食品机械与设备复习题纲含答案

《食品机械与设备》复习题纲

1.带式输送机中输送带的类型，特点及应用场合

输送带的类型：橡胶带、钢丝带、布带、活板带、钢板带、塑料带

2.橡胶带的连接方法及其特点。

（1）卡子连接法：强度低，只有原来的35%~40%

（2）缝线硫化法：接缝强度可达带本身强度的90%

（3）皮线缝纽法

（4）胶液冷粘缝纽法：接头强度可接近带自身的强度

3.带式输送机中张紧装置的目的，作用及类型。

目的：使输送带紧边平坦，提高其承载能力，保持物料运行平稳。

作用：①便于在安装时张紧输送带；

②补偿因输送带伸长产生的松驰现象，避免打滑。

类型：（1）螺旋式（拉力螺杆和压力螺杆）

（2）重锤式

（3）弹簧式

4.带式输送机生产能力的计算。

5.螺旋输送机的工作原理，输送螺旋的类型及应用场合。

工作原理：在一个圆形或半圆形槽里有一螺旋，利用螺旋的挤压力，把物料从一端输送到另一端。

输送螺旋的类型：（1）实体螺旋召_令

（2）带状螺旋「::

（3）叶片式螺旋 ' 二

（4）齿型螺旋

6.螺旋输送机生产能力的计算。

其中：D—螺旋直径;vd—螺旋轴直径宁d2S—螺^距？n—转速；F—输送截面积；？一充4

填系数；

:—物料堆积密度；：0—倾斜系数

6.斗式提升机的工作原理，料斗的类型，装料及卸料方式的分类。

工作原理：物料放入料斗里，斗与环形带相连，环状带作运动时，带动料斗从一个地

方输送到另一个地方。

料斗类型：（1）深斗装料方式：（1）挖取式（2）重力-离心式

（2）浅斗（2

）

撒入式（3）尖底斗

（3）尖底斗卸料方式：（1

）

离心式

7.气力输送的流程常见有几种，各自的特点如何，要求能画图说明。

气力输送的流程：（1）吸送式：①系统处于负压状态，粉尘不会飞扬

②适宜于物料从几处向一处集中输送

③适用于堆积面积广或存放在低、深处物料的输送（如仓库、货船

等散粮的输送）④喂料（即供料）方式简单

⑤要求在气密条件下排料，对卸料器和除尘器的密闭性要求高

⑥输送量和输送距离受限制，动力消耗高

）压送式：①适合于大流量、长距离输送；

吐I I I _L I TL帀賈亡节曲

k ②卸料方式简单；

真空输送

③能够防止杂质进入系统；

④易造成粉尘外扬，输送条件受限制

（3）吸压送式：①兼有吸送式和压送式的特点，

可多处吸料和压送至较高、较远的地方;

②排入大气的含尘空气少，能减少物料损失和大气污染；三亠m

③可减少尾气净化设备；

④需将物料从压力较低的吸送段转入压力较高的压送段，使得装置结构复杂;

⑤风机工作条件差

9.离心泵的工作原理，如何正确选用离心泵?

工作原理:

泵壳内叶轮上有若干弯曲叶片，叶片之间形成液体流道。启动前壳内灌装被输送液 ，启

动后叶片带动其间液体一道转动。在离心力作用下 ，使液体从叶片间沿半径方向甩向叶轮外 缘，并在此过程

中液体获得能量，流速加大，静压提高，达到输送目的。当液体甩向轮缘时， 轮中心形成一定真空度，与液体吸槽产生压力差，在压强差的作用下，液体不断被吸入。只 要叶轮不断转动，液体便不断地吸入和排出。

选择泵的注意事项:

（2）可拆卸性、结构合理性。

10. 容积泵的类型及应用特点。

11. 清洗的原理及方法。

清洗原理：包括浸润、增溶（乳化）扩散、卷离三个过程。 强化清洗效果方法：（1）物理方法：提高温度、冲刷、加入能量场。

（2）化学方法：洗涤剂、表面活性剂。

12. 鼓风式清洗机的工作原理。

浸洗卷离:清水喷洗

卷离作用是通过鼓风机把压缩空气送入洗槽，空气搅拌。

13. CIP 清洗流程。

水洗碱洗水洗酸洗水洗

水洗：当物料行将结束，即用水清洗，以排除残余物料，当设备中流出的水变清，水洗结束。 碱洗：在碱液槽

中配成2%NaQH 加热至80° C,循环约30min 。目的是溶解蛋白质和乳化脂 肪。

水洗：排除碱液后用水冲洗约15mi n 。

酸洗：在酸液槽中配成2%HNQ 加热至80° C,循环约30min 。

水洗：排除酸液后用水冲洗约15mi n 。

14. 振动筛的主要结构，工作过程及筛面运动形式。

（1）静止倾斜筛面：物料靠自重力沿筛作单向直线滑动，筛程短，效率低

（2）往复振动筛面： 物料沿筛面作往复滑动， 筛程长，用于流动性好而杂物细小的物料筛选。

（3）高速振动筛面：物料在筛面上作微小跳动，筛孔不易堵塞，适于流动性差的细颗粒。

（1）根据泵的特性曲线（H~Q N~Q

：~Q 使所选泵最高效率点在泵的工作点附近

往复运动部件

容积泵* ■ 旋转运动咅:件 I :

食品均可输送。

齿轮泵

螺杆泵

转子泵

滑片泵 泵压头咼，流量大，易堵塞 适用于腐蚀性料液或悬浮液的输送 输送糖浆，但不能输送带有颗粒物料，噪音较大。 适用含固体颗粒和高粘度料液。 称为万用输送泵，从食品饮料类、水果浓缩物到糊类

（4）平面回转筛面：物料作螺旋运动，筛程长，自动分层效果明显，效率高。用于流动性差，自动分层难。

（5）滚动旋转筛面：物料在筛筒内作翻滚运动，效率低，生产能力低，常用于初清。筛面结构：冲孔筛、编织筛、栅筛；

15.简述大米色选机的工作原理。

室内有24 条狭长的滑槽，通道口处装有高稳定光源。当物料经由振动喂料器均匀地通过倾斜滑道，各滑道内物料呈单粒顺序通过分选区域时，光电传感器测得反射光和投射光的光量，并与基准色板放射光量相比较，将其差值信号放大处理，当信号大于预定值时，迅速启动压缩空气喷嘴，使异色米粒脱离原运动轨迹，进入异色米收集料斗，而正常色泽的米粒沿原轨迹继续下滑，进入合格品收集料斗。

16.比重去石机筛面的结构形式，试比较去石机筛面与振动筛筛面相比，有何区别？结构：进料装置、筛体、风机、传

动机构。

冲孔筛面：在金属板材上按一定排列形式冲制出所需要的筛孔。规格用孔径表示，筛面孔径精确、均匀。适宜于筛分精度要求较高的场合。

编织筛面：用金属丝或非金属丝编织成，常为正方形孔，规格用网目（单位长度筛面上的筛孔数量）表示。开孔率高，对物料摩擦作用较强，便于工作时物料自动分层，有利于进行筛理。

去石筛面：由薄钢板冲压成双面凸起的鱼鳞形孔板。筛面高端逐渐变窄，尾部为聚石区。

17.胶辊砻谷机工作时，稻粒入辊应满足的条件

（1）起轧角（a i）＜稻谷与胶辊的摩擦角（? ）；

（2）稻谷入辊方向须对准两辊轧距中心并位于两辊中心连接的垂直线上。

18.爪杯式（In-line）柑桔榨汁机的原理及工作过程。

原理：爪杯式柑橘榨汁机采用整体压榨工艺，利用瞬时分离原理，将柑橘皮等残渣尽快分开，防止橘皮及子粒中所含的苦味成分进入果汁，损害柑橘汁的风味及贮藏期间引起果汁变质和褐变。

工作过程：柑橘落入榨汁杯的下压杯，上压杯下降，柑橘顶部和底部被切割出小洞，果皮从上杯和切割器间排除，果肉被强行挤入滤网管，通孔管上移，果肉受压迫使果汁由滤网管的上孔排除进入果汁收集器，

子粒及残渣自通孔管下口排出。

19.螺旋压榨机的结构及工作原理。

结构：主要由螺旋轴、榨笼、出饼装置组成。

工作原理：利用变距螺旋，产生挤压物料的力，挤出汁液

20. 沉降式离心机的主要结构，能画图说明。

21. 碟片离心机的工作原理及类型，碟片的作用、排渣的类型、能画图说明轻重液体在碟片之间的分 离路径。

工作原理：

当悬浮液在动压头的作用下，经中心管流入高速旋转的碟片之间的间隙时，便产生了惯

性离心力，其中密度较大的固体颗粒在离心力作用下向上层碟片的下表面运动，而后在离心

力作用下被向外甩出沿碟片下表面向转子外围下滑，而密度小的液体，则在后续液体的推动

下沿着碟片的隙道向转子中心 流动然后沿中心轴上升，从套管中排出，达到分离的目

的

碟片的作用:

缩短了沉降路径，增加了沉降面积，大大提高分离效率和生产能

混合目的：获得均匀的混合料、强化热交换过程、增强物理和化学反应。

混合原理：（1）对流混合：对互不相容组分，依靠搅拌作用使物料各部分做相对运动而混合。

（2）剪切混合：因对流形成剪切面的滑移，物料中的粒子在剪切面上的冲撞和嵌入 作用而引起的

局部混合。

（3）扩散混合：对互溶组分，在混合过程中，以分子扩散形式向四周做无规则运动, 从而增加两个

组分间的接触面积，缩短了扩散平均自由程，达到均 匀分布状态。

23.固液混合的目的，说明浆叶式搅拌器、涡轮式搅拌器、旋浆式搅拌器的特点及流型的变化

固液混合目的： （1） 强化热交换过程

（2） 取得一种均匀的物相

（3） 加速溶解和分散过程

桨叶式搅拌器： 结构简单、易于制造、适用性广，但混合效果差、局剪切作用弱、不易发生乳化

作用

涡轮式搅拌器： 混合生产能力较高，搅拌效率高；有较高的局部剪切效应，排出性能好，容易清 洗；常用

于制备低粘度的乳浊液、悬浮液和固体溶液。在食品工业中用得较多。

旋浆式搅拌器:

生产能力较高，适合低粘度和中等粘度液体的搅拌，对制备悬浮液和乳浊液较理 想。

24. 搅拌器选型的原则及方法。

原则：动力消耗小、搅拌效果好、结构简单、安全可靠

方法：

碟片离心机转鼓类型：（1）澄清用碟片离心机转鼓;

（2）分离用碟片离心机转鼓

使液体在碟片间呈薄层状流动而分离，减少液体扰动,

22?混合的目的及混合的原理是什么?

25.食品均质的目的，高压均质机的工作原理。能画出料液在均质阀内的破碎过程示意图。采用两级均质的目。

食品均质目的：(1)防止料液中的微粒或脂肪球上浮与沉降。

(2)对冰淇淋，可使组织细腻，形体润滑松软，增强稳定性和持久性。

(3)能促进果汁中果肉果胶的渗出，使果胶与果汁亲和、均匀而稳定分散在果汁中。

高压均质机的工作原理：

物料在高压条件下，通过可调节间隙的环形泄放口，在高速流动时剪切效应、高速喷射时的撞击效应、瞬间

失压时的气穴及湍流效应三重作用下，使物料达到超细粉碎，从而将互不相溶的液-液或液-固悬液均质成液-液乳化液或液-固悬浮分散体。以剪切作用为主、碰撞作用次之。

采用两级均质的目：第一级均质阀作用是破碎微粒和脂肪球，

第二级均质阀作用是把破碎的微粒和脂肪球均匀分散到液体中。

26.胶体磨的结构和工作原理如何？

胶体磨结构：

胶体磨主要由固定磨和旋转磨组成，两磨有配合锥度，间隙可通过升降固定磨来调节。两磨表面各分三段，分别开有与其轴线成一定角度的矩形槽。三段区域中，下一段的槽尺寸比上一段的槽小。固定磨和旋转磨上的槽的倾斜方向一般相反。

胶体磨工作原理：

物料在重力作用下，通过间隙。由于动盘磨高速回转，附在动盘磨表面的物料速度最大，而附在静盘磨的物料速度为零，其间产生急剧的速度梯度，从而，物料受到强烈的剪力、摩擦、挤压和湍流骚扰，进行破

碎、分散、混合和乳化均质。

27.打浆机的主要结构，导程角与打浆时间的关系，影响打浆过程的主要因素。

主要结构：进料口、打浆板、筛网圆筒、出渣口、出浆口。

导程角与物料打浆时间关系：越大，物料在机器中的停留时间就越短，反之亦然。

V

V—物料圆周速度；V i—物料沿棍棒运动线速度；

V, =V tg n " D tg i/60

.—_物料沿棍棒运动时:间；.占一棍棒长度；D—筛筒直径

影响打浆过程的主要因素：

(1)物料的成熟度。成熟度越高，易打碎。

(2)轴的转速即刮转速，转速快，则物料打碎的时间短。

(3)筛孔直径，直径大，打碎的程度差。

(4)有效面积系数。系数大，物料打碎的时间短

（5） 导程角大小。导程角大，物料在设备中停留的时间亦短。

（6） 刮板与筛筒内壁之间的距离。距离大，打碎的程度差。

28. 食品及原料热处理的目的，对食品热处理设备的基本要求如何？

原料与食品热处理的目的：（1）灭酶；（2）杀菌；

（3）方便其它工序，如蔬菜干制前的热烫。

对食品热处理设备的基本要求：（1）设备传热系数大；

（2）热利用率高； （3）操作方便;

（4） 结构紧凑；

（5） 符合食品卫生要求，易清洗。

29. 板式热交换器的特点。

（1） 传热效率高；适用于热敏物料快速加热和冷却。

（2） 结构紧凑；

（3） 操作灵活；

（4） 密封周边长；

（5） 较不耐高压；

（6） 压力损失较大。

30. 要求能画图说明板式HTST 杀菌流程，环形套管式UHT 杀菌流程和直接蒸汽喷射式杀菌流程的杀 菌过程。

HTST 高温短时杀菌

直接蒸汽喷射式杀菌流程

UHT 超高温瞬时杀菌流程

31. 掌握固定式夹层锅、倾斜式夹层锅、搅拌式夹层锅的主要结构，夹层锅外层壁厚的计算。

—蒸汽工作压力（表压）（大气压）；F —球体平均半径（mm ） D —圆筒平均直径（mm ）

固定式夹层锅 夹层锅外层壁厚计算:

P R

球状外层强度计算：药匚]

圆筒状外层强度计算:

其中: []—外壁材料许用拉伸强度（

2 (kgf/mm)；

倾斜式夹层锅

—速器 i — 一—外壁材料拉伸强度 手晁 压力衰

油杯 截止阀

±1 锯体港冰阀

外胆

C—补强系数（mm）（当上述公式第一项的值大于5mmi时，C取3mm当上述公式第一

二战蒸汽岀口项的值小于5mm时，C取2mm）

32.中央循环管蒸发器的结构及工作原理。

工作原理:

料港逬口除冰器慕发空

一定量溶液在中央循环管内所受的热量比沸腾管内所受的热量要小，

根据热流体密度比冷流体密度小的规律（热流体向上运动，冷流体向下运动） ，

可知中央循环管内溶液为向下运动，沸腾管内溶液为向上运动。溶液在设备中 不断地作自然循环，溶液水分以二次蒸汽形式逸出。

33. 升膜形成的机理，升膜式蒸发器进行真空升膜蒸发的条件，升膜管长径比。

升膜形成原理：

（1） 开始加热，在管壁的液体受热温度升高，密度下降，而管中心的液体温度较低，使液体 在管内产生自然

对流运动。

（2） 当物料到了相应沸腾温度，产生蒸汽气泡分散在物料中。因气泡密度小，通过液体而上 升。流体比重降

低。

（3） 物料温度不断上升，汽泡大量增加，小汽泡相互碰撞形成大汽泡。气体上升速度加快。 液相因混有蒸汽

气泡，使其静压头下降。

（4） 当汽泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间，二次蒸气以较大速度上升，而 液体受重力作用

沿汽泡边缘下滑。

（5） 当液体下降较多时，大个柱状气泡截断。此时液相仍然是连续相。流体处于强烈的湍流 状态，气柱上升

并带动周围部分液体一起运动。

（6） 若液体温度能达到一定值，滑流下来液体很快蒸发，未蒸发的液体也被高速气流拖带， 二次蒸气占据整

个管子中间空间，液体分布于管壁，形成液膜。

（7） 气流速度进一步加大，即蒸发强度过高，蒸汽流速太快，蒸汽会把溶液以雾沫形式夹带 离开液膜，管中

部的高速蒸汽流形成带有雾沫的喷雾流，同时也使所形成的“液膜”迅 速减薄。

（8） 如果汽速进一步增加，雾沫夹带进一步严重，使液膜上升的速度赶不上溶液蒸发速度， 则管壁上的液膜

将会出现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等不正常现象。

'加热蒸汽与物料蒸发温 度差=200C ~ 300

C 召

升膜条件 < …管长丄L ））与管径5~D 0mW 常压）D=100T50稱确评 二次烝汽在管内流速丿 34. 降膜蒸发器用于布膜的分配器的类型及特点。

分配板式：在管顶部装有一张多孔筛板，孔的中心对

应于两管的中心距中点 螺纹槽塞式：管子上有一个开有螺旋槽的塞，液体在螺旋槽中旋转,

喇叭嘴式：把实心塞子做成底部为凹形，呈喇叭状，底部的塞边

与管壁有一定均匀间距，液体在此环形间隙中流入管内周边

锯齿形溢流管式：在上方管口周边做成锯齿形，以增加液体的溢流周边。

当液面稍高于管口时, %

0 3 、、

升膜条件: J00~160m/s(真空)

(1) (3) 在惯性作用下液体在管中旋转打圈布管。 0

r-Eh

35. 能画图说明板式真空蒸发器的结构及物料流向。

36. 试比较我们所介绍的几种膜式真空蒸发器是如何进行布膜的。

37. 控制物料干燥过程的两个过程。

（1）表面汽化：热量从周围环境传递至物料表面使其表面水分蒸发。 （2）内部扩散：物料内部水分传递到物

料表面。

38．喷雾干燥的原理及特点，喷雾干燥系统的组成。 原理：喷雾干燥是液体通过喷雾器喷洒成极细小的雾状液滴，并依靠干燥介质（热空气、烟 道风…）与液滴均匀混合，进行热质交换，使水分汽化。

喷雾干燥特点：

品的质理指标。 缺点： （1）设备较复杂，投资大。 （2） 废气中夹带一定的微粉， 需高效分离 装置。 （3） 设备庞大，且卫生条件要求高，清理 工作量大。 （4）热效率不高，热消耗大，动耗高。

喷雾干燥系统的组成：原料供给系统、干燥系统、空气加热系统、气固分离系统、控制系统 39. 比较压力式、离心式、气流式雾化器的结构、原理及雾

化性能。

40. 如何提高喷雾干燥热利用率的措施。

（1）当外界空气温度一定时，应尽量提高干燥室的进风温度 T1。 （2）低排风温度T2,再用二次干燥方法，把因降低排风温度所引起物料水分升高去除。 （ 3）排风热能的再利用

41. 红外干燥及微波干燥的原理。

红外线干燥原理：红外线电磁波，传播到被干燥物料，当红外线的发射频率和被干燥物料中分子 运动的固有频率相

匹时，引起物料中分子强烈振动，在物料内部发生激烈摩擦 产生热而达到干燥目的。

微波干燥原理： 是利用微波在快速变化的高频电磁场中与物质的分子偶极子相互作用，摩擦而 产生热效应，把微

波能直接转换为介质热能，从而达到干燥目的。

42. 立式杀菌锅的主要结构，锅身与锅盖密封的方法。

主要结构：受压容器、加热系统、冷却水系统、压缩空气系统、锅身与锅盖密封部件、给排水 系统。

锅身与锅盖密封的方法：

（1） 法兰法： 在锅身与锅盖间有环形橡胶垫，通过螺栓把锅身、锅盖压紧，并使橡胶垫

变形，达到密封。螺栓数量多，工作劳动强度大。

（2）快开盖法：在锅身、锅盖边上有相对应的楔合块，当锅身与锅盖相对运动，锅身的楔

合块与锅盖楔合块相楔，压紧锅身与锅盖间的密封胶圈。

优点：

（1）干燥速度快，时间短；

（2）物料温度不高；

（3） 制品有良好分散性和溶解性；

（4） 产品纯度高。

（5） 生产过程简化 , 操作控制方便。

（6） 适宜连续化大规模生产。

（7） 容易改变操作条件， 控制或调节产

（8）可满足产品的各种要求。

43.什么是反压杀菌和反压冷却法。

44.罐头回转式杀菌锅的热传递方式与罐头静止式杀菌锅有何不同，如何正确控制杀菌网蓝的回转速度。

罐头静置加热杀菌：热量以热传导方式从罐壁向罐中心传递。

罐头回转加热杀菌：热量以对流—传导结合的方式进行传递。

控制回转速度的方法：网篮回转速度应调节适当，使液体的重量在径向分力和离心力相等，这样罐的顶

隙能保持在中心部位，对内容物进行搅拌，获得较快的传热传质效果。

45 加压杀菌设备应解决什么关键问题才能实现连续加压杀菌。

（1）输送实现；

（2）密封实现，输送与密封相互配合。

46. 二重卷边头道和二道滚轮沟槽曲线的特点，作用是什么？封罐滚轮径向进给的方法有？二重卷边内部密封性的指标有哪些？

曲线特点及作用：头道滚轮窄而深，使罐盖罐身边缘弯曲成一定形状；二道滚轮宽而

浅，使头道卷边形状压紧，并保证卷边达到所要求形状。

封罐滚轮径向进给的方法：（1）差动凸轮法

（2）差动偏心轴法内部密封性的指标：（1）二重卷边结

构：卷边宽度、卷边厚度、埋头度、身钩、盖钩。

（2）卷边迭接率0L%迭接长度、迭接率

（3）紧密度（TR%）:皱纹度WR紧密度

（4）接缝盖钩完整率（JR%）

47．利乐包包装材料的组成

由外到内包装材料的复合层次序聚乙烯（外层）、印刷层、纸板（双层）、聚乙烯（拉伸）、铝箔、聚乙烯、聚乙烯（抗氧化性）组成。

48. 比较利乐包装、纸匹供给式包装、康美盒包装技术设备的特点。

相同点:（1）都为采用以纸为主的复合材料

（2）采用加热H2O2 对材料进行消毒杀菌。

不同点:

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