食品工厂机械与设备思考题答案(终极版).doc

食品工厂机械与设备第二章 物料输送设备3. 食品厂通常采用哪些类型的泵输送液体食品原料？它们的适用场合如何？（1）离心泵：常用于低粘度液料（包括工艺用水），液体介质（如热水、冷水、冷冻盐水等）输送。（2）螺杆泵：常用于高粘度粘稠液体及带有固体物料的浆料的输送。（3）齿轮泵与罗茨泵：两者都属于会转型容积泵，常用于输送粘稠物料，调高流体压力或作计量泵用。（4）水环泵：常用的真空设备，也作为物料输送泵，如果酱、番茄酱等带有块粒的料液。4. 气流输送与流送槽输送系统有何异同点？答：相同点：都是将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送设备。不同点：气流输送：源动力是气流的动压或静压。物料要求散粒物料，如面粉、大米、糖、麦芽。流动槽输送：源动力是水力。物料要求是块状或颗粒状，可与水分离5试比较碟阀、球阀、塞阀和座阀的特点与适用场合。碟阀：结构简单、体积小、体重轻，只由少数几个零件组成；蝶阀处于完全开启位置时，对流体所产生的阻力很小，且具有较好的流量控制特性；卫生级蝶阀在全开状态清洗时不存在死角。一般作直通截止阀用。特适用于剪切敏感流体产品， 如酸乳和其他发酵乳制品的输送管路。球阀：开关轻便，体积小，口径范围大，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态。从清洁角度看， 它的卫生性不如蝶阀，因为在全开状态下，阀芯球面不能被清洗液冲洗到。适用场合与蝶阀类似。三通型球阀可用于需要改变流体输送流向的场合。塞阀：塞子可方便地从阀体上取出。 适用场合：罐器的放料口座阀：密封性好适用场合：流路第三章 清洗机械与设备1.分析讨论水果加工过程中，哪些对象宜用机械方式进行清洗？至今为止，食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原料、包装容器和加工设备三大类。针对果蔬原料清洗的器械：滚筒式清洗机、鼓风式清洗机、刷洗机和刷果机；针对包装容器清洗的器械：洗瓶机（双端和单端式全自动洗瓶机）、洗罐机针对加工设备清洗的器械：CIP系统（就地清洗或现场清洗）。 加工场所和生产人员：都会带有污染物和微生物。因此生产前必须清洗。2.结构上，可从哪些方面对自动洗瓶机进行分类按机械化程度可分为：半机械化、机械化、全自动洗瓶机。按瓶子在设备中的行进方式分为：回转式和链带载运式。全自动洗瓶机中，按瓶子在机内走向分单端式和双端式。3.举例分析讨论不同类型果蔬宜采用的清洗机的形式。答：（1）滚筒式清洗机，适合质地较硬、块状的清洗机，常用于甘薯、马铃薯、生姜等的清洗。（2）鼓风式清洗机一般采用链带式装置输送清洗的物料，链带可采用辊筒式承载番茄，金属丝网带载送块茎，叶菜类原料，装有刮板的网孔带（用于水果类原料）。（3）刷果机用于对柑橘类水果进行表面泥沙污物的刷洗。4.试对一条食品加工线CIP清洗进行分析，哪些需要喷头，哪些不需要。CIP系统通常由清洗液贮罐、加热器、送液泵、管路、管件、阀门、过滤器、清洗头、回液泵、待清洗的设备以及程序控制系统组成。其中必要的有清洗液罐、加热器、送液泵和管路等。喷头根据需要选配用于清洗贮罐、贮槽和塔器的清洗。例：饮料包装生产线，贮存饮料的罐清洗需要喷头第四章 分选分离机械与设备1.简述各种分选机械设备的原理、特点及自动化程度。答：（1）筛分式分选机械设备：原理：根据物料几何形状及颗粒差异，用带有孔眼的筛面对物料进行分选。特点：分级效率高，生产能力强，无冲击现象，损伤小，分级准确，自动化程度高。（2）基于力学的分选机械：原理：根据物料颗粒力学特性进行物料分选。特点：分级精度高，调整方便，结构复杂，自动化程度一般，有的不易实现。（3）光电原理分选机械：原理：根据个体物料大小、颜色来进行物料分选。特点：机械损伤小，准确度和传输系统的速度有关，自动化程度较高，易实现。（4）金属及异杂物识别机械 自动化程度低4.简述布赫榨汁机、螺旋压榨机和带式压榨机结构特点、工作原理、适用场合结构特点工作原理适用场合布赫榨汁机 可获得低混浊天然纯果汁的尼龙滤绳组合体挤压时汁液经滤绳过滤后进入绳体沟槽，沿绳索流至贮汁槽，然后挤压面复位，绳索重新逐渐伸直。由于绳索的运动使浆渣松动，破碎，然后再次挤压。 仁果类、核果类、浆果类、某些热带水果、蔬菜类螺旋压榨机 结构简单，螺杆在长度方向（从进料口向出料口方向）随着螺杆内径增大而螺距减少物料在螺旋推力作用下沿轴向向出渣口移动，由于螺距减小螺旋内径渐大，对物料产生预压力。然后逐渐调整出闸口环形间隙，以达到榨汁工艺要求的压力。要求汁液澄清度不高的果汁生产带式压榨机 两条同向、同速回转运动的环状压榨带及驱动辊、张紧辊、压榨辊借助压榨辊的压力挤出位于两条压榨带之间的物料中的汁液 卫生程度较高的车间7.举两例在一条食品加工线上包含三种不同类型分离设备的食品加工过程例子果汁生产（果蔬分级机挑选原料，金属探测，压榨机械榨汁，过滤装置过滤杂物）提取乳清蛋白工艺(牛乳经双联过滤器除初乳中的杂质，在乳中加入凝乳酶发酵使蛋白质凝固与乳清分离，用离心过滤机分离乳清，最后用压力式膜分离超滤机回收乳清中的乳糖得到纯净乳清)第五章 粉碎切割机械1.讨论各种粉碎机所适用的处理对象，要求的原料粒度及可得到的出料粒度范围。答：种类处理对象原料粒度要求出料粒度范围锤击式粉碎机薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类及各种饲料的粉碎粉碎比可在很大范围内变化80目销棒（齿爪）式粉碎机谷物粉碎产品粒度小且均匀立式环形喷射气流粉碎机食品物料熔点较低或不耐热进料粒度要求不严格0.20.5 m对冲式气流粉碎机0.510 m2.简述磨粉机的主要构成部分,并说明单式磨粉机与复式磨粉机的区别答：辊式粉碎机主要有六个部分组成：磨辊、喂料机构、轧距调节机构、传动机械、磨辊清理装置和吸风管。区别：单式辊式磨粉机有一个独立工作单元，复式辊式磨粉机有两个独立工作单元。磨辊在单式辊式磨粉机内呈水平排列，在复式辊式磨粉机内可呈水平排列也可呈倾斜式排列。4.比较讨论普通球（棒）磨机、振动磨及搅拌磨三者在结构及作用原理方面的异同。答：相同点：结构上：三者都有圆柱形筒体，里面装有研磨介质原理上：都是借助处于运动状态，具有一定形状、尺寸的研磨介质所产生的冲击、摩擦、剪切、研磨等作用力使物料颗粒破碎。其粉碎效果受磨介的尺寸、形状、配比及运动形式、物料的充满系数、原料粒度的影响。不同点：球磨机的主要工作部件是筒体、端盖、轴承、大齿圈，振动磨的主要工作部件是磨筒、振子、弹簧，搅拌磨的主要工作部件是搅拌器、带冷却夹套的立桶、磨介、分离器和输料泵等。原理上：1.球磨机是由电动机带动大齿圈使筒体缓缓转动。当筒体转动时，研磨介质随筒体上升至一定高度后，呈抛物线抛落或呈泻落下滑。在运动过程中，物料收到钢球的冲击、研磨而逐渐粉碎。2.振动磨是由振动装置使振动磨筒体从而使筒内的球形或棒形研磨介质作高频振动，这种磨介振动产生的冲击、摩擦和剪切作用力，可实现对物料颗粒的超微粉碎，同时还能起到混合分散的作用。3.搅拌磨是在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、摩擦冲击和挤压等作用力将浆料颗粒粉碎。5.讨论各种切割机所用刀片的形式及切片原理刀片形式切片原理切片机定刀片原料以一定速度（约260r/min）回转的叶轮带动料块作圆周运动，使得料块在离心力作用下被抛向机壳内壁，此离心力可达到其自过程身重量的7倍，使物料紧压在机壳内壁并与固定刀片作相对运动，此相对运动将料块切成厚度均匀的薄片，切下的薄片从排料槽卸出。切丁机定刀片、圆盘刀、横切刀 同上切段机6.简述果蔬切丁机与肉用切丁机的工作原理果蔬切丁机：原料经喂料斗进入离心切片室内，在回转叶轮的驱动下，因离心力作用，迫使原料靠紧机壳的内表面，同时回转叶轮的叶片带动原料在通过定刀片处时被切成片料。片料经机壳顶部出口通过定刀刃口向外移动。肉用切丁机：原料肉块由活塞以稳定的速度强制压向进料口，顺序受到纵横刀栅的切割而成条束，最后有切断刀片切制出肉丁7.查阅相关资料，了解绞肉机与斩拌机在肉类加工中的应用场合绞肉机：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斩拌机：肉（鱼）制品的加工，其功能是将原料肉切割剁碎成肉（鱼）糜，并同时将剁碎的原料肉（鱼）与添加的各种辅料相混合，是加工乳灌肠制品和午餐肉罐头的关键设备之一。8.举例说明各种破碎机和打浆机在不同果蔬加工中的使用情况水果破碎机 鱼鳞孔刀式破碎机：苹果、梨，不适用于过硬物料（如红薯、土豆）。齿刀式破碎机：适合于大型果汁厂使用。锤式水果破碎机械：新鲜果蔬物料水果磨碎机：甘蔗、菠萝心等纤维物料。打浆机： 单道打浆机：核果类、浆果类、预煮软化后的仁果类等水果的去核及打浆分离 多道打浆机（打浆机组）：番茄酱的生产第六章 混合均质机械与设备1.分别举例说明液体搅拌设备、粉体混合设备、捏合设备在食品工业中的应用。 液体搅拌设备：促进物料的传热；促进溶解、结晶、浸出、凝集、吸附等过程的进行；促进酶反应的生化反应和化学反应的进行粉体混合设备：用于谷物混合、粉料混合、面粉中加辅料与添加剂、干制食品中加添加剂与调味粉及速溶饮品的制造等操作中，目的是使两种或两种以上的粉料颗粒通过流动作用，成为组分浓度均匀的混合物。捏合设备：用于面粉加水等调和成面团、蛋糕糊及口香糖糕的制备等。捏合操作的实质是固体与液体的混合操作。2.举例说明均质设备在食品工业中的应用乳、饮料在内的绝大多数的液体食品的悬浮（或沉降）稳定性都可以通过均质处理加以提高，从而改善此类食品的感官品质。例子：雪糕及冰淇淋的制作生产工艺中，应用均质机对物料进行均质可以使产品具有细腻均匀的质构。5.对比讨论高压均质机与胶体磨的特点及适用对象答：高压均质机：它的最大压强是其最重要性能之一，主要由其结构强度及所配备的电机功率所规定。属于较贵重的液体食品处理设备，主要部件是均质阀。可用于加工很多食品。胶体磨：以剪切作用为主的均质设备。主要用于黏度较大料液的均质处理。只有均质压力大于20MPa的产品才适合用胶体磨进行处理。即胶体磨通常适用于处理较黏稠的物料。胶体磨的能量水平小于均质机，因此即使是黏稠物料，也并非都适合用胶体磨进行处理。6.可利用哪些设备提高水粉混合料的混合均匀度?水粉混合机: 提高效率因素（参考）：增加搅拌时间，使用粘结剂。静态混合机:搅拌混合与捏合机械:第七章 热交换热处理机械与设备1.举例说明间接式热交换器在食品加工过程中的应用。管壁式：（1）盘管式热交换器：冷库中的冷排管和盘管式冷凝器；乳品加工业用盘管式热交换器作奶油、炼乳等高黏度制品的加热或冷却；用作超高温灭菌器的加热器。（2）列管式热交换器：用于预热器、加热器和冷却器，在冷冻系统中可以用作冷凝器和蒸发器。板壁式：（1）板壁式热交换器：用于乳品和蛋白的高温瞬时杀菌和超高温杀菌；果汁加热、杀菌和冷却；麦芽汁和啤酒的冷却以及啤酒的杀菌。（2）旋转刮板式热交换器：用于黏稠、带颗粒、热敏性的物料加工，如人造奶油、冰淇淋等的生产；也可用于黏稠物料蒸发浓缩时的加热器；黏稠物料的超高温瞬时杀菌的加热器。4.挤压机内的挤压、剪切作用是如何形成的？它们与螺杆结构的关系如何？答：依靠螺杆和机筒对物料的摩擦来运输物料和形成一定压力，利用螺杆挤压产生压力和剪切力。挤压机的螺杆多为组合式，将起强化、剪切、混炼效果的不同揉搓元件按照一定组合方式套在同一轴上。第八章 浓缩设备1.液体食品物料可用哪些类型的设备浓缩？最常用的是哪些类型？答：液体食品物料可用真空浓缩设备、冷冻浓缩设备和膜浓缩设备等。其中最常用的是真空浓缩设备。2.真空蒸发浓缩设备一般由几部分构成？各部分起什么作用？常有哪些具体型式？答：真空蒸发浓缩设备主要由蒸发器、冷凝器及真空系统等构成。蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主体，由加热室与分离室两部分构成，食品料液在此受到加热发生汽化，产生浓缩液和二次蒸汽。蒸发器可分为夹套式蒸发器、盘管式蒸发器、外加热式蒸发器、长管式蒸发器、刮板式蒸发器、板式蒸发器、离心薄膜蒸发器。进料缸用于稀料液的缓冲暂存。泵分为三类：物料泵、冷凝水排放泵、真空泵。浓缩液的出料由物料泵抽吸完成，冷凝水排放泵用于排除负压状态加热器中加热蒸汽产生的冷凝水，真空泵为蒸发系统提供所需的真空度和排除系统中产生的不凝性气体。冷凝器对系统产生的二次蒸汽冷凝，同时使其中的不凝结气体分离，以减轻后面真空系统的负荷，维持系统所要求的真空度，分为间接式冷凝器和直接式冷凝器。间接式热交换器对稀料液进行杀菌或预热。3.需回收溶液中的芳香成分，真空蒸发浓缩设备的冷凝器应采用什么型式？对于需要回收芳香成分的料液，则需要采用间接式冷凝器第九章 干燥机械与设备1.请举三个对流式干燥机在食品工业中应用的例子。答：（1）厢式干燥器在食品工业上常应用于长时间干燥的物料，数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果，蔬菜，香料等。（2）洞道式干燥机在食品工业应用于大批量果蔬产品如蘑菇，葱头，叶菜等的干燥。（3）网带式干燥机在食品工业应用于