食品机械与设备

食品机械与设备学时：50主讲：王霞食品机械与设备大纲绪论•第一节食品机械的分类•第二节我国食品机械工业现状•第三节我国食品工业与食品机械制造业的未来第一章输送机械与设备•第一节固体输送机械与设备•1.带式输送机•2.螺旋式输送•3.斗式提升机•4.气力输送装置第一章输送机械与设备•第二节液体输送机械与设备•1.离心泵•2.螺杆泵•3.齿轮泵•4.真空输送装置第一章输送机械与设备•第一节固体输送机械与设备•1.带式输送机•2.螺旋式输送•3.斗式提升机•4.气力输送装置第二章清洗和原料预处理机械与设备•第一节清洗机械•1．镀锡薄钢板空罐清洗机•2．全自动洗瓶机第三章分离机械与设备•第一节分离机械与设备•1.剥壳去皮•2.果蔬去皮机•第二节压榨机械•1.打浆机•2.果蔬榨汁机•第三节离心分离机械•1.牛奶分离机•2.其它分离机第四章混合和搅拌及均质机械与设备•第一节概述•第二节液体搅拌机械•1.搅拌装置•2.搅拌器构造与安装形式•第三节粉料混合机械•1.固定容器式粉料混合机•2.回转容器式混合机•3.影响粉料混合机工作性能的主要因素•第四节均质机•1.高压均质机•2.高剪切均质机•3.胶体磨第五章原料及半成品的热处理机械与设备•第一节热交换设备•1.列管式热交换器•2.片式热交换装置•第二节预煮机械与设备•1.夹层锅•2.链带式连续预煮机•3.螺旋式连续预煮机第六章真空浓缩设备•第一节分类与选择及操作流程•第二节单效真空浓缩设备•1.中央循环管式浓缩锅•2.盘管式浓缩锅•3.夹套加热室带搅拌单效浓缩装置•第三节升膜式、降膜式浓缩设备•1.升膜式、降膜式浓缩设备•2.双效降膜式浓缩设备•第四节真空浓缩装置的附属设备•1.捕集器•2.冷凝器•3.真空装置第七章干燥机械与设备•第一节喷雾干燥设备–喷雾干燥的分类和比较–喷雾干燥设备流程–喷雾干燥设备设计与计算•第二节其它干燥设备–滚筒式干燥机–升华冷冻式干燥机–沸腾干燥装置–红外辐射干燥装置–微波干燥装置第八章排气及杀菌机械与设备•第一节排气机械与设备•齿盘式排气箱•链带式排气箱•第二节杀菌机械与设备•1.立式杀菌锅•2.卧式杀菌锅•3.回转式杀菌设备•4.常压连续杀菌设备•5.静水压连续杀菌设备.•6.高温短时杀菌设备•7.软罐头食品的杀菌设备•第三节CIP装置•1.CIP的定义和特点•2.CIP的结构•3.CIP的操作第九章食品成型与焙烤机械•第一节成型机械与设备•1.包馅机械•2.挤压成型机械•3.巻筒成型机•4.辊压切割成型机械•5.搓圆成型机•第二节焙烤机械第十章食品无菌包装机械•1.无菌包装的基本原理•2.无菌包装过程设备第十一章典型食品生产线•第一节果蔬加工生产线•1.浓缩苹果汁生产线•2.鲜榨苹果汁生产线•3.果蔬脆片生产线•第二节牛奶加工生产线•1.巴氏消毒奶生产线•2.冰淇淋生产线•3.脱脂奶粉生产线•第三节方便食品生产线•1.方便面生产线•2.方便粥生产线•3.面包生产线•第四节天然资源有效成分提取生产线教材和教学参考书1、《食品机械与设备》马海乐主编中国农业出版社出版2、《食品加工技术装备》张裕中主编中国轻工业出版社出版3、《食品工厂机械与设备》无锡轻工业学院主编轻工业出版社出版4、《乳品技术装备》武建新主编无锡轻工业出版社出版5、《粮食输送机械》戴光皓主编河南科学技术出版社出版6、《农产品加工机械与设备》北京农业工程大学出版7、《食品工业化干燥》[英]ChristopherG.J.Bakera著中国轻工业出版社出版8、《冷藏和冻藏工程技术》[英]CliveV.J.Dellino著中国轻工业出版社出版概论食品机械的现代化程度是衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志。第一节食品机械的分类按照食品的种类和行业的不同，可以分为：粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品加工设备、饮料加工设备和食品加工中废弃物综合利用设备等。按照食品加工的单元操作的不同，可以分为：食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉碎机械、食品分离机械、食品混合机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械等。第二节我国食品机械工业一、我国食品机械工业的发展现状99年全国专业食品加工机械企业约有2100多家，工业总值150亿元，产品品种约2300多种，已能不同程度的装备食品工业的23个行业，并已成为机械工业的十大产业之一。已经形成一批不仅能够满足国内市场的需要，而且能打入国际市场的优良产品。二、我国食品机械工业与国外先进技术水平的差距具体表现在以下几个方面：（一）产品质量方面发达国家的食品机械产品无论从内在质量还是外观质量都大大超过我国的食品机械产品。内在质量主要表现在产品性能差、关键零部件和易损件寿命短、稳定性和可靠性差；外观质量主要是造型不美观、表面粗糙。（二）产品技术水平方面国外食品机械在技术上的先进性主要表现在：①基础工业通用技术的先进性及不同技术的有效组合；②高新技术的推广应用。发达国家食品机械工业的主要特点是高新技术实用化、产品节能化，以及食品加工生产线安全卫生、运行可靠、高度机械化和自动化。我国食品机械主要产品中，技术水平60％处于发达国家20世纪60年代末、70年代初的水平，20％处于70年代末、80年代初的水平，只有5％～10％达到了80年代末、90年代初的水平。从整体上讲，产品的技术水平比发达国家落后约20年。（三）产品种类方面目前国外食品机械产品品种有3000多种，成套数量多，基本上可满足当前食品工业的需要。我国食品机械产品的品种及成套数量都较少，新产品的开发还处于跟在发达国家之后进行消化吸收的阶段。（四）行业科研水平方面发达国家食品机械企业科研开发费用占企业销售额的8％～10％，科研人员占企业总人数的比例也相当高，而我国食品机械的科研与开发能力十分薄弱，大部分企业基本上没有自己的科研力量，科研投入平均不到销售额的1％第三节我国食品工业与食品机械制造业的未来根据我国食品机械产品品种的发展速度和各部委组织的食品机械新产品攻关项目数初步预测，2010年食品机械产品将达到2800多种一、今后一个时期，我国食品机械工业的发展重点（一）粮油加工设备发展能提高大米、面粉得率，降低杂质含量的技术和装备；适当发展免淘米、珠光洁米、专用粉、杂粮精加工的技术和装备；发展粮食深加工和综合利用的技术和装备；发展膨化等油脂浸出工艺、油脂精炼和豆粕低温脱溶技术与装备；开发并应用棉籽、菜籽的脱毒技术与装备；发展大豆加工和综合利用设备。（二）淀粉加工设备我国淀粉机械应在提高生产能力和技术水平上狠下工夫。解决好关键主机和设备成套方面的问题。进一步加大薯类资源开发和综合利用，应全面开发马铃薯全粉的生产设备及开发利用马铃薯全粉生产系列食品的加工工艺和设备。（三）方便食品加工设备发展方便面、方便米饭、方便粥、方便米粉、膨化食品、馒头、包子、春卷、馄饨、饺子等方便主食加工成套设备。发展方便主食，各种蔬菜、肉、蛋、禽、水产品等速冻小包装相关设备。发展快餐、学生课间餐、营养餐、午餐等工业化生产装备。重点发展传统食品。保健、婴幼食品加工设备，也应注意发展各种休闲膨化食品加工设备。（四）果蔬保鲜与加工设备“十五”期间果蔬保鲜与加工设备仍有广阔的市场需求，应发展果蔬分级技术与装备；高得率的鲜榨果汁技术和设备；节能的浓缩技术和设备；速冻及脱水技术与设备；发展分离和提取果蔬资源（尤其是皮、籽等废弃物）中功能成分的技术与设备。发展全自动速冻食品加工成套设备及相关配套设备。（五）乳品加工机械我国乳品工业与世界其他国家还有很大的差距，这也预示着我国的乳品和乳品机械市场空间很大。我国的乳品机械应增加产品品种，提高关键产品的质量，发展国内急需消大型自动化生产线。建议今后开发的重点：①原料奶的自动质检、检测仪器，低温预处理有关设备，原料奶的贮藏设备，专用鲜奶检测仪器；②大中型乳品生产线实现微机自动化；③提高和完善均质机的技术性能和质量水平；④鲜奶生产的超高温瞬时杀菌设备、灭菌奶的无菌灌装设备及其与UHT设备的成套化；⑤牛奶的分离技术和设备；⑥高效率、低能耗的多次蒸发器；⑦奶粉二次干燥设备，大型奶粉生产线，小型奶酪加工设备。（六）肉类加工设备今后，应在增加产品品种、提高产品质量和技术水平上狠下工夫。大力发展熟肉制品和方便肉食品的加工设备，同时也要大力发展冷冻肉、分割肉、小包装肉等加工和包装设备。发展畜、禽屠宰的内脏、血、皮、骨、毛和各种腺体等的综合利用技术与设备，应用分离、提纯新技术，开发功能性、生理活性物质的加工设备。（七）饮料加工设备国产饮料机械基本能满足饮料加工业的一般要求，尚不能完全满足饮料工业发展的需要。与发达国家相比，存在产品规格不全、成套性差、大型成套设备少、自动化水平不高、先进技术应用不多等差距。今后应加强目前缺门短项的单机（如浓缩、杀菌、香味回收等）新产品开发，加快新技术的应用，提高设备的可靠性、稳定性。（八）无菌包装设备无菌包装诞生于20世纪40年代，应用于60年代，发展于70年代，到90年代中，国外已有数十家生产各种无菌包装设备的公司，目前，国外发达国家的液体食品包装中，无菌包装已占65％以上，且每年以超过5％的速度增长。我国的无菌包装技术起步于70年代，到80年代末90年代初迅速地发展起来，从最初的引进国外成套无菌设备生产线及包装耗用材料到自主研究开发，我国的无菌包装技术经过了从无到有，并逐渐走向成熟的过程。二、食品加工业中高新技术配套装备的研究可应用于食品机械生产中新的食品加工技术主要有以下几种：（一）冷杀菌技术美国食品与药物管理局（FDA）1995年7月通过了Coolpure公司的冷杀菌法，该法适用于液态或可泵送食品的杀菌，采用短时高电压脉冲杀灭液体和粘性食品中的微生物。冷杀菌技术包括物理冷杀菌和化学冷杀菌。近年来发展较快的物理冷杀菌技术包括：超高压杀菌、脉冲电场杀菌、脉冲磁场杀菌、电子射线杀菌、强光脉冲杀菌等。目前有关冷杀菌的机理研究较多，开发了不少不同规格的小型试验设备，但技术实施的共同困难是设备的放大问题。（二）超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用某些物质（主要是一些低沸点、在常温常压下呈气态的物质）处于超临界状态下所具有的优良溶解特性，来分离混合物中目标组分的一种高新分离技术。我国已经研制出了萃取容积达1000L的超临界流体萃取设备，25L以下的试验设备比较普及，且性能基本可以满足试验的需要，生产型的设备还有待完善。我国已进口多套大型超临界流体萃取生产设备，单只萃取釜的容积最大达3500L。（三）超声波技术超声波技术在食品加工中有多种应用，例如超声强化革取技术、超声波均质机细化技术、超声波细胞破碎技术等（四）挤压技术挤压技术是借助螺杆挤压机完成输送、混合、加热、加压、质构重组、熟制、杀菌、成型等多加工单元，从而取代食品加工的传统生产方法。（五）真空技术真空技术在食品工业的应用潜力很大。目前食品工业普遍采用真空浓缩、真空包装、真空充氮气包装、真空贴体包装、真空干燥、真空油炸、真空熏蒸、真空输送、真空浸渍、真空冷却等技术。