食品机械与设备期末复习要点.doc

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第一章：

绪论

食品工业：

以农产品、畜产品、水产品和林产品等可食性资源为原料，按照一定的工艺要求，经过加工或重组，为人类提供可食用的各种制品的加工过程的工业为食品工业。

食品机械：

在食品工业生产中，把食品原料加工或重组成食品或半成品的机械和设备。

第二章：

输送机械与设备

一、带式输送机

1、带式输送机：

一种应用广泛的连续输送机械，适用于块状、颗粒状物料及整件物品的水平或小角度输送，输送中可以对物料进行分选、检查、清洗、包装等操作。

2、带式输送机构造：

主要由输送带、传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、上下托辊、料斗、卸料装置等组成。

3、带式输送机工作原理：

封闭的输送带绕过传动滚筒和改向滚筒，上下有托辊支撑并由张紧装置张紧在滚筒上，当电动机带动传动滚筒转动时，由于滚筒与输送带之间摩擦力的作用，使输送带在传动滚筒和改向滚筒间运转，便使加在输送带上的物料由一端被带到另一端。

4、张紧装置：

使输送带紧边平坦，提高其承载能力，保持物料运行的平稳。

带式输送机的张紧装置一方面在安装时张紧输送带，另一方面要求能够补偿因输送带的伸长而产生的松弛现象，使输送带与驱动滚筒之间保持足够的摩擦力，避免打滑，维持输送机正常运行。

常用的尾部张紧装置有螺旋式、重锤式和弹簧调节螺钉组合式。

5、带式输送机优点；结构简单，自重轻，便于制造。

输送路线布置灵活，适应性广，可输送多种物料，输送速度高，输送距离远，输送能力大，能耗低，可连续输送，工作平稳，不损伤被输送物料，操作简单，安全可靠，保养检修容易，维修管理费用低。

6、带式输送机缺点：

输送带易磨损且成本大，需用大量滚动轴承，中间卸料时必须加装卸料装置，普通胶带式输送机不适合用于倾角过大的场合。

二、斗式输送机

1、斗式输送机是一种在垂直或大倾角斜向上输送粉状、粒状或小块状物料的连续输送机械。

2、结构：

主要由牵引件、传动滚筒、张紧装置、料斗、加料及卸料装置和驱动装置等组成。

一般传动滚筒和驱动装置放在提升机的上端。

3、工作原理：

物料从提升机底部供入，由料斗把物料提升到上部，当料斗绕过上部滚轮时，物料在重力和离心力的作用下向外抛出，为了保证彻底卸出物料，料斗需要具有一定的速度，从而实现竖直方向内运送物料。

4、特点：

结构简单;占地面积小;提升高度大（一般12～20m，最高可达30～60m）;密封性好，不易产生粉尘。

但料斗和牵引件易磨损，对过载的敏感性大。

5、装料方式：

挖取法是将物料由底部加入，再被运动着的料斗所挖取提升。

这种方法适用于中小块度或磨损小的粒状物料。

特点：

其运行阻力较小，故料斗的速度较高。

‚撒入法即物料由下部进料口直接加入到运动着的料斗中而提升。

这种方法适用于大块和磨损性大的物料，料斗有密封装置，以防物料在料斗之间抛撒料，料斗速度低，一般不超过1m/s。

特点：

其运行阻力较大，故料斗的速度较低。

三、气力输送设备

1、气力输送：

运用风机（或其他动力设备）使管道内形成一定速度的气流，将散粒物料沿一定的管路从一处输送到另一处，称为气力输送。

2、优点：

结构简单，工艺布置灵活，输送距离大，密封性好，适应性广，自动化程度高，生产率高。

3、缺点：

动力消耗大，磨损严重，不宜输送湿物料，系统噪音大。

4、吸送式气力输送设备特点：

供料装置简单，能同时从几处吸取物料，而且不受吸料场地空间大小和位置限制。

因管道内的真空度有限，故输送距离有限。

装置的密封性要求很高；当通过风机的气体没有很好除尘时，将加速风机磨损。

5、压送式气力输送设备特点；输送距离较远；可同时把物料输送到几处。

供料器较复杂；只能同时由一处供料。

风机磨损小。

6、混合式气力输送设备由吸送式和压送式两部分组合而成。

特点：

可以从几处吸取物料，又可把物料同时输送到几处，且输送距离较远。

含料气体通过风机，使风机磨损加速；整个装置设备较复杂。

输送距离远。

7、循环式气力输送装置为了保证系统在负压下运行及漏风的净化因素，在风机出口处设有旁通支管，使部分空气经布袋除尘器净化后排入大气，而大部分空气则返回接料器进行再循环。

循环式系统适用于输送细小、贵重的粉状物料。

第三章：

清洗、分选及分级机械与设备

1、清洗原理:

清洗过程的本质是利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程。

各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗。

2、CIP清洗对象：

一般说来，输送食品的管路、贮存或加工食品用的罐器、槽器、塔器、运输工具以及各种加工设备都可应用CIP方式进行清洗。

CIP特别适用于乳品、饮料、啤酒及制药等生产设备的产前、产后清洗消毒，以确保严格的卫生要求。

3、CIP概念：

就地清洗或现场清洗的意思。

它是指在不拆卸、不挪动机械设备的情况下，利用清洗液在封闭的清洗管线中流动冲刷及喷头喷洗作用，对输送食品的管线及与食品接触的机械表面进行清洗。

CIP往往与SIP（Sterilizinginplace，就地消毒）配合操作，有的CIP系统本身就可用作SIP操作。

4、CIP清洗特点：

清洗效率高；卫生水平稳定；操作安全，节省劳动力；节约清洗剂、水、蒸汽等的用量；自动化程度高。

5、鼓风式清洗机工作原理：

用鼓风机把压缩空气鼓送进洗槽中，使水（或清洗剂）内部大量鼓泡，产生剧烈翻动，物料在空气对水（或清洗剂）的剧烈搅拌下进行清洗。

利用空气进行鼓吹、搅拌，可使原料在较强烈翻动的条件下，不损伤物料同时加速去除表面污物，保持原料的完整和美观，因而最适合于果蔬原料的清洗。

6、鼓风式清洗机构造：

主要由洗槽、输送机、喷水装置、空气输送装置、支架及电动机、传动系统等组成。

7单端式洗瓶机清洗过程：

、预洗预泡：

待洗瓶从进瓶处进入到达预泡槽1，预泡槽中洗液的温度为30~40℃，在此处对瓶子进行初步清洗与消毒，主要作用是去掉瓶子上的大部分松散杂物。

、洗涤剂液浸泡：

预泡后的瓶子到达第一洗涤剂浸泡槽7，此处洗涤液温度可达70~75℃，碱液浓度为1%~1.5%。

通过充分浸泡，使瓶子上的杂质溶解，脂肪乳化。

、洗涤剂液喷射：

当瓶子运动到改向滚筒10的地方升起并倒过来时，瓶内洗液倒出，流在下面未倒转的瓶子外表，对其有淋洗作用。

喷射温度为70℃。

在洗涤剂喷射区9处设有喷头，对瓶子进行大面积喷洗，喷洗后的瓶子达到第二洗涤剂浸泡槽8，在此瓶上未被去除的少量污物得到充分软化溶解。

、热水喷射：

目的是去除瓶子上的洗涤剂液，并对瓶子第一次冷却，此段喷水温度为55℃。

、温水喷射：

喷水温度为35℃。

第二次冷却并进一步清除附于瓶子上的残余洗涤液。

、冷水喷射：

将瓶子冷却到常温。

喷射用的冷水必须经氯化处理，以防止重新污染已洗好的瓶子。

单端式洗瓶机结构：

预泡槽、净水喷射区、冷水喷射区、温水喷射区、第二次热水喷射区、第一次热水喷射区、第一次洗涤剂浸泡槽、第二次洗涤剂浸泡槽、第一次洗涤剂喷射槽。

块状果蔬分级机械与设备

1、食品的分选与分级

分选：

清除物料中的异物及杂质；

分级：

对分选后的物料按其尺寸、形状、密度、颜色或品质等特性分成等级。

第四章：

分离机械

1、固液分离有沉降、过滤和压榨三种方式。

沉降是利用悬浮液中固液两相的密度差对悬浮液进行分离的方式。

过滤操作过程一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个步骤。

一：

板框压滤机

1、板框压滤机工作原理：

板框压滤机是间歇式过滤机中应用最广泛的一种。

其原理是利用滤板来支承过滤介质，滤浆在加压下强制进入滤板之间的空间内，并形成滤饼。

2、板框压滤机结构：

由交替排列的滤板、滤框与板框间的滤布叠合组装压紧而成。

滤板和滤框多做成正方形，角上均开有小孔，组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的孔道。

滤框的两侧覆以滤布，围成容纳滤浆及滤饼的空间。

滤板：

凹凸不平的表面，凸部用来支撑滤布，凹槽是滤液的流道。

滤板右上角的圆孔，是滤浆通道；左上角的圆孔，是洗水通道。

滤框：

滤板和滤布的支撑载体。

滤框与滤布共同作用形成滤浆和滤饼的空间。

滤布：

分离滤浆和滤饼。

压紧装置：

提供推压力。

一般依靠螺杆的旋转提供推压力，也有采用液压油缸驱动的。

3、板框压滤机工作过程：

滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固粒被滤布截流，在框内形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板的沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出。

当滤框内充满滤饼时，停止进料，进行滤饼洗涤，洗涤后再将滤饼清除，重新组装，进入下一循环操作。

过滤：

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：

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、板框过滤机的优点：

过滤面积大；过滤推动力大（最大可达1MPa，一般在0.3~0.5MPa）；无运动部件，动力消耗小；使用可靠、结构简单、制造方便、造价低、便于检查操作等。

缺点：

过滤的滤液不均匀；滤布磨损严重；间歇式操作，装卸板框的劳动强度大，生产效率低；滤饼洗涤慢

二、真空转鼓过滤机

1、真空转鼓过滤机是一种连续式的过滤机。

其特点是把过滤、洗涤、吹干、卸渣和清洗滤布等几个阶段的操作在转筒的旋转过程中完成，转筒每旋转—周，过滤机完成一个循环周期。

2、结构与原理：

转筒表面开孔，外面覆盖滤布，内部分隔成互不相通的若干扇形区，各区都有管道通至轴心，轴心处装分配头。

分配头由转动盘与固定盘构成，转动盘小孔与转筒中管道相通转动盘随筒体一起旋转。

固定盘上开三个凹槽，分别与真空抽滤系统、洗水抽吸回收系统和压缩空气反吹系统相通。

转动过程借助分配头作用使各区与各系统连接和断开，每转一周，过滤表面任一部分都顺序完成过滤、洗涤、吸干、吹松、刮渣等阶段的连续操作。

3、真空转鼓过滤机优点：

连续进料，操作自动化，便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。

缺点：

过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达30%。

三、离心分离机

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的过程。

2、离心沉降：

对于鼓壁上无孔，且分离的是悬浮液，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引出的过程。

3、离心分离：

对于鼓壁上无孔且分离的是乳浊液，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的过程。

4、离心机的分类：

按分离因数大小分类：

分离因数小于3000的为常速离心机适用于当量直径在0.01-1.0mm颗粒悬浮液分离；

分离因数在3000~50000为高速离心机，适用于极细颗粒的稀薄悬浮液及乳浊液的分离；

分离因数大于50000的为超速离心机，适用于超细微颗粒悬浮系统和高分子胶体悬浮液分离。

按操作原理分类：

过滤式离心机：

转鼓上有孔，过滤分离，分离因数小，适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分离及脱水处理。

沉降式过滤机：

转鼓上无孔，沉降分离，分离因数中，适用于分离不易过滤的悬浮液。

分离式离心机：

转鼓无孔，转速高，分离因数大，用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄清。

5、螺旋离心机工作原理：

转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。

输料螺旋将沉积的固相物连续不断定推至转鼓锥端，经排渣口排出机外，较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。

6、螺旋离心机是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备，它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相脱水，液相澄清，粒度分级，浓缩等工艺过程。

7、碟片式离心分离机工作原理：

澄清用：

碟片不开孔，出液口只有一个。

悬浮液从中心管加入，经碟片底架引到转鼓下方，在离心力作用下，重度大的固相颗粒沿碟片下表面沉积到转鼓内壁，定期停机取出。

而澄清液则沿碟片上表面向中间流动，由转鼓上部出液口排出。

分离用：

碟片开孔，出液口有两个（轻液、重液）。

悬浮液