西北农林科技大学本科课程考试 参考答案与评分标准 考试课程:食品机械与设备 学年学期:2004-2005- 试卷类型:A卷 考试时间:2005-05-28 专业年级:设制02级 、名词解释:(每个2分,共20分) 1.输送浓度比:单位时间内输送的物料重量与空气重量之比称为输送浓度比。 2.筛分效率:物料经过筛选一定的时间后,筛过物的重量与原料中可筛过物的总重量之 比的百分数称为筛分效率。 3.分离因数:离心分离中某一质点离心加速度与重力加速度的比值叫 4.滑切系数:刀刃滑切作用的大小,可用滑切速度与砍切速度的比值来表示,即 gr=2,式中z为滑切角,gz称为滑切系数 5.捏合:工作部件对物料进行剪切、挤压作用,使其先局部混合,再达到整体混合的过 程称为捏合 6.闪蒸灭菌:把蒸汽通λ料液或将料液喷入蒸汽,使料液迅速升温进行髙温瞬时灭菌的 方法 7.多效浓缩:浓缩中产生的二次蒸汽被使用两次或两次以上,作为浓缩后的热源,这种 方式叫多效浓缩。 8.升华干燥:先将物料冻结,然后在真空条件下进行干燥,物料品质的损失大大减小 这种干燥方式称为升华干燥 9.负压罐装:减小罐装容器的压力,使其处于负压状态,在其自吸作用下进行罐装的方 法称负压罐装。 10.载冷剂:制冷系统中,在蒸发器和库房之间传递冷效应的中间介质叫 二、填空题:(每空1分,共20分) 1.长方形按谷粒的_厚度_不同来分选的,圆形筛孔是按谷粒的_宽度不同来 分选的;精选是按谷粒的长度或形状的不同来分选的:比重去石机是按物料的比重 不同来分选的。 2.茎杆物料切碎机分_盘刀式和_滚轮式两种。块状物料切碎机利用对切或剪切原 理工作,不需要产生滑切 3.粉料混合机、搅拌机、捏合机分别以对流混合、扩散混合和_剪切混合作 用方式为主。 4.斗式提升机卸料形式有离心式、重力式和混合式三种 5.热风炉可分为管式热风炉和无管式热风炉两类
1 西北农林科技大学本科课程考试 参考答案与评分标准 考试课程：食品机械与设备 学年学期：2004-2005-2 试卷类型：A 卷 考试时间：2005-05-28 专业年级：设制 02 级 一、名词解释：（每个 2 分，共 20 分） 1. 输送浓度比：单位时间内输送的物料重量与空气重量之比称为输送浓度比。 2. 筛分效率：物料经过筛选一定的时间后，筛过物的重量与原料中可筛过物的总重量之 比的百分数称为筛分效率。 3. 分离因数：离心分离中某一质点离心加速度与重力加速度的比值叫～ 4. 滑切系数：刀刃滑切作用的大小，可用滑切速度与砍切速度的比值来表示，即： un u tg = ，式中 为滑切角， tg 称为滑切系数。 5. 捏合：工作部件对物料进行剪切、挤压作用，使其先局部混合，再达到整体混合的过 程称为捏合。 6. 闪蒸灭菌：把蒸汽通入料液或将料液喷入蒸汽，使料液迅速升温进行高温瞬时灭菌的 方法。 7. 多效浓缩：浓缩中产生的二次蒸汽被使用两次或两次以上，作为浓缩后的热源，这种 方式叫多效浓缩。 8. 升华干燥：先将物料冻结，然后在真空条件下进行干燥，物料品质的损失大大减小， 这种干燥方式称为升华干燥。 9. 负压罐装：减小罐装容器的压力，使其处于负压状态，在其自吸作用下进行罐装的方 法称负压罐装。 10. 载冷剂：制冷系统中，在蒸发器和库房之间传递冷效应的中间介质叫～。 二、填空题：（每空 1 分，共 20 分） 1. 长方形按谷粒的 厚度 不同来分选的，圆形筛孔是按谷粒的__宽度___不同来 分选的； 精选是按谷粒的 长度 或形状的不同来分选的；比重去石机是按物料的 比重 不同来分选的。 2. 茎杆物料切碎机分 盘刀 式和 滚轮 式两种。块状物料切碎机利用 对切或剪切 原 理工作，不需要产生滑切。 3. 粉料混合机、搅拌机、捏合机分别以 对流混合 、 扩散混合 和___剪切混合___作 用方式为主。 4. 斗式提升机卸料形式有 离心式 、_重力式 和 混合式 三种。 5. 热风炉可分为_____管式热风炉_____和 无管式热风炉 两类
6.热收缩包装方法有搭接式式、_套筒式_和罩盖式收缩包装法等 7.常见的雾化器有_加压式雾化器_、离心(旋转)式雾化器和气流式雾化器 种 三、简答题:(每小题6分,共36分) 简述气力输送设备的形式几特点 答:气力输送装置可分为吸送式、压送式和混合式三种。 吸送式:可以从多处向一处输送物料;输送量和输送距离不大;管内负压,无灰尘外 压送式:可以从一处向多处输送物料;输送量和输送距离大;管内负压,灰尘容易外 扬,要求管道密封好;管道磨损大。 混合式:吸料和送料在风机的两侧完成,具有吸送式和压送式的特点,适于较远距离 输送物料 每项2分 2.清理作业(包括清洗)一般采用的方法有哪几种?各种方法是依据什么进行清理? 答:清理的作业过程一般包括的方法有: (1)浸泡:在静止或流动水中或其他溶液中浸泡 (2)喷淋:适合大多数产品的清洗 (3)冲洗:在高速水流中依靠水的冲刷作用进行清洗。 (4)刷洗:用棍刷等器具进行刷洗 2分 清洗作业的方法 (1)气流清选法:空气动力学特性不同 (2)筛选法:颗粒大小不同; (3)精选:颗粒形状不同 (4)干、湿法比重分选:比重不同; (5).磁选法:磁性不同; (6).撞击法:弹性不同 (7)光电分选法:颜色不同 6分 3.高压均质机的原理是什么? 答:高压均质机的原理是:料液以很高的速度通过均质阀缝隙处,受到强烈剪切作用 而达到均质和乳化作用,均质前脂肪球受到压力为P,流速为′o,流经缝隙后,由于受 到压力β的作用,使脂肪球颗粒延伸,当物料通过均质阀时的蜗动作用,将延伸部分切割 为细小的脂肪球微粒,物料中又存在表面活性的物质的卵磷脂和胆脂它围绕在细小的脂肪 微粒料层形成一种是这些微粒不再结合的膜,从这里不断的离开 4.食品成型主要有哪几种方式? 答:食品成型的主要方式有挤压成型,搓圆成型,包馅成型,辊压切割成型,冲印和 辊印成型,卷绕成型 每项1分
2 6. 热收缩包装方法有____搭接式式、 套筒式_ 和罩盖式收缩包装法等。 7. 常见的雾化器有__加压式雾化器 、离心（旋转）式雾化器 和___气流式雾化器 ____三种。 三、简答题：（每小题 6 分,共 36 分） 1. 简述气力输送设备的形式几特点。 答：气力输送装置可分为吸送式、压送式和混合式三种。 吸送式：可以从多处向一处输送物料；输送量和输送距离不大；管内负压，无灰尘外 扬。 压送式：可以从一处向多处输送物料；输送量和输送距离大；管内负压，灰尘容易外 扬，要求管道密封好；管道磨损大。 混合式：吸料和送料在风机的两侧完成，具有吸送式和压送式的特点，适于较远距离 输送物料。…………………………………………………………..每项 2 分 2. 清理作业（包括清洗）一般采用的方法有哪几种？各种方法是依据什么进行清理？ 答：清理的作业过程一般包括的方法有： （1）.浸泡：在静止或流动水中或其他溶液中浸泡。 （2）.喷淋：适合大多数产品的清洗 （3）.冲洗：在高速水流中依靠水的冲刷作用进行清洗。 （4）.刷洗：用棍刷等器具进行刷洗。……………………………………2 分 清洗作业的方法： （1）.气流清选法：空气动力学特性不同； （2）.筛选法：颗粒大小不同； （3）.精选：颗粒形状不同； （4）.干、湿法比重分选：比重不同； （5）.磁选法：磁性不同； （6）.撞击法：弹性不同； （7）.光电分选法：颜色不同。……………………………………………6 分 3. 高压均质机的原理是什么？ 答：高压均质机的原理是：料液以很高的速度通过均质阀缝隙处，受到强烈剪切作用 而达到均质和乳化作用，均质前脂肪球受到压力为 P0 ，流速为 V0 ，流经缝隙后，由于受 到压力 P1 的作用，使脂肪球颗粒延伸，当物料通过均质阀时的蜗动作用，将延伸部分切割 为细小的脂肪球微粒，物料中又存在表面活性的物质的卵磷脂和胆脂它围绕在细小的脂肪 微粒料层形成一种是这些微粒不再结合的膜，从这里不断的离开。 4. 食品成型主要有哪几种方式？ 答：食品成型的主要方式有挤压成型，搓圆成型，包馅成型，辊压切割成型，冲印和 辊印成型，卷绕成型。……………………………每项 1 分
5.说明升膜式蒸发器的原理和特点。 答:升膜式蒸发器的原理是:升膜式蒸发器的上部有进气口,中部有盘管式热管道, 在加热的过程中,通过热蒸汽的不断产生,在盘管处产生一层热气膜,随着热量的不断输 入而上升,从而达到蒸发的目的 4分 升膜式蒸发器的特点:设备占地面积小,产生的热量高,生产效率比较高 6分 6.说明流化床干燥的原理和特点。 答:流化床干燥的原理:粒状物料受热风作用,通过多孔板,在流态化进行干燥的过 程,即为流化干燥。 4分 流化床干燥的特点: (1)物料与热风接触的面积比较大; (2)由于气固相对运动较激烈,热传递迅速,处理能力大,温度分布均匀,且易调 节和控制 (3)物料受热时间的调解范围大,可使产品的终水分达较低程度; (4)所用设备结构简单,造价低廉,运转稳定,操作维修方便。 四、分析理解题(每小题12分,共24分) 1、试确定茎杆物料切碎器稳定切割的条件。 设AB为动刀片刃口,CD为定刀片刃口,夹角α为动、定刀片对物料的钳住角,又 称推挤角。当动刀刃开始切割物料时,由于动、定刀刃的几何形状和材质等不同,对同 物料引起的摩擦力也各不相同。设直线形动刀片刃AB对 圆柱形物体切割时的正压力为N2,摩擦力为N2,J2为 Nasin a 动刀刃对物体的摩擦系数。定刀刃对该物体的正压力为N1 摩擦力N1,f为定刀刃对物体的摩擦系数,见图41示 欲使物体不被推出,稳定切割的条件 2分 蚶住角a的确定 fN1≥N2Sna-f2N2Cosa f N 7分 将两式联立后,得 N2Uf2 sin a+f, cos a)>N2(sin a-f2 cosa) 两边除以 ff, tgo+fr f2 f+f2≥8(-ff2)
3 5. 说明升膜式蒸发器的原理和特点。 答：升膜式蒸发器的原理是：升膜式蒸发器的上部有进气口，中部有盘管式热管道， 在加热的过程中，通过热蒸汽的不断产生，在盘管处产生一层热气膜，随着热量的不断输 入而上升，从而达到蒸发的目的。………………………………4 分 升膜式蒸发器的特点：设备占地面积小，产生的热量高，生产效率比较高。 …………………………………………………………………………………6 分 6. 说明流化床干燥的原理和特点。 答：流化床干燥的原理：粒状物料受热风作用，通过多孔板，在流态化进行干燥的过 程，即为流化干燥。……………………………………………………4 分 流化床干燥的特点： （1）物料与热风接触的面积比较大； （2）由于气固相对运动较激烈，热传递迅速，处理能力大，温度分布均匀，且易调 节和控制； （3）物料受热时间的调解范围大，可使产品的终水分达较低程度； （4）所用设备结构简单，造价低廉，运转稳定，操作维修方便。………6 分 四、分析理解题(每小题 12 分，共 24 分) 1、试确定茎杆物料切碎器稳定切割的条件。 设ＡＢ为动刀片刃口，ＣＤ为定刀片刃口，夹角 为动、定刀片对物料的钳住角，又 称推挤角。当动刀刃开始切割物料时，由于动、定刀刃的几何形状和材质等不同，对同一 物料引起的摩擦力也各不相同。设直线形动刀片刃ＡＢ对 圆柱形物体切割时的正压力为 N2 ，摩擦力为 2N2 f ， 2 f 为 动刀刃对物体的摩擦系数。定刀刃对该物体的正压力为 N1 摩擦力 1N1 f ， 1 f 为定刀刃对物体的摩擦系数，见图 4-1 示。 欲 使 物 体 不 被 推 出 ， 稳 定 切 割 的 条 件 是………………………………………… 2 分 f 1N1 N2 sin − f 2N2 cos N1 = f 2N2 sin + N2 cos …………………………………………………………………………………… …7 分 将两式联立后，得 ( sin cos ) (sin cos ) N2 f 1 f 2 + f 1 N2 − f 2 两边除以 cos ，得 1 2 1 2 f f tg+ f tg− f (1 ) 1 2 1 2 f + f tg − f f
< f1+f2 因为=gn,f2=2,代入后得 +ts =tg(q1+2) 故 a≤q1+ 10分 式中φ1一定刀刃对物料的摩擦角,由实验求得 φ2一动刀刃对物料的摩擦角,由实验求得。 由上式可知,刀片的钳住角a必须小于91+φ2才能钳住物料,保证稳定切割。 2分 2、说明制冷设备四大件的作用,并分析制冷设备用于制热时的工作原理。 答:(1)制冷压缩机用来对制冷压缩机作用,获得能量,然后经冷凝,膨胀,能 对物料进行吸热降温 (2)冷凝器制冷系统的一种热交换器,使制冷剂过热蒸汽受冷凝结结成液体 (3)膨胀阀又称节流阀,降低对制冷机的压力,控制制冷剂流量 (4)蒸发器制冷剂吸收冷却介质的热量 6分 制冷设备用于制热时的工作原理: 制冷设备用于制热时叫热泵。其工作 压缩机 原理如右图所示。 液态的制冷剂在蒸发器中从热源中吸 蒸发器 收热量,变成低温低压的蒸汽。压缩机压 缩来自蒸发器的低温低压的制冷剂蒸汽, 膨胀阀 将其压缩成高温高压的蒸汽。该蒸汽在冷 凝器中与被加热介质换热,释放热量,变 成常温高压液体,然后经膨胀阀减压,变 成低温液体。该液体在蒸发器中再与热源换热。如此循环,以达到制热的目 的 12分
4 1 2 1 2 1 f f f f tg − + 因为 1 = 1 f tg ， 2 = 2 f tg ，代入后得 ( ) 1 1 2 1 2 1 2 = + − + tg tg tg tg tg tg 故 1 + 2…………………………………………10 分 式中 1 一定刀刃对物料的摩擦角，由实验求得； 2 一动刀刃对物料的摩擦角，由实验求得。 由上式可知，刀片的钳住角 必须小于 1 + 2 才能钳住物料，保证稳定切割。 …………………………………………………………………………………………… ……12 分 2、说明制冷设备四大件的作用，并分析制冷设备用于制热时的工作原理。 答：（1）.制冷压缩机 用来对制冷压缩机作用，获得能量，然后经冷凝 ，膨胀，能 对物料进行吸热降温； （2）.冷凝器 制冷系统的一种热交换器，使制冷剂过热蒸汽受冷凝结结成液体； （3）.膨胀阀 又称节流阀，降低对制冷机的压力，控制制冷剂流量； （4）.蒸发器 制冷剂吸收冷却介质的热量……………………………………6 分 制冷设备用于制热时的工作原理： 制冷设备用于制热时叫热泵。其工作 原理如右图所示。 液态的制冷剂在蒸发器中从热源中吸 收热量，变成低温低压的蒸汽。压缩机压 缩来自蒸发器的低温低压的制冷剂蒸汽， 将其压缩成高温高压的蒸汽。该蒸汽在冷 凝器中与被加热介质换热，释放热量，变 成常温高压液体，然后经膨胀阀减压，变 成低温液体。该液体在蒸发器中再与热源换热。如此循环，以达到制热的目 的。………………………………………………12 分