בנפה העליונה, מטלטלים את המערכת בערך המשקל שלהן היה ידוע מראש, וכך ניתן להחסיר ולדעת כמה אבקה יש על כל נפה.

הבעיה – חלקיקים שמחוברים ביניהן לא נפרדים. בעיות: 2 למערכת הניפוי של אבקות יש

אם משקיעים מאמצים מכנים להפרדה, ניתן לפרק או לשבור חלקיקי אבקה.-חלקיקים שמודבקים לחלקיק גדול יותר, לא נספרים.-

קפה – שלושת סוגי הקפה הנפוצים:

קפה שעבר ייבוש בהתזה-אגלומרייטד קופי-קפה מיובש בהקפאה-

Most food particles have a similar soliddensity (i.e., the density of the solid materialfrom which they are made disregarding anyinternal pores) of ~1.4-1.5 g/cm3 dependingon the moisture content. This is mainly dueto the similar density of the main ingredients.

Glucose 1.56 g/cm3; Sucrose 1.59 g/cm3; Starch 1.50 g/cm3;Cellulose 1.27-1.61 g/cm3; Protein (globular) ~1.4 g/cm3; Fat0.9-0.95 g/cm3; Salt 2.16 g/cm3; Citric acid 1.54 g/cm3;Water 1.00 g/cm3

קפה שעבר ייבוש בהתזה – כל החלקיקים נראים פחות או יותר אותו הגודל בעין רגילה. כשמסתכלים בהגדלה רואים שזה לא ממש ככה. כשעושים אבקה, לא

משנה באיזה תהליך, אף פעם אין אחידות!לפעמים מוצאים חלקיקים שלא התמוססו.

אגלומרייטד קופי –

11

Page 12: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

מבנה הרבה יותר מפורץ. הגבישים מתחברים אחד לשני ומתקבלים חלקיקים הרבה יותר גדולים. תהליך יקר יותר. הסיכוי למצוא קפה שלא התמוסס הוא

קטן יותר

קפה מיובש בהקפאה – מים מנודפים ויוצאים בסובלימציה מתוך המערכת.

החלקיק הזה הוא מאוד מפורץ, ומאוד פורוזיבי! זה אומר שהוא מתמוסס טוב מאוד.היות ומוציאים ממנו את המים בהקפאה, הארומות נשארו בפנים. הקפה הוא הרבה יותר ארומטי. זוהי שיטת הייבוש הכי יקרה.

צפיפות – צפיפות החומר ממנו נעשה החלקיק.צפיפות המוצק

לא כוללים את כל הגזים והדברים שנמצאים בחלקיק. המוצק נטו ללא חללי הגז. בלי הפורות.

.g/cm3 1.4-1.5צפיפות אבקות היא בדר"כ

, זה אומר ששומן צף על מים.1ערך הצפיפות של שומן קטן מ-.g/cm3 2.4מלח –

זה אומר שלאבקת מרק יש צפיפויות מוצק שחורגות מצפיפויות המוצק הרגילות במזון. )מורכבת משומן ומלח(

– צפיפות החלקיקהמסה של החלקיק לחלק לנפחו האמיתי.

מדברים על החלקיק כאילו אין בו פורות

חלקיק של קפה מיובש בהקפאה דומה למשהו ספוגי.

בכל תעשייה שיש בה חלקיקים יכול להיווצר אבק.

– חלקיקים מאוד קטנים.אבק

אבקה שעוברת שחיקה/שבירה – יכולה לתת אבק.

אבק הוא גם מפגע תברואתי, ויכול לגרום גם למפגעים אחרים.אם מפעל מתעסק עם אבקות ומייצר אבק, צריך לדעת שאבק הוא מאוד נפיץ ויכול לגרום לפיצוץ.

ככל שגרגר האבק קטן יותר כך הוא נדלק מהר יותר.צריך מספיק חמצן על מנת שיתרחש תהליך של בערה. )יחס אבק לחמצן(

צריך משהו שיאתחל את התהליך/טריגר.

על מנת שחלקיק יידלק הוא צריך לעבור הצתה, ככל שהוא קטן יותר , כשהוא מקבל אנרגיה הסיכוי שלו להידלק גדול יותר.

: מה הסיכוי שמפעל מסוים יתפוצץ.אינדקסי פיצוץהגדירו .50מי שעובד עם עמילנים – המספר הוא בערך

13.2סוכרים – 9דגנים –

3.8קמח חיטה – 0.1קפה – קטן מ-

זה אומר שהסיכוי לפיצוץ במפעלי קפה הוא הרבה יותר קטן.

אם המספר הוא לא אפס – עדיין יש סיכוי שהמפעל יתפוצץ. – הסיכוי לפיצוץ דיי גבוה.10יותר מ-

גורמים: 2 תלוי בעיקר ב- הסיכוי לפיצוץגודל חלקיקי האבקיחס אבק/אווירזמינות של טריגר

לסיכום – אם לא מקטינים את כמות החלקיקים שנמצאים במערכת, הסיכוי לפיצוץ גדול.

חישוב כמות הגז שנמצאת בתוך המערכת. פחות צפיפות הבלק חלקי צפיפות המוצק.1 של האבקה שווה ל-הנקבוביות הכללית

צפיפות הבלק – צפיפות המוצק שכן מכיל את הפורות.

12

Page 13: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

interparticleכשיש חלקיקים בתוך קופסא, יש פורות בתוך החלקיק, ויש פורות/מרווחים בין חלקיקים שגם מלאים בגז. זה נקרא porosity.

אם לוחצים אבקה, הנפח שלה קטן.אם לוחצים חזק על כלי שמכיל אבקה, האבקה מתחילה לשקוע בתוך הכלי.

הנפח לא השתנה, אך כמות המוצק בצנצנת עלתה. 4 שיעור מס'

כשמדברים על צפיפות של אבקות , צריך לומר באיזה תנאים הצפיפות נמדדה.Loose bulk density.מודדים את הצפיפות מבלי לדחוס את האבקה או להשפיע עליה –

Tapped bulk density.צפיפות שמודדים אותה אחרי שעושים ויברציה של הצנצנת - Compact desityהצפיפות לאחר שדוחסים את האבקה –

כשדוחסים אבקה, מקטינים מאוד את הנפח שלה, ואז שוב משנים את הצפיפות.כלומר – כשמודדים צפיפות התנאים חשובים .

מלח – תכולת הלחות יחסית נמוכה.קמח – תכולת לחות יחסית גבוהה.

אבקות דביקות – רכותאבקות לא דביקות – קשות

למרווחים בין חלקיקי האבקה בצנצנת קוראים – מרווחים אקראיים.

כשלוקחים אבקה שהיא לא דביקה, יש קצת סידור מחדש של החלקיקים בתוך המערכת.

חללים מבניים – כשלוחצים אבקה דביקה.באבקה רכה יותר החלקים יכולים לעבור דפורמציה במימדים שלהם. כשלוחצים את החלקים הם יכולים למלא את המרווחים.

לאחר ביצוע הלחיצה – מקבלים חומר פלסטי יותר. חלק מהחללים נעלם.

– אבקה קוהזיביתבאבקה מים משמשים כדבק.

כשלוחצים את הגרגירים הם נדבקים אחד לשני.

מה משפיע על פעילות פני השטח של הגרגר?

13

Page 14: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

חומר הגלם.-חוסר טוהר בחומר. נקודות בהם מים נקשרים יותר טוב.-

כשרוצים לבדוק את ההשפעה של לחץ על אבקה, איך עושים זאת בצורה פיסית?שמים את האבקה בקופסא וסוגרים הרמטית. מכניסים לתאים בטמפ' שונות.

מאמץ – הכח של המשקולת חלקי השטח של הקופסא.טמפ' – אנחנו קובעים.

.לא ניתן לדעת מה יקרה לאבקה בטמפ' שונות, חייבים לבדוק זאת.כל פעילות פני השטח משתנה כתוצאה משינויים ב: טמפ', לחץ, זמן.יצרן של אבקות חייב לעשות את הנסיונות האלו.כששמים לחץ וטמפ' – עושים האצה של הניסוי.האצת הניסוי והתוצאה שלו מראים לנו מה יקרה לאבקה בעוד כמה שנים

אחד הקלקולים של האבקות – .cakeהחלקיקים מתחברים אחד לשני ונוצר

.anti-cakingעל מנת למנוע זאת – יש חומרים שנקראים – Cake.זה אומר תגובה בין חלקיקים

חומר שפועל נגד – צריך להקטין את הכוחות בין החלקיקים על מנת למנוע את התופעה. של האבקה.Loose bulk densityפעילות החומרים האלו – להגדיל את ה-

כדי לענות על השאלה כמה חומר כזה להוסיף – )יותר מידי – יקר, פחות מידי – לא יעבוד(.אם מוסיפים יותר מידי עלולים להרוס או סתם לבזבז כסף.-צריך להיות יחס בין חלקיק החומר לחלקיק האבקה שהוא מצפה.-

הולכת ויורדת. Loose bulk densityכשהלחות עולה,

השינוי במסה של האבקה כתוצאה מתוספת לחות הוא זניח, לעומת זאת השינוי בנפח הוא גדול.

14

Page 15: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

למוצרים שונים.anti-cakingהטבלה מראה את החומרים שעושים .2% עד anti-cakingניתן להוסיף

כשקונים את המוצרים בחנות, הם כבר מגיעים עם החומרים האלו.Loose bulk density עולה כשמוסיפים anti-caking.

הנפח יורד כי החלקיקים כבר לא נדבקים האחד לשני.

יוריד את הנפח של האבקה עם הזמן. זה קורה כשהאבקה מטלטלת בדרך לצרכן.tappingייתכן ש-

כשמאחסנים אבקה במיכלים גדולים – יש לחץ שמופעל על האבקה כי יש כמות מאוד גדולה בכלי.אחסון במיכלים גבוהים שמכילים אבקה – מפעיל לחץ על האבקה.

בתעשיית התרופות – לוחצים בכוונה על האבקה על מנת שהיא תכנס לכמוסה.

לחיצה על אבקה מתרחשת תמיד גם כשרוצים וגם כשלא.

המאמצים שדרושים כדי להפוך אבקה לכדור, הם גדולים פי כמה סדרי גודל מאשר אלו שקיימים במאגר של אבקה שאף אחד לאנוגע בו.

= שבר הירידה בנפח פעמים.Nנפח האבקה הראשוני – נפח האבקה אחרי שטפחנו על האבקה

חלקינפח האבקה הראשוני.

15

Page 16: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

כשמציירים את השתנות הנפח ביחס למספר הטפיחות, לא מקבלים יחס לינארי. קבועים.A+b(. abn/1+ bnעל מנת לייצר את הקו, כותבים את הביטוי למעלה )

הקבועים.2דרך הקו הישר ניתן לחשב את

ככל שיש פחות קבועים, כבר המודל יותר טוב.

האם יש קשר בין הצפיפות לבין הלחץ המופעל?הצפיפות היא פונקציה של לוג המאמץ המושקע.

קוראים "יכולת הדחיסה".bלקבוע

אם לא מפעילים לחץ מספיק גדול על האבקה, הגרעינים מתארגנים מחדש אבל עדיין אין דפורמציה שלהם.הגרגירים ימלאו קצת אחרת את הנפח.

אם מתרחשת דפורמציה של החלקיק, הוא נכנס למרווח יותר טוב.אם ממשיכים ללחוץ ניתן לשבור את גרגר האבקה, כלומר – לייצר גרגירי אבקה יותר קטנים שימלאו יותר את הרווחים.

קילו כח לס"מ מרובע.1-5הסידור מחדש של הגרגירים – המאמץ הנדרש הוא

זוויות של אבקות

מגיעה אחרי שאבקה נשפכה, היאלמצב פחות או יותר יציב.

עכשיו יכולים למדוד את הזווית שנוצרה, היא נקראת – זווית

אלפא. המנוחה. במקרה הזה –

16

Page 17: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

האיור בא להראות שיטות שונות למדוד זוויות מנוחה שונות במצבים שונים.המספר שאנו מקבלים – אומר לנו האם האבקה זורמת או לא.

מעלות – האבקה זורמת35אם הזווית קטנה מ- מעלות: האבקה קצת דביקה40 – 35 מעלות: אבקה דביקה55 – 45

– אבקה שלא זורמת.55מעל

כששמים אבקה על כפית – מ"ל.5אם האבקה ממלאת את הכפית בצורה שטוחה – זה בערך

. מדובר על האורך והרוחב של הכפית.2B – יש זווית מנוחה קצת אחרת מאשר 2Aאם מסתכלים לאורך נפח האבקה שנמצא על הכפית – לפי הנוסחא העליונה.

בתרגיל - היות ויודעים איזה מסה של סוכר הכנסנו, יודעים איזה

בריקס נקבל.

מטרת הציור היא להשוות בין זרימה של נוזלים לזרימה של

אבקות בוחרים מיכלים שיש להם את

.Hאותו הגובה בדקו מיכל שקוטר החור שדרכו

יוצא הנוזל או האבקה – הם אותו.DAהדבר, מסמנים באות –

בודקים במה תלויה הספיקה. נוזל – הספיקה תלויה בקבוע,

כפול הקוטר של הפתח בריבועכפול שורש הגובה.

אבקה – מסתכלים מה היחס בין הגובה לבין הקוטר של המיכל

שדרכו האבקה זורמת כפול הקוטר שדרכו האבקה זורמת – אז הקצב של הזרימה הוא קבוע.2.5אם הגובה גדול יותר מ-

קוטר החלקיק צריך להיות הרבה יותר קטן מהקוטר של המפתח )יציאת האבקה(

אם האבקה סופגת טיפה לחות, החלקיקים נדבקים ומייצרים מחסום מסויים, זה מצב לא רצוי.

המצב הכי גרוע – האבקה כלל לא זורמת והכל תקוע.צורת הכיפה מסוגלת לעמוד בלחצים מאוד גבוהים.

17

Page 18: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

?cakingמה המנגנון של תהליך ה-בהתחלה פני השטח של הגרגירים יבש.

לאחר מכן הוא נרטב. על פני החלקיק כבר יש שכבה מסוימת. האבקה נעשית דביקה/קוהזיבית יותר.חלקיקים כאלו שבאים במגע, יוצרים נק' הדבקה ראשונה.

הלחות מתחילה לעבוד בדיפוזיה לתוך החלקיק.אם זה ממשיך, הלחות כבר עברה בדיפוזיה לכל החלקיק.

אם מייבשים את החלקיק הזה, מקבלים אגלומרט.

או מתקלקלות.cakingהמנגנון בו נוצרת הגלומרציה של החלקיקים – זו הדרך בה אבקות עושות

האם הרטבה של פני השטח זה הדבר היחיד שיגרום להצמדה בין חלקיקים?לא.

ייתכן שע"י חימום נקבל את אותה התוצאה.

הרבה אבקות מכילות רכיבים שומניים, בחימום השומן ניתך ונהיה נוזלי, ואז הדבק של האבקה הוא שומן.זוהי בעיה כתוצאה מהרכב האבקה.

חלקיקי אבקה צריך גשר נוזלי.2 – על מנת לחבר בין liquid bridgingתהליך החיבור בין החלקיקים נקרא למשל – מים. מאיפה המים מגיעים? לחות/עיבוי. ייתכן כי יש לחות במוצר עצמו.

כשמחממים אבקות של מזון שיש בהם סוכרים אמורפיים – הסוכר מתחיל לעבור שינויים פלסטיים. תוך כדי התהליך הוא גםמשחרר נוזל.

סוכרים אמורפיים בדר"כ משחררים נוזל בחימום.כתוצאה מספיחת המים האבקה מתכווצת.

5 שיעור מס' מערב בתוכו גם דיפוזיהcakingתהליך ה

הלחות באה במגע עם פני השטח החיצוניים של החלקיק. יש קונדנסציה של לחות והצטברות של נוזל.השטח שספג את הנוזל צבוע בשחור, ניתן לראות שהדיפוזיה ממשיכה לתוך החלקיק.

ניתן לראות כי בדפנות יש איזורים רטובים יותר מאשר במרכז. מוקדם מהזמן שלה – cakingעל מנת להסביר תופעה של

כנראה שלא ייבשו את החלקיקים עד הסוף, האבקה זרמה חופשי כי ייבשו את החלקיקים מבחוץ, אבל נשארה שאריתשל לחות במרכז החלקיקים. הלחות עשתה דיפוזיה ממרכז החלקיק לבחוץ, הגיעה לפני השטח וחיברה בין חלקיקים. המסקנה היא - כשעובדים את אבקות לא מספיק להתרשם ממראה עיניים, גם אם אבקה נראית יבשה, זווית המנוחה

נוחה והאבקה זורמת, חייבים לבדוק את הלחות של האבקות שעובדים איתן. הם חומרים שיש להוסיף אותם לאבקות יבשות. אם האבקה כבר רטובה זה לא יעזורcakingהחלקיקים שמונעי

להוסיף את החומרים האלו.מה מאפיין אותם?

הם בעצמם אבקות, בעלי גודל חלקיקים מאוד קטן. זה חשוב שהחלקיקים הקטנים יצפו את חלקיקי האבקה היותר גדולים,

החומרים צריכים להיות אינרטים.יכולים לפעול בלחות נמוכה.

חשוב לעשות ערבוב טוב של החומרים הללו עם האבקות.

segregationסגרגציה –

הבדלה בין דברים שונים לפי קריטריונים... – גובה של מסת החלקיקים בתוך המיכל.Yציר – אחוז החלקיקים הקטנים מתוך החלקיקים שבתוך המיכל.Xציר

הציור השמאלי – אחוז החלקיקים הקטנים בכל מקום במערכת הוא . זה מראהY ומקביל לציר ה-Xאותו הדבר, לכך הקו מאונך לציר ה-

שאחוז הקטנים הוא אותו הדבר בכל נקודה ונקודה במיכל. סגרגציה מבדילה בין החלקיקים הגדולים יותר שנמצאים למעלה

לבין החלקיקים הקטנים יותר שנמצאים למטה. מספיק פעמים, ולאחר מכן נרצהtappingאם קונים אבקה שמלכתחילה היו בה חלקיקים בגודל שונה, אם זה עובר

להשתמש באבקה, נקבל תוצאות לא אחידות

הגודל של החלקיקים הוא פרמטר מאוד חשוב.

18

Page 19: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

פרמטרים נוספים חשובים – צפיפות החלקיקים, צורה, שבירות.

הפרמטר החשוב ביותר שמשנה הוא גודל החלקיק.

אם יש עודף של חלקיקים קטנים, ניתן לקבל מצב שהחלקיקים הקטנים נדבקים לחלקיק הגדול. מערכות:3וחלקיק גדול, ניתן לקבל כשיש חלקיקים קטנים

מצב רנדומלימצב מסודרמצב מסודר ומצב רנדומלי תערובות של

המערכות הללו, לא תהיה בעיה של סגרגציה במערכת השנייה )מצב מסודר(.3מתוך גם החלקיק המצופה יכול לעבור סגרגציה.

דברים שונים.2 ל-cakingהוסיפו את אותו אחוז של חומרים מונעי זה שמשתמשים באותו המנגנון באבקות שונות, אומר שלא בהכרח נקבל את אותה התוצאה באבקות השונות.

כמה עובדות על אבקות:1.36כשמספרים על מספרים פרקטלים של סילואטים של גרגר אבקה, הערך המקובל הוא כשהמספר הפרקטלי שמתקבל גבוה יותר, הצורה תהיה מפורצת יותר ודומה לעכביש.

היציבות המכנית של החלקיקים האלו נמוכה יותר.

שיפועים.2התקבל קו עם 2אם מסתכלים על הערכים של הפרקטל המחושב, יש

מספרים פרקטלים שמאפיינים את הסילואט של האבקה. המספרים מאפיינים את המרקם של האבקה )המספר הקטן

יותר( ואת המבנה של האבקה )המספר היותר גדול(.

16 – שקופית פרקטלים ואבקותפעילות כימית ופיסיקלית של מוצקים וחלקיקים מושפעים כמובן ממורפולוגיית פני השטח שלהם

חלקיק הוא תלת מימדי ולא ניתן להתייחס אליו רק כשטח. – עליו מתבצעות הריאקציות הכימיות.Effective surface areaצריך להתייחס לזה כאל

שטח ספציפי של אבקת מזוןm/g2מחושב כמטר בריבוע לגרם –

n=k'/L3כמה חלקיקים של אבקה נמצאים ביחידת מסה -

n.מס' חלקיקים ליחידת מסה – L=feret diameter.

Ap=k''L2שטח הפנים של החלקיק –

k', k.נקבעים על ידי פקטורי הצורה של החלקיק – ''As = nAp = k’’L2(k’/L3) = k/L

As.מספר החלקיקים=שטח פנים של החלקיק. מתייחס באופן פרופורציונלי הפוך לאורך או קוטר החלקיק.כפול שטח פנים = מספר חלקיקים

מימד פרקטלי –

19

Page 20: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

, כיוון שהם לא ממלאים את כל הנפח, אבל במקסימום3 ל-2המימד הפרקטלי של החלקיקים הוא מספר שנמצא בין (3הם יכולים למלא את כל הנפח )

מ"ר13השטח של מספר חלקיקים שמוכל בגרם אבקה –

פרקטלים ואבקות – השיטות יושמו לאבקות שונות על בסיס עמילני וחלבוני.

3 – 2.3 מיקרון נמצאו מימדים פרקטליים שבין 1000 עד 10עמילנים מיובשים בהקפאה: לחלקיקים עם קוטר של מ"ר לגרם.10-13 ועד 0.1-1ושטח ספציפי של

איך חלקיק מוריד את השטח שלו?ארוזיה של פני השטח-ניפוץ-

ההבדל – מקבלים חלקיקים קטנים שמקיפים את הגדול. בארוזיה

– מקבלים הרבה חלקיקים גדולים באותו הגודל.בניפוץניתן לקבל גם במכה אחת חלקיקים קטנים, לא חובה לעבור את כל שלבי השבירה.

בדקו מה קורה לגודל החלקיקים עם הזמן: פונקציית החלוקה של גודל החלקיקיםYציר ה-.1: גודל החלקיקים. לגודל החלקיק המקסימלי קראו Xציר ה-

כשהגודל קטן, מקבלים הפחתה של המסה של החלקיקיםהגדולים יותר והעלאה במסה של החלקיקים הקטנים.

דקות של ארוזיה, ניתן לראות שהחלקיקים הממש25אחרי גדולים כבר לא קיימים.

ורואים עליה ניכרת בגובה הפיק של החלקיקים הקטנים. בתהליך של ארוזיה – יש אזורים בהם רואים שאין בכלל גודל מסוים של חלקיקים , זה אומר שבארוזיה החלקיקים נשברים

בגודל מסוים.

– יש חלקיקים בכל טווח, מהטווח הכי נמוך להכי גבוה.בניפוץהפיקים שמנים יותר ומחוברים האחד לשני.

20

Page 21: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

: אחוז הסיכוי למצוא חלקיק בגודלYציר ה-מסוים, חלקי גודל החלקיק.

יש הרבה חלקיקים שהגודל שלהם0בזמן מ"מ, ככל שהזמן עובר הפיק יורד ופיק3הוא

אחר הולך ועולה.

עגבניות מהדרישה היומית לויטמין40%עגבניה בינונית – יכולה לספק עד

C. דיאטה עשירה בעגבניות מקושרת לירידת הסיכון לסרטן

הערמונית..עניות בשומן, קלוריות, נתרן וכולסטרול מכילות הרבה ויטמיןC,Aסיבים, והרבה מים. מקור טוב ,

לאשלגן. עשירות בסיבים. – גרם, מכילה100 מ"ג ל-3בעגבניה יש כמות ליקופן קטנה

מים.93%.ככל שמוצר העגבניות מרוכז יותר, כמות הליקופן יותר גדולה.ליקופן בכמויות גבוהות – נמצא במוח ובאשכים.ע"מ לספוג ליקופן צריך סביבה שומנית

בריקס.5 – שיהיה לה לפחות עגבניה בשלהההגדרה של אם שוברים את העגבניה בחום, ניתן למצות יותר מיץ.

גרם פחמימות.8כוס של עגבניות מכילה רוטב של ספגטי שעשוי מעגבניות משומרות, מספק יותר סיבים, אשלגן, ויטמיןA ויטמין ,C,קלציום, וברזל ,

מאשר אותו מתכון העושה שימוש בעגבניות טריות.

ניתן לעשות פסטור של מוצרי עגבניות במערכת של פסטור בצינור, במיוחד אם הציץ מכיל כמות

גדולה של ציפה שהצמיגות שלה גדולה יותר.

תמיד עדיף לקנות מוצר של עגבניות משומר שנמצא בקופסא, המחיר יחסית נמוך וכמותהחומרים הטובים כמו הליקופן גבוהים יותר.

חשוב מאוד לדעת שהתהליכים החומניים לאפוגעים באיכות המוצר.

מיץ עגבניותניתן להכין מיץ עגבניות גם מרכז שעבר פסטור.

כשעושים מיץ עגבניות צריך להשתמש בעגבניות.5שהבריקס שלהן לא יורד מ-

מש.0.4גודל החורים בהכנת מיץ עגבניות – בערך

עגבניות שלמות מקולפות

21

Page 22: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

לפני תהליך הקילוף יש תהליך של מיון שמוריד עגבניות לא בשלות או כאלה שקטנות במיוחד, תהליך זה מסיר מהחומר הגולמי שמגיע.5%בערך

מהעגבניות.15%לאחר מכן יש מיון של העגבניות לפי גודל, בתהליך זה מאבדים בערך

אחרי שקילפו עגבנייה ניתן לראות יותר טוב את הפגמים שלה.

ניתן לקלף עגבנייה בכמה דרכים:להכניס לסודה קאוסטית-טיפולים בקיטור-חומרים שוחקים-

הפסטור ממשיך גם אחרי שסוגרים את המכסה קילו. הנפח המת בקופסא חייב להיות ממולא במיץ עגבניות ב-10העגבניות נארזות במיכלים החל מחצי קילו עד

מעלות בערך.95 בריקס. לאחר מכן המוצר מפוסטר ב7 30 משתמשים ב-40 ק"ג פסולת. מתוך ה-40 ק"ג מוצר עגבניות מקולפות ועוד 60 ק"ג עגבניות מפיקים 100מכל

ק"ג.10ק"ג לעשיית רסק או משהו אחר, כך שמבוזבזים באמת רק

חשוב לדעת כי זן מסוים של בצילוס עמיד מאוד לחום ועשוי לגרום לקלקול במוצר עגבניות, הוא מפריש ח.לקטיתויוצר ריח חמוץ.

רסק עגבניות

קטשופ

עגבניות חתוכות

22

Page 23: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

לפי התקן צריך להכין את המוצר מעגבניות שלמות ובריאות שקולפו מהקליפה שלהן.אם עובדים בוואקום ניתן לנדף את המוצר בטמפ' נמוכות יותר.

חשוב לדעת שמפסטרים את המוצר יותר מפעם אחת.פסטור עושה התשה אנזימטית של האנזימים הנמצאים במערכת, ומוריד את העומס המיקרוביאלי.

תהליך הריכוז של המיץ לוקח הרבה זמן, ולכן חייבים לפסטר קודם, כדי לא לאפשר לחיידקים תרמופיליים להתפתחבמוצר כשמרכזים אותו בטמפ' גבוהות.

קודם נטפל במיץ, ואז בתוצרים שלו פעם נוספת )בזמן ריכוז מורידים את הטמפ', היא לא מספיקה כדי להרוג חיידקיםמסוימים(.

אחרי שסוגרים את המכסה, עושים שוב פסטור של הקופסא.חשוב להבין שטמפ' גבוהות לא פוגעות במוצרי עגבניות.

עגבניות מיובשותשמים אותן בשמן, בעלות ערך תזונתי גבוה. ריכוז החומר היבש )ליקופן( גדול יותר

!!יותר קל לספוג ליקופן מעגבנייה שעברה בישול

6 שיעור מס' חמוצים

יש מלפפונים בחומץ ובמלח חומץ – מלפפון שלא עבר תסיסה לקטית. ניתן להוסיף קצת מלח לטעם אבל עיקר התוספת היא חומץ. מכניסים את זה חם וזה

ישר עובר פסטור, ולכן גם המוצר הזה יותר זול כי מכינים אותו ממש מהר, לעומת מלפפונים במלח שלוקח בערך שבועייםלתסיסה.

מיון של מלפפונים זו פעולה חשובה, כי אנו לא רוצים מלפפונים חלולים.במלפפונים גדולים מאוד בדר"כ יש חללים.

תהליך של תסיסה לקטית הוא תהליך שמערב אנזימים. אנזימים לא נכונים בתנאים הלא נכונים עלולים להחליש את המרקם שלהמלפפון. אנו צריכים שאנזימים פקטיים לא יעבדו שם יותר מידיי.

צריך להקטין את הנוכחות של אנזימים כאלה בתוך המערכת.יש אנזימים כאלו גם בתוך המלפפון, אבל בעיקר האנזימים מגיעים מהפרחים שמחוברים למלפפון.

במיוחד אם לא מוסיפים לתהליך חומץ והוא נעשה בצורה איטית.אם מוסיפים קצת חומץ מכוונים את המיקרואורגניזמים לכיוון שאנו רוצים.

Size reduction B&W – לרסק משהו לחלקיקים מאוד קטנים באמצעות כוחות מכאניים.כתישה

– אמולסיפיקציה 2אם רוצים לערבב שמן בתוך מים חייבים ליצור אמולסיה, תהליך של הימגון הוא תהליך של הקטנת גודל. מונח שמתייחס ל-

נוזלים שלא מתערבבים בקלות זה בזה. - תהליך שמקטין טיפות של נוזל.אטומיזציה

.הגדלת גודלאגלומרציה, עיצוב, אקסטרוזיה – תהליכים של

יתרונות של הקטנת גודל – הגדלת שטח הפנים, ניתן לנצל זאת להרבה מטרות טכנולוגיות; לדוגמא ערבוב, ייבוש, חימום, קירור מהירים

יותר. בנוסף לעשות מיצוי מהיר יותר מהחלקיקים הקטנים יותר.למשל המסת אבני מרה בכליה הוא תהליך של הקטנת גודל.

כשמקטינים גודל, זמן הייבוש קטן, קצב המיצוי עולה, וזה עשוי גם לסייע בחליטה.

כשעושים שוקולד, אם הקקאו טחון דק יותר ההמסה תהיה טובה יותר והקקאו יימס בפה טוב יותר.

הקטנת גודל בירקות – .עשויה להביא לחליטה מהירה יותר.כשחולטים במים חמים, גם עושים ניקוי של פני שטח הירק.אם מקררים בעזרת קרח מייד אחרי החליטה זה עוזר לשמור על הצבעהורדת עומס מיקרוביאליהורדת סטרולים )שעוות צמחיות( המצפות את החלקים הצמחיים מבחוץ

הקטנת גודל לא משפרת את חיי המדף של המוצר!!! לפעמים ההיפך הוא נכון, עשוי להאיץ קלקול וחמצון המזון.

חסרונות בהקטנת גודל:.כשטוחנים מוצר, שוברים ופוצעים תאים והתוכן שלהם נשפך החוצה.הבעיות העיקריות הן בעיות אנזימטיות.בנוסף האצת תהליכים של חמצון וחיזור בתוך המערכת

23

Page 24: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

.פיזור לא רצוי של חיידקים בתוך המערכת

מכשירים להקטנת גודל:כוחות לחיצה למשל מקטינים גודלכוחות –

.crushing rolls המכשיר -

– התנגשותכוחותhummer mill – המכשיר

כוחות – גזירהDisc attrition millהמכשיר -

צריך לעבור את גבול המאמץ האלסטי על מנת שהדגם לא יוכל לחזורלמימדים הקודמים שלו ויישבר

אם לא הגענו לגבול המאמץ האלסטי, כל המאמץ שהשקענו יתבזבזבצורה של חום.

לכן תמיד כשטוחנים משהו הוא מתחמם.

99% בלבד עושה את הקטנת הגודל. 1%מתוך האנרגיה המושקעת, מהמאמץ הולך על מנת להגיע לנקודה הזאת.

מה שקובע את כמות האנרגיה שנדרשת על מנת לטחון משהו –הקשיות.

אם יש סדקים בתוך המזון – יש לו סיכוי טוב יותר להשבר.

איזה כח דרוש ע"מ לעשות ריסוק?. מתאים לחומרים קשים.בכוחות לחיצה – משתמשים ריסוק גס

– מתאימים לריסוק גס, בינוני ודק, ולמגוון של חומרי מזון.impactכוחות התנגשות/ – משמשים לכתישה של דברים רכים יותר, מתאים לכתישה דקה.כוחות שחיקה/שפשוף

מ"מ. )הקטנת גודל גס(3 הוא הקטנת גודל של החומר )בדר"כ חומרים קשים( עד ל-ריסוק – הקטנת חלקיקים לגודל הרבה יותר קטן )הקטנת גודל דק(, מתבצע בדר"כ על ידי כוחות שחיקה.טחינה

כשרוצים להגדיר את גודל החלקיקים שנוצר, צריך לראות דרך איזו רשתהחלקיקים עוברים.

20mash – 20.חוטים עוברים באינץ' אחד ממספר החוטים.1לכל רשת צריך לזכור כי מספר הרווחים קטן ב-

Lumps – מפזרים אבקה על מים, ומקבלים איחוד של גרגירי אבקה.

במפעל צריכות להיות מכונות בגדלים שונים של חלקיקים. מתחילים עם טחינה ראשונית, אם התקבלו חלקיקים בגודל מתאים ניתן לעבור

לשלב הבאה בגודל אחר של חלקיקים.

24

Page 25: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

טחינה גסה

R.R– יחס ההקטנה בגודל גודל ההזנה לממוצע גודל התוצר. משתמשים בו זהו היחס בין ממוצעאת הביצועים של מכונה מסוימת. על מנת לחזות בערך

למשל, זה נקרא ריסוק גס.8אם מקטינים את הגודל פי מהגודל ההתחלתי, זה כבר נחשב תהליך של טחינה.100אם מקטינים את הגודל פי

אם משהו עובר התכה באזור שבו הוא עובר טחינה, אז הוא עלול להדבק.מאפיינים של חומרי מזון: קשות, רכות, מבנה, צפיפות, לחות, מבנה כימי ועוד.

תכונות מכאניות הן דבר עצמאי שלא תלויות אחת בשניה.קצת לחות טובה במערכת של טחינה כיוון שהיא כולאת את האבק.

למשל אם רוצים להפריד גלוטן מגרגירי חיטה, תוספת של לחות משפרת את יעילות התהליך.

Crushing rolls.nipבין הגלילים יש מרווח שנקרא

במערכת הזאת יש גם קפיץ.החצים באיור משיקים לגליל.

בחלק מהמכשירים פועלים גם כוחות של גזירה.התפוקה נקבעת בהתאם לאורך הרולר, הקוטר, ומהירות הסיבוב.

.rpm 30-500לקטרים גדולים – משתמשים במהירויות של .5יחסי ההקטנה בגודל – בדר"כ קטנים מ-

nipהזווית של ה-זוהי הזווית הנוצרת בין המשיק לרול.

Cos θ/2 = (Dr +Dp) / (Dr + Df)

θ-הזווית של ה -nip)המרווח בין הגלילים( Drקוטר הגליל – Dp קוטר ממוצע של החלקיק שנוצר כתוצאה מהטחינה – Df.הקוטר הממוצע של ההזנה –

אם הפרמטרים הללו ידועים לנו, תמיד ניתן לחשב את הפרמטר החסר.ניתן לחשב מה יהיה קוטר התוצר למשל שנקבל בטחינה.

Crushing rollsהקיבולת של ה-

Q = π Dr N Dp l/60 [m3/s]Qספיקה נפחית של החומר שעובר דרך הגלילים – Nכמה פעמים הגלילים מסתובבים בדקה –

Dp הגלילים )אם זה עובר דרך החור, זה אומר שזה בערך הקוטר של החלקיק(2 – המרווח בין I.אורך של הגליל –

Dr (m).קוטר הרול –

זה רק היכולת שאנחנו יכולים לבצע.10-30%

דרך נוספת להקטנת גודל – תחנת פטישים.איזה חומרים מתאימים לתחנת פטישים?

מזונות קריסטליים, מזונות עם סיבים, חומרים צמחיים, חומרים מדביקים )יש אפשרות להתמודדעם חומרים דביקים(.

25

Page 26: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

, כוחות התנגשות.impact forcesהכוחות העיקריים שפועלים במכשיר הזה נקראים –

מכונה נוספת שעושה הקטנת גודל:מחוספסת או חלקה. שמסתובבת וגורמת לגזירה. הדיסקה יכולה להיותתחנת דיסק

במערכות האלו תמיד יש חלק מסתובב וחלק קבוע

אבן ריחייםניתן לקבל במטחנה כזאת גודל חלקיקים קטן.

ניתן להוסיף נוזל בזמן הטחינה.למשל כשרוצים להוציא את הגלוטן מתוך הגרגירים של החיטה, מרטיבים אותם קצת.

החלק הקבוע הוא החלק התחתון והלא קבוע הוא העליון.

Tumbling mills – צילינדר ששוכב בצורה אופקית, בפנים ניתן להכניס את האבקה.

האמצעים הטוחנים יכולים להיות – כדוריםמוטות

יכולים להיות עשויים ממתכת או מאבן צור.כוחות של גזירה, וכוחות התנגשות.במטחנה כזאת פועלים

וחלקי מיקרונים.מיקרוניםזוהי מכונה טובה להקטנת גודל לגודל של

מסובבים לאט ולא מהר מידיי, על מנת שלא ייווצר מצד שהכדורים יהיו מודבקים לדופן החבית בגלל הכח הצנטריפוגלי. מ"מ.15-150גודל הכדורים הוא

אם הכדורים קטנים – יש יותר נק' מגע.impactאם הכדורים גדולים יותר, יש יותר

של סיבוב )הסיבוב לא חייב להיות סיבוב שלם(, יש יותרבמהירויות נמוכותאם עובדים .impact/כוחות התנגשות יותר, יש יותר במהירויות גבוהות, אם עובדים גזירה כוחות

הוא קוטר המטחנהD, D ( שווה לקבוע מסוים, חלקי שורש Nc [rpm] )המהירות הקריטית.במטרים

Nc = 42.3 / √D, עדיף להשתמש במוטות ולא בכדורים.חומרים דביקיםאם רוצים לטחון

In practice, the optimum operating speed is about 75% of the critical speed מהמהירות הקריטית.75% היא מהירות האופטימום

אם החומר הוא דביק, ניתן לקרר אותו קצת על מנת להקשיח אותו וכך ניתן לעבור את תהליך הטחינה בשלום.

מה ניתן לטחון?אבנים, כימיקלים, חומרים קרמיים, אבקות של צבע.

חומרים רגישים )מתפוצצים( אסור לטחון במטחנה כזאת. מטר.0.0001ניתן להגיע במטחנה כזאת לגודל חלקיקים –

sliceלחתוך – diceלעשות קוביה –

Shredding)לקרוע לגזרים )לא גיאומטרי – Pulping.להגיע לגודל קטן כמו ציפה. משהו שישמש אחר כך להרחפה –

איזה משוואות מתאימות לטחינה ולהקטנת גודל?dE/dx = - k/xnמשוואת הטחינה הכללית –

.n בחזקת X במזון מסוים, שווה לקבוע, חלקי dx( על מנת לעשות שינוי dEכמות האנרגיה שדרושה )

- חוק ליטינגרהאנרגיה שנדרשת להקטנת גודל של מוצר נמצאת בצורה פרופורציונלית לשטח הפנים של המוצר.

dE/dx = -k/x2

.n=2במקרה כזה צריך להתייחס לשטח החדש שנוצר ולכן

26

Page 27: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

E = k [1/x2-1/x1]1X)גודל ההזנה הממוצע )חומר הגלם – 2X.גודל התוצר הממוצע –

( נמדדת בכח סוס כפול שעה חלקי טון.Eהאנרגיה )K.קבוע ליטינגר, קבוע למכונה מסוימת וחומר מסוים –

מתי חוק ליטינגר עובד?, מגדילים מאוד את שטח הפנים החדש שנוצר.טחינה דקהכשעושים

החוק של קיק – dE/dx = -k/x

• E = k ln( x1/x2 ) •x1/x2 is the size reduction ratio.

המסקנה היא שכמות האנרגיה שדרושה לטחון מוצר, פרופורציונלית ללן יחס ההקטנה בגודל.מתאים בעיקר .

בהרבה מקרים כשמחשבים את האנרגיה לפי קיק, היא יוצאת נמוכה יותר מהאנרגיה שאנו באמת צריכים על מנת לבצע אתהתהליך,

מצד שני אם מחשבים לפי ריטינגר, זה יכול לצאת יותר גבוה ממה שאנו צריכים.מה שאומר- יש מקרים ששני החוקים הללו לא מתאימים.

חוק בונדdE/dx = -k/x3/2

E = 2k [1/√x2-1/√x1] 1X-2 וX.מחושבים במיקרונים

E - kWh/short tonהיחידות של (907.16kg)

מתאים לטחינה גסה, בינונית ודקה.

.screeningאחרי שטוחנים צריך לעשות תהליך של ניפוי – אם החלקיקים קטנים מגודל הנפה היא עוברים דרכה.אם החלקיקים גדולים מידי הם לא יעברו דרך הרשת.

Screen apertureגודל החורים – אם מחלקים אינץ למספר המש – יודעים כמה חוטים יש

פרמטרים המשפיעים על תהליך הניפוי – קצב ההזנה, גודל החלקיקים, תכולת הלחות, חשמל סטטי, נזק לנפה.

כשעובדים עם אבקה קצת רטובה היא מתחילה להידבק לרשת ואז היא סותמת את המרווחים., זה משפיע על התוצאות.blindingכשסותמים רשת זה נקרא –

כשמתחילים לעבוד עם דברים קטנים, יש כוחות מסוימים שמתחילים להיות יותר חשובים, כמו למשל כוחות אלקטרוסטטיים, לכןיש גם מטען אלקטרוסטטי.

7+9 שיעור מס' אמולסיפיקציה

מקטינים את גודל הפאזה לגודל חלקיקים קטן יותר. חומרים שלא מתערבבים אחד בשני.2אמולסיה – תערובת של

דוגמאות – חמאה, מרגרינה, רטבים לסלט, תעשיית הקוסמטיקה, תרופות ועוד.גודל החלקיקים באמולסיה - מיקרונים

כל הפילמים של הסרטים בנויים מאמולסיות.כשהאמולסיות נעשות דביקות הפילמים מתקלקלים.

כשמקטינים גודל של נוזל יוצרים שטח פנים חדש..interfaceלשטח שבין טיפות הנוזל לנוזל שמקיף אותה קוראים –

דוגמא לאמולסיה של מים בשמן.מרגרינה/חמאה – הפאזה המפזרת נקראת פאזה חיצונית.

ניתן לצבוע אמולסיה ואז להסתכל במיקרוסקופ על החלקיקים.אם יש לנו פאזה רציפה מימית, ניתן להכניס אליה כל מה שמתמוסס במים )מלח, סוכר, חומרים קולואידלים ועוד(

הפאזה של השמן – אותו הדבר.צריך להשתמש באמולסיפייר על מנת לייצב את האמולסיה.

27

Undersize – material passing through agiven screen.• Oversize – material failing to pass a givenscreen.• Screen aperture – the space between theindividual wires of a wire mesh screen.• Mesh number – the number of wires perlineal inch.

Page 28: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

התמזגות – כששני בועיות קטנות יוצרות בועה אחתגדולה יותר.

- אמולסיפייר חלקים – חלק שמתמוסס2תרכובת שמורכבת מ-

במים וחלק שמתמוסס בשמן.זהו חומר שהוא פעיל על פני שטח.

היות והחומר פעיל על פני השטח, אז הוא חומרפעיל שטח.

יש סוגים שונים של חומרים פעילי שטח:אניוניםקטיוניםגם וגםלא יונים

חומרים אמפוטריים – יכולים להגיב כחומצה אוכבסיס.

Creamingתופעה בה חלק מהחלקיקים נודדים – למעלה לפני הכוס או המיכל בעקבות כח ציפה )או

כח צנטריפוגלי(

O/W/O droplets

Formation of W/O/W Emulsions Included Two Types of Droplets

הנוזל שנוצר באמולסיה, בדר"כ מדגים את המאפיינים של הפאזה החיצונית של האמולסיה, לדוגמא באמולסיה של שמן במים,ניתן יהיה למהול אותה עם מים, לצבוע עם צבעים מסיסים במים, ולהדגים מוליכות חשמלית.

לעומת זאת אמולסיה של מים בשמן – יהיה ניתן למהול אותה רק עם שמן, לצבוע בצבעים שמתמוססים בשמן, ולא יהיה להמוליכות חשמלית.

ברוב האמולסיות, החומרים העיקריים שמעורבים הם מים ושמן. הפאזה המימית עשויה להכיל מלחים, סוכרים, או חומריםקולואידים, הפאזה השומנית עשויה להכיל פחממנים, שעוות, שרף ועוד חומרים שמתמוססים בשמן.

Interfacial Tensionמתח בין פאזות, רוצים להקטין אותו. ניתן להשיג זאת בעבודה מכאנית, עלייה בטמפ' ועוד.

ניתן להקטין פני שטח בעזרת חומר פעיל שטח.

אמולסיפייר הוא פחממן ארוך, בעל חלק יוני שיתמוסס אחר כך במים.

מה קורה לחומר פעיל שטח במים?יש חלק שנשאר בתוך המים ויש חלק שיוצא מהמים.

משקיעים אנרגיה כי רוצים להתגבר על ההתנגדות ביצירת הרבה שטחי פנים חדשים.ניתן לעשות אמולסיה על ידי ערבוב נמרץ, או על ידי שימש במכשיר שנקרא הומוגנייזר, מטחנות קולואידליות.

מערבבים .נמוכות שלהם שהצמיגויותמהירות גבוהה – מתאים למערכות

. במהירויות נמוכות עושים זאת אמולסיה צמיגהכשרוצים ליצור

הפאזה בה האמולסיפייר הוא הכי יציב, בדר"כ נחשבת לפאזה החיצונית.

איך יודעים איזה אמולסיפייר לבחור?אמולסיפיירים מאופיינים בהתאם לאיזון שלהם בין הפאזה המימית לשומנית.

– מאזן הידרופילי הידרופובי.HLBצריך לדעת מהו ה- זה אומר שכל החומרים פעילי השטח, מתחלקים לפי התכונה האם הם אוהבים מים או שמן. חשוב את מי הם

אוהבים יותר.זהו ערך שצריך להגיע עם המוצר.

.1-20ניתן לראות כי המספר של מרבית האמולסיפייר הוא בין המספר הולך ונעשה גדול יותר, ככל שההידרופיליות של החומר הולכת ועולה.

צריך לדעת אם האמולסיה היא של מים בשמן או הפוך.

28

מהירות נמוכה - מהירות גבוהה -

Page 29: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

של מה שאנחנו צריכים.HLBגם אם אין לנו את האמולסיפייר שאנו צריכים, ניתן לערבב אחרים על מנת שיתנו לנו יחס מקורב של שונה.HLBלחומרים פעילים שטח שונים יש

שמן הוא לא חומר פעיל שטח ולא אמולסיפייר, אלא סך הכל אחד ממרכיבי האמולסיה. שמשוייך לאיזה יעוד שאנו רוצים שיהיה לשמן הזה.HLBניתן להרכיב ערך

של השמן באמולסיה.HLB שלו דומה לערך הHLBעל מנת שהאמולסיה תהיה טובה, צריך להשתמש באמולסיפייר שערך ה-

שמן מינרלי הוא ממקור מפחממני )למשל נפט(, ולא ממקור אורגני ביולוגי. , כשרצו לעשות אמולסיה של מים בשמן.HLB 4לשמן אורגני נתנו

כשרצו לעשות אמולסיה הפוכה של שמן במים.HLB 10.5לשמן הצמידו שלו דומה לערך שהוצמד לשמן.HLBצריך לחפש אמולסיפייר שה

.10, ובמקרה השני שהערך קרוב ל-4 שלה קרוב ל-HLBלכן צריך לחפש במקרה הראשון – מערכת שה

.1-20 תיאורטית, אך בפועל 1-40לכל האמולסיפיירים יש מספרים בין החומרים האלו הם סך הכל לא מזיקים.

גליצרול מונו-סטארט הוא למשל לא מוגבל, לכן הוא ממש לא מזיק.

כשעושים הימגון כדי ליצור אמולסיה, ניתן להגיע לחלקיקים בסדרי גודל שונה.גודל הבועיות מאוד חשוב, הוא הקובע את ההופעה של האמולסיה, ולעיתים גם את הצבע שלה!

פעולה של הימגון יכולה לתת גודל של חלקיקים בגודל של חיידק!! )מיקרון(

אם הגודל הוא גדול ממיקרונים – ניתן לראות צבע לבלבן, חלבי. מיקרון – מקבלים צבע בין לבן לכחלחל.1חלקיקים עד

הצבע נובע מפיזור האור על החלקיקים. מיקרון – מקבלים אמולסיות בצבע אפור או שקוף. הצבע משתנה לפי גודל החלקיקים.0.1חלקיקים עד

מיקרון – האמולסיה תהיה שקופה.0.05עד

29

• The desired HLB numbers can also beachieved by mixing lipophilic andhydrophilic surfactants. The overall HLBvalue of the mixture is calculated as thesum of the fraction x individual HLB.• Example: A mixture of 30% Span 80 )HLB= 4.3( and 70% Tween 80 )HLB = 15( hasan overall HLB value of:• HLB = )0.3 . 4.3( + )0.7 . 15( = 11.8

Page 30: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

ניתן להעריך את גודל החלקיקים של הפאזה הפנימית על ידי הצבע של האמולסיה:

אפקט טינדל – רואים החזר של אור על ידי חלקיקים מאוד קטנים הנמצאים בתוך תרחיף, הם כל כך קטנים כך שבעין לא ניתן להבחין בהם

והמדיום נראה שקוף.

כשהלייזר עובר דרך הנוזל בכוס, ניתן לראות את הנתיב של הקרן לכל אורכה בגלל החזר של האור מהחלקיקים שנמצאים באולסיה, לעומת זאת אם נעביר את הלייזר במים נראה רק את נק' הכניסה והיציאה של הקרן ולא את כל נתיב המעבר שלה

במים. כך ניתן להבחין האם מדובר במים או באמולסיה.

תכונות רצויות של אמולסיפייר:!אמולסיפייר צריך להיות חומר שהוא פעיל שטח.צריך להוריד את שטח הפנים.צריך להיות בגודל מסוים.הוא צריך להספח לטיפות על מנת שיעשה את העבודהאם הוא טעון במטענים זהים, זה ידחה אחד את השני, וזה ייצור הפרדה טובה של האמולסיה. )רוצים שהמטען של

האמולסיפייר יהיה זהה למטען של החלקיקים(.מגדיל את הצמיגות של הפאזה המפזרת. הגדלת הצמיגות מקטין את הסיכוי להפרדה של האמולסיה

יש דרישות פרמצטיות מהאמולסיפיירים:שלא יהיה טוקסישיהיה יציב שיתאים למערכתשלא ישנה/ישנה מעט את הטעם/ הצבע)שלא יפגע ביעילות החומר )בתרופה או קוסמטיקה יש חומר פעיל אחד, ואנו לא רוצים שהוא יהרס.שלא יגיב עם החומר הפעיל או יפגע ביציבות שלו

30

Page 31: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

הוא המצב הכי יציב.Aמצב , אם לא מוסיפים חומר פעיל שטח, הבועיות תפרדנה לאט לאט ויווצר מצבBעשו אמולסיה של פאזה

B המערכת תשאף להגיע למצב הכי יציב, למצב .A.

? )נפרדות(איך מתקלקלות אמולסיות

התמונה האמצעית היא הכי טובה. – טיפה אחת מתחברת לשניה וכך הלאה. בשלב מסוים כל הטיפות הגדולות יצופו למעלה.1קלקול – פלוקולציה. באזורים מסוימים של האמולסיה יש יותר בועיות ויש אזורים שיש רק מים.2קלקול

– הטיפות צפות על פני המים. תהליך הפרדת הפאזות נמשך.creaming – 3קלקול – מגיעים למצב היציב ביותר, זה נקרא שבירה של האמולסיה.4מצב

ייצוב של אמולסיה בעזרת מטען – אם יש דיסוציאציה – נוצרות קב' קרבוקסיליות טעונות על פני השטח. נוצרים מטענים שליליים שדוחים אחד את השני ומקטינים

את ההתחברות של הטיפות.

ייצוב של אמולסיה בעזרת פולימר:

הפולימר יוצר מחסום פיזי שמונע מטיפה אחת להתחבר לשנייה.תוספת של כמות קטנה של חומר פולימרי שמגדיל צמיגות – יכול לייצב את מערכת האמולסיה.

צמיגות נמוכה – הסיכוי לחיבור של בועיות השמן מהיר יותר.צמיגות גבוהה – הסיכוי לחיבור של הבועיות קטן יותר.

אם מוסיפים קצת חלקיקים למערכת, זה גם יכול לעזור לייצוב ולהימגון שלה בצורה דומה להוספת פולימר.

במערכות בחלל, כשאין כח משיכה, האמולסיה תפרד ולא ידוע באיזה כיוון.

ייצוב אמולסיה – על ידי הימגון.

, ברגע שהנוזל ייכנס למכשיר, מהירות הזרימה תעלה באופןXאם מזרימים נוזל במהירות משמעותי, כיוון שהמפתח יהיה צר יותר.

31

Page 32: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

A pressure homogenizer consists essentially ofhomogenizing valve and a high pressure pump.• The valve provides an adjustable gap 15-300 micronwide through which the crude emulsion is pumped atpressures up to 10,000 psi )69 MN m-2(• On entering the gap the liquids are accelerated tovelocities in the range 50-200 m/s.• The droplets of the internal phase shear against eachother, are deformed and disrupted.• In many valves, as the liquids leave the gap they impingeon a hard surface and this further promotes disruptionof the unstable droplets of the internal phase.• The sudden drop in pressure as the liquids leave thegap and the collapse of bubbles due to cavitationprobably also contribute to the reduction in droplet size.

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

במערכת יש לחץ מאוד גבוה, בחוץ יש לחץ אטמוספרי, כשעוברים מלחץ גבוה מאוד ללחץ נמוך זה גורם לשבירה של עוד בועיות.

– קביטציהמושג שמטרתו לתאר התנהגות של מרווח/בועה, בתוך נוזל.

אם בועה בתוך נוזל מתפוצצת, יש זרימה למקום בו הייתה הבועה, ונוצר גל הדף בתוך המערכת.גל ההדף גוזר בועיות אחרות שנמצאות בתוך המערכת. מה שאומר שזו שיטה שיכולה להביא להימגון/פיזור מערכות.

ניתן לעשות זאת על ידי הפרשי לחצים, ערבוב, ועוד.

שיטת הימגון אולטרסונית – רוצים לייצר משהו שמסתובב בנוזל בתדירות מאוד גבוהה .

מעבירים נוזל בצינור, קוטר הצינור הולך וקטן. יש משהו שיכול לרטוט בתדירויות גבוהות, הוא טוען את הבועיות

של השמן/הרקמה בתוך הנוזל.צריך להזרים את הנוזל בלחץ מאוד גבוה על מנת שיוכל להכנס.

אולטראסונית – יותר גבוה מתדירות הקול שאנו שומעים. 1-2זה יכול להביא ליצירת אמולסיות שגודל החלקיקים בהן הוא

מיקרון.

על מנת להבין איך בועית מתפוצצת – מצד אחד הן עוברות מתיחה ומצד שני לחיצה.

התמוטטות הבועות היא אלימה, יוצרים גלי הדף וזה מקטיןאפילו יותר את הגודל של הבועיות.

איך עושים המגון בתעשייה?יש תמיד חלק נייח וחלק נייד.

משהו קטן – יסתובב מהר יותר.המכשירים האלו טובים לנוזלים נמוכי צמיגות.

לנוזלים צמיגים יותר עובדים עם צירים מאונכים, כח הכבידה עוזר קצת למערכת.נוזל פחות צמיג - ניתן להשתמש בטחינה אופקית.

10 שיעור מס'

Mixing

קומפננטות מפוזרות אחת בתוך השנייה ובתוך נפח אחד.2פעולת יסוד בה אם הערבוב מוצלח – המערכת תהיה אחידה ככל האפשר.

מטרת הערבוב – להגדיל את אחידות הדוגמא.

טורבולנטי ויש ערבוב למינרייש ערבוב יכול להיות שאפשר לקבל ערבוב טוב יותר במערכת טורבולנטית.

דרגת אחידות של מוצר אינה דבר קבוע, והיא תלויה בהרבה גורמים.

בנוזלים קל יותר להגיע לערבוב אחיד יותר מאשר אם עובדים עם אבקות.

בנוזלים מתחילות בעיות שהנוזל צמיג יותר. דבר ראשון כשמערבבים נוזלים, צריך להגדיר את הצמיגות של הנוזל.

ערבוב למינרי – ק"ג חלקי מטר כפול שנייה.10עושים ערבוב למינרי כשהצמיגות של הנוזל גדולה מ-

בערבוב למינרי )נוזלים צמיגים(, רוצים להזיז את מרבית הנפח של הנוזל במערכת, לכן צריך שהמימדים של הפלופלור צריכים להיות גדולים יחסית, כמעט בגודל המיכל.

Impeller.דבר שמסתובב בתוך צינור/תעלה, המטרה היא להגדיל את הלחץ ואת הזרימה של הנוזל –

32

Page 33: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

– ערבוב טורבולנטיההתנגדות לזרימה היא יותר קטנה מאשר בערבוב הלמינרי.

אם הנוזל פחות צמיג ניתן ליצור יותר בקלות טורבולנציה.מדובר על קוטר קטן יותר של הבוחש, מהירויות הסיבוב הן גדולות יותר.

לא תמיד טוב למקם את הבוחש באמצע.

– פרופלור מסוג של בוחשקטן, עצבני, עושה הרבה רעש, מזיז הרבה נוזלים.

– טורבינה סכינים שגוזרים את הנוזל.4בוחש שיש לו יותר מ-

מבנה הבוחש, יכול להוליך אותנו לקבלת תוצאה מסוימת מבחינת יעילות הבחישה.

במערכת ריבה בה מתחילים עם צמיגות נמוכה ומסיימים עם צמיגות נמוכה, משתמשים ביותר ממערכת ערבול אחת, על מנתלקבל ערבוב כמה שיותר טוב על מנת שהריבה תהיה כמה שיותר אחידה.

בצמיגות גבוהה – יש התנגדות גבוהה לזרימה. קשה לערבב.כשיש לנו תסיסה שתלויה בחמצן – נרצה להכניס למערכת חמצן.

צריך לטחון את בועיות האוויר, הגז או השמן, אם רוצים מערכת יותר אחידה.באופן כללי – חלקיקים – תמיד מקבלים על עקומות חלוקה של גודל החלקיקים.

ככל שפיזור החלקיקים יהיה צר יותר, התערובת תהיה אחידה יותר.

מיקסרים לנוזלים בעלי צמיגות בינונית או נמוכה:mechanically-agitated impeller mixer.

.בערבוב טורבולנטיאם הנוזל פחות צמיג – נשתמש יותר קל לבחוש אותו, משתמשים ב:

פרופלורטורבינהפדל

הבוחשים קטנים יחסית לגודל המיכל ולכן יכולים להסתובב במהירות סיבוב גבוהה.

)משוט( – המון פעמים ממוקמים במרכז המיכל. יש כיוון רדיאלי )מאונך לציר הבוחש(. )רוטציוני-משיק לבוחש(.פדל – בוחש קטןפרופלור להבים.4 – בוחש בעל יותר מ-טורבינה

ריבה היא נוזל מאוד צמיג, יש רכיבים בעלי צמיגות גבוהה.צריך שבאותו מיכל יהיה ערבוב מכמה כיוונים על מנת להשיג אחידות בריבה.

Paddle agitators/flat paddle

• In its simplest form a paddle agitatorconsists of a flat blade fixed to a rotatingshaft.• The shaft is usually mounted centrally inthe vessel and rotates at speeds in therange 20-150 rpm.• The liquid flow has a high radialcomponent in the plane of the paddle andalso a high rotational component..משתמשים בלהבים עם זווית על מנת לקדם זרימה בניצב

33

Page 34: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

:סוגי בוחשים דמויי משוט

משוט פשוט - נוזל יותר צמיג – צריך בוחש שיתפוס את מרבית קוטר המיכל!!-

הבעיה בסוג כזה של בוחש בגלל הזוויות הישרות – שעלול להשאר שם חומר בקצוות שלא התערבב טוב. זה עלול להיות מקור לזיהוםבקטריאלי. על מנת להקל על בעיה זו עושים זוויות יותר מעוגלות.

בוחשים קטנים2יש בוחש מרכזי גדול יותר שמזיז את כל הנפח, ויש נוספים שמסתובבים לכיוון הפוך ועושים את העבודה.

איך נראה משטר הזרימה של הנוזל בתוך הבוחש?

רוצים להקטין את הוורטקס ככל האפשר על מנת שלא ייכנס אווירלמערכת.

שמים מכשולים/באפל – חתיכת פלסטיק קשיח. הוא לא צמוד לדופן, אלא יש מרווח קטן שמאפשר לנוזל לעבור. הוא מהווה מכשול לזרימה. במקום הזרימה החופשית, הם מייצרים משטר זרימה אחר ומקטינים את הוורטקס )ואז נשאב פחות אוויר לתוך המערכת, שזה

מצב רצוי(.

Paddle agitators – • Paddles generally measure 50 to 75% ofthe vessel diameter and the width of theblade is generally 10 to 16% of its length.• Paddle agitators are relatively easy to

fabricate and can be coated with a varietyof corrosion resistant materials.• Single paddle agitators have a gentlemixing action often desirable whenhandling fragile, crystalline materials.

מאורך המוט של הבוחש.10-16%הסכין צריך להיות בין צריך שהבוחש יהיה עשוי מחומר עמיד

אם הוא נמצא בתוך חומצה או משהו – צריך לצפות אותו בחומר עמיד, נוגדי קורוזיה וכו'.

הכי נוח לערבב נוזלים שמתמוססים אחד בשני.הכי פחות נוח – לייצר אמולסיה במהלך הבחישה.

גליצרול, הרבה קב' הידרוקסיליות, כלומר – הוא יכול להכנס לקשרי מימן בקלות ולשמור מולק' של מים.OH 3יש לו

הוא שומר טוב על המים בתוך המוצר.

Turbine agitators סכינים זה אומר שזה שייך לסכיני טורבינה!4כששואלים איזה מערבב זה – אם יש יותר מ-

מגודל המיכל.30-50%בדר"כ הם בוחשים קטנים יותר מבוחש פדל – הקוטר שלהם סיבובים לדקה.30-500מהירויות הסיבוב –

סוגי בוחשי טורבינה:

בוחש הטורבינה הכי חשוב – עם להבים ישרים סוג שני – חתוך באלכסון, הוא מקטין את רכיב הזרימה המאונך לציר

הבוחשסוג שלישי – מעוגל.

בוחשים אלו )דיסקה ועליה יש סכינים( – נקראים מערבלי שבשבת. הם טובים במיוחד להכנסה של גז לתוך נוזל!

34

Page 35: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

דוגמא לסכין ישרה – מספריים, מאוורר. ועוד..

– זה דוחף את הנוזל כלפי מעלה וכמו שאמרנו מגדיל את מרכיב הנוזלpitchedכשיש זווית על מערבל, זה נקרא המאונך לציר הבוחש.

בוחשי טורבינה יכולים לשמש לערבוב של חומרים רבים.התוכן של החומר הנבחש – הוא נטחן בצורה יפה, ניתן לקבל אמולסיות.

מודדים בבוחשים כמה סיבובים פר דקה הם עושים.הרבה פעמים הבוחש נמצא בדיוק במרכז המיכל.

, הזרימה משתנה וכמעט ואיןבאפליםהבחישה גורמת לוורטקס, שמים וורטקס.

ניתן לקבל את זה גם בצורה שונה – להוציא את הבוחש ממרכז המיכל.דרך מקובלת נוספת היא לשים את הבוחש בזווית.

דרך נוספת – לשים אותו בצורה מאונכת לדופן המיכל.

בתעשיית המזון יש נוזלים עם צמיגויות מאוד גדולות, למשל בצק. בריקס.72גלוקוזה עם

פלסטי – כשמעוותים אותו לא בהכרח חוזר לצורתו הקודמת.נוזלים פלסטים הם הרבה פעמים צמיגים יותר.

לנוזלים פלסטים צריך לבחור מערכת בחישה מתאימה, שיהיה לה מספיק הספק כדי שתעשה את העבודה.

Propeller agitators• They consist of short bladed impellersusually measuring less than 25% of avessel diameter rotating at high speed 500to several thousands rpm.• The currents generated are primarilylongitudinal and rotational.• Comparatively small agitators that areeffective in quite large vessels when usedwith lower viscosity liquids.

בצקיםפעולות יסוד שכרוחות בבצק:

– פעולת יסוד בה חומר נלחץ כנגד חומר שקרוב לו כנגד דופן של מיכל. kneadingלישה/- – פעולת יסוד בה חומר טרי )בצק שעוד לא קופל(, נעטף על ידי חומר שכבר עבר ערבוב.foldingקיפול/-

בתוך התהליך של הלישה והקיפול – גוזרים את המסה, מותחים, קורעים אותה. מייצרים מאמצים בתוך המערכת בזמןהערבוב.

אם רוצים לבחור בוחש מתאים למערכת של בצק – צריך לבחור מערכת בחישה בה קוטר הבוחש יהיה פחות או יותר בקוטר המיכל. עובדים במהירויות נמוכות יותר.

מבחינה מעשית – גם הבוחש יכול להסתובב בתוך המיכל, וגם המיכל יכול להסתובב.

איך יודעים שהבצק מוכן?דביקות הבצק יורדת, צריך להגיע למצב בו דביקות הבצק נמוכה יחסית.

– Zסכיני סכינים מאוד גדולים

35

Page 36: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

בצורה רציפה.כשמייצרים כמויות מאוד גדולות – צריך לעבוד לדוגמא-בייצור מרגרינה או חמאה.

איך משנעים את הבצק? על ידי לחצי אוויר. בעזרת לחץ אוויר גבוה ניתן להזרים את הבצק ממקום למקום.

מנגנונים שמעורבים: 3 כשרוצים לערבב אבקות )או מוצקים(, יש הולכה – הולכה באבקות, זה העברה של קב' חלקיקים מנק' אחת לשנייה.-דיפוזיה - לקחת חלקיקים בודדים ולהעביר אותם ממקום למקום-גזירה - תוך כדי שינוע אבקות, ניתן לעשות ערבוב שלהם. )הכנסה של מישורי החלקה לציוד(-

לדוגמא על הדופן המשופעת של הסילו יכולה להתרחש גזירה או ערבוב של חלקיקים.

המיכלים יכולים להכיל באפלים פנימיים על מנת שהאבקות יתערבבו יותר טוב.אם יש סיכון להיווצרות אגלומרטים באבקה – נרצה לשבור אותם.

אם מערבבים חלקיקים של אותו דבר הערבוב תמיד יהיה יותר טוב.Tumbler.החביות בהם מערבבים את האבקות –

Tumbler mixers

• The shells rotate at speeds up to 100 rpm.• Working capacity is normally 50-60% of theinternal volume.• Best suited for the gentle blending of particleswith similar physical characteristics.

הזווית שיושבת על הסלילים המסתובבים, פעם מכוונת קדימה, ופעםמכוונת אחורה.

היתרון של מערך כזה – אם זה מזיז חלקיקי אבקה קדימה, חלק מהחלקיקים נזרק אחורה, כך משיגים ערבוב טוב יותר.

Vertical screw mixers• A rotating vertical screw located in acylindrical or cone-shaped vessel isanother device used for mixing solids.• Vertical screw mixers are quick and quiteefficient and particularly useful for mixingsmall quantities of additives into largemasses of material.

מערבבי בורג – נמצאים במפעלי תבלינים. מעלה את התבלינים שנמצאים בתחתית למעלה.

שיטה של ערבוב שהיא גם שיטה של ייבוש – מצע מרחף.יש אוויר שמשהה אותו צף באוויר.

ערבוב נוזלים

רכיבי המהירות שמושרים בנוזלים בעלי צמיגות נמוכה ע"י המיקסרים הם:( רכיב מהירות אורכיlongitudinal ) .מהירות רוטציונית – סיבובית, משיק לציר הבוחש.מהירות רדיאלית – מאונכת לציר הבוחש

36

:יישומים• High viscosity liquids and pastes• Dry solids• Unloading

Page 37: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

על מנת להשיג ערבוב טוב, צריך להעצים את הרכיבים הלונגיטודינלים והרדיאלים.ניתן גם לשים את הבוחש בזווית או לא במרכז.

סכין משופעת – מעצימה גם היא את הרכיב הלונגיטודינלי.

ערבוב מתבצע על ידי – לישה, קיפול, גזירה. – בחישה טורבולנטית.נמוכי צמיגותנוזלים

.M מאופיין על ידי אינדקס בחישה – הבחישה קצב

ln M = -K tm

K)...קבוע הבחישה. קבוע בהרבה דברים )טמפ', מיכל – את הקבוע ניתן לייחס לציוד בו נעשית הבחישה.

Tm .זמן הבחישה, נמדד בשניות -

K α D3 N/Dt2 zK( פרופורציוני לקוטר הבוחש, לסיבובים לשנייה N)Z)גובה הנוזל במיכל )מטרים -

חלקי שנייה.1 פרופורציוני ל-Kכלומר –

דרישות ההספק מהבוחש:תלוי בסוג, בכמות, ובצמיגות, של המזון אותו אנו רוצים לבדוק.-תלוי במקום בו הבוחש נמצא )באמצע, בצד, סוג הבוחש, המהירות, גודל הבוחש.(-

מספרים חסרי מימדים ששולטים על מערכת הבחישה – 3כשבוחשים נוזל במיכל, יש -Reמספר ריינולדס - -Fr.חשוב רק כשיש בוחש שגורם לוורטקס בנוזל. אם אין וורטקס למספר הזה אין חשיבות לבחישה – -Po.מספר ההספק –

אלו הדברים שהספק צריך לתת לנו יחד עם הבוחש.ככל שריינולדס יותר גדול, מספר ההספק יותר קטן.

Re = D2 N ρm / μm.נוסחא לחישוב ריינולדס – Fr = D N2/ g

Po = P / ρm N3 D5

Po = K (Re)n (Fr)m.מתאים למצב בו אין באפלים -

מהגרף מחשבים את מספר ריינולד לפי הנוסחא.מהגרף, ואז יכולים לחשב את ההספק.Poמוציאים את

מההספק שמתאים לנוזל צריך לראות אם זה מתאים להספק של הבוחש, אם כן אז הוא יכול לעשות את הבחישה.

נוזלים בעלי נפחים וצפיפויות ידועים.2איך לחשב את צפיפות הנוזל שמורכב מ-1V 2Vהיחסים של השברים –

ratio of 1:4 means v1 = 0.2 and v2=0.8.

V .הנפח הכללי של התמיסה – Pmצפיפות משוכללת – נוזלים2אם רוצים לשער מה תהיה צפיפות הנוזל שמורכב מ-

שידועים, חלקי הנפח מתוך הנפח הכללי.

מתאים רק לנוזלים ניוטוניםרוצים להעריך מה תהיה הצמיגות של החומרים המעורבבים.

נוזלים שיודעים את יחסי הנפחים שלהם, ויודעים את הצמיגויות של כל אחד2כשרוצים לחשב צמיגות משוכללת, כשמערבבים מהם, משתמשים בנוסחא הזו. מתאים למיקסרים עם באפלים או בלי.

מעבדה –

37

D (m) = the diameter of the agitatorN (rev s-1( = the agitator speedDt (m( = the vessel diameterZ (m) the height of liquid

P(W( = the power transmitted via the agitatorρm (kg m-3) = the density of the mixture

μm (N s m-2) = the viscosity of the mixture

Page 38: טכנולוגיה של מזון - סיכום קורס

טכנולוגיה של מזון – פרופ' עמוס נוסינוביץ'

על מנת לעצב משהו צריך תבנית.על מנת לקבל את הצורה שתלך לאפייה.

השלב הראשון בהכנת הבצק – להכין יריעה.השלב השני – לתת לו צורה מעוגלת

מטרות:2ללחיצת הבצק יש לסלק אוויר שנשאר בבצק.--..

על ידי כך ששולטים על הספיקות של החומר המתוק והחומר המצפה, ניתן לשלוט על תכולת המוצר.על מנת לקבל צורה של כדור -

38