第一章 20230925更新
p1食品机械与设备是把食品原料加工成食品或半成品的一类专业机械与设备。
P2每台食品加工机械设备一般均可分成直接接触食品物料的部件和其他非接触性部件两部分,直接接触食品物料的部件表面称为工作面。
p3有表面与食品接触的机械设备基本要求,(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,以延长设备的使用寿命。
P3食品机械设备用材的机械性能主要有强度、刚度、硬度 、耐磨性、对高低温度环境的耐受性及抗疲劳性能等。
p3设备材料常见的物理性能:材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等
p3普通钢铁材料包括普通碳钢和铸铁等
p4不锈钢基本成分:铁—铬合金和铁—铬—镍合金。
p4铬是不锈钢基本成分之一,其含量范围在12%~28%。
p4不锈钢具有耐蚀、不锈、不变色、不变质和附着食品易于去除,以及良好的高、低温机械性能好等优点
p4304钢和316型不锈钢是食品接触表面构件常用的不锈钢
p5铝合金具有耐蚀和导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点。
p5纯铜亦称紫铜,其特点是热导率特别高,所以常常被用作导热材料
P5塑料材料在食品工厂机械设备中的例子:输送带、料斗、卫生泵的叶轮、某些食品的成型模具,轧面机的轴衬、罐头杀菌笼的隔板、包装机的分瓶螺旋、,星型轮等
P10在处理量计算方面,大部分机械设备可分为三类进行选型计算, 即输送通过性设备、罐器类设备和连续处理设备。
第二章 20230919更新
P17输送机械与设备,根据输送物料形态,可分为固体物料输送机械、液体物料输送设备和气(汽)体输送机械与设备等。
P17目前食品工厂应用最广泛的固体物料输送设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机三类。
P17带式输送机常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向运输。
P18常用于食品的输送带一般可以分为挠性带,链带和扣带三类。
P18饼干成型前面片和饼坯的输送,如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。
P19钢带具有机械强度大,不易伸长,耐高温,不易损伤等优点。
P19钢丝网带的应用:果蔬清洗设备、连续式油炸机、速冻设备、烘烤设备等。
P19链辊带可用于输送番茄之类的果蔬。
P20带式输送机的驱动装置包括电动机、减速器和驱动轮等。
P20托锟分上托锟(即运载段托锟)和下托锟(即空载段托锟)
P21常用的张紧装置有螺杆式,弹簧螺杆式和重锤式等。
P21斗式提升机,根据输送方向和料斗的运行方式,可分为垂直式、倾斜式和诱导式三种形式。
P22垂直式斗式提升机有挖取式(或称吸取式)和撒入式(或称直接装入式)两种装料方式。
P23斗式提升机卸料方式主要有:离心式、无定向自流式、定向自流式。
P23斗式提升机的料斗中,深斗的斗口呈65°倾斜,深度大,用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料。
P23斗式提升机的料斗中,浅斗的斗口呈45°倾斜,深度小,适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料。
P23斗式提升机的料斗中,尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。
P24螺旋是螺旋输送机的主要构件,螺旋主体分有轴和无轴的两种形式。
P25螺旋输送机的螺旋叶片可以分为实体、带式、叶片式和齿形等。
P25螺旋输送机中的实体螺旋是最常见型式,适用于干燥的小颗粒或粉状物料的输送。
P25螺旋输送机中的带式螺旋用于输送块状或粘滞状物料。
P25螺旋输送机中的叶片式或齿形螺旋用于输送韧性和可压缩性物料。
P25螺旋输送机的壳体分圆筒型和槽型。
P26气流(力)输送系统是利用气流的动压或静压,将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送系统。
P27压力式气力输送装置的工作压力大于0.1MPa。
P27压送式气力输送系统缺点是供料装置较复杂,因为物料是由低压环境进入高压输料管的,并且不能或难于同时由几处供料。
P27常见的吸送式气力输送供料器有吸嘴和喉管两种。
P31流送槽有时还可兼起冷却或去杂质的功能。
P33低黏度液料(包括工艺用水)、液体介质(如热水、冷水和冷冻盐水等)常采用离心泵输送。
P33从使用场合来说,离心泵分为普通离心泵和卫生离心泵。
P33螺杆泵是一种回转式容积泵。
P33目前食品工厂中多用单螺杆泵输送高黏度液体或带有固体颗粒的浆料,如在番茄酱连续生产流水线中常采用这种泵。
P34单螺杆泵的转子是不锈钢加工制成圆形断面的螺杆。定子通常是具有双头内螺纹的橡皮衬套。
P35罗茨泵也称转子泵,属回转型容积泵。
P35柱塞泵是属于高压往复泵。
P36三柱塞泵两大典型用途:(1)压力喷雾雾化器的供液泵;(2)高压均质机的加压泵。
P41防混阀与普通的座阀的差异在于这种阀一般具有双层密封,当一层密封圈损坏后,泄漏的液体会及时从阀内排出,而不会再进入另一管中。
P41同一组合阀中的两个阀塞,可以一个采用防混结构而另一个为普通结构。
P41防混阀在CIP清洗管路中相当有用。
P44通风机分离心式和轴流式两种。
P44轴流式通风机产生的风压不高,通常在255Pa以下。
P45鼓风机的形式通常有离心式和旋转式两种。
P46往复式压缩机又名活塞式压缩机。
P46往复式压缩机的主要结构由气缸、活塞、进气、和排气阀等构成。
P47要求高压缩比时,可采用多级压缩,就是把两个或几个气缸串联起来,气体经过多次的压缩和冷却,压强逐级升高到所要求的最终压强。
P48许多食品单元操作,如过滤、脱气、成型、包装、冷却、蒸发、结晶、造粒、干燥、蒸馏以及冷冻升华干燥等都采用真空作业法。
P51蒸汽喷射泵有单级和多级之分。
第三章 20230926更新
P59清洗可分为湿洗和干洗。
P59食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原料、包装容器和加工设备三大类。
P59各种清洗机械与设备一般用物理与化学原理结合的方式进行清洗。
P60食品工厂的清洗机械设备常采用浸洗、刷洗、淋洗和喷洗等方法。
P61喷淋式滚筒清洗剂适用于表面污物易被浸润冲除的物料。
p61浸泡式滚筒清洗机通过偏心机构产生前后往复震动,使水槽的水受到冲击搅动,物料落入水槽内,由抄板将物料不断捞起再抛入水中,斜槽上方喷水装置将物料进一步喷洗后卸出。
P61滚筒式清洗机不适合于叶菜和皮质较嫩浆果的清洗。
P61鼓风式清洗机,也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机。
P61鼓风式清洗机,一般采用链带式装置输送被清洗的物料。
P62鼓风式清洗机的链带在主动链轮和从动链轮之间运动方向通过压轮改变,分为水平、倾斜和水平三个输送段。
P62滚筒式和鼓风式清洗机是主要以流体力学原理达到清洗效果的设备。
P62GT5A9型柑橘刷果机主要用于对柑橘类水果蔬进行表面泥砂污物的刷洗。
P63可用机械方式进行清洗的空包装容器主要有:玻璃瓶、塑料瓶和制造罐头用的金属空罐等。
P63回收瓶基本清洗方法:浸泡、喷射、刷洗。
P63浸泡是将回收瓶浸没于一定浓度和温度的洗涤液中(一般为碱性溶液),使其所带的污物软化、乳化或溶解,同时受到一定程度的杀菌作用。浸泡后要再将瓶中污水倒出。
P63喷射是利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力(0.2~0.5MPa)对瓶内(或瓶外)进行喷射,清除瓶内(外)污物的清洗方法。喷射多用于小口径瓶子的清洗机。
P63刷洗利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。
P63洗瓶机类型较多。按操作的机械化程度可分为:半机械、机械化和全自动洗瓶机。按瓶子在设备中的行进方式,可以分为回转式和链带载运式两种。
P63回转式洗瓶机是一类利用一个垂直(或水平)转盘(轮)完成洗瓶过程的机器。
p63回转式洗瓶机,这类清洗机结构简单,但清洗功能单一,生产效率低,且多为半机械方式,适用于小规模生产。
P63链带载运式洗瓶机是由输瓶链带运送被清洗瓶子的洗瓶机。
P64双端式全自动洗瓶机后面的几个喷洗区域采用不同的水温,主要是为了防止瓶子因温度变化过大造成应力集中损坏。
P64有的洗瓶机不设浸泡槽,全部采用冲洗方式进行清洗,因此结构简单而成本低,但用水较多,动力消耗高。
p64双端式洗瓶机由于进、出瓶别在机器两端,因此,生产卫生条件好,且便于生产线的流程安排。
p64双端式洗瓶机的输瓶带利用率较低(有的只有50%),从而设备空间利用率也低,占地面积也大。
P65单端式全自动洗瓶机也称来回式洗瓶机,进、出瓶在机器同一端。
p66洗罐机是用于对未装料的空罐和对封口杀菌后的实罐进行清洗的机械设备,因此洗罐机分空罐清洗机和实罐清洗机两类。
P66LB4Bl型空罐清洗机用于镀锡薄钢板制成的空罐清洗。
P66LB4Bl型空罐清洗机通过对导罐栏杆的距离调整,可适应不同大小的清洗罐型。
P67滑道式空罐冲洗机在一定范围内可通过调整栏杆和喷嘴位置,适应不同的空罐清洗。
P67GT7D3型空罐清洗机用于成捆空罐的清洗。整台设备沿长度方向分初洗和终洗两个区。
P67GT7D3型空罐清洗机由于输送空罐的网带式输送装置,因此这种洗罐机对罐型的适应性较强。
P68GCM系列实罐表面清洗机组由热水洗罐机、三刷擦罐机、擦干机和实罐烘干机组成。
P69CIP是就地清洗或现场清洗的意思。
P69CIP清洗的动能来自洗液的循环流动。流体动能否达到要求可以用雷诺数(Re)来衡量,增大雷诺数可缩短洗净时间。
P70CIP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。
P70移动式CIP系统多用于独立存在的小型设备清洗。
P71卧式贮液槽CIP系统卧罐分为两间,可分别贮存酸性洗液(如1~3%HNO3溶液)、碱性洗液(如1~3%NaOH溶液)。
P71CIP清洗系统的加热器可用片式也可用套管式热交换器。
P71CIP清洗系统中,贮罐、贮槽和塔器等的清洗,均需要清洗喷头。
P71CIP中,固定式喷头是清洗时相对于接管静止不动的喷头。
P71单轴旋转式一般为单个球形或柱形喷头。在球面上适当位置开孔(孔的形状多为偏形),可以得到270º~360º覆盖面不等的喷射。
P72双轴旋转式喷头的喷嘴,可做水平和垂直两个方向的圆周运动,可对设备内壁进行360度的全方位喷洗。
P74CIP系统可用继电器、PLC和工控机等3种方式进行自动控制。
第四章 20231010更新
P78分选是指以分级和选别为目的的分离操作。
P78分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作。
P78选别是将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的操作。
P78分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离对象识别和分离动作执行两个因素。
P79根据筛状圆筒的数量,滚筒式分级机可分为单滚筒式和多滚筒式两类。
P79滚筒是一变孔径的筒状筛,沿轴向从进口到最后出口依孔径从小到大分为几组,组数为需分级数减1,最后一级物料直接从滚筒的末端排出。
P79滚筒式分级机效率较高,可用于球形体物料,如蘑菇、青豆等的分级。
P80多滚筒分级机中,转筒的数目规定了物料的分级数,分级数为转筒数加1。
P81三辊式果蔬分级机适用于大型水果加工厂。
P81垂直气流清选机的原理中,颗粒原料喂入后,因轻杂物的悬浮速度小于气流速度而上升,正常颗粒则因悬浮速度大于气流速度而下降。
P83皮带秤重量分级机除了分级以外,还可用于产品重量的最终检验,以保证出厂的产品重量符合要求;集装包装产品的缺失检验,确保这类包装产品里不会出现小包装产品缺少的现象。
P83光学原理分选机械可分成:基于光电测量原理的机械和基于比色原理的机械两类。
P83色选机常用于(如花生、葡萄、豆类、鼓舞等)个体较小、粒度较均匀物料中提出有颜色差异同类物料或废弃物。
P83光学原理分选机械一般由供料器、检测传感器、信号处理与控制电路,以及剔除动作执行器等部分构成。
P83光电式果蔬分级机是利用光电测距原理,对不同大小物料个体进行分级。
P83光电式测量原理常见形式有:遮断式、脉冲式、水平屏障式、垂直屏障式。
P83遮断式光电测量原理中,果实如能同时遮断双光束,则可判断为被测特征尺寸大于相应双束平行距离。
P83屏障式光电测量原理中,只需在输送带前端设置一个测量点,系统根据经过物品的光学测量值及输送的带速,经过系统计算得到的是通过所测物中心剖面的面积值。
P84色选机是利用食品物料颜色差别进行选别除杂的设备。
P84食品物料的外表颜色是其对一定波长光线照射产生的物理响应信号,从颜色的光学原理来说,这种响应信号与食品物料对光源光线的吸收、反射、透射特性有关。
P85色选机适用于具有固定形状的食品物料分选,如花生,豆类,大米,枣子,坚果等。
P85除了以光电学原理为基础的食品品质识别系统以外,尚有两类与光学有关的食品分级识别系统。一类是无损伤食品内在品质识别系统,另一类是食品外观识别系统。
P85无损伤食品内在品质识别系统工作原理是:被测食物在特定波长(如红外或紫外区)处的吸光度(或透光率),与存储于系统的标准级别食物的吸光度(或透光率)进行比较,根据比较结果,作出分级处理的判断。
P85利用无损伤食品内在品质识别系统原理,可以根据果实的糖度、酸度、成熟度等内容品质进行分级。
P85多数金属探测器利用三线圈平衡系统探测磁性或非磁性(包括不锈钢)小颗粒金属。
P86金属探测器的工作原理中,当有金属颗粒物通过探测器的线圈时,会使所处线圈的频率场产生扰动,从而产生若干微伏的电压。
P86金属探测器探测的难易程度取决于物体的磁穿透性能和电导率。
P86金属颗粒的大小、形状和(相对于线圈的)取向非常重要,金属探测器的灵敏度设置应当考虑这些因素。
P86金属探测器有三种基本的安装构型:传送带式、自由落体式、管线式。
P87X射线异物探测基于X射线“成像”比较原理。它可以穿透(可见光不透的)生物组织和其它材料。在透过这些材料时,X射线的能量会因为物质的吸收而发生衰减。
P88离心分离机可按不同因素分类,常见的分类因素有:分离因数、分离原理、操作方式、卸料方式和轴向等。
P89离心分离机按分离原理可分为过滤式、沉降式和分离式三类。
P89蝶式、管式离心机主要用于乳浊液分离和悬浮液增浓或澄清。
P89过滤式离心机主要用于蔗糖结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等。
P91沉降式离心机的典型代表是螺旋卸料沉降式离心机。
P92卧式螺旋沉降式离心机可用于动植物蛋白回收、豆奶浆渣分离、可可分离、咖啡分离、淀粉脱水、淀粉与蛋白分离、果汁固液分离、鱼粉加工、油脂分离去杂等。
P92分离式离心机的特点之一是其转鼓半径较小但转速很高。
P92分离式离心机可分为管式、碟式和室式离心机。
P93蝶式离心机的碟片呈倒锥形,碟片的锥面上可开若干小孔或不开孔。
P93碟式离心机的进料管,有设在下部的,也有设在上部的。功能上没有本质的区别。出料管都在上部。
P93用于澄清的碟式分离机,其结构与分离式基本相同,所不同的是只有一个排出口供液体排出,同时其碟片上无孔。
P94过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过的分离操作。
P94过滤机按过滤推动力可分为重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机。
P94过滤机按操作方式分间歇式过滤机和连续式过滤机,一般真空过滤机为连续式过滤机。
P95板框压滤机根据安排将滤框和滤板组装叠在一起后,便形成供滤浆、滤液和洗涤水流动的通道。
P96压滤机的滤液排出方式有暗流和明流两种方式。明流方式是通过每块滤板的排液口各自直接流到压滤机下部的敞口集液槽中。
P96叶滤机的滤叶在罐内的安装也可有水平和竖直两种取向。在同样条件下,水平滤叶的过滤面积为垂直滤叶的1/2。
P97常见的连续式真空过滤机有转鼓式和转盘式等。
P100压榨是通过机械压缩力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。
P100压榨过程主要包括加料、压榨、卸渣等工序。
P100间歇式压榨机有多种形式,大体上可以根据施压的方式分为机械螺杆型、液压型和气压型三类。
P101卧篮式压榨机也称布赫(Bucher)榨汁机。
P101卧篮式压榨机关键部件是可获得低混浊天然纯果汁的滤芯(也称为滤绳)。
P101布赫榨汁机的主要工序包括:装料;压榨;复位松渣;排渣。
P102布赫榨汁机可用于仁果类、核果类、浆果类、某些热带水果、蔬菜类的榨汁。
P102气囊压榨机又称为维尔密斯(Willmes)压榨机。
P104螺旋压榨机是使用比较广泛的一种连续式压榨机,很早就用来榨油、水果榨汁及鱼肉磨碎物的压榨脱水上。
P104螺旋压榨机的螺旋内径沿进料端到出料端方向逐渐增大,而螺距沿同方向逐渐缩小。
P104螺旋压榨机的螺旋也有做成两段的。第一段称为喂料螺旋,第二段称为压榨螺旋。
P104具有一定压缩比的螺旋压榨机,虽对物料能产生一定的挤压力,但往往达不到压榨要求,通常采用调压装置来调整榨汁压力,一般通过调整出渣口环形间隙大小来控制最终压榨力和出汁率。
P105带式榨汁机借助压榨辊的压力挤出位于两条压榨带之间的物料中的汁液。
P106典型的间歇式固液萃取设备是浸提罐,又称提取罐。
P106提取罐底盖为可开启式,带有假底。
P110平转式浸取器又称旋转隔室式浸取器。
P110膜分离是以半透膜为分离介质的分离单元操作,其分离的推动力是膜两侧的压力差或电位差。
P111压力式膜分离所用的半透性膜,按所用的材料可分为有机膜和无机膜两类。
P111压力式膜分离所用的膜,根据膜孔大小,依次分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)四种类型。
P112浓差极化是指分离过程中,料液中的溶液在压力驱动下透过膜,溶质被截留,在膜与主体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高。
P113错流过滤是指原料液在泵的推动下平行流过膜表面,部分可透过物透过滤膜成为滤过液,其余随保留液一起离开膜分离单元。
P113膜组件是膜分离设备的关键部件。一般膜组件有原料液的入口,保留液(浓缩液)出口和透过液的出口。
P113常用膜组件形式有管式、平板式、螺旋卷式和中空纤维式等。
P113根据支承材料的性质,管式膜可分为有机管膜、陶瓷管膜和不锈钢管膜三种。
P116平板式膜组件也称板框式膜组件。
P117典型间歇式膜分离流程中增压泵起两重作用,一是为循环提供进料,二是为循环圈提供膜分离所需的压力。
P121电渗析法提供了种使果汁降低柠檬酸、提高其甜酸比的适当方法。
P122实际电渗析装置系统,主体是电渗析器,通常还需以下部分配合:直流电源、各种罐器、泵、阀门管路、计量仪器等。
P122膜堆位于两极区之间,是实现物料脱盐的区域。膜堆的基本单元—膜对。
P123一台电渗析器中,浓、淡水流方向一致的膜堆称为一段,水流方向每改变一次则段数就增加1。
P124离子交换膜是膜状的离子交换树脂,含有活性基团和能使离子透过的细孔。
P124一台电渗析器中,隔板的形式按水流在其中的流动状况,可分为回流式和直流式隔板。
P125各种形式的粉尘分离设备大体上可以分为干式和湿式,静电式三类。
P125旋风分离器利用离心惯性力对含尘气流进行分离。
P126旋风分离器的分离效率主要受混合气流中粉尘粒度、气流速度和分离器气密性等因素影响。
P128滤布过滤器的除粉方式大体上分为三种:机械除粉;逆气流除粉;脉冲喷吹除粉。
第五章 20231016更新
P134粉碎是利用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到破碎的单元操作。
P134切割是利用切割器具(如切刀等)与物料的相对运动时产生的剪切力达到切断、切碎目的的单元操作。
P134最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机。
P134冲击式粉碎机按冲击产生的方式分为机械式和气流式两类。
p134食品切割目的主要:有获得一定的形状的产品单体,如切丝,切丁,切片;获得质地组成均一化的产品,如通过斩拌和擂溃等操作得到组成均一,质地细腻的产品。
P134粉碎机可以根据成品粒度分为普通粉碎机,微粉碎机,超微粉碎机。
P135机械冲击式粉碎机主要有锤击式和盘击式两种类型。不适宜用来处理硬度太大的物料。
P135锤击式粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎。
P135锤击式粉碎机按进料方式可以分为切向喂入式、轴向喂入式、径向喂入式。
P135锤片是锤击式粉碎机的主要易损件,一般寿命为200-500h。
P136盘击式粉碎机的工作原理是从轴向进入的物料在两个运动的圆盘间,受到盘间旋转指爪的冲击、分割或拉碎的作用而得到粉碎。
P136鼠笼式碎解机是一种两个盘相向转动的盘击式粉碎机,这种设备具有强烈的撕碎作用,较适于韧性较强的纤维质食品的粉碎。p136
P138超音速气流喷射式粉碎机的工作过程:物料经料斗入机后,先与压缩空气混合形成气固混合流,之后以超音速由喷嘴喷入粉碎室,使物料在粉碎室内发生强烈的对冲冲击、碰撞、摩擦等作用而被粉碎。其粒度可达1μm的超微粉碎机内设有粒度分级机构,微粒排出后,粗粒返回粉碎室内继续粉碎。
P138转辊式粉碎机利用转动的辊子产生摩擦、挤压或剪切等作用力,达到粉碎的目的。
P138转辊式粉碎机有盘磨机和辊磨机两类专用设备。
P138盘磨机的工作主体是辊子和圆盘,辊子和圆盘的相对快速旋转,使圆盘中的物料粉碎。
P138盘磨机根据辊子施力方式的不同分为悬辊式、弹簧辊式两种。
P139辊式磨粉机是食品工业广泛使用的粉碎机械,它是用小麦制造面粉的关键设备,其他方面应用这类粉碎机的场合包括:啤酒麦芽粉碎、油料轧胚、巧克力精磨、糖粉加工、麦片和米片加工等。
p139复式对辊式磨粉机主要由六个部分组成:磨辊、喂料机构、轧距调节机构、传动机械、磨辊清理装置和吸风管等 。
p139辊式磨粉机中,只有当两磨辊以不同速度相向旋转时,才能对小麦起到研磨作用。而且快慢辊之间要保持一定的转速比。
P140分流喂料辊直径较小,转速较高,其表面线速度为定量辊的3-4倍,其作用是将物料呈薄层状抛掷于磨辊研磨区。
P140辊式磨粉机中,改变两辊间的轧距以达到一定的研磨效果,是轧距调节机构的主要作用。
P140辊式磨粉机中,清理磨辊粉层常用刷帚或刮刀,他们一般安装在磨辊的下方。
p140磨介式粉碎机可以根据驱动研磨介质运动的方式分为滚筒式、振动式和搅拌式三类。
p140磨介式粉碎机包括球磨机和棒磨机。
p141振动磨的特点:采用磨介尺寸小,研磨效率高,比滚筒式高数倍至十几倍;成品粒度小,平均粒径可达2~3μm以下;充填系数大(60%~80%),生产能力强,约为滚筒式的10倍;可封闭式作业,操作环境好。噪声大,对机械结构强度要求高。
p141搅拌磨的主体由搅拌器、带冷却夹套的容器和装在容器内的磨介等构成。
p141搅拌磨成品的平均粒度最小可达到微米级。
p142切割碎解机械大多利用刀刃切割所产生的局部冲击力和剪切力对物料进行切割或碎解。
P142常见的切割机械有切片机、切丝机、切丁机、切段机和切端机。
P142离心式切片机的工作原理中,回转的叶轮带动料块作圆周运动,使得料块在离心力作用下被抛向机壳内壁,此离心力可达到其自过程身重量的7倍,使物料紧压在机壳内壁并与固定刀片作相对运动。
P143离心式切片机的不足之处是它不能定向切片。
p143蘑菇定向切片机的结构主要由定向供料装置,切割装置和卸料装置等构成。
P144切丁机主要有果蔬切丁机和肉用切丁机两种。
P145切丁机工作过程中,片料的厚度取决于定刀刃口和相对应的机壳内壁之间的距离。
p145绞肉机是指一种将肉料切割成保持原有组织结构细小肉粒的设备。
p145绞肉机主要由料斗,供料,螺旋螺套,铰刀,格板和紧固螺帽等构成。
P145绞肉机的料斗断面一般为梯形或U型结构,为防止起拱架空现象出现,有些机械设置有破拱的搅拌装置。
P147普通绞肉机中,一般只配一块格板和一件绞刀。
P147绞肉机的生产能力不由螺旋供料器决定,而由切刀的切割能力来决定。
P147斩拌机分为常压斩拌机和真空斩拌机两种。
P147常压斩拌机主要由电气控制部分、传动系统、旋转刀、斩刀轴、旋转料盘、刀盖、出料转盘及料槽组成。
p149常用的果蔬破碎机有捶式、鱼鳞孔刀式、齿轮刀式。
P149锤式破碎机的筛网的格栅孔径较大,约为10mm。
P150鱼鳞孔刀式破碎机一般用于苹果、梨的破碎,不适于过硬物料。
P150齿刀式破碎机特点:齿条刀片齿形一致,所得碎块均匀;齿条刀片刚度好,耐冲击,寿命长;采用强制喂入,粉碎,排料能力强;生产率高,适于大型果汁厂使用。
P150打浆机主要用于浆果、番茄等原料的打浆、使果肉、果汁等与果皮、果核等分离,便于果汁的浓缩和其它后续工序的完成。
p150单道打浆机主要由进料斗、螺旋推进器、破碎浆叶、圆筒筛、刮板、夹持器、轴、机架及传动系统等构成。
P151单道打浆机的孔径范围在0.4~1.5mm,开孔率约为50%。
P151打浆机对物料的打碎程度及生产能力主要与物料的成熟度、刮板的导程角及刮板与筛网的间距有关。
p151多道打浆机又称为打浆机组。
第六章 混合均质机械与设备 20231023更新
P156混合是指使两种或两种以上不同物料互相混合,成分浓度达到一定程度均匀性的单元操作。
P156均质(也称匀浆)是一种使液体分散体系(悬浮液或乳化液)中的分散物(构成分散相的固体颗粒或液滴)微粒化、均匀化的处理过程。
P156液体搅拌机主要应用目的有:促进物料的传热,使物料温度均匀化;促进物料中各成分混合均匀;促进溶解、结晶、浸出、凝聚、吸附等过程;促进酶反应等生化反应和化学反应过程;促进物料中各成分混合均匀;促进物料温度均匀化。P156
P156食品工业中典型的带搅拌器的设备有:配料罐,发酵罐,酶解罐,冷热缸,溶糖锅,沉淀罐等。
P157典型搅拌器形式:浆式,框式,锚式,螺带式,螺杆式,弯叶开启涡轮式,折叶开启涡轮式,旋浆式,平直叶圆盘涡轮式。
P157通常搅拌器可分为两大类型:小面积叶片高转速运转;大面积叶片低转速运转。
P157搅拌器安装方式:中心立式,偏心立式,倾斜式,底部式,旁入式。
P159根据介质黏度高低选型,随着黏度增高,各种搅拌器选用的顺序为旋桨式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式等。
P159根据搅拌过程和目的选型,涡轮式搅拌器因具有高剪切力和较大循环能力,所以最适用分散操作。
P160根据搅拌过程和目的选型,对于悬浮液操作,涡轮式搅拌器使用范围大,其中以弯叶开启涡轮式最好。
P160桨式搅拌器速度低,只用于固体粒度小,固液相对密度差小、固相浓度较高、沉降速度低的悬浮液。
P160旋浆式搅拌器使用范围窄,只适用于固液相对密度差小或固液比在5%以下的悬浮液。
P160常见的轴封有两种形式,填料密封和机械密封。
p160当罐内物料为液-固相或液-液相物料时,搅拌罐的高径比范围一般在 1~1.3。
p161进料管一般设在搅拌罐顶部。
p161轴封是搅拌轴与罐体之间密封装置。
p161水粉混合机是一种将可溶性粉体溶解分散于水或液体中的混合设备。
p161水粉混合机工作原理是利用叶轮的高速旋转剪切作用,将(装在料斗中的)粉状物料和(从进液口进入的)液体进行充分拌和,输送出所需的混合物。
p162静态混合器是一种没有运动部件的高效混合装置。
p163静态混合器也可用作间接式换热器,对物料进行加热或冷却。
p164大部分混合机的混合操作都同时存在对流、扩散和剪切三种混合方式。
p164混合机通常分为两类,即容器回转型和容器固定型。
p164容器回转型混合机是间歇式混合机,装卸物料时需要停机。
P165容器固定型混合机:混合过程以对流作用为主,适用于物理性质差别及配比差别较大的散料混合。
P165固定容器式混合机的操作方式:有间歇和连续两种。
P165卧式螺旋环带混合机:螺带转子搅拌器转速一般为30~50r/min。
P165立式螺旋式混合机:主体料筒为圆柱形,内置一垂直螺旋。
P167捏合是指将含液量较少的粉体或高黏度物质和胶体物质与微量细粉末的混合物加工成可塑性物质或胶状物质的操作。
P167捏合设备:根据搅拌器件转轴取向,可分为卧式和立式两种形式。
P167单轴卧式和面机的搅拌器件因用途不同而异,大致可分为螺旋和滚笼两种形式。
p168单轴卧式和面机的搅拌器件如为滚笼式,其直辊分为:带活动套管和不带活动套管两种形式。
p168用于酥性面团制备的和面机,由于搅拌轴装在容器中心,近轴处物料运动速度低,若投粉量少或操作不当,易造成抱轴及搅拌不均匀的现象
p169双臂式捏合机主要由:一对转子,混合室及驱动装置等组成。
p169双臂式捏合机由于通常使用的两根搅拌转子呈“Z”字形,因此常称Z形捏合机。
p169双臂式捏合机中,小型捏合机的转子多为:实心体。
p169双臂式捏合机中,大型捏合机转子设计成:空腔形式,可在转子内通入加热或冷却介质。
p169双臂式捏合机中,混合槽底部呈“W” 形或鞍形。
p170双轴式和面机中,用于酥性面团制备的搅拌器采用的也是:呈辐射状排列的直桨叶。
p170立式混合捏合设备主要有哪两种?单轴立式混合捏合设备、双轴立式和面机。
p171打蛋机在食品生产中的应用有哪些?搅打蛋白液、半软糖的糖浆、生产蛋糕、杏元饼的面浆、乳酪等。
p172均质(也称匀浆)是一种使液体分散体系悬浮液或乳化液中的分散物构成分散相的固体颗粒或液滴微粒化、均匀化的处理过程。
p172狭义的均质设备仅指高压均质机。
p172均质设备可根据使用的能量类型及机构特点分为:压力式和旋转式。
p173典型高压均质机主要由柱塞式高压泵和均质阀两部分构成。
p174均质阀的阀座内受压流体并流向阀心,通过由阀座与芯构成的环形窄缝时,流体会有由高压低流速迅速转化为低压高流速状态。
P175胶体磨主要用于黏度较高料液的均质处理。
P175胶体磨按转动轴的方向分为卧式和立式两种,后者又分联轴式和分体式。
P175胶体磨结构主要由机壳、磨盘、进料斗、调节盘、叶轮等构成。
P175胶体磨的关键部件是由定盘与动盘组成的磨盘。
P176经过胶体磨处理后的分散相粒度可达1-2μm。
P176胶体磨通常用于处理较黏稠的物料。
P177高速剪切均质头的关键部件是定子与转子。
第七章 热交换、热处理机械与设备 20231030更新
P182物料的三种传热方式:对流、传导和辐射。
P182按传热方式,热交换器可分为两大类型:间壁式热交换器、混合式热交换器。
P183间壁式热交换器按其传热面的形状和结构可分为管壁传热和板壁传热两种形式。
P183管式热交换器的主要形式有盘管式、套管式、列管式和翅片管式等。
P183盘管式热交换器也称蛇管式热交换器。
P184喷淋式盘管换热器的结构中,管外的流体通过喷淋散成液滴通过盘管外表面与管内流体进行换热。
P184与沉浸式相比,喷淋式盘管换热器的管外表面传热系数有所提高,因此所需传热面积、材料消耗和制造成本都较低。
P184喷淋式盘管换热器占地面积大,操作时管外有水汽发生,对环境不利,故常安装在室外。
P184套管式热交换器目前已经广泛用于黏稠流体的加热。
P184普通套管式热交换器由两根口径不同的管子相套成同心套管。
P184普通套管式热交换器结构简单,能耐高压,可保证逆流操作。
P184普通套管式热交换器特别适用于载热体用量小或物料有腐蚀性时的换热。
P184普通套管式热交换器缺点:管子接头多,易泄漏,单位体积所具有的换热面积小,且单位传热面的金属材料消耗量是各种热交换器中最大的,可达150kg/m2,而列管式热交换器只有30kg/m2。
P185新型套管式热交换器所用材料为薄壁无缝不锈钢管。弯管的弯曲半径较小,并可在一个外管内套装多个内管。
P185新型套管式热交换器型式:双管同心套管式、多管列管式和多管同心套管式。
P185列管式交换器也称壳管式热交换器。
P185列管式热交换器主要结构:管束、管板、外壳、封头、折流板、分配隔板等。
P186列管式热交换器内管内外温度差异使管壁和壳壁具有不同温度,致使管束与壳体的热膨胀程度不同。使管子发生弯曲,或从管板上脱落,甚至还会使热交换器毁坏。当管壁和壳壁的温度差大于50℃时,应考虑补偿措施以消除这种应力。
P186列管式热交换器常用的热补偿方法有浮头补偿、补偿圈补偿和U形管补偿
P186列管式热交换器是目前使用最广的热交换器。
P187板式热交换器的特征是采用板壁作为换热壁。
P187板式换热器常见形式有:板式、螺旋板式、旋转刮板式、夹套式等。
P189板式换热器的主要优点:传热效率高、结构紧凑、操作灵活、适应于热敏物料、卫生条件可靠。
p190旋转刮板式热交换器靠近传热面处有刮板连续不断地刮扫运动,使料液成薄膜状流动。
p190旋转刮板式热交换器在食品工业中适用于粘稠、带颗粒、热敏性的物料加工。
P191直接式热交换器的优点是:结构简单,传热效率高,操作成本低。
p191常见直接式热交换器有直接式蒸汽加热器和混合式蒸汽冷凝器。
p191直接式蒸汽加热器是蒸汽直接与液体产品混合的热交换器。
p191直接式蒸汽加热器两种形式:蒸汽喷射式和蒸汽注入式。
p191常见的混合式蒸汽冷凝器有喷射式、填料式和孔板式。
P191直接式蒸汽加热器的缺点:产品会因蒸汽冷凝水的加入而体积增大,从而影响保温管中的流速。
p191根据生产要求,有时由蒸汽带入的水需要除去,以保持产品浓度不变。这通常在负压罐器内通过闪蒸实现。通过控制罐内真空度可控制产品最终水分含量。
p192填料式冷凝器填料层由许多空心圆环形的填料环或其它填料充填而成
p192孔板式冷凝器装有若干块多孔淋水板。淋水板的形式有交替安置的弓形式和圆盘-圆环式两种。
p192根据冷却冷凝水排除方式,直接式冷凝器可分为低位式和高位式两种安装形式。
p193高位式冷凝器不用抽水泵,而是将冷凝器置于10m以上的高度的位置,利用其下部长尾管排出冷凝水。
p193夹层锅又称为二重锅、双重釜等。按其深度分为浅型、半深型和深型。广泛用于各种物料的漂烫处理。
p194连续式热处理设备可以分为三类。预煮机:物料浸在热水中进行处理的设备。蒸汽热烫设备:利用蒸汽直接对物料进行处理的设备。喷淋式热烫设备:利用热水对物料进行喷淋处理的设备。
p194根据物料运送方式不同,连续式预煮设备可以分为链带式和螺旋式两种。
p195刮板式连续预煮机由煮槽、蒸汽吹泡管、刮板输送装置和传动装置组成。
p194刮板式连续预煮机的蒸汽吹泡管管壁开有小孔,进料端喷孔较密,出料端喷孔较稀。
p194刮板式连续预煮机设备的优点是物料形态及密度对操作影响较小和机械损伤小。
p195螺旋式连续预煮机通过调节螺旋转速,可获得不同的预煮时间。
p195螺旋式连续预煮机结构中,从溢流口溢出的水由泵送到贮存槽内,再回流到预煮机内。
p196螺旋式连续预煮机优点:结构紧凑、占地面积小、运动部件少且结构简单,运行平稳,水质、进料、预煮温度和时间均可自动控制
p196按物料发热类型,挤压机可分为内热式和外热式两种形式。
p197低剪切力挤压机产生的剪切力较小,主要用于混合、蒸煮和成型。
p197根据挤压机的螺杆数目不同,挤压机可分为单螺杆挤压机、双螺杆挤压机。
p198螺杆挤压机驱动装置主要由主传动电机、变速机构、推力轴承和联轴器等组成。
P199螺杆挤压机的螺杆分段为:进料段、压挤段、定量段。
p199挤压机的螺杆有整体式和组合式两种。
p199挤压机机筒具有加热、保温、冷却和摩擦功能。
p199机筒可有整体式、分段组合式和分半组合式等形式。
p200螺杆机压机结构中,成型装置又称挤压成型模头。
p200挤压机控制装置主要由微电脑、电器、传感器、显示器、仪表和执行机构等组成。
p200油炸是将食物浸在油面下方进行加热的深层油炸操作。
p201油炸设备可按油槽内所用油分的比例分为纯油式和油水混合(或称油水分离)式两种。
p201油水混合式油炸是一种较新的油炸工艺,其好处是可以方便地将油炸产生的碎渣从炸油层及时分离(沉降)到水层中。
p201油炸设备按锅内压力状态可分为常压式和真空式两种。
p201油炸设备还可根据炸油加热方式,分为燃气加热式、电热式、导热油加热是及煤加热式等。
p201无烟型多功能水油混合式油炸机具有限控制,分区控温,自动过滤,自我洁净等功能,具有油耗量小,产品质量好等优点。
p202典型连续油炸机的独立单元有:(1)油炸槽(2)带恒温控制的加热系统(3)产品输送系统(4)炸油过滤系统(5)排汽系统。
p204油炸过程中会随时产生来自被炸食品的碎渣,这些碎渣若长期留在热的油炸油中,会产生一系列的不良影响,因此,所有连续油炸机必须有适当的炸油过滤系统。
p204真空油炸是利用减压条件下使食品中水分汽化温度降低、在较低温条件下对食品油炸的技术。
p204间歇式真空油炸设备主要由油炸罐、真空系统、贮油罐、加热器和滤油过滤器等构成。
p205连续式真空油炸设备的闭风器可采用双闸门式或转鼓阀。
P208箱式远红外烤炉主要由箱体和电热红外加热元件等组成。
P210目前有两个微波频率用于加热应用,即915MHz和2450MHz。
P210微波加热方式具有加热速度快、加热均匀、易于瞬间控制和选择性强的特点。
P211抑制微波外泄的常见方法有(1)金属挡板式(2)金属链式(3)水吸收式。
第八章真空蒸发浓缩设备 20231106更新
P216食品稀料液浓缩可通过真空蒸发、膜分离和冷冻浓缩三种物理过程实现。
P216真空蒸发浓缩系统由蒸发器、冷凝及真空装置,及其他辅助装置构成。
P216真空蒸发浓缩设备主要特点是真空状态下料液沸点的降低。
P216真空蒸发浓缩系统的蒸发器一般由加热室与分离室两部分构成。
P217蒸发器按加热器结构可分为夹套式、盘管式、中央循环管式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、离心外加热式浓缩器等。
P217典型的加热器有夹套式和盘管式。
P217夹套式蒸发器适宜于果酱、炼乳等高黏度料液的浓缩。
P218盘管式蒸发器适用于黏度较高的液体。
P219外加热循环蒸发器的特征是加热室和分离室分开。
P219根据物料在加热室与分离室间循环的方式,外加热循环蒸发器可以分为强制循环式和自然循环式两种。
P219自然循环外蒸发器,除无循环泵以外,基本构成与强制循环式相同。但如热室只能垂直安装。
P219外加热式蒸发器中分离室独立分开后,形式上可以做成离心分离式,从而有利于改善雾沫分离条件。
P220长管式蒸发器是典型的单程式蒸发器,一般采用内径25~50mm,长径比为100~150的长管制成。
P220长管式蒸发器因长径比大,单位体积料液受热面积较大,因而,料液进入加热器后很快汽化而使浓缩液呈膜状在管内移动,因此这种蒸发器也是典型的膜式蒸发器。
P220根据液流方向不同,长管式蒸发器可分为升膜式、降膜式和升降膜式三种形式。
P220升膜式蒸发器一次压缩比不够大。
P220升膜式蒸发器适用于热敏性料液浓缩,尤其适用于易起泡沫的料液。
P220升膜式蒸发器不适用于处理高黏度、易结垢或易结晶的溶液。
P221降膜式蒸发器中,位于蒸发器加热室项部的料液布膜器(又称料液分布器),其作用是使料液在加热管内均匀成膜,并阻止二次蒸汽上升。
p221升模式刮板式蒸发器的分离式入口处有一挡板,可使二次蒸汽和浓缩液因惯性力作用而初步分开。
p221升模式刮板式蒸发器分离后的二次蒸汽通往真空冷凝系统,浓缩液在重力作用下汇集于分离室底部。
P222刮板薄膜蒸发器设备加工精度要求高,生产能力小,一般用于后道浓缩。
P222板式蒸发器主要由板式加热器与分离室组合而成。根据料液与蒸汽在加热板上的流动方向,有升膜式和降膜式两种形式。
P223按离心转轴的取向,离心薄膜蒸发器分为立式和卧式两种形式。
P224真空蒸发浓缩系统的辅助设备通常有进料缸、物料泵、冷凝器、真空泵、蒸汽再压缩泵等。
P225真空蒸发系统中所用的泵有以下四类:物料泵、冷凝水排除泵、真空泵 、蒸汽再压缩泵。
P225真空蒸发浓缩系统所用的泵可以用离心泵,但多用正位移泵。
P225真空蒸发浓缩系统中,当蒸发器的加热器与真空系统相连,进入加热器的蒸汽成为负压状态,冷凝水也为负压,必须通过离心泵抽吸才能排出加热器。
P225真空蒸发浓缩系统中,真空泵的作用是排除系统中产生的不凝性气体。系统的不凝性气体主要来自二次蒸汽,直接式冷凝器用的冷却水也夹带不凝性气体。
P225真空蒸发浓缩系统通常采用的真空泵形式有复往式真空泵、水环式真空泵、蒸汽喷射泵和水力喷射泵等。水力喷射泵可不用冷凝器。
P225真空蒸发浓缩系统中,用于二次蒸汽压缩的压缩泵有热压缩和机械压缩两类。
P226真空蒸发浓缩系统中的冷凝器既可以是直接式也可以是间接式冷凝器。有些企业为了将二次蒸汽冷凝水回收利用于工艺用水,则采用间接式冷凝器。
第九章 干燥机械与设备 20231106更新
p233干燥是同时发生传热和传质的单元操作。
p233根据热量传递方式,传统上将各种干燥机械设备分成三大类:对流式、传导式和辐射式。
p234横流式厢式干燥器,热空气在物料上方掠过。
p234穿流式厢式干燥器,热空气垂直流过物料层。
p235厢式干燥器常用于需长时间干燥、数量不多及需要特殊条件干燥的物料。
p235厢式干燥器中,物料通常装在沿轨道行进的小车料盘中,随小车通过洞道而得到干燥,料盘之间留有间隙供热风通过。
p235洞道式干燥机热风可沿物流纵向流动,分为并流、逆流和混流三种。
p235混流式洞道干燥机的洞道分成两段,第一段为并流,干燥速率大,对应于物料的第一干燥阶段;第二阶段为逆流。混流综合了并流、逆流的优点。
p236洞道式干燥机在食品工业上多用于蘑菇、葱头和叶菜之类果蔬产品的大批量干燥。
p236网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。
p236单层带式干燥机可分为单段式和多段式两种形式,分别采用一条和多条输送网带。
p237多层带式干燥机输送带为多层,输送带层数可达15层,但以3~5层最为常用。
p237多层带式干燥机输送带各输送带的速度独立可调。
p238流化床干燥机的主要型式单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振动型、脉冲型、惰性粒子型等。
p238空气分布板是流化床干燥机的关键部件之一。
p238使气流能够较为均匀地到达分布板,可在分布板下方设置气流预分布器。
p239根据物料在层间转移方式,多层沸腾床干燥机大致可分为溢流式和穿流式两种形式。
p239穿流板式流化床干燥机筛板孔径应为物料粒径的5~30倍,筛板开孔率30%~40%。
P242惰性粒子流化干燥是流态化干燥的特殊形式,适用于溶液、悬浮液、黏性浆状物料等液相物料的干燥。
P245喷雾干燥的主要缺点:①投资大②能耗大,热效率不高③废气中湿含量较高。
P245干燥室是喷雾干燥机的核心。
P246喷雾干燥机常见的雾化器形式有压力式、离心式、气流式。
P246压力式雾化器的喷雾头孔径约0.5~1.5mm。
P246M型雾化器中有一个可更换的喷嘴是易磨件,它的材料可用不锈钢也可用耐磨性材料制成,两者的使用期分别为1周和1年左右。
p248喷雾干燥室分为厢式和塔式两大类。
p248干燥塔底部有锥形式、平底和斜底。
p250传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。
p250滚筒干燥机的主体是称为滚筒的中空金属圆筒。按滚筒数可分为单滚筒、双滚筒。
p250滚筒干燥机的圆筒随水平轴转动,其内部可由蒸汽、热水或其它载热体加热。
p251滚筒干燥机的优点为干燥速度快、热能利用经济。
p255根据制冷原理,制冷循环中压缩机出来的高温高压制冷剂气体,要经过冷凝器才能膨胀成为低温制冷剂。
p255低温冷凝器也称为冷阱,本质上属于间接式热交换器。
P256内置冷阱一般安装在干燥室料盘区下方。
P257间歇式冷冻干燥装置中的干燥箱与一般的真空干燥箱相似,属盘架式。
P258连续式冷冻干燥装置的优点:处理能力大,适合单品种生产;设备利用率高;便于实现生产的自动化;劳动强度低。
第十章 成型 20231113更新
P263食品成型是赋予食品能独立保持三维空间形状的操作。
P263食品成型机械种类繁多,按成型原理大致可分为压模、挤模、浇模、制片、造粒、制膜、夹心、包衣等类型。
P263压模成型设备利用模具对可塑性物料进行成型操作。
P263压模成型设备按成型原理可分为冲压型、辊压型、辊切型和塑压制粒型等。
P263制造饼干生坯用的压印饼干成型机是典型的冲压成型设备。它主要由压片机构、冲印成型机构、拣分机构及输送带机构等构成。
P264有两种印模可供不同品种的饼干生产选用。一种是生产凹花有针孔韧性饼干的轻型印模:另一种是生产凸花无针孔酥性饼干的重型印模。苏打饼干印模属于轻型。
p265冲压成型设备的拣分机构中,分离主要由余料输送带完成,都是倾斜设置的,倾角由面带的特性而定。结合力很弱的酥性饼干面带,输送余料时极易断裂,因此倾角不能过大。通常仅为20°左右。
p265辊印饼干机主要由成型脱模机构,生坯输送带,面屑接盘,传动系统及机架组成。
P265辊印式饼干成型机,主要适用于加工高油脂酥性饼干,该机更换印模辊后,通常还可以加工桃酥类糕点。
P265辊印式饼干成型机的印花成型、脱胚等操作,由执行成型脱模的辊筒通过转动一次完成,不产生边角余料。
P266辊切式饼干成型机(简称辊切饼干机)可用于加工苏打、韧性和酥性饼干等不同类型饼干。兼有冲印和辊印成型机的特点。
P268硬糖成型机主要由糖条辊、轮转头、成型模具、传动系统及机架构成。
p268压片机用于将颗粒物料冲压成圆形或异形的片状物,同时可在片剂的双面印制简单的文字或图案。压片机有单冲撞击式和多冲旋转式两种类型。
P268单冲压片机主要由转动轮、加料斗、模冲、调节(压力、片重、出片)器和喂料器组成。
P269旋转式压片机是在单冲压片机基础上发展起来的,常见的有16、18、19、33、55冲等。
P269旋转式压片机工作部分包括:装冲头模的机台、压轮、片重调节器、加料斗,刮粉器、吸尘器和保持装置等。
P269旋转式压片机的压片过程可分为三阶段:①加料;② 压片;③ 推片。
P271预混合后获得塑性的物料可以用挤模成型法成型,不具塑性的干性物料也可以直接用此法成型。
P271软料糕点机又称曲奇饼机。
P273为了生产夹馅软料糕点,需要将料斗分隔开来,以供同时盛装不同的物料,面料和馅料在料斗中即被隔开,在喂料辊的旋转作用下,分别进入下面的压力腔。
P273软糕点成型机的供料装置,基本上有两种形式:一种是槽形齿辊式;另一种是柱塞泵式。
P273软料挤模成型设备的槽形辊定量供料装置中喂料辊的作用是将面料挤向下面的压力/平衡腔。
P273槽形混定量供料装置优点:结构简单,便于制造;缺点:根据面料稠度的不同,需及时更换供料装置。
P274用于成型的螺杆挤压机的挤压套筒是夹套式的,螺杆是空心的。
p274螺杆挤压成型设备其实就是螺杆挤压机,它通常利用高温高压作用,使物料一次性地完成混合、压缩、熟化和成型等过程。
P274从螺杆挤压机出来的产品大致有两种形态,一种是通心面式的产品,另一种螺杆挤压机得到的是直接膨化的产品,这类挤压机直接以大米、小麦、玉米或其制品等为原料生产的往往是多边形低密度产品。
p274螺杆挤压机也可以生产夹心产品,方法是将通常的实心成型模具换成注馅成型模具。
P275挤模制粒法常用来生产某些固体饮料、调味料、动物饲料等。
P275常见的挤模制粒机械有旋转式制粒机、齿轮啮合制粒机和螺旋挤压式制粒机等。
p275旋转式制粒机有两种形式:圆筒状筛网为模具的制粒机,滚轮式制粒机。
p275滚轮式制粒机因软材通过模具的推动力来自一对绕模具转动的滚轮而得名。这种制粒机又因模具的形状不同而可分为圆盘模式和环模式两种类型。
p276注模成型是将原具流动性的流体半成品注入具有一定形状的模具,并使这种流体在模具内发生相变化或化学变化,使流体变成固体。
p276应用注模方式成型的食品种类很多,液体和固体原料均可用注模方式成型。
p276典型的巧克力注模成型生产线依次由烘模段,浇注机,振荡段,冷却段,脱模段构成。
p277糖果浇模成型设备用于连续生产可塑性好、透明度高的软糖或者硬糖。
第十一章 包装 20231113更新
P281内包装是指直接将食品装入包装容器并封口或用包装材料将食品包裹起来的操作。
P281内包装机械设备可进一步分为装料、封口、装料封口机三类。
P282灌装机可分为常压式、等压式和真空式。
P282常见的定量形式有液位式、量杯式和定量泵式三种,其他形式还有时控式、重量式和流量计式。
P282液位定量机构定量精度直接受瓶子的几何精度影响。
p283对于装料精度要求较高,黏度低的液体,可用量杯式定量方式。
P283升降式量杯机构中,量杯在其杯口位置低于贮液槽液面位置装满液体,然后开始上升,上升到杯口高于液面时,与定量杯相连的灌装阀开启,使液体灌入瓶子。
p283量杯式定量方式不适合含汽液体的装料。
p284时控式定量只要控制罐装的时间,便可控制罐装量。
P284根据与液体灌装时各空间的压力状态,灌装方式可以分为常压灌装法、等压灌装法、真空灌装法和加压灌装法等。
P284常压法灌装是一种最简单最直接的灌装形式,也是应用最广泛的装填灌注方式之一。它的特点是,灌装时容器与大气相通。它可有两种方式,分别用于低黏度液体和黏稠物料灌装。
P284常压灌装法适用于低黏度不含气料液。
P284液位定量式弹簧灌装阀。其进液管及排气管的开闭通过瓶子的升降实现。当瓶子在低位时,由弹簧通过套筒将阀门关闭;瓶子上升将阀打开,进行灌装,瓶内的空气通过排气管排出。
P285含气饮料中的CO2在灌装以前已经存在其中,因此需要采用等压灌装法,以免CO2在灌装过程中损失。
P285真空法灌装原理是:先对被灌装容器抽真空,再使贮液箱的液料在一定的压差或真空状态下注入待灌容器。
P285真空法灌装分为两种形式:①灌装容器和贮液箱处于同一真空度,液料实际是在真空等压状态下以重力流动方式完成灌注;
②灌装容器和贮液箱真空度不相同,前者的真空度大于后者,液料在压差状态下完成灌注。此种形式可大大提高灌装效率。
P285真空法灌装适用于富含维生素的果蔬汁饮料灌注。
P286双室真空灌装法采用独立的真空室,与贮液箱分离。工作时,空瓶上升将灌装阀密封胶垫压紧形成瓶口密封。瓶内空气随即通过抽气管排出,进入真空室内。贮液箱内的液料在压差作用下,通过吸液管注入瓶中。
P287三室真空灌装机可避免双室式真空灌装机产生的液气波动问题。
P287灌装机的容器升降机构有三种形式,即机械式、气动式、气动-机械混合式。
P288气动式升降机构活塞气缸固定在灌装回转体上,随回转体一起转动。容器升降由气缸活塞两侧气压差控制,此气压差随回转相位而发生变化。
P288气动式升降机构适用于灌装含气饮料的灌装机。
P289固体装料机按定量方式分为容积定量、称量定量和计数定量三种类型。
P289容积定量形式有:容杯式、转鼓式、柱塞式和螺杆挤出式等。
p290可调容杯的容杯调整有手动及自动两种方法。
P290螺杆式定量填充机结构中,导管内的螺杆螺旋圈数一般大于5个为宜。
P290螺杆式定量填充机适用于装填流动性良好的颗粒状、粉状、稠状物料,但不宜用于易碎的片状物料或密度较大的物料。
p291容腔形状有槽形、扇形和叶轮形,容腔容积有定容和可调节的两种。
p291称重定量可以有间歇式、多头秤式和连续式三种方式。
p291重量式充填机械总体上可以分为定量和容器输送两部分,其中定量部分是关键,它决定了填充设备的生产能力和精度。
P292间歇式称重定量装置的供料器有两种形式,一种是振动式,另一种是螺旋式。
P293计数式充填设备按计数方式不同,分为单件计数式和多件计数式两类。
P293计数式定量充填设备中,模孔计数装置按结构形式分为转盘式、转鼓式和履带式。
P295形成密封的二重卷边的条件离不开四个基本要素,即圆边后的罐盖、翻边的罐身、盖钩内的胶膜和具有卷边性能的封罐机。
P296二重卷边作业的头道滚轮的槽型曲线狭而深,二道滚轮的槽型曲线宽而浅。
p297卷边机头是封罐机的主体结构。
P300袋装食品包装机械主要有两类,一类是成袋-充填-封合包装机,另一类是预制袋封口设备。
P302典型的立式连续制袋充填包装机主要可分为以下部分:传动系统、薄膜供送装置、袋成型封合装置、物料供给装置及电控检测系统封等。
P304立式制袋充填封合中,加料管的作用为:外制作袋管,内为输料管。
P305预制袋封口包装机是用于对充填产品的预制塑料袋进行封口的设备。
P305常见间歇式真空充气包装机型有:台式、双室式、单室式和斜面式等型式。
P305真空包装机最低绝对气压为1~2kPa,机器生产能力根据热封杆数和长度及操作时间而定,每分钟操作次数为2~4次。
P306真空室是间歇式真空充气包装机的关键部分,封口操作过程全在真空室内完成。
P307包装工作开始后,在真空室内分 (1)真空抽气(2)充气(3)热封合和(4)放气四个步骤完成一次封口操作周期。
P308旋转真空包装机由充填和抽真空两个转台组成。
P308热成型包装的形式有多种多样,较常用的形式有:托盘包装、泡罩包装、贴体包装和软膜预成新包装等。
P309热成型工序主要包括夹持片材、加热、加压抽空、冷却、脱模等。
P310无菌包装就是在无菌环境条件下,把无菌的或预杀菌的产品充填到无菌容器中并进行密封。
P310食品无菌包装基本上包括以下三部分操作:一是食品物料的预杀菌,二是包装材料或容器的灭菌,三是填充密封环境的无菌化。
P311卷材成型无菌包装机以成卷的复合纸板做包装材料。
P311无菌包装开始正式进行包装操作之前,所有直接或间接与无菌物料相接触的机器部位都要进行灭菌。
P312TAB包装机配上顶隙填充装置后,就可用来对高黏度、带颗粒或纤维的产品进行填充包装。
P313与普通包装一样,无菌包装也可用预制包装容器进行包装。康美盒(Combibloc)无菌包装机是采用这种方式进行无菌包装的典型设备。
P315预制盒无菌包装机的特点优点:①灵活性大,可以适应不同大小的包装盒,变换时间仅需 2min;②纸盒外形较美观,且较坚实;③产品无菌性也很可靠;④生产速度较快,而设备外形高度低,易于实行连续化生产。
P315大袋无菌包装是将灭菌后的料液灌装到无菌袋内的无菌包装技术。
P317GT8C2马口铁贴标机利用温度系统使胶水盒维持在80~100°℃范围,保证了黏合剂的黏合性能良好。
P317GT8C2马口铁贴标机工作过程:圆罐连续地沿进罐滚道滚进,经分罐器分隔并成一定间距,随后进入输送带下端,输送带通过上面若干压轮紧压在罐头上,使罐头靠摩擦力继续向前滚动。在输送过程中,罐头首先碰触胶水盒中的胶水轮,罐身沾上黏合剂,然后到达商标纸托架上方,罐身即黏取一张商标纸,末端(已由胶水泵)预先涂有黏合剂的商标纸逐渐卷将罐身包住。当完成贴标的罐头滚至输送带右端,将最后一个压轮抬升,进而牵动胶水泵向下一张商标纸涂黏合剂备用。最后,贴有商标的罐头经出罐滚道送出。
P318龙门式贴标机只能用于长度大致等于半个瓶身周长的标纸,只能贴圆柱形瓶身的身标。
P318龙门式贴标机的生产能力有限,并且标签黏贴位置不够准确。
P318真空转鼓式贴标机工作过程:由输送带送入的玻璃罐经进罐螺旋分隔成一定间距,并送往作逆时针旋转的转鼓处,转鼓圆柱面上间隔均布有若干取标区段和橡胶区段。在每个取标区段设有一组真空孔眼,当有瓶罐送来时,标盒即向转鼓靠近,标盒支架上的滚轮则碰触相应取标区段的滑阀活门,接通真空并吸取一张标纸。带标纸的转鼓取标区段转经印码装置、涂胶装置时,标纸分别被打印上出厂日期和涂上适量黏合剂。当依附在转鼓上的标签再转至与(由进罐螺旋送来的)瓶罐相遇时,该取标区段的真空即被滑阀切断,标纸失去真空吸力而黏附在瓶罐上。瓶罐在转鼓的摩擦带动下开始自转,标纸被滚贴在罐身。
P319喷码机有多种型式,总体上可分为墨水喷码机和激光喷码机两大类。
P319连续喷射式墨水喷码机由于只有一个墨水喷孔,喷印字体较小,因此称为小字体喷码机。
P319连续喷射式墨水喷码机的喷枪内装有晶振器,通过振动,使油墨喷出后形成固定间隔点,同时在充电极被充电。带电墨点经过高压电极偏转后飞出并落在被喷印表面形成点阵。
p320连续喷射式墨水喷码机不造字的墨点不充电。
p320按需滴落式喷码机喷头内装有7只能高速打开和关闭的微形电磁阀而非晶振,要打印的文字或图形等经过电脑处理,给7只微形电磁阀发出一连串的指令,使墨点喷印在物件表面形成点阵文字或图形。
p320按需滴落式喷码机通常也称为大字体喷码机。
p320压电陶瓷喷码是一种新型喷码技术。这种喷码方式可在2cm左右的范围内使128个喷嘴同时工作,进行喷印。其喷印出来的字体效果与印刷品极为相似。
p320激光喷码机可精确刻出精致的图案或文字。激光可以在物品表层刻蚀形成无法拭除的永久标记。
p321多棱镜扫描式激光喷码机必须有物体运动的配合才能得到所需要的字迹或图案效果。
p321点阵式激光喷码机的工作原理:受控制的多束光成直线状排列通过聚光镜,与移动的物体相遇,在其表面产生标记。
p322圆罐装箱机的贮罐过程:先后通过存仓和定量仓区,最后贮存于主仓。
p322圆罐装箱机的推罐入箱过程:由人工将空瓦楞纸箱坯张开并套在箱套上,再用托箱板托住。
p323圆罐装箱机的插衬纸板的作用:避免多层装箱的罐头碰撞受损,使每层罐头之间隔开。
p323成型式装箱机的装箱过程中:由热熔化树脂涂敷器通过喷头往箱子的里折叶上喷涂树脂,同时折叶器将里折叶折弯。
P324全自动捆扎机配有自动输送装置和光电定位装置。
P325捆扎机的工作过程:踩动脚踏开关后,穿过拱形导轨的聚丙烯带绕被捆扎物一周,带子随即被抽紧机构抽紧,这时封结器、加热器工作,使其压紧带子端头并熔接、切断。
第十二章杀菌20231114更新
P332热杀菌是借助于热力作用将微生物杀死的杀菌方法。除了热杀菌以外所有杀菌方法都可以归类为冷杀菌。
P332冷杀菌可以分为物理法和化学法两类。
P332罐头食品杀菌机械设备,按操作方式可以分为间歇式和连续式两大类。按操作压力可分为常压杀菌设备和高压杀菌设备。
P332间歇式罐头杀菌设备有多种形式,按杀菌锅安装方式分立式和卧式杀菌锅。
P333立式杀菌锅又可分为普通立式杀菌锅和无篮立式杀菌锅;卧式杀菌锅可以分为普通卧式杀菌锅、回转式杀菌锅和喷淋式杀菌锅等。
P333立式杀菌锅锅盖铰接于锅体边缘,与锅盖相连的平衡锤起开锅省力作用。
p333立式杀菌锅通常以半地下形式安装。
p334立式杀菌锅用作高压杀菌时,一般用蒸汽作加热介质。
P334立式杀菌锅杀菌操作过程一般包括:装锅密封、排气升温、保温杀菌、反压冷却、开锅出罐等步骤。
P334常压杀菌一般采用热水作加热介质对酸性食品进行杀菌。其杀菌过程一般包括进水预热、装罐升温、保温杀菌、冷却和出锅等步骤。
P335立式杀菌锅结构中,进人杀菌锅的蒸汽采用薄膜阀和手动旁路阀两种方式控制。薄膜阀的工作需要经过净化除杂的压缩空气配合,它有两个作用:是根据设定值调节气动薄膜阀开启度;二是记录杀菌过程的温度和压力。
P335无篮立式杀菌锅的装卸罐原理:杀菌锅通常安装在冷却水槽上方,借助于水的缓冲作用,可在无篮条件下安全地从罐顶进人杀菌锅,也可使处于冷却阶段的罐头安全地直接排入下方的冷却水槽中进一步冷却。
P336卧式杀菌锅多用于高压杀菌,不适于常压杀菌。
P337卧式杀菌锅加热杀菌用的多孔蒸汽长管位于杀菌锅的下方,冷却用的多孔冷却水长管位于锅的上方。
P337卧式杀菌锅锅体的上方还外接压缩空气管、排气管、安全阀、温度计、压力表以及温度传感器等的接口。锅体的侧面还装有玻璃式液位计,以供冷却时观察冷却水液位。
p337卧式杀菌锅的高压杀菌操作过程基本与杀菌锅的高压杀菌操作相似,主要包括装锅、升温排气、恒温杀菌、反压冷却和卸锅等阶段。
P338对于玻璃瓶或软罐头之类的产品,不宜用蒸汽直接进行杀菌,因为热(冷)冲击作用会造成包装材料(玻璃瓶,包装袋)的破损。
P338普通卧式杀菌锅用水做介质。
P338以水作传热介质的杀菌机可以分为浸水式杀菌机和淋水式杀菌机两类。
p339静置浸水式杀菌机主体是上下两只卧式高压容器,安装在上方的是预热水贮罐,安装在下方的为杀菌锅。
p339淋水式杀菌机主要由卧式锅体、热交换器、循环水泵,管路和各种阀门,以及自动控制系统组成。
P339淋水式杀菌机以热水喷淋方式对罐头进行杀菌和冷却。
P340目前使用最多的间歇式回转杀菌机有浸水式、淋水式和轨道式回转杀菌机。
P340浸水式回转杀菌机的整体结构与操作过程基本与静置浸水杀菌机的相同,只是增加了一套使杀菌篮在锅内绕轴旋转的装置。
P341浸水式回转杀菌机中,罐头顶头竖放在杀菌篮中,这样在回转时有利于罐头内容物的搅动。
P342淋水回转式杀菌机系统中,杀菌开始时,预热水从贮水锅中流入下面的杀菌锅中。
P342淋水回转式杀菌机系统中,反压可以通过程序控制器在升温过程中逐步产生,也可以一开始就加到所要求的压力。
P342淋水回转式杀菌机系统中,如果杀菌笼在杀菌锅进水的时候就开始回转,更有利于温度的均匀分布。
P343淋水回转式杀菌机系统中,杀菌锅的进水时间一般仅为30s。
P343淋水回转式杀菌机系统中,热压杀菌结束后的冷却分两个阶段。第一阶段冷却时,冷却水由泵吸入口进入循环系统,这样可防止罐头容器受到热冲击。当贮水罐内水位升到一定的位置时,便开始进入第二阶段的冷却。
P343淋水回转式杀菌机系统中,冷却阶段结束,杀菌锅便开始排水,同时贮水锅也可以用蒸汽重新加热升温,为下一锅的杀菌做准备。
P343虽然淋水式杀菌有一定的局限性,但是有许多产品适合采用这种方法杀菌。由于头顶头回转结合使用了蒸汽-水-压缩空气三位一体的加热介质,即使是高黏度产品,也容易实现高温短时杀菌,因此可以获得好的产品质量,同时节省时间、蒸汽和水。
P343轨道式回转杀菌机是一种高温短时、摇动式、全自动罐头杀菌设备。
p344常压式和加压式连续式杀菌设备分别用于酸性和低酸性食品的杀菌。
P345常压连续杀菌机按运载链的层数可分为单层式和多层式;按加热和冷却的方式分为浸水式和淋水式。
P345淋水式常压连续杀菌机适合于内容物流流动性良好的瓶装产品的常压杀菌。
P346浸水式常压连续杀菌机可用于金属圆罐,也可用于破璃瓶圆罐的的杀菌。
P346多层式浸水式常压连续杀菌机的层数一般为3~5层。
p346回转式,静水压式和水封式是三种常见的高压连续杀菌设备。
P347回转式高压连续杀菌机回转进罐阀是特殊设计的,可以防止蒸汽泄漏。罐头在温度不同的锅体间转移,也需要借助于特殊的转罐装置—转罐阀。
p350 食品物料无菌处理系统是为无菌包装系统提供无菌液料的系统。
p350无菌包装产品连续杀菌所要求的无菌性处理的影响因素与常规的罐头食品相同。根据食品的性质特点,可以选择高温短时(HTST)和超高温瞬时(UHTST,或称UHT)两种热杀菌方式进行无菌处理,但目前以后者居多。
p350无菌处理是一种热处理过程,料液所经历温度历程通常包括三个阶段:进料预热升温、保温和冷却降温。
p350无菌包装食品的热处理设备可以分为直接式和间接式两大类。
p350根据被处理物料的性质,无菌处理系统可采用管式、板式和旋转刮板式三种类型的间接式热交换器。
p351直接式UHT系统利用蒸汽直接与料液混合并将其加热到杀菌温度。
p354蒸汽注人式UHT杀菌系统采用蒸汽直接注人式热交换器进行杀菌。
p357高黏度并含有颗粒的产品不便用管式或板式UHT系统,可采用旋转刮板式热交换器构成的UHT系统。
第十三章冷冻20231116更新
p363食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分,第一部分是产生冷源的制冷机械与设备,即所谓的制冷机。第二部分是利用冷源的机械设备。
p363人工制冷分为:机械压缩制冷和非机械压缩制冷。
p364最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。
p364制冷循环若以压缩机和膨胀阀为界,可粗略地分成高压高温和低压低温两个区:若以冷凝器和蒸发器为界,可粗略地分成气态和液态两个区。
p364实际制冷循环系统需要克服一些存在的问题。实际单级氨压缩制冷系统,增加了分油器、贮氨罐及氨液分离器等部件。
p364单级氨压缩制冷系统中,氨蒸气中携带的雾滴由氨液分离器消除,保证了压缩机正常工作;冷凝器之前的除油装置,使得压缩机润滑油不再进入系统,从而提高了冷凝器和蒸发器的换热效率;冷凝器之后安装的贮液罐起两方面的作用,一是保证系统运行平稳,二是可以方便地为多处用冷场所提供制冷剂。
p364高压端压强对低压端压强的比值称为压缩比。
p365当压缩比大于8时,采用双级压缩较为经济合理。
p365对氨压缩机来说,当蒸发温度在-25℃以下时,或冷蒸气压强大于1.2MPa时,宜采用双级压缩。
p366制冷量是指在一定的操作条件(即一定的制冷剂蒸发温度、冷凝温度,过冷温度)下,单位时间制冷剂从被冷冻物取出的热量。
p366冷吨(RT)相当于24h内将1t0℃的水冷冻成同温度冰所放出的热量。
p366制冷量与输人功率之比称为制冷系数。
p366制冷装置中不断循环流动以实现制冷的工作物质称为制冷剂或制冷工质。
p366氨是食品工业冷库最常用的制冷剂,氟利昂为商品名的系列制冷剂也是主要的制冷剂。
p367间接制冷(或间接蒸发制冷)——用廉价物质作媒介载体实现制冷装置与耗冷场所或机台之间的热交换。
p367常用的载冷剂有空气、水、盐水和有机物水溶液等。
p367选择载冷剂一般应考虑选冰点低、比热容大、无金属腐蚀性、化学上稳定、价格低及容易获取等因素;作为食品工业用的载冷剂,往往还须具备无味、无臭、无色和无毒的条件。
p367间接制冷系统中不能在0℃以下使用的载冷剂是水。
P367如需传递低于0℃的冷量,则可采用盐水或有机溶液作为载冷剂。
P367固体吸热后变为液体称为融化。固体溶于溶剂称为溶解。
P3671kg冰融化成水,可以吸收334.94kJ的热量。
水与食盐或其他无机盐类混合时,冰的熔点将随盐量增加而降低,并形成0℃以下的低温。
P367固体吸热后直接变成气体叫升华。在升华制冷中已经应用的升华固体主要是固态CO2,即所谓“干冰”。
P367液化气体制冷本质上属于蒸发制冷。
P367液化气体制冷是利用低佛点液化气体物质时性直接与食品接触,吸取食品热量使其冻结,而自身汽身汽化成气体。这种制冷方式能获得的温度可低达73℃以下,因而适用于要求速冻的场合。
p368双级压缩机制冷系统产生的低温可低于-70℃。
p368活塞式压缩机按气缸数分类,有单缸、双缸和多缸压缩机。
p368全封闭活塞式压缩机,其压缩机和电动机组成的整体封闭在钢板冲制的机壳内。
p368半封闭活塞式压缩机的电动机与压缩部件封闭在一个机壳内,机壳部分靠螺栓连接,可拆启。
p368开启活塞式压缩机,其压缩部分与电机部分分开,各自成一独立体。
p369螺杆式压缩机结构组成:阴、阳转子,机体,轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置等。
p369螺杆式压缩机原理是由阴、阳转子螺杆的啮合旋转产生容积变化,进行气体的压缩。
p369并联压缩机组主要由安装在公共机架的若干台相同或不同型号的压缩机组成。压缩机一般可以是活塞式,也可以是螺杆式或其他型式,一般使用氟利昂系列制冷剂。
p369一般并联压缩机组的压缩机共享(安装在同机架上的)吸排气集管、冷凝器及储液器等部件。
p369膨胀阀又称节流阀,型式包括:手动膨胀阀、自动浮球阀、自动膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀等。
p370自动浮球阀分低压浮球阀和高压浮球阀两种。
p370制冷系统中,自动高压浮球阀的浮球浸没在高压制冷液中。随着热制冷气体在冷凝器中冷凝成液体,室内的制冷剂液位上升。浮球也随之上浮并将节流孔打开,使制冷液流入蒸发器。
p370自动膨胀阀的工作原理是:当蒸发器压强升高使得薄膜克服弹簧压力而上升,从而将阀关闭;当蒸发器的压强下降时,阀打开。
p370热力膨胀阀是一种能自动调节液体流量的节流膨胀机构。
p370热力膨胀阀的感温包用于感测离开蒸发器的过热气体温度。较高的感温包温度使得包内流体(一种制冷剂)的压强升高,再通过恒温管(毛细管)传递到波纹管和薄膜室,使膨胀阀开启从而使更多的液体制冷剂流过。
p370电子膨胀阀是一类由电压或电流控制驱动开启度的膨胀阀。
p370电子膨胀阀按阀体的节流结构分:针阀式、滑阀式等。
P371按被冷却介质类型,蒸发器可分为用于冷却液体的和用于冷却空气的两大类。
P371制冷系统中,冷却液体的立式蒸发器有立管式、卧式壳管式蒸发器。
P372制冷系统中,卧式壳管式蒸发器,这是一种特殊形式的列管式热交换器,利用制冷剂在器内吸热蒸发将水之类液体冷却。
P372制冷系统中,冷却空气的蒸发器根据应用场所不同可分为空气自然对流式和强制对流式。
P373制冷系统中,冷凝器是使来自压缩机的高温高压制冷剂气体冷凝成常温高压液体的热交换设备。
P374制冷系统中,据冷却介质和冷却方式,冷凝器可分为水冷式、风冷式和蒸发冷凝式三类。
P374水冷式冷凝器用水作为冷却介质。这类冷凝器型式主要有:立式壳管式、卧式壳管式及套管式,其中,以前二者最常见。
p374制冷系统中,立式壳管式冷凝器传热管的高度在4~5cm,冷却水温升为2~4℃。
p375制冷系统中,风冷式冷凝器分为自然对流式和强制对流式两种。
P375强制风冷式冷凝器的结构主要由翅片式换热器与风机组合而成。
P377中间冷却器应用于双级(或多级)压缩制冷系统中,冷却低压压缩机的中压过热蒸气。
P377中间冷却器有氨气进出口,氨液进出口。
P377中间冷却器的氨气进入管位于容器中央并伸入氨的液面以下。
P377中间冷却器的氨气进入管上焊有伞形挡板两块,用以分离通向高压压缩机氨蒸气中夹带的氨液和润滑油。
P377制冷系统的冷却水来源:地面水(河水、湖水、海水)、地下水和自来水。
P377制冷系统的冷却水供水方式:直流式、混合式和循环式三种。
P377空气冷却用的蒸发器,当蒸发表面低于0℃,且空气湿度大时,表面就会结霜。
P377啤酒厂或某些食品厂需要制造大量的4℃ 以下的“冰水”,采用的是壳管式蒸发器,蒸发温度在 -5~-4 ℃ ,若操作失误,就可能使列管冻结,无法工作。在这些场合都需要设计除霜的装置。
p380食品工业中常用的冻结方法有空气冻结法、间接接触冻结法、直接接触冻结法。
p380食品冷冻设备中间接接触式冻结装置形式有:卧式平板式、立式平板式、回转式、钢带式。
p381螺旋式冻结装置有单螺旋式和双螺旋式两种形式。
p382食品流态化冻结装置,按其机械传送方式可分为:带式、振动式和斜槽式等流态化冻结装置。
p386为充分发挥液氮的吸热效率,出现了多种液氮速冻设备,主要有:瀑布式、全蒸发式、强风式三种。
p388典型真空冷却系统主要由真空容器、水蒸气捕集器、制冷机组和真空泵等构成。
p391食品冷链主要由冷冻加工、冷冻贮藏、冷冻运输和冷冻销售四个方面构成。
p392公称容积大于2000m3为大型冷库。
p398冷藏库的隔热防潮层的两种布置方式分别为内绝热式(内置式)和外绝热式(外置式)。
p398冷库库房可采用排管冷却、空气冷却和混合冷却三种方法进行冷分配。
p398冷排管是一类用于冷库库房供冷却自然循环蒸发器。安装在近墙处,称墙排管。安装在顶棚处,称顶棚排管。用架子平放者,称搁架排管。
p400空气冷却也称强制通风或冷风冷却,是利用冷风机对冷库进行冷却的方法。
p401采用混合冷却的库房内不仅装有冷却排管,还装有冷风机。
p401食品冷藏运输是冷藏链中必不可少的重要一环。
p404冷藏集装箱根据供冷方式大体可分为保温式、集中供冷式和单独制冷式三类。
P405封闭式陈列柜有卧式和立式两种。
第十四章各生产线用到的设备20231116更新
P413食品加工是将原辅料转化为成品的制造过程。这种制造过程的技术基础是工艺,它包括了产品配方、工艺流程和工艺条件等要素。
P413在满足工艺要求的前提下,相同产品的生产线可以选用不同型式和数量的生产设备。在一定条件下,不同产品的生产线可以部分地共用型式和数量相同的生产设备。
P413果蔬原料或制品的酸度有不同类型,因此,不论是罐头或是经过浓缩后的产品,其杀菌条件也不同。酸性产品只需常压杀菌,非酸性的则需要高压杀菌,否则要求冷藏或冻藏。
P414糖水橘子罐头生产线中,进入工厂或仓贮的原料橘子,首选要在分级机按大小规格进行分级。分级机的型式可用辊式或滚筒式。
P414蘑菇罐头是典型的非酸性蔬菜类原料的罐头制品。工业生产中,一般以鲜蘑菇为原料,加工过程涉及原料清洗、预煮、分级、切片、装罐、封口、杀菌、包装成为成品。
P414蘑菇罐头生产线中,用作整菇的蘑菇需要按大小分级后才能装罐。一般采用圆筒分级机进行分级。作片菇用的原料可用定向切片机纵切成3.5-5.0mm厚的片状。
P415封口后的磨菇罐头应及时进行杀菌,由于蘑菇为低酸性食品,因此需采用卧式杀菌锅进行高压杀菌和反压冷却。
P415苹果浓缩汁生产线中,榨取得到的苹果汁应立即进行加热,目的是为了杀灭致病菌和钝化氧化酶及果胶酶。加热可采用板式热交换器或管式热交换器进行。
P415苹果浓缩汁生产线中,经过灭酶处理的苹果汁为浑汁,随后需要进行澄清处理。采用的澄清工艺可采用酶处理法或明胶单宁法,这一工段通常为一组罐器和分离器。
P416苹果浓缩汁生产线中,澄清处理后的清汁在浓缩前需要用专门的系统对芳香物质进行回收。经过此系统可收集到苹果的挥发性成分中所含有的低沸点芳香物质,再经精馏塔浓缩可得到浓度为200倍的天然香精。
P416苹果浓缩汁生产线中,蒸发浓缩系统得到的浓缩汁体积约为原容积的1/7~1/5,其浓度还达不到抑制所有微生物的要求。
P417番茄酱生产线中,经过预热的番茄浆随后在三道打浆机组中进行打浆分离,除去果皮、果蒂和籽,得到番茄汁。
P417番茄酱生产线中,番茄酱的浓缩可在多效真空浓缩装置中进行。
P417午餐肉罐头生产线中,一般以冻藏肉为原料,加工过程涉及原料解冻、分割处理、混合拌料、腌制、斩拌、装罐、封口、杀菌、包装成为成品。
P418午餐肉罐头生产线中,斩拌得到的肉糜内含有空气,因此需要在真空搅拌机中进行搅拌排除,以防杀菌过程中引起的物理胀罐。
P419高温火腿肠的制作与午餐内罐头的制作过程有很大的相似性,所不同的只是包装形式不同,也可以将高温火腿肠看成是软包装罐头。
P419高温火腿肠生产线中一般采用连续真空灌肠机进行灌肠。
P420低温火腿是一种以猪后腿肉为主原料的西式肉制品。
P420低温火腿生产线中,原料肉采用肌肉注射腌制法,然后要在嫩化机中经过嫩化处理,随后在滚揉机中进行滚揉操作。
P421由于乳类为营养丰富的原料,因此其加工生产线完整操作过程般均需由适当的CIP系统配合清洗。
P422巴氏杀菌乳和灭菌乳生产线中,原料乳首先要进行标准化,即将乳中的脂肪和非脂乳固体的比例调整到符合国家标准的要求。一般使用奶油分离机与稀奶油流量调节系统可对乳脂过量的原料乳进行标准化。
P422巴氏杀菌乳和灭菌乳生产线中,巴氏杀菌乳现在一般采用75-85℃/10~15s的处理方式进行杀菌。利用板式换热器结合均质机同时进行。
P422如果生产保质期为6个月的灭菌乳,要采用超高温灭菌法,以提高杀菌强度。
P422全脂乳粉是以鲜牛乳为原料,经过浓缩和干燥后得到的乳制品。原料乳杀菌后应立即进行浓缩。浓缩视生产量等因索可采用单效或多效真空浓缩设备。浓缩后的乳应立即进行干燥。乳粉通常采用喷雾干燥方法进行干燥。
P423冰淇淋是种以牛乳、炼乳、稀奶油为原料,配以糖类、乳化剂、稳定利和香料等制成的冷冻甜食。杀菌冷却后的混合料要在0-4℃温度条件的老化罐(也称为成熟罐)中保持4-24h。经过老化的混合物在冰激淋凝炼机中进行凝炼。
凝固型酸乳为典型的发酵乳制品,它以鲜牛乳(或全脂乳粉)为原料,加入发酵菌种后,灌装人容器进行发酵得到。一般发酵2.5-4h。
P425硬糖可用两种方法成型:一种是冲模成型;二是浇模成型。融化的糖液要送入熬糖设备进行熬煮,一般采用真空熬煮,比较先进的工艺是使用装有高速旋转刮板的真空熬煮机。
奶糖一般用常压熬糖机进行熬煮。
P428巧克力生产线中,原料直接加入精磨机中调和,再精磨。精磨后的巧克力酱料再送入精炼机进行精炼。
P429巧克力是一种对温度和湿度敏感的产品,包装室相对湿度不得超过50%,温度控制在17-19℃范围内。
P429碳酸饮料可用一次灌装法或二次灌装法进行灌装封口。所谓一次灌装法是将糖浆基料与汽水按比例预选在混合机中混合,然后直接进行灌装和封口。二次灌装法是先将糖基浆料灌入容器内,然后再加入按比例量的溶有二氧化碳的汽水,最后进行封口。
P431纯净水的处理与碳酸饮料的水处理有一定的相似之处,但要求去除更多的非水成分杂质。源水首先与絮凝药物溶液经比例混合后,进入多介质过滤器,然后再经过精密过滤和活性炭过滤。
P431纯净水生产线中,反渗透处理后的水再经过一次紫外杀菌处理后,水质应达到纯净水标准要求。
P432茶饮料生产线中,用于泡茶的源水首先经过多介质过滤、精密过滤和活性炭过滤,再经过紫外杀菌处理。然后用于浸泡茶叶。
p1食品机械与设备是把食品原料加工成食品或半成品的一类专业机械与设备。
P2每台食品加工机械设备一般均可分成直接接触食品物料的部件和其他非接触性部件两部分,直接接触食品物料的部件表面称为工作面。
p3有表面与食品接触的机械设备基本要求,(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,以延长设备的使用寿命。
P3食品机械设备用材的机械性能主要有强度、刚度、硬度 、耐磨性、对高低温度环境的耐受性及抗疲劳性能等。
p3设备材料常见的物理性能:材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等
p3普通钢铁材料包括普通碳钢和铸铁等
p4不锈钢基本成分:铁—铬合金和铁—铬—镍合金。
p4铬是不锈钢基本成分之一,其含量范围在12%~28%。
p4不锈钢具有耐蚀、不锈、不变色、不变质和附着食品易于去除,以及良好的高、低温机械性能好等优点
p4304钢和316型不锈钢是食品接触表面构件常用的不锈钢
p5铝合金具有耐蚀和导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点。
p5纯铜亦称紫铜,其特点是热导率特别高,所以常常被用作导热材料
P5塑料材料在食品工厂机械设备中的例子:输送带、料斗、卫生泵的叶轮、某些食品的成型模具,轧面机的轴衬、罐头杀菌笼的隔板、包装机的分瓶螺旋、,星型轮等
P10在处理量计算方面,大部分机械设备可分为三类进行选型计算, 即输送通过性设备、罐器类设备和连续处理设备。
第二章 20230919更新
P17输送机械与设备,根据输送物料形态,可分为固体物料输送机械、液体物料输送设备和气(汽)体输送机械与设备等。
P17目前食品工厂应用最广泛的固体物料输送设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机三类。
P17带式输送机常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向运输。
P18常用于食品的输送带一般可以分为挠性带,链带和扣带三类。
P18饼干成型前面片和饼坯的输送,如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。
P19钢带具有机械强度大,不易伸长,耐高温,不易损伤等优点。
P19钢丝网带的应用:果蔬清洗设备、连续式油炸机、速冻设备、烘烤设备等。
P19链辊带可用于输送番茄之类的果蔬。
P20带式输送机的驱动装置包括电动机、减速器和驱动轮等。
P20托锟分上托锟(即运载段托锟)和下托锟(即空载段托锟)
P21常用的张紧装置有螺杆式,弹簧螺杆式和重锤式等。
P21斗式提升机,根据输送方向和料斗的运行方式,可分为垂直式、倾斜式和诱导式三种形式。
P22垂直式斗式提升机有挖取式(或称吸取式)和撒入式(或称直接装入式)两种装料方式。
P23斗式提升机卸料方式主要有:离心式、无定向自流式、定向自流式。
P23斗式提升机的料斗中,深斗的斗口呈65°倾斜,深度大,用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料。
P23斗式提升机的料斗中,浅斗的斗口呈45°倾斜,深度小,适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料。
P23斗式提升机的料斗中,尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。
P24螺旋是螺旋输送机的主要构件,螺旋主体分有轴和无轴的两种形式。
P25螺旋输送机的螺旋叶片可以分为实体、带式、叶片式和齿形等。
P25螺旋输送机中的实体螺旋是最常见型式,适用于干燥的小颗粒或粉状物料的输送。
P25螺旋输送机中的带式螺旋用于输送块状或粘滞状物料。
P25螺旋输送机中的叶片式或齿形螺旋用于输送韧性和可压缩性物料。
P25螺旋输送机的壳体分圆筒型和槽型。
P26气流(力)输送系统是利用气流的动压或静压,将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送系统。
P27压力式气力输送装置的工作压力大于0.1MPa。
P27压送式气力输送系统缺点是供料装置较复杂,因为物料是由低压环境进入高压输料管的,并且不能或难于同时由几处供料。
P27常见的吸送式气力输送供料器有吸嘴和喉管两种。
P31流送槽有时还可兼起冷却或去杂质的功能。
P33低黏度液料(包括工艺用水)、液体介质(如热水、冷水和冷冻盐水等)常采用离心泵输送。
P33从使用场合来说,离心泵分为普通离心泵和卫生离心泵。
P33螺杆泵是一种回转式容积泵。
P33目前食品工厂中多用单螺杆泵输送高黏度液体或带有固体颗粒的浆料,如在番茄酱连续生产流水线中常采用这种泵。
P34单螺杆泵的转子是不锈钢加工制成圆形断面的螺杆。定子通常是具有双头内螺纹的橡皮衬套。
P35罗茨泵也称转子泵,属回转型容积泵。
P35柱塞泵是属于高压往复泵。
P36三柱塞泵两大典型用途:(1)压力喷雾雾化器的供液泵;(2)高压均质机的加压泵。
P41防混阀与普通的座阀的差异在于这种阀一般具有双层密封,当一层密封圈损坏后,泄漏的液体会及时从阀内排出,而不会再进入另一管中。
P41同一组合阀中的两个阀塞,可以一个采用防混结构而另一个为普通结构。
P41防混阀在CIP清洗管路中相当有用。
P44通风机分离心式和轴流式两种。
P44轴流式通风机产生的风压不高,通常在255Pa以下。
P45鼓风机的形式通常有离心式和旋转式两种。
P46往复式压缩机又名活塞式压缩机。
P46往复式压缩机的主要结构由气缸、活塞、进气、和排气阀等构成。
P47要求高压缩比时,可采用多级压缩,就是把两个或几个气缸串联起来,气体经过多次的压缩和冷却,压强逐级升高到所要求的最终压强。
P48许多食品单元操作,如过滤、脱气、成型、包装、冷却、蒸发、结晶、造粒、干燥、蒸馏以及冷冻升华干燥等都采用真空作业法。
P51蒸汽喷射泵有单级和多级之分。
第三章 20230926更新
P59清洗可分为湿洗和干洗。
P59食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原料、包装容器和加工设备三大类。
P59各种清洗机械与设备一般用物理与化学原理结合的方式进行清洗。
P60食品工厂的清洗机械设备常采用浸洗、刷洗、淋洗和喷洗等方法。
P61喷淋式滚筒清洗剂适用于表面污物易被浸润冲除的物料。
p61浸泡式滚筒清洗机通过偏心机构产生前后往复震动,使水槽的水受到冲击搅动,物料落入水槽内,由抄板将物料不断捞起再抛入水中,斜槽上方喷水装置将物料进一步喷洗后卸出。
P61滚筒式清洗机不适合于叶菜和皮质较嫩浆果的清洗。
P61鼓风式清洗机,也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机。
P61鼓风式清洗机,一般采用链带式装置输送被清洗的物料。
P62鼓风式清洗机的链带在主动链轮和从动链轮之间运动方向通过压轮改变,分为水平、倾斜和水平三个输送段。
P62滚筒式和鼓风式清洗机是主要以流体力学原理达到清洗效果的设备。
P62GT5A9型柑橘刷果机主要用于对柑橘类水果蔬进行表面泥砂污物的刷洗。
P63可用机械方式进行清洗的空包装容器主要有:玻璃瓶、塑料瓶和制造罐头用的金属空罐等。
P63回收瓶基本清洗方法:浸泡、喷射、刷洗。
P63浸泡是将回收瓶浸没于一定浓度和温度的洗涤液中(一般为碱性溶液),使其所带的污物软化、乳化或溶解,同时受到一定程度的杀菌作用。浸泡后要再将瓶中污水倒出。
P63喷射是利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力(0.2~0.5MPa)对瓶内(或瓶外)进行喷射,清除瓶内(外)污物的清洗方法。喷射多用于小口径瓶子的清洗机。
P63刷洗利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。
P63洗瓶机类型较多。按操作的机械化程度可分为:半机械、机械化和全自动洗瓶机。按瓶子在设备中的行进方式,可以分为回转式和链带载运式两种。
P63回转式洗瓶机是一类利用一个垂直(或水平)转盘(轮)完成洗瓶过程的机器。
p63回转式洗瓶机,这类清洗机结构简单,但清洗功能单一,生产效率低,且多为半机械方式,适用于小规模生产。
P63链带载运式洗瓶机是由输瓶链带运送被清洗瓶子的洗瓶机。
P64双端式全自动洗瓶机后面的几个喷洗区域采用不同的水温,主要是为了防止瓶子因温度变化过大造成应力集中损坏。
P64有的洗瓶机不设浸泡槽,全部采用冲洗方式进行清洗,因此结构简单而成本低,但用水较多,动力消耗高。
p64双端式洗瓶机由于进、出瓶别在机器两端,因此,生产卫生条件好,且便于生产线的流程安排。
p64双端式洗瓶机的输瓶带利用率较低(有的只有50%),从而设备空间利用率也低,占地面积也大。
P65单端式全自动洗瓶机也称来回式洗瓶机,进、出瓶在机器同一端。
p66洗罐机是用于对未装料的空罐和对封口杀菌后的实罐进行清洗的机械设备,因此洗罐机分空罐清洗机和实罐清洗机两类。
P66LB4Bl型空罐清洗机用于镀锡薄钢板制成的空罐清洗。
P66LB4Bl型空罐清洗机通过对导罐栏杆的距离调整,可适应不同大小的清洗罐型。
P67滑道式空罐冲洗机在一定范围内可通过调整栏杆和喷嘴位置,适应不同的空罐清洗。
P67GT7D3型空罐清洗机用于成捆空罐的清洗。整台设备沿长度方向分初洗和终洗两个区。
P67GT7D3型空罐清洗机由于输送空罐的网带式输送装置,因此这种洗罐机对罐型的适应性较强。
P68GCM系列实罐表面清洗机组由热水洗罐机、三刷擦罐机、擦干机和实罐烘干机组成。
P69CIP是就地清洗或现场清洗的意思。
P69CIP清洗的动能来自洗液的循环流动。流体动能否达到要求可以用雷诺数(Re)来衡量,增大雷诺数可缩短洗净时间。
P70CIP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。
P70移动式CIP系统多用于独立存在的小型设备清洗。
P71卧式贮液槽CIP系统卧罐分为两间,可分别贮存酸性洗液(如1~3%HNO3溶液)、碱性洗液(如1~3%NaOH溶液)。
P71CIP清洗系统的加热器可用片式也可用套管式热交换器。
P71CIP清洗系统中,贮罐、贮槽和塔器等的清洗,均需要清洗喷头。
P71CIP中,固定式喷头是清洗时相对于接管静止不动的喷头。
P71单轴旋转式一般为单个球形或柱形喷头。在球面上适当位置开孔(孔的形状多为偏形),可以得到270º~360º覆盖面不等的喷射。
P72双轴旋转式喷头的喷嘴,可做水平和垂直两个方向的圆周运动,可对设备内壁进行360度的全方位喷洗。
P74CIP系统可用继电器、PLC和工控机等3种方式进行自动控制。
第四章 20231010更新
P78分选是指以分级和选别为目的的分离操作。
P78分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作。
P78选别是将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的操作。
P78分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离对象识别和分离动作执行两个因素。
P79根据筛状圆筒的数量,滚筒式分级机可分为单滚筒式和多滚筒式两类。
P79滚筒是一变孔径的筒状筛,沿轴向从进口到最后出口依孔径从小到大分为几组,组数为需分级数减1,最后一级物料直接从滚筒的末端排出。
P79滚筒式分级机效率较高,可用于球形体物料,如蘑菇、青豆等的分级。
P80多滚筒分级机中,转筒的数目规定了物料的分级数,分级数为转筒数加1。
P81三辊式果蔬分级机适用于大型水果加工厂。
P81垂直气流清选机的原理中,颗粒原料喂入后,因轻杂物的悬浮速度小于气流速度而上升,正常颗粒则因悬浮速度大于气流速度而下降。
P83皮带秤重量分级机除了分级以外,还可用于产品重量的最终检验,以保证出厂的产品重量符合要求;集装包装产品的缺失检验,确保这类包装产品里不会出现小包装产品缺少的现象。
P83光学原理分选机械可分成:基于光电测量原理的机械和基于比色原理的机械两类。
P83色选机常用于(如花生、葡萄、豆类、鼓舞等)个体较小、粒度较均匀物料中提出有颜色差异同类物料或废弃物。
P83光学原理分选机械一般由供料器、检测传感器、信号处理与控制电路,以及剔除动作执行器等部分构成。
P83光电式果蔬分级机是利用光电测距原理,对不同大小物料个体进行分级。
P83光电式测量原理常见形式有:遮断式、脉冲式、水平屏障式、垂直屏障式。
P83遮断式光电测量原理中,果实如能同时遮断双光束,则可判断为被测特征尺寸大于相应双束平行距离。
P83屏障式光电测量原理中,只需在输送带前端设置一个测量点,系统根据经过物品的光学测量值及输送的带速,经过系统计算得到的是通过所测物中心剖面的面积值。
P84色选机是利用食品物料颜色差别进行选别除杂的设备。
P84食品物料的外表颜色是其对一定波长光线照射产生的物理响应信号,从颜色的光学原理来说,这种响应信号与食品物料对光源光线的吸收、反射、透射特性有关。
P85色选机适用于具有固定形状的食品物料分选,如花生,豆类,大米,枣子,坚果等。
P85除了以光电学原理为基础的食品品质识别系统以外,尚有两类与光学有关的食品分级识别系统。一类是无损伤食品内在品质识别系统,另一类是食品外观识别系统。
P85无损伤食品内在品质识别系统工作原理是:被测食物在特定波长(如红外或紫外区)处的吸光度(或透光率),与存储于系统的标准级别食物的吸光度(或透光率)进行比较,根据比较结果,作出分级处理的判断。
P85利用无损伤食品内在品质识别系统原理,可以根据果实的糖度、酸度、成熟度等内容品质进行分级。
P85多数金属探测器利用三线圈平衡系统探测磁性或非磁性(包括不锈钢)小颗粒金属。
P86金属探测器的工作原理中,当有金属颗粒物通过探测器的线圈时,会使所处线圈的频率场产生扰动,从而产生若干微伏的电压。
P86金属探测器探测的难易程度取决于物体的磁穿透性能和电导率。
P86金属颗粒的大小、形状和(相对于线圈的)取向非常重要,金属探测器的灵敏度设置应当考虑这些因素。
P86金属探测器有三种基本的安装构型:传送带式、自由落体式、管线式。
P87X射线异物探测基于X射线“成像”比较原理。它可以穿透(可见光不透的)生物组织和其它材料。在透过这些材料时,X射线的能量会因为物质的吸收而发生衰减。
P88离心分离机可按不同因素分类,常见的分类因素有:分离因数、分离原理、操作方式、卸料方式和轴向等。
P89离心分离机按分离原理可分为过滤式、沉降式和分离式三类。
P89蝶式、管式离心机主要用于乳浊液分离和悬浮液增浓或澄清。
P89过滤式离心机主要用于蔗糖结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等。
P91沉降式离心机的典型代表是螺旋卸料沉降式离心机。
P92卧式螺旋沉降式离心机可用于动植物蛋白回收、豆奶浆渣分离、可可分离、咖啡分离、淀粉脱水、淀粉与蛋白分离、果汁固液分离、鱼粉加工、油脂分离去杂等。
P92分离式离心机的特点之一是其转鼓半径较小但转速很高。
P92分离式离心机可分为管式、碟式和室式离心机。
P93蝶式离心机的碟片呈倒锥形,碟片的锥面上可开若干小孔或不开孔。
P93碟式离心机的进料管,有设在下部的,也有设在上部的。功能上没有本质的区别。出料管都在上部。
P93用于澄清的碟式分离机,其结构与分离式基本相同,所不同的是只有一个排出口供液体排出,同时其碟片上无孔。
P94过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过的分离操作。
P94过滤机按过滤推动力可分为重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机。
P94过滤机按操作方式分间歇式过滤机和连续式过滤机,一般真空过滤机为连续式过滤机。
P95板框压滤机根据安排将滤框和滤板组装叠在一起后,便形成供滤浆、滤液和洗涤水流动的通道。
P96压滤机的滤液排出方式有暗流和明流两种方式。明流方式是通过每块滤板的排液口各自直接流到压滤机下部的敞口集液槽中。
P96叶滤机的滤叶在罐内的安装也可有水平和竖直两种取向。在同样条件下,水平滤叶的过滤面积为垂直滤叶的1/2。
P97常见的连续式真空过滤机有转鼓式和转盘式等。
P100压榨是通过机械压缩力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。
P100压榨过程主要包括加料、压榨、卸渣等工序。
P100间歇式压榨机有多种形式,大体上可以根据施压的方式分为机械螺杆型、液压型和气压型三类。
P101卧篮式压榨机也称布赫(Bucher)榨汁机。
P101卧篮式压榨机关键部件是可获得低混浊天然纯果汁的滤芯(也称为滤绳)。
P101布赫榨汁机的主要工序包括:装料;压榨;复位松渣;排渣。
P102布赫榨汁机可用于仁果类、核果类、浆果类、某些热带水果、蔬菜类的榨汁。
P102气囊压榨机又称为维尔密斯(Willmes)压榨机。
P104螺旋压榨机是使用比较广泛的一种连续式压榨机,很早就用来榨油、水果榨汁及鱼肉磨碎物的压榨脱水上。
P104螺旋压榨机的螺旋内径沿进料端到出料端方向逐渐增大,而螺距沿同方向逐渐缩小。
P104螺旋压榨机的螺旋也有做成两段的。第一段称为喂料螺旋,第二段称为压榨螺旋。
P104具有一定压缩比的螺旋压榨机,虽对物料能产生一定的挤压力,但往往达不到压榨要求,通常采用调压装置来调整榨汁压力,一般通过调整出渣口环形间隙大小来控制最终压榨力和出汁率。
P105带式榨汁机借助压榨辊的压力挤出位于两条压榨带之间的物料中的汁液。
P106典型的间歇式固液萃取设备是浸提罐,又称提取罐。
P106提取罐底盖为可开启式,带有假底。
P110平转式浸取器又称旋转隔室式浸取器。
P110膜分离是以半透膜为分离介质的分离单元操作,其分离的推动力是膜两侧的压力差或电位差。
P111压力式膜分离所用的半透性膜,按所用的材料可分为有机膜和无机膜两类。
P111压力式膜分离所用的膜,根据膜孔大小,依次分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)四种类型。
P112浓差极化是指分离过程中,料液中的溶液在压力驱动下透过膜,溶质被截留,在膜与主体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高。
P113错流过滤是指原料液在泵的推动下平行流过膜表面,部分可透过物透过滤膜成为滤过液,其余随保留液一起离开膜分离单元。
P113膜组件是膜分离设备的关键部件。一般膜组件有原料液的入口,保留液(浓缩液)出口和透过液的出口。
P113常用膜组件形式有管式、平板式、螺旋卷式和中空纤维式等。
P113根据支承材料的性质,管式膜可分为有机管膜、陶瓷管膜和不锈钢管膜三种。
P116平板式膜组件也称板框式膜组件。
P117典型间歇式膜分离流程中增压泵起两重作用,一是为循环提供进料,二是为循环圈提供膜分离所需的压力。
P121电渗析法提供了种使果汁降低柠檬酸、提高其甜酸比的适当方法。
P122实际电渗析装置系统,主体是电渗析器,通常还需以下部分配合:直流电源、各种罐器、泵、阀门管路、计量仪器等。
P122膜堆位于两极区之间,是实现物料脱盐的区域。膜堆的基本单元—膜对。
P123一台电渗析器中,浓、淡水流方向一致的膜堆称为一段,水流方向每改变一次则段数就增加1。
P124离子交换膜是膜状的离子交换树脂,含有活性基团和能使离子透过的细孔。
P124一台电渗析器中,隔板的形式按水流在其中的流动状况,可分为回流式和直流式隔板。
P125各种形式的粉尘分离设备大体上可以分为干式和湿式,静电式三类。
P125旋风分离器利用离心惯性力对含尘气流进行分离。
P126旋风分离器的分离效率主要受混合气流中粉尘粒度、气流速度和分离器气密性等因素影响。
P128滤布过滤器的除粉方式大体上分为三种:机械除粉;逆气流除粉;脉冲喷吹除粉。
第五章 20231016更新
P134粉碎是利用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到破碎的单元操作。
P134切割是利用切割器具(如切刀等)与物料的相对运动时产生的剪切力达到切断、切碎目的的单元操作。
P134最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机。
P134冲击式粉碎机按冲击产生的方式分为机械式和气流式两类。
p134食品切割目的主要:有获得一定的形状的产品单体,如切丝,切丁,切片;获得质地组成均一化的产品,如通过斩拌和擂溃等操作得到组成均一,质地细腻的产品。
P134粉碎机可以根据成品粒度分为普通粉碎机,微粉碎机,超微粉碎机。
P135机械冲击式粉碎机主要有锤击式和盘击式两种类型。不适宜用来处理硬度太大的物料。
P135锤击式粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎。
P135锤击式粉碎机按进料方式可以分为切向喂入式、轴向喂入式、径向喂入式。
P135锤片是锤击式粉碎机的主要易损件,一般寿命为200-500h。
P136盘击式粉碎机的工作原理是从轴向进入的物料在两个运动的圆盘间,受到盘间旋转指爪的冲击、分割或拉碎的作用而得到粉碎。
P136鼠笼式碎解机是一种两个盘相向转动的盘击式粉碎机,这种设备具有强烈的撕碎作用,较适于韧性较强的纤维质食品的粉碎。p136
P138超音速气流喷射式粉碎机的工作过程:物料经料斗入机后,先与压缩空气混合形成气固混合流,之后以超音速由喷嘴喷入粉碎室,使物料在粉碎室内发生强烈的对冲冲击、碰撞、摩擦等作用而被粉碎。其粒度可达1μm的超微粉碎机内设有粒度分级机构,微粒排出后,粗粒返回粉碎室内继续粉碎。
P138转辊式粉碎机利用转动的辊子产生摩擦、挤压或剪切等作用力,达到粉碎的目的。
P138转辊式粉碎机有盘磨机和辊磨机两类专用设备。
P138盘磨机的工作主体是辊子和圆盘,辊子和圆盘的相对快速旋转,使圆盘中的物料粉碎。
P138盘磨机根据辊子施力方式的不同分为悬辊式、弹簧辊式两种。
P139辊式磨粉机是食品工业广泛使用的粉碎机械,它是用小麦制造面粉的关键设备,其他方面应用这类粉碎机的场合包括:啤酒麦芽粉碎、油料轧胚、巧克力精磨、糖粉加工、麦片和米片加工等。
p139复式对辊式磨粉机主要由六个部分组成:磨辊、喂料机构、轧距调节机构、传动机械、磨辊清理装置和吸风管等 。
p139辊式磨粉机中,只有当两磨辊以不同速度相向旋转时,才能对小麦起到研磨作用。而且快慢辊之间要保持一定的转速比。
P140分流喂料辊直径较小,转速较高,其表面线速度为定量辊的3-4倍,其作用是将物料呈薄层状抛掷于磨辊研磨区。
P140辊式磨粉机中,改变两辊间的轧距以达到一定的研磨效果,是轧距调节机构的主要作用。
P140辊式磨粉机中,清理磨辊粉层常用刷帚或刮刀,他们一般安装在磨辊的下方。
p140磨介式粉碎机可以根据驱动研磨介质运动的方式分为滚筒式、振动式和搅拌式三类。
p140磨介式粉碎机包括球磨机和棒磨机。
p141振动磨的特点:采用磨介尺寸小,研磨效率高,比滚筒式高数倍至十几倍;成品粒度小,平均粒径可达2~3μm以下;充填系数大(60%~80%),生产能力强,约为滚筒式的10倍;可封闭式作业,操作环境好。噪声大,对机械结构强度要求高。
p141搅拌磨的主体由搅拌器、带冷却夹套的容器和装在容器内的磨介等构成。
p141搅拌磨成品的平均粒度最小可达到微米级。
p142切割碎解机械大多利用刀刃切割所产生的局部冲击力和剪切力对物料进行切割或碎解。
P142常见的切割机械有切片机、切丝机、切丁机、切段机和切端机。
P142离心式切片机的工作原理中,回转的叶轮带动料块作圆周运动,使得料块在离心力作用下被抛向机壳内壁,此离心力可达到其自过程身重量的7倍,使物料紧压在机壳内壁并与固定刀片作相对运动。
P143离心式切片机的不足之处是它不能定向切片。
p143蘑菇定向切片机的结构主要由定向供料装置,切割装置和卸料装置等构成。
P144切丁机主要有果蔬切丁机和肉用切丁机两种。
P145切丁机工作过程中,片料的厚度取决于定刀刃口和相对应的机壳内壁之间的距离。
p145绞肉机是指一种将肉料切割成保持原有组织结构细小肉粒的设备。
p145绞肉机主要由料斗,供料,螺旋螺套,铰刀,格板和紧固螺帽等构成。
P145绞肉机的料斗断面一般为梯形或U型结构,为防止起拱架空现象出现,有些机械设置有破拱的搅拌装置。
P147普通绞肉机中,一般只配一块格板和一件绞刀。
P147绞肉机的生产能力不由螺旋供料器决定,而由切刀的切割能力来决定。
P147斩拌机分为常压斩拌机和真空斩拌机两种。
P147常压斩拌机主要由电气控制部分、传动系统、旋转刀、斩刀轴、旋转料盘、刀盖、出料转盘及料槽组成。
p149常用的果蔬破碎机有捶式、鱼鳞孔刀式、齿轮刀式。
P149锤式破碎机的筛网的格栅孔径较大,约为10mm。
P150鱼鳞孔刀式破碎机一般用于苹果、梨的破碎,不适于过硬物料。
P150齿刀式破碎机特点:齿条刀片齿形一致,所得碎块均匀;齿条刀片刚度好,耐冲击,寿命长;采用强制喂入,粉碎,排料能力强;生产率高,适于大型果汁厂使用。
P150打浆机主要用于浆果、番茄等原料的打浆、使果肉、果汁等与果皮、果核等分离,便于果汁的浓缩和其它后续工序的完成。
p150单道打浆机主要由进料斗、螺旋推进器、破碎浆叶、圆筒筛、刮板、夹持器、轴、机架及传动系统等构成。
P151单道打浆机的孔径范围在0.4~1.5mm,开孔率约为50%。
P151打浆机对物料的打碎程度及生产能力主要与物料的成熟度、刮板的导程角及刮板与筛网的间距有关。
p151多道打浆机又称为打浆机组。
第六章 混合均质机械与设备 20231023更新
P156混合是指使两种或两种以上不同物料互相混合,成分浓度达到一定程度均匀性的单元操作。
P156均质(也称匀浆)是一种使液体分散体系(悬浮液或乳化液)中的分散物(构成分散相的固体颗粒或液滴)微粒化、均匀化的处理过程。
P156液体搅拌机主要应用目的有:促进物料的传热,使物料温度均匀化;促进物料中各成分混合均匀;促进溶解、结晶、浸出、凝聚、吸附等过程;促进酶反应等生化反应和化学反应过程;促进物料中各成分混合均匀;促进物料温度均匀化。P156
P156食品工业中典型的带搅拌器的设备有:配料罐,发酵罐,酶解罐,冷热缸,溶糖锅,沉淀罐等。
P157典型搅拌器形式:浆式,框式,锚式,螺带式,螺杆式,弯叶开启涡轮式,折叶开启涡轮式,旋浆式,平直叶圆盘涡轮式。
P157通常搅拌器可分为两大类型:小面积叶片高转速运转;大面积叶片低转速运转。
P157搅拌器安装方式:中心立式,偏心立式,倾斜式,底部式,旁入式。
P159根据介质黏度高低选型,随着黏度增高,各种搅拌器选用的顺序为旋桨式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式等。
P159根据搅拌过程和目的选型,涡轮式搅拌器因具有高剪切力和较大循环能力,所以最适用分散操作。
P160根据搅拌过程和目的选型,对于悬浮液操作,涡轮式搅拌器使用范围大,其中以弯叶开启涡轮式最好。
P160桨式搅拌器速度低,只用于固体粒度小,固液相对密度差小、固相浓度较高、沉降速度低的悬浮液。
P160旋浆式搅拌器使用范围窄,只适用于固液相对密度差小或固液比在5%以下的悬浮液。
P160常见的轴封有两种形式,填料密封和机械密封。
p160当罐内物料为液-固相或液-液相物料时,搅拌罐的高径比范围一般在 1~1.3。
p161进料管一般设在搅拌罐顶部。
p161轴封是搅拌轴与罐体之间密封装置。
p161水粉混合机是一种将可溶性粉体溶解分散于水或液体中的混合设备。
p161水粉混合机工作原理是利用叶轮的高速旋转剪切作用,将(装在料斗中的)粉状物料和(从进液口进入的)液体进行充分拌和,输送出所需的混合物。
p162静态混合器是一种没有运动部件的高效混合装置。
p163静态混合器也可用作间接式换热器,对物料进行加热或冷却。
p164大部分混合机的混合操作都同时存在对流、扩散和剪切三种混合方式。
p164混合机通常分为两类,即容器回转型和容器固定型。
p164容器回转型混合机是间歇式混合机,装卸物料时需要停机。
P165容器固定型混合机:混合过程以对流作用为主,适用于物理性质差别及配比差别较大的散料混合。
P165固定容器式混合机的操作方式:有间歇和连续两种。
P165卧式螺旋环带混合机:螺带转子搅拌器转速一般为30~50r/min。
P165立式螺旋式混合机:主体料筒为圆柱形,内置一垂直螺旋。
P167捏合是指将含液量较少的粉体或高黏度物质和胶体物质与微量细粉末的混合物加工成可塑性物质或胶状物质的操作。
P167捏合设备:根据搅拌器件转轴取向,可分为卧式和立式两种形式。
P167单轴卧式和面机的搅拌器件因用途不同而异,大致可分为螺旋和滚笼两种形式。
p168单轴卧式和面机的搅拌器件如为滚笼式,其直辊分为:带活动套管和不带活动套管两种形式。
p168用于酥性面团制备的和面机,由于搅拌轴装在容器中心,近轴处物料运动速度低,若投粉量少或操作不当,易造成抱轴及搅拌不均匀的现象
p169双臂式捏合机主要由:一对转子,混合室及驱动装置等组成。
p169双臂式捏合机由于通常使用的两根搅拌转子呈“Z”字形,因此常称Z形捏合机。
p169双臂式捏合机中,小型捏合机的转子多为:实心体。
p169双臂式捏合机中,大型捏合机转子设计成:空腔形式,可在转子内通入加热或冷却介质。
p169双臂式捏合机中,混合槽底部呈“W” 形或鞍形。
p170双轴式和面机中,用于酥性面团制备的搅拌器采用的也是:呈辐射状排列的直桨叶。
p170立式混合捏合设备主要有哪两种?单轴立式混合捏合设备、双轴立式和面机。
p171打蛋机在食品生产中的应用有哪些?搅打蛋白液、半软糖的糖浆、生产蛋糕、杏元饼的面浆、乳酪等。
p172均质(也称匀浆)是一种使液体分散体系悬浮液或乳化液中的分散物构成分散相的固体颗粒或液滴微粒化、均匀化的处理过程。
p172狭义的均质设备仅指高压均质机。
p172均质设备可根据使用的能量类型及机构特点分为:压力式和旋转式。
p173典型高压均质机主要由柱塞式高压泵和均质阀两部分构成。
p174均质阀的阀座内受压流体并流向阀心,通过由阀座与芯构成的环形窄缝时,流体会有由高压低流速迅速转化为低压高流速状态。
P175胶体磨主要用于黏度较高料液的均质处理。
P175胶体磨按转动轴的方向分为卧式和立式两种,后者又分联轴式和分体式。
P175胶体磨结构主要由机壳、磨盘、进料斗、调节盘、叶轮等构成。
P175胶体磨的关键部件是由定盘与动盘组成的磨盘。
P176经过胶体磨处理后的分散相粒度可达1-2μm。
P176胶体磨通常用于处理较黏稠的物料。
P177高速剪切均质头的关键部件是定子与转子。
第七章 热交换、热处理机械与设备 20231030更新
P182物料的三种传热方式:对流、传导和辐射。
P182按传热方式,热交换器可分为两大类型:间壁式热交换器、混合式热交换器。
P183间壁式热交换器按其传热面的形状和结构可分为管壁传热和板壁传热两种形式。
P183管式热交换器的主要形式有盘管式、套管式、列管式和翅片管式等。
P183盘管式热交换器也称蛇管式热交换器。
P184喷淋式盘管换热器的结构中,管外的流体通过喷淋散成液滴通过盘管外表面与管内流体进行换热。
P184与沉浸式相比,喷淋式盘管换热器的管外表面传热系数有所提高,因此所需传热面积、材料消耗和制造成本都较低。
P184喷淋式盘管换热器占地面积大,操作时管外有水汽发生,对环境不利,故常安装在室外。
P184套管式热交换器目前已经广泛用于黏稠流体的加热。
P184普通套管式热交换器由两根口径不同的管子相套成同心套管。
P184普通套管式热交换器结构简单,能耐高压,可保证逆流操作。
P184普通套管式热交换器特别适用于载热体用量小或物料有腐蚀性时的换热。
P184普通套管式热交换器缺点:管子接头多,易泄漏,单位体积所具有的换热面积小,且单位传热面的金属材料消耗量是各种热交换器中最大的,可达150kg/m2,而列管式热交换器只有30kg/m2。
P185新型套管式热交换器所用材料为薄壁无缝不锈钢管。弯管的弯曲半径较小,并可在一个外管内套装多个内管。
P185新型套管式热交换器型式:双管同心套管式、多管列管式和多管同心套管式。
P185列管式交换器也称壳管式热交换器。
P185列管式热交换器主要结构:管束、管板、外壳、封头、折流板、分配隔板等。
P186列管式热交换器内管内外温度差异使管壁和壳壁具有不同温度,致使管束与壳体的热膨胀程度不同。使管子发生弯曲,或从管板上脱落,甚至还会使热交换器毁坏。当管壁和壳壁的温度差大于50℃时,应考虑补偿措施以消除这种应力。
P186列管式热交换器常用的热补偿方法有浮头补偿、补偿圈补偿和U形管补偿
P186列管式热交换器是目前使用最广的热交换器。
P187板式热交换器的特征是采用板壁作为换热壁。
P187板式换热器常见形式有:板式、螺旋板式、旋转刮板式、夹套式等。
P189板式换热器的主要优点:传热效率高、结构紧凑、操作灵活、适应于热敏物料、卫生条件可靠。
p190旋转刮板式热交换器靠近传热面处有刮板连续不断地刮扫运动,使料液成薄膜状流动。
p190旋转刮板式热交换器在食品工业中适用于粘稠、带颗粒、热敏性的物料加工。
P191直接式热交换器的优点是:结构简单,传热效率高,操作成本低。
p191常见直接式热交换器有直接式蒸汽加热器和混合式蒸汽冷凝器。
p191直接式蒸汽加热器是蒸汽直接与液体产品混合的热交换器。
p191直接式蒸汽加热器两种形式:蒸汽喷射式和蒸汽注入式。
p191常见的混合式蒸汽冷凝器有喷射式、填料式和孔板式。
P191直接式蒸汽加热器的缺点:产品会因蒸汽冷凝水的加入而体积增大,从而影响保温管中的流速。
p191根据生产要求,有时由蒸汽带入的水需要除去,以保持产品浓度不变。这通常在负压罐器内通过闪蒸实现。通过控制罐内真空度可控制产品最终水分含量。
p192填料式冷凝器填料层由许多空心圆环形的填料环或其它填料充填而成
p192孔板式冷凝器装有若干块多孔淋水板。淋水板的形式有交替安置的弓形式和圆盘-圆环式两种。
p192根据冷却冷凝水排除方式,直接式冷凝器可分为低位式和高位式两种安装形式。
p193高位式冷凝器不用抽水泵,而是将冷凝器置于10m以上的高度的位置,利用其下部长尾管排出冷凝水。
p193夹层锅又称为二重锅、双重釜等。按其深度分为浅型、半深型和深型。广泛用于各种物料的漂烫处理。
p194连续式热处理设备可以分为三类。预煮机:物料浸在热水中进行处理的设备。蒸汽热烫设备:利用蒸汽直接对物料进行处理的设备。喷淋式热烫设备:利用热水对物料进行喷淋处理的设备。
p194根据物料运送方式不同,连续式预煮设备可以分为链带式和螺旋式两种。
p195刮板式连续预煮机由煮槽、蒸汽吹泡管、刮板输送装置和传动装置组成。
p194刮板式连续预煮机的蒸汽吹泡管管壁开有小孔,进料端喷孔较密,出料端喷孔较稀。
p194刮板式连续预煮机设备的优点是物料形态及密度对操作影响较小和机械损伤小。
p195螺旋式连续预煮机通过调节螺旋转速,可获得不同的预煮时间。
p195螺旋式连续预煮机结构中,从溢流口溢出的水由泵送到贮存槽内,再回流到预煮机内。
p196螺旋式连续预煮机优点:结构紧凑、占地面积小、运动部件少且结构简单,运行平稳,水质、进料、预煮温度和时间均可自动控制
p196按物料发热类型,挤压机可分为内热式和外热式两种形式。
p197低剪切力挤压机产生的剪切力较小,主要用于混合、蒸煮和成型。
p197根据挤压机的螺杆数目不同,挤压机可分为单螺杆挤压机、双螺杆挤压机。
p198螺杆挤压机驱动装置主要由主传动电机、变速机构、推力轴承和联轴器等组成。
P199螺杆挤压机的螺杆分段为:进料段、压挤段、定量段。
p199挤压机的螺杆有整体式和组合式两种。
p199挤压机机筒具有加热、保温、冷却和摩擦功能。
p199机筒可有整体式、分段组合式和分半组合式等形式。
p200螺杆机压机结构中,成型装置又称挤压成型模头。
p200挤压机控制装置主要由微电脑、电器、传感器、显示器、仪表和执行机构等组成。
p200油炸是将食物浸在油面下方进行加热的深层油炸操作。
p201油炸设备可按油槽内所用油分的比例分为纯油式和油水混合(或称油水分离)式两种。
p201油水混合式油炸是一种较新的油炸工艺,其好处是可以方便地将油炸产生的碎渣从炸油层及时分离(沉降)到水层中。
p201油炸设备按锅内压力状态可分为常压式和真空式两种。
p201油炸设备还可根据炸油加热方式,分为燃气加热式、电热式、导热油加热是及煤加热式等。
p201无烟型多功能水油混合式油炸机具有限控制,分区控温,自动过滤,自我洁净等功能,具有油耗量小,产品质量好等优点。
p202典型连续油炸机的独立单元有:(1)油炸槽(2)带恒温控制的加热系统(3)产品输送系统(4)炸油过滤系统(5)排汽系统。
p204油炸过程中会随时产生来自被炸食品的碎渣,这些碎渣若长期留在热的油炸油中,会产生一系列的不良影响,因此,所有连续油炸机必须有适当的炸油过滤系统。
p204真空油炸是利用减压条件下使食品中水分汽化温度降低、在较低温条件下对食品油炸的技术。
p204间歇式真空油炸设备主要由油炸罐、真空系统、贮油罐、加热器和滤油过滤器等构成。
p205连续式真空油炸设备的闭风器可采用双闸门式或转鼓阀。
P208箱式远红外烤炉主要由箱体和电热红外加热元件等组成。
P210目前有两个微波频率用于加热应用,即915MHz和2450MHz。
P210微波加热方式具有加热速度快、加热均匀、易于瞬间控制和选择性强的特点。
P211抑制微波外泄的常见方法有(1)金属挡板式(2)金属链式(3)水吸收式。
第八章真空蒸发浓缩设备 20231106更新
P216食品稀料液浓缩可通过真空蒸发、膜分离和冷冻浓缩三种物理过程实现。
P216真空蒸发浓缩系统由蒸发器、冷凝及真空装置,及其他辅助装置构成。
P216真空蒸发浓缩设备主要特点是真空状态下料液沸点的降低。
P216真空蒸发浓缩系统的蒸发器一般由加热室与分离室两部分构成。
P217蒸发器按加热器结构可分为夹套式、盘管式、中央循环管式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、离心外加热式浓缩器等。
P217典型的加热器有夹套式和盘管式。
P217夹套式蒸发器适宜于果酱、炼乳等高黏度料液的浓缩。
P218盘管式蒸发器适用于黏度较高的液体。
P219外加热循环蒸发器的特征是加热室和分离室分开。
P219根据物料在加热室与分离室间循环的方式,外加热循环蒸发器可以分为强制循环式和自然循环式两种。
P219自然循环外蒸发器,除无循环泵以外,基本构成与强制循环式相同。但如热室只能垂直安装。
P219外加热式蒸发器中分离室独立分开后,形式上可以做成离心分离式,从而有利于改善雾沫分离条件。
P220长管式蒸发器是典型的单程式蒸发器,一般采用内径25~50mm,长径比为100~150的长管制成。
P220长管式蒸发器因长径比大,单位体积料液受热面积较大,因而,料液进入加热器后很快汽化而使浓缩液呈膜状在管内移动,因此这种蒸发器也是典型的膜式蒸发器。
P220根据液流方向不同,长管式蒸发器可分为升膜式、降膜式和升降膜式三种形式。
P220升膜式蒸发器一次压缩比不够大。
P220升膜式蒸发器适用于热敏性料液浓缩,尤其适用于易起泡沫的料液。
P220升膜式蒸发器不适用于处理高黏度、易结垢或易结晶的溶液。
P221降膜式蒸发器中,位于蒸发器加热室项部的料液布膜器(又称料液分布器),其作用是使料液在加热管内均匀成膜,并阻止二次蒸汽上升。
p221升模式刮板式蒸发器的分离式入口处有一挡板,可使二次蒸汽和浓缩液因惯性力作用而初步分开。
p221升模式刮板式蒸发器分离后的二次蒸汽通往真空冷凝系统,浓缩液在重力作用下汇集于分离室底部。
P222刮板薄膜蒸发器设备加工精度要求高,生产能力小,一般用于后道浓缩。
P222板式蒸发器主要由板式加热器与分离室组合而成。根据料液与蒸汽在加热板上的流动方向,有升膜式和降膜式两种形式。
P223按离心转轴的取向,离心薄膜蒸发器分为立式和卧式两种形式。
P224真空蒸发浓缩系统的辅助设备通常有进料缸、物料泵、冷凝器、真空泵、蒸汽再压缩泵等。
P225真空蒸发系统中所用的泵有以下四类:物料泵、冷凝水排除泵、真空泵 、蒸汽再压缩泵。
P225真空蒸发浓缩系统所用的泵可以用离心泵,但多用正位移泵。
P225真空蒸发浓缩系统中,当蒸发器的加热器与真空系统相连,进入加热器的蒸汽成为负压状态,冷凝水也为负压,必须通过离心泵抽吸才能排出加热器。
P225真空蒸发浓缩系统中,真空泵的作用是排除系统中产生的不凝性气体。系统的不凝性气体主要来自二次蒸汽,直接式冷凝器用的冷却水也夹带不凝性气体。
P225真空蒸发浓缩系统通常采用的真空泵形式有复往式真空泵、水环式真空泵、蒸汽喷射泵和水力喷射泵等。水力喷射泵可不用冷凝器。
P225真空蒸发浓缩系统中,用于二次蒸汽压缩的压缩泵有热压缩和机械压缩两类。
P226真空蒸发浓缩系统中的冷凝器既可以是直接式也可以是间接式冷凝器。有些企业为了将二次蒸汽冷凝水回收利用于工艺用水,则采用间接式冷凝器。
第九章 干燥机械与设备 20231106更新
p233干燥是同时发生传热和传质的单元操作。
p233根据热量传递方式,传统上将各种干燥机械设备分成三大类:对流式、传导式和辐射式。
p234横流式厢式干燥器,热空气在物料上方掠过。
p234穿流式厢式干燥器,热空气垂直流过物料层。
p235厢式干燥器常用于需长时间干燥、数量不多及需要特殊条件干燥的物料。
p235厢式干燥器中,物料通常装在沿轨道行进的小车料盘中,随小车通过洞道而得到干燥,料盘之间留有间隙供热风通过。
p235洞道式干燥机热风可沿物流纵向流动,分为并流、逆流和混流三种。
p235混流式洞道干燥机的洞道分成两段,第一段为并流,干燥速率大,对应于物料的第一干燥阶段;第二阶段为逆流。混流综合了并流、逆流的优点。
p236洞道式干燥机在食品工业上多用于蘑菇、葱头和叶菜之类果蔬产品的大批量干燥。
p236网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。
p236单层带式干燥机可分为单段式和多段式两种形式,分别采用一条和多条输送网带。
p237多层带式干燥机输送带为多层,输送带层数可达15层,但以3~5层最为常用。
p237多层带式干燥机输送带各输送带的速度独立可调。
p238流化床干燥机的主要型式单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振动型、脉冲型、惰性粒子型等。
p238空气分布板是流化床干燥机的关键部件之一。
p238使气流能够较为均匀地到达分布板,可在分布板下方设置气流预分布器。
p239根据物料在层间转移方式,多层沸腾床干燥机大致可分为溢流式和穿流式两种形式。
p239穿流板式流化床干燥机筛板孔径应为物料粒径的5~30倍,筛板开孔率30%~40%。
P242惰性粒子流化干燥是流态化干燥的特殊形式,适用于溶液、悬浮液、黏性浆状物料等液相物料的干燥。
P245喷雾干燥的主要缺点:①投资大②能耗大,热效率不高③废气中湿含量较高。
P245干燥室是喷雾干燥机的核心。
P246喷雾干燥机常见的雾化器形式有压力式、离心式、气流式。
P246压力式雾化器的喷雾头孔径约0.5~1.5mm。
P246M型雾化器中有一个可更换的喷嘴是易磨件,它的材料可用不锈钢也可用耐磨性材料制成,两者的使用期分别为1周和1年左右。
p248喷雾干燥室分为厢式和塔式两大类。
p248干燥塔底部有锥形式、平底和斜底。
p250传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。
p250滚筒干燥机的主体是称为滚筒的中空金属圆筒。按滚筒数可分为单滚筒、双滚筒。
p250滚筒干燥机的圆筒随水平轴转动,其内部可由蒸汽、热水或其它载热体加热。
p251滚筒干燥机的优点为干燥速度快、热能利用经济。
p255根据制冷原理,制冷循环中压缩机出来的高温高压制冷剂气体,要经过冷凝器才能膨胀成为低温制冷剂。
p255低温冷凝器也称为冷阱,本质上属于间接式热交换器。
P256内置冷阱一般安装在干燥室料盘区下方。
P257间歇式冷冻干燥装置中的干燥箱与一般的真空干燥箱相似,属盘架式。
P258连续式冷冻干燥装置的优点:处理能力大,适合单品种生产;设备利用率高;便于实现生产的自动化;劳动强度低。
第十章 成型 20231113更新
P263食品成型是赋予食品能独立保持三维空间形状的操作。
P263食品成型机械种类繁多,按成型原理大致可分为压模、挤模、浇模、制片、造粒、制膜、夹心、包衣等类型。
P263压模成型设备利用模具对可塑性物料进行成型操作。
P263压模成型设备按成型原理可分为冲压型、辊压型、辊切型和塑压制粒型等。
P263制造饼干生坯用的压印饼干成型机是典型的冲压成型设备。它主要由压片机构、冲印成型机构、拣分机构及输送带机构等构成。
P264有两种印模可供不同品种的饼干生产选用。一种是生产凹花有针孔韧性饼干的轻型印模:另一种是生产凸花无针孔酥性饼干的重型印模。苏打饼干印模属于轻型。
p265冲压成型设备的拣分机构中,分离主要由余料输送带完成,都是倾斜设置的,倾角由面带的特性而定。结合力很弱的酥性饼干面带,输送余料时极易断裂,因此倾角不能过大。通常仅为20°左右。
p265辊印饼干机主要由成型脱模机构,生坯输送带,面屑接盘,传动系统及机架组成。
P265辊印式饼干成型机,主要适用于加工高油脂酥性饼干,该机更换印模辊后,通常还可以加工桃酥类糕点。
P265辊印式饼干成型机的印花成型、脱胚等操作,由执行成型脱模的辊筒通过转动一次完成,不产生边角余料。
P266辊切式饼干成型机(简称辊切饼干机)可用于加工苏打、韧性和酥性饼干等不同类型饼干。兼有冲印和辊印成型机的特点。
P268硬糖成型机主要由糖条辊、轮转头、成型模具、传动系统及机架构成。
p268压片机用于将颗粒物料冲压成圆形或异形的片状物,同时可在片剂的双面印制简单的文字或图案。压片机有单冲撞击式和多冲旋转式两种类型。
P268单冲压片机主要由转动轮、加料斗、模冲、调节(压力、片重、出片)器和喂料器组成。
P269旋转式压片机是在单冲压片机基础上发展起来的,常见的有16、18、19、33、55冲等。
P269旋转式压片机工作部分包括:装冲头模的机台、压轮、片重调节器、加料斗,刮粉器、吸尘器和保持装置等。
P269旋转式压片机的压片过程可分为三阶段:①加料;② 压片;③ 推片。
P271预混合后获得塑性的物料可以用挤模成型法成型,不具塑性的干性物料也可以直接用此法成型。
P271软料糕点机又称曲奇饼机。
P273为了生产夹馅软料糕点,需要将料斗分隔开来,以供同时盛装不同的物料,面料和馅料在料斗中即被隔开,在喂料辊的旋转作用下,分别进入下面的压力腔。
P273软糕点成型机的供料装置,基本上有两种形式:一种是槽形齿辊式;另一种是柱塞泵式。
P273软料挤模成型设备的槽形辊定量供料装置中喂料辊的作用是将面料挤向下面的压力/平衡腔。
P273槽形混定量供料装置优点:结构简单,便于制造;缺点:根据面料稠度的不同,需及时更换供料装置。
P274用于成型的螺杆挤压机的挤压套筒是夹套式的,螺杆是空心的。
p274螺杆挤压成型设备其实就是螺杆挤压机,它通常利用高温高压作用,使物料一次性地完成混合、压缩、熟化和成型等过程。
P274从螺杆挤压机出来的产品大致有两种形态,一种是通心面式的产品,另一种螺杆挤压机得到的是直接膨化的产品,这类挤压机直接以大米、小麦、玉米或其制品等为原料生产的往往是多边形低密度产品。
p274螺杆挤压机也可以生产夹心产品,方法是将通常的实心成型模具换成注馅成型模具。
P275挤模制粒法常用来生产某些固体饮料、调味料、动物饲料等。
P275常见的挤模制粒机械有旋转式制粒机、齿轮啮合制粒机和螺旋挤压式制粒机等。
p275旋转式制粒机有两种形式:圆筒状筛网为模具的制粒机,滚轮式制粒机。
p275滚轮式制粒机因软材通过模具的推动力来自一对绕模具转动的滚轮而得名。这种制粒机又因模具的形状不同而可分为圆盘模式和环模式两种类型。
p276注模成型是将原具流动性的流体半成品注入具有一定形状的模具,并使这种流体在模具内发生相变化或化学变化,使流体变成固体。
p276应用注模方式成型的食品种类很多,液体和固体原料均可用注模方式成型。
p276典型的巧克力注模成型生产线依次由烘模段,浇注机,振荡段,冷却段,脱模段构成。
p277糖果浇模成型设备用于连续生产可塑性好、透明度高的软糖或者硬糖。
第十一章 包装 20231113更新
P281内包装是指直接将食品装入包装容器并封口或用包装材料将食品包裹起来的操作。
P281内包装机械设备可进一步分为装料、封口、装料封口机三类。
P282灌装机可分为常压式、等压式和真空式。
P282常见的定量形式有液位式、量杯式和定量泵式三种,其他形式还有时控式、重量式和流量计式。
P282液位定量机构定量精度直接受瓶子的几何精度影响。
p283对于装料精度要求较高,黏度低的液体,可用量杯式定量方式。
P283升降式量杯机构中,量杯在其杯口位置低于贮液槽液面位置装满液体,然后开始上升,上升到杯口高于液面时,与定量杯相连的灌装阀开启,使液体灌入瓶子。
p283量杯式定量方式不适合含汽液体的装料。
p284时控式定量只要控制罐装的时间,便可控制罐装量。
P284根据与液体灌装时各空间的压力状态,灌装方式可以分为常压灌装法、等压灌装法、真空灌装法和加压灌装法等。
P284常压法灌装是一种最简单最直接的灌装形式,也是应用最广泛的装填灌注方式之一。它的特点是,灌装时容器与大气相通。它可有两种方式,分别用于低黏度液体和黏稠物料灌装。
P284常压灌装法适用于低黏度不含气料液。
P284液位定量式弹簧灌装阀。其进液管及排气管的开闭通过瓶子的升降实现。当瓶子在低位时,由弹簧通过套筒将阀门关闭;瓶子上升将阀打开,进行灌装,瓶内的空气通过排气管排出。
P285含气饮料中的CO2在灌装以前已经存在其中,因此需要采用等压灌装法,以免CO2在灌装过程中损失。
P285真空法灌装原理是:先对被灌装容器抽真空,再使贮液箱的液料在一定的压差或真空状态下注入待灌容器。
P285真空法灌装分为两种形式:①灌装容器和贮液箱处于同一真空度,液料实际是在真空等压状态下以重力流动方式完成灌注;
②灌装容器和贮液箱真空度不相同,前者的真空度大于后者,液料在压差状态下完成灌注。此种形式可大大提高灌装效率。
P285真空法灌装适用于富含维生素的果蔬汁饮料灌注。
P286双室真空灌装法采用独立的真空室,与贮液箱分离。工作时,空瓶上升将灌装阀密封胶垫压紧形成瓶口密封。瓶内空气随即通过抽气管排出,进入真空室内。贮液箱内的液料在压差作用下,通过吸液管注入瓶中。
P287三室真空灌装机可避免双室式真空灌装机产生的液气波动问题。
P287灌装机的容器升降机构有三种形式,即机械式、气动式、气动-机械混合式。
P288气动式升降机构活塞气缸固定在灌装回转体上,随回转体一起转动。容器升降由气缸活塞两侧气压差控制,此气压差随回转相位而发生变化。
P288气动式升降机构适用于灌装含气饮料的灌装机。
P289固体装料机按定量方式分为容积定量、称量定量和计数定量三种类型。
P289容积定量形式有:容杯式、转鼓式、柱塞式和螺杆挤出式等。
p290可调容杯的容杯调整有手动及自动两种方法。
P290螺杆式定量填充机结构中,导管内的螺杆螺旋圈数一般大于5个为宜。
P290螺杆式定量填充机适用于装填流动性良好的颗粒状、粉状、稠状物料,但不宜用于易碎的片状物料或密度较大的物料。
p291容腔形状有槽形、扇形和叶轮形,容腔容积有定容和可调节的两种。
p291称重定量可以有间歇式、多头秤式和连续式三种方式。
p291重量式充填机械总体上可以分为定量和容器输送两部分,其中定量部分是关键,它决定了填充设备的生产能力和精度。
P292间歇式称重定量装置的供料器有两种形式,一种是振动式,另一种是螺旋式。
P293计数式充填设备按计数方式不同,分为单件计数式和多件计数式两类。
P293计数式定量充填设备中,模孔计数装置按结构形式分为转盘式、转鼓式和履带式。
P295形成密封的二重卷边的条件离不开四个基本要素,即圆边后的罐盖、翻边的罐身、盖钩内的胶膜和具有卷边性能的封罐机。
P296二重卷边作业的头道滚轮的槽型曲线狭而深,二道滚轮的槽型曲线宽而浅。
p297卷边机头是封罐机的主体结构。
P300袋装食品包装机械主要有两类,一类是成袋-充填-封合包装机,另一类是预制袋封口设备。
P302典型的立式连续制袋充填包装机主要可分为以下部分:传动系统、薄膜供送装置、袋成型封合装置、物料供给装置及电控检测系统封等。
P304立式制袋充填封合中,加料管的作用为:外制作袋管,内为输料管。
P305预制袋封口包装机是用于对充填产品的预制塑料袋进行封口的设备。
P305常见间歇式真空充气包装机型有:台式、双室式、单室式和斜面式等型式。
P305真空包装机最低绝对气压为1~2kPa,机器生产能力根据热封杆数和长度及操作时间而定,每分钟操作次数为2~4次。
P306真空室是间歇式真空充气包装机的关键部分,封口操作过程全在真空室内完成。
P307包装工作开始后,在真空室内分 (1)真空抽气(2)充气(3)热封合和(4)放气四个步骤完成一次封口操作周期。
P308旋转真空包装机由充填和抽真空两个转台组成。
P308热成型包装的形式有多种多样,较常用的形式有:托盘包装、泡罩包装、贴体包装和软膜预成新包装等。
P309热成型工序主要包括夹持片材、加热、加压抽空、冷却、脱模等。
P310无菌包装就是在无菌环境条件下,把无菌的或预杀菌的产品充填到无菌容器中并进行密封。
P310食品无菌包装基本上包括以下三部分操作:一是食品物料的预杀菌,二是包装材料或容器的灭菌,三是填充密封环境的无菌化。
P311卷材成型无菌包装机以成卷的复合纸板做包装材料。
P311无菌包装开始正式进行包装操作之前,所有直接或间接与无菌物料相接触的机器部位都要进行灭菌。
P312TAB包装机配上顶隙填充装置后,就可用来对高黏度、带颗粒或纤维的产品进行填充包装。
P313与普通包装一样,无菌包装也可用预制包装容器进行包装。康美盒(Combibloc)无菌包装机是采用这种方式进行无菌包装的典型设备。
P315预制盒无菌包装机的特点优点:①灵活性大,可以适应不同大小的包装盒,变换时间仅需 2min;②纸盒外形较美观,且较坚实;③产品无菌性也很可靠;④生产速度较快,而设备外形高度低,易于实行连续化生产。
P315大袋无菌包装是将灭菌后的料液灌装到无菌袋内的无菌包装技术。
P317GT8C2马口铁贴标机利用温度系统使胶水盒维持在80~100°℃范围,保证了黏合剂的黏合性能良好。
P317GT8C2马口铁贴标机工作过程:圆罐连续地沿进罐滚道滚进,经分罐器分隔并成一定间距,随后进入输送带下端,输送带通过上面若干压轮紧压在罐头上,使罐头靠摩擦力继续向前滚动。在输送过程中,罐头首先碰触胶水盒中的胶水轮,罐身沾上黏合剂,然后到达商标纸托架上方,罐身即黏取一张商标纸,末端(已由胶水泵)预先涂有黏合剂的商标纸逐渐卷将罐身包住。当完成贴标的罐头滚至输送带右端,将最后一个压轮抬升,进而牵动胶水泵向下一张商标纸涂黏合剂备用。最后,贴有商标的罐头经出罐滚道送出。
P318龙门式贴标机只能用于长度大致等于半个瓶身周长的标纸,只能贴圆柱形瓶身的身标。
P318龙门式贴标机的生产能力有限,并且标签黏贴位置不够准确。
P318真空转鼓式贴标机工作过程:由输送带送入的玻璃罐经进罐螺旋分隔成一定间距,并送往作逆时针旋转的转鼓处,转鼓圆柱面上间隔均布有若干取标区段和橡胶区段。在每个取标区段设有一组真空孔眼,当有瓶罐送来时,标盒即向转鼓靠近,标盒支架上的滚轮则碰触相应取标区段的滑阀活门,接通真空并吸取一张标纸。带标纸的转鼓取标区段转经印码装置、涂胶装置时,标纸分别被打印上出厂日期和涂上适量黏合剂。当依附在转鼓上的标签再转至与(由进罐螺旋送来的)瓶罐相遇时,该取标区段的真空即被滑阀切断,标纸失去真空吸力而黏附在瓶罐上。瓶罐在转鼓的摩擦带动下开始自转,标纸被滚贴在罐身。
P319喷码机有多种型式,总体上可分为墨水喷码机和激光喷码机两大类。
P319连续喷射式墨水喷码机由于只有一个墨水喷孔,喷印字体较小,因此称为小字体喷码机。
P319连续喷射式墨水喷码机的喷枪内装有晶振器,通过振动,使油墨喷出后形成固定间隔点,同时在充电极被充电。带电墨点经过高压电极偏转后飞出并落在被喷印表面形成点阵。
p320连续喷射式墨水喷码机不造字的墨点不充电。
p320按需滴落式喷码机喷头内装有7只能高速打开和关闭的微形电磁阀而非晶振,要打印的文字或图形等经过电脑处理,给7只微形电磁阀发出一连串的指令,使墨点喷印在物件表面形成点阵文字或图形。
p320按需滴落式喷码机通常也称为大字体喷码机。
p320压电陶瓷喷码是一种新型喷码技术。这种喷码方式可在2cm左右的范围内使128个喷嘴同时工作,进行喷印。其喷印出来的字体效果与印刷品极为相似。
p320激光喷码机可精确刻出精致的图案或文字。激光可以在物品表层刻蚀形成无法拭除的永久标记。
p321多棱镜扫描式激光喷码机必须有物体运动的配合才能得到所需要的字迹或图案效果。
p321点阵式激光喷码机的工作原理:受控制的多束光成直线状排列通过聚光镜,与移动的物体相遇,在其表面产生标记。
p322圆罐装箱机的贮罐过程:先后通过存仓和定量仓区,最后贮存于主仓。
p322圆罐装箱机的推罐入箱过程:由人工将空瓦楞纸箱坯张开并套在箱套上,再用托箱板托住。
p323圆罐装箱机的插衬纸板的作用:避免多层装箱的罐头碰撞受损,使每层罐头之间隔开。
p323成型式装箱机的装箱过程中:由热熔化树脂涂敷器通过喷头往箱子的里折叶上喷涂树脂,同时折叶器将里折叶折弯。
P324全自动捆扎机配有自动输送装置和光电定位装置。
P325捆扎机的工作过程:踩动脚踏开关后,穿过拱形导轨的聚丙烯带绕被捆扎物一周,带子随即被抽紧机构抽紧,这时封结器、加热器工作,使其压紧带子端头并熔接、切断。
第十二章杀菌20231114更新
P332热杀菌是借助于热力作用将微生物杀死的杀菌方法。除了热杀菌以外所有杀菌方法都可以归类为冷杀菌。
P332冷杀菌可以分为物理法和化学法两类。
P332罐头食品杀菌机械设备,按操作方式可以分为间歇式和连续式两大类。按操作压力可分为常压杀菌设备和高压杀菌设备。
P332间歇式罐头杀菌设备有多种形式,按杀菌锅安装方式分立式和卧式杀菌锅。
P333立式杀菌锅又可分为普通立式杀菌锅和无篮立式杀菌锅;卧式杀菌锅可以分为普通卧式杀菌锅、回转式杀菌锅和喷淋式杀菌锅等。
P333立式杀菌锅锅盖铰接于锅体边缘,与锅盖相连的平衡锤起开锅省力作用。
p333立式杀菌锅通常以半地下形式安装。
p334立式杀菌锅用作高压杀菌时,一般用蒸汽作加热介质。
P334立式杀菌锅杀菌操作过程一般包括:装锅密封、排气升温、保温杀菌、反压冷却、开锅出罐等步骤。
P334常压杀菌一般采用热水作加热介质对酸性食品进行杀菌。其杀菌过程一般包括进水预热、装罐升温、保温杀菌、冷却和出锅等步骤。
P335立式杀菌锅结构中,进人杀菌锅的蒸汽采用薄膜阀和手动旁路阀两种方式控制。薄膜阀的工作需要经过净化除杂的压缩空气配合,它有两个作用:是根据设定值调节气动薄膜阀开启度;二是记录杀菌过程的温度和压力。
P335无篮立式杀菌锅的装卸罐原理:杀菌锅通常安装在冷却水槽上方,借助于水的缓冲作用,可在无篮条件下安全地从罐顶进人杀菌锅,也可使处于冷却阶段的罐头安全地直接排入下方的冷却水槽中进一步冷却。
P336卧式杀菌锅多用于高压杀菌,不适于常压杀菌。
P337卧式杀菌锅加热杀菌用的多孔蒸汽长管位于杀菌锅的下方,冷却用的多孔冷却水长管位于锅的上方。
P337卧式杀菌锅锅体的上方还外接压缩空气管、排气管、安全阀、温度计、压力表以及温度传感器等的接口。锅体的侧面还装有玻璃式液位计,以供冷却时观察冷却水液位。
p337卧式杀菌锅的高压杀菌操作过程基本与杀菌锅的高压杀菌操作相似,主要包括装锅、升温排气、恒温杀菌、反压冷却和卸锅等阶段。
P338对于玻璃瓶或软罐头之类的产品,不宜用蒸汽直接进行杀菌,因为热(冷)冲击作用会造成包装材料(玻璃瓶,包装袋)的破损。
P338普通卧式杀菌锅用水做介质。
P338以水作传热介质的杀菌机可以分为浸水式杀菌机和淋水式杀菌机两类。
p339静置浸水式杀菌机主体是上下两只卧式高压容器,安装在上方的是预热水贮罐,安装在下方的为杀菌锅。
p339淋水式杀菌机主要由卧式锅体、热交换器、循环水泵,管路和各种阀门,以及自动控制系统组成。
P339淋水式杀菌机以热水喷淋方式对罐头进行杀菌和冷却。
P340目前使用最多的间歇式回转杀菌机有浸水式、淋水式和轨道式回转杀菌机。
P340浸水式回转杀菌机的整体结构与操作过程基本与静置浸水杀菌机的相同,只是增加了一套使杀菌篮在锅内绕轴旋转的装置。
P341浸水式回转杀菌机中,罐头顶头竖放在杀菌篮中,这样在回转时有利于罐头内容物的搅动。
P342淋水回转式杀菌机系统中,杀菌开始时,预热水从贮水锅中流入下面的杀菌锅中。
P342淋水回转式杀菌机系统中,反压可以通过程序控制器在升温过程中逐步产生,也可以一开始就加到所要求的压力。
P342淋水回转式杀菌机系统中,如果杀菌笼在杀菌锅进水的时候就开始回转,更有利于温度的均匀分布。
P343淋水回转式杀菌机系统中,杀菌锅的进水时间一般仅为30s。
P343淋水回转式杀菌机系统中,热压杀菌结束后的冷却分两个阶段。第一阶段冷却时,冷却水由泵吸入口进入循环系统,这样可防止罐头容器受到热冲击。当贮水罐内水位升到一定的位置时,便开始进入第二阶段的冷却。
P343淋水回转式杀菌机系统中,冷却阶段结束,杀菌锅便开始排水,同时贮水锅也可以用蒸汽重新加热升温,为下一锅的杀菌做准备。
P343虽然淋水式杀菌有一定的局限性,但是有许多产品适合采用这种方法杀菌。由于头顶头回转结合使用了蒸汽-水-压缩空气三位一体的加热介质,即使是高黏度产品,也容易实现高温短时杀菌,因此可以获得好的产品质量,同时节省时间、蒸汽和水。
P343轨道式回转杀菌机是一种高温短时、摇动式、全自动罐头杀菌设备。
p344常压式和加压式连续式杀菌设备分别用于酸性和低酸性食品的杀菌。
P345常压连续杀菌机按运载链的层数可分为单层式和多层式;按加热和冷却的方式分为浸水式和淋水式。
P345淋水式常压连续杀菌机适合于内容物流流动性良好的瓶装产品的常压杀菌。
P346浸水式常压连续杀菌机可用于金属圆罐,也可用于破璃瓶圆罐的的杀菌。
P346多层式浸水式常压连续杀菌机的层数一般为3~5层。
p346回转式,静水压式和水封式是三种常见的高压连续杀菌设备。
P347回转式高压连续杀菌机回转进罐阀是特殊设计的,可以防止蒸汽泄漏。罐头在温度不同的锅体间转移,也需要借助于特殊的转罐装置—转罐阀。
p350 食品物料无菌处理系统是为无菌包装系统提供无菌液料的系统。
p350无菌包装产品连续杀菌所要求的无菌性处理的影响因素与常规的罐头食品相同。根据食品的性质特点,可以选择高温短时(HTST)和超高温瞬时(UHTST,或称UHT)两种热杀菌方式进行无菌处理,但目前以后者居多。
p350无菌处理是一种热处理过程,料液所经历温度历程通常包括三个阶段:进料预热升温、保温和冷却降温。
p350无菌包装食品的热处理设备可以分为直接式和间接式两大类。
p350根据被处理物料的性质,无菌处理系统可采用管式、板式和旋转刮板式三种类型的间接式热交换器。
p351直接式UHT系统利用蒸汽直接与料液混合并将其加热到杀菌温度。
p354蒸汽注人式UHT杀菌系统采用蒸汽直接注人式热交换器进行杀菌。
p357高黏度并含有颗粒的产品不便用管式或板式UHT系统,可采用旋转刮板式热交换器构成的UHT系统。
第十三章冷冻20231116更新
p363食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分,第一部分是产生冷源的制冷机械与设备,即所谓的制冷机。第二部分是利用冷源的机械设备。
p363人工制冷分为:机械压缩制冷和非机械压缩制冷。
p364最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。
p364制冷循环若以压缩机和膨胀阀为界,可粗略地分成高压高温和低压低温两个区:若以冷凝器和蒸发器为界,可粗略地分成气态和液态两个区。
p364实际制冷循环系统需要克服一些存在的问题。实际单级氨压缩制冷系统,增加了分油器、贮氨罐及氨液分离器等部件。
p364单级氨压缩制冷系统中,氨蒸气中携带的雾滴由氨液分离器消除,保证了压缩机正常工作;冷凝器之前的除油装置,使得压缩机润滑油不再进入系统,从而提高了冷凝器和蒸发器的换热效率;冷凝器之后安装的贮液罐起两方面的作用,一是保证系统运行平稳,二是可以方便地为多处用冷场所提供制冷剂。
p364高压端压强对低压端压强的比值称为压缩比。
p365当压缩比大于8时,采用双级压缩较为经济合理。
p365对氨压缩机来说,当蒸发温度在-25℃以下时,或冷蒸气压强大于1.2MPa时,宜采用双级压缩。
p366制冷量是指在一定的操作条件(即一定的制冷剂蒸发温度、冷凝温度,过冷温度)下,单位时间制冷剂从被冷冻物取出的热量。
p366冷吨(RT)相当于24h内将1t0℃的水冷冻成同温度冰所放出的热量。
p366制冷量与输人功率之比称为制冷系数。
p366制冷装置中不断循环流动以实现制冷的工作物质称为制冷剂或制冷工质。
p366氨是食品工业冷库最常用的制冷剂,氟利昂为商品名的系列制冷剂也是主要的制冷剂。
p367间接制冷(或间接蒸发制冷)——用廉价物质作媒介载体实现制冷装置与耗冷场所或机台之间的热交换。
p367常用的载冷剂有空气、水、盐水和有机物水溶液等。
p367选择载冷剂一般应考虑选冰点低、比热容大、无金属腐蚀性、化学上稳定、价格低及容易获取等因素;作为食品工业用的载冷剂,往往还须具备无味、无臭、无色和无毒的条件。
p367间接制冷系统中不能在0℃以下使用的载冷剂是水。
P367如需传递低于0℃的冷量,则可采用盐水或有机溶液作为载冷剂。
P367固体吸热后变为液体称为融化。固体溶于溶剂称为溶解。
P3671kg冰融化成水,可以吸收334.94kJ的热量。
水与食盐或其他无机盐类混合时,冰的熔点将随盐量增加而降低,并形成0℃以下的低温。
P367固体吸热后直接变成气体叫升华。在升华制冷中已经应用的升华固体主要是固态CO2,即所谓“干冰”。
P367液化气体制冷本质上属于蒸发制冷。
P367液化气体制冷是利用低佛点液化气体物质时性直接与食品接触,吸取食品热量使其冻结,而自身汽身汽化成气体。这种制冷方式能获得的温度可低达73℃以下,因而适用于要求速冻的场合。
p368双级压缩机制冷系统产生的低温可低于-70℃。
p368活塞式压缩机按气缸数分类,有单缸、双缸和多缸压缩机。
p368全封闭活塞式压缩机,其压缩机和电动机组成的整体封闭在钢板冲制的机壳内。
p368半封闭活塞式压缩机的电动机与压缩部件封闭在一个机壳内,机壳部分靠螺栓连接,可拆启。
p368开启活塞式压缩机,其压缩部分与电机部分分开,各自成一独立体。
p369螺杆式压缩机结构组成:阴、阳转子,机体,轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置等。
p369螺杆式压缩机原理是由阴、阳转子螺杆的啮合旋转产生容积变化,进行气体的压缩。
p369并联压缩机组主要由安装在公共机架的若干台相同或不同型号的压缩机组成。压缩机一般可以是活塞式,也可以是螺杆式或其他型式,一般使用氟利昂系列制冷剂。
p369一般并联压缩机组的压缩机共享(安装在同机架上的)吸排气集管、冷凝器及储液器等部件。
p369膨胀阀又称节流阀,型式包括:手动膨胀阀、自动浮球阀、自动膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀等。
p370自动浮球阀分低压浮球阀和高压浮球阀两种。
p370制冷系统中,自动高压浮球阀的浮球浸没在高压制冷液中。随着热制冷气体在冷凝器中冷凝成液体,室内的制冷剂液位上升。浮球也随之上浮并将节流孔打开,使制冷液流入蒸发器。
p370自动膨胀阀的工作原理是:当蒸发器压强升高使得薄膜克服弹簧压力而上升,从而将阀关闭;当蒸发器的压强下降时,阀打开。
p370热力膨胀阀是一种能自动调节液体流量的节流膨胀机构。
p370热力膨胀阀的感温包用于感测离开蒸发器的过热气体温度。较高的感温包温度使得包内流体(一种制冷剂)的压强升高,再通过恒温管(毛细管)传递到波纹管和薄膜室,使膨胀阀开启从而使更多的液体制冷剂流过。
p370电子膨胀阀是一类由电压或电流控制驱动开启度的膨胀阀。
p370电子膨胀阀按阀体的节流结构分:针阀式、滑阀式等。
P371按被冷却介质类型,蒸发器可分为用于冷却液体的和用于冷却空气的两大类。
P371制冷系统中,冷却液体的立式蒸发器有立管式、卧式壳管式蒸发器。
P372制冷系统中,卧式壳管式蒸发器,这是一种特殊形式的列管式热交换器,利用制冷剂在器内吸热蒸发将水之类液体冷却。
P372制冷系统中,冷却空气的蒸发器根据应用场所不同可分为空气自然对流式和强制对流式。
P373制冷系统中,冷凝器是使来自压缩机的高温高压制冷剂气体冷凝成常温高压液体的热交换设备。
P374制冷系统中,据冷却介质和冷却方式,冷凝器可分为水冷式、风冷式和蒸发冷凝式三类。
P374水冷式冷凝器用水作为冷却介质。这类冷凝器型式主要有:立式壳管式、卧式壳管式及套管式,其中,以前二者最常见。
p374制冷系统中,立式壳管式冷凝器传热管的高度在4~5cm,冷却水温升为2~4℃。
p375制冷系统中,风冷式冷凝器分为自然对流式和强制对流式两种。
P375强制风冷式冷凝器的结构主要由翅片式换热器与风机组合而成。
P377中间冷却器应用于双级(或多级)压缩制冷系统中,冷却低压压缩机的中压过热蒸气。
P377中间冷却器有氨气进出口,氨液进出口。
P377中间冷却器的氨气进入管位于容器中央并伸入氨的液面以下。
P377中间冷却器的氨气进入管上焊有伞形挡板两块,用以分离通向高压压缩机氨蒸气中夹带的氨液和润滑油。
P377制冷系统的冷却水来源:地面水(河水、湖水、海水)、地下水和自来水。
P377制冷系统的冷却水供水方式:直流式、混合式和循环式三种。
P377空气冷却用的蒸发器,当蒸发表面低于0℃,且空气湿度大时,表面就会结霜。
P377啤酒厂或某些食品厂需要制造大量的4℃ 以下的“冰水”,采用的是壳管式蒸发器,蒸发温度在 -5~-4 ℃ ,若操作失误,就可能使列管冻结,无法工作。在这些场合都需要设计除霜的装置。
p380食品工业中常用的冻结方法有空气冻结法、间接接触冻结法、直接接触冻结法。
p380食品冷冻设备中间接接触式冻结装置形式有:卧式平板式、立式平板式、回转式、钢带式。
p381螺旋式冻结装置有单螺旋式和双螺旋式两种形式。
p382食品流态化冻结装置,按其机械传送方式可分为:带式、振动式和斜槽式等流态化冻结装置。
p386为充分发挥液氮的吸热效率,出现了多种液氮速冻设备,主要有:瀑布式、全蒸发式、强风式三种。
p388典型真空冷却系统主要由真空容器、水蒸气捕集器、制冷机组和真空泵等构成。
p391食品冷链主要由冷冻加工、冷冻贮藏、冷冻运输和冷冻销售四个方面构成。
p392公称容积大于2000m3为大型冷库。
p398冷藏库的隔热防潮层的两种布置方式分别为内绝热式(内置式)和外绝热式(外置式)。
p398冷库库房可采用排管冷却、空气冷却和混合冷却三种方法进行冷分配。
p398冷排管是一类用于冷库库房供冷却自然循环蒸发器。安装在近墙处,称墙排管。安装在顶棚处,称顶棚排管。用架子平放者,称搁架排管。
p400空气冷却也称强制通风或冷风冷却,是利用冷风机对冷库进行冷却的方法。
p401采用混合冷却的库房内不仅装有冷却排管,还装有冷风机。
p401食品冷藏运输是冷藏链中必不可少的重要一环。
p404冷藏集装箱根据供冷方式大体可分为保温式、集中供冷式和单独制冷式三类。
P405封闭式陈列柜有卧式和立式两种。
第十四章各生产线用到的设备20231116更新
P413食品加工是将原辅料转化为成品的制造过程。这种制造过程的技术基础是工艺,它包括了产品配方、工艺流程和工艺条件等要素。
P413在满足工艺要求的前提下,相同产品的生产线可以选用不同型式和数量的生产设备。在一定条件下,不同产品的生产线可以部分地共用型式和数量相同的生产设备。
P413果蔬原料或制品的酸度有不同类型,因此,不论是罐头或是经过浓缩后的产品,其杀菌条件也不同。酸性产品只需常压杀菌,非酸性的则需要高压杀菌,否则要求冷藏或冻藏。
P414糖水橘子罐头生产线中,进入工厂或仓贮的原料橘子,首选要在分级机按大小规格进行分级。分级机的型式可用辊式或滚筒式。
P414蘑菇罐头是典型的非酸性蔬菜类原料的罐头制品。工业生产中,一般以鲜蘑菇为原料,加工过程涉及原料清洗、预煮、分级、切片、装罐、封口、杀菌、包装成为成品。
P414蘑菇罐头生产线中,用作整菇的蘑菇需要按大小分级后才能装罐。一般采用圆筒分级机进行分级。作片菇用的原料可用定向切片机纵切成3.5-5.0mm厚的片状。
P415封口后的磨菇罐头应及时进行杀菌,由于蘑菇为低酸性食品,因此需采用卧式杀菌锅进行高压杀菌和反压冷却。
P415苹果浓缩汁生产线中,榨取得到的苹果汁应立即进行加热,目的是为了杀灭致病菌和钝化氧化酶及果胶酶。加热可采用板式热交换器或管式热交换器进行。
P415苹果浓缩汁生产线中,经过灭酶处理的苹果汁为浑汁,随后需要进行澄清处理。采用的澄清工艺可采用酶处理法或明胶单宁法,这一工段通常为一组罐器和分离器。
P416苹果浓缩汁生产线中,澄清处理后的清汁在浓缩前需要用专门的系统对芳香物质进行回收。经过此系统可收集到苹果的挥发性成分中所含有的低沸点芳香物质,再经精馏塔浓缩可得到浓度为200倍的天然香精。
P416苹果浓缩汁生产线中,蒸发浓缩系统得到的浓缩汁体积约为原容积的1/7~1/5,其浓度还达不到抑制所有微生物的要求。
P417番茄酱生产线中,经过预热的番茄浆随后在三道打浆机组中进行打浆分离,除去果皮、果蒂和籽,得到番茄汁。
P417番茄酱生产线中,番茄酱的浓缩可在多效真空浓缩装置中进行。
P417午餐肉罐头生产线中,一般以冻藏肉为原料,加工过程涉及原料解冻、分割处理、混合拌料、腌制、斩拌、装罐、封口、杀菌、包装成为成品。
P418午餐肉罐头生产线中,斩拌得到的肉糜内含有空气,因此需要在真空搅拌机中进行搅拌排除,以防杀菌过程中引起的物理胀罐。
P419高温火腿肠的制作与午餐内罐头的制作过程有很大的相似性,所不同的只是包装形式不同,也可以将高温火腿肠看成是软包装罐头。
P419高温火腿肠生产线中一般采用连续真空灌肠机进行灌肠。
P420低温火腿是一种以猪后腿肉为主原料的西式肉制品。
P420低温火腿生产线中,原料肉采用肌肉注射腌制法,然后要在嫩化机中经过嫩化处理,随后在滚揉机中进行滚揉操作。
P421由于乳类为营养丰富的原料,因此其加工生产线完整操作过程般均需由适当的CIP系统配合清洗。
P422巴氏杀菌乳和灭菌乳生产线中,原料乳首先要进行标准化,即将乳中的脂肪和非脂乳固体的比例调整到符合国家标准的要求。一般使用奶油分离机与稀奶油流量调节系统可对乳脂过量的原料乳进行标准化。
P422巴氏杀菌乳和灭菌乳生产线中,巴氏杀菌乳现在一般采用75-85℃/10~15s的处理方式进行杀菌。利用板式换热器结合均质机同时进行。
P422如果生产保质期为6个月的灭菌乳,要采用超高温灭菌法,以提高杀菌强度。
P422全脂乳粉是以鲜牛乳为原料,经过浓缩和干燥后得到的乳制品。原料乳杀菌后应立即进行浓缩。浓缩视生产量等因索可采用单效或多效真空浓缩设备。浓缩后的乳应立即进行干燥。乳粉通常采用喷雾干燥方法进行干燥。
P423冰淇淋是种以牛乳、炼乳、稀奶油为原料,配以糖类、乳化剂、稳定利和香料等制成的冷冻甜食。杀菌冷却后的混合料要在0-4℃温度条件的老化罐(也称为成熟罐)中保持4-24h。经过老化的混合物在冰激淋凝炼机中进行凝炼。
凝固型酸乳为典型的发酵乳制品,它以鲜牛乳(或全脂乳粉)为原料,加入发酵菌种后,灌装人容器进行发酵得到。一般发酵2.5-4h。
P425硬糖可用两种方法成型:一种是冲模成型;二是浇模成型。融化的糖液要送入熬糖设备进行熬煮,一般采用真空熬煮,比较先进的工艺是使用装有高速旋转刮板的真空熬煮机。
奶糖一般用常压熬糖机进行熬煮。
P428巧克力生产线中,原料直接加入精磨机中调和,再精磨。精磨后的巧克力酱料再送入精炼机进行精炼。
P429巧克力是一种对温度和湿度敏感的产品,包装室相对湿度不得超过50%,温度控制在17-19℃范围内。
P429碳酸饮料可用一次灌装法或二次灌装法进行灌装封口。所谓一次灌装法是将糖浆基料与汽水按比例预选在混合机中混合,然后直接进行灌装和封口。二次灌装法是先将糖基浆料灌入容器内,然后再加入按比例量的溶有二氧化碳的汽水,最后进行封口。
P431纯净水的处理与碳酸饮料的水处理有一定的相似之处,但要求去除更多的非水成分杂质。源水首先与絮凝药物溶液经比例混合后,进入多介质过滤器,然后再经过精密过滤和活性炭过滤。
P431纯净水生产线中,反渗透处理后的水再经过一次紫外杀菌处理后,水质应达到纯净水标准要求。
P432茶饮料生产线中,用于泡茶的源水首先经过多介质过滤、精密过滤和活性炭过滤,再经过紫外杀菌处理。然后用于浸泡茶叶。