第2章清洗、清理与分级机械

2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械1西北农大机电学院农产品加工工程教研组2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械2农产品加工机械（下）•第一章：换热设备•第二章：真空浓缩设备•第三章：干燥机械与设备•第四章：食品包装机械•第五章：制冷机械与设备2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械3农产品加工机械（上）•第一章：物料输送机械与设备•第二章：清理、分级机械与设备•第三章：剥壳、去皮、分离机械与设备•第四章：尺寸减小机械与设备•第五章：混合与均质机械与设备•第六章：食品成型机械2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械4•农产品加工：以农业的原始产品为原料，用物理、化学的方法以保持和提高农产品的品质或改变其形状的初级工业过程。•农产品加工是对农产品的初级加工，而食品加工是农产品加工的延续，是以农产品加工的产品为原料所进行的深（精）加工。•农产品加工与食品加工之间并没有严格的界限。一般认为，农产品加工是以初加工为主，以深加工为辅；食品加工主要是精加工和深加工。农产品加工2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械5第一节清洗机械•清洗所用的机械分三类：–①原料清洗用，如洗水果机；–②包装容器清洗用，如空瓶清洗机；–③器皿清洗用，如器皿清洗机等。•常用的清洗液有以下几种:–①冷水：不损伤原料的品质。–②热水：温度以不损伤原料的品质为宜，有杀菌作用。–③蒸汽：如制糖时用离心分离机分离结晶糖，须用蒸汽清洗去掉表面的不纯物及糖蜜，而糖的水分并不增加。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械6–④药剂溶液：除去原料残留农药，常用0.5%～1.5%的盐酸溶液或600μL／L的漂白粉。清洗包装容器常采用碱性溶液。如NaOH溶液能杀菌和去油脂。碱液浓度1.0%～1.5%、温度70～80℃、清洗5～8min可得到满意的效果。•常见的清洗方法是：–①浸泡：在静止水或流动水或其他溶液中浸泡。–②喷淋：适合大多数产品的清洗，但要注意选择好喷水压力和水雾分布型式。–③冲洗：在高速水流中靠物料间摩擦、碰撞等清洗物料。–④刷洗：通过刷棍等部件刷洗物料。•清洗作业可采用下述几种方法的一种，也可以把其中几种方法组合起来使用。第一节清洗机械2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械7一、原料清洗机械•（一）滚筒式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械8一、原料清洗机械•（二）螺旋式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械9一、原料清洗机械•（三）带式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械10一、原料清洗机械•（四）组合式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械11一、原料清洗机械•鼓泡式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械12一、原料清洗机械•振动式清洗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械13二.包装容器清洗机械•（一）刷式清洗机果汁及其他饮料所用玻璃瓶常采用毛刷式清洗机进行清洗。刷瓶前先将瓶放入浸泡槽浸泡，这样可以改善洗瓶效果。然后将空瓶放入机内，瓶内部用旋转的毛刷及水清洗。转盘式洗瓶机适用于清洗各种圆柱形玻璃瓶，是一种半自动洗瓶设备，它利用毛刷同时清洗瓶子的内外表面，适用于中小型饮料厂。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械14二.包装容器清洗机械•（二）全自动清洗机•果汁及牛奶等用的玻璃瓶，空瓶内剩余的果汁.牛奶等时间久了变成浆状物，干后很难除去。特别是回收瓶，很难除去商标纸。目前，国内外清洗回收瓶常采用全自动洗瓶机。全自动洗瓶机依进出瓶的方式不同分为双端式和单端式；依瓶套的传动方式不同又可分为连续式和间歇式。•2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械15二.包装容器清洗机械•1.双端式洗瓶机:瓶子是由一端进去从另一端出来,故亦称为直通式洗瓶机。图2-3所示.•2.单端式洗瓶机:瓶子在这种洗瓶机上进出都在机器的同一侧,所以又称来回式洗瓶机,如图2-4所示。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械16二.包装容器清洗机械单端式与双端式洗瓶机的优缺点:双端式的瓶套自出瓶处回到进瓶处为空载,因而洗瓶空间的利用不及单端式的充分。单端式在洗瓶过程中容易因脏瓶而弄脏净瓶，影响洗瓶质量。单端式的只需一人操作而双端式的需两人操作。单端式的下部有一个很大的洗涤剂浸泡池。但单端式对连续化生产不适应.2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械17二.包装容器清洗机械•（三）空罐清洗机•该种空罐清洗机结构简单，生产率高，占地少，易操作，水及蒸汽用得少，但对不同罐型的适应性差。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械18三、器皿清洗机械2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械19三、器皿清洗机械•K-500桌下型洗碗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械20三、器皿清洗机械•K-1200掀门式高溫洗碗机2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械21清理与分级机械•一、清理与分级的含义:•清理：系指清除异物或杂质。清理工作可以用手拣、洗涤、风选、筛选、磁选、光选等方法来进行。•分级：系指把清理过的产品按质量不同分离开来,其质量可按照尺寸、形状、密度、结构和颜色来划分.•定级：指按商业价值和用途划分品级,与物理分级时所公认的考虑因素相比,定级取决于更多的因素。•定级所考虑的因素可以分类如下:•(一)物理特性:•1.含水量;2.单元尺寸;3.单元重量;4.结构;•5.颜色;6.杂质;7.2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械22•(二)化学特性•1.成分分析;•2.酸败情况,自由脂肪酸指数(用于含油脂的物料);•3.气味和味道。•(三)生物学特性:•1.发芽情况;•2.虫害的种类和数量;•3.霉菌损害的种类和数量;•4.清理与分级机械2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械23•二、农产品清理与分级的一般原理和方法:•水果.蔬菜及小麦可用洗涤的方法清除表面污物.•水果.蔬菜是按颜色.损伤情况.大小和重量进行分级.谷物和坚果的清理和分级一般利用下列原理和方法:•1.空气动力学特性的不同--气流清选法;•2.颗粒大小的不同--筛选法;•3.颗粒形状的不同--精选;•4.比重的不同--干法比重分选和湿法比重分选;•5.磁性的不同--磁选法;•6.弹性的不同--撞击法;•7.颜色的不同--光电分选法。清理与分级机械2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械24一、气流清选•气流清选:利用物料的空气动力学特性特性进行分选的方法叫气流清选。•空气动力特性：是指不同尺寸、形状、密度的物料与空气产生相对运动时受到空气的作用力也不同，以致它们在外力（包括空气作用力、重力及浮力）作用下表现出不同的运动状态。•物料的空气动力特性常常用悬浮速度表示。•物料悬浮速度愈小其获得气流方向加速度的能力愈强。因此，可以利用物料与杂质悬浮速度的不同进行分选。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械25气流清选原理•当PG时,dV/dt0,物料向上运动;•当PG时,dV/dt0,物料向下运动;•当P=G时,dV/dt=0,物料在气流中既不上升也不下降,而呈悬浮状态,那么这时的气流速度V为该物料的悬浮速度•如果物料的颗粒为球形，Vα=2.3*(ρd/K)1/2;•如果颗粒不是球形的,其当量直径为d'=1.24*(abc)3•物料的悬浮速度是气流清选的主要理论依椐。由于谷粒与杂质的密度、大小和阻力系数不同，其选悬浮速度也不同，因此，只要控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度，而小于谷FKGVaa2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械26(二)水平气流：物料在稳定水平气流中,同样受到重力G和气流作用力P的作用，物料必然沿合力方向运动，轨迹为抛物线。常用水平气流作用力与重力的比值表示物料在其中的空气动力学特性，并称其为物料的飞行系数，即合力与重力的夹角越大，物料被气流带走的距离就越远。由于物料与杂质的飞行系数不同，其飞行的轨迹和距离就不同，从而达到分离的目的。G)VV(FKGPtgxaa22019/8/5第二章清洗、清理与分级机械27(三)倾斜气流:倾斜气流与水平气流的分离原理基本相同,但分离效果较水平气流好。气流的作用力与重力的比值为：sinPGcosPPGPtgyx2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械28(四）气流清选设备2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械292019/8/5第二章清洗、清理与分级机械30二、筛选•筛选：根据物料粒度的不同，利用一层或数层静止的或运动的筛面对物料进行分选的方法。•由于筛选和重力分选的主要对象是谷物，就其性质而言，介于固体和液体之间而被称为散粒体。散粒体具有流动性和自动分级性能。组成散粒体的颗粒都是固体，散粒体能在一定的限度内保持其原有的形状，这是它与固体相同之处；散粒体具有流动性，其保持形状的能力较小，这是它与液体相似之处。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械31（一）筛选原理散粒体具有自动分级的性质。由粒度和比重不同的颗粒组成的散粒体，其各种颗粒相互均布，在受到振动或以某种状态运动时，散粒体的各种颗粒会按它们的粒度、比重、形状和表面状态的不同而分成不同的层次。比重小、颗粒大而扁、表面粗糙的颗粒浮于上层；比重大、颗粒小而圆、表面光滑的颗粒趋于最下层；中间层为混合物料。物料颗粒之间的摩擦力越小，空隙度越大，越易形成自动分级；物料的比重、粒度、形状和表面差别越大，分级而形成的层次越清楚，反之，各层界限就不十分明显，特别是中间层。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械32（一）筛选原理自动分级的特性为筛选和重力分选创造了有利的条件。1)流动的谷粒具有液体的性质，颗粒受浮力作用比重小而颗粒大的上浮。2)谷物在流动时松散，孔隙度变大，颗粒之间的摩擦力变小使性质不同的颗粒产生分级。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械33（一）筛选原理•一、筛选的一般原理•筛选的任务：清理和分级•筛选的原理：根据物料粒度（厚度、宽度）或形状的不同进行分选。根据物料粒度大小进行筛选，须配备适当的筛孔，使物料与筛面充分接触，并且具有适当的相对运动速度。•物料一般由长、宽、厚三维尺寸组成，一般是长＞宽＞厚。筛选一般是根据颗粒的宽度和厚度的不同来进行的，如图2-8所示。以清选粮粒为例，长方形筛孔是根据厚度的不同进行分离的。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械35（一）筛选原理•(一)筛选的原理：根据物料宽度、厚度或形状不同进行分离：•1.按谷粒厚度不同分离：长方形筛孔是根据物料厚度不同进行分离的。•2.按谷粒宽度不同分离：圆形筛孔主要是根据物料宽度不同进行分离的。•3.按谷粒的形状不同分离：三角形筛孔主要根据物料的形状分离。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械361.长方形筛孔按粒度厚度不同分离：筛孔只限制谷粒的厚度，而谷粒的长度和宽度不受限制，谷粒不需要竖立起来即可通过筛孔，这样，筛面只需作水平振动即可。应用长方形筛孔时，筛孔长边应于物料运动方向也即筛面振动方向相同。在实际应用中，多用长方形筛孔分离厚度与谷粒厚度相差较大的杂质，或按厚度不同对谷粒进行分级。试验证明，增加这种筛孔的长度可提高其筛分效率，但增加到一定程度后，筛分效率提高很少。筛孔长度一般为谷粒长度的2—3倍。另外，筛孔过长，筛面强度和刚度将被削弱。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械37•筛分效率：物料经筛选一定时间后，筛过物的重量占原料中可过筛物料重量的百分比叫筛分效率。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械382.圆形筛孔按谷粒宽度分离圆形筛孔只限制谷粒的宽度，而对长度和厚度没有限制。筛分时，谷粒必须竖立起来才能穿过筛面。但是，当谷粒的长度大于筛孔直径的两倍以上时，尽管谷粒的宽度小于筛孔的直径，谷粒也不能穿过筛面，而只能在筛面上水平运动。这是因为谷粒的重心没有在筛孔圆内，谷粒不能竖立起来。在生产中，多用圆形筛孔分离比谷粒宽度大和比谷粒长得多的大杂质，以及比谷粒宽度小的小杂质，或按谷粒的宽度进行分级。2019/8/5第二章清洗、清理与分级机械39（一）筛选原理(