1、1食品加工机械与设备食品加工机械与设备 山东德州科技职业学院 生物教研室2目 录 第一章 物料输送机械与设备 第二章 原料预处理机械与设备 第三章 粉碎、均质及混合机械与设备 第四章 热加工机械与设备 第五章 食品冷加工机械与设备 第六章 成形、挤压机械与设备 第七章 装料及包装机械 第八章 生化反应设备3第一章 物料输送机械与设备 本章主要讲述食品加工过程中常用的各种输送设备。第一节 固体输送机械与设备 第二节 流送装置4第一节 固体输送机械与设备 本节主要讲述食品加工过程中常用的固体输送设备。一、带式输送机 带式输送机是食品工业中应用很广泛的一种连续输送机械。可用于块状、粉状物料及整件物品
2、的水平或倾斜方向的输送。二、斗式提升机 在带或链等挠性牵引件上，均匀地安装着若干料斗用来连续运送物料的设备称为斗式提升机。斗式提升机主要用于垂直连续输送散状物料。三、螺旋输送机 螺旋输送机是一种不带挠性件的密封输送设备。螺旋输送机主要用来输送粉状或粒状物料。5一、带式输送机1、构造和工作原理（1）构造 带式输送机主要由封闭的输送带、传动滚筒、改向滚筒、张紧装置、清扫器及驱动装置等组成。（2）工作原理 封闭的输送带绕过传动滚筒和改向滚筒，上下有托辊支持，并有张紧装置将其张紧在两滚筒之间。当电动机经减速器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，这样
3、，加到输送带上的物料即可由一端被带到另一端。6二、斗式提升机 在带或链等挠性牵引件上，均匀地安装着若干料斗用来连续运送物料的运输设备称为斗式提升机。斗式提升机主要用于垂直连续输送散状物料。其优点是结构简单，占地面积小，提升高度大。一般提升高度1220m，最高可达30 60m，密封性好，不易产生粉尘等；缺点是料斗和牵引件易磨损，对过载的敏感性大。1、构造和工作原理（1）构造 斗式提升机主要由牵引件、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。整个装置封闭在金属外壳内，一般传动滚筒和驱动装置放在提升机的上端。7（2）工作原理 在斗式提升机的挠性牵引件上装着一系列料斗，在提升机下部的加
4、料口将物料加入料斗，料斗内的物料随牵引件连续向上移动，在转过传动滚筒的顶端后，由于料斗的翻转，将物料从卸料口卸出。2、装料与卸料方式（1）装料 斗式提升机的装料方式有掏取法和灌入法两种。掏取法：物料加到提升机底部，被运转着的料斗直接挖取而提升。这种装料方法适合于较小或磨蚀性小的粉状物料。灌入法：物料直接由装料口加到运行的料斗中，这种装料方法适用于料块较大及磨蚀性较大的物料。8（2）卸料 斗式提升机的卸料方式有离心式、离心重力式及重力式三种。离心式卸料：利用离心力将物料从卸料口卸出。这种卸料方式适用于粒度小、流动性好、磨蚀性小的物料。离心重力式卸料：利用离心力和重力的双重作用卸料。这种卸料方式适
5、用于流动性不太好的粉状料及潮湿物料。重力式卸料：依靠物料本身的自重卸料。这种卸料方式适宜提升块度较大，磨蚀性强及易碎的物料。9三、螺旋输送机 螺旋输送机是一种不带挠性件的密封输送设备。主要用来输送粉状或粒状物料。螺旋输送机构造简单，横截面尺寸小，制造成本低，密封性好，操作安全方便，而且便于改变加料和卸料位置。其缺点是输送过程中物料易过粉碎，输送机零部件磨损较重，动力消耗大，输送长度较小，输送能力较低。1、构造和工作原理（1）构造 螺旋输送机主要由料槽、输送螺旋轴及驱动装置组成。（2）工作原理 螺旋输送机利用旋转的螺旋轴，将物料在固定的机槽内推移而起到输送作用。物料由于重力和摩擦力作用，在运动中
6、不随螺旋轴一起旋转，而是以滑动形式沿着料槽由加料端向卸料端移动。10第二节 流送装置 本节主要讲述食品加工过程中常用的各种流体输送设备。一、流送槽 流送槽是利用水为动力，把食品加工中的球状或块状物料，从一地输送到另一地的输送装置。流送槽广泛用于番茄、蘑菇、菠萝、土豆、红桔等物料加工中的输送。二、真空吸料装置 真空吸料是一种简易的流体输送方法，只需要真空设备即可实现流态产品和半成品的输送和提升。该装置适用于酱类或带有固体状料液的输送。三、气力输送装置 气力输送设备是在气流中输送散粒体食品物料的一种装置。该装置常用于面粉的输送和回收、高层建筑和远程的散粒食品输送等。11一、流送槽1、流送槽的构造
7、流送槽是具有一定倾斜度的水槽，用砖或水泥制作，也可以用木材或水泥板制作，为便于季节性的装卸，还可以用硬聚乙烯板材制作。水槽内壁要求光滑、平整，以减小摩擦功耗，槽底可做成半圆形或矩形，并设除砂装置。槽的倾斜度在用于输送时为0.01 0.02，在转弯处为0.011 0.015；用作冷却槽时为0.008 0.01。为避免输送时造成死角，要求拐弯处的曲率半径应大于3m。用水量要为原料的35倍，水流速度为0.5 0.8m/s，一般多用离心泵给水加压。操作时，槽中水位为槽高的75%。12二、真空吸料装置 真空吸料是一种简易的流体输送方法，只需要真空设备即可实现流态产品和半成品的输送和提升。该装置对于酱类或
8、带有固体状料液的输送特别适宜，因为用泵输送时，料液黏度大，具有腐蚀性，要采用耐腐蚀和不易堵塞的泵才适用，使用真空吸料装置可以解决没有这种特殊泵的输送问题。1、工作原理 真空吸料装置用真空泵将密闭贮罐中的空气抽出，在贮罐与相连的贮罐之间产生了一定的压力差，使物料由贮罐经管道流送到贮罐中，实现了物料从贮罐到贮罐的输送。物料从贮罐中可通过物料出料阀连续或间歇排出。连续排出物料是用特制的旋转式阀门来实现的，它要求阀门排出量与从管道吸进贮罐的流量相等。间歇排料是当贮罐完成一定吸料量后，停止真空泵工作，打开罐顶阀门，使之与大气相通，然后打开罐底阀门排料。13三、气力输送装置 气力输送设备是在气流中输送散粒
9、体食品物料的一种装置。该装置常用于面粉的输送和回收、高层建筑和远程的散粒食品输送等。1、构造和工作原理（1）构造 气力输送装置主要由供料器（包括吸嘴和旋转加料器）、输料管（包括直管、弯管、软管、伸缩管、回转接头、管道连接部件等）、分离器（可分为容积式分离器和离心式分离器）、空气除尘器（常用的有离心式除尘器、布袋过滤器、洗涤式除尘器等）以及风机。14（2）工作原理 根据工作原理，气力输送设备可分为三类。吸入式气力输送装置：风机开动后，整个系统内被抽成一定的真空度。在压差的作用下，大气中的空气流便从料堆物料的间隙透过并把附近的物料带入吸嘴，再沿输料管输送到分离器中，空气与物料在此分离，物料通过卸料
10、器卸出，为了清除残料和灰尘，气流再进入一级离心除尘器除尘，然后再经过二级除尘器除尘，最后洁净的气流被吸入风机再排入大气中。吸入式气力输送装置的主要优点是供料简便并能实现多点供料；缺点是输送距离短，当真空度超过一定值时，气流携料能力显著下降，易阻塞管道。15 压送式气力输送装置：风机装在系统的最前部，把空气压入输料管内，物料由料斗进入输料管，与气体形成混合气流，进入分离器中，物料卸出后，气流进入除尘器除尘，然后排入大气。混合式气力输送装置：系统被风机分为前后两个部分，前部与吸入式类似，后部与压送式类似。因此，混合式气力输送装置具有两者的共同优点，即可以多点供料、运输距离长。缺点是风机的工作条件恶
11、劣，带有灰尘的空气通过风机会影响风机的使用寿命。16第二章 原料预处理机械与设备 本章主要讲述食品加工过程中需要用的各种原料预处理设备。第一节 清洗机械与设备 第二节 分级分选机械与设备 第三节 果蔬原料预处理设备 第四节 肉类原料预处理设备17第一节 清洗机械与设备 本节主要讲述食品加工过程中常用的各种清洗机械与设备。一、原料清洗机械 食品原料在生长、成熟、运输以及贮藏过程中，会受到尘埃、砂土、微生物及其他污物的污染。因此，在加工前必须进行清洗。而进行清洗所用到的设备就是原料清洗机。二、容器清洗机械 容器清洗机械用于对食品加工过程中用到的各种容器进行清洗。具体的容器清洗方法可分为浸泡、喷射和
12、洗刷三种。18一、原料清洗机械 原料清洗机械主要有浮洗机、洗果机、鼓风式清洗机和滚筒式清洗机等。1、浮洗机 浮洗机主要用来洗涤水果类原料，该设备一般配备流送槽输送原料，主要由洗槽、滚筒输送机、机架及传动装置构成。水果原料经流送槽预洗后，由提升机送入洗槽的前半部浸泡，然后经翻果轮拨入洗槽的后半部分，此处装有高压水管，其上分布有许多距离相同的小孔，高压水从小孔中喷出，使原料翻滚并与水摩擦，原料间也相互摩擦，从而洗净表面污物，由滚筒输送机带着离开洗槽，经喷淋水管的高压喷淋水再度冲净，进入检选台检出烂果和修整有缺陷的原料，再经喷淋后送入下道工序。192、洗果机 洗果机是中小企业理想的果品清洗机，其结构
13、紧凑，清洗质量好，造价低，使用方便。洗果机主要由洗槽、刷辊、喷水装置、出料翻斗及机架、传动装置等组成。物料从进料口进入洗槽内，装在清洗槽上的两个刷辊旋转使洗槽中的水产生涡流，物料在涡流中得到清洗。接着，物料被顺时针旋转的出料翻斗捞起、出料，在出料过程中又经高压水喷淋得以进一步清洗。203、鼓风式清洗机 鼓风式清洗机适合于果蔬原料的清洗。其清洗原理是用鼓风机把空气送进洗槽中，使洗槽中的水产生剧烈的翻动，对果蔬原料进行清洗。由于利用空气进行搅拌，因而既可以加速污物从原料上洗除，又能在剧烈的翻动下保护原料的完整性。鼓风式清洗机的结构主要由洗槽、输送机、喷水装置、空气输送装置、支架及电动机、传动系统等
14、组成。214、滚筒式清洗机 滚筒式清洗机适合清洗柑橘、橙、马铃薯等质地较硬的物料，主要由清洗滚筒、喷水装置、机架和传动装置等 组成。滚筒式清洗机的清洗原理是：将原料置于清洗滚筒中，借清洗滚筒的转动，使原料在其中不断地翻动，同时用水管喷射高压水来冲洗翻动的原料，从而达到清洗的目的。具体来说喷水压力越大，冲洗效果越好。22二、容器清洗机械1、容器清洗的基本方法 容器清洗的方法基本分为浸泡、喷射和刷洗三种。（1）浸泡 将瓶子浸没于一定浓度、一定温度的洗涤剂或烧碱中，利用它们的化学能和热能来软化、乳化或溶解粘附于瓶上的不洁物，并加以杀菌。其中浸瓶时间对清洗效果的影响较大。浸瓶操作时要注意两点：利用Na
15、OH浸泡玻璃容器时，NaOH的最高浓度为5%，温度为6575，超过此温度和浓度会对玻璃瓶造成损害；当用多个浸泡槽浸泡玻璃容器时，各浸泡槽之间的温度差必须在25 以下，若温差过大，玻璃容器可能破损。23（2）喷射 洗涤剂或清水在一定压力下，通过一定形状的喷嘴对容器内外进行喷射，利用洗涤剂的化学能和运动能去除污物。若洗液流量太大，洗涤剂会发泡，此时需要添加 消泡剂。喷射清洗适合大多数产品的清洗，但在实际应用过程中要注意选择好水喷射的压力和水雾分布型式。（3）刷洗 用旋转洗刷将污物刷洗掉，此法是用机械方法直接接触污物，去污效果好。但在洗刷过程中易出现以下问题：较难实现连续式洗瓶；转刷遇到油污瓶，会污
16、染刷子；若遇到破瓶，会切断转刷的刷毛，使毛刷失效并污染其他净瓶；需要经常更换毛刷。242、半机械式洗瓶装置 半机械式洗瓶装置用于清洗玻璃瓶，它是由浸泡槽、刷瓶机、沥干器等单机组成的，结构简单，生产能力小。（1）浸泡槽 浸泡槽是用来浸泡脏瓶的。脏瓶在一定温度、一定浓度的碱液中浸泡一定时间后，大多数脏物松散、脂肪乳化，瓶外的旧标签易脱落，有利于下一步的刷瓶操作。（2）刷瓶机 刷瓶机用来进一步刷去残留在瓶内的污物。刷瓶机的毛刷一般成对安装在机头两边，毛刷杆插入转刷套的孔中，然后用转刷套上径向安装的螺钉将毛刷杆压紧，固定毛刷。该设备结构简单，制造方便。但使用时毛刷损坏较多，且要求操作人员注意力集中，以
17、免出现瓶子被甩出的情况。25（3）洗液槽 洗液槽主要是将经刷洗后的瓶子再进行氯水浸泡。目的是消毒和去除刷下的污物，浸泡时间较短。洗液槽为一矩形槽，在其适当位置设置进水管和排水管，使用中要定时、定量投放漂白粉。（4）冲瓶机 冲瓶机的作用是将瓶中的洗液冲净。将瓶子手工倒置于冲瓶机圆盘架的锥孔中，并使锥孔下的喷嘴伸入瓶口部。工作时，喷水管与圆盘架一起缓慢转动，并在分配器的控制下使喷嘴在一定的转动角度范围对瓶进行喷射冲洗。冲净后手工将瓶子取出。（5）沥干器 冲净的瓶子倒置于沥干器上，使瓶内残留水分控制在一定范围内。沥干器比较简单，一般有两种形式：圆盘式和输送式。263、全自动洗瓶机 全自动洗瓶机是靠多
18、次洗液浸泡和多次喷射来获得满意洗净效果的。瓶子一般需要经过预浸泡、多次洗液浸泡、洗液喷射、热水喷射、温水喷射、冷水喷射及净水喷射等过程进行洗涤。全自动洗瓶机分单端式和双端式全自动洗瓶机。其中，单端式洗瓶机是瓶子在这种洗瓶机上进出都在机器的同一侧，所以又称来回式洗瓶机。以单端连续式全自动洗瓶机为例介绍其主要结构：进出瓶装置；瓶套；滤标装置；外洗机；跟踪喷射机构；“晃瓶”机构。在全自动洗瓶机中，水的循环使用及热能的回收是很重要的，要最大限度地降低水耗量及蒸汽耗量。其利用率取决于该机中水分配机热量传递系统。274、三片罐清洗机 三片罐空罐清洗机是饮料灌装线上与灌装机配套使用的空罐清洗设备，可清洗能用
19、磁力进行输送的空罐。其主要结构由磁力输送机、清洗喷嘴、进出罐圆盘及传动系统和机架箱体等组成。具体的工作过程为：清洗时，待洗空罐由进罐圆盘经导向板导向，进入磁力输送机的尼龙带上，并随带移动，当空罐到达右边磁性转鼓时，即被磁力吸在尼龙带上绕转鼓移动，当空罐带转至下方时，由于磁铁板的作用，仍被吸在尼龙带的下表面随带一起由右至左移动。此时，喷嘴对着罐口喷水，冲洗空罐内部。当罐被输送到左边转鼓上方时，由导向板、出罐圆盘拨出送至罐装机前方的输送带上，以待装罐。冲洗水由箱体收集、排出。285、实罐表面清洗机 实罐表面清洗机又称洗油污机，是罐头生产设备之一。它的清洗对象是经装罐、排气、封口和杀菌后的实罐。实罐
20、表面清洗机主要由碱液池、清水池、烘干机等部分组成，由传动系统及输送装置连接成一体。具体工作过程为先碱液池浸洗，再清水池过净，最后烘干机烘干，在碱液池与清水池之间装有冲淋装置。其优点是机械性能好，生产能力大，去污能力强，操作管理方便，结构比较紧凑，清洗过程连续化，改变罐型时调整比较方便，造价较低。缺点是需要人工进出罐，碱液浓度和温度未实现自控而波动较大，烘干效率有待进一步提高。29第二节 分级分选机械与设备 本节主要讲述食品加工过程中常用的各种分级分选机械与设备。一、筛分机械二、形状分级机械三、色选机四、重力分选机械五、磁选设备 分级分选机械与设备是食品厂常用的机械，可以保证产品的规格和质量指标
21、；降低加工过程中原料的损耗率，提高原料利用率，降低产品的成本，提高劳动生产率，并有利于生产的连续化和自动化。30一、筛分机械 用筛面将颗粒大小不同的物料分成若干级别的操作称为筛分。用于筛分物料的机械称为筛分机械。筛分机械种类很多，分为摇动筛、振动筛和回转筛等几种。1、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。312、筛面和筛制（1）筛面 用于筛分操作的筛面，按其构造不同分为三种：栅筛、板筛和编织筛。栅筛 由许多钢棒组成，中间穿若干根带螺栓的钢条，栅棒间套
22、支隔横管。栅筛结构简单，通常用于物料的去杂粗筛；板筛 由薄钢板冲孔制成，其优点是孔眼固定不变，分级准确，同时坚固、刚硬，使用期限长；编织筛 由筛丝编织而成，用于粉粒料筛分，也常用于过滤作业。其优点是轻便廉价，筛面利用系数大，同时由于筛丝的交叠，表面凹凸不平，有利于物料的离析，颗粒通过能力强。其缺点是刚度、硬度差，易于变形破裂，只适用于负荷不太大的场合，周围还需张紧结构。323、常见的筛分机械（1）摇动筛 摇动筛的工作原理是在重力、惯性力和物料与筛面之间的摩擦力的作用下，物料与筛面之间产生不对称的相对运动而进行连续筛分。按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛。其中，直线
23、摇动筛的筛面基本上作直线运动；平面摇晃筛的构造与直线摇动筛类似，主要差别是平面摇晃筛将筛框的一端直接连在偏心轮上，筛面作复杂的平面运动，在与偏心轮连接的一端，运动时有较大的垂直位移；差动筛的筛面虽然是水平放置的，但由于筛框的运动与筛面成一定角度，筛面上物料的前进和后退有不同的加速度，从而使筛面上的物料与筛面之间有不对称的相对运动，使筛上料能够移到筛面的另一侧卸出。33（2）振动筛 振动筛的工作原理是利用速度和加速度作周期变化的筛面，使物料在筛面上产生相对运动，筛面配备以适当的筛孔，同时在风道里运用适当的气流速度，按谷物和杂质粒度大小和悬浮速度的不同进行分离的。其优点是筛分效率高，生产能力大，筛
24、面利用率高。结构简单，占地面积小，重量轻，动力消耗省，价格低，应用范围广。振动筛适用于细粒物料和浆料的筛分操作。其中，应用较多的是惯性振动筛、偏心振动筛和电磁振动筛。34（3）回转筛 回转筛的主轴从转筒中心穿过，借助辐条与转筒相连。电动机经减速器带动转筒作旋转运动。物料由加料溜管从转筒的一端加入，通过筛孔的筛下料汇集于料斗中，不能过筛的物料则由于筛面的倾斜而沿着筛面向转筒的另一端移动，最后从筛上料卸出溜管卸出。其优点是操作简单，制造容易，工作平稳。缺点是筛面利用率低，体积庞大笨重，动力消耗大，筛分效率低。35二、形状分级机械1、滚筒式形状分级设备 滚筒式形状分级设备的主体是几组滚筒，滚筒上分布
25、有孔眼。工作时滚筒转动，使物料在滚筒内滚转并向出口移动，在移动过程中实现分级。滚筒式形状分级设备主要构件是滚筒，整体滚筒分成几节筒筛，筒筛之间用角钢连接作为加强圈。滚筒用托轮支承在机架上。收集料斗设在滚筒下面，料斗的数目与分级的数目相同。362、滚轴式形状分级设备 滚轴式形状分级设备是按原料直径大小进行分级的设备，主要用于球形体或近似球形的果蔬原料，如苹果、柑橘、番茄和桃子等的分级。该设备分级快而准确，对果蔬损伤小。分级范围大，分级效率高，对于球形或近似球形体的果蔬原料可在直径50100mm的范围内将其分为五个级别。滚轴式形状分级设备主要由滚筒、驱动链、链轮、出料输送带、理料辊等组成。分级过程
26、中，升降辊可在特定导轨上上升，从而使滚筒之间的菱形开孔随之逐渐增大。每个孔内只有一个物料，与开孔大小相适应时，物料就会落下；大于开孔大小的则随滚筒继续向前运动，到相适应时落下，升降辊上升到最高，分级结束，再循环以上动作。373、颗粒形状分级设备 颗粒形状分级设备主要是对谷物颗粒进行精选和分级，它按颗粒的长度进行分级，常用的有滚筒式精选机和碟片式精选机两种。颗粒形状分级设备的工作原理是设备上有袋形的凹孔，设备运转时，颗粒会嵌入袋孔中，不同长度的颗粒由于在袋孔中嵌入的深度不同而被带升的高度不同，短小的颗粒嵌入袋孔被带到较高的位置才会落下来，因此就能将不同长度的颗粒分离开来。38三、色选机 色选机是
27、利用食品物料的光学特性进行无损检测和分选的新型分选机械。色选机是利用光电原理，从大量产品中将颜色不正常或感染病虫害的个体（球状、块状或颗粒状）以及外来杂质检测并分离的设备。光电检测和分选技术克服了手工分选的缺点，具有明显的优势。光电色选机由供料系统、检测系统、信号处理系统、控制电路及剔除系统四大部分组成。39四、重力分选机械 重力分选往往在筛选之后进行，可分离按形状分选法所不能分离的一些杂质。重力分选是应用振动和气流作用原理，按物料组成的密度不同进行分选的方法，典型设备是密度去石机。密度去石机是专门清除密度比粮食大的并肩石等杂质的一种装备。密度去石机由进料装置、筛体、风机、传动机构等组成。40
28、五、磁选设备 为了有效地保证安全生产和产品质量，食品原料在加工前必须经过严格的磁选，除去金属杂质。磁选设备的主要工作部件是磁体。磁体分永久磁体和电磁体。谷物清理多采用永久磁体。磁场要有足够的磁场强度。1、永磁溜管 永磁溜管结构简单，占地小，可连续进行磁选。需要注意的是物料通过磁极面的速度不宜过快，否则会影响磁选效果2、永磁滚筒 永磁滚筒主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和变速机等组成。该设备能自动排除磁性杂质，除杂效率高，特别适合于除去粒状物料中的磁性杂质。41第三节 果蔬原料预处理设备 本节主要讲述果蔬加工过程中常用的各种原料预处理设备。一、果蔬切割机二、打浆机三、螺旋式连续榨汁机四、果蔬原料
29、去皮机五、真空脱气机42一、果蔬切割机 果蔬切割机可将外形小而质地柔软的果蔬切成厚薄均匀、切向一致的薄片，切片效果好，简单可靠，操作方便。果蔬切割机主要由圆片切片装置、定向定位装置、电动机、机架等组成。以蘑菇进行定位切割为例，其原理是蘑菇的菇盖体积和重量均大于菇柄，在水力作用和具有轻微振动的条件下，菇盖很容易朝下或朝前运动。弧槽滑料板由进料口向切刀倾斜安装，底部设有偏摆装置使弧槽产生轻微振动，并利用水管供水使蘑菇在漂移过程中定向定位。43二、打浆机 打浆机主要用于番茄酱、果酱罐头的生产。它可以将水分含量较大的果蔬原料擦碎成为浆状物料。打浆机主要由圆筒筛、破碎浆叶、传动轴、轴承、传动轮等装置组成
30、。其具体工作原理是：物料由下料斗进入筛筒并被破碎，然后由于刮板的回转作用和导程角的存在，物料沿着圆筒向出料口端移动，在移动过程中受离心力作用而被擦碎，汁液和浆状肉质从筛孔中漏到收集料斗中。皮和籽等物则从圆筒另一端排出，达到分离目的。打浆的效果受物料本身的性质、打浆机轴的转速、筛孔直径、导程角的大小等因素的影响。44三、螺旋式连续榨汁机 螺旋式连续榨汁机主要用于番茄、菠萝、苹果与橘子等果蔬的榨汁操作。其特点是结构简单、操作方便、榨汁率高，外形尺寸小。螺旋式榨汁机的主体为水平放置的筛筒和在筛筒内旋转的螺杆，其他的部件还有锥形螺旋、料斗、调整装置、支架等。使用螺旋式连续榨汁机进行操作时，要注意调整环
31、状空隙的大小。环状空隙大小的改变会使螺旋对物料施加的压力发生改变，进而影响出汁率。在实际操作中，应根据物料的性质和工艺要求确定环状空隙的大小。45四、果蔬原料去皮机 果蔬原料去皮机按去皮原理可以分为两类，一类是靠机械摩擦去皮的，常用做块根类原料的去皮，也就是擦皮机；另一类是靠碱液腐蚀去皮，可用于多种果蔬的去皮操作，也就是碱液去皮机。1、擦皮机 擦皮机主要由齿轮、旋转圆盘、电动机、喷水嘴、底盘等组成。常用于胡萝卜、马铃薯等块茎类原料的切片或制酱的罐头中。它的工作原理是利用机械摩擦去除原料的表层薄皮。2、碱液去皮机 碱液去皮机的工作原理是先利用热的稀碱液对被处理的果蔬原料表皮进行腐蚀，然后用水冲洗
32、或用机械摩擦将表皮剥离。根据用水量的大小可分为湿法去皮和干法去皮两种。46五、真空脱气机 真空脱气机能对很多液体食品，如果汁、植物蛋白饮料、汤罐头等进行脱气处理。真空脱气机具有以下作用：可以除去液体食品中的氧气，抑制褐变，抑制色素、香气和其它物质的氧化，防止产品的品质劣变；可以除去液体食品中微小颗粒上的气体，抑制颗粒的上浮；在罐装及杀菌时减少起泡；减少对马口铁罐内壁的腐蚀等。真空脱气机装置简单，操作方便，其脱气效果与真空罐内的真空度、被处理液体的温度有关。真空脱气机的真空罐可分为喷雾式真空脱气罐和薄膜式脱气罐。47第四节 肉类原料预处理设备 本节主要讲述肉类加工过程中常用的各种原料预处理设备。
33、一、盐水注射机二、滚揉机三、充填机48一、盐水注射机 利用盐水注射机可以加快腌制速度和使盐水均匀扩散、渗透，提高产品质量，改善其保水性，提高出品率。盐水注射机在工作时，首先是启动盐水泵，调整压力调节阀，保证所需压力。开动驱动电机，调整棘轮棘爪机构，保证输送带的间歇送进量。将肉块放在输送带上。当针板处于上升位置时，输送带前进一送进量后停止，针板下降，盐水针插入肉块并进行注射。针板上升，停止注射，输送带再间歇前移，将肉块再向前送进一定量，如此反复工作。49二、滚揉机 滚揉机能使肌肉组织松软，大量盐溶性蛋白渗出，在热加工时增加肉块之间的粘合力，从而提高制品的嫩度，增加肉块的保水性，提高出品率。同时，
34、还可以使制品颜色好，切片纹理美观，有很好的切片性。滚揉过程就是腌制过程，通过滚揉，盐水和添加成分可以迅速地均匀分布。滚揉机可以分为立式滚揉机、卧式滚揉机、肉车分离型滚揉机和双倍针真空滚揉机50三、充填机 充填机是把调料和经搅拌混合处理的肉糜或者腌渍搓揉好的火腿肉块等向肠衣内充填的机械，国内也叫灌肠机。充填机种类很多，若按作用力形式分，有手动、气压、液压和机械式；按送料机构形式可分为活塞式和机械泵式；按机器外形可分为立式和卧式；按操作方式可分为间隙式和连续式。另外还有专做压缩火腿的充填机。51第三章 粉碎、均质及混合机械与设备 本章主要讲述食品加工过程中需要用的各种粉碎、均质及混合机械设备。第一
35、节 粉碎机械 第二节 均质机 第三节 混合机械 第四节 调和机械52第一节 粉碎机械 本节主要讲述在加工过程中常用的食品粉碎机械。具体内容包括以下四个方面：一、食品粉碎的基本知识二、锤式粉碎机三、辊式磨粉机四、其他粉碎机53一、食品粉碎的基本知识1、粉碎的概念 利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作成为粉碎。粉碎是食品加工中对原料进行预处理的基本操作之一。2、粉碎的目的 有利于不同组分物料的均匀混合；便于对原料颗粒内的成分进行分离；提高物料的流动性；提高物料的工艺能力。3、粉碎的方法 粉碎的方法主要有五种：挤压撞击折断研磨剪切。实际上，粉碎是一个复杂的过程，各种粉碎机械往往是采
36、用两种或两种以上的方法对物料进行粉碎的。54二、锤式粉碎机 锤式粉碎机是利用高速旋转的锤片对于物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机器。其工作原理主要是撞击粉碎，同时还存在摩擦和剪切，所以既适用脆性物料，也适用于韧性物料，故也叫万能粉碎机。它的优点是结构简单，操作方便，生产效率高。缺点是作用机理复杂，粒度不能严格控制，粉碎比变化大。锤式粉碎机在食品中应用十分广泛，主要用于食品原料和中间产品的粉碎，如玉米、小麦、谷类、食盐、糖等。锤式粉碎机主要由进料装置、机壳、转子、齿板、筛板、风机和排料装置等组成。55三、辊式磨粉机 辊式磨粉机是食品工作中广泛使用的一种粉碎设备，最常见于面粉工业，在啤酒生产中的麦
37、芽粉碎操作、油料的轧胚、方便食品的轧片操作、巧克力及糖粉的加工中均有使用。辊式磨粉机主要由机架、成对磨辊、喂料机构、松合闸机构、辊面清理装置、传动机构及吸风机构组成。其中，磨辊是磨粉机的主要部件。根据磨辊表面特性的不同，可以将磨辊分为齿辊和光辊两种。磨辊要求有足够的强度、刚度和高的硬度、表面耐磨性和均匀性。56四、其他粉碎机简介 在食品工业生产中，对固态物料进行粉碎的设备还有气流粉碎机、振动磨、冷冻粉碎机等。1、气流粉碎机 利用空气、蒸汽或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高速的湍流和能量转换流，物料颗粒在其作用下悬浮输送，相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，加上高速气流对颗粒的剪切作用，使物料得
38、以充分的研磨而粉碎。可对热敏性物料进行超微粉碎，并可实现无菌操作、卫生条件好。572、振动磨 震动磨在工作时，筒体内装着颗粒较小的被粉碎物料和球状或圆柱状的研磨体，研磨系统做高频震动，利用筒体内部的研磨体对物料的高频撞击和研磨将物料粉碎至超细。震动磨粉碎效率高，适应性强，可用于任何物料的超细磨，干磨、湿磨均可。3、冷冻粉碎机 有些物料在常温下具有热塑性或者非常强韧，粉碎起来非常困难。冷冻粉碎机可将物料冷冻，使物料成为脆性材料再粉碎。58第二节 均质机 本节主要讲述食品加工过程中常用的均质机。具体内容包括以下五个方面：一、均质的目的及原理二、高压均质机三、离心均质机四、超声波均质机五、胶体磨59
39、一、均质的目的及原理1、均质的目的 均质的目的在于将液体的混合物料中的粗大脂肪球或者较大的颗粒破碎细化，提高食品的均细度，防止或延缓物料分层，使其成为液体均相、稳定的混合物。均质后的食品在口感、外观及消化吸收率等方面均有提高。2、均质机的工作原理 （1）剪切 在液体物料高速流动时，若突然遇到狭窄的缝隙，就会造成极大的速度梯度，从而产生很大的剪切力，使物料粉碎。（2）冲击 在均质机内，液体物料与均质阀产生高速撞击作用，从而将脂肪球等撞击成细小的微粒。60 （3）空穴 液体在高速流经均质阀缝隙处时，产生巨大的压力降。当压力降低到液体的饱和蒸汽压时，液体开始沸腾并汽化，产生大量气泡。液体离开均质阀时
40、，压力有会增加，使气泡突然破灭，瞬间产生大量空穴。空穴会释放大量的能量，生产高频震动，使颗粒破碎。均质机在工作时，通过三种作用协同达到均质目的。3、温度对均质的影响 均质温度对均质效果影响很大，物料均质温度高，液体的饱和蒸汽压也高，均质时容易形成空穴。所以在均质前可将物料加热，例如牛奶的均质温度一般为50-70，50 是牛奶的有效均质的最低温度，超过70 就会在均质机中生产“汽窝”。注意：均质温度高，不利于蛋白质的热稳定性。61二、高压均质机 在食品工业中，高压均质机应用最为广泛。1、结构及工作过程 高压均质机主要由高压泵、均质阀、调节装置及传动系统组成。其中高压泵由进料腔、吸入活门、排出活门
41、、柱塞等组成。均质阀由阀座、阀芯、弹簧、调节手柄等组成。其工作过程包括吸料和排料两个过程：吸料过程：当柱塞向右运动时，泵腔体积增大，使泵腔内产生低压，物料由于外压的作用顶开吸入活门进入泵腔的过程。排料过程：当柱塞向左运动时，泵腔体积减小，使泵腔内压力逐渐升高，关闭了吸入活门，达到一定高压时又会顶开排处活门，将泵腔内液体排处的过程。62三、离心均质机 离心均质机常用于乳品生产，它不仅能进行均质，还可以去除牛乳中的杂质并分离细奶油，又称为净化均质机。1、离心均质机的工作原理 离心均质机有一个高速离心的转鼓，物料流至转鼓后受到强烈的离心作用，不同密度的组分便会被分离。例如：牛乳在离心均质机中会分成三
42、相，密度最大的杂质被甩到转鼓四周，应定期排渣；密度适中的的脱脂乳从上部的均质出口排出；密度最小的稀奶油被导入稀奶油室，室内有一个带尖齿的圆盘恒速旋转，与稀奶油发生激烈的相对运动并产生空穴作用，将脂肪球打碎，均质后的稀奶油可同脱脂乳一起流出。632、离心均质机的主要结构（1）分离转鼓 离心均质机的主要工作部件是分离转鼓，由转轴、碟片等组成。转轴上有数十块锥形碟片，使液体物料在碟片间形成薄层流动，由于碟片作用，减少了液体的搅动，减小了沉降距离，增加了沉降面积，从而大大增强了分离效率和生产能力。离心均质机一般工作时转鼓以6000r/min的速度转动。（2）带齿圆盘 带齿圆盘处于稀奶油室中，与转鼓一起
43、回转，是均质的关键构件。带齿圆盘边缘上均匀分布有突出的尖齿，一般为12个。齿的前端边缘呈流线型，后端边缘则削稍平。改变带齿圆盘的直径和齿数，可得到不同的破碎度。64四、超声波均质机1、超声波均质机的工作原理 超声波均质是利用超声波遇到物体时会迅速交替压缩和膨胀的原理设计的。如果将超声波导入料液，当处于膨胀的半个周期时，料液受到拉力，其中的气泡便膨胀，而在压缩的半个周期内，气泡被压缩。当压力振幅变化很大时，就会生产空穴作用和强烈的机械搅拌作用，使大的脂肪球回大颗粒破碎，从而达到粉碎的目的。2、超声波均质机的基本结构 超声波均质机的主要构件是超声波发生器。超声波发生器有机械式、磁控式和压电晶体式，
44、其中机械式最为常见。65 以下是机械式超声波均质机的工作原理：机械式超声波均质机的主要工作部件是喷嘴和簧片。簧片位于喷嘴的前方，它是一个边缘呈楔形的金属片，被两个或两个以上的节点夹住。当料液在0.41.4MPa的压力作用下经喷嘴高速喷射到簧片上时，簧片便发生频率为1830kHz的震动，所生产的超声波传给料液，使料液被均质，然后从出口排出。66五、胶体磨 胶体磨是一种磨制胶体或近似胶体物料的机械。它可以在极短的时间内对悬浮液中的固体进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达1um以下。胶体磨广泛应用于果汁、果酱、植物蛋白、乳品、油脂及一些调味品、添加剂的生产中。1、胶体磨的工
45、作原理 胶体磨的工作构件由固定磨体（定子）和高速旋转的磨体（转子）组成。两个磨体之间有可以调动的间隙。当料液通过间隙时，由于转子的高速旋转，使附着于转子上面的物料运动速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零，在液流中生产巨大的速度梯度，使物料受到剧烈的剪切、摩擦和湍流作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。672、胶体磨的主要结构 胶体磨主要由进料口、外壳、定子、转子、电动机、调节装置和底座等构成。（1）转子和定子 定子和转子的配合有一定的锥度（一般在1：2.5），其间隙可以调动。（2）间隙调节装置 通过定子的升降可以改变间隙的大小。（3）回流与冷却装置 胶体磨转速较高，为了达到理想效果，一般
46、要多磨几次。所以需要回流装置。物料在摩擦过程会生产热，在定子和转子之间可以形成一环行水槽，使热量被带走。68第三节 混合机械 本节主要讲述食品加工过程中常用的混合机械。具体内容包括以下两个方面：一、粉料混合机 粉料混合机的作用对象是两种或两种以上具有一定流动性的粉料颗粒，通过混合机的混合作用使其成为各组分浓度均匀的混合物。二、气液混合机 食品工业中常见的气液混合操作是碳酸饮料的碳酸化。69一、粉料混合机 粉料混合机按混合容器是否旋转分旋转容器式混合机和固定容器式混合机。1、旋转容器式混合机 旋转容器式混合机是间歇操作的混合机械，这种混合机用驱动轴水平地支撑着容器，容器内放入两种以上的物料，驱动
47、轴带动容器自身回旋而完成物料的混合。其特点是结构简单、混合效果好。旋转容器式混合机由旋转容器及驱动转轴、机架、减速传动机构和电动机组成，旋转容器内部无搅拌工作部件。工作时，容器内物料在容器的带动下向上运动，然后在自重下回落，造成上下翻动和侧向运动，从而不断进行扩散，达到混合的目的。注意减速装置要求减速比要大。702、固定容器式混合机 这种混合机的特征是容器固定，内部有回转的搅拌浆叶或螺旋，强制性的分散、切割物料，物料在容器内有确定的流动方向，属于对流混合。适用于物料的性质差别较大及混合比较大，混合精度高的场合。（1）螺带式混合机 螺带式混合机的内部有螺旋带状桨片，靠桨片的回旋来完成对物料的混合
48、。71（2）垂直螺旋混合机 其容器为立式，中央有螺旋式的驱动轴，轴的四周是一个套筒，上部有一由驱动轴带动的甩料板。工作时，驱动轴将物料从套筒底部提升到上部，在甩料板的作用下被甩到容器四周，慢慢落下，到底部有被驱动轴提升。如此循环往复，直到预定的混合效果，由下部出口排出。（3）立式行星式混合机 该设备的容器呈倒圆锥型，螺旋输送机沿圆锥的母线置于容器的内部。上部设有驱动装置，输送机在摇臂的带动下转动，小容量混合时间为24 min，大容量混合时间为810 min。应用：比较广泛，如小麦粉，奶粉等。72二、气液混合机 食品工业中常见的气液混合操作是碳酸饮料的碳酸化。碳酸化是指CO2与冷净水或糖浆充分接
49、触，让CO2溶解在液体中，制成含CO2的饮料。生产碳酸饮料的气液混合设备叫碳酸化器，常用有三种：薄膜式碳酸化器、喷雾式碳酸化器和喷射式碳酸化器。1、薄膜式碳酸化器 薄膜式碳酸化器的主体是一个压力容器，经过滤、减压处理后的CO2气体恒定地向压力容器输入，容器内的CO2的压力控制在0.40.6MPa。容器内部有多组圆盘，当水流过圆盘时，形成薄层，使充满在容器中的CO2与水充分接触，可以延长水在CO2气体中的停留时间，又扩大了接触面积，在水流动过程中完成碳酸化。732、喷雾式碳酸化器 喷雾式碳酸化器由双作用式活塞泵、碳酸化罐、机座和管道组成。在工作时，CO2充满罐内，活塞泵将水泵入碳酸化罐中央的竖管
50、，形成高压水，通过喷雾器将水喷成小水滴，在CO2气体中落下，与CO2气体充分接触，形成碳酸水。其特点是管道密封好，便于拆装及清洗，结构简单，混合效果好。3、喷射式碳酸化器 喷射式碳酸化器是一种高效气液混合设备，主要构件是文丘里管。其工作原理是处理水经过加压后进入流体通道，当水流至收缩的喷嘴处时，流速增加。随水流增加，水的内部压力迅速下降，形成低压区，这样就不断吸收CO2。当水离开喷嘴时，周围的环境压力与水的内部压力形成较大的压差。为了维持平衡，水会爆裂成细小的水滴，同时，水与气体间有很大的相对速度，使水滴变得更加细微，增加了水与CO2的接触面积，提高了混合效果。74 该设备的特点是结构简单、操
