1、第一章 绪 论食品机械：是把食品原料加工成食品(或半成品) 过程中所应用的机械设备和装置。一、食品机械的作用1、促进国民经济的发展 2、解放生产力 3、提高劳动效率、降低成本 4、改善卫生条件四、食品机械的技术经济指标1、生产能力2、消耗系数3、设备性能价格比4、管理费5、产品成本五、食品机械的要求1、食品机械的工艺性2、食品机械的卫生性3、食品机械的密封性4、食品机械的可靠性六、食品加工机械设备的一般选择原则 应能满足食品加工工艺和产品质量的需要 应具有合理的技术经济指标 制造材料和结构应符合食品的卫生条件 应能一机多用，易于调节 应能防腐、防锈、防潮 应操作简单、安全可靠、经久耐用第二章
2、输送机械与设备2.物料输送机械与设备的作用：对保证生产连续性、提高劳动生产率和产品质量、减轻工人劳动强度、改善劳动条件、减少输送中的污染以及缩短生产周期等都有着重要意义。第一节 固体输送机械与设备一、带式输送机 （二）适用范围：连续输送块状、颗粒状、整件物料的水平或倾斜方向送运，也可作检查台，清洗台，操作台等 优点： 工作速度范围广，0.024m/s 输送距离长，80m 效率高、动力较小、卸料方便 结构简单可靠、维修容易、无噪音 缺点： 不封闭 输送轻质粉料易飞扬 倾斜度不大作用：输送带既是牵引构件，又是承载构件。主要用来承放物料和传递牵引力，是带式输送机中成本最高，又是最易磨损的部件。橡胶带
3、按其用途不同分为强力型、普通型和耐热型三种。相对于普通型橡胶带而言，强力型能承受更大的载荷，而耐热型则用于比室温高些的温度环境 胶带连接方法： 皮线缝合 胶液冷粘缝合 加热硫化橡胶分子重新融合在一起，强度达原强度 90，且接合处无缝，表面平整，运转平稳。 金属搭接接合(皮带卡子)接合很容易，但强度低，为原强度 3540网状钢丝带： 它具有网孔，网孔的大小可按需要选择，多用于一边输送一边固液分离的场合。如油炸食品炉中的物料输送，水果洗涤设备中的水平输送等常采用钢丝网带。托辊 作用：支承输送带及其上面的物料，保证带子平稳运行二、斗式提升机 （一）分类及特点：主要用于不同高度装运物料(大倾角或垂直向
4、上;粉状、粒状、块状)TD型 斗 提 机 结 构 型 式料斗： 类型： 圆柱形底的深斗 圆柱形底的浅斗食品厂采用浅斗 尖角形斗 1） 装料 挖取法 撒入法 2 )提升（输送） 3 )卸料 离心式 重力式 离心重力式三、 螺旋输送机 螺旋叶片形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种 实体螺旋-运送小颗粒、粉状物料 带式螺旋-块状或粘滞性物料 叶片、成型螺旋-运送韧性、可压缩物料。 搅拌揉搓及混和作用.3 泵 离心泵 用于非粘稠性物料的输送。叶轮有开式、半闭式和闭式三种。 1、离心泵的工作原理 离心泵多用电动机带动。开动前泵内要先灌满所输送的液体或水，开动后，叶轮旋转，产生离心力。 液体在离心力的
5、作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，以很高的速度（15-20m/s)流入泵壳，并在壳内减速，经过能量转换，达到较高的压力，然后从排出口进入管路。 叶轮内的流体被抛出后，叶轮中心处形成真空。 泵的吸入管一端与叶轮中心处相通，另一端浸没在被输送液体内，在液面压力与泵内压力的压差作用下，液体经吸入管进入泵内，填补了被排出液体的位置。 只要叶轮的转动不停，离心泵便不断的吸入和排出液体。螺杆泵 高粘度物料，粘稠液体及带有固体物料的酱液的输送，如番茄酱生产齿轮泵 用途：它是属于容积式回转泵的一种，在食品工厂中主要用来输送粘稠液体，如油类、糖浆等。 四、工作原理： 在互相啮合的一对齿轮中，主动齿轮由电动机带动
6、旋转，从动齿轮与主动齿轮相啮合而转动。 当两齿逐渐分开，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空。这时液体在大气压作用下经吸入管内吸入，吸入的液体沿泵体壁被齿轮挤压推入排出管。 当主动、从动齿轮不断旋转时，泵便能不断吸入和排出液体。第三章 清洗和原料预处理机械与设备第一节 清洗机械与设备一、鼓风式清洗机 原理：用鼓风机把具有一定压力的空气送进盛水的清洗槽中，使清洗原料与水产生剧烈翻动，物料在空气对水的剧烈搅拌下进行清洗 空气的搅拌作用，加速了污物从原料上洗去，又使原料在强烈翻动下而不破坏其完整性，最适合水果、蔬菜原料清洗 适用于果蔬原料的清洗,尤其是块茎类(山芋,土豆) 及质地较软的水果 .全自动
7、洗瓶机 按进出瓶方式： 单端式 双端式单端式：瓶子进出清洗机在同一侧，又称来回式洗瓶机。单端式易因脏瓶而发生交叉污染，影响洗瓶质量。只需 1 人操作双端式：瓶子一端进去，从另一端出来，亦称直通式洗瓶机。双端式瓶套自出到进瓶处为空载，故洗瓶时间的利用不如单端式充分。操作需 2 人单端式与双端式特点比较比较内容 单端式 双端式连续化 差 好卫生 差 好空间利用人员需求好一人 差两人CIP 是英文 CLEAN IN PLACE 的缩写,意思是就地清洗，即不拆开或移动设备，以一定方式对设备进行有效清洗的方法。第二节 分级分选机械与设备一、滚筒式分级机 (一)原理 物料在滚筒内滚转和移动过程中完成分级
8、滚筒上分组有不同孔径的很多小孔(组数为需分级数减 1)。同一组中孔径相同，不同组间小孔孔径不同，后组比前组孔径大 物料从进口至出口，小于第一组孔径的物料从第一组孔掉出，用漏斗收集为一个级别，以下依此类推 物料移动主要靠： 滚筒内装置螺旋卷带对滚动性差物料 滚筒有一倾斜角圆形物料滚筒式分级机特点 1摩擦轮传动使用的多，但滚圈与摩擦轮之间因摩擦会产生铁屑绰进滚筒，直接污染产品 2滚筒上面的滚圈或连接圈多用角钢弯制，一般有椭圆度，因此易使滚筒跳动，而使物料离开筛面，影响分离效率。改用浇铸滚圈较为理想 3滚筒内物料升高靠滚筒转动和物料对滚筒内壁摩擦力，因而升角不高，仅为4045，故筛面利用率只有 16
9、18，不高。若把升角提高，就能提高筛面利用率，可在滚筒中紧贴筛面焊几根平行轴线的管子，效果显著 4滚筒式分级机没有不平衡部件，工作平稳；但筛孔易堵塞；机器占地面积大(比平筛)；对原料适应性差；调换滚筒困难二、振动筛摆动筛又称摇动筛，通常用曲柄连杆机构来传动。 特点: 、因筛面是平的，故全部筛面都在工作； 、结构简单，制造、安装较容易，调换筛面方便； 、适用于多种物料和同一种物料的不同规格的筛分；、动力平衡困难，连杆易损坏，噪音大。 筛面可以直接安装在筛体架上，做成固定的形式，称为固定式筛格 筛面也可先固定在预先做好筛格上，做成抽屉形式插入筛体内，称为抽屉式筛格 对于工厂来说，由于生产的物料种类
10、和品种不同，往往需要更换不同筛孔筛面，因此采用抽屉式筛格便于清理、检修及更换 筛面有两种： 用钢板经冲压，制成一定形状和大小的筛孔的筛面，称作冲孔筛或简称筛板；通常筛板用于清选大颗粒物料 筛板也可以根据需要，轧制成沿筛长方向为波浪形的瓦楞筛板，以使物料在筛面上跳跃式地前进，提高筛选效率 另一种，用金属丝编织成一定大小和形状筛孔的筛面，叫编织筛，常简称为筛网；筛网常用于清选小颗粒物料 筛板的机械强度较大，其耐磨性和筛孔大小形状的恒定性好，可按照物料或杂质外形冲制成各种形状的筛孔，以提高除杂效果 筛网的筛面利用率高，筛理量较大；同时筛孔的边缘圆滑，可筛过物易于穿过筛孔 筛孔排列方式有： 正方形 矩
11、形 等边三角形。以正三角形为好 对正三角形排列，相同孔径和孔隙时，正三角形排列的有效系数比正方形排列可增加 16;同样情况下开孔数最多 正三角形排列，筛孔是错开的，物料过筛机会多 正方形排列，物料在孔隙通过时，无法过筛，影响分级效率三、色选机1适用范围：分选物料具有颜色上差异都可以利用光电效应来达到分选目的。第三节 切割机械与设备三、绞肉机 作用：用于将肉（鱼）切（绞）碎成酱，以便于同其它肉类腌制材料及香辛料充分混合到一起，改善制品的食用风味。 1、绞肉机的构造它是由料斗、螺旋供料器、十字切刀、格板、紧固螺帽,圆筒体、电动机和传动部分组成 螺旋供料器： 是变距变径的螺杆，这样会在工作过程中即起
12、到输送的作用，又能起到挤压作用。 螺旋送料器为不锈钢锻造、焊接，经抛光、表面硬化处理而成，轴后端有连接传动系统的方轴，前端有带动十字刀的扁方轴。 为增加推进力，一般其直径为前大后小，螺距为前小后大。 3原理： 工作时，先开机后放料，由于物料本身重力和螺旋供料器的旋转，把物料连续地送往十字刀口进行切碎 螺旋供料器的螺距后面比前面小，但螺旋轴的直径后面比前面大，这样对物料产生了一定挤压力，这个力迫使已切碎的肉从格板上的孔眼中排出 十字形的切刀口顺着切刀转向安装格板：在圆形板上开有不同规格的圆孔，一般用于粗绞，孔径为 8-10mm；用于细绞的为3-5mm。第一节 搅拌机械一搅拌的目的强化传热、传质、
13、强化化学反应，取得一种均匀混合物。二、搅拌方法机械搅拌-利用搅拌器进行搅拌；气流搅拌-利用压缩空气进行搅拌；超声波搅拌利用超声波的作用进行搅拌；三搅拌器的类型与构造：根据浆叶构造的特征，可分成四类：平浆式搅拌器、旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、特种搅拌器。、平浆式搅拌器：是最常用的一种，用于粘稠性和一般液体物料搅拌。桨叶分三种:平板式,框式,锚式第二节 均质机结构：高压均质机主要由高压泵和均质阀所组成。高压泵目前多采用三柱塞往复泵，均质阀安装在高压泵的排出路上，均质乳化作用在此发生。目前均质机工作过程机理有三种假说：1、剪切学说、撞击学说、空穴学说四、胶体磨 主要部件： 料斗 定磨盘 动磨盘 排料
14、口 传动机构 按安装方式可分为卧式胶体磨和立式胶体磨。 立式胶体磨用于粘度为 10Pa.s 左右料液的均质作业，卧式胶体磨多用于粘度较低的物料。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 列管式热交换器 套管式换热器 片式热交换器 贮槽式热交换器三、片式热交换器二 、 结 构 ： 支 架 、 压 紧 板 、 压 紧 螺 杆 、 上 导 杆 、下 导 杆 、 固 定 紧 板 、 换 热 片 、 橡 皮 垫 圈 、 管 接 头等 。 （ 与 板 框 过 滤 机 相 似 ）传热板悬挂于导杆上，前端有固定板，后边有压紧板和压紧螺杆，旋转压紧螺杆，可使压紧板与各传热板叠合在一起，板与板之
15、间用板框橡胶垫圈保证密封，并使两板间有一定间隙，调节垫圈厚度可改变两板的间隙，改变流体通道大小。 在每块板的四个角上各开有一孔，借角孔垫圈和周边圈，可使四个孔中的两个与板面一侧相通，另两个与另一侧相通，使冷热流体通过板的两侧，通过板面进行热交换。 工作原理： 由于板式换热器的主体部分，是由许多具有花纹的换热板依次重叠在框架上压紧而成，板与板之间具有一定间隙，构成流体的通道， 当参与热交换的两种物料在两板间流动时，就通过换热板进行换热。由于板的面积大，流动的液层又薄，所以热交换效果很好。 特点： 1、有较高的传热效率。 2、结构紧凑，占地面积小，单位体积可容纳较多的传热面。 3、有较大的适应性，
16、可根据工艺条件，生产能力调整。 4、适宜于处理热敏性物料（薄层、快速） 。 5、便于清洗（易折卸） 。(6)操作安全，(7)热量利用率高。(8)能自动调节，连续生产。主要缺点是，胶垫耐用性差，使用寿命短，常出现的问题如下： (1)脱垫(垫圈从波纹片上脱落)，当加热温度到 60 疆以上时易发生这种情况。 (2)垫圈伸长变形，一般脱垫后，再粘结上去时，会有 20 一 30mm 伸长变形，无法再使用。 (3)老化，垫圈耐热温度在 120 疆左右，温度过高时，则垫圈易老化。 (4)在接头处漏泄，有多方面原因，如安装不当，或垫圈本身发生变形。 (5)密封垫圈断裂，垫圈质量差，也可能超过耐热温度引起 (6
17、)垫圈使用寿命短，四、贮槽式热交换器 中小乳品、食品厂，用于液体物料的加热、冷却与保温。第二节 预煮机械与设备 预煮的目的：破坏原料中的多酚氧化酶，保持颜色；排除气体; 破坏原生质，提高出汁率; 杀灭部分微生物；提高新鲜度 ; 加快干燥速度等。 预煮机型式：1、间歇式：夹层锅、预煮槽2、连续式：链带式、螺旋式一、夹层锅： 1、可倾式：主要用于烧煮一些固体物料。 2、固定式：主要用于液体物料的烧煮。二、链带式连续预煮机 4）刮板或斗槽：在链带上装上斗槽即为斗槽式，装上刮板即为刮板式。刮板焊接在两根链条之间的链板上。为了增加刮板的强度，在其背面用不锈钢条作支撑。为了减少刮板运行中的阻力，在刮板上适
18、当钻些小孔，小孔的直径以不能通过原料为合适。（6）加热蒸汽管： 小孔的分配原则是靠近进料口多些而靠近出口处少些，这样可使刚进预煮机的温度低的物料迅速升高到预煮温度。 为了不使蒸汽直接冲击物料，小孔应以两侧多些，朝上少些为宜。这样做还可加快槽内水的循环，使槽内水温比较一致。故吹汽小孔的分布是不均匀的。加热蒸汽压力要求大于 4 个大气压。第三节 油炸机械与设备第六章 真空浓缩设备浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作，是溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。真空浓缩：在负压下，以较低温度浓缩。特点：(1) 料液沸点低，浓缩速度快。(2) 能用低压蒸汽为热源。(3) 利于保持食品营养成分。(4) 能耗小
19、。(5) 真空系统投资大，功耗大。(6) 沸点降低，蒸发潜热增大。一)按二次蒸汽利用次数分：1、单效浓缩装置。2、多效浓缩装置。3、带有热泵的浓缩装置。多效真空浓缩装置流程1并流法2逆流法：3平流法：一、盘管式蒸发器 工作原理 它是乳品厂较早采用的一种真空单效浓缩装置。在罐体内有盘管，管内通加热蒸汽，对管周围空间的料液进行加热浓缩 适合范围：粘度较高的真空单效浓缩装置(炼乳).特点 （1）结构简单，操作方便，易于控制; （2）可根据料液量，可任意开启各排管的加热蒸汽，以满足操作需要； （3）锅内物料浓度均匀，特别适用于粘度高的物料浓缩； （4）间歇出料，物料受热时间长，对产品质量有影响; （5
20、）设备体积较大，清洗不便，尤其结垢清洗更困难.二、升膜式浓缩设备 操作时要注意控制进料量和温差。 如果进液量过多，加热蒸汽不足，则管子的下部积液过多，会形成液柱上升而不能形成液膜。失去液膜蒸发的特点。使传热效果大大下降。 如果进液量过少，会发生断膜干壁，结焦现象。 温差过大，液膜产生蒸汽的速度大于蒸汽离开加热面的速度，液体不能浸润管壁形成液膜；过小，则不能拖带溶液成膜上升。 三、降膜式浓缩设备 与升膜式一样属于自然循环式液膜式浓缩设备，构造与升膜式相似 主要区别：料液由加热器体顶部加入，液体在重力作用下，沿管内劈成液膜状向下流动，由于向下加速，克服加速压头比升膜式小，沸点升高也小，加热蒸汽与料
21、液温差大，传热效果较好分布器 为使料液能均匀分布于各加热管，沿管内壁流下，在管的顶部或管内安装降膜分布器 其型式有： 导流管带有螺旋形沟槽的圆柱体 导流棒导流管下部是圆锥体，圆锥体底部内凹，以免沿锥体面流下的液体再向中央聚集 齿形溢流口依靠齿缝使液体沿加热管内壁成液膜状流下 分配筛板为一个多孔板，其孔的位置，正好交错于加热器列管之间六、刮板式薄膜浓缩设备第三节 真空浓缩设备的附属装置主要附属装置：捕集器、冷凝器、真空装置等。一、捕集器（一）惯性捕集器：在二次蒸汽流的通道上设置挡板，一般其直径比二次热汽入口直径大2.53 倍。（二）离心型捕集器：利用离心力分离。在蒸汽流速较大时，分离效果较好，
22、但阻力亦较大。二、冷凝器 作用： 将真空浓缩所产生二次蒸汽进行冷凝 将其中不凝结气体(如空气、二氧化碳等 )分离 以减轻真空系统容积负荷，保证达到所需要真空度 型式： 大气式（混合式） 表面式 低水位 喷射式真空装置(一) 作用：抽出不凝结气体，保证系统的真空度，降低浓缩锅内压力，使料液在低温下沸腾。不凝气体来源：溶解于冷却水中的空气。料液中分解的气体。设备泄漏。(二) 常用真空装置1、蒸汽喷射器2、往复式真空泵3、水环式真空泵第七章 干燥机械与设备 定义：凡是使物料（溶液、悬浮液及浆液）所含水分由物料向气相转移，从而变物料为固体制品的操作，统称干燥。 （一）喷雾干燥原理 利用不同的喷雾器（机
23、械） ，将需干燥的物料喷成雾状，形成具有较大的表面积的分散微粒（10-200um） ，同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。.喷雾干燥器的分类按喷雾和气体流动方向分类 并流，逆流和混合型三种雾化器的类型 （一）压力式雾化器 （二）离心雾化器 压力雾化器的优点是：结构简单、制造成本低、维修、更换方便； 动力消耗较小 缺点是：喷嘴易堵塞、磨损； 操作弹性小，产量调节范围窄。 离心雾化器的优点是：液料通道大，不易堵塞； 对液料的适应性强。高粘度、高浓度的液料均可； 操作弹性大，进液量变化25时，对产品质量无 大影响。 缺点是：结构复杂、造价高； 动力消耗比压力式大；
24、 只适于顺流立式喷雾干燥设备。喷雾干燥的特点 优点：1）干燥过程非常迅速，几秒内结束；2）干燥过程中液滴温度不高,产品质量较好；3）喷雾干燥后产品不需进一步磨碎，简化工序；4）喷雾干燥时，可以调节改变干燥条件而调整产品质量指标（如.粉末的容积密度，粒大小等） ；5）产品具有良好的分散性，流动性和溶解性。因为干燥在空气中完成，产品基本能保持与液滴相似的中空球状或疏松的粉末状，具有良好的分散性；6）密闭且负压，保证了生产的卫生条件第八章 封罐机 金属罐的卷封属于二重卷边，即由两个卷边滚轮进行两次作业。 第一次工作的模具为头道卷边滚轮。 第二次工作的模具为二道卷边滚轮。 即：由两个具有不同形状工作沟
25、槽的卷边滚轮，先后顺序地对配合好的罐盖和罐身的接合边缘进行滚压，使之逐渐弯曲变形，并相互紧密地钩合成由三层罐盖铁皮和二层罐身铁皮组成的二重卷边缝。 在进行二重卷边时，也有两种情况： 一种是罐体旋转，卷边滚轮对罐体中心作径向移动。 第二种是罐体不动，卷边滚轮一方面绕罐体旋转，另一方面向罐体中心作径向移动，即园周运动+径向运动。影响卷边质量的因素 卷边滚轮，上压头，托罐盘被称为卷边三要素。 目前罐头卷边形状，大致有两种型式： 一种是弧形，卷边顶部较大，下部较小，它的外形美观，但顶部不易达到标准。 另一种是矩形，上下部基本一样，外形较差，但好测量，易达到标准。 二、上压头： 1、作用：完成卷边过程的
26、模具之一，起支撑卷边的作用。同时用于固定和稳住罐体，不让其在封罐时发生滑动，以保证卷边质量。 一、封罐机的分类 由于罐头的品种繁杂，形状多样，及生产能力的大小等因素，封罐机的形式也是多种多样。 1、手板式封罐机：卷封过程全部由人工操作，生产能力视操作熟练程度而定，一般为 25 罐/分。 2、半自动封罐机：卷封过程自动进行，其它由人工操作，生产能力一般为 35 罐/分。 3、全自动封罐机：从进罐到出罐全部自动完成，不需人工操作七、封罐机的型号编制： 设备型号由罐头专业代号、设备类别代号、设备品种代号和设备顺序号组成。 如：真空封罐机 GT4B2第九章 排气及杀菌机械设备第二节 杀菌设备 1、按杀
27、菌温度分类： 常压杀菌设备：最高温度 100，包括巴氏杀菌。常用于 pH 值小于 4.5 时的酸性产品杀菌。高压杀菌设备：温度为 100120，主要用于低酸性物质，如肉类、鱼类、 （蔬菜）等杀菌。 超高温杀菌设备：温度为 120135，温度越高，风味越差。 釜式杀菌设备又称杀菌锅，分为立式和卧式两种。 立式杀菌锅结构 压力表温 度 计安全阀 放气阀锅盖（三）回转式杀菌设备 （1）上锅：贮水锅，为园筒形的密闭容器，用作制备下锅用的过热水，其上部适当的位置装有液位控制器，以控制锅内水面高度。 2）下锅：杀菌锅，锅内有一笼格状转体，当杀菌篮进入锅体后，设有压紧装置使杀菌篮和转体之间不能相对运动。杀菌
28、锅也装有液位控制器。 回转式杀菌锅设备的工作过程 （1）制备过热水 （2）向杀菌锅送水 （3）加热升温 （4）杀菌 （5）热水回收 （6）冷却 （7）排水 （8）启锅 5优点： （1）均匀杀菌: 由于杀菌篮回转具有搅拌的作用，再加上热水是用泵强制循环的，锅内的水温分布是均匀的,达到产品均匀杀菌的效果。 （2）时间缩短: 由于杀菌篮回转，罐头顶隙位置改变,对其内容物起着搅拌作用,提高了传热效率，使杀菌时间缩短。 （3）提高产品质量: 如可防止油脂、胶冻的折出，对高粘度、半流体、热敏性物料不会产生过热和粘结。 （4）节省蒸汽: 由于热水重复利用，节省了蒸汽（） 。 （5）压力变化很小: 由于压力等
29、自动调节所产生的效果：杀菌锅中的压力是由贮水锅的压力来维持的。贮水锅的压力由压力调节器随时加以控制和调整的，因而压力变化很小。 6缺点： （1）减少有效容积。 （2）应增设水处理装置。操作要求高；杀菌锅内有回转体，因而减少了有效容积。热水循环可能使锅体结垢，因而用水必须处理，增加了处理水的装置的投资；设备一次性投资大。第十章 冷冻机械与设备 制冷过程是借助于制冷剂将热能从低温物体取出，并将其送到高温物体中的物理过程。 根据热力学第二定律，这种过程（自然条件下，热能够自动地从高温物体传递给低温物体）只有在加入外功的情况下才有可能，即借助于冷冻机的外加功才行。人工制冷循环的原理是利用压缩机对制冷系统作功，通过制冷剂的相变来实现将低温物体的热量传向高温物体（或环境） 。制冷过程（氨制冷循环原理）压缩、冷凝、膨胀、蒸发 4 个阶段
