华中农业大学自考食品加工机械与设备试题标准答案

华中农业大学试题标准答案

课程名称食品加工机械与设备

专业、班级学号姓名

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题号一二三四五六七八九十总计核查人签名

得分

阅卷人签

名

名词解释（6）

（1）CIP 装置

CIP 是Cleaning In Place 的简称。乳业辞典将其定义为：“不用拆开或移动装置，即可

用高温、高浓度的洗涤液，对装置加以强力的作用，把与食品的接触面洗净的方法”。可见，CIP 即为完全不用拆开机械装置和管道，就可进行清洗工作。适用于与流体物料直接接触的槽、罐、管道等的清洗，如果汁饮料、乳品、浓缩果汁、豆浆等。

CIP 装置的特点如下：

（1）清洗效率高。

（2）卫生水平稳定。

（3）操作安全、节省劳动力。

（4）节约清洗剂、水、蒸汽等的用量。

（5）自动化程度高。

（2）混合均匀度

混合物的混合均匀程度是衡量混合机性能好坏的主要技术指标之一。通常用混合物中

定量统计组分含量的变异系数CV（%）来衡量。变异系数是指混合物中定量统计组分的含量偏离配方要求含量的程度。经过充分混合后，混合物为无秩序的，不规则排列的随机完全混合状态。这时，在混合物内任意处的随机取样中，同一种组分的摩尔分数应该接近一致。从混合机中取n个样品，每个样品中定量统计组分的摩尔分数分别为X1、X2…X N，当测定次数为有限次数n时，定量统计组分摩尔分数的算术平均值为：

n

x x x

x n + + +

= ...... 1 2

标准偏差为：

1

( )

1

2

−

−

=

Σ=

n

x x

s

n

i

i

则变异系数为：

(%) = ×100

x

CV s

混合物的变异系数愈大，则混合均匀程度愈差。

填空（30）

（1）带式输送机的带速视其用途和工艺要求而定，用作输送时一般取0.8～2.5m/s ，用B 卷

2

作检查性运送时取0.05～0.1m/s 。

（2）斗式提升机的装料方式分为挖取式和撒入式，卸料方式可分为离心式、重力

式和离心重力式三种形式，其中重力卸料方式适用于提升大块状、密度大、磨损性

大和易碎的物料，适用于低速运送物料的场。

（3）膜分离是近二十年来在分离领域迅速崛起的高新技术，请举三种较常使用的膜分离方法：超滤、反渗透、电渗析。

(4) 将料液雾化所采用的雾化器是喷雾干燥设备的关键组件。用于食品工业的雾化器主要有三类，即压力式雾化器、离心式雾化器和气流式雾化器。

(5) 在搅拌罐容器壁内常要加设挡板。挡板有两个作用，一是改变切向流动，二是增大

被搅拌液体的湍动程度，从而改善湍动效果。

(6) 在带式式输送机中补偿输送带伸长量的装置称为张紧装置，常用的张紧装置有下列三种形式：重锤式、螺杆式和压力弹簧式。

(7) 超微粉碎设备有许多种，请举出三种你学过的超微粉碎设备精磨机、行星磨、双

锥磨。

(8) 根据食品的形态，分装机械可以分为液体装料机、酱体装料机和固体装料机三种

型式。

(9) 现有固体装料机的定量方法，大多采用容积定量法和称量定量法。

(10) 在筛分机械中，常见的筛面组合方式有：筛余物法、筛过物法和混合法

三种形式。

简答题（40）

（1）光电检测和分选技术与传统手工分选相比，具有那些明显的优越性？

食品物料在种植、加工、贮藏、流通等过程中难免会出现缺陷，例如含有异种异色颗粒、变霉变质粒、机械损伤等，因而在工业生产中有必要对产品进行检测和分选。然而，常规手段无法对颜色变化进行有效分选。大多依靠眼手配合的人工分选，其主要特点是：生产率低、劳动力费用高、容易受主观因素的干扰、精确度低。

光电检测和分选技术克服了手工分选的缺点，具有以下明显的优越性：

①既能检测表面品质，又能检测内部品质，而且检测为非接触性的，因而是非破坏性的，经过检测和分选的产品可以直接出售或进行后续工序的处理；

②排除了主观因素的影响，对产品进行全数（100%）检测，保证了分选的精确和可靠性；

③劳动强度低，自动化程度高，生产费用降低，便于实现在线检测；

④机械的适应能力强，通过调节背景光或比色板，即可以处理不同的物料，生产能力大，适应了日益发展的商品市场的需要和工厂化加工的要求。

（2）请简要叙述分子蒸馏的原理；

蒸馏是分离均相液体混合物最常用的单元操作，对于溶剂和溶质均有挥发性的均相液体混合物，虽然各液体组分都能挥发，但有难有易，于是，在部分汽化时，汽相中所含的易挥发组分将比液相中的为多，使原来的混合液达到某种程度的分离。而当混合蒸汽部分冷凝时，冷凝液中所含有的难挥发组分将比汽相中为多，也能达到一定程度的分离，这就是化工操作中利用蒸馏来分离混合液的原理。分子蒸馏就是利用分子运动平均自由程的原理在高真空状态下将液体混合物稍稍加热，使液体分子从液面逸出，轻分子落在冷凝面而重分子又返回，从而将液体中的不同物料分离。

3

（3）摆动筛惯性力的平衡有哪几种方法，并对所用的平衡方法作简要的说明。

摆动筛的特点是人为地用机械的方法带动微振动，使物料在振动中移动和分级。但振

动带来了噪音以及影响零部件的寿命，则必须控制。这就是摆动筛中振动和平衡一对矛盾。为了防止发生剧烈的振动，除了在制造、安装中保证其精度外，设计上还必须采取措施，通常的方法是采取平衡重平衡，即在偏心装置上加设平衡重物，或对称平衡，即采取双筛体的方法平衡。

图4-16 平衡重的平衡作用

（a）平衡重在水平位置时；（b）平衡重在垂直位置时

图 4-17 平衡轮

(a)

(b)

a. 平衡重平衡

该方法是以平衡轮来平衡单筛体惯性力的方法。图4-16 为平衡重平衡作用的示意图。

平衡重装置的方位应与筛体运动方向相平行，当曲柄连杆机构转到水平位置时，平衡重所产生的离心惯性力恰好与筛体产生的惯性力方向相反而起平衡作用，如图4-16（a）所示。但是，当转到垂直方向，如图4-16（b）所示的位置，反而会产生不平衡的惯性力。

采用平衡重平衡，需要确定平衡重物的重量和相位。

b. 对称平衡法

该法是在偏心轴上装置两个偏心轮，用两个连杆带动上下筛体运动。同向双筛体一上

一下，如图4-18 所示。由于上下两个偏心轮的偏心方向相反，则上下两筛体的运动方向也相反，使筛体水平方向的惯性力得以抵消而平衡。垂直方向的不平衡则不能避免。

图 4-18 同向双筛体平衡

（4）均质阀是均质机的关键部件，由高压泵送来的高压液体，在通过均质阀时完成均质，请简要叙述均质阀的工作原理。

均质机工作时，脂肪球或带有细小颗粒的物料，经高压泵的排料阀被压入均质阀阀座

入口处。在压力作用下，阀芯被顶起，阀芯与阀座之间形成了极小的环形间隙（一般小于0.lmm）,当物料在高压下流过此极小的间隙时，受到两侧压力作用，速度增大，在缝隙中心处速度最大，而附在阀座与阀芯表面上的物料速度最小，形成了急剧的速度梯度。由于速度梯度引起的剪切力，物料流过均质阀时的高速（200～300m/s）撞击，以及高速液料