第五章食品分离机械与设备
食品加工机械与设备
第二章 原料预处理机械与设备
本章主要讲述食品加工过程中需要用的 各种原料预处理设备。
• 第一节 清洗机械与设备 • 第二节 分级分选机械与设备 • 第三节 果蔬原料预处理设备 • 第四节 肉类原料预处理设备
第一节 清洗机械与设备
本节主要讲述食品加工过程中常用的各种清洗 机械与设备。
一、原料清洗机械 食品原料在生长、成熟、运输以及贮藏过程中，会受
1、浮洗机 浮洗机主要用来洗涤水果类原料，该设备一般配备流
送槽输送原料，主要由洗槽、滚筒输送机、机架及传动装 置构成。
水果原料经流送槽预洗后，由提升机送入洗槽的前半 部浸泡，然后经翻果轮拨入洗槽的后半部分，此处装有高 压水管，其上分布有许多距离相同的小孔，高压水从小孔 中喷出，使原料翻滚并与水摩擦，原料间也相互摩擦，从 而洗净表面污物，由滚筒输送机带着离开洗槽，经喷淋水 管的高压喷淋水再度冲净，进入检选台检出烂果和修整有 缺陷的原料，再经喷淋后送入下道工序。
二、容器清洗机械
1、容器清洗的基本方法 容器清洗的方法基本分为浸泡、喷射和刷洗三种。
（1 ）浸泡 将瓶子浸没于一定浓度、一定温度的洗涤剂或烧碱中，
利用它们的化学能和热能来软化、乳化或溶解粘附于瓶上 的不洁物，并加以杀菌。其中浸瓶时间对清洗效果的影响 较大。
浸瓶操作时要注意两点：①利用NaOH浸泡玻璃容器
到尘埃、砂土、微生物及其他污物的污染。因此，在加工 前必须进行清洗。而进行清洗所用到的设备就是原料清洗 机。 二、容器清洗机械
容器清洗机械用于对食品加工过程中用到的各种容器 进行清洗。具体的容器清洗方法可分为浸泡、喷射和洗刷 三种。
一、原料清洗机械
原料清洗机械主要有浮洗机、洗果机、鼓风式清洗机 和滚筒式清洗机等。
食品分离设备分类(食品机械与设备课件)
在食品工业中，过滤、离心分离和旋流分离为三大主要 机械分离方法。
过滤分离机械与设备
一、过滤操作的基本原理： 利用混合物内相的截留差异进行分离的一种操作。 用途：可用于连续相（或介质）为流体（液体或气体）， 分散相为固体混合物的分离。 特点： 优点：适应的粒度与浓度范围较宽 缺点：过滤介质易堵，连续性差
它的结构简单，但生产能力较低，劳动强度较大。 图4.31所示。过滤操作过程中，被 过滤处理的悬浮液称为滤浆，滤浆中 被截留下来的固体微粒称为滤渣，而 积聚在过滤介质上的滤渣层则被称为 滤饼，透过滤饼和过滤介质的液体称 为滤液。
工业上常用的过滤介质有三类：①粒 状介质，如细砂、石砾、炭等；②织 物介质，如金属或非金属丝编织的网、 布或无纺织类的纤维纸；③多孔性固 体介质，如多孔陶、多孔塑料等。
过滤分离机械与设备
二、过滤分离的工作过程及分类： 过滤操作过程一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。 过滤：悬浮液在推动力作用下，克服过滤介质的阻力进行 固液分离；固体颗粒被截留，逐渐形成滤饼，且不断加厚， 过滤阻力也随之不断增加，致使过滤速度逐渐降低。 洗涤：停止过滤后，滤饼的毛细孔中含有许多滤液，用清 水洗涤得到纯净的固粒产品或尽可能得到尽量多的滤液。 干燥：用压缩空气吹或真空吸，把滤饼毛细管中存留的洗 涤液排走，得到含湿量较低的滤饼。 卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤介质洗净，以 备重新进行过滤。
分离机械与设备
食品工业生产中的分离操作是将具有不同物理、化学等 属性的性质，根据其颗粒大小、相、密度、溶解性、沸点 等表现出不同特点而将物质分开的一种操作过程，也就是 利用各种单元操作手段把对象物质从混合物中加以分开的 过程。
食品的分离设备分为两大类：
食品机械与设备—混合与均质机械
第五章 混合和均质机械
例如，某组分在混合物中的含量为50％，经测定其S
值为0.02，而另一种组分在混合物中的含量仅5％，
其S值也是0.02，经验表明，前一种组分在混合物中
均匀分布程度远比后一种好。这是因为S值只与各观测
第三节 液体搅拌机
二、机械式液体搅拌机
其中适用于处理低粘度或中等粘度液体的机械式搅拌机， 一般多按叶片型式和它在容器内的安装方式来分类：
（一）按搅拌叶片型式分类
• 1．桨叶式搅拌机 • 2．涡轮式搅拌机 • 3．旋桨式搅拌机
(二）按液体搅拌机的安装型式分类
• 1．可搬式搅拌机 • 2．立式搅拌机
1 n 1
n i1
(Xi
X
)2
标准偏差S的平方叫做均方根离差 ：
S 2
1 n 1
n i 1
(Xi
X
)2
第五章 混合和均质机械
图5—2表示沿混合机某方向取样，样品中某组分浓度值的 变化曲线
第五章 混合和均质机械
浓度测定值X的密度函数 曲线见图5－3，图中S 值的大小影响了曲线的 形状。
根据公式（5-7) 得到第一种组分在混合物中的均匀度为 96％，而第二种组分的均匀度仅60％。
第五章 混合和均质机械
三、混合机理
两种或两种以上不同组分构成的混合物在混合机或者料罐 内，在外力作用下进行混合，从开始时的局部混合达到整 体的均匀混合状态，在某个时刻达到动态平衡，之后，混 合均匀度不会再提高，而分离和混合则反复交替他进行着。
第三节 液体搅拌机
第三节 液体搅拌机
第三节 液体搅拌机
食品机械与设备 第5章 研磨和粉碎机械与设备
食品工程教研室
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三、气流粉碎机
气流粉碎机亦称气流磨，它是在高速气流(300一500m ／s)作用下，物料通过本身颗粒之间的撞击、气流对物料的 冲击剪切作用以及物料与其他构件的撞击、摩擦、剪切等 作用使其粉碎。 气流粉碎机具有以下特点：对于进料粒度要求不严格，成品 粒度小，一般小于5µm；压缩空气喷出后的膨胀可吸收很 多热量，使得粉碎在较低的温度环境中进行，有利于热敏 物料的粉碎；易实现多元联合操作，如利用热压缩空气可 同时进行粉碎和干燥，同时能对配比相差很大的物料进行 混合，还能够喷入所需的包囊溶液对粉料进行包囊处理； 设备中接触物料的构件结构简单，卫生条件好，易实现无 菌操作；其缺点是需要借助高速气流，效率低，能耗高。
食品工程教研室
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(1)锤片 锤片是锤式粉碎机中最重要的零件，也是易损件。目前世 界上使用的锤片形状种类繁多。锤片常用的材料有4种：低碳钢、 65锰钢、特种铸铁、表面硬化处理。
图5—8(a)为板条状矩形锤片，通用性好，形状简单，易制造。它有两个销 连孔，其中一个孔销连在销轴上，可轮换使用四个角来工作。 图5—8(b)、(c)为在工作边角涂焊、堆焊碳化钨等合金，以延长使用寿命。 图5—8(d)为工作边焊上一块特殊的耐磨合金，可延长使用寿命2—3倍，但 制造成本较高。 图5—8(e)为阶梯形锤片，工作棱角多，粉碎效果好，但耐磨性差些。 图5—8(f)、(g)为尖角锤片，适于粉碎牧草等纤维质饲料，但耐磨性差。 图5—8(h)为环形锤片，只有一个销孔，工作中自动变换工作角，因此磨损 均匀，使用寿命也较长，但结构比较复杂。 食品工程教研室 16
(2)筛片 筛片属于易损件，其结构对粉碎机的工作性能有重 大影响。 锤式粉碎机上所用的筛片有冲孔筛、圆锥孔筛和鱼鳞筛等多 种。因圆柱形冲孔筛结构简单、制造方便，应用最广。根 据筛孔直径不同，一般分为4个等级：小孔1—2mm，中孔 3—4mm，粗孔5—6mm，大孔8mm。按配置的形式，又可 将筛子分为底筛、环筛和侧筛。底筛和环筛弯成圆弧形和 圆圈状，安装于转子的四周。侧筛安装于转子的侧面，侧 筛的使用寿命长，适于加工坚硬的物料，但换筛不便。 (3)齿板 齿板的作用是阻碍物料环流层的运动，降低物料在 粉碎室内的运动速度，增强对物料的碰撞、搓撕和摩擦作 用。它对粉碎效率是有影响的，一般说来，如果粉碎物料 易于破碎、含水量少、粉碎机筛片孔径小、成品物料的排 出性能好时，齿板的作用不大显著；而对于纤维多、韧性 大、湿度高的物料，齿板的作用就比较明显。齿板一般用 铸铁制造。齿板的齿形有人字形、直齿形和高齿糟形三种。
食品分离机械设备总结
食品分离机械设备技术总结摘要：这篇论文主要是从食品分离机械设备的原理、作用、结构、分类、适用范围等多个角度来进行论述，并且列举了一些食品加工过程中比较常见的设备。
以这些常见的设备作为依据，在基于这些设备的研究基础上对食品分离设备总体进行总结。
得出分离机械的总体发展状况。
关键词：分离机械；工作原理；离心分离；沉降分离1、食品分离基本概况1.1食品分离的概念从原料到成品的整个食品加工过程，涉及各种分离操作。
这些分离操作主要包括原料分选、离心分离、旋流分离、压榨、过滤、提取、膜分离等，均可部分或全部通过机械设备来完成。
但是在分离原理、分离效率和机械化自动化的程度上，这些分离机械式存在差异的。
不同物性物质的分离方法不同，分离一般采用过滤、蒸馏、重结晶、萃取、离心及吸附等方法。
1.2食品分离的作用食品中的混合物有很多的种类，主要有悬浮液、乳浊液和气溶胶。
为了提取所需的产品，需对原料进行分离处理如过滤、离心分离或其他的处理。
1.3食品分离方法与技术在食品的分离过程中具有多种的分离方式，主要有以下几种方法。
1.3.1扩散式分离法蒸馏、蒸发、干燥、结晶、沉淀、吸收、萃取、吸附、离子交换等等。
1.3.2机械分离法过滤、沉降、静电、超声波、旋流分离等。
其中过滤、离心和旋流分离是食品主要的分离方法。
2、食品分离机械与设备由于分离的方法和技术的不同，食品分离机械与设备分为多种不同的设备。
其中的分离原理与分离效率、适合的食品物料也不尽相同。
下面就让我们来详细的总结这些分离设备。
2.1离心分离机械设备2.1.1离心分离的定义。
离心分离：利用离心力来达到悬浮液及乳浊液中固－液、液－液分离的方法通称离心分离。
实现离心分离操作的机械称为离心机。
2.1.2离心机的适用范围：离心机用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品加工中，主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化和固体分级等工艺过程。
2.1.3离心机的分类：2.1.3.1按分离因数的大小可分为常速离心机、高速离心机及超高速离心机。
食品分离机械
食品分离机械食品分离机械随着食品工业的发展，化工单元操作不断向食品工业渗透并在食品加工领域内实践和提高，形成了适应食品加工特殊要求的新的单元操作。
分离操作已在食品工业中占有相当重要的地位, 研究分离技术在食品加工中的应用, 对食品加工的科学化具有重要意义。
分离操作包括机械分离和传质分离两大类, 机械分离是指被分离的混合物由多于一相的物料所组成, 分离设备只是简单地将混合物进行相分离, 它属于非均相物系的分离, 如沉降、过滤等。
另一种分离操作是指依靠组分的扩散和传质来完成的分离过程，故又称扩散分离或传质分离。
如蒸馏、吸收、萃取或膜分离等, 适用于多组分均相混合物的分离以及非均相混合物的分离。
一、常见的分离设备及其特点目前用于食品工业中分离设备有过滤分离设备、压榨机械、离心分离设膜分离设备、超临界流体萃取设备和分子整流设备等。
1、1过滤分离设备过滤分离机械是将液体与固体颗粒的混合物进行分离的设备。
它经过多年的努力，已经有了一些长足的进步，我国过滤与分离机械行业无论在研究的技术领域和内容上都与国外大体相当。
在产品技术水平上，一些重点产品的整机性能已经接近发达国家20世纪90年代初水平。
产品质量与可靠性均有较大的提高。
在产品设计方面，不少企业和设计单位都采用了计算机辅助设计系统。
在新技术应用方面，不少产品采用了一些新技术，如整机全速动平衡技术、零件表面镀镍磷技术、喷涂硬质合金提高材料耐磨、耐蚀和强度，采用微机控制以提高自动化程度等。
食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等产品时，常用过滤方式除去其中的固形物微粒，以提高产品的澄清度，防止制品以后随保藏时间延长发生沉淀。
1.1.1过滤机类型、特点过滤机按照过滤推动力可分为重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机；按操作方法可分为间歇式过滤机和连续式过滤机等。
加压式过滤机的操作压力一般不低于0.3Mpa，常用的为0.3-0.5Mpa。
常用加压滤机多为间歇操作，包括板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等。
食品工厂机械与设备课后题主要考试内容(附答案)
.食品工厂机械与设备课后题第四章分选分离机械与设备判断题1.植物性食品原料一般采用筛分原理分级机械设备。
﹙√﹚2.滚筒式分级机的进料端的筛孔最小。
﹙√﹚3.分离式离心机可用于分离悬浮液和乳化液. ﹙√﹚4.反渗透膜浓缩的循环需要用多级离心泵以克服浓缩液侧的渗透压。
﹙×﹚5.布袋过滤器在温度高于100℃的环境中，滤袋的材料不能使用天然织物。
﹙×﹚6.旋风分离器的工作气体流速不得低于25m/s。
﹙√﹚7.超临界流体萃取系统流程中必有换热器。
﹙×﹚8.一台电渗析器可采用多对电极。
﹙√﹚1.如果悬浮液中固形物含量大且粒度较大，可以采用碟式离心机进行分离。
2.奶油分离三用机可以在任何条件下独立完成牛乳的标准化操作。
3.在膜浓缩系统中，通常设一个浓缩(循环)环。
4.超滤膜浓缩装置中，通常只需一台单级离心泵进料即可。
5.所有的膜分离系统均需要配备冷却器。
6.静电除尘器只能去除被处理粉尘中的带电粒子7.只要超滤设备中的膜组件更换成几何尺寸相同的反渗透膜组件就可进行反渗透操作。
8.袋式过滤器大多采用逆气流方式除去袋中积粉。
填空题1.离心分离机可根据：(1) 分离因数、(2) 分离原理、(3) 操作方式、(4) 卸料方式、(5) 轴向进行分类。
2.按操作原理，离心分离机可以分为过滤式、沉降式和分离式三种。
3.常用于水果榨汁的两种连续压榨机是：螺旋压榨机和带式压榨机。
4.食品加工厂常见过滤设备有：板框式压滤机、叶滤机、转筒式真空过滤机、转盘式真空过滤机等。
5.除了榨汁机和过滤机以外，另外三种典型的用于果蔬加工的分离机械设备是：粉尘分离设备、提取机械设备和膜分离机械设备。
1.卧篮式压榨机也称布赫榨汁机，关键部件是尼龙滤绳组合体。
其榨汁过程的主要步骤是：①装料、②压榨、③二次压榨、④排渣和⑤清洗。
2.金属探测器可探测磁性和非磁性金属，探测的难易程度与物体磁穿透性能和电导率有关。
典型金属探测器可以检测到直径大于2mm 的球形非磁性金属和所有直径 1.5mm 的球形磁性颗粒。
食品机械与设备：第五章 分离机械与设备
向心泵
向心泵（图1c）具有固定在机壳上静止不动的叶 轮，叶轮外缘浸没在与转鼓同步旋转的分离液层 内，分离液由叶轮外缘进入弧形流道，流至叶轮 中心排液管排出。叶轮将旋转液体的动能转变为 静压，将转鼓中排出的分离液直接输送至10～20 米的高度。
这类离心机分离因数不大，转速一般1000-1500r/min。
沉降式:转鼓壁不开孔、借离心力实现沉降分离的离心机。 分离式:鼓壁亦无开孔，但其转速很大，一般在4000r/min以上，分
离因数在3000以上。
3、按操作方式分类
间歇式:
转鼓对所承载的被分离而截留的物料有一定质量限度的离心机。在 卸料时，必须停车或减速，然后采用人工或机械方法卸出物料，如 三足式、上悬式离心机。其特点是可根据需要延长或缩短过滤时间 ，满足物料终湿度的要求，主要用于固-液悬浮混合液的分离。
碟式离心机工作原理
分离悬浮液时（图1a），悬浮液由中心进料管进入转鼓底腔，从碟片束外缘经碟片间隙 向碟片内缘流动。因受离心力作用，固体颗粒在随液体流动的同时沉降到各碟片的内表面 ，再向碟片外缘滑动，最后沉积到鼓壁上。已澄清的液体向转鼓中心方向聚集,经向心泵排 出。
分离乳浊液时(图1b),乳浊液经碟片束上的进料孔进入各碟片间隙，按密度不同分为重液 和轻液，轻液向轴线方向运动，重液向碟片大直径方向运动。重液沿碟片内表面向转鼓壁 流动，轻液向中心流动，轻、重分离液分别经各自排液向心泵向机外排出。。
动机驱动而高速旋转。转鼓内有一组互相 套叠在一起的碟片；碟片与碟片之间留有 很小的间隙。
呈倒锥形，锥顶角为60º-100º，每片厚度0.3-0.4mm。 碟片数量由分离机的处理能力决定从几十片到上百片不 等。 碟片间距与被处理物料的颗粒粒度和分离要求有关，范 围在0.5-2.5 mm之间，用于牛乳分离为0.3-0.4 mm。 根据用途不同，碟片的锥面上可开若干小孔或不开孔。 右图所示为一种开小孔的锥形碟片，用于牛乳等乳化液 的分离。
食品工厂机械与设备练习题
绪论1、食品工业定义2、食品工业的发展与食品机械工业的发展的关系。
3、我国食品机械发展的状况如何？4、食品机械分类方法。
第一章物料输送机械与设备一、基本概念：沉降速度、气流输送速度、气力输送、压送式、吸送式、布袋除尘器（袋式过滤器）二、回答下列问题1.简述带式输送机的种类和主要部件的功能。
2.分析斗式提升机卸料形式及各自特点及适应的场合。
3.简述液体物料齿轮泵的结构和工作原理。
4.简述悬浮输送设备的形式及特点。
5.简述气力输送系统的组成和基本功能。
第二章食品清理和分选机械与设备一、基本概念：分选、分级、物料的空气动力学特性、筛选、开孔率、筛分效率、重力分选、精选、色选机二、回答下列问题1．分选与分级一般采用的方法有哪几种？各种方法是依据什么进行清理？2根据原料中杂质性质的不同，清理机械分哪几类？3.小麦清杂机的主要结构组成、工作原理如何？4.磁选设备有哪几种形式？5、说明摆动筛上物料的运动特性。
如何平衡摆动筛的惯性力？6.说明散粒体的自动分级性能对筛选的作用？7.长方形、园形筛孔分别是按物料的什么来分选的？8.筛面有哪些运动方式有哪些？各有何特点?9.说明振动筛上物料的运动形式？10.说明高速振动筛上物料的运动形式？11.说明平面回转筛上物料的运动形式？12.鱼鳞形冲孔去石筛面分哪几个区？各区中谷物和重杂质如何运动？为什么聚石区要作成梯形？13.比较筛选筛面和比重去石筛面的作用有何不同？14.窝眼精选的原理是什么？常见的设备有哪几种？15、光电分选的优点有哪些？14、滚筒分级筛的工作原理如何？级数与筒段数的关系。
15、分析鱼鳞形冲孔比重去石机中振动、气流和筛孔结构的作用。
16、筛分分成若干个粒级，通常有三种组合方式请说出各自特点并画出各自组合图？第三章食品粉碎机械与设备一、基本概念：粉碎、气流粉碎、切割机械、导程角二、回答下列问题1、粉碎的目的是什么？2、根据被粉碎的物料性质和成品粒度的大小，粉碎有哪几种？粉碎机可以分为哪几种？3、物料粉碎的基本方法有哪些形式？4、锤片式粉碎机的工作原理如何？按进料方式不同可分为哪几种？依靠哪种力来粉碎物料的？5、球磨机利用哪些作用粉碎物料的？球磨机转速大小对粉碎的影响6、气流粉碎机的工作原理是什么？有哪几种设备？7、如何完成切丁？8、绞肉机的结构组成及工作原理9、蘑菇定向切片机的工作过程10、打浆机的结构和工作过程，影响打浆的因素有哪些？11、螺旋榨汁机的主要结构和工作过程，圆筒筛开孔考虑哪些？螺杆结构对压榨的影响。
第五章食品分离机械与设备
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
④洗后吸干Ⅳ 洗涤液真空吸干。 ⑤吹松卸料Ⅴ 当这些小孔凹槽4相对时，这几个小孔对应的连通管及相应的转筒表面与 压缩空气吹气相连，压缩空气经连通管从内向外吹向滤饼。随着转筒的转动， 这些小孔对应表面上的滤饼又与刮刀相遇，被刮下。 ⑥滤布再生Ⅵ 压缩空气吹走残留的滤饼。 每当小孔与固定盘两凹槽之间的空白位置（与外界不相通的部分）相遇 时，则转筒表面与之相对应的段停止工作，以便从一个操作区转向另一操作 区，不致使两区相互串通。
压榨用于从可可豆、花生、棕榈仁、大豆、菜子等种子或果仁中榨取油脂， 甘蔗中榨取糖汁，苹果和柑橘等榨取果汁。
第三节 压榨设备
一、压榨原理
2、压榨设备分类 压榨过程包括加料、压榨、卸渣等工序。按操作方式分为间歇式和连续式
压榨机。 （1）间歇式压榨机 加料、卸料等均是间歇进行的，主要为液压压榨机，有箱式、板式、缸式、
第二节 过滤机械
二、板框过滤机
1、滤板和滤框 包括过滤板、过滤框和洗涤板。 滤板上凹凸纹路提供滤液流出通道，滤框支撑滤布。
1.料液通道；2.滤液出口；3.滤液或洗液出口；4.洗液通道
一点：过滤板；二点：过滤框；三点：洗涤板
板框的组合方式服从1—2—3—2——1—2—3之规律，形成供滤液、洗涤 水或滤浆流动的通道。
卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤介质洗净，以备重新进行过滤。
第二节 过滤机械
一、过滤概述
4、过滤介质 用于促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。
（1）过滤介质的基本要求 具有多孔性，滤液通过时阻力小，孔道大小应该能截留悬浮粒子； 具有足够的机械强度； 具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度； 具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易于清洗消毒等特点。
《食品机械与设备》课程教学大纲
《食品机械与设备》课程教学大纲课程名称：食品机械与设备课程类别：专业选修课适用专业：食品质量与安全考核方式：考查总学时、学分： 32 学时、2 学分一、课程教学目的本课程是食品质量与安全专业的专业选修课。
在机械制图、机械工程基础的基础上进一步系统地学习食品加工中常用的机械与设备，为工艺课的应用奠定基础。
本课程要求学生系统地掌握通用加工机械和常用的专用机械设备的结构、工作原理及主要性能。
了解各机械的特点及在生产中的应用、维护与保养。
通过本课程的学习，学生应具备一定的食品机械设备选型和操作能力。
二、课程教学要求本课程以食品工业中常用的机械与设备为基本结构，反映了食品加工设备的新成果。
内容有输送机械与设备、清理和分选机械、粉碎机械、分离机械、混合机械、浓缩机械、干燥、杀菌机械、熟化、速冻机械等。
执行本大纲应注意的问题：1、注意本课程与机械基础、食品包装学课程的相关内容的分工与衔接、以免遗漏或不必要的重复。
2、注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向。
反映食品机械的发展趋势及高新技术的应用。
3．教学过程中要充分利用直观教具如模型、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。
4．注意理论与实践的联系，增加感性认识。
5．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式。
三、先修课程工程制图、机械工程基础。
四、课程教学重、难点教学重点：各类食品机械设备的结构工作原理、特点及应用。
教学难点：输送机械、振动分选机械、干法粉碎机械、过滤分离机械、浓缩机械、干燥机械、杀菌及速冻机械的结构、工作原理、以及使用特点。
五、课程教学方法与教学手段本课程主要采用讲授法，结合讨论法、案例分析法、启发式教学法进行课堂教学。
通过图表、图片、音视频、动图、实物等手段，加深对食品机械与设备的了解，并掌握该学科的发展动态，学会初步解决实际问题的能力。
食品分离机械介绍和设备应用
4 加压叶滤机
4.1 结构
滤叶是两面紧覆着细金属丝网的滤框。它 由里层的支撑网、边框和覆在外层的细金属丝 网或编织滤布组成。
4 加压叶滤机
4.2 工作原理
在密闭的耐压机壳内，装有一组并联滤叶。 悬浮液在压力作用下送入机壳内，滤渣截留在 滤叶表面，滤液透过滤叶后经管道排出。
过滤操作示意图 (滤饼过滤)
2 过滤方式
过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深层过滤。
2.1 滤饼过滤(cake filtration)：饼层过滤
滤饼过滤过程：
➢ 刚开始：有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。 ➢ 开始后：迅速发生“架桥现象”，颗粒被拦截， 滤液澄清。 ➢ 所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本 身，而非过滤介质。
4 加压叶滤机
应用
过滤前，先循环过滤预涂，使滤叶表面形成一层预涂层，待滤液清 亮后，即可进行正常过滤。
先将～的助滤剂活性炭粉末或硅藻土加入150～200kg澄清良好的液 体中，通过流体泵输入过滤机中，随着过滤的进行，助滤剂活性炭粉末 或硅藻土将在滤叶上涂布形成滤饼层，至预涂液达到澄清要求后，结束 预涂，泵入添加助滤剂的待滤液，进行正常的过滤操作。
深层过滤
➢应用：适于处理生产能力大而悬浮液中颗粒小而 且含量少的场合，如水处理和酒的过滤。
3 板框压滤设备
利用滤板作为支承过滤介质，滤浆在加压下强制进入滤板之 间的空间内，并形成滤饼。
3.1 结构
由端板、滤板、滤框、滤布、支承横梁、螺旋压紧装置组成。 许多交替排列的滤板和滤框构成主要工作部件，板和框架都被支 承在一对横梁上。
2 离心过滤机（centrifugal filter）
食品分离机械和设备分类及培训
几种典型的过滤装置：
中空纤维超滤
二氧化碳过滤器
活性碳过滤器
概述
食品生产的分离操作是将不同物理、化学等属性的物质， 根据其颗粒大小、相、密度、溶解性、沸点等表现出的不同特 点而将物质分开的一种操作过程。
发酵产品经常要经过分离纯化才能进入下一工序。 比如：淀粉、结晶或杂质等固形物料从原料液中的分离；纯净水
食品分离机械和设备分类 及培训
第一节* 过滤机械 第二节* 离心机械 第三节 旋流分离机械 第四节 溶剂萃取设备 第五节 膜分离设备 第六节 超临界流体萃取设备 第七节 分子蒸馏设备
主要内容、重点与难 点
主要内容：分离的方法与分类、过滤机械、离心 机械、各种分离机械的分离原理
重点：过滤机械中板框式过滤机械和离心机械中 的卧式螺旋卸料离心机的结构、工作原理和工作 过程及其应用
4 .工作过程
滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固粒被滤布截流， 在框内形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤 板，
然后沿滤板的沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出。 当滤框内充满滤饼时，停止进料，进行滤饼洗涤，洗涤 后再将滤饼清除，重新组装，进入下一循环操作。
4 .工作过程 板框压滤机video
滤框：
滤板和滤布的支撑 载体。滤框与滤布共同 作用形成滤浆和滤饼的 空间。
2 主要结构及其作用
滤布：分离滤浆和滤饼。 压紧装置：提供推压力。一般依靠螺杆的旋转提供推压力，
也有采用液压油缸驱动的。
3. 工作原理
利用滤板来支撑过滤介质，滤浆在加压下（－1MPa）强 制进入滤板之间的空间内，并形成滤饼，分离滤饼和滤液。
✓ 缺点：过滤介质的堵塞难以避免，工作的连续性较差，对 于低浓度的混合液过滤的经济性较差。
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2、工作原理
分为过滤和洗涤两个流程。
（1）过滤 滤浆由滤框上方通孔进入滤
框空间，固体颗粒被滤布截留，
在框内形成滤饼，滤液则穿过滤 饼和滤布而流向两侧的滤板，然
后沿滤板的沟槽向下流动，经滤
板下方的旋塞排出。
第二节 过滤机械
二、板框过滤机
2、工作原理 待框内充满滤饼，即停止过
滤，进行洗涤。
加料、卸料等均是间歇进行的，主要为液压压榨机，有箱式、板式、缸式、
筐式和笼式等。 具有结构简单、安装费用低、操作压力易控制、能满足压榨过程中压力由
小到大逐渐增加的工艺要求等优点，适用于小规模生产或传统产品的生产过程。
（2）连续式压榨机 连续完成加料、压榨、卸渣工序，主要有螺旋式、辊式和带式，连 续压榨
配而实现分离。
速率分离如微滤、超滤、反渗透、电渗析等，在某种推动力（浓度差、压 力差、温度差、电位差等）的作用下，利用各组分扩散速率的差异实现分离。
第一节 概述
扩散分离 分离因子 分离原理 举例
蒸发、蒸馏等
结晶 吸收、萃取等 沉淀 离子交换 机械分离 沉降 离心 旋风分离
挥发性
挥发性 溶解度 重力 过滤介质 分离因子 重力 离心力 惯性流动力
第一节 概述
一、典型的食品分离混合物
（一）根据连续相的形态分类
1、连续相为液体 （1）分散相为固体，即固-液系统悬浮液，如果汁、酵母液等；
（2）分散相为液体，即液-液系统混合物，如全脂牛奶等乳浊液或悬浮液等。
（3）分散相为气相，即液-气系统，泡沫液。
2、连续相为气体，即气溶胶 （1）分散相为固体，即固-气系统混合物，如烟、尘等； （2）分散相为液体，即液-气系统混合物，如雾等。
（2）洗涤 先关闭洗涤板下方的旋塞，
洗液从洗板左上角的通道（位于
框内）进入Байду номын сангаас依次穿过滤布、滤 饼、滤布，到达非洗涤板，从其 下角的旋塞排出。
第二节 过滤机械
二、板框过滤机
3、板框尺寸及设备特点
压滤机的板框尺寸范围为100mm×100 mm-1550 mm×1800 mm,滤框的厚度
为30mm-200mm，操作压力范围在0.1MPa-1MPa之间，通常采用0.7MPa。 压滤机的过滤速率和滤饼的湿含量，由物料的性质、滤框的有效厚度和
一点：过滤板；二点：过滤框；三点：洗涤板
板框的组合方式服从1—2—3—2——1—2—3之规律，形成供滤液、 洗涤水或滤浆流动的通道。 滤浆从板框角上的小孔进入板框内空间，滤液穿过滤布，进入滤（洗 涤）板上，滤饼则留在框内。板上有沟槽，滤液沿沟槽流到左下角，从供滤液 排出的小孔中排出。
第二节 过滤机械
头上。
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
（1）转鼓
转鼓是可转动的水平圆筒, 直径
0.3-4.5 m，长3-6m。 圆筒外表面由多孔板或特殊的排水
构件组成，上面覆滤布。
圆筒内部被分隔成若干个扇形格室， 每个格室有吸管与空心轴内的孔道相通，
而空心轴内的孔道则沿轴向通往位于轴
端并随轴旋转的转动盘上。
第二节 过滤机械
粒状介质过滤机；滤布介质过滤机；多孔陶瓷介质过滤机；透膜介质过
滤机。 （3）按操作方法分
间歇式过滤机-四个操作工序在不同时间内的同一部位上依次进行，结构
简单，但生产能力较低、劳动强度较大； 连续式过滤机-四个操作工序在同一时间内的不同部位上进行，生产能力
较高、劳动强度较小，但结构复杂。
第二节 过滤机械
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
④洗后吸干Ⅳ
洗涤液真空吸干。
⑤吹松卸料Ⅴ 当这些小孔凹槽4相对时，这几个小孔对应的连通管及相应的转筒表面与
压缩空气吹气相连，压缩空气经连通管从内向外吹向滤饼。随着转筒的转动，
这些小孔对应表面上的滤饼又与刮刀相遇，被刮下。 ⑥滤布再生Ⅵ
压缩空气吹走残留的滤饼。
每当小孔与固定盘两凹槽之间的空白位置（与外界不相通的部分）相遇 时，则转筒表面与之相对应的段停止工作，以便从一个操作区转向另一操作
操作压力所决定。
设备特点：过滤面积大、占地小、构造简单、制造方便、过滤推动力大、 对物料适应性好，但装拆劳动强度大、间歇操作、滤布消耗量大。
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
一种连续操作过滤机设备。
1、结构
主体是一转动水平圆筒，表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部 浸入滤浆中。圆筒沿径向分隔成若干扇形格，每格都有单独的孔道通至分配
液分离的操作。 食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时，常用过滤方式
除去其中的固形物微粒，以提高产品的澄清度，防止制品日后随保存时间
延长发生沉淀。 过滤是分离悬浮液最普通、最有效的单元操作之一，也可用于气-固体
系的分离。与沉降相比，过滤分离更迅速；与蒸发干燥等非机械分离相比，
则能耗低得多。
第二节 过滤机械
第三节 压榨设备
一、压榨原理
1、定义
是通过机械压缩力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。
在压榨过程中，将物料置于两个表面（平面、圆柱面或螺旋面）之间，使 物料占用空间缩小的工作面相对运动，对物料施加压力使液体释出，释出的液
体再通过物料内部空隙流向自由表面。
压榨的目的与过滤相同，都是为了将固液相混合物分离。但压榨分离用于 不易用泵输送的物料或滤饼中液体需去除得更彻底、甚至机械脱水干燥（较热
一、过滤概述
2、过滤操作
在过滤的操作过程中，一般将被过
滤处理的悬浮液称为滤浆。
滤浆中被截留下来的固体微粒称为
滤渣，而积聚在过滤介质上的滤渣层则 被称为滤饼。
透过滤饼和过滤介质的液体称为滤 液。
第二节 过滤机械
一、过滤概述
3、过滤分离过程
一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。
过滤：悬浮液在推动力作用下，克服过滤介质的阻力进行固-液分离；固体 颗粒被截留，逐渐形成滤饼，且不断增厚，因此过滤阻力也随之不断增加，致
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
3、工作过程
①过滤Ⅰ
当转动盘上的某几个小孔与固定盘上的凹槽2相对时，这几个小孔对应的 连通管及相应的转筒表面与滤液真空管相连，滤液便可经连通管和转动盘上
的小孔被吸入真空系统；同时滤饼沉积于滤布的外表面上。
②吸干Ⅱ 扇形格刚离开液面，滤液被真空抽吸。
③洗涤Ⅲ
转动盘转到与凹槽3相对时，转筒上方喷洒的洗水洗涤，洗液被真空抽吸。
机可适用于不同生产规模的需要。
第三节 压榨设备
二、液压压榨机
液压压榨机是通过液压移动使物料空间缩小，
物料受压均匀、汁液易于流出、装卸料操作方便。
1、板式压榨机 四根直立钢柱做成坚固的压榨支架，上有顶板、下有底板，中间夹有10-
16块压榨板。
当液压活塞加压向上移动时压榨板间的物料受到压缩，压榨初期的压力较 低，通常仅约几个兆帕。当被榨取物料的体积逐渐缩小时，压力增加很快，可
三、真空转鼓过滤机
（2）分配头
转动盘与固定盘紧密配合，构成一个特殊的旋转阀，称为分配头。
固定盘分成若干个弧形空隙，分别与减压管、洗液贮槽及压缩空气管路 相通。
转动盘
固定盘
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
2、工作原理
圆筒转动时，凭借分配头的作用使这些孔道依次分别与真空管及压缩空
气管相通，因此回转一周每个扇格表面可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、 卸饼等工作。
二、板框过滤机
应用最广泛的一种间歇式过滤机。 由滤板（带凹凸纹路）和滤框交替排列于机架来支撑过滤介质（滤布）， 滤浆在加压推动力下进入板框，穿过滤布形成滤液，留下成为滤饼。
第二节 过滤机械
二、板框过滤机
1、滤板和滤框
包括过滤板、过滤框和洗涤板。
滤板上凹凸纹路提供滤液流出通道，滤框支撑滤布。
1.料液通道；2.滤液出口；3.滤液或洗液出口；4.洗液通道
④半透膜：是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的
通过具有选择性，如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及高分子材料半透膜等。反 渗透制备纯净水。
第二节 过滤机械
一、过滤概述
5、过滤推动力和阻力
（1）推动力
指滤饼和过滤介质组成的过滤层两侧的压力差⊿p，常以作用在悬浮液上 的压力表示。
来源于重力（悬浮液本身的液柱压力，一般不超过50kPa）；加压（在悬
第一节 概述
一、典型的食品分离混合物
（二）根据相界分类
混合物包括均相和非均相两大类。 1、均相混合物
均相混合物则没有明显的界面。
2、非均相混合物 非均相混合物是由具有分界界面的两相所组成。
第一节 概述
二、食品分离方法
非均相物系有明显的界面，采用机械方法分离。
均相混合物则没有明显的界面，须造成一个两相物系，且根据物系中不同
达到初期压力的5-10倍。
压榨后的残渣形成了组织紧密而又坚实的榨饼。 压榨板可以改为压榨箱、压榨框、压榨笼以及压榨缸或压榨杯等。
第三节 压榨设备
二、液压压榨机
挥发度
凝固点 选择性 重力 吸附 分离原理 密度差 密度差 密度差
牛奶、白酒
食盐 油脂 果汁澄清 油脂生产 举例 水处理 油精制、牛乳脱脂 喷雾干燥
过滤
压榨
过滤介质
机械力
粒子大小
压力下液体流动
除菌、果汁澄清、颗粒分离
油脂生产
第二节 过滤机械
一、过滤概述
1、概念
利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过，以使固
区，不致使两区相互串通。
第二节 过滤机械
三、真空转鼓过滤机
4、设备特点
优点：机械化程度高；滤布损耗小；操作自动，对处理量大而容易过滤