食品加工机械与设备复习

张紧装置：重锤式、螺杆式、压力弹簧式斗式提升机的装料方式为挖取式和撒入式，卸料方式可以分为离心式、重力式、离心重力式螺旋叶片的面型：实体面型、带式面型、叶片面型气力输送的类型可分为：悬浮输送、推动输送气力输送装置主要由供料器、输料管系统、分离器、除尘器、卸料器、风管及其附件和气源设备等部件组成泵的种类按工作原理的不同可分为离心式、旋转和往复式三种类型清理机械可进行如下的分类：除石机、除草机、除铁机、过滤器全自动洗瓶机的分类：单端式、双端式CIP的定义：不用拆开或移动装置，即可用高温、高浓度的洗涤液，对装置加以强力的作用，把与食品的接触面洗净的方法CIP装置的特点：a清洗效率高b卫生水平稳定c操作安全d节省劳动力e节约清洗剂、水、蒸汽等的用量f自动化程度高g能增加机器部件的使用年限筛分效率:η=G′Gx｛η-筛分效率（%），G-筛分物料总量（kg），G’-筛过物料总量（kg），x-可筛过的质量分数（%）｝筛面组合的三种组合方式：筛余物法、筛过物法、混合法传动装置的传动方式是摩擦轮传动颗粒形状分级设备的两种类型：碟片式精选机、滚筒式精选机机械分离方法主要有：过滤、沉淀、离心分离因数：α=Rw2/g{α-分离因数，w-转鼓回转角速度，R-转鼓半径（cm）,g-重力加速度（cm/s2）}离心机的分类（按离心机的离心分离因数大小）：常速离心机、高速离心机、超高速离心机过滤的程序一般分为过滤、滤饼洗涤、滤饼干燥、滤饼卸除四个阶段膜分离技术所包含的方法有超滤、反渗透、电渗析、微孔过滤超临界流体：如果流体被加热或被压缩至其临界温度和临界压力以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体性质，同时还保留有气体性能，这种状态的流体称为超临界流体。带式输送机具有工作速度范围广、输送距离长、运输量大、生产效率高、输送中不损伤物料、所需动力不大、工作连续平稳、结构简单可靠、使用方便、维护检修容易、无噪声、能够在全机身中任何地方进行装料和卸料等特点。主要缺点：倾斜角度不宜太大，不密闭，轻质粉状物料在输送过程中易飞扬等。固体混合的原理：固体物料主要靠机械外力产生流动引起混合。固定容器式混合机的分类:按搅拌机主轴的位置分：水平轴和垂直轴式按搅拌器的结构型式分：卧式螺带式混合机、卧式桨叶式混合机、立式搅龙混合机、行星搅龙混合机真空浓缩的原理：溶液受热时，溶剂分子获得动能，当某些溶剂分子获得的能量足以克服分子间的吸引力时，溶剂分子就会逸出液面浸入上部空间，成为蒸气分子。如果热能不断供给，生成的蒸汽被不断地排除，则可打破溶剂气相与液相之间化学式的平衡，溶剂的汽化将持续进行。这种将溶液加热至沸腾，使溶液中部分溶剂汽化并排除的过程就是蒸发。食品产品的浓缩，大多采用蒸发的方法进行。对物料浓缩，结合设备特点应考虑的有：1）物料的热敏性2）物料对设备的腐蚀性3）物料在浓缩过程中粘稠度的变化4）物料在传热界面上的结垢性5）物料在沸腾时形成泡沫的特性6）物料的结晶性真空浓缩设备根据加热器结构形式分为薄膜式和非膜式薄膜式：指料液在蒸发时呈薄膜状蒸发非膜式：指料液蒸发时，在蒸发器内聚集在一起，只是翻过或在管间流动，形成大蒸发面。各效浓缩设备根据溶液与蒸汽的流动方向不同，有并流法、平流法、逆流法、错流法商业杀菌：指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，但它们在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的，这种杀菌要求称商业杀菌或灭菌。杀菌方法：巴氏杀菌法、高温短时杀菌法、超高温瞬时杀菌法床层存在的三种状态：固定床、流化床和气流输送冷冻干燥基本的原理：水在不同的温度下都具有不同的饱和蒸气压。若固态的水在低于温度所对应的饱和蒸气压环境中，可从固态不经过液相而直接升华。根据这一原理，可以先将湿物料冻结至冰点以下，使原料中的水分变为固态冰，然后采用比次温度下的饱和蒸气压更低的真空度（一般采用饱和蒸气压的1/2~1/4的真空度）将冰直接转化为蒸汽而除去。物料即被干燥。沸腾干燥的基本原理：沸腾干燥是在干燥物料时，热空气既是流化介质，有是干燥介质，而被干燥的物料在热空气流中一方面被吹起、翻滚、互相混合和摩擦碰撞，另一方面又在进行传热和传质，从而达到干燥的目的。带式输送机的结构和工作原理：工作时，在传动机构的作用下，驱动滚筒8作顺时针方向旋转，借助驱动滚筒8的外表面和环形带6的内表面之间的摩擦力的作用使环形输送带6向前运动，当启动正常后，将待输送物料从装料漏斗3加载至环形带6上，，并随带向前运送至工作位置。当需要改变输送方向时，卸载装置7即将物料卸至另一方向的输送带上继续输送，如不需要改变输送方向，则无须使用卸载装置7，物料直接从环形输送带6右端卸出。(全自动洗瓶机)单端式的工作原理：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℃，在此对瓶进行初步清洗与消毒。预泡后的瓶子到达第一次洗涤剂浸泡槽7此处洗涤温度可达70~75℃。通过充分浸泡，使瓶子上的杂质溶解，脂肪乳化。当瓶子运动到改向滚筒10的地方升起并倒过来时，把瓶内洗液倒出，落在下面未倒转的瓶子外表，对其有淋洗作用。在洗涤喷射区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次洗涤剂浸泡槽8中，其主要目的是使瓶上未被取出的少量污物充分软化溶解。从第二次洗涤剂浸泡槽出来的瓶子，依次经过第一次热水喷射区6、第二次热水喷射区5、温水喷射区4,、冷水喷射区3、新鲜水喷射区2对瓶子上的洗液进行清洗，并降低瓶子温度。最后，洗净的瓶子由出瓶处出瓶。碟式离心机的工作原理：分离机高速旋转，在其转鼓内形成一个强大的离心场，当待分离的料液进入转鼓后，就受到这个强大的离心力场的作用。由于不同物料的密度存在着差异，密度较大的重组分受到了较大的离心力的作用，这样，它就沿着锥形碟片下表滑移出沉降区，进入混流过渡区，再经此区内洗涤水的洗涤，汇聚喷嘴，最后通过喷嘴排出机外；而轻组分因受到离心力较小，由于浮力的作用而移向碟片锥顶小端，最后汇聚向心泵室，由向心泵排出机外，从而完成整个分离过程。碟式离心机的操作：碟式离心机是高速旋转的离心机，回转离心力极大，操作中，要注意安全。开机前，分离机必须按规定进行细致的清洗和正确的装配，已达到动平衡状态，并且在每次开机前认真检查转鼓的转动是否灵活，各机件是否锁紧，刹车是否处于松开状态，察看机座的油箱油面是否处于玻璃刻度位上，要防虚油面的产生，若停机12h以上，开机前应将排油螺栓旋松几圈，排出可能沉降的水分。工作时，转鼓以4000r~7000r/min的转速旋转，料液由转鼓上部中央的进料口进料，经位于中央转轴旁边的通道加入，到达鼓底后，由最下面碟片的开孔处折向上方，分配至各碟片间的空间进行分离，由于轻、重液存在密度差，在惯性离心力的使用下，重物料向外侧位移，轻液被迫向内侧移动，由于碟片的间隙较少，两种物料迅速到达上下碟片的壁面，在碟片间的狭小空间内以反向移动，重液沿上碟片的下壁面向外并向下，轻液沿下碟片的上壁面向内向上。（如左图所示）三足式离心机的工作原理：三足式离心机是一种过滤式离心机，鼓壁上开孔，覆以滤布，将待处理浆料注入其中随鼓壁一同旋转，液体受离心力后穿过滤布及壁上的小孔排出，而直径大于滤布孔隙的固体颗粒则被截留在滤布上形成滤层。板框压滤机的结构和工作原理：滤板和滤框的右上角均有小孔压滤机组装后，这些小孔就形成滤浆进料的通道。滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固体颗粒被滤布截留，在框内逐渐形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板的的沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出。（如下图）升膜式浓缩设备的原理：料液自加热器的底部禁入管内，加热蒸汽在管外将热量传递给管内料液，在加热和减压真空状态下，料液迅速汽化，产生二次蒸汽，并以80~200m/s的速度带动浓缩液沿管内壁成膜状上升，在上升过程中，逐步形成上多下少的爬膜工作状况而渐次加热浓缩，在管顶部则呈喷雾状，并以较高速度浸入汽液分离器，在离心力作用下与二次蒸汽分离。（如下图）喷雾干燥机械的原理：在干燥塔内充满热空气气流，液状物料通过塔顶的雾化器雾化呈直径10~100um的雾滴，液滴与热风气流接触后，在瞬间进行强烈的热交换和质交换，水分迅速被蒸发并被空气带走，产品干燥后形成微细粉末，由于重力作用，大部分沉降与底部进行产品收集。热风与雾滴接触后温度显著降低，湿度增大，作为废气排出，其中夹带的少量微粒用回收装置回收。喷雾干燥的3个阶段：预热阶段：将浓缩液分散成细小的微滴等速阶段：将细小微滴与热气流混合，使水分迅速蒸发减速阶段：将干燥的粉粒颗粒从干燥空气中分离出来喷雾干燥的特点优点：1）干燥速度快2）产品质量好3）工艺简单、控制方便4）生产率高缺点：1）设备较复杂，占地面积大，一次性投资较多2）能耗大，热效率不高，动力消耗大3）回收被废气夹带的成品粉末的装置复杂4）干燥室内壁易于粘附产品，腔体体积大，清洁的情节工作量大雾化器分类：压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器、声波和超声波雾化器高压均质机的工作原理：利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙而受到强大的剪切力、对金属部件高速冲击而产生强大的撞击力，因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等综合力的作用，把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浊液。通过均质将食品原料的浆、汁、液进行细化、混合，从而可以大大提高食品的均匀性，防止或减少液状食品物料的分层，改善外观、色泽及香味，提高食品质量。胶体磨的工作原理：胶体磨又称为分散磨，工作构建由一个固定的磨体（定子）和一个高速旋转的磨体（转子）所组成，两磨体之间有一个可以调节的微笑间隙。当物料通过这个间隙时，由于转子的高速旋转，使附于转子面上的物料速度最大，而附于定子面上的物料速度为零。这样产生了急剧的速度梯度，从而使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动，而产生了超微粉碎作用。