食品機(jī)械第一章(概述).ppt

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食品機(jī)械與設(shè)備,任課老師：吳金鴻電話：021-34206613手機(jī)：13564311909Email:wujinhong@辦公室:農(nóng)生大樓2-219室,第一章緒論（第1周）第二章輸送機(jī)械與設(shè)備（第1周）第三章原料預(yù)處理機(jī)械與設(shè)備（第2周）第四章分離機(jī)械與設(shè)備（第2周）第五章攪拌、混合及均質(zhì)機(jī)械與設(shè)備（第3周）第六章殺菌機(jī)械與設(shè)備（第4周）第七章濃縮機(jī)械與設(shè)備（第4周）第八章干燥機(jī)械與設(shè)備（第5周）第九章食品成型機(jī)械與設(shè)備（第5周）第十章食品包裝機(jī)械（第6周）第十二章典型食品生產(chǎn)線（第7周）小組課堂討論與課程復(fù)習(xí)（第8周）,2、教學(xué)內(nèi)容,授課安排,1、總課時(shí)：34學(xué)時(shí)16次課，1-8周,教學(xué)方式,采用課堂教學(xué)、自學(xué)、課堂提問、團(tuán)組大作業(yè)相結(jié)合的教學(xué)方法。,課程考核,總評(píng)成績(jī)＝平時(shí)成績(jī)（35％）＋期終考試（65％）,平時(shí)成績(jī)：上課參與程度、課堂紀(jì)律和出勤率10%平時(shí)作業(yè)（外文資料文獻(xiàn)閱讀與課堂匯報(bào)）15%團(tuán)組大作業(yè)（生產(chǎn)線設(shè)計(jì)）10%期末考試：閉卷,教材和教學(xué)參考書1、馬海樂主編.食品機(jī)械與設(shè)備(第二版)．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2011.（教材）2、肖旭霖主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2000.3、陳斌主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備．機(jī)械工程出版社,2003.4、張?jiān)Ｖ兄骶?食品加工技術(shù)裝備.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000.5、胡繼強(qiáng)主編.食品機(jī)械與設(shè)備.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999.6、高福成等主編.現(xiàn)代食品工程高新技術(shù).北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1997.7、GeorgeD.Saravacos,AthanasiosE.Kostaropoulos.HandbookofFoodProcessingEquipment,KluwerAcademic/PlenumPublishers,2003.,怎么學(xué)習(xí)這門課程？,1、熟悉設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)2、了解設(shè)備的工作過(guò)程及原理3、了解設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展4、典型食品生產(chǎn)線的構(gòu)成,應(yīng)用能力培養(yǎng),設(shè)計(jì)一款飲料或焙烤食品（營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、產(chǎn)品形態(tài)）,產(chǎn)品加工工藝（加工步驟）產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)（原輔材料）加工設(shè)備選擇（類型、設(shè)備生產(chǎn)要求、工作原理、組裝）,7位同學(xué)安排一組，設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)線例如：,第一章食品機(jī)械與設(shè)備概述,第一節(jié)我國(guó)食品工業(yè)機(jī)械與設(shè)備發(fā)展概況第二節(jié)食品機(jī)械與設(shè)備的分類第三節(jié)我國(guó)食品機(jī)械與設(shè)備制造業(yè)的未來(lái),一、食品加工對(duì)食品機(jī)械與設(shè)備發(fā)展的影響,第一節(jié)我國(guó)食品工業(yè)機(jī)械與設(shè)備發(fā)展概況,1、什么是食品加工？,食品加工是以農(nóng)產(chǎn)品為主要原料，通過(guò)各種手段及技術(shù)措施將植物業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、采集業(yè)所得到的原料如糧、油、果、蔬、肉、蛋、奶、水產(chǎn)品等加工成人們生活中所必需的成品。,2、食品加工特點(diǎn)是什么？,食品原料天然營(yíng)養(yǎng)成分易被破壞，易腐?。皇称吩虾懈叻肿踊衔?，化學(xué)物理性質(zhì)復(fù)雜，常以粘膠態(tài)或流變態(tài)存在，產(chǎn)生加工和處理困難；食品質(zhì)量要求達(dá)到色、香、味、形評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)；加工過(guò)程有嚴(yán)格的衛(wèi)生條件要求，須遵守“食品衛(wèi)生法”。,,3、什么是食品機(jī)械與設(shè)備？,食品機(jī)械與設(shè)備的現(xiàn)代化程度是衡量一個(gè)國(guó)家食品加工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。,凡是為食品工業(yè)服務(wù)的各種加工、包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械與設(shè)備，均可稱為食品機(jī)械與設(shè)備。但通常所說(shuō)的食品機(jī)械與設(shè)備指的是把食品原料加工成食品(或半成品)過(guò)程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置。,食品加工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了食品機(jī)械與設(shè)備的發(fā)展；食品機(jī)械與設(shè)備行業(yè)的科技進(jìn)步與發(fā)展，又為食品加工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件，大大推動(dòng)食品加工業(yè)向前發(fā)展。,二、我國(guó)食品機(jī)械與設(shè)備工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,1999年全國(guó)專業(yè)食品加工機(jī)械企業(yè)約有2100多家，產(chǎn)品品種約2300多種，工業(yè)總值150億元，已能不同程度的裝備食品工業(yè)的23個(gè)行業(yè)，并已成為機(jī)械工業(yè)的十大產(chǎn)業(yè)之一。2010年全國(guó)專業(yè)食品加工機(jī)械企業(yè)約有6600多家，產(chǎn)品品種約2800多種，工業(yè)總值1825億元，已經(jīng)形成一批不僅能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，而且能打入國(guó)際市場(chǎng)（如美國(guó)、日本）的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。,20世紀(jì)至今：全面快速發(fā)展（向精深加工和資源綜合利用發(fā)展）,50~70年代：起步發(fā)展階段（適用于糧油米面與飲料等產(chǎn)品初級(jí)加工的簡(jiǎn)易設(shè)備開發(fā)）80~90年代：快速發(fā)展階段（經(jīng)過(guò)消化、吸收進(jìn)行了自主研發(fā)一些加工與包裝的成套設(shè)備）,三、我國(guó)食品機(jī)械工業(yè)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距具體表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：（1）產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)達(dá)國(guó)家的食品機(jī)械產(chǎn)品無(wú)論從內(nèi)在質(zhì)量還是外觀質(zhì)量都大大超過(guò)我國(guó)的食品機(jī)械產(chǎn)品。內(nèi)在質(zhì)量差距主要表現(xiàn)在產(chǎn)品性能差、關(guān)鍵零部件和易損件壽命短、穩(wěn)定性和可靠性差；外觀質(zhì)量差距主要是造型不美觀、表面粗糙。,（2）產(chǎn)品技術(shù)水平方面我國(guó)食品機(jī)械主要產(chǎn)品中，技術(shù)水平60％處于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)60年代末、70年代初的水平，20％處于70年代末、80年代初的水平，只有5％～10％達(dá)到了80年代末、90年代初的水平。從整體上講，產(chǎn)品的技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落后約20年。發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械設(shè)備先進(jìn)性：基礎(chǔ)工業(yè)通用技術(shù)先進(jìn)性—制造技術(shù)、材料技術(shù)、光電技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展與推廣應(yīng)用—超臨界萃取技術(shù)、擠壓膨化技術(shù)、低溫殺菌技術(shù)等發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械工業(yè)的主要特點(diǎn)：是高新技術(shù)實(shí)用化、產(chǎn)品節(jié)能化，以及食品加工生產(chǎn)線安全衛(wèi)生、運(yùn)行可靠、高度機(jī)械化和自動(dòng)化。,（3）產(chǎn)品種類方面目前國(guó)外食品機(jī)械產(chǎn)品品種有3000多種，成套數(shù)量多，基本上可滿足當(dāng)前食品工業(yè)的需要。我國(guó)食品機(jī)械產(chǎn)品的品種及成套數(shù)量都較少，新產(chǎn)品的開發(fā)還處于跟在發(fā)達(dá)國(guó)家之后進(jìn)行消化吸收的階段。（4）行業(yè)科研水平方面發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械企業(yè)科研開發(fā)費(fèi)用占企業(yè)銷售額的8％～10％，科研人員占企業(yè)總?cè)藬?shù)的比例也相當(dāng)高，而我國(guó)食品機(jī)械的科研與開發(fā)能力十分薄弱，大部分企業(yè)基本上沒有自己的科研力量，科研投入平均不到銷售額的1％。食品機(jī)械與設(shè)備專業(yè)人才培養(yǎng)較缺乏。,改變我國(guó)目前的食品機(jī)械工業(yè)的現(xiàn)狀的途徑（1）通過(guò)消化吸收加快引進(jìn)技術(shù)為我所有、為我所用的進(jìn)程，支持重點(diǎn)產(chǎn)品的開發(fā)研制；（2）要求消化吸收和自主開發(fā)都應(yīng)該注重技術(shù)創(chuàng)新，形成國(guó)內(nèi)自己的獨(dú)有技術(shù)；（3）要采取有效措施，鼓勵(lì)制造，使用單位與科研院所聯(lián)合開發(fā)；,（4）要按市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求，選擇急需發(fā)展的項(xiàng)目給予重點(diǎn)支持，重點(diǎn)突破，充分發(fā)揮食品機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)科研院所的作用，將開發(fā)能力提高到一個(gè)高水平；（5）要優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，成立跨部門食品機(jī)械企業(yè)集團(tuán)，走規(guī)模效益之路；（6）要面向用戶，按用戶要求確定產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)，真正做到為用戶服務(wù)，對(duì)用戶負(fù)責(zé)，讓用戶滿意。,一、按照食品的種類和行業(yè)的不同，可以分為：糧油加工設(shè)備果蔬保鮮與加工設(shè)備畜禽產(chǎn)品加工設(shè)備水產(chǎn)品加工設(shè)備方便食品加工設(shè)備飲料加工設(shè)備食品加工中廢棄物綜合利用設(shè)備等。,第二節(jié)食品機(jī)械與設(shè)備的分類,二、依據(jù)國(guó)標(biāo)（GB7635-87）分為：①通用食品機(jī)械與設(shè)備包括：食品泵、離心機(jī)、過(guò)濾機(jī)、均質(zhì)混合攪拌機(jī)、破碎機(jī)、壓榨機(jī)、分選機(jī)、干燥機(jī)、清洗熱交換器、濃縮蒸發(fā)設(shè)備、脫氣機(jī)、殺菌機(jī)、食品容器（鍋、罐、塔、槽等）、閥門和管道等；②專用食品機(jī)械與設(shè)備（根據(jù)專用食品工藝要求而專門設(shè)計(jì)或選用的一組機(jī)械（生產(chǎn)線））。包括：油脂加工機(jī)械、屠宰機(jī)械、肉制品加工機(jī)械、糕點(diǎn)成形機(jī)、糖果加工機(jī)械、飲料加工機(jī)械、豆制品加工機(jī)械、調(diào)味品加工機(jī)械、水產(chǎn)品加工機(jī)械、釀酒機(jī)械、果品加工機(jī)械、蔬菜加工機(jī)械、淀粉和淀粉糖加工機(jī)械、食用香料及多用添加劑加工機(jī)械、方便食品加工機(jī)械、罐頭食品加工機(jī)械、果蔬保鮮機(jī)械、乳品加工機(jī)械、茶葉加工機(jī)械、蛋品加工機(jī)械、制糖機(jī)械、制鹽機(jī)械等。,三、按照食品加工的單元操作的不同，可以分為：食品輸送機(jī)械食品清理與分選機(jī)械食品粉碎機(jī)械食品分離機(jī)械食品混合機(jī)械食品濃縮機(jī)械食品干燥機(jī)械食品殺菌機(jī)械食品熟化機(jī)械食品冷凍機(jī)械食品包裝機(jī)械食品發(fā)酵設(shè)備食品保鮮貯藏設(shè)備,食品單元操作分類,機(jī)械處理（原料預(yù)處理）組裝操作機(jī)械分離機(jī)械輸送傳熱操作傳質(zhì)操作膜分離發(fā)酵非熱殺菌包裝,washing,grading,sizing,extration,finishing,pasteurizing,pomace,culls,separation,mixing,drying,Animalfeed,oil,Peeloil,pulp,Essencerecover,evaporation,essence,freezing,Bulkpacking,BulkpackingFOOJ,mixing,canning,freezing,CannedFOOJ,debittering,HTSTsterilization,aspeticpacking,packedOJ,Oranges,橙子加工廠中多種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程圖,土豆片生產(chǎn)工藝流程圖,一、食品機(jī)械與設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)：1、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化；2、新工藝、新技術(shù)和新材料引入；3、食品加工的自動(dòng)化程度提高；4、衛(wèi)生水平提高，食品安全與營(yíng)養(yǎng)要求提高；5、外觀造型更優(yōu)美。,第三節(jié)我國(guó)食品機(jī)械與設(shè)備制造業(yè)的未來(lái),二、我國(guó)食品機(jī)械工業(yè)的未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的機(jī)械與設(shè)備,今后一個(gè)時(shí)期，我國(guó)食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)1、糧油加工設(shè)備2、淀粉加工設(shè)備3、方便食品加工設(shè)備4、果蔬保鮮與加工設(shè)備5、乳品加工機(jī)械6、肉類加工設(shè)備7、飲料加工設(shè)備8、無(wú)菌包裝設(shè)備,1、糧油加工設(shè)備發(fā)展能提高大米、面粉得率，降低雜質(zhì)含量的技術(shù)和裝備；適當(dāng)發(fā)展免淘米、珠光潔米、專用粉、雜糧精加工的技術(shù)和裝備；發(fā)展糧食深加工和綜合利用的技術(shù)和裝備；發(fā)展膨化等油脂浸出工藝、油脂精煉和豆粕低溫脫溶技術(shù)與裝備；開發(fā)并應(yīng)用棉籽、菜籽的脫毒技術(shù)與裝備；發(fā)展大豆加工和綜合利用設(shè)備。,2、淀粉加工設(shè)備我國(guó)淀粉機(jī)械應(yīng)在提高生產(chǎn)能力和技術(shù)水平上狠下工夫。解決好關(guān)鍵主機(jī)和設(shè)備成套方面的問題。進(jìn)一步加大薯類資源開發(fā)和綜合利用，應(yīng)全面開發(fā)馬鈴薯全粉的生產(chǎn)設(shè)備及開發(fā)利用馬鈴薯全粉生產(chǎn)系列食品的加工工藝和設(shè)備。,3、方便食品加工設(shè)備發(fā)展方便面、方便米飯、方便粥、方便米粉、膨化食品、饅頭、包子、春卷、餛飩、餃子等方便主食加工成套設(shè)備；發(fā)展方便主食，各種蔬菜、肉、蛋、禽、水產(chǎn)品等速凍小包裝相關(guān)設(shè)備；發(fā)展快餐、學(xué)生課間餐、營(yíng)養(yǎng)餐、午餐等工業(yè)化生產(chǎn)裝備；發(fā)展各種休閑膨化食品加工設(shè)備。,中式快餐盒飯生產(chǎn)線,中央廚房視頻,中式快餐盒飯生產(chǎn)線的設(shè)備,4、果蔬保鮮與加工設(shè)備發(fā)展果蔬分級(jí)技術(shù)與裝備；高得率的鮮榨果汁技術(shù)和設(shè)備；節(jié)能的濃縮技術(shù)和設(shè)備；速凍及脫水技術(shù)與設(shè)備；發(fā)展分離和提取果蔬資源（尤其是皮、籽等廢棄物）中功能成分的技術(shù)與設(shè)備。,5、乳品加工機(jī)械開發(fā)的重點(diǎn)：①原料奶的自動(dòng)質(zhì)檢、檢測(cè)儀器，低溫預(yù)處理有關(guān)設(shè)備，原料奶的貯藏設(shè)備，專用鮮奶檢測(cè)儀器；②大中型乳品生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化。③提高和完善均質(zhì)機(jī)的技術(shù)性能和質(zhì)量水平；④鮮奶生產(chǎn)的超高溫瞬時(shí)殺菌設(shè)備、滅菌奶的無(wú)菌灌裝設(shè)備及其與UHT設(shè)備的成套化；⑤牛奶的分離技術(shù)和設(shè)備；⑥高效率、低能耗的多次蒸發(fā)器；⑦奶粉二次干燥設(shè)備，大型奶粉生產(chǎn)線，小型奶酪加工設(shè)備。,6、肉類加工設(shè)備大力發(fā)展熟肉制品和方便肉食品的加工設(shè)備，同時(shí)也要大力發(fā)展冷凍肉、分割肉、小包裝肉等加工和包裝設(shè)備。發(fā)展畜、禽屠宰的內(nèi)臟、血、皮、骨、毛和各種腺體等的綜合利用技術(shù)與設(shè)備，應(yīng)用分離、提純新技術(shù)，開發(fā)功能性、生理活性物質(zhì)的加工設(shè)備。,7、飲料加工設(shè)備國(guó)產(chǎn)飲料機(jī)械基本能滿足飲料加工業(yè)的一般要求，尚不能完全滿足飲料工業(yè)發(fā)展的需要。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在產(chǎn)品規(guī)格不全、成套性差、大型成套設(shè)備少、自動(dòng)化水平不高、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用不多等差距。今后應(yīng)加強(qiáng)目前缺門短項(xiàng)的單機(jī)（如濃縮、殺菌、香味回收等）新產(chǎn)品開發(fā)，加快新技術(shù)的應(yīng)用，提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性。,8、無(wú)菌包裝設(shè)備無(wú)菌包裝誕生于20世紀(jì)40年代，應(yīng)用于60年代，發(fā)展于70年代，到90年代中，國(guó)外已有數(shù)十家生產(chǎn)各種無(wú)菌包裝設(shè)備的公司，目前，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的液體食品包裝中，無(wú)菌包裝已占65％以上，且每年以超過(guò)5％的速度增長(zhǎng)。我國(guó)的無(wú)菌包裝技術(shù)起步于70年代，到80年代末90年代初迅速地發(fā)展起來(lái)，從最初的引進(jìn)國(guó)外成套無(wú)菌設(shè)備生產(chǎn)線及包裝耗用材料到自主研究開發(fā)，我國(guó)的無(wú)菌包裝技術(shù)經(jīng)過(guò)了從無(wú)到有，并逐漸走向成熟的過(guò)程。,三、食品加工業(yè)中高新技術(shù)配套裝備的研究,1、冷殺菌技術(shù)美國(guó)食品與藥物管理局（FDA）1995年7月通過(guò)了Coolpure公司的冷殺菌法，該法適用于液態(tài)或可泵送食品的殺菌，采用短時(shí)高電壓脈沖殺滅液體和粘性食品中的微生物。冷殺菌技術(shù)包括物理冷殺菌和化學(xué)冷殺菌。近年來(lái)發(fā)展較快的物理冷殺菌技術(shù)包括：超高壓殺菌、脈沖電場(chǎng)殺菌、脈沖磁場(chǎng)殺菌、電子射線殺菌、強(qiáng)光脈沖殺菌等。目前有關(guān)冷殺菌的機(jī)理研究較多，開發(fā)了不少不同規(guī)格的小型試驗(yàn)設(shè)備，但技術(shù)實(shí)施的共同困難是設(shè)備的放大問題。,2、超臨界流體萃取技術(shù)超臨界流體萃取技術(shù)是利用某些物質(zhì)（主要是一些低沸點(diǎn)、在常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)）處于超臨界狀態(tài)下所具有的優(yōu)良溶解特性，來(lái)分離混合物中目標(biāo)組分的一種高新分離技術(shù)。我國(guó)已經(jīng)研制出了萃取容積達(dá)1000L的超臨界流體萃取設(shè)備，25L以下的試驗(yàn)設(shè)備比較普及，且性能基本可以滿足試驗(yàn)的需要，生產(chǎn)型的設(shè)備還有待完善。我國(guó)已進(jìn)口多套大型超臨界流體萃取生產(chǎn)設(shè)備，單只萃取釜的容積最大達(dá)3500L。,3、超聲波技術(shù)超聲波技術(shù)在食品加工中有多種應(yīng)用，例如超聲強(qiáng)化萃取技術(shù)、超聲波均質(zhì)機(jī)細(xì)化技術(shù)、超聲波細(xì)胞破碎技術(shù)等。4、擠壓技術(shù)擠壓技術(shù)是借助螺桿擠壓機(jī)完成輸送、混合、加熱、加壓、質(zhì)構(gòu)重組、熟制、殺菌、成型等多種加工單元，從而取代食品加工的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法。,5、真空技術(shù)真空技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用潛力很大。目前食品工業(yè)普遍采用真空濃縮、真空包裝、真空充氮?dú)獍b、真空貼體包裝、真空干燥、真空油炸、真空熏蒸、真空輸送、真空浸漬、真空冷卻等技術(shù)。,思考題1、了解食品機(jī)械與設(shè)備主要分類。2、了解食品加工業(yè)中開發(fā)應(yīng)用的高新技術(shù)。3、了解我國(guó)食品機(jī)械工業(yè)的未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的機(jī)械與設(shè)備。,討論題（3位同學(xué)）1.食品設(shè)備制造材料的種類與特點(diǎn)外文資料（提供）+資料補(bǔ)充與擴(kuò)展（網(wǎng)絡(luò)檢索）,