《食品机械与设备》绪论.ppt

1、食品机械设备：一是食品生产对机械设备的基本要求；二是食品机械的分类；第四，我国食品机械的发展方向；一、食品生产对机械设备的基本要求；任何机械设备在生产中的普及和使用程度首先取决于其技术经济指标，食品机械也不例外。总之，我们的要求是以最低的成本制造最合适的食品工厂生产设备，并使用这些生产设备以最低的成本制造最合适的食品。(1)技术经济指标一般有以下五项：单位生产能力。指机器和设备生产食品的能力。消费系数。机械设备生产单位重量或单位体积产品所消耗的原材料和能量。设备价格。行政费用。包括人工工资、维护和检修费用等。产品总成本。它是生产中所有经济效应的综合反映。(2)结构要求。机械结构的目的是满足功能

2、要求。就结构而言，必须满足食品技术的要求。技术的先进性和适用性是考虑一台(套)食品机械的研究和设备的主要因素。2.卫生要求是食品机械区别于其他机械的基本特征之一。食品污染有两个方面：有毒物质的污染，包括各种有毒化合物和重金属离子。有害病原微生物的污染。食品机械分类为了系统地掌握食品机械设备，加强食品企业的管理，必须对其进行科学分类。我国国家标准(GB7635-87)对食品机械的分类做出了相关规定，并将其分为普通食品机械和特种食品机械两大类。1.通用食品机械。包括食品泵、离心机、过滤器、均化器、混合器、破碎机、压榨机、分离器、干燥器、清洁器、热交换器、浓缩和蒸发设备、脱气器、消毒器、食品容器等。

3、2.特殊的食品机械。它是根据特殊食品技术的要求而专门设计或选择的一组机械。这些技术往往不是由一种机械能完成的，它包括多种机械，所以我们就不一一描述了。食品机械设备常用材料(1)通用材料要求(1)机械性能主要包括机械强度、弹性强度和硬度。在稳定性计算或动载荷的情况下，弹性强度是设计的主要依据。硬度表示材料的耐磨性和切割的可能性。2.耐腐蚀性。在食品生产中处理的材料通常对金属材料有腐蚀性，其中一些是酸、碱和食盐。在设计食品机械时，材料的耐腐蚀性往往在选择材料时起着决定性的作用。机械设备的耐腐蚀性取决于：(1)材料的化学性质和表面状态。(2)物料介质的类型、浓度和温度。材料的腐蚀速率可用失重速率K(

4、g/m2h)或腐蚀速率Ka(mm/年)表示。3.物理属性。主要物理性能有密度(kg/m3)、热导率(kcal/mh)、比热c(kcal/kg)、熔点hm(m)、线膨胀系数(1/)、热辐射谱、磁性、表面摩擦特性、附着力等。在不同的应用中，应该要求材料具有不同的物理特性。4.制造工艺材料的制造工艺性能非常重要，否则设计的零件很难加工甚至不可能加工。例如，焊件应具有良好的焊接性能，高精度零件应具有良好的切割性能。(2)食品机械设备的金属腐蚀。电化学腐蚀不同的金属有不同的电极电位。金属或合金在电解质溶液中形成原电池，一些金属以离子的形式溶解在电解质中，形成电化学腐蚀。例如，如果碳钢在水中用作电池，铁素

5、体的电极电势低于渗碳体的电极电势，并且它具有强电负性，即阳极和渗碳体是阴极。电子从铁移动到Fe3C，从而形成Fe2，引起腐蚀。碳钢在水中的腐蚀方程可以表述为：2Fe2 Fe2 4e- 4e- 2H2O4OH-整个过程可以写成：2Fe2 H2O 2fe(oh)2，2，浓度腐蚀，同一种金属浸入不同浓度的溶液中也会形成不同的电位。在这种电池中，与稀溶液接触的电极具有很强的负电性，而与浓溶液接触的电极具有很强的正电性。例如，一个开放的容器将形成一个氧浓度电池。氧在靠近液体表面(可以是阴极)处的溶解度较高，而远离液体表面(可以是阳极)处的氧浓度较低。电子从阳极转移到阴极，在贫氧区和富氧区的界面上形成腐蚀

6、。3.化学腐蚀意味着化学反应。(3)常用金属材料，主要指与食品材料和介质接触的部分，有两个要求：一是对食品无害，不污染食品；二是不会被材料介质腐蚀损坏，从而延长使用寿命。1、铜及铜合金，(1)纯铜：紫红色，故称铜墙。特点：导热系数特别高(338千卡/小时)，常用作制造各种热交换器的导热材料。铜壁具有良好的冷压和热压加工性能，对多种食品有很高的耐腐蚀性，耐大气和淡水腐蚀，对中性溶液和低流速海水有很好的耐腐蚀性，对一系列有机酸和各种醇类有很好的耐腐蚀性，对氢氧化钠有很好的耐腐蚀性。当处理介质中存在氨、硫化氢和氧化物时，紫铜的腐蚀加速，而无机酸、硫和硫化物形成强腐蚀性的紫铜。(2)铜对食品的影响：铜

7、完全不适合制造和保存乳制品。当牛奶中的铜含量达到1.5ppb(十亿分之一)时，牛奶会有一种令人不快的味道，奶油很快就会变臭，加热时氧化作用会增强。铜对维生素c有很大的影响。(3)注意：用铜制造设备时，尽量避免与其他金属接触，以免产生电流效应。(4)可铸性：紫铜的可铸性不好，一般不用于铸件。然而，通过添加其它金属形成的合金可以具有良好的铸造性能。(5)铜合金：常用的铜合金有青铜和黄铜，青铜的调整成分有锡、铝、锰、硅和铁。黄铜主要采用硅黄铜，具有良好的铸造性能、冷热冲压性能和良好的焊接性能。铜管、铜塑复合水管、铜管、铜热交换器、铜热交换器、2、铝及铝合金。(1)铝具有比重小、热导率高(175千卡/

8、小时)、冷热冲压和焊接性好的特点，但机械性能和铸造性能差，切削加工差，允许工作温度低于150。铝有很好的耐腐蚀性，因为有一层白色无毒的Al2O3氧化膜，在大气中有很高的耐腐蚀性，所以在含硫化物的水中也会腐蚀，铝和铝合金在海水中相当稳定。例如，在许多有机酸中，如乙酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、脂肪酸等。而在酸性果汁和葡萄酒中，铝和铝合金的腐蚀较弱，除了草酸和甲酸。铝在各种无机酸和碱溶液中被迅速破坏。3.碳钢和铸铁的耐腐蚀性和稳定性较差，在大气中容易生锈，并且不太可能与腐蚀性食品介质直接接触。它们通常用于承受载荷的机械设备结构、传动部件等。并且表面需要用油漆或润滑油生锈。铁对人体无害，但会

9、污染食物的颜色，食物中铁的含量是有限的。不锈钢广泛应用于食品机械中，因为它能抵抗几乎所有食品介质的腐蚀，并能获得高表面光洁度，完全满足食品对机械设备的卫生要求。(1)铁和铬不锈钢铁和铬是各种不锈钢的基本成分，不锈钢中的铬含量为12-28%。(2)铁铬镍不锈钢品种繁多消除晶间腐蚀的最佳方法是在铬镍钢中加入适量的钛或铌。钛、铌和碳之间的亲和力大于铬，因此它可以保护铬不与碳结合，碳被称为稳定钢。此时，不锈钢被称为1Cr18Ni9Ti。(4)铁-铬-镍不锈钢的成分食品机械中最广泛使用的焊接结构钢1Cr18Ni9Ti由碳0.12%，硅0.8%，锰0.7%，硫0.039%，磷0.03%，铬17.19%，镍8.10%，钛0.8%，不锈钢管和配件组成。食品机械的设计、制造、研究和使用水平很低。为了适应国民经济发展的需要，我们必须重点引进新技术，研究开发适合我国票证置换的新机器，努力完成老产品的技术改造和升级，有目的地开展一些基础理论研究。未来食品机械的研发应重点解决以下问题：1 .食品机械设备标准化、系列化和通用化的研究与推广。新技术、新结构、新材料的研究与应用。3.开发儿童小食品、大众食品和快餐方便食品的机械和生产线可以提高生产率和降低成本。微机和程序控制在食品生产线和单机开发中的应用。改善食品机械设备的卫生条件，探讨