食品工厂机械设备重点答案.docx

1、食品工厂机械设备重点答案第一章一、食品加工机械设备的分类目前主要按两种方式进行分类：1.根据原料产品类型分类2.根据设备的操作功能分类二、根据原料或产品分类:可将食品机械分成众多的生产线设备。例如，制糖机械，豆制品加工机械，焙烤食品机械，乳品机械，果蔬加工和保鲜机械，罐头食品机械糖，果食品机械，酿造机械，饮料机械，方便食品机械调，味品和添加剂制品机械，炊事机械等三、根据机械设备的功能分类：实际上是根据设备的单元操作功能分类。筛分与清洗机械，粉碎和割机械，混合机械，分级分选机械，成型机械多相分离机械，搅拌及均质机械，蒸煮煎熬机械，蒸发浓缩机械，干燥机械，烘烤机械，冷冻和冻结机械，挤压膨化机械，计

2、量机械，包装机械，输送机械、泵、换热设备容器等四、食品加工机械设备的特点（1）品种多样性 （2）机型可移动性 （3）防水防腐性 （4）多功能性 （5）卫生要求高 （6）自动化程度高低不一五、不锈钢中国表示形式六、食品安全卫生方面的结构要求结构管道等不应有滞留产品的凹陷及死角。应采用符合标准要求的不锈钢卫生钢管及其卫生型管件阀门。密封可靠，以免产品受到外界的污染。与产品接触的轴承都应为非润滑型。润滑型轴承须有可靠的密封装置以防止产品被污染。产品区域应与外界隔离，至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入。工作空气过滤装置应保证不得使5m以上的尘埃通过。安全卫生的装、卸料装置。紧固件应可靠固定，防止松

3、动，不应因振动而脱落。在产品接触表面上黏接的橡胶件、塑料件（如需固定的密封垫圈、视镜胶框）等应连续黏接，保证在正常工作条件(清洗、加热、加压)下不脱落。七、操作安全对设备结构要求（1）运动部件（2） 液压气动电气系统（3）压力与高温设备（4）罐器孔盖（5）外表面（6）运行噪声（7）开关与操纵件计算式其中 N设备数（台） QT 平均生产能力（t/h） At 设计安排的某工段物料处理速率系数（At1） Qs 选型设备的生产能力 (t/h台)例1-1某罐头生产线的生产能力4t/h, 针对某主要罐型的杀菌工艺公式为升温10min,保温60min，冷却20min。选用T7C5型杀菌锅进行杀菌，T7C5型

4、的罐头装锅量约为2t/台。预计每锅罐头进出锅的时间为20min。杀菌工段每班的处理时间按5h计。估算杀菌工段所需的T7C5型杀菌锅的台数。已知： 平均生产能力QT=4t/h 罐头在此工段的滞留时间 t=(10+60+20+20)/60=1.83h 每台T7C5型杀菌锅的装锅量 Vs=2t/台 设：生产线每班的平均生产时间为6h，而杀菌段每班的工作时间为5h，因而杀菌工段的 物料处理速率系数At=6/5=1.2 从而，根据式（1-2）,杀菌工段所需配备的T7C5型杀菌锅的台数可按以下估算： 杀菌锅只能为整数，所以T7C5型杀菌锅取5台可以满足要求。例1-2瓶装饮料用单层喷淋式常压连续杀菌设备以网

5、带式输送机输送进行杀菌。已知：输送带的有效载物宽度为1.0m,长度为7m，速度在110550mm/min范围内可变,对于瓶装饮料的装载密度为70kg/m2。生产工艺规定的瓶装饮料在杀菌设备内（包括升温杀菌和冷却操作在内）的总处理时间为20min。请确定：（1）该杀菌设备的最大与最小处理能力；（2）该设备在规定杀菌时间下的实际处理量是多少？该杀菌设备是否满足所 需的处理量要求？（3）如果该杀菌设备满足实际处理量要求，此时的输送带速度应为多少？已知：输送带的长度 L=7.0m 输送带的宽度 W=1.0m 输送带速度 v=110550mm/min=6.633m/h 输送带的装载密度 Ds=70 kg

6、/m2=0.07t/m2 杀菌处理时间 t=20min=0.333h（1）杀菌设备的最大与最小处理能力。由于处理能力与输送带的速度成正比。因此， 最大处理能力 QTmax= 330.071= 2.3 (t/h) 最小处理能力 QTmin= 6.60.071= 0.46 (t/h) （2）设备在规定杀菌时间下的处理量为： 实际处理为1.47t/h，在该杀菌设备的处理范围0.462.3t/h以内，因此满足处理量要求。 （3）规定杀菌时间下的输送带速度，根据式（1-3）为：即此时的输送带速度为350mm/min。显然它在可调速度110550mm/min范围之内。本章小结食品机械与设备是指把食品原料加

7、工成食品(或半成品)的一类专业机械与设备。总体上可以分为通用与专用食品机械两大部分。通常食品机械按单元操作进行分类助于理解掌握食品机械的作用原理、结构特点与作用范围。 食品加工机械设备具有品种多、防腐性、一定范围的通用性、卫生要求高等特点。单机设备的自动化程度一般不高，但也有相当成熟的高度自动化程度的设备。 食品机械与设备采用不同类型的金属和非金属材料制作。但多数场合与食品直接接触的工作面材料必须采用不锈钢材料制造，并且经过适当的表面处理。食品加工机械与设备的安全卫生有两方面的要求：一是食品机械设备对加工对象的安全性；二是食品机械设备对操作人员的安全性要求。 食品加工机械设备的选型必须从满足工

8、艺要求，生产能力配套、设备流程配套、性能价格比合理、可靠性等原则进行。食品设备选型计算大多与设备生产能力有关。对设备的生产能力估算，可分成三类进行，即输送性通过设备、罐器类设备和连续处理设备三大类。思考题1.为什么要对食品加工设备进行分类？食品加工机械设备如何分类？答：（1）食品工业涉及的原料，产品种类繁多，加工工艺各异，从而其涉及到的加工机械种类繁多。虽然种类繁多，但食品机械其自身的特点，所以要对其进行分类。（2）按原料或生产的产品分类，可将食品机械分成众多的生产线设备。例如制糖机械、豆制品加工机械、焙烤食品机械、乳品机械、果蔬加工机械和保鲜机罐头食品机械、糖果食品机械、酿造机械、饮料机械、

9、方便食品机械、调味品和添加剂制品机械、炊事机。 按机械设备的功能分类，实际上是根据设备的单元操作功能分类。一般可将食品机械设备分为筛分与清洗机械、粉碎和切割机械、混合机分级分选机械、成型机械多相分离机械、搅拌及均质机械、蒸煮煎熬机械等。2.食品加工机械设备用材的基本要求是什么？从哪些方面考察食品机械设备的材料的性能？（1）对食品必须无害，不污染食品 ；（2）不受或少受物料介质和清洗剂的影响，藉以延长设备的使用寿命。强度，刚度，硬度 ，耐磨性 ，高温工作性能，低温工作性能3.分析讨论食品机械常用不锈钢材料的国内外标识型号及性能特点。国际上，一些国家常采用三位序列数字对不锈钢进行标识。例如美国钢铁

10、学会分别用200、300的400系来标示各种标准级的可锻不锈钢。我国现有国家标准对不锈钢标识的基本方法是：化学元素符号与含量数字组合。这种标识符号中，铁元素及含量不标出，而主要标示出反映不锈钢防腐性和质构性元素及其含量。 不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。基本成分：铁铬合金和铁铬镍合金。其它元素，如锆、钛、钼、锰、铌、铂、钨、铜、氮等。铁和铬是各种不锈钢的基本成分；实践证明，当钢中含铬量在12以上时，就可以抵抗各种介质的腐蚀，一般不锈钢中的含铬量不超过28。4.从食品卫生角度分析讨论食品加工机械设备的结构要求。答：食品加工机械从卫生角度结构要求应注意设备结构，产品输送管道

11、和连接部分不应有滞留产品的凹陷及死角。无菌灌装设备中与产品直接接触的管道应采用符合要求的不锈钢卫生钢管以及管件阀门管道控制阀采用易于清洗和杀菌的卫生型阀门结构。外部零件伸入产品区域处应设置可靠的密封，以免产品受到外界污染；任何产品接触的轴承都应是非润滑型；润滑型轴承如处于产品区域，轴承周围应具有可靠的密封装置以防止产品被污染。产品区域应与外界隔离，在某些情况下至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入工作空气过滤装置应保证不使得5m以上的尘埃通过。设备上应设有安全卫生的装、缷料装置。零件、螺栓和螺母等紧固件应可靠固定、防止松动，不应因震动而脱落。在产品接触表面上黏结的橡胶件、塑料件（如需固定的密封

12、垫圈、视镜胶框）等应连续黏结，保证在正常工作条件下（清洗、加热、加压）不脱落。5.食品加工机械设备的选型原则是什么？答：实际生产中，进行设备选型时要全面考虑如下几方面：满足工艺条件要求 生产能力匹配 相互配套原则性能价格比合理性原则 可靠性原则 兼容性原则如何估算不同类型食品加工机械设备的生产能力？式中 QT 生产能力（t/h） v输送装置的输送速度（m/h） Ds物料在输送装置上的装载密度 (t/m2) W输送装置的有效载物宽度（m） L输送装置的长度（m） t物料在设备内的滞留时间（h）判断题1.我国尚未颁布食品机械设备分类标准。（）2.食品加工机械设备多为成套设备。（）3.食品加工机械设

13、备应当全由不锈钢制造。（4.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。5.各种不锈钢的基本成分是铁和铬。6.一般不锈钢中的铬含量不超过28%。7.食品工业不可采用非不锈钢材料制作的容器。8.304不锈钢的镍含量为10%。9.食品加工设备所采用的轴承都应为非润滑型。10.具压力、高温内腔的设备应设置安全阀、泄压阀等超压泄放装置。11.机械设备的安全操作参数包括额定压力、额定电压、最高加热温度等。12.食品加工机械设备的噪声不应超过95dB（A）。13.严禁在任何表面或夹层内采用玻璃纤维和矿渣棉作为绝热材料。14.设备的产品接触表面应无凹坑、无疵点、无裂缝、无丝状条纹。计算题某罐头生产线杀菌工段有5台T7

14、C5型杀菌锅用于209型罐的杀菌。如果杀菌公式为升温10min，保温40min和冷却20min。试求该生产线中封罐机的生产能力应为多少才能满足平衡生产要求。某连续速冻机用于加工速冻饺子的生产能力为1t/h。试问，用于加工速冻包子的生产能力为多少？已知，饺子的冻结时间为20min，包子的冻结时间为30min，饺子的装载密度10kg/h，包子的装载密度15kg/h，速冻机输送链的有效载物宽度为0.7m。通过参考有关资料，利用物料衡算关系建立螺旋带输送式加工处理设备（如速冻机）处理能力、物料滞留时间、物料装载密度、输送机回转半径、螺距、螺旋圈数及输送带速度之间的关系式。通过参考有关资料，利用物料恒算

15、关系建立悬挂链输送式加工处理设备（家禽加工线）处理能力、线载密度（单位链长上的载物质量，kg/m）、链速、物料滞留时间的关系式。第二章 物料输送机械本章小结食品工厂中, 物料输送机械与设备主要起食品物料输送、提供加工设备连续化和输送食品加工介质或产生加工环境条件等作用。它们可以按物料状态分为固体物料、液体物料和可压缩流体输送机械设备三大类。 固体物料主要以带式输送机、螺旋输送机和斗式提升机进行输送。这些输送机械设备可用来输送不同类型的固体物料，也常常结合在连续加工设备中。其它的输送机械与装置还有气流输送系统、流送槽和悬挂输送机等。泵是液体输送系统中的动力源。泵可以分为旋转式和往复式，也可以分为

16、容积式和非容积式等。用于输送食品料液的泵必须是卫生泵。食品工厂中，低黏度料液常用离心泵输送；高黏度料液常用螺杆泵、旋转泵、齿轮泵等输送；常用三柱塞泵使食品料液获得高压。食品料液需要用卫生级管路输送。对管路中涉及的部件有多种标准，选用时需要加以注意。管路中不同的部件常用卫生级活接头连接。管路中常用的卫生阀有碟阀、球阀、塞阀、座阀以及基于座阀的组合阀等，它们可以手动、气动和电动等方式操纵。本质为座阀的防混阀在CIP系统相当有用。 食品加工所需的工质或工作环境，常用风机、压缩机和真空泵输送或产生。思考题1.举例说明食品厂常见固体物料形态，及其可采用的输送机械设备类型。答：物料形态输送设备类型粉末状斗

17、式运输机、螺旋运输机、气流运输机颗粒状（散粒状）带式运输机、气流输送机、斗式输送机、螺旋输送机块状带式运输机、气流输送机、螺旋输送机整件物料带式输送机、悬挂式输送机2食品厂常用哪些类型的泵输送液体食品物料？它们的适用场合如何？ 答：离心泵：常用于低粘度液料（包括工艺用水）液体介质（如热水、冷水、冰冻盐水等）输送螺杆泵：常用于高粘度粘稠液体及带有固体物料的浆料的输送。齿轮泵与罗茨泵：两者都属于会转型容积泵，常用于输送粘稠物料，调高流体压力或作计量泵用。水环泵：常用的真空设备，也作为物料输送泵，如果酱、番茄酱等带有块粒的料液。判断题1.带式输送机只能水平或向上输送。 （2.原理上讲斗式提升机可以正

18、反向两种方向输送。3.带式输送机的最大输送距离为20m。4.输送韧性和可压缩性物料时，可以采用齿式或叶片式螺旋输送机。5.卫生离心泵的吸入口位置只要低于贮罐口，开机时就可将罐内料液吸出。6.螺杆泵的转动件是用食用级橡胶制造的。7.螺杆泵、齿轮泵和离心泵只要改变旋转方向就可以改变输送方向。8.螺杆泵的输出压头与螺杆的长度有关。填空题1斗式提升机按输送的方向有 倾斜 式和 垂直 式两种，料斗的形式有 深斗 、 浅斗 和 尖角型斗 三种。装料的方式有 吸取 式和 撒入 式两种。 2带式输送机的输送带有 橡胶 带 、 布 带 、钢带 、链条带 等。布带常用于 饼干成型 机械。灌装线上用于输送容器的输送

19、机常采用 链板式 形式的输送带。热烫机中使用的带式输送机常采用 塑料 式输送带。果蔬加工预处理生产线上用于拣选用的输送机常采用 钢丝网 形式的输送带。3螺旋输送机主要由 螺旋 、 驱动轮 和 轴承 构成。 它的主要输送元件螺旋体，也称为 蛟龙 。常见的螺旋形式有 实体螺旋 、带式螺旋 、 叶片式 和 齿形 等四种。其中，输送粉体物料时采用 实体 式，它的螺距与螺旋直径比为 0.8 ，输送黏性物料时采用 带 式螺旋，它的螺距直径比为 1 。当输送过程需要对物料进行混合作用时，可以采用 叶片式 或 齿轮式 螺旋，它们的螺距与螺旋直径比为 1.2 。 4食品工厂中，常用采用 斗式、悬挂式、带式、气式

20、、螺旋 等装置和机械对固体物料进行输送。5食品厂输送食品物料的离心泵常称为 卫生 离心泵，主要用于输送 液体介质 和 低浓度 的料液。 离心泵的叶片形式常有2片 、 3 片 和 4 片 三种，用于食品物料的离心泵的叶片常为 2 片 式和 3片 式两种。6. 为了满足输送量的要求，可以从 转速 、 叶轮直径 和 阀门 三个方面来实现流量输送的调节要求。为了使离心泵正常运行，开机前必须保证 泵内灌满料液 。一般离心泵不宜用于输送温度超过 80 的料液。非自吸式离心泵的进料口必须 低 于贮料罐的 液面下 。7较黏稠的食品液料可以用柱塞泵 螺杆泵 正位移泵进行输送。 螺杆、柱塞 、齿轮、 罗茨等多属于

21、这类泵。 8要使低黏度食品料液获得高压头，可以采用 柱塞泵 ，这类泵有 单柱 和多柱 之分。为了使输送流量平稳，一般可采用 三柱塞 泵。选择题1.斗式提升机一般在_C_ _装料。.A. 中部 B. 上部 C, 下部 D. A和B2.饼干成型机中的饼干坯料常用 B 带输送，而在烘烤炉中则一般用 带输送。.A. 钢，布 B. 布，钢 C, 橡胶，钢 D. 钢，橡胶3.灌装包装线常采用 A 带式输送机输送容器。A. 链板 B. 网 C, 橡胶 D. 塑料4.果蔬预煮机一般采用 D 输送物料。.A. 网带式输送机 B.螺旋输送机 C, 斗式输送机 D. A和B5.用于输送粉体物料的螺旋输送机宜采 B

22、螺旋体。.A. 叶片式 B.实体 C, 齿形 D. 带式6.为了使离心泵正常运行，开机前必须保证_B_.A. 关闭出口阀 B. 泵内灌满料液 C, 将泵的料液排出 D. A和C7.较粘稠的料液可以用 D 泵输送。.A. 离心 B. 齿轮 C, 螺杆 D. B和C8.改变旋转方向， B 泵不能获得反方向输送的效果。A. 离心 B. 齿轮 C, 螺杆 D. 转子9.输送肉糜可以采用 C 泵。.A. 滑板 B.离心 C, 螺杆 D. 柱塞10.离心泵的流量，可以通过 D 调节。.A. 转速 B.叶轮直径 C, 阀门 D. A、B和C对应题1找出以下输送带与加工设备对应关系，并将第二列的字母填入第一列

23、对应项括号中。 (B )1.钢带 A.果蔬清洗设备 ( A )2.钢丝网带 B.连续焙烤设备 ( D )3.帆布带 C.饮料瓶周转 ( E )4.板式带 D.饼干坯料的输送 (C )5.塑料带 E.灌装线上瓶罐输送2找出以下料斗与适用性之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。 ( E )1.圆柱形底的深斗 A.适用黏稠性大，沉重的块状物料 ( C )2.圆柱形底的浅斗 B.适用于粉状散粒状物料，输送速度高（2m/s） ( A )3.尖角形的斗 C.适用潮湿的，流动性差的粉粒状物料 ( B )4.挖取式装料 D.适用于大块，输送速度低（ 1m/s） ( D)5.撒入式装料 E.适

24、用干燥，流动性好，撒落性好的粉粒状物料3找出以下螺旋与适用性之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。 ( B )1.实体螺旋 A.用于韧性和可压缩性物料，螺距约为1.2直径 ( C )2.带式螺旋 B.用于输送干燥，小颗粒的或粉状料。螺距约为 0.8直径 ( A )3.叶片与齿形螺旋 C.用于输送块状或粘滞状物料。螺距约为直径 4找出以下标准代号与名称之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。 ( B )1.GB A.美国标准 ( E )2.ISO B.中国国家标准 ( A )3.3A C.国际乳业联合会标准 ( D )4.DIN D.德国标准 ( C )5.ID

25、F E.国际标准化委员会标准第三章本章小结对各种与食品加工过程相关的对象进行清洗是保证食品质量安全性的重要操作。大规模生产需要机械方式进行清洗的对象有原料、包装容器和食品加工设备三大类。 各种清洗机械一般运用化学与物理原理结合的方式对清洗对象进行清洗。 常见的原料清洗机械设备有滚筒清洗机、鼓风式清洗机和刷洗机等。它们分别运用滚筒的转动、空气鼓泡作用和刷子的洗刷作用，使食物表面污染物剥离，但多需要与浸洗和喷洗结合。 自动洗瓶机主要用于回收旧瓶清洗，可分为单端式和双端式两种。清洗流程由冲洗、浸泡等手段选择性组合而成，并且均采用液体温度逐渐升高和降低及能量回收利用的设计模式。从使用角度看，单端式和双

26、端式特点各有长短。 CIP是对食品加工设备进行现场清洗的意思。CIP系统通常由清洗液（包括净水）贮罐、加热器、送液泵、管路、管件、阀门、过滤器、清洗头、回液泵、待清洗的设备以及程序控制系统等组成。 多数加工设备采用固定式CIP清洗。对于特殊的设备可采用移动式进行CIP清洗。CIP清洗过程可采用人工或自动方式控制，两者在系统设备投资方面有很大差异。简单和小规模生产线的清洗可采用人工控制方式；设备规模大、流程复杂和设备数量多的生产线CIP清洗宜采用自动控制。思考题1.分析讨论水果加工过程中，哪些对象宜用机械方式进行清洗。答：需要进行清洗的对象有：（1）食品原料：食品原料在其生长，成熟，采收，包装和

27、贮运过程中，会受到尘埃，砂土，肥料，微生物，包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。（2）加工设备：因为在使用过程中其表面可能会结垢，从而直接影响操作性能和产品的质量以及设备中的食物残留物会成为微生物的繁衍和产生不良化学反应，会带来安全卫生质量问题，所以食品加工设备必须得及时或定期的清洗。（3）包装容器：果汁所用的玻璃瓶装，因瓶子多数情况下是回收使用的。会带有食品残留物和各种其他污染物，即使一次性使用的包装容器在制造，存放和运输过程中不可避免会带上污染物。因此，包装前必须清洗。（4）加工场所和生产人员：他们都会带有污染物和微生物。因此生产前必须清洗。2.举例分析讨论不同类型果蔬宜采用的

28、清洗机的型式。有代表性的果蔬原料清洗设备：滚筒式清洗机: 这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机, 常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。鼓风式清洗机:特别适合桑葚、黑莓等柔软易损坏的水果清洗刷洗机和刷果机。判断题1.CIP 是对设备进行就地拆洗的意思。2.CIP 清洗专用装置只能固定在同一个位置。3.喷头是所有 CIP 系统的必备部件。4.所用 CIP 清洗系统的管路中物料流向必须采用自动切换阀。5.SIP 是对设备进行就地杀菌的意思。6.食品物料只能采用水为清洗介质进行清洗。 7.双端式自动洗瓶机卫生条件和空间利用率优于单端式。8.单端式自动洗瓶机主要用于新瓶的清洗。 9.目前滚筒清洗

29、机的滚筒多采用大齿轮驱动。10.鼓风式清洗机须与空气压缩机配合才能运行。填空题1食品工厂中需要清洗的对象有 原料 、加工设备 和 包装容器 三大类。用于清洗这些对象的设备常采用 物理洗 、化学洗 和 物理化学结合洗 等方法清洗。一般一台设备可同时结合一种以上的清洗方法。 2全自动洗瓶机的清洗过程一般要经过 预冲洗、预浸泡、 洗涤剂浸泡，洗涤剂喷射，热水预喷及热水喷射等清洗步骤。为了去除瓶内黏附性物，可以采用浸泡 或 刷洗 清洗方式。3CIP系统一般包括 清洗液（包括净水）贮罐、加热器 、送液泵 、 管路 、 管件 、阀门 、过滤器 、清洗头 、回液泵 、待清洗的设备 以及 程序控制系统 等部分

30、。 4影响CIP清洗效果的因素有：（1） 动能 （以Re来衡量,从壁面淌下薄液的 Re 大于200 ；管道线的 Re 大于3000 ；但管道线 Re 大于 30000 为效果最好）；（2）热 能（在一定的流量下， 温度 上升，可提高Re，污物与洗涤溶液的化学反应速度 增大 ；增大污物中 可溶 物质的 溶解 量）；（3）化学 能，主要来自 洗涤 剂。选择题1.利用CIP对 A 进行清洗不需要用喷头。 A. 片式杀菌机 B.贮奶罐 C.干燥室 D.布袋过滤器 2.CIP清洗效率与 D 关系最小。 A.洗液有效浓度 B.洗液流速 C.洗液温度 D.洗液贮罐形状 3.双端式自动洗瓶机卫生条件 A 于单端式,空间利用率 于单端式。 A.优, 次 B.优,优 C, 次,次 D. 次,优 4.为了对不同规格的空罐进行清洗，可采用 A 洗罐机。 A. GT7D3型 B. LB4Bl型 C. A和B D. 旋转圆盘式5.自动洗瓶机，可同时采用 C 。 A.喷洗和刷洗 B.浸洗和刷洗 C.浸洗和喷洗6.为了贮罐内壁进行全方位清洗，可采用 D 喷头。 A.固定式 B.单轴旋转式 C.双