Астық массасының сусымалды материал ретінде механикалық қасиеттері
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Сейтов Бирликбай Шакибаевич
Сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыру
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
мамандығы 5В072400 - Технологиялық машиналар және жабдықтар
Алматы 2018
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Технология және биоресурстар факультеті
"Тағам өнімдерінің технологиясы және қауіпсіздігі" кафедрасы
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
тақырыбы: "Сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыру"
Беттер саны 61
Сызбалар мен көрнекі
материалдар саны 16 сурет, 4 кесте
Қосымшалар жоқ
-
Орындаған:
_____________
Сейтов Б.Ш.
2018 ж. " ___ " ______ қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі, б.ғ.к., қауымд. проф.
_____________
Мамаева Л.А.
Жетекші,
т.ғ.д., профессор
_____________
Оспанов Ә.Ә.
Норма бақылау
т.ғ.к., профессор
_____________
Тимурбекова А.К.
Рецензент
т.ғ.д., профессор
_____________
Алтаев С.А.
Алматы 2018
МАЗМҰНЫ
бет
АНЫҚТАМАЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
7
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1 Тамақ өнеркәсіптерінің салалары мен технологиясына сипаттама ... ... ..
1.2 Тамақ өнеркәсібі салаларының қысқаша сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ..
1.3 Астық массасының физикалық қасиеттерінің жалпы сипаттамасы ... ... .
1.3.1 Астық массасының сусымалылығы және өздігінен сұрыпталуы ... ... ..
1.3.2 Астық массасының өзінше сұрыпталу қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3.3 Астық массасының қуыстылығы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Астық массасының сусымалды материал ретінде механикалық қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.5 Сусымалды материалдың аэродинамикалық қасиеті ... ... ... ... ... ... ... .
12
12
14
17
17
18
21
23
28
2 негізгі БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.1 Сақтауға түсетін астықтың жағдайы мен жалпы сипаттамасы ... ... ... .
2.1.1 Астық массасының қасиетінің жалпы сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ...
2.1.2 Астық массасының құрамына және қасиетіне әсер беретін факторлар
2.2 Астықты тазарту технологиясы мен техникасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
36
36
36
41
42
3 СУСЫМАЛЫ МАТЕРИАЛДАРДЫ ТАЗАРТУҒА АРНАЛҒАН ҚҰРЫЛҒЫНЫҢ АЖЫРАТУ ТИІМДІЛІГІН АРТТЫРУҒА ҰСЫНЫС ... ...
46
4 ТАЗАРТҚЫШ МАШИНАЛАРҒА ЖӘНЕ ТАЗАРТУ ҮРДІСІНЕ ҚОЙЫЛАТЫН ҚАУІПСІЗДІК ТАЛАПТАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1 Тазарту үрдісіне және оның өнімдеріне қойылатын талаптар ... ... ... ..
4.2 Тазартқыш машиналарға қойылатын жалпы талаптар ... ... ... ... ... ... ... ...
51
51
51
5 ЭКОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
54
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
58
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
59
АНЫҚТАМАЛАР
Бұл дипломдық жұмыста келесі анықтамалар қолданылды:
жом - диффузиялық аппаратта қантсыздандырылған қант қызылшалы жаңқа;
инвертті қант - глюкоза мен фруктоза құрайтын сахарозаны инверсиялау өнімі;
ірілік модулі - зерттелінетін майдаланған нысан бөлшектерінің орташа мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш;
какао бұршағы - какао ағашының тұқымдары;
какао жарма - какао бұршақтарының құырылған және ұсақталған дәндері, майдың массалық бөлшегі 50 % кем емес, ылғалдылықтың массалық бөлшегі 3 % кем емес, какаовелланың массалық бөлшегі 2 % кем емес;
какао күнжарасы - жартылай майсыздандырылған сығымдалып үгітілген какао, ылғалдылығының массалық бөлшегі 7,5 % артық емес;
какао майы - какао бұршағынан алынатын май қышқылдарының және ұқсас заттар үшглицеридтерінің қоспасы немесе бос май қышқылдары бар какао бұршағының құрамдас бөліктері, олеин қышқылына қайта есептегенде 1,75 % артық емес сабындалмайтын заттар, петролеинді эфирді қолданып анықтағанда 0,5 % артық емес, сығымдалған какао майлары үшін 0,35 % артық емес;
какао өнімдері - какао бұршағын қайта өңделген өнімдері, шоколад өндірісінде қолданылады: какао жарма, үгітілген какао, какао майы, өндірістік какао ұнтақ;
какао тайызы - ұсақталған какао-бұршағының ең ұсақ фракциясы, какао майының массалық бөлшегі 30 % кем емес, какаовелланың массалық бөлшегі 3 % артық емес, ылғалдылықтың массалық бөлшегі 5 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 30 % артық емес;
какао ұнтақ - жұқа ұнтақталған, жартылай майсыздандырылған үгітілген какаодан алынатын кондитерлік өнім, оның құрамы 12 % бен 20 % дейінгі какао майы мен 7,5 % ылғалдылықты құрайды;
какаовелла - какао бұршағының қабығы;
қант күлділігі - қанттағы минералдық заттардың массалық үлесі, пайызбен берілген;
қант түстілігі - шартты бірлікпен немесе оптикалық тығыздық бірлігімен белгіленген қант ерітіндісінің боялу дәрежесін сипаттайтын көрсеткіш;
қант ұнтағы - өлшемі 0,2 мм артық емес құмшекердің майдаланған кристалдары;
қант-шикізат - құмшекер, қант-рафинад және сұйық қант өндіру үшін шикізат болып табылатын, сахароза мен қант еместерден құралған жекеленген кристалдар түрдегі қант қызылшасын немесе қант құрағын қайта өңдеуден алынған өнім;
қант ылғалдылығы - кристалды қанттағы ылғалдың массалық үлесі, пайызбен берілген;
қанттың гранулометриялық құрамы - жалпы массадағы белгілі өлшемдері бар қант кристалдары фракцияларының қатынасы, пайызбен берілген;
қаттылық - жұмылдырылған күштің бұзушы әсеріне қарсы болатын материалдың қасиеті, бұл тұста бірге өзгермейтін пішіні мен құрылымдық элементтердің өзара орналасуы сақталады;
құмшекер - 0,45 % қоспасы бар кейбір кристалдарының өлшемі 0,2 ден 2,5 мм дейін болатын сахароза түрлес тағамдық өнім;
құрамындағы майдың мөлшері жоғарылатылған какао ұнтақ - жұқа ұсақталған үгітілген какаодан алынатын кондитерлік өнім, оның құрамы 20 % артық какао майын және 7,5 % артық емес ылғалдылықты құрайды;
майдалау - сыртқы күштің әсерінен қатты дененің механикалық бұзылу (майдалану) үдерісі;
меласса - соңғы кристаллизациялы утфелді центрифугалау кезінде бөлінетін кристаларалық ерітінді түріндегі қант өндірісінің қосымша өнімі;
өндірістік какао ұнтақ - какао күнжарасын ұнтақтау жолымен алынатын кондитерлік шикізат, құрамында какао майы 12 % артық емес, ылғалдылығы 7,5 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 3 % артық емес;
сахарозаның инверсиясы - сутегі иондары немесе ферменттер әсерінен су ерітіндісіндегі сахарозаның глюкоза мен фруктозаға айналу үрдісі;
сұйық қант - дайын тағам өнімі ретінде, сонымен қатар тамақ өнеркәсібі мекемелерінде қайта өңделу үшін қолданылатын әртүрлі тазалық дәрежедегі сахарозаның сулы ерітіндісі;
үгітілген какао - какао бұршағын механикалық бұзып, қуырып қабығынан ажыратып ұнтақталған өнім, оның құрамында какао майының массалық бөлшегі 50 % кем емес, 3 % кем емес ылғалдылықтың массалық бөлшегін құрайды;
ұнтақталған какаовелла - какао майының массалық бөлшегі 3 % артық емес, ылғалдылығының массалық бөлшегі 10 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 30 % артық емес.
КІРІСПЕ
Сусымалы астықты ұзақ мерзімге қоймаларда немесе элеваторларда сақтауда дәнді дақылдарды алдын ала тазалаудың маңызы аса зор. Өйткені астық дақылдары дәндерінің сақталу барысында түрлі өзгерістерге ұшырауы, нәижесінде ыластанып бүлінуінің бірден бір себебі астық массасы өзге қоспалардан тазаланбағандықтан оның ылғалдылығының тиісті мөлшерден біршама асып кетуіне әкеліп соқтыратыны мәлім.
Сондықтан астықты сақтау алдында оны бөгде қоспалардан тазалайды. Ал сусымалы астық тазалағыш қондырғылардың жұмыс істеу тиімділігін арттыру аса маңызды және өзекті шара болып табылады. Бұл тұста кептірілетін астықты тазалау үрдісін және оған қойылатын талаптарды білудің қажеттілігін айта кеткен жөн.
Астықты қабылдау кәсіпорындарында сақтауға дайындаудың технологиялық үрдістері. Қабылдау кәсіпорынның соңғы жылдардағы техникалық қраулануының өсуі астықты тапсырып, қабылдаудың технологиялық және экономикалық тиімді жүйелерін енгізуге мүмкіндік тудырады. Астықты орақтан соңғы өңдеудің және одан кейінгі жұмыстардың мынадай бір кең тараған желісін оқырман назарына ұсынуға болар еді. Астықты дер кезінде өңдеудің нәтижесінде кейбір партиялардың кәсіпорын төңірегінде яғни ішінде жылытып, қозғап тасымалдауды азайтады,дәннің сақтауға төзімділігін арттырады,қоймаларды тиімді пайдалану мүмкіндігі туады [1].
Астықты қабылдау кезінде өңдеу дәннің шығымын күрт қысқартады. Бұл кездегі шығын астық жиымын сақтау барысында орын алатын физиологиялық құбылыстарының өрбуіне байланысты.
Астықты толассыз өңдеуді іске асыру үшін бір-бірімен бір жүйелілікпен жинаушы шанақтармен және көтергіш транспорт механизмдер арқылы байланыстырылған машина кешендерінен тұратын технологиялық желілер жасалынады. Астықты қабылдау және өңдеу желілері жалпы мынадай операцияларды, шараларды қамтиды:сынама шөкім алып, келіп түсіп жатқан астықтың сапасын анықтау; автомобиль таразыларында астықтың салмағын өлшеу;астықты түсіру;дәннің технологиялық құндылығы және сапа көрсеткіштері бойынша партиялар жасау; астықты дөрекі қоспалардан және жармасын қалдықтардан бірінші кезек тазарту; кептіру, астықты құрғақ күйінде құнды дәнді қалдықтарын, қоспаларын бөле,айыра отырып екінші кезек тазарту; қалған астықты таразыға тарту және қоймаға салып орналастыру [1, 2].
Жүгері сабақтарын өңдегенде жоғарыда аталған шарлардан басқа, бастыру операциясы пайдаланылады. Азықтық және жемдік жүгеріні өңдегенде бастыруды бірінші тазарту алдында, ал тұқымдық жүгеріні собықтарды кептіргеннен кейін жасаған дұрыс.
Толассыз өңдеудің әрбір шарасына белгілі талап қойылады. Мәселен, бірінші кезеңде астық партиясынан тез де дұрыс сынама шөкім алу,одан ортатәулік сынама құрастыру-келіп түскен астықтың бастапқы сапасы мен күйін тез және дәл анықтаудың кепілі [1].
1-сурет. Астықты орудан кейінгі өңдеу технологиялық желісі
Әрбір партияның бастапқы салмағын кедергісіз анықтап жазып қою,астық әкелген транспортты аз шығынмен түсіруді ұйымдастырудың да маңызы зор.
Астықты бірінші тазалау. Бұл шара ең алдымен астықтың жиымынан минералды және органикалық текті ірі,дөрекі қоспаларды бөлуді қамтамасыз етеді.Бірінші тазалауды астық үйіндісін тазартқышты (қопсымадағы таза дәнді бөлектеп ажырататын машина) қолданады.Мұның нәтижесінде астық жиымын ойдағыдай кептіру үшін дәннің өте керекті қасиеттерінің бірі оның сусымалылығы артады [1, 2].
Кептіруге қойылатын талап астықтың бастапқы технологиялық қасиетін және тұқымдық құндылығын төмендетпей құрғақ күйінде тұтынушыға жеткізу.
Астықты екінші тазарту. Бұл шара астықты өңдейтін мекеммелердің талабына сәйкес конденуияға дейінгі тазарту және қоймаларда одан әрі сақтауды жақсарту. Бұдан оларды бүліндірмей сақтауды қамтамасыз етеді. Екінші тазартуды сұрыптағыш ( сеператор, триер) және басқа да түрлі дән тазалағыш қондырғыларды қолданып, жүзеге асырады [1, 2].
Сақтауға салар алдында астықтың дәл салмағын, санын дегендей-ақ білу мақсатымен, өңдеуден өткен соң міндетті түрде таразыға тартып, өткізу керек [1].
Әрбір технологиялық желі белгілі бір өнімділікпен сипатталады, бірақ қабылдау орнына нақтылы келіп түсетін астықтың мөлшері тәуліктің әр сағаты сайын орта өнімділіктен ауытқып отырады. Сондықтан, желілерді біркелкі тиеп отыру үшін жинаушы шанақтармен жабдықтайды. Аталған шанақтар тәуліктің үдемелі, қарбалас кезеңіндегі желінің өнімділігінен асып келіп түсіп жатқан астықтың барлығын дерлік қабылдап, кейінірек астық түсу біраз саябырлаған уақытта тиісті желіге керегінен жіберіп отыруға көмегін тигізеді [1, 2].
Одан басқа жинаушы шанақтар кейінірек талассыз өңдеуге жіберілетін майда партиялар жасауға да мүмкіндік береді [1, 2].
Жинаушы шанақтарды қолдануға астықты тиісті технологиялық желіге жібергенге дейін уақытша дұрыс сақтауды қамтамасыз ету мақсатымен оларды астықты желдетуге арналған қондырғылармен жабдықтайды. Технологиялық желі дегеніміз тұрақты не уақытша, жан-жақты (универсалды) не арнаулы болып, элеваторлар және қабылдау-тазарту, кептіру-тазрту мұнараларының негізінде құрылады. Астықты қабылдау және өңдеу үшін элеваторлар негізінде құрылған технологиялық желілер икемді, бейімді болады және істелетін барлық жұмыс толық механикаландырылған. Бұл экономикалық жағынан тиімді де жоғары өнімді желілер қатарына жатады. Элеваторларда салынып жатқан технологиялық желілер диспетчерлік және де механизм мен машиналарды ара-қашықта автоматикалық басқаруды қамтамасыз етуі тиіс [1].
Дипломдық жұмыстың мақсаты - Қазақстанда өсірілетін дәнді және бұршақ дәнді дақылдарды майдалауда қолданылатын майдалағыш машиналардың заманауи бағыттарын талдау.
Осы мақсатты орындау үшін келесі міндеттер орындалуы керек:
oo зерттеу тақырыбы бойынша әдеби шолу жасау;
oo тазартқыш машиналарының жіктелуімен және тазарту технологиясымен танысу;
oo сусымалы массаларды тазартуда қолданылатын қондырғылардың негізгі түрлерімен танысу;
oo сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыруға ұсыныс дайындау;
oo тарзартқышқа және тазарту үрдісіне қойылатын талаптарды меңгеру;
oo тазартуу технологиясы өлшемдерін анықтайтын әдістемені игеру.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
.1 Тамақ өнеркәсіптерінің салалары мен
технологиясына сипаттама
Адамзатты азық-түлікпен қамтамасыз ету проблемасы болашақта бастапқы маңызын жоғалтпай, одан сайын өткірленеді. Халық шаруашылығының тағам саласының дамуы бірнеше факторларға байланысты. Бірінші ретте тағам саласы халық шаруашылығының басқа салаларымен тығыз байланысты [3, 4].
Тағам өнеркәсібі үшін шикізат болып табылатын ауыл шаруашылығы мен технологиялық жабдықтармен қамтамасыз ететін машина жасаумен, тағам өнеркәсібін картон, ағаш, кағаз, фанер және тағы басқалармен қамтамасыз ететін орман және целлюлоза-қағаз өнеркәсібімен полимерлі және шыны таралар, бояулар, лактар химия өнеркәсібімен, металлургия және басқа өнеркәсіптермен [4].
Тағам өнеркәсібінің негізгі мақсаты жоғары сапалы азық-түліктің кең ассортиментіне деген тең тұтынушының өсіп келе жатқан сұранысын үнемі қанағаттандыру және тамақтанудың балансты рационын қамтамасыз ету болып табылады. Қойылған мақсат өндіріске барлық басқа ғылымдардың жетістіктерін қолдануға негізделген, жетілген технологияларды еңгізуді талап етеді. Өткені шикізатты азық-түлік өніміне өңдеу процестері физика, жылу физикасы, химия, биохимия, микробиология, механика және тағы басқа зандарына негізделген [4, 5].
Технология ғылыми пән болып табылады, өйткені қолданбалы және бірегейлі ғылымдар жетістіктерінің негізінде пайда болады. Алға қойған мақсатқа жету үшін барлық тағам өндірістерінің сәйкес технологиялары болу керек [4, 5, 6].
Еуропада технология ұғымының пайда болуы 1770-1772 жж. периодымен байланыстырылады. Ресейде 1807 ж. химия бойынша ғылыми әдебиеттер шықты. Оның көптеген анықтамалары бар, соның ішінде [4, 5, 7]: технология адамзатқа керек шикізатты дайын өнімге түрлендіру үшін шикізатты өңдеудің прогрессивті әдістерін қолдану және еңбек өнімдерінің өсуіне байланысты бір өнімге шаққанда қуат шикізат пен еңбектің ең аз шығынымен өндіру туралы ғылым. Технология ғылым ретінде алып өнеркәсіптің дамуымен жетілдіріліп пайда болды.
Егер тағам технологиясын айтатын болсақ оның жетілдіруінің күші тұтынушыларды тағам өнімдеріне қажеттіліктерін максималды қанағаттандыруға ұмтылу. Көптеген ғалымдардың пікірлері бойынша соңғы 50 жылда адамзат тарихында технологияның әсер ететін дамуы байқалады. Бірақ бұл даму көбіне қоршаған ортаға зияндығымен іске асты. Әр түрлі өндіріс технологияны интенсивтендіру көптеген табиғат кешендерін экологияға зиян ретінде қолдануды интенсивтендірді. Осыған байланысты қазіргі кездегі технология ғылыми-техникалық прогресс есебімен шетел және отандық ғылыми жетістіктеріне негізделу керек [5, 7, 8].
Қойылған мақсаттан шыға агро өнеркәсіп коплексімен халық шаруашылығының тағам саласының алдында келесі міндеттер тұр [7, 8, 9]:
1. Тағам өнеркәсібі өнімдерінің барлық өсірілген егін, мал және құс шығынсыз өндірісін дайындауын, сақтауын қамтамасыз ету.
2. Өнімді тұтынушыға ыңғайлы ыдыспен және әдемі безендіріп ұсыну.
3. Әр түрлі өнімдер технологиясын әзірлеу соның ішінде арнайы бағыттағы өнімдер технологиясын дамыту.
4. Халықты балансталған рацион бойынша толық құнды тағаммен қамтамасыз ету.
5. Өнім өндірісіне жасалатын шығынды неғұрлым азайтып өнімнің өздік құнын минималды ету.
Технологиялық ғылымның міндеті шикізат ресурстары мен уақыттың өнімділігін талап ететін экономикалық өндіріс процестерін практикада қолданумен анықтау мақсатында физика-химиялық, биохимиялык, биологиялық заңдылықтарды табу. Технологияның жетілдірілуі халық шаруашылығында технологиялық процестің үдетуінің маңызды жағдайы болып табылады. Қазіргі уақыттағы тағам технологиясының дамуының негізгі бағыттарына жатады [7, 8, 9]:
1. Үздікті технологиялық процестердің үздіксізге өтуі.
2. Қалдыксыз және аз қалдықты технологияны еңгізу.
Өндірісіне жаңа технология үнемдеуші калдықсыз және аз қалдықты экологиялық таза технологияларды енгізу және дайындау халық шаруашылығынынң әр түрлі саласының козғаушы күші болып табылады. Сондықтан технология негізін тек технологгар, механиктер ғана емес, товароведтер де игере білу керек. Халық шаруашылығының тағам саласы тұтынушының сұранысын жоғары сапалы экологиялық таза өнімдер мен диеталық және бала тағамының өнімдерімен қамтамасыз ету керек. Тағам саласы халық шаруашылығынын басқа салаларына шикізат өндіру спирт, тұз, крахмал, өсімдік майы, техникалық майлар, мал терісі, қан өндіру өнімдері, медицина өнімдері үшін шикізат болып табылады. Технологиялық процестің техникалык, экономикалық өнімділігін сипаттайтын маңызды көрсеткіштер болып табылады [7, 8, 9]:
1. Өнімнің бір данасына энергия мен жартылай фабрикаттар шикізаттың минимум шығыны.
2. Дайын өнімнің шығуы мен сапасы.
3. Еңбек өнімділігінің деңгейі.
4. Процестің екпінділігі.
Технологиялық құралдар әдістер мен терминологияны унификациялау мақсатында 1975 ж. мемлекеттік стандарт ретінде құжатнаманың бірыңғай жүйесі дайындалды. Соған сәйкес технологиялық процесс термині негізінде өнімді өндіру кезінде негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын сақтау, өңдеу, қайта өндеумен байланысты операцияларды нығайтуға бағытталды.
Технологиялық процестерді іске асыру нәтижесінде яғни өнімді пайдалануға дайын тағам болады. Ғылым қоғам үшін маңызды негізгі бағыттар болып табылады [7, 8, 9]:
1. Тамақтану эпидемиологиясы. Экономикалық және әлеуметтік проблемаларды маңыздылығын толығымен құрайтын тамақтануды рационалдандыру бойынша шараларды дұрыс тамақтануды зерттеуді қосады.
2. Азық-түлік шикізаты мен тағам өнімінің сапасын қамтамасыз ету. Олардың сапасы екі негізгі факторлармен анықталады:
а) қауіпсіздігі;
б) тағамдық құндылығы.
3. Тамақтану физиологиясы биохимия облысындағы іргелік зерттеулердің дамуы. Метаболизм, биотрансформация, тағамның белгілі контраминанттары, аса қауіпті әрекет механизмін оқып білу. Жеке бөлшектердің және олардың қомплектілерінің фармокологиялық аспектілерін зерттеу манызды болып табылады.
1.2 Тамақ өнеркәсібі салаларының қысқаша сипаттамасы
Тамақ өндірісі сапаларында пайдаланылатын тағамдық шикізаттардың жалпы сипаттамасы және классификациясы. Тағамдық шикізаттар көбінесе тез бұзылатын өнімдер болып табылады. Олар физикалық факторлардың әсерінен оңай өзгереді. Олардың бастапқы құны жоғары б.т. Тағамдық шикізаттардың аталған ерекшеліктері оларды ұксату кезінде бүкіл процесс жүретін уакыт ішінде өнімнің бұзылмауын қамтамасыз ететін шаралардың колданылуы және сақталуы керектігін талап етеді. Ұқсату режимдері, бір жағынан, ұқсату мақсатына қол жеткізуді, ал екінші жағынан өнімнің көрсеткіштерін минимум өзгертуі керек, сонымен бірге шикізат бірлігінен максимум дайын өнім шығуын қамтамасыз етуі керек [7, 8, 9, 10].
Тамақ өндірістерінде ұқсатудан өтетін шикізаттардың көп түрлілігін ескере отырып, олардың кейбір, жай-күйі және құрылымымен байланысты ерекшеліктерін атап өтейік.
Ең алдымен, барлық шикізаттарды 2 түрге: неорганикалық және органикалық шикізаттарға бөлуге болады. Біз органикалық шикізаттарды қарастыратын боламыз [10, 11].
Органикалық шикізаттарды екі үлкен топқа: өсімдік тектес және жануар тектес өнімдерге бөледі.
Жануар тектес өнімдер: ет, балық, сүт, жұмыртқа химиялық құрамы бойынша тірі организмнің, ең алдымен адам организмінің сұранысын қанағаттандыра алады. Организмдердің сұранысын қанағаттандыру үшін жануар тектес шикізат көп мөлшерде шығындалмайды. Бұндай шикізаттарда организм үшін өте маңызды болып табылатын қосылыстар: алмастырылмайтын амин қышқылдары, ферменттер, микроэлементтер организмге жеңіл сіңетін түрде кездеседі және олардың бәрі организмге тамакпен түседі [10, 11, 12].
Бұнымен бірге, жануар тектес өнімдердің дәмдік қасиеттері жоғары болып табылады. Осы қасиетіне және шығару үшін көп мөлшерде қаржы шығындалатынына байланысты жануар тектес өнімдердің және олардан дайындалған дайын өнімдердің құны жоғары болып табылады. Жануар шикізатын ұқсататын өндірістер үшін тиімділік критериі болып шикізатты максимум үнемдеу, шикізат бірлігінен максимум өнім шығару табылады [11, 12].
Өсімдік тектес өнімдерді алу үшін көп материалдық шығындар жұмсала қоймайды, бірақ бұнда да шикізатты үнемдеу қажет болып табылады.
Жануар тектес өнімдерді ұқсату кезінде оларда микроорганизмдердің өсіп-өнуін ескеріп, сақтау жағдайларын қарастыру керек.
Өсімдік тектес өнімдер де микроорганизмдер үшін азық болып табылады, бірақ оларды сақтау тәсілдері жеңіл және қымбатқа түспейді.
Осыған орай, жануар тектес өнімдердің ерекшелігі болып өнім бұзылмауын қамтамасыз ететін шараларды тұрақты түрде қолдану табылады.
Тағам өнімдерін олардың шығу тегі, химиялық құрамы немесе органолептикалық қасиеттері бойынша жіктейді. Бұлай жіктеу кезінде өнімдерді жалпы, солардың өнімді механикалық, химиялық, электрофизикалық және т.б. өңдеу тәуелді болатын қасиеттерін біріктіру жүргізілмейді [11, 12, 13].
Ең дұрыс болып өнімдерді олардың физикалық кұрылымы бойынша классификациялау (жіктеу) табылады. Осыған сәйкес өнімдерді клеткалы құрылымды өнімдер, сұйық, желе тәрізді, паста тәрізді, майлы, шыны тәрізді өнімдер деп белуге болады.
Азық-түлік тауарларын жіктеу - оларды жалпы немесе сипатты белгілері, тауарлардың шығу тегі, олардың химиялық құрамы, пайдалануы және т.б. көрсеткіштері бойынша топтарға немесе класстарға бөлу болып табылады.
Биологиялық классификация бойынша олар типтер, типтестер, класстар, отрядтар, түрлер және т.б. Табиғи көрсеткіштер бойынша памологиялық сорт (тұкымдар үшін), ампелографиялық (жүзім үшін), шаруашылық-ботаникалық (көкөніс пен картоп үшін) бөлінеді [12, 13, 14].
Окулық классификациясына сәйкес азық-түлік тауарлары группаларға біріккен: дәнді дақылдар; көкөніс тұкымдаста: крахмал, қант, бал; кондитерлік тауарлар; тәтті тағамдар; тағамдық майлар; сүтті тауарлар; етті тауарлар; жұмыртқалы тауарлар; балық тауарлары; тағамдық концентраттар. Бұлай жіктелу негізінде - жалпы белгілері, тауарлардың шығу тегі, химиялық кұрамы, пайдалануы бойынша керсеткіштері жатыр [12, 13, 14, 15].
Дән-ұн тауарлары - кайта өңдеудің дәні мен өнімдері (ұн, бидай, нан және макаронды тағамдар).
Көкөніс тұқымдастық тауарлар - жаңа тұқымдар, көкөністер, саңыраукұлактар мен қайта өңдеудің өнімдері енеді.
Крахмал өнімдеріне, қанттарға және кондитер өнімдеріне - бал, конфеттер, карамель, жеміс өнімдері, шоколад, какао-содасы, кондитерлік ұн тағамдары, сағыздар [12, 13, 14, 16].
Тәтті тағамдар - ірімшік, аз ішімдікті және алькогольсіз шырындар, шәй, кофе, тұз, тағамдық қышқылдар, табак және табак өнімдері.
Сүтті тауарларға -- сүт және сүт өнімдері кіреді: сүзбе, кілегей, сүт қышкылды өнімдер, майлар, ірімшіктер, құрғақ сүтті өнімдер және т.б.
Тағамдық майлар группасы - өсімдік және жануарлар майы, маргарин, кулинарлы майлар, майонез.
Етті тауарлар группасына - мал еті және ауыл шаруашылық құстары, шұжық өнімдері, ет консервілері.
Жұмыртқа тауарларына - жұмыртқа мен қайта өңдеу өнімдері кіреді.
Балық тауарлары группасына - балық және оның қайта өндіру өнімдері, балық емес сулы шикізаттар.
Тағамдық концентраттар - бұл бірінші, екінші ассортименттің концентраттары, ұн қоспалары, балалық және диеталық тамақтануының құрғақ өнімдері, сулы диеталық өнімдер, құрғақ таңғы астар.
Азық-түлік тауарлары сатып алуда нан, көкөніс тұқымдастар, кондитерлік, вино-шараптық, сүтті-майлы, ет, балық, жұмыртқа, тағамдық майлар, тамақ өнімдері және т.б. бөлінеді. Бұл жағынан тауарларды бакалейлі және гастрономиялық түрге бөледі [12, 13, 14, 17].
Бакалейлі - жарма, ұн, ашытқылар, макаронды өнімдер, кептірілген тұқымдар, саңыраукұлақтар, крахмал, қант, тұз, кофе, шай, тәттілер.
Гастрономиялық -- қолдануға дайын өнімдер: сүт тағамдары, алкогольды шараптар, шұжықтар, ет, сырлар, ет консервілері мен көкөніс тұқымдары.
Ассортимент дегеніміз белгілі бір белгі бойынша біріктірілген тауарлар жиынтығы. Ассортимент өндірістік және саудалық болып бөлінеді.
Өндірістік -- ассортимент белгілі бір кәсіпорынмен немесе белгілі бір өндіріс саласында шығарылатын бұйымдарды біріктіреді [12, 13, 14].
Саудалық - ассортимент көтерме немесе бөлшек желі арқылы өткізілетін тауарлар номенклатурасы. Ол кәсіпорын ассортиментіне (дүкен, база) және тауарлық топ ассортиментіне (кондитерлік, сүт, ет, және т.б.) бөлінеді.
1.3 Астық массасының физикалық қасиеттерінің жалпы сипаттамасы
Астық сақтау тәжірибесінде міндетті түрде есте ұстайтын оның белгелі бір айқын физикалық ерекшеліктері не қасиеттері болады. Астықты тасымалдау, өңдеу мен тасымалдыу сақтау барысында дәннің осы қасиеттерінің ерекщеліктері мен есептесе отырып, оларды дұрыс пайдалана білсек, дәннің шығынын кемітіп, сапасын арттыра түсер едік [1, 2].
Астық өңдеу процестерін механикаландыру, автоматтандыру, олардың ішінде астықты қабылдаған соң ең керектісін кептіру мен тазартудың тәсілдерін енгізу мен бүгінгі күннің талабына сай құрылған элеваторлар мен қоймаларда дәнді жөнді сақтау үшін астықтың мына төмендегідей физикалық қасиеттерін жете біліп, орынды пайдалану, қолдану керек. Дән жиымының сусымалылығы мен өздігінен іріктелуі, қустылығы, ылғал және бу тартқыштығы т.б көрсеткіштер астықтың негізгі физикалық қасиеттерін анықтайды.
1.3.1 Астық массасының сусымалылығы және өздігінен сұрыпталуы
Астықтың массасының сусымалдылығы деп жазықтыққа бұрышпен орналасқан бетпен қозғалу қабілеттілігі (кесте 1) [1].
1-кесте
Әртүрлі дақылдардың сусымалдылық қасиеттерінің көрсеткіштері
Дақылдар
Табиғи көлбеу бұрышы, градус
Үйкеліс бұрышы, градус
Үйкеліс коэффициенттері
Тары
20-27
11
11
0,31
0,33
0,36-0,40
Бұршақ
24-31
2-14
2-15
0,26-0,33
0,26-0,35
0,27-0,37
Қытай бұршағы
25-32
2-16
3-15
-
-
-
Бидай
23-38
20
20
0,35-0,65
0,30-0,58
0,39-0,56
Қара бидай
23-38
20
20
0,32-0,58
0,37-0,78
0,45
Жүгері
30-40
13
13
-
-
-
Арпа
28-45
20
20-27
0,32-0,58
0,32-0,70
0,53
Күріш
27-48
-
-
-
-
-
1-кестенің жалғасы
Күнбағыс
31-45
-
-
0,49
-
0,60
Майкене
34-46
-
-
-
-
Сұлы
31-54
15-36
18-36
0,40-0,58
0,36-0,78
0,48-0,50
Сусымалылық табиғи сүйір бұрышпен немесе үйкеліс бұрышпен сипатталады. Астықты тегіс еденге белгілі биіктіктен еркін төккенде конус пайда болады. Ол конустың табаны мен бүйірінің арасындағы бұрыш.
Үйкеліс бұрышы деп біз екінші бұрышты айтамыз. Ол бұрыш бойынша астық массасы сырғанай бастайды.
Өнімдерді жеңіл сусымалды және қиын сусымалды деп екіге бөледі.
Жеңіл сусымалды астық массасы дәндерінін арасында ішкі үйкеліс коэффициентімен сипатталады. Қиын сусымалды өнімдері бөлшектерінің арасында ішкі үйкелістік және ішкі жабысқыш коэффициенттерімен өлшенеді [1, 2, 7].
Өнімдердің жеңіл және қиын сусымалдылығына байланысты ішкі коммуникациялық құбырларда өнімдерді тасымалдап жылжыту үшін табиғи көлбеу бұрыштары мына шамада болуға тиіс [1, 2, 5]:
- өте сусымалды өнім - 25-30 град.
- сусымалды өнім - 30-38 град.
- сусымалды өнімге жақын - 38-45 град.
- байланысқан өнім - 45-55 град.
- өте байланысқан өнім - 55 град.
Сусымалдық қасиетке дәндердің формасы, беткі қабықтарының тегістігі, бірлігі, толық көлемде қалыптасуы, оның ылғалдылығы, қоспа мөлшері, оның өзгеру шамасына әсер береді. Сусымалды қасиет астық массасын қораптарға, силостарға толтырғанда немесе оларды босатқанда көп зерттеліп өзгешелік жақтары анықталынады. Бұл қасиет қойманың еденіне және қабырғасына қысым түсіреді. Сондықтан олардың күштік, үйкелістік және құрылымды-механикалық қасиеттерін зерттегенде ескереді [1, 2, 7].
1.3.2 Астық массасының өзінше сұрыпталу қасиеті
Астық массасының құрамы біртекті емес. Оның құрамында әр түрлі дақылдар, өнімдер, қоспалар, ірі және майдаланған, жетік дамылған дәндерден тұрады.
Астық массасын қозғалту, жылжыту және електеу кездерінде, қоймаларды, қораптарды және силостарды толтыруда, босатуда ол өзінің біркелкілік құрамын жоғалтады. Оның белгілі бір жерінде құрамында бірыңғай көп жиналған бөлшектерден тұратын топтарға бөлінеді. Мұндай үрдістерді фракциялау дейді. Бидай астығының өзінше сұрыпталуы 2 - кестеде берілген [1, 2].
2-кесте
Бидай астығының өзінше сұрыпталуы
Сапа көрсеткіштері
Конустың жоғарғы жағы
Конустың табаны
Натуралық салмақ, гл
707
677
1000 дәннің салмағы, г
16,3
15,2
Майдаланған дән мөлшері, %
1,8
2,2
Жеңіл қоспа мөлшері, %
0,5
2,1
Арам шөп тұқымдарының мөлшері, %
0,3
1,0
Жетілмеген дән мөлшері, %
0,1
0,5
Силостан астық массасын босатқан кезде алдымен үлкен және ауыр денелі дәндер, минералдық қоспалар алдымен түседі. Сонымен жеңіл қоспалар, жетілмеген дәндер кешігіп түседі.
Силосты босатқан кезде астық массасының босатылу жүйесінің әр түрлі ағыту жолын төмендегі 2-суретте көрсетіледі [1].
2-сурет. Астық массасының силостан босатылған кезде әртүрлі төгілуі
2а-суретте астық массасын бірқалыпты ағытуда, ең алдымен шығу тесігінің үстінде орналасқан тік қабаттың босатылуы жүреді. Бұл қабатқа біртіндеп ең жоғарғы бүйірде орналасқан қабаттар ілеседі.
Ортадағы тіреуге ұқсас қабатта астық массасының сапасы басқа қабаттармен салыстырғанда жоғары болады (көлемдік, өзіндік және 1000 дәнінің салмағы, жеңіл қоспалар, шаңдар аздау келеді). Мұндай ағыс көбінесе үлкен диаметрлі силостың қабылдау және босату тесіктері симетриялы ортасында орналасқан кезде кездеседі. Асиметриялы ағыс диаметрі үлкен силостардың қабылдау және босату тесіктері симетриялы орналаспаған жағдайда болады. Бұл схемада астық массасының үлкен тіреу түрінде астығы көп қабаттан жиналған қалыпқа ие болған кезде болады [1, 2].
Симетриялы ағыс өте тар силостарда кездеседі (2в сурет). Бұл жағдайда астық массасы біртұтас жоғарыдан төмен сырғанайды. Егерде астық массасы ылғалдылығы жоғары болса онда симетриялы ағыс бұзылады. Ғылыми зерттеулердің нәтижесібойынша астық массасының ағуын екі түрге бөледі: орталык ағын және массалық ағын [1, 5, 7].
Орталық ағын деп силостан астық массасының мынандай шығу түрі. силостың қабырғасына байланысты оның төмен қарай қозғалысы болмайды. Өнімнің шығуы оның шығару тесігінің үстіндегі қабаттарындағы тығыздығы төмендеп толық босаңсыған кезде жүреді. Астық массасының ағуы орталык топ тіреу қабаттарында дәндердің орналасу тығыздығы төмендеген кезде болады [1, 2].
Ол мына - 3-суреттегі түрде жүреді [1]:
3-сурет. Орталық ағын біріншісі кіргенде - соңғысы шыққанда
Орталық ағынның негізгі принципі-"бірінші кіруде сонғы шығуда" немесе "соңғы кіруде - бірінші шығуда".
Массалық ағын деп астық массасының біртұтас бұзылмай шығу тесігіне қозғалуын айтамыз. Кесінді қимасы жазық түрінде болып бірінші түскен астық массасы бірінші болып силостан шығады (4-сурет) [1].
Массалық ағын мына жағдайларда болады:
- босату түбі, өте сүйір және беті тегіс;
- босату түбінде орналасқан қабатқа, силостың үстіңгі орта жағынан қысым берілуі болғанда;
- босату тесігі үлкен жағдайда.
Астық массасының өздігінен сұрыпталуы оны сақтауда кері әсер береді. себебі силостың әр бөлігінде әр түрлі сақтау жағдайын тудырады [1, 2].
4-сурет. Массалық ағын біріншісі кіргенде - соңғысы шыққанда
1.3.3 Астық массасының қуыстылығы
Қуыстылық дегеніміз астық дәндерінің арасындағы пайда болған қуыстардың көлемінің жалпы астық массасының көлеміне қатынасын процент түрде айтамыз.
Яғни [1],
мұндағы: W- астық массасының көлемі;
V- астық массасының қатты бөлшектерінің шынайы көлемі.
Бұл формуланы басқа түрде келтіруге болады [1]:
t= - астық массасының тығыздығы.
Дәнді дақылдарының қуыстылығы олардың формасына, ірілігіне, біркелкілігіне және т.б. көрсеткіштеріне байланысты өзгеріп отырады. Әсіресе қустылық көрсеткіші дәнді дақылдардың натурасымен байланысты (кесте 3) [1].
3 - кесте
Дәнді дақылдардың қуыстылығы мен натурасы
Дақылдар
Қуыстылық, %
Натура, гл
Бидай
35-45
650-840
Қара бидай
35-45
600-750
Арпа
45-55
500-700
Күріш
50-65
420-550
Сұлы
50-70
400-550
Қарақұмық
50-60
500-650
Жүгері
35-55
680-820
Тары
30-50
600-730
Бұршақ
40-45
700-800
Зығыр
35-45
500-680
Күнбағыс
60-80
300-440
Сонымен, астық массасының қуыстылығы әр түрлі жағдайларға байланысты өзгереді: ірілігі, майда дән және кіші қоспалардың мөлшері, біркелкілік сипаты, ылғалдылық шамасы, дәнінің формасы, бетінің тегістілігі, астық қораптары, силостардың, жай қоймалардың өлшемдері, сақталу уақыты толтыру әдістері.
Астық массасының қуыстылығының шамасы көп болса, койманың сыйымдылығы үлкен болуға тиіс.
Астық массасының құрамына майда қоспа бөлшектері көп болса, олар ауа қуыстығын толтырып, оның шамасын төмендетеді.
Қуыстылықтың технологиялық маңыздылығы жоғары: оның шамасына байланысты тездетіп желдету үрдісін жүргізу үшін ауа мөлшерін, аэродинамикалық кедергі қысымын есептеп; сыртқы ауамен желдету, жылы ауамен қыздыру, ыстық ауамен кептіру үрдістерін толық есептеп қажетті қондырғылардың саны мен өнімділігін есептеп анықтайды [1, 2].
Қуыстылыққа байланысты астық массасының жылу және ылғал өткізу қабілетін, ауа оттегінің оның ішкі жағына бөлінуін, жалпы сапасын жақсартуға байланысты технологиялық өңдеу әдістерін тиімді жүргізуге (газациялау, дегазациялау), тұқымдық қасиетін жоғарлату, зиянкестерді жою т.б.) болады [1, 2, 5].
Қуыстылықтың бір ғана теріс әсері бар - ол жалпы микроорганизмдер мен зиянкестердің өсіп дамуына және таралуына жақсы жағдай тудырады. Астық массасының сұрыпталуына байланысты оның қуыстылығы өзгерелі. сондықтан әр бөлігінде әр түрлі қуыстылығы пайда болады [1, 2, 5, 7].
1.4 Астық массасының сусымалды материал ретінде механикалық қасиеттері
Элеватор өндірісінде сусымалды материалдар қатарына түгел жүк ағындары жатады. Тек астық өнімдерінің қабатқа салған жүк ағымдарын жатқызуға болмайды. Көптеген ғалымдар сусымалы материалдардың моделін, топыраққа ұқсастырып зерттеудің арқасында теориялық және практикалық қателіктер жіберілді. Сусымалды материалдар дисперсиялық жеке қатты бөлшектер және ауа фазасынан тұрады деп қарастыру көп ғылыми және практикалық жаңалықтар әкелді [1, 2, 5, 7].
Сусымалды материалдар қатты дене мен газдан құралуын, оның сусымалдығын бейнелейтін коэффициент ретінде оның бөлшектерінің орналасу тығыздығын айтады [1].
мұндағы V т- қатты фаза көлемі, м3
V - сусымалды материалдыңкөлемі. Оның шамасы мына аралықта
өзгереді: 0К 1
Сусымалды материалдың физикалық денелер арасындағы орналасу
схемасын мына тұрғыда болады (5-сурет) [1]:
5-сурет. Физикалық денелердің құрылымы
1 - газ; 2 - түтін; 3 - қалқымалы қабат; 4 - сусымалды материал; 5 - сорбент; 6 - қатты дене
Физикалық тұрғыдан сусымалды материал дисперсиялы екі фазадан тұрады. сондықтан әр фазаның өлшемдері бар.
Қатты фазаның параметрлеріне мыналар жатады: өлшейтін; структуралы (құрылымды), үйкелістік, жылу физикалық, аэродинамикалық, электрофизикалық [1, 2].
Өлшейтіндерге: ұзындық, ені, қалыңдығы, жазықтық беті, көлемі, т.б. яғни гранулометриялық және грануломорфологиялық өлшемдерін жасайды. Гранулометриялық [1]:
орта арифметикалық
дисперсия
жеке дисперсиялық шамасы
грануломорфологиялық
Газалық фазасы параметрі екі топқа бөлінеді [1]: өзінше өлшемдері - газдың тығыздығы мен тұтқырлығы;
Газдың басқа денелер мен қатына сәрекеті болғандағы өлшемдері реакцияның тұрақты жылдамдығы, энергияактивизациясы, коэффициент диффузиясы, жылу реакциясы.
Сусымалы материалдардың физикалық моделі деп түрдегі постулаттарды айтамыз, яғни ол дискреттік статистикалық система ретінде мына жағдайда болады [ ]:
- кішкентай элементарлық көлемі. Одан аз көлем мөлшерінде сусымалды материалдар ретінде физикалық түрғыдан оның өмір сүруі тоқталады;
- үлкен көлемі сақталатын ыдыстың өлшемі мен анықталады;
- әр қабатта орналасқан сусымалды материал бөлшектерінің саны белгілі бір тұрақты шамада болады;
- екі қатарлас қабат арасында ең аз потенциалды энергияның айырмасы бар.
Сусымалды материал дискреттігі әр қабаттағы сусымалды материал дискретті потенциалдык энергиясын көрсетеді.
Сусымалды материалдың қабаттарында мына қатынас болады [1]:
∆l∆р=A
∆ℓ сызықтық өлшемдерінің өзгерісі; ∆р - өзіндік қысым өзгерісі;
А - тұрақты; бұл шаманы қолданғанда орналасу тығыздығы және қысым деген түсініктерді пайдаланады.
4 кестеде сусымалды материалдың өлшемдері және олардың сипаттамасы келтірілген [1].
4-кесте
Сусымалды материалдың өлшемдері және олардың сипаттамасы
Өлшемдері:
Сипаттамасы:
Орналасу тығыздығы
Бөлшектердің қозғалу
мүмкіншілігін сипаттайды
Өзіндік салмағы
Гравитациялық күш шамасын
Гранулометрия және грануломорфология
Потенциалдық энергияның кванттық аз шамасын
Бөлшектердің бетіндегі үйкелістік байланыстар
Үйкелістік күштің шамасын
Астық массасының биіктігінің ыдыстың еніне қатынасы (НВ)
Қайта туу энергиясынын шамасын
Сусымалды материалдың қасиеттері мына математикалық өрнекпен сипатталады [1]:
=уі
Фі - сусымалды материалдың қасиеттері;
L- оператор;
хі- сусымалды ансамбльдің өлшемдері;
уі- фазалар өлшемі.
Сусымалды материалдың касиеттері екі топқа бөлінеді. Бірінші топтағы қасиеттерге мыналар жатады: кұрылымды-механикалық, күштік және фракциялық (үйкелістік). Екінші топқа: жылу физикалық, электрофизикалық және аэродинамикалық қасиеттер [1, 2].
Бұл қасиет сусымалды материалдың бөлшектерінің орналасу тығыздыгына және оның қозғалғыш қабілетіне көп байланысты. Бұл қасиет статистикалық ансамбльдің туу себептерін дұрыс түсіндіреді.
Пуассонның эквиваленттік коэффициенті құрылымды механикалық қасиетті сан жағынан дүрыс бейнелейді [1].
Егер к -- ктіпқарай өзгерсе, онда П = 0 бүл түрақсыз структураның пайда болу жағдайын көрсетеді, егер к--ктахсусымалды материалдың статистикалык ансамблінің тууын түсіндіреді. Егер к -- кор- сусымалды материалдың тұракты құрылымы пайда болады [1, 2].
Күштік қасиеті. Сусымалды материалдың ішіндегі күш қасиетінің пайда болуы, ыдыстын өлшемдерінің қатынасына байланысты. Осыған байланысты ыдыстар мына екі топқа бөлінеді: НВ1және НВ1 [1].
Сусымалды материалдың ішінде күш әсерінің НВ1 қатынасындағы берілу әсері. Сусымалды материалдың қабырғаға қысымы (сурет 6) [ ].
6-сурет. Жай қойманың қабырғасына берілетін жазықтық күші
Қабырғасы АВ, үзындығы 1м келетін ыдысты қарастырамыз, ол сусымалды материалды қоршап тұр.
Біз АВ қабырғасына dх-ке сәйкес аз жылжыту береміз. АВС көлемдегі сусымалды материалдың АС құлау (бұзылу) жазықтығымен белгілі бір қозғалысы болады.
Құлау жазықтығының орнын сусымалды материалдың қабырғаға ең үлкен қысым жасау жағдайымен анықталынады.
АВС призмасын тепе-теңдік күйде түр деп санап, одан АВ және АС жазықтықтарына түсетін қысым күштерінің бағыттарын табамыз.
ВСD жазықтық бетпен қоршалған АВ қабырғасымен ұсталып түрған сусымалды материалдың тепе-теңдік жағдайдағы күйін қарастырамыз.
А нүктесі арқылы ішкі бүрышымен АD нақ түзуін жүргіземіз. Сусымалды материалдың құлауы АС жазықтығымен болады, оның бұзылу бұрышы - Ө.
Призманың салмағын G деп белгілеп, мына математикалык өрнекті жазамыз [1]:
G=плАВС х 1 х у ;
мұндағы у = у0q - сусымалды материалдың көлемдік салмағы.
Призманың салмағы қабырға жазықтығына түсетін Р қысыммен (реакция күшімен) және бұзылу жазықтығына бағытталған К реакция күшімен теңдеседі. Ол күштердің бағыты сол жазықтыққа жүргізілген перпендикулярмен φ0және φ бүрыштарының шамасымен анықталынады.
АВ қабырғасының жазықтықпен жасайтын бүрышы β белгілі болғанда оның тіп-тіке сызықпен жасайтын а бүрышының шамасын табуға болады [1].
;
бұдан
К күшінің тіп-тіке сызықпен арасындағы бүрыш Ө-φ тең. Ол бұдан түсінікті болып түрады: Ө.
Синустар теоремасының негізі бойынша күш шамасын көрсететін үшбұрыш Асdа арқылы мына теңдік өрнекті жазуға болады [1]:
Осы өрнектен сусымалды материалдың НВ1 ыдыс қабырғасына жасаған ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Сейтов Бирликбай Шакибаевич
Сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыру
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
мамандығы 5В072400 - Технологиялық машиналар және жабдықтар
Алматы 2018
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Технология және биоресурстар факультеті
"Тағам өнімдерінің технологиясы және қауіпсіздігі" кафедрасы
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
тақырыбы: "Сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыру"
Беттер саны 61
Сызбалар мен көрнекі
материалдар саны 16 сурет, 4 кесте
Қосымшалар жоқ
-
Орындаған:
_____________
Сейтов Б.Ш.
2018 ж. " ___ " ______ қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі, б.ғ.к., қауымд. проф.
_____________
Мамаева Л.А.
Жетекші,
т.ғ.д., профессор
_____________
Оспанов Ә.Ә.
Норма бақылау
т.ғ.к., профессор
_____________
Тимурбекова А.К.
Рецензент
т.ғ.д., профессор
_____________
Алтаев С.А.
Алматы 2018
МАЗМҰНЫ
бет
АНЫҚТАМАЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
7
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1 Тамақ өнеркәсіптерінің салалары мен технологиясына сипаттама ... ... ..
1.2 Тамақ өнеркәсібі салаларының қысқаша сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ..
1.3 Астық массасының физикалық қасиеттерінің жалпы сипаттамасы ... ... .
1.3.1 Астық массасының сусымалылығы және өздігінен сұрыпталуы ... ... ..
1.3.2 Астық массасының өзінше сұрыпталу қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3.3 Астық массасының қуыстылығы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Астық массасының сусымалды материал ретінде механикалық қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.5 Сусымалды материалдың аэродинамикалық қасиеті ... ... ... ... ... ... ... .
12
12
14
17
17
18
21
23
28
2 негізгі БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.1 Сақтауға түсетін астықтың жағдайы мен жалпы сипаттамасы ... ... ... .
2.1.1 Астық массасының қасиетінің жалпы сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ...
2.1.2 Астық массасының құрамына және қасиетіне әсер беретін факторлар
2.2 Астықты тазарту технологиясы мен техникасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
36
36
36
41
42
3 СУСЫМАЛЫ МАТЕРИАЛДАРДЫ ТАЗАРТУҒА АРНАЛҒАН ҚҰРЫЛҒЫНЫҢ АЖЫРАТУ ТИІМДІЛІГІН АРТТЫРУҒА ҰСЫНЫС ... ...
46
4 ТАЗАРТҚЫШ МАШИНАЛАРҒА ЖӘНЕ ТАЗАРТУ ҮРДІСІНЕ ҚОЙЫЛАТЫН ҚАУІПСІЗДІК ТАЛАПТАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1 Тазарту үрдісіне және оның өнімдеріне қойылатын талаптар ... ... ... ..
4.2 Тазартқыш машиналарға қойылатын жалпы талаптар ... ... ... ... ... ... ... ...
51
51
51
5 ЭКОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
54
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
58
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
59
АНЫҚТАМАЛАР
Бұл дипломдық жұмыста келесі анықтамалар қолданылды:
жом - диффузиялық аппаратта қантсыздандырылған қант қызылшалы жаңқа;
инвертті қант - глюкоза мен фруктоза құрайтын сахарозаны инверсиялау өнімі;
ірілік модулі - зерттелінетін майдаланған нысан бөлшектерінің орташа мөлшерін сипаттайтын көрсеткіш;
какао бұршағы - какао ағашының тұқымдары;
какао жарма - какао бұршақтарының құырылған және ұсақталған дәндері, майдың массалық бөлшегі 50 % кем емес, ылғалдылықтың массалық бөлшегі 3 % кем емес, какаовелланың массалық бөлшегі 2 % кем емес;
какао күнжарасы - жартылай майсыздандырылған сығымдалып үгітілген какао, ылғалдылығының массалық бөлшегі 7,5 % артық емес;
какао майы - какао бұршағынан алынатын май қышқылдарының және ұқсас заттар үшглицеридтерінің қоспасы немесе бос май қышқылдары бар какао бұршағының құрамдас бөліктері, олеин қышқылына қайта есептегенде 1,75 % артық емес сабындалмайтын заттар, петролеинді эфирді қолданып анықтағанда 0,5 % артық емес, сығымдалған какао майлары үшін 0,35 % артық емес;
какао өнімдері - какао бұршағын қайта өңделген өнімдері, шоколад өндірісінде қолданылады: какао жарма, үгітілген какао, какао майы, өндірістік какао ұнтақ;
какао тайызы - ұсақталған какао-бұршағының ең ұсақ фракциясы, какао майының массалық бөлшегі 30 % кем емес, какаовелланың массалық бөлшегі 3 % артық емес, ылғалдылықтың массалық бөлшегі 5 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 30 % артық емес;
какао ұнтақ - жұқа ұнтақталған, жартылай майсыздандырылған үгітілген какаодан алынатын кондитерлік өнім, оның құрамы 12 % бен 20 % дейінгі какао майы мен 7,5 % ылғалдылықты құрайды;
какаовелла - какао бұршағының қабығы;
қант күлділігі - қанттағы минералдық заттардың массалық үлесі, пайызбен берілген;
қант түстілігі - шартты бірлікпен немесе оптикалық тығыздық бірлігімен белгіленген қант ерітіндісінің боялу дәрежесін сипаттайтын көрсеткіш;
қант ұнтағы - өлшемі 0,2 мм артық емес құмшекердің майдаланған кристалдары;
қант-шикізат - құмшекер, қант-рафинад және сұйық қант өндіру үшін шикізат болып табылатын, сахароза мен қант еместерден құралған жекеленген кристалдар түрдегі қант қызылшасын немесе қант құрағын қайта өңдеуден алынған өнім;
қант ылғалдылығы - кристалды қанттағы ылғалдың массалық үлесі, пайызбен берілген;
қанттың гранулометриялық құрамы - жалпы массадағы белгілі өлшемдері бар қант кристалдары фракцияларының қатынасы, пайызбен берілген;
қаттылық - жұмылдырылған күштің бұзушы әсеріне қарсы болатын материалдың қасиеті, бұл тұста бірге өзгермейтін пішіні мен құрылымдық элементтердің өзара орналасуы сақталады;
құмшекер - 0,45 % қоспасы бар кейбір кристалдарының өлшемі 0,2 ден 2,5 мм дейін болатын сахароза түрлес тағамдық өнім;
құрамындағы майдың мөлшері жоғарылатылған какао ұнтақ - жұқа ұсақталған үгітілген какаодан алынатын кондитерлік өнім, оның құрамы 20 % артық какао майын және 7,5 % артық емес ылғалдылықты құрайды;
майдалау - сыртқы күштің әсерінен қатты дененің механикалық бұзылу (майдалану) үдерісі;
меласса - соңғы кристаллизациялы утфелді центрифугалау кезінде бөлінетін кристаларалық ерітінді түріндегі қант өндірісінің қосымша өнімі;
өндірістік какао ұнтақ - какао күнжарасын ұнтақтау жолымен алынатын кондитерлік шикізат, құрамында какао майы 12 % артық емес, ылғалдылығы 7,5 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 3 % артық емес;
сахарозаның инверсиясы - сутегі иондары немесе ферменттер әсерінен су ерітіндісіндегі сахарозаның глюкоза мен фруктозаға айналу үрдісі;
сұйық қант - дайын тағам өнімі ретінде, сонымен қатар тамақ өнеркәсібі мекемелерінде қайта өңделу үшін қолданылатын әртүрлі тазалық дәрежедегі сахарозаның сулы ерітіндісі;
үгітілген какао - какао бұршағын механикалық бұзып, қуырып қабығынан ажыратып ұнтақталған өнім, оның құрамында какао майының массалық бөлшегі 50 % кем емес, 3 % кем емес ылғалдылықтың массалық бөлшегін құрайды;
ұнтақталған какаовелла - какао майының массалық бөлшегі 3 % артық емес, ылғалдылығының массалық бөлшегі 10 % артық емес, ұнтақталу дәрежесі 30 % артық емес.
КІРІСПЕ
Сусымалы астықты ұзақ мерзімге қоймаларда немесе элеваторларда сақтауда дәнді дақылдарды алдын ала тазалаудың маңызы аса зор. Өйткені астық дақылдары дәндерінің сақталу барысында түрлі өзгерістерге ұшырауы, нәижесінде ыластанып бүлінуінің бірден бір себебі астық массасы өзге қоспалардан тазаланбағандықтан оның ылғалдылығының тиісті мөлшерден біршама асып кетуіне әкеліп соқтыратыны мәлім.
Сондықтан астықты сақтау алдында оны бөгде қоспалардан тазалайды. Ал сусымалы астық тазалағыш қондырғылардың жұмыс істеу тиімділігін арттыру аса маңызды және өзекті шара болып табылады. Бұл тұста кептірілетін астықты тазалау үрдісін және оған қойылатын талаптарды білудің қажеттілігін айта кеткен жөн.
Астықты қабылдау кәсіпорындарында сақтауға дайындаудың технологиялық үрдістері. Қабылдау кәсіпорынның соңғы жылдардағы техникалық қраулануының өсуі астықты тапсырып, қабылдаудың технологиялық және экономикалық тиімді жүйелерін енгізуге мүмкіндік тудырады. Астықты орақтан соңғы өңдеудің және одан кейінгі жұмыстардың мынадай бір кең тараған желісін оқырман назарына ұсынуға болар еді. Астықты дер кезінде өңдеудің нәтижесінде кейбір партиялардың кәсіпорын төңірегінде яғни ішінде жылытып, қозғап тасымалдауды азайтады,дәннің сақтауға төзімділігін арттырады,қоймаларды тиімді пайдалану мүмкіндігі туады [1].
Астықты қабылдау кезінде өңдеу дәннің шығымын күрт қысқартады. Бұл кездегі шығын астық жиымын сақтау барысында орын алатын физиологиялық құбылыстарының өрбуіне байланысты.
Астықты толассыз өңдеуді іске асыру үшін бір-бірімен бір жүйелілікпен жинаушы шанақтармен және көтергіш транспорт механизмдер арқылы байланыстырылған машина кешендерінен тұратын технологиялық желілер жасалынады. Астықты қабылдау және өңдеу желілері жалпы мынадай операцияларды, шараларды қамтиды:сынама шөкім алып, келіп түсіп жатқан астықтың сапасын анықтау; автомобиль таразыларында астықтың салмағын өлшеу;астықты түсіру;дәннің технологиялық құндылығы және сапа көрсеткіштері бойынша партиялар жасау; астықты дөрекі қоспалардан және жармасын қалдықтардан бірінші кезек тазарту; кептіру, астықты құрғақ күйінде құнды дәнді қалдықтарын, қоспаларын бөле,айыра отырып екінші кезек тазарту; қалған астықты таразыға тарту және қоймаға салып орналастыру [1, 2].
Жүгері сабақтарын өңдегенде жоғарыда аталған шарлардан басқа, бастыру операциясы пайдаланылады. Азықтық және жемдік жүгеріні өңдегенде бастыруды бірінші тазарту алдында, ал тұқымдық жүгеріні собықтарды кептіргеннен кейін жасаған дұрыс.
Толассыз өңдеудің әрбір шарасына белгілі талап қойылады. Мәселен, бірінші кезеңде астық партиясынан тез де дұрыс сынама шөкім алу,одан ортатәулік сынама құрастыру-келіп түскен астықтың бастапқы сапасы мен күйін тез және дәл анықтаудың кепілі [1].
1-сурет. Астықты орудан кейінгі өңдеу технологиялық желісі
Әрбір партияның бастапқы салмағын кедергісіз анықтап жазып қою,астық әкелген транспортты аз шығынмен түсіруді ұйымдастырудың да маңызы зор.
Астықты бірінші тазалау. Бұл шара ең алдымен астықтың жиымынан минералды және органикалық текті ірі,дөрекі қоспаларды бөлуді қамтамасыз етеді.Бірінші тазалауды астық үйіндісін тазартқышты (қопсымадағы таза дәнді бөлектеп ажырататын машина) қолданады.Мұның нәтижесінде астық жиымын ойдағыдай кептіру үшін дәннің өте керекті қасиеттерінің бірі оның сусымалылығы артады [1, 2].
Кептіруге қойылатын талап астықтың бастапқы технологиялық қасиетін және тұқымдық құндылығын төмендетпей құрғақ күйінде тұтынушыға жеткізу.
Астықты екінші тазарту. Бұл шара астықты өңдейтін мекеммелердің талабына сәйкес конденуияға дейінгі тазарту және қоймаларда одан әрі сақтауды жақсарту. Бұдан оларды бүліндірмей сақтауды қамтамасыз етеді. Екінші тазартуды сұрыптағыш ( сеператор, триер) және басқа да түрлі дән тазалағыш қондырғыларды қолданып, жүзеге асырады [1, 2].
Сақтауға салар алдында астықтың дәл салмағын, санын дегендей-ақ білу мақсатымен, өңдеуден өткен соң міндетті түрде таразыға тартып, өткізу керек [1].
Әрбір технологиялық желі белгілі бір өнімділікпен сипатталады, бірақ қабылдау орнына нақтылы келіп түсетін астықтың мөлшері тәуліктің әр сағаты сайын орта өнімділіктен ауытқып отырады. Сондықтан, желілерді біркелкі тиеп отыру үшін жинаушы шанақтармен жабдықтайды. Аталған шанақтар тәуліктің үдемелі, қарбалас кезеңіндегі желінің өнімділігінен асып келіп түсіп жатқан астықтың барлығын дерлік қабылдап, кейінірек астық түсу біраз саябырлаған уақытта тиісті желіге керегінен жіберіп отыруға көмегін тигізеді [1, 2].
Одан басқа жинаушы шанақтар кейінірек талассыз өңдеуге жіберілетін майда партиялар жасауға да мүмкіндік береді [1, 2].
Жинаушы шанақтарды қолдануға астықты тиісті технологиялық желіге жібергенге дейін уақытша дұрыс сақтауды қамтамасыз ету мақсатымен оларды астықты желдетуге арналған қондырғылармен жабдықтайды. Технологиялық желі дегеніміз тұрақты не уақытша, жан-жақты (универсалды) не арнаулы болып, элеваторлар және қабылдау-тазарту, кептіру-тазрту мұнараларының негізінде құрылады. Астықты қабылдау және өңдеу үшін элеваторлар негізінде құрылған технологиялық желілер икемді, бейімді болады және істелетін барлық жұмыс толық механикаландырылған. Бұл экономикалық жағынан тиімді де жоғары өнімді желілер қатарына жатады. Элеваторларда салынып жатқан технологиялық желілер диспетчерлік және де механизм мен машиналарды ара-қашықта автоматикалық басқаруды қамтамасыз етуі тиіс [1].
Дипломдық жұмыстың мақсаты - Қазақстанда өсірілетін дәнді және бұршақ дәнді дақылдарды майдалауда қолданылатын майдалағыш машиналардың заманауи бағыттарын талдау.
Осы мақсатты орындау үшін келесі міндеттер орындалуы керек:
oo зерттеу тақырыбы бойынша әдеби шолу жасау;
oo тазартқыш машиналарының жіктелуімен және тазарту технологиясымен танысу;
oo сусымалы массаларды тазартуда қолданылатын қондырғылардың негізгі түрлерімен танысу;
oo сусымалы материалдарды тазартуға арналған құрылғының ажырату тиімділігін арттыруға ұсыныс дайындау;
oo тарзартқышқа және тазарту үрдісіне қойылатын талаптарды меңгеру;
oo тазартуу технологиясы өлшемдерін анықтайтын әдістемені игеру.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
.1 Тамақ өнеркәсіптерінің салалары мен
технологиясына сипаттама
Адамзатты азық-түлікпен қамтамасыз ету проблемасы болашақта бастапқы маңызын жоғалтпай, одан сайын өткірленеді. Халық шаруашылығының тағам саласының дамуы бірнеше факторларға байланысты. Бірінші ретте тағам саласы халық шаруашылығының басқа салаларымен тығыз байланысты [3, 4].
Тағам өнеркәсібі үшін шикізат болып табылатын ауыл шаруашылығы мен технологиялық жабдықтармен қамтамасыз ететін машина жасаумен, тағам өнеркәсібін картон, ағаш, кағаз, фанер және тағы басқалармен қамтамасыз ететін орман және целлюлоза-қағаз өнеркәсібімен полимерлі және шыны таралар, бояулар, лактар химия өнеркәсібімен, металлургия және басқа өнеркәсіптермен [4].
Тағам өнеркәсібінің негізгі мақсаты жоғары сапалы азық-түліктің кең ассортиментіне деген тең тұтынушының өсіп келе жатқан сұранысын үнемі қанағаттандыру және тамақтанудың балансты рационын қамтамасыз ету болып табылады. Қойылған мақсат өндіріске барлық басқа ғылымдардың жетістіктерін қолдануға негізделген, жетілген технологияларды еңгізуді талап етеді. Өткені шикізатты азық-түлік өніміне өңдеу процестері физика, жылу физикасы, химия, биохимия, микробиология, механика және тағы басқа зандарына негізделген [4, 5].
Технология ғылыми пән болып табылады, өйткені қолданбалы және бірегейлі ғылымдар жетістіктерінің негізінде пайда болады. Алға қойған мақсатқа жету үшін барлық тағам өндірістерінің сәйкес технологиялары болу керек [4, 5, 6].
Еуропада технология ұғымының пайда болуы 1770-1772 жж. периодымен байланыстырылады. Ресейде 1807 ж. химия бойынша ғылыми әдебиеттер шықты. Оның көптеген анықтамалары бар, соның ішінде [4, 5, 7]: технология адамзатқа керек шикізатты дайын өнімге түрлендіру үшін шикізатты өңдеудің прогрессивті әдістерін қолдану және еңбек өнімдерінің өсуіне байланысты бір өнімге шаққанда қуат шикізат пен еңбектің ең аз шығынымен өндіру туралы ғылым. Технология ғылым ретінде алып өнеркәсіптің дамуымен жетілдіріліп пайда болды.
Егер тағам технологиясын айтатын болсақ оның жетілдіруінің күші тұтынушыларды тағам өнімдеріне қажеттіліктерін максималды қанағаттандыруға ұмтылу. Көптеген ғалымдардың пікірлері бойынша соңғы 50 жылда адамзат тарихында технологияның әсер ететін дамуы байқалады. Бірақ бұл даму көбіне қоршаған ортаға зияндығымен іске асты. Әр түрлі өндіріс технологияны интенсивтендіру көптеген табиғат кешендерін экологияға зиян ретінде қолдануды интенсивтендірді. Осыған байланысты қазіргі кездегі технология ғылыми-техникалық прогресс есебімен шетел және отандық ғылыми жетістіктеріне негізделу керек [5, 7, 8].
Қойылған мақсаттан шыға агро өнеркәсіп коплексімен халық шаруашылығының тағам саласының алдында келесі міндеттер тұр [7, 8, 9]:
1. Тағам өнеркәсібі өнімдерінің барлық өсірілген егін, мал және құс шығынсыз өндірісін дайындауын, сақтауын қамтамасыз ету.
2. Өнімді тұтынушыға ыңғайлы ыдыспен және әдемі безендіріп ұсыну.
3. Әр түрлі өнімдер технологиясын әзірлеу соның ішінде арнайы бағыттағы өнімдер технологиясын дамыту.
4. Халықты балансталған рацион бойынша толық құнды тағаммен қамтамасыз ету.
5. Өнім өндірісіне жасалатын шығынды неғұрлым азайтып өнімнің өздік құнын минималды ету.
Технологиялық ғылымның міндеті шикізат ресурстары мен уақыттың өнімділігін талап ететін экономикалық өндіріс процестерін практикада қолданумен анықтау мақсатында физика-химиялық, биохимиялык, биологиялық заңдылықтарды табу. Технологияның жетілдірілуі халық шаруашылығында технологиялық процестің үдетуінің маңызды жағдайы болып табылады. Қазіргі уақыттағы тағам технологиясының дамуының негізгі бағыттарына жатады [7, 8, 9]:
1. Үздікті технологиялық процестердің үздіксізге өтуі.
2. Қалдыксыз және аз қалдықты технологияны еңгізу.
Өндірісіне жаңа технология үнемдеуші калдықсыз және аз қалдықты экологиялық таза технологияларды енгізу және дайындау халық шаруашылығынынң әр түрлі саласының козғаушы күші болып табылады. Сондықтан технология негізін тек технологгар, механиктер ғана емес, товароведтер де игере білу керек. Халық шаруашылығының тағам саласы тұтынушының сұранысын жоғары сапалы экологиялық таза өнімдер мен диеталық және бала тағамының өнімдерімен қамтамасыз ету керек. Тағам саласы халық шаруашылығынын басқа салаларына шикізат өндіру спирт, тұз, крахмал, өсімдік майы, техникалық майлар, мал терісі, қан өндіру өнімдері, медицина өнімдері үшін шикізат болып табылады. Технологиялық процестің техникалык, экономикалық өнімділігін сипаттайтын маңызды көрсеткіштер болып табылады [7, 8, 9]:
1. Өнімнің бір данасына энергия мен жартылай фабрикаттар шикізаттың минимум шығыны.
2. Дайын өнімнің шығуы мен сапасы.
3. Еңбек өнімділігінің деңгейі.
4. Процестің екпінділігі.
Технологиялық құралдар әдістер мен терминологияны унификациялау мақсатында 1975 ж. мемлекеттік стандарт ретінде құжатнаманың бірыңғай жүйесі дайындалды. Соған сәйкес технологиялық процесс термині негізінде өнімді өндіру кезінде негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын сақтау, өңдеу, қайта өндеумен байланысты операцияларды нығайтуға бағытталды.
Технологиялық процестерді іске асыру нәтижесінде яғни өнімді пайдалануға дайын тағам болады. Ғылым қоғам үшін маңызды негізгі бағыттар болып табылады [7, 8, 9]:
1. Тамақтану эпидемиологиясы. Экономикалық және әлеуметтік проблемаларды маңыздылығын толығымен құрайтын тамақтануды рационалдандыру бойынша шараларды дұрыс тамақтануды зерттеуді қосады.
2. Азық-түлік шикізаты мен тағам өнімінің сапасын қамтамасыз ету. Олардың сапасы екі негізгі факторлармен анықталады:
а) қауіпсіздігі;
б) тағамдық құндылығы.
3. Тамақтану физиологиясы биохимия облысындағы іргелік зерттеулердің дамуы. Метаболизм, биотрансформация, тағамның белгілі контраминанттары, аса қауіпті әрекет механизмін оқып білу. Жеке бөлшектердің және олардың қомплектілерінің фармокологиялық аспектілерін зерттеу манызды болып табылады.
1.2 Тамақ өнеркәсібі салаларының қысқаша сипаттамасы
Тамақ өндірісі сапаларында пайдаланылатын тағамдық шикізаттардың жалпы сипаттамасы және классификациясы. Тағамдық шикізаттар көбінесе тез бұзылатын өнімдер болып табылады. Олар физикалық факторлардың әсерінен оңай өзгереді. Олардың бастапқы құны жоғары б.т. Тағамдық шикізаттардың аталған ерекшеліктері оларды ұксату кезінде бүкіл процесс жүретін уакыт ішінде өнімнің бұзылмауын қамтамасыз ететін шаралардың колданылуы және сақталуы керектігін талап етеді. Ұқсату режимдері, бір жағынан, ұқсату мақсатына қол жеткізуді, ал екінші жағынан өнімнің көрсеткіштерін минимум өзгертуі керек, сонымен бірге шикізат бірлігінен максимум дайын өнім шығуын қамтамасыз етуі керек [7, 8, 9, 10].
Тамақ өндірістерінде ұқсатудан өтетін шикізаттардың көп түрлілігін ескере отырып, олардың кейбір, жай-күйі және құрылымымен байланысты ерекшеліктерін атап өтейік.
Ең алдымен, барлық шикізаттарды 2 түрге: неорганикалық және органикалық шикізаттарға бөлуге болады. Біз органикалық шикізаттарды қарастыратын боламыз [10, 11].
Органикалық шикізаттарды екі үлкен топқа: өсімдік тектес және жануар тектес өнімдерге бөледі.
Жануар тектес өнімдер: ет, балық, сүт, жұмыртқа химиялық құрамы бойынша тірі организмнің, ең алдымен адам организмінің сұранысын қанағаттандыра алады. Организмдердің сұранысын қанағаттандыру үшін жануар тектес шикізат көп мөлшерде шығындалмайды. Бұндай шикізаттарда организм үшін өте маңызды болып табылатын қосылыстар: алмастырылмайтын амин қышқылдары, ферменттер, микроэлементтер организмге жеңіл сіңетін түрде кездеседі және олардың бәрі организмге тамакпен түседі [10, 11, 12].
Бұнымен бірге, жануар тектес өнімдердің дәмдік қасиеттері жоғары болып табылады. Осы қасиетіне және шығару үшін көп мөлшерде қаржы шығындалатынына байланысты жануар тектес өнімдердің және олардан дайындалған дайын өнімдердің құны жоғары болып табылады. Жануар шикізатын ұқсататын өндірістер үшін тиімділік критериі болып шикізатты максимум үнемдеу, шикізат бірлігінен максимум өнім шығару табылады [11, 12].
Өсімдік тектес өнімдерді алу үшін көп материалдық шығындар жұмсала қоймайды, бірақ бұнда да шикізатты үнемдеу қажет болып табылады.
Жануар тектес өнімдерді ұқсату кезінде оларда микроорганизмдердің өсіп-өнуін ескеріп, сақтау жағдайларын қарастыру керек.
Өсімдік тектес өнімдер де микроорганизмдер үшін азық болып табылады, бірақ оларды сақтау тәсілдері жеңіл және қымбатқа түспейді.
Осыған орай, жануар тектес өнімдердің ерекшелігі болып өнім бұзылмауын қамтамасыз ететін шараларды тұрақты түрде қолдану табылады.
Тағам өнімдерін олардың шығу тегі, химиялық құрамы немесе органолептикалық қасиеттері бойынша жіктейді. Бұлай жіктеу кезінде өнімдерді жалпы, солардың өнімді механикалық, химиялық, электрофизикалық және т.б. өңдеу тәуелді болатын қасиеттерін біріктіру жүргізілмейді [11, 12, 13].
Ең дұрыс болып өнімдерді олардың физикалық кұрылымы бойынша классификациялау (жіктеу) табылады. Осыған сәйкес өнімдерді клеткалы құрылымды өнімдер, сұйық, желе тәрізді, паста тәрізді, майлы, шыны тәрізді өнімдер деп белуге болады.
Азық-түлік тауарларын жіктеу - оларды жалпы немесе сипатты белгілері, тауарлардың шығу тегі, олардың химиялық құрамы, пайдалануы және т.б. көрсеткіштері бойынша топтарға немесе класстарға бөлу болып табылады.
Биологиялық классификация бойынша олар типтер, типтестер, класстар, отрядтар, түрлер және т.б. Табиғи көрсеткіштер бойынша памологиялық сорт (тұкымдар үшін), ампелографиялық (жүзім үшін), шаруашылық-ботаникалық (көкөніс пен картоп үшін) бөлінеді [12, 13, 14].
Окулық классификациясына сәйкес азық-түлік тауарлары группаларға біріккен: дәнді дақылдар; көкөніс тұкымдаста: крахмал, қант, бал; кондитерлік тауарлар; тәтті тағамдар; тағамдық майлар; сүтті тауарлар; етті тауарлар; жұмыртқалы тауарлар; балық тауарлары; тағамдық концентраттар. Бұлай жіктелу негізінде - жалпы белгілері, тауарлардың шығу тегі, химиялық кұрамы, пайдалануы бойынша керсеткіштері жатыр [12, 13, 14, 15].
Дән-ұн тауарлары - кайта өңдеудің дәні мен өнімдері (ұн, бидай, нан және макаронды тағамдар).
Көкөніс тұқымдастық тауарлар - жаңа тұқымдар, көкөністер, саңыраукұлактар мен қайта өңдеудің өнімдері енеді.
Крахмал өнімдеріне, қанттарға және кондитер өнімдеріне - бал, конфеттер, карамель, жеміс өнімдері, шоколад, какао-содасы, кондитерлік ұн тағамдары, сағыздар [12, 13, 14, 16].
Тәтті тағамдар - ірімшік, аз ішімдікті және алькогольсіз шырындар, шәй, кофе, тұз, тағамдық қышқылдар, табак және табак өнімдері.
Сүтті тауарларға -- сүт және сүт өнімдері кіреді: сүзбе, кілегей, сүт қышкылды өнімдер, майлар, ірімшіктер, құрғақ сүтті өнімдер және т.б.
Тағамдық майлар группасы - өсімдік және жануарлар майы, маргарин, кулинарлы майлар, майонез.
Етті тауарлар группасына - мал еті және ауыл шаруашылық құстары, шұжық өнімдері, ет консервілері.
Жұмыртқа тауарларына - жұмыртқа мен қайта өңдеу өнімдері кіреді.
Балық тауарлары группасына - балық және оның қайта өндіру өнімдері, балық емес сулы шикізаттар.
Тағамдық концентраттар - бұл бірінші, екінші ассортименттің концентраттары, ұн қоспалары, балалық және диеталық тамақтануының құрғақ өнімдері, сулы диеталық өнімдер, құрғақ таңғы астар.
Азық-түлік тауарлары сатып алуда нан, көкөніс тұқымдастар, кондитерлік, вино-шараптық, сүтті-майлы, ет, балық, жұмыртқа, тағамдық майлар, тамақ өнімдері және т.б. бөлінеді. Бұл жағынан тауарларды бакалейлі және гастрономиялық түрге бөледі [12, 13, 14, 17].
Бакалейлі - жарма, ұн, ашытқылар, макаронды өнімдер, кептірілген тұқымдар, саңыраукұлақтар, крахмал, қант, тұз, кофе, шай, тәттілер.
Гастрономиялық -- қолдануға дайын өнімдер: сүт тағамдары, алкогольды шараптар, шұжықтар, ет, сырлар, ет консервілері мен көкөніс тұқымдары.
Ассортимент дегеніміз белгілі бір белгі бойынша біріктірілген тауарлар жиынтығы. Ассортимент өндірістік және саудалық болып бөлінеді.
Өндірістік -- ассортимент белгілі бір кәсіпорынмен немесе белгілі бір өндіріс саласында шығарылатын бұйымдарды біріктіреді [12, 13, 14].
Саудалық - ассортимент көтерме немесе бөлшек желі арқылы өткізілетін тауарлар номенклатурасы. Ол кәсіпорын ассортиментіне (дүкен, база) және тауарлық топ ассортиментіне (кондитерлік, сүт, ет, және т.б.) бөлінеді.
1.3 Астық массасының физикалық қасиеттерінің жалпы сипаттамасы
Астық сақтау тәжірибесінде міндетті түрде есте ұстайтын оның белгелі бір айқын физикалық ерекшеліктері не қасиеттері болады. Астықты тасымалдау, өңдеу мен тасымалдыу сақтау барысында дәннің осы қасиеттерінің ерекщеліктері мен есептесе отырып, оларды дұрыс пайдалана білсек, дәннің шығынын кемітіп, сапасын арттыра түсер едік [1, 2].
Астық өңдеу процестерін механикаландыру, автоматтандыру, олардың ішінде астықты қабылдаған соң ең керектісін кептіру мен тазартудың тәсілдерін енгізу мен бүгінгі күннің талабына сай құрылған элеваторлар мен қоймаларда дәнді жөнді сақтау үшін астықтың мына төмендегідей физикалық қасиеттерін жете біліп, орынды пайдалану, қолдану керек. Дән жиымының сусымалылығы мен өздігінен іріктелуі, қустылығы, ылғал және бу тартқыштығы т.б көрсеткіштер астықтың негізгі физикалық қасиеттерін анықтайды.
1.3.1 Астық массасының сусымалылығы және өздігінен сұрыпталуы
Астықтың массасының сусымалдылығы деп жазықтыққа бұрышпен орналасқан бетпен қозғалу қабілеттілігі (кесте 1) [1].
1-кесте
Әртүрлі дақылдардың сусымалдылық қасиеттерінің көрсеткіштері
Дақылдар
Табиғи көлбеу бұрышы, градус
Үйкеліс бұрышы, градус
Үйкеліс коэффициенттері
Тары
20-27
11
11
0,31
0,33
0,36-0,40
Бұршақ
24-31
2-14
2-15
0,26-0,33
0,26-0,35
0,27-0,37
Қытай бұршағы
25-32
2-16
3-15
-
-
-
Бидай
23-38
20
20
0,35-0,65
0,30-0,58
0,39-0,56
Қара бидай
23-38
20
20
0,32-0,58
0,37-0,78
0,45
Жүгері
30-40
13
13
-
-
-
Арпа
28-45
20
20-27
0,32-0,58
0,32-0,70
0,53
Күріш
27-48
-
-
-
-
-
1-кестенің жалғасы
Күнбағыс
31-45
-
-
0,49
-
0,60
Майкене
34-46
-
-
-
-
Сұлы
31-54
15-36
18-36
0,40-0,58
0,36-0,78
0,48-0,50
Сусымалылық табиғи сүйір бұрышпен немесе үйкеліс бұрышпен сипатталады. Астықты тегіс еденге белгілі биіктіктен еркін төккенде конус пайда болады. Ол конустың табаны мен бүйірінің арасындағы бұрыш.
Үйкеліс бұрышы деп біз екінші бұрышты айтамыз. Ол бұрыш бойынша астық массасы сырғанай бастайды.
Өнімдерді жеңіл сусымалды және қиын сусымалды деп екіге бөледі.
Жеңіл сусымалды астық массасы дәндерінін арасында ішкі үйкеліс коэффициентімен сипатталады. Қиын сусымалды өнімдері бөлшектерінің арасында ішкі үйкелістік және ішкі жабысқыш коэффициенттерімен өлшенеді [1, 2, 7].
Өнімдердің жеңіл және қиын сусымалдылығына байланысты ішкі коммуникациялық құбырларда өнімдерді тасымалдап жылжыту үшін табиғи көлбеу бұрыштары мына шамада болуға тиіс [1, 2, 5]:
- өте сусымалды өнім - 25-30 град.
- сусымалды өнім - 30-38 град.
- сусымалды өнімге жақын - 38-45 град.
- байланысқан өнім - 45-55 град.
- өте байланысқан өнім - 55 град.
Сусымалдық қасиетке дәндердің формасы, беткі қабықтарының тегістігі, бірлігі, толық көлемде қалыптасуы, оның ылғалдылығы, қоспа мөлшері, оның өзгеру шамасына әсер береді. Сусымалды қасиет астық массасын қораптарға, силостарға толтырғанда немесе оларды босатқанда көп зерттеліп өзгешелік жақтары анықталынады. Бұл қасиет қойманың еденіне және қабырғасына қысым түсіреді. Сондықтан олардың күштік, үйкелістік және құрылымды-механикалық қасиеттерін зерттегенде ескереді [1, 2, 7].
1.3.2 Астық массасының өзінше сұрыпталу қасиеті
Астық массасының құрамы біртекті емес. Оның құрамында әр түрлі дақылдар, өнімдер, қоспалар, ірі және майдаланған, жетік дамылған дәндерден тұрады.
Астық массасын қозғалту, жылжыту және електеу кездерінде, қоймаларды, қораптарды және силостарды толтыруда, босатуда ол өзінің біркелкілік құрамын жоғалтады. Оның белгілі бір жерінде құрамында бірыңғай көп жиналған бөлшектерден тұратын топтарға бөлінеді. Мұндай үрдістерді фракциялау дейді. Бидай астығының өзінше сұрыпталуы 2 - кестеде берілген [1, 2].
2-кесте
Бидай астығының өзінше сұрыпталуы
Сапа көрсеткіштері
Конустың жоғарғы жағы
Конустың табаны
Натуралық салмақ, гл
707
677
1000 дәннің салмағы, г
16,3
15,2
Майдаланған дән мөлшері, %
1,8
2,2
Жеңіл қоспа мөлшері, %
0,5
2,1
Арам шөп тұқымдарының мөлшері, %
0,3
1,0
Жетілмеген дән мөлшері, %
0,1
0,5
Силостан астық массасын босатқан кезде алдымен үлкен және ауыр денелі дәндер, минералдық қоспалар алдымен түседі. Сонымен жеңіл қоспалар, жетілмеген дәндер кешігіп түседі.
Силосты босатқан кезде астық массасының босатылу жүйесінің әр түрлі ағыту жолын төмендегі 2-суретте көрсетіледі [1].
2-сурет. Астық массасының силостан босатылған кезде әртүрлі төгілуі
2а-суретте астық массасын бірқалыпты ағытуда, ең алдымен шығу тесігінің үстінде орналасқан тік қабаттың босатылуы жүреді. Бұл қабатқа біртіндеп ең жоғарғы бүйірде орналасқан қабаттар ілеседі.
Ортадағы тіреуге ұқсас қабатта астық массасының сапасы басқа қабаттармен салыстырғанда жоғары болады (көлемдік, өзіндік және 1000 дәнінің салмағы, жеңіл қоспалар, шаңдар аздау келеді). Мұндай ағыс көбінесе үлкен диаметрлі силостың қабылдау және босату тесіктері симетриялы ортасында орналасқан кезде кездеседі. Асиметриялы ағыс диаметрі үлкен силостардың қабылдау және босату тесіктері симетриялы орналаспаған жағдайда болады. Бұл схемада астық массасының үлкен тіреу түрінде астығы көп қабаттан жиналған қалыпқа ие болған кезде болады [1, 2].
Симетриялы ағыс өте тар силостарда кездеседі (2в сурет). Бұл жағдайда астық массасы біртұтас жоғарыдан төмен сырғанайды. Егерде астық массасы ылғалдылығы жоғары болса онда симетриялы ағыс бұзылады. Ғылыми зерттеулердің нәтижесібойынша астық массасының ағуын екі түрге бөледі: орталык ағын және массалық ағын [1, 5, 7].
Орталық ағын деп силостан астық массасының мынандай шығу түрі. силостың қабырғасына байланысты оның төмен қарай қозғалысы болмайды. Өнімнің шығуы оның шығару тесігінің үстіндегі қабаттарындағы тығыздығы төмендеп толық босаңсыған кезде жүреді. Астық массасының ағуы орталык топ тіреу қабаттарында дәндердің орналасу тығыздығы төмендеген кезде болады [1, 2].
Ол мына - 3-суреттегі түрде жүреді [1]:
3-сурет. Орталық ағын біріншісі кіргенде - соңғысы шыққанда
Орталық ағынның негізгі принципі-"бірінші кіруде сонғы шығуда" немесе "соңғы кіруде - бірінші шығуда".
Массалық ағын деп астық массасының біртұтас бұзылмай шығу тесігіне қозғалуын айтамыз. Кесінді қимасы жазық түрінде болып бірінші түскен астық массасы бірінші болып силостан шығады (4-сурет) [1].
Массалық ағын мына жағдайларда болады:
- босату түбі, өте сүйір және беті тегіс;
- босату түбінде орналасқан қабатқа, силостың үстіңгі орта жағынан қысым берілуі болғанда;
- босату тесігі үлкен жағдайда.
Астық массасының өздігінен сұрыпталуы оны сақтауда кері әсер береді. себебі силостың әр бөлігінде әр түрлі сақтау жағдайын тудырады [1, 2].
4-сурет. Массалық ағын біріншісі кіргенде - соңғысы шыққанда
1.3.3 Астық массасының қуыстылығы
Қуыстылық дегеніміз астық дәндерінің арасындағы пайда болған қуыстардың көлемінің жалпы астық массасының көлеміне қатынасын процент түрде айтамыз.
Яғни [1],
мұндағы: W- астық массасының көлемі;
V- астық массасының қатты бөлшектерінің шынайы көлемі.
Бұл формуланы басқа түрде келтіруге болады [1]:
t= - астық массасының тығыздығы.
Дәнді дақылдарының қуыстылығы олардың формасына, ірілігіне, біркелкілігіне және т.б. көрсеткіштеріне байланысты өзгеріп отырады. Әсіресе қустылық көрсеткіші дәнді дақылдардың натурасымен байланысты (кесте 3) [1].
3 - кесте
Дәнді дақылдардың қуыстылығы мен натурасы
Дақылдар
Қуыстылық, %
Натура, гл
Бидай
35-45
650-840
Қара бидай
35-45
600-750
Арпа
45-55
500-700
Күріш
50-65
420-550
Сұлы
50-70
400-550
Қарақұмық
50-60
500-650
Жүгері
35-55
680-820
Тары
30-50
600-730
Бұршақ
40-45
700-800
Зығыр
35-45
500-680
Күнбағыс
60-80
300-440
Сонымен, астық массасының қуыстылығы әр түрлі жағдайларға байланысты өзгереді: ірілігі, майда дән және кіші қоспалардың мөлшері, біркелкілік сипаты, ылғалдылық шамасы, дәнінің формасы, бетінің тегістілігі, астық қораптары, силостардың, жай қоймалардың өлшемдері, сақталу уақыты толтыру әдістері.
Астық массасының қуыстылығының шамасы көп болса, койманың сыйымдылығы үлкен болуға тиіс.
Астық массасының құрамына майда қоспа бөлшектері көп болса, олар ауа қуыстығын толтырып, оның шамасын төмендетеді.
Қуыстылықтың технологиялық маңыздылығы жоғары: оның шамасына байланысты тездетіп желдету үрдісін жүргізу үшін ауа мөлшерін, аэродинамикалық кедергі қысымын есептеп; сыртқы ауамен желдету, жылы ауамен қыздыру, ыстық ауамен кептіру үрдістерін толық есептеп қажетті қондырғылардың саны мен өнімділігін есептеп анықтайды [1, 2].
Қуыстылыққа байланысты астық массасының жылу және ылғал өткізу қабілетін, ауа оттегінің оның ішкі жағына бөлінуін, жалпы сапасын жақсартуға байланысты технологиялық өңдеу әдістерін тиімді жүргізуге (газациялау, дегазациялау), тұқымдық қасиетін жоғарлату, зиянкестерді жою т.б.) болады [1, 2, 5].
Қуыстылықтың бір ғана теріс әсері бар - ол жалпы микроорганизмдер мен зиянкестердің өсіп дамуына және таралуына жақсы жағдай тудырады. Астық массасының сұрыпталуына байланысты оның қуыстылығы өзгерелі. сондықтан әр бөлігінде әр түрлі қуыстылығы пайда болады [1, 2, 5, 7].
1.4 Астық массасының сусымалды материал ретінде механикалық қасиеттері
Элеватор өндірісінде сусымалды материалдар қатарына түгел жүк ағындары жатады. Тек астық өнімдерінің қабатқа салған жүк ағымдарын жатқызуға болмайды. Көптеген ғалымдар сусымалы материалдардың моделін, топыраққа ұқсастырып зерттеудің арқасында теориялық және практикалық қателіктер жіберілді. Сусымалды материалдар дисперсиялық жеке қатты бөлшектер және ауа фазасынан тұрады деп қарастыру көп ғылыми және практикалық жаңалықтар әкелді [1, 2, 5, 7].
Сусымалды материалдар қатты дене мен газдан құралуын, оның сусымалдығын бейнелейтін коэффициент ретінде оның бөлшектерінің орналасу тығыздығын айтады [1].
мұндағы V т- қатты фаза көлемі, м3
V - сусымалды материалдыңкөлемі. Оның шамасы мына аралықта
өзгереді: 0К 1
Сусымалды материалдың физикалық денелер арасындағы орналасу
схемасын мына тұрғыда болады (5-сурет) [1]:
5-сурет. Физикалық денелердің құрылымы
1 - газ; 2 - түтін; 3 - қалқымалы қабат; 4 - сусымалды материал; 5 - сорбент; 6 - қатты дене
Физикалық тұрғыдан сусымалды материал дисперсиялы екі фазадан тұрады. сондықтан әр фазаның өлшемдері бар.
Қатты фазаның параметрлеріне мыналар жатады: өлшейтін; структуралы (құрылымды), үйкелістік, жылу физикалық, аэродинамикалық, электрофизикалық [1, 2].
Өлшейтіндерге: ұзындық, ені, қалыңдығы, жазықтық беті, көлемі, т.б. яғни гранулометриялық және грануломорфологиялық өлшемдерін жасайды. Гранулометриялық [1]:
орта арифметикалық
дисперсия
жеке дисперсиялық шамасы
грануломорфологиялық
Газалық фазасы параметрі екі топқа бөлінеді [1]: өзінше өлшемдері - газдың тығыздығы мен тұтқырлығы;
Газдың басқа денелер мен қатына сәрекеті болғандағы өлшемдері реакцияның тұрақты жылдамдығы, энергияактивизациясы, коэффициент диффузиясы, жылу реакциясы.
Сусымалы материалдардың физикалық моделі деп түрдегі постулаттарды айтамыз, яғни ол дискреттік статистикалық система ретінде мына жағдайда болады [ ]:
- кішкентай элементарлық көлемі. Одан аз көлем мөлшерінде сусымалды материалдар ретінде физикалық түрғыдан оның өмір сүруі тоқталады;
- үлкен көлемі сақталатын ыдыстың өлшемі мен анықталады;
- әр қабатта орналасқан сусымалды материал бөлшектерінің саны белгілі бір тұрақты шамада болады;
- екі қатарлас қабат арасында ең аз потенциалды энергияның айырмасы бар.
Сусымалды материал дискреттігі әр қабаттағы сусымалды материал дискретті потенциалдык энергиясын көрсетеді.
Сусымалды материалдың қабаттарында мына қатынас болады [1]:
∆l∆р=A
∆ℓ сызықтық өлшемдерінің өзгерісі; ∆р - өзіндік қысым өзгерісі;
А - тұрақты; бұл шаманы қолданғанда орналасу тығыздығы және қысым деген түсініктерді пайдаланады.
4 кестеде сусымалды материалдың өлшемдері және олардың сипаттамасы келтірілген [1].
4-кесте
Сусымалды материалдың өлшемдері және олардың сипаттамасы
Өлшемдері:
Сипаттамасы:
Орналасу тығыздығы
Бөлшектердің қозғалу
мүмкіншілігін сипаттайды
Өзіндік салмағы
Гравитациялық күш шамасын
Гранулометрия және грануломорфология
Потенциалдық энергияның кванттық аз шамасын
Бөлшектердің бетіндегі үйкелістік байланыстар
Үйкелістік күштің шамасын
Астық массасының биіктігінің ыдыстың еніне қатынасы (НВ)
Қайта туу энергиясынын шамасын
Сусымалды материалдың қасиеттері мына математикалық өрнекпен сипатталады [1]:
=уі
Фі - сусымалды материалдың қасиеттері;
L- оператор;
хі- сусымалды ансамбльдің өлшемдері;
уі- фазалар өлшемі.
Сусымалды материалдың касиеттері екі топқа бөлінеді. Бірінші топтағы қасиеттерге мыналар жатады: кұрылымды-механикалық, күштік және фракциялық (үйкелістік). Екінші топқа: жылу физикалық, электрофизикалық және аэродинамикалық қасиеттер [1, 2].
Бұл қасиет сусымалды материалдың бөлшектерінің орналасу тығыздыгына және оның қозғалғыш қабілетіне көп байланысты. Бұл қасиет статистикалық ансамбльдің туу себептерін дұрыс түсіндіреді.
Пуассонның эквиваленттік коэффициенті құрылымды механикалық қасиетті сан жағынан дүрыс бейнелейді [1].
Егер к -- ктіпқарай өзгерсе, онда П = 0 бүл түрақсыз структураның пайда болу жағдайын көрсетеді, егер к--ктахсусымалды материалдың статистикалык ансамблінің тууын түсіндіреді. Егер к -- кор- сусымалды материалдың тұракты құрылымы пайда болады [1, 2].
Күштік қасиеті. Сусымалды материалдың ішіндегі күш қасиетінің пайда болуы, ыдыстын өлшемдерінің қатынасына байланысты. Осыған байланысты ыдыстар мына екі топқа бөлінеді: НВ1және НВ1 [1].
Сусымалды материалдың ішінде күш әсерінің НВ1 қатынасындағы берілу әсері. Сусымалды материалдың қабырғаға қысымы (сурет 6) [ ].
6-сурет. Жай қойманың қабырғасына берілетін жазықтық күші
Қабырғасы АВ, үзындығы 1м келетін ыдысты қарастырамыз, ол сусымалды материалды қоршап тұр.
Біз АВ қабырғасына dх-ке сәйкес аз жылжыту береміз. АВС көлемдегі сусымалды материалдың АС құлау (бұзылу) жазықтығымен белгілі бір қозғалысы болады.
Құлау жазықтығының орнын сусымалды материалдың қабырғаға ең үлкен қысым жасау жағдайымен анықталынады.
АВС призмасын тепе-теңдік күйде түр деп санап, одан АВ және АС жазықтықтарына түсетін қысым күштерінің бағыттарын табамыз.
ВСD жазықтық бетпен қоршалған АВ қабырғасымен ұсталып түрған сусымалды материалдың тепе-теңдік жағдайдағы күйін қарастырамыз.
А нүктесі арқылы ішкі бүрышымен АD нақ түзуін жүргіземіз. Сусымалды материалдың құлауы АС жазықтығымен болады, оның бұзылу бұрышы - Ө.
Призманың салмағын G деп белгілеп, мына математикалык өрнекті жазамыз [1]:
G=плАВС х 1 х у ;
мұндағы у = у0q - сусымалды материалдың көлемдік салмағы.
Призманың салмағы қабырға жазықтығына түсетін Р қысыммен (реакция күшімен) және бұзылу жазықтығына бағытталған К реакция күшімен теңдеседі. Ол күштердің бағыты сол жазықтыққа жүргізілген перпендикулярмен φ0және φ бүрыштарының шамасымен анықталынады.
АВ қабырғасының жазықтықпен жасайтын бүрышы β белгілі болғанда оның тіп-тіке сызықпен жасайтын а бүрышының шамасын табуға болады [1].
;
бұдан
К күшінің тіп-тіке сызықпен арасындағы бүрыш Ө-φ тең. Ол бұдан түсінікті болып түрады: Ө.
Синустар теоремасының негізі бойынша күш шамасын көрсететін үшбұрыш Асdа арқылы мына теңдік өрнекті жазуға болады [1]:
Осы өрнектен сусымалды материалдың НВ1 ыдыс қабырғасына жасаған ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz