Mechanische Verfahrenstechnik
Filtration
- Physikalische Grundlagen:
Physikalische Größen, Formelzeichen und Einheiten, Einheitenumrechnung Dichte, Masse, Volumen, Gewichtskraft, Druck, Hydrostatischer Druck - Mathematische Grundlagen:
Umstellen von einfachen Formeln, Rechnen mit Zehnerpotenzen - Wirkprinzipien der Filtration: Siebfiltration, Tiefenfiltration und Kuchenfiltration, Zeitlicher Verlauf der Kuchenfiltration (Diagramm), Filterhilfsmittel
- Aufbau von Filtrationsapparaten
- Einsatz von Filtrationsapparaten in der Lebensmittel- und Getränketechnik
- Membranfiltration, Wasseraufbereitung (Umkehrosmose)
Sedimentation
- Kräfte auf ein Feststoffteilchen in einer Flüssigkeit (Auftrieb), Anwendungsbeispiele
Zentrifugation
- Physikalische Grundlagen:
Gleichförmige Bewegung, Beschleunigung, Drehbewegung, Zentrifugalkräfte. - Mathematische Grundlagen:
Lineare Funktionen, Diagramme (s(t)-Diagramm, v(t)-Diagramm, Steigungsbegriff) - Funktionsweise einer Zentrifuge
- Tellerzentrifuge (Separator) und Dekanterzentrifuge.
- Einsatz von Zentrifugen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Auspressen
- Grundprinzipien von Auspressvorgängen
- Bauarten von Pressen, Bandpresse, Kelterpresse, Horizontalpresse
Zerkleinerungsverfahren
- Unterscheidung nach Beanspruchungsarten (Schlag, Prall, Druck, Reibung, Scherung)
- Mühlenbauarten: Hammermühle, Walzenmühle, Stiftmühle, Rührwerkskugelmühle u.a.
- Anwendung von Mühlen: Getreide, Malz , Schokolade, Kaffeebohnen, Zuckerrüben
Fördern von Feststoffen und Flüssigkeiten
- Physikalische Grundlagen:
Mechanische Energie, Hubarbeit, Potentielle Energie - Förderbänder, Becherwerke, Förderschnecken, pneumatische Förderung (Saug- und Druckförderung), Vibrationsförderer.
- Pumpen: Zahnradpumpen, Schlauchpumpen, Exzenterschneckenpumpe, Kreiselpumpen, Membranpumpen, Exzenterschneckenpumpen
Misch- und Rührtechnik
- Mischen von Flüssigkeiten
- Mischen von Feststoffmischungen (Müslimischung, Tütensuppe)
- Lösen von Feststoffen
Thermische Verfahrenstechnik
Trocknungstechnik
- Physikalische Grundlagen:
Wärmelehre (Energiebedarf, um Stoffe zu erwärmen bzw. abzukühlen, Umwandlungswärmen (Verdampfen, Schmelzen, Sublimieren), Wärmetransport (Konvektion, Wärmeleitung, Strahlung), Energiewandler, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad, Zustandsdiagramm feuchte Luft - Trocknerbauarten: Walzentrockner, Vakuumtrockner, Drehrohrtrockner, Wirbelschichttrockner, Sprühtrockner, Vakuumgefriertrocknung
Wärmetauscher
- Grundlagen Wärmeaustausch
- Bauarten Wärmetauscher: Rohrbündelwärmetauscher, Plattenwärmetauscher, Doppelrohrwärmetauscher
- Dampf als Betriebsmittel
- Gegenstrom- und Gleichstrombetrieb
Eindampfung
- Physikalische Grundlagen:
Zustandsdiagramm von Wassser, Wasserdampftafel, Berechnung Dampfbedarf, Massenbilanz Eindampfung - Verdampferbauarten: Robertverdampfer, Fallfilmverdampfer, Rotorverdampfer
- mehrstufige Eindampfung
Konservierungsverfahren
- Pasteurisierung (Kurzzeiterhitzung) von Milch, Fruchtsaft etc. (System von Plattenwärmetauschern mit Wärmerückgewinnung)
- Kältechnik, Funktion Kompressionskältemaschine
Extraktion
- Grundlagen Extraktion
- Industrielle Extrationsprozesse
- Mehrstufige Gegenstromextraktion
Herstellungsprozesse
- Technische Grundlagen:
Fließbilder (EN ISO 10628), Grundfließbild, Verfahrensfließbild - Zucker (Zerkleinern, Extrahieren, Eindampfen, Kristallisieren, Zentrifugieren)
- Milchpulver (Pasteurisieren, Eindampfung, Trocknen)
- Kaffeeinstantpulver (Reinigung, Rösten, Zerkleinern, Extrahieren (mehrstufige Gegenstromextraktion), Separieren, Kühlen, Eindampfung, Trocknen (Sprühtrocknung, Vakuumgefriertrocknung)
- Apfelsaft einschließlich Konzentratherstellung
Projektwiki
Zu allen Inhalten, die im Lernfeld 2 (Verfahrenstechnik) behandelt werden, wird von Fr. Louis und den Studierenden ein eigenes Projektwiki bei der ZUM e.V. betrieben, um die Unterrichtsinhalte strukturiert, vernetzt und öffentlich verfügbar zu machen. In einem Interview mit der ZUM erläutert Fr. Louis ihre Motivation bei der ZUM e.V. mitzuarbeiten und warum sie ein Wiki im Unterricht einsetzt.