食品原料与加工食品浓缩设备专题
第六章 食品浓缩、干燥机械与设备
一、浓缩于干燥的概念
●浓缩是从溶液中除去部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，旨在提高溶液的浓度。
常用的浓缩方法有常压加热浓缩、真空浓缩、冷冻浓缩、结晶浓缩等。
●干燥是在物料内部的溶剂借助于分子扩散作用从固相物料溶质相对完全除去的过程，即从食品或食品物料中除去水分的过程。
由于溶液中水分的去除不是采用加热蒸发方法，而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可避免芳香物质因加热所造成的挥发损失。
3、对浓缩设备的要求
（1）适应物料性质，符合工艺要求和食品卫生。
（2）保证达到要求的浓度。
（3）合理使用加热蒸汽和二次蒸汽，降低全厂耗气量和燃料耗用量。
（4）在一定容积内尽量增大其加热面积，以减少金属耗量和占地面积。
（5）蒸发效能好，具有较高的传热系数，热能利用率高。
（6）结构简单，制造、安装、维修和清洗方便。
（5）在浓缩过程中，可提取果汁中的芳香物质。
2、干燥的目的
（1）去除物料中水分，减少其体积和重量，便于产品的贮藏和运输。
（2）满足食品含水量的要求，防止微生物在成品中繁殖，延长贮存时间。
（3）抑制贮藏中的生化反应，保证产品质量。
（4）经干燥和其他工艺处理，制成不同风味和形状的产品。
三、浓缩于干燥的一般方法
但浓缩盘管中心处的物料相对来说距加热管较远与同一液位物料相比密度较大呈下降趋势故受热蒸发的那部分物料不但密度大而且液位又高必向盘管中心处下落从而形成了料液自锅壁及盘管处上升又沿盘管中心向下的反复循环状态
第六章食品浓缩、干燥机械与设备
知识目标:
●掌握常用浓缩方法（真空浓缩、冷冻浓缩）的工作原理及特点。
（2）表面式冷凝器
（3）低水位冷凝器
食品浓缩机械与设备
真空浓缩设备的分类、结构
一、分类
(一)按二次蒸汽利用次数分： 1、单效浓缩装置。 2、多效浓缩装置。 3、带有热泵的浓缩装置。
(二)按料液流程分： 1、循环式：自然与强制循环。 2、单程式
(三)按料液蒸发时的分布状态分： 1、非膜式：分盘管式浓缩器和中央循环管式浓缩器 2、薄膜式：分为升膜式、降膜式、片式、刮板式、离心 式浓缩器等。
• 料液的性质对蒸发有很大的影响，特别 是食品多属生物系统的物料，比一般化 工遇到的物料更为复杂多变，在选择和 设计蒸发器时，要充分认识这种影响。 食品物料的蒸发浓缩具有如下几方面的 特点：
• 1.热敏性
• 生物系统的物料多由蛋白质、脂肪、糖浆、维 生素以及其他许多色、香、味成分所组成，这 些物质在高温下或长期受热时受破坏，变性、 氧化等作用，从而降低产品的质量。
面一般为加热管束总面积 的40％以上。 • 料液由于受热程度不同， 产生重度差，从边上上升、 中间下降，在分离室进行 汽液分离。 • 二次蒸汽由顶部排出。料 液经中央循环管下降，再 进入加热管束，形成自然 循环。浓缩后的制品由底 部卸出。 • 该类蒸发器在国内糖厂应 用较多。
四、强制循环式蒸发器
• 主要由列管式加热器、分 离室和料液循环泵组成。
• 特点：
• 随着料液向前流动，浓度愈来愈高，而蒸发温 度也愈来愈高。故黏度增加没有顺流的显著。 这对改善循环条件，提高传热系数有利。
• 但高温加热面上浓溶液的局部过热有引起结焦 和营养物质破坏的危险。
• 效间料液流动要用泵，没有自蒸发，水分蒸发 量稍减。
• 适宜处理黏度随温度和浓度变化较大的溶液， 不宜处理热敏性物料。
• 冷冻浓缩是利用有利的液固平衡条件， 冷冻浓缩时，部分水分因放热而结冰， 而后用机械方法将浓缩液与冰晶分离。 蒸发和冷冻浓缩，两相都是直接接触的， 故称平衡浓缩。
食品工厂机械与设备
一、食品加工机械设备的分类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二、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，制糖机械，豆制品加工机械，焙烤食品机械，乳品机械，果蔬加工和保鲜机械，罐头食品机械糖，果食品机械，酿造机械，饮料机械，方便食品机械调，味品和添加剂制品机械，炊事机械等三、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。
筛分与清洗机械，粉碎和割机械，混合机械，分级分选机械，成型机械多相分离机械，搅拌及均质机械，蒸煮煎熬机械，蒸发浓缩机械，干燥机械，烘烤机械，冷冻和冻结机械，挤压膨化机械，计量机械，包装机械，输送机械、泵、换热设备容器等四、食品加工机械设备的特点(1)品种多样性(2) 机型可移动性(3) 防水防腐性(4) 多功能性(5)卫生要求高(6)自动化程度高低不一中国GB1Cr130Cr18Ni9O0Crl8Ni90Crl 7Ni12Mo2OOCrl 7Ni14Mo2六、食品安全卫生方面的结构要求1、结构管道等不应有滞留产品的凹陷及死角。
2、应采用符合标准要求的不锈钢卫生钢管及其卫生型管件阀门。
3、密封可靠，以免产品受到外界的污染。
4、与产品接触的轴承都应为非润滑型。
5、润滑型轴承须有可靠的密封装置以防止产品被污染。
6、产品区域应与外界隔离，至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入。
工作空气过滤装置应保证不得使5μm以上的尘埃通过。
7、安全卫生的装、卸料装置。
.8、紧固件应可靠固定，防止松动，不应因振动而脱落。
9、在产品接触表面上黏接的橡胶件、塑料件(如需固定的密封垫圈、视镜胶框)等应连续黏接，保证在正常工作条件(清洗、加热、加压)下不脱落。
七、操作安全对设备结构要求(1)运动部件(2) 液压气动电气系统(3)压力与高温设备(4)罐器孔盖(5)外表面(6) 运行噪声(7)开关与操纵件计算式N Qs≥AtOr .其中N-设备数(台)QT一平均生产能力(t/h)At一设计安排的某工段物料处理速率系数(At≥1) Qs 一选型设备的生产能力(t/h. 台)1.为什么要对食品加工设备进行分类?食品加工机械设备如何分类?答: (1)食品工业涉及的原料，产品种类繁多，加工工艺各异，从而其涉及到的加工机械种类繁多。
食品机械设备第八章
2. 下列几种真空装置中， 产生的真空度最易受季节影响。
1.A. 蒸汽喷射泵 B. 水力喷射泵 C. 干式真空泵 D. 水环真 空泵
3. 降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有＿＿m／s。
Ａ．10
B. 50 C. 150
D.300
三、选择题
4. 加热管内径为40mm的升膜式蒸发器，其高度至少有 __ __m。
容易，适用
的料液增浓。但
小，
长，
低，不能连续生产。
4. 外加热式强制循环式真空蒸发浓缩锅的特点是:可调节
速度、可
改善
条件、使几个
共用一个
成为可能。
二、填充题
5. 升膜式蒸发器的特点是：①
短，适用于
料液；②
高速二次蒸汽具有良好的
作用，故尤其适用于
；
③
引起沸点升高，故最好控制
进料；④ 一般组
成
效流程使用；⑤ 不适用于
（ ）1自然循环管式浓缩锅
A
加热蒸汽与料液呈并流
（ ）2带搅拌的夹套式真空浓缩锅
B
加热蒸汽与料液呈逆流
（ ）3强制循环外加热式真空浓缩锅 C
黏度大时循环效果差
（ ）4升膜式蒸发器
D
不能连续生产
（ ）5降膜式蒸发器
E
循环速度可调
四、对应题
2．找出以下蒸发设备与其特点的对应关系，并将第二列的 字母填入第一列对应项的括号中。
小，但由于
不易清洗，因此在食品工业中很少采用。
11. 真空蒸发浓缩系统中的冷凝器主要作用是将来自
的
冷凝成水，
从而降低了后续
系统的负荷。冷凝器有
式和 式两种型式。
一般的蒸发系统多采用 者， 从这种型式的冷凝器出来的不凝性气体主
食品机械与设备：第八章 浓缩设备
真空浓缩设备的基本结构
真空蒸发浓缩设备主要构成： 蒸发器 冷凝器 除沫器 真空系统
蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主体，由加热室与分离室（蒸发室）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。
2 降膜式蒸发器
结构与升膜式蒸发器相似 主要区别是料液从加热器顶部加入，经料液分布器分配进入加热器，沿管壁成膜状向下流。 因此其分离室位于加热室的下方。加热室管的顶部或内部安装料液分布器。
料液分布器-核心部件
作用：使料液在加热管内均匀成膜并阻止二次蒸汽上升。 常用的布膜器。 （1）螺纹导流杆-导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体，料液通过沟槽后沿管壁周边 旋转流下； （2）锥形导流杆-导流管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集； （3）齿形溢流口-利用加热管上端管口的齿缝来分流液体，液流被均匀分割成数 个小液流，然后在表面张力作用下形成均匀的环形液膜； （4）旋流导流器-圆筒型结构，靠管子上端的旋液器分流液体，液料由进料口进 入后在离心力作用下，沿内壁旋转流下而形成液膜。
工作原理（过程）
料液自加热器顶部加入，在降膜料液分 布器作用下，沿管内壁成液膜状均匀进 入加热管。 液膜在自身重力作用及二次蒸汽的快速 流动的诱导下沿管内壁成液膜状下降。 汽液混合物进入蒸发分离器进行分离， 二次蒸汽由分离器顶部排出，浓缩液则 由底部出料泵抽出或由泵送回器身顶部 重新蒸发。
升降膜式蒸发器
阀出料。
盘管式蒸发器的特点
优点： 结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制； 盘管为扁圆形截面，液料流动阻力小，通道大，适于黏度较高的液 料； 由于加热管较短，管壁温度均匀，冷凝水能及时排除，传热面利用 率较高； 便于根据料液的液面高度独立控制各层盘管内加热蒸汽通断及其压 力，以满足生产或操作的需要。
食品技术原理 浓缩技术
对各种不同粘度、不同浓缩比要求、不同沸腾 温度的物料,调整传热板的尺寸可满足最佳操作 条件的要求， 板式蒸发器的板组 4片成1板组 按所需传热面积顺序装于机架上,对所有板组而 言,加料是平流的，
英国APV公司新型板式蒸发器
这种设备没有升膜段,全部料液以降膜方式 流过加热板,而加热板则比普通板式蒸发器 的大，如此,一片降膜进料板紧接一片蒸汽 加热板,即两片成一组,板的长度为以前的 升膜板和降膜板长度之和,而板宽则比以前 增加50%,因此,为完成同一任务,需要板数 较少,组合后长度较短，料液在此设备内不 再循环,且停留时间极短，
蒸发器为升膜式, 它包括一个长管加 热器和一个分离器 以及附属设备 ： 冷凝器 、真空泵 、 不凝气排除 装置 、 疏水器、捕沫器，
附属设备
1、冷凝器：蒸发器所产生的大量二次蒸 汽必须设法排除掉,方法是将其导入冷凝 器进行冷凝，一般均采用混合式冷凝器
2、疏水器：为求蒸发器的蒸汽利用经济、 保持传热良好，同其他水蒸气加热设备 一样,必须装置排除冷凝水的设备,即疏水 器，
➢ 3、真空泵：因为冷凝器所能冷凝的气体主 要为水蒸气，而空气等不凝结气体如不设 法除去,系统的真空度不可能长久维持，
➢ 使用真空泵的目的就是抽出这些不凝结气体，
➢ 4、不凝气排除装置：为保持加热室的传热 效率，
➢ 方法是在加热器侧壁上设抽气管口,并连以管子 和排气阀门，
2024年《食品机械加工与设备》考试题库及答案(含各题型)
2024年《食品机械加工与设备》考试题库及答案（含各题型）一、单选题1.输送肉糜可以采用（）泵。
.A、滑板B、离心C、螺杆D、柱塞参考答案：C2.螺旋式热烫设备的热烫强度可以通过调节（）加以控制。
A、螺旋转速B、热烫水温C、螺旋螺距D、Ａ、Ｂ、Ｃ参考答案：D3.自动洗瓶机，可同时采用（）。
A、喷洗和刷洗B、浸洗和刷洗C、浸洗和喷洗D、清洗和刷洗参考答案：C4.料液在蒸发器中滞留时间最长的蒸发器是（）。
A、带搅拌夹层式B.C.D.B、升膜式C、降膜式D、板式参考答案：A5.冷冻浓缩系统中冰晶在（）中生成。
A、括板式换热器B、括板式换热器后面的管路C、结晶罐D、B和C参考答案：C6.当圆柱形液体搅拌罐的轴线与搅拌器轴（）时,需要在罐壁上装挡板。
A、重合B、垂直C、平行D、斜交参考答案：C7.小批量多品种果蔬可用（）进行热烫处理。
A、螺旋输送式热烫机B、刮板输送热烫机C、夹层锅D、水泥池参考答案：C8.汤汁比较多的罐头宜采用卷边滚轮（）方式封口。
A、固定不动B、径向进给C、渐进线进给D、C或B参考答案：D9.（）过滤机可作连续操作。
A、板框B、真空C、离心D、B和C参考答案：B10.一般食品用喷雾干燥设备是（）_的。
A、封闭式B、半封闭C、开放D、无菌参考答案：C11.双级压缩制冷系统需要（）个膨胀阀和（）个蒸发器。
A、1，2B、1，1C、2，1D、2，2参考答案：C12.下列几种真空装置中，（）产生的真空度最易受季节影响。
A、蒸汽喷射泵B、水力喷射泵C、干式真空泵D、水环真空泵参考答案：C13.双级压缩制冷系统中，膨胀阀入口处的制冷液温度（）温度。
A、等于冷凝器出口B、等于中间冷却器温度C、低于冷凝器D、低于中间冷却器参考答案：A14.在以下真空浓缩装置的辅助设备中，能够起到二次蒸汽冷凝和抽真空双重作用的辅助设备是（）A、大气式冷凝器B、表面式冷凝器C、蒸汽喷射器D、往复式真空泵参考答案：C15.果蔬预煮机一般采用（）输送物料。
第八章+食品的浓缩与结晶技术
1
6.87 0.855 11.2 1.4 575 126
28 536 690 270
蒸发效数
2
3
3.23
2.07
0.404
0.259
9.7
13.3
1.21
1.66
201
109
185
230
40
52
188
102
413
384
270
380
4
1.57 0.182 16.7 2.09
76 300 55 73 428 500
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
单效真空蒸发广泛应用于食品浓缩。其最大优点就是容易操作 控制；可依据物料的粘性、热敏性等，控制蒸发温度和蒸发速率； 由于物料在单效蒸发器内停留时间长，会带来热敏性成分的破坏， 且物料在不断地浓缩，其沸点也随浓度的提高而增大，黏度也随 浓度和温度的变化而变化,因此浓缩过程要合理选择和控制蒸发温 度。由于液层静压效应，从而引起的液面下局部沸腾温度高于液 面上的沸腾温度，同时因料液黏度增大，物料在蒸发过程中湍动 小，更易增大温度差异，甚至加热面附近料液温度接近加热面温 度，引起局部结垢、焦化，严重影响热传递。
单效蒸发还存在热耗高，传热面积不能太大等特点，限制其蒸 发能力的提高。对于生产量很大的现代化大型食品加工厂，真空 多效蒸发显示出了其更大的优越性。
1.多效真空蒸发的特点
①在真空条件下，液体的沸点低，有利于增大加热蒸汽与液体 之间的温差，增大传热效率，减少传热面积； ②物料在较低温度下蒸发，可以减少对热敏性物料的破坏； ③便于采用低压蒸汽和废热蒸汽作为热源，降低能耗，提高生 产效率。 ④真空蒸发需要配备真空系统，会增大设备投资及动力消耗。
食品机械与设备复习试题
0.我国的食品加工行业分为如下四个主要行业：食品加工业，食品制造业，饮料制造业，烟草加工业。
1.按照食品加工的单元操作的不同，食品机械与设备可以被分为食品输送机械，食品清理与分选机械，食品粉碎机械，食品分离机械，食品压榨机械，食品混合机械，食品浓缩机械，食品干燥机械，食品杀菌机械，食品熟化机械，食品发酵设备，食品冷冻机械，食品包装机械，食品保鲜贮藏设备等。
2.食品加工中的输送机械按被输送的原料的形态一般可以分为流体，输送机械和固体输送机械。
3.（液体食品输送机械）离心泵的主要部件有叶轮，泵壳和轴封装置。
4.叶轮是离心泵的重要部件，按结构可以分为以下三种：闭式叶轮，半闭式叶轮和开式叶轮。
5.带式输送机的工作原理:用一根闭合的环形输送带作牵引及承载构件，将其绕过并张紧于前后两个滚轴上，依靠输送带与驱动滚筒间的摩擦力使输送带产生连续运动，依靠输送带与物料间的摩擦力使物料与输送带一起运行，从而完成输送物料的任务。
6.斗式提升机（1）料斗布置形式：料斗疏散和料斗紧接。
（2）装料方式：挖取式和撒入式。
（3）卸料方法：离心式，无定向自流式，定向自流式。
7.气力输送类型：吸送式气力输送，压送式气力输送，混合式气力输送。
9.筛孔排列方式：正方形排列和正三角形。
10.筛面的种类：栅筛面，板筛面，金属丝编织筛面，绢筛面。
11.筛面的运动方式：静止筛面，往复运动筛面，垂直圆运动筛面，平面回转筛面，旋转筛面。
12.一个筛面采用平衡重平衡，双筛体采用对称平衡法。
13.螺旋精选器多用于从长颗粒中分离出球形颗粒。
15.根据被粉碎物料和成品粒度的大小粉碎可以分为粗粉碎，中粉碎，微粉碎，超微粉碎4种。
16.常见气流粉碎机种类：立式环形喷射气流粉碎机，对冲式气流粉碎机，超音速喷射式粉碎机。
17.搅拌混合机理有三种：对流混合，扩散混合，剪切混合。
32.搅拌器按叶片运转速度分类：小面积叶片高速运转搅拌器和大面积叶片低速运转搅拌器。
食品机械考试重点
食品机械与设备按食品加工的单元操作分为:食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉碎机械、食品分离机械、食品混和机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械。
3.常用输送带有：橡胶带；各种纤维编织带；塑料、尼龙、强力锦纶带；板式带；钢带和钢丝网带。
4.斗式提升机的装料方式分为挖取式和撒入式。
5.斗式提升机的卸料方式分为离心式、重力式和离心重力式。
6.气力输送类型：吸送式气力输送、压送式气力输送、混合式气力输送。
1.分选、分级的主要作用：(1)保证产品的规格和质量指标；(2)降低加工过程中原料的损耗率，提高原料利用率；（3)提高劳动生产率，改善工作环境；(4)有利于生产的连续化和自动化；(5)有利于降低产品的成本。
2.常见的分选分级方式：按物料的宽度分选、分级；按物料的长度分选、分级；按物料的密度分选、分级；按物料的流体动力特性分选、分级；按物料的电磁特性分选；按物料的光电特性分选、分级；按物料的内部品质分选、分级；按物料的其它性质分级。
3.常用食品原料清理机械-----筛选法清理机的工作流程：物料→由进料斗→控料闸→第一层筛面(筛孔较大)→第二层筛面(筛孔中间,出成品)→第三层筛面(小)→细杂三层筛的筛孔依次减小，在吸风除尘等装置的配合下，把物料中质轻的杂质也能清理出来4.筛面组合：筛余物法、筛过物法、混合法。
5.筛面的种类和结构：栅筛面、板筛面、金属丝编织筛面、绢筛面。
6.筛面的运动方式：静止筛面、往复运动筛面、垂直圆运动筛面、平面回转筛面、旋转筛面。
7.筛面的传动方式：曲柄连杆、自振器、振动电机、偏心、自定中心、悬吊平衡、单转、平转、转摆、晃动。
1.粉碎的目的：（1）制取一定粒度的制品（2）将固体物料破碎成细小颗粒，以备进一步加工使用（3）把两种或两种以上的固体原料粉碎后，使其能均匀地混合（4）使固体原料经粉碎处理后，便于干燥或易于溶解。
2.粉碎的种类：粗粉碎、中粉碎、微粉碎、超微粉碎.3.粉碎操作的方法：开路粉碎、自由粉碎、滞塞进料粉碎、闭路粉碎.4.粉碎力的种类形式(物料粉碎的基本方法)：压碎、劈碎、折断、磨碎、冲击破碎.5.选择粉碎机械的要求:（1）经粉碎后的物料，颗粒大小要均匀；（2）已被粉碎的物料，要能立即从轧压部位排出；（3）尽可能实现操作自动化，例如能不断的自动卸料等；（4）可以调节和控制粉碎度；（5）维修方便，易损件更换简单；（6）设有安全装置，发生故障时能自动停车；（7）节能，即每单位产量所消耗的能源要尽量小。
食品加工机械与设备题库(含答案)
食品加工机械与设备题库（含答案）一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、（）压榨机为间歇操作型。
A、螺旋B、布赫C、带式D、辊式正确答案：B2、下列哪种机件不可能在真空蒸发系统中出现。
（）A、热风分配器B、换热器C、蒸汽喷射泵D、冷凝器正确答案：A3、为了除去果汁中的部分有机酸可采用（）设备。
A、超滤B、微孔过滤C、电渗析D、反渗透正确答案：C4、以下真空充气包装机中，（）还可进一步分为单盖型和双盖型。
A、双室式B、台式C、斜面式D、单室式正确答案：A5、旋转刮板式热交换器可用在（）。
A、蒸发B、干燥C、冷冻D、B和C正确答案：A6、食品工业用的喷雾干燥机大多为（）A、封闭式B、开放式C、半开式D、半封闭式正确答案：B7、内外相密度相差不大的乳状液可用（）式离心机进行离心分离。
A、过滤B、碟C、沉淀D、B和C正确答案：B8、以热空气为干燥介质的喷雾干燥机，一般需空气（）净化空气A、压力B、容器大小C、A和BD、过滤器正确答案：D9、悬辊盘磨机的进料粒度（）。
A、<150μmB、在44~125μm之间C、在30~40mm之间D、在88~150μm之间正确答案：C10、降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有（）m／s。
A、10B、300C、50D、150正确答案：B11、如果需要，可在流体食品无菌处理系统中串联（）。
A、胶体磨B、高压均质机C、离心分离机D、B和C正确答案：B12、下列有关双级压缩制冷系统的说法中，（）是不正确的。
A、必须用两台压缩机B、获得更低的蒸发温度C、不必用两台压缩机D、需中间冷却器正确答案：C13、滚筒干燥设备干燥物料的主要传热方式是（）A、对流B、传导C、辐射D、以上三种均以相当的比例存在正确答案：B14、（）喷雾干燥设备必须配备压缩空气。
A、气流式B、机械离心式C、气动离心式D、A和C正确答案：A15、比重去石机去杂的主要原理是（）A、比重上的自动分级B、尺寸上的筛分C、比重不同带来的离心分离D、以上作用都有正确答案：A16、下列杀菌设备中，（）杀菌设备属于连续式。
第十章--浓缩设备
• （2）非平衡浓缩
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半 透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
作的压力是自动分配的，且逐级降低。
多效真空浓缩设备操作流程大致可分为顺流、逆流、平
流、混流和额外蒸汽运用 。
1）并流法：
• 溶液与蒸汽的流 动方向相同，即 均由第一效顺序 至末效。
• •
特点： 原料液由泵泵入一效罐。由于蒸发室压力由一效至末效依
次递减，故料液在效间流动不需用泵； • 由于料液沸点依效序递降，因而当前效料液进入后效时， 便在降温的同时放出其显热，供一小部分水分汽化（自蒸发 ），可产生更多蒸汽，节省蒸汽; • 由于后效溶液浓度较前效大，且温度低，使传热系数降低 ，影响传热（末效蒸发困难）。 • (但高浓度料液处于低温)对浓缩热敏食品是有利的。
• 注意事项
• 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。
• 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果
汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 结构 料液从顶部进入加热
器内，在降膜分布器 汽液分离器 的作用下，均匀地进 液体分布器 人加热管中，受二次 蒸汽的快速流动和本 加热器 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
上升；在管上部分由于膨胀的二次蒸汽而产生强的上升力，使 料液成薄膜状在管内上升，在管顶部成喷雾状，以较高速度进 入气液分离器，在离心力的作用下使气液分离。
食品机械与设备复习重点
一、食品机械：食品机械是指把食品原料加工成食品(或半成品)过程中所应用的机械设备和装置。
食品机械主要可以分为食品加工机械、包装设备两大类。
二、食品机械与设备的分类按照食品的种类和行业的不同：粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品加工设备、饮料加工设备和食品加工中废物综合利用设备等。
按照食品加工的单元操作的不同：食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉碎机械、食品分离机械、食品压榨机械、食品浓缩机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品发酵设备、食品冷冻机械、食品包装机械、食品保鲜储藏机械等。
三、食品输送机械的作用：为了提高劳动生产力率、减轻劳动强度以及使得整个食品加工生产线有机结合、协调通一。
采用先进技术设备和实现单机自动化后，更需要将单机之间有机的衔接起来组成自动化生产线。
采用机械输送物料，对保证食品卫生及食品质量安全具有重要意义。
四、带式输送机原理：是一种利用连续而且具有挠性输送带连续的来输送物料的输送机，是食品工厂中最广泛采用的一种连续输送机械。
特点：工作速度范围广，输送距离长，生产效率高，所需动力不大，结构简单可靠，使用方便，维护检修容易，无噪音，能够在全机身中任何地方进行装料和卸料。
主要缺点是输送轻质粉状物料时易飞扬，倾角度不能太大。
常用的输送带：橡胶带，各种纤维编织带，塑料、尼龙、强力棉纶带，板式带，钢带和钢丝带。
五、斗式提升机装料方式：挖取式和撒入式卸料方式：离心抛出（离心式）、靠重力下落（无定向自流）和离心与重力同时作用（定向自流）。
六、气力输送设备特点：优点、、输送过程密封，物料损失很少，能保证物料不致吸湿、污染或混入其他杂质；输送场所灰尘大大减少，改善了劳动条件；结构简单，装卸、管理方便；可同时配合进行各种工艺过程，如混合、分选、烘干、冷却等，工艺过程的连续化程度高，便于实现自动化操作；输送生产率较高，尤其利用实现散装物料运输机械化，可大大提高生产率，降低装卸成本。
食品加工机械与设备考试重点
一、名词解释1.CIP：CLEAN IN PLACE(原位清洗)CIP清洗即不分解生产设备，又可用简单操作方法安全自动的清洗系统2.均质：是指对脂肪球进行机械处理，使它们呈较小的脂肪球均匀一致的分散在乳中3.无菌灌装：将经过灭菌的食品（奶制品等）在无菌环境中包装，封闭在经过杀菌的容器中，以期在不加防腐剂、不经冷藏的条件下得到较长的货架寿命4.雾化:将料液稳定的喷洒成大小均匀的雾滴，并使其均匀的分布于干燥室的有效部分，与热空气保持良好的接触5.真空浓缩:是在减压下加热物料,使水分迅速蒸发汽化,并将汽化产生的二次蒸汽不断排除,从而使制品的浓度不断提高,直至达到产品浓度要求的一种工艺过程.6.冷冻干燥:又称升华干燥。
将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。
物料可先在冷冻装置内冷冻，再进行干燥。
但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。
升华生成的水蒸气借冷凝器除去。
升华过程中所需的汽化热量，一般用热辐射供给。
7.中心管式热交换器:是将2个或3个不锈钢管以同心的形式套在一起,管壁之间留有一定的空隙(p89)8.喷雾干燥:是通过机械力的作用,使浓缩乳通过雾化器雾化成雾滴并与干燥介质接触使其中大部分水分不断被干燥介质带走而除去并得到符合要求的产品二、问答题喷雾干燥机理和特点(p110)谈谈超高温瞬时灭菌机的工作流程A.准备：从储料罐来的原料奶经过平衡罐进行准备B.预热：进入盘管第三层进行预热,C.预均质：经过预热的牛奶进入均质机第一次均质D.第二次预热：预均质后的牛奶进入第四层作第二次预热,E.直接进入超高温灭菌段(第一层盘管,蒸汽进行加热),灭菌时间为2s（牛奶在部队与135摄氏度的管内流动的时间），F.第二次均质：再进入第四层和第三层进行，热能回收在利用，消毒奶在第三层进入均质机进行第二次均质G.冷却和出料：进入第二层盘管进行冷却，出料温度在30摄氏度以下，从第二层盘管出来的成品奶进入包装阶段什么是硅藻土过滤器?硅藻式过滤器的优点?(p165)是利用硅藻土作为助滤剂的一种过滤设备袋装机的工作过程?(P96)抽真空的目的?最主要的目的是除氧,使微生物失去“生存的环境”,防止食品的腐败变质;同时，这也防止了食品因氧化而使食品变味、变质，以此达到食品较长时间储存和保鲜的效果。
食品机械 07第七章 浓缩
第七章浓缩设备第一节概述一、真空浓缩的优缺点及分类真空浓缩设备是食品工厂生产过程主要设备之一。
它利用真空蒸发或机械分离等方法来达到，目前多采用真空蒸发，它具有许多优点：(1)加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大。
(2)可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。
(3)由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓缩，减少体积及重量，便于运输及贮存。
(4)由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损失；(5)对料液起加热杀菌作用，有利于食品保藏．但也存在一些不足之处：(1)由于真空浓缩，须有抽真空系统，从而增加附属机械设备及动力。
(2)由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热消耗量大。
分类——真空浓缩设备的型式很多，一般可按下列方法分类：(一)按加热蒸汽被利用次数分 1.单效浓缩装置；2.多效浓缩装置；3.带热泵的浓缩装置。
食品工厂的多效浓缩装置，一般采用双效、三效，有时还带有热泵装置。
效数增多，有利于节约热能，但设备投资费用增加，所以效数的确定，必须全面分析，细致考虑。
(二)根据料液的流程来分 1.循环式：有自然循环式与强制循环式之分；2.单程式。
(三)根据加热器结构型式来分 1.盘管式浓缩器；2.中央循环管式浓缩器；3.升膜式浓缩器；4.降膜式浓缩器；5.片式浓缩器；6.刮板式浓缩器；7.外加热式浓缩器……等。
二、选择与要求选择浓缩设备时，必须考虑溶液是否具有下列几种性质：(一) 结垢性。
加热面生成垢层会增加热阻，降低传热系数，严重时使设备生产能力下降，甚至停产。
垢层常用化学或机械方法剥除，对垢层要定期清洗。
对容易生成垢层的料液，最好选取流速较大的强制循环型或升膜式设备。
（二）结晶性。
晶粒析出沉积传热面上，影响传热效果，严重的会堵塞加热管。
对于这类料液，宜采用夹套带搅拌的浓缩器或强制循环浓缩器。
（三）粘滞性。
随浓度增加，粘度也随着增加，使流速降低，传热系数随之减少，生产能力下降。
故对粘度较高的料液，不宜选用自然循环型，可选强制循环型、刮板式或降膜浓缩器等。
《食品机械与设备》期末试题库.
食品机械与设备复习大纲--2013/1/4第一章乳品加工机械与设备一、名词解释1、食品机械 2、浓缩 3、超高温瞬杀菌二、回答问题 1根据各类乳品生产工艺，乳品生产与设备主要包括哪几种主要设备2、牛奶分离机的分类与结构组成 3、食品均质机分类4、重点掌握板式换热器的特点5、食品浓缩的目的6、真空浓缩附属设备主要包括哪几类设备7、食品中常用的干燥方法8、重点掌握喷雾干燥的基本原理及附属设备9、凝冻机的工作原理第二章乳品包装机械与设备一、名词解释 1、无菌包装二、回答问题 1、液体自动灌装机类型2、掌握无菌包装系统的分类。
第四章肉品加工机械与设备一、名词解释 1、灌肠机 2、滚揉机二、回答问题 1、重点掌握绞肉机主要结构、工作原理及使用维护2、斩拌机的作用和分类3、搅拌机的作用与分类4、滚揉设备的分类5、肉类灌装充填设备类型6、了解杀菌设备的种类7、立式高压杀菌锅的配套设备8、卧式高压杀菌锅第五章油炸速冻设备一、回答问题 1、涂粉机的作用 2油炸机的分类、3、连续式油炸机主要由哪些系统组成第七章果蔬加工机械与设备一、名词解释 1、螺旋输送机 2、离心机 3、分离因数二、回答问题 1、重点掌握带式输送机的优缺点 2、带式输送机的组成 3、斗式提升机输送物料方向装卸料方式 4、重点掌握鼓风式清洗机工作原理 5、预煮设备的类型6、重点掌握掌握打浆机的工作原理和结构组成7、掌握食品加工中的常用机械分离方法8、掌握离心分离的工作原理9、重点掌握自分离磨浆机的结构和工作原理 10、过滤机的工作过程及分类第八章饮料加工机械化与设备一、名词解释 1、水软化二、回答下列问题1、气水混合机的混合方式食品机械与设备试卷的题型一、填空题（每空1分，共20分）1、牛乳在杀菌时，蒸汽或热水是介质，牛乳是介质。
2.真空浓缩附属设备主要包括分离器（捕集器、捕沫器、液沫分离器）、冷凝器及设备。
3.食品中常用的干燥方法主要有、流化床干燥、、气流干燥、真空干燥、冷冻升华干燥、红外干燥、高频干燥、微波干燥等。
第八章蒸发浓缩设备
0-5000系列三效节能外循换环真空 浓缩器（能回收酒精）
本浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、淀 粉、味精、乳品、化工等溶液的浓缩，尤 其适用于热敏物料的低温真空浓缩。用户 可根据实际情况来选。 1.本浓缩器采用外加热式自然循环式与负 压蒸发方式，具有蒸发速度快，浓缩比重 大，可达1.2-1.3； 2.本浓缩器采用三效同时蒸发，二次蒸汽 得到反复作用，既节省了锅炉的投资，又 节约能源消耗，耗能与单效浓缩器相比降 低70%，不到一年用户可从节约能费中收回 本浓缩器的全部投资。 3.多功能操作特点：⑴可以回收酒精浓度 80%左右。⑵一效、二效、三效可以反复并 锅收膏。⑶可以间歇连续进料。
5）附件：人控、仪表、取样口 及视镜等。
32
加热室中不凝缩 气体的排除：
加热蒸汽热交换后，放掉热， 而冷凝成水，从下面排出。如 上图所示，可是蒸汽中有一部 分气体是混入的空气或氨等不 凝缩气体，不能排除。如果不 及时排除。会在加热室内愈积 愈多，严重影响热效率，在A 处放出轻的不凝气；B处放出 重的不凝气。排出位置的选择 很重要，视不凝气积聚于何处 而定，此管可接在真空系统。
11
反
应
锅
回
流
带搅拌真空夹层锅
装
置
12
ZN型真空减压浓缩罐
本设备主要用于对中 草药材通过热回流提取 有效成份。作简单改造 后亦可用作药液的减压 浓缩、酒精渗漉、酒精 回收等工艺。
13
WZ 11 500-2000系列双效浓缩器（能回收酒精）
本设备适用于中药、西药、葡萄糖、酿酒、 淀粉、口服液、化工、食品、味精、乳品等 热敏性物料的低温真空浓缩。用户可根据浓 缩量大小，来选用技术参数中系列浓缩器。 1.本浓缩器采用二效同时蒸发，二次蒸汽得 到充分利用既节省了锅炉的投资，又节约能 耗，能耗与单效浓缩器相比降低50%； 2.本设备采用外加热自然循环与真空负压方 式，蒸发速度快，浓缩比重大。液料在全密 封中无泡沫浓缩，用本设备浓缩出来的药液， 具有无污染，药味浓。清洗方便（打开加热 器的上盖即可）； 3.本设备与液料接触部位均采用（OCr19Ni9） 不锈钢制成，符合GMP标准。加热器、蒸发器、 外加保温，保温层用花纹不锈钢薄板，设备 在车间显得更为豪华美观。
第十章--浓缩设备
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半 透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
• 注意事项 • 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。 • 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果 汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 料液结从构顶部进地进 人加液热体管分中布，器受二次 蒸汽加的热快器速流动和本 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
清洗方便；适于浓度较大，不易 结晶、结垢的物料
中央循环管式蒸发器
主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产
• （一）作用原理 • 食品料液经过由 沸腾管和中央循环管所 组成的竖式管加热面进 行加热，由于传热产生 重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发， 从而达到浓缩目的。
• （二）主要构造 • 1. 加热器
•（1）平衡浓缩
•利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法， 如蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
•①蒸发浓缩
采用浓缩设备把物料加热，使物料中易挥发部分水分在其沸点 温度下不断地由液态变为汽态，并将汽化时产生的二次蒸汽不 断排除，从而使制品浓度不断提高，直至达到浓度要求。这种 方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
• 各层盘管单独用阀门控制，可根据料液面来调节加热面。
2．盘管式的工作原理
浓缩机结构、原理
压力容器承受高温、高压的物料，并保 持密封状态。压力容器的设计应考虑其 强度、耐腐蚀性和安全性等因素。
加热系统通过加热器对物料进行加热，使 其达到适宜的浓缩温度。加热温度的控制 对于物料的浓缩效果具有重要影响。
03 浓缩机工作原理
浓缩机的工作流程
浓缩机通常由进料装置、预热 装置、蒸发器、冷凝器、真空
度和纯度。
用于浓缩溶液、浆料等， 为后续加工提供方便。
如造纸、纺织、染料等 行业也有应用。
浓缩机应用案例分析
01
02
03
果汁加工厂
采用浓缩机处理果汁，提 高果汁的浓度和口感，满 足市场需求。
制药企业
利用浓缩机制备高浓度的 药液和药膏，提高药物的 疗效。
化工工厂
通过浓缩机处理溶液和浆 料，为后续加工提供便利。
环保化
采用环保材料和清洁能源，减少对 环境的污染和排放。
智能化
结合先进的信息技术，实现远程监 控、智能控制和故障诊断。
未来浓缩机的发展展望
多元化
针对不同物料和工艺需求，开发多种类型的浓缩 机，满足不同领域的应用需求。
自动化
提高浓缩机的自动化水平，减少人工干预和操作 难度，提高生产安全性和稳定性。
智能化
浓缩机的分类与特点
• 分类：根据工作原理和结构形式的不同，浓缩机可分为间 歇式浓缩机和连续式浓缩机两大类。
浓缩机的分类与特点
间歇式浓缩机特点 处理量较小，适用于小规模生产。
操作简单，易于维护。
浓缩机的分类与特点
能源消耗较低，但生产效率较低。 连续式浓缩机特点 处理量大，适用于大规模生产。
浓缩机的分类与特点
在蒸发过程中，物料中的水分被蒸发 成蒸汽，而物料中的固体成分则被浓 缩。
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顺流法操作时，料液浓度依效次序递增，而 料温则逐渐降低，故对于浓缩热敏性食品是 有利的，但粘度逐渐升高，使末效蒸发增加 困难，需增加末效传热面积。
2、 逆流法
逆流法指料液与蒸汽流动方向相反。原料液 由最后一效进入，依次用泵送入前效，最后 浓缩制品从第一效排除。
随着料液向前效流动，料温和蒸发温度越来 越高，温差较稳定，有利于提高传热效率， 浓度温度的提高使料液粘度较稳定，有利于 其循环，但各效间料液流动要用泵输送，同 时高温、高浓度的料液由高温热蒸汽加热， 易形成局部过热，造成结焦和营养破坏。
中央循环管是位于加热器中央的一根直径较 大的管子，截面积为总加热管束总面积的 40%-50%，材料为不锈钢或其他耐腐蚀材 料。
为提高传热效果，可在管间增设若干挡板或 抽去几排加热管，形成蒸汽通道，同时配合 不凝性气体排出管的合理分布，有利于加热 蒸汽均匀分布，从而提高传热及冷凝效果。
2. 蒸发室
（二）根据料液流程来分 1.循环式（自然循环和强制循环） 2.单程式
（三）根据加热器结构型式来分 1. 盘管式浓缩器 2.中央循环管式浓缩器
3.升膜式浓缩器 4.降膜式浓缩器等
二 、选择原则
（一）结垢性: 选取流速较大的强制循环型或升膜式
的浓缩设备。 （二）结晶性： 采用夹套带搅拌器或强制循环浓缩器。 （三）粘滞性 选强制循环型、刮板式或降膜式薄膜
加热室上部的圆筒体，连接在加热体上部。 料液经加热汽化产生的二次蒸汽中夹带有大 量的液滴，直接冷凝造成料液损失，在多效 浓缩时还会将下效加热室污染，并降低传热 效果，所以蒸发室要具有一定的高度和空间。 一般为加热管长度的1.1-1.5倍。
蒸发室外侧有视镜、人孔、洗水、照明、仪 表、取样等装置。在顶部又捕集器，以对二 次蒸汽夹带的汁液进行分离，保证二次蒸汽 的洁净，减少料液的损失。二次蒸汽由顶部 的二次蒸汽出口排出。
(三)特点
结构简单、操作方便、锅内液面容易控制。 清洗较困难，粘度大时循环效果较差。
夹套加热室带搅拌单效浓缩装置
食品厂大量使用的浓缩装置
结构特点
下锅体底部有一夹套，在夹套内通入蒸汽加 热浓缩物料，锅体内装有搅拌器，搅拌器上 有4片桨叶，通过其搅拌可以使锅内壁表面被 加热的物料层不断更换，使水蒸气蒸发，上 锅体的二次蒸汽出口处接有汽液分离器。
食品料液经过由沸腾管和中央循环 管所组成的竖式管加热面进行加热， 由于传热产生重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发，从而达到浓缩 目的。
（二）主要构造
1. 加热器 由沸腾管及中央循环管、中央循环管和
上下管板所组成的竖式加热管束组成。
中央循环管和沸腾加热管一般采用胀管法或 焊接法固定在上下管板上，组成一个竖式加 热管束。料液在管内流动，加热蒸汽在管束 间流动。
的稳定性； ● 从废液中回收副产品
在真空条件下对液体进行蒸发浓 缩的方法始于1913年，其工艺是 建立在英国科学家E.C.Howard 专利基础之上的，它包含一个蒸 汽加热的带有冷凝器和空气泵的 双底真空釜。
真空浓缩优点
1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以 增大。
2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。 3、由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓
3、 平流法
平流法指原料液分别加入各效加热器进行浓 缩，浓缩后的浓缩液分别从各效放出。加热 蒸汽是从第一效通入，二次蒸汽则顺序通入 各小以至末效。因此从各效蒸发器得到的浓 缩液浓度相同，并且二次蒸汽的热量能得到 充分利用。
只用于蒸发浓缩操作进行的同时有晶体析出 的场合，比如食盐溶液的浓缩。
4. 混流法
浓缩器。
（四）热敏性 运用各种薄膜式或真空度较高的浓缩器。 （五）发泡性 采用强制循环型或长管薄膜浓缩器。 （六）腐蚀性 通常使用不锈钢材料或采用各种防腐涂层
材料的钢材。
三、对浓缩设备的要求
（1）传热效果好，热能利用率高，即传热 系数高和有效温度差大。 （2）结构紧凑、操作方便。 （3）汽液分离效果好。 （4）设备性能适应食品料液的性质，符 合生产工艺要求和食品卫生。 （5）易于制造、检修、清洗。 （6）具有足够的机械强度，金属消耗量 少，耐腐蚀。
四、 真空浓缩装置操作流程
（一）单效真空浓缩装置流程 由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置组
合而成。 （二）多效真空浓缩装置流程 常见有并流法、逆流法、平流法
1、顺流法
顺流法是指蒸汽和料液的流动方向相同，均 从第一效到末效。在蒸发室内，由于压力依 次递减，所以料液在各效间流动不需用泵， 利用压差供料，料液的沸点也依次递减，因 此当前效料液进入后效时，在降温的同时可 放出其显热，供一小步分水分汽化，增加蒸 发器的蒸发器。
对于效数多的蒸发浓缩设备操作也有顺流 和逆流并用的，有些效间用顺流，有些用 逆流。
起协调顺流和逆流优缺点的作用，对于粘 度极高的料液很有用处，特别是在料液粘 度随浓度增大而显著增加的场合下，可以 用混流法。
第二节 单效真空浓缩设备
➢一 、中央循环管式
➢主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产
（一）作用原理
食品原料与加工食品浓缩设备专题
主要内容
第一节 真空浓缩设备
真空浓缩装置的分类、操作流程 中央循环管浓缩器 夹套加热、膜式蒸发器 真空浓缩附属设备
第二节 冷冻浓缩设备
液体的浓缩意味着溶剂的脱除，在大多数情况下是 水的脱除。
对液体食品的浓缩有很多原因，例如： ● 减少干燥费用； ● 增加结晶； ● 减少贮藏和运输费用； ● 降低水的活性，以增加食品的微生物及化学方面
缩，减少体积及重量，便于运输及储存。 4、由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损
失减少。 5、对料液起加热杀菌作用，有利空浓缩，须有抽真空系统， 从而增加附属机械设备及动力。
2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大， 所以热量消耗大。
第一节 分类和选择及操作流程
一 、分类 （一）根据加热蒸汽被利用的次数来分 1.单效浓缩装置 2.多效浓缩装置 3.带有热泵的浓缩装置