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| 編輯推薦: |
《食品机械与设备》由食品科学与工程领域资深专家与一线教??袂编写,立足本科教学实际,深度融合肉制品、粮油、果蔬、酒类酿造等大宗食品工业的最新科研成果与工程实践经验。全书结构清晰,前10章系统讲授食品机械与设备的核心理论,第11章专设实验教学内容,真正实现“理实一体、知行合一”。 尤为突出的是,教材紧扣食品工厂设计、毕业设计中的设备选型及未来职业场景中的设备采购需求,有效打通“课堂—设计—职场”能力链条,显著提升学生的工程应用素养。 这不仅是一本教材,更是食品科学与工程专业学生迈向产业实践的重要桥梁。
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| 內容簡介: |
《食品机械与设备》由具有丰富教学经验的食品科学与工程领域的专家和教授共同编写,结合了肉制品、粮油、果蔬、酒类酿造等大宗食品工业中,最新的科研成果和实践经验,并将这些内容,结合新食品加工厂设计需要,融入到本教材的各章节内容中。这样可以为学生将所学的食品机械理论知识,尽快应用在食品工厂设计、毕业设计(论文)中的设备选型,以及工作后的设备采购等实际应用中去,提高所学食品机械与设备理论的实战性,为食品科学与工程专业学生提供一本全面、实用、前沿的学习资料。为了提升本课程教学内容对学生实际应用知识能力培养,本教材增加了实验环节。全书共有11章内容,其中前10章为理论教学内容,第11章为实验教学内容。 《食品机械与设备》配套有丰富的多媒体资源,如教学课件、视频教程等,这些资源有助于学生更直观地理解复杂的机械原理和操作过程。在实验教学方面,本教材配套的实验内容,包含详细的实验步骤、注意事项和安全要求,为学生的实验操作提供明确的指导。教材内容的组织和编排方式便于教师根据不同的教学需求和学时安排进行灵活调整和组合。通过实验操作、案例分析等实践环节,学生能够更好地掌握食品机械与设备的使用和维护技能,提高解决实际问题的能力。
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| 關於作者: |
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张崟,博士、教授,成都大学食品与生物工程学院副院长,中美双料博士后。主要研究方向为肉类及水产品加工与贮藏保鲜。主持完成国家自然科学基金青年科学基金项目、“十三五”国家重点研发计划项目子课题、四川省重大科技攻关项目及企业委托项目。发表研究论文260余篇,其中SCI收录103篇,授权发明专利11件。教学成果获四川省教学成果二等奖2项,科研成果获四川省科学技术进步奖二等奖4项、三等奖1项;2019年获美国食品技术协会(Institute of Food Technologists, IFT)Tanner奖。入选四川省学术和技术带头人后备人选、国家现代农业产业技术体系四川创新团队岗位专家,担任教育部食品科学与工程学科学位与研究生教育评估专家、教育部工程认证专家、四川省“科技下乡万里行”专家、四川省高层次海外留学人员;2020年获评“四川省科技特派员先进个人”,2023年获评“四川省智力服务基层工作表现突出专家”。
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| 目錄:
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第一章 绪论 第一节 食品机械与设备的发展历程 第二节 食品机械与设备课程定位 第三节 食品机械与设备的设计及制造要求 第四节 食品机械与设备的选型 第五节 食品机械与设备的特点 第六节 食品机械与设备的重要作用 第七节 食品机械与设备未来发展趋势 习题 第二章 食品加工机械与设备分类及通用设备 第一节 输送机械与设备概述 第二节 提升机概述 第三节 切割机械设备概述 第四节 搅拌机概述 第五节 食品包装设备概述 第六节 食品冷冻机械设备概述 第七节 智能化食品加工设备概述 习题 第三章 生猪加工机械与设备 第一节 生猪加工概述 第二节 生猪屠宰设备 第三节 生猪分割设备 第四节 低温肉类加工设备 第五节 猪肉精深加工设备 习题 第四章 牛羊肉加工机械与设备 第一节 牛羊肉加工概述 第二节 加工机械与设备 习题 第五章 兔肉加工机械与设备 第一节 兔肉加工概述 第二节 加工机械与设备 习题 第六章 禽类加工机械与设备 第一节 禽类加工概述 第二节 加工机械与设备 第三节 设备选型与案例分析 习题 第七章 白酒加工机械与设备 第一节 白酒酿造概述 第二节 加工机械与设备 习题 第八章 面制品加工机械与设备 第一节 面制品加工概述 第二节 加工机械与设备 第三节 设备选型与案例分析 习题 第九章 油脂加工机械与设备 第一节 油脂加工概述 第二节 加工机械与设备 习题 第十章 水产品加工机械与设备 第一节 水产品加工概述 第二节 加工机械与设备 习题 第十一章 食品加工机械与设备实验 第一节 肉类加工机械与设备实验 第二节 杂粮加工机械与设备实验 第三节 饮料加工机械与设备实验 第四节 烘焙加工机械与设 实验 第五节 食品机械设备课外调研 参考文献
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| 內容試閱:
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食品机械与设备作为食品工业的基石, 其发展水平直接影响生产效率、 产品质量及行业竞争力。 随着全球食品工业向自动化、 智能化、 绿色化方向加速迈进, 食品机械领域呈现出规模化与标准化、 技术多元化融合、 细分领域专业化趋势。 在规模化与标准化方面, 现代食品加工已实现工业化生产, 食品机械需满足高效、 连续化作业需求, 如干燥、 包装等环节的自动化设备广泛应用。 在技术多元化融合方面, 机械设计与电子技术、 材料科学、 生物工程深度结合, 例如智能控制系统 (可编程逻辑控制器、 工业互联网)、 新型耐磨防腐材料在设备中的应用。 在细分领域专业化方面, 针对不同食品特性 (如烘焙食品、 乳制品、 肉制品),设备向专用化、 精准化方向发展, 如无菌灌装、 低温冻干等技术的普及。 随着科技的不断发展, 未来食品机械与设备还将呈现智能化与数字化、 绿色与可持续、 跨界创新等发展趋势。
在智能化与数字化方面, 通过物联网、 大数据优化设备性能, 实现生产过程的实时监控与自适应调整。 在绿色与可持续方面, 节能减排技术 (如热泵干燥、 超临界萃取) 和可降解包装材料的应用成为行业焦点。 在跨界创新方面, 食品装备与人工智能、 机器人技术的结合日益紧密, 例如智能分拣、 3D 食品打印等新兴方向。食品机械与设备是食品科学与工程类专业的核心课程, 其教材需兼顾理论严谨性与实践指导性。 当前, 国内外同类教材多聚焦传统设备原理, 但对新型技术融合、 智能化设计及典型生产线案例的系统性阐述不足。 本教材不仅以产品类型为引导, 讲解与其相匹配的成套设备, 而且书后还设置有实验课内容, 旨在达到适应行业需求、 贯通理论与实践、 服务多元群体的目的。 在适应行业需求方面, 融入食品工业 4. 0 背景下的智能装备、 绿色技术等新内容, 强化学生解决复杂工程问题的能力。 在贯通理论与实践方面, 以工艺需求为导向, 解析设备选型与配套逻辑, 通过典型食品加工案例 (如生猪加工生产线、 水产品加工生产线),培养学生系统集成食品机械与设备的能力。 在服务多元群体方面, 既满足本科教学需求, 也为从业人员提供技术参考, 强调设备操作、 维护及创新设计的综合性指导。
《食品机械与设备》以典型食品加工工艺为基础, 根据工艺和典型产品加工需求, 匹配目前在企业广泛使用的加工机械与设备, 具体内容共分为十一章, 包括绪论、 食品加工机械与设备分类及通用设备、 生猪加工机械与设备、 牛羊肉加工机械与设备、 兔肉加工机械与设备、 禽类加工机械与设备、 白酒加工机械与设备、 面制品加工机械与设备、 油脂加工机械与设备、 水产品加工机械与设备、 食品加工机械与设备实验。 这样安排内容使本书具有理论与实践深度融合、 突出教学内容的实战性、 内容更加具体化的特色。 在理论与实践深度融合方面, 对每一种设备的讲解均从工作原理、 操作要点到实际应用案例层层递进。 在教学内容的实战性方面, 从编写人员遴选之初, 便邀请在食品加工企业有丰富实战经验的国家现代农业体系岗位科学家、 省级现代农业体系岗位专家为编写骨干, 将在实际生产中正在使用的新设备写入教材, 学生及相关人员通过每个章节的学习, 便能达到所学即所用的效果。 在内容安排具体化方面, 对同一大类的食品机械与设备做了细化, 如肉类食品加工机械与设备, 将其分为生猪加工机械与设备、 牛羊肉加工机械与设备、 兔肉加工机械与设备和禽类加工机械与设备。 这样的章节安排, 可使章节内容更加符合行业精细化发展趋势的需求。
《食品机械与设备》由成都大学牵头, 在长期实践经验积累的基础上, 联合多家食品装备制造企业及行业协会, 历时两年多时间完成。 编写组首先调研全国 20 余所高校的课程需求, 收集一线教师与学生的反馈, 明确知识短板; 随后邀请行业专家参与大纲论证, 确保内容与产业前沿同步。 初稿形成后, 经过企业实践验证、 课堂试用、 专家评审等环节反复修订, 最终形成兼具学术性与实用性的教材。 在编写分工方面, 张崟主要负责第一章、 第七章和第十章; 陈卫军负责第二章; 吉莉莉负责第三章; 白婷负责第四章; 张佳敏负责第五章; 程杰负责第六章和第十一章; 李强负责第八章和第九章。
《食品机械与设备》作为高校食品科学与工程专业的主干课程教材, 契合 “卓越工程师教育培养计划” “新工科” 等新时代食品科学与工程类人才培养的要求, 可供食品企业技术人员参考,助力技能等级认定与设备操作规范培训。 同时也作为科研参考书, 为新型食品加工机械与设备的研发提供理论基础与设计思路。
《食品机械与设备》是在借鉴国内外经典教材的体系框架, 以及编写人员长期企业实践的基础上形成的, 在此向参考书原作者及参编人员致以诚挚谢意。 感谢参与教材内容试讲的班级学生及助教团队, 其反馈意见助力内容优化。 受限于篇幅与编者水平, 教材难免存在疏漏。 恳请各界同仁提出宝贵建议, 我们期待通过持续修订, 使本教材成为连接食品科学理论与工程实践的桥梁, 为推动技术创新与人才培养贡献力量。
一、固体物料输送设备 带式输送机是固体物料输送机械的一个典型代表, 在食品工厂中的应用范围广泛。 它是一种广泛应用于食品工厂和其他行业的连续输送机械, 主要用于水平或倾斜方向输送块状、颗粒状及整件物料, 是食品工厂中不可或缺的设备之一。 通过自动化的方式, 带式输送机简化了传统物料搬运和处理的多个环节。 这些机械不仅能够高效地将原料、 半成品或成品从一个工序输送到另一个工序, 还能减少人工干预, 降低污染风险, 从而保障食品的卫生和安全性。 此外, 带式输送机还能适应多种物料特性, 如颗粒、 粉末、 块状等, 满足不同食品加工的需求, 进一步提升生产的灵活性和稳定性。 1. 工作原理 带式输送机是一种广泛应用于食品工厂的连续输送设备。 它通过一根闭合环形输送带作为牵引和承载构件, 将输送带绕过并张紧在驱动滚筒和改向滚筒上, 依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带产生连续运动。 物料通过进料口进入输送带后, 依靠与输送带之间的摩擦力随输送带一起移动, 最终从卸料口排出, 完成输送任务。 带式输送机不仅适用于块状、 颗粒状及整件物料的水平或小角度倾斜输送, 还可用于分选、 检查、 包装、 清洗等工序的操作平台。
在运动过程中, 驱动滚筒通过电动机和减速器的带动旋转, 产生足够的摩擦力以牵引输送带运行。 输送带环绕驱动滚筒和改向滚筒形成闭合环路, 确保其连续运转。 物料从进料口进入后, 随着输送带的运动平稳向前移动, 直至到达卸料口。 为了确保输送带与滚筒之间的摩擦力稳定, 设备通常配备张紧装置, 用于调节输送带的松紧度, 避免打滑或跑偏。 此外,输送带的表面可以根据物料特性设计成平滑或带有花纹, 以增强摩擦力或防止物料滑动。
在输送过程中, 物料的运动状态与输送带的运行速度、 倾角及表面特性密切相关。 例如, 对于易滑动的粉状物料, 输送带可以采用较高的摩擦系数或增加挡边设计, 以防止物料滑落; 而对于大块物料, 则需要确保输送带具有足够的承载能力和运行稳定性。 通过合理设计, 带式输送机能够适应多种物料的输送需求, 实现高效、 稳定的连续作业。 2. 主要部件 带式输送机是一种具有挠性牵引构件的运输机, 通过驱动装置带动输送带运动, 从而实现物料的连续输送。 如图 2-1 所示, 带式输送机主要由输送带、 驱动装置、 托辊、 张紧装 置、 机架和卸料装置等部分组成。 (1) 输送带 输送带是带式输送机的核心部件, 直接承载和运输物料。 通常由橡胶、 聚氯乙烯 (PVC)、 聚酯等材料制成, 具有耐磨、 抗拉和耐腐蚀的特性。 (2) 驱动装置 驱动装置是输送机的动力来源, 通常由电动机、 减速器和驱动滚筒组成。 电动机通过减速器带动驱动滚筒旋转, 进而驱动输送带运动。 (3) 托辊 托辊用于支撑输送带和物料, 防止输送带下垂。 分为承载托辊 (支撑物料和输送带) 和回程托辊 (支撑空载的输送带)。 托辊的布置方式影响输送带的运行平稳性。 (4) 张紧装置 张紧装置用于保持输送带的适当张力, 防止打滑或跑偏。 常见的张紧装置有螺旋张紧、 重锤张紧和液压张紧等。 (5) 机架 机架是输送机的支撑结构, 通常由钢材制成, 用于固定和支撑输送带、 托辊、 驱动装置等部件。 机架的设计需确保输送机的稳定性和耐用性。 (6) 卸料装置 卸料装置用于在输送机沿线指定位置将输送带上的物料安全、 高效、 可控地卸载下来。 它是物料输送流程的终点或中转点, 确保物料被准确输送到目标位置。 3. 操作要点 为了实现输送机传送带的高效、 稳定运行, 操作时应根据物料特性 (如物料的粒度、 湿度、 黏性等) 进行合理调整, 操作要点包括日常的维护和定期检查。 对于流动性较差的物料, 输送速度不宜过快, 以免造成堆积或堵塞; 而对于流动性较好的物料, 则可以适当提高速度以提升输送效率。 同时, 输送带的张紧度需定期检查, 确保其与驱动滚轮之间的摩擦力适中, 避免因张紧不足导致打滑或因张紧过度导致输送带过早磨损。 (1) 日常的维护 在日常维护中, 输送带的清洁尤为重要。 物料在输送过程中可能会在输送带表面残留, 特别是黏性较大的物料, 容易附着在输送带上, 影响运行效率。 因此, 需定期使用软刷或湿布清理输送带表面, 必要时可使用中性清洁剂辅助清洗, 但需避免使用腐蚀性较强的化学品, 以免损坏输送带材质。 此外, 输送带的接头部分需重点检查, 确保其连接牢固, 避免因接头松动或开裂导致输送带断裂, 影响整条生产线的正常运行。 (2) 定期检查 驱动滚轮和转向滚筒是输送机运行的核心部件, 需定期检查其表面是否平整、 有无磨损或异物附着。 滚筒表面的磨损或不平整会导致输送带跑偏或打滑, 因此需及时修复或更换。 同时, 滚筒的轴承部分需定期加注润滑油, 确保其运转顺畅, 减少摩擦损耗。 对于承载、 回程托辊, 需检查其转动是否灵活, 避免因托辊卡滞导致输送带跑偏或局部磨损加剧。
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