1第四章

食品清理和分選機(jī)械與設(shè)備浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院2第一節(jié)概述第二節(jié)篩分機(jī)械與設(shè)備第三節(jié)形狀分級機(jī)械與設(shè)備第四節(jié)光電分選分級機(jī)械與設(shè)備3食品清理和分級的幾個概念清理：指清除異物或雜質(zhì)。清理工作可以用手揀、洗滌、風(fēng)選、篩選、磁選、光選等方法來進(jìn)行。分級：指把清理過的產(chǎn)品按質(zhì)量不同分離開來，其質(zhì)量可按照尺寸、形狀、密度、結(jié)構(gòu)和顏色來劃分.定級：指按商業(yè)價值和用途劃分品級，與物理分級時所公認(rèn)的考慮因素相比，定級取決于更多的因素。4(一)物理特性1.含水量；單元尺寸；3.單元重量；4.結(jié)構(gòu)；5.顏色；6.雜質(zhì)；7.形狀(二)化學(xué)特性1.成分分析；2.酸敗情況，自由脂肪酸指數(shù)(用于含油脂的物料)；3.氣味和味道。(三)生物學(xué)特性1.發(fā)芽情況；2.蟲害的種類和數(shù)量；3.霉菌損害的種類和數(shù)量；4.細(xì)菌數(shù)量定級所考慮的因素可以分類如下:5大米的定級6一、食品分選、分級的作用

為了使食品加工主要來源的農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)格和品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需要對物料進(jìn)行分選或分級。分選是指清除物料中的異物及雜質(zhì)；分級是指對分選后的物料按其尺寸、形狀、密度、顏色或品質(zhì)等特性分成等級。食品分選、分級機(jī)械的主要作用為：(1)保證產(chǎn)品的規(guī)格和質(zhì)量指標(biāo)。(2)降低加工過程中原料的損耗率，提高原料利用率。(3)提高勞動生產(chǎn)率，改善工作環(huán)境。(4)有利于生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化。(5)有利于降低產(chǎn)品的成本。第二節(jié)篩分機(jī)械與設(shè)備7常見的分選分級方式按物料的寬度分選、分級按物料的長度分選、分級按物料的密度分選、分級按物料的流體動力特性分選、分級按物料的電磁特性分選、分級按物料的光電特性分選、分級按物料的內(nèi)部品質(zhì)分選、分級按物料的其它性質(zhì)分選、分級形狀81.按物料的寬度分選、分級

按物料的寬度分級一般可采用篩分，通常圓形孔可以對顆粒物料的寬度差別進(jìn)行分選和分級，長形篩孔可以針對顆粒物料的厚度差別進(jìn)行分選和分級。2.按物料的長度分選、分級按物料的長度分級利用旋轉(zhuǎn)工作面上的袋孔（一般稱為窩眼）對物料進(jìn)行分選和分級，長顆粒的重心不能進(jìn)入袋孔而跌出，短顆粒則被袋孔帶上去另行倒出。93.按物料的密度分選、分級按物料的密度分選和分級主要用于顆粒的粒度或形狀相仿但密度不同的物料，利用顆粒群的相對運(yùn)動過程中產(chǎn)生的離析現(xiàn)象（或稱為自動分級）進(jìn)行分選和分級。顆粒群的相對運(yùn)動可以由工作面的搖動或氣流造成。104.按物料的流體動力特性分選、分級利用物料的流體動力特性的差別，在垂直、水平或者傾斜的氣流或水流中進(jìn)行分選和分級，實(shí)際上是綜合了物料的粒度、形狀，表面狀態(tài)以及密度等各種因素進(jìn)行的分選和分級。其中水流分級主要用于不溶性物料，如淀粉制造，小麥去石等。115.按物料的電磁特性分選按物料的電磁特性分選主要用于食品原料中去除鐵雜質(zhì)。6.按物料的光電特性分選、分級按物料的光電特性分選和分級是利用物料的表面的顏色差異，分出物料中的異色物料，如花生仁光電色選機(jī)、大米色選機(jī)和果蔬分選機(jī)等。如圖所示。/v_show/id_XMTExODgxNTg4.html127.按物料的內(nèi)部品質(zhì)分級按物料的內(nèi)部品質(zhì)分選和分級是根據(jù)物料的質(zhì)量指標(biāo)（如水分、糖度、酸度等化學(xué)含量）進(jìn)行分選和分級，采用的方法往往是物料的某些成分對光反射、透射和吸收、對電特性的影響、對磁特性的影響、對力學(xué)特性的影響、對溫度特性的影響等無損檢測的方法。從食品的安全性和營養(yǎng)性考慮，內(nèi)部品質(zhì)的分選和分級比其他的分選和分級更具有廣泛的意義，但由于涉及的相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)較多，因此分選和分級的難度更大，其關(guān)鍵問題是如何獲得可靠的信息和對獲得的信息的提取與處理。動畫13一、篩分機(jī)械的基本知識篩分是將粉粒料通過一層或數(shù)層帶孔的篩面，使物料按寬度或厚度分成若干個粒度級別的過程。每一層篩面都可以將物料分成篩過物（也叫篩下物）和篩余物（也叫篩上物）兩部分。1415（三）開孔率（篩面利用系數(shù)、篩孔系數(shù)）開孔率:（篩面利用系數(shù)）是指整個篩面上篩孔所占的面積與總面積之比。對于編織篩面有：1617二、篩面的種類和結(jié)構(gòu)18192021三、篩面的運(yùn)動方式

篩分機(jī)械工作過程的基礎(chǔ)是物料與篩面的相對運(yùn)動。對于固定篩面而言，則需要物料具有初始速度或是借重力產(chǎn)生的速度。對于大多數(shù)篩分機(jī)械而言，則需要借篩面運(yùn)動的速度和加速度來產(chǎn)生物料與篩面的相對速度（如圖4-11所示的各種篩面的運(yùn)動方式）。（一）靜止篩面（二）往復(fù)運(yùn)動篩面（三）垂直圓運(yùn)動篩面（四）平面回轉(zhuǎn)篩面（五）旋轉(zhuǎn)篩面2223不同的傳動方式適合于不同的工藝要求。最傳統(tǒng)的要算曲柄連桿傳動，但平衡和噪音的問題較難解決；自振器可以解決平衡與噪音的問題，曾經(jīng)被廣泛使用，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；目前的趨勢是廣泛采用振動電機(jī)傳動。24五、擺動篩擺動篩又稱為搖動篩，在食品工廠中常稱為振動篩。從物料在篩面上的受力情況來看，擺動篩與振動篩是不一樣的。擺動篩是以往復(fù)運(yùn)動為主，振動為輔，擺動次數(shù)在600次/min以下。振動篩在選礦和糧食篩選中，常是一次篩分產(chǎn)品，物料在篩面上是劇烈跳動的，是以振動為主，其振動次數(shù)為800-1500次/min。/v_show/id_XNDg2OTA1NTQ0.html/v_show/id_XNTU3MjMyMDA4.html25六、滾筒式分級機(jī)——工作原理和特點(diǎn)工作原理：物料通過料斗流入到滾筒，在其間發(fā)生滾轉(zhuǎn)和移動，并在此過程中通過相應(yīng)的篩孔流出，以達(dá)到分級。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，分級效率高，工作平穩(wěn)，不存在動力不平衡的現(xiàn)象。但是機(jī)器的占地面積大，篩面利用率低，由于篩筒調(diào)整困難，對原料的適應(yīng)性差。/v_show/id_XNjYzMTI1OTky.html26結(jié)構(gòu)如圖所示。主要由進(jìn)料斗、滾筒、摩擦輪、收集料斗和機(jī)架等構(gòu)成。滾筒由摩擦托輪支承在機(jī)架上。收集料斗設(shè)在滾筒下面，其數(shù)目與分級的數(shù)目相同。滾筒分級機(jī)的結(jié)構(gòu)27第三節(jié)形狀分級機(jī)械與設(shè)備三輥式分級機(jī)：主要用于球形體或接近球形的果蔬原料，如蘋果、橘子、番茄和桃子等，按果蔬原料直徑大小進(jìn)行分級。

圖4—27滾筒輸送帶及滾筒工作原理

1．滾筒2．驅(qū)動輪3．鏈輪4．出料輸送帶5．理料輥

28特點(diǎn)這種分級機(jī)的特點(diǎn)是分級范圍大，分級效率高，物料損傷小。對于球形或近似球形體的果蔬原料如蘋果、柑桔、番茄、桃子等，可將其在直徑50一100mm的范圍分為五個級別。29二、顆粒形狀分級設(shè)備圖4—28精選機(jī)工作示意圖谷物顆粒料（如小麥、大麥）等必須進(jìn)行精選和分級，其主要原理是按顆粒長度進(jìn)行分級，以除去不必要的雜粒。30三、帶式分級機(jī)圖4—31AtlasPacific公司帶式分級機(jī)

1．選別帶2．原料入口3．運(yùn)輸帶4-2231分類帶式分級機(jī)有兩種形式：一是使用帶有孔眼的帶，帶孔的帶主要用于對圓形物料的分級；一是使用兩組帶子，調(diào)整帶與帶之間的距離進(jìn)行分級工作。無孔帶子適用于對梨、番茄等物料的分級。32第四節(jié)光電分選分級機(jī)械與設(shè)備一、基本原理利用紫外、可見、紅外等光線和物體的相互作用而產(chǎn)生的折射、反射和吸收等現(xiàn)象，對物料進(jìn)行非接觸式檢驗(yàn)的方法。(1)既能檢測表面品質(zhì)，又能檢測內(nèi)部品質(zhì)，而且檢測為非接觸性的，非破壞性的。(2)排除了主觀因素的影響，對產(chǎn)品進(jìn)行全數(shù)（100%）檢測，保證了分選的精確和可靠性。(3)勞動強(qiáng)度低，自動化程度高，生產(chǎn)費(fèi)用低，可實(shí)現(xiàn)在線檢測。(4)機(jī)械的適應(yīng)能力強(qiáng)，生產(chǎn)能力大，適應(yīng)了日益發(fā)展的商品市場的需要和工廠加工的要求。33二、色選機(jī)水果表皮的顏色可以利用光反射特征來鑒別，將一定波長的光或電磁波照射水果，根據(jù)其反射光的強(qiáng)弱可以判斷其表面顏色。圖為蜜桔的光反射光譜，它表示不同顏色的蜜桔在不同波長的照射下的反射強(qiáng)度。圖4—24蜜橘的光反射光譜1．黃色果皮2．淡黃色3．黃綠色4．淡綠色5．綠色34二、色選機(jī)

色選機(jī)是利用光電效應(yīng)完成分選操作。只要被分選物具有顏色上的差異，都可以用此方法進(jìn)行分選。從原理上講，分辨率可達(dá)90％以上。故生產(chǎn)率高，效果好，自動化程度高。但色選機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造及調(diào)試要求高，限制了其使用的廣泛性。色選機(jī)可以用于花生米、大棗、大米、大豆、蘋果、核桃仁、青豆和梨子的分選。35（一）工作原理以花生米色選機(jī)的工作原理為例?；ㄉ捉?jīng)由電磁振蕩下料機(jī)構(gòu)排列落入光箱，處在比色板與鏡頭之間時，以淺灰色作為背景的比色板根據(jù)落入花生的顏色進(jìn)行對比。當(dāng)帶皮紅色的花生米通過時，顏色比淺灰色深，則產(chǎn)生一個正脈沖信號，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)把花生米吹出，當(dāng)去皮的白色花生米通過時，顏色比淺灰色淺，則產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作，花生米則自動落下，從而達(dá)到分級的目的。36（二）主要構(gòu)成：供料系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、剔除系統(tǒng)圖4—25光電色選機(jī)系統(tǒng)示意圖37花生米色選機(jī)38三、內(nèi)部品質(zhì)光電檢測水果內(nèi)部質(zhì)量的好壞是難以用人的感官進(jìn)行判別的，然而可以利用水果的透光特性進(jìn)行檢測。用一定波長的光照射水果時，由于其內(nèi)部生物組織的不同，其透光程度也不相同。由于OD值除了受光的波長及水果內(nèi)部質(zhì)量影響之外，還和水果的形狀及大小有關(guān)，若用一種波長下的OD值來判別，其精度會受到影響，為了消除水果形狀及尺寸對判別精度的影響，采用兩種波長的光同時測定。39其它分選技術(shù)與設(shè)備一、螺旋精選器

多用于從長顆粒中分離出球形顆粒，如從小麥中分離出蕎麥、野豌豆等。離心力的不同。圖4—37旋轉(zhuǎn)精選器的結(jié)