农产品加工实验指导书.docx

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农产品加工实验指导书

农产品加工实验指导书

生物与农业工程学院农机系

实验一干燥工艺和设备——薄层干燥

一、实验目的

1.掌握薄层干燥过程，绘制物料干燥曲线（含水量、表面温度与干燥时间）；

2.了解电热鼓风干燥箱的工作原理。

二、电热鼓风干燥箱

9000系列数显鼓风干燥箱外壳采用优质轧钢板制造，表面喷塑，工作室采用优质材料加工制成，隔热层采用超细玻璃纤维。

干燥箱设有双层钢化玻璃门观察室。

工作室和外门之间装有耐热硅橡胶密封圈，大大增加箱门与工作室的密封性，大幅度提高箱体内的保温性。

本干燥箱广泛应用于生物化学、化工制药、医疗单位等领域，作物品干燥、熔蜡、消毒和灭菌用。

技术指标：

电源电压：

220V50Hz控温范围：

+5～250℃

温度波动：

±1℃消耗功率：

1100W

工作环境：

温度5～40℃相对湿度≤85%RH

外形尺寸：

560*370*400（L*W*H）mm

三、实验步骤

1.准备：

（1）将仪器放置在平稳的实验台上，连接电源，打开电源开关；

（2）干燥温度、时间设置：

设置所需要的干燥温度和时间。

2.鼓风烘干：

（1）待鼓风干燥箱温度升至设置温度后，将试样放入；测量不同干燥时间后试样的重量，带试样质量恒定不变停止干燥；

（2）关闭干燥箱，待干燥箱温度降至室温，称量试样重量；

（3）断开电源，整理干燥箱。

3.注意事项：

（1）取出被处理的物品时，如处理的是易燃物品，必须待温度冷却到低于燃点后，才能放入空气，以免发生氧化反应引起燃烧。

（2）干燥箱无防爆装置，禁止把易爆物品放入干燥箱内进行干燥。

四、作业

1.将某松散物料堆放在托盘上穿过烘干隧道进行干燥，请对该过程中影响物料干燥速率的因素进行分析。

2.简述物料的干燥机理。

3.每人撰写一份实验报告，写明实验题目、内容、方法（工艺流程）、结果、分析讨论等内容。

实验二分选分离及设备——气流分选

一、实验目的

1.掌握种子气流分选过程，分析影响种子分选效果的主要因素；

2.能够独立操作气流筛选清选试验机；

2.了解气流筛选清选试验机的工作原理。

二、气流筛选清选试验机工作原理

该机的风选功能主要是靠立式空气筛来完成的，它根据种子的空气动力学特性，按照种子和杂质临界速度的不同，通过调整气流的速度，实现分离的目的，较轻的杂质被吸入沉降室集中排出，较好的种子通过空气筛后进入振动筛。

振动筛分上下两层筛，设有三种出口，可以分别将大杂、小杂和获选种子排出（特殊要求可安装三层筛、设四种出口，多用于分级）。

振动筛的分选原理是按照种子的几何尺寸特性确定的，种子的种类和品种不同，各尺寸也有所不同，选择更换不同规格的筛片，就能满足分选的要求。

该机广泛用于种子加工和农副产品处理行业，对谷物种子、林木种子、牧草种子、油料种子和商品粮等，均有良好的清选效果。

三、实验步骤

（1）连接电源，打开电源开关；

（2）调整气流速度，观察分离现象。

（3）断开电源，整理试验机。

四、作业

1.在进行气流分选操作过程中需要注意哪些操作？

2.简述气力输送物料的优缺点。

3.每人撰写一份实验报告，写明实验题目、内容、方法（工艺流程）、结果、分析讨论等内容。

实验三分选分离及设备——离心分离

一、实验目的

1.掌握离心机工作原理，离心力计算方法；

2.测定试样的溶胀度，溶解度（离心管大小、转速、时间、试样用量等因素的影响）。

二、离心机工作原理

离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。

离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现液-固分离；离心沉降是利用悬浮液（或乳浊液）密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固（或液-液）分离。

将装有等量试液的离心容器对称放置在转头四周的离心杯内，电动机通过联轴器带动转头高速运转所产生的相对离心力使试液分离。

液料经料泵沿切向送入旋液器。

在惯性离心力的作用下，在圆管和锥管内绕轴线螺旋形旋转。

颗粒抛向管壁，并滑入锥管底部经出口排出。

旋液器中心部分的流体作高速旋转运动，并上升由溢流管溢出。

旋风分离器原理与旋液分离器相同，只是将物料变成气流和固体颗粒。

离心实验方法：

1.速率区带法：

根据样品中不同粒子所具有的不同的尺寸大小及沉降速度（S）。

大致步骤如下：

在台式离心机的离心管中装入密度梯度溶液，溶液的密度从离心管顶部至底部逐渐增加（正梯度）。

将所需分离的样品小心地加至密度梯度溶液的顶部。

样品在梯度溶液表面形成一负梯度。

由于不同大小的粒子在离心力作用下，在梯度中移动的速度不一样，所以经过离心后会形成几条分开的样品区带。

注意：

样品粒子的密度必须大于梯度液注中任一点的密度。

离心过程必须在区带到达管子底部前停止。

2.等密度离心法：

根据粒子的不同密度来分离。

离心过程中，粒子会移至与它本身密度相同的地方形成区带。

密度样度的选择要使梯度的范围包括所有待分离粒子的密度。

样品可以在密度梯度液粒上面或均匀分布在密度梯度中。

经离心后，样品粒子达到它们的平衡点。

技术指标：

最高转速：

4000rpm定时范围：

0-99min

最大相对离心力：

2770g噪声：

<72dB

最大容量：

400mL电源：

220V50Hz

电机功率：

250W重量：

35KG

外形尺寸：

405*460*395（L*W*H）mm

三、实验步骤

1.准备

（1）将仪器放置在平稳的实验台上，连接电源，打开电源开关；

（2）离心转速、时间设置：

设置所需要的离心转速和离心时间（必须按记忆键，存储设定的数值），避免所选转速超过离心机最大转速；

（3）选择合适的离心管，保证各离心管中装有等量试液（事先称重）并对称放置在转头四周的离心杯内。

2.离心

（1）确保离心机盖门已关好后，按“启动”键，仪器运转；

（2）离心时间到后，降速至00000，数秒后，电子门锁弹开；

（4）打开机盖，轻轻取出离心管，吸除上清液并称量离心管和沉淀物重量；

（5）小心地将沉淀物转移至培养皿内，在烘箱内干燥。

溶胀度和溶解度测定方法：

准确称量一定质量的烘干样品放入100mL烧杯中，加入去离子水后不断搅拌5min，获得的悬浮液以一定体积移入三个离心管内，不同转速下离心不同时间。

将离心管内的上层清液取出，称量离心管和残留沉淀物的质量，然后小心地将沉淀物转移到培养皿内，在105℃烘箱内干燥。

溶胀度具体计算方法如公式2.1所示：

SD=（W2－W1）/W0

其中W0——沉淀物干质量；

W1——离心管质量；

W2——离心管和溶胀沉淀物质量。

将取出的离心管上层清液转移到培养皿内，在105℃烘箱内干燥。

溶解度具体计算方法如公式2.2所示：

S=W3/W0×100

其中W0——沉淀物干质量；

W3——离心管内上清液干燥后质量。

测量样品溶胀度和溶解度时，每个样品至少测量三次。

3.清洗

关闭电源整理好离心机，并清洗试验所用仪器。

4.注意事项

（1）使用前必须先检查转子是否有伤痕、腐蚀，离心管是否有裂纹老化现象，如有异常停止使用。

（2）实验结束后将转头和仪器擦干净，以防试液沾污而产生腐蚀。

（3）每支试管中放置等量的样品，然后对称放入转头内，以免由于重量不均，放置不对称，而使整机在运行过程中产生震动。

（4）不能在机器运转过程中或转子未停稳的情况下打开盖门，以免发生事故。

（5）转速设定不得超过最高转速，以确保仪器正常运转。

（6）如需分离样品的比重超过1.2g/cm3，最高转速为Nmax*

四、作业

1.使用离心机离心时应该注意些什么？

2.颗粒在流体介质中的悬浮状态和等速沉降状态的区别？

3.每人撰写一份实验报告，写明实验题目、内容、方法（工艺流程）、结果、分析讨论等内容。

实验四粉碎、压榨及设备——物料粉碎

一、实验目的

1.掌握物料（大米、花生、大豆）粉碎过程及粉碎机工作原理；

2.能够独立操作粉碎机；

3.寻求最佳实验参数，并绘出关系曲线图。

二、粉粹机工作原理

本机型是利用研磨作用来实现干性物料粉碎的设备。

它由粉碎室、甩锤、研磨瓦等组成。

物料通过投料口进入粉碎室，在甩锤和研磨瓦之间被挤压、撞击、研磨，由于甩锤运动的同时也引起了气流的流动，所以气流带动着被粉碎的物料经过筛网进入滤袋过滤，空气被排出，物料、粉尘被收集，完成粉碎。

主要特点：

1、细度高，对物料适应性强，由于该型机采用了独特的研磨方式，尤其是难以粉碎的纤维性、高韧性物料、高硬度物料，均能获得良好的粉碎效果。

刀组为优质钢材，耐磨性能好；研磨瓦按物料运动方式经严密计算后以一定角度排列，可加快粉碎速度、减少存渣量、延长使用使命。

2、稳定性好，噪音低，该型机采用了“匀向散力”的设计结构，所以无振动，不需固定，使用非常方便。

3、无粉尘，损耗低，易清理，安全性能高，该型机采用全封闭设计结构，无死角，并配备了无熔丝过载及误操作保护装置，确保了上述性能的实现；粉碎室下部衬垫耐磨不锈钢板，中心设置防尘罩，有效防止粉尘进入电机；研磨瓦与刀组均为易拆卸式，利于清理，防止不同物料间的粘染，不带风机，借助刀组转动引起气流流动，所以没有粉尘，不需另配除尘设备。

4、筛网由硬质不锈钢材经精密打孔而成，孔密较大，粉末透过性较好。

三、实验步骤

注意：

对于一般性物料本机要求先粗碎后粉碎！

（即保护筛网，又可提高产量和细度）

A：

粗碎时：

1、首先将滤网中B1，B3（B1需在前，B3在后）放入滤组导向槽中（N）。

2、将透气袋（A）及集料布袋（M）装好。

3、将上盖（C）用固定螺丝（H）锁好。

4、接上电源线（J）启动电源开关（K）就可使粉碎刀（G）转动，粉碎物品。

5、使用时开启顶端进气口，以增大气流，加速粉碎。

B：

粉碎时：

首先将滤网组中B1、B2、B3（B1在前，B2在中，B3在后）放入滤网组导槽（N）中。

以下程序请参照粉碎粗药品时2，3，4，步骤。

注意事项：

1、要保证粉碎物料的干燥程度，一般要求含水量低于10%；粘油性物料最好干燥后混合粉碎（与干性物料混合粉碎），不能单独粉碎。

2、本机需启动后才可投料。

电机的最佳工作电流为13A以下，使用时应注意电流表。

如电流指针超过中间黑线（13A）必须停止进料，待粉碎槽内物料排出后再继续进料。

注意：

粉碎刀组需先转动正常后才可入料。

一定不要带料启动以及过载操作，否则可能会引起电机烧毁！

3、初次使用时，请先空载（电流表5－8A）运行15－30秒钟，以利于电路及机械部件相互配合。

4、如发生开机电机不转动的情况请检查：

（1）电流过载保护开关（L）是否跳起，如跳起，按第5项操作。

（2）开盖安全开关是否由于紧固螺丝松动造成失灵，如是，请打开上盖后再拧紧安全开关的紧固螺丝。

5、如果入料太多，会使电流过载保护开关（L）跳起，切断电源，此时必须按下列步骤操作。

（1）先把电源开关（F）扳入OFF位置

（2）打开上盖（C）将滤网组（B）取出，清除粉碎槽内之药材至外部

（3）再将电流过载保护开关（L）按下

6、使用前应仔细检查被粉碎物中有无铁钉等金属异物。

7、细筛网对油性、粘性物料不适合，当含有此类物料时，应换用80目以下的筛网，并进行混合粉碎，利用其它干性物料吸收油性或糖份。

8、粉碎颗粒较大或硬度较高（如整三七）的物料时，应先粗碎一遍，然后再上细筛网粉碎，这样做可以较好地延长筛网使用寿命。

9、粉碎完毕后，要清理粉碎槽及出料口。

10、每小时5—10kg的产量是指不含油性或粘性的物料产量，如物料中含有油性或粘性的药料，产量会降低。

11、每连续工作一个小时，建议暂停使用10分钟，并打开上盖，以利于粉碎室散热，防止温度过高。

保养维护：

1、清理时粉碎室切忌注水！

可用湿性介质擦拭。

2、粉碎完粘性、腐蚀性物料后请及时清理以防腐蚀。

3、清理完毕后不要立即旋盖，通风干燥即可。

四、作业

1.在进行粉碎操作过程中需要注意哪些操作？

2.破碎和粉碎物料的方式有哪些？

3.现欲对谷物秸秆进行粉碎，选择一种可用于此操作的设备，画出主要工作部件简图，并说明其工作原理。

4.每人撰写一份实验报告，写明实验题目、内容、方法（工艺流程）、结果、分析讨论等内容。