《食品与机械》（共12篇）
《食品与机械》 篇1
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《包装与食品机械》杂志是中国机械工程学会包装与食品工程分会会刊;中国科技核心期刊;安徽省优秀期刊。
《包装与食品机械》杂志主要报道国内外包装机械与食品机械的设计与制造、包装工艺、包装工艺设备、包装材料及食品加工技术、食品生物技术、微生物发酵工程、食品品质无损检测、食品机械以及食品包装、食品贮藏等方面的最新研究成果以及应用技术。本刊主要栏目有:试验研究、设计计算、技术综述、经验交流、应用技术、检测技术等。
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《食品与机械》 篇2
第四章
1.切刀、滑刀省力的原理
2.切刀钳住物料稳定切割的条件
3.GT6D9A型非真空斩拌机的结构及工作过程 4.绞肉机的结构及工作过程，设计，安装，使用过程中应注意哪些问题 5.食品粉碎的方法
6.锤片式粉碎机的结构及工作过程 7.爪式粉碎机的结构及工作过程 8.气流粉碎的基本原理
9.对冲式气流粉碎机的工作过程 10.什么是冷冻粉碎，它的基本原理及冷冻粉碎工艺第五章什么是物料混合过程，有哪几种混合方式 2 卧式螺旋环带混合机的结构及工作过程 3 行星锥形混合机的结构及工作过程 4v行混合机的结构及工作过程常见搅拌器安装形式有哪几种，各有什么特点 6 均质机的均质原理高压均质机的结构及工作过程，常见故障 8 立式胶体磨的结构及工作过程混合机的混合原理，立式打磨机的结构及工作过程
第六章列管式高温短时杀菌装置的结构及杀菌过程 2 环形套管式超高温杀菌装置的结构及杀菌过程 3 板式杀菌机的结构及工作过程蒸汽喷射式超高温瞬时杀菌装置杀菌过程 5 卧式蒸汽加热高压杀菌锅的杀菌过程 6 回转式全水杀菌锅的杀菌过程
第七章现在应用的浓缩技术及浓缩设备主要有哪些 2 标准式（中央循环管式）蒸发器的结构及工作过程升膜式蒸发器的结构及工作过程 4 降膜式蒸发器的结构及工作过程真空浓缩系统的附属设备及其主要作用叙述顺流双效真空降膜浓缩设备中的物料处理过程及蒸汽的利用
第八章什么是流化床干燥，单层流化床干燥器的结构及工作过程卧式多室流化床干燥器的结构及工作过程 3 喷雾干燥原理及喷雾干燥过程 4 雾化器雾化的方式有哪几种压力喷雾干燥器和离心喷雾干燥器的特点 6 尼罗式离心喷雾干燥设备流程什么是冷冻干燥，冷冻干燥装置主要有哪些部分组成食品冷冻干燥的操作过程 9 微波加热原理箱式微波加热器的结构及微波能的利用
第九章产品的定量方法有哪几种？定量机构的作用是什
么瓶罐升降机构有哪几种方式 3 液体定量装料机构有哪几种方式 4 双室真空灌装机的结构及工作过程 5 等压灌装机构的结构及工作过程粉状物料容积定量法装罐装置有哪几种型式 7 DXD60型自动充填包装机的结构及工作过程 8 酱体装料机的结构及工作过程
第十章简要叙述压缩式冷冻机的制冷过程 2 什么是制冷量和制冷系数 3 回答常用的制冷剂和载冷剂 4 制冷机各组成部分的作用送风冻结装置中有哪几种形式，简要描述其工作过程内部加热解冻装置的优点，如何降低其不利因素的影响
复习题
一 名词解释
食品机械筛面利用系数分离因数液体的流型反压冷却法解冻
二 填空带式输送机的滚筒分为------，-----，------全自动洗瓶机按工艺结构分为六大部分-----，-----，------，----------，-----------，---------有一斜面平摆的摆动筛，已知物料沿筛面下滑的临界转速为n1，沿筛面上滑的临界转速为n2，不跳离筛面的临界转速为n3，则筛面效果好的转速n的范围是---------
n2 三 简答食品机械的特点2 过滤机的操作原理及过滤过程3 高压均质机常见故障微波杀菌的作用机理5 压缩式冷冻机的制冷过程 当前包装和食品机械发展现状 近些年来食品和包装机械行业取得成绩是突出的，但是在整体发展阶段由于影响因素比较多，会出现很多问题，直接对食品行业的发展造成影响。以下将对当前包装和食品机械发展现状进行分析。 产品外形和质量差。我国食品和包装机械产品的质量差距主要体现在稳定性和可靠性差的方面，造型落后，外观也存在粗糙的现象，考虑到基础条件的影响，无故障运行的时间比较短。外形和质量差会增加维修周期，缺少有效的执行标准，必然会影响包装和食品的整体应用。 开发能力差。近些年来科研技术不断发展，但是应用到具体开发阶段存在很多不足，当前科研单位规定，按照规定技术投入至少应占销售收入的3%，但是几乎没有企业能达到这个数字。当前我国食品和机械发展仍然是存在仿制和测试阶段，开发手段比较落后，存在开发周期长的现象，和传统行业的发展存在本质性的差异。在企业管理方面，通常都是重加工生产，轻研究开发，进而强化管理。因此在后续管理阶段需要从实际情况入手，提升创新意识，满足包装和食品机械发展的整体要求。 技术水平低。包装和食品机械的发展对技术水平有一定的要求，如果技术更新慢、新技术、新工艺和新材料应用比较少，则必然会无法满足实践要求，增加管理难度。技术含量比较低的产品在整个应用阶段会增加应用难度，因此必须及时对技术设备进行分析，满足特殊设备的整体要求，实现技术的有效应用和评估。 包装和食品机械的发展对策的分析 考虑到包装和食品机械发展形式的具体要求和变化，在应用过程中要从实际情况入手，对各项技术指标进行分析和利用，按照发展要求实行，适应发展趋势。以下将对包装和食品机械的发展对策进行分析。 提升技术含量。针对机电一体化发展形式的要求，在后续应用阶段，要满足智能化操作系统的具体要求，使其向着信息化的方向发展，满足技术体系的具体要求。企业对外经营环境逐渐改善，因此食品和包装机械的出口也随之增加，如果设备技术水平低，稳定性差，则无法促进其有序发展。因此要引进部分技术密集的高档产品和大型成套设备，实现技术的有效利用。当前应用广泛的包括：机、电、气、光、磁于一体的机械电子设备，在设计时，应着力于提高包装机 械的自动化程度，将包装机械的研发与计算机结合，实现机电一体化控制。 开拓产品出口。我国食品和包装机械技术适中，在后续发展阶段，需要对不同国家和地区的出口发展形式引起重视，部分设备可以向发达国家出口。在保证我国产品价格优势的同时，也需要适当提升产品的质量，增加产品品种，实现食品包装机械行业出口市场的开拓。 落实产品创新。产品创新是当前发展的关键所在，在现有基础上需要依靠科技进步，不断推进结构的优化和升级。产品创新流程如下： 同时为了进一步加大技术创新，需要对工艺、装备和高新技术形式等进行分析，适当增加项目支持，满足项目发展的后续要求。此外如果必须尽快建立现代企业制度，企业进行科学管理，努力扩大企业的规模使企业规模化、集团化。 近些年来随着我国经济的不断发展，我国包装机械行业取得了突出的发展，同时为其他行业发展提供支持。但是在发展阶段也面临挑战，需要从实际情况入手，以智能化体系为基础，满足设备的运行要求。此外相关工作人员要对其引起重视，以过程控制原理为基础，将各类技术结合在一起，应用高新控制技术、机器人技术、机电一体化技术、智能化计算机技术，同时包装与食品机械工业还要加强科研院校与制造单位的合作，不断开发中小型需要的产品，最终实现包装机械行业的可持续发展。 （作者单位：陶应生，阶梯项目咨询有限公司；钱奕庆，安徽省电力工程监理有限公司。） 一、改革课程体系,调整教学内容,适应形势发展 1. 改革课程体系,反映学科的发展 从食品科学与工程课程体系上看,目前各高校都满足整体性原则,都注重与有关课程关联性原则。其相关课程一般有机械制图、机械设计基础、食品工程原理、食品工艺学等,课程还遵循层次性原则,注重课程先开与后开,而课程的关联性与层次性和高校专业发展侧重点密切相关,有些高校安排在第七学期,在食品工程原理、食品工艺学等课程之后开设而获得较好的教学效果。我校考虑到食品工艺学等要通过食品机械与设备的操作才能完成指定的任务,且食品学科发展向营养与功能方向侧重,所以课程从第六学期移至第五学期,作为食品工艺学等课程的先修课程,取消了前修课程机械制图等,从而更加适应学科的发展,但给食品机械的教学工作增加了不少难度。 2. 调整教学内容,适应形势发展 在教学内容上,注重其更新和扩展,对已过时的内容,在编写讲义与制作P P T时就坚决删除,并及时补充相关历史发展和动态,如删除磨浆机相关的内容,增加拿破仑与食品相关的小故事,增加各种干燥方法的对比分析与目前新干燥方法与设备的研究趋势,增加红外、X射线在食品机械方面的应用,增加新杀菌方法的研究,增加实验课课时比例,增加学生查询专利与新设备相关的实习等。从而培养学生的学习兴趣和创新意识。 由于取消了前修课程,学生普遍对设备图的理解存在较多困难,所以课程增加电工学和机械原理等方面的知识。如介绍单相电与三相电的区别,如何改变三相电机的转向,增加齿轮、带轮传动的特点,齿轮传动比的概念、轮系传动比的计算,凸轮的作用,四杆机构的作用,增加剖视图的概念,从而使学生对授课内容便于理解且掌握更加充分。 3. 组织教学内容,合理篇章结构 教学内容注重逻辑性。对设备的讲解以生产工艺为主线,如以果汁饮料生产线使用到的设备为线,对其进行展开讲授时,注意各部分内容之间的内在联系,从而便于从上一部分内容自然过渡到下一部分内容,使学生思路清晰,易于掌握。 教学内容注重科学性。把基本的、重要的、困难的知识点讲述清楚,让学生掌握方法并能举一反三,其重点的讲述要简明扼要,易于掌握。如对汁渣分离原理、缝隙调整的方法、螺距的变化等在各种设备中的应用进行归纳总结,举一反三。 教学内容注重理论与实践的结合。使课堂讲授与实验内容在时间上尽量同步,从而解决上课设备较抽象而不易掌握其内容的难题。进行实践前要求学生对有关设备的内容进行复习,使理论与实践联系更紧密。 二、改革教学方法,合理运用教学手段,改善教学效果 1. 传授学习方法,便于知识记忆 理论知识的理解与教学思路要相一致,先了解设备的工作原理,然后思考与记忆主要组成部分,然后再考虑实现这一功能时主要部件应有的特点,从而构建合理知识框架结构。 进行课前与课后的复习,课间休息时用3分钟复习上次课的主要内容与本次课介绍设备的名称,课后一般要复习7~15分钟,记忆大框架与部件特点,理解所学设备在工艺路线中操作时对应的位置。 鼓励学生对课程内容不理解之处在课间与课刚结束时及时提问,如果时间不够,课后去办公室或找同学及时理解清楚,有问题决不拖延。 2. 强化教学方法,激发学生兴趣 着力做好“开课”和“结课”。教师用渊博的知识、生动的实例,向同学们讲述食品机械在食品工业的地位,其广泛应用和发展前景,及在今后的学习、毕业设计及工作中的作用,用这种方式诱导学生学习食品机械与设备这门课的意向、愿望,激发学习的自觉性和积极性。上课前对上次课程内容进行提问,督促学生复习,下课前对课程内容进行简要归纳总结,使学生对本堂课知识点有总体的认识,并加强记忆。 采用启发式教学方法与互动教学方法。启发式教学要善于引导学生思考,要发挥教师在课堂教学中的主导作用,精心设计教学过程中不同阶段能够启发学生思考的问题,讲授设备的作用后让学生思考此设备应有哪些部件才能实现其功能,讲授完毕让学生思考与相关设备有哪些共同点与不同点,如讲螺旋式榨汁机时让学生与绞肉机进行对比分析。实行教学互动,教师和学生之间要有对话和交流,同时学生对教师提出的问题要有响应。要尊重学生在教学活动中的主体地位,学生对教师提出的问题,要积极地去思考和回答。在课后要了解学生学习课程状况,有没有理解清楚,顺便也可以了解一些学生学业、生活、今后的设想等其它一些内容。 3. 多种教学手段,改善教学效果 传统的教学手段与现代教学手段相结合。对于教学内容中的计算与推导,如转速推导等,采用板书方式,引导学生思考,加深理解。对于其余内容采用多媒体课件进行演示,加深对基本概念的理解。 教学录像与动态模拟演示和现场实物讲解相结合。对于设备结构组成较复杂,用传统的教学手段较难表述清楚时,用交互式三维动画进行模拟表达,直观生动且易于理解,引导学生进行形象思维,可以获得其他方法无法取得的效果。对于实验室有的设备,进行现场实物讲解,使学生更直接地掌握课程内容,形成结构整体概念。 教学和自学与讨论结合。对于重点与难点,采用教与学相结合的方法。对于其他内容,要求学生通过查阅相关材料、做思考题等来完成,自学效果通过讨论、提问等方式予以检查。 三、加强实践教学,注重能力培养,提高教学质量 食品机械与设备是一门实践性较强的课程。由于学生平时对各类食品机械接触较少,缺乏感性知识,使该课程的学习面临很大困难,通过实践教学,有利于学生对知识点的掌握,调动了学生的积极性,提高了学生的动手能力。根据本课程的特点及教学计划安排,实践教学主要有实验与实习两个环节。实验课主要在校内进行,主要是组织学生拆装与操作实验室的一些机械设备,实习在校内与校外同时进行,校内部分包括3个部分,分别是通过观看食品机械相关光盘了解各种食品机械;通过各食品机械相关网站了解食品机械行业状况及各种食品机械;通过对有关设备查询资料与观看说明书及讨论掌握实验时没有用到的设备。校外部分主要包括4个部分,分别是通过对食品加工机械厂的实习,使学生对食品机械有更深入地理解,同时对现有的食品机械行业有一定的了解,对食品机械设计方法有一定的了解;通过对可口可乐公司等大公司的实习,使学生对大公司的生产经营模式有一定的了解,同时对液体装料机、封罐机和包装机等有更深入的理解;通过参加食品机械相关展览,了解目前发展趋势及各种新型食品机械与设备,从而开扩视野;通过对相关设备或生产线的操作,掌握生产线相关设备的操作技能。通过以上实践教学,使学生能力得到了提高,教学质量得到加强。 四、今后的设想 今后的工作如下:第一是进一步完善课件内容,只要出现新型食品机械方面的设备,能加时尽量加入,完善食品机械相关研究与应用现状。第二是增加三维可交互动画的数量,使相关的设备都能体现。第三是进一步设法加强学生在实验室时的实验效果。第四是实习以参观与听取讲解为主朝动手为主方向发展。 摘要：从食品机械与设备教学内容的调整,组织结构的优化,教学方法的改革,教学手段的改进,实践教学的加强,能力培养的注重方面进行了探讨和总结,并对今后的改革提出了设想。 关键词：食品机械,教学改革,教学实践 参考文献 [1]张剑,艾志录,李梦琴,等.食品机械与设备教学方法改革的探索与实践[J].现代食品科技,2006,3 [2]李冲伟,李宏涛,张军,等.“食品机械与设备”三位一体教学方法的改革与实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2009,1 2.干燥 利用热量使湿物料中水分等湿分被汽化去除，从而获得固体产品的操作。 3.离心泵的安装高度 离心泵如安装在贮液槽液面之上，则离心泵吸入口中心到贮液面的垂直高度Hg，称为离心泵的安装高度 4.粉碎 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 5.混合 用机械或流体动力方法使两种或两种以上不同物质相互分散、混杂以达到一定的均匀度的单元操作 6.非均相物系 凡无系内部有隔开两相的界面存在，界面两侧物料性质截然不同，此种物 系称为非均相物系 7.傅里叶定律 在温度场中，由于导热所形成的某点的热流密度成正比于该时刻同一点的温度梯度 8.边界层 在平板壁面附近存在着速度梯度较大的区域，称为流动边界层 9.层流 laminar flow 流速小于某一确定值时，流体质点沿流动方向做一维运动，在与流 动方向垂直的平面内没有速度分量，流体犹如一层一层的平行的流动，质点间互不混杂，这种流动型态称作层流或滞流 10.闪蒸 闪急蒸发flash evaporation 是一种特殊的减压蒸发，将热溶液的压力降到低于溶 液温度下的饱和压力，则部分水将在压力降低的瞬间沸腾汽化 11.过滤 使含固体颗粒的非均匀混合物通过布、网等多孔性材料分离出固体颗粒的单元操 作 12.单元操作 食品加工工艺中共有的一种基本步骤 13.均相物系均相物系内部各处物料组成和性质均匀，内部不存在相界面 14.对流 流体微团改变空间位置的过程 15.对流传热 流体质点发生相对位移而引起的热量传递过程或者是流体微团改变空间位置 所引起的流体和固体壁面之间的热量传递过程 16.冻干 冷冻干燥，又称冷冻升华干燥或真空冷冻干燥。是将湿物料降温冻结，然后再真 空条件下是物料中的水分由固态冰直接升华为水蒸气而排除，达到脱水干燥的目的。 17.萃取 使溶剂与物料充分接触，将物料中的组分溶出并与物料分离的过程 18.吸附 利用多孔性固体与流体相接触，流体相中的一种或几种组分向多孔固体表面选择 性传质，积累于固体表面的过程 19.判断流体流动形态的依据，如何判断？ 雷诺实验表明当Re<2000时，流体流动形态属 于层流区，当Re>4000时，流体流动形态属于湍流区；当2000 20.简述影响对流传热的因素有哪些 流体的状态；流体的性质；流体的流动状况；传热壁 面的形状、位置和大小 21.双阻理论的基本内容有哪些 双阻理论假设，所有的扩散传质阻力来自两流体本身，界 面只是一个几何面，没任何物质积累和存贮，因此界面不会产生传质阻力，及界面上气液恒处于平衡状态 22.超临界流体的特性 流体处于其临界温度和临界压力之上的状态，是一种非气非液状态，处于这种状态的流体，简称SCF。特性：其传递性质表明它更有利于传质，是性能优异的萃取溶剂；其在距临界较近的范围内，流体的密度对温度和压力的变化较为敏感，对此范围的超临界流体改变温度或压力，可明显改变溶质在流体溶剂中的溶解度。 23.影响沉降速度的因素 颗粒直径 分散介质黏度 两相密度差 颗粒形状 壁效应 干扰沉 降 24.真空蒸发的特点 溶液沸点降低，可增大蒸发器的传热温差，所需的换热面积减小；溶 液沸点低，可以应用温度较低的低压蒸汽和废热蒸汽作热源，有利于降低生产费用和投资；蒸发温度低，对浓缩热敏性食品物料有利；蒸发器操作温度低，对系统热损失小；因蒸发温度低，料液黏度大，传热系数较小。因系统内负压，完成液排出需要用泵，冷凝水也需要用泵或高位产生压力排出；真空泵和输液泵都使能耗增加 25.简述冻结速率对速冻食品品质的影响 冻结速率快，冰晶形成速度快，水分尚未及通过 细胞壁渗透，无数小的冰晶就在细胞内和细胞间均匀形成。因此，细胞壁基本没有被损伤。快速冻结时，食品中蛋白质分子的变性和淀粉老化也很少。因快速冻结既使结合水结冰，也是均匀分散的细微的冰晶，不会使蛋白质分子凝聚而沉淀。当解冻时，水分易再度结合，从而减少了蛋白质的变性。快速冻结使温度通过+1~-1摄氏度范围进行得很快，淀粉分子的β话也很弱。由于细胞组织以及细胞内稳定的胶体状态破坏很小，解冻时就不会产生汁液流失，食品品质得到较好保持。 关键词：食品机械与设备教学改革项目化教学 《食品机械与设备》作为高职院校食品专业一门重要的专业基础课，向学生系统地介绍在食品加工过程中进行各种操作的机械与设备的总体结构、工作原理及使用时的注意事项。其教学质量直接影响到食品专业学生的综合素质与竞争力。《食品机械与设备》是一门实践性很强的课程，将课堂转移到模拟生产环境或真实生产环境，对学生开展“动手”与“动脑”并重的一体化教学与基于工作过程的项目化教学是实现课程目标的最有效手段。本文对课程《食品机械与设备》的改革进行了探索，突出使学生掌握实用、够用的食品加工机械与设备的操作和维护技能，兼顾使学生理解食品加工机械与设备的结构与工作原理，按照职业岗位群的要求设计教学项目，强化了将学生培养成活跃在食品及相关企业一线的高端技能型人才的培养目标。 1.设计教学内容 根据使学生掌握必须、够用、实用的食品加工机械设备知识的教学改革出发点 ，食品机械与设备课程的教学目标调整为：使学生掌握食品加工机械設备的规范安全的操作、正确的维护保养及一般故障的分析与排除；使学生了解食品加工机械设备的用途、结构及原理；使学生树立安全与团队意识。立足课程教学目标、食品行业特点和职业岗位要求设计课程教学内容，把典型的实际岗位工作任务或工作项目作为课程的主体内容，重组构建了与食品企业实际工作岗位紧密结合的教学内容。本课程设计在分析不同食品生产工艺与机械特点基础之上将课程教学内容整合为4个项目，项目内任务的设计符合相应项目的食品生产工艺流程与生产设备的特点，任务实施过程符合食品企业生产该食品的实际工作过程。课程的整体设计见下表。 3.教学手段 多媒体教学、实践教学等教学手段在《食品机械与设备》课程教学过程中被广泛应用。多媒体教学实现了教学过程中的多感官共同刺激，加强了学生感性认识，形象化知识与技能，有助于学生对事物的观察与比较，调动了学生的求知欲望，开阔了学生的视野。实践教学的教学方式着眼于校内教学和校外教学结合。校内教学利用建立起的食品生产一体化教室，对学生进行模拟实际工作过程的培训；校外教学采用顶岗实习方式，使学生参加实际生产，利用企业培养学生的工作岗位适应性与工作技能，增强实践教学效果。 4.思考 食品机械与设备课程项目化教学改革缩短了教学与生产之间的距离，让学生近距离感知了学习的知识，是培养与企业需求相接轨的高端技能型人才的有效手段。 参考文献： [1]全面提高高等教育质量的若干意见（教高[2012]4号）[Z] .2012. [2]李艳平.高职院校食品专业课程改革与探索[J].吉林省教育学院学报，2012（11）：74-75. [3]陈野.食品机械与设备课程教学改革的探索与实践[J].中国轻工教育，2007（2）：58-59. [4]王海东等.《食品加工机械与设备》课程“理实一体”教学探究[J].新课程研究，2011（3）：41-43. 1 食品机械中绿色设计理念的运用原则 1.1 食品生产信息的采集 绿色设计理念要想在粽子食品机械生产过程中得以充分的应用,那么生产厂家就必须综合的考虑影响该理念运用的一切外在因素。例如,需要方便粽子包装机2台,其功率不能低于2k W、7.5k W的空压机1台,一只蒸锅机的生产效率至少为24 000只/天,嘉兴市真真老老有限公司在对传统生产技术改良创新的基础上,对并行式生产流程积极的采用,借助科学性的评估体系,在信息资料的配合下,积极对粽子的口味进行突破,欲生产出新品种,即“方便粽”。本文作者所认为,绿色设计理念的应用对食品信息采集工作的开展表现出极为强烈的依赖性,可以说,食品设计人员对各类信息有充分的了解是食品机械中绿色设计理念得以应用的基础。 1.2 过程的协同配合 在粽子食品生产加工的全过程中,绿色设计理念的落实使市场调研、工艺技术的确定与升级、产品的试制以及生产项目精益分析工作顺利的运行。作者认为绿色设计理念在食品生产全过程的贯彻落实,使食品机械设计的各类问题得到及时的发现,继而开展有效的分析工作,那么此时与食品机械制造有关的设计方案就会得到改良。总之,绿色设计理念在食品生产的整体流程中的落实,使设计不规范、不科学的部分得以有效的调整,另外粽子食品生产进程中产生的废水等污染物得到妥善的处理,此时纸类以及塑料类固态废物得以分类处理,生产过程中形成的废水也统一的排进污水管线中进行发酵处置。 1.3 食品生产目标一致化的原则 绿色设计理念在粽子生产流程中的落实,使食品机械的使用环境、服务性能、成本造价以及功能等方面得到综合的考虑,它时刻秉持健康、环保、节能的出发点进行设计工作。 2 探究绿色设计理念在粽子食品机械生产过程中应用的途径 2.1 对食品机械材料进行科学的选择 我们知道,食品机械设施的配备保证着食品顺利制造以及加工等程序的顺利进行,绿色设计理念认为食品机械的材质可以对人体的健康造成一定的影响。因此绿色设计理念在食品机械中的应用,食品生产厂家必须在考虑食品机械设施型号以及构造的基础上,尽量去采购以及应用绿色、安全的机械材质。例如,现代化包装设备的引进,使“真空包装”不再是幻影;此外自动填料机的使用大大节约了生产时间,从而提高了粽子食品的生产效率、本文作者认为,无论是包装机械设施还是自动填料机的应用,该机械设备都应该具有以下的基本性能:无毒害产生、耐高温、抗腐蚀、方便回收处理。尤其是对填料机的灌装口与料斗口而言,要求其不仅能够随着计量板的移动而发生位移,而且对其结构提出相应的标准,要求其构造简易、糯米料能经弯管流进杯中,绿色设计理念的应用认为以上食品机械设施的材质在清洗上应该是不存在难度的,并且这些材料装卸工作不是繁琐的。当绿色设计理念在嘉兴市真真老老有限公司粽子食品生产中得以应用时,优质的机械设备就会被选择,那么在此基础上食品在低耗能、低污染、低成本的机械环境中就使粽子食品顺利的被制造以及加工。 2.2 绿色设计理念在食品机械结构建设中的应用 1)可拆卸性设计。绿色设计理念在粽子食品生产过程中的运用,使长期被忽视的食品机械拆卸问题得到高度的重视,也就是说在食品生产加工的进程中,如果机械厂设备的零件发生故障或者是损坏,就可以及时的对其进行拆卸工作,将破损的零件修复或者是替换,此时各种能源以及资源的利用率得以提高。这里我们依然以自动填料机为例,当其在生产粽子食品过程中盛物料斗发生堵塞的故障时,我们不应该立即认为该一机械设备没有使用的价值,而是在绿色设计理念的帮衬下,对该设施进行拆卸与维修工作,就是将计量板左右平移,使计量孔精确的对准灌装口以及料斗口,此时食品机械设备的精准性以及清洁卫生性就得到很大的保障。此外作者还认为,可拆卸设计可以提高废旧机械设施的利用率,因为它借助回收的途径,有选择性的对老化设施的部分零件进行二次使用,对无用的废弃零件采取绿色环保的理念对其合理的处置。总之,绿色设计理念在食品机械中的应用,优化了产品的生产环境,保证了生产效率,同时起到了环保节能的作用。 2)方便装配与制造设计[2]。这是对现代化加工工艺以及机械设备的利用,在制造、冲压等工作程序的配合下,那么食品机械的装配以及制造设计工作就会顺利的运行了。在粽子食品生产制造的进程中,生产厂家参照生产的需求,参照蒸煮车以及封闭测试仪装配性的基础上,还要对其的便捷性进行深入的分析,那么绿色设计理念在食品机械生产中的应用才会彰显经济性以及便利性的优势。在真真老老有限公司粽子食品生产过程中食品级薄膜的应用是对粽叶的替换,它的装配性体现在经过特殊的工艺流程以后能够设计出三棱锥形、圆柱形以及四棱柱形等多种形态的粽子食品;其便捷性体现在它使自动肉馅机得到广泛的应用,此时粽馅儿在高压环境的作用下顺利的进入灌包装袋内。装配与制造设计理念是对绿色设计理念的呼应,它对灌包机等粽子食品生产设备起到了维护的作用,大大延迟了其使用的年限,简化了生产步骤的同时提高了生产环境的清洁度,使食品制造企业顺利的走向可持续发展的道路。 2.3 绿色设计理念在液压系统中的应用 液压系统在参与作业的进程中,经常会出现漏油以及噪音问题,这对周边环境造成了恶劣的影响。而绿色设计理念的实施,使声控系统得以在液压系统中安装,此时植物油以及柴油的应用使化石资源的耗损量大大的降低,当然漏油污染事件也得以缓解。总之,绿色设计理念在食品机械液压系统中的应用,达到了对生态环境保护的目的,同时食品机械液压系统的生产效率得到大大的提高。 3 结论 本文作者主观的认为,食品机械中绿色设计理念的应用是社会发展的必然产物[3],它与整个食品行业的健康平稳发展息息相关。在嘉兴市真真老老有限公司“方便粽”食品生产中的应用,提高了真空拌肉机等各种资源的利用率,延长了粽子食品的保质期,对该产品的生产成本大大的压缩,此时该粽子产品在我国经济市场竞争的浪潮中拥有较大的发展空间。 参考文献 [1]艾飞.基于绿色设计原则的产品设计理念[D].武汉:武汉理工大学,2012. [2]牛犇.探究面向制造和装配的食品机械设计[J].科技资讯,2014,12(7):78. 近年来,随着食品生物技术的不断发展,食品工业化程度的不断加大,新的食品加工设备不断涌现,对“食品机械与设备”的教学提出了更高的要求;再加上近几年高校的大规模扩招,学生人数的增多,就业压力的增大,这些都对教学提出了新的挑战。所以,在新的形势下,作为任课教师必须不断改革原有的教学方法与手段,使之与时代同步,才能使教学效果更好,学生更满意。笔者根据实际教学经验就此问题谈几点自己的看法。 长期以来,我国高校的课堂教学模式仍然是单向灌输与被动接受相结合的过程。这种教学模式完全压抑了学生学习的主动性、积极性和创造性,只起到了训练学生的记忆力和应试能力的作用,不利于人才的创新思维培养。所以,有必要以注重学生创新素质和能力的培养为基础,对传统的课堂教学进行改革。 笔者本身就是个例子,刚接手这门课时,由于缺乏教学经验,注重详细地讲解教材的内容,但是不久就发现这种满堂灌的教学方式,学生被动学习,对所学内容不易理解,上课易疲劳,课堂教学效果差。笔者通过对该课教学方法的不断研究,现已摸索出一套切实可行的教学方法。 一、重视前导课程的学习 大部分学生上课不是注意力不集中,而是无法在头脑中形成机械设备的形象图。这要求有“机械制图”、“机械设计基础”等前导课程作理论基础。前导课程开设的好坏直接影响“食品机械与设备”课程的学习效果。以往这些课程开设的课时较少,学生空间想象力差,一部分同学看不懂设备结构图,大部分学生不具备基本的制图与设计能力,上课效果较差。现在课程体系改革增加了两门前导课的学时,并且每门课增加了两周的综合设计,学生的空间想象力、识图能力与制作设计能力得到了很大的提高,学习“食品机械与设备”课程时,对设备的理解能力明显增强。 1. 把教师的板书、现代化多媒体和机械模型有机地结合起来。 在教学内容的组织方面,考虑到学生学习的规律性和程序性,协调运用多种教学媒体,合理安排教学流程。板书艺术能提炼一堂课的精华,指出课程的重点和关键,显示出课程的结构和层次,也便于教师在课堂上运用表情和肢体等语言。但是板书无法引起学生们的好奇心,无法始终吸引学生们的注意力。现代化的多媒体利用声音、图像和视频等手段,使课堂教学变得生动活泼,形象直观,有效地吸引并保持学生的注意力。所以,在整个教学过程中,应将计算机多媒体与其他板书、模型、语言等教学媒体有机地结合,协调运用,充分发挥各自的独特作用,精心演练,才能准备出一堂精彩的课堂内容。 2. 在教学过程中,强调启发式教学,使课堂教学从单向传授变为双向共学的活动过程。 学生学习太被动,缺乏强烈的求知欲。一方面,学生习惯了老师灌输式的教学,既不愿意复习所学过的知识,也不愿意主动去学习新的知识。长期以来,学生对老师的精心讲授产生的依赖性,使得学习成为了一个十分被动的过程。另一方面,课后小结不及时、不深入,加之课程学习太枯燥,使得学生缺乏强烈的求知欲,整个学习的过程显得过于被动和死板。 在教学过程中,避免把所有的内容一览无遗地抄在黑板上,应该分出先后和主次,这样可以充分地调动学生的积极性,使教师与学生的思维同行。如讲解为什么胶体磨在使用时要通入冷却水?不通入水会产生什么样的后果?定盘与动盘的区别在哪里,定盘与动盘之间的间隙如何改变,为什么,还是否可以采用其他的方法改变两个盘之间的间隙,如果让你来设计,在满足生产需要的情况下,你会怎么设计?在课堂上,大家积极思考,气氛活跃,勇跃发言,阐述自已的观点,在讨论中不知不觉学到了许多知识,加深了对知识的理解,同时也锻炼了他们各方面的能力[2]。 二、激发学生的学习兴趣 学生们是否能够学习好某些内容,其关键是他们对这些内容是否感兴趣。作为教师,不但要准备好教学需要的内容,另外一个重要的问题就是想办法激起学生的兴趣。兴趣是最好的老师。 1. 让学生明白课程的重要性。 在课程的绪论阶段,就可以给学生们讲解食品机械设备在食品工业中的作用,强调食品机械设备的应用与先进程度是食品加工能否实现工业化与现代化的关键。讲述这些内容可以通过一些实例来说明,例如,瑞典利乐公司生产的无菌灌装设备、日本佐竹公司开发的色选机与大米食味仪、国外公司开发的真空冷冻干燥机与反渗透盐装置等,让学生明白现代的食品加工机械已经具有很高的科技含量,并且新技术还在不断地被应用于各种食品机械之中,这样会激起学生学习的兴趣,使之达到更好的学习效果。 同时,让学生明白,学好“食品机械与设备”课程是学习食品工艺学的基础,就好比计算机的硬件一样,硬件处理数据的能力强,才能利用先进的软件,才能做出更有效的成果。这样,让学生明白学习的目的,使他们学习的目的与方向更明确。 2. 通过多种途径激发学生的兴趣。 爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”古人亦云:“知之者不如好之者,好知者不如乐之者。”兴趣对学生的学习有着神奇的内驱动作用,能变无效为有效,化低效为高效。充分激发学生的学习兴趣是当前开展素质教育,优化课堂教学,减负提质的最根本、最有效的途径之一。 要使课程的学习有好的效果,教师必须设法培养学生的兴趣,心理学研究表明,培养兴趣可以从如下几个角度入手[3]。(1)让学生有成功的感受。心理学研究表明,经常有成功感受可以增加人们的兴趣与继续学习的愿望。在课堂的学习中,主要是让学生们能够在课堂上听懂老师讲的内容,对于“食品机械与设备”课程来说并不是一件很容易的事,这就要求教师认真地准备上课内容,考虑如何去讲才能让学生更容易接受。(2)多接触学生,让学生对教师有好感。经验表明,学生如果喜欢某个老师,他们会对该老师上的课很感兴趣,会自觉地学习。如何让学生喜欢呢?就要平时与学生多接触、多沟通、多交流,让学生认为你是一个好教师,自然就会使他们对你的课感兴趣。(3)以幽默的语言与新颖的教学方法来激发学生的学习兴趣。幽默的语言,会使学生哄堂大笑,使紧张的神经得以放松,会使学生的注意力更加集中,使课堂效果得以加强。在教学方法上,可以在课堂上多为学生设置一些悬念,这样可以使学生更加认真地听讲与思考。(4)满足好奇心理,激励主动探索。大学生好奇心强,求知欲旺,对自然界的许多现象都怀有浓厚的兴趣。在分类教学过程中,学生容易提出一些看似与他本身无关问题,但实际上却与分类教学有紧密相连的关系。作为教师对这类问题不应轻描淡写地一笔带过,也不应避而不答,而应尽可能给以适当的解答,以满足他们的好奇心,激励他们去主动探究知识的奥秘。 三、加强与改革实践教学环节 “食品机械与设备”是一门实践性较强的课程,有些设备结构图不易理解,再加上很多同学的空间想象力不够,使该课程的学习面临很大困难,经常会使部分同学丧失信心。加强实践教学环节也是调动学生的积极性非常关键的一点[4]。根据本课程的特点及教学计划,安排了一定量的实践教学环节,主要包括两个环节:校内实验课与校外生产实习。 1. 校内组织实验课。 实验课主要在校内进行,主要是组织学生观看校内实验室的一些常用设备,通过学生亲自观察、试验、拆装,让他们弄清楚机械设备的工作原理、结构组成与操作注意事项等,可以帮助他们加深对所学理论知识的理解。同时,可以根据设备的特点,开设一些相关食品加工的小实验,使学生在实验后不但掌握了机械的结构组成和工作原理,而且掌握了一些食品的加工工艺,一举两得。如在进行均质机工作原理的教学中,在实验室专门配置显微镜与粘度计,让学生亲自对比均质前后物料的大小变化和黏度变化,加深了对均质定义的理解。 2. 校外工厂进行认识实习。 由于实验室的机械设备较少,内容过于单一,单靠现有的机械设备进行实验是不够的,无法使学生对食品机械有更全面的理解,必须有到工厂一线的实习过程。按教学计划规定,实习时间通常为一周,在前些年都安排在学期的最后,这样学生实习实践时,往往和理论联系不上,效果不好。在近两年,“食品机械与设备”的课程实习应该安排在课程中间,利用周六、周日时间,带领学生去工厂进行近距离的认识实习,为了达到更好的实习效果,课程组的教师分开带学生,每个教师所带学生不超过15名,使每个学生都有机会靠近设备观察,都有机会与老师交流,可以动手参与到生产实践中去,学生们的收获更大。 摘要：根据对“食品机械与设备”课程的教学研究及实践,发现教学中存在一定的不足,影响本课程的教学效果.本文从改革课堂教学手段,培养学生学习兴趣和加强实践教学环节三个方面来阐述进行教学方法改革的体会. 关键词：食品机械与设备,教学方法,实践教学 参考文献 [1]陈雨海.加强课程建设是提高教学质量的基础工程[J].中国高等教育,2007,(24). [2]马海乐.食品机械与设备[M].北京:中国农业出版社, 2004. [3]远辉.影响课程教学效果的几种心理因素[J].云南教育,2002,(S1). 在一个充满了竞争和以客户为导向的商业化环境中, 对设备灵活性、稳定性和可靠性的要求也越来越多。目前, 包装系统从第1代发展到了第4代, 正在逐步实现更高程度的自动化水平, 而且还大大增加了相关软件的应用比例。 自动化对企业生产的重要性 通过消除人工错误, 自动化设备可以带来更高的生产能力, 它速度更快, 操作更加精确, 特别适合于重复性和比较关键的操作步骤。 主要以机械零件为主的包装设备可能会因零件问题而导致生产速度减慢, 并且增加了发生潜在差错的可能性。为确保所有的机械组件都能保持良好的运行状态, 日常的维护是很有必要的, 但糟糕的是, 这些包装机械设计无法使用现代控制器所用的那些先进的故障诊断和排除工具, 无法改善不必要的停机状况。因此, 包装界正在增加其设备的自动化程度, 以便满足用户日益增长的相关需求。 包装设备的演变过程 第1代设备会使用一个主电机、几个齿轮箱及一些链条和滑轮来传递动力和扭矩, 将手工操作转成自动化操作。直到今天, 许多这样的设备仍然在使用。 第2代包装设备本质上是混合使用了基本的机械自动化技术和对关键运动进行控制的伺服系统。这种设备在包装界中应用很广泛, 仍然是某些包装应用场合的首选。 第3代包装设备, 这种全电子的设备采用了伺服控制, 以便使多轴的运动能保持精确的同步。其特点包括可变速操作, 高灵活性和高精确度, 因此该类设备正在世界范围内得到越来越多的应用。 然而, 技术的发展永远不会停止不前, 当用户和消费者还在继续了解第3代设备的好处时, 第4代设备已经处于开发制造过程中了。 第4代设备的优势 与从机械、伺服混合的第2代转向以伺服为主的第3代不同, 第4代包装设备提高了今天可扩展的、基于标准的软硬件的基础。这种新设备的关键技术是简化的操作和诊断方法、加工和包装过程的在线集成, 与MES系统的完全集成, 以及扩展的相关法规。被称为GenNext的第4代技术是远超过第3代的下一代技术。第3代设备是在一个M级的奔腾处理器上集成相关的动作和逻辑指令, 这为下一代设备的软件发展提供了一个可扩展的基础。现在第4代设备应用了分布式智能技术, 比第3代取得了很大的提高, 扩展了电子、气动和液压技术的能力, 增加了生产力, 提高了可靠性并加强了通讯的能力。 从伺服到软件为包装设备带来的变化 虽然第4代设备已在欧洲得到了商业化, 但在其他地方第3代设备仍占主导地位。我们可以看一下, 从伺服到软件等各种不同的技术为包装设备带来了哪些变化。 伺服控制:虽然伺服技术在驱动设备方面已被使用了很长时间, 但它在高速运转下的可靠性和可重复性直到最近才被提高到能替代包装设备中主轴的程度。通过与控制器和内部通讯网络集成到一起, 这种电子-机械式的驱动机制创造出一种虚拟的主轴, 用户可以通过重新设定动作来对它进行重新设置。 伺服技术使得在运行过程中更改参数成为可能, 而不再需要去更改某个机械凸轮的形状。这样也有可能在停止包装某种尺寸的盒子之后, 只需要很少的产品缓冲量就可以通过简单地改变设置去包装另一种尺寸的盒子。当所做出的设置生效后, 所有的伺服系统都会做出相应的调整。计算能力是伺服电机能在包装设备中得到日益普及的一个关键因素, 与过去相比, 今天的信号处理器更快更聪明, 还更便宜。因此, 制造商可以使用必要的计算能力来对高速运转时的复杂动作进行控制。 用于包装的PAC:制造商利用现代计算机技术的另一个方法是为他们的设备安装更灵活的控制器, 有时也被称为PAC, 即可编程自动控制器。这种控制器将可编程逻辑控制器 (PLC) 与开放式计算机和通讯技术结合在了一起。其优点之一是在包装过程中, 它们负责对逻辑和运动进行同时控制。PAC提升了开放式架构网络, 就像在使用基于PC的控制一样。使用PAC的好处是使得设备可以通过局域网和所指定的针对SERCOSⅢ的外部通讯接口与外界进行交流。 模块化:随着自动化控制器在包装设备上得到了越来越多的应用, 推动了一种模块化的、面向对象的编程标准的产生。在这种控制器上的微处理器具有处理以IEC61131-3标准编程语言编写的功能模块的计算能力。IEC61131-3是一种针对控制器的开放式标准。这些功能模块是一些对象, 或者说是一些孤立的子程序, 当被程序调用时, 它可以执行某一特定的任务。 PLC处理器顺序执行一系列逻辑程序, 与之不同的是, 采用功能模块来编程主要是要从控制器的程序库中提取某些功能模块, 然后按正确的顺序将它们连接到一起。从功能模块创建程序的能力可以产生大量的不同功能动作。制造商可以对它们的最佳实践方法进行编程和验证, 然后将其存储在一个以后可能会用到的程序库中。能够使用早已编好并经过验证程序的能力可以大大缩短设计新设备和对旧设备进行重新设置的交货时间。因为这些代码是已经预打包的, 因此与繁乱的梯状逻辑程序相比, 现在的编程变得更加直接了。所以设备很易于使用、升级和排除故障。 从机械的角度来说, 这些设备同样也是容易制造和升级。因为制造商通常会针对机械模块开发出他们的软件模块, 他们可以对这些机械模块进行混合和匹配, 以便制造出相应的设备。通常能够对每一种机制只设计一次, 就能进行批量生产, 制造商可以通过大量的设备生产来分摊开发和制造成本, 从而降低单位生产成本。并且, 能够随时使用那些已经设计好甚至可能是可以拿来就用的功能机制, 能够节省大量的时间。设计过程只涉及到对相关的模块进行连接, 以及为生产开发出必要的工具。在自动控制器中的微处理器, 即PAC, 也能够通过Ethernet网接口和其他个人电脑所用的标准通讯协议与外部世界相连接。 包装机械自动化的发展趋势 全世界的包装设备生产企业都在需求自动化系统、集成控制和可编程的自动化控制器。目前自动化的趋势表明, 包装设备自动化已超越了运动和逻辑的范围, 它还包括了一种对包装和加工生产线进行集成的趋势。这些新的术语与那些正推动第4代包装设备的领先包装设备和自动化技术开发商的眼光是一致的。随着包装设备中软件比例的不断增加, 动作和逻辑将会继续起到一种非常重要的作用, 但是新的应用程度也同样正起着十分重要的作用。在驱动技术方面, 将会对以前由独立的电子硬件所处理的各种功能进行集成, 包括温度控制器、可编程的限制开发、视觉系统和机器人控制器等。 1852年, 美国的沃利发明出制纸袋机, 从而出现纸制品机械; 1861年, 德国建立了世界上第一个包装机械厂, 并于1911年生产了全自动成形充填封口机; 1890年, 美国开始生产液体灌装机, 1902年又生产了重力式灌装机; 20世纪初, 英国的杜兰德采用金属容器保存食物, 从而出现各种罐头包装食品; 20世纪60年代以来, 新材料逐渐代替传统的包装材料, 特别是采用塑料包装材料后, 食品包装机械也随之发生重大变革。 随着时代的发展、技术的进步, 食品包装机械不断向前发展, 并在食品包装领域中发挥着越来越大的作用。 相对国外的食品包装机械, 我国的食品包装机械发展要晚很多。为了详细了解我国包装机械发展的历程和现状, 以及与国外设备存在的差距, 本刊记者专程采访了中国食品和包装机械工业协会副会长何南至。 改革开放促国内食品包装机械发展 记者:我国的食品包装机械是从何时发展起来的? 何南至:我国的食品包装机械是伴随着食品机械的发展而发展的。相对食品机械, 食品包装机械发展要稍晚一些。向前追溯, 我国的食品机械是在20世纪80年代之后才得以真正的发展。伴随着改革开放, 我国的经济得以迅速发展, 人们生活水平逐渐提高, 规模化的食品加工开始盛行, 包装机械也随之发展起来。 记者:您能否谈谈当时我国食品包装机械应用的具体情况? 何南至:20世纪80年代初, 我们在国内考察时, 只有医药包装机械, 很少有食品包装机械。而当时的医药包装机械国内也没有能力生产, 全部都要依靠进口。少量使用食品包装机械的企业, 设备也全部需要进口, 而他们也是为了满足产品出口的需要。 当时, 国内的食品加工和食品包装是非常落后的。举一个很简单的例子, 在20世纪80年代初期, 国内生产方便面还是一件很新鲜的事情。当时我们到国内一家为日本加工方便面的企业去考察, 他们的设备是从香港引进的 (因为当时香港还没有回归, 所以都称引进) , 每班30000包的速度 (每班8个小时) ;为了满足设备正常运转的需要, 包装材料也必须进口。当时对我们来说, 那是不可思议的。因为无论是包装设备还是包装材料, 国内都没有能力生产。而如今方便面生产线可以达到每班16万包甚至更高的速度。可想而之, 当时国内的落后程度。 记者:我国最早自主生产的包装机械是何时出现的? 何南至:说到我国自主生产的包装机械, 还有个小故事, 因为我们发现自己生产的包装机械并不是在内地, 而是在香港市场。当时我们如获至宝, 到那家企业去参观。这个企业就是桂林包装机械厂, 当时他们生产的是最简单的包装机, 但国家相关部门还是把它当成一件大事, 并对该企业给予了扶持。当然由于他们后期一直没有技术上的突破, 被其他企业兼并了。也是在那个时候 (1981年年初) , 国内成立了包装机械委员会, 开展相关的工作。现在看来, 当初国家这一举措还是很有必要的。 国内的包装机械生产企业也在此之后不断增多, 到80年代中期达到了顶峰, 国内包装机械生产企业最多时达到了6000多家, 但企业水平良莠不齐。市场经济下的优胜劣汰, 使得一些基础差、技术不过硬的企业逐渐淡出了市场。如今生产食品包装机械的企业已经减少了很多, 但却形成了一批骨干企业。 国内外设备, 各有千秋 记者:国内食品包装设备与国外设备相比, 还存在哪些差距? 何南至:目前国内食品包装设备的运行速度与国外已经不存在差距, 差距主要体现在技术水平上。但是国内外设备孰优孰劣, 也不能一概而论。 我认为技术上的差距主要体现在三个方面:能耗、水耗、自动化和智能化程度。 以啤酒灌装线为例, 国内设备的能耗指标一般比国外设备高。包括拖动设备的电机, 国内设备比国外设备的功率要大很多, 因为啤酒灌装线有很多环节, 如果功率小了, 无法带动整条线的正常运转, 这说明国内在设备的制造水平上与国外还存在差距。水耗方面, 国内设备无论是洗瓶还是冲瓶都比国外的用水量大。另外, 在自动化、智能化程度上, 国内的生产线用人较多。主要原因在于, 国内设备的可靠性稍差。所谓可靠性就是设备正常运转的稳定性。举个很简单的例子, 在啤酒灌装线上, 倒瓶是一种很常见的现象, 如果倒瓶不及时扶起来或抽走, 就会影响整个生产线的正常运转, 进而造成停工, 如今的生产线速度都非常高, 一旦停机, 企业将承受重大经济损失。国内的设备往往需要有人在生产线上不停巡视, 而国外生产线基本可以自动剔出倒瓶。 记者:您刚才说国内外设备的优劣不能一概而论, 能否解释一下? 何南至:国内设备与国外设备工作的环境不同, 也是造成人们直观感觉国内设备稍逊于国外设备的一个重要原因。 还以啤酒灌装为例, 因为啤酒大部分使用玻璃瓶, 而玻璃瓶又涉及到回收问题, 国外回收的啤酒瓶质量都很高, 很干净, 这对于进厂后的清洗非常有利。国外洗瓶环节很简单, 主要是对瓶身商标的清洗和对瓶内的简单清洗。这样一来就既省时又省水。而国内的回收情况就比较复杂, 由于对回收的啤酒瓶没有制定统一标准, 所以回收的啤酒瓶也五花八门, 一些装过酱油甚至植物油的啤酒瓶也被回收再利用。这类啤酒瓶非常不容易清洗, 需要加洗涤剂清洗内部, 而由于使用了洗涤剂, 冲洗时也会比较耗时、耗水, 这也成为能耗、水耗高的重要原因。 设备一定要适应具体的生产环境, 国外的设备在设计之初就会考虑到不同生产环境的因素, 会针对不同的生产环境, 对设备安装不同的配置, 国内设备在这方面做的还不够。但是, 我们也应看到另外一面, 由于国外设备一般都比国内设备昂贵, 因此生产企业在使用设备时, 对国外设备都非常珍惜, 往往将国外设备置于相对“优越”的环境中;而国内设备往往要承担相对“繁重”的劳动。如果将设备置于同等的环境中运行, 再对设备进行优劣比对, 那样的比对结果可能更真实。 记者:刚才您谈了玻璃瓶的啤酒灌装线, 如今, PET瓶在啤酒生产中的使用也越来越多, 关于PET瓶啤酒生产线, 国内与国外设备的差距有哪些? 何南至:PET瓶灌装线, 国内设备在速度上与国外设备也相差不多, 但整体加工的技术水平还是存在较大差距。目前国内自己生产的PET瓶瓶壁较厚, 吹瓶设备仅相当于国外20世纪80、90年代的水平。而国外为节约原材料, 如今已经能够将瓶壁做得很薄, 国内也有一些企业可以生产, 但依然与国外有差距。 啤酒最怕的就是氧气, 遇氧会很快变质, 为此啤酒生产一般都要经过几次抽真空, 确保瓶内的空气残留量在千分之一以下。而由于PET瓶比玻璃瓶透气性好, 会缩短啤酒的保质期。为了延长PET瓶装啤酒的保质期, 国外一般会在PET瓶内壁添加涂层, 以保证瓶子的密闭性, 但是这样会大大提高生产的成本。虽然国外及国内已经有一些企业在尝试使用PET瓶灌装线, 但目前PET瓶在啤酒生产上的使用仍然存在一些技术上的问题。所以, 无论是在国外还是在国内, PET瓶的大量应用都尚需一定的时间。 国内食品包装机械制造水平不断提高 记者:您刚才提到, 国内的食品包装机械发展要远远晚于国外, 那么, 如今国内的包装机械制造企业竞争力如何? 何南至:国内的食品包装机械发展的确晚于国外很多年, 但发展速度却非常快。从改革开放到现在的几十年间, 我国食品包装机械制造发生着翻天覆地的变化。尽管与国外相比还存在一些差距, 但是我国也已经拥有了多家上规模的、颇具竞争力的食品包装机械制造企业。比如, 仅一、乐惠、达亿隆、百冠、新美星等。其中, 乐惠的产品比较全, 不仅生产灌装线, 还生产其他相关的产品, 比如前处理设备和容器, 乐惠的罐做的很不错。仅一不提供生产线, 而是专注于单机的制造, 虽然企业规模不大, 但在业内也是数一数二的, 他们的设备做的非常漂亮, 质量非常好, 得到业内的一致好评。尽管他们的设备价格一般为国内同类产品的2~3倍, 但依然有很多用户选择他们的产品。而相对国外同类设备而言, 仅一的产品在价格上又具有很大优势, 只有国外同类产品价格的一半。达亿隆是国内灌装线生产规模最大的企业, 他们是专门提供灌装线的企业, 有多条生产线出口到其他国家和地区。 记者:如今, 国内制造设备的水平越来越高, 国内用户在选择设备时, 是不是可以多考虑国内的设备? 何南至:具体选用什么样的设备, 还要根据企业自己的需求而定。目前使用国外设备的企业以合资企业居多, 国内也有一些实力雄厚的企业在使用国外设备。 记者:未来食品包装机械的发展趋势是怎样的?国内机械制造商应该重点解决哪些问题? 何南至:包装机械的一大特点就是自动化, 自诞生之日起它便与自动化结缘。未来包装机械的发展应该会朝着自动化和智能化水平更高的方向发展。 国内制造商应该在设备的稳定性、能耗水平等方面加强研发, 提高设备的整体运行水平。当然, 国内设备水平的提高也与使用企业密切相关, 因为设备的更新与发展往往都是随市场的需求而动。目前国内还有相当多的食品加工企业尚处于半自动化的生产阶段, 生产者的安全及自动化生产意识有待提高。只有国内食品企业对设备的要求提高了, 包装机械的整体水平才会更上一层楼。 关键词：食品机械 清洗方法 消毒 中图分类号：TS208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（c）-0050-02 1 食品机械清洗的重要性 在食品生产过程中对食品生产设备及管道中存在的食品残渣和微生物进行清洗和消毒是十分重要的，其重要性表现在如下。 1.1 食品安全 食品机械的有效清理能够尽可能的清除生产中所产生微生物及細菌，消除微生物的繁殖场所，从而消除食品加工阶段的污染源，减少食品的污染，保证食品的卫生和安全。 1.2 食品口感 在食品生产的过程中由于同一设备需要生产不同的食品，从而导致了不同食品间出现的口味及原料成分等的混杂，严重的影响了食品的口感，全面的对食品生产机械进行清洗，能够保证食品的口感的纯正。 1.3 设备运转 防止因为食品残渣与金属部件相互作用而导致的食品机械腐蚀，减少因污染物覆盖而导致的机械导热性能等性能的降低，从而保证食品生产设备始终高效的运行和食品质量的优越。 2 食品机械清洗方法 2.1 食品机械清洗方法 食品机械的清洗按清洗的频率分为例行清洗和定期清洗。例行清洗是指在每次机械使用后进行的清洗，这种清洗虽然及时但不彻底，容易引起污染物的沉积。定期清洗是指定期对设备进行全面彻底的清洗，通过使用各种不同用途的清洗液，加大清洗液的浓度、温度和冲击力对设备中产生的各种残渣及微生物进行彻底的清除。按具体的清洗手段可分为以下几种清洗方法。 2.1.1 手工清洗 是指通过人工对设备进行清洗。其优点是清洗的质量高，效果好，并且能够大量的节约水及各类清洗液的使用。但由于手工清洗容易对机械表面涂层产生破坏，而且太过耗费人力和时间，对食品生产的效率有一定的制约，对于太大的机械设备来说清洗效率太低，再加上某些清洗液的成分对于人的身体器官有一定的损伤，所以，一般很少被使用。 2.1.2 泡沫清洗 是指通过使用清洗液泡沫对设备进行清洗。其优点是能够延长清洗液和污染物的接触时间，提升清洗液对污染物的溶解效果，从而达到提升整体清洗效果的目的。其缺点是对于粘性较强的污染物的清除效果不佳，对污染量过大的设备不能有很好的清洗效果，并且，对于密封性能不高的机械中使用容易导致清洗液侵蚀机械现象的出现。 2.1.3 高压清洗 通过高压水枪喷洒清洗液的形式对机械设备进行清洗。其优点是通过高压冲击对于设备中的凸缘、滤网及小孔有很好的清洗效果，但由于清洗过程中清洗液的大面积喷洒容易对人体器官产生损耗，对于抗氧化和抗腐蚀能力弱的设备部件容易产生腐蚀，在大规模设备清洗中只能起到特定的作用。 2.1.4 定位外清洗 是相对于定位清洗而言的，是指对于定位清洗所不能涵盖的设备部件进行拆卸，将需要清洗的设备部件浸泡在洗涤槽中，然后利用输送泵中输送的清洗液进行循环清洗。其优点是补充了定位清洗外不能清洗的部分，通过结合定位清洗，实现了食品机械全面，彻底的清洗。 2.1.5 定位清洗 即CIP，又被称为现场清洗，是目前各大食品生产厂家所广泛运用的。其工作原理为在不拆卸和移动机械的基础上，形成封闭的清洗管道，然后利用清洗液进行循环冲洗和喷淋，以实现对机械管道进行彻底清洗。CIP的系统构成为：（水及清洗液）贮藏器、加热器，循环管路、输送泵、清洗喷头等。先在贮藏器中对清洗液的浓度和种类进行调配，然后通过加热器对清洗液进行加热，运用输送泵将清洗液输送到需要清洗的机械管道中，使用自动旋转式清洗喷头进行喷洒冲洗，冲洗后清洗液回流到循环管路中进行多次循环冲洗。CIP清洗的优点是清洗中极大的节省了人力和清洁液的使用，清洗过程安全稳定，清洗的效率高、质量好，能够有效的防止人为清洗所造成的二次污染，再加上其自动化程度高，易于上手，在一般的食品生产企业中深受欢迎，为目前最主流的食品设备清洗装置。 2.2 食品机械清洗液的选择 清洗液的选择上首先要注重的一点就是安全无害，对于食品生产不会产生污染。其次要有化学活性，能够有效的从表面对污染物颗粒进行剥离，使其以颗粒状溶解于清洗液中，并且不会产生脂肪酸盐沉淀和乳石块，不会对机械管道进行腐蚀，价格低廉，获得我国相关部门批准使用。基于这些基础上，常用的食品机械清洗液有一下几种。 2.2.1 酸性清洗液 酸性清洗液对于机械中的无机物污染有很强的清洗能力，常用的酸性溶液有硝酸、磷酸、醋酸和草酸等。硝酸属于强酸，一般使用其百分之一的水溶液，其优点是对于矿物质沉淀和某些蛋白质沉淀有很好的清洗效果，在杀菌作用也很优越，但容易对机械中金属设备表面涂填的镍铬合金材料进行腐蚀，在与聚氯乙烯涂层材料接触后也容易出现化学反应释放氯气对人体产生不利影响。磷酸具有和硝酸溶液同样的清洗效果，但缺点比硝酸溶液小，所以使用上十分广泛。而草酸及醋酸等弱酸对于管道腐蚀所产生的锈斑有很好的清洗效果。 2.2.2 碱性清洗液 碱性清洗液对于机械中的有机物污染有很强的清洗能力，常用的碱性清洗液有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠溶液等。碱性清洗液一般对蛋白质有很强的溶解作用，所以对于清洗管道中蛋白质沉积有很好的效果。碳酸钠的1%水溶液对于脂肪的乳化和蛋白质的溶解都有很好的效果，但由于其对于铝合金具有腐蚀性，所以一般用于人工清洗，使用时对于人的素质要求较高。最常使用的就是硅酸钠的水溶液，其不仅具有一般碱性溶液的水溶蛋白质和脂肪的能力，而且不易对机械产生腐蚀现象。 2.2.3 乳化剂 乳化剂对油污有很强的吸附能力，常用的乳化剂为脂肪酸盐，其优点是容易水解并且对于油污能够有效的溶解。但如果在硬水（即钙和镁含量高的水）中使用容易产生脂肪酸沉淀，难以清洗。 2.2.4 软化剂 软化剂对硬水中所产生的碱性沉淀有很好的溶解效果，一般用于硬水的软化。 2.3 清洗液的使用 主要需考虑机械中污染物的类别进行综合分析，对于蛋白质及脂肪类污染物，可采用硅酸钠的二分之一水溶液进行清洗，清洗中可添加硅酸盐的水溶液进行中和，以保护铝合金机械部件，清洗后使用软化剂对碱性沉淀进行清洗即可。对于糖类污染物可直接利用高温水进行冲洗。对于各类无机盐沉淀可采用百分之一的磷酸水溶液进行清洗，清洗后用净水冲刷即可。对于铁锈等锈斑可用抹布蘸上草酸进行擦拭，擦净后重新进行喷漆或者电镀等防止腐蚀。 3 结语 综上，食品机械的清洗是一个十分复杂的工作，通过综合考虑机械污染物的类型，大小和化学特性，合理的选择清洗液的种类和使用量，科学的选用具体的清洗方法，最终实现了机械的高效、彻底、干净的清洗。从而保证了食品生产企业的经济效益，同时更为我国食品安全贡献出一份力量。 参考文献 [1] 邱礼平.食品机械设备维修与保养[M].化学工业出版社，2011. [2] 殷涌光.食品机械与设备[M].化学工业出版社，2007. ——洪耀南 左为美国威氏炼油公司副总裁Jim Girard;右为美国洪氏暨天津洪氏国际贸易有限公司总裁洪耀南 “人的身体内有多少血液?”这是见到美国洪氏暨天津洪氏国际贸易有限公司总裁洪耀南时他问我们的一个问题。见大家露出疑惑的眼神他接着说道:“食品级润滑剂就像人的血液, 它在身体中的分量不大, 但对人的健康起到决定性作用。食品级润滑剂的成本与食品加工机械的成本相比, 虽然占的份额很小但对机械的运作起到关键性作用。与普通的润滑剂相比, 食品级润滑剂不但可以润滑、防锈, 而且还可以保证食品的安全, 并且高纯度的食品级润滑剂在性能上是远远高于普通级润滑剂的。” “食品级润滑剂”顾名思义就是应用在食品行业的润滑剂, 它除了具有普通润滑剂的性能外, 还具有安全性, 即使在生产过程中与食品发生偶然性接触也不会对人的身体健康构成威胁。食品级润滑剂一般是由基础油和添加剂调和而成, 基础油一般为深度精制的白油调制或动植物油, 添加剂也要求是无毒无味, 并且要通过美国全国卫生基金会 (NSF) 认证。 美国威氏炼剂公司成立于1870年, 总部设在美国新泽西州纽瓦克市, 至今已有140多年的历史。威氏是世界上知名的食品级润滑剂的企业, 在全球食品级润滑剂企业中, 无论是产品线还是市场占有率都在行业前列。1994年, 洪氏国际贸易有限公司将威氏食品级润滑剂带到中国市场, 让在中国的食品生产企业接触到了食品级润滑剂。近日, 本刊记者见到了美国威氏炼油公司副总裁Jim Girard先生和美国洪氏暨天津洪氏国际贸易有限公司总裁洪耀南先生, 并就食品级润滑剂在美国的发展情况及威氏食品级润滑剂的相关问题采访了他们。 记者:食品级润滑剂在美国的应用情况是怎样的, 有没有具体的数字可以说明一下?另外, 是什么原因促使美国食品企业使用食品级润滑剂? Jim Girard:据相关数据显示, 大概在北美的使用率是20%左右。在美国, 食品级润滑剂是鼓励使用而不是强制使用。在HACCP类目中有三类, 第一个是物理类的风险, 第二个是潜在的生物类风险, 第三个是化学方面的, 而润滑剂是属于化学类目里的, H1认证下的润滑剂会被认为是安全的食品。由于在食品及饮料方面, 防止产生任何相关的污染和危害, 而使用H1润滑剂的好处是, 不会有检察官认为你生产出来的食品或药品有安全上的威胁, 如果被发现食品受到污染就会有很严厉的惩罚。 记者:在20年前洪氏将食品级润滑剂带到了中国, 而这20年也是中国经济市场快速发展的20年, 特别是食品行业到目前每天的产值达到200多亿。伴随着食品行业的发展, 威氏的食品级润滑剂在中国的发展情况是怎样的? 洪耀南:从1994到2004年的10年间, 食品级润滑剂在中国几乎是一个空白, 很少人知道。当初我们的食品级润滑剂在入境检查时, 我们把所有的资料提供给入境检查人员, 证明食品级润滑剂属于润滑剂的种类, 而他们依然认为是食用油。当时食用油的关税跟润滑剂的关税相差很大, 食用油的关税是70%-80%, 润滑剂是17%, 为了证明这是润滑剂, 我们提供了更多的资料, 尽管如此还是被认为是食用油。 经过十多年的推广, 到2004年大家开始接触认识到食品级润滑剂的重要性。同时, 我们也为一些食品企业做基础的培训, 并让政府对食品级润滑剂有了更深的认识, 逐渐开始重视食品级润滑剂在企业中推广, 而食品级润滑剂在发达国家已经使用了三四十年。食品级润滑剂不但可以为食品安全和环境卫生提供更好的保障, 还能大大减少企业的整体成本。 记者:随着中国市场上食品级润滑剂需求不断增加, 将会有越来越多的食品级润滑剂企业走进中国市场, 竞争压力将越来越大, 对这个问题您怎么看?在未来的市场竞争中, 威氏将会如何保持和巩固市场地位? 洪耀南:首先, 竞争是好事, 威氏不怕竞争, 有竞争才会有创新, 才会有进步。中国的经济在发展, 生活品质也在提升, 消费者认知也会越来越多。同时, 竞争对消费者、对食品生产企业, 对国家的发展都是好事。 威氏始终致力于提升内部的服务品质, 给客户提供贴心的服务。在教育方面, 我们有专门的技术工程师随时了解客户的需求, 对客户我们始终坚持诚实和忠诚, 告诉客户真实的情况。在威氏的产品包装和宣传资料中都明确告诉客户威氏的食品级润滑剂是100%合成, 很少有企业会这样告诉客户、消费者, 这就是威氏对于客户、对于消费者的忠诚。而且每一年我们都在扩大和完善技术工程师的队伍和交易计划, 所以我相信, 在未来威氏一样还是会赢得客户的信赖。 记者:食品的生产环境是十分复杂的, 食品级润滑剂在食品企业的使用中不但要面对高温、低温、潮湿环境的挑战, 还要满足高负荷的要求, 那么, 威氏的食品级润滑剂是如何应对和解决这些众多要求? 洪耀南:威氏公司是一家拥有144年历史的润滑剂专业制造商, 是世界上历史最为悠久的专业润滑剂制造商之一, 也是世界上最著名的食品级润滑剂品牌之一。在悠久的历史中, 威氏十分重视新技术的开发和性能的提升。在长期实践中积累了大量的润滑经验, 尤其在食品级润滑剂领域, 威氏食品级润滑剂专门针对食品工况而开发。在食品级润滑剂产品研发和生产中, 针对食品生产中高温、潮湿、高速、高负荷等特殊工况, 威氏不断为自己产品注入新的技术, 持续优化生产工艺, 自始至终严格控制原料和产品品质, 从而保证威氏的食品级润滑剂可以轻松应对各种苛刻工况。可以这样说, 威氏每一款食品级润滑剂产品都是科技与艺术的完美结合。经过长期的经验积累和持续的产品改进, 威氏食品级产品完全可以满足甚至超越绝大多数食品企业的需求。我们的产品在长期的市场使用中, 积累了非常良好的客户口碑, 受到了广泛的市场赞誉, 这一切都源于威氏产品卓越的品质及专业的服务, 这也说明面对高温、潮湿、高负荷、高速等苛刻工况的挑战, 威氏润滑剂都可以轻松的应对, 具有极为优异的表现和稳定的性能。 记者:今年是美国威氏和洪氏合作的20周年, 您能不能分享一下20年来的合作成果是怎样的?在未来有什么规划? Jim Girard:首先, 非常高兴成为洪氏的合作伙伴。我们对于跟洪氏的评价是非常高的, 在2006年就已和洪氏签订了最高等级代理商的协议。洪氏在培训、电话销售、实地探访客户等方面做得很好, 这是我们一直在寻找的代理商。《食品与机械》 篇3
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