食品加工机械与设备 教案

课程简介一、课程的性质和任务《食品加工机械与设备》是讲述有关食品加工机械与设备的结构、性能、工作原理、应用特点以及参数的选择与确定等内容的课程。

本课程是食品科学与工程专业学生通过学习过物理学、工程力学、机械原理、食品工程原理等课程基础上一门重要的专业必修课。

通过本课程的学习，使学生具备一定的机械设备选型基础，掌握工艺设备的一般设计方法，了解目前该领域的最新技术和初步把握发展动态的能力，为今后能完全胜任食品科学与工程技术工作打好基础。

二、课程目标本门课程的主要教学目标是：1.使学生掌握典型食品机械设计的基础理论、基本知识、工作原理和正确选型；2.使学生具有对食品机械进行研究、设计和研究开发新设备的初步能力；3.使学生了解通用型食品机械设计的基础理论、力学知识、工作原理、结构及参数计算；4.培养根据工艺要求正确选择通用食品机械的能力；《食品加工机械与设备》教学大纲课程编号：4011209-4011210英文课程名：Food Processing Machinery and Equipment总学时：90学时学分：5学分课程类别：专业必修课适用专业：食品科学、食品质量与安全先修课程：机械制图、机械设计基础、化工原理、食品工艺学一、课程性质与目的、要求《食品加工机械与设备》是食品科学专业和食品质量与安全专业学生的专业必修课。

该课程讲述有关食品加工机械与设备的结构、性能、工作原理、应用特点以及参数的选择与确定等内容。

通过本课程的学习，使学生具备一定的机械设备选型基础，掌握工艺设备的一般设计方法，了解目前该领域的最新技术和初步把握发展动态的能力，为今后能完全胜任食品科学与工程技术工作打好基础。

二、教学内容及学时分配本课程的教学内容共分四章。

第一章绪论4课时第一节概述1课时1、技术经济指标2、设计要求第二节食品机械与设备分类1课时1、按原料或产品分类2、按食品机械设备的功能分类3、食品机械与设备发展趋势第三节食品机械设备的构件材料2课时1、食品机械构件对材料的一般要求2、不锈钢的用途3、钢铁材料的用途4、有色金属的用途5、非金属材料的用途6、材料的耐蚀抗磨表面处理第二章物料输送机械10课时第一节固体物料输送机械6课时1、带式输送机2、斗式提升机3、螺旋输送机4、刮板输送机5、气力输送装置第二节液体物料输送机械4课时1、水力流送槽2、真空吸料装置3、液料泵第三章固体物料分选机械10课时第一节概述2课时1、固体物料分选的意义2、固体物料分选要素3、分选机械性能评价4、分选机械分类第二节散粒体物料分选机械4课时1、气流分选机械2、筛选机械3、重力分选机械4、精选机械5、其他分选设备第三节块状物料分选机械4课时1、尺寸式分选机械2、重量式分级机3、果蔬图象处理分级机4、内在品质分选设备第四章切割与粉碎机械8课时第一节概述2课时1、目的2、基本方法及适用性3、常见食品物料尺寸的表示及测定方法第二节切割机械3课时1、切割原理2、切割器的基本类型与刀片性能分析3、生产中常见刀片结构形式4、典型切割机械第三节粉碎机械3课时1、粉碎理论与工艺2、冲击式粉碎机3、研磨式粉碎机第五章物料分离机械10课时第一节概述1课时1、物料特性、分离形式及特点2、食品工业产品分离的技术要求第二节压榨机械与设备2课时1、压榨原理与应用2、典型压榨机械第三节过滤设备2课时1、过滤分离原理及应用2、典型过滤机械3、过滤机的选择与应用第四节离心机2课时1、离心分离原理与离心机分类2、典型离心机3、离心机的选用第五节萃取、膜分离、蒸馏操作方法及设备3课时1、萃取2、蒸馏设备3、膜分离技术第六章物料混合机械10课时第一节物料混合的基本概念1课时1、目的和要求2、混合原理第二节粉体混合机3课时1、粉体混合机理及混合均匀度的表示方法2、固定容器式混合机第三节液料搅拌器3课时1、目的2、搅拌器形式及液流流型3、搅拌器安装形式4、搅拌器的结构与选型第四节均质机、静态混合器、捏合机3课时1、均质机2、静态混合器3、捏合器第七章食品熟制设备5课时第一节蒸煮熟制设备1课时第二节烘烤熟制设备2课时1、远红外加热原理及元件2、远红外食品烤炉第三节油炸熟制设备1课时第四节微波加热原理与设备1课时1、微波加热原理2、微波加热设备第八章杀菌设备5课时第一节加热杀菌设备类型1课时1、目的2、方法3、加热杀菌设备类型第二节后包装加热杀菌设备2课时1、特点2、管式杀菌装置3、板式杀菌机4、其他类型杀菌设备第三节罐装食品加热杀菌设备2课时1、罐装食品加热杀菌特点及设备分类2、间歇式杀菌锅3、连续式杀菌机第九章浓缩设备6课时第一节浓缩的基本原理及其设备分类2课时1、浓缩的基本原理2、料液特性对于浓缩设备选择的影响3、浓缩设备的分类4、常压蒸发设备第二节真空浓缩设备2课时1、非膜式真空蒸发器2、膜式蒸发器第三节真空浓缩系统及其附属设备2课时1、真空浓缩系统附属设备2、真空浓缩系统第十章物料干燥设备6课时第一节干燥原理及对干燥设备的技术要求1课时1、干燥过程2、干燥设备技术要求3、干燥设备的选用第二节通风干燥设备2课时1、厢式干燥机2、带式干燥机3、流化床干燥器第三节喷雾干燥设备2课时1、喷雾干燥原理2、喷雾干燥设备的主要构成3、喷雾干燥设备系统配置第四节滚筒干燥设备、真空干燥设备、升华干燥设备1课时1、滚筒干燥设备2、真空干燥设备3、升华干燥设备第十一章速冻与制冰设备5课时第一节压缩制冷原理与系统2课时1、压缩制冷原理2、制冷压缩机3、压缩制冷系统的主要附属设备4、常见制冷系统第二节食品速冻设备2课时1、速冻方法与特点2、常见速冻设备第三节冷藏库1课时1、冷藏库的作用、分类和组成2、冷藏库的制冷系统及其设备选择第十二章食品包装机械11课时第一节食品包装技术方法与包装机械的类型1课时1、食品包装技术方法2、包装机械类型第二节袋装机械3课时1、袋装机的工作过程2、袋的基本形式3、袋装机的种类第三节液体灌装机3课时1、罐装机的分类2、液体罐装的工作过程3、液体灌装的基本工作原理及其选择第四节固体物料充填机2课时1、容积式充填机2、称重式充填机3、计数式充填机第五节真空包装机与真空充气包装机2课时1、工作原理2、真空包装机和真空充气包装机的分类三、教学方法以教师讲授为主，多媒体辅助教学，并结合学生的大量练习与实践四、成绩考核方式考试共分期中与期末两次，均以闭卷形式进行；平时则以书面作业形式进行考查。

五、教材与参考资料教材：《食品加工机械与设备》崔建云主编中国轻工业出版社20XX年出版。

参考资料：《食品加工机械》程凌敏主编中国食品出版社1988年出版；《食品工厂机械与设备》无锡轻院等编中国轻工业出版社1981年出版。

教学内容：第一章绪论第一节概述食品机械是把食品原料加工成食品(或半成品)的技术装备。

食品机械学是研究食品机械设计、结构、原理、应用的一门课程。

食品机械的特点：食品原料和产品的品种繁多，大部分原料都来自生物体，产品必为人们的生理和习惯所接受，处理过程十分复杂，加工这些原料的食品机械门类繁多，要求和功能各不相同。

食品机械的设计、制造、选型、管理、维修涉及的知识面十分广泛，既要掌握一般机械设计制造的共性，又要深入了解各种食品加工工艺的要求，才能研究和设计出比较完善的食品机械。

一、技术经济指标（一）生产能力指食品机械设备单位时间内生产食品产量的一个技术参数。

(二)消耗系数消耗系数是指机械设备生产单位重量或单位体积的产品所需耗费的原材料及能量。

(三)设备价格机械设备的价格影响食品工厂投资规模。

在技术、市场及资金允许的情况下，应选用先进的食品机械。

(四)管理费用包括员工工资，操作维护以及检修费用等，自动化的机械设备所需要的管理人员数量虽少，但对管理人员的技术素质要求较高。

(五) 产品总成本产品总成本是生产活动一切经济效果的综合反映。

二、设计要求食品机械设计是一个复杂的技术课题，食品原料和产品的多样性和复杂性，需要掌机械设计所必需具备的知识和技巧，了解食品及其原料的化学和物理性质、食品工艺过程和有关的工程问题，人机工程以及造型设计等知识。

（一）满足既定的食品生产工艺要求，体现工艺的适用性和先进性食品机械设计必须满足功能要求。

(二)食品机械结构的合理性、可靠性和耐用性机器的可靠性和耐用性是指机器在规定的工作条件下，在规定的使用寿命内，保持原定功能的程度。

与机器的整体结构及零件的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性、抗干扰性等因素有着密切的关系。

（三）机器的能耗一般机械的能耗常反映传动机械效率。

在食品机械中能量用来处理和改变食品的形态或特性，(四)卫生要求是食品机械区别于其他机械的基本特征。

机器与食品接触部分必须便于拆装、清洗或清扫，不能存在清洗死角。

食品机械的传动润滑有所不同，传动密封要安全可靠，防止润滑剂进入食品。

教学内容：第二节食品机械分类食品原料和产品品种繁多、加工工艺各异；因此食品机械设备的品种门类十分繁杂，目前国家尚未制订食品机械分类标准。

一、按原料或产品分类制米、制粉机械、油脂加工机械、制糖机械、淀粉机械、豆制品机械、面制品机械、乳制品机械、蛋品加工机械、肉类制品机械、水产品加工机械、果蔬加工和保鲜机械、罐头制品机械、糖果制品机械、酿造机械、饮料、方便食品机械等。

二、按机械设备的功能分类原料处理、破碎和分切、分割机械；混合、分选机械、成型、分离、搅拌及均质机械；蒸煮煎熬机械；蒸发浓缩机械设备；干燥机械设备；烘烤机械；冷冻和冻结机械；挤压膨化机械；定量机械；包装机械；其他各种难以归类的机械。

通用设备，如输送机械也是食品工业中常用的机械设备。

三、食品机械发展趋势1．用于食品工业化生产的食品机械广泛采用机、电、光、液、气相结合、计算机自动化控制技术而显著提高了劳动生产率，改善了劳动条件，降低生产成本，显著提高产品质量。

2．适应生产要求的连续式食品机械得到完善和提高，成功地应用于生产中，各种各样的连续式混合机得到成功的应用。

3．浓缩、干燥、消毒、分离、粉碎和保藏等单元操作除使用传统的机械生产外，相继采用了新原理、新技术和新设备。

4．为尽可能保留食品中的营养成分，避免因高温破坏和氧化变质，采用低温、低压，特别是低压加工，采用真空脱气、真空冷却、真空蒸发、真空结晶、真空造粒、真空成型、真空包装、真空冷冻浓缩、真空冷冻干燥等方面的技术和设备。

5．生物技术与食品机械结合，使食品机械发展前景更广阔。

6．食品机械继续向节能、节水、省汽、高得率、无污染或少污染的方向发展。

7．膨化食品的花色品种日益增多，风味向多元化、美味化方向发展。

8．食品机械与包装机械组合在一条生产线上，并采用相应的包装材料，不但提高了食品的内在卫生质量、保存期，且使食品外观美丽诱人，提高了食品质量和企业经济效益。