ВСТУП

Виробництво продуктів харчування своїм корінням виходить зглибини століть, і завжди було покликано задовольняти найважливішудля людини потребу в їжі. Це одна з найбільш древніх і великомасш-табних галузей природокористування, яка створює високі й безперер-вно зростаючі навантаження на біосферу.

Україна за своїми природно-кліматичними умовами та науково-технічним потенціалом здатна не тільки задовольнити запити свогонароду у високоякісних продуктах харчування, а й експортувати їх вінші країни світу. Українські вчені й практики внесли величезнийвклад у розвиток технології харчових продуктів, розширення асорти-менту і поліпшення якості продукції.

Харчова промисловість України є високорозвинена галузь, щошвидко розвивається і оснащується передовими технологіями та тех-нікою. На підприємствах харчової промисловості широко застосову-ються безперервні процеси, механізовані основні трудомісткі операції,відбувається перехід від машин-автоматів до автоматизованих ліній,автоматизується контроль і управління виробництвом.

До складу харчової промисловості України входять харчосма-кова, м'ясна, молочна, рибна промисловість. Самостійну групу галу-зей становить борошномельно-круп'яна та комбікормова промисло-вість. Харчосмакова промисловість об'єднує групу спеціалізованихпідгалузей з виробництва продовольчих товарів переважно із сирови-ни рослинного походження. Це - цукрова, олійно-жирова, хлібопекар-на, виноробна, спиртова, лікеро-горілчана, пивобезалкогольна, конди-терська, макаронна, плодоовочева, дріжджова, крохмале-патокова,соляна, парфумерно-косметична, тютюнова, чайна, харчоконцентрат-на підгалузі та деякі інші виробництва. В Україні у харчовій промис-ловості працюють понад 22 тисячі підприємств, на яких зайнято біль-ше мільйона працівників. Питома вага харчової і переробної промис-ловості в загальному обсязі реалізованої продукції в Україні, напри-клад, за 2008 рік становить 14,2 відсотка. За цим показником галузьзаймає одне з чільних місць і є потужним бюджетоформуючим джере-лом. В 2008 році від харчових підприємств країни до бюджетів всіхрівнів надійшло біля 14,1 млрд. грн. податків і обов'язкових платежів,що на 3,6 млрд. або 33,8% більше, ніж у 2007 році.

Невід'ємною частиною науково-технічного прогресу є підвищенняякості та біологічної цінності харчових продуктів. У цьому велика рольналежить технологіям виробництва харчових продуктів і процесам пере-робки сільськогосподарської сировини. Вони базуються на сучасних мето-дах матеріальних розрахунків, зниженні витрат і відходів тощо. Створеннянових технологій є рушійною силою в галузі, сприяє створенню більш до-сконалої технологічної бази, правильному обґрунтуванню процесів. Крімтого, в сучасних умовах відбувається інтеграція окремих галузей сільсько-господарського виробництва та галузей, що переробляють сільськогоспо-дарську сировину.

Враховуючи вищеозначене, зростає роль курсу «Харчові техно-логії» у підготовці фахівців напрямку інженерів-технологів.Об'єктами вивчення дисципліни є сировина, напівфабрикати, готовіхарчові продукти, процеси (біохімічні, мікробіологічні, хімічні, теп-лофізичні, гідродинамічні та інші) й апарати, в яких вони відбувають-ся, а також підприємства харчової промисловості.

Предметом дисципліни є технологія харчових продуктів як при-кладна наука, що швидко розвивається, має предмет дослідження -виробництво харчових продуктів; ціль дослідження - створення висо-коефективних систем; основні методи дослідження спираються на за-кономірності фундаментальних наук: фізики, хімії, біохімії, мікробіо-логії, механіки, теплофізики й інші, та системний аналіз технологіч-них схем.

Будівництво і реконструкція промислових підприємствпов'язані з попереднім виконанням перш за все технологічних розра-хунків, основою для яких є розрахунок продуктів виробництва - ви-значення кількості сировини і напівфабрикатів, потрібних для вигото-влення заданої кількості кінцевого продукту виробництва. Ці дані по-ряд з техніко-економічними і енергетичними є вихідними для розра-хунку потрібного обладнання, для визначення площі цехів, складськихприміщень, вибору транспортних засобів (насосів, компресорів, тру-бопроводів). Розрахунки потрібні також для планування і оцінюваннянових технічних заходів, для удосконалення виробництва.

Більшість технологічних процесів харчових виробництвпов'язана зі зберіганням сировини та підготовкою її до виробництва.Режими та засоби зберігання сировини, умови проведення процесів,апаратурне оснащення основних операцій відіграють важливу роль утехнології харчових виробництв.

У підручнику наведені розрахунки продуктів виробництва бо-рошна, хліба і хлібобулочних виробів, молочних продуктів, допоміж-ної сировини, м'ясопродуктів і тваринних жирів; консервів і продуктівбродильних виробництв, в основі яких закладені сучасні технологічнісхеми. До кожної теми приведені теоретичні відомості, основні роз-рахункові формули і методичні вказівки до розв'язання типових задач.Кожна тема самостійна, порядок вивчення тем може вибиратись ви-кладачем довільно.

Особлива увага приділяється питанням аналізу сировини, розра-хункам виробничих рецептур, нормалізації молока, розрахункам ви-робництва вершкового масла і сиру. При написанні цього посібникаавтори прагнули показати загальні закономірності побудови техноло-гічних процесів харчових виробництв, взаємозв'язок процесів, облад-нання і систем управління.

Головним пріоритетом зовнішньоекономічної діяльності хар-чової промисловості є поступова інтеграція у світову економіку, на-рощування та ефективне використання експортного потенціалу, забез-печення позитивного зовнішньоторговельного сальдо, забезпеченнязахищеності внутрішнього продовольчого ринку, виходячи з інтересівдержави. Переважна частина іноземних інвестицій в економіку Украї-ни сконцентрована у виробництві безалкогольних напоїв, пива, олій-но-жирової продукції, кондитерських виробів.

Зниження конкуренції з боку імпорту виявилося одним із голо-вних факторів пожвавлення реальної економіки в харчовій промисло-вості. Через торгову мережу реалізується три чверті товарів вітчизня-ного виробництва, а продовольчих товарів - 95 відсотків. Але великакількість підприємств наступної глибокої переробки сировини на хар-чові продукти розвинена не на основі новітніх технологій.

Для більшості підприємств, що використовують теплообміннеустаткування, характерна висока матеріалоємність останнього, що по-в'язане з використанням давно застарілих трубчастих теплообміннихапаратів. Тому як ніколи актуальне завдання заміни старого теплооб-мінного устаткування новим сучасним ресурсо- і енергозберігаючим,а саме пластинчастим теплообмінним устаткуванням. Застосуваннятам, де це можливо, пластинчастих теплообмінників забезпечує нетільки високу ефективність теплообміну й економічність, а й компак-тність, надійність, простоту обслуговування й переналагодження.Представлений сучасний метод енергозбереження, пінч-аналіз, сприяєрозширенню засобів економії енергії на Україні. Проектування харчо-вих виробництв може бути поділено на два рівні. Перший рівень - цепроектування установок: реактори, печі, системи розподілу, теплооб-мінні апарати, сушарки, випарні системи та інші. Другий рівень - цеоб'єднання цих установок в інтегровані системи виробничих процесів.Пінч-аналіз зв'язаний з другим рівнем. В якості прикладів розглянутопроблеми модернізації цукрових і спиртових заводів з використаннясучасного теплообмінного устаткування різного призначення й номе-нклатури. На прикладі показана можливість впровадження тепловихпомп, інтегрованих у теплову мережу, рівень вітчизняних і закордон-них розробок дозволяє вже зараз здійснювати промислову реалізаціюцих проектів.

В основу підручника покладений досвід розробки, дослідженняй впровадження пластинчастих теплообмінників, який отримано у На-ціональному технічному університеті «ХПІ» на кафедрі інтегрованихтехнологій, процесів і апаратів під керівництвом професора Л.Л. То-важнянського; розробки в області створення нових енергозберігаю-чих технологій, математичного забезпечення й впровадження у виро-бництво фірми «Содружество-Т» під керівництвом професораП.О. Капустенко, а також досвід роботи Центра енергозберігаючихтехнологій при НТУ «ХПІ».

У цілому обсяг книги не дає можливості повністю висвітлитивсі технологічні процеси виробництва харчових продуктів, повноюмірою розкрити хімізм і механізм біохімічних перетворень. Тому вкінці підручника наведено бібліографічний список літератури, щодасть можливість студентам і фахівцям глибше і ширше вивчити пи-тання харчових технологій, які їх цікавлять.

Автори висловлюють подяку рецензентам професорамВ.М. Михайлову, І.М. Демідову, Л.В. Кіптелій за корисні поради йзауваження по змісту підручника.

Автори із вдячністю приймуть всі зауваження по книзі, які про-сять направляти у видавництво за адресою: 61002, м. Харків,вул. Фрунзе, 21, НТУ «ХПІ», редакція журналу «Інтегровані техноло-гії та енергозбереження».

ГЛАВА 1.СИРОВИНА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВАХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ