Deelbewerkingen - Les 4 - Scheiden

Deelbewerkingen - Scheiden
1 / 42
volgende
Slide 1: Tekstslide
VoedingMBOStudiejaar 1

In deze les zitten 42 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

time-iconLesduur is: 60 min

Onderdelen in deze les

Deelbewerkingen - Scheiden

Slide 1 - Tekstslide

Wat is het doel van scheiden bij de bereiding van voedingsmiddelen?

Slide 2 - Open vraag

Wat is het doel van scheiden bij de bereiding van voedingsmiddelen?
  1. Het winnen van een bepaalde stof. Bijvoorbeeld de cacaonibs van de schil van de cacaoboon, meellichaam en zemel van de tarwekorrel, alcohol winnen uit wijn.
  2. Het verwijderen van ongewenste bestanddelen of stoffen. Bijvoorbeeld zand van aardappel, loof van wortel, schilletjes.
  3. Het maken van een product met de gewenste concentratie. Bijvoorbeeld indikken van sap.
  4. Het sorteren van een product in klassen. Bijvoorbeeld op basis van kwaliteitskenmerken of grootte/formaat. Denk aan AGF of fitesstaafjes.

Slide 3 - Tekstslide

Op basis van welke kenmerken vindt scheiden plaats?
Scheiden op basis van verschil in uiterlijke kenmerken:
kleur, vorm, kwaliteit etc. 
Uitvoering: op leesband of met ‘vision’ technieken (bereiding frites). 

Scheiden op basis van verschil in natuurkundige kenmerken:
grootte, soortelijke massa (dichtheid), oplosbaarheid, kookpunt, smelt- en/of stolpunt, aantrekkingskracht. 

Slide 4 - Tekstslide

Welke scheidingsmethodes ken je?

Slide 5 - Open vraag

Mechanische scheidingsmethoden
  • Zeven
  • Filtreren
  • Persen
  • Bezinken
  • Centrifugeren
  • Cycloneren

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Zeven
Bij de scheidingsmethode 'zeven
maak je gebruik van de zwaartekracht
en het verschil in deeltjesgrootte.
Afhankelijk van de grootte van 
de zeefgaten valt het product 
wel of niet door de zeefplaat.



Slide 8 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Zeven
De scheidingsmethode 'zeven' 
Video (0:00 tot 3:40 min.)



Slide 9 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Zeven
Invloed van de 'hellingshoek' zeefplaat.
De zeefplaat staat meestal een beetje schuin zodat het product er overheen kan 'rollen' en 'tijd' heeft om door de zeefgaten te vallen. 

Is de hellingshoek te groot (te schuin) dan rolt het product 
er af zonder tijd te krijgen door de zeefgaten te vallen.
Is de hellingshoek te klein (niet schuin) dan  zal het product
er niet vanzelf overheen rollen en niet door de zeefgaten 
vallen. De zeefplaat zal dan verstopt raken.

Slide 10 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Zeven
Een zeefplaat kan 'blindslaan'.

Blindslaan van de zeefplaat wil zeggen dat deze verstopt raakt met het zeefgoed

Blindslaan kun je voorkomen door de zeefplaat te laten trillen/schudden of door deze regelmatig schoon te spoelen met water of  te blazen met lucht.

Slide 11 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Bij de scheidingsmethode 'filtreren'
zijn twee typen filtratie:
- oppervlaktefiltratie
- dieptefiltratie. 

Slide 12 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Oppervlaktefiltratie is vergelijkbaar met zeven. 
Deeltjes die kleiner zijn dan de openingen in het
filtermedium worden doorgelaten en deeltjes die
groter zijn worden  tegengehouden. 

Een voorbeeld van oppervlaktefiltratie is membraanfiltratie.
Voorbeeld van membraanfiltratie is het filteren van eiwitten en suikers uit de wei (restproduct bij de bereiding van kaas).

Slide 13 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Bij dieptefiltratie blijven niet alleen deeltjes achter
op het filtermedium, maar ook in het filtermedium
Dit is bijvoorbeeld het geval bij een zogenaamde 
koekfiltratie. 
Op het filtermedium vormen de tegengehouden
deeltjes een filterkoek, die zelf dienst doet als filtermedium.
In de filterkoek worden deeltjes tegengehouden doordat de poriën of openingen in de filterkoek nauwer worden waardoor de deeltjes op een gegeven moment ‘vastlopen’.

Slide 14 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Voorbeelden van oppervlaktefiltratie
- Membraanfiltratie wei, resteiwit er uit halen.
- Membraanfiltratie water, zuiveren.

Voorbeelden van dieptefiltratie 
- Koffie zetten: filterbed gevormd door gemalen koffie.
- Bierbereiding, wort (wordt vergist tot bier) aftappen:
   filterbed van bierbostel (gemalen en gebrouwen gerstekorrels). 
- Bierbereiding, helder bier maken: filterbed van kiezelguhr.

Slide 15 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Bij filtreren maak je ook gebruik van de zwaartekracht of een drukverschil.
Als de zwaartekracht zijn werk doet ontstaat 
daardoor eigenlijk een drukverschil. 
Denk hierbij aan het filtreren van koffie.
 
Drukverschil kun je bij filtreren ook op andere
manieren krijgen, namelijk door het zetten van
een overdruk op het filter of een onderdruk 
onder het filter met een pomp. 

Slide 16 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Bij het filtreren zijn verschillende factoren van invloed op het resultaat

Productvariabelen
Viscositeit – Als de te filtreren suspensie dikvloeibaar is, gaat het filtreren moeilijker dan bij een dunne vloeistof. 

Eigenschap deeltjes – Als de deeltjes in de suspensie samendrukbaar zijn, worden de poriën in de filterkoek tijdens het filtreren door de druk op de filterkoek dichtgedrukt. Het filtreren gaat dan moeilijker. Soms wordt een filterhulpmiddel (dat niet samendrukbaar is) aan de suspensie toegevoegd,  dat samen met de te verwijderen deeltjes de filterkoek vormt.  

Slide 17 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Filtreren
Bij het filtreren zijn verschillende factoren van invloed op het resultaat

Procesvariabelen
De grootte van de drijvende kracht - Er is een drukverschil over het filter, dat
wordt veroorzaakt door de zwaartekracht of dat met een pomp wordt opgewekt.
Hoe groter het drukverschil, des te meer filtraat gaat er per seconde door het filter.

De weerstand van de filterkoek - De filterkoek houdt de te verwijderen deeltjes tegen en laat het filtraat door. Dit filtraat gaat door de poriën in de filterkoek. Hoe snel dit gaat, hangt af van de diameter en de lengte van de poriën.

Slide 18 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Persen is feitelijk hetzelfde als filtreren
Als je bijvoorbeeld vruchtensap wilt maken uit fruit, 
dan wordt het fruit eerst verkleind, zodat een pulp
(suspensie) ontstaat van sap met vaste delen. 
Om een helder vruchtensap en een goed rendement 
te krijgen, wordt de vruchtenpulp gefiltreerd. Hierbij wordt het sap door een filterdoek geperst. De vaste delen blijven als een perskoek achter op het filterdoek. Het grote verschil tussen persen en filtreren is dat er bij persen in verhouding veel meer vaste delen zijn en minder vloeistof.

Slide 19 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Deze video is niet meer beschikbaar
Welke video was dit?

Slide 20 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Ramen-filterpers
Het frame van een filterpers bestaat uit een vast eindraam, een brug en twee horizontale dragers. Op deze twee dragers worden de verschuifbare filterramen geplaatst.
Over het raam komt aan twee zijden een filterdoek.
De ramen worden tegen elkaar aangedrukt. 
De ronde gaten in het midden van elk raam vormen 
dan samen het toevoerkanaal. 
De twee andere gaten vormen de afvoerkanalen. 
Een hogedrukpomp perst de massa in het filter. 
De vaste delen vormen een filterkoek tussen de ramen. 
Het filtraat wordt afgevoerd via de afvoerkanalen.

Slide 21 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Werking ramen-filterpers/kamer-filterpers

Slide 22 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Bij het persen zijn verschillende factoren van invloed op het resultaat

Productvariabelen
Viscositeit – Als de te persen massa dikvloeibaar is, gaat het filtreren moeilijker dan bij een dunne vloeistof. 

Eigenschap deeltjes – Als de deeltjes in de te persen massa gemakkelijk samendrukbaar zijn, worden de poriën in de perskoek dichtgedrukt door de druk die erop wordt uitgeoefend. Het persen gaat dan moeilijker.

Slide 23 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Persen
Bij het persen zijn verschillende factoren van invloed op het resultaat
Procesvariabelen
De grootte van de drijvende kracht - De persdruk wordt veroorzaakt door een
hogedrukpomp. Hoe groter de persdruk, des te meer filtraat gaat er per seconde door het filter. De persdruk mag in het begin echter niet te groot zijn, om het dichtdrukken van de poriën te voorkomen. Het filtraat moet de gelegenheid krijgen om weg te lopen. Aan het eind wordt de persdruk opgevoerd om droge perskoek te krijgen.
De weerstand van de perskoek - Het filtraat gaat door de poriën in de perskoek.
Hoe snel dit gaat, hangt af van de diameter van de poriën. Deze diameter is afhankelijk van de grootte van de deeltjes waaruit de perskoek is opgebouwd. Hoe kleiner de diameter van de poriën, des te groter is de weerstand en des te moeilijker gaat het filtraat erdoor.

Slide 24 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Bezinken
Bezinken of opromen

 Het verschil in eigenschap waarop de scheiding tot stand komt, is het verschil in soortelijke massa tussen de deeltjes. 
Een deeltje in een vloeistof (of gas) heeft te maken met twee krachten: 
- de zwaartekracht, die naar beneden (naar de aarde) gericht is;
- de opwaartse kracht, die naar boven gericht is.

Slide 25 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Bezinken
Of een deeltje zal bezinken, opstijgen (opromen) of blijft zweven, hangt af van welke kracht het grootste is: de zwaartekracht of de opwaartse kracht:

– zwaartekracht > opwaartse kracht --> deeltje zal bezinken;
– zwaartekracht < opwaartse kracht --> deeltje zal opstijgen;
– zwaartekracht = opwaartse kracht --> deeltje zal blijven zweven.

Slide 26 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Bezinken
Hoe goed de scheiding door bezinken of opromen zal plaatsvinden, hangt af van een aantal
invloedsfactoren.

Productvariabelen:
Het volume (de grootte) van de deeltjes - Hoe groter de deeltjes, des te beter
zullen de deeltjes afgescheiden worden. 
Het verschil in soortelijke massa tussen de deeltjes en de vloeistof (of vloeistoffen) -  Hoe groter het verschil in soortelijke massa, des te beter zal het afscheiden gaan. 
De viscositeit van de vloeistof - Hoe viskeuzer de vloeistof waarin de af te scheiden deeltjes zich bevinden, des te slechter gaat het afscheiden (naar buiten slingeren) van de deeltjes.

Slide 27 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Bezinken
Hoe snel de scheiding door bezinken of opromen zal plaatsvinden, hangt af van een
aantal invloedsfactoren
.

Procesvariabelen:
De hoogte van de bezinktank - Hoe hoger de tank, des te langer duurt het voordat
alle deeltjes zijn bezonken (of opgestegen).

Slide 28 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Bezinken

Slide 29 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Centrifugeren is een scheidingsmethode die veel lijkt op bezinken. Het gaat alleen veel sneller, omdat de drijvende kracht, de centrifugale kracht, veel groter is dan de zwaartekracht. 
De centrifugale kracht ontstaat als een 
voorwerp of een stof in snelle rotatie 
(draaiing) wordt gebracht.

Slide 30 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
De centrifugaalkracht die het deeltje ondervindt is afhankelijk van
de grootte van het deeltje. Hoe groter het deeltje, des te groter is de
    centrifugaalkracht. 
de soortelijke massa van het deeltje. Hoe groter de soortelijke massa,
   des te groter is de centrifugaalkracht. 
de straal r van de cirkelvormige beweging. Hoe groter de straal, des te
    groter is de centrifugaalkracht. 
de snelheid waarmee het deeltje ronddraait. Hoe groter de snelheid, 
    des te groter de centrifugaalkracht.

Slide 31 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Scheiden door centrifugaalkracht gebeurt in een centrifuge. 
Hiermee kun je vaste deeltjes uit een vloeistof afscheiden of twee vloeistoffen met een verschillende soortelijke massa van elkaar scheiden.

Slide 32 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Principe van centrifugeren.
De centrifugale kracht op de deeltjes en op de vloeistof is niet even groot, waardoor een scheiding tot stand komt. De deeltjes die een grotere soortelijke massa hebben dan de vloeistof, worden naar buiten geslingerd en zetten zich af tegen de wand van de trommel. 
De lichtere vloeistof wordt naar de binnenkant van de
trommel gedwongen. Op dezelfde wijze komt de 
scheiding tot stand bij een mengsel van twee 
vloeistoffen met een verschillende soortelijke massa.

Slide 33 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Voorbeeld invloed van de centrifugaalkracht op 'deeltjes'.

Slide 34 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Werking van de seperator (centrifuge).

Slide 35 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Hoe goed de scheiding door centrifugeren zal plaatsvinden, hangt af van een aantal
invloedsfactoren.

Productvariabelen:
Het volume (de grootte) van de deeltjes - Hoe groter de deeltjes, des te beter zullen de deeltjes afgescheiden worden. 
Het verschil in soortelijke massa tussen de deeltjes en de vloeistof (of vloeistoffen) - Hoe groter het verschil in soortelijke massa, des te beter zal het afscheiden gaan. 
De viscositeit van de vloeistof - Hoe viskeuzer de vloeistof waarin de af te scheiden deeltjes zich bevinden, des te slechter gaat het afscheiden (naar buiten slingeren) van de deeltjes.

Slide 36 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Centrifugeren
Hoe goed de scheiding door centrifugeren zal plaatsvinden, hangt af van een aantal
invloedsfactoren.

Procesvariabelen:
Het toerental van de centrifuge - Hoe hoger het toerental, des te groter zal de
snelheid zijn en des te beter zullen de deeltjes en de vloeistof (of de twee vloeistoffen) van elkaar gescheiden worden. 
De diameter van de centrifuge - Hoe groter de diameter van de centrifuge, des
te groter is de centrifugaalkracht, en des te sneller gaat het scheiden.

Slide 37 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Cycloneren
Het principe van cycloneren is hetzelfde als dat van centrifugeren. Als een deeltje in een cirkelvormige beweging wordt gebracht, ondervindt het deeltje een cycloon centrifugaalkracht, waardoor
het weg wil vliegen van het middelpunt. 
Een cycloon is een stilstaande cilinder met aan
de onderkant een conus (kegelvormige uitloop). 

Slide 38 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Cycloneren
Een mengsel van lucht met vaste deeltjes of een vloeistof met vaste deeltjes wordt met een bepaalde snelheid bovenin de cilinder tangentiaal ingevoerd. Hierdoor komt het mengsel in de cilinder in een draaiende beweging. De vaste deeltjes die zwaarder zijn dan de lucht of de vloeistof, ondervinden een grotere centrifugaalkracht
en worden tegen de wand van de cycloon aangeslingerd. 
Door de wrijving tegen de wand neemt de snelheid van de
vaste deeltjes af. Ze zakken langs de wand naar beneden.
De lucht of vloeistof gaat ook naar beneden en wordt door 
naar het midden gedwongen. Omdat de lucht of de vloeistof
nergens anders naar toe kan, zal dit via het hart van de 
cycloon verdwijnen, door een opening bovenin.

Slide 39 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Cycloneren
Werking (hydro)cycloon.

Slide 40 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Cycloneren
Hoe goed de scheiding in een cycloon zal plaatsvinden hangt af van een aantal
invloedsfactoren.

Productvariabelen:
Het volume (de grootte) van de deeltjes in de lucht - Hoe groter de deeltjes, des te beter zullen ze afgescheiden worden. 
Het verschil in soortelijke massa tussen de deeltjes en de lucht (of de vloeistof) - Hoe groter het verschil in soortelijke massa, des te beter zal het afscheiden gaan.

Slide 41 - Tekstslide

Scheidingsmethode - Cycloneren
Hoe goed de scheiding in een cycloon zal plaatsvinden hangt af van een aantal
invloedsfactoren.

Procesvariabelen:
De snelheid waarmee de lucht in de cycloon wordt ingevoerd - Hoe groter de
snelheid waarmee de lucht wordt ingevoerd, des te groter is de centrifugaalkracht en des te beter zullen de deeltjes en de lucht van elkaar gescheiden worden.

Slide 42 - Tekstslide