流程设计
也称为过程开发
什么是过程设计？
工艺设计是指食品和化学过程的组织和配置以及将原材料转化为成品所需的制造方法。这些过程是一系列事件和步骤，指向特定结果。1,2
方法和制造方法根据成分和成品的组成和性质而变化。流程设计考虑：1,2
- 单位操作
- 运输现象
- 过程工程和控制
- 过程经济学
- 伟德2021年欧洲杯食品安全法律法规
它是如何工作的？
工艺设计侧重于开发一种手段，以在给定的数量或体积中制造诸如烘焙食品的食品。它涉及通过工艺工程师作为单元操作所知的过程步骤的选择和排序。工艺设计的目的是满足工业设备的经济，智能和可持续生产的需求。
过程设计以明确定义的产品开头，通常以研究实验室的原型数量提供。除了实际经验外，它与产品和工厂设计密切相关，并要求工程原理和技术应用。
下图是典型过程设计的图示：3,4,5.
几个任务涉及过程设计，这些设计需要熟练的多学科团队称为设计团队。这些团队可能包括电气，民用，化学，食品，机械和控制工程师。
Process Design的任务/步骤：1,5
- 处理流程为所需的生产，实例包括过程控制图（PCD），过程流程图（PFD），过程仪表和管道图（PID）
- 单元操作的识别(特定于工厂工艺要求)
- 材料和能量（热量）平衡（工程数据）
- 所需工业过程设备的尺寸和评级
- 能力分析
- 设备（资本和运营）和公用事业的成本
- 技术经济，财务和盈利能力分析
- 参数优化
- 环境分析
应用
单位操作根据运输现象的类型分类，属于：
- 传质
- 能量（热量）转移
- 势头转移操作
单位操作可能意味着物理或化学修改：
- 物理修改：粒度缩小、筛分、混合、泵送、气力输送、机械输送、沉淀、过滤、加热(如烘烤、油炸、挤压、巴氏杀菌、蒸发、蒸馏、热干燥)、冷却(如制冷、鼓风冷冻、冷冻干燥)。
- 化学修饰（涉及呈现新产品的化学反应）：发酵，中和，褐变，酶加工，麦芽制造。
一些操作涉及同时发热和传质，一个例子是烘焙产品的烤箱烘烤。
流程流程图
选择最佳流程配置需要构建一个清晰的过程流程。它是所有工艺流，设备，控制系统，运输/传送系统，副产物流和废物流的“工厂模型”。
一个简单的例子可以是热源的位置(例如，用于生产饱和蒸汽的锅炉，需要在一个证明盒中)和一个热量/水分排出点(例如，排气/排气系统)。
材料和能量余额
一旦工艺流程和单元操作的确定已经完成，材料和能量平衡成为工艺设计的必要条件。没有任何工艺流程及其各自的流速或数量(例如吨/批，磅/秒)可以确定没有事先性能的材料和能量平衡。
需要产品组成和相关工程数据（物理，热和运输性能）来完成材料和能量余额。所使用的材料和热量是以下阶段的关键，例如工艺成本和设备设计。
材料和能量余额可以使用过程建模和仿真工具进行。这种软件工具模拟了在所有流程集成后的真实制造工厂中可能发生的事情。
获取所需单元操作，为纯组件和股票混合物的组成数据库，需要调度操作，使用实际过程参数和工程数据的可能性，都是准确的和现实的材料和能量余额的必要条件所必需的。
参考文献
- Maroulis，Z.B.和Saravacos，G.D。“食品流程设计的原则”。食品流程设计，Marcel Dekker，Inc.，2003，PP。37-87。
- Rahman，M.S.和Ahmed，J。“食品流程设计：概述。”食品工艺设计手册，Blackwell Publishing Ltd.，2012，PP。18-23。
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- Clark，J.P.“流程和设备选择”。食品设施的实用设计，建筑和运营，学术出版社，elsevier Inc.，2009，PP。85-122。
- Seider，W.D。“过程设计简介”。产品和流程设计原则：合成，分析和评估，第4版，John Wiley＆Sons，Inc。，2017，PP。19-45。
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