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1、第一章 绪 论第一节食品机械与设备历史与现状一、食品工业？食品机械？衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志一一食品机械的现代化程度。二、历史与现状食品工业的发展带动了食品机械的发展1999年全国2100多家专业食品加工机械企业，产品品种有2300多种。产值300亿元。主要出口机械有方便面生产线、灌装生产线、胶体磨、饺子机等。2005年，我国乳品、啤酒、方便面、烟草等的装备技术与世界先进水平同步。2010年产品品种有 3000多种。我国食品机械工业与国外先进技术水平的差距1 、产品质量2、产品技术水平3 、产品种类4 、行业科研水平第二节食品机械与设备的分类、特点和要求一、分类按种类和行业的不同
2、分：制糖加工机械、饮料加工机械、水产品加工机械等加工设备按食品加工单元操作（设备功能）分：输送机械与设备，清洗、分选与分级机械与设备，分离，研磨与粉碎，搅拌、混合及均质，干燥、 杀菌、冷冻、包装等。二、特点1.专业性强2.品种多，批量小3.易于拆卸与清洗4. 材料无毒、防腐、防锈三、要求工艺性、卫生性（结构与材料）密封性、可靠性第三节食品机械与设备研究与发展一、发展重点1 、深加工与综合利用2 、节能低耗3 、高新技术配套装备研究第二章原料预处理机械第一节块状果蔬清洗机清洗目的：清除污染、保证清洁清洗对象：原料、容器和加工设备清洗方法：浸泡、喷射、洗刷和搅拌等。一、鼓风式清洗机1. 原理：用鼓
3、风机把空气送进洗槽中，使水产生剧烈翻动，物料在空气对水剧烈搅拌下进行清 洗，利用空气进行搅拌，可以加速污物从表面除去， 同时物料虽然强烈翻动，却能保持完整性 和美观。适宜于果蔬的清洗，如番茄、块茎类等。2. 结构组成：洗槽、输送机、喷水装置、空气吹泡管、鼓风机、电动机及传动系统等。第二节块状果蔬分级机械与设备一、食品分选、分级的作用二、食品分选、分级常用的方法1. 按物料的宽度分选、分级2. 按物料的长度分选、分级3. 按物料的密度分选、分级4. 按物料的流体动力特性分选、分级5. 按物料的电磁特性分选6. 按物料的光电特性分选、分级7. 按物料的内部品质分级8. 按物料的其他性质分级三、滚筒
4、分级机 （P45）（一）工作原理与特点：原理：物料通过料斗流入到滚筒时，在其间滚转和移动，并在此过程中通过相应的孔流出, 达到分级。特点：结构简单，效率高，平稳；开孔率低，适应性差。（二）主要结构1、滚筒，2、支承装置3、收集料斗4、传动装置，5、清筛装置1、滚筒段数按分级需要设计，各段孔径不同。进口端孔径最小，依次孔径增大各段用厚1.52.0mm的不锈钢板经钻孔或冲孔后卷成圆筒筛，相邻两段用角钢连接并作 为传动或支承的滚圈。2、支承装置它由滚圈3、摩擦轮4、托轮、机架7等构成。滚筒及物料的重量由摩擦轮（两端各一） 和托轮（两端也各一）来支承。3、传动装置摩擦轮传动：电机经传动系统传到两个摩擦
5、轮，摩擦轮紧贴滚圈，依靠摩擦轮与滚圈间产生的摩擦力驱动滚筒转动。四、光电分选分级机械（P49）1、光电分选基本原理食品物料的一般质量特性有：大小、形状、密度、弹性、气味、坚实性、表面及内部的颜色、水分含量、油含量等。一般分选机械是根据被分选物料中不同等级品之间一种或几种性质差异来进行分离的。 ?物料的光学特性有：光反射率、光透射率、光吸收率、光密度、光发射现象等。种光学特性能反映某种产品的某一品质因素，如对水果、蔬菜、豆类、谷类等产品的光学 特性检测能反映成熟度、新鲜度、组成成分、完好性等。?什么是光电分选？利用紫外、可见、红外等光线和物体的相互作用而产生的折射、反射和吸收等现象，对 物料进行
6、非接触式检测的方法。?光电检测和分选能实现常规分选方法无法替代的功能，经过光电分选的农产品颜色均匀一致， 品相改善，质量大大提高，市场竞争力提高。对大米、豆类、水果等进行色选已经成为趋势。2、应用：光学特性目前主要应用在缺陷检测、成分分析、成熟度与新鲜度分析。3、光电分选设备组成与工作原理（1）系统组成（2）工作原理第三节 切割机械一、绞肉机（p60）1、 组成：机筒1、料斗3、螺旋供料器4、切割系统5、筛板4、电动机等组成。2、工作原理：旋转的螺旋将物料向前推进，随着物料的不断向前，其受到的挤压力不断增大，至筛板 时，物料被挤进筛板的孔眼内，随即被旋转的切刀切断 二、斩拌机(p58)1、组成
7、：斩肉盘、斩肉盘电机、斩切刀具、斩切刀电机、卸料转盘、卸料电机、传动装置等。2、工作过程i .斩肉盘电机三角皮带蜗杆传动棘轮机构 斩肉盘作单向连续转动ii.斩切刀电机一三角皮带一斩切刀高速旋转(2000)ii. 斩肉盘电机 离合器 斩切刀低速旋转(165)iii. 卸料电机卸料转盘(87r/min )理解：滚筒分级机、绞肉机主要结构组成及工作原理了解：块状果蔬清洗机、光电分选技术、斩拌机的结构组成及工作原理思考题：1、滚筒分级机的主要结构、工作原理是什么？2、绞肉机主要结构、工作原理是什么？3、斩拌机的主要应用场合？4、光电分选分级设备组成、工作原理、应用。第三章分离机械与设备第一节过滤机械(
8、p78)一、过滤操作的基本慨念1、过滤：利用一种能将悬浮液固体颗粒截留，而液体能自由通过的多孔介质，在一定压力差 推动下，达到分离固、液二相的目的。是分离悬浮液的一种普通而有效的单元操作。2、过滤过程的机理滤饼过滤(表面过滤):深层过滤(深床过滤)：3、过滤分离工作过程：(1) 过滤：过滤操作中的主要阶段，在过程中滤饼不断增厚、阻力不断上升，流体的通过能 力则不断减小；(2) 洗涤：无论是以滤饼还是滤液为产品，都有必要在卸料之前用清液置换滤饼中存留的滤 液并且洗涤滤饼；(3) 干燥：以滤饼为产品时洗涤后还可用压缩空气进行脱湿；(4) 卸料：将滤饼从过滤介质上移去；清洗过滤介质，重新过滤。4、过
9、滤介质、助滤剂 5、过滤分离在食品工业中的应用(1) 固体含量较大的悬浮液的过滤(1%2%)如葡萄糖、食用油脱色后滤去活性炭、漂白 土的操作；(2) 少量固体的悬浮液的过滤，如啤酒、牛奶、果汁、色拉油的过滤；(3) 从大量有价值的液体中除去少量极细少(小于 1微米)质点的过滤，如汽水、果汁除去 少量微生物，又称微滤。二、过滤机的分类三、板框压滤机(p79)1、结构(1) 由许多滤板、滤框交替排列，数目由生产能力、悬浮液情况而定，用支耳架在一对横梁 上可用压紧装置压紧或拉开。滤板、 滤框用滤布隔开交替排列，多做成正方形，角上均开有小 孔，组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的通道。(2) 框两侧覆以滤
10、布，空框与滤布围成容纳滤浆、滤饼的空间；滤板作用是支撑滤布并提供 滤液流出的通道，板面制成凹凸纹路；滤板分洗涤板和非洗涤板。2、工作原理滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固体颗粒被滤布截留，在框内形成滤饼。滤液则穿过 滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出，排出口处装 有旋塞，可观察滤液流出情况。若其中一块滤板上滤布破裂，则流出滤液必混浊，可关闭悬塞, 待操作结束时更换。4、特点与应用 优点：结构简单，制造方便，造价低，过滤面积大，无运动部件，辅助设备少，动力消耗低， 过滤推动力大，管理方便，使用可靠等。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强度大，生
11、产效率较低。 应用：主要用于含固量较多的悬浮液过滤主要用于含固量较多的悬浮液过滤，啤酒、葡萄糖、 麻油等3、工作过程过滤操作：过滤阶段悬浮液从通道进入滤框， 滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、 沿滤布与滤 板凹凸表面之间形成的沟道流下，既可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出，称为明流式； 也可汇总后排出，称为暗流式。洗涤操作：洗涤液由洗涤板上的通道进入其两侧与滤布形成的凹凸空间，穿过滤布、滤饼和滤 框另一侧的滤布后排出。4、特点与应用优点：结构简单，制造方便，造价低，过滤面积大，无运动部件，辅助设备少，动力消耗低, 过滤推动力大，管理方便，使用可靠等。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长
12、，劳动强度大，生产效率较低。应用：主要用于含固量较多的悬浮液过滤主要用于含固量较多的悬浮液过滤，啤酒、葡萄糖、 麻油等第三节压榨机一、压榨过程及压榨机分类利用压力把固体中包含的液体压榨出来的固液分离机械。压榨过程：加料、压榨、卸渣 压榨机分类：间歇式、连续式二、螺旋压榨机(P88)1、结构与工作过程 工作过程电机通过三角带带动螺杆转动，物料由进料斗进入螺杆，在螺杆的作用下，受到挤压， 物料中的水分通过圆筒筛的筛孔流入汁液收集器，物料在强大的挤压作用下，水分越来越少， 渣经环状空隙排出。调整环状空隙大小可改变物料所受挤压力的大小，空隙大，出汁率小；空隙小，出汁率大。2、主要零部件(1) 圆筒筛(
13、2) 压榨螺杆(3) 调压装置第四节离心机械一、离心分离原理与分类(一)原理与应用1.原理离心机是利用惯性离心力进行固-液、液-液、或液-液-固相离心分离的机械。其主要部件 是安装在竖直或水平轴上的快速旋转的转鼓。 鼓壁上有的有孔，有的无孔。料浆送入转鼓内随 鼓旋转，在惯性离心力下实现分离。2 .离心分离过程1) 离心过滤：在有孔的鼓内壁面覆以滤布，则流体甩出而颗粒被截留在鼓内，称为离心过滤。特点：(1)转鼓有孔(2) 适合用于含固量大、粒径大的悬浮液(3) 悬浮液 滤饼滤液2) 离心沉降:鼓壁上无孔，分离的是悬浮液，则密度较大的颗粒沉于鼓壁，而密度较小的流体 集中于中央并不断流出，称为离心沉
14、降。特点:(1)转鼓无孔(2) 固相密度液相密度(3) 适合含固量低，粒径小的悬浮液(4) 悬浮液 沉渣澄清液3) 离心分离:鼓壁上无孔且分离的浮浊液，则两种液体按轻重分层，重者在外，轻者在内，各 自从适当位置引出，称为离心分离。特点：1)转鼓无孔；2) 转速更高；3) 适合乳浊液；4) 乳浊液：3. 分离因素(Kc)分离因素是用来表示离心机分离性能的主要指标，其定义是物料所受的离心力与重力之比 值，也等于离心加速度与重力加速度之比值，即：2Kc=R 3 2/gKc分离因素；3 转鼓回转角速度；R转鼓半径；g重力加速度(二)离心机分类1. 按离心分离因素大小分类(1) 常速离心机Kcv3000
15、主要用于分离颗粒不大的悬浮液和物料的脱水(2) 高速离心机50000Kc3000主要用于分离乳状和细粒悬浮液。(3) 超高速离心机Kc50000主要用于分离不易分离的超微细粒的悬浮液系统和高分子的胶体悬浮液2 按操作原理分类(1) 过滤式离心机 浮液的分离和物料脱水(2) 沉降式离心机 液。(3) 分离式离心机 清。3. 操作方式4. 卸料方式5. 主轴位置转速在10001500r/min，适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬 它的典型设备有螺旋式卸料沉降式，常用于分离不易分离过滤的悬浮 转速在4000r/min以上，主要用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄二、卧式螺旋卸料沉降离心机(p97)1、结构2、主要部件(1) 转鼓：是关键部件之一。转鼓形状：圆筒形：有利于液
