清理、清洗机械与设备

食品工厂机械与设备第三章清理、清洗机械与设备食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备第三章清洗机械与设备食品加工过程中，需要对包括原料、加工设备、包装容器、加工场所和生产人员等在内的各种对象进行清理或清洗。清理和清洗是从源头上保证和提高食品质量安全性的重要措施。第一节清理机械与设备第二节清洗机械与设备第三节CIP系统本章小结思考题自测题食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备第一节清理机械与设备清理机械的作用、原理：食品原料在收集、运输和贮藏过程中混入泥土、砂石、杂草等杂物。在进行产品的加工之前，必须对这些杂物进行清理，否则会影响成品质量，损害人体健康，对后序加工设备造成不利影响。食品原料的清理机械是根据原料中杂物的不同而设计的。例如各种谷物、豆类、咖啡等粉粒料中含有泥土、金属等杂物；甜菜糖厂的加工原料甜菜中不仅含有泥土、砂石、金属等，还有杂草、茎叶等杂物；乳品厂的原料牛乳中可能含有毛、毛屑等。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清理机械分类根据食品原料中杂物性质的不同，清理机械可分为除石机、除草机、除铁机、过滤器等。（一）除石机用于除去原料中的砂石。常用的方法有筛选法或密度法。1.筛选法是利用砂石的形状和体积大小与加工原料的不同，利用筛孔形状和大小的不同除去砂石。2.密度除石机是利用砂石与原料密度的不同，在不断振动或外力（如风力、水力、离心力等）作用下，除去砂石。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清理机械分类（二）除草机用于除去原料中的杂草、茎叶等。常用的方法是风选法和浮选法。1.风选法是利用杂物与食品原料在空气中的悬浮速度不同，通过风力进行除杂的方法。2.浮选法是利用杂草、茎叶在水中与食品原料所受的浮力不同，把漂浮在水中的轻浮杂物除去。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清理机械分类（三）除铁机除铁机用于除去原料中的铁质磁性杂物，如铁片、铁钉、螺丝等。常用的方法是磁选法。磁选法是利用磁力作用除去夹杂在食品原料中的铁质杂物。磁力除铁机有电磁式和永磁式两种形式。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清理机械分类（四）过滤器过滤器用于除去液体食品原料中的杂物，如原料乳中的牛毛、毛屑等。常用方法是过滤法，可在容器的入口或出口装上滤网或滤布过滤，也可安装过滤器过滤。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备1.筛选法清理机筛选法清理机广泛应用于食品加工企业，多用于清理含有大杂、小杂及轻杂的颗粒状食品原料。工作原理:原料从筛子的一端移动到另一端过程中，尺寸小于筛孔的物料落下；而尺寸大于筛孔的物料经筛面从筛的另一端排出。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备小麦清杂机小麦清杂机是一种典型的振动筛清理机。主要装置有：进料装置、筛体、吸风除尘装置、振动装置和机架等。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备小麦清杂机物料→由进料斗1→控料闸→第一层筛面(筛孔较大)→第二层筛面(筛孔中等)→第三层筛面(小)→细杂三层筛的筛孔依次减小，在吸风除尘等装置的配合下，把物料中质轻的杂质也能清理出来。2.除石机(1)粒状原料密度除石机豆制品厂常用的QSC型密度除石机，用来对豆类等物料清除密度比原料大的并肩石等重杂质的一种先进装备。该机主要由进料装置、筛体、风机、偏心振动机构等部分组成。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备筛孔形状筛孔形状除石筛面一般用薄钢板冲压成双面突起鱼鳞形筛孔。除石机的筛孔不通过物料，只作通风用。鱼鳞形冲孔除石筛面的孔眼均指向石子运动方向(后上方)，对气流进行导向和阻止石子下滑，它并不起筛选作用。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备密度除石机工作原理除石机工作时，物料进入除石筛面中部，在振动和气流作用下，密度较小的物料颗粒浮在上层，密度较大的石子沉入底层与筛面接触，形成自动分层。因除石筛面前方略微向下倾斜，上层物料在重力、惯性力等作用下，以下层物料为滑动面，向下滑动。下层石子在振动和气流作用下沿筛面向后上滑，到达筛面末端，从排石口排出。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备除石机（2）块根类原料除石机该机是用来除去块根类原料中的石块泥砂。图为甜菜糖厂用来除去夹杂在甜菜中砂石的转筒式除石机。主要由扬送轮和转鼓两部分组成。其工作原理是砂石与甜菜的密度差较大，从而利用它们在水中不同的沉降速度进行分离。3.除草机除草机是用来除去原料中的杂草、茎叶、麦杆等杂物（杂物漂浮在流送槽的水面上）的设备。其形式多种多样，图为块根类食品原料在清洗过程中除去杂草的典型设备：胶带式除草机。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备水流方向流送槽食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备4.除铁机原料在加工前必须经过严格的磁选，除去夹在原料中的铁性杂质，食品原料中中混入的磁性金属杂质。除铁机又称磁力除铁机，它的主要工作部件是磁体。每个磁体都有两个磁极，其周围存在磁场，磁体分为电磁式和永磁式两种型式。磁选设备有：永磁溜管、胶带式除铁机、永磁滚筒等。（1）永磁溜管永久磁铁装在溜管上边的盖板上。原料从流管上端流下，磁性物体被磁铁吸住。工作一段时间后取下盖板进行清理。永磁溜管结构简单、不占地方。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备旋转式永磁除铁机主要由半圆形磁铁和旋转滚筒组成，物料落在滚筒上时，物料随滚筒一起转动，而后自由排出，铁性杂质被吸附在滚筒表面，当滚筒转至磁场作用之外时，自动落入铁盒中。（2）永磁滚筒滚筒由非磁性材料制成，磁心固定不动。永磁滚筒能自动排除磁性杂质，除杂效率高。物料通过磁极面的速度不宜过快。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备第二节清洗机械与设备食品原料表面的杂质和污物在加工前必须用清洗的方法去除。为了保证食品卫生，包装的容器、和食品相接触的设备表面、管道也必须进行清洗。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清洗分类清洗可分为湿洗与干洗。湿洗是利用水作清洗介质的清洗过程，就清洗的质量来说，以湿洗的效果最好；干洗相对于湿洗而言，诸如利用空气流、筛分、磁选等方法原理去泥尘、异质物和铁质等污染物的操作都属干洗范畴，干洗效果有局限性，只能作为湿洗的辅助手段。为了提高清洗效率和保证清洗质量，食品加工生产过程应尽可能采用机械清洗方法。至今为止，食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原料、包装容器和加工设备三大类。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清洗原理清洗过程的本质是利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程。各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗。物理学原理主要利用机械力（如刷洗、用水冲等）将污染物与被清洗对象分开；而化学原理是利用水及清洗剂（如表面活性剂、酸、碱等）使污染物从被清洗物表面溶解下来。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备原料清洗机械食品原料在其生长、成熟、采收、包装和贮运过程中，会受到尘埃、砂土、肥料、微生物、包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。湿洗方式与机械设备一、滚筒式清洗机二、鼓风式清洗机三、刷洗机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备湿洗方式与机械设备由于食品原料的性质、形状、大小等多种多样，洗涤方法和机械设备的型式也很繁多，但所采用的手段不外乎刷洗、浸洗、喷洗和淋洗等。有代表性的果蔬原料清洗设备：滚筒式清洗机、鼓风式清洗机、刷洗机和刷果机。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备一、滚筒式清洗机这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机,常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。结构分类（一）间歇式滚筒清洗机（二）连续式滚筒清洗机讨论食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备结构这类清洗机的主体是滚筒，其转动可以使筒内的物料自身翻滚、互相摩擦和与筒壁发生摩擦作用，从而使表面污物剥离。但这些作用只是清洗操作中的机械力辅助作用。因此，这类清洗机需要与淋水、喷水或浸泡配合。喷淋式、浸泡式清洗机也因此而取名。滚筒一般为圆形筒，但也可制成六角形筒。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备分类按操作方式，滚筒式清洗机可以分为连续式和间歇式两种。按滚筒的驱动方式，可分为齿轮驱动式、中轴驱动式和托辊-滚圈驱动式三种。但目前，采用最多的是托辊-滚圈驱动方式，中轴驱动还有使用，齿轮驱动已经淘汰。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备托轮-滚圈式食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备（一）间歇式滚筒清洗机间歇操作的滚筒式清洗机两端加有挡板，周向开有带盖板的进出料口。料口向上时，可打开料口盖板向里加料；洗净后，筒体转至料口朝下，打开盖板便可卸料。为便于物料在筒内翻滚，加料不可太满。一般这种清洗机采用喷水管连续或间歇地向筒内喷水以便使污物浸润而迅速剥离和排走。间歇式清洗的特点是清洗时间可以视清洗效果加以控制，但生产效率不高。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备（二）连续式滚筒清洗机连续式滚筒清洗机的滚筒两端为开口式，原料从一端进入，另一端排出。物料在筒内的轴向运动，可以通过使筒倾斜安装，也可通过在筒体内壁设置螺线导板或抄板的方式实现。为提高清洗效果，有的滚筒式清洗机内安装了可上下、左右调节的毛刷。1．喷淋式滚筒清洗机2．浸泡式滚筒清洗机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备1．喷淋式滚筒清洗机这是一种连续式清洗机，结构较简单，适用于表面污染物易被浸润冲除的物料。结构如图3.1所示。它主要由栅状滚筒、喷淋管、机架和驱动装置等构成。滚筒是清洗机的主体，可由角钢、扁钢、条钢焊接成，必要时可衬以不锈钢丝网或多孔薄钢板。滚筒的驱动清洗过程食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备滚筒的驱动滚筒的驱动可有两种形式。一种是在滚筒外壁两端配装滚圈。滚筒（通过滚圈）以一定倾斜角度（3°~5°）由安装在机架上的支承托轮支承，并由传动装置驱动转动。喷水管可安装在滚筒内侧上方。另一种是在滚筒内安装（由结构幅条固定的）中轴，驱动装置带动中轴从而带动滚筒转动。这种形式的清洗机，喷水管只能装在滚筒外面。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清洗过程物料由进料斗进入落到滚筒内，随滚筒的转动而在滚筒内不断翻滚相互摩擦，再加上喷淋水的冲洗，使物料表面的污垢和泥砂脱落，由滚筒的筛网洞孔随喷淋水经排水斗排出。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备2．浸泡式滚筒清洗机图3.2所示为一种浸泡式滚筒清洗机的剖面示意图。这是一种通过驱动中轴使滚筒旋转的清洗机。工作原理清洗过程食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备浸泡式转筒清洗机工作原理转动的滚筒的下半部浸在水槽内，滚筒的主轴由电动机通过齿轮驱动。水槽内安装有振动盘，通过偏心机构产生前后往复振动，使水槽内的水受到冲击搅动，加强清洗效果。滚筒的内壁固定有按螺旋线排列的抄板。物料从进料斗进入清洗机后落入水槽内，由抄板将物料不断捞起再抛入水中，最后落到出料口的斜槽上。在斜槽上方安装的喷水装置，将经过浸洗的物料进一步喷洗后卸出。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备讨论滚筒式清洗机，由于物料在其中翻滚碰撞激烈，除了能使表面污物剥离外，有时还会损伤皮肉。故它只适合于块状硬质果蔬的清洗，对于叶菜和酱果类物料的清洗不适用。有时该设备可以作为硬质块状物料的清洗和去皮两用，但经这样去皮后的物料，其表面已不光滑，只能用在去皮后进行切片和制酱的罐头生产中，不适用于整只果蔬罐头的制造。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备二、鼓风式清洗机滚筒式清洗机，由于物料在其中翻滚碰撞激烈，很可能损伤皮肉。所以滚筒式清洗机不适合软质果蔬的清洗。对软质果蔬宜采用鼓风式清洗机。鼓风式清洗机，也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机等。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备鼓风式清洗机主要由洗槽、输送机、喷水装置、鼓风机、空气吹泡管、传动系统等构成。结构输送机鼓风机