食品分离机械与设备综述

食品分离机械与设备综述

班级：09食品一班；学号：0902061030；姓名：宋忠义

摘要：分离操作是食品加工中重要的单元操作，食品分离技术是食品工业的基础，能提高食品原料的综合利用程度、保持和改进食品的营养的风味、提高食品的加工效率、提高企业的利润。要将食品进行分离必然离不开机械设备的使用，对这些设备的种类及各自的特点、原理、现状及发展趋势等基本知识的了解掌握对食品的分离加工操作具有重要的指导作用。

关键词：食品；分离机械；离心分离；沉降分离；分离操作

随着食品工业的发展，化工单元操作不断向食品工业渗透并在食品加工领域 内实践和提高，形成了适应食品加工特殊要求的新的单元操作。分离操作已在食品工业中占有相当重要的地位, 研究分离技术在食品加工中的应用, 对食品加工的科学化具有重要意义。分离操作包括机械分离和传质分离两大类, 机械分离是指被分离的混合物由多于一相的物料所组成, 分离设备只是简单地将混合物进行相分离, 它属于非均相物系的分离, 如沉降、过滤等。另一种分离操作是指依靠组分的扩散和传质来完成的分离过程，故又称扩散分离或传质分离。如蒸馏、吸收、萃取或膜分离等, 适用于多组分均相混合物的分离以及非均相混合物的分离。本文将对食品生产中常见的几种食品分离操作中所用的几类食品分离机械进行叙述介绍。

那么，食品分离机械设备的类型有哪些呢？它们有什么样的特点？什么场合应用 哪一款设备？下面将针对这些问题进行详细的论述。 一、常见的分离设备及其特点

目前用于食品工业中分离设备有过滤分离设备、压榨机械、离心分离设膜分离设备、超临界流体萃取设备和分子整流设备等。 1、1过滤分离设备

过滤分离机械是将液体与固体颗粒的混合物进行分离的设备。它经过多年的 努力，已经有了一些长足的进步，我国过滤与分离机械行业无论在研究的技术领域和内容上都与国外大体相当。在产品技术水平上，一些重点产品的整机性能 已经接近发达国家20世纪90年代初水平。产品质量与可靠性均有较大的提高。 在产品设计方面，不少企业和设计单位都采用了计算机辅助设计系统。在新技

术应用方面，不少产品采用了一些新技术，如整机全速动平衡技术、零件表面 镀镍磷技术、喷涂硬质合金提高材料耐磨、耐蚀和强度，采用微机控制以提高 自动化程度等。

食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等产品时，常用过滤方式除去其中的固形物微粒，以提高产品的澄清度，防止制品以后随保藏时间延长发生沉淀。 1.1.1过滤机类型、特点

过滤机按照过滤推动力可分为重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机；按操作方法可分为间歇式过滤机和连续式过滤机等。

加压式过滤机的操作压力一般不低于0.3Mpa，常用的为0.3-0.5Mpa。常用加压滤机多为间歇操作，包括板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等。加压式过滤的发展方向是自动化、大型化。

1.1.2加压式过滤机的优点如下：由于较高饿过滤压力，过滤速率较大；结构紧凑，造价较低；操作性能可靠，适用范围广。缺点主要是它的间歇操作方式，有些型式加压过滤机的劳动强度较大。

板框式压滤机是间歇式过滤机中应用最广泛的一种。它利用滤板来支撑过滤介质，滤浆因受压而强制进入滤板之间的空间内，并形成滤饼。

压滤机广泛应用于制糖工业精制工艺中碳酸钙的过滤，粮食深加工中淀粉回收，食品工业中糖浆的活性炭过滤。国内年需求量约在3000～4000台。目前，我国已能生产大规格板框、厢式压滤机。

1.1.3真空过滤机转鼓真空过滤机广泛应用于食品领域，用于分离流动性好，不太稀薄的悬浮液。由于该产品与其他过滤形式不同，过滤介质的一侧压力低于大气压，是以真空作为推动力的过滤设备，因而推动力较小。真空过滤机国内年需求量为200～300台。近年来，我国对大规格真空过滤机的需求量有增大趋势，圆盘式真空过滤机也受到欢迎。

1、2、过滤机在食品上的应用主要有以下几个方面：

1.2.1一般固液系统的分离：如蔗糖生产中的糖汁和糖渣的分离采用真空转鼓过滤机或板框压滤机。板框压滤机则用于啤酒厂过滤麦芽和发酵后回收酵母等。 1.2.2作为澄清设备使用：陶质管滤机和流线式过滤机已广泛应用于澄清液体食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母浸出液及油、盐水、糖浆，以除去其中极

细微粒或者成胶状或泥状的固体。

1.2.3除去微生物：管滤机常用于葡萄酒、啤酒、果汁和酵母浸出液的过滤以降低微生物的数目，故可用于代替或补充以降低微生物数目为目的的热处理操作。 1.4压榨机械

压榨是通过机械压缩力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。在食品工业上，压榨主要用于从可可豆、椰子、花生、棕榈仁、大都、菜籽等种子或果仁中榨取油脂，以及从甘蔗中榨取糖汁。压榨的另一个重要用途就是用来榨取苹果和柑橘之类的果汁。

1.4.1压榨设备按操作方式有间歇式和连续式两类。间歇式压榨机有多种形式 这些设备由于具有结构简单、安装费用低、操作压力易控制、能满足压榨过程中压力由小到大逐渐增加的工艺要求等优点，适用于小规模生产或传统产品的生产。代表有手动式压榨机、液压压榨设备和气囊压榨机等。

而连续式压榨机的进料、压泄渣等工序都是连续进行的。食品工业中，最有代表性的这类压榨设备是螺旋压榨机。 1.5离心分离设备

离心分离机械可用于不同状态分散体系的分离，在食品工业中有着广泛的应用。例如，原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作，都由离心分离机械完成。离心分离机械种类较多，分别适用不同物料体系和满足不同分离需要。

1.6卧式刮刀卸料离心机对物料的适应性强，能完成性能不同和各种物料的过滤，满足脱液、洗涤等各种工艺要求，被广泛应用于食品领域。该机可用于分离含粗、中、细颗粒的悬浮液，对物料的适用性很强。但由于刮刀卸料后的转鼓网上仍留有一薄层滤饼，对分离效果有影响，所以不适用于易使滤网阻塞而又无法清洗滤网的物料。在食品工业中，卧式刮刀卸料离心机主要用于制盐工业中的盐浆、无水硫酸钠的脱水、淀粉工业中淀粉及淀粉糖的脱水。目前，我国对该机的年需求量为300～400台。近年来，国内开发了虹吸式刮刀离心机，使产品上了一个等级。

1.7螺旋卸料沉降离心机应用范围广，生产能力大，结构紧凑，占地面积小，可用于固体脱液，液体澄清。该机适用于食品行业中颗粒粒度大于75μm的悬浮液

物料的固液分离，如食盐、玉米淀粉、酒精糟液等。目前，国内企业生产的产品质量尚不能满足用户需求，返修率较高。国内该产品总体上供大于求，但大规格、高转速、全自动产品仍主要依赖进口。

三足式离心机结构简单，对物料适应性强，是应用面最广的过滤离心机，价格低廉，在食品领域广泛应用于如味精、柠檬酸及其它有机酸生产中的结晶与母液的分离。目前国内年需求量约4000～6000台，而国内企业制造能力为8000～10000台/年，已供大于求。今后企业应在做强、做精上下功夫，不断创新，形成自己的特色。

1.8上悬式离心机在食品领域中用于分离味精、轻质碳酸盐、聚氯乙烯、葡萄糖等。目前，我国年产能力为300台，需求量为150～200台/年，市场供大于求，企业间竞争激烈。今后，企业应进一步提高产品性能、质量、外观，降低制造成本。

1.9活塞推料离心机操作连续，生产能力大，能耗较低，广泛应用于食品领域，分离碳酸氢铵、食盐等产品。主要用于食盐的脱水。该设备对配套部件的质量要求较高，有些零配件国内仍然依赖进口。目前，我国对该设备的年需求量约200～250台，但国内产品仍不能完全替代进口产品。 1.9.1其他分离设备

世界上科技的发展式迅速的，随着时间的推移，更多的分离技术于设备被用于工业生产上。膜分离设备、超临界流体萃取设备和分子整流设备、粉尘分离设备等等，被用于食品领域中。 二、略述新型分离设备的发展

科学技术的不断发展导致了对分离技术的要求越来越高, 近几十年来发展起来的一些新型传质分离技术——泡沫吸附分离技术, 超临界萃取技术及膜分离技术等已引起了食品工业界的重视并己崭露头角。 2.1泡沫吸附分离设备及前景

泡沫吸附技术是基于表面活性物质能在气液界面浓集的性质使混合物分离的技术。它根据表面吸附的原理, 藉鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面气泡表面上, 当上浮至溶液主体上方时 形成泡沫层, 将此泡沫层与液相主体分开就可达到浓缩表面活性物质在泡沫层和净化液相主体的目的。