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•食品加工中，涉及大量的将原料或中间产品的尺寸减小的操作，这些操作需要应用各种粉碎或切割机械设备。•固体物料在机械力的作用下，克服内部的凝聚力，分裂为尺寸更小的颗粒，这一过程称为粉碎操作。•粉碎操作在食品加工中作用：（1）满足某些产品消费的需要。如小麦磨成面粉、稻谷碾成白米后才能食用；（2）增加固体的表面积，以利于干燥、溶解、浸出等进一步加工。如蔬菜、水果等干燥前大多粉碎成小块；（3）将各组分的物料粉碎后混合，可以提高混合的均匀度，满足工艺要求。如配料的制造中，各种原配料粉碎后才能混合均匀粉碎切割切割——是利用切割器具（如切刀等）与物料的相对运动时产生的剪切力达到切断、切碎效果的单元操作。食品切割目的主要有：（1）获得一定形状的产品单体，如切丝、切丁、切片。（2）获得质地组成均一化的产品，如通过斩拌和擂溃(研磨,擂成细末)等操作，得到组成均一、质地细腻的产品。第一节粉碎机粉碎作用形式粉碎操作工艺•物料粉碎的基本方法包括压碎（挤压）、劈碎、折断、磨碎（研磨）和冲击破碎等形式。粉碎作用形式1、挤压物料置于两个粉碎面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。特点：得到的破碎料粒度不匀，但操作过程的功耗低、噪音小。适用于淀粉含量高的坚硬脆性物料，可作为粗粉碎工序使用；对于韧性或塑性物料，通过控制轧距，可制取部分断裂的片状产品（如麦片）。常见挤压机械如齿辊式挤压破碎机、光棍式挤压破碎机和对辊式压片机。适用：大块物料、干脆性物料。韧性和塑性物料则可能产生片状物料。如麦片、米片、油料轧片。2、剪切利用中低速的利刃压入、高速利刃切入或小间隙低速相对运动的两钝刃剪切使物料断裂。所得到的碎段的尺寸均匀，断面整齐，操作过程的噪音低。适用：纤维性或含水量较高的韧性或低强度脆性物料，如果蔬、肌肉。物料在瞬间受到外来的冲击力时，受到时间极短的变载荷，物料被击碎，也有利用物料自身高速相对运动而碰撞粉碎。所得到的破碎料粒径分布宽，作业设备的空载功耗大，结构简单，通用性好，适用于淀粉含量高的脆性物料，如各种谷物。如锤片式粉碎机、气流粉碎机、超音速喷射粉碎机。3、冲击破碎4、研磨物料与运动表面之间受一定的压力和剪切力作用，当剪应力达到物料的剪切强度极限时，物料就被粉碎。作用柔和，但摩擦热高，粒度不匀，适用于韧性物料。5、劈裂用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂，这是由于劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限。适用：多用于脆性物料的破碎。6、折断(Crook)被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点或多支点梁，当物料内的弯曲应力达到物料的弯曲强度极限时而被折断。适用于长度尺寸较大或厚度尺寸较小的脆性物料，一般仅用于粗破碎工序。适用：大块的长或薄的脆性物料，粉碎度较低。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺自由粉碎：指物料在重力作用下自由落入粉碎室，经短暂而简单粉碎后直接排出。不会产生过度粉碎，能耗低，但因一些未被粉碎或较少粉碎的粗大颗粒也迅速通过粉碎作用区作为成品排出，粒度分布带很宽，适用于成品粒度要求不高或粉碎机外分选成品的场合。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺滞塞粉碎：指在粉碎室的出口处设置有筛网等拦截物，用以限制物料的卸出。物料喂入后，将滞留于粉碎室内粉碎，只有粒径小于筛孔的碎颗粒才能够穿过筛孔，作为成品排出，而大颗粒滞留在粉碎室内继续粉碎。因部分粒径小于筛孔的颗粒不能够迅速排出，而易出现过度粉碎，常用于粒度要求不高的粗、中粉碎。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺开路粉碎：指整个粉碎及成品粒度控制均由粉碎机完成，不配置专门控制成品粒度的设备，当物料进入粉碎机后，粉碎后的物料不经粒度分选即全部作为产品卸出，粗粒不再重新送回破碎。设备配置简单，不配置分选装置，但因物料在粉碎区停留及受到粉碎作用的时间及强度不同，产品的粒度分布很宽。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺闭路粉碎：指在整个操作流程中，设置分选装置用以控制成品粒度，用粉碎机粉碎后的物料需首先经粒度分选装置分选，将符合粒度要求部分作为成品卸出，而粗粒则重新送回粉碎室进行粉碎。是粉碎度较大的粉碎过程，能够有效利用能量，适用于粒度要求均匀或能耗高的微粉碎及超微粉碎。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺干法粉碎：指物料在整个粉碎过程中始终呈干燥松散状态，所得成品为干燥粉体，工艺简单，但易产生过热、粉尘。当进行粉碎作业时物料的含水量不超过4%。三种粉碎操作工艺自由与滞塞粉碎工艺开路与闭路粉碎工艺干法与湿法粉碎工艺湿法粉碎：指将原料悬浮于液体载体（水）中进行粉碎，成品分选可采用沉降方法实现。可克服粉尘问题，同时不易产生过热现象，尤其适用于超微粉碎或粉碎后需要用溶剂浸出及直接制浆的场合。粉碎时物料的含水量超过50%。第一节粉碎机粉碎机可以根据成品粒度分为普通（成品粒度≤80目）、微（80％成品粒度≥80目）和超微（成品平均粒度≥200目）粉碎机。从粉碎作用形式看，最常用的粉碎机包括冲击式和研磨式粉碎机等。•两大类冲击式粉碎机冲击式粉碎机按冲击力作用的方式可分为：机械冲击式粉碎机——依靠高速旋转的棒或锤等部件冲击或打击颗粒，使其粉碎。气流磨——利用高速空气流或过热蒸汽，使颗粒加速产生相互冲击力、碰撞力或与器壁发生冲击碰撞作用而被粉碎。机械冲击式粉碎机类型与特点类型：锤击式和盘击式。优点：（与其它型式粉碎机比）具有单位功率粉碎能力大，粉碎粒度易于调节，应用范围广，占地面积小，易实现连续化的闭路粉碎等优点。缺点：由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞，不可避免地会产生磨损问题，因而不适宜用来处理硬度太大的物料。1．锤击式粉碎机这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎，既适用于脆性物料，也可用于部分韧性物料甚至纤维性物料的粉碎，所以常被称为万能粉碎机。锤击式粉碎机的应用十分广泛,许多食品原料及其中间产品的加工过程中均用到它，例如薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类以及各种饲料等的粉碎均可使用锤击式粉碎机。类型锤片筛网工作过程及特点应用结构及其设计•主要构件：进料斗、转子、锤片、筛板及机壳等；锤片和筛板是主要工作元件。结构及其设计（1）机壳上、下两部分组成，内壁全部衬有铸铁衬板和高锰钢衬板，机壳可以在轴线的水平面上分开，机盖也可以打开。A便于对转子和筛面进行清理，检查和维修。B当喂入量太大，机膛内的物料来不及粉碎和从筛孔排出时，机膛超载堵塞，要打开机盖处理。锤片式粉碎机分类按其物料喂入方式不同，可分为切向喂入式轴向喂入式径向喂入式•1．切向进料式粉碎机•切向进料式粉碎机的特点是:•①进料口和粉碎室比较宽，其适应性广，通用性好，经久耐用和容易操作;•②需要配套增速传动装置和风机（吸入物料），结构比较复杂,体积比较庞大，工作时噪声和粉尘比较大;•③耗能比较多，加工单位质量物料的能耗一般比较高。切向进料式粉碎机•2．轴向进料式粉碎机•带四组锤片的转子，在高速回转时宛如一台轴流风机，物料从轴向进料口被吸入粉碎室，经粉碎后从筛孔排出，故又称其为轴向自吸式粉碎机。该粉碎机的特点是，粉碎室宽度小，结构简单，筛理面积大，筛片包角比较大，粉碎效率高，能自动吸料，生产效率比较高。轴向进料式粉碎机•3.径向进料式粉碎机•其特点是粉碎室宽度大，筛理面积大，筛片包角大，一般大于300°结构对称，生产效率较高，可自重进料。常用于谷物粉碎。（2）锤片A连接方式辐板与转轴固定连接，锤片通过若干个销轴铰接于转子的辐板上，锤片之间由隔套隔开。B型式活动式：活动地悬挂在辐板上固定式：由过载销钉保护，一旦过载则销钉被切断。可逆式：可正反两个方向回转，当转子一侧磨损，电机反向即可继续工作。（2）锤片C基本形状基本形状有9种，其中矩形锤片用得较多。•板条状矩形锤片，它通用性好，形状简单，易制造。它有两个销连孔，其中一个孔销连在销轴上，可轮换使用四个角来工作。•图b、c为在工作边角涂焊、堆焊碳化钨等合金，或如图d焊上一块特殊的耐磨合金，可延长使用寿命2～3倍，但制造成本较高。•阶梯形锤片(e)工作棱角多，粉碎效果好，但耐磨性差些。尖角锤片(图f、g)适于粉碎牧草等纤维质饲料，但耐磨性差。环形锤片只有一个销孔，工作中自动变换工作角，因此耐磨，使用寿命也较长，但结构比较复杂。复合钢矩形锤片，制造简单，使用寿命长。（3）筛面一般设在转子下半周，用1—1.5mm的优质钢板冲孔而成，也有为了提高排料能力，使筛面占整个机膛的3/4以上，锤片与筛孔的径向距为5—10mm。锤片与筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，但并不代表粒度级别。作用：锤式粉碎机的工作过程物料从进料口进入粉碎室后，便受到随转子高速回转的锤片的打击，进而飞向固定在机体上的筛板（或筛网）而发生碰撞。落入筛面与锤片之间的物料则受到强烈的冲击、挤压和摩擦作用，逐渐被粉碎。当粉粒体的粒径小于筛孔直径时便被排出粉碎室，较大碎粒继续粉碎，直至全部排出机外。锤式破碎机.avi锤片式粉碎机的特点1、锤片式粉碎机不仅适用于干脆性物料，也适用于部分韧性物料甚至是纤维性物料。常被称为万能粉碎机。2、由于强烈摩擦，物料在机膛内温升较大，造成脱水。3、经过粉碎的物料不能立即排出，造成粉碎过度，浪费能源。4、得到的粉碎粒度不均匀。（二）气流式粉碎机原理气体介质特点形式•1．立式环形喷射气流粉碎机•2．对冲式气流粉碎机•3．超音速气流喷射式粉碎机气流式粉碎机原理•气流式粉碎机是比较成熟的超微粉碎设备。它使用空气、过热蒸汽或其它气体通过喷嘴喷射作用成为高能气流。高能气流使物料颗粒在悬浮输送状态下相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使物料得到充分研磨而成超微粒子。气体介质•由于欲粉碎的食品物料熔点大多较低或者不耐热，故通常使用空气为介质。被压缩的空气在粉碎室内膨胀，产生的冷效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。因而用于低熔点和热敏性材料的粉碎。•对于易燃、易爆的物料可使用惰性气体作工质进行粉碎。气流粉碎机的特点•（1）能获得50μm以下粒度的粉体；•（2）粗细粉粒可自动分级，且产品粒度分布较窄，并可减少因粉碎中操作事故对粒度分布的影响；•（3）由于喷嘴处气体膨胀而造成较低温度，加之大量气流导入产生的快速散热作用，因而用于低熔点和热敏性材料的粉碎；气流粉碎机的特点•（4）由于主要采用物料自磨原理，故产品不易受金属或其它粉碎介质的污染；•（5）可以实现不同形式的联合作业，例如，用热压缩空气实现粉碎和干燥联合作业，在粉碎的同时可与别的外加粉体或溶液进行混合等；•（6）可在无菌情况下操作；•（7）结构紧凑，构造简单，没有传动件，故磨损低，可节约大量金属材料，维修也较方便。•与普通机械冲击式超微粉碎机相比，可将产品粉碎得很细(产品平均粒径可达5μm以下)，粒度更均匀；•又因为气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程没有伴生热量，所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要；•易实现多元联合操作：利用热压缩空气可同时进行粉碎和干燥处理；能对配比相差很大的物料进行混合；能在此处喷入所需的包裹溶液对粉液进行包埋处理；•设备中接触物料的构件结构简单，卫生条件好，易实现无菌操作。适用范围•给料粒度通常小於150微米，排料粒度为1～3微米，有时可达0.25微米。。•适用范围广，尤其适合于热敏性、低熔点、含糖份及挥发性物料的粉碎。气流粉碎机的形式气流粉碎机有不同形式，常见的有：立式环形喷射式气流粉碎机对冲式气流粉碎机超音速气流喷射式粉碎机1．立式环形喷射气流粉碎机结构组成如右图所示。主要由立式环形粉碎室、分级器和文丘里加料器等组成。文丘里原理：把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。它能用气流实现粉料的输送。工作过程•从若干个喷嘴