《清洗机械与设备》PPT课件.ppt

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1、食品加工机械与设备,第三章 清洗机械与设备,第三章 清洗机械与设备,食品加工过程中，需要对包括原料、加工设备、包装容器、加工场所和生产人员等在内的各种对象进行清洗。清洗是从源头上保证和提高食品质量安全性的重要措施。清洗分类清洗原理 第一节 原料清洗机械 第二节 包装容器清洗机械 第三节 CIP系统,清洗分类,清洗可分为湿洗与干洗。湿洗是利用水作清洗介质的清洗过程，就清洗的质量来说，以湿洗的效果最好；干洗相对于湿洗而言，诸如利用空气流、筛分、磁选等方法原理去泥尘、异质物和铁质等污染物的操作都属干洗范畴。干洗效果有局限性，只能作为湿洗的辅助手段。食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原

2、料、包装容器和加工设备三大类。,清洗原理,清洗过程的本质是利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程。各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗。物理学原理主要利用机械力（如刷洗、用水冲等）将污染物与被清洗对象分开；化学原理是利用水及清洗剂（如表面活性剂、酸、碱等）使污染物从被清洗物表面溶解下来。,第一节原料清洗机械,食品原料在其生长、成熟、采收、包装和贮运过程中，会受到尘埃、砂土、肥料、微生物、包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。湿洗方式与机械设备 一、滚筒式清洗机 二、鼓风式清洗机,湿洗方式与机械设备,多数食品原料表面附着的杂质和污物，可以采用干洗的方法除去，但难于

3、完全除尽，最终还得用湿法清洗去除，即利用清水或洗涤液进行浸泡和渗透、使污染物溶解和分离。由于食品原料的性质、形状、大小等多种多样，洗涤方法和机械设备的型式也很繁多，但所采用的手段不外乎刷洗、浸洗、喷洗和淋洗等。有代表性的果蔬原料清洗设备：滚筒式清洗机、鼓风式清洗机、刷洗机和刷果机。,一、滚筒式清洗机,这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机,常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。结构 分类（一）间歇式滚筒清洗机（二）连续式滚筒清洗机,结构,这类清洗机的主体是滚筒，其转动可以使筒内的物料自身翻滚、互相摩擦和与筒壁发生摩擦作用，从而使表面污物剥离。这些作用只是清洗操作中的机械力辅助作用。因此，这

4、类清洗机需要与淋水、喷水或浸泡配合。喷淋式、浸泡式清洗机也因此而取名。滚筒一般为圆形筒，但也可制成六角形筒。,分类,按操作方式，滚筒式清洗机可以分为连续式和间歇式两种。,（一）间歇式滚筒清洗机,间歇操作的滚筒式清洗机两端加有挡板，轴向开有带盖板的进出料口。料口向上时，可打开料口盖板向里加料；洗净后，筒体转至料口朝下，打开盖板便可卸料。为便于物料在筒内翻滚，加料不可太满。一般这种清洗机采用喷水管连续或间歇地向筒内喷水以便使污物浸润而迅速剥离和排走。间歇式清洗的特点是清洗时间可以视清洗效果加以控制，但生产效率不高。,（二）连续式滚筒清洗机,连续式滚筒清洗机的滚筒两端为开口式，原料从一端进入，另一端

5、排出。物料在筒内的轴向运动，可以通过使筒倾斜安装，也可通过在筒体内壁设置螺线导板或抄板的方式实现。为提高清洗效果，有的滚筒式清洗机内安装了可上下、左右调节的毛刷。1喷淋式滚筒清洗机 2浸泡式滚筒清洗机,1喷淋式滚筒清洗机,一种连续式清洗机，结构较简单，适用于表面污染物易被浸润冲除的物料。它主要由栅状滚筒、喷淋管、机架和驱动装置等构成。滚筒是清洗机的主体，可由角钢、扁钢、条钢焊接成，必要时可衬以不锈钢丝网或多孔薄钢板。,滚筒的驱动 清洗过程,滚筒的驱动,滚筒的驱动可有两种形式。一种是在滚筒外壁两端配装滚圈。滚筒（通过滚圈）以一定倾斜角度（3 5）由安装在机架上的支承托轮支承，并由传动装置驱动转动

6、。喷水管可安装在滚筒内侧上方。另一种是在滚筒内安装（由结构幅条固定的）中轴，驱动装置带动中轴从而带动滚筒转动。这种形式的清洗机，喷水管只能装在滚筒外面。,物料由进料斗进入落到滚筒内，随滚筒的转动而在滚筒内不断翻滚相互摩擦，再加上喷淋水的冲洗，使物料表面的污垢和泥砂脱落，由滚筒的筛网洞孔随喷淋水经排水斗排出。,清洗过程,2浸泡式滚筒清洗机,一种通过驱动中轴使滚筒旋转的清洗机。工作原理清洗过程,工作原理,转动的滚筒2的下半部浸在水槽1内。电动机10通过V带传动蜗轮减速器9及偏心机构11，滚筒的主轴6由蜗轮减速器9通过齿轮8驱动。水槽l内安装有振动盘12，通过偏心机构11产生前后往复振动，使水槽内的

7、水受到冲击搅动，加强清洗效果。滚筒2的内壁固定有按螺旋线排列的抄板5。,浸泡式转筒清洗机,物料从进料斗7进入清洗机后落入水槽内，由抄板5将物料不断捞起再抛入水中，最后落到出料口3的斜槽上。在斜槽上方安装的喷水装置，将经过浸洗的物料进一步喷洗后卸出。,清洗过程,一、滚筒式清洗机,这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机,常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。结构 分类（一）间歇式滚筒清洗机（二）连续式滚筒清洗机,为什么滚筒式清洗机只适合于块状硬质果蔬的清洗，对于叶菜和酱果类物料的清洗不适用？滚筒式清洗机，由于物料在其中翻滚碰撞激烈，除了能使表面污物剥离外，有时还会损伤皮肉。为什么该设备可以作为

8、硬质块状物料的清洗和去皮两用，具有哪些特点？经这样去皮后的物料，其表面已不光滑，只能用在去皮后进行切片和制酱的罐头生产中，不适用于整只果蔬罐头的制造。,作 业,第一节原料清洗机械,食品原料在其生长、成熟、采收、包装和贮运过程中，会受到尘埃、砂土、肥料、微生物、包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。湿洗方式与机械设备 一、滚筒式清洗机 二、鼓风式清洗机,二、鼓风式清洗机,鼓风式清洗机，也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机等。,外形 结构 输送机 清洗原理 吹泡管,鼓风式清洗机主要由洗槽、输送机、喷水装置、鼓风机、空气吹泡管、传动系统等构成。,结 构,鼓风式清洗机外形,鼓风机式清洗机一般采用

9、链带式装置输送清洗的物料。链带可采用辊筒式（承载番茄等）、金属丝网带（载送块茎、叶菜类原料）或装有刮板的网孔带（用于水果类原料等）作为物料的载体。输送机的主动链轮由电动机经多级皮带带动。主动链轮和从动链轮之间链条运动方向通过压轮改变，分为水平、倾斜和水平三个输送段。下面的水平段，处于洗槽水面之下，原料在此首先得到鼓风浸洗；中间的倾斜段是喷水冲洗段；上面的水平段则可用于对原料进行拣选和修整。,输送机,清洗原理,用鼓风机把具有一定压头的空气送进洗槽中，使清洗原料的水产生剧烈地翻动，物料在空气对水的剧烈搅拌下进行清洗。利用空气进行搅拌，可使原料在较强烈翻动而不损伤的条件下，加速去除表面污物，保持原料

10、的完整性和美观，因而最适合于果蔬原料的清洗。,鼓风机吹出的空气由管道送入吹泡管中。吹泡管安装于输送机的工作轨道之下。被浸洗的原料在输送带上沿轨道移动，移动过程中在吹泡管吹出的空气搅动下翻滚。由洗槽溢出的水顺着两条斜槽排入下水道，因此需要新水补充。,吹泡管,第一节原料清洗机械,食品原料在其生长、成熟、采收、包装和贮运过程中，会受到尘埃、砂土、肥料、微生物、包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。湿洗方式与机械设备 一、滚筒式清洗机 二、鼓风式清洗机,第三章 清洗机械与设备,食品加工过程中，需要对包括原料、加工设备、包装容器、加工场所和生产人员等在内的各种对象进行清洗。清洗是从源头上保证和

11、提高食品质量安全性的重要措施。清洗分类清洗原理 第一节 原料清洗机械 第二节 包装容器清洗机械 第三节 CIP系统,第二节 包装容器清洗机械,目前，可用机械方式进行清洗的空包装容器主要有：玻璃瓶、塑料瓶和制造罐头用的金属空罐等，包装后需要清洗的主要是实罐。洗瓶机,洗瓶机,为何需要洗瓶?（一）基本洗瓶方法与洗瓶机类型（二）双端式全自动洗瓶机（三）单端式全自动洗瓶机,瓶子种类:(1)回收使用瓶；(2)一次性使用。回收瓶常有食品残留物和各种其它污染物。一次性容器在制造、存放和运输过程中，亦不可避免地会在其内壁和外表面带上污染物（如尘埃、金属或非金属杂物及微生物等）。回收瓶的清洗比一次性使用的瓶复杂。

12、,为何需要洗瓶?,基本洗瓶方法,瓶中的污物:食物残液、污垢和瓶外的旧商标等。基本清洗方法:浸泡、喷射、刷洗。辅助手段:加热和洗涤剂等物理和化学手段的辅助。,浸泡,将容器浸没于一定浓度和温度的洗涤液中(一般为碱性溶液)软化、乳化或溶解黏附于瓶上的不清洁物，并加以杀菌、浸泡后，再将瓶中污水倒去。通常为洗瓶机流程的前道工序。,喷射,利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力(0.20.5MPa)对瓶内(或瓶外)进行喷射，清除瓶内(外)污物的清洗方法。喷射多用于小口径瓶子的清洗机。,刷洗,刷洗利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。由于是直接接触污物洗刷，故去除效果好。问题：较难实现连续洗瓶；转刷遇到油污瓶，会污染刷子；

13、若遇到破瓶，会切断转刷的刷毛，使毛刷失效并污染其它净瓶；须经常更换毛刷。,按操作的机械化程度可分为：半机械、机械化和全自动洗瓶机。按瓶子在设备中的行进方式，可以分为回转式和链带载运式两种。,洗瓶机类型,回转式洗瓶机,回转式洗瓶机是一类利用一个垂直（或水平）转盘（轮）完成洗瓶过程的机器。这类清洗机结构简单，但清洗功能单一，生产效率低，且多为半机械方式。适用于小规模生产。,链带载运式洗瓶机,一种瓶由输瓶链带运送的洗瓶机。大型全自动洗瓶机均采用这种输瓶方式。全自动洗瓶机中，按被清洗瓶子在机内的走向又可分成单端式和双端式。,洗瓶机,为何需要洗瓶?（一）基本洗瓶方法与洗瓶机类型（二）双端式全自动洗瓶机（

14、三）单端式全自动洗瓶机,（二）双端式全自动洗瓶机,双端式洗瓶机亦称直通式洗瓶机，因其进、出瓶分别在机器的前后两端。双端式自动洗瓶机内部结构洗瓶过程 其它结构形式 双端洗瓶机特点,内部结构,上述洗瓶机的内部结构如图所示。它主要由箱式壳体、进出瓶机构、输瓶机构、预泡槽、洗涤液浸泡槽、喷射机构、加热器以及具有热量回收作用的集水箱及其净化机构等构成。,（二）双端式全自动洗瓶机,双端式洗瓶机亦称直通式洗瓶机，因其进、出瓶分别在机器的前后两端。双端式自动洗瓶机内部结构洗瓶过程 其它结构形式 双端洗瓶机特点,由给瓶端进入机器的瓶子，先后经过预冲洗、预浸泡、洗涤剂浸泡、洗涤剂喷射、热水预喷、热水喷射、温水喷射

15、和冷水喷射等清洗作用，最后从出瓶端离开洗瓶机。预冲洗是为了将瓶子外附着的污垢除去，以降低后面洗涤液消耗量。洗液喷洗区位于洗液浸泡槽上方，这样从瓶中沥下的洗液又回到液洗槽。,洗瓶过程,（二）双端式全自动洗瓶机,双端式洗瓶机亦称直通式洗瓶机，因其进、出瓶分别在机器的前后两端。双端式自动洗瓶机内部结构洗瓶过程 其它结构形式 双端洗瓶机特点,除了以上结合了刷洗方式的以外，有的双端式洗瓶机采用浸泡结合喷射的方式进行清洗，它主要经过热水、碱液的连续浸泡槽和喷射，或间隔地进行浸泡和喷射；还有的全部采用喷射方式对瓶子进行清洗。后者没有浸瓶槽，单用喷射清洗，因此结构简单而成本低，但用水较多，动力消耗高。,其它结

16、构形式,由于进瓶和出瓶分别在机器的两端进行，因此，双端式洗瓶机生产卫生条件较好，且便于生产线的流程安排。但这种类型的洗瓶机，输瓶带的利用率较低（有的只有一半），因此设备的空间利用率也低，从而占地面积较大。,双端洗瓶机特点,（三）单端式全自动洗瓶机,也称来回式洗瓶机，进、出瓶在机器同一端。单端式全自动洗瓶机 内部结构 洗瓶过程 特点,单端式全自动洗瓶机,这种洗瓶机无刷瓶机构，对瓶子的清洗主要靠洗涤液浸泡和喷射实现，喷射时间约占工作循环的2/3，其余的1/3为浸泡。,内部结构,洗瓶过程（六大部分）,预洗预泡 待洗瓶从进瓶处进入到达预泡槽1，预泡槽中洗液的温度为3040，在此处对瓶子进行初步清洗与消

17、毒，主要作用是去掉瓶子上的大部分松散杂物。,洗涤剂液浸泡 预泡后的瓶子到达第一洗涤剂浸泡槽7，此处洗涤液温度可达 70 75，碱液浓度为1%1.5%。通过充分浸泡，使瓶子上的杂质溶解，脂肪乳化。,洗涤剂液喷射 当瓶子运动到改向滚筒10的地方升起并倒过来时，瓶内洗液倒出，流在下面未倒转的瓶子外表，对其有淋洗作用。喷射温度为70。,在洗涤剂喷射区 9 处设有喷头，对瓶子进行大面积喷洗，喷洗后的瓶子达到第二洗涤剂浸泡槽 8，在此瓶上未被去除的少量污物得到充分软化溶解。,热水喷射 目的是去除瓶子上的洗涤剂液，并对瓶子第一次冷却，此段喷水温度为55。,温水喷射 喷水温度为35。第二次冷却并进一步清除附于

18、瓶子上的残余洗涤液。,冷水喷射 将瓶子冷却到常温。喷射用的冷水必须经氯化处理，以防止重新污染已洗好的瓶子。,与双端式自动洗瓶机相比，单端式洗瓶机仅需一人操作，输送带在机内无空行程，所以空间利用率较高。但由于净瓶与脏瓶相距较近，从卫生角度来看，净瓶有可能为脏瓶污染。所以，现在一般不采用。,单端式洗瓶机特点,第三章 清洗机械与设备,食品加工过程中，需要对包括原料、加工设备、包装容器、加工场所和生产人员等在内的各种对象进行清洗。清洗是从源头上保证和提高食品质量安全性的重要措施。清洗分类清洗原理 第一节 原料清洗机械 第二节 包装容器清洗机械 第三节 CIP系统,第三节 CIP系统,为什么要对设备清洗

19、?为什么用CIP清洗?一、基本概念 二、CIP系统构成,为什么用CIP清洗?,食品加工生产设备可有不同的清洗方式。显然，小型简单的生产设备可以采用人工清洗的方式。但对于大型或复杂的生产设备系统进行人工清洗则既费时又费力，而且往往难以取得必要的清洗效果。因此，现代食品加工生产设备，多采用CIP清洗技术。,为什么要对设备清洗?,食品加工生产设备，在使用前后甚至在使用中应进行清洗。一是因为在使用过程中其表面可能会结垢，从而直接影响操作的效能和产品的质量；二是因为设备中的食品残留物会成为微生物的繁衍场所和产生不良化学反应，这种受到微生物或不良化学作用过的食品残留物，如进入下批食品中，会带来安全卫生质量

20、问题。因此，食品加工设备必须得到及时或定期的清洗。,一、基本概念,CIP概念 CIP清洗的特点 CIP清洗效果的相关因素 CIP清洗对象,CIP概念,CIP为英文cleaning in place的缩写,是就地清洗或现场清洗的意思。它是指在不拆卸、不挪动机械设备的情况下，利用清洗液在封闭的清洗管线中流动冲刷及喷头喷洗作用，对输送食品的管线及与食品接触的机械表面进行清洗。CIP往往与SIP（Sterilizing in place，就地消毒）配合操作，有的CIP系统本身就可用作SIP操作。,CIP清洗的特点,（l）清洗效率高；（2）卫生水平稳定；（3）操作安全，节省劳动力；（4）节约清洗剂、水、

21、蒸汽等的用量；（5）自动化程度高。,CIP清洗效果与CIP清洗能及清洗时间有关。在清洗相同时，清洗时间越长则清洗效果越好。CIP洗净能有三种，即动能、热能、化学能。一般CIP系统均需围绕以上三种洗净能及清洗时间的有机结合进行设计。,CIP清洗效果相关因素及洗净能,动能,来自洗液的循环流动。流体动能否达到要求可以用雷诺数（Re）来衡量，增大雷诺数可缩短洗净时间。雷诺数对 CIP 洗涤效果的影响如图。一般认为罐内壁面下淌薄液的Re应大于200；管道内液流的Re应大于3000（Re 30000为效果最好）,雷诺数10-2,污物残留率%,雷诺数对CIP洗涤效果的影响,热能来自洗液的温度。洗液流量一定时

22、，温度升高其黏度会下降，而其Re数、与污物的化学反应速度以及污物中可溶物质的溶解量均会增大。,热能,化学能来自洗液的化学剂。化学能是三种清洗能中对洗净效果影响最大的一种。所以，应针对污物的性质和量、水质、设备材料和清洗方法等选用合适的洗涤剂。,化学能,CIP清洗对象,一般说来，输送食品的管路、贮存或加工食品用的罐器、槽器、塔器、运输工具以及各种加工设备都可应用CIP方式进行清洗。CIP特别适用于乳品、饮料、啤酒及制药等生产设备的班前、班后清洗消毒，以确保严格的卫生要求。,第三节 CIP系统,为什么要对设备清洗?为什么用CIP清洗?一、基本概念 二、CIP系统构成,二、CIP系统构成,典型CIP

23、系统 系统构成元素,CIP清洗系统,图中三个容器为CIP清洗的对象设备，它们与管路、阀门、泵以及清洗液贮罐等构成了CIP循环回路。同时，借助管阀组的配合，可以允许部分设备或管路在清洗的同时，另一些设备正常运行。图中的容器1正在进行就地清洗；容器2正在泵入生产过程中的用料；容器3正在出料。管路上的阀门均为自动截止阀，根据控制系统的讯号执行开闭动作。,必要构成部件:清洗液（包括净水）贮罐、加热器、送液泵、管路、管件、阀门等。可选构成部件:过滤器、清洗头、回液泵、待清洗的设备以及程序控制系统等组成。,系统构成元素,第三章 清洗机械与设备,食品加工过程中，需要对包括原料、加工设备、包装容器、加工场所和

24、生产人员等在内的各种对象进行清洗。清洗是从源头上保证和提高食品质量安全性的重要措施。清洗分类清洗原理 第一节 原料清洗机械 第二节 包装容器清洗机械 第三节 CIP系统,一、滚筒式清洗机,这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机,常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。结构 分类（一）间歇式滚筒清洗机（二）连续式滚筒清洗机,第一节原料清洗机械,食品原料在其生长、成熟、采收、包装和贮运过程中，会受到尘埃、砂土、肥料、微生物、包装物等的污染。因此，加工前必须进行有效的清洗。湿洗方式与机械设备 一、滚筒式清洗机 二、鼓风式清洗机,洗瓶机,为何需要洗瓶?（一）基本洗瓶方法与洗瓶机类型（二）双端式全自动洗瓶机（三）单端式全自动洗瓶机,