食品机械重点章节

null---2009级食科系（解释权16#406）---2009级食科系（解释权16#406） 三．食品加工对机械设备的基本要求 力求用最低的成本造出最合用的食品生产机械设备，并能用这些机械设备以最低的成本制造出最合乎要求的各种食品。null（一）技术经济指标 1．单位生产能力 2．消耗系数 3．设备价格 4．管理费用 5．产品总成本 机械设备生产每单位重量或单位体积的产品所需消耗的原材料及能量。生产某种食品的速率一切经济效果的综合反映，也是食品厂选用机械的基本出发点劳动工资、操作维护及检修费用等null（二）要求 1．满足既定的食品工艺要求，反映工艺的适用性和先进性 2．机器结构的合理性、可靠性和耐久性 3．机器的能耗 4．卫生要求 null按工作原理和结构特征分为：泵真空吸料装置离心泵 螺杆泵 齿轮泵 第三章 食品输送机械与设备 第一节 液态食品输送机械null（二）主要部件 1、叶轮： 开式叶轮、半闭式叶轮、闭式叶轮 2、泵壳：内有一个截面逐渐扩大的蜗形通道，有的在叶轮和泵壳间安装一固定的导轮。 3、轴封装置 工作原理看课本吧二、螺杆泵二、螺杆泵单螺杆 双螺杆 多螺杆卧式 立式√√null（二）结构 主要部件：转子（螺杆）和定子（螺腔）封闭腔螺杆和橡皮套三、齿轮泵三、齿轮泵按啮合方式分：按齿轮形状分：√null（二）结构1 吸入腔 2 主动齿轮 3 排出腔 4 从动齿轮 5 泵盖第二节 固体物料输送机械第二节 固体物料输送机械 一、带式输送机（一般了解） 二、斗式提升机 三、螺旋输送机（一般了解） 四、气力输送装置null一、带式输送机 （一）特点 应用最广泛的一种，用于块状、颗粒状物料及整件物料的水平方向或倾斜方向的运送null（二）带式输送机的组成null 1.输送带 2.机架和托辊 3.驱动装置 4.张紧装置 5.卸料装置橡胶带、钢带、钢丝网带、塑料带、帆布带、板式带有单辊式和多辊组合式 上托辊（载运托辊） 下托辊（空载托辊）重锤式、螺杆式和压力弹簧式途中和末端抛射——传递动力二、斗式提升机二、斗式提升机按输送物料的方向分 按牵引机构的不同分 按输送速度分倾斜式垂直式皮带式链条式低速高速双链式单链式null（一）结构和工作原理 a.倾斜斗式提升机 nullb.垂直斗式提升机null装料和卸料方式 a.装料方式 挖取式撒入式nullb.卸料方式离心重力式重力式离心式null（二）主要构件 1.畚斗(料斗) 2.牵引件 深斗浅斗尖角形斗三、螺旋式输送机三、螺旋式输送机属于直线型连续输送机械，适用于需要密闭运输之物料 根据输送形式分为水平螺旋输送机垂直螺旋输送机四、气力输送装置四、气力输送装置运用风机（或其他气源）使管道内形成一定速度的气流，达到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。（一）气力输送原理（一）气力输送原理沉降速度vt： 粒子在静止流体中自由下落，最终达到匀速沉降时粒子的速度称为沉降速度，即作用与粒子的重力、浮力、阻力之和为零时的速度。 悬浮速度va： 当粒子的绝对速度为零时，即粒子在气流中保持静止或悬浮状态时的气流速度。 二者关系：vt = va ，但方向相反。null按基本原理分为悬浮输送和推动输送。（二）气力输送的类型悬浮输送吸送式压送式混合式nullnullnull（三）主要部件（三）主要部件1.供料器 2.输送管 3.分离器 4.除尘器 5.卸料器 6.风机：动力源吸嘴、固定式受料器旋转式、喷射式、螺旋式和容积式离心式 容积式旋转叶轮式离心式 袋式吸送式压送式 第四章 食品清理和分选机械与设备 第四章 食品清理和分选机械与设备 分选方法 1 按物料的宽度分选、分级 2 按物料的长度分选、分级 3 按物料的密度分选、分级 4 按物料的流体动力特性分选、分级 5 按物料的电磁特性分选 6 按物料的光电特性分选、分级 7 按物料的内部品质分选、分级 8 按物料的其他性质分级 第一节 食品原料的清理机械 第二节 振动分选机械 第三节 形状分级机械与设备 第四节 光电分选分级机械与设备 第五节 其他分选技术与设备null（三）除铁机（磁力除铁机） 主要工作部件：磁体 磁体分永磁式和电磁式 磁选设备分永磁溜管、胶带式除铁机和永磁滚筒null1.永磁溜管 永久磁铁装在溜管上边的盖板上。每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。工作时，散料从溜管上端流下，磁性物体被磁铁吸住。null2.永磁滚筒永磁滚筒主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和变速机构等组成。 磁芯圆弧面与滚筒内表面间隙小而均匀。第二节 振动分选机械第二节 振动分选机械筛分机械是一种根据颗粒的粒度及粒形，利用带孔眼的筛面对物料进行分选的机器。 自动分层现象（离析现象）： 密度小、颗粒大而扁、表面粗糙的物料浮在上层，密度大、颗粒小而圆、表面光滑的物料位于下层，中间层为混合物料。一、振动分选机械的基本知识一、振动分选机械的基本知识（一）筛分效率 筛分效率：实际过筛量与理论过筛量之比。null 物料组成（理论值）： 粗粒A—筛上成分细粒B—筛下成分A′—筛余物B′—筛过物实际结果（实际值）：null 影响筛分效率的因素： （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。null（二）筛面组合 1.筛余物法：先提细粒后提粗粒 2.筛过物法：先提粗粒后提细粒 3.混合法：综合二者的优点三、筛面运动方式三、筛面运动方式 (一)静止倾斜筛面 (二)往复振动筛面 (三)垂直圆运动筛面 (四)平面回转筛面 (五)滚动旋转筛面 六、滚筒分级筛六、滚筒分级筛（一）工作原理和特点 （二）主要构成 1、滚筒 2、支承装置 3、收集料斗 4、传动装置 5、淸筛装置 其主要构件是圆柱形筒状筛，收集料斗设在滚 筒下面，料斗的数目与分级的数目相同。 null 滚筒式分级机的主要性能参数 滚筒式分级机的主要性能参数 null圆筒筛式分级机示意图 串列式并列式同轴式第三节 形状分级机械与设备 二、颗粒形状分级设备第三节 形状分级机械与设备 二、颗粒形状分级设备（一）碟片式精选机工作情况碟片的袋孔1分离大麦和燕麦的袋孔 2分离荞子的袋孔null（二）滚筒式精选机 窝眼筒精选机 依据颗粒的长度分选 工作部件：窝眼筒null窝眼筒结构示意图种子分级种子清选1窝眼筒 2承种槽 3短物料螺旋输送器 4长物料螺选输送器 第四节 光电分选分级机械 与设备（了解） 第四节 光电分选分级机械 与设备（了解）一、基本原理 利用紫外、可见、红外等光线和物体的相互作用而产生的折射、反射和吸收等现象，对物料进行非接触式检测的方法。null 第五节 其他分选技术与设备 一、螺旋精选器（抛车） 从长颗粒中分离出球形颗粒进料斗放料闸门内抛道外抛道挡板隔板出口管道四、人工嗅觉检测系统四、人工嗅觉检测系统（一）基本组成 人的嗅觉系统：嗅觉细胞、嗅觉神经网络和大脑 电子鼻：传感器阵列和数据处理器null1、气敏传感器与气敏传感器阵列——“心脏” ⑴金属氧化物型半导体传感器（MOS） ⑵有机导电聚合物传感器（CP） ⑶质量传感器（石英晶体谐振传感器和声表面波传感器SAW） ⑷金属氧化物半导体场效应管传感器（MOSPET） ⑸红外线光电传感器（IR）null2、数据处理分析器 （二）应用 （三）发展方向第五章 食品粉碎机械与设备第五章 食品粉碎机械与设备第一节 食品粉碎理论 第二节 干法粉碎机械与设备 第三节 湿法粉碎机械与设备 第四节 食品切分机械与设备 第五节 果蔬破碎机械与设备第一节 食品粉碎理论第一节 食品粉碎理论一、粉碎的基本概念 粉碎：用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。 粒度：物料颗粒的大小。 块状物料：三维尺寸（长×宽×高） 片状物料：厚度 粉料类：颗粒个体直径或所通过筛孔的规格 浆料类：目数 茎秆叶类碎段：碎段长度null根据被粉碎物料和成品粒度的大小分：null粉碎前后的粒度比——粉碎比（粉碎度） 粉碎比:i=D0/ Di 粉碎前颗粒平均直径粉碎后颗粒 平均直径null粉碎操作工艺 ⑴按物料通过粉碎区的方式分:自由（重力作用自由落下）与滞塞（出口设置拦截物） 粉碎工艺 ⑵按物料在被粉碎过程中的状态分:干法（始终呈干燥松散状态）与（湿法悬浮于液态载体中） 粉碎工艺 ⑶按整个粉碎操作的工序配置划分:开路与闭路粉碎工艺 不配置专门控制成品粒度的设备设置分选装置控制成品粒度null三、粉碎能耗假说三、粉碎能耗假说（一）表面积假说：能耗与表面积增长成正比——超微粉碎和微粉碎 （二）体积假说：能耗与体积成正比——粗、中碎 （三）裂缝假说：能耗与裂缝长度成正比——粉碎物粒度1-10mm （四）粉碎能耗的统一公式第二节 干法粉碎机械与设备第二节 干法粉碎机械与设备一、粗碎机械 （一）冲击式粉碎机 1.锤片式粉碎机null按主轴布置形式分为: 卧式粉碎机 切向喂入式 轴向喂入式 径向喂入式 立式粉碎机 筛片所对应的圆心角----筛片包角 筛片包围形式:同心圆、偏心圆和水滴形 锤片式粉碎机结构形式锤片式粉碎机结构形式1进料斗.2转子辐板.3锤片.4筛片.5出料口锤片结构形式锤片结构形式矩形锤片两端堆焊耐磨合金的矩形锤片阶梯形锤片两端有尖角的锤片周边侧齿圆形锤片组合式锤片榔头式锤片双棱形锤片null2.齿爪式粉碎机 主要工作构件:定齿盘和动齿盘null（二）压碎机械 1.鄂式压碎机 主要部件：活动牙板和固定牙板 2.悬轴式锥型轧碎机（环动轧碎机） 主要部件：内圆锥体（轧头）、外圆锥体（轧臼）四、超微粉碎机械四、超微粉碎机械（一）胶体磨 （二）螺旋输送锤磨机——齿形锤头 （三）摩擦型碾磨机——两个圆盘 （四）气流粉碎机（流能磨、自我粉碎机） 1、常见气流粉碎机种类 2、特点null超音速喷射式超微粉碎机第五节 果蔬破碎机械与设备第五节 果蔬破碎机械与设备一、葡萄破碎除梗机null二、果蔬打浆机 （一）结构和工作过程null（二）主要部件及其作用 1、螺旋推进器 2、破碎桨叶——预破碎 3、刮板——进一步破碎 刮板在主轴上呈螺旋线安装，与轴线的夹角——导程角 4、筛筒三、榨汁机三、榨汁机（一）螺旋式榨汁机 1、结构和工作过程传动装置离合手柄压力调整手柄料斗机盖圆筒筛环形出渣口轴承盒压榨螺杆出汁口汁液收集斗机架2、主要零部件结构2、主要零部件结构⑴圆筒筛 ⑵压榨螺杆 螺杆螺距沿进料口向出料口方向逐渐减小,螺槽深度也逐渐变小. 压缩比：进料端第一个螺旋槽的容积与出渣口最后一个螺旋槽容积之比,一般可达20：1。 两次挤压工艺：第一段为喂料螺旋，第二段为压榨螺旋，两段螺旋转向相反。 ⑶调压装置 挤压力取决于出渣口螺杆的顶锥部与筛筒形成的环形间隙带式连续榨汁机带式连续榨汁机（二）活塞式榨汁机（二）活塞式榨汁机null（一）食品加工中典型的两大类混合物 1、连续相为液体 ⑴分散相为固体——悬浮液 ⑵分散相为液体——乳浊液 ⑶分散相为气体——泡沫液 2、连续相为气体（气溶胶） ⑴分散相为固体——烟、尘 ⑵分散相为液体——雾第六章 食品分离机械与设备null（二）根据物系不同，分离方法分两类： 1、扩散式分离 ⑴蒸发、蒸馏、干燥⑵结晶⑶吸收、萃取、沥取⑷沉淀⑸吸附⑹离子交换⑺等电位聚焦⑻气体扩散、热扩散、渗析、超滤、反渗透 2、机械分离 ⑴过滤、压榨⑵沉降⑶磁分离⑷静电除尘、静电聚结⑸超声波分离null 第一节 过滤机械 第二节 离心机械 第三节 旋流分离机械 第四节 溶剂萃取设备 第五节 膜分离设备 第六节 超临界流体萃取设备 第七节 分子蒸馏设备第一节 过滤机械第一节 过滤机械过滤是以某种多孔性介质,在外力作用下使连续相流体通过介质的孔道时截留分散相颗粒,从而实现分离的操作. 一、过滤分离的工作过程 ⑴过滤 ⑵洗涤 ⑶干燥 ⑷卸料过滤介质过滤介质作用：用于促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。 要求： ①具有多孔性，孔道大小应该能截留悬浮粒子。 ② 具有足够的机械强度。 ③具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。 食品加工中所用的过滤介质除满足上述要求外，还应具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易于清洗消毒等特点。 null常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为： (a)粒状介质：如焦炭、石砾、细砂、锯屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。此类介质用于过滤固相含量极少的悬浮液，例如水的过滤和糖的脱色等。 (b)织物状介质：是工业上广泛应用的一类，它包括耐腐蚀的不锈钢丝、铜丝或镍丝等织成的各种形式的金属滤布。也可用天然或人造纤维如：棉、毛、合成纤维等编织成各种形式的非金属滤布。 (c)多孔固体介质：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不锈钢粉末。多做成板状或管状，耐腐蚀性好，孔隙小，强度高，常用于过滤含少量微粒的悬浮液，例如白酒、糖液。 助滤剂助滤剂在过滤前预覆在滤布上或添加在滤浆中以提高过滤速度的物质。 当过滤的固体颗粒极细或具有很大的压缩性时，过滤介质会很快被堵塞，所形成的滤饼的孔隙度变小，过滤层的渗透性大大降低，以至于过滤操作不能持续。为防止胶状微粒对滤孔的堵塞，常用助滤剂涂在滤布上或按一定比例均匀混合于悬浮液之中，一起进入过滤机过滤，以形成渗透性好、耐压缩的滤饼，保证滤液通畅流通。null种类：食品工业常用的助滤剂有硅藻土、活性碳、石棉、锯屑等。 要求：助滤剂的表面应有吸附胶体的能力；颗粒细小、坚硬、不可压缩；能防止滤孔堵塞。过滤操作中的推动力和阻力过滤操作中的推动力和阻力推动力：指滤饼和过滤介质组成的过滤层两侧压力差， 常以作用在悬浮液上的压力表示。 通常工业上过滤中推动力的来源有四种： 1）悬浮液本身的液柱压力差，一股不超过50kPa，称 为重力过滤； 2）在悬浮液表面加压，一般可达0.5MPa，称为加压 过滤； 3）在过滤介质下方抽真空，通常不超过86kPa真空度， 称为真空过滤； 4）利用惯性离心作用，称为离心过滤。过滤阻力过滤阻力 过滤阻力是随着过滤操作过程而变化的。 在过滤刚开始时，只有过滤介质的阻力。 随着过滤的进行，还有滤饼的阻力。 这种阻力将随着滤饼的厚度的逐渐增加而增加，直至成为过滤中的主要阻力。 只有当采用粒状过滤介质，且悬浮液中含固体颗粒少时，滤饼的阻力才可忽略不计。null三、板框压滤设备 　多块滤板和滤框交替排列null 滤板和滤框多为正方形。 滤板作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道。 板面制成各种凸凹纹路。 板、柜的角部开设的小孔构成供滤浆或洗水流通的孔道。 滤板有洗涤板、非洗涤板和盲板三种结构： 洗涤板设有洗水进口；非洗涤板无洗水进口；盲板则不开设任何液流。null明流式板框压滤机过滤和洗涤过程五、真空过滤机五、真空过滤机（一）转鼓真空过滤机Ⅰ过滤区Ⅲ洗涤区Ⅳ洗后吸干区Ⅴ吹松卸料区Ⅵ滤布再生区Ⅱ滤液吸干区null真空转鼓过滤机的分配头nullnull（二）转盘真空过滤机第二节 离心机械第二节 离心机械一、离心分离原理与分类 （一）原理 离心过滤、离心沉降、离心分离三种 分离因数：物料所受离心力与重力之比值 （二）离心机的分类 ⒈按分离因数分：常速离心机、高速离心机和超高速离心机 ⒉按操作原理分：过滤式离心机、沉降式离心机和分离式离心机null⒊按操作方式分类：间歇式、连续式 ⒋按卸料方式分类：人工卸料、重力卸料、刮刀卸料、活塞卸料、螺旋卸料、离心卸料、振动卸料、进动卸料 ⒌按转鼓主轴位置分类：卧式、立式 ⒍按转鼓内流体和沉渣的运动方向分类：逆流、并流 ⒎按分离工艺操作条件分类：常用型、密闭防爆型第三节　旋流分离机械第三节　旋流分离机械 旋液分离器是利用离心力进行湿法分级的设备。 一、基本概念与应用 旋流器：切向注入——向下的外旋流和向上的内旋流null二、旋液器的基本结构及工作原理 构造：一个分离腔、一至两个入口和两个出口null旋液分离器和旋风分离器的比较 旋液分离器和旋风分离器的比较 相同点： ①原理相同： 都采用离心分离的方法除去内部杂质。 ②结构相同： 就单个分离器而言，其结构大致相同。 null不同点： ①用途不同： 旋液分离器用于从液体中分离固体杂质， 旋风分离器用于从气体中分离固体杂质。 ②设备体积不同： 旋液分离器由于用于液体分离，其密度较大，单个分离 器的体积较小； 旋风分离器由于用于气体分离，其密度较小， 分离器的 体积较大。 ③设备组装方式不同： 为了提高生产率，旋液分离器一般多个分离器并联使用， 而旋风分离器一般单个分离器即可使用。原理原理null一、超临界流体萃取的基本流程 二、超临界CO2萃取系统分类 （一）按分离方法分类 1、变压法：在溶质溶解度最大时的压力进行萃取，然后将压力调节至溶质在超临界相中的溶解度最小时分离。 2、变温法：在溶质溶解度最大时的温度下进行萃取，然后将温度调节至溶质在超临界相中的溶解度最小时分离。null3、变温变压法：通过温度和压力同时变化的方式分离 4、吸附法：采用吸附剂分离 5、水洗法：采用水洗涤吸收分离 （二）按萃取器的形状分类 1、容器型 2、柱形 （三）按操作方式分类第七节 分子蒸馏设备第七节 分子蒸馏设备分子蒸馏技术是在很高的真空条件下，对物料在极短的时间里加热、气化、分离，以达到提纯的目的。 基本概念与原理：蒸发面与冷凝面的距离在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。null分子蒸馏原理图nullMD-S80型刮膜式分子蒸馏试验装置图1.进料瓶 2.电动机 3.蒸馏柱 4.轻组分收集瓶 5.重组分收集瓶 6.冷阱 7.增压泵(油扩散泵) 8、9.真空泵 10.恒温水浴 11.阀门null6 物料混合机械6 物料混合机械第一节 概述 第二节 搅拌机 第三节 混合机 第四节 调合机 第五节 均质机null混合搅拌——均质——第一节 概述①液—液相②固—固相③固—液相④固—液—气相借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将液滴碎化借助于流动中的两种或两种以上物料在彼此之间相互散布第二节 搅拌机第二节 搅拌机一、搅拌混合原理 （一)对流混合null（二） 扩散混合null（三）剪切混合二、搅拌设备二、搅拌设备搅拌装置轴与轴封搅拌罐搅拌轴搅拌器传动装置罐体附件三、搅拌器三、搅拌器（一）搅拌器的类型和安装形式 小面积叶片高速运转的搅拌器大面积叶片低速运转的搅拌器涡轮式、旋桨式框式、垂直螺旋式null安装形式 1.立式中心安装 2.底部安装 3.偏心式安装 4.旁入式安装 5.倾斜式安装 6.行星式安装null（二）桨叶与流型 液体流动规律总体特征简述为“流型”。液体搅拌时出现的流型可分成轴向流型、径向流型和混合流型三种。液流的流型取决于叶轮的几何形状、结构和运动速度，以及在容器内构件结构与配置等。null如：平直叶搅拌器（桨式、涡轮式、框式、锚式）属于径流型；螺旋面搅拌器（旋桨式、螺杆式、螺带式）属于轴流型。(a)轴向流型(b)径向流型null（三）流型与特性曲线 （四）挡板与导流筒 （五）几何特性null六、搅拌器的构造 1.平桨式搅拌器 2.框式与锚式搅拌器 3.涡轮式搅拌器 4.旋桨式搅拌器 5.螺带式与螺杆式搅拌器 6.行星式搅拌器平桨式、框式与锚式搅拌器的桨叶形状：平桨式、框式与锚式搅拌器的桨叶形状：null涡轮式搅拌器 叶片多而短，属于高速回转径向流动式搅拌器。叶片的形状：null旋桨式搅拌器 叶轮为螺旋桨结构，叶片呈扭曲状：旋桨式搅拌器的结构：1轴2桨叶3螺母4键null（七）搅拌器的选择 1.按介质黏度选型：液体黏度是选型的首要依据。随着黏度的增高，搅拌器的选用顺序为旋桨、涡轮、桨式、锚式和螺带式。 2.按搅拌过程和目的选型 （八）搅拌器的功率null混合容器按运动方式不同可分为：固定容器式旋转容器式连续式间歇式间歇式第三节 混合机null（一）结构和工作过程 基本结构：旋转容器、驱动转轴、减速传动机构和电动机等组成。 （二）类型 一、旋转容器式混合机null1.水平型圆筒混合机null2.倾斜型圆筒混合机null3.轮筒型混合机null 4.双锥型混合机1 进料口 2 齿轮 3 电机 4 出料口null 5.V形混合机1 原料入口 2 传动链 3 减速器 4 出料口null 6.正方体型混合机null三、打蛋机（高速调和机）结构和主要零部件结构和主要零部件由搅拌器、容器、传动装置及容器升降机构组成。 搅拌器由搅拌头10和搅拌桨11组成。搅拌头搅拌头搅拌头由行星运动机构组成。 内齿轮1固定在机架上，转臂3随主轴5转动时，行星齿轮2在内齿轮1与转臂3共同作用下，既随主轴公转，又与内齿轮啮合形成自转，从而实现行星运动。 内齿轮齿数多于行星轮齿数，所以搅拌桨自转转速大于公转转速，也就是局部运动速度高于整体运动速度，且自转方向与公转方向相反。搅拌桨叶的形状搅拌桨叶的形状第五节 均质机第五节 均质机食品均质机按构造分为高压均质机、离心均质机、超声波均质机和胶体磨。 一、高压均质机 （一）工作原理 1.剪切学说 2.冲击学说 3.空穴学说null从结构上可分成使料液产生高压能量的高压泵和产生均质效应的均质阀两大部分。 均质阀主要由阀座、阀杆和冲击环构成。料液阀座冲击阀阀杆（阀芯）均质产品null四、胶体磨均质机 由一固定的表面（定盘）和一旋转的表面（动盘）组成 立式——高黏度物料 卧式——低黏度物料第八章 食品浓缩机械与设备第八章 食品浓缩机械与设备平衡浓缩非平衡浓缩蒸发浓缩冷冻浓缩常压蒸发真空浓缩四、膜式真空浓缩设备㈠升膜式浓缩设备 四、膜式真空浓缩设备null由加热室、分离室和循环管等组成。 料液在加热管中部沸腾汽化。在上部产生二次蒸汽，流速可达100—l60/s。料液沿管内壁成膜状上升，并不断蒸发。 优点：占地少，传热效率较高，料液受热时间短，在加热管内停留10—20s。 适于浓缩热敏、易起泡和粘度低的液料。缺点是一次浓缩比低，进料量需严格控制。null升膜式蒸发器动画 （二）降膜式蒸发器（二）降膜式蒸发器①利用重力作用成膜，能蒸发粘度较大的料液，且受热时间短，适于热敏性强的物料； ②料液的沸点均匀，有效温差较大，传热效果好，节约蒸汽。 ③蒸发管较长，沸腾泡沫易受热破裂，因此适于蒸发易生泡沫的物料； ④清洗方便； ⑤适于浓度较大，不易结晶、结垢的物料。 目前这类设备在乳品、果汁等食品工业中应用最广。特点：null降膜式蒸发器动画 null（三）刮板式蒸发器（三）刮板式蒸发器有立式、卧式两类。 加热时间为2～3S。加热区域可分成几段，采用不同压力的蒸汽 特点：传热系数高，适于高粘度（最高达100Pa.s）的料液或含有悬浮颗粒的料液。（四）离心式蒸发器（四）离心式蒸发器特点：结构紧凑，传热效率高，蒸发强度高 料液停留时间极短，约1s， 制品品质优良，能较好保持原有色、香、昧和营养成分。 适于热敏性物料，是一种新型、高效的浓缩设备。 但对粘度大、易结晶的料液不适用，其结构较复杂，造价高。单元操作：蒸发单元操作：蒸发原料液完成液加热蒸汽冷凝水二次蒸汽（五）片式蒸发器（五）片式蒸发器优点：蒸发时间很短，2s左右，液流分布均匀，不易结垢。传热系数高。可处理高粘度的料液，结构紧凑，拆卸清洗方便 可用于牛奶、果汁，豆。蛋、糖汁，低盐酱油等多种食品的浓缩。片式浓缩装置片式浓缩装置第九章 食品干燥机械与设备第九章 食品干燥机械与设备第一节 概述 第二节 喷雾干燥设备 第三节 滚筒干燥机 第四节 流化床干燥器 第五节 冷冻干燥机 第六节 电磁辐射食品干燥机 第七节 国内外干燥机械的技术进展null一、干燥食品的分类 （一）按被干燥食品的状态分类 1.粉状 2.片、条、块状 3.浆状 （二）按被干燥食品的物理化学性质分类第一节 概述液态食品湿固态食品溶液、胶体溶液和非均相态食品 晶体、 胶体null二、干燥装备分类 外热性干燥装备 ⑴按操作压力分为：常压干燥器和真空干燥器， ⑵按操作方式分为：连续干燥器和间歇干燥器， ⑶按热源与物料接触的形式分为：直接加热式和间接加热式。 内热性干燥装备 微波干燥、红外线干燥第二节 喷雾干燥设备第二节 喷雾干燥设备喷雾干燥： 将液态食品物料通过机械的作用分散成雾状细小液滴，使其表面积大幅度的增加，当被分散的细小液滴在与热气体的接触中，水分瞬时就被大部分除去的方法。 优点 缺点 null喷雾干燥基本过程 nullnullnull1.压力喷雾器 ⑴旋涡式压力喷雾器 ⑵离心式压力喷雾器：由喷片和喷芯组成 ①M型：分配孔板上开有四条导沟 ②S型：喷芯上开有两条导沟null2.离心喷雾器 离心式雾化器的形式与结构叶轮式离心雾化器光滑盘离心雾化器碟式、碗式、僧帽式、多层式null离心雾化器的类型a 碟式 b 叶板式 3. 气流式喷雾 雾化原理：利用高速气流对液膜的摩擦分裂作用，把液 体雾化。高速气流可用压缩空气或蒸汽。 特 点：动力消耗大，适用粘度范围大，结构简单。null喷雾干燥室 ⑴结构：卧式和立式（干燥塔） 干燥室热空气与雾滴的流动方向：并流、逆流和混合流 ⑵附属装置 粘壁清除装置：冷却夹套、空气清扫器、空气振动器和电磁振动器。 null并流配置向下并流向上并流水平并流null混合流配置下部雾化器中部雾化器null１—贮液罐 ２—液料泵 ３—空气过滤器 ４—风机 ５—空气加热器 ６—干燥塔 ７—振动流化床干燥机 ８—振动流化床冷却器 ９—空气冷却器１０—旋风分离器 １１—关风器 １２—输送螺旋两段干燥流程第三节 滚筒干燥机第三节 滚筒干燥机接触式内加热传导型的干燥设备 在滚筒的一个转动周期内顺序完成布料、脱水、刮料、制得干制品的过程。 一 、工作原理及特点 二、干燥机理null滚筒干燥流程１—疏水阀 ２—皮带输送机 ３—螺旋输送机 ４—双滚筒干燥器 ５—料液高位槽 ６—湿空气加热器 ７—切换阀 ８—细粉捕集器 ９—提升机 １０—风机 １１—成品贮料斗 １２—充填包装机null三、滚筒干燥机的形式 按滚筒数量分为单滚筒、双滚筒干燥器。 ⑴滚筒⑵布膜装置⑶刮料装置⑷传动装置⑸设备支架及抽气罩或密封装置⑹产品输送及最后干燥器null（一） 单滚筒干燥机1 排气管 2 冷凝水排出管 3 加热蒸汽进口 4 加热蒸汽冷凝水引出管 5 干燥滚筒 6 料液进口 7 液膜厚度调节手轮 8 上液面液位器 9 下液面液位器 10 机架 11 出料螺旋 12 弧形液槽 13 刮刀调节手轮 14 刮刀 15 刮刀密封罩 16 密封罩 17 导料槽排气管null（二）双滚筒干燥机两直径相同的干燥滚筒等速转动，转动方向相反。 分为对滚式和同槽式 （三）真空式滚筒干燥机第四节 流化床干燥器第四节 流化床干燥器流化床干燥是指粉状或颗粒状物料呈沸腾状态被通入的气流干燥。这种沸腾料层称为流化床。热空气流化介质干燥介质null一、流化原理 二、流化床的干燥器形式 ⑴按被干燥的物料，分为粒状物料、膏状物料、悬浮液和溶液等。 ⑵按操作情况，分为间歇式和连续式。 ⑶按设备结构，分为以下几种：气流输送流化床固定床null（一）单层流化床干燥器单层流化床干燥器1 引风机 2 细粉仓 3 卸料器 4 旋风分离器 5 集灰斗 6 皮带输送机 7 抛料器 8 流化床 9 换热器 10 鼓风机 11 空气过滤器null溢流管式多层流化床干燥器空气过滤器鼓风机加热器料斗干燥器卸料管（二）多层流化床干燥器null穿流板式流化床干燥器null㈢卧式多室流化床干燥器1 摇摆颗粒机 2 干燥器 3 卸料管 4 加热器 5 空气过滤器 6 旋风分离器 7 袋滤器 8 抽风机null（四）喷动床干燥器鼓风机加热炉蝶阀放料阀喷动床螺旋喂料器旋风分离器null（五）振动流化床干燥器null（六）脉冲流化床干燥器干燥室环形总风管进风管导向板插板阀快动阀门过滤器null三、主要部件 （一）分布板 （二）预分布器 （三）加料管 （四）热风吸入口分布板直流式风帽侧流式第五节 冷冻干燥机 第五节 冷冻干燥机 一、冷冻干燥的原理、特点及应用 （一）原理 三相点null干燥过程的三个阶段 第一阶段：预冻阶段 第二阶段：升华干燥阶段 第三阶段：解析干燥 （二）特点 （三）应用 null１—冷凝器 ２—制冷压缩机 ３—热交换器 ４—真空泵５—膨胀阀 ６—蒸发器 ７—水汽凝结器 ８—搁板９—干燥箱 １０—蒸发器二、冷冻干燥机 （一）主要组成null1、冷冻干燥室 直冷、直热、间冷、间热 2、冷阱：在冷却的表面上以凝结方式捕集气体的阱。 3、真空系统 4、制冷系统和加热系统 5、控制系统null（二）冷冻干燥机的形式 1.间歇式 ⑴接触导热式 2.连续式冷冻干燥机 ⑴隧道式2.连续式冷冻干燥机 ⑴隧道式1前级真空锁气室 2闸阀 3蒸汽压缩板 4电子控制器 5真空表 6后级真空锁气室 7冷凝室 8真空连接null⑵螺旋式结构简图原理图第六节 电磁辐射食品干燥机第六节 电磁辐射食品干燥机利用相应的场能，特别是交变（脉冲）的场能，对食品物料进行辐射，使食品物料产生分子运动，如电磁感应加热或红外线辐射干燥食品。 内加热 一、微波辐射干燥 微波：波长在1mm-1m范围的电磁波，频率300-300000MHz。 常用915MHz和2450MHznull（一）微波加热的基本原理 外加电场——极化 交变电场——反复极化 （二）特点 （三）介电特性 1、导体 2、绝缘体 3、介质——有耗介质 4、磁性化合物null（四）微波干燥设备 1、主要组成：直流电源、微波发生装置、冷却装置、微波传输元件、加热器、控制及安全保护系统等 2、微波发生器——主要器件 ⑴磁控管 ⑵速调管nullnull3、箱式微波加热器1.微波输入 2.波导管 3.横式搅拌器 4.腔体 5.加工产品 6.低损耗介质板 7.排湿孔 8.观察窗 9.门4、隧道式微波加热器——连续式谐振腔加热器4、隧道式微波加热器——连续式谐振腔加热器5.波导型微波加热器——行波场波导加热器 ⑴V型波导加热器5.波导型微波加热器——行波场波导加热器 ⑴V型波导加热器抑制器 2.微波输入 3.V性波导 4.接水负载 5.物料入口 6.物料出口⑵蛇形波导加热器⑵蛇形波导加热器1.微波能入口 2.波导 3.物料6.慢波形微波加热器6.慢波形微波加热器null二、远红外热辐射干燥 （一）原理 远红外线：波长在5.6μm以上的红外线 选择性吸收——选择性辐射（匹配辐射） 正匹配：有利于表面吸收 偏匹配：有利于表里同时吸收null（二）远红外辐射元件 三部分：①热源②基体③涂覆层 工作顺序：热源发出的热，通过基体传递到远红外辐射涂层，在涂层的表面辐射出远红外线。1、金属氧化镁管1、金属氧化镁管2、碳化硅管2、碳化硅管3、乳白石英管3、乳白石英管4.陶瓷、搪瓷、煤气、烟气等4.陶瓷、搪瓷、煤气、烟气等（三）远红外加热干燥炉 1.带式炉（三）远红外加热干燥炉 1.带式炉2.链式炉2.链式炉第七节 国内外干燥机械的技术进展第七节 国内外干燥机械的技术进展（一）喷雾干燥机械 （二）流化干燥机 （三）微波加热与干燥 （四）其他新型干燥技术 1、声波场干燥 2、热泵干燥 3、过热蒸气干燥nullnull周期性变换气流位置的脉冲式流化床干燥机nullnull声助喷雾干燥器nullnullnullnullnull第十章 食品杀菌机械与设备第十章 食品杀菌机械与设备物理杀菌化学杀菌加热杀菌冷杀菌巴氏杀菌、 高温短时杀菌、超高温瞬时杀菌臭氧杀菌、 高压杀菌、 紫外线杀菌分类分类包装前杀菌包装后杀菌常压杀菌加压杀菌间歇式连续式蒸汽加热微波加热板式杀菌设备远红外线欧姆杀菌火焰杀菌管式杀菌设备釜式杀菌设备第一节 直接加热杀菌设备第一节 直接加热杀菌设备蒸汽和食品物料直接混合，蒸汽必须经过脱氧和过滤 一、蒸汽喷射杀菌装置蒸汽喷射杀菌装置的工作流程蒸汽喷射杀菌装置的工作流程第二节 板式杀菌设备第二节 板式杀菌设备关键部件：板式换热器 一、板式换热器第四节 釜式杀菌设备第四节 釜式杀菌设备最常用：卧式杀菌锅 一、结构和工作原理 二、操作流程二、操作流程（一）回转式杀菌机 全水回转式杀菌机主要由贮水锅（上锅）、杀菌锅（下锅）、管路系统、杀菌篮和控制箱组成。 1.操作流程 2.特点 （二）软罐头杀菌装置第五节 CIP装置第五节 CIP装置一、CIP的定义和特点 CIP：cleaning in place （洗涤定位）第六节 新型杀菌设备第六节 新型杀菌设备一、欧姆杀菌技术与设备 二、高压杀菌技术与设备 三、微波杀菌设备 一 、烤炉的分类 （P248） 一 、烤炉的分类 （P248） 二、挤压设备的组成(P301) （一）主机 四个系统：挤压系统、传动系统、模头系统、加热（冷 却）系统 （二）辅机 （三）控制系统 （四）加工过程 三、挤压设备的操作过程(P302) 三、单级压缩制冷循环（P316） 三、单级压缩制冷循环（P316）制冷系统的主要设备： 1、压缩机（319） 2、冷凝器（324） 3、膨胀阀（326） 4、蒸发器（327） 5、附属设备（329） 6、间冷却器（331） 7、水冷却装置(332) 四、间接接触式冻结装置的特点（P335） 四、间接接触式冻结装置的特点（P335）1、平板式冻结装置适用范围和特点 2、平板式冻结装置又分为立式和卧式两种基本类型 3、卧式冻结装置 4、立式冻结装置 5、回转式冻结装置 五、直接接触式冻结装置(P342) 五、直接接触式冻结装置(P342)1、直接接触式冻结装置的特点 2、液氮冻结装置 3、二氧化碳冻结装置