食品机械思考题

1绪论食品机械与设备的发展趋势：1．标准化、系列化和通用化；2．新工艺、新结构和新材料引入；3．自动化程度提高；4．卫生水平提高，外观造型更优美。食品加工业的特点：原料特点，天然，易腐败无能品种原料产量易变天然（地区，气候，季节）产量质量原料为高分子化合物，化学物理性质复杂，常以粘胶态或流变态存在，加工和处理困难。通常要以色、香、味、形来评定的食品质量,其判定,鉴定方法比较复杂。食品成份品质易变,因此加工时对周围环境条件要求比较高。加工过程有严格的卫生条件要求，须遵守“食品卫生法”。食品机械中常用的材料：不锈钢、钢铁材料、有色金属材料、非金属材料。钢铁材料：在耐磨、耐疲劳、耐冲击力等方面有其独特的优越性仍大量地被应用于食品机械，特别是制粉机械、制面机械、膨化机械等。碳素钢用量最多，主要是45和A3钢。这些钢材主要用于食品机械的结构件。铸铁材料用得最多的是灰口铸铁，用在机座、压滚以及其他要求耐振动、耐磨损的地方。球墨铸铁和白口铸铁则分别被用于综合机械性能要求较高和耐磨性要求较高的地方。用材原则：①不应含有对人体健康有害的元素或与食品能产生化学反应的元素。②应有高的耐锈蚀性。③应易于清洗且能长期保持不变色。④应能在高、低温中保持较好的机械性能。食品工厂机械与设备特点：①门类多、品种杂、生产批量小，多属单机设备②食品工艺密切相关.③卫生保障:用连续、密闭的工序，材料；润滑系统。④清洗与拆装方便、CIP、良好的防潮性能。食品机械的分类：依据国标（GB7635一87）分为两大类：①通用食品机械；②专用食品机械。从授课角度来分：①食品输送机械与设备，如：连续运输机以及搬运装卸机械等；②食品加工的工艺设备，如：食品搅拌与捏合机械、食品成形机械、食品热交换设备以及食品容器等；③食品加工的辅助设备如：定量供料机械、通风换气设备、供水供汽装置以及包装机械等。本课程拟介绍的主要食品机械：输送机械、分离机械与设备、混合均质设备、热处理与杀菌设备、浓缩设备、干燥设备、装料与包装机械设备、冷冻设备。通用食品机械：食品泵、离心机、过滤机、均质混合搅拌机、破碎机、压榨机、分选机、干燥机、清洗热交换器、浓缩蒸发设备、脱气机、杀菌机、食品容器（锅、罐、塔、槽等）、阀门和管道等。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、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、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、乳品加工机械、茶叶加工机械、蛋品加工机械、制糖机械、制盐机械以及烟草加工机械等。第一章物料输送设备1、机械输送设备有几种？答：斗式提升机、皮带运输机、螺旋输送机。2、带式输送机的张紧装置有哪几种？看带式输送机结构图简述其工作原理。答：张紧装置的作用是给胶带一定张力，防止胶带在鼓轮上打滑。常用的张紧装置有重锤式和螺丝拉紧式两种。2型式：螺旋式－－利用螺杆拉(压)力；重锤式－－利用悬垂重物的重力；小车式－－两种作用。结构：主要由封闭的输送带、传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、清扫器及驱动装置等组成。原理：利用一根封闭的环形带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩擦力随带前进，到另一端卸料。3、请说明斗式提升机的构造和原理（料斗布置形式和装料形式、卸料方式）。答：斗式提升机由主动轮、卸料口、料斗、输料带、从动轮、进料口、外壳、电动机构成。料斗有深斗、浅斗和尖角形三种类型，料斗布置形式有料斗疏散和料斗紧密两种。装料方式：分掏取式和喂入式两种。卸料方式：①离心式卸料：适用于粒状较小而且磨损性小的物料；②重力式卸料：适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料；导轮式、导槽式。•③离心重力式卸料：适用黏度较大、纤维状物料或潮湿的不易甩出的物料。4、螺旋输送机的工作原理和适用的物料。P5答：适用物料：松散的粉状或小颗粒状需要密封运送的干湿物料。5、气流输送流程有几种方式？答：根据设备组合不同，气流输送装置可分为：真空输送（吸入式）、压力输送和压力真空输送（混合式）。3★6、气力输送装置主要由哪几部分组成？答：气力输送装置主要由供料器、输料管道及管件、分离器、卸料器、风机、除尘器和吸嘴等组成。7、真空吸料装置的工作原理是什么？答：工作时，系统的输料段内处于负压状态，物料被气流携带进入吸嘴，并沿输料管移动到物料分离器中，在此装置内，物料和空气分离，而后由分离器底部卸出，而空气流被送入除尘器，回收其中的粉尘，经过除尘净化的空气排入大气。8、食品厂常用泵有哪几种？答：食品厂常用泵有：离心泵，螺杆泵、齿轮泵等。A.离心泵：在乳品厂应用的离心泵叫离心奶泵，与液体接触部分，均由不锈钢制造，确保食品卫生，故又称卫生泵。原理：多级离心。B.螺杆泵：利用一根或数根螺杆的相互啮合使空间容积发生变化来输送液体。目前，食品厂中大多是单螺杆卧式泵，用于高粘稠液体及带有固体物料的酱体的输送。如在蕃茄酱连续生产流水线上常采用此泵。C.齿轮泵：回转容积式泵，在食品厂中主要用来输送粘稠液体，如油类、糖浆等。★9、画出旋风分离器的结构简图并说明其分离过程。P17答：★10、风机分为哪几种？答：风机被用来压缩与输送气体，根据气体压缩后可达到的压力不同，可分为：压缩机(0.3MPa)鼓风机(0.1－0.3MPa)通风机(1-15KPa)。11、气力输送系统由哪五部分组成？答：⑴供料器：吸嘴、旋转加料器；⑵输料管⑶分离器：容积式分离器、离心式分离器⑷空气除尘器：离心式除尘器、布袋式过滤器、洗涤式除尘器⑸风机或真空泵第二章原料预处理机械与设备清洗所用的机械分三类：①原料清洗用，如洗水果机；②包装容器清洗用，如空瓶清洗机；③器皿清洗用，如器皿清洗机等。4常用的清洗液有以下几种:①冷水：不损伤原料的品质。②热水：温度以不损伤原料的品质为宜，有杀菌作用。③蒸汽：如制糖时用离心分离机分离结晶糖，须用蒸汽清洗去掉表面的不纯物及糖蜜，而糖的水分并不增加。④药剂溶液：除去原料残留农药常见的清洗方法是：①浸泡：在静止水或流动水或其他溶液中浸泡。②喷淋：适合大多数产品的清洗，但要注意选择好喷水压力和水雾分布型式。③冲洗：在高速水流中靠物料间摩擦、碰撞等清洗物料。④刷洗：通过刷棍等部件刷洗物料。常见的清洗设备：浮洗机、洗果机、鼓风式清洗机、滚筒式清洗机。半机械式洗瓶装置：浸泡槽、刷瓶机、洗液槽、冲瓶槽、沥干器。全自动洗瓶机：瓶子一般需要经过预浸泡、多次洗液浸泡、洗液喷射、热水喷射、温水喷射、冷水喷射及净水喷射等过程进行洗涤。肉类原料预处理设备：盐水注射机、滚揉机、充填机（活塞式充填机、真空充填机、结扎机。）清理：系指清除异物或杂质。清理工作可以用手拣、洗涤、风选、筛选、磁选、光选等方法来进行。分级：系指把清理过的产品按质量不同分离开来,其质量可按照尺寸、形状、密度、结构和颜色来划分。定级：指按商业价值和用途划分品级,与物理分级时所公认的考虑因素相比,定级取决于更多的因素。定级所考虑的因素：(一)物理特性:含水量、单元尺寸、单元重量、结构、颜色、杂质、形状。(二)化学特性：成分分析；酸败情况,自由脂肪酸指数(用于含油脂的物料)；气味和味道。(三)生物学特性:发芽情况；虫害的种类和数量；霉菌损害的种类和数量；细菌数量。①空气动力学特性的不同--气流清选法；②颗粒大小的不同--筛选法；③颗粒形状的不同--精选；④比重的不同--干法比重分选和湿法比重分选；⑤磁性的不同--磁选法；⑥弹性的不同--撞击法；⑦颜色的不同--光电分选法。1、简述粒状原料密度除石机的工作原理。P45答：应用振动和气流作用原理，按物料组成的密度不同进行分选。2、常用的精选机有哪两种？精选的工作原理是什么？答：形状精选机械、光学分选设备、静电分选装置。⑴碟片式精选机原理：碟片在粮堆中运动时，短小的颗粒嵌入袋孔被带到较高的位置，因此把5收集短小颗粒的斜槽放在适当高度的位置上，就能将短小颗粒分离出来。⑵滚筒式精选机原理：主要构件是一个内表面开有袋孔的旋转圆筒。长粒物料不能进入袋孔，在进料压力和滚筒倾斜的影响下向滚筒另一端移动流出，短粒物料则嵌入袋孔被带到较高位置，落入中央收集槽中，螺旋输送机送出从而得到分离。3、看振动筛机构图，简述其工作原理。答：振动筛工作原理：利用速度和加速度作周期变化的筛面，使物料在筛面上产生相对运动，筛面配备以适当的筛孔，同时在风道里运用适当的气流速度，按谷物和杂质粒度大小和悬浮速度的不同进行分离的。4、光电色选机由哪四部分组成？答：供料系统、检测系统、信号处理系统和剔除系统。5、常见的筛面运动方式有哪些？答：（l）静止倾斜筛面:物料靠自重在筛面作直线滑动，小于筛孔的颗粒通过筛孔进行分离。这种筛子因物料相对筛面的运动路程（筛程）较短，筛分效率较低。（2）往复振动筛面:筛面作往复直线运动，物料沿筛面作往复滑动。筛程较长。可用来清除物料中细小杂物，其筛分效率及生产率均较高。（3）高速振动筛面：筛面在垂直平面作圆形或椭圆形平动，也可以作直线运动，物料在筛面上作小的跳动，颗粒不易堵塞筛孔。（4）回转筛面：筛面在水平面内作圆运动。物料在筛面上作螺旋线运动，筛程最长。筛分效率及生产率均较高。（5）旋转筛面：筛面呈圆筒形或多角筒形，绕一倾斜轴旋转，物料在筛筒内作翻转运动而被筛选。因物料只与部分筛面接触，因而筛分效率较低，适用于物料的初清理。6、按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为哪三种？答：按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛。7、影响筛分效率的因素有哪些？答：（1）筛面上物料层厚度；（2）筛下颗粒百分含量、颗粒级配和形状；（3）物料含水量；此外，筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛分效率。8、大麦粗选机（振动筛）是一种由筛选和风选结合的清理设备。9、气流清选除杂的原理是什么？答：当PG时,dV/dt0,物料向上运动；当PG时,dV/dt0,物料向下运动；当P=G时,dV/dt=0,物料在气流中既不上升也不下降,而呈悬浮状态,那么这时的气流速度V为该物料的悬浮速度。物料的悬浮速度是气流清选的主要理论依椐。由于谷粒与杂质的密度、大小和阻力系数不同，其选悬浮速度也不同，因此，只要控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度，而小于谷粒的悬浮速度，10、水果成熟度可以利用水果的什么特性来鉴别，而水果内部质量的好坏可以利用水果的什么特性进行检测？答：水果成熟度可以利用水果的光反射特性来鉴别。水果内部质量的好坏可以利用水果的透光特性进行检测。吸收11、用于筛分操作的筛面按其构造不同分为哪三种？答：用于筛分操作的筛面，按其构造不同分为三种：栅筛、板筛和编织筛。12、名词解释：筛选、食品物料的光学特性。答：筛选：根据物料粒度的不同，利用一层或数层静止的或运动的筛面对物料进行分选的方法。食品的光学特性：指物料对投射到其表面的光产生反射、吸收、透射、漫射或受光照后激发出其他波长的光的性质。物料是由许多微小的内部中间层组成的，不同食品物料的物质种类、组成不同，因而在光学特性方面的反映也不尽相同。6★气流清选:利用物料的空气动力学特性特性进行分选的方法叫气流清选。★空气动力特性：是指不同尺寸、形状、密度的物料与空气产生相对运动时受到空气的作用力也不同，以致它们在外力（包括空气作用力、重力及浮力）作用下表现出不同的运动状态。第三章切割与粉碎设备1、固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？答：（1）挤压：物料在两个工作构件之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。应用：脆性物料；若物料具韧、塑性，经挤压可得到片状产品，麦片等。（2）撞击物料在瞬间受到的外来的冲击力而被粉碎。应用：多数物料都可用。（3）折断物料在两个工作构件间承受弯曲应力而被折断。应用：硬、脆度大的块状或条状物料，如豆饼。（4）研磨物料在两个相对滑动的粗糙工作表面之间受到摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。应用：小块物料或韧性物料。（5）剪切物料受到相对运动的两个构件端面的作用而被切断。应用