01 第一章 食品加工机械与设备绪论.pptx

第1页：食品加工机械与设备封面

课程名称

食品加工机械与设备

课程定位

食品专业重要专业课之一，讲授食品加工机械的结构、工作原理、参数选择与选型使用。

第2页：参考书目与教材

本页列出课程使用教材与三部参考书目。

• 使用教材：陈斌《食品机械及设备》，机械工业出版社，2003年7月。
• 参考书目：宫相印《食品机械与设备》，中国商业出版社，1993年12月。
• 参考书目：王世清《食品机械及设备》，2002年（电子讲稿）。
• 参考书目：张裕中《食品加工技术装备》，中国轻工业出版社，2000年3月。

第3页：各章课程学时安排

本门课各章的课程安排：下表列出各章学时。

说明：原课件章节编号缺第十章；各章学时合计50学时，加三个实验6学时为56学时，与原文「总共60个学时」不符，此处保留原文数据并提示核对。

第4页：课程学习方法：三条路线

怎样学习本课程

三条路线

• 动力路线：动力传动的路线。
• 物料流动路线：加工物料怎样进入机械又怎样流出的过程。
• 辅助介质流动路线：水、蒸汽等介质的流动路线。

举一反三

食品加工机械种类太多，课堂无法逐一分析；掌握正确的分析方法后，对教材中的具体机械设备即可做到举一反三、融会贯通。

第5页：第一章绪论内容提要

第一章 绪论

• 一、食品加工工业、食品机械工业的发展现状
• 二、食品机械与设备的特点和分类
• 三、本课程的性质与任务
• 四、典型食品生产线

第6页：食品工业发展现状

食品工业

随国民经济发展与人民生活水平提高，我国食品工业飞跃发展，已成为国民经济支柱产业。

食品机械

作为装备食品工业的食品机械发展尤为迅速。

第7页：中国历年食品工业总产值

本页为中国历年食品工业总产值柱状图，横轴为1952—2000年各年份，纵轴为产值（亿元），图上自1952年的82.8亿元一路升至2000年的6734.47亿元。

说明：原页为图片型图表，提取文本为数值串，此处按图中可读数值描述，未还原为数据表。

第8页：食品工业产值变化说明

中国历年食品工业总产值：各年份产值如下。

• 1952年：仅82.80亿元。
• 1980年：568.00亿元。
• 1990年：1359.99亿元，已上升为全国各行业之首，高出排名第二的冶金行业1.5%。
• 2000年：超过6734.47亿元，成为名副其实的国民经济支柱产业。

第9页：20世纪各年代平均增长率

本页为柱状图，横轴为20世纪50—90年代，纵轴为增长率（%），呈现各年代食品工业平均增长率的起伏。

说明：原页为图片型图表，提取文本为坐标数值串，未还原为数据表，建议对照原图补充各年代数值。

第10页：食品工业结构不合理表现

目前我国食品工业结构不合理的表现

• A.基础原料加工比重过大，食品制造业不到20%。
• C.企业规模小、效益差、技术设备水平低。

说明：原页文字与数值粘连严重，其中「食品工业总产值︰农业总产值」一行原文排版方向存疑（常识上发达国家为2～4︰1、我国远低于此），表格按原文照录并提示对照原图核对。

第11页：食品机械工业的发展

食品机械工业的发展

• A.起步于20世纪70年代，到80年代末和90年代初实现高速发展，初步形成独立的工业体系。
• B.1998年全国从事食品机械生产的企业约6600家，从事科研和教学的科研院所与大专院校超过500个单位。
• C.行业发展市场广阔、潜力巨大，成为国民经济发展热点领域。
• 食品机械产品品种和产值稳步上升。

第12页：食品机械工业产值增长

本页为食品机械工业产值柱状图，横轴为1981—1994年，纵轴为产值（亿元），并注明1982年、1983年、1985年产值分别比上一年增长48%、42%和47%。

说明：原页为图片型图表，提取文本为数值串，未还原为数据表。

第13页：食品机械技术水平提升

食品机械工业继续保持了较高的发展速度：食品工业的发展不仅促进食品机械品种和数量的增长，也使产品技术水平有一定提高，一些新技术逐步应用到食品机械中。

• 微波技术、速冻技术、真空压力技术
• 膜分离技术、挤压膨化技术、超微粉碎技术
• 微胶囊技术以及电子技术等

第14页：从不同角度看我国食品工业

从不同角度看我国食品工业

从食品工业对农产品加工程度看

分粗加工、深加工和社会化3个阶段；工业发达国家大部分已进入第二阶段，少数进入第三阶段，发展中国家和中国基本处于第一阶段。

从工业投资构成看

美国、日本及欧洲发达国家对食品工业投资居第二或第三位，占工业投资的6%～9%（我国不到3%）。

从食品工业产值和农业产值的比例看

美国160%，日本232%，中国20.7%；中国食品机械全员劳动生产率仅为美国和日本的1/20～1/30。

第15页：发达国家食品机械工业特点

发达国家高度发展的食品机械工业的特点

• 高度机械化、自动化：单机高度机电光液一体化，加工生产线高度自动化。
• 高新技术广泛应用：超临界气体提取、膜分离、食品辐射、挤压膨化、微胶囊、速冻、超声波、光电检测及电子技术等。
• 高效节能产品多：干燥、蒸煮、蒸发、油炸、杀菌以及烘烤等。
• 高保鲜贮藏技术日趋成熟：气调、辐射、涂膜、预冷、化学、速冻保鲜与无菌包装技术等。
• 高度重视食品资源综合利用和环境保护。
• 食品种类趋于更营养、卫生、方便：保鲜食品、微波食品、速冻食品、功能食品、方便食品、儿童食品、休闲食品和微生物食品等应运而生。

第16页：我国食品机械行业的成就

我国20多年来在食品机械行业取得了举世瞩目的成就

• 品种成倍增加：20世纪80年代不足500种，目前已有2000多种。
• 食品机械的质量有明显提高。
• 高新技术的应用研究取得较大进展：真空技术、超临界萃取技术、膜分离及微波技术等得到广泛试验研究和部分实用化推广。
• 初步形成配套的食品工程专业教育体系，造就大批专业技术人员。
• 初步形成科技队伍和科研开发能力。
• 我国食品机械工业为改革开放后发展的新兴产业，大部分设备通过引进消化吸收研制，售价仅为国外的1/5～1/3，适合国内市场与发展中国家、地区的经济条件。

第17页：与发达国家的差距（一）

我国食品机械工业与工业发达国家相比的差距

• 产品品种和配套数量少。
• 技术水平低。
• 产品质量差。
• 食品与包装机械工业企业规模小、技术装备差、管理水平落后、自我开发能力弱，与国外市场竞争能力低。

第18页：行业体制与入世挑战

我国食品机械工业与工业发达国家相比的差距（续）

• 我国食品机械行业是部门产业，各自为政，形成条块分割局面，不利于发挥团队协作力量，人力分散，难以形成合力进行重点技术攻关。
• 企业劳动生产率低。

我国已加入WTO，食品机械行业受到国际市场冲击不可避免。经受入世考验、使行业上新台阶，既对科研机构和高等院校食品科技工作提出新要求，也为食品机械行业带来空前机遇。

第19页：十五期间食品机械产品目标

“十五”期间我国的食品机械产品目标

• 品种要达到3000种左右，40%的产品达到90年代中期国际水平，必须加快科学研究步伐。
• 主攻配套，狠抓关键产品的开发，尽快改变单机多、成套设备相对较少的格局，做到主机、辅机、配件协调发展。
• 加快高新技术应用研究，尽快把科研成果转化为机械设备，开发新产品，实现产业化。
• 以市场为导向积极调整产品结构：既有出口和供应大城市为主的高档产品，也有面向广大城乡农产品初加工的食品机械。
• 考虑多层次需要：既有90年代末水平的高技术设备，也有以实用技术为主的中等技术水平设备。

第20页：改变现状的六条途径

改变我国目前食品机械工业现状的途径

• 一、通过消化吸收加快引进技术为我所有、为我所用的进程，支持重点产品开发研制。
• 二、消化吸收和自主开发都应注重技术创新，形成国内自己的独有技术。
• 三、采取有效措施，鼓励制造、使用单位与科研院所联合开发。
• 四、按市场竞争要求选择急需发展项目给予重点支持、重点突破，充分发挥重点科研院所作用。
• 五、优化组织结构，成立跨部门食品机械企业集团，走规模效益之路。
• 六、面向用户，按用户要求确定产品质量目标，真正做到为用户服务、对用户负责、让用户满意。

第21页：重点发展的食品机械（一）

今后一段时间内我国重点发展的食品机械

• 方便食品加工成套设备。
• 粮油加工设备。
• 水果蔬菜加工保鲜设备。
• 屠宰与肉类加工设备：迫切需要完善中、小型家禽家畜屠宰加工设备，开发大型屠宰设备，发展分部分割加工技术设备，以及肉肠、火腿等精制肉深加工机械设备。

第22页：重点发展的食品机械（二）

今后一段时间内我国重点发展的食品机械（续）

• 瓦楞纸板、制箱（盒）、印刷成套设备。
• 袋成型—充填—封口系列包装机。
• 蜂窝复合板生产技术与设备：为保护生态环境、发展绿色包装材料与制品，采用蜂窝复合板取代木质包装和EPS塑料缓冲包装将成为新趋势。
• 啤酒、饮料灌装成套设备：全国有主要啤酒厂800余家、主要饮料厂2000余家；啤酒灌装机械重点发展年产5万t中型灌装成套设备，适度发展10万t/年以上大型设备，发展高速、低损耗、计量精确、自动检测等多功能全自动设备；饮料机械要适应“集中生产主剂，分散灌装饮料”方向，开发现场调配技术和设备。

第23页：食品机械特点与特殊要求

食品机械与设备的特点和分类

特点

种类繁多、形式多样，结构简繁不一；带有部分地区性特色及特殊风味；关系到食品质量的好坏。

特殊要求

• 食品物料成分、性质、形态差别较大，决定食品机械单机性强，设备一般外形尺寸较小、重量较轻、移动方便。
• 使用材料应能防腐、防锈，符合国家《食品机械卫生和安全》标准中强制执行的内容。
• 与食品直接接触的工作部件应便于拆卸和清洗。
• 要具有很强的适应性，调节容易、调整模具方便、一机多用。
• 运行应安全可靠、操作简便。

第24页：按原料或产品分类

分类（一）按原料或生产产品分类

• 制米机械、制粉机械、油脂加工机械、制糖机械、制盐机械、淀粉机械
• 豆制品加工机械、面制品机械、乳制品机械、蛋品加工机械
• 肉类制品（包括屠宰）机械、水产品加工机械、果蔬加工和保鲜机械、罐头制品机械
• 酿造机械、饮料机械、方便食品机械、调味品和添加剂制品机械、饮事机械等

第25页：按机械设备功能分类

分类（二）按机械设备的功能分类

• 原料处理机械：去杂、清洗、选别、分选分级等。
• 粉碎和分切、分割机械：破碎、研磨、分割、分切等。
• 混合机械：粉料混合和捏和机械。
• 成型机械：饼干、糕点、糖果的成型机械。
• 分离提取机械：过滤、离心机械，各种提取和提纯机械。
• 搅拌与均质机械：液状物料的混合处理机械。
• 蒸煮机械：蒸煮、杀青、熬糖、煎炸等。
• 蒸发浓缩机械与设备；干燥机械：常压和真空干燥，有箱式、隧道式、回转式等。
• 杀菌机械与设备；烘烤机械：固定式、回转式、链带式等。
• 冷冻和冻结机械：各种速冻机、冷饮品冻结机械及制冷机械。
• 挤压膨化机械；定量包装机械：容积式、重量式的装罐、装瓶、装袋机械。

另外还有输送机械（皮带输送机、斗式提升机、气力输送机）、各种泵类、生物反应机械与设备以及换热设备和容器等通用设备。

第26页：本课程的性质与任务

性质

本课程属食品专业重要专业课之一。

任务

• 了解和掌握食品机械的基本知识是掌握好食品加工的基础，通过工艺与机械相结合，为改进和设计新型食品机械提供理论依据。
• 在已掌握基本理论和工艺原理的基础上，学习食品机械的结构、特点、工作原理、参数选择和确定，使学习者具有一定的机械设备选型和一般工艺设备设计能力，并掌握常用设备的使用和维护方法。

第27页：典型食品生产线目录

四、典型食品生产线

• 一、浓缩苹果汁生产线
• 二、鲜榨苹果汁生产线
• 三、果蔬脆片生产线
• 四、牛奶加工生产线
• 五、方便面生产线
• 六、方便粥生产线
• 七、面包生产线
• 八、天然资源有效成分提取生产线

第28页：浓缩苹果汁生产线

浓缩苹果汁生产线：主要设备包括洗果机、检果机、破碎机、榨汁机、振动式过滤机、贮罐、双联过滤器、板式灭酶换热器、三效蒸发器浓缩器、酶解脱胶罐、超滤装置、瞬时灭菌机、无菌灌装机。

工艺流程：原料选择→配果→洗果→破碎→榨汁→过滤→灭酶→一效蒸发器浓缩→酶解脱胶→过滤→清汁→灭菌→罐装→清汁成品→二效蒸发器浓缩→三效蒸发器浓缩→灭菌→罐装→浓缩汁成品。

第29页：鲜榨苹果汁生产线

鲜榨苹果汁生产线：分清汁生产部分与浊汁生产部分。

• 清汁部分：洗果机→检果机→去皮机→破碎机→螺杆榨汁机→酶解罐→双联过滤器→超滤设备→调配罐→真空脱气机→低温联合杀菌机组→无菌包装机组。
• 浊汁部分：带式榨汁机→果肉→三套管连续式灭酶设备→均质机→调配罐→离心机→平衡罐→果汁。

第30页：果蔬脆片生产线

果蔬脆片生产线：主要设备包括浸泡池、清洗机、去皮机、修整台、切片机、灭酶杀青机组、真空浸渍机组、托盘、速冻库、真空油炸与真空脱油机组、控制柜、加香机、冷却包装台、包装机。

工艺流程：原料→浸泡→清洗去皮→修整→切片（段）→灭酶杀青→真空浸渍→脱水→速冻→真空油炸→真空脱油→冷却→称量包装。

第31页：牛奶加工生产线

牛奶加工生产线：包含三条线。

• 巴氏消毒牛奶生产线：奶罐车→澄清槽→牛奶贮罐→板式冷冻机→牛奶接收线（加热区、换热区、冷却区）→平衡罐→均质机→灌装→装箱输送→冷库。
• 脱脂奶粉生产线：巴氏消毒→平衡罐→分离机→脱脂奶贮罐→双效蒸发器→平衡罐→过滤机→均质机→预热机→喷雾干燥机组→蒸汽。
• 冰淇淋生产线：配料罐→巴氏消毒器→过滤机→均质机→板式冷却机→冷却罐（老化缸）→凝冻机；奶油贮罐→自动棒状冰淇淋冷冻机→杯式冰淇淋灌装机→硬化隧道→装箱输送；软质冰淇淋→冷库。

第32页：方便面生产工艺

方便面生产工艺

面粉、盐、碱水→和面→熟化→复合→压延→切条折花→蒸煮→定量切块→折叠→入模→油炸或热风干燥→脱模→冷却→包装→成品（配汤料）。

第33页：方便粥生产线

方便粥生产线：主要设备包括拌粉机、挤压蒸煮机、振动冷却机、压片机、烘干机、装箱包装机。

生产工艺：拌粉→挤压蒸煮→振动冷却→压片→烘干→包装。

第34页：面包生产线

面包生产线（二次发酵法）：主要设备包括和面机、发酵箱、定量切块机、搓圆机、醒发室、卷包成型机、焙烤箱、冷却与包装设备。

生产工艺：第一次调制面团（面粉、酵母、水、部分辅料）→第一次发酵→第二次调制面团（剩余原辅料）→第二次发酵→定量切块→搓圆→中间醒发→成型→醒发→焙烤→冷却→包装→成品。

第35页：天然资源有效成分提取生产线

天然资源中水溶性有效成分的提取生产线：主要设备包括粉碎设备、提取锅、输送泵、振动筛、三足离心机、超速离心机、加热器、冷凝器、水力喷射器、一效/二效/三效蒸发器、干燥塔、雾化器、旋风分离器、高效与中效过滤器、振打锤等。

生产工艺：粉碎→动态提取→离心→过滤→杀菌→冷却→超速离心→三效浓缩→喷雾干燥→粉剂成品。

第36页：