食品工厂机械与设备第三章

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洗。清洗是从源头上保证和提高食品质量安全性的重要措施。清洗分类清洗原理第一节原料清洗机械第二节包装容器清洗机械第三节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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。对于各种清洗对象均可采用人工方法进行清洗，但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第一节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。清洗方法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清洗方法多数食品原料表面附着的杂质和污物，可以采用干洗的方法除去，但难于完全除尽，最终还得用湿法清洗去除，即利用清水或洗涤液进行浸泡和渗透、使污染物溶解和分离。最简单的湿洗方法是把原料置于清水池中浸泡一段时间，用人工翻动、擦洗或喷冲。但这种方式劳动强度大，生产效率低，只适合于小批量原料的清洗。因而，大批量的原料多采用机械方式进行清洗。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结构从机械结构上来说，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（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。清洗过程食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备图3.2浸泡式转筒清洗机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工作原理转动的滚筒2的下半部浸在水槽1内。电动机10通过V带传动蜗轮减速器9及偏心机构11，滚筒的主轴6由蜗轮减速器9通过齿轮8驱动。水槽l内安装有振动盘12，通过偏心机构11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2的内壁固定有按螺旋线排列的抄板5。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备物料从进料斗7进入清洗机后落入水槽内，由抄板5将物料不断捞起再抛入水中，最后落到出料口3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。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。讨论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鼓风式清洗机，也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机等。外形结构输送机清洗原理吹泡管生产能力食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备清洗原理用鼓风机把具有一定压头的空气送进洗槽中，使清洗原料的水产生剧烈地翻动，物料在空气对水的剧烈搅拌下进行清洗。利用空气进行搅拌，可使原料在较强烈翻动而不损伤的条件下，加速去除表面污物，保持原料的完整性和美观，因而最适合于果蔬原料的清洗。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备图3.3鼓风式清洗机外形食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备鼓风机式清洗机一般采用链带式装置输送清洗的物料。链带可采用辊筒式（承载番茄等）、金属丝网带（载送块茎、叶菜类原料）或装有刮板的网孔带（用于水果类原料等）作为物料的载体。输送机的主动链轮由电动机经多级皮带带动。主动链轮和从动链轮之间链条运动方向通过压轮改变，分为水平、倾斜和水平三个输送段。下面的水平段，处于洗槽水面之下，原料在此首先得到鼓风浸洗；中间的倾斜段是喷水冲洗段；上面的水平段则可用于对原料进行拣选和修整。输送机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备鼓风机吹出的空气由管道送入吹泡管中。吹泡管安装于输送机的工作轨道之下。被浸洗的原料在输送带上沿轨道移动，移动过程中在吹泡管吹出的空气搅动下翻滚。由洗槽溢出的水顺着两条斜槽排入下水道，因此需要新水补充。吹泡管食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备生产能力食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备三、刷洗机滚筒式和鼓风式清洗机是主要以流体力学原理达到清洗效果的设备，而对于某些果蔬的清洗则需要增加机械力以提高洗涤效果。（一）XG-2型洗果机（二）GT5A9型柑橘刷果机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备（一）XG-2型洗果机这是一种具有浸泡、刷洗和喷淋作用的果蔬清洗机，主要由清洗槽、刷辊、喷水装置、出料翻斗、机架等构成。工作原理该机生产能力可达2t/h，破碎率小于2%，洗净率达99％。该机效率高，清洗质量好，破损率低，结构紧凑，造价低，使用方便，是目前国内一种较为理想的果品清洗机。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备工作原理如图3.5所示。由进料口进入清洗槽内的原料，首先在两个转动刷辊产生的涡流中得以清洗，同时，由于两个刷辊间隙较窄，故其间的水流有较高流速从而该压力降低，被清洗物料在压力差和刷辊摩擦作用下通过刷辊,进一步得到刷洗。而后，被清洗物料在出料翻斗中又经高压水得到进一步喷淋清洗。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（二）GT5A9型柑橘刷果机结构主要由进出料斗、纵横毛刷辊、传动系统、机架等部分组成。该机原主要用于对柑橘类水果蔬进行表面泥砂污物的刷洗。根据需要，可在毛刷辊上方安装清水喷淋管，增加刷洗效果，从而可适合于多种水果及块根类物料的清洗。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备毛刷毛刷辊表面的毛束分组长短相间，呈螺旋线排列。相邻毛刷辊的转向相反。毛刷辊组的轴线与水平方向有3°~5°的倾角，物料入口端高、出口端低，这样物料从高端落入辊面后，不但被毛刷带动翻滚，而且作轻微的上下跳动，同时顺着螺旋线和倾斜方向从高端滚向低端。在低端的上方，还有一组直径较大、横向布置的毛刷辊。它除了对物料擦洗外，还可控制出料速度（即物料在机内停留时间）。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备第二节包装容器清洗机械目前，可用机械方式进行清洗的空包装容器主要有：玻璃瓶、塑料瓶和制造罐头用的金属空罐等，包装后需要清洗的主要是实罐。一、洗瓶机二、洗罐机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备一、洗瓶机为何需要洗瓶?（一）基本洗瓶方法与洗瓶机类型（二）双端式全自动洗瓶机（三）单端式全自动洗瓶机食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备瓶子种类:(1)回收使用瓶；(2)一次性使用。回收瓶常有食品残留物和各种其它污染物。一次性容器在制造、存放和运输过程中，亦不可避免地会在其内壁和外表面带上污染物（如尘埃、金属或非金属杂物及微生物等）。可见，两种瓶均需要清洗，但回收瓶的清洗比一次性使用的瓶复杂。为何需要洗瓶?食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备基本洗瓶方法瓶中的污物:食物残液、污垢和瓶外的旧商标等。基本清洗方法:浸泡、喷射、刷洗。辅助手段:加热和洗涤剂等物理和化学手段的辅助。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备浸泡将容器浸没于一定浓度和温度的洗涤液中(一般为碱性溶液)软化、乳化或溶解黏附于瓶上的不清洁物，并加以杀菌、浸泡后，再将瓶中污水倒去。通常为洗瓶机流程的前道工序。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备喷射利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力(0.2~0.5MPa)对瓶内(或瓶外)进行喷射，清除瓶内(外)污物的清洗方法。喷射多用于小口径瓶子的清洗机。食品工厂机械与设备——第三章清洗机械与设备刷洗刷洗利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。