摘 要
本文先分析了鱼肉仿真食品市场需求和生产现状，通过对仿真虾仁的分析以及与传统加工工艺的对比从理论上来验证采用挤压机鱼肉仿真食品的工艺可行性和经济可行性。其次，分析单螺杆挤压机与双螺杆挤压机的特点以及生产工艺的需要，确定了先通过单螺杆挤压机进行蒸煮、搅拌，再用双螺杆挤压成型机成型的生产流程。在现有挤压机的基础上，并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法，根据鱼肉仿真食品的的特殊工艺要求，对挤压机的关键部位进行了相应的改进。本文详细的介绍了挤压机的主要零部件分配箱、螺杆、机筒等的结构设计，并进行了相应的校核计算；对主要传动零部件如分配箱大小齿轮，带轮、从动轴、键等进行了设计和强度校核，并对轴承承载能力、寿命进行了校核计算;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统、加热冷却装置、模头装置的选择要求,并进行了简单的设计。最后，本文介绍了一些关于挤压机的安装、操作、控制和维护等方面的内容。
关键词：鱼肉仿真食品；双螺杆挤压机；加料系统；传动零部件
ABSTRACT
This article analyzed the food simulation market demand and the production present situation first, through analysis to the prawn cracker and as well as with the traditional processing craft contrast from the theory to use the extruder to produce the food craft feasibility and the economical feasibility. Next, analyzes the single screw rod extruder with the double screw rod extruder characteristic as well as the production craft need, had determined digestion and agitation through the single screw rod extruder first, then uses the double screw rod to extrude the shaper formation the production process. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and the special working craftwork requires of the snack foods, then, we improved the key structure of extruder. In this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and systems analysis and calculating. To those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. And we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. We also refer to the choosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. In the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced.
Keywords: Fish food simulation;Twin-screw Extruder；charging system；Transmission parts
目 录
摘 要III
ABSTRACTIV
目 录V
1 绪论1
1.1 项目背景及重要性1
1.1.1 鱼肉仿真食品的市场需求1
1.1.2 鱼肉仿真工程食品加工现状及分析4
1.2 研究的主要内容5
2 双螺杆挤压机设计7
2.1 双螺杆挤压机的工作原理7
2.2 挤压加工系统7
2.2.1 挤压加工系统组成7
2.2.2 常用挤压术语7
2.3 双螺杆挤压机总体设计8
2.3.1 总体结构设计8
2.3.2 螺杆结构设计8
2.3.3 机筒结构设计12
2.3.4 加料系统13
2.3.5 加热和冷却装置系统13
2.3.6 模板装置16
2.4 双螺杆挤压机挤压部件设计计算16
2.4.1 主传动系统的确定16
2.4.2 螺杆的强度计算18
2.4.3 机筒结构的设计19
2.4.4 模头结构设计20
3 双螺杆挤压机的操作25
3.1 双螺杆挤压机的安装25
3.2 挤压加工系统的操作与维护25
3.2.1 挤压机的开车25
3.2.2 开车操作注意事项25
3.2.3 挤压机维护保养26
4 总结与展望27
4.1 总结27
4.2 展望27
致 谢29
参考文献31
1 绪论
1.1 项目背景及重要性
1.1.1 鱼肉仿真食品的市场需求
二十一世纪是海洋的世纪，海洋占地球的总面积的百分之70以上，蕴藏的自然资源极其丰富， 它是全球生命支持系统的基本组成部分，可以保证人类社会可持续发展。当今世界越来 越多的国家己将幵发海洋作为获取资源、扩大人类生存空间、推动经济发展的战略重点。我国是 一个海洋大国，海洋领域辽阔，海洋资源丰富，开发前景巨大。海洋经济将成为21 世纪中国新的支柱产业。
我国又是个淡水渔业大国，有着广阔的内陆水域，水产品资源很丰富。1978年以后， 我国淡水渔业的发展非常迅速。1979年全国水产品总产量仅为470万吨，1989年增至1150 万吨，到1993年的1500万吨，香港回归时己达3206万吨。
海洋资源与淡水资源中，又数鱼类产量最为丰富。仅淡水鱼产量而言，1990年的产量己达523 万吨，1995年为1078万吨,1997年更是达到1425万吨。
鱼类食品是公认的优质保健食品，它富含蛋白质，并且其蛋白质易被人体消化 吸收，利用率高，鱼类不仅脂肪含量少而且多由不饱和酸组成，其营养价值远远髙于其它动物脂肪，鱼 肉中的钙、锌、磷等无机盐比畜禽肉类高，经常食用鱼肉，可以促进人们膳食结构的合理性， 促进少年儿童骨骼生长，加快青少年的身体发育，预防中老年人因缺钙而引起的骨质疏松症。鱼体内还含有丰富的亚油酸、亚麻酸和一定量的二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸。 它们是构成人脑极为重要的营养素，决定人的智力水平，在国际上被誉为“能使人聪明的食品” 。日本有一种说法“食鱼能使头脑变得聪明”，它还具有降低血脂、抗血栓和健脑益智的功效。因此对现代人类来说，鱼肉不仅可以提供维持身体机能的不可缺少的营养物质，而且能起 到强身健体、延年益寿的作用，因而，鱼肉食品在人们生活中不可或缺。
鱼类中有价值较高的经济鱼类，同时也有数量可观的低值鱼类，随着海洋渔业的生产发展，经济鱼类产量逐年减少，小杂鱼、低值鱼的产量逐年增多。淡水养殖鱼类中鲢鱼等低值鱼产量非常庞 大，举个实例在浙江省千岛湖水库、河流中数鲢鱼产量为最大。但这些低值鱼由于食用不便、口感不佳，根本没有得到很好的利用，产区中有大量的低值鱼不是被低价抛售，就是因为无人问津而腐 烂掉，这就导致优质鱼肉蛋白的浪费，不仅渔民的收入降低，还造成对环境的 污染。如何加工低值小杂鱼，充分开发这些无人问津的蛋白质资源，已引起了世界各国的关注。 在利用这些低值鱼方面，将其加工成鱼糜制品是最有效的途径。
目前鱼糜的生产工艺己经非常熟练，江苏省就有几家较大的鱼糜生产企业：中外合资舟山兴 业有限公司、中外合资龙生水产制品有限公司玉环分公司等，鱼糜生产能力较大，但仅作为 鱼丸等初级鱼糜制品的原料，所以造成了幵工的不足、设备浪费。大力开发鱼肉仿真食品，是积极消化井增加鱼糜产量的最佳方法。
鱼肉仿真工程食品《简称仿真食品》[2]，是符合国际发展趋势的新一类鱼糜制品，具有代表性的制品有模拟虾仁、模拟蟹腿等。仿真食品以鱼糜为主要原料，辅助添加一些营养配料，通过特殊的加工工艺和手段生产成某种生物体的仿真制品，除了要求制品外形逼真，最重要的是制品品 质要与被仿生物体相一致。仿真食品由于附加营养值高、外形美观、营养丰富、使用起来方便，被广大人们接受， 特别适宜未成年人和老年人。基于我国对仿真食昴研究落后现状和美好前景，中国食品工业 协会于1996年制定出《“九五”全国食品工业科技发展纲要建议》[3]中把“应用低值鱼为 原料加工鱼糜的科技成果，并进一步加大仿真工程食品的新技术的推广应用，提高产品技术含量和附加 值”列为食品工业水产品行业的重点发展方向。
仿真食品的研究开发，由于制品外形与品质要一致的特殊要求，只能将加工工艺与加工设备作为一个有机整体来研究，再加上研究方面的基础研究没有跟上，因此难度较大。不过一旦研究取得成功，必将会带来良好的经济效益和社会价值。
目前，我国水产品加工量仅占总产量的百分之十。大部分水产品的销售以鲜活为主，而领国日本的水 产品加工量达到了70%。鲜活的水产品，由于存在保活运输、保鲜储存等关键技术难点，所以市场难以 全面长期提供，为了提高水产品附加值、防止水产品的早期腐败，进行水产品的加 工以及对加工品废弃物的综合利用是必由之路。由于水产品生产的集中性、季节气候性以及原料的易腐性，对应的水产品加工要求必须提高，也为水产品加工提供更为广阔的发展平台。
一.水产品加工内容
水产品加工与综合利用的研究内容：研究开发出丰富多样、适应最广大人民多种消费多种层次需求的 系列化加工产品，以及完成水产生物活性物质的提取、加工。水产加工品包括食品、 药品、工农业用品以及生活用品。大部分是食品，包括水产冷冻食品、水产腌制品、水产干 制品、水产罐头以及鱼糜制品，水产综合利用加工品大多作为农业用品（如鱼粉饲料、肥 料等〕、药品（如鳖甲胶）、工业，生活用品（如鱼皮胶、鱼肝油）
水产加工方法可分为传统加工和现代加工两大类。传统加工主要指腌制、干制、熏制、 糟制和天然发酵。不过随着制冷技术的出现，冷库的普及，水产品传统加工被现代加工所取代，即使传统加工也釆用新技术，出现了罐头食品、鱼糜制品等，水产加工对象 已经涵盖了海藻类、贝类与棘皮动物、虾蟹类、鱼类与爬行类等各种主要水产品甚至是海洋食品。
二．水产品加工研究
水产品加工与综合利用研究，重点硏究方向是水产品的精深加工以及养殖技术，特别是低值海淡 水产品的加工增值技术。国际社会上普遍的水产品加工研究方向是方便水产食品、风味水产食品、保健水产食品、美容养颜食品。研究低值海淡水产品的加工增值技术， 开发出低值海淡水产品的方便水产食品、风味水产食品、美 容水产食品，以满足消费者对日常生活、食品爱好、保健美容等需要，发展前景广阔。
国内针对海藻类、贝类与棘皮动物、虾蟹类水产食品的研究，已经取得了一些成果，开 发了许多新的水产食品，如最新研究幵发的水产加工品有混合发酵海带饮料，螺旋藻保健食品，翡翠贻贝肉海鲜调味料，冷冻虾、蟹、贝肉系列产品，蟹酱、虾酱、虾油等发 酵制品，翡翠贻贝肉海鲜调味料，等等。
三.鱼肉制品加工
鱼类加工品种也很多，形成形态各异的鱼肉制品。鱼肉制品按加工过程可 以分为两大类，一类属于非鱼糜制品，另一类就是鱼糜制品。
非鱼糜制品，是将鱼原料经过一些常规处理后，将连鱼皮、鱼刺的鱼肉进行冷冻、腌制、 干燥、调味、发酵等一系列方法加工而成。包括有冷冻鱼肉制品、干制鱼肉制品、调味鱼 肉罐头制品、发酵鱼肉制品及鱼肉综合利用制品等。冷冻鱼肉制品是将鱼原料进行形态处理更或者同时添加一些辅料后冷冻起来的一类制品，由于加工处理较简单，这类制品不但种类全数量多也便于购买， 制品有冻带鱼、冻黄鱼等。不过由于贮存占用冷库空间较大，所以产量受限。干制鱼肉制 品属于传统加工品，包括腌干制品、淡干制品和调味干制品，其中调味干制品的开发是近年来的加工新品，开发的品种有鱼松（鱼绒）、鱼片等。调味鱼肉罐头制品，是经预处 理、调理、杀菌的熟食品，幵罐即可食用，在日本以及现在许多中国城市普遍喜爱的豆豉鲮鱼罐头就是这类制品。发酵鱼肉制品是釆用生物化学技术研制的一类制品属于水产调味类，如鱼露（鱼酱油）。鱼肉综合利用制品是利用加工鱼骨刺、内脏、皮、鳞生产的鱼粉、鱼油、 鱼胶等制品。
日本鱼类的消费量有所下降，原因主要是三个方面：鱼有独特的鱼臭味，所以女性有人不喜欢； 鱼刺取出困难，食用不便，使用不注意会有生命安全问题；烹调困难，特别是年轻人几乎不会烹调。如果把鱼肉中骨刺预先剔除，又经过调味，作成只要简单烹调即可食用的方便食品，这样就会有更多的青少年喜欢这种食品，这种食品就是鱼糜制品。
鱼糜制品，即鱼肉练制品，是将鱼原料经过一系列清洗、分割、采肉、漂脱 水洗、添加辅料、擂溃等处理后形成的粘稠鱼肉糊，再进行成型、加热制成的鱼肉食品。由于釆肉过程中鱼肉与鱼皮、鱼骨剌分离，制品就没有鱼骨剌了，方便食用。鱼糕、竹轮、鱼肉丸子等龟糜制品在制造过程中，还保留了鱼肉的营养成分和保健功能成分，鱼糜制 品不仅有较髙的营养价值，而且分离下来的下脚料鱼皮、鱼骨刺也可以通过综合利用，生产 免皮胶高钙鱼骨粉，进而开发新食品，如钼鱼骨粉和大米制成膨化即食鱼羹。
四．鱼肉仿真工程食品[4]
鱼肉仿真工程食品（仿真食品），也有人称之为模拟食品、人造食品、仿生食品、仿造工程食品等。
仿真食品是将鱼原料经处理加工成鱼糜后进一步加工成模仿天然食品的新型鱼糜制品。 仿真食品是低值鱼类深精加工的最佳途径，符合国际水产品加工的潮流发展，也被中国食品工业协会确定为食品工业的重点发展方向之一。
日本、美国、韩国等重视水产加工理论与应用的研究，尤其在仿真食品研究方面走在前列，研究开发的模拟蟹肉、模拟虾仁等仿真食品已达到了工业规模化生产的水平。目前己开发或者正在研究的品种有仿生（模拟）蟹肉、 仿生〔模拟〕虾仁、模拟贝肉、模拟干虾仁、模拟火腿、模拟南瓜、模拟鲍鱼肉、久仿生墨鱼、仿生海胆、海味牛排阅、海洋牛肉等。不过，我国这些仿真食品的研究，只是停留在工艺研究或探讨阶段，离产业化、工业化生产还有一段很大距离。
我国在该方面硏究相对落后，虽然有吴光宏、张金亮等专家在进行淡水鱼模拟蟹腿肉的工艺研究试验，不过自主开发仿真食品的生产设备几乎没有。虽然仿真食品发展迅速，然 而由于仿真食品生产技术研究不足，开展时间短等问题。影响了我国仿真食品产业的发展。
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