《4食品粉碎机械与设备电子教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4食品粉碎机械与设备电子教案（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 食品粉碎机械与设备,第一节 概述 第二节 干法粉碎机械与设备 第三节 湿法粉碎机械及设备 第四节 果蔬破碎机械与设备 第五节 食品切分机械与设备,第一节概述,一、粉碎定义及作用 固体物料在机械力的作用下，克服内部的凝聚力，分裂为尺寸更小的颗粒，这一过程称为粉碎操作。 粉碎操作在食品加工中作用： （1）满足某些产品消费的需要。如小麦磨成面粉、稻谷碾成白米后才能食用； （2）增加固体的表面积，以利于干燥、溶解、浸出等进一步加工。如蔬菜、水果等干燥前大多切成小块； （3）组分的物料粉碎后混合，可以提高混合的均匀度，满足工艺要求。如工程化、功能性食品的生产以及配合饲料的制造，原料粉碎是不可缺少
2、的工序。,三、粉碎方式 1.根据施力种类：挤压力、冲击力、剪切力 2.粉碎方法:,（1）挤压 物料在两个工作构件之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。 应用：脆性物料；若物料具韧、塑性，经挤压可得到片状产品，麦片等。 （2）撞击 物料在瞬间受到的外来的冲击力而被粉碎。 应用：多数物料都可用。 （3）折断 物料在两个工作构件间承受弯曲应力而被折断。 应用：硬、脆度大的块状或条状物料，如豆饼。 （4）研磨 物料在两个相对滑动的粗糙工作表面之间受到摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。 应用：小块物料或韧性物料。 （5）剪切 物料受到相对运动的两个构件端面的作用而被切断。 应用：韧性物料，一般果蔬、肉类的分
3、切。,四、选择粉碎机械的要求 1经粉碎后的物料，颗粒大小要均匀； 2已被粉碎的物料，要能立即从轧压部位排出； 3尽可能实现操作自动化，例如能不断地自动卸料等； 4可以调节和控制粉碎度； 5维修方便，易损件更换简单； 6设有安全装置，发生故障时能自动停车； 7节能，即每单位产量所消耗的能源要尽最小。,一、锤式粉碎机,锤式粉碎机是利用高速旋转的锤片对于物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机器。 原理：主要是撞击粉碎，同时还存在摩擦和剪切，所以既适用脆性物料，也适用于韧性物料，故也叫万能粉碎机。 特点：结构简单，操作方便，生产效率高等。 缺点：作用机理复杂，粒度不能严格控制，粉碎比变化大。 应用：食品原
4、料和中间产品的粉碎，如玉米、小麦、谷类、食盐、糖等。,（一）锤式粉碎机的工作过程及结构型式,该系统主要由进料装置，转子，销连在转子上的锤片，筛板，排料装置等组成。在主轴上固定转盘，上连接锤片组成转子。 转子由主轴驱动，在粉碎室（由机壳、齿板和筛板组成）内旋转，粉碎物料，转子下方是筛板，侧面是风机，风叶固定在主轴上。 1、工作过程 工作时，物料由进料口进入粉碎室，受到高速旋转的锤片的打击而粉碎，颗粒以较高的速度飞向固定于机体上的筛板或筛网，撞击进一步粉碎，随后弹回再次受到锤片的撞击作用。同时， 物料也受到摩擦，剪切作用。粉碎到一 定程度时，小于筛板的颗粒被排出粉碎室 ，大颗粒继续粉碎，直至全部排
5、除机外。,2、主要结构,（1）锤片 是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种，如下图 ，其中以矩形最多。 锤片的形状由被粉碎物料而定，锤片菱角多，粉碎力强，耐磨性差，尖角适合粉碎纤维性物料，环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过200mm。,(2）筛板,筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。通常设在转子的下半周的位置，为了提高粉碎机的排料能力，可是使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上，或者是将筛板置于粉碎室侧面。 筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级：小孔1-2mm，中孔3-4mm，粗
6、孔5-6mm，大孔 8mm以上。 注意：孔径大小并不代表颗粒粒度级别，一般在高速转动下出去的颗粒直径比孔径小的多。,不同大小孔径的筛板,筒式筛板,3、锤式粉碎机的型式,（1）按进料口位置及进料方向分：切向喂料式，轴向喂料式和径向喂料式三种。 （2）按转子数目分：单转子式锤碎机和多转子式锤碎机。,切向喂料式锤式粉碎机,径向喂料式锤式粉碎机,轴向喂料式锤式粉碎机,二、辊式磨粉机,辊式磨粉机是食品工作中广泛使用的一种粉碎设备，最常见于面粉工业，在啤酒生产中的麦芽粉碎操作、油料的轧胚、方便食品的轧片操作、巧克力及糖粉的加工均有使用。 （一）辊式磨粉机的基本结构和工作过程 基本结构：机架、成对磨辊、喂料
7、机构、松合闸机构、辊面清理装置、传动机构及吸风机构组成。下面以国产液压全自动控制MY型辊式磨粉机为例，介绍基本结构和工作过程。,1、机架,MY型磨粉机的机身采用大枪板拼装肢结构，整个机身由铸铁件构成，机身内部使用木质衬板保温，以防在工作中内腔壁结露而导致粉料结块甚至霉变。,2、磨辊,（1）按表面分 齿辊：表面有一定形状和细槽，起剪切、挤压和 研磨作用。 磨辊 光辊：表面光滑，起挤压和研磨作用。 （2）按表面线速度分 表面线速度相等（做轧片和轧坯） 对辊 快辊：表面线速 度较高 表面线速度不相等（做研磨） 慢辊：表面线速 度较慢 （3）要求：足够的强度、刚度和硬度、表面耐磨性、均匀 性、导热性,
8、不同类型的辊轴,3、传动,（1）空载：电动机通过传送带动快辊转动，快辊通过链轮带动慢辊转动。 （2）负载：快辊通过物料与慢辊接触，在摩擦力的作用下，同时运动，链轮限制慢轮的转动起定速的作用。 4、轧距调节 (1) 概念: 两磨辊辊面间的最小距离叫轧距.调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度 (2) 调节方式: a松闸：当粉磨机空载时，为避免高速相向旋转的两磨轮相互摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸。 b.合闸：当粉碎机负载时，为了达到研磨效果，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合闸 （3）要求： 要求送、合闸和喂料机构的操作联动，有物料时，物料传感器使喂料机构先运转，物料进入两辊之间后再合闸；断料时，先松
9、闸，再使物料机停止，这样可以防止两辊碰撞产生火花，引起粉尘爆炸，而且避免表面的磨损。,5、喂料 6、辊面清理,（二）辊式粉磨机的特点和主要形式机械,1、辊式粉磨机的特点 （1）适合热敏性物料的粉碎：避免粉碎过程中物料的温度升高，蛋白质变性。 （2）可控制物料粉碎的粒度：通过调节轧距来控制物料的颗粒大小。 （3）能进行选择性粉碎：控制快慢轮的转速，磨轮表面的形状和运动的参数进行粉碎。 （4）粉碎过程稳定，便于控制：设定适合的参数，使工作条件一致，工作稳定，实现自动化控制。,2、辊式粉碎机的形式,（1）等速旋转的光轴以挤压的方法粉碎物料或使物料成片状。如轧麦片机。 （2）差速旋转的光轴以挤压和研磨
10、的方法粉碎物料。如磨面机。 （3）差速旋转的的齿辊以剪切、挤压和研磨的方法粉碎物料。如齿辊磨粉机。,麦芽是生产啤酒的主要原料，在糖化前需将麦芽粉碎，以便尽量从中提取有效成分。粉碎麦芽要用麦芽粉碎机。大麦发芽后仍带着外壳，这种外壳的壳皮在麦芽汁过滤工序中能起到天然的助滤作用，故不宜将壳皮过度破碎。因此，要求既要将麦芽粉碎，又不使壳皮过度破碎。 五辊麦芽粉碎机。它主要由装有分配辊的进料斗、五根磨辊（其中三根光辊，两根齿形辊）、四层网筛和四个排料口等组成，见图446。,五辊麦芽粉碎机,第二个粉碎辊既和第一个粉碎辊一起构成预磨辊组，又和第三个粉碎辊组成麦皮辊组。麦芽先经A、B辊粗磨，落入震动筛上上，将
11、麦皮与粗细粉分开，细粉进入料仓。经B、C辊辊轧，筛分后，麦皮和细粉进入料仓,粗粒及A、B辊的粗粒一起进入粗粒辊D,E。利用五辊粉碎机，在粉碎机调节适当时，可以得到合适的麦芽粉碎物。,农用小型磨粉机,三、轮碾机 又称盘磨，结构简单，操作方便，主要用于食盐、调料及油性物料粉碎。 结构：盘磨、碾轮等组成。 工作过程：在驱动装置的作 用下，带动两个碾轮旋转，物 料在磨盘和碾轮之间受挤压而被 磨碎。,四、气流粉碎机 利用物料的自磨作用，用压缩空气，蒸汽或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高速的湍流和能量转换流，物料颗粒在其作用下悬浮输送，相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，加上高速气流对颗粒的剪切作用，使物
12、料得以充分的研磨而粉碎。 适用：热敏材料的超微粉碎，可实现无菌操作、卫生条件好。,1、种类： （1）立式环形喷射气流粉碎机 结构：立式环形粉碎室、分级器和供料装置等 工作过程：从喷嘴喷出的压缩空气将喂入物料加速，致使物料相互撞击、摩擦等而达到粉碎。,（2）对冲式气流粉碎机 结构：冲击室、分级室、喷嘴、喷管等 工作过程：两喷嘴同时相向向冲击室喷射高压气流。物料受到其中一气流的加速，同时受到另一高速气流的阻止，犹如冲击在粉碎板上而破碎。,（3）超音速喷射式粉碎机 结构：立式环形粉碎室、分级 器和供料装置等。 工作过程：物料从喂料口 投入后，受到2.5马赫（气流 速度与音速的比值）以上的超 音速气流
13、的强烈冲击，使物料 颗粒相互间发生剧烈的碰 撞作用，可达到1的超 微细粒度。粉碎机上设有 粒度分级机构，微粒排出 后，粗粒返回机内继续粉 碎，直至达到所需粒度为止。,气流粉碎机,气流粉碎机,2、气流粉碎机的特点： （1）能使粉粒体的粒度达到5m以下； （2）粗细粉粒可自动分级，且产品粒度分布较窄； （3）可粉碎低熔点和热敏性物料； （4）产品不易受金属或其它粉碎介质的污染； （5）可以实现联合作业； （6）可在无菌条件下操作； （7）结构紧凑，构造简单。,一、搅拌磨 搅拌磨原理：在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切力、摩擦、冲击和挤压等作用力使浆
14、料颗粒得以粉碎。 研磨介质：玻璃珠、钢珠、氧化铝珠、氧化钴珠等。 组成；研磨容器、分散器、搅拌轴、分离器、输料泵等。,搅拌磨,二、行星磨和双锥磨 行星磨- 倾斜式，自转时最大离心力的最外点变化使罐内介质翻动 双锥磨- 利用两个锥形容器的间隙构成一个研磨区。,三、低温粉碎机 有些物料在常温下具有热塑性或者非常强韧，粉碎起来非常困难。冷冻粉碎机可将物料冷冻，使物料成为脆性材料再粉碎。 （一）粉碎原理 利用一般物料具有低温脆化的特性，用液氮或液化天然气等为冷媒对物料实施冷冻后的深冷粉碎方式。 （二）低温粉碎工艺 按冷却方式：浸渍法、喷淋法、气化冷媒与物料接触法 按操作过程： （1）物料经冷媒处理，使
15、其温度降低到脆化温度一下，随即送入常温状态粉碎机中粉碎。 （2）将物料投入到内部保持低温的粉碎机中粉碎。 （3）物料经冷媒深冷后，送入机内保持适当低温粉碎机中进行粉碎。,冷冻粉碎机,第四节果蔬破碎机械与设备,一、果蔬打浆机械与设备 应用：果酱诸如苹果酱、番茄酱的生产流水线中。,二、葡萄破碎除梗机 葡萄是酿制葡萄酒的原料，采摘下来的葡萄往往带有果梗，果梗中含有苹果酸、柠檬酸和带苦涩味的树脂等可溶性物质，如不除去，将影响葡萄酒的品质和风味。因此，必须采用机械方法，将果梗从葡萄中分离出来。,三、果蔬榨汁机械与设备 应用场合：果蔬榨汁机械广泛应用在番茄、菠萝、苹果、柑、橙的压榨上。,活塞式榨汁机,第五
16、节 食品切分机械与设备,对切碎机的要求： （1）切割时省力，配套功率小； （2）切割质量好； （3）适用于于加工切割成不同集合形状和大小的成品； （4）切碎工作部件有足够的强度和刚度。 优点： （1）成品粒度均匀一致被切割，表面光滑； （2）消耗功率小； （3）只需更换不同的刀片便可获得不同形状和粒度的成品； （4）多属中、低速运转，噪声较低。,（一）茎杆类物料切碎机械 1.切刀 在任何切碎机械上，刀片都是主要的部件。刀片有动刀和定刀之分，对于有支承的切碎必须有动、定刀构成切割副，如切菜机和切肉机等。对于无支承的切碎，如削皮机，只有动刀片，没有定刀片。动刀片和定刀片等组成的部件称为切碎器。 选用时要求：钳住物料，保证切割；切割功耗要小；切割助力矩均匀。,2.一般构造 茎杆类物料的种类很多，切割这类物料的切割机主要有盘刀
