12.3. Методы и функции управления технологическими процессами

Технологические процессы пищевых производств достаточно сложны и многообразны. Основным критерием, по которому их относят к тому или иному типу, является идентичность этих про­цессов по физико-химической природе, наличию материальных и энергетических внутренних связей.

Одним из признаков классификации пищевых технологиче­ских процессов является деление их на дискретные (например, изготовление хлебобулочных и кондитерских штучных изделий и т. д.); непрерывные, выпускающие продукцию непрерывным потоком в твердом или жидком состоянии (например, мукомоль­ное производство и т. д.); непрерывно-дискретные процессы, со­четающие оба режима (виноделие, пивоваренное и ликероводоч- ное производства и т. д.).

Технологические процессы пищевой промышленности разли­чаются по физической природе, конструктивному оформлению, способу управления и т. д. Согласно этим признакам, их можно подразделить на следующие виды:

• процессы переработки различных материалов и физико-хи­мические процессы, происходящие в соответствии с законами материального и энергетического баланса. Конечная цель — изго­товление полуфабрикатов и готовой продукции;

• транспортные процессы — процессы движения подъемников, конвейеров, норий, насосов, пневмотранспорта и других техничес­ких средств, перемещающих в пространстве сырье, полуфабрикаты и готовую продукцию, а также другие среды. Конечная цель — ад­ресная подача сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

• энергетические процессы — процессы выработки, преобра­зования и передачи различных видов энергии;

• процессы сбора, обработки и передачи информации. Ко­нечная цель — контроль и управление технологическими процес­сами пищевых производств.

Согласно указанным классификационным признакам, обозна­чают следующие типовые технологические процессы пищевой технологии:

• механические процессы — перемещение, транспортирова­ние, дозирование, гранулирование, измельчение, смешивание, сортировка, обогащение;

• гидродинамические процессы — перемещение жидкостей, разделение газовых, жидких неоднородных смесей, перемешива­ние материалов;

• тепло- и массообменные и термодинамические процессы без изменения агрегатного состояния вещества — сжатие, разре­жение, нагрев паром или газом, охлаждение, кондиционирова­ние, вентиляция;

• тепло- и массообменнЫе (диффузионные) процессы, в том числе с изменением агрегатного состояния вещества — разделе­ние газовых смесей, экстрагирование, выпаривание, конденсация, дистилляция, ректификация и сушка;

• химические процессы — окисление, восстановление, нейтра­лизация, дегидротация, ароматизация, гидролиз полисахаридов, сульфитация, гидрогенизация, омыление, перегонка, фильтрация, образование гидроокисей;

• микробиологические процессы — брожение, стерилизация, приготовление и хранение питательной среды, выпаривание, пе­регонка, дозирование и фиксация.

Характер управляемого технологического процесса во времени определяется непрерывностью или дискретностью поступления сырья, полуфабрикатов и изготовления готового продукта, что определяется временем их пребывания в установившемся и неус­тановившемся (переходном) состояниях.

Согласно временнбй характеристике, технологические процес­сы по характеру могут быть подразделены на непрерывные, не­прерывно-дискретные и дискретные.

Непрерывные процессы — это процессы, в которых конечный продукт производится поточным способом при непрерывном подводе сырья, энергии, компонентов, управляющих воздействий и т. п. Эти процессы (например, переработка сырья при произ­водстве муки, сахара и т. п.) имеют достаточную стабильность и стационарность и наиболее удобны для управления.

Непрерывно-дискретные процессы — это процессы, при которых в течение определенного относительно длительного промежутка времени (часов или дней) вырабатывается определенное, ограни­ченное количество конечного продукта, периодически производи­мого порциями, для них характерно наличие циклов и сочетание особенностей непрерывного и дискретного процессов. Сырье и полуфабрикаты вводятся регламентированными дозами и в опре­деленной последовательности (операции смешивания и подачи энергии осуществляются в заданном порядке). После выполнения всех операций последовательной переработки продукции в соот­ветствии с требованиями качества и рецептуры формируется пор­ция конечного продукта (например, первичное виноделие и роз­лив, сахарорафинадное производство, стерилизация консервов, ферментация табака и чая и др.).

Дискретные процессы — это процессы, характеризующиеся пе­риодической повторяемостью различных преобразований или че­редованием операций перемещения и дозирования, наиболее важных для управления при производстве штучных изделий. Для данных процессов характерно большое количество однородных изделий во времени. К дискретным процессам относят процессы порционного и многокомпонентного дозирования: фасовка муки, печенья в пачки и другую тару, фасовка порошкообразных про­дуктов. Эти процессы отличаются высокой производительностью.