《食品科学与工程导论 教学课件 ppt 作者 刘学文 主编第四章 食品工程技术基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品科学与工程导论 教学课件 ppt 作者 刘学文 主编第四章 食品工程技术基础（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、食品科学与工程导论,食品工厂设计基础,2,食品工业中的单元操作技术,1,4 食品工程技术基础,4.1 食品工业中的单元操作技术,1,2,输送,粉碎,3,4,筛分,浓缩,5,分离,4.1 食品工业中的单元操作技术,6,7,结晶,混合、乳化与均质,8,9,制冷,杀菌,10,几种现代食品工程新技术,在食品工厂中，存在大量的物料如食品原料、辅料、半成品和成品的运输问题，为了提高生产率，减轻体力劳动，需要采用各式各样输送机械来完成物料的输送任务。食品工厂输送机械的作用是在一台单机中或一条生产线中，将物料按工艺要求从一个工序传送到另一个工序，有时在传送过程中对物料进行工艺操作，同时也能保证食品的卫生。,4
2、.1.1 输送,4.1.2.1 粉碎的概念 粉碎是指利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将其破碎的一种单元操作，其实质是通过输入能量使得物料比表面积增大的过程。 适应某些食品消费和生产的需要。 增加固体表面积以利于干燥、溶解、浸出等后续工序的顺利进行。 工程化食品和功能性食品的生产需要。,4.1.2 粉碎,4.1.2.2 粉碎理论 （1）体积粉碎模型 （2）均一粉碎模型 （3）表面粉碎模型,4.1.2 粉碎,4.1.2.3 粉碎分类及粉碎机 粉碎操作可分为干法和湿法两大类。,4.1.2 粉碎,4.1.3.1 筛分的概念 （1）原料清理的需要 （2）物料分离 （3）粉碎物按粒度大小分级 （4
3、）工程化食品和功能性食品生产 （5）粒度分析,4.1.3 筛分,4.1.3.2 筛分原理 被筛物料与筛面接触； 合适的筛孔形状与大小； 被筛物料与筛面之间有适宜的相对运动。,4.1.3 筛分,4.1.3.3 食品加工中常用的拆分设备 （1）振动筛,4.1.3 筛分,接上图 （2）滚筒筛,4.1.3 筛分,4.1.4 浓缩,4.1.4 浓缩,4.1.4.1 蒸发浓缩,4.1.4 浓缩,4.1.4.2 冷冻浓缩,4.1.4 浓缩,4.1.4.3 膜浓缩 膜浓缩是一种类似于过滤的浓缩方法，只是“过滤介质”为天然或人工合成的高分子半透膜。在操作过程中，如果通过半透膜的只是溶剂，而溶质被截留下来，溶质的
4、浓度提高，此过程称为膜浓缩；如果透过半透膜的不仅是溶剂，而且有选择地透过某些溶质，使溶液中不同溶质达到分离，则称为膜分离。,4.1.4 浓缩,4.1.4.3 膜浓缩 膜浓缩是一种类似于过滤的浓缩方法，只是“过滤介质”为天然或人工合成的高分子半透膜。在操作过程中，如果通过半透膜的只是溶剂，而溶质被截留下来，溶质的浓度提高，此过程称为膜浓缩；如果透过半透膜的不仅是溶剂，而且有选择地透过某些溶质，使溶液中不同溶质达到分离，则称为膜分离。,4.1.4 浓缩,4.1.5 分离,4.1.5.1 压榨 压榨是通过压缩力将液相从固液两相混合物中分离出来的一种单元操作。 （1）榨油 （2）榨汁,4.1.5 分离
5、,4.1.5.2 过滤 （1）过滤,4.1.5 分离,（2）洗涤 （3）干燥 （4）卸料 过滤是一种常见的分离手段，其在食品工业上的应用有如下几个方面。 （1）一般固-液系统的分离 （2）澄清 （3）除去微生物,4.1.5 分离,4.1.5.3 离心分离 （1）作为生产的主要阶段 （2）回收有价值的物质 （3）提高制品的纯度 （4）为了安全生产,4.1.5 分离,4.1.5.4 膜分离 （1）有利于食品成分的保存 （2）能耗小，费用低 （3）工艺简单，产量高 （4）分离范围广,4.1.5 分离,4.1.5 分离,4.1.6.1 晶体的基本原理 （1）晶体的性状 （2）晶体的几何结构,4.1.6
6、 结晶,接上图 （3）溶解度与溶液中的相平衡 （4）结晶过程,4.1.6 结晶,4.1.6.2 结晶的方法及应用 （1）冷却结晶法 （2）蒸发结晶法 （3)真空结晶法,4.1.6 结晶,混合在食品工业中的应用目的主要有以下几个方面. （1）获得化学、物理均匀度达到要求的产品 （2）作为溶解、结晶、吸附、浸出、离子交换等操作的辅助操作 （3）强化热交换过程,4.1.7 混合、乳化与均质,4.1.7.1 混合 （1）粉体的物理性质 （2）机型 （3）混合时间 （4）加料操作,4.1.7 混合、乳化与均质,4.1.7.2 乳化 乳化是使得两种通常不互溶的液体成为乳化液的一种单元操作，乳化操作包含了粉
7、碎和混合两重意义，即使得一种称为分散相的液体粉碎成为极细微的液滴，并分散在另一种称为连续相的液体之中。 （1）凝聚法 （2）分散法,4.1.7 混合、乳化与均质,4.1.7.3 匀质 （1）剪切 （2）冲击 （3）空穴,4.1.7 混合、乳化与均质,4.1.8 制冷,4.1.9 杀菌,4.1.9 杀菌,（1）预灭菌阶段 （2）生产阶段 （3）原位清洗阶段 （4）无菌中途清洗阶段,4.1.9 杀菌,4.1.10.1 超临界流体萃取,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10.2 分子蒸馏,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10.3 微波技术 （1）加热速度快 （2）加热均匀性
8、好 （3）加热易于瞬间控制 （4）选择性吸收 （5）加热效率高,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10.4 高压技术 高压技术也称为超高压技术“是指将食物置入高100MPa以上的容器中进行加压处理，以达到杀菌、灭酶、肉的嫩化、再组织化、淀粉及蛋白质变性处理等目的。,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10.5 脉冲技术 电脉冲原本用于细胞生物学和生物技术领域的电穿刺和电融合。电穿刺是在电场的作用下改变细胞膜的通透性，以进行基因操作或引入外界的分子；而电融合是在电场下融合细胞。,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.1.10.6 挤
9、压技术 挤压技术是一种古老而新兴的加工技术，自从1956年美国人沃德申请了有关膨化技术的第一份专利，许多国家研究了挤压机理，在国内也引起了有关科研单位及生产厂家的重视。 （1）在方便食品中的应用 （2）在油脂加工中的应用 （3）在发酵工业中的应用,4.1.10 几种现代食品工程新技术,4.2 食品工厂设计基础,1,2,食品工厂的基本建设程序,食品工厂的厂址选择,3,4,食品工厂总平面设计原则,食品工厂工艺设计内容,5,食品工厂卫生要求,6,食品工厂公用工程设计,4.2.1.1 项目建议书 项目建议书是对拟建项目提出的总体性设想，是项目筹建单位或项目法人根据市场调查的信息反馈，依据国家、各省市、
10、地区或相关行业的发展规划和布局，结合地方资源、能源、交通运输、地域经济技术和环境等客观条件，通过收集相关资料，进行初步的技术经济论证，并综合平衡各方面因素后组织编写的建议性框架文件，简要阐明项目建设的必要性和初期的可行性。,4.2.1 食品工厂的基本建设程序,4.2.1.2 可行性研究 项目建议书经决策部门审批备案后，接下来需对拟建项目的各种技术方案、建设方案和生产经营方案的经济效果进行认真地分析、计算和评价，即进行可行性研究。 （1）可行性研究的步骤 （2）可行性研究报告的内容,4.2.1 食品工厂的基本建设程序,4.2.1.3 设计计划任务书 （1）建厂理由 （2）建厂规模 （3）生产工艺
11、 （4）工厂组成 （5）工厂概貌,4.2.1 食品工厂的基本建设程序,（6）公用设施 （7）交通运输 （8）投资估算 （9）建厂进度 （10）经济效果估算 （11）附件,4.2.1 食品工厂的基本建设程序,4.2.1.4 设计工作 根据相关部门审批的可行性研究报告和设计计划任务书，在市场、规模和厂址等前提条件到位后，按照基本建设的程序，可以进行工厂设计。 （一）初步设计 （二）施工图设计,4.2.1 食品工厂的基本建设程序,4.2.2.1 厂址选择的原则 食品工厂的厂址选择应严格遵守国家法律、法规和行业规范。 （1）生产条件要求 （2）投资和经济效果要求,4.2.2 食品工厂的厂址选择,4.2
12、.2.2 绿色食品工厂的选址 绿色食品的加工对周围环境的要求更为严格，场地周围不得有废气、污水等污染源，厂址与公路、铁路有300m ;以上的直线距离，并要远离重工业区，否则需设500m 1000m的防护林带。,4.2.2 食品工厂的厂址选择,4.2.2.3 厂址选择报告 选址依据及简况，包括选址依据、选址范围、选址过程。 选址的基本情况，包括厂址的坐落地点，四周环境情况，地质及有关自然条件资料，厂区范围、征地面积、发展计划、施工时有关的土方工程及拆迁民房情况，并绘制1/1000的地形图。 原料供应情况，水、电、汽或燃料的供应，交通运输方式及职工福利设施的配套情况，废水排放情况。 对厂区一次性投
13、资的估算及生产中经济成本等综合分析，通过选择比较、经济分析，推荐最佳厂址方案。,4.2.2 食品工厂的厂址选择,4.2.3.1 总平面设计的内容 （1）建筑物的位置设计 （2）运输设计 （3）管线综合设计 （4）绿化和环保设计,4.2.3 食品工厂总平面设计原则,4.2.3.2 总平面设计的具体原则和要求 （1）厂区建筑群的布置原则 （2）运输布置 （3）管线布置 （4）绿化和环保布置,4.2.3 食品工厂总平面设计原则,4.2.3 食品工厂总平面设计原则,4.2.4.1 产品方案及班产量的确定 （1）产品方案的制定 （2）班产量的确定,4.2.4 食品工厂工艺设计内容,4.2.4.2 生产工
14、艺流程的确定 （1）生产工艺流程的选择原则 （2）生产工艺流程的表达 生产工艺流程示意图 工艺流程草图 工艺流程图,4.2.4 食品工厂工艺设计内容,4.2.4.3 物料衡算,4.2.4 食品工厂工艺设计内容,4.2.4.4 生产设备的选型与计算 （1）设备选型原则 （2）设备选型计算,4.2.4 食品工厂工艺设计内容,4.2.4.5 劳动定员 “劳动生产率”是食品工厂设计的技术经济分析指标之一，也是生产成本计算中的一个组成部分，是正常生产后衡量工厂操作管理水平的重要标志。,4.2.4 食品工厂工艺设计内容,4.2.4.6 生产车间平面布置 （1）车间布置的资料准备 （2）生产车间工艺布置的步骤 （3）车间平面设计的具体要求 （4）车间平面布置的内容 （5）车间平面布置的方法,
