LV EN RU DE FR

Pārtikas siltuma un aukstuma procesi

Kursa izstrādātājs

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis – iegūt zināšanas un izpratni par siltuma un aukstuma procesu pielietošanas iespējām un nozīmi pārtikas ražošanā. Siltuma procesu daļā studenti apgūst kurināmā ķīmiskās enerģijas pārveidošanu siltuma un mehāniskajā enerģijā, pēta vielu siltumtehniskās īpašības, kā arī siltuma ieguves, pārveidošanas un pārvadīšanas iekārtu konstrukcijas. Apgūst siltuma pārejas procesu aprēķinu pamatprincipus. Aukstuma procesu daļā studenti apgūst aukstuma pielietošanas iespējas, tā nozīmi pārtikas nozarē, saistot to ar mikrobioloģijas un pārtikas tehnoloģijas prasībām un uzdevumiem, kā arī aukstuma ražošanas un iekārtu darbības pamatprincipus; ekspluatācijas prasības.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Pēc kursa studijām studentam būs:
• zināšanas par siltuma enerģijas izmantošanu, mākslīgā aukstuma iegūšanu un izmantošanu pārtikas rūpniecības nozarē – lekcijas, trīs teorijas kontroldarbi;
• prasmes veikt siltuma iekārtu aprēķinus, pamatojot energoresursu nepieciešamību, kā arī aukstuma kameru aprēķinus, izvēloties atbilstošus aukstuma agregātus – trīs aprēķinu kontroldarbi, patstāvīgais darbs par aukstuma kameru aprēķinu;
• kompetences - pamatot siltuma un aukstuma iekārtu darba režīmu izvēli, izskaidrot darba drošības un ekspluatācijas prasības – praktiskie darbi, teorētiskais pētījums par izvēlēto tēmu.

Kursa saturs(kalendārs)

Pilna laika klātienes studijās.
1. Siltuma nesēju veidi un raksturojums. To pielietošana pārtikas rūpniecībā. Darba vielu parametri. Darba vielas normālie apstākļi. Ideāla gāze, gāzu maisījumi. Galvenie siltuma iegūšanas avoti. (Lekcijas – 1 h, Praktiskie darbi – 2 h).
2. Kurināmā raksturojums. Sadegšanas siltums, tā noteikšana. Nosacītais kurināmais, kurināmā ekvivalents. (Praktiskie darbi – 2 h).
3. Ūdens tvaiks, tā izmantošana. Tvaika veidi. Siltuma patēriņš tvaika iegūšanai. Ūdens tvaika parametru un enerģijas daudzuma noteikšana, izmantojot diagrammas un tabulas. Tvaika un karstā ūdens ražošanas iekārtas. Katlu tipi, raksturlielumi. Katlu uzbūves pamatsastāvdaļas. Katlu barošanas ūdens raksturojums un attīrīšana. Katlu siltuma bilance. (Lekcijas – 1 h, Praktiskie darbi – 2 h).
4. Gaiss kā siltuma nesējs. Gaisa raksturojums. Gaisa mitruma izteiksmes veidi. Gaisa parametru noteikšana, izmantojot diagrammu. Gaisa kā siltuma nesēja izmantošanas iespējas. (Praktiskie darbi – 2 h).
5. Teorijas kontroldarbs par 1.-3. tēmām, aprēķinu kontroldarbs par 1.-3. tēmām. (Praktiskie darbi – 2 h).
6. Līdzības teorija. Siltuma pārejas raksturojums. Siltuma vadīšana, tās aprēķins. Siltuma izolācijas materiāli, to raksturojums. Starošana, tās aprēķins. Konvekcija, tās izpausmes, raksturlielumi. (Lekcijas – 2 h; Praktiskie darbi – 2 h).
7. Siltuma apmaiņa. Jēdziens par sildvirsmu, tās aprēķins. Siltuma atdeves un siltuma pārejas procesi, to raksturlielumi. Termiskās pretestības, to noteikšana. Temperatūras diference, tās noteikšana. (Lekcijas – 2 h, Praktiskie darbi – 2 h)
8. Siltuma pārejas aprēķina metodes. Siltummaiņu aprēķinu pamati. (Praktiskie darbi – 2 h).
9. Siltuma procesi divfāzu vidē – vārīšana un kondensācija. Siltuma atdeves koeficienta aprēķina metodes. (Praktiskie darbi – 2 h).
10. Teorijas kontroldarbs par 5.-8. tēmām, aprēķinu kontroldarbs par 5.-8. tēmām. (Praktiskie darbi – 2 h).
11. Mākslīgā aukstuma pielietošana pārtikas rūpniecībā. Zemu temperatūru iegūšanas paņēmieni. Aukstuma aģenti, to fizikālās, termodinamiskās un fizioloģiskās īpašības. Aukstuma aģentu diagrammas. (Lekcijas – 2 h, Praktiskie darbi – 2 h)
12. Tvaika kompresijas aukstuma mašīnas darbības princips un darba cikls p-h diagrammās. Aukstuma mašīnas teorētiskā cikla aprēķins. (Praktiskie darbi – 2 h).
13. Aukstuma iekārtu (dzesētāju un saldēšanas iekārtu) konstrukcijas un darbības pamatprincipi. (Lekcijas – 2 h, Praktiskie darbi – 2 h).
14. Teorētiskā pētījuma prezentācijas. Aukstuma iekārtas cikla aprēķinu kontroldarbs. (Praktiskie darbi 2 h).
15. Tvaika kompresijas aukstuma mašīnu kompresori. Aukstuma mašīnu siltuma apmaiņas aparāti. Aukstuma iekārtu palīgaparāti, ierīces un mehānismi. Aukstuma iekārtu automātiskās vadības un regulēšanas pamatprincipi. Tiešās un netiešās dzesēšanas sistēmas. Gaisa dzesētāji. Iepazīšanās ar aukstuma iekārtas darbības principu laboratorijā. (Lekcijas – 2 h; Praktiskie darbi – 2 h).

16. Teorijas kontroldarbs par 10.-15. tēmām. Patstāvīgā darba par aukstuma kameru aprēķinu aizstāvēšana. (Praktiskie darbi 2 h).

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Nostrādāti visi laboratorijas darbi.
Sekmīgi uzrakstīti visi kontroldarbi (vismaz 4 balles).
Uzrakstīts un publiski aizstāvēts teorētiskais pētījums.
Veikts aukstuma kameras aprēķins konkrēta produkta uzglabāšanai.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Teorētisko zināšanu apguve, gatavojoties kontroldarbiem.
Informācijas apkopošana un analīze, gatavojoties laboratorijas darbiem, izstrādājot patstāvīgo darbu par aukstuma kameru aprēķinu, un izstrādājot teorētisko pētījumu par izvēlēto tēmu.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Visiem kontroldarbiem, patstāvīgajam darbam un teorētiskajam pētījumam jābūt uzrakstītiem sekmīgi (vismaz 4 balles). Akumulējošā eksāmena atzīme tiek aprēķināta kā vidējā aritmētiskā no visiem vērtējumiem.

Obligātā literatūra

1. Dukaļska L., Galoburda R. Pārtikas tehnoloģijas procesi un aparāti. Jelgava: LLU, 1999. 288 lpp.
2. Pārtikas rūpniecības tehnoloģiskās iekārtas L.Dukaļskas redakcijā. Jelgava: LLU PTF, 2000. 524 lpp.
3. Galoburda R., Rakčejeva T. Gaisa, ūdens un dažādu pārtikas produktu raksturlielumi: Tabulas inženiertehnisko studiju priekšmetu kursam. Jelgava: LLU PTF, 2009. 40 lpp.
4. Fellows P.J. Food Processing Technology: Principles and Practice. Boca Raton, FL: CRC Press; Great Abington, Cambridge: Woodhead Publishing, 2009. 913 p.

Papildliteratūra

1. Galoburda R., Muižniece-Brasava S., Ķince T. (2021) Pārtikas rūpniecības tehnoloģiskās iekārtas. Digitālais mācību līdzeklis: PDF mācību materiāls; e-kursa mācību materiāls. Rīga: Valsts izglītības satura centrs, 417 lpp. Pieejams: https://dom.lndb.lv/data/obj/943585.html.
2. Nagla J., Saveļjevs P., Turlajs D. Siltumenerģētikas teorētiskie pamati. Rīga: Rīgas Tehniskā universitāte, 2008. 192 lpp.
3. Šeļegovskis R. Siltuma ieguves tehnoloģijas: metodiskais materiāls studiju priekšmeta "Siltumapgādes avoti" teorētiskās daļas apguvei. Jelgava: LLU, 2008.
4. Neoh T. L., Adachi S., Furuta T. (2016) Introduction to Food Manufacturing Engineering. Singapore Springer Science+Business Media Singapore. 179 p.
5. Saravacos G., Kostaropoulos A. E. (2016) Handbook of Food Processing Equipment. Cham: Springer International Publishing Switzerland. 775 p.
6. Toledo R. T., Singh R. K., Kong F. Fundamentals of Food Process Engineering. Cham: Springer International Publishing, 2018. 449 p.

Piezīmes

Profesionālā bakalaura studiju programmas Pārtikas produktu tehnoloģija pilna un nepilna laika studentiem.