第一章：绪论食品工业：以农产品、畜产品、水产品和林产品等可食性资源为原料,按照一定的工艺要求,经过加工或重组,为人类提供可食用的各种制品的加工过程的工业为食品工业;食品机械：在食品工业生产中,把食品原料加工或重组成食品或半成品的机械和设备;第二章：输送机械与设备一、带式输送机1、带式输送机：一种应用广泛的连续输送机械,适用于块状、颗粒状物料及整件物品的水平或小角度输送,输送中可以对物料进行分选、检查、清洗、包装等操作;2、带式输送机构造：主要由输送带、传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、上下托辊、料斗、卸料装置等组成;3、带式输送机工作原理：封闭的输送带绕过传动滚筒和改向滚筒,上下有托辊支撑并由张紧装置张紧在滚筒上,当电动机带动传动滚筒转动时,由于滚筒与输送带之间摩擦力的作用,使输送带在传动滚筒和改向滚筒间运转,便使加在输送带上的物料由一端被带到另一端;4、张紧装置：使输送带紧边平坦,提高其承载能力,保持物料运行的平稳;带式输送机的张紧装置一方面在安装时张紧输送带,另一方面要求能够补偿因输送带的伸长而产生的松弛现象,使输送带与驱动滚筒之间保持足够的摩擦力,避免打滑,维持输送机正常运行;常用的尾部张紧装置有螺旋式、重锤式和弹簧调节螺钉组合式;5、带式输送机优点；结构简单,自重轻,便于制造;输送路线布置灵活,适应性广,可输送多种物料,输送速度高,输送距离远,输送能力大,能耗低,可连续输送,工作平稳,不损伤被输送物料,操作简单,安全可靠,保养检修容易,维修管理费用低;6、带式输送机缺点：输送带易磨损且成本大,需用大量滚动轴承,中间卸料时必须加装卸料装置,普通胶带式输送机不适合用于倾角过大的场合;二、斗式输送机1、斗式输送机是一种在垂直或大倾角斜向上输送粉状、粒状或小块状物料的连续输送机械;2、结构：主要由牵引件、传动滚筒、张紧装置、料斗、加料及卸料装置和驱动装置等组成;一般传动滚筒和驱动装置放在提升机的上端;3、工作原理：物料从提升机底部供入,由料斗把物料提升到上部,当料斗绕过上部滚轮时,物料在重力和离心力的作用下向外抛出,为了保证彻底卸出物料,料斗需要具有一定的速度,从而实现竖直方向内运送物料;4、特点：结构简单;占地面积小;提升高度大一般12～20m,最高可达30～60m;密封性好,不易产生粉尘;但料斗和牵引件易磨损,对过载的敏感性大;5、装料方式：挖取法是将物料由底部加入,再被运动着的料斗所挖取提升;这种方法适用于中小块度或磨损小的粒状物料;特点：其运行阻力较小,故料斗的速度较高;撒入法即物料由下部进料口直接加入到运动着的料斗中而提升;这种方法适用于大块和磨损性大的物料,料斗有密封装置,以防物料在料斗之间抛撒料,料斗速度低,一般不超过1m/s;特点：其运行阻力较大,故料斗的速度较低;三、气力输送设备1、气力输送：运用风机或其他动力设备使管道内形成一定速度的气流,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;2、优点：结构简单,工艺布置灵活,输送距离大,密封性好,适应性广,自动化程度高,生产率高;3、缺点：动力消耗大,磨损严重,不宜输送湿物料,系统噪音大;4、吸送式气力输送设备特点：供料装置简单,能同时从几处吸取物料,而且不受吸料场地空间大小和位置限制;因管道内的真空度有限,故输送距离有限;装置的密封性要求很高；当通过风机的气体没有很好除尘时,将加速风机磨损;5、压送式气力输送设备特点；输送距离较远；可同时把物料输送到几处;供料器较复杂；只能同时由一处供料;风机磨损小;6、混合式气力输送设备由吸送式和压送式两部分组合而成;特点：错误!可以从几处吸取物料,又可把物料同时输送到几处,且输送距离较远;错误!含料气体通过风机,使风机磨损加速；整个装置设备较复杂;输送距离远;7、循环式气力输送装置为了保证系统在负压下运行及漏风的净化因素,在风机出口处设有旁通支管,使部分空气经布袋除尘器净化后排入大气,而大部分空气则返回接料器进行再循环;循环式系统适用于输送细小、贵重的粉状物料;第三章：清洗、分选及分级机械与设备1、清洗原理:清洗过程的本质是利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程;各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗;2、CIP清洗对象：一般说来,输送食品的管路、贮存或加工食品用的罐器、槽器、塔器、运输工具以及各种加工设备都可应用CIP方式进行清洗;CIP特别适用于乳品、饮料、啤酒及制药等生产设备的产前、产后清洗消毒,以确保严格的卫生要求;3、CIP概念：就地清洗或现场清洗的意思;它是指在不拆卸、不挪动机械设备的情况下,利用清洗液在封闭的清洗管线中流动冲刷及喷头喷洗作用,对输送食品的管线及与食品接触的机械表面进行清洗;CIP往往与SIPSterilizing in place,就地消毒配合操作,有的CIP系统本身就可用作SIP操作;4、CIP清洗特点：清洗效率高；卫生水平稳定；操作安全,节省劳动力；节约清洗剂、水、蒸汽等的用量；自动化程度高;5、鼓风式清洗机工作原理：用鼓风机把压缩空气鼓送进洗槽中,使水或清洗剂内部大量鼓泡,产生剧烈翻动,物料在空气对水或清洗剂的剧烈搅拌下进行清洗;利用空气进行鼓吹、搅拌,可使原料在较强烈翻动的条件下,不损伤物料同时加速去除表面污物,保持原料的完整和美观,因而最适合于果蔬原料的清洗;6、鼓风式清洗机构造：主要由洗槽、输送机、喷水装置、空气输送装置、支架及电动机、传动系统等组成;7单端式洗瓶机清洗过程：错误!、预洗预泡：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℃,在此处对瓶子进行初步清洗与消毒,主要作用是去掉瓶子上的大部分松散杂物;错误!、洗涤剂液浸泡：预泡后的瓶子到达第一洗涤剂浸泡槽7,此处洗涤液温度可达 70~ 75℃,碱液浓度为1% ~ %;通过充分浸泡,使瓶子上的杂质溶解,脂肪乳化;错误!、洗涤剂液喷射：当瓶子运动到改向滚筒10的地方升起并倒过来时,瓶内洗液倒出,流在下面未倒转的瓶子外表,对其有淋洗作用;喷射温度为70 ℃ ;在洗涤剂喷射区 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洗涤剂浸泡槽 8,在此瓶上未被去除的少量污物得到充分软化溶解;错误!、热水喷射：目的是去除瓶子上的洗涤剂液,并对瓶子第一次冷却,此段喷水温度为55℃;错误!、温水喷射：喷水温度为35℃;第二次冷却并进一步清除附于瓶子上的残余洗涤液;错误!、冷水喷射：将瓶子冷却到常温;喷射用的冷水必须经氯化处理,以防止重新污染已洗好的瓶子;单端式洗瓶机结构：预泡槽、净水喷射区、冷水喷射区、温水喷射区、第二次热水喷射区、第一次热水喷射区、第一次洗涤剂浸泡槽、第二次洗涤剂浸泡槽、第一次洗涤剂喷射槽;块状果蔬分级机械与设备1、食品的分选与分级分选：清除物料中的异物及杂质；分级：对分选后的物料按其尺寸、形状、密度、颜色或品质等特性分成等级;第四章：分离机械1、固液分离有沉降、过滤和压榨三种方式;沉降是利用悬浮液中固液两相的密度差对悬浮液进行分离的方式;过滤操作过程一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个步骤;一：板框压滤机1、板框压滤机工作原理：板框压滤机是间歇式过滤机中应用最广泛的一种;其原理是利用滤板来支承过滤介质,滤浆在加压下强制进入滤板之间的空间内,并形成滤饼;2、板框压滤机结构：由交替排列的滤板、滤框与板框间的滤布叠合组装压紧而成;滤板和滤框多做成正方形 ,角上均开有小孔,组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的孔道;滤框的两侧覆以滤布,围成容纳滤浆及滤饼的空间;滤板：凹凸不平的表面,凸部用来支撑滤布,凹槽是滤液的流道;滤板右上角的圆孔,是滤浆通道；左上角的圆孔,是洗水通道;滤框：滤板和滤布的支撑载体;滤框与滤布共同作用形成滤浆和滤饼的空间;滤布：分离滤浆和滤饼;压紧装置：提供推压力;一般依靠螺杆的旋转提供推压力,也有采用液压油缸驱动的;3、板框压滤机工作过程：滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间,固粒被滤布截流,在框内形成滤饼,滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板,然后沿滤板的沟槽向下流动,由滤板下方的通孔排出;当滤框内充满滤饼时,停止进料,进行滤饼洗涤,洗涤后再将滤饼清除,重新组装,进入下一循环操作;过滤：悬浮液从通道进入滤框,滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下,既可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出,称为明流式；也可汇总后排出,称为暗流式;洗涤：洗涤液由洗涤板上的通道进入其两侧与滤布形成的凹凸空间,穿过滤布、滤饼和滤框另一侧的滤布后排出;4、板框过滤机的优点：过滤面积大；过滤推动力大最大可达1MPa,一般在~；无运动部件,动力消耗小；使用可靠、结构简单、制造方便、造价低、便于检查操作等;缺点：过滤的滤液不均匀；滤布磨损严重；间歇式操作,装卸板框的劳动强度大,生产效率低；滤饼洗涤慢二、真空转鼓过滤机1、真空转鼓过滤机是一种连续式的过滤机;其特点是把过滤、洗涤、吹干、卸渣和清洗滤布等几个阶段的操作在转筒的旋转过程中完成,转筒每旋转—周,过滤机完成一个循环周期;2、结构与原理：转筒表面开孔,外面覆盖滤布,内部分隔成互不相通的若干扇形区,各区都有管道通至轴心,轴心处装分配头;分配头由转动盘与固定盘构成,转动盘小孔与转筒中管道相通转动盘随筒体一起旋转;固定盘上开三个凹槽,分别与真空抽滤系统、洗水抽吸回收系统和压缩空气反吹系统相通;转动过程借助分配头作用使各区与各系统连接和断开,每转一周,过滤表面任一部分都顺序完成过滤、洗涤、吸干、吹松、刮渣等阶段的连续操作;3、真空转鼓过滤机优点：连续进料,操作自动化,便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤;缺点：过滤推动力有限,滤饼含液量较大,常达30%;三、离心分离机1、离心过滤：在有孔的鼓内壁面覆以滤布,则流体甩出而颗粒被截留在鼓内的过程;2、离心沉降：对于鼓壁上无孔,且分离的是悬浮液,则密度较大的颗粒沉于鼓壁,而密度较小的流体集中于中央并不断引出的过程;3、离心分离：对于鼓壁上无孔且分离的是乳浊液,则两种液体按轻重分层,重者在外,轻者在内,各自从适当位置引出的过程;4、离心机的分类：按分离因数大小分类：分离因数小于3000的为常速离心机适用于当量直径在颗粒悬浮液分离；分离因数在3000~50000为高速离心机,适用于极细颗粒的稀薄悬浮液及乳浊液的分离；分离因数大于50000的为超速离心机,适用于超细微颗粒悬浮系统和高分子胶体悬浮液分离;按操作原理分类：过滤式离心机：转鼓上有孔,过滤分离,分离因数小,适用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分离及脱水处理;沉降式过滤机：转鼓上无孔,沉降分离,分离因数中,适用于分离不易过滤的悬浮液;分离式离心机：转鼓无孔,转速高,分离因数大,用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄清;5、螺旋离心机工作原理：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层;输料螺旋将沉积的固相物连续不断定推至转鼓锥端,经排渣口排出机外,较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外;6、螺旋离心机是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备,它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相脱水,液相澄清,粒度分级,浓缩等工艺过程;7、碟片式离心分离机工作原理：澄清用：碟片不开孔,出液口只有一个;悬浮液从中心管加入,经碟片底架引到转鼓下方,在离心力作用下,重度大的固相颗粒沿碟片下表面沉积到转鼓内壁,定期停机取出;而澄清液则沿碟片上表面向中间流动,由转鼓上部出液口排出;分离用：碟片开孔,出液口有两个轻液、重液;悬浮液从中心管加入,由底架分配到碟片层的“中性孔”位置,分别进入各锥形碟片间,成薄层分离,密度小的轻液沿碟片上表面向中心流动,由轻液口排出；重液则沿碟片下表面流向转鼓外层,经重液口排出;乳浊液含有少量固相时,它们则积沉于转鼓内壁上定期排渣;8、膜分离技术主要可分为：反渗透、超滤和微滤等;超滤：应用孔径为的超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液,使之在溶液中分离出来;微滤：以孔径小于10um的多孔膜过滤含有微粒的溶液,将微粒从溶液中除去;第五章：研磨和粉碎机械与设备一、销棒粉碎机1、结构：主要有进料斗、动齿盘转子、定齿盘、环形筛网等组成;2、工作原理：动齿盘上有三圈截面为圆形或扁矩形的齿,定齿盘盘上有两圈截面为矩形的定齿；动齿与定齿交错排列;动齿盘高速旋转→离心力场→腔内负压→定齿盘中心吸入物料→离心力使物料向外扩散→受内圈转齿和定齿撞击、剪切和摩擦作用初步粉碎→向外圈运动,线速增高,受到更强烈的冲击、剪切、摩擦和碰撞作用而粉碎;二、锤式粉碎机按进料方式不同可分为切向进料、径向进料和轴向进料三种结构形式;三、绞肉机：是一种将肉料切割制成保持原有组织结构细小肉粒的设备;它广泛应用于香肠、火腿、鱼丸、鱼酱等的肉料加工,还可用于混合切碎蔬菜和配料等操作;绞肉机基本结构：由进料斗、喂料螺杆、螺套、绞刀、格板等构成;第六章：脱壳与脱皮机械与设备1、根据稻谷脱壳时的受力状况和脱壳方式,稻谷脱壳方法通常可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳三种;2、搓撕作用：在挤压力和摩擦力的作用下,谷壳产生拉伸、剪切、扭转等变形,这些变形的综合效应;3、端压搓撕脱壳：谷粒两顶端受两个不同运动速度工作面的挤压、搓撕作用而脱去颖壳的方法4、撞击离心脱壳：高速运动的谷粒与固定工作面撞击而脱壳的方法;5、轧距：两辊筒之间的间隙,小于谷粒的厚度;原理：挤压→线速差→相反方向摩擦力F→搓撕作用→谷壳朝相反方向撕裂→脱壳;入轧点：谷粒刚接触胶辊表面时的两个触点,对应的角为入轧角;终轧点：谷粒离开胶辊时的两个触点,对应的角为终轧角;入轧条件：a、两辊轧距小于谷粒厚度；b、入扎角小于谷粒与橡胶辊的摩擦角;碾米机：可分为擦离碾白、碾削碾白和混合碾白三种;碾米机的结构主要由进料结构、碾白室、排料机构、机械传动系统、排糠与喷风系统、机架等组成;第七章：搅拌、混合及均质机械与设备均质理论：剪切理论：流体在高速流经均质阀缝隙处时,产生极大的速度梯度,从而产生很大的剪切力,在剪切力的作用下,液滴先是产生拉伸变形,继而产生破裂、破碎;冲击理论：流体以及高速度撞击均质阀,流体中液滴在很大撞击力作用下被破碎变小;空穴理论：流体在高速流经均质阀缝隙处时,产生巨大的压力降,当压力降到液体的饱和蒸汽压时,液体开始沸腾并迅速汽化,产生大量的气泡,在向缝隙出口流出的过程中流速逐渐降低,压力逐渐增加,当压力增加到一定值时,气泡会突然破灭,瞬间产生大量空穴,空穴如同无数的微型炸弹爆炸,释放大量能量,产生强烈的高频振动,同时伴随强烈的湍流,产生强烈的剪切力,使液滴及微粒破碎变小;连续式高剪切胶体磨：工作原理：胶体磨属定转子系统,定转子为同轴构件,转子高速转动,间隙可微调,物料在其间有速度梯度,受到强烈的剪切摩擦和湍流搅动而乳化;分类：按传动轴的空间安装位置可分为立式与卧式两种;第八章：食品成型机械与设备1、压延成型机是利用一对或多对相向旋转的辊对面类或糖类食品进行辊压操作的机械,亦称辊压机械;2、辊压的作用和主要是使面团形成厚薄均匀,表面光滑,质地细腻,排除内部气泡,内聚性和塑性适中的面带;3为什么起酥线压辊组辊压过程可保证多层次制品层次均匀清晰分析1物料变形区长、变形时间长,变形缓和;2辊压操作是由多个小辊和三条输送带完成的 ,三条输送带的速度v3> v2 > v1,并与压辊组组成楔形空间,物料顺利导入,不产生堆积,保持原层次形态;3受力分析,三条输送带的速度增加与物料的厚度减薄使流速增加相一致,因此物料与输送带间几乎无相对滑动;模压成型机械与设备分类：根据饼干品种不同及其工艺要求的差别,成型机的成型方式大致可分为：冲印成型辊印成型辊切成型冲印成型机结构：主要有压片机构、冲印成型机构、拣分机构及输送机构等组成;生产过程：冲印成型机操作主要完成压片、冲印成形、拣分、摆盘四个过程;冲印成型机的主要结构：压片机构、冲印成形机构、拣分机构、输送带机构;压片机构：通常由三道辊组成;分别称作头道辊、二道辊、三道辊;各辊直径依次减小、辊间间隙依次减小、各辊转速依次增大; 印模根据饼干品种的不同,配有两种印模：一是生产凹花有针孔的韧性饼干的轻型印模；二是生产凸花无针孔酥性饼干的重型印模；辊印是饼干成型机结构：成型脱模机构、生坯输送带、面屑接盘、传动系统、机架等;成型脱模机构构成：喂料槽辊、印模辊、分离刮刀、帆布脱模带、橡胶脱模辊组成;伞形搓圆机结构：主要有搓圆成型机构、撒粉机构、传动系统及机架等组成; 工作原理：工作时,转体由传动系统驱动做旋转运动;定量面团落入转体底部,受摩擦力和离心力的作用,面团欲沿转体切向运动,但受螺旋导板的限制,仅能沿导槽螺旋向上滚动;在螺旋槽滚动过程中,面团一方面绕转体公转,另一方面还自转;受螺旋导槽和转体的挤压与摩擦搓揉作用,面团被搓圆并从转体上部滚出;灌肠感应式包馅成型机包馅成型的过程分为：棒状成型、球状成型两个过程;第九章：杀菌机械与设备1、反压杀菌法,高压杀菌时,为避免内外压力失衡产生罐头变形和跳盖,向杀菌锅内补加压缩空气,使杀菌锅内压力和罐头瓶内压力保持相等或稍高于罐内压力的操作;称为反压杀菌法;2、反压冷却法,是在杀菌结束并停止进蒸汽后,仍将所有阀门关闭,再向锅内通入压缩空气,使锅内压力比杀菌压力高,然后开始缓慢地加入冷水;冷却初期压缩空气和冷却水同时不断地进入锅内,冷却水进锅的速度应使蒸汽冷凝时的降压量能及时的从同时进锅的压缩空气中获得补偿;第十章：干燥机械与设备干燥机械与设备分为：箱式干燥机、隧道式干燥机、圆筒式干燥机、带式干燥机、流化床干燥机、喷雾式干燥机、气流式干燥机、电磁辐射干燥机、真空干燥机真空冷冻干燥机;1、喷雾干燥:指将液态食品物料通过机械的作用如使用压力和离心力等分散成雾一样的细小液滴直径约10—20μm,使其表面积大幅度地增加,当被分散的细小液滴在热空气的接触中,水分瞬时就被去除大部分的方法;2、喷雾干燥器：主要由雾化器、干燥室、粉尘分离器、进风机、空气加热器、排风机等构成;3、喷雾干燥的基本过程：将经过滤除湿的空气,由送风机送入加热器加热到100℃以上,吹入到干燥室中,同时将液态食品物料一般先经浓缩经泵送至安装在干燥室内的雾化装置雾化,雾化的食品物料与热空气接触,瞬时水分被蒸发,经充分干燥的食品物料沉降到干燥塔的底部,由出粉装置卸出并冷却,然后被收集或被包装而成产品;在干燥过程中被废气夹带的微粉再通过分离及捕粉装置回收;4、雾化器主要有压力式和离心式两种;5、真空冷冻干燥：定义：6、冷冻干燥是将物料预冷至-30～-40℃,使物料中的大部分水冻结成冰,然后提供低温热源,在真空状态下,使冰直接升华为水蒸气而使物料脱水的过程;因此,冷冻干燥又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥;真空冷冻干燥有三个阶段：预冻阶段、水分升华干燥阶段和解析干燥阶段;预冻阶段是真空冷冻干燥操作的准备阶段；水分升华干燥阶段又称第一阶段干燥,除去冻结物料中大部分约90%非结晶水；解析干燥阶段又称第二阶段干燥;7、真空冷冻干燥原理：真空冷冻干燥就是先将固体湿料冷冻到“三相点”以下,使湿料中的水分变成固态冰；然后在真空环境下加热,使冰直接升华为水蒸气逸出；并通过不断移走水蒸气,使物料脱水而干燥;第十一章：食品冷冻机械与设备一、制冷工做原理：现代食品工业中所应用的冷源都是人工制冷得到的;根据制冷剂状态变化,可以分为液化制冷、升华制冷和蒸发制冷三类;习惯上将利用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等构成的蒸发式制冷称为机械制冷,而将其它的制冷方式称为非机械制冷;食品工业中应用最广的是机械制冷系统,但非机械制冷方式也有一定的应用;二、制冷机的主要装置：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等构成;1、压缩机是制冷系统的主要设备,其功用是吸取蒸发器中的低压低温制冷剂蒸气,将其压缩成高温高压的过热蒸气,推动制冷剂在系统中循环流动,达到制冷的目的;2、冷凝器：作用是将压缩机排出的高温制冷剂蒸气冷凝成为冷凝压力的饱和液体;在冷凝器里,制冷剂蒸气把热量传给周围介质,如水或空气,因此,冷凝器实际上是一个热交换设备;3、蒸发器的作用是通过热交换,把被冷却介质的热量传递给制。
