食品机械重点章节

1、-2009级食科系（解释权16#406）,三食品加工对机械设备的基本要求 力求用最低的成本造出最合用的食品生产机械设备，并能用这些机械设备以最低的成本制造出最合乎要求的各种食品。,食品机械与设备,（一）技术经济指标 1单位生产能力 2消耗系数 3设备价格 4管理费用 5产品总成本,机械设备生产每单位重量或单位体积的产品所需消耗的原材料及能量。,生产某种食品的速率,一切经济效果的综合反映，也是食品厂选用机械的基本出发点,劳动工资、操作维护及检修费用等,（二）设计要求 1满足既定的食品工艺要求，反映工艺的适用性和先进性 2机器结构的合理性、可靠性和耐久性 3机器的能耗 4卫生要求,按工作原理和结构

2、特征分为：,泵,真空吸料装置,离心泵 螺杆泵 齿轮泵,第三章 食品输送机械与设备第一节 液态食品输送机械,（二）主要部件 1、叶轮： 开式叶轮、半闭式叶轮、闭式叶轮 2、泵壳：内有一个截面逐渐扩大的蜗形通道，有的在叶轮和泵壳间安装一固定的导轮。 3、轴封装置 工作原理看课本吧,二、螺杆泵,单螺杆 双螺杆 多螺杆,卧式 立式,（二）结构 主要部件：转子（螺杆）和定子（螺腔）,封闭腔,螺杆和橡皮套,三、齿轮泵,按啮合方式分：,按齿轮形状分：,（二）结构,1 吸入腔 2 主动齿轮 3 排出腔 4 从动齿轮 5 泵盖,第二节 固体物料输送机械,一、带式输送机（一般了解） 二、斗式提升机 三、螺旋输送机

3、（一般了解） 四、气力输送装置,一、带式输送机 （一）特点 应用最广泛的一种，用于块状、颗粒状物料及整件物料的水平方向或倾斜方向的运送,（二）带式输送机的组成,1.输送带 2.机架和托辊 3.驱动装置 4.张紧装置 5.卸料装置,橡胶带、钢带、钢丝网带、塑料带、帆布带、板式带,有单辊式和多辊组合式,上托辊（载运托辊）,下托辊（空载托辊）,重锤式、螺杆式和压力弹簧式,途中和末端抛射,传递动力,二、斗式提升机,按输送物料的方向分 按牵引机构的不同分 按输送速度分,倾斜式,垂直式,皮带式,链条式,低速,高速,双链式,单链式,（一）结构和工作原理 a.倾斜斗式提升机,b.垂直斗式提升机,装料和卸料方式

4、 a.装料方式,挖取式,撒入式,b.卸料方式,离心重力式,重力式,离心式,（二）主要构件 1.畚斗(料斗) 2.牵引件,深斗,浅斗,尖角形斗,三、螺旋式输送机,属于直线型连续输送机械，适用于需要密闭运输之物料 根据输送形式分为,水平螺旋输送机,垂直螺旋输送机,四、气力输送装置,运用风机（或其他气源）使管道内形成一定速度的气流，达到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。,（一）气力输送原理,沉降速度vt： 粒子在静止流体中自由下落，最终达到匀速沉降时粒子的速度称为沉降速度，即作用与粒子的重力、浮力、阻力之和为零时的速度。 悬浮速度va： 当粒子的绝对速度为零时，即粒子在气流中保

5、持静止或悬浮状态时的气流速度。 二者关系：vt = va ，但方向相反。,按基本原理分为悬浮输送和推动输送。,（二）气力输送的类型,悬浮输送,吸送式,压送式,混合式,（三）主要部件,1.供料器 2.输送管 3.分离器 4.除尘器 5.卸料器 6.风机：动力源,吸嘴、固定式受料器,旋转式、喷射式、螺旋式和容积式,离心式 容积式,旋转叶轮式,离心式 袋式,吸送式,压送式,第四章 食品清理和分选机械与设备,分选方法 1 按物料的宽度分选、分级 2 按物料的长度分选、分级 3 按物料的密度分选、分级 4 按物料的流体动力特性分选、分级 5 按物料的电磁特性分选 6 按物料的光电特性分选、分级 7 按物

6、料的内部品质分选、分级 8 按物料的其他性质分级,第一节 食品原料的清理机械 第二节 振动分选机械 第三节 形状分级机械与设备 第四节 光电分选分级机械与设备 第五节 其他分选技术与设备,（三）除铁机（磁力除铁机） 主要工作部件：磁体 磁体分永磁式和电磁式 磁选设备分永磁溜管、胶带式除铁机和永磁滚筒,1.永磁溜管,永久磁铁装在溜管上边的盖板上。每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。工作时，散料从溜管上端流下，磁性物体被磁铁吸住。,2.永磁滚筒,永磁滚筒主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和变速机构等组成。 磁芯圆弧表面与滚筒内表面间隙小而均匀。,第二节 振动分选机械,筛分机械是一种根据颗粒的粒度及粒形

7、，利用带孔眼的筛面对物料进行分选的机器。 自动分层现象（离析现象）： 密度小、颗粒大而扁、表面粗糙的物料浮在上层，密度大、颗粒小而圆、表面光滑的物料位于下层，中间层为混合物料。,一、振动分选机械的基本知识,（一）筛分效率 筛分效率：实际过筛量与理论过筛量之比。,物料组成（理论值）：,粗粒A筛上成分,细粒B筛下成分,A筛余物,B筛过物,实际结果（实际值）：, 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。,（二）筛面组合 1.筛余物法：先提细粒后提粗粒

8、 2.筛过物法：先提粗粒后提细粒 3.混合法：综合二者的优点,三、筛面运动方式,(一)静止倾斜筛面 (二)往复振动筛面 (三)垂直圆运动筛面 (四)平面回转筛面 (五)滚动旋转筛面,六、滚筒分级筛,（一）工作原理和特点 （二）主要构成 1、滚筒 2、支承装置 3、收集料斗 4、传动装置 5、淸筛装置 其主要构件是圆柱形筒状筛，收集料斗设在滚 筒下面，料斗的数目与分级的数目相同。,滚筒式分级机的主要性能参数,圆筒筛式分级机示意图,串列式,并列式,同轴式,第三节 形状分级机械与设备二、颗粒形状分级设备,（一）碟片式精选机,工作情况,碟片的袋孔,1分离大麦和燕麦的袋孔 2分离荞子的袋孔,（二）滚筒式

9、精选机 窝眼筒精选机 依据颗粒的长度分选 工作部件：窝眼筒,窝眼筒,结构示意图,种子分级,种子清选,1窝眼筒 2承种槽 3短物料螺旋输送器 4长物料螺选输送器,第四节 光电分选分级机械 与设备（了解）,一、基本原理 利用紫外、可见、红外等光线和物体的相互作用而产生的折射、反射和吸收等现象，对物料进行非接触式检测的方法。,第五节 其他分选技术与设备 一、螺旋精选器（抛车） 从长颗粒中分离出球形颗粒,进料斗,放料闸门,内抛道,外抛道,挡板,隔板,出口管道,四、人工嗅觉检测系统,（一）基本组成 人的嗅觉系统：嗅觉细胞、嗅觉神经网络和大脑 电子鼻：传感器阵列和数据处理分析器,1、气敏传感器与气敏传感器

10、阵列“心脏” 金属氧化物型半导体传感器（MOS） 有机导电聚合物传感器（CP） 质量传感器（石英晶体谐振传感器和声表面波传感器SAW） 金属氧化物半导体场效应管传感器（MOSPET） 红外线光电传感器（IR）,2、数据处理分析器 （二）应用 （三）发展方向,第五章 食品粉碎机械与设备,第一节 食品粉碎理论 第二节 干法粉碎机械与设备 第三节 湿法粉碎机械与设备 第四节 食品切分机械与设备 第五节 果蔬破碎机械与设备,第一节 食品粉碎理论,一、粉碎的基本概念 粉碎：用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。 粒度：物料颗粒的大小。 块状物料：三维尺寸（长宽高） 片状物料：厚度

11、粉料类：颗粒个体直径或所通过筛孔的规格 浆料类：目数 茎秆叶类碎段：碎段长度,根据被粉碎物料和成品粒度的大小分：,粉碎前后的粒度比粉碎比（粉碎度） 粉碎比:i=D0/ Di,粉碎前颗粒平均直径,粉碎后颗粒 平均直径,粉碎操作工艺 按物料通过粉碎区的方式分:自由（重力作用自由落下）与滞塞（出口设置拦截物） 粉碎工艺 按物料在被粉碎过程中的状态分:干法（始终呈干燥松散状态）与（湿法悬浮于液态载体中） 粉碎工艺 按整个粉碎操作流程的工序配置划分:开路与闭路粉碎工艺,不配置专门控制成品粒度的设备,设置分选装置控制成品粒度,三、粉碎能耗假说,（一）表面积假说：能耗与表面积增长成正比超微粉碎和微粉碎 （二

12、）体积假说：能耗与体积成正比粗、中碎 （三）裂缝假说：能耗与裂缝长度成正比粉碎物粒度1-10mm （四）粉碎能耗的统一公式,第二节 干法粉碎机械与设备,一、粗碎机械 （一）冲击式粉碎机 1.锤片式粉碎机,按主轴布置形式分为: 卧式粉碎机 切向喂入式 轴向喂入式 径向喂入式 立式粉碎机 筛片所对应的圆心角-筛片包角 筛片包围形式:同心圆、偏心圆和水滴形,锤片式粉碎机结构形式,1进料斗.2转子辐板.3锤片.4筛片.5出料口,锤片结构形式,矩形锤片,两端堆焊耐磨合金的矩形锤片,阶梯形锤片,两端有尖角的锤片,周边侧齿圆形锤片,组合式锤片,榔头式锤片,双棱形锤片,2.齿爪式粉碎机 主要工作构件:定齿盘和

13、动齿盘,（二）压碎机械 1.鄂式压碎机 主要部件：活动牙板和固定牙板 2.悬轴式锥型轧碎机（环动轧碎机） 主要部件：内圆锥体（轧头）、外圆锥体（轧臼）,四、超微粉碎机械,（一）胶体磨 （二）螺旋输送锤磨机齿形锤头 （三）摩擦型碾磨机两个圆盘 （四）气流粉碎机（流能磨、自我粉碎机） 1、常见气流粉碎机种类 2、特点,超音速喷射式超微粉碎机,第五节 果蔬破碎机械与设备,一、葡萄破碎除梗机,二、果蔬打浆机 （一）结构和工作过程,（二）主要部件及其作用 1、螺旋推进器 2、破碎桨叶预破碎 3、刮板进一步破碎 刮板在主轴上呈螺旋线安装，与轴线的夹角导程角 4、筛筒,三、榨汁机,（一）螺旋式榨汁机 1、结

14、构和工作过程,传动装置,离合手柄,压力调整手柄,料斗,机盖,圆筒筛,环形出渣口,轴承盒,压榨螺杆,出汁口,汁液收集斗,机架,2、主要零部件结构,圆筒筛 压榨螺杆 螺杆螺距沿进料口向出料口方向逐渐减小,螺槽深度也逐渐变小. 压缩比：进料端第一个螺旋槽的容积与出渣口最后一个螺旋槽容积之比,一般可达20：1。 两次挤压工艺：第一段为喂料螺旋，第二段为压榨螺旋，两段螺旋转向相反。 调压装置 挤压力取决于出渣口螺杆的顶锥部与筛筒形成的环形间隙,带式连续榨汁机,（二）活塞式榨汁机,（一）食品加工中典型的两大类混合物 1、连续相为液体 分散相为固体悬浮液 分散相为液体乳浊液 分散相为气体泡沫液 2、连续相为

15、气体（气溶胶） 分散相为固体烟、尘 分散相为液体雾,第六章 食品分离机械与设备,（二）根据物系不同，分离方法分两类： 1、扩散式分离 蒸发、蒸馏、干燥结晶吸收、萃取、沥取沉淀吸附离子交换等电位聚焦气体扩散、热扩散、渗析、超滤、反渗透 2、机械分离 过滤、压榨沉降磁分离静电除尘、静电聚结超声波分离,第一节 过滤机械 第二节 离心机械 第三节 旋流分离机械 第四节 溶剂萃取设备 第五节 膜分离设备 第六节 超临界流体萃取设备 第七节 分子蒸馏设备,第一节 过滤机械,过滤是以某种多孔性介质,在外力作用下使连续相流体通过介质的孔道时截留分散相颗粒,从而实现分离的操作. 一、过滤分离的工作过程 过滤 洗

16、涤 干燥 卸料,过滤介质,作用：用于促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。 要求： 具有多孔性，孔道大小应该能截留悬浮粒子。 具有足够的机械强度。 具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。 食品加工中所用的过滤介质除满足上述要求外，还应具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易于清洗消毒等特点。,常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为： (a)粒状介质：如焦炭、石砾、细砂、锯屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。此类介质用于过滤固相含量极少的悬浮液，例如水的过滤和糖的脱色等。 (b)织物状介质：是工业上广泛应用的一类，它包括耐腐蚀的不锈钢丝、铜丝或镍丝等织成的各种形式的金属滤布。也可用天然或人造纤维如：棉、

17、毛、合成纤维等编织成各种形式的非金属滤布。 (c)多孔固体介质：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不锈钢粉末。多做成板状或管状，耐腐蚀性好，孔隙小，强度高，常用于过滤含少量微粒的悬浮液，例如白酒、糖液。,助滤剂,在过滤前预覆在滤布上或添加在滤浆中以提高过滤速度的物质。 当过滤的固体颗粒极细或具有很大的压缩性时，过滤介质会很快被堵塞，所形成的滤饼的孔隙度变小，过滤层的渗透性大大降低，以至于过滤操作不能持续。为防止胶状微粒对滤孔的堵塞，常用助滤剂涂在滤布上或按一定比例均匀混合于悬浮液之中，一起进入过滤机过滤，以形成渗透性好、耐压缩的滤饼，保证滤液通畅流通。,种类：食品工业常用的助滤剂有硅藻土、活性碳

18、、石棉、锯屑等。 要求：助滤剂的表面应有吸附胶体的能力；颗粒细小、坚硬、不可压缩；能防止滤孔堵塞。,过滤操作中的推动力和阻力,推动力：指滤饼和过滤介质组成的过滤层两侧压力差， 常以作用在悬浮液上的压力表示。 通常工业上过滤中推动力的来源有四种： 1）悬浮液本身的液柱压力差，一股不超过50kPa，称 为重力过滤； 2）在悬浮液表面加压，一般可达0.5MPa，称为加压 过滤； 3）在过滤介质下方抽真空，通常不超过86kPa真空度， 称为真空过滤； 4）利用惯性离心作用，称为离心过滤。,过滤阻力,过滤阻力是随着过滤操作过程而变化的。 在过滤刚开始时，只有过滤介质的阻力。 随着过滤的进行，还有滤饼的阻

19、力。 这种阻力将随着滤饼的厚度的逐渐增加而增加，直至成为过滤中的主要阻力。 只有当采用粒状过滤介质，且悬浮液中含固体颗粒少时，滤饼的阻力才可忽略不计。,三、板框压滤设备 多块滤板和滤框交替排列,滤板和滤框多为正方形。 滤板作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道。 板面制成各种凸凹纹路。 板、柜的角部开设的小孔构成供滤浆或洗水流通的孔道。,滤板有洗涤板、非洗涤板和盲板三种结构： 洗涤板设有洗水进口；非洗涤板无洗水进口；盲板则不开设任何液流。,明流式板框压滤机过滤和洗涤过程,五、真空过滤机,（一）转鼓真空过滤机,过滤区,洗涤区,洗后吸干区,吹松卸料区,滤布再生区,滤液吸干区,真空转鼓过滤机的分配头,（

20、二）转盘真空过滤机,第二节 离心机械,一、离心分离原理与分类 （一）原理 离心过滤、离心沉降、离心分离三种 分离因数：物料所受离心力与重力之比值 （二）离心机的分类 按分离因数分：常速离心机、高速离心机和超高速离心机 按操作原理分：过滤式离心机、沉降式离心机和分离式离心机,按操作方式分类：间歇式、连续式 按卸料方式分类：人工卸料、重力卸料、刮刀卸料、活塞卸料、螺旋卸料、离心卸料、振动卸料、进动卸料 按转鼓主轴位置分类：卧式、立式 按转鼓内流体和沉渣的运动方向分类：逆流、并流 按分离工艺操作条件分类：常用型、密闭防爆型,第三节旋流分离机械,旋液分离器是利用离心力进行湿法分级的设备。 一、基本概念

21、与应用 旋流器：切向注入向下的外旋流和向上的内旋流,二、旋液器的基本结构及工作原理 构造：一个分离腔、一至两个入口和两个出口,旋液分离器和旋风分离器的比较,相同点： 原理相同： 都采用离心分离的方法除去内部杂质。 结构相同： 就单个分离器而言，其结构大致相同。,不同点： 用途不同： 旋液分离器用于从液体中分离固体杂质， 旋风分离器用于从气体中分离固体杂质。 设备体积不同： 旋液分离器由于用于液体分离，其密度较大，单个分离 器的体积较小； 旋风分离器由于用于气体分离，其密度较小， 分离器的 体积较大。 设备组装方式不同： 为了提高生产率，旋液分离器一般多个分离器并联使用， 而旋风分离器一般单个分

22、离器即可使用。,原理,一、超临界流体萃取的基本流程 二、超临界CO2萃取系统分类 （一）按分离方法分类 1、变压法：在溶质溶解度最大时的压力进行萃取，然后将压力调节至溶质在超临界相中的溶解度最小时分离。 2、变温法：在溶质溶解度最大时的温度下进行萃取，然后将温度调节至溶质在超临界相中的溶解度最小时分离。,3、变温变压法：通过温度和压力同时变化的方式分离 4、吸附法：采用吸附剂分离 5、水洗法：采用水洗涤吸收分离 （二）按萃取器的形状分类 1、容器型 2、柱形 （三）按操作方式分类,第七节 分子蒸馏设备,分子蒸馏技术是在很高的真空条件下，对物料在极短的时间里加热、气化、分离，以达到提纯的目的。

23、基本概念与原理：蒸发面与冷凝面的距离在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。,分子蒸馏原理图,MD-S80型刮膜式分子蒸馏试验装置图,1.进料瓶 2.电动机 3.蒸馏柱 4.轻组分收集瓶 5.重组分收集瓶 6.冷阱 7.增压泵(油扩散泵) 8、9.真空泵 10.恒温水浴 11.阀门,6 物料混合机械,第一节 概述 第二节 搅拌机 第三节 混合机 第四节 调合机 第五节 均质机,混合,搅拌,均质,第一节 概述,液液相,固固相,固液相,固液气相,借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将液滴碎化,借助于流动中的两种或两种以上物料在彼此之间相互散布,第二节 搅拌机,一、搅拌混合原理 （一)对流混合,（二） 扩

24、散混合,（三）剪切混合,二、搅拌设备,搅拌装置,轴与轴封,搅拌罐,搅拌轴,搅拌器,传动装置,罐体,附件,三、搅拌器,（一）搅拌器的类型和安装形式,小面积叶片高速运转的搅拌器,大面积叶片低速运转的搅拌器,涡轮式、旋桨式,框式、垂直螺旋式,安装形式 1.立式中心安装 2.底部安装 3.偏心式安装 4.旁入式安装 5.倾斜式安装 6.行星式安装,（二）桨叶与流型 液体流动规律总体特征简述为“流型”。液体搅拌时出现的流型可分成轴向流型、径向流型和混合流型三种。液流的流型取决于叶轮的几何形状、结构和运动速度，以及在容器内构件结构与配置等。,如：平直叶搅拌器（桨式、涡轮式、框式、锚式）属于径流型；螺旋面搅

25、拌器（旋桨式、螺杆式、螺带式）属于轴流型。,(a)轴向流型,(b)径向流型,（三）流型与特性曲线 （四）挡板与导流筒 （五）几何特性,六、搅拌器的构造 1.平桨式搅拌器 2.框式与锚式搅拌器 3.涡轮式搅拌器 4.旋桨式搅拌器 5.螺带式与螺杆式搅拌器 6.行星式搅拌器,平桨式、框式与锚式搅拌器的桨叶形状：,涡轮式搅拌器 叶片多而短，属于高速回转径向流动式搅拌器。叶片的形状：,旋桨式搅拌器 叶轮为螺旋桨结构，叶片呈扭曲状：,旋桨式搅拌器的结构：,1轴,2桨叶,3螺母,4键,（七）搅拌器的选择 1.按介质黏度选型：液体黏度是选型的首要依据。随着黏度的增高，搅拌器的选用顺序为旋桨、涡轮、桨式、锚式

26、和螺带式。 2.按搅拌过程和目的选型 （八）搅拌器的功率,混合容器按运动方式不同可分为：,固定容器式,旋转容器式,连续式,间歇式,间歇式,第三节 混合机,（一）结构和工作过程 基本结构：旋转容器、驱动转轴、减速传动机构和电动机等组成。 （二）类型,一、旋转容器式混合机,1.水平型圆筒混合机,2.倾斜型圆筒混合机,3.轮筒型混合机,4.双锥型混合机,1 进料口 2 齿轮 3 电机 4 出料口,5.V形混合机,1 原料入口 2 传动链 3 减速器 4 出料口,6.正方体型混合机,三、打蛋机（高速调和机）,结构和主要零部件,由搅拌器、容器、传动装置及容器升降机构组成。 搅拌器由搅拌头10和搅拌桨11

27、组成。,搅拌头,搅拌头由行星运动机构组成。 内齿轮1固定在机架上，转臂3随主轴5转动时，行星齿轮2在内齿轮1与转臂3共同作用下，既随主轴公转，又与内齿轮啮合形成自转，从而实现行星运动。 内齿轮齿数多于行星轮齿数，所以搅拌桨自转转速大于公转转速，也就是局部运动速度高于整体运动速度，且自转方向与公转方向相反。,搅拌桨叶的形状,第五节 均质机,食品均质机按构造分为高压均质机、离心均质机、超声波均质机和胶体磨。 一、高压均质机 （一）工作原理 1.剪切学说 2.冲击学说 3.空穴学说,从结构上可分成使料液产生高压能量的高压泵和产生均质效应的均质阀两大部分。 均质阀主要由阀座、阀杆和冲击环构成。,料液,

28、阀座,冲击阀,阀杆（阀芯）,均质产品,四、胶体磨均质机 由一固定的表面（定盘）和一旋转的表面（动盘）组成 立式高黏度物料 卧式低黏度物料,第八章 食品浓缩机械与设备,平衡浓缩,非平衡浓缩,蒸发浓缩,冷冻浓缩,常压蒸发,真空浓缩,升膜式浓缩设备,四、膜式真空浓缩设备,由加热室、分离室和循环管等组成。 料液在加热管中部沸腾汽化。在上部产生二次蒸汽，流速可达100l60/s。料液沿管内壁成膜状上升，并不断蒸发。 优点：占地少，传热效率较高，料液受热时间短，在加热管内停留1020s。 适于浓缩热敏、易起泡和粘度低的液料。缺点是一次浓缩比低，进料量需严格控制。,升膜式蒸发器动画,（二）降膜式蒸发器,利用

29、重力作用成膜，能蒸发粘度较大的料液，且受热时间短，适于热敏性强的物料； 料液的沸点均匀，有效温差较大，传热效果好，节约蒸汽。 蒸发管较长，沸腾泡沫易受热破裂，因此适于蒸发易生泡沫的物料； 清洗方便； 适于浓度较大，不易结晶、结垢的物料。 目前这类设备在乳品、果汁等食品工业中应用最广。,特点：,降膜式蒸发器动画,（三）刮板式蒸发器,有立式、卧式两类。 加热时间为23S。加热区域可分成几段，采用不同压力的蒸汽 特点：传热系数高，适于高粘度（最高达100Pa.s）的料液或含有悬浮颗粒的料液。,（四）离心式蒸发器,特点：结构紧凑，传热效率高，蒸发强度高 料液停留时间极短，约1s， 制品品质优良，能较好

30、保持原有色、香、昧和营养成分。 适于热敏性物料，是一种新型、高效的浓缩设备。 但对粘度大、易结晶的料液不适用，其结构较复杂，造价高。,单元操作：蒸发,原料液,完成液,加热蒸汽,冷凝水,二次蒸汽,（五）片式蒸发器,优点：蒸发时间很短，2s左右，液流分布均匀，不易结垢。传热系数高。可处理高粘度的料液，结构紧凑，拆卸清洗方便 可用于牛奶、果汁，豆。蛋、糖汁，低盐酱油等多种食品的浓缩。,片式浓缩装置,第九章 食品干燥机械与设备,第一节 概述 第二节 喷雾干燥设备 第三节 滚筒干燥机 第四节 流化床干燥器 第五节 冷冻干燥机 第六节 电磁辐射食品干燥机 第七节 国内外干燥机械的技术进展,一、干燥食品的分

31、类 （一）按被干燥食品的状态分类 1.粉状 2.片、条、块状 3.浆状 （二）按被干燥食品的物理化学性质分类,第一节 概述,液态食品,湿固态食品,溶液、胶体溶液和非均相态食品,晶体、 胶体,二、干燥装备分类 外热性干燥装备 按操作压力分为：常压干燥器和真空干燥器， 按操作方式分为：连续干燥器和间歇干燥器， 按热源与物料接触的形式分为：直接加热式和间接加热式。 内热性干燥装备 微波干燥、红外线干燥,第二节 喷雾干燥设备,喷雾干燥： 将液态食品物料通过机械的作用分散成雾状细小液滴，使其表面积大幅度的增加，当被分散的细小液滴在与热气体的接触中，水分瞬时就被大部分除去的方法。 优点 缺点,喷雾干燥基本

32、过程,1.压力喷雾器 旋涡式压力喷雾器 离心式压力喷雾器：由喷片和喷芯组成 M型：分配孔板上开有四条导沟 S型：喷芯上开有两条导沟,2.离心喷雾器 离心式雾化器的形式与结构,叶轮式离心雾化器,光滑盘离心雾化器,碟式、碗式、僧帽式、多层式,离心雾化器的类型,a 碟式 b 叶板式,3. 气流式喷雾 雾化原理：利用高速气流对液膜的摩擦分裂作用，把液 体雾化。高速气流可用压缩空气或蒸汽。 特 点：动力消耗大，适用粘度范围大，结构简单。,喷雾干燥室 结构：卧式和立式（干燥塔） 干燥室热空气与雾滴的流动方向：并流、逆流和混合流 附属装置 粘壁清除装置：冷却夹套、空气清扫器、空气振动器和电磁振动器。,并流配

33、置,向下并流,向上并流,水平并流,混合流配置,下部雾化器,中部雾化器,贮液罐 液料泵 空气过滤器 风机 空气加热器干燥塔 振动流化床干燥机 振动流化床冷却器 空气冷却器旋风分离器 关风器 输送螺旋,两段干燥流程,第三节 滚筒干燥机,接触式内加热传导型的干燥设备 在滚筒的一个转动周期内顺序完成布料、脱水、刮料、制得干制品的过程。 一 、工作原理及特点 二、干燥机理,滚筒干燥流程,疏水阀 皮带输送机 螺旋输送机 双滚筒干燥器料液高位槽 湿空气加热器 切换阀 细粉捕集器 提升机 风机 成品贮料斗 充填包装机,三、滚筒干燥机的形式 按滚筒数量分为单滚筒、双滚筒干燥器。 滚筒布膜装置刮料装置传动装置设备

34、支架及抽气罩或密封装置产品输送及最后干燥器,（一） 单滚筒干燥机,1 排气管 2 冷凝水排出管 3 加热蒸汽进口 4 加热蒸汽冷凝水引出管 5 干燥滚筒 6 料液进口 7 液膜厚度调节手轮 8 上液面液位器 9 下液面液位器 10 机架 11 出料螺旋 12 弧形液槽 13 刮刀调节手轮 14 刮刀 15 刮刀密封罩 16 密封罩 17 导料槽排气管,（二）双滚筒干燥机,两直径相同的干燥滚筒等速转动，转动方向相反。 分为对滚式和同槽式 （三）真空式滚筒干燥机,第四节 流化床干燥器,流化床干燥是指粉状或颗粒状物料呈沸腾状态被通入的气流干燥。这种沸腾料层称为流化床。,热空气,流化介质,干燥介质,一

35、、流化原理 二、流化床的干燥器形式 按被干燥的物料，分为粒状物料、膏状物料、悬浮液和溶液等。 按操作情况，分为间歇式和连续式。 按设备结构，分为以下几种：,气流输送,流化床,固定床,（一）单层流化床干燥器,单层流化床干燥器,1 引风机 2 细粉仓 3 卸料器 4 旋风分离器 5 集灰斗 6 皮带输送机 7 抛料器 8 流化床 9 换热器 10 鼓风机 11 空气过滤器,溢流管式多层流化床干燥器,空气过滤器,鼓风机,加热器,料斗,干燥器,卸料管,（二）多层流化床干燥器,穿流板式流化床干燥器,卧式多室流化床干燥器,1 摇摆颗粒机 2 干燥器 3 卸料管 4 加热器 5 空气过滤器 6 旋风分离器

36、7 袋滤器 8 抽风机,（四）喷动床干燥器,鼓风机,加热炉,蝶阀,放料阀,喷动床,螺旋喂料器,旋风分离器,（五）振动流化床干燥器,（六）脉冲流化床干燥器,干燥室,环形总风管,进风管,导向板,插板阀,快动阀门,过滤器,三、主要部件 （一）分布板 （二）预分布器 （三）加料管 （四）热风吸入口,分布板,直流式,风帽侧流式,第五节 冷冻干燥机,一、冷冻干燥的原理、特点及应用 （一）原理,三相点,干燥过程的三个阶段 第一阶段：预冻阶段 第二阶段：升华干燥阶段 第三阶段：解析干燥 （二）特点 （三）应用,冷凝器 制冷压缩机 热交换器 真空泵膨胀阀 蒸发器 水汽凝结器 搁板干燥箱 蒸发器,二、冷冻干燥机

37、（一）主要组成,1、冷冻干燥室 直冷、直热、间冷、间热 2、冷阱：在冷却的表面上以凝结方式捕集气体的阱。 3、真空系统 4、制冷系统和加热系统 5、控制系统,（二）冷冻干燥机的形式 1.间歇式 接触导热式,2.连续式冷冻干燥机 隧道式,1前级真空锁气室 2闸阀 3蒸汽压缩板 4电子控制器 5真空表 6后级真空锁气室 7冷凝室 8真空连接,螺旋式,结构简图,原理图,第六节 电磁辐射食品干燥机,利用相应的场能，特别是交变（脉冲）的场能，对食品物料进行辐射，使食品物料产生分子运动，如电磁感应加热或红外线辐射干燥食品。 内加热 一、微波辐射干燥 微波：波长在1mm-1m范围的电磁波，频率300-300000MHz。 常用915MHz和2450MHz,（一）微波加热的基本原理 外加电场极化 交变电场反复极化 （二）特点 （三）介电特性 1、导体 2、绝缘体 3、介质有耗介质 4、磁性化合物,（四）微波干燥设备 1、主要组成：直流电源、微波发生装置、冷却装置、微波传输元件、加热器、控制及安全保护系统等 2、微波发生器主要器件 磁控管 速调管,3、箱式微波加热器,1.微波输入 2.波导管 3.横式搅拌器 4.腔体 5.加工产品 6.低损耗介质板 7.排湿孔 8.观