Оборудование пищевых производств

В. А. Слесарчук

ОБОРУДОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ 

ПРОИЗВОДСТВ

Допущено Министерством образования 

Республики Беларусь в качестве учебного пособия 

для учащихся учреждений образования, реализующих 

образовательные программы среднего специального 

образования по специальности «Технология 

пищевых производств»

Минск 
РИПО
2015

УДК  664.07(075)
ББК  36.81-5я723

C47

Р е ц е н з е н т ы :

методическая комиссия преподавателей специальных дисциплин 

и мастеров производственного обучения УО «Государственный 

профессионально-технический колледж 

хлебопечения» (И. Ф. Ливе);

заместитель генерального директора по инновационной работе 
и внедрению РУП «Научно-практический центр Национальной 

академии наук Беларуси по продовольствию», кандидат 

технических наук Д. А. Зайченко.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги 

или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министер
ства образования Республики Беларусь.

Слесарчук, В. А.

С47
Оборудование пищевых производств : учеб. пособие / В. А. Сле
сарчук. – Минск : РИПО, 2015. – 369 с. : ил.

ISBN 978-985-503-457-6.

В учебном пособии изложены основы материаловедения, основные свой
ства металлов и сплавов, общие сведения о теории сплавов. Рассмотрены 
стали и сплавы с особыми свойствами, композиционные и неметаллические 
конструкционные материалы, их строение, обозначение и применение. Особое внимание уделено применению конструкционных материалов в пищевой 
промышленности, экологическим требованиям. Широко рассмотрены вопросы применения деталей машин и механизмов в оборудовании пищевых производств, а также устройство, принцип действия и безопасная эксплуатация 
подъемно-транспортного оборудования. Приведена классификация оборудования, освещены вопросы, связанные с техническим обслуживанием и организацией ремонта оборудования пищевых производств. 

Представлены задачи, контрольные вопросы и задания по основным раз
делам учебного пособия. 

Предназначено для учащихся учреждений среднего специального образо
вания, изучающих технологию пищевых производств.

УДК 664.07(075)
ББК  36.81-5я723

ISBN 978-985-503-457-6 
© Слесарчук В. А., 2015
© Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2015

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в пищевой промышленности широкое 

распространение получила комплексная механизация производственных процессов и погрузочно-разгрузочных работ. 
Предприятия пищевых производств оснащаются новыми высокопроизводительными машинами и механизмами, а также 
поточными комплексно-механизированными линиями для 
выработки новых изделий. 

Помимо строительства новых предприятий, оснащенных 

современным оборудованием, ведется большая работа по реконструкции и модернизации действующих производств, на 
которых устанавливаются новые образцы машин и механизмов, позволяющих повысить производительность труда рабочих, улучшить условия их труда в результате повсеместного 
внедрения механизации основных и вспомогательных процессов производства и погрузочно-разгрузочных работ на 
складах сырья и в экспедиционных подразделениях.

Развитие промышленности Беларуси, направленное на со
кращение ручного труда, увеличение производства качественно нового ассортимента продукции, предъявляет повышенные 
требования к материалам, используемым в конструкциях современных машин и аппаратов предприятий отечественной 
промышленности. Специфика различных отраслей производства требует применения прочных и надежных металлов, 
сплавов и других материалов, работающих в условиях высоких 
давлений, температур, глубокого вакуума и агрессивных сред.

Поиск оптимальных решений практических и технических 

задач при выборе наиболее экономически выгодных конструк

Введение

ционных материалов для конкретных условий различных производств невозможен без знания их строения и свойств. Задача 
обеспечения надлежащего технического состояния оборудования при минимальных потерях производства решается проведением рационального подбора материалов. 

Развитие промышленности идет путем совершенствова
ния машин, повышения требований, предъявляемых к их качеству, т. е. точности, долговечности, износостойкости. 

Работа любого промышленного предприятия связана с 

транспортированием грузов. Доставка сырья, перемещение его 
в соответствии с технологической схемой производства, вывоз 
готовой продукции и отходов должны производиться бесперебойно и своевременно. Пропускная способность транспортных средств должна полностью обеспечивать нормальную работу предприятия, а также создавать необходимый резерв для 
интенсификации процессов производства и повышения производительности основного технологического оборудования.

Внешний транспорт используют для перевозки оборудо
вания, сырья, топлива и других необходимых материалов, а 
также для доставки готовой продукции потребителям. 

Внутризаводской транспорт на пищевых предприятиях 

тесно связан с технологическим процессом производства, а 
транспортирующие машины наряду с технологическим оборудованием составляют единый комплекс, обслуживание и 
ремонт которого входит в обязанности цеховых и заводских 
механиков.

В процессе производства перерабатываемые материалы 

подвергаются неоднократной перевалке и перемещению. На 
крупных предприятиях суточный грузооборот сырья, полуфабрикатов и готовых изделий исчисляется сотнями и тысячами тонн.

Внедрение в промышленность, строительство и сельское 

хозяйство новых материалов, эксплуатация современных машин, механизмов, приборов и аппаратов требуют подготовки 
высококвалифицированных специалистов.

Данное учебное пособие написано в соответствии с учеб
ной программой «Оборудование пищевых производств» по 
специальности «Технология пищевых производств», утверж

Введение 

денной Министерством образования Республики Беларусь. 
Программой дисциплины предусмотрено изучение учащимися основных свойств конструкционных материалов, применяемых для производства технологического оборудования, 
технологической оснастки пищевых производств, классификации оборудования, устройства, принципа действия, вопросов, связанных с техническим обслуживанием и организацией ремонта оборудования пищевых производств.

Материалы учебного пособия позволят учащимся овла
деть знаниями, необходимыми для приобретения соответствующей специальности.

ГЛАВА 1. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, 
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 
ОБОРУДОВАНИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ 
МАТЕРИАЛОВ

Материаловедение – это наука, устанавливающая связь 

между составом, структурой и свойствами материалов и изучающая закономерности их изменения при тепловых, химических, механических, электрических и других воздействиях. 
Целью материаловедения является создание материалов с заданными свойствами. Основные задачи материаловедения:

– изучение связи химического состава и структуры мате
риала с его свойствами (физика, химия, физическая химия);

– разработка методов направленного изменения состава и 

строения материала с целью улучшения комплекса эксплуатационных характеристик изделия (технология); 

– рекомендация выбора материала для конкретного на
значения (конструирование).

Для характеристики конструкционных материалов при
меняется ряд терминов. 

Прочность – свойство материалов сопротивляться разру
шению или пластической деформации под действием внешней нагрузки. Прочность характеризуется временным сопротивлением σB (МПа). Твердость – это способность материалов сопротивляться внедрению в них под действием нагрузки 
более твердого тела (индентора). Пластичность – свойство 
твердых материалов изменять без разрушения форму и размеры под влиянием внешней нагрузки или внутренних на

1.1. Классификация конструкционных материалов 

пряжений, устойчиво сохраняя образовавшуюся форму и 
размеры после прекращения этого влияния. Пластичность 
характеризуется относительным удлинением δ (%), показывающим, на сколько процентов удлинится образец материала перед тем, как разрушится под действием растягивающей 
нагрузки.

Классификация материалов
1. Металлы и сплавы: 
1.1. Черные металлы и сплавы (сплавы железа с углеро
дом – стали и чугуны).

1.2. Цветные металлы и сплавы (медь, алюминий, титан, 

дуралюмины, латуни, бронзы и др.).

1.3. Тугоплавкие металлы (титан, ниобий, молибден, воль
фрам, тантал и др.).

2. Неметаллические неорганические материалы:
2.1. Материалы на основе оксидов (Аl2О3, SiO2).
2.2. Силикатные материалы (керамика, стекло, вяжущие).
2.3. Тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, бориды).
2.4. Халькогениды (сульфиды, селениды, теллуриды).
2.5. Элементарные материалы (кремний, бор, графит и др.).
3. Неметаллические органические материалы: 
3.1. Пластмассы.
3.2. Резина.
3.3. Лакокрасочные материалы. 
4. Композиционные материалы.
4.1. На основе неорганических соединений (металлокера
мика, стеклокерамика и др.).

4.2. На основе органических соединений (химволокно и 

смолы).

4.3. Смешанные композиционные материалы (стеклопла
стик).

Экологические требования, 

предъявляемые к конструкционным материалам

Известно, что пищевые продукты содержат в своем со
ставе различные металлические элементы, как правило, в 
микродозах. Ряд металлических элементов являются не только полезными, но и необходимыми для человеческого организма. Так, железо регулирует содержание гемоглобина в 

Глава 1. Конструкционные материалы, применяемые для производства оборудования

крови; хром способствует поддержанию нормального уровня 
глюкозы в организме, его недостаток может привести к диабету и атеросклерозу. Недостаток йода в воде и пище вызывает 
болезни щитовидной железы, а недостаток натрия приводит 
к заболеванию цингой. Но есть ряд металлических элементов, присутствие которых в пищевых продуктах и воде, даже 
в микродозах, приводит к ухудшению органолептических 
свойств продуктов (цвета, вкуса, запаха), а при попадании в 
человеческий организм вызывает тяжелые отравления, часто 
с летальным исходом.

В настоящее время Продовольственной и сельскохо
зяйственной организацией ООН (ФАО) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) разработан специальный 
международный Пищевой кодекс, в соответствии с которым 
содержание ряда металлических элементов должно строго 
контролироваться. Нарушение норм Пищевого кодекса карается в законодательном порядке.

Так, обязательному контролю подлежат восемь элементов: 

ртуть (Hg), свинец (Pb), кадмий (Cd), мышьяк (As), медь (Cu), 
олово (Sn), цинк (Zn), железо (Fe). Первые четыре элемента 
опасны для человеческого организма даже в микродозах, вторые четыре опасны при содержании в больших дозах, причем, 
как правило, опасны не сами эти элементы, а их окислы и 
другие соединения.

В Республике Беларусь кроме перечисленных восьми элемен
тов Министерством здравоохранения установлен обязательный контроль еще семи элементов: сурьмы (Sb), никеля (Ni), 
селена (Se), хрома (Cr), алюминия (Al), фтора (F) и йода (I). 
Причем контроль двух последних элементов обязателен не изза их избытка, а ввиду их отсутствия. При недостатке фтора и 
йода рекомендуется специально вводить эти элементы в воду 
и пищевые продукты (фторирование воды, йодирование соли 
и других продуктов).

Допустимые нормы присутствия вышеперечисленных элемен
тов в пищевых продуктах и воде приведены в таблице 1.1. Существенное отличие норм для твердых и жидких пищевых 
продуктов связано с тем, что из жидких продуктов организм 
легче и полнее усваивает данные элементы и, кроме того, объ

1.1. Классификация конструкционных материалов 

ем потребляемой нами воды больше, чем твердых составляющих пищевых продуктов.

Таблица 1.1

Предельно допустимые концентрации содержания 

химических элементов в пищевых продуктах

Элемент

Содержание

в твердых продуктах, 
мг/кг сухого продукта
в воде и напитках, мг/л

Токсичные элементы1

Кадмий
1,0
0,01

Свинец
1,0...2,0
0,05...0,2

Ртуть
0,5
0,01

Мышьяк
2,0
0,2

Сурьма 
1,0
0,15

Селен 
2,0
0,1

Слаботоксичные элементы2

Медь
50,0
5,0

Олово
40,0...100,0
5,0

Цинк
40,0...100,0
5,0

Железо
15,0
0,15

Никель
4,0...8,0
0,2

Хром
1,5...3,5
0,1

Алюминий 
5,5
0,15

Примечания: 1. Данные приведены по: Рейли, К. Металлические 

загрязнения в пищевых продуктах : пер. с англ. М., 1985.

2. Сами элементы не являются токсичными, слаботоксичны 

лишь их соединения, появляющиеся при контакте с пищевыми продуктами (оксиды, гидриды и др.).

Наиболее распространенными источниками загрязнений 

пищевых продуктов металлическими элементами являются:

1) окружающая среда (вода, почва, химические удобре
ния, средства борьбы с болезнями растений и вредителями 
сельскохозяйственной продукции – пестициды, фунгициды, 
инсектициды);

2) технологические процессы переработки пищевых про
дуктов;

3) тара и упаковка пищевых продуктов.
Последние два источника тесно связаны с химическим 

составом материалов оборудования, используемого в техно

Глава 1. Конструкционные материалы, применяемые для производства оборудования

логических процессах производства и в процессах упаковки и 
хранения готовой продукции.

Для устранения возможности загрязнения пищевых про
дуктов металлическими элементами прежде всего необходимо обеспечить использование в пищевом оборудовании только материалов, разрешенных для контакта с пищевыми продуктами. Но даже в случае использования таких материалов 
следует осуществлять контроль качества изготовления из них 
изделий. В частности, при использовании луженой посуды 
следует контролировать, чтобы лужение проводилось специальным пищевым оловом, не содержащим свинца или содержащим его в допустимых количествах.

Керамические глазурованные изделия, используемые для 

транспортировки и хранения пищевых продуктов, должны 
покрываться глазурью, не содержащей свинец, кадмий и сурьму. Металлическая луженая тара (банки, крышки и другие 
изделия) при длительном хранении продуктов должна обязательно покрываться специальными пищевыми лаками – винилэпоксидной смолой.

В оцинкованной посуде не допускается длительное хране
ние пищевых продуктов, содержащих органические кислоты.

Частым источником загрязнения пищевых продуктов ме
таллическими элементами является упаковка. На бумажные 
и полиэтиленовые пакеты наносятся красочные этикетки, 
причем красками, содержащими свинец, сурьму, селен. Для 
предотвращения загрязнения пищевых продуктов следует 
отделять упаковку с красочными этикетками слоем тонкой 
алюминиевой фольги либо чистой бумаги.

При использовании материалов на основе железа, меди, 

никеля необходимо обеспечивать условия, при соблюдении 
которых поверхность этих изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, окислялась бы с ограниченной скоростью.

Изделия из сплавов на алюминиевой основе, содержащих 

медь, следует защищать слоем чистого алюминия, особенно 
если речь идет о тепловой переработке молока или жиров, 
поскольку медь катализирует протекание нежелательных процессов. В целях предохранения пищевых продуктов от попа