食品機(jī)械第一章(概述.ppt

食品機(jī)械與設(shè)備,任課老師： 吳金鴻 電話：手機(jī)：Email: 辦公室: 農(nóng)生大樓2-219室,第一章 緒論 （第1周） 第二章 輸送機(jī)械與設(shè)備（第1周） 第三章 原料預(yù)處理機(jī)械與設(shè)備 （第2周） 第四章 分離機(jī)械與設(shè)備 （ 第2周 ） 第五章 攪拌、混合及均質(zhì)機(jī)械與設(shè)備 （第3周） 第六章 殺菌機(jī)械與設(shè)備 （ 第4周） 第七章 濃縮機(jī)械與設(shè)備（ 第4周） 第八章 干燥機(jī)械與設(shè)備（ 第5周） 第九章 食品成型機(jī)械與設(shè)備 （第5周） 第十章 食品包裝機(jī)械 （ 第6周） 第十二章 典型食品生產(chǎn)線 （第7周） 小組課堂討論與課程復(fù)習(xí) （第8周）,2、教學(xué)內(nèi)容,授課安排,1、總課時：34學(xué)時 16次課，1-8周,教學(xué)方式,采用課堂教學(xué)、自學(xué)、課堂提問、團(tuán)組大作業(yè)相結(jié)合的教學(xué)方法。,課程考核,總評成績平時成績（35）期終考試（65）,平時成績：上課參與程度、課堂紀(jì)律和出勤率 10% 平時作業(yè)（外文資料文獻(xiàn)閱讀與課堂匯報）15% 團(tuán)組大作業(yè)（生產(chǎn)線設(shè)計）10% 期末考試：閉卷,教材和教學(xué)參考書 1、馬海樂主編.食品機(jī)械與設(shè)備(第二版)北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011. （教材） 2、肖旭霖主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備北京：中國輕工業(yè)出版社,2000. 3、陳斌主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備機(jī)械工程出版社,2003. 4、張裕中主編.食品加工技術(shù)裝備.北京:中國輕工業(yè)出版社，2000. 5、胡繼強(qiáng)主編.食品機(jī)械與設(shè)備.北京:中國輕工業(yè)出版社,1999. 6、高福成等主編.現(xiàn)代食品工程高新技術(shù).北京:中國輕工業(yè)出版社,1997. 7、George D. Saravacos, Athanasios E. Kostaropoulos. Handbook of Food Processing Equipment, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003.,怎么學(xué)習(xí)這門課程？,1、熟悉設(shè)備的基本結(jié)構(gòu) 2、了解設(shè)備的工作過程及原理 3、了解設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展 4、典型食品生產(chǎn)線的構(gòu)成,應(yīng)用能力培養(yǎng),設(shè)計一款飲料或焙烤食品（營養(yǎng)、風(fēng)味、產(chǎn)品形態(tài)）,產(chǎn)品加工工藝（加工步驟） 產(chǎn)品配方設(shè)計（原輔材料） 加工設(shè)備選擇（類型、設(shè)備生產(chǎn)要求、工作原理、組裝）,7位同學(xué)安排一組，設(shè)計一個產(chǎn)品生產(chǎn)線 例如：,第一章 食品機(jī)械與設(shè)備概述,第一節(jié) 我國食品工業(yè)機(jī)械與設(shè)備發(fā)展概況 第二節(jié) 食品機(jī)械與設(shè)備的分類 第三節(jié) 我國食品機(jī)械與設(shè)備制造業(yè)的未來,一、食品加工對食品機(jī)械與設(shè)備發(fā)展的影響,第一節(jié)我國食品工業(yè)機(jī)械與設(shè)備發(fā)展概況,1、什么是食品加工？,食品加工是以農(nóng)產(chǎn)品為主要原料，通過各種手段及技術(shù)措施將植物業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、采集業(yè)所得到的原料如糧、油、果、蔬、肉、蛋、奶、水產(chǎn)品等加工成人們生活中所必需的成品。,2、食品加工特點是什么？,食品原料天然營養(yǎng)成分易被破壞，易腐??； 食品原料含有高分子化合物，化學(xué)物理性質(zhì)復(fù)雜，常以粘膠態(tài)或流變態(tài)存在，產(chǎn)生加工和處理困難； 食品質(zhì)量要求達(dá)到色、香、味、形評定標(biāo)準(zhǔn)； 加工過程有嚴(yán)格的衛(wèi)生條件要求，須遵守“食品衛(wèi)生法”。,3、什么是食品機(jī)械與設(shè)備？,食品機(jī)械與設(shè)備的現(xiàn)代化程度是衡量一個國家食品加工業(yè)發(fā)展水平 的重要標(biāo)志。,凡是為食品工業(yè)服務(wù)的各種加工、包裝、儲存、運(yùn)輸?shù)?機(jī)械與設(shè)備，均可稱為食品機(jī)械與設(shè)備。 但通常所說的食品機(jī)械與設(shè)備指的是把食品原料加工成 食品(或半成品)過程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置 。,食品加工業(yè)的發(fā)展帶動了食品機(jī)械與設(shè)備的發(fā)展； 食品機(jī)械與設(shè)備行業(yè)的科技進(jìn)步與發(fā)展，又為食品加工業(yè)發(fā)展創(chuàng) 造了有利的物質(zhì)條件，大大推動食品加工業(yè)向前發(fā)展。,二、我國食品機(jī)械與設(shè)備工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,1999年全國專業(yè)食品加工機(jī)械企業(yè)約有2100多家，產(chǎn)品品種約2300多種，工業(yè)總值150億元，已能不同程度的裝備食品工業(yè)的23個行業(yè)，并已成為機(jī)械工業(yè)的十大產(chǎn)業(yè)之一。 2010年全國專業(yè)食品加工機(jī)械企業(yè)約有6600多家，產(chǎn)品品種約2800多種，工業(yè)總值1825億元，已經(jīng)形成一批不僅能夠滿足國內(nèi)市場的需要，而且能打入國際市場（如美國、日本）的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。,20世紀(jì)至今：全面快速發(fā)展（向精深加工和資源綜合利用發(fā)展）,5070年代：起步發(fā)展階段（適用于糧油米面與飲料等產(chǎn)品初 級加工的簡易設(shè)備開發(fā)） 8090年代：快速發(fā)展階段（經(jīng)過消化、吸收進(jìn)行了自主研發(fā) 一些加工與包裝的成套設(shè)備）,三、我國食品機(jī)械工業(yè)與國外先進(jìn)技術(shù)水平的差距 具體表現(xiàn)在以下4個方面： （1）產(chǎn)品質(zhì)量方面 發(fā)達(dá)國家的食品機(jī)械產(chǎn)品無論從內(nèi)在質(zhì)量還是外觀質(zhì)量都大大超過我國的食品機(jī)械產(chǎn)品。 內(nèi)在質(zhì)量差距主要表現(xiàn)在產(chǎn)品性能差、關(guān)鍵零部件和易損件壽命短、穩(wěn)定性和可靠性差； 外觀質(zhì)量差距主要是造型不美觀、表面粗糙。,（2）產(chǎn)品技術(shù)水平方面 我國食品機(jī)械主要產(chǎn)品中，技術(shù)水平60處于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)60年代末、70年代初的水平，20處于70年代末、80年代初的水平，只有510達(dá)到了80年代末、90年代初的水平。從整體上講，產(chǎn)品的技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家落后約20年。 發(fā)達(dá)國家機(jī)械設(shè)備先進(jìn)性： 基礎(chǔ)工業(yè)通用技術(shù)先進(jìn)性 制造技術(shù)、材料技術(shù)、光電技術(shù)、自動控制技術(shù)等 高新技術(shù)的發(fā)展與推廣應(yīng)用 超臨界萃取技術(shù)、擠壓膨化技術(shù)、低溫殺菌技術(shù)等 發(fā)達(dá)國家食品機(jī)械工業(yè)的主要特點： 是高新技術(shù)實用化、產(chǎn)品節(jié)能化，以及食品加工生產(chǎn)線安全衛(wèi)生、運(yùn)行可靠、高度機(jī)械化和自動化。,（3）產(chǎn)品種類方面 目前國外食品機(jī)械產(chǎn)品品種有3000多種，成套數(shù)量多，基本上可滿足當(dāng)前食品工業(yè)的需要。 我國食品機(jī)械產(chǎn)品的品種及成套數(shù)量都較少，新產(chǎn)品的開發(fā)還處于跟在發(fā)達(dá)國家之后進(jìn)行消化吸收的階段。 （4）行業(yè)科研水平方面 發(fā)達(dá)國家食品機(jī)械企業(yè)科研開發(fā)費用占企業(yè)銷售額的810，科研人員占企業(yè)總?cè)藬?shù)的比例也相當(dāng)高，而我國食品機(jī)械的科研與開發(fā)能力十分薄弱，大部分企業(yè)基本上沒有自己的科研力量，科研投入平均不到銷售額的1 。 食品機(jī)械與設(shè)備專業(yè)人才培養(yǎng)較缺乏。,改變我國目前的食品機(jī)械工業(yè)的現(xiàn)狀的途徑 （1）通過消化吸收加快引進(jìn)技術(shù)為我所有、為我所用的進(jìn)程，支持重點產(chǎn)品的開發(fā)研制； （2）要求消化吸收和自主開發(fā)都應(yīng)該注重技術(shù)創(chuàng)新，形成國內(nèi)自己的獨有技術(shù)； （3）要采取有效措施，鼓勵制造，使用單位與科研院所聯(lián)合開發(fā)；,（4）要按市場競爭要求，選擇急需發(fā)展的項目給予重點支持，重點突破，充分發(fā)揮食品機(jī)械行業(yè)重點科研院所的作用，將開發(fā)能力提高到一個高水平； （5）要優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，成立跨部門食品機(jī)械企業(yè)集團(tuán)， 走規(guī)模效益之路； （6）要面向用戶，按用戶要求確定產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)，真正做到為用戶服務(wù)，對用戶負(fù)責(zé)，讓用戶滿意。,一、按照食品的種類和行業(yè)的不同，可以分為： 糧油加工設(shè)備 果蔬保鮮與加工設(shè)備 畜禽產(chǎn)品加工設(shè)備 水產(chǎn)品加工設(shè)備 方便食品加工設(shè)備 飲料加工設(shè)備 食品加工中廢棄物綜合利用設(shè)備等。,第二節(jié)食品機(jī)械與設(shè)備的分類,二、依據(jù)國標(biāo)（GB7635-87）分為： 通用食品機(jī)械與設(shè)備 包括 ： 食品泵、離心機(jī)、過濾機(jī)、均質(zhì)混合攪拌機(jī)、破碎機(jī)、壓榨機(jī)、 分選機(jī)、干燥機(jī)、清洗熱交換器、濃縮蒸發(fā)設(shè)備、脫氣機(jī)、殺菌機(jī)、 食品容器（鍋、罐、塔、槽等）、閥門和管道等； 專用食品機(jī)械與設(shè)備 （根據(jù)專用食品工藝要求而專門設(shè)計或選用的一組機(jī)械（生產(chǎn)線）。 包括： 油脂加工機(jī)械、屠宰機(jī)械、肉制品加工機(jī)械、糕點成形機(jī)、糖果加工 機(jī)械、飲料加工機(jī)械、豆制品加工機(jī)械、調(diào)味品加工機(jī)械、水產(chǎn)品加 工機(jī)械、釀酒機(jī)械、果品加工機(jī)械、蔬菜加工機(jī)械、淀粉和淀粉糖加 工機(jī)械、食用香料及多用添加劑加工機(jī)械、方便食品加工機(jī)械、罐頭 食品加工機(jī)械、果蔬保鮮機(jī)械、乳品加工機(jī)械、茶葉加工機(jī)械、蛋品 加工機(jī)械、制糖機(jī)械、制鹽機(jī)械等。,三、按照食品加工的單元操作的不同，可以分為： 食品輸送機(jī)械 食品清理與分選機(jī)械 食品粉碎機(jī)械 食品分離機(jī)械 食品混合機(jī)械 食品濃縮機(jī)械 食品干燥機(jī)械 食品殺菌機(jī)械 食品熟化機(jī)械 食品冷凍機(jī)械 食品包裝機(jī)械 食品發(fā)酵設(shè)備 食品保鮮貯藏設(shè)備,食品單元操作分類,機(jī)械處理 （原料預(yù)處理） 組裝操作 機(jī)械分離 機(jī)械輸送 傳熱操作 傳質(zhì)操作 膜分離 發(fā)酵 非熱殺菌 包裝,washing,grading,sizing,extration,finishing,pasteurizing,pomace,culls,separation,mixing,drying,Animal feed,oil,Peel oil,pulp,Essence recover,evaporation,essence,freezing,Bulk packing,Bulk packing FOOJ,mixing,canning,freezing,Canned FOOJ,debittering,HTST sterilization,aspetic packing,packed OJ,Oranges,橙子加工廠中多種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程圖,土豆片生產(chǎn)工藝流程圖,一、食品機(jī)械與設(shè)備發(fā)展趨勢 ： 1、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化； 2、新工藝、新技術(shù)和新材料引入； 3、食品加工的自動化程度提高； 4、衛(wèi)生水平提高，食品安全與營養(yǎng)要求提高； 5、外觀造型更優(yōu)美。,第三節(jié) 我國食品機(jī)械與設(shè)備制造業(yè)的未來,二、我國食品機(jī)械工業(yè)的未來重點發(fā)展的機(jī)械與設(shè)備,今后一個時期，我國食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展重點 1、糧油加工設(shè)備 2、淀粉加工設(shè)備 3、方便食品加工設(shè)備 4、果蔬保鮮與加工設(shè)備 5、乳品加工機(jī)械 6、肉類加工設(shè)備 7、飲料加工設(shè)備 8、無菌包裝設(shè)備,1、糧油加工設(shè)備 發(fā)展能提高大米、面粉得率，降低雜質(zhì)含量的技術(shù)和裝備； 適當(dāng)發(fā)展免淘米、珠光潔米、專用粉、雜糧精加工的技術(shù)和裝備； 發(fā)展糧食深加工和綜合利用的技術(shù)和裝備； 發(fā)展膨化等油脂浸出工藝、油脂精煉和豆粕低溫脫溶技術(shù)與裝備； 開發(fā)并應(yīng)用棉籽、菜籽的脫毒技術(shù)與裝備； 發(fā)展大豆加工和綜合利用設(shè)備。,2、淀粉加工設(shè)備 我國淀粉機(jī)械應(yīng)在提高生產(chǎn)能力和技術(shù)水平上狠下工夫。解決好關(guān)鍵主機(jī)和設(shè)備成套方面的問題。進(jìn)一步加大薯類資源開發(fā)和綜合利用，應(yīng)全面開發(fā)馬鈴薯全粉的生產(chǎn)設(shè)備及開發(fā)利用馬鈴薯全粉生產(chǎn)系列食品的加工工藝和設(shè)備。,3、方便食品加工設(shè)備 發(fā)展方便面、方便米飯、方便粥、方便米粉、膨化食品、饅頭、包子、春卷、餛飩、餃子等方便主食加工成套設(shè)備； 發(fā)展方便主食，各種蔬菜、肉、蛋、禽、水產(chǎn)品等速凍小包裝相關(guān)設(shè)備； 發(fā)展快餐、學(xué)生課間餐、營養(yǎng)餐、午餐等工業(yè)化生產(chǎn)裝備； 發(fā)展各種休閑膨化食品加工設(shè)備。,中式快餐盒飯生產(chǎn)線,中央廚房視頻 /show_432.htm,中式快餐盒飯生產(chǎn)線的設(shè)備,4、果蔬保鮮與加工設(shè)備 發(fā)展果蔬分級技術(shù)與裝備； 高得率的鮮榨果汁技術(shù)和設(shè)備； 節(jié)能的濃縮技術(shù)和設(shè)備； 速凍及脫水技術(shù)與設(shè)備； 發(fā)展分離和提取果蔬資源（尤其是皮、籽等廢棄物）中功能成分的技術(shù)與設(shè)備。,5、乳品加工機(jī)械 開發(fā)的重點： 原料奶的自動質(zhì)檢、檢測儀器，低溫預(yù)處理有關(guān)設(shè)備， 原料奶的貯藏設(shè)備，專用鮮奶檢測儀器； 大中型乳品生產(chǎn)線實現(xiàn)微機(jī)自動化。 提高和完善均質(zhì)機(jī)的技術(shù)性能和質(zhì)量水平； 鮮奶生產(chǎn)的超高溫瞬時殺菌設(shè)備、滅菌奶的無菌灌裝設(shè)備 及其與UHT設(shè)備的成套化； 牛奶的分離技術(shù)和設(shè)備； 高效率、低能耗的多次蒸發(fā)器； 奶粉二次干燥設(shè)備，大型奶粉生產(chǎn)線，小型奶酪加工設(shè)備。,6、肉類加工設(shè)備 大力發(fā)展熟肉制品和方便肉食品的加工設(shè)備，同時也要大力發(fā)展冷凍肉、分割肉、小包裝肉等加工和包裝設(shè)備。 發(fā)展畜、禽屠宰的內(nèi)臟、血、皮、骨、毛和各種腺體等的綜合利用技術(shù)與設(shè)備，應(yīng)用分離、提純新技術(shù)，開發(fā)功能性、生理活性物質(zhì)的加工設(shè)備。,7、飲料加工設(shè)備 國產(chǎn)飲料機(jī)械基本能滿足飲料加工業(yè)的一般要求，尚不能完全滿足飲料工業(yè)發(fā)展的需要。與發(fā)達(dá)國家相比，存在產(chǎn)品規(guī)格不全、成套性差、大型成套設(shè)備少、自動化水平不高、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用不多等差距。 今后應(yīng)加強(qiáng)目前缺門短項的單機(jī)（如濃縮、殺菌、香味回收等）新產(chǎn)品開發(fā)，加快新技術(shù)的應(yīng)用，提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性。,8、無菌包裝設(shè)備 無菌包裝誕生于20世紀(jì)40年代，應(yīng)用于60年代，發(fā)展于70年代，到90年代中，國外已有數(shù)十家生產(chǎn)各種無菌包裝設(shè)備的公司，目前，國外發(fā)達(dá)國家的液體食品包裝中，無菌包裝已占65以上，且每年以超過5的速度增長。 我國的無菌包裝技術(shù)起步于70年代，到80年代末90年代初迅速地發(fā)展起來，從最初的引進(jìn)國外成套無菌設(shè)備生產(chǎn)線及包裝耗用材料到自主研究開發(fā)，我國的無菌包裝技術(shù)經(jīng)過了從無到有，并逐漸走向成熟的過程。,三、食品加工業(yè)中高新技術(shù)配套裝備的研究,1、冷殺菌技術(shù) 美國食品與藥物管理局（FDA）1995年7月通過了Coolpure公司的冷殺菌法，該法適用于液態(tài)或可泵送食品的殺菌，采用短時高電壓脈沖殺滅液體和粘性食品中的微生物。 冷殺菌技術(shù)包括物理冷殺菌和化學(xué)冷殺菌。 近年來發(fā)展較快的物理冷殺菌技術(shù)包括：超高壓殺菌、脈沖電場殺菌、脈沖磁場殺菌、電子射線殺菌、強(qiáng)光脈沖殺菌