【文章內(nèi)容簡介】 ：均質(zhì)溫度高，不利于蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。,二、高壓均質(zhì)機,在食品工業(yè)中，高壓均質(zhì)機應用最為廣泛。 結構及工作過程 高壓均質(zhì)機主要由高壓泵、均質(zhì)閥、調(diào)節(jié)裝置及傳動系統(tǒng)組成。其中高壓泵由進料腔、吸入活門、排出活門、柱塞等組成。均質(zhì)閥由閥座、閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)手柄等組成。 其工作過程包括吸料和排料兩個過程： ①吸料過程：當柱塞向右運動時，泵腔體積增大，使泵腔內(nèi)產(chǎn)生低壓，物料由于外壓的作用頂開吸入活門進入泵腔的過程。 ②排料過程：當柱塞向左運動時，泵腔體積減小，使泵腔內(nèi)壓力逐漸升高，關閉了吸入活門，達到一定高壓時又會頂開排處活門，將泵腔內(nèi)液體排處的過程。,三、離心均質(zhì)機,離心均質(zhì)機常用于乳品生產(chǎn)，它不僅能進行均質(zhì)，還可以去除牛乳中的雜質(zhì)并分離細奶油，又稱為凈化均質(zhì)機。 離心均質(zhì)機的工作原理 離心均質(zhì)機有一個高速離心的轉(zhuǎn)鼓，物料流至轉(zhuǎn)鼓后受到強烈的離心作用，不同密度的組分便會被分離。例如：牛乳在離心均質(zhì)機中會分成三相，密度最大的雜質(zhì)被甩到轉(zhuǎn)鼓四周，應定期排渣；密度適中的的脫脂乳從上部的均質(zhì)出口排出；密度最小的稀奶油被導入稀奶油室，室內(nèi)有一個帶尖齒的圓盤恒速旋轉(zhuǎn)，與稀奶油發(fā)生激烈的相對運動并產(chǎn)生空穴作用，將脂肪球打碎，均質(zhì)后的稀奶油可同脫脂乳一起流出。,離心均質(zhì)機的主要結構 （1）分離轉(zhuǎn)鼓 離心均質(zhì)機的主要工作部件是分離轉(zhuǎn)鼓，由轉(zhuǎn)軸、碟片等組成。轉(zhuǎn)軸上有數(shù)十塊錐形碟片，使液體物料在碟片間形成薄層流動，由于碟片作用，減少了液體的攪動，減小了沉降距離，增加了沉降面積，從而大大增強了分離效率和生產(chǎn)能力。離心均質(zhì)機一般工作時轉(zhuǎn)鼓以6000r/min的速度轉(zhuǎn)動。 （2）帶齒圓盤 帶齒圓盤處于稀奶油室中，與轉(zhuǎn)鼓一起回轉(zhuǎn)，是均質(zhì)的關鍵構件。帶齒圓盤邊緣上均勻分布有突出的尖齒，一般為12個。齒的前端邊緣呈流線型，后端邊緣則削稍平。改變帶齒圓盤的直徑和齒數(shù)，可得到不同的破碎度。,四、超聲波均質(zhì)機,超聲波均質(zhì)機的工作原理 超聲波均質(zhì)是利用超聲波遇到物體時會迅速交替壓縮和膨脹的原理設計的。如果將超聲波導入料液，當處于膨脹的半個周期時，料液受到拉力，其中的氣泡便膨脹，而在壓縮的半個周期內(nèi)，氣泡被壓縮。當壓力振幅變化很大時，就會生產(chǎn)空穴作用和強烈的機械攪拌作用，使大的脂肪球回大顆粒破碎，從而達到粉碎的目的。 超聲波均質(zhì)機的基本結構 超聲波均質(zhì)機的主要構件是超聲波發(fā)生器。超聲波發(fā)生器有機械式、磁控式和壓電晶體式，其中機械式最為常見。,以下是機械式超聲波均質(zhì)機的工作原理： 機械式超聲波均質(zhì)機的主要工作部件是噴嘴和簧片。簧片位于噴嘴的前方，它是一個邊緣呈楔形的金屬片，被兩個或兩個以上的節(jié)點夾住。當料液在0.4～1.4MPa的壓力作用下經(jīng)噴嘴高速噴射到簧片上時，簧片便發(fā)生頻率為18～30kHz的震動，所生產(chǎn)的超聲波傳給料液，使料液被均質(zhì)，然后從出口排出。,五、膠體磨,膠體磨是一種磨制膠體或近似膠體物料的機械。它可以在極短的時間內(nèi)對懸浮液中的固體進行超微粉碎，同時兼有混合、攪拌、分散和乳化作用，成品粒徑可達1um以下。膠體磨廣泛應用于果汁、果醬、植物蛋白、乳品、油脂及一些調(diào)味品、添加劑的生產(chǎn)中。 膠體磨的工作原理 膠體磨的工作構件由固定磨體（定子）和高速旋轉(zhuǎn)的磨體（轉(zhuǎn)子）組成。兩個磨體之間有可以調(diào)動的間隙。當料液通過間隙時，由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使附著于轉(zhuǎn)子上面的物料運動速度最大，而附著于定子面上的物料速度為零，在液流中生產(chǎn)巨大的速度梯度，使物料受到劇烈的剪切、摩擦和湍流作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。,膠體磨的主要結構 膠體磨主要由進料口、外殼、定子、轉(zhuǎn)子、電動機、調(diào)節(jié)裝置和底座等構成。 （1）轉(zhuǎn)子和定子 定子和轉(zhuǎn)子的配合有一定的錐度（一般在1：2.5），其間隙可以調(diào)動。 （2）間隙調(diào)節(jié)裝置 通過定子的升降可以改變間隙的大小。 （3）回流與冷卻裝置 膠體磨轉(zhuǎn)速較高，為了達到理想效果，一般要多磨幾次。所以需要回流裝置。物料在摩擦過程會生產(chǎn)熱，在定子和轉(zhuǎn)子之間可以形成一環(huán)行水槽，使熱量被帶走。,第三節(jié) 混合機械,本節(jié)主要講述食品加工過程中常用的混合機械。具體內(nèi)容包括以下兩個方面： 一、粉料混合機 粉料混合機的作用對象是兩種或兩種以上具有一定流動性的粉料顆粒，通過混合機的混合作用使其成為各組分濃度均勻的混合物。 二、氣液混合機 食品工業(yè)中常見的氣液混合操作是碳酸飲料的碳酸化。,一、粉料混合機,粉料混合機按混合容器是否旋轉(zhuǎn)分旋轉(zhuǎn)容器式混合機和固定容器式混合機。 旋轉(zhuǎn)容器式混合機 旋轉(zhuǎn)容器式混合機是間歇操作的混合機械，這種混合機用驅(qū)動軸水平地支撐著容器，容器內(nèi)放入兩種以上的物料，驅(qū)動軸帶動容器自身回旋而完成物料的混合。其特點是結構簡單、混合效果好。 旋轉(zhuǎn)容器式混合機由旋轉(zhuǎn)容器及驅(qū)動轉(zhuǎn)軸、機架、減速傳動機構和電動機組成，旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)部無攪拌工作部件。工作時，容器內(nèi)物料在容器的帶動下向上運動，然后在自重下回落，造成上下翻動和側向運動，從而不斷進行擴散，達到混合的目的。注意減速裝置要求減速比要大。,固定容器式混合機 這種混合機的特征是容器固定，內(nèi)部有回轉(zhuǎn)的攪拌漿葉或螺旋，強制性的分散、切割物料，物料在容器內(nèi)有確定的流動方向，屬于對流混合。適用于物料的性質(zhì)差別較大及混合比較大，混合精度高的場合。 （1）螺帶式混合機 螺帶式混合機的內(nèi)部有螺旋帶狀槳片，靠槳片的回旋來完成對物料的混合。,（2）垂直螺旋混合機 其容器為立式，中央有螺旋式的驅(qū)動軸，軸的四周是一個套筒，上部有一由驅(qū)動軸帶動的甩料板。工作時，驅(qū)動軸將物料從套筒底部提升到上部，在甩料板的作用下被甩到容器四周，慢慢落下，到底部有被驅(qū)動軸提升。如此循環(huán)往復，直到預定的混合效果，由下部出口排出。 （3）立式行星式混合機 該設備的容器呈倒圓錐型，螺旋輸送機沿圓錐的母線置于容器的內(nèi)部。上部設有驅(qū)動裝置，輸送機在搖臂的帶動下轉(zhuǎn)動，小容量混合時間為2～4 min，大容量混合時間為8～10 min。應用：比較廣泛，如小麥粉，奶粉等。,二、氣液混合機,食品工業(yè)中常見的氣液混合操作是碳酸飲料的碳酸化。碳酸化是指CO2與冷凈水或糖漿充分接觸，讓CO2溶解在液體中，制成含CO2的飲料。生產(chǎn)碳酸飲料的氣液混合設備叫碳酸化器，常用有三種：薄膜式碳酸化器、噴霧式碳酸化器和噴射式碳酸化器。 薄膜式碳酸化器 薄膜式碳酸化器的主體是一個壓力容器，經(jīng)過濾、減壓處理后的CO2氣體恒定地向壓力容器輸入，容器內(nèi)的CO2的壓力控制在0.4～0.6MPa。容器內(nèi)部有多組圓盤，當水流過圓盤時，形成薄層，使充滿在容器中的CO2與水充分接觸，可以延長水在CO2氣體中的停留時間，又擴大了接觸面積，在水流動過程中完成碳酸化。,噴霧式碳酸化器 噴霧式碳酸化器由雙作用式活塞泵、碳酸化罐、機座和管道組成。在工作時，CO2充滿罐內(nèi)，活塞泵將水泵入碳酸化罐中央的豎管，形成高壓水，通過噴霧器將水噴成小水滴，在CO2氣體中落下，與CO2氣體充分接觸，形成碳酸水。其特點是管道密封好，便于拆裝及清洗，結構簡單，混合效果好。 噴射式碳酸化器 噴射式碳酸化器是一種高效氣液混合設備，主要構件是文丘里管。其工作原理是處理水經(jīng)過加壓后進入流體通道，當水流至收縮的噴嘴處時，流速增加。隨水流增加，水的內(nèi)部壓力迅速下降，形成低壓區(qū)，這樣就不斷吸收CO2。當水離開噴嘴時，周圍的環(huán)境壓力與水的內(nèi)部壓力形成較大的壓差。為了維持平衡，水會爆裂成細小的水滴，同時，水與氣體間有很大的相對速度，使水滴變得更加細微，增加了水與CO2的接觸面積，提高了混合效果。,該設備的特點是結構簡單、操作方便、碳酸化效果主要由圓盤數(shù)目確定。 碳酸化器的使用 （1）工作時要定時開啟氣閥，以排出罐內(nèi)空氣，并定時檢查成品含氣量。 （2）經(jīng)常觀察玻璃液位計顯示的罐內(nèi)水位。 （3）注意壓力表讀數(shù)在正常工作時應不大于0.8MPa。 （4）定時檢查安全閥，防止調(diào)整彈簧失靈，發(fā)生事故。 （5）注意二氧化碳瓶的放置位置，避免陽光直射，遠離明火，搬運時要輕拿輕放。 （6）隨時用溫水或涼水澆灑，除去二氧化碳鋼瓶減壓閥上的霜。,第四節(jié) 調(diào)和機械,本節(jié)主要講述食品加工過程中常用的調(diào)和機械。具體內(nèi)容包括以下三個方面： 一、調(diào)和原理及調(diào)和機分類 二、打蛋機 三、調(diào)粉機,一、調(diào)和原理及調(diào)和機分類,調(diào)和機主要是加工高黏度糊狀物料及黏液性固體物料，它可以完成在粉狀物料中加入少量液體或在高黏度物料中加入少量粉體、液體，形成均勻的塑性物料或膏、糊狀混合物等工藝操作，并根據(jù)需要完成捏合、充氣等操作。調(diào)和機械廣泛應用于焙烤食品及糖果、人造奶油、魚肉和混合干酪的生產(chǎn)。 調(diào)和原理 調(diào)和機械所處理的物料大多數(shù)是黏度極高的漿體或塑性物料，流動性極小，攪拌器造成的物料局部運動不能波及到整個容器，所以調(diào)和操作不能像高流動性物料混合那樣依靠對流擴散或分子擴散，而是對流混合、擴散混合和剪切作用同時發(fā)生的過程。,調(diào)和機的分類 （1）按攪拌容器軸線位置的不同可分為立式調(diào)和機和臥式調(diào)和機。 （2）按攪拌軸數(shù)量的不同可分為單軸調(diào)和機、雙軸調(diào)和機和多軸調(diào)和機。 （3）根據(jù)操作方式的不同可分為間歇式調(diào)和機和連續(xù)式調(diào)和機。 （4）根據(jù)攪拌軸轉(zhuǎn)速的不同可分為高速調(diào)和機和低速調(diào)和機。 （5）根據(jù)被調(diào)和物料的不同可分為打蛋機和調(diào)粉機。,二、打蛋機,打蛋機用于攪打粘稠性漿體物料。在食品工業(yè)中常用于打發(fā)蛋白液、奶油，在蛋糕生產(chǎn)中用于調(diào)制面漿，在軟糖生產(chǎn)中調(diào)制糖漿。打蛋機的轉(zhuǎn)速一般較高，所以也叫高速調(diào)和機。 常用的打蛋機為立式的，由攪拌器、調(diào)和容器、傳動裝置及容器升降機構等組成。 攪拌器 立式打蛋機的攪拌器由攪拌槳和攪拌頭組成。攪拌槳在運動中攪拌物料，攪拌頭則使攪拌槳相對于容器形成公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的運動規(guī)律。 調(diào)和容器 立式打蛋機的調(diào)和容器也叫“鍋”，上部為圓柱形，下部接橢圓鍋底，兩體焊接成形，與攪拌槳的運動軌跡相適應。,容器升降機構 立式打蛋機都裝有升降系統(tǒng)，機架上的固定容器只要做少量的升降移動并定位自鎖，可達到快速裝卸的要求。 機座 機座承受攪拌操作的全部壓力。 傳動裝置 立式打蛋機的轉(zhuǎn)動裝置是通過電動機經(jīng)帶輪減速傳到調(diào)速機構，在經(jīng)過齒輪變速、減速及轉(zhuǎn)變方向，是攪拌有正常工作。低速70r/min，中速125r/min，高速200r/min。,三、調(diào)粉機,調(diào)粉機也叫和面機、捏合機，一般用來調(diào)制黏度極高的漿體或塑性固體，常用來捏合各種不同性質(zhì)的面團，如酥性面團、韌性面團、水性面團。 調(diào)粉機的工作過程 調(diào)粉機分立式和臥式兩種，主要由攪拌容器、攪拌器、傳動裝置、容器翻轉(zhuǎn)器和機架等組成。 調(diào)粉機在工作時，首先將面粉、水等物料倒入攪拌容器，然后開機使攪拌器轉(zhuǎn)動，攪拌器先是對物料進行局部混合，進而達到整體混合，使物料形成整體團塊，然后由攪拌器移動產(chǎn)生剪切力，使物料被拉延撕裂，一部分物料受到推擠而壓向鄰近物料，另一部分物料被拋出，打向容器內(nèi)壁，經(jīng)過反復多次的拉、壓、揉、打得到要求的塑性物料。,臥式調(diào)粉機 臥式調(diào)粉機的攪拌容器軸線與攪拌器的回轉(zhuǎn)軸線處于水平位置，其結構簡單，卸料、清洗、維修方便，造價低。 攪拌器也稱攪拌槳，是調(diào)粉機的重要構件，它的結構和形狀直接影響調(diào)和操作的效果。攪拌器有不同的類型，常用的有槳葉式攪拌器（在調(diào)粉過程中槳葉對物料的剪切作用很強，拉伸作用弱，對面筋的形成具有一定的破壞作用）、∑形和Z形攪拌器（∑攪拌器調(diào)和能力強，卸料與清洗均很方便，應用廣；Z形攪拌器調(diào)和能力略低，但可生產(chǎn)較強的壓縮剪力，多用于細顆粒與粘滯物料的調(diào)和）、滾籠式攪拌槳（主要由連接板36個直輥及攪拌軸1個組成，直輥可以平行于攪拌軸，也可以傾斜安裝。滾籠式攪拌槳作用力柔和，適合于水面團，韌性面團等調(diào)制）和其他攪拌器。,立式調(diào)粉機 立式調(diào)粉機的攪拌容器軸線沿豎直方向布置，攪拌器豎直或傾斜安裝，結構簡單，制造成本低，占空間大，卸料、清洗不如臥式調(diào)粉機方便。 立式調(diào)粉機的攪拌器有槳葉式、扭環(huán)式、象鼻式等。其攪拌容器有固定式和可移動式兩種。,第四章 熱加工機械與設備,本章主要講述食品加工過程中需要用的各種熱加工機械與設備。 第一節(jié) 殺菌裝置 第二節(jié) 焙烤設備 第三節(jié) 預煮設備 第四節(jié) 油炸設備 第五節(jié) 煙熏蒸煮烘干設備,第一節(jié) 殺菌裝置,本節(jié)主要講述食品加工過程中常用的殺菌裝置。具體內(nèi)容包括以下三個方面： 一、液體物料超高溫殺菌設備 二、罐頭殺菌設備 三、其他殺菌設備,一、液體物料超高溫殺菌設備,殺菌概述 殺滅和抑制食品中微生物的主要方法有熱、冷、輻射、鹽漬、干燥、煙熏等。通常采用加熱滅菌的辦法。 （1）加熱方法 濕熱殺菌法是利用熱水和蒸汽直接加熱以達到殺菌目的，最常用的發(fā)法。干熱殺菌法是利用熱風、紅外線、微波等加熱以達到殺菌目的。 （2）殺菌的溫度和時間的關系 溫度和時間都是殺滅微生物的所需條件。溫度越高，殺菌時間越短。但在破壞微生物作用上，同樣有效的不同溫度—時間組合對食品的損害程度遠遠不同。 （3）微生物對高溫的敏感性 微生物對高溫的敏感性比食品對高溫的敏感性要大，溫度每上升10℃，使食品變質(zhì)的化學反應速率加快1倍，同樣，使微生物破壞的速率加快10倍。故采用超高溫短時滅菌（UHT）處理，以保證食品質(zhì)量。,液體物料超高溫殺菌設備 超高溫短時殺菌是將食品在瞬間加熱到高溫而達到殺菌目的。通常殺菌溫度從120℃提高到135～145℃，僅需3～5s就可以將微生物的孢子完全殺死。幾乎不影響食品的色、香、味等，對牛乳、果汁等熱敏感的食品尤其適用。 超高溫短時殺菌方法可分為直接加熱殺菌法和間接加熱殺菌法。其中直接加熱殺菌法是用蒸汽或電阻管直接加熱物料，轉(zhuǎn)熱效率高，但不易控制。間接加熱殺菌法是加熱介質(zhì)通過熱交換進行加熱。 超高溫短時殺菌設備組成主要由預熱器、殺菌器、冷卻器、均質(zhì)機和清洗設備構成。流體食品由泵和均質(zhì)機連續(xù)輸送進行預熱、殺菌、冷卻等加工進入下一道工序，清洗設備在設備開機前和關機后對全套設備進行程序控制清洗，保證設備在無菌條件下運轉(zhuǎn)。,二、罐頭殺菌設備,罐頭工業(yè)的生產(chǎn)可分為普通罐頭和軟罐頭兩種。其中軟罐頭，國外叫蒸煮袋或盒，是指用軟質(zhì)容器包裝，經(jīng)100℃以上高溫殺菌后達到商業(yè)無菌，保質(zhì)期在一年以上的包裝食品。普通罐頭是指傳統(tǒng)的用金屬或玻璃罐裝的食品。罐頭一般有肉類、水產(chǎn)類、蔬菜類、水果類等 。 普通罐頭的殺菌裝置 根據(jù)溫度和操作方法可分為常壓連續(xù)式（臥式鏈帶殺菌機、螺旋式連續(xù)殺菌機）和常壓間歇式（立式敞口殺菌鍋、浴槽式殺菌器）以及高壓連續(xù)式（靜水壓殺菌機、水封式連續(xù)殺菌機 ）和高壓間歇式（臥式殺菌鍋、回旋式殺菌鍋）,