第一章.食品机械与设备-绪论.ppt
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1、1 n几种常见的面包n 奶油面包 奶油面包 奶油面包n n NEW 法兰克福 法式长棍 核桃仁面包2 3 4 5 6 7 食品工厂机械与设备第一章 总论 8第一章 总论l什么是食品机械与设备?l食品机械与设备的重要性第一节 食品加工机械设备的分类与特点第二节 食品加工机械的材料第三节 食品机械设备的结构要求第四节 食品加工机械设备的选型l本章小结 思考题 自测题 9l什么是食品机械与设备?食品机械与设备是把食品原料加工成食品或半成品的一类专业机械与设备。食品机械视频10l食品机械与设备的重要性n食品加工机械设备是食品工业化生产过程中的重要保障。n现有食品加工业的规模化与自动化发展、传统食品的工
2、业化、食品新资源的利用、新工艺、新产品的产业化等,都离不开食品加工机械与设备的支持。n食品加工机械设备对食品加工过程中产品的质量保证、生产效率的提高、能量消耗的降低等起着举足轻重的作用。因此,对于以工艺为主的食品科学与工程专业的本科生来说,了解食品加工机械与设备十分必要。食品加工的科学技术(工艺)知识与机械设备知识的有机结合是食品加工从业人员不可或缺的基本能力要求。11第一节食品加工机械设备的分类与特点一、食品加工机械设备的分类二、食品加工机械设备的特点 12一、食品加工机械设备的分类l目前主要按两种方式进行分类:1.根据原料产品类型分类2.根据设备的操作功能分类l从研究、设计和制造的角度以上
3、两种分类方法均有一定的指导意义。l教学角度上,以功能为基础分类较有利。视频13食品加工机械设备分类的必要性食品加工过程涉及的机械与设备种类繁多。无论是设备选型,还是设备制造都需要系统的设备分类。141.根据原料或产品分类可将食品机械分成众多的生产线设备。例如,n糖果食品机械n酿造机械n饮料机械n方便食品机械n调味品和添加剂制品机械n炊事机械等n制糖机械n豆制品加工机械n焙烤食品机械n乳品机械n果蔬加工和保鲜机械n罐头食品机械焙烤食品机械PPT15食品加工生产线食品加工生产线*图图1 纯净水生产工艺流程图纯净水生产工艺流程图16 食品加工生产线食品加工生产线*图图2 碳酸饮料生产工艺流程图碳酸饮
4、料生产工艺流程图17 第一节第一节 概概 述述图图3 PET3 PET果汁饮料生产工艺流程图果汁饮料生产工艺流程图 18 食品加工生产线食品加工生产线图图4 果汁、酱类生产工艺流程图果汁、酱类生产工艺流程图19 食品加工生产线食品加工生产线图图5 冰淇淋、酸奶、含乳饮料生产线图冰淇淋、酸奶、含乳饮料生产线图20 21 干燥拉面生产线222.根据机械设备的功能分类实际上是根据设备的单元操作功能分类。n干燥机械n烘烤机械n冷冻和冻结机械n挤压膨化机械n计量机械n包装机械n输送机械、泵、换热设备n容器等n筛分与清洗机械n粉碎和切割机械n混合机械n分级分选机械n成型机械n多相分离机械n搅拌及均质机械n
5、蒸煮煎熬机械n蒸发浓缩机械23二、食品加工机械设备的特点l品种多样性l机型可移动性l防水防腐性l多功能性l卫生要求高l自动化程度高低不一 24l品种多样性一般食品机械设备门类众多、品种较杂。并且生产批量较小。许多设备属于单机设备。25l机型可移动性总的来看,食品机械设备的外形尺寸均较小,重量较轻,可方便的进行移动改换。例如,一般食品机械设备均不需要固定基础。26l卫生要求高为了保证食品卫生安全,食品加工设备中直接与物料接触的部分,均采用无毒、耐腐蚀材料制造,并且为了方便清洗和消毒,与食品接触的表面均需要进行抛光处理。此外,传动系统与工作区域有严格密封措施,以防润滑油泄漏进入所加工的食品物料中。
6、27l防水防腐性多数设备或设备主要工作面的材料具有抗水、酸、碱等腐蚀的性能,一般采用不锈钢制作。28l多功能性食品机械设备具有一定程度的通用性,即可用来加工不同的物料。此外,还具有调节容易、调整模具方便和一机多用的特点。29l自动化程度高低不一目前,食品加工机械设备单机自动化程度总体上并不很高。但也有一些自动化程度较高的设备,例如,无菌包装机、自动洗瓶机及大型杀菌设备等。30第二节 食品加工机械的材料食品机械广泛使用各种材料,除各种金属和合金材料外,尚有石材、金刚砂、陶瓷、搪瓷、玻璃、纺织品以及塑料等有机合成材料。食品生产的工艺条件十分复杂,对材料有不同的要求,必须掌握各种材料的基本性能,才能
7、作出正确的选择,以取得良好的使用效果和经济效益。一、食品加工机械设备用材要求与性能 二、食品机械中常用的材料 三、食品机械设备材料的表面处理 31一、食品加工机械设备用材要求与性能l有表面与食品接触的机械设备基本要求l机械设备性能:(一)机械性能(二)物理性能(三)耐腐蚀性能 32l基本要求(1)对食品必须无害,不污染食品;(2)不受或少受物料介质和清洗剂的影响,藉以延长设备的使用寿命。33(一)机械性能l强度l刚度l硬度 l耐磨性 l高温工作性能l低温工作性能 34(二)物理性能l常见的物料性能,例如:材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏
8、附性等。l不同的使用场合,要求材料有不同的物理性能,如:n传热装置要求有高的热导率。n食品的成型装置则要求有好的抗黏附性,以便脱模。35 微波炉热饭热菜速度快;一般只需一般只需2-3分钟,请控制在分钟,请控制在5分钟内分钟内;请随时注意食物的烹调状态,请根据个人口感喜好调整,避免过度加热。微波炉简明实用手册请将此手册粘贴于显眼处以备参考!详细操作说明请参阅产品使用说明书提示提示!适合微波加热的烹调器皿适合微波加热的烹调器皿微博加热以下食物请注意微博加热以下食物请注意烹调前请检查器皿是否适用于微波加热,烹调器皿以及微波炉配件使用的详细说明请参照说明书。(1)建议使用宽口的微波炉专用陶瓷或玻璃陶瓷
9、或玻璃器皿;微波陶瓷器皿微波陶瓷器皿 微波玻璃器皿微波玻璃器皿(2)金属器皿金属器皿禁止在微波状态下使用;金属器皿金属器皿仅适用于光波或烧烤。金属烤盘金属烤盘 金属烤架金属烤架(3)加热液态食物时液态食物时(如牛奶如牛奶),请,请先将食物倒到宽口的微波专用器皿先将食物倒到宽口的微波专用器皿里,里,食物分量不能超过容器的三分之二,喝前先搅拌均匀。禁止【加热密封容器内的食物】禁止加热密封容器内的食物,以防爆炸:如密封玻如密封玻璃瓶、易拉罐、罐头、加璃瓶、易拉罐、罐头、加盖的奶瓶、盒装牛奶、袋盖的奶瓶、盒装牛奶、袋装牛奶、桶装方便面等。装牛奶、桶装方便面等。需要撕开包装,盛放到微波炉专用器皿里加热。
10、警告禁止!【烹饪鸡蛋】【烹饪带皮或带壳食物】禁止烹煮带壳的生鸡蛋禁止烹煮带壳的生鸡蛋(如煮水蛋),以防爆炸。烹调前请敲开蛋壳打散,或者用刀叉刺破蛋黄。烹调带皮或带壳食物如荷包蛋、苹果、板栗、土豆、红肠、鸡翅等,用叉或刀刺破,用叉或刀刺破,以防食物炸裂。以防食物炸裂。微博加热食物的便捷方法微博加热食物的便捷方法按“+30秒秒”或快捷微波加热键“1分分、2分分、10秒秒”,微波炉直接启动相应时间的微波加热(P100微波高火);如:按“+30秒”加热30秒;按“2分”,加热2分钟。连续按“1分、2分、10秒”也可叠加时间,程程序序默默认认最最大大设设置置时时间间不不能能超超过过5分分钟钟。如:连续按
11、“1分+2分+10秒”即加热3分10秒。!提示提示微博加热食物的时间建议微博加热食物的时间建议用途用途分量分量时间时间(1)热牛奶热牛奶(1)爆米花爆米花(1)方便面方便面(1)快餐翻热快餐翻热(1)热面包热面包/馒头馒头(1)煮玉米煮玉米(1)煮红薯煮红薯/土豆土豆(1)热速冻包热速冻包1杯杯(250ml)1分分30秒秒-2分钟分钟2-3分钟分钟2-3分钟分钟2-3分钟分钟30秒秒4-5分钟分钟4-5分钟分钟1-2分钟分钟1袋袋(100ml)1袋袋(100ml)1份份(400ml)2个个(100ml)1个个(200ml)1个个(200ml)1个个(200ml)开始开始(爱心爱心3秒秒)/+3
12、0秒秒Start Love3SEC /+30SEC或者1 分MIN2 分MIN10 秒SEC快捷微波加热备注:按键可能与实物不同备注:按键可能与实物不同结束后请用隔热手套取出食物;请及时拔下电源插头,请及时拔下电源插头,待冷却后进行清洁。36 (三)耐腐蚀性能l对于食品机械,主要考虑其耐(食品本身或微生物引起的)酸性能和耐盐性能。l机械设备的耐腐蚀程度决定于:材料的化学性质和表面状态以及受力状态;物料介质的种类,浓度和温度等参数。37二、食品机械中常用的材料(一)钢铁材料(二)不锈钢(三)有色金属材料(四)非金属材料 38(一)钢铁材料l普通碳钢和铸铁耐腐蚀性都不好,易生锈,更不宜直接接触有腐
13、蚀性的食品介质,一般用于设备中承受载荷的结构。l食品工业可以用涂搪瓷的钢铁容器。优点:耐酸碱腐蚀,并且搪瓷表面光滑,易于清洗和保持卫生。致命缺点:外力或温度作用下釉可能碎裂,污染食品。食品工厂中的使用越来越少。l搪瓷材料的替代材料:有各种无毒树脂涂料,其涂层耐腐蚀而不易产生碎片。39(二)不锈钢l不锈钢定义及其组成l不锈钢的标识l不锈钢特点与使用 00Cr17Ni14Mn240l不锈钢定义及其组成n不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。n基本成分:铁铬合金和铁铬镍合金。n其它元素,如锆、钛、钼、锰、铌、铂、钨、铜、氮等。n铁和铬是各种不锈钢的基本成分;实践证明,当钢中含铬量在
14、12以上时,就可以抵抗各种介质的腐蚀,一般不锈钢中的含铬量不超过28。41l不锈钢的标识n我国对不锈钢的标识规则n国外不锈钢标识n国内外不锈钢标识对应关系 42n我国对不锈钢的标识规则u我国现有国家标准对不锈钢标识的基本方法是:化学元素符号与含量数字组合。这种标识符号中,铁元素及含量不标出,而主要标示出反映不锈钢防腐性和质构性元素及其含量。u不锈钢标识举例 00Cr17Ni14Mn243u不锈钢标识举例pCr18、Ni9分别表示不锈钢中铬和镍的质量分数是18%和9%。但是,碳元素及含量的标示较特殊,其元素符号“C”不标示,而只标示代表其含量的特定数字,并且放在其它元素标识符序列的前面。p例如,
15、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三种铬镍不锈钢标识代号中,第一个数字1、0和00分别表示一般含碳量(0.15%)、低碳(0.08)和超低碳(0.03%)。其后的元素符号及数字分别表示含铬18%和17%,含镍9%和14%,含锰2%。钛 Ti:5(C-0.02)0.80%44n国内外不锈钢标识对应关系 *L表示超低碳不锈钢,常用于采用焊接工艺制造的部件。表示超低碳不锈钢,常用于采用焊接工艺制造的部件。45l不锈钢特点与使用n一般优点:耐蚀、不锈、不变色、不变质和附着食品易于去除,以及良好的高、低温机械性能好等。n因而在食品机械中广泛应用。n但不锈钢的抗腐蚀能力的
16、大小是 随其本身化学组成、加工状态、使用条件及环境介质类型而改变的。u如表1-1中所列的304钢可以满足一般的防腐要求,但耐盐(主要是其中的氯离子)性差,后者因成分中镍元素含量较前者高而具有良好的耐蚀性。u因而,食品机械中,耐腐蚀要求较高的接触表面材料,多采用316型或316L型不锈钢。46(三)有色金属材料l食品机械中的有色金属材料主要是铝合金、纯铜和铜合金等。l趋势:曾经用以上材料制造直接与食品接触的零部件或结构材料,正日益为抗蚀和卫生性能良好的不锈钢或非金属材料所取代。47n纯铜纯铜亦称紫铜,其特点是热导率特别高,所以常常被用作导热材料,可以制造各种换热器。虽然铜具有一定的耐蚀性,但铜对
17、一些食品成分,如维生素C有破坏作用,另外,有些产品(如乳制品)也因使用铜制容器而产生异味。所以,一般不用于直接接触食品,而是用于诸如制冷系统中的换热器或者空气加热器等的设备中。48n铝合金u铝合金具有耐蚀和导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点。u铝合金适用的食品种类主要是碳水化合物类、脂肪类、乳类制品等。u但有机酸等腐蚀性物质在一定的条件下可以造成对铝及铝合金的腐蚀。食品机械中铝及铝合金的腐蚀,一方面影响机械的使用寿命,另一方面因腐蚀物进入食品而危害人们的身体健康。49(四)非金属材料目前食品机械中的非金属材料主要是塑料。l常用的塑料l塑料的特点l应用举例l安全卫生性考虑 50l常用
18、的塑料聚乙烯PE、高密HDPE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚四氟乙烯PTFE、聚对苯二甲酸乙二脂PET塑料及含粉状和纤维填料的酚醛塑料、层压塑料(酚醛夹布胶木、酚醛夹玻璃纤维塑料)、环氧树脂(环氧丙烷PO)、聚酰胺、各种规格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料、氯化聚醚有机玻璃等。此外,还使用各种天然和合成的橡胶。51l塑料的特点n优点:密度不大,平均为黑色或有色金属的 1/81/5;机械加工余量少,使生产成本降低。例如,用注塑塑料代替金属,工时可减少为1/61/5,工序减少为1/101/5,加工费用也减少为1/61/2;化学稳定性高;有良好的摩擦特性;有良好的吸收噪音和隔音性能;有好的耐振性和抗附着特性
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