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1、 食品机械与设备课的内容食品机械与设备课的内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 物料输送设备物料输送设备第三章第三章 清理和分选清理和分选机械与设备机械与设备第四章第四章 粉碎机械与设备粉碎机械与设备第五章第五章 分离机械与设备分离机械与设备第六章第六章 混合机械与设备混合机械与设备第七章第七章 热交换和杀菌设备热交换和杀菌设备第八章第八章 浓缩设备浓缩设备第九章第九章 干燥机械与设备干燥机械与设备第十章第十章 成型机械与设备成型机械与设备第十一章第十一章 包装机械与设备包装机械与设备第十二章第十二章 食品冷冻机械与设备食品冷冻机械与设备第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 概述概述概念：是指
2、把食品原料加工成食品（或半成品概念：是指把食品原料加工成食品（或半成品)过程过程中所应用的机械设备和装置叫食品机械中所应用的机械设备和装置叫食品机械.食品机械加工原料的分类食品机械加工原料的分类:按物理状态分：固体按物理状态分：固体 流体流体按物料来源分：按物料来源分： 农产品、畜产品、水产品、林产品及其它土农产品、畜产品、水产品、林产品及其它土特产品。特产品。一、食品机械的作用一、食品机械的作用1、促进国民经济发展、促进国民经济发展2、提高劳动生产率、降低成本、提高劳动生产率、降低成本3、改善食品卫生条件、提高市场竞争力、改善食品卫生条件、提高市场竞争力4、有利于改进和加强企业管理、有利于改
3、进和加强企业管理二、食品加工机械发展及现状二、食品加工机械发展及现状（一）国内外食品机械的发展现状（一）国内外食品机械的发展现状1、国内情况、国内情况（1）品种少、技术水平较低、质量差、成套品种少、技术水平较低、质量差、成套性不强性不强（2 2）产品结构不合理）产品结构不合理 （3 3）高新技术的应用有待加强）高新技术的应用有待加强 （4 4）行业机制和人才培养还需完善）行业机制和人才培养还需完善 2、国外情况、国外情况（1 1）品种繁多及成套性强）品种繁多及成套性强（2 2）技术水平高）技术水平高（3 3）食品机械向节能、节水、省汽、高得率、）食品机械向节能、节水、省汽、高得率、无污染或少污
4、染的方向发展无污染或少污染的方向发展（4 4）浓缩、干燥、消毒、分离、粉碎、）浓缩、干燥、消毒、分离、粉碎、保鲜单元操作采用了新原理、新技术和新保鲜单元操作采用了新原理、新技术和新设备设备（5 5）食品机械与包装机械组合）食品机械与包装机械组合（6 6）食品）食品资源高利用化源高利用化（7 7）重视重视科研科研队伍建伍建设、新新产品的开品的开发（二）国内外食品机械的发展趋势（二）国内外食品机械的发展趋势1 1、食品机械产品更加多样化、系列化、食品机械产品更加多样化、系列化、成套化成套化2 2、生、生产自自动化、管理智能化化、管理智能化 3 3、高新技术广泛应用、高新技术广泛应用 4 4、生物技
5、术与食品机械的结合、生物技术与食品机械的结合三、食品机械分类三、食品机械分类 我国国家标准（我国国家标准（GB763587） 通用食品机械、专用食品机械和非标准设通用食品机械、专用食品机械和非标准设备三大类备三大类 通用食品机械通用食品机械 包括食品泵、离心机、过滤机、均质机、混合搅拌机、破包括食品泵、离心机、过滤机、均质机、混合搅拌机、破碎机、压榨机、分选机、干燥机、清洗机、热交换器、浓缩蒸碎机、压榨机、分选机、干燥机、清洗机、热交换器、浓缩蒸发设备、脱气机、杀菌机、食品不锈钢容器（锅、罐、塔、槽发设备、脱气机、杀菌机、食品不锈钢容器（锅、罐、塔、槽等）、阀门和管道等。等）、阀门和管道等。
6、特点：生产不同食品都可以应用。特点：生产不同食品都可以应用。专用食品机械专用食品机械 油脂加工机械、屠宰机械、肉制品加工机械、糕点成形机、油脂加工机械、屠宰机械、肉制品加工机械、糕点成形机、糖果加工机械、饮料加工机械、豆制品加工机械、调味品加工糖果加工机械、饮料加工机械、豆制品加工机械、调味品加工机械、水产品加工机械、酿酒机械、果品加工机械、蔬菜加工机械、水产品加工机械、酿酒机械、果品加工机械、蔬菜加工机她、淀粉和淀粉糖加工机械、食用香料及多用添加剂加工机机她、淀粉和淀粉糖加工机械、食用香料及多用添加剂加工机械、方便食品加工机械、罐头食品加工机械、果蔬保鲜机械、械、方便食品加工机械、罐头食品加
7、工机械、果蔬保鲜机械、乳品加工机械、茶叶加工机械、蛋品加工机械，制搪机械、制乳品加工机械、茶叶加工机械、蛋品加工机械，制搪机械、制盐机械以及烟草加工机械等。盐机械以及烟草加工机械等。 特点：根据专用食品工艺要求而专门设计或选用特点：根据专用食品工艺要求而专门设计或选用的一组机械（生产线），这些工艺往往不是一台机械的一组机械（生产线），这些工艺往往不是一台机械能完成的能完成的。食品加工产品对象分类（按原料或产品）食品加工产品对象分类（按原料或产品） 非标准设备非标准设备：如流槽、输送带、计量秤、贮罐等，如流槽、输送带、计量秤、贮罐等， 特点：指无有国家和行业标准的设备，企业自行设计特点：指无有国
8、家和行业标准的设备，企业自行设计的设备。（计量秤、贮罐称为计量和贮存设备）。的设备。（计量秤、贮罐称为计量和贮存设备）。 也可分为以下三大类也可分为以下三大类： 1.食品输送机械与设备食品输送机械与设备用于改变它们的位置、但用于改变它们的位置、但不改由变其形态。不改由变其形态。 2.食品加工的工艺设备食品加工的工艺设备用于改变食品原料和半成用于改变食品原料和半成品的形态，使其发生物理一化学的、机械的或生物化品的形态，使其发生物理一化学的、机械的或生物化学的变化。学的变化。 3.食品加工的辅助设备食品加工的辅助设备不属于输送设备，又不属不属于输送设备，又不属于工艺设备，而食品加工过程中又必不可少
9、。于工艺设备，而食品加工过程中又必不可少。 根据原轻工业部的部颁标准分类：面、糖果、根据原轻工业部的部颁标准分类：面、糖果、乳制品、罐头、豆制品、调味品、肉类、饮料、乳制品、罐头、豆制品、调味品、肉类、饮料、酒类、其它设备。酒类、其它设备。 中华人民共和国行业标准：中华人民共和国行业标准：1、饮食加工机械、饮食加工机械 Y、2、小型加工机械、小型加工机械 X（膨化（膨化机）机）3、糕点加工机械、糕点加工机械 G、4、糖果加工机械、糖果加工机械 T5、豆制品加工机械、豆制品加工机械 D（豆类、淀粉）（豆类、淀粉）6、冷饮加工机械、冷饮加工机械 L（小型饮料机）（小型饮料机）7、肉类蛋品加工机械、
10、肉类蛋品加工机械 R8、酿造机械、酿造机械 N（酱醋、腐乳调味品）（酱醋、腐乳调味品）食品机械设备功能分类（按设备功能、工作原理食品机械设备功能分类（按设备功能、工作原理 和和特点分类）特点分类）: 物料输送机械与设备，物料输送机械与设备， 原料预处理机械与设备原料预处理机械与设备 粉碎设备粉碎设备 均质及混合机械与设备，均质及混合机械与设备， 热加工机械与设备，热加工机械与设备， 冷冻加工机械与设备，冷冻加工机械与设备， 装料及包装机械装料及包装机械食品加工对食品机械与设备的要求食品加工对食品机械与设备的要求要满足食品的加工工艺要求，反应工艺要满足食品的加工工艺要求，反应工艺的实用性和多样性
11、。的实用性和多样性。必须易清洗、杀菌。必须易清洗、杀菌。与食品直接接触的部件必须是耐腐蚀、与食品直接接触的部件必须是耐腐蚀、防锈，且无毒。防锈，且无毒。必须具有可靠性和耐久性。必须具有可靠性和耐久性。四、本课程讲授的内容四、本课程讲授的内容 本课程按设备共性、并结合某一类食品生产的特本课程按设备共性、并结合某一类食品生产的特性来讲解，增加国内外新型和典型设备的内容。性来讲解，增加国内外新型和典型设备的内容。 重点：设备的结构、原理、特点、设计计算、选型。重点：设备的结构、原理、特点、设计计算、选型。 基本要求：基本要求：1、在工程设计中，能熟练地对生产设备进行选型，、在工程设计中，能熟练地对生
12、产设备进行选型，并组成生产线；并组成生产线；2、生产中因设备性能操作而引起的产品质量问题，、生产中因设备性能操作而引起的产品质量问题，能迅速作出判断，并能进行排除；能迅速作出判断，并能进行排除；3、对于非标准设备，能配套设计；、对于非标准设备，能配套设计；4、对于通用设备和专用设备能准确地进行选型。、对于通用设备和专用设备能准确地进行选型。五、学习方法和参考书五、学习方法和参考书 听课结合课后阅读相关的机械书籍，包括自控书听课结合课后阅读相关的机械书籍，包括自控书籍籍.教材与笔记相结合教材与笔记相结合. 教材：食品机械与设备（中国农业出版社，教材：食品机械与设备（中国农业出版社，2004.1）
13、 参考书有以下几种：参考书有以下几种：1、发酵设备（轻工业出版社）、发酵设备（轻工业出版社）2、食品加工设备（轻工业出版社）、食品加工设备（轻工业出版社）3、食品通用机械与设备（华南理工大学出版社）、食品通用机械与设备（华南理工大学出版社）4、轻工业技术装备手册（机械工业出版社）、轻工业技术装备手册（机械工业出版社）5、食品工厂机械与设备（轻工业出版社）、食品工厂机械与设备（轻工业出版社）6、乳品工业手册（轻工业出版社）、乳品工业手册（轻工业出版社）7、食品工厂设备（轻工业出版社）、食品工厂设备（轻工业出版社）8、面糖食品厂工艺设计、面糖食品厂工艺设计9、啤酒工业手册（第三册）、啤酒工业手册（
14、第三册）10、食品加工技术装备、食品加工技术装备.轻工出版社轻工出版社.200211、农产品加工机械与设备、农产品加工机械与设备.中国农业出版社中国农业出版社.1993年年12、食品加工机械与设备。轻工出版社、食品加工机械与设备。轻工出版社.200413、食品机械与设备。中国农业出版社。、食品机械与设备。中国农业出版社。200314、食品工厂机械与设备。许学勤主编，轻工出版社，、食品工厂机械与设备。许学勤主编，轻工出版社，2007年。年。六、典型食品生产线六、典型食品生产线第二节第二节 食品机械与设备材料食品机械与设备材料一、一、 总体要求总体要求 物料接触部件：物料接触部件： 对食品无害，不
15、污染食品；对食品无害，不污染食品； 不受或少受物料介质的破坏，延长使用寿命。不受或少受物料介质的破坏，延长使用寿命。二、食品机械腐蚀二、食品机械腐蚀（一）均匀腐蚀与防止措施（一）均匀腐蚀与防止措施 1、特征、特征: 金属宏观地变薄金属宏观地变薄 2、防止措施、防止措施（1）选用耐蚀材料；）选用耐蚀材料；（2）耐蚀金属涂层；）耐蚀金属涂层；（ 3 ）表面合金化措施；）表面合金化措施； （ 4 ）采取化学转化膜措施；）采取化学转化膜措施； （ 5 ）采用有机涂层措施。）采用有机涂层措施。 （二）电化学腐蚀（二）电化学腐蚀 金金属属、合合金金在在电电解解质质溶溶液液中中形形成成原原电电池。池。氧的浓
16、差存在氧的浓差存在 影响电化学腐蚀因素：影响电化学腐蚀因素： 1、金属组织和状态、金属组织和状态 （1）纯金属少，合金材料多相；）纯金属少，合金材料多相； （2）变形和应力。）变形和应力。 （3）表面粗糙度。）表面粗糙度。2、腐蚀介质的性质和状态、腐蚀介质的性质和状态 （1）介质的性质和浓度；）介质的性质和浓度； （2）介质的温度；）介质的温度； （3）压力；）压力； 氧加速进入阴极区；氧加速进入阴极区； 除去表面沉积腐蚀产物；除去表面沉积腐蚀产物； 3、设备的结构、设备的结构 死角形成浓差电池。死角形成浓差电池。（三）化学腐蚀（三）化学腐蚀1、形成膜、形成膜 2、拌随电化学腐蚀。、拌随电化学
17、腐蚀。3、物料分解或腐败。、物料分解或腐败。4、微生物腐蚀、微生物腐蚀 嫌气腐蚀：阴极产物，嫌气腐蚀：阴极产物，FeS。硫酸盐还原细菌。硫酸盐还原细菌。 条件条件pH=4.59.0 好气腐蚀：好气腐蚀： 硫化细菌，硫化细菌，H2S生成硫酸。生成硫酸。 铁细菌：形成结核状覆层。有硫酸盐还原细菌腐铁细菌：形成结核状覆层。有硫酸盐还原细菌腐蚀加快。蚀加快。5、氯离子：破坏奥氏体不锈钢表面钝化层，腐蚀内、氯离子：破坏奥氏体不锈钢表面钝化层，腐蚀内部。部。(四四)局部腐蚀局部腐蚀1、破坏形式、破坏形式 产生麻点、局部穿孔、组织变脆、设备突产生麻点、局部穿孔、组织变脆、设备突然断裂。然断裂。2、局部腐蚀分
18、类、局部腐蚀分类 孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀。孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀。 3、防止、防止 三、食品机械设备常用的金属材料食品机械设备常用的金属材料 （一）碳钢和铸铁（一）碳钢和铸铁 缺点：耐腐蚀性不好，易生锈。缺点：耐腐蚀性不好，易生锈。 作用：承受载荷的结构，磨损构件。作用：承受载荷的结构，磨损构件。 铁影响食品的色泽。铁影响食品的色泽。 接触的构件：表面涂层接触的构件：表面涂层 马口铁热镀锡厚度：马口铁热镀锡厚度：3微米。微米。 电解法镀锡：电解法镀锡： 0. 351微米。微米。 涂搪瓷的钢铁容器：涂搪瓷的钢铁容器： （1）原料：）原料： 长石、石英砂、硼砂、萤石长石、石
19、英砂、硼砂、萤石 （2）优点：）优点： （3）缺点：）缺点： （4）代替材料：）代替材料： 无毒树脂涂料。无毒树脂涂料。（二）不锈钢（二）不锈钢 (1)基本组成：铁基本组成：铁铬合金、铁铬合金、铁铬铬镍合金。镍合金。 钛、铌、钼、钨、铜、氮等钛、铌、钼、钨、铜、氮等 (2)特点：提高耐腐蚀性、机械和物理性质、加工特点：提高耐腐蚀性、机械和物理性质、加工工艺性质。工艺性质。 (3)分类：铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏分类：铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体一铁素体型等。体一铁素体型等。 含铬量含铬量1228。 1、铁、铁铬合金铬合金 铁素体型，铁素体型，C 0 .15转为马氏体型。转为马氏
20、体型。 马氏体的耐腐蚀性提高马氏体的耐腐蚀性提高 高铬钢高铬钢17282、铁、铁铬铬镍合金镍合金 0Cr18Ni9铬铬1719、镍、镍811、碳、碳0.1，称，称188钢。钢。 （1）性能）性能 耐腐蚀高、机械性能好、塑性较高、可焊性好。耐腐蚀高、机械性能好、塑性较高、可焊性好。 (2) 特点特点 没有磁性，比电阻和线膨胀系数大，导热性差。没有磁性，比电阻和线膨胀系数大，导热性差。 (3)型号：型号： GB中国、中国、AISI美国、美国、DIN德国、德国、BS英国、英国、NF法国。法国。 1Cr18Ni9(302)、 0Cr18Ni9(304) 1Cr18Ni9Ti(306) 、00Cr18N
21、i10(304L) 0Cr18Ni10Ti(321)、0Cr17Ni12Mo2(316) 00Cr17Ni14Mo2(316L) （4）缺点）缺点 有产生晶间腐蚀的倾向。有产生晶间腐蚀的倾向。原因：高温使晶粒间多余的碳扩散到晶体内与铬结原因：高温使晶粒间多余的碳扩散到晶体内与铬结合形成合形成Cr23C6析出，局部铬含量下降至耐腐蚀限。析出，局部铬含量下降至耐腐蚀限。 3、防止氯离子、晶间腐蚀措施、防止氯离子、晶间腐蚀措施 （1）加入钛或铌；）加入钛或铌； （2）加入钼，提高材料的化学稳定性。）加入钼，提高材料的化学稳定性。 防止氯离子穿透防止氯离子穿透钝化膜钝化膜，氯离子在不锈钢，氯离子在不锈
22、钢表面形成表面形成MoOCl2保护膜。保护膜。 （3）加入）加入2的硅，抗酸性增加，阻止晶间的硅，抗酸性增加，阻止晶间腐蚀。腐蚀。 （4）奥氏体和铁素体结合；）奥氏体和铁素体结合； （5）快速冷却，）快速冷却，11001180； （6）贫铬现象的处理。）贫铬现象的处理。 （三）（三）铜和铜合金铜和铜合金 1、特点：导热系数高，导热材料，制造换热器。、特点：导热系数高，导热材料，制造换热器。 2、紫铜的耐腐蚀性高紫铜的耐腐蚀性高 耐腐蚀介质：耐腐蚀介质： 存在氨、硫化氢、氯化物腐蚀加快。存在氨、硫化氢、氯化物腐蚀加快。 3、对食品影响、对食品影响 （1）乳制品：乳制品：不适味、奶油很快酸败、加热
23、氧化。不适味、奶油很快酸败、加热氧化。 （2）维生素维生素C的影响的影响：促成维生素：促成维生素C很快分解。很快分解。 （四）铝和铝合金（四）铝和铝合金 1、A12 O3，白色无毒，不影响食品。，白色无毒，不影响食品。 2、 对有机酸腐蚀微弱对有机酸腐蚀微弱 醋酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、脂醋酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、脂肪酸等，肪酸等， 例外：草酸和蚁酸。例外：草酸和蚁酸。 3、用处：铝为铸件。、用处：铝为铸件。 4、适用范围、适用范围：碳水化合物、脂肪、乳类制品等。：碳水化合物、脂肪、乳类制品等。 四、常用的非金属材料四、常用的非金属材料 （一）非合成材料（一）非合成材
24、料 1、木材：、木材： 2、搪瓷和玻璃衬里：、搪瓷和玻璃衬里： 3、金刚砂：、金刚砂： 4、橡胶：、橡胶： 5、玻璃钢、玻璃钢 成分：成分：玻璃纤维和树脂。玻璃纤维和树脂。 特点：特点：相对密度小、强度大、耐冲击、耐腐蚀。相对密度小、强度大、耐冲击、耐腐蚀。 成型方法：层粘法和注塑法。成型方法：层粘法和注塑法。 （二）合成材料二）合成材料 1、用途：、用途： 2、优点：、优点： 3、食品机械常用合成材料、食品机械常用合成材料 （1）尼龙）尼龙 聚酰胺。尼龙聚酰胺。尼龙6、66、610、1010等。等。 强韧、耐磨、相对密度小。强韧、耐磨、相对密度小。 加入加入30的玻璃纤维，抗拉、抗压性能提高
25、的玻璃纤维，抗拉、抗压性能提高1.5倍。倍。 （2）聚烯烃）聚烯烃 聚乙烯（聚乙烯（PE）、聚丙烯（）、聚丙烯（PP）聚苯乙烯（）聚苯乙烯（PS）等。）等。 改性聚苯乙烯（改性聚苯乙烯（ABS） 优点：无毒、无臭、坚韧、质硬、刚性好，在低温条件下优点：无毒、无臭、坚韧、质硬、刚性好，在低温条件下抗冲击，机械性能较好，（抗冲击，机械性能较好，（40100）。）。 （3）聚碳酸酯（）聚碳酸酯（PC） 工程性能优良，密度工程性能优良，密度 1.2kgm3 模具、托盘、模具、托盘、 饮料器具、容器、离心分离管、叶轮等。饮料器具、容器、离心分离管、叶轮等。 （4）氟塑料）氟塑料 聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE，F4） 特点：光滑不粘，耐热性和化学稳定性好。特点：光滑不粘，耐热性和化学稳定性好。 用途：工作构件的表面材料。用途：工作构件的表面材料。 （5）有机硅）有机硅 特点：耐热性和化学稳定性，无毒。特点：耐热性和化学稳定性，无毒。 用途：硅油、硅橡胶、防粘层。用途：硅油、硅橡胶、防粘层。
