食品机械与设备试题

食品机械与设备[填空题]1对输送带有何要求？常用的输送带有哪些？参考答案：（1）在带式输送机中，输送带既是牵引，又是承载构件。

（2）常用的输送带有（8种）：橡胶带、各种纤维编织带、塑料、尼龙、强力锦纶带、板式带、钢带和钢丝网带。

[填空题]2气力输送装置中供料器有何作用？类型有几种？各有何用途？参考答案：供料器的作用是把物料供入气力输送装置的输送管道，造成合适的物料和空气的混合比。

它是气力输送装置的“咽喉”，其性能的好坏直接影响生产率和工作的稳定性。

它的结构特点和工作原理取决于被输送物料的物理性质与气力输送装置的形式。

分为吸送式气力输送供料器和压送式气力输送供料器两类。

[填空题]3卧式调粉机的浆叶类型有哪些，各有何用途？参考答案：（1）搅拌器1.Z型、∑型与鱼尾型搅拌器这种搅拌器的桨叶母线与其轴线偏斜一定角度，此作用在于增加物料的轴向和径向流动，以促进混合。

结构简单，形状稍复杂，大都是由整体铸锻成型。

它们的适用范围较广，对各种高粘度物料的搅拌都能得到较好的效果。

如Brabender面团测试仪上的调粉机就是采用Z型搅拌桨一般情况下多采用∑型；鱼尾型适用于高粘度食品物料的边捏合、边进行真空干燥；Z型适用于色素和颜料在食品中的均匀分散。

浆叶转速较低，一般为15-60rpm。

2.桨叶式搅拌器它通常有6个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成，任何相邻两个浆叶的夹角均为120o。

在面团调和过程中，这种搅拌器对物料的剪切作用很强，拉延作用较弱，因此对面筋网络的形成具有一定的破坏作用。

另外，由于搅拌轴安装在容器中心，此处物料的流动速度较低，若操作不当，很容易产生面团抱轴及调粉不均现象。

桨叶式搅拌器结构简单，制造成本低，适于酥性面团的操作。

3.滚笼式搅拌器滚笼式搅拌器由4-6个直辊3，连接板4及搅拌轴2组成。

其中，直辊有加活动套管与不加套管两种。

加套管的作用在于压延、拉伸面团时，减少直辊与面团间的摩擦及硬性挤压，以降低功耗，减少面筋网络的破坏。

直辊在连接板上的分布有Z型、Y型及X 型等。

4.其它形式搅拌器A.为花环式搅拌器B.为叶片式搅拌器C.为椭圆式搅拌器这些搅拌器的共同特点是：它们都为整体形结构，其中心位置都没有搅拌轴，因而也就不存在面团抱轴问题。

它们桨叶的外缘母线都与调和容器内壁形状相似，并且距离很近，这样有利于清除死角，驱使全容器范围内的物料均匀地受到搅拌；它们促进面筋生成的能力比滚笼式搅拌器稍低。

[填空题]4固体混合机有几类？各有何特点和用途？参考答案：（1）液体状面浆：其中含有较多的水分和多样的配料，调和过程常常伴有充气及乳化等操作。

它用于制作威化饼干、杏元饼干、蛋糕等糕点类食品。

这种液态面浆通常采用打蛋机来调制。

（2）酥性面团：其中含有较多的油质，它的塑性较大，粘弹性较小，面筋较少。

常用于制作酥性饼干，糕点等食品。

（3）韧性面团其延伸性较强，弹性、塑性适度。

它适用于制作韧性饼干、糕点等食品。

（4）水面团其面筋含量较大，面团具有一定的弹性和塑性。

它适用于制作面包、馒头、饺子、馄饨等发酵或不发酵的面类食品。

[填空题]5简述均质机的结构、工作原理及适用范围。

参考答案：一、高压均质机（High-pressure homogenizer）均质是指借助于流动中产生的高压、剪切力、撞击力和空穴振动，将物料细化和均匀混合。

均质机按构造分类有高压均质机，离心均质机，超声波均质机等。

（一）高压均质机工作原理1.剪切作用2.撞击学说3.空穴学说（二）高压均质机结构特点1.泵体结构及特点（1）结构三级柱塞往复泵，双级均质阀（2）特点①泵体为一长方形，用不锈钢块锻造，其中开有三个活塞孔，配有活塞及阀。

②活塞为圆柱状，也是不锈钢制造，为防止液体泄漏及空气渗入，采用垫料函密封，其材料可用皮革、石棉绳，近来也可采用聚四氟乙烯。

③每个泵腔配有两只活阀，在液体压力作用下自动开启或关闭。

减压时在弹簧或阀体重力作用下自动关闭或开启，共有六个活阀，其中吸入活阀三个，压出活阀三个。

④双级均质阀：在第一级中，流体压力为20-60MPa，主要使脂肪球破碎，第二级流体压力减到20MPa以下，主要使脂肪球均匀分散。

⑤三柱塞泵之特点，已知每个泵缸配有两只活阀，为了充分利用柱塞两边的空间，使往复泵做成双动的。

但是双动泵流量曲线还是起伏不均匀，活塞运动的速度是按正弦曲线变化，活塞在极左端时（0°），和极右端时（180°）其速度为零，当曲柄耗角在90°及270°时，活塞的速度为最大。

可见单作用泵工作时，流量有起伏，不均匀。

采用三柱塞泵时，排掖量就克服了上述缺点，排掖量也比较均匀。

二、其它均质机（一）喷射式均质机1.操作原理它是利用蒸汽或压缩空气流来供给物料均质的能量，借高速运动的物料颗粒间相互碰撞或使颗粒与金属表面高速撞击，使颗粒粉碎成更细小的粒子而达到均质的目的。

（二）离心式均质机（1）在同一台设备内，一次操作即可完成净化和均质，耗电为净化和均质两台设备联合的30％，投资费用大大低于净化和均质机。

（2）均质度非常均匀一致，也不必像阀式均质机那样要精密阀头。

（3）可用同样机器同样流程来分离稀奶油，在同样的设备和流程中，用来净化消毒乳。

（4）保养简单，控制方便。

（三）超声波均质机超声波均质机是将频率为20-25KHz／s的超声波发生器放入料液中，或者使料液在高速流动过程中，由于超声波在料液中进行复杂的搅拌作用使料液均质化，称为超声波均质机。

工作原理是利用声波和超声波都同样是纵波，遇到物体时，就起了迅速交替的压缩和膨胀作用。

当处在膨胀的半个周期内，料液受到拉力，料液中任何气泡也将膨胀；而在压缩的半个周期内，此气泡将收缩。

当压力变化幅度很大时，若压力振幅低于外压，被压缩的气泡就急速崩溃，料液中就出现真空的“空穴”现象，这种空穴现象的出现，又随着振幅的变化和随着瞬间外压不平衡而消失，在空穴消失的瞬间，在液体的周围引起非常大的压力和温度增高，起到非常复杂而强有力的机械搅拌作用，达到均质的目的。

“空穴”现象发生在密度差的界面上，超声波会发生反射，在这种反射声压的界面上也产生激烈的搅拌。

[填空题]6真空浓缩食品物料的性质有何特点？参考答案：可从瓜果汁液中或从经浓缩的二次蒸汽冷凝液中提取香料成份，冷凝成香精贮存起来。

根据需要将香料加入加工过的（或浓缩过的）物料中，可使产品保持原有的色、香、味，深受广大用户青睐。

适用范围广。

适用于中药材、各种瓜果汁液的香料提取。

香料提取率为进料量的1-6.25%。

[填空题]7刮板式薄膜浓缩设备的结构、原理和特点是什么？参考答案： 1、结构由转轴、料液分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等组成。

有立式、卧式两种型式。

2、工作过程它的料液从上部的进料管2，以稳定流量进入，先经由转轴带动旋转的料液分配盘7，在离心力的作用下，被抛向夹套加热室内壁，这时料液受重力作用，沿着器壁向下流动，在此同时，装在转轴上的刮板6把料液刮成薄膜，这样料液受加热面的加热而蒸发。

由于料液在重力及离心力的作用，不断更新液膜，最后流集于底部，从出口4排出。

在浓缩过程所产生的二次蒸汽，可与浓缩液并流，同方向进入汽液分离器分离排除，或者以逆流方向上升到浓缩器顶部，经旋转的带孔叶板8，把夹带的液沫分离，从顶部出口9排出，进入冷凝器。

3、特点由于料液在浓缩时成液膜状态，而且不断更新，故总传热系数可达1163～3489w／m2·K。

适合于浓缩高粘度（50～100Pa·s）的果汁、蜂蜜、易起泡沫或含有悬浮颗粒的料液。

在浓缩过程液层很薄，溶液沸点升高可忽略，料液在加热区域停留时间，随浓缩器的高度（长度）和刮板的导向角、转速等因素而变化，一般在2～45s左右。

它的动力消耗较大，一般在1.5～3kw／m2传热面积，随料液粘度增大而增加。

加热室直径较小，清洗不太方便。

[填空题]8不凝气体的来源及数量是什么？参考答案：浓缩装置中不凝结气体主要来自：（1）溶解在冷却水中的空气；（2）料液受热后分解出来的气体；（3）设备泄漏进来之空气。

不凝结气体量为二次蒸汽量及冷却水量的0.0025％（重量比）和泄漏空气量按1％之二次蒸汽量之和。

9干燥物料如何分类？参考答案：按食品的形状分（1）粉状物料各种蛋白粉、淀粉、糖类、氨基酸和各种食品添加剂等。

（2）片、条、块状物料干制的蔬菜和水果、茶叶、面包、饼干、菌类、海产品以及肉脯、肉干等禽畜产品等。

（3）浆状或膏糊状物料乳品、果汁、植物蛋白、果胶和葡萄糖等。

按食品的物化性质分（1）液态类包括溶液、胶体和非均相液态食品，其特征是具有流动性。

（2）湿固态类包括晶体、胶体等。

胶体分三种。

第一种为弹性胶体，如明胶、面团等，其特征为除去水分要收缩，但保持弹性；第二种为脆性胶体，特征是除去水分会变脆；第三种为胶质毛细孔物料，特征为干燥时收缩而干燥后会变脆。

(3) 生物组织体包括动植物原料切割而成的固体生物组织。

如肉类、鱼类和马铃薯等。

[填空题]10何谓喷雾干燥？有何优缺点？参考答案：一、喷雾干燥是通过机械的作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒（以增大水分蒸发面积，加速干燥过程），与热空气接触后，在一瞬间将大部分水分除去，而使物料中的固体物质干燥成粉末。

二、喷雾干燥的特点1.优点（1）干燥过程迅速，仅需15-20s。

含湿量40-90%的物料可在瞬间就可蒸发95-98%的水份，特别适用于热敏性物料的干燥。

（2）简化工序（3）可以调节与改变干燥粉末的容积密度、粉粒大小及最终温度和最终湿度。

对产品的粒径、比重、含水量可根据需要，很容易的进行调节。

（4）在设备材料选择上要求较低。

（5）干燥过程完全是密闭状态下进行的。

（6）喷雾干燥生产效率高，操作人员少。

2.缺点（1）设备比较复杂，一次投资较大，干燥强度仅能达到2.5-4kg/m3，需要较大的车间面积，有时甚至需多层建筑。

（2）使被干燥物料雾化成细小微粒和从废气中回收夹带的粉末，需要价格较高的复杂设备。

（3）为了降低产品中水分含量，因废气中湿含量高，以致需要较多的空气量，从而增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量。

（4）热效率不高，每蒸发1kg水分约需2-3kg的蒸汽，相当于1500-1700kcal 热量。

11简述离心喷雾干燥原理、特点。

参考答案：离心喷雾是利用在水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力，使其以高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，同时又受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用，随圆盘旋转而产生的切向速度与离心力作用而产生的径向速度，结果以一合速度在圆盘上运动，其运动轨迹可设想为一螺旋形。

离心雾化所得的粒子大小要比压力雾化均匀。

离心雾化与料液的物性、流量、圆盘直径、转速及周边形状有关。

[填空题]12简述喷雾干燥微粒化方法及干燥室形式。