食品机械与设备材料

第一章 乳品生产机械与设备 1. 最简单的全脂巴氏杀菌乳生产线应配备巴氏杀菌机，缓冲罐和包装机等主要设备，而复杂的生产线可同时生产全脂乳，脱脂乳，部分脱脂乳。 2. 灭菌乳可分为两大类，即保持灭菌乳和超高温灭菌乳（UHT乳）。保持灭菌乳是采用传统的灭菌方式，其加工条件通常为105~120度、10~70min。 3. UHT乳是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热到135~150度，保温时间为2~8s，以达到商业无菌要求，然后在无菌状态下，灌装到无菌包装容器中的产品。 4. 乳品生产与加工设备主要包括分离机、均质机、板式换热器、超高温杀菌设备、真空蒸发设备、凝冻机以及包装设备等。 5. 分离因数越大，离心力越大，凡分离因数大于3000的离心分离机都称为高速离心机。用于牛奶分离及净化的离心机都是高速离心机。 6. 从牛乳中可分离出的脂肪量取决于分离机的种类、牛乳在分离机中的流量和脂肪球颗粒的大小。通常直径小于1μm的脂肪球不能被分离出来，脱脂乳中脂肪残留量介于0.04%~0.07%之间，这一数值也称为该分离机的脱脂效率。 7. 牛奶分离机根据结构形式可以分为开放式分离机、半封闭式分离机和封闭式分离机。 8. 食品均质机按构造可分为高压均质机、离心均质机、超声波均质机和胶体磨均质机等。 9. 在相同的均质压力下，不同类型的均质阀会带来不同的均质效果。另外，牛乳均质效果的好坏与均质操作中采用的压力和温度有关。均质压力越大，脂肪球直径越小。 10. 一般牛乳采用的均质压力为18~22Mpa，温度为55~75度。 11. 胶体磨均质机的工作原理是：胶体磨由一固定的表面（定盘）和一旋转的表面（动盘）所组成。两表面有可调节的微小间隙，物料在此间隙中通过。物料通过间隙时，由于转动件高速旋转，附于旋转面上的物料速度最大，而附于固定面上的物料速度为零，其间生产生急剧的速度梯度，从而物料受到强烈的剪切摩擦和湍动搅拌，使物料乳化，均质。 12. 为了实现有效的热传递，板片之间的距离尽可能小，但大量的流体流过这些窄通道时，流速和压力差将会很大，为了防止设备损坏及消除上述情况，流体通过热交换器时可分成若干支平行的支流。 13. 板式换热器的特点：（1）有较高的传热效率。（2）结构紧凑，占地面积小。（3）有较大的适应性。（4）适宜于处理热敏感物件。（5）因设备各不见拆卸安装简单故便于清洗和维修。（6）操作安全。（7）热量利用率高。（8）能自动调节，连续生产 缺点：（1）易脱垫。（2）老化。（3）在接头处泄漏。 14. 自然循环的许多蒸发器有一主要缺点，就是料液反复循环，且长时间加热，这对热敏感性物料是极为不利的。为了减少循环，设计了模式蒸发器。 15. 升膜式蒸发器在加热管内下部区域积存有料液，延长了料液加热时间（约15~20s）不易控制，所以，通常不能通过单程蒸发达到锁要求的浓度，仍需部分循环。为了消除料液积聚锁形成的静压效应，设计了降膜式蒸发器。 16. 喷雾干燥过程一般分为三个阶段：讲物料分散成细小的雾滴与干燥介质（热 空气点等）良好的接触；将干燥后的物料与干燥介质分离。 17. 如果把两种或者两种以上的干燥器组合起来，就可以达到单一干燥所不能达到的目的。这种干燥方法方式称为组合干燥。食品喷雾干燥通常采用喷雾-流化床组合干燥技术以提高生产效率及产品质量。 18. 喷雾干燥时，物料微粒化形成雾滴的大小与均匀程度直接影响产品的质量和技术指标。雾滴表面积越大，干燥速度就越快。食品物料微粒化方法依据雾化器的形式主要有两类，即离心喷雾法和压力喷雾法。

本章小结 根据乳品的生产工艺，乳品生产与加工设备主要有分离机、均质机、板式换热器、超高温杀菌设备、真空蒸发设备，喷雾干燥设备、凝冻机等。 离心分离机是根据斯托克斯定律设计制造的用于牛奶净化、分离和乳化的设备；高压均质机和胶体磨常用在饮料的均质乳化，它们都符合碰撞，剪切和空穴学说，胶体磨适用于高粘度的物料；板式热交换器具有较大的传热系数，长用于饮料的高温短时杀菌和物料的冷却，只有板式热交换器的垫圈能耐高温和高压时，才适合于超高温瞬时杀菌系统，它包括中心套管式和壳管式两种，直接加热也可以用于超高温瞬时杀菌系统，可采用“喷射式”或“混注式”用蒸汽直接对物料加热，在闪蒸过程中将蒸汽凝结的水分除掉，但蒸汽必须净化；真空浓缩设备用于物料的浓缩，按照蒸汽的利用次数有单效，多效之分，按照物料和蒸汽流动的方向有并流法，平流法，逆流法三种，根据料液在加热室的流动有升膜和降膜两种浓缩设备，利用真空蒸发，可以提高热能的利用效率，也可以使物料在温度较低的情况下浓缩从而减少营养成分的损失，但必须配备气-液分离器，冷凝器及抽真空等辅助设备；喷雾干燥设备是生产奶粉的重要设备，它是利用热空气将雾化的物料雾滴瞬时进行热交换好质交换的结果，按物料与干燥介质在干燥塔内的运动方向有并流干燥法，逆流干燥法和混合干燥法之分，按照雾化方式有离心喷雾和压力喷雾两种形式，但都需要有过滤器，空气加热器，粉尘分离设备，敲粉装置，进出料装置，进风机，排风机等附属设备；凝冻机是生产冰淇淋的专用设备，物料和空气同时进入凝冻筒，并在搅拌状态下被冷凝筒夹套中的制冷剂冷冻成微细的冰结晶，这与冰淇淋的膨胀率有直接关系，在操作中容易出现冻车现象。

第二章 乳品包装机械与设备

P50 利用纸盒无菌包装设备有瑞典Tetra pak公司生产，这种类型的无菌包装设备在世界上广泛使用，国内也已有几十套。纸盒无菌包装的特点如下。 ① 包装材料以板材卷筒形式引入； ② 所有与材料液接触的部位及设备的无菌腔均经无菌处理 ③ 包装成型、填充、封口及分离机均在一台机器上完成。 使用这种类型设备的好处是：①设备操作人员工作简化，劳动强度降低。② 由于是平整的无菌材料进入设备的无菌区，课保证高度无菌。③集成型、充填、封口为一体，降低了外界的污染，保证了产品的安全，同时也避免了各工序间的往返运输。④包装材料存储空间小，且无需空容器的存储空间，降低了存储成本。⑤包装材料的生产效率高。包装材料的80%为纸板，其纸板复合了几层塑料和一 层铝箔。 P58 本章小结 液体自动灌装机是利用高压聚乙烯薄膜卷，自动连续自动完成制袋成型、计量、充填、封口、切断等功能的材料包装设备，主要有计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。卷筒薄膜有光电检测控制装置检测后，通过成型器与卷成薄膜圆筒裹包在充填管的表面，先进纵向热封，得到密封管筒，然后横封，构成包装袋筒，物料由计量装置计量后由充填管填入包装袋内，再横封并居中切断，形成包装袋。 无菌包装是指将物料经过超高温瞬时杀菌或高温短时杀菌，确保经过灭菌处理的物料在无菌状态下自动充填到灭菌过的容器内并自动封合，使包装的产品在常温下能长时间保持不变的包装方式。无菌包装技术的关键是无料的超高温灭菌、高阻隔性包装材料灭菌及充填密封环境的灭菌。无装件的输出部位。芬兰Elester公司的PPS-2000L型设备是典型的塑料袋无菌包装系统，包装薄膜经双氧水侵渍杀菌和刮除余液后，再进行紫外线强烈照射出杀菌，然后灭菌膜成型、填充、热封的无菌腔，有折叠器或折叠成膜筒并被纵封，物料灌装将灭菌物料充填薄膜筒，接着进行横封和切断，即成为单个包装袋。利乐无菌包装是一种纸盒包装的形式，包装材料和无菌腔经热的双氧水处理，再经热空气干燥，在无菌的填充系统进行灌装，然后成型。

第三章屠宰机械与设备 P62 击晕法有麻电击晕法和二氧化碳麻醉法，其优点是生猪无痛苦；加剧了生猪的呼吸率 ，促进血液循环，刺杀后放血较彻底；避免因麻电痉挛，减少了肌肉淤血和血斑现象，降低了PSE肉的产生。但由于设备价格和运费用高，国内只有少数大型屠宰厂引进了此设备，一般中小型企业使用很小，所以这种方法使用的厂家少。因此在此处不再进行重点介绍。 P64 现在国内外中型屠宰场采用比较多的是汤毛发主主要有两种：一种是汤池工艺，一种是竖式隧道烫工艺。汤池工艺主要是由原来的手工艺烫毛发展为往复式摇烫，然后发展国内目前运用最为普通的“运河式烫毛”。 P67 目前国内刮毛方式主要有两种：即吊挂式刮毛和卧式刮毛。其优点是可以与烫洗隧道连成一体，构成烫毛脱毛连续化，无需挂钩，提高工作效率;卧式刮毛法工艺在我国使用非常普遍。

本章小结 屠宰过程中的麻点目前多使用三点式麻电机；烫毛装置多使用摇摆式烫毛装置和运河式烫毛装置，但都容易造成污染，先进的是蒸汽式烫毛装置；猪剥皮设备常用卧式滚筒剥皮机，牛用的是撕皮机，有气动、电动、液压式传动三种；常用的劈半机设备有往复劈半锯等、家禽屠宰后用的是遇冷设备有吊挂式水浴遇冷机和螺旋式遇冷机两种；牛屠宰和猪屠宰的输送道各不相同，但同步卫检基本相同。 第四章 肉品加工机械与设备 第一节 概 述 台湾香肠系列 其工艺流程图如下： 原来肉 → 解冻 → 绞切 → 腌制 → 搅拌 → 灌肠 → 扎节 → 吊挂 → 干燥 ↓ 卫检冷藏 ← 品检和包装 ← 正空包装 ← 速冻 ← 蒸煮

制约我国肉制品加工设备的原因，主要有以下几个方面： ① 产品开发创新力度不够 ② 我国的肉类加工机械制造企业大部分规模不大，而开发产品所需的投入却较大。 ③ 加工设备落后，使得很多大型和高技术含量的设备无能力加工或加工出来的技术精度也不够。

第二节 绞肉机 现在最新设计的绞肉机，除具有这种娇柔的基本功能外，还有剔除筋腱、嫩骨及混合的作用。

绞肉机的结构组成： 主要由料斗、螺旋供料器、绞肉切刀、孔板、紧固螺母、圆筒体、电动机及传送系统组成。

绞肉机的工作原理 操作注意事项： 绞肉机使用时段时间后，要将绞刀和孔板换新或修磨，否则影响切割效率，甚至使有些无聊不是切碎后排出，而是挤压、磨碎后成浆状排出，影响产品质量；更严重的是由于摩擦产生的高温，可能使局部蛋白变性。 绞肉机与孔板的贴紧程度要适当，过紧时会增加动力消耗并加快快刀、板的磨损；过过松时，孔板与切刀产生相对运动，肌膜和结缔组织也会在刀上缠绕，会引起对物料的磨浆作用。 肉块不可太大，也不可冻得过硬，温度太低，一般在-3~0℃即将解冻时最为适宜。否则送料困难甚至堵塞。 在想料斗投肉的过程中，注意一定要使用填料帮，绝对不要手填。 绞肉机进料斗内应经常保持原料满载，不能使绞肉机空转，否则会加剧孔板和切刀的磨损。 绞肉机进料前，一般应注意剔净小骨头和软骨，以防孔板刀眼堵塞。原料肉中不可混入异物，特别是金属。