擠壓機械與設備.ppt

1、第六章 成形、擠壓機械與設備,第一節(jié) 壓延機 第二節(jié) 餅干成形機械 第三節(jié) 搓圓機 第四節(jié) 包餡機 第五節(jié) 飲料糕點成形機 第六節(jié) 擠壓機,第一節(jié) 壓延機,壓延機械是指完成壓延操作的機械設備。在食 品加工過程中，許多物料都需要經過壓延操作，如餅干生產中的壓片，糖果生產中的拉條，面條、方便面生產中的壓片和成形，巧克力生產中的物料粉碎、研磨等。 本節(jié)的主要內容有：1 壓延的原理 2 臥式壓延機 3 立式壓延機 4 多層壓延機,一 壓延原理,如圖6-1-1 壓延示意圖 （一）壓延 亦稱壓輥，是借鑒軋鋼機械操作而得名的，是指由旋轉的成隊壓輥對物料施以擠壓、摩擦，從而使得通過輥間的物料在此作用下變形成為

2、具有一定形狀規(guī)格的產品。,（二）理想壓延過程 通常理想壓延過程具有以下條件: 1 每對壓輥的直徑相等、速度相等、且同時驅動； 2 被壓物料等速運動； 3 物料僅承受壓輥施加的力的作用； 4 壓延的對象是連續(xù)的，機械性質是均勻的； 5 被壓物料的體積不變。 （三）壓延機械的形式(餅干壓延機) 主要形式有： 1 按物料通過壓輥時的運動位置可分為臥式和立式壓延機； 2 按壓輥的形式可分為輥式壓延機和輥-平面壓延機； 3 按壓輥的運動方式可分為固定輥式壓延機和運動輥式壓機； 4 按工作性質可分為間歇式壓延機和連續(xù)式壓延機,二 臥式壓延機 結構較簡單，多為間歇式操作。 1 外形圖 2工作注意 操作時面片

3、的前后移動、折疊、轉向均為人作。 如果只采用單向輥壓，則需多臺間歇式壓延機組合在一起，中間由輸送裝置連接，這樣即可與餅干成形機聯(lián)合組成自動生產線。 三 立式壓延機 1結構簡圖 2優(yōu)點（與臥式壓延機相比）： 占地面積小，壓制面帶的層次分明，厚度均勻，工藝范圍 較寬，結構復雜。 3生產蘇打餅干時，需設有油酥料斗2，以便將油酥夾帶入面帶中間,四 多層壓延機 是一種新型的高效能壓延設備，主要用于起酥生產線中。生產蘇打餅干時面團不需要經過發(fā)酵。面帶經過該壓延機的連續(xù)輥壓后，面層可達120層以上，且層次分明，酥脆可口，外觀及口感良好，故稱為多層壓延機。 （一）起酥線的工作原理：工作過程主要包括兩部分，即夾

4、酥與延壓。 1 夾酥 “灌腸成形” 首先將調好的面團1送入水平輸面絞龍2中，接著面團經回轉的水平輸面絞龍2、輸面絞龍4輸送，由復合嘴5外腔擠出而成為空心面管。同時，奶油酥經葉片泵輸送，沿垂直輸面絞龍內孔，由復合嘴內腔擠出并粘附在面管內壁上。從而形成了內壁夾酥的中空面管6。此后，面管再經過初級壓延、折疊即成為多層疊起的中間產品。 優(yōu)點：面皮與奶油酥的環(huán)面連續(xù)、厚度均勻一致。 圖6-1-5 （P182）,2 壓延 壓延過程分兩個階段： （1）夾酥中空面管的初級壓延成帶； （2）最終壓延成形：將經初級壓延后折疊成的中間產 品，在多層壓延機上再進行一次壓延操作。 （二）特點 1 傳統(tǒng)的壓延方法為對輥式

5、 圖6-1-6 傳統(tǒng)輥壓方法力線圖 效率低，質量較差，面團的堆積 克服方法：（1）要求進料厚度要薄 （2）要進行多次的折疊、壓延 2 傳統(tǒng)的壓延機的壓延小效果是通過輥子表面加在面帶上 的橫壓力及剪切力實現(xiàn)的，由面帶本身來抵抗損壞。 3 多層壓延機的壓延過程為直線流變狀態(tài)。這種壓延過程不會引起油、面層次混淆不清 4 適應性較強，能夠生產多種食品。 5 結構復雜，設備成本高，操作、維修技術要求高。,第二節(jié) 餅干成形機械 1 定義 是將配制好的餅干面料加工成具有一定形狀規(guī)格的餅干生坯的機械設備。 2 分類 根據餅干品種不同及其工藝要求的差別， 餅干機的成形方式大致可分為：,沖印成形式 輥印成形式 輥

6、切成形式,3 適用,一 沖印成形機,1 沖印成形機生產的基本過程 2 沖印成形機的主要結構有：壓片機構、沖印成形機構、揀分機構,沖印成形機操作主要完成壓片、沖印成形、揀分、擺盤四個過程。 即首先將已經調制好的面團引入餅干機的壓片部分，由此經過三道壓輥的連續(xù)輥壓，使面料形成厚薄均勻致密的面帶；然后由帆布輸送帶送入機器的成形部分，通過模型的沖印，把面帶制成具有花紋形狀的餅干生坯和余料；此后面帶繼續(xù)前進，經過揀分部分將生坯與余料分離，餅坯由輸送帶排列整齊地送到烤盤或烤爐的鋼帶、網帶上進行烘烤；余料則由專設的輸送帶送回餅干機前端的面斗內，與新投入的面團一起再次進行壓延制片操作，但應使 回頭料形成面帶的

7、底部。,1 壓片機構 壓片是餅于沖印成型的準備階段。工藝上要求壓出的面帶應保持致密連續(xù)，厚度均勻穩(wěn)定，表面光滑整齊，不得留有多余的內應力。 由三對壓輥組成。 臥式布置的壓輥間要設置輸送帶，操作簡便，易于控制壓輥間面帶的質量。 立式布置的壓輥間則不需設置輸送帶，且占地面積小，結構緊湊，機器成本較低，是較為合理的布置形式。 壓片機構的壓輥通常分別稱作頭道輥、二道輥及三道輥。壓輥直徑依次減小，輥間間隙依次減小，各輥轉速依次增大。P184表6-1-2國產沖印餅干機壓輥參數 參數/壓輥名稱 直徑/mm 轉速變化范圍r/min 間隙變化范圍/m 頭道輥 160300 0.88 2030 二道輥 12022

8、0 215 515 三道輥 120220 430 25,2 沖印成形機構 是保證餅干外觀質量，提高餅干機生產率的關鍵環(huán)節(jié)。主要由動作執(zhí)行機構及印模組成。 （1）動作執(zhí)行機構 餅干機的沖印成形動作可分為間歇式與連續(xù)式兩種。 間歇式機構是在沖印餅干生坯印模通過一套曲柄滑塊機構實現(xiàn)直線沖印動作，生坯輸送帶依靠一組棘輪棘爪完成間歇運動，沖印時輸送帶處于間歇停頓狀態(tài)。沖印速度較低導致生產能力較低，否則會產生慣性沖擊和較大振動，造成面帶厚薄不均，邊緣破裂的現(xiàn)象。連續(xù)式機構在沖印餅干時，印模隨輸送帶連續(xù)運動，完成同步搖擺沖印的動作，也稱搖擺沖印。餅干機運動穩(wěn)定，生產能力較高，餅干生坯的成形質量較好，便于與連

9、續(xù)式烤爐配套組成餅干生產自動線。,（2）印模 根據餅干品種的不同，配有兩種印模 一、 是生產凹花有針孔的韌性餅干的輕型印模 二 、是生產凸花無針孔酥性餅干的重型印模 適用的品種：以韌性餅干、梳打餅干為主，也可以加工一些低油脂酥性餅干,3 揀分機構 揀分是將沖印成形后的餅干生坯與余料在面坯輸送帶尾端分離開來的操作。由于各種沖印成形機結構形式的差異，其余料輸送帶的位置也各有不同，但大都是傾斜設置，而這個傾角受餅干面帶的特性限制。韌性與蘇打餅干面帶結合力強，揀分操作容易完成，其傾角可在40度以內。酥性餅干面帶結合力很弱，而且余料較窄極易段裂，輸送此類余料時，傾角不能過大，通常為20度左右。,適用加工

10、對象：高油脂的酥性餅干 1、主要結構 組成：成型機構、生坯輸送帶、傳動系統(tǒng)、機架等。成型脫模機構（關鍵部件） 組成：喂料輥，材料TH200厚壁管，表面開溝槽，改善進入條件 印模輥，筒體材料HT200，表面加工印模槽；印模，材料H62r聚碳酸酯粘接在筒體槽內。橡膠脫模棍，輥芯表面滾花。,二 輥印餅干成型機,2、輥印成型原理 上圖為輥印餅干機成型原理示意圖。餅干機工作時，喂料槽輥3與印模輥5在齒輪的驅動下相對回轉。面斗4內的酥性面料12依靠自重落入兩輥表面的餅干凹模之中。以后由位于兩輥下面的分離刮刀口將凹模外多余的面料沿印模輥切線方向刮落到面屑接盤中。印模輥旋轉，含有餅坯的凹模進入脫模階段，此時橡

11、膠脫模輥1依靠自身形變將粗糙的帆布脫模帶11緊壓在餅坯底面上，并使其接觸面間產生的吸附作用，大于凹模光滑內表面與餅坯間的接觸結合力。固此，餅干生坯便順利地從凹模中脫出，并由帆布脫模帶轉入生坯輸送帶8上。,3、刮刀的位置 分離刮刀的位置由實驗得知，分離刮刀的位置直接影響著餅干生坯的重量。當刮刀刃口位置較高時，凹模內切除面屑后的餅坯面略高于印輥輥表面，從而使得單塊餅干重量加增。當刮刀刃口位置較低時，又會出現(xiàn)餅干重量減少的現(xiàn)象。這些勢必影響餅干的商業(yè)銷售價值。據國外資料介紹，刮刀刃口合適的位置應在印模輥中心線以下38毫米處。我國部頒標準為25毫米。 4、特點 加工酥性餅干，凸形花紋；運動平穩(wěn)連續(xù)，無

12、振動；結構簡單；無余料（實際有余料，余料被壓的很緊被刮刀分離后，由喂料輥帶回）不需余料輸送、分揀機構。,1、印花、切塊為一輥 組成：壓片機構、成型機構、分揀機構與余料輸送機構。 特點：加工韌性餅干，需壓片及分揀與余料輸送機構。印花模與切 刀同裝在一個旋轉輥上，結構緊湊，成型準確。成型輥精度要求高，否則不脫模，脫模原理同輥印餅干機。,結構圖,三 輥切餅干機,2、印花、切塊分為兩輥 3、特點 適用韌性餅干、速度快、生產能大、平穩(wěn)無振動。 對面帶厚度要求嚴格：面帶過厚，壓過緊，不易脫模 面帶過薄，容積不滿，不易脫模。,輥切成形原理示意圖,2 適用性 主要用來加工韌性餅干、蘇打餅干及一些低油脂酥性餅干

13、。,利用搓圓原理，實現(xiàn)制作面類食品生坯的機械設備，典型機械有面包搓圓機、饅頭機、糕點包餡機中的成型盤。 1、傘形搓圓機 （1）結構及組成：搓圓成形機構、傳動系統(tǒng)、撒粉機構和機架等 （2）搓圓成型機構成形原理 組成：轉體回轉運動 螺旋導板固定 形成螺旋導槽。,傘形搓圓機工作原理圖,第三節(jié) 搓圓成形機,面塊受力：離心力、摩擦力和導板升力，面塊受此三力作用揉搓而成球狀生坯。 2、特點 面塊首先送至轉體底部，由于 轉體底部直徑大逐漸到頂部直徑減小， 所以面塊運動線速 度由大到小。 這樣使得前后面塊距離越來 越小，有時會出現(xiàn)雙生面團， 即兩個面塊合為一體一起離開機體。 為了避免雙生面團進入醒發(fā)機， 在正

14、常出口上部裝有一擋板。,（二）錐筒形搓圓機 1 錐形搓圓機的結構 與傘形搓圓機大致相同。只是轉體倒置，大端在上、小端在下，呈錐形。轉體外同樣設有導板，導板與轉體組成面塊成型的導槽。 2 工作原理 與傘形搓圓機基本相同。來自切塊機的面塊，由定向輸送器送至錐形轉體下部。在復合力的作用下，面塊沿螺旋形導槽即公轉又自轉的由下向上運動，在運動過程中被搓成球形，到達錐體的頂部。搓圓完畢后，面團由帆布輸送帶送至醒發(fā)工序。 3 速度 由于轉體直徑下小上大，所以面塊的運動速度由小到大，在離開援圓機時達到最大，前后面塊的距離也由小變大。這一點與傘形搓圓機相反，因此，不易象傘形搓圓機那樣出現(xiàn)雙生面團。但成型效果較差

15、，一般用于生產小型面包。,（三）輸送帶式搓圓機 1 結構 水平搓圓機與傘形、錐型搓圓機結構不同，它沒有轉體，也沒有螺旋形導槽。其主要搓圓機構是由水平帆布輸送帶和模板組成。見圖。 2工作過程： 水平搓圓機的帆布輸送帶與多臺切塊機的出面口相聯(lián)，組成切塊搓圓機。模板安裝在輸送帶上方，與輸送帶縱向成a角。來自切塊機的面塊，經輸送帶入模板與帆布帶形成的三面封閉槽內。由于a角的存在及導槽模板的曲面形狀，使得面塊在各種力的作用下被迫產生自轉，并受帆布帶的運動方向限制，在輸送過程中，自身被搓成球形。 3模板 是水平搓圓機的關鍵元件，模板的長度，安裝角度及其曲面的幾何尺寸對搓圓質量都有很大影響。 4特點： 它可

16、與多臺切塊機組合使用，因此生產效率很高。但其搓圓效果不如傘形搓圓機好，表面結實程度稍差，適合于大型面包生產線使用。,第四節(jié) 包餡機,一 包餡機 二 餛飩成形機 三 餃子成形機,生產帶餡食品的機械。 （一）包餡機的型式 1 感應式 2 灌腸式 3 注入式 4 剪切式 5 折疊式 （二）主要結構 由輸面機構、輸餡機構、 成形機構、撒粉裝置、傳動系 統(tǒng)、操作系統(tǒng)及機身等組成。 圖6-4-2 （三）成形原理 1 棒狀成形 2 球狀成形,（一）主要結構 1 制皮機構 2 供餡機構 3 折疊成形機構 （二）成形機理 1 縱橫切割制皮 2 沖壓供餡 3 折疊成形 （1）定位 （2）一次對折 （3）二次對折

17、（4）U型彎折 （5）搭角沖合,1 組成：主要由傳動機構、輸餡機構、輸面機構及輥切成形機構組成。 主要介紹 （1）輸餡機構 （2）輸面機構 2 成形原理（輸餡葉片泵工作原理）,餃子成形機,餃 子 成 形 機,第五節(jié) 飲料糕點成形機,一 成形原理 二 定量供料裝置 1 槽形輥定量供料裝置 2 柱塞式定量供料裝置,第六節(jié) 擠壓機,一 食品擠壓加工原理 疏松的食品原料從加料斗進入機筒內時隨著螺桿的轉動，沿著螺槽方向向前輸送，同時受到機頭的阻力作用，固體物料逐漸壓實，溫度升高開始熔融，直至全部熔融。由于螺槽逐漸變淺，繼續(xù)升溫升壓，食品物料得到蒸煮，出現(xiàn)淀粉糊化和脂肪、蛋白質變性等一系列復雜的生化反應，

18、組織進一步均化，最后定量定壓地由機頭通道均勻擠出，即完成了食品擠壓加工過程。 對于大多數食品擠壓過程而言，食品物料從機筒內被擠壓出模頭的瞬間，壓力突然降低，過熱的食品物料中的水分急劇氣化噴射出來，致使食品內部爆裂出現(xiàn)許多微孔，體積立即膨脹若干倍并成為膨化食品。,二 食品擠壓膨化工作過程,在第一級螺旋輸送區(qū)內，物料的物理、化學性質基本保持不變 。在混合區(qū)內，物料受到輕微的低剪切，但其本質仍基本不變。在第二級螺旋送區(qū)內，物料被壓的十分致密，螺旋葉片的旋轉又對物料進行擠壓和剪切，進而引起摩擦生熱以及大小谷物顆粒的機械變形。在剪切區(qū)內，高速剪切的結果使物料溫度升高，并由固態(tài)向塑性態(tài)轉化，最終形成粘稠的塑性熔融體。所有含水量在25%以下的粉狀或顆粒狀物料，在剪切區(qū)內均會產生由壓縮粉體向塑性態(tài)的明顯轉化。對于強力小麥面粉、玉米碎?；虻矸?，這種轉化可能在剪切區(qū)的起始部分，而對于弱力面粉或那些配方中谷物含量少于80%的物料，轉化則發(fā)生在剪切區(qū)的深入區(qū)段。轉化時，淀粉顆粒內部的晶狀結構先發(fā)生熔融，進而引起顆粒軟化，再被壓縮在一起形成粘稠的塑性熔融體。這種塑熔融體前進至成型模膽的高溫高壓區(qū)內，物料已完全成流態(tài)化，最后被擠出?？?，壓力降至常壓而迅速膨化。,三 螺桿式擠壓機,（一） 分類 （二）蒸煮擠壓機的構造 （三）單雙螺桿擠壓機,