什么是食品机械？

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什么是食品机械？

食品工业是世界制造业中的第一大产业。在这条绵延的产业链上，食品加工、食品安全和食品包装等环节的现代化水平，直接关系到人民生活质量，是体现国家发展程度的重要标志。从原材料、加工技术、成品、包装到最终消费，整个流动过程复杂多变、环环相扣，每一个环节都离不开国际一流的品质保证和信息畅通的交易平台。

现如今食品工业已经成为中国国民经济的支柱性产业，食品机械行业作为一个为食品行业提供装备后盾的行业，也愈加收到重视。随着人们对饮食文化要求的不断提高与餐饮等行业的繁荣兴旺，食品饮料的质量与安全问题也日益受到社会各界的重视，同时也直接带动了相关食品机械行业的需求，同时也为中国的食品机械行业市场提供了宝贵的发展机遇。

1、食品机械的概念与分类

食品机械是以农副产品为原料加工出可食用产品所运用的机械安装和设备．食品加工行业包括地面很宽，如制糖、饮料、乳品、糕点、糖果、蛋品、蔬菜、果品、水产品、油脂、调味品、便当食品、豆制品、肉食品、酒类、罐头食品等，每一行业都有相应的加工设备。按性能可把食品机械分为通用性食品机械和专用性食品机械两类。

通用性食品机械包括原料处置机械(如清洗、去杂、分选用机械设备)、固体及粉粒处置机械(如破碎、切碎、粉碎机械设备)、液体处置机械(如多相别离机械、搅拌机械、均质机乳化设备、液体定量配比机械等)、枯燥设备(如各种常压和真空枯燥机械)、烘烤设备(包括各种固定箱式、回转式、链带式烘烤设备)以及加工过程运用的各种槽罐等。

2、食品机械常用材料

食品生产有其独特的方式，其特点为：与水接触多，机械所承受的温度大；常在高温或低温下操作，机械处于温差大的环境下工作；与食品和腐蚀性介质直接接触，对机械的材质磨损较大等。

因而在选择食品机械与设备的用材时，特别是食品机械与食品接触的材料，除考虑一般的机械设计所需满足的如强度、刚度、耐震动等的机械特性外，还需注意下列原则：

不应含有对人体健康有害的元素或食品能产生化学反应的元素。
应有高的耐锈蚀性。
应易于清洗且能长期保持不变色。
应能在高、低温中保持较好的机械性能。

根据上述原则，食品机械行业中的材料使用情况为：

不锈钢

不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。不锈钢的基本成分为铁一铬合金和铁一铬-镍合金,另外还可以添加其它元素,如锆、钛、钼、锰、、铂、钨、铜、氮等。由于成分不同,耐腐蚀的性能也不同。铁和铬是各种不锈钢的基本成分,实践证明,当钢中含铬量在12%以上时,就可以抵抗各种介质的腐蚀,一般不锈钢中的含铬量不超过28%。

不锈钢具有耐蚀、不锈、不变色，不变质和附着食品易于去除以及高温、低温机械性能好等优点，因而在食品机械中得到广泛的应用。不锈钢主要应用于食品加工机械的泵、阀门、管、罐、锅、热交换器、浓缩装置、真空容器等方面。另外，除食品加工机械外，食品清洗机械和食品运输、保存、贮藏罐以及因其生锈将会影响食品卫生的器具，也使用不锈钢。

钢铁

普通碳钢和铸铁耐腐蚀性都不好,易生锈,更不宜直接接触有腐蚀性的食品介质,一般用于设备中承受载荷的结构。在承受干物料的磨损构件中,钢铁是理想材料,因为铁碳合金通过控制其成分和热处理,可以得到各种耐磨的金相结构。铁质本身对人体无害,但遇单宁等物质,会使食品变色。铁锈剥落于食品中会对人体造成机械损伤。

钢铁材料在耐磨、耐疲劳、耐冲击力等方面有其独特的优越性，因此在我国仍大量地被应用于食品机械、特别是制粉机械、制面机械、膨化机械等。在所使用的钢材中，碳素钢用量最多，主要是45和A3钢。这些钢材主要用于食品机械的结构件，铸铁材料用得最多的是灰口铸铁，用在机座、压滚以及其他要求耐振动、耐磨损的地方。球墨铸铁和白口铸铁则分别被用于综合机械性能要求较高和耐磨性要求较高的地方。

有色金属

食品机械中的有色金属材料主要是铝合金、纯铜和铜合金等。

铝合金具有耐蚀和导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点。铝合金适用的食品种类主要是碳水化合物类、脂肪类、乳类制品等。但有机酸等腐蚀性物质在一定的条件下可以造成对铝及铝合金的腐蚀。食品机械中铝及铝合金的腐蚀,一方面影响机械的使用寿命,另一方面因腐蚀物进入食品而危害人们的身体健康。

纯铜亦称紫铜,其特点是热导率特别高,所以常常被用作导热材料,可以制造各种换热器。虽然铜具有一定的耐蚀性,但铜对一些食品成分,如维生素C有破坏作用,另外有些产品(如乳制品)也因使用铜制容器而产生异味。所以,一般不用于直接接触食品,而是用于诸如制冷系统中的换热器或者空气加热器等的设备中。

总体而言,食品机械设备中,曾经用以上有色金属为材料制造直接与食品接触的零部件或结构材料,正日益为抗腐蚀和卫生性能良好的不锈钢或非金属材料所取代

非金属

在食品机械结构中，除使用良好的金属材料之外，还广泛地使用非金属材料。使用在食品机械与设备上非金属材料主要是塑料。常用的塑料有聚乙稀，聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯塑料及含粉状和纤填料的酚醛塑料、层压塑料、环氧树脂、聚酰胺、各种规格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料等，此外还有各种天然和合成橡胶。在食品机械选用塑料和聚合物材料，应根据食品介质在卫生检疫的要求和国家卫生检疫机关的有关规定，允许使用的材料才能选用。一般地，凡直接与食品接触的聚合材料应该确保对人体绝对无毒无害，不应给食品带来不良的气味和影响食品的味感，不应在食品介质中溶化或膨胀，更不能和食品产生化学反应。因而，食品机械中不宜使用含水或含硬质单体的低分子类聚合物，因为这类聚合物往往都有毒性。某些塑料在老化或高温下工作时，例如高温消毒，能够分解出可溶性单体并扩散到食品内，使食品变质。

3、食品机械的选用原则与要求

设备的生产能力应满足生产规模的要求。在选择或设计设备时，它的生产能力要与整个生产流程中的其它设备的生产能力相适应，使设备具有最高的使用效率，不运转的时间减少到最低限度。

不允许破坏原料固有的营养成份，还应增加营养成份。
不允许破坏原料原有的风味。
符合食品卫生。
该设备所生产的产品质量应符合标准。
性能可能，具有合理的技术经济指标。该设备还要能够尽可能减少原料和能量的消耗，或有回收装置，保证生产具有zui低的成本。对环境污染小。
为了保证食品生产的卫生条件，这些机械设备应易于拆洗。
一般来说，单机的外型尺寸较小，重量较轻，传动部分多安装在机架上，便于移动。
由于这些机械设备和水、酸、碱等接触的机会较多，要求材料应能防腐防锈，与产品直接接触的部分，应采用不锈钢材料。电动机宜选择防潮式，自控元件的质量良好且具有较好的防潮性能。
由于食品工厂生产的品种和罐型较多，要求其机械设备易于调节、易调换模具、易检修，并尽可能做到一机多用。
要求这些机械设备安全可靠，管理方便，操作简单，制造容易和投资较少

4、研究与发展方向

目前我国食品机械与设备的设计、制造、研究和使用的水平都较低。为了满足国民经济发展的需要及人们对食品的实际要求，必须着重在引进新技术的基础上，努力完成现有技术改造和老产品的更新换代，研制和开发适合于我国实际的新机种、新型食品生产线，并且要加强食品机械与设备基础理论的研究。

生产高效率化和自动化：纵观食品机械与设备的发展史，特别是 21 世纪以来，食品机械与设备本身并未发生十分明显的变化，最明显的变化是产生了机电一体化产品，自动控制水平越来越高。这些产品不但生产率高，而且工艺参数控制准确，产品质量好，还具有自动保护装置，遇到故障会自动停机。

食品资源高利用化：近年来，资源的综合利用已逐渐向全方位、深层次发展，在工艺取得突破的基础上已开发出相应的设备，如从萃取油脂后的豆粕中提取大豆蛋白、大豆活性炭及大豆纤维；此外，食品机械与设备在加工过程中要尽可能降低食物及营养成分的损失率，如采用不对食品直接加热、加热时间短或用低温度加热等新技术，最大限度地保持食品的“原样”。

产品高度节能化：大力开发高效节能产品，特别是热处理产品，是当前食品机械与设备发展的重点。美国 FMC 公司设计的七效蒸发器，每千克蒸汽可蒸发 5.7kg 水，蒸汽耗量比四效蒸发器降低了 42%，比一效蒸发器降低了 84%。日本二日株式会社开发的内藏式流化床三级喷雾干燥机，与一级、二级喷雾干燥机相比，可节能 30%，且占用空间小，具有造粒功能。

高新技术实用化：在食品机械与设备中推广应用微电子技术、光电技术、真空技术、膜分离技术、挤压膨化技术、微波技术、超微粉碎技术、超临界萃取技术、超高压灭菌技术、低温杀菌技术、智能技术等高新技术，有着广阔的应用前景，有的已经实用化或取得相当的应用成果。高新技术已经成为食品机械与设备竞争力的决定性因素。

产品标准趋于国际化：食品机械与设备国际（或欧洲）标准越来越被世界各国所接受和采纳，并逐步成为全球性普遍采用的技术标准。这一点也有利于国际食品机械与设备技术的交流和贸易往来的顺利发展。

新设计方法实用化：发达国家十分重视将现代的设计理念与方法引入食品机械与设备中，以增强产品的竞争力，这已成为食品机械与设备设计发展的趋势。

2025年10月14日 14:44

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