福建农林大学食品科学学院考试试卷样卷2012 2013 学年第 2 学期课程名称：食品机械与设备考试时间：120分钟专业年级班学号姓名填空题（八小题，每空0.5 分，共20 分）题号三四总得分得分评卷人签字复核人签字1. 卫牛与安全要求 是食品机械区别于其他机械的基本特征之一。压力2. 将料液雾化所采用的雾化器是喷雾干燥设备的关键组件。用于食品工业的雾化器主要有三类，即式、离心式 和。3. 螺杆挤压机的螺杆可分为 加料输送段、压缩熔融段 和 计量均化段 三段。4升华干燥，是利用 冰晶升华 的原理，将含水物料先行冻结，然后在高真空 的环境下，使已冻结的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰态 升华为水蒸气，从而使食品干燥的方法，又称为真空冷冻干燥或冷冻干燥。5. 离子交换膜的选择透过性是指：在电解质溶液中，阳膜允许 阳离子 透过而排斥、阻挡阴离子 ：而阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子 。6. 在流化床干燥器中，热空气兼具流化介质和干燥介质双重作用。7. 食品冷冻中，最大冰晶生成区在-1一4，速冻技术使食品尽快通过这一温区，尽快达到-18C以下。速冻设备的冻结温度一般为-30-40 C,用于快速冻结块状、粒状、片状等食品物料。8. 液体流型分为轴向流型、径向流型和混合流型。液料混合器中液料流型取决于叶片的几何形状和结构， 以及在容器内有无阻挡物 等。9. 中央循环式蒸发器的中央管为加热管束总截面积的40% 以上，蒸发室要有足够的高度和空间，一般为加 热管的1115倍。10果蔬切丁机的定刀片、圆盘刀和横切刀分别起 切片、切条和切丁的作用。11. 板式蒸发器的传热组合4个传热片组成一个单元,分别为2个 蒸汽片 ，1个 升膜片 和1个 降膜片。12. 物料受热干燥时，相继发生 表面汽化 和内部扩散两个过程，整个干燥过程由速率较慢的一个阶段控制13. V型混合机两个圆筒呈V形焊合而成，夹角在60 90之间，装料量为两个圆筒体积的20%30%14水处理程序分为 净化、软化除盐和消毒杀菌。得分二、名词解释（五小题，每题3分，共15分）1 超临界流体 答:超临界流体:是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点临界点后的流体。2捏合 答:工作部件对物料进行剪切、挤压使其先局部混合再达到整体混合的过程。捏合元件一般为薄片状椭圆或三角 形啮合块，可对物料进行混合和搅动.3. 流化床干燥答:流化床干燥：是指粉状或颗粒状物料呈沸腾状态被通入的气流干燥。4. 电渗析答: 通常所称的电渗析是指使用具有选择透过性能的离子交换膜，在直流电场作用下，溶液中的离子有选择地 透过离子交换膜所进行的定向迁移过程。5. 空化作用答: 指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过 程。得分 三、简答题（七小题，共42分）1. 图1为带余热回收的板式热交换器巴氏杀菌系统图，简述该系统工作过程。（6分）图1 带余热回收的板式热交换器巴氏杀菌系统答: 如图所示的热交换器为三段结构，有两块中间隔板。原料产品首先由中间隔板进入，经与杀菌保温的热流体进行逆流换热得到预热，然后进入逆流热水加热杀菌段 经过杀菌段并保温的流体由右边中间隔板引入，受到原料产品的预冷却，然后再由冷却段进一步冷却到预定的 出料温度。中间段是一个余热回收段，既节约了预热所需的加热能量，又节省了冷却所需的冷却水量。2. 超临界萃取原理（5 分）答: 物质之间的溶解能力主要取决于物质分子之间的相似性，一是分子结构相似，二是分子间的作用力相似。 而分子结构之间的相似相溶在很大程度上也可以归结到作用能相似上。在超临界流体萃取中，主要是溶剂流体密度的大幅度增加导致溶剂对溶质的作用力大幅度增加，从而形成 了溶解物质的能力。在超临界萃取后的分离操作中，可在与萃取温度相同的条件下，降低压力使溶剂的密度下降，引起其溶解 物质的能力下降，就可以方便地进行萃取物与溶剂的分离。3喷雾干燥原理（5 分）答: 原理：喷雾干燥利用雾化器将溶液、乳浊液、悬浮液或膏状料液分裂成细小雾状液滴，在其下落过程中， 与热气体（空气、氮气或过热水蒸气）接触进行传热传质，瞬间将大部分水分除去而成为粉末状或颗粒状的产 品。4. 简述二重卷封技术的基本原理。（6 分）答: 二重卷封的基本原理是卷封滚轮相对罐的旋转过程中，以罐身（或罐体）与罐盖结合部施加一定的压力， 而使其相互卷曲钩合与压紧。卷封滚轮使罐体与罐盖的周边牢固地紧密钩合而形成五层（罐盖三层、罐体二层）材料卷边。分封边准备、头 道轮卷封和二道轮卷封三步。5. 简述流化床干燥器的流化过程（5 分）答:硫化过程:（1）固定床: 因气流速度低，落入底部多空金属板上的湿物料与孔板不发生相对位移。（2）流化床: 气 流速度增大，物料颗粒被吹起而悬浮在气流中，为流化过程第二阶段。（3） 气流输送:气流速度大于固体颗粒沉降速度时，固体颗粒则被气流带走，此为第三阶段。6. 简述图 3中液力活塞式榨汁机工作过程。（7分）液力活塞式榨汁机1.进料管2.轴承3.静压 盘4.尼龙辊5.压榨筒6.导 柱 7.榨筒移动油缸 8.活塞 9.油缸10.传动链11.支架 12.动压盘13.压榨腔14. 集 渣斗15.汁槽16. 机架答:课本P135第一段。（按照课本上的步骤或者ppt上的图解展开回答都可以）7. 蘑菇定向切片机的工作过程？（6 分） 答:工作过程（1）蘑菇被提升机送入料斗，料斗下方的上压板控制蘑菇定量地进入滑槽，形成单层单列队式， 因曲柄连杆机构的作用，滑槽作轻微振动。（2）供水管连续向滑槽供水。由于蘑菇的重心靠近菇盖一端，在滑槽振动、滑槽形状和水流等的共同作用下 使得蘑菇呈菇盖朝下的稳定状态向下滑动；（3）定向进入圆盘刀组被定向切割成数片，切成的菇片最后由卸料装置从刀片间取出，并将正片和边片分开后， 从出料斗排出。B四、分析题（二小题，共23分）1. 图 5为丹麦“尼罗”离心喷雾干燥机，（1）请详细说明该喷雾干燥机的工作过程；（2）请简要说明该喷雾干 燥机适用于生产何种产品？（12分）图 5 尼罗式离心喷雾干燥设备流程图1.料液平衡槽 2.双联过滤器 3.螺杆泵 4.离心喷雾机 5.蜗壳式热风器 6.干燥塔7.振动器 8.沸腾冷却塔9. 振动筛10. 粉箱 11. 贮粉罐 12.真空泵 13. 旋风分离器 14. 细粉回收旋风分离器15、21、25.空气过滤器16、17. 鼓形阀 18. 细粉回收风机 19、20.排风机 22. 燃油热风炉进风机23. 燃油热风炉 24.排烟风机 26.风机 27.除湿冷却器 28. 冷却风圈排风机 29.电磁振荡器 30.仪表控制台答:（1）工作过程：雾化器出来的范围10100“m的料液雾滴，有巨大表面积，这些雾滴与进入干燥室的热气 流接触，可在瞬间（001O04s）发生强烈的热交换和质交换，使其中绝大部分水分迅速蒸发气化并被干燥介质 带走。它包括雾滴预热、恒速干燥和降速干燥等三个阶段的整个过程，只需1030s便可得到符合要求的干燥产品。 产品干燥后由于重力作用，大部分沉降于底部，少量微细粉末随废气进入粉尘回收装置得以回收。（2） 应用：许多粉状制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白质水解物粉、微生物发酵物等都用喷 雾干燥机生产。喷雾干燥机也是主要的微胶囊造粒设备之一。2图5和图6为板框式过滤机板框结构及其过滤和洗涤流程，（1）描述板框式过滤机结构； （2）详述其过滤和洗涤过程。（13分）（一钮）洗水通路滤浆通路框洗涤板非洗涤板图5板框式过滤机的板和框结构图洗水入口滤浆入口机头图6 板框式过滤机过滤（1）和洗涤（2）流程图答（1）: 其结构为许多块滤板和滤框交替排列而成，板和框均通过支耳架在一对横梁上，利用压紧装置压紧或拉 开。滤板和滤框形状多为正方形，用过滤布隔开且交替排列。板、框的角部开设的小孔构成供滤浆或洗水流通的 孔道。框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成容纳滤浆及滤饼的空间。滤板作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道，板面制成各种凸凹纹路。滤板有洗涤板、非洗涤板和盲板三种结构，其中洗涤板设有洗水进口，非洗涤板无洗水进口，而盲板则不开 设任何液流通道。为了辨别常在板、框外侧铸有标记。组装时必须按顺序交替排列： 滤板滤框洗涤板滤框滤板（2）:每台板框压滤机总框数是一定的，一般有1060个，选择时需要根据过滤要求的生产能力和悬浮液的情 况而定。当因生产需要，某些时候所需框数少于设备配置数量时，可插入盲板，切断滤浆流通的孔道。隔断 后面的板和框即失去作用，设备处于部分工作状态。滤液流出方式：（详见课本P142前三段话） 名流式：滤液沿滤板的沟槽流至下方的通孔排出。 暗流式：滤液则是由板框通孔组成的密闭通道集中流出。