第四章 乳制品机械与设备

❖ 3.封闭式牛乳分离机
❖ 封闭式牛乳分离机具有封闭式牛乳的入口和 封闭式的脱脂乳和稀奶油的出口。牛乳依靠 泵或者重力进入钵体，到达碟片之间进行分 离。由于牛乳的高速旋转，并有压力盘的作 用，造成封液，提高了脱脂乳和稀奶油的排 除压力。由于没有空气进入，不会产生泡沫， 所以又称“无泡沫分离”
❖ 净乳机和分离机同属于碟片式分离机，结构 和原理基本相同。不同之处在于：净乳机转 鼓的转速较低，处理量大，碟片的直径较小 而且没有孔，碟片的间距较大，沉渣溶剂较 大。因此，净乳机多用于分离效果要求不高 的场合，而牛乳分离机多用于分离效果要求 较好的场合。
❖ （四）分离机操作及注意事项 ❖ （1）操作前准备 ❖ （2）分离过程 ❖ （3）分离结束
❖ 2.注意事项
❖ （1）在选择分离机时，要根据实际生产情况 进行选择。
❖ （2）分离机工作时由于高速运转，地基要坚 实，转动主轴要垂直于水平面，各部件应精 确安装，必要时，在地脚处配置橡皮垫起缓 冲作用，同时，对转动部分定期清除污油， 并防止杂质混入。
❖ 在实际生产中，有一级均质和二级均质两种 方式。
❖ 一级均质指料液通过一个均质阀，被均质了 一次。一级均质主要使脂肪球破碎，这些破 碎后的小脂肪球有聚集的倾向。通常，一级 均质用于低脂产品和高粘度产品的生产。
❖ 二级均质是指让料液连续经过两个均质阀， 被连续均质两次。适用于高脂、高干物质和 低粘度产品的生产。
❖ 形式不同的套管
肘管
安装肘管
❖ 三、板式换热器
❖ （一）板式换热器的结构原理
❖ 它由许多不锈钢薄板组合而成，这些金属薄 板就是 传热器的主要构件——传热板。传热 板一次悬挂在导杆上，前端有固定板，后端 有压紧板。旋转支架上的压紧螺杆，就可以 使压紧板和各传热板叠合在一起。板和板之 间有板框橡胶垫圈进行密封，并使两板间有 一定的空隙。
❖ 曲轴等速旋转，通过连杆、滑块带动柱塞往复 运动。
❖ 为了保持排除液的连续性和均匀性，通常采 用三联泵。三联泵是由三个单动泵并联组成 的，也就是我们说的三柱塞往复泵，通过三 柱塞往复泵加压后的料液流向均质阀。
❖ 2.均质阀
❖ 均质阀一般由阀座、均质环、均质头（阀 芯）和调节阀柄组成。
❖ （7）密切注意机器的工作情况，发现异常应 立即停机排除。
❖ （8）工作完毕，把沉渣铲除干净，并清洗机 器、加注润滑油。
第三节 均质机
❖ 未经处理过的牛奶，久置之后会发生分层现 象。
❖怎么做才能延缓牛乳分层甚至避 免呢？
❖ 一、均质的目的及原理
❖ （一）目的
❖ 在于将液体的混合物料中的粗大脂肪球或者 较大的颗粒破碎细化，提高食品的均细度， 防止和延缓物料分层，使其成为液体均相、 稳定的混合物。
❖ 均质后的食品在口感、外观及消化吸收率等 方面均有提高。
❖ 二、高压均质机 ❖ （一）高压均质机的工作原理 ❖ （1）剪切学说 ❖ （2）撞击学说 ❖ （3）空穴学说 ❖ 均质机在工作时，三种作用力协同达到均
质的目的。
未均质牛乳在显微镜下
均质后牛乳在显微镜下
❖ 均质效果：
❖ （二）高压均质机的结构
❖ 压力水按工艺要求定期自动地进入和排出， 使活动底上升和下降，就可定时地将分离出 的沉渣从环状间隙排出转鼓。
❖ （三）离心净乳机的工作过程
❖ 过滤后的牛奶由上方中央管道进入转鼓，并 充满碟片间隙和整个转鼓。由于碟片的高速 回转，产生很大的离心力。密度较小的净乳 沿碟片上升，从排出管排出；密度大的杂质 在离心力的作用下由碟片锥面滑出并甩向四 周。由于转鼓中间的结合处直径最大，流速 最小，沉降速度最大，因此杂质便沉积于环 形间隙3处，由自动排渣系统排出。
❖ （二）全脂乳粉的机械设备加工工艺流程 ❖ 1.全脂乳粉的生产工艺流程
❖ 原料乳的验收 净化 杀菌 真空浓缩
❖ 成品 雾干燥
包装 检验 冷却 喷
❖ 2.全脂乳粉的生产设备流程
❖ （二）甜炼乳的生产工艺流程
❖ 1.甜炼乳的工艺流程
原料乳的验收
ห้องสมุดไป่ตู้预处理
杀菌
标准化
空浓缩
糖浆
真
❖ 2.甜炼乳的生产设备流程
❖ 换热板的分类：根据流体通过板件的流动状 态可分为条流板和网流板，根据流动线路的 不同可分为单边流板和对角流板两种，根据 板的结构分为球面凸纹板和波纹板。目前用 得最多的是波纹板，常用的有水平平直波纹 板、人字形波纹板和斜纹板等。
❖ （三）换热器流程
❖ 流体在板式换热器中每改变一次流动方向称 为一板程，通过增加板程数可以增加流动的 时间。两板间形成的通道称为一个流道。增 加或减少每一板程的流道数，可以增加或减 少物料的流量，产生不同的生产率。
❖ （一）离心净乳机
❖ 当牛乳从中心管进入碟片中间时，随着碟片 和转鼓的选择，产生强大的离心力，把密度 较大的杂质沿碟片下表面甩至转鼓周壁，同 时净乳沿碟片上面流向中心，经净乳管排出， 从而达到净化的目的。
❖ （二）离心净乳机的结构
❖ 1.转鼓
❖ 工作时转鼓和碟片随着转轴高速旋转，产生 很大的离心力。碟片的作用是减小沉降距离， 增加沉降面积，以提高分离效率。转鼓中间 直径最大，结合处有一环形间隙3用于排渣， 活动底4可做少量的轴向移动。
❖ （四）离心净乳机的特点
❖ 二、牛乳离心分离机
❖ 可以把牛乳分为乳脂肪，非脂乳固体和各种 固体杂质三部分。
❖ （一）工作原理
❖ 离心分离机和离心净乳机的结构和原理相同， 不同之处在牛乳净化机的碟片上没有孔，而 牛乳分离机的碟片上有孔。这些孔称为“中 性孔”，开在奶油和脱脂乳的分离界面上。
❖ 孔与孔之间形成牛奶的通道，当牛乳通过这 些孔时，在离心力的作用下使奶油和脱脂乳 分离。乳的离心分离原理是根据乳脂肪、非 脂乳固体和各种固体杂质之间密度的不同， 离心分离时所产生的离心力不同，使三部分 物质分离开来。
❖ 四、高剪切乳化机
❖ （一）高剪切乳化机的原理
❖ 高速运动的转子产生强大的吸力将物料吸入 工作腔。强劲的离心力将物料甩入定子和转 子之间狭窄的间隙中。物料受到强烈的机械 剪切、液压剪切、液层摩擦、撞击撕裂，使 物料充分分散、乳化、均质、破碎。然后从 定子槽中高速喷出，同时新的物料被带入工 作腔，进行循环剪切。
❖ 内胆用不锈钢制造，并且表面抛光。外壳采 用优质碳素钢，外覆玻璃棉及镀锌皮保温层 。内胆与外壳间为传热夹层，热（冷）载体 从此通过，对贮存在内胆中的物料进行升温 、降温和保温。
❖ 二、管式超高温瞬时杀菌装置
❖ 管式热交换杀菌系统是一种间接加热杀菌系 统，通常由供液泵、预热器、管式加热杀菌 器和回流管道管等构成。关键部件是管式热 交换器，可由多种管状组件构成，这些组件 以串联和（或）并联的方式组成一个能够完 成换热功能的完整系统。组件的管型主要有 单管式、多管式和套管式。
第四节 乳品杀菌机械设备
❖ 一、冷热缸 ❖ 又叫老化缸，是一种间歇式杀菌设备，主要
用来对牛乳进行低温消毒，也可用来预热和 冷却牛乳。 ❖ 按加热介质可以分为天然气冷热缸、蒸汽冷 热缸、电加热冷热缸；按物料进出可分为敞 开式冷热缸、封闭式冷热缸。
❖ 结构：由内胆、夹套、保温层、外包皮、减 速器、搅拌桨、温度计等组成。
❖ 一级均质和二级均 质
❖ 均质机上可以安装 一个均质装置或安 装两个串联的均质 装置，因此得名一 级均质和二级均质，
❖ 3.高压均质机的使用 ❖ （自学内容）
❖ 三、胶体磨
❖ 胶体磨是一种磨制胶体或近似胶体物料的均 质机械。它可以在极短的时间内对悬浮液中 的固体进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、 分散和乳化作用。
❖ （一）结构和工作原理
❖ 管式热交换器的基本结构为：壳体内装有不 锈钢加热管，形成加热管束，壳体与加热管 通过管板连接。
❖ 工作过程为：物料用高压泵送入不锈钢加热 管内，蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物 料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所 需的温度和保持一定时间后成产品排出。若 达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌
❖ 改变垫圈的厚度，就可以改变板间流道的大 小。每块板的四角各开一个孔，借助垫圈的 密封作用，使其中的两个孔与板面一侧的流 道相同，另两个孔与另一侧相通，冷热流体 就在薄板的两侧流动进行热交换。
❖ （二）板式换热器的主要部件
❖ 换热片是板式换热器的主要部件，是由1mm 厚的不锈钢用水压机冲压而成，其中表面为 波纹管状，以增加液体的湍动提高传热效果 。
均质机、杀菌设备、浓缩设备以及凝冻机等。 乳制品的品种不同，所需要的工艺也不一样， 其加工的设备各异。下面就以全脂乳粉和填 炼乳为例，简单介绍一下生产设备流程。
❖ 二、全脂乳粉生产工艺流程 ❖ （一）乳粉的定义及分类 ❖ 乳粉是指以新鲜乳为原料，添加或不添加辅
料，经杀菌、浓缩、干燥等工艺制得的粉末 装产品。 ❖ 根据加工所需原料及加工工艺不同，一般可 将乳粉分为：全脂乳粉、脱脂乳粉、速溶奶 粉、加糖奶粉、配置奶粉、奶油粉、乳酪粉、 冰淇淋粉、麦精乳粉。其中全脂乳粉是乳粉 加工中最简单和最具代表性的产品。
❖ （3）开机前，必须检查传动机构及紧固体， 检查转动方向是否正常。
❖ （4）封闭压送式分离机启动和停车时，均要 用水代替牛乳，启动后2~3分钟取样鉴定分离 情况，牛奶分离前要进行预热，并经过过滤 以免碟片堵塞。
❖ （5）定期检查各紧固件的松紧情况和各封闭 处是否严密，防止空气进入和任何松动情况
❖ （6）各传动部件要润滑，皮带的松紧要适当。
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第四章 乳制品机械与设备
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1
第一节 乳制品生产概述
2
第二节 牛奶净化分离设备
3
第三节 均质机
3
4
第四节 乳品杀菌机械设备
5
第五节 液体软包装机械
6
第六节 真空浓缩
7
第七节 喷雾干燥设备