内容说明第三章.pptx

第 三 章 粉 碎 与 混 合 Size Reduction and Mixing 第一节 粉碎粉碎（size reduction）：利用机械力将固体物料破碎为大小符合要求的小块、颗粒或粉末的单元操作。食品加工中粉碎的目的：1.有些食品原辅料只有粉碎到一定粒度才能进一步加工和食用；面粉、调味品、肉松、咖啡等；2.粉碎可增加物料的比表面积，利于干燥浸取；3.原料经粉碎后可均匀混合，利于配制。第一节? 粉 碎 3-1 粉碎的基本概念和原理 3.1A固体颗料的粒度1．粒度 固体颗粒的大小称为粒度(particle size）。表示固体粉碎程度的代表尺寸。球形颗粒，粒度即为直径。非球形颗粒有名义粒度。（1）以表面积为基准的名义粒度（2）?以体积为基准的名义粒度2．球形度和形状因数（1）?球形度（2）形状因数: 粒形偏离球形和立方形这些规则形状的程度。设L为选取颗粒的某一代表性尺寸，VP=aL3, SP=6bL2(a,b是与颗粒几何形状及代表性尺寸的选择有关的因数) 形状因数 如果选取L=dv,则： 3．平均粒度 设：（1）算术平均粒度dAM （2）几何平均粒度dGM ? （3）体面平均粒度dvs 3.1B 粉碎力和粉碎能耗1. 粉碎比：粉碎按产品粒度大小可分为：破碎（产品粒度1mm； 中碎1~5mm，粗碎5mm ）和磨碎（产品粒度在1～0.06mm）和超细破碎（产品粒度60μm）。 粉碎前后的粒度之比称为粉碎比或粉碎度（fineness)。2. 粉碎力：主要有三种，挤压力、冲击力、剪力（摩擦力）还附带有弯曲和扭转的力偶作用。 挤压力常用于坚硬物料；冲击力用于一般食品物料；剪切和摩擦力用于柔软和磨蚀性物料磨碎。实际设备是一种力为主几种力的组合。 干法粉碎和湿法粉碎；湿法比干法能耗大，设备磨损严重。但可获得更细制品，克服粉尘问题，多应用于超细磨碎。3. 粉碎能耗：粉碎物料时，直接施于物料的外力所做的功（energy requirement)。粉碎能量消耗：1.颗粒在粉碎前发生的变形能；2. 粉碎产生新表面积的表面能；3. 颗粒（晶体）结构变化或局部错位的能耗。4.粉碎机工作部件与物料间的摩擦能耗等。三种典型的粉碎能耗学说：（1）Rittinger法则（表面积假说）1867 n=2, 产品粒度0.01~1mm（2）Kick法则（体积改变假说） n=1, 产品粒度大于 10mm（3）Bond法则(裂缝假说)1957 n=1.5 产品粒度1~ 10mm 不同的假说， n 的取值不同。（1）Rittinger 法则n=2适于磨碎 （2）Kick 法则 n=1适于粗碎 （3）Bond 法则 n=1.5 适于中碎 3.1C粉碎速率 设Rd为粒度大于d的物料体积(或质量)分数， 3-2 粉碎设备3 .2A 辊式破碎机3-2粉碎设备粉碎设备包括破碎机和磨碎机两大类。破碎机按照粉碎力的不同又分为挤压式和冲击式两种。挤压式破碎机破碎物料时通过固定面和活动面对物料挤压而达到粉碎的目的，包括颚式、旋回、圆锥、辊式和辊压式五种。磨碎机主要借助摩擦力粉碎物料至粒度达0.1-5mm以下，分为慢速磨机和快速磨机。慢速磨机有球磨机、管磨机、棒磨机等；快速磨机有锤磨机、盘磨机、胶体磨等。辊式破碎机：利用一只或一只以上辊子的旋转进行破碎操作的设备，常用的是双辊破碎机。双辊破碎机由直径相同的两个辊子构成，安装在平行的水平轴上，两辊之间的最小距离称为开度。钳角：物料块与辊表面接触点所引的切线之间的交角。 操作时，两辊旋转方向相反，物料从上部两辊之间加入，被期间的摩擦力所夹持而拖拽至下方，同时受到挤压力作用而被粉碎，从下方落下。物料所能获得的粉碎比与两辊之间的开度、辊的圆周速度、辊表面形状以及被粉碎物料的物理机械性质等因素有关。锤式粉碎机 锤式粉碎机分为固定锤式（榔头机）和活动锤式。适用于：含油量高的植物油料类和骨类、含纤维高的茎秆、含蛋白质高的塑料以及含水量高的湿物料等。活动锤式粉碎机的工作过程：其由机体、转子、锤片和筛板构成。工作时，主轴带动锤片在粉碎室内高速旋转，当物料由进料口进入粉碎室后，遭到高速旋转着的锤片的打击，飞向粉碎室内壁和筛面，与其碰撞后反弹，再次受到锤片打击，物料在反复打击、碰撞和摩擦的作用下逐渐被粉碎。转动的锤片同时也起鼓风机的作用，强迫空气穿过物料层和筛孔，带出经粉碎后能通过筛孔的碎粒。盘击式粉碎机又叫爪式粉碎机。主要由两个相对运动的圆盘构成，每个圆盘上装有若干依同心圆艾烈的齿状、针状或棒状的指爪，且一个圆盘上的每层指爪伸入到另一圆盘的两层指爪之间，沿机壳周边装有筛板。当物料进入到指爪区与高速旋转的指爪相遇时，受到交错排列的指爪的冲击、撕拉和分割而粉碎。粉碎后的物料在转盘转动时所产生的风力带动下穿过筛孔由出料口排出。适用于纤维性物料的