Studij prehrambene tehnologije započinje se izvoditi u Hrvatskoj već prije 50 godina, najprije na tadašnjem Kemijsko-prehrambeno-rudarskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, a danas na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu te Prehrambeno-tehnološkom fakultetu Sveučilišta „J. J. Strossmayer“ u Osijeku. Osnovicu ovog studija čini prehrambeno-tehnološko inženjerstvo, područje iz kojeg kronično nedostaje literatura na hrvatskom jeziku. Potaknuta time, autorica, koja je ujedno dugogodišnja nositeljica kolegija „Prehrambeno-tehnološko inženjerstvo“ na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu u Zagrebu, odlučila je napisati udžbenik koji će pomoći studentima prehrambene tehnologije i inženjerstva, kako na Zagrebačkom, tako i na drugim hrvatskim sveučilištima, u svladavanju gradiva ovoga kompleksnog područja. Ovaj udžbenik, već svojim podnaslovom „Fizička svojstva hrane“, upućuje na činjenicu da je to, ustvari, uvod u znatno šire i složenije područje prehrambenog inženjerstva koje se studentima predaje u okviru nekoliko kolegija kao što su „Prehrambeno-tehnološko inženjerstvo I.“, „Prehrambeno-tehnološko inženjerstvo II.“ te „Procesi konzerviranja hrane“. Udžbenik je namijenjen studentima preddiplomskih, diplomskih te poslijediplomskih studija iz područja prehrambene tehnologije i inženjerstva, a prvenstveno studentima Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, s obzirom na to da sadržaj udžbenika slijedi metodske jedinice nastavnog programa kolegija „Fizikalna svojstva složenih sustava — hrane“.

Ovom prilikom željela bih se zahvaliti recenzentima, uglednim profesorima i mojim dragim kolegama, profesoru emeritusu Tomislavu Lovriću (Prehrambeno-biotehnološki fakultet, Sveučilište u Zagrebu), prof. dr. sc. Branku Tripalu (Prehrambeno-biotehnološki fakultet, Sveučilište u Zagrebu) te prof. dr. sc. Andriji Pozderoviću (Prehrambeno-tehnološki fakultet, Sveučilište „J. J. Strossmayer“ u Osijeku) na kolegijalnoj pomoći i korisnim sugestijama pri završnoj obradi teksta. Zahvalnost dugujem i Povjerenstvu za izdavačku djelatnost Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa Republike Hrvatske, na primjedbama i sugestijama koje su pomogle u konačnom oblikovanju teksta ovog udžbenika, te na materijalnoj pomoći za njegovo izdavanje.

1. UVOD

1.1. Operacije i procesi u prehrambenoj industriji

Prehrambeno-tehnološko inženjerstvo složena je disciplina koja se bavi proučava¬njem:
a) operacija i procesa prehrambene industrije u kojima se sirovine vegetabilnog ili animalnog podrijetla prerađuju u različite polugotove i gotove prehrambe¬ne proizvode (npr. voće se prerađuje u voćni sok, mlijeko u maslac, šećerna repa u šećer, meso u kobasice i dr.)
b) procesa konzerviranja hrane kojima je svrha produženje trajnosti i očuvanje prirodnih svojstva hrane (npr. sterilizacija, smrzavanje, sušenje, koncentrira¬nje i dr.)
c) pojava koje se javljaju pri pojedinim operacijama i procesima te njihovom matematičkom interpretacijom (npr. kristalizacija kod smrzavanja ili proizvod¬nje šećera, isparavanje vode kod sušenja ili koncentriranja, smanjenje veličine globula kod homogenizacije i dr.)
d) promjena fizikalno-kemijskih svojstava hrane i njihovom matematičkom in-terpretacijom.

Pojam procesa u prehrambenom inženjerstvu može označavati jedinični proces i tehnološki proces. Pritom pojam jedinični proces označava jednu ili više operaci¬ja kojima se podvrgava neki materijal (hrana) s ciljem izazivanja određenih promje¬na u njegovom sastavu i fizikalno-kemijskim svojstvima. Pojam tehnološki proces podrazumijeva cjelokupan proizvodni proces koji se sastoji od jednog ili više jedinič¬nih procesa i operacija kojima se iz jedne ili više sirovina dobiva gotovi proizvod. Takav je npr. tehnološki proces proizvodnje voćnog soka koji obuhvaća sve operacije i procese prerade kojima se podvrgava voće da bi se dobio voćni sok, a obično se izražava tehnološkom shemom.

Najvažniji procesi u prehrambenom inženjerstvu su:
a) mehanički procesi: guljenje, usitnjavanje, separacija i dr.
b) fizikalni procesi: prosijavanje, aglomeriranje, emulgiranje i dr.
c) termički procesi: blanširanje, kuhanje, prženje, pečenje
d) kemijski procesi: hidroliza, hidrogenacija, esterifikacija i dr.
e) enzimski procesi u kojima sudjeluju autohtoni ili dodani enzimi (depektinizacija, enzimske hidrolize)
f) mikrobni procesi koji uključuju direktnu upotrebu mikroorganizama (razli¬čite fermentacije)
g) procesi konzerviranja: sterilizacija, smrzavanje, koncentriranje, sušenje, ionizirajuće zračenje, dodavanje konzervansa i drugo.

Kako se tijekom tih procesa mijenjaju pojedina svojstva materijala, nužno ih je, u svrhu pravilnog vođenja procesa te dobivanja visokokvalitetnih proizvoda, poznavati te pratiti njihovu promjenu u ovisnosti o pojedinim tehnološkim parametrima.

Svojstva hrane su: kemijska, biokemijska, fizička, fizikalno-kemijska i biološka. Kemijska svojstva označavaju kemijski sastav hrane te utjecaj različitih čimbenika procesa prerade na odvijanje pojedinih kemijskih reakcija u namirnici. Biokemijska svojstva se odnose na sve promjene unutar namirnice izazvane djelovanjem enzima i drugih fiziološki aktivnih tvari (npr. vitamina). Fizička svojstva su sva ona koja izražavaju stanje nekog materijala te promjenu toga stanja pod utjecajem različitih čimbenika. Tu se podrazumijevaju reološka svojstva, termofizička svojstva, svojstva sorpcije vode, svojstva difuzije te dielektrična svojstva. Biološka svojstva su ona koja su povezana s aktivnosti makro i mikroorganizama prisutnih u hrani.
1.2. Fizičke veličine i jedinice SI sustava

Sve fizičke jedinice i veličine odredene su ISO normama. Upute za pisanje simbola i jedinica dane su Zakonom o mjernim jedinicama (NN 58/1993), a ovdje će biti prikazane samo one koje se odnose na područja obrađena ovom knjigom.

Tablica 1. Osnovne jedinice SI sustava

Jedinica veličine Naziv Oznaka
duljina (/) metar m
masa (m) kilogram kg
vrijeme (t) sekunda s
električna struja (/) amper A
termodinamička temperatura (T) kelvin K
množina (količina tvari) (n) mol mol
svjetlosna jakost (/„) kandela cd

Tablica 2. Dopunske jedinice SI sustava
Jedinica veličine Naziv Oznaka
kut radijan rad
prostorni kut steradijan sr

Tablica 3. Neke izvedene jedinice SI sustava s posebnim nazivima i znakovima

Jedinica veličine Naziv Oznaka Veza s drugim jedinicama
Celzijeva temperatura Celzijev stupanj °C K
rad, energija, toplina džul J Nm
obujam kubni metar m3
površina četvorni metar m2
akceleracija (ubrzanje) metar po sekundi na kvadrat m/s2
specifični toplinski kapacitet džul po kilogramu i Kelvinu J/kg K
površinska napetost njutn po metru N/m
gustoća kilogram po kubnom metru kg/m3
električni kapacitet farad F C/V
apsorbirana doza ionizirajućeg zračenja grej Gy J/kg
frekvencija herc Hz s-1
elektricitet kulon C As
sila njutn N kg m/s
električni otpor om n V/A
tlak paskal Pa N/m2
električna vodljivost simens S A/V
snaga vat W J/s
električni potencijal, napon, elektromotorna sila volt V W/A

Tablica 4. Iznimno dopuštene jedinice izvan SI sustava 5 posebnim nazivima i znakovima

Jedinica veličine Naziv Oznaka Veza s jedinicama SI
obujam litra 1, L 10~3 m
masa gram g 10 3 kg
vrijeme minuta min 60 s
vrijeme sat h 3600 s
tlak bar bar IO5 Pa

Uvodna napomena

1. UVOD

1.1. Operacije i procesi u prehrambenoj industriji
1.2. Fizičke veličine i jedinice SI sustava

2. REOLOŠKA SVOJSTVA HRANE

2.1. Uvod

2.2. Idealne tekućine i krutine
2.2.1. Elastičnost
2.2.2. Plastičnost
2.2.3. Viskoznost
2.2.3.1. Viskoznost nenewtonovskih tekućina
2.2.3.2. Čimbenici koji utječu na reološka svojstva
2.2.3.2.1. Utjecaj temperature
2.2.3.2.2. Utjecaj kemijskog sastava
2.2.3.2.3. Utjecaj tehnološkog procesa
2.2.4. Viskoelastičnost
2.3. Reološka svojstva tijesta
2.4. Instrumenti za mjerenje viskoznosti
2.4.1. Kapilarni viskozimetri
2.4.2. Rotacijski viskozimetri
2.5. Laminarno i turbulentno tečenje
2.6. Transport newtonovskih i nenewtonovskih tekućina
2.6.1. Trenje
2.6.2. Tečenje kapljevine kroz cijev
2.7. Reološka svojstva suspenzija
2.8. Transport suspenzija
2.9. Reološka svojstva granuliranih i praškastih namirnica
2.9.1. Veličina čestica
2.9.2. Transport granuliranih i praškastih namirnica
2.10. Tekstura
2.11. Primjeri
2.12. Literatura

3. TERMOFIZIČKA SVOJSTVA

3.1. Temperature faznih promjena
3.1.1. Temperatura smrzavanja
3.1.2. Temperatura odmrzavanja
3.1.3. Fazni prijelazi kod niskih temperatura
3.1.4. Diferencijalna termička analiza (DTA)
3.1.5. Diferencijalna motridbena (scanning) kalorimetrija (DSC)
3.1.6. Dinamička mehaničko-termička analiza
3.2. Specifični toplinski kapacitet
3.3. Latentna toplina
3.4. Entalpija
3.5. Gustoća
3.6. Toplinska provodnost
3.7. Toplinska diluznost
3.8. Primjeri
3.9. Literatura

4. VODA U NAMIRNICAMA

4.1. Primjeri
4.2. Aktivitet vode
4.3. Apsolutna i relativna vlažnost
4.4. Izoterme sorpcije
5. POJAVE NA GRANICI FAZA
5.1. Površinska napetost
5.2. Površinska aktivnost
5.3. Medufazna napetost
5.4. Adhezija i kohezija
5.5. Emulzije
5.5.1. Priprema emulzija
5.5.2. Emulgatori
5.6. Pjena

6. DIELEKTRIČNA SVOJSTVA HRANE

7. DIFUZIJA I PRIJENOS MASE

7.1. Difuzija
7.1.1. Difuzija plinova
7.1.2. Difuzija u tekućinama
7.1.3. Difuzija u krutinama

8. MATERIJALNA I ENERGETSKA BILANCA

8.1. Materijalna i energetska bilanca operacija I. grupe
8.2. Materijalna i energetska bilanca operacija II. grupe
8.3. Materijalna i energetska bilanca operacija III. grupe
8.4. Materijalna i energetska bilanca operacija IV. grupe
8.5. Materijalna bilanca
8.6. Energetska bilanca
8.7. Istovremeno određivanje materijalne i energetske bilance
8.8. Literatura

Kazalo

Bilješka o autorici

Napravi novu temu u “Literatura”

Napišite komentar



<a href="" title="" rel="" target=""> <blockquote cite=""> <code> <pre> <em> <strong> <del datetime=""> <ul> <ol start=""> <li> <img src="" border="" alt="" height="" width="">