食品机械第一章(概述.ppt

食品机械与设备 任课老师： 吴金鸿 电话：手机：Email: 办公室: 农生大楼2-219室 第一章 绪论 （第1周） 第二章 输送机械与设备（第1周） 第三章 原料预处理机械与设备 （第2周） 第四章 分离机械与设备 （ 第2周 ） 第五章 搅拌、混合及均质机械与设备 （第3周） 第六章 杀菌机械与设备 （ 第4周） 第七章 浓缩机械与设备（ 第4周） 第八章 干燥机械与设备（ 第5周） 第九章 食品成型机械与设备 （第5周） 第十章 食品包装机械 （ 第6周） 第十二章 典型食品生产线 （第7周） 小组课堂讨论与课程复习 （第8周） 2、教学内容 授课安排 1、总课时：34学时 16次课，1-8周 教学方式 采用课堂教学、自学、课堂提问、团组大作业相结 合的教学方法。 课程考核 总评成绩平时成绩（35）期终考试（65） 平时成绩：上课参与程度、课堂纪律和出勤率 10% 平时作业（外文资料文献阅读与课堂汇报）15% 团组大作业（生产线设计）10% 期末考试：闭卷 教材和教学参考书 1、马海乐主编.食品机械与设备(第二版)北京：中国农业出版社，2011. （教材） 2、肖旭霖主编.食品加工机械与设备北京：中国轻工业出版社,2000. 3、陈斌主编.食品加工机械与设备机械工程出版社,2003. 4、张裕中主编.食品加工技术装备.北京:中国轻工业出版社，2000. 5、胡继强主编.食品机械与设备.北京:中国轻工业出版社,1999. 6、高福成等主编.现代食品工程高新技术.北京:中国轻工业出版社,1997. 7、George D. Saravacos, Athanasios E. Kostaropoulos. Handbook of Food Processing Equipment, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. 怎么学习这门课程？ 1、熟悉设备的基本结构 2、了解设备的工作过程及原理 3、了解设备的应用与发展 4、典型食品生产线的构成 应用能力培养 设计一款饮料或焙烤食品（营养、风味、产品形态） 产品加工工艺（加工步骤） 产品配方设计（原辅材料） 加工设备选择（类型、设备生产要求、工作原理、组装） 7位同学安排一组，设计一个产品生产线 例如： 第一章 食品机械与设备概述 第一节 我国食品工业机械与设备发展概况 第二节 食品机械与设备的分类 第三节 我国食品机械与设备制造业的未来 一、食品加工对食品机械与设备发展的影响 第一节我国食品工业机械与设备发展概况 1 1、什么是食品加工？、什么是食品加工？ 食品加工是以农产品为主要原料，通过各种手段及技术措 施将植物业、养殖业、采集业所得到的原料如粮、油、果、蔬 、肉、蛋、奶、水产品等加工成人们生活中所必需的成品。 2 2、食品加工特点是什么？、食品加工特点是什么？ 食品原料天然营养成分易被破坏，易腐败； 食品原料含有高分子化合物，化学物理性质复杂，常以粘 胶态或流变态存在，产生加工和处理困难； 食品质量要求达到色、香、味、形评定标准； 加工过程有严格的卫生条件要求，须遵守“食品卫生法”。 3 3、什么是食品机械与设备？、什么是食品机械与设备？ 食品机械与设备的现代化程度是衡量一个国家食品加工业发展水平 的重要标志。 凡是为食品工业服务的各种加工、包装、储存、运输等 机械与设备，均可称为食品机械与设备。 但通常所说的食品机械与设备指的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 。 食品加工业的发展带动了食品机械与设备的发展； 食品机械与设备行业的科技进步与发展，又为食品加工业发展创 造了有利的物质条件，大大推动食品加工业向前发展。 二、我国食品机械与设备工业的发展现状 1999年全国专业食品加工机械企业约有2100多家，产品品种约 2300多种，工业总值150亿元，已能不同程度的装备食品工业的23个 行业，并已成为机械工业的十大产业之一。 2010年全国专业食品加工机械企业约有6600多家，产品品种约 2800多种，工业总值1825亿元，已经形成一批不仅能够满足国内市 场的需要，而且能打入国际市场（如美国、日本）的优质产品。 20世纪至今：全面快速发展（向精深加工和资源综合利用发展） 5070年代：起步发展阶段（适用于粮油米面与饮料等产品初 级加工的简易设备开发） 8090年代：快速发展阶段（经过消化、吸收进行了自主研发 一些加工与包装的成套设备） 三、我国食品机械工业与国外先进技术水平的差距 具体表现在以下4个方面： （1）产品质量方面 发达国家的食品机械产品无论从内在质量还是外观 质量都大大超过我国的食品机械产品。 内在质量差距主要表现在产品性能差、关键零部件 和易损件寿命短、稳定性和可靠性差； 外观质量差距主要是造型不美观、表面粗糙。 （2）产品技术水平方面 我国食品机械主要产品中，技术水平60处于发达国家20世纪60 年代末、70年代初的水平，20处于70年代末、80年代初的水平， 只有510达到了80年代末、90年代初的水平。从整体上讲，产 品的技术水平比发达国家落后约20年。 发达国家机械设备先进性： 基础工业通用技术先进性 制造技术、材料技术、光电技术、自动控制技术等 高新技术的发展与推广应用 超临界萃取技术、挤压膨化技术、低温杀菌技术等 发达国家食品机械工业的主要特点： 是高新技术实用化、产品节能化，以及食品加工生产线安全卫生 、运行可靠、高度机械化和自动化。 （3）产品种类方面 目前国外食品机械产品品种有3000多种，成套数量多 ，基本上可满足当前食品工业的需要。 我国食品机械产品的品种及成套数量都较少，新产品 的开发还处于跟在发达国家之后进行消化吸收的阶段。 （4）行业科研水平方面 发达国家食品机械企业科研开发费用占企业销售额 的810，科研人员占企业总人数的比例也相当高， 而我国食品机械的科研与开发能力十分薄弱，大部分企 业基本上没有自己的科研力量，科研投入平均不到销售 额的1 。 食品机械与设备专业人才培养较缺乏。 改变我国目前的食品机械工业的现状的途径 （1）通过消化吸收加快引进技术为我所有、为我所用的 进程，支持重点产品的开发研制； （2）要求消化吸收和自主开发都应该注重技术创新，形 成国内自己的独有技术； （3）要采取有效措施，鼓励制造，使用单位与科研院所 联合开发； （4）要按市场竞争要求，选择急需发展的项目给予重 点支持，重点突破，充分发挥食品机械行业重点科研院 所的作用，将开发能力提高到一个高水平； （5）要优化组织结构，成立跨部门食品机械企业集团 ， 走规模效益之路； （6）要面向用户，按用户要求确定产品的质量目标， 真正做到为用户服务，对用户负责，让用户满意。 一、按照食品的种类和行业的不同，可以分为： 粮油加工设备 果蔬保鲜与加工设备 畜禽产品加工设备 水产品加工设备 方便食品加工设备 饮料加工设备 食品加工中废弃物综合利用设备等。 第二节食品机械与设备的分类 二、依据国标（GB7635-87）分为： 通用食品机械与设备 包括 ： 食品泵、离心机、过滤机、均质混合搅拌机、破碎机、压榨机、 分选机、干燥机、清洗热交换器、浓缩蒸发设备、脱气机、杀菌机、 食品容器（锅、罐、塔、槽等）、阀门和管道等； 专用食品机械与设备 （根据专用食品工艺要求而专门设计或选用的一组机械（生产线）。 包括： 油脂加工机械、屠宰机械、肉制品加工机械、糕点成形机、糖果加工 机械、饮料加工机械、豆制品加工机械、调味品加工机械、水产品加 工机械、酿酒机械、果品加工机械、蔬菜加工机械、淀粉和淀粉糖加 工机械、食用香料及多用添加剂加工机械、方便食品加工机械、罐头 食品加工机械、果蔬保鲜机械、乳品加工机械、茶叶加工机械、蛋品 加工机械、制糖机械、制盐机械等。 三、按照食品加工的单元操作的不同，可以分为： 食品输送机械 食品清理与分选机械 食品粉碎机械 食品分离机械 食品混合机械 食品浓缩机械 食品干燥机械 食品杀菌机械 食品熟化机械 食品冷冻机械 食品包装机械 食品发酵设备 食品保鲜贮藏设备 食品单元操作分类 机械处理 （原料预处理） 组装操作 机械分离 机械输送 传热操作 传质操作 膜分离 发酵 非热杀菌 包装 washing grading sizing extration finishing pasteurizing pomace culls separation mixing drying Animal feed oil Peel oil pulp Essence recover evaporation essence freezing Bulk packing Bulk packing FOOJ mixing canning freezing Canned FOOJ debittering HTST sterilization aspetic packing packed OJ Oranges 橙子加工厂中多种产品的生产工艺流程图 土豆片生产工艺流程图 一、食品机械与设备发展趋势 ： 1、标准化、系列化和通用化； 2、新工艺、新技术和新材料引入； 3、食品加工的自动化程度提高； 4、卫生水平提高，食品安全与营养要求提高； 5、外观造型更优美。 第三节 我国食品机械与设备制造业的未来 二、我国食品机械工业的未来重点发展的机械与设备 今后一个时期，我国食品机械工业的发展重点 1、粮油加工设备 2、淀粉加工设备 3、方便食品加工设备 4、果蔬保鲜与加工设备 5、乳品加工机械 6、肉类加工设备 7、饮料加工设备 8、无菌包装设备 1 1、粮油加工设备、粮油加工设备 发展能提高大米、面粉得率，降低杂质含量的技术和 装备； 适当发展免淘米、珠光洁米、专用粉、杂粮精加工的 技术和装备； 发展粮食深加工和综合利用的技术和装备； 发展膨化等油脂浸出工艺、油脂精炼和豆粕低温脱溶 技术与装备； 开发并应用棉籽、菜籽的脱毒技术与装备； 发展大豆加工和综合利用设备。 2、淀粉加工设备 我国淀粉机械应在提高生产能力和技术水平上狠下工 夫。解决好关键主机和设备成套方面的问题。进一步加 大薯类资源开发和综合利用，应全面开发马铃薯全粉的 生产设备及开发利用马铃薯全粉生产系列食品的加工工 艺和设备。 3 3、方便食品加工设备、方便食品加工设备 发展方便面、方便米饭、方便粥、方便米粉、膨化 食品、馒头、包子、春卷、馄饨、饺子等方便主食加工 成套设备； 发展方便主食，各种蔬菜、肉、蛋、禽、水产品等 速冻小包装相关设备； 发展快餐、学生课间餐、营养餐、午餐等工业化生 产装备； 发展各种休闲膨化食品加工设备。 中式快餐盒饭生产线 中央厨房视频 /show_432.htm 中式快餐盒饭生产线的设备 4 4、果蔬保鲜与加工设备、果蔬保鲜与加工设备 发展果蔬分级技术与装备； 高得率的鲜榨果汁技术和设备； 节能的浓缩技术和设备； 速冻及脱水技术与设备； 发展分离和提取果蔬资源（尤其是皮、籽等废弃物 ）中功能成分的技术与设备。 5、乳品加工机械 开发的重点： 原料奶的自动质检、检测仪器，低温预处理有关设备， 原料奶的贮藏设备，专用鲜奶检测仪器； 大中型乳品生产线实现微机自动化。 提高和完善均质机的技术性能和质量水平； 鲜奶生产的超高温瞬时杀菌设备、灭菌奶的无菌灌装设备 及其与UHT设备的成套化； 牛奶的分离技术和设备； 高效率、低能耗的多次蒸发器； 奶粉二次干燥设备，大型奶粉生产线，小型奶酪加工设备 。 6、肉类加工设备 大力发展熟肉制品和方便肉食品的加工设备，同 时也要大力发展冷冻肉、分割肉、小包装肉等加工和 包装设备。 发展畜、禽屠宰的内脏、血、皮、骨、毛和各种 腺体等的综合利用技术与设备，应用分离、提纯新技 术，开发功能性、生理活性物质的加工设备。 7、饮料加工设备 国产饮料机械基本能满足饮料加工业的一般要求， 尚不能完全满足饮料工业发展的需要。与发达国家相比 ，存在产品规格不全、成套性差、大型成套设备少、自 动化水平不高、先进技术应用不多等差距。 今后应加强目前缺门短项的单机（如浓缩、杀菌、 香味回收等）新产品开发，加快新技术的应用，提高设 备的可靠性、稳定性。 8、无菌包装设备 无菌包装诞生于20世纪40年代，应用于60年代， 发展于70年代，到90年代中，国外已有数十家生产各种 无菌包装设备的公司，目前，国外发达国家的液体食品 包装中，无菌包装已占65以上，且每年以超过5的 速度增长。 我国的无菌包装技术起步于70年代，到80年代末90 年代初迅速地发展起来，从最初的引进国外成套无菌设 备生产线及包装耗用材料到自主研究开发，我国的无菌 包装技术经过了从无到有，并逐渐走向成熟的过程。 三、食品加工业中高新技术配套装备的研究 1 1、冷杀菌技术、冷杀菌技术 美国食品与药物管理局（FDA）1995年7月通过了 Coolpure公司的冷杀菌法，该法适用于液态或可泵送食 品的杀菌，采用短时高电压脉冲杀灭液体和粘性食品中 的微生物。 冷杀菌技术包括物理冷杀菌和化学冷杀菌。 近年来发展较快的物理冷杀菌技术包括：超高压杀 菌、脉冲电场杀菌、脉冲磁场杀菌、电子射线杀菌、强 光脉冲杀菌等。 目前有关冷杀菌的机理研究较多，开发了不少不