Введение в технологию отрасли

Камчатский государственный технический университет

Кафедра технологии рыбных продуктов

М.В. Ефимова

ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ОТРАСЛИ Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» заочной формы обучения

Петропавловск-Камчатский 2005

УДК 639.2/6(075.8) ББК 65.35 Е91

Рецензент Р.М. Вахракова, начальник научно-исследовательского отдела КамчатГТУ

Ефимова М.В. Е91

Введение в технологию отрасли. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» заочной формы обучения. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2005. – 14 с. Программа, методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки специалиста по специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Рекомендовано к изданию решением учебно-методического совета КамчатГТУ (протокол № 8 от 20 мая 2005 г.).

УДК 639.2/6(075.8) ББК 65.35

© КамчатГТУ, 2005 © Ефимова М.В., 2005

2

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина «Введение в технологию отрасли» базируется на знаниях, приобретенных студентами по таким дисциплинам, как неорганическая, органическая, физическая, коллоидная химия, аналитическая химия и физико-химические методы анализа, биохимия. Цель преподавания дисциплины – дать студентам теоретические знания по вопросам закономерности организации, строения, функционирования и развития технологического потока как системы процессов. Большое внимание должно быть уделено методам повышения точности, устойчивости и надежности функционирования линий. Задача изучения дисциплины – показать студентам, что приобретенные знания по данной дисциплине используются в дальнейшем при изучении специальных дисциплин, выполнении курсовых и дипломных работ и проектов. В результате усвоения дисциплины студент должен знать: основные закономерности организации, строения, функционирования и развития машинных технологий как больших систем; методы системного анализа и системного синтеза с целью моделирования технологии как системы процессов; закономерности, лежащие в основе технологических процессов производства; основные свойства водного сырья, определяющие характер и режимы технологических процессов переработки; основные процессы, протекающие при производстве и хранении различных видов продукции; принципы формирования свойств полуфабрикатов и качества готовых изделий. Студент должен уметь: представлять технологию продукции в виде системы процессов; количественно оценивать точность, устойчивость и надежность функционирования технологической системы; оценивать управляемость технологии с использованием контрольных карт качества; формулировать объективное заключение о качестве конкретной технологии и давать рекомендации по его повышению, количественно оценивать уровень основного системообразующего фактора – стабильности системы; количественно оценивать уровень организации (целостности) технологии с целью выбора целесообразного направления развития; оценивать чувствительность отдельных процессов к колебаниям параметров с целью их взаимной адаптации; оценивать стохастичность связей между процессами в технологии с целью повышения их детерминированности; вскрывать основные противоречия в совершенствовании и развитии технологии с целью их устранения; разрабатывать программу исследования, совершенствования и развития машинной технологии продукции в целом; разбираться в сущности химических, биохимических, микробиологических, коллоидных и других процессов, протекающих при хранении и переработке сырья; обос3

новать требования к ведению технологического процесса и контроля качества продукции. 2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА Изучая курс «Введение в технологию отрасли», студент должен самостоятельно проработать теоретический материал, изложенный в рекомендованной литературе; выполнить контрольную работу; в период экзаменационной сессии – прослушать курс обзорных лекций по основным темам курса. Теоретический материал рекомендуется изучать в последовательности, указанной в таблице 1. Также рекомендуется вести конспекты по каждому из разделов, отмечая наиболее трудно усваиваемые вопросы с целью последующего получения консультации у преподавателя. В контрольную работу, которую студент выполняет и предоставляет на рецензирование, входит три вопроса. Допущенную к защите контрольную работу студент лично представляет преподавателю и защищает ее. 3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕМ КУРСА 3.1. Наименование разделов и тем Таблица 1 №

1 2 3

4 5 6

Наименование разделов и тем Введение. Роль и место дисциплины в учебном процессе. Организация технологического потока Строение технологического потока. Моделирование. Функционирование технологического потока как системы процессов. Эффективность, точность, устойчивость, управляемость и надежность технологического потока. Развитие технологического потока. Комплексная переработка сырья. Принципы малоотходной и безотходной технологии. Пищевая и биологическая ценность сырья. Проблемы сохранения пищевой и биологической ценности сырья при переработке.

4

Литература [1] [1] [1], [4], [9] [1], [4], [9]

[1], [4], [9] [1], [2], [3], [4], [5], [9] [1],[2], [3],[4], [5], [9]

3.2. Содержание отдельных тем курса и методические рекомендации по их изучению ВВЕДЕНИЕ Роль и место дисциплины в учебном процессе. Роль технологической науки в совершенствовании традиционных, создании и внедрении новых эффективных энерго- и ресурсосберегающих, экологически чистых технологий переработки гидробионтов. История и перспективы развития технологии как науки и прикладной дисциплины. РАЗДЕЛ 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА Системность технологического потока. Терминология системного подхода (система, элементы, подсистема, подпроцессы, структура системы, связи системы, входы и выходы системы, целостность системы). Операция как составная часть потока. Операции первого, второго, третьего и четвертого классов. Эволюция технологического потока. Классификация технологических потоков. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Какие факторы той или иной технологии обусловливают сложность проблемы создания поточной линии? 2. Каковы основные термины метода системного подхода? 3. Каковы характерные особенности целостной системы любой природы? 4. Какова характеристика идеального технологического потока? 5. Какой признак положен в основу классификации технологических операций? 6. Какие признаки положены в основу классификации технологических потоков? 7. Какой смысл вы видите в создании потока более высокого класса, чем его прототип? РАЗДЕЛ 2. СТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА Строение технологического потока как системы процессов. Технологический поток как совокупность технологических операций. Связь между частями целостной системы. Интегративные качества системы. Материальный, энергетический и информационный обмен между компонентами системы. Эмерджентность. Понятие централизованной системы. Пространственно-временная структура технологической системы. Количественная характеристика системы. 5

Системный анализ и моделирование технологического потока. Задачи синтеза и задачи анализа. Структурно-функциональный анализ. Функционально-структурный анализ. Системы технологических процессов. Простые, большие и сложные системы. Процессы технологической системы (преобразования, транспортирования, хранения). Элементы технологической системы. Операторные модели. Синтез. Характерные признаки технологического потока. Макроисследование. Микроисследование. Графическое изображение технологического потока. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Почему за элемент технологической системы принята технологическая операция? 2. Каким образом "устроен" и организован технологический поток как система процессов? 3. Каковы основные характерные черты функциональноструктурного подхода к системному анализу технологического потока? 4. Каков порядок расчленения технологического потока в процессе его системного анализа? 5. Почему процедура системного анализа и системного синтеза дает наибольший эффект при изучении сложного объекта? 6. Почему процесс системного анализа и системного синтеза технологии является творческим процессом? 7. Каковы особенности моделирования строения и функций технологического потока как системы процессов? 8. Почему современные методы научных исследований и разработки технологий пищевых производств базируются на вероятностном, стохастическим описании процессов? 9. Какие аспекты технологического потока подчеркиваются при рассмотрении его как целостной системы процессов? 10. Каково место и какова роль системы переработки сырья в агропромышленном комплексе производства пищевой продукции? РАЗДЕЛ 3. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА Функционирование технологического потока как системы. Функции компонентов системы. Взаимосвязь функции и структуры технологического потока. Управление функционированием технологического потока. Управляемая и управляющая подсистемы. Эффективность, точность, устойчивость, управляемость и надежность технологического потока. Измерение и оценка уровня качества продукции. Комплексный метод оценки качества. Показатель эффек6

тивности технологического потока. Точность и устойчивость технологического потока. Погрешности технологического потока. Надежность технологического потока. Методы повышения надежности технологического потока. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Почему функционирование технологического потока носит вероятностный характер? 2. Почему управление является важнейшим системообразующим фактором технологического потока? 3.Почему эффективность технологического потока есть вероятностная мера соответствия текущих характеристик качества продукции стандартным значениям? 4.Какой смысл вкладывается в понятия точности и устойчивости технологического потока? 5.В чем заключается физический смысл коэффициентов смещения и точности? 6.Каковы принципы статистического управления технологическим потоком? 7.В чем состоит принципиальное отличие традиционных контрольных карт и карт кумулятивных сумм? 8.Почему при оценке надежности объекта целесообразно формирование простейшего потока отказов? 9. Каков порядок обработки экспериментально полученной информации о надежности объекта? РАЗДЕЛ 4. РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТОКА Развитие технологического потока как системы процессов. Системное развитие технологического потока. Статика объекта. Динамика объекта. Многофункциональность. Перспектива адаптации технологического потока. Целостность технологического потока. Стабильность как фактор целостности системы. Уровень целостности технологического потока. Выбор направления развития технологического потока. Стохастичность технологического потока. Уровень стохастичности. Качество связей в технологическом потоке. Оценка качества связей в технологическом потоке. Уровень стохастичности связей в технологическом потоке. Чувствительность технологического потока. Мера чувствительности технологического потока. Погрешность состояния производственного процесса. Оценка коэффициентов влияния. Противоречия технологического потока. Закономерности в разрешении противоречий тех7

нологического потока. Основные закономерности технологического потока. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1.Каковы закономерности процесса развития технологического потока как системы? 2.Каковы характерные черты технологических систем, перспективных с точки зрения развития? 3.Что вы понимаете под стабильностью функционирования подсистемы? Каковы методы ее оценки? 4.Каким образом в выражении для оценки уровня целостности системы находит отражение ее структура? 5.В чем конкретно проявляется стохастичность технологического потока и каким образом можно оценить ее снижение или увеличение? 6.Что такое коэффициент корреляции, и в каких пределах он изменяется? 7.Какая величина является мерой чувствительности технологического потока, операции, процесса? 8.Почему развитие технологического потока связано, в частности, с понижением чувствительности процессов в машинах и аппаратах? 9.Что вы понимаете под техническим противоречием технологического потока? 10. Почему развитие технологической линии диалектически связано с разрешением одного или нескольких технических противоречий? РАЗДЕЛ 5. КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА СЫРЬЯ. ПРИНЦИПЫ МАЛООТХОДНОЙ И БЕЗОТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Понятие комплексной и рациональной переработки как наиболее полного использования органов и тканей гидробионтов, обеспечивающего получение в первую очередь пищевых продуктов, а также кормовых, технических и специального назначения (химических соединений, представляющих интерес для народного хозяйства). Комплексное и рациональное использование гидробионтов позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции, что существенно повышает рентабельность основного производства. Выбор технологии переработки сырья требует индивидуального подхода с учетом природы основного вещества, содержащегося в сырье, его свойств и биологической активности. Массовый состав сырья. Его влияние на выбор комплексной переработки сырья. Принципы малоотходной и безотходной технологии. Их зависимость от массового и химического состава сырья. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 8

1. Приведите характеристику массового состава гидробионтов. 2. Приведите характеристику химического состава гидробионтов. 3. Охарактеризуйте понятие рациональной переработки сырья. 4. Охарактеризуйте понятие комплексной переработки сырья. 5. Охарактеризуйте роль рыбопродуктов в питании человека, используя ваши знания об их химическом составе. РАЗДЕЛ 6. ПИЩЕВАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ СЫРЬЯ. ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ ПИЩЕВОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ СЫРЬЯ ПРИ ЕГО ПЕРЕРАБОТКЕ Понятие пищевой ценности сырья. Факторы, обусловливающие пищевую ценность. Характеристика основных групп веществ, обусловливающих пищевую ценность сырья, и изменений, происходящих с этими веществами при технологической переработке. Понятие биологической ценности сырья. Влияние технологической обработки и кулинарной обработки, в частности, на пищевую ценность сырья. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Охарактеризуйте понятие пищевой ценности сырья. 2. Охарактеризуйте понятие биологической ценности сырья. 3. Какими факторами обусловлена пищевая ценность сырья? 4. Какими факторами обусловлена биологическая ценность сырья? 5. Охарактеризуйте роль рыбопродуктов в питании человека, используя ваши знания об их химическом составе. 4. ЛИТЕРАТУРА 1. Артюхова С. А., Богданов В.Д., Дацун В.М. Технология продуктов из гидробионтов/ Под ред. Сафроной Т.М., Шеидерюк В.И. - М.: Колос, 2001. - 496с. 2. Барбаянов К. А., Лемаринье К.П. Производство рыбных консервов. М.: Пищ. пром-сть, 1967. - 204 с. 3. Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. -М.: Пищ. пром-сть, 1973. - 198 с. 4. Головкин А.Н. Холодильная технология пищевых продуктов. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. - 74 с. 5. Дацун В. М Вторичные ресурсы рыбной промышленности. – М.: Колос, 1995.-89с. 6. Дудник М.С., Щелкунов Л.Ф. Новые продукты питания. - М.: МАИК «Наука», 1998. - 304 с. 7. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов, - М.: Браидес - Медицина, 1998. - 339 с. 9

8. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. - М.: Высшая школа, 1991.-287с. 9. Технология обработки водного сырья./ Кизеветтер И. В., Макарова Т. И., Зайцев В.П. и др. - М.: Пищ. пром-сть, 1976. - 148 с. 10. Толстогузов В. Б. Новые формы белковой пищи. - М.: Агропромиздат, 1987. - 89 с. 5. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ При изучении курса «Введение в технологию отрасли» предусмотрено выполнение контрольной работы. Контрольная работа состоит из трех вопросов. Вопросы для контрольной работы выбираются по таблице 2. Студент выполняют тот вариант контрольной работы, который соответствует единицам и десяткам шифра (номера зачётной книжки). В контрольной работе необходимо давать полные ответы на поставленные вопросы. Необходимы ссылки на литературные источники, которыми пользовался студент при выполнении контрольной работы. Контрольную работу следует выполнять в отдельной тетради, на обложке которой указывается шифр, адрес, фамилия, имя студента. ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ 1. Системность технологического потока. Терминология системного подхода. 2. Операция как составная часть потока. Операции первого, второго, третьего и четвертого классов. 3. Эволюция технологического потока. Классификация технологических потоков. 4. Строение технологического потока как системы процессов. Технологический поток как совокупность технологических операций. 5. Связь между частями целостной системы. Интегративные качества системы. 6. Системный анализ и моделирование технологического потока. Задачи синтеза и задачи анализа. Структурно-функциональный анализ. Функционально-структурный анализ. 7. Системы технологических процессов. Простые, большие и сложные системы. Процессы технологической системы (преобразования, транспортирования, хранения). 8. Элементы технологической системы. Операторные модели. 9. Характерные признаки технологического потока. Макроиссле10

дование. Микроисследование. 10. Графическое изображение технологического потока. 11. Функционирование технологического потока как системы. Функции компонентов системы. Взаимосвязь функции и структуры технологического потока. 12. Управление функционированием технологического потока. Управляемая и управляющая подсистемы. 13. Эффективность, точность, устойчивость, управляемость и надежность технологического потока. Измерение и оценка уровня качества продукции. Комплексный метод оценки качества. 14. Показатели эффективности технологического потока. Точность и устойчивость технологического потока. 15. Погрешности технологического потока. Надежность технологического потока. Методы повышения надежности технологического потока. 16. Развитие технологического потока как системы процессов. Системное развитие технологического потока. Перспектива адаптации технологического потока. 17. Целостность технологического потока. Стабильность как фактор целостности системы. Уровень целостности технологического потока. 18. Выбор направления развития технологического потока. Стохастичность технологического потока. Уровень стохастичности. 19. Мера чувствительности технологического потока. Погрешность состояния производственного процесса. 20. Оценка коэффициентов влияния. Противоречия технологического потока. 21. Закономерности в разрешении противоречий технологического потока. Основные закономерности технологического потока. 22. Понятие комплексной и рациональной переработки гидробионтов. 23. Комплексное и рациональное использование гидробионтов. 24. Массовый состав сырья. Его влияние на выбор комплексной переработки сырья. 25. Принципы малоотходной и безотходной технологии. Их зависимость от массового и химического состава сырья. 26. Понятие пищевой ценности сырья. Факторы, обусловливающие пищевую ценность. Характеристика основных групп веществ, обусловливающих пищевую ценность сырья, и изменений, происходящих с этими веществами при технологической переработке. 27. Понятие биологической ценности сырья. Влияние технологической обработки и кулинарной обработки, в частности, на пищевую 11

ценность сырья. 28. Способы сохранения пищевой и биологической ценности сырья. ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Таблица 2 Десятки шифра 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Единицы шифра 0 1 3 20 1 2 20 2 4 21 3 4 20 4 7 19 5 6 20 1 5 19 6 17 21 7 8 19 7 17 20

1 2 4 21 1 4 19 2 4 20 3 5 21 4 8 20 5 7 19 2 5 20 6 15 22 7 9 21 1 17 10

2 3 5 28 1 5 18 2 5 27 3 6 28 4 9 28 5 8 28 3 5 27 6 16 28 7 10 28 1 16 21

3 4 6 27 1 6 17 2 6 26 3 7 27 4 10 27 5 9 27 4 5 28 6 14 23 7 11 27 1 15 28

4 5 7 26 1 7 16 2 7 25 3 8 26 4 1 26 5 10 26 5 6 26 6 14 24 7 12 26 1 14 27

12

5 6 8 25 1 8 15 2 8 24 3 9 25 4 12 25 5 11 25 5 6 25 6 14 27 7 13 25 2 14 26

6 8 10 23 1 9 14 2 9 23 3 10 24 4 13 24 5 12 20 1 4 19 6 14 28 7 14 24 3 13 23

7 9 11 22 1 10 13 2 10 22 3 11 23 4 14 23 5 12 24 2 4 21 6 13 19 7 15 23 6 16 26

8 7 9 24 1 11 21 2 11 21 3 12 22 4 15 22 5 13 23 2 4 28 6 13 26 7 16 22 8 18 28

9 10 12 21 1 12 20 2 12 20 3 13 21 4 16 21 5 14 22 2 4 20 6 13 25 7 17 27 9 19 22

6. ТЕСТ К ЗАЧЕТУ 1. Объекты, которые в совокупности образуют систему, называются: а) элементами; б) связями; в) входами; г) выходами 2. Операции дискретного действия относятся к классу: а) первому; б) второму; в) третьему; г) четвертому. 3. Особенности функционально-структурного подхода исследования: а) учет диалектической взаимосвязи функций и структуры объектов при определяющей роли функции по отношению к структуре; б) целостный подход к анализу и синтезу многоуровневых систем; в) учет материальных, энергетических и информационных связей между элементами системы; г) учет взаимосвязи исследуемой (создаваемой) системы с внешней средой; 4. Черты технологического потока: а) большое число факторов, влияющих на ход процессов, отсутствие контроля частоты возмущающих воздействий; б) ограниченность теоретических представлений и неполнота информации о законах связи между параметрами процессов и их характеристиками; в) сравнительно медленное протекание процессов и значительное запаздывание во времени между контролем параметров на входе и его характеристик на выходе; г) сравнительно узкие пределы колебаний параметров процессов при установившемся режиме потока. 5. Систематическая погрешность производства, возникающая из-за использования нестандартных сырья и материалов, нарушения технологического режима при выполнении операций или осуществления их по недоработанной документации, из-за возникшей неисправности оборудования – это: а) устранимое рассеяние значений показателей качества; б) неизбежное рассеяние значений показателей качества; в) неустранимое рассеяние значений показателей качества; 13

г) невероятное рассеяние значений показателей качества. 6. Случайные погрешности производства, возникающие из-за колебания качества и количества сырья и материалов, изменений в условиях производства – это: а) устранимое рассеяние значений показателей качества; б) неизбежное рассеяние значений показателей качества; в) неустранимое рассеяние значений показателей качества; г) невероятное рассеяние значений показателей качества. 7. Методы повышения надежности технологического потока: а) резервирование объектов; б) уменьшение значения параметра потока отказов; в) своевременное проведение поверок КИП; г) своевременное проведение технического обслуживания оборудования. 8. Биологическая ценность продуктов обусловлена: а) степенью усвояемости; б) калорийностью; в) содержанием белков; г) химсоставом. 9. Пищевая ценность сырья обусловлена: а) степенью усвояемости; б) калорийностью; в) содержанием белков; г) химсоставом. 10. Энергетическая ценность продукции обусловлена: а) степенью усвояемости; б) калорийностью; в) содержанием белков; г) химсоставом.

14

Ефимова Марина Васильевна ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ОТРАСЛИ Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» заочной формы обучения В авторской редакции Технический редактор Е.Е. Бабух Набор текста, верстка М.В. Ефимова Оригинал-макет Е.Е. Бабух Подписано в печать 06.10.2005 г. Формат 61*86/16. Печать офсетная. Гарнитура Times New Roman Авт. л. 0,77. Уч.-изд. л. 0,84. Усл. печ. л. 0,97 Тираж 500 экз. Заказ № 489 Редакционно-издательский отдел Камчатского государственного технического университета Отпечатано полиграфическим участком РИО КамчатГТУ

15

683003, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Ключевская, 35

16