第六章食品成型机械.ppt

应用于各种面食 糕点和糖果的制作以及颗粒饲料的加工 根据不同的成型原理 1 包陷成型如豆包 馅饼 饺子 馄饨和春卷等制作 设备有豆包机 饺子机 馅饼机 馄饨机和春卷机2 挤压成型如膨化食品 某些颗粒状食品以及颗粒饲料等的加工 设备有通心粉机 挤压膨化机 环模式压粒机 平模压粒机3 卷绕成型如蛋卷和其他卷筒糕点的制作 设备有卷筒式糕点成型机4 辊压切割成型如饼干坯料压片 面条 方便面和软料糕点的加工等 设备有面片辊压机和面条机 软料糕点钢丝切割成型机5 冲印和辊印成型如饼干和桃酥的加工 设备有冲印式饼干成型机 辊印式饼干成型机和辊切式饼干成型机6 搓圆成型如面包 馒头和元宵的加工 设备有面包面团搓圆机 馒头机和元宵机 第六章食品成型机械 第一节包陷机械 包陷食品由外皮和内陷组成 外皮由面粉或米粉与水 油脂 糖及蛋液等揉成的面团压制而成 内陷有菜 肉糜 豆沙或果酱等 包陷成型的基本原理和方式 回转式包陷成型先将面坯制成凹型 再放陷料 由一对半径逐渐增大的圆盘状回转成型将其搓制 封口 再成型 如图6 1a 灌肠式包馅成型面坯和馅料分别从双层筒中挤出 达到一定长度时被切断 同时封口成型 如图6 1b注入式包馅成型馅料由喷管注入挤出的面坯中 如图6 1c 包馅机械 4 剪切式包馅成型压延后的面坯从两侧连续供送 进入一对表面有凹穴的辊式成型器 先制成球型的馅 也从中间管道掉落在两层面坯之中 然后封口 切断和成型 如图d5 折叠式包馅成型据传动方式 可分为三种 齿轮齿条传动折叠式包馅成型 如图e 辊筒传动折叠式包馅成型 类似如图d 带式传动折叠式包馅成型 如图f 包馅机械 包馅机的主要构造和工作过程 1 主要构造由面坯皮料成型机构 馅料充填机构 撒粉机构 封口切断装置和传动系统等组成 2 工作过程 先将在捏面机内制得的面团盛入面坯料斗中 面坯水平输送双螺旋2将其送出 并被切刀3切割成小块或小片 然后被面坯双压辊4压向面坯垂直螺旋9 向下推送到9的出口前端而凝集构成片状皮料 与此同时 馅料从馅料斗5 通过馅料水平输送双螺旋6 再经过馅料双压辊7和馅料输送双叶片泵8将其推送到面坯垂直输送螺旋9的中间输馅管10内 被从面坯垂直螺旋9外围的面坯再行进中于皮料转嘴11处正好将馅料包裹再里面 形成棒状夹心 这些棒状夹心食品继续向下行进 当通过左右成型盘12和13时 被左右成型盘上的凸刃切断 并被搓圆和封口 掉落在回转托盘15上 包馅食品16再被输送带17卸出 饺子机 饺子机是借机械运动完成饺子包制操作过程的设备 基本工作方式 灌肠式包馅和辊切式成型主要构造 传动 馅料输送 面料输送和辊切成型机构组成 第二节挤压成型机械 食品挤压成型机械主要有三种类型 1 螺杆式挤压成型机 通心粉机和单 双螺杆膨化机2 辊压式挤压成型机 生产硬颗饲料的环模式压粒机和平模式压粒机3 冲压式挤压成型机 制片机 通心粉机由配料 混合 带有真空装置的捏面 挤压成型和切断等部分组成 采用无极变速的目的 在于能够任意调节面粉和水的配比 真空度通常是60 70kPa 抽除空气 减少面团中的小气泡 使面团变得紧密 富有弹性 不易断裂 且呈半透明状 吃起来有韧劲 食品膨化机 由料箱 螺旋送料器 混合调理器 螺杆 蒸汽注入孔 压模 切刀 齿轮变速箱和电动机等部分组成 混合调理器对物料先进行湿化和预热的调质处理 挤压蒸煮系统包括机筒 螺杆 蒸汽注入管和压模 器作用湿对送入的物料进行输送 压缩 混合 剪切 蒸煮和灭菌 膨化食品 膨化食品是指谷物或蛋白质等原料经过加工后体积膨胀 内部组织成为多孔 疏松的海绵状结构的 类食品 其生产设备主要是使用螺杆挤压机 螺杆挤压机既可制得膨化食品 也可生产非膨化食品 其中 膨化食品为多孔组织 经干燥后即可食用 非膨化食抓一般为半成品 需经焙炒或油煎膨松 调味后方可食用 单螺杆食品膨化机 A段为输送段 此段螺杆的内外直径不变 螺距相等 螺杆上的螺纹对物料仅起推送作用 没有挤压作用 位于该段的物料为粉粒状固体物料 B段为压缩段 此段的螺杆外径不变 螺杆内径逐渐增大 两个螺距之间的容积逐渐减小 物料所受压缩力逐渐增大 该段内的物料因被压缩变形产生热量 出现部分熔融状态 C段为蒸煮段 又称计量段 此段螺杆上两个螺距之间的容积进一步减小 物料承受很大的压缩力 并因流动阻力增大而发热 压力急剧增加 致使物料全部变成熔融的粘稠状态 物料由进料斗1经过定量送料器2送入机筒内 并被单螺杆3向前挤压推送 单螺杆3安装在机筒内 在机筒5的外围设有加热装置6 对于小型单螺杆膨化机常用电阻丝加热器 对于大 中型单螺杆膨化机通常采用蒸汽加热 双螺杆食品膨化机 一般构造由料斗 机筒 两根螺杆 预热器 压模 传动装置等部分组成 其主要工作部件是机筒和一对相互啮合的螺杆 双螺杆的旋转方向 可分为同向旋转和反向旋转 目前大部分双螺杆食品膨化机采用同向旋转方式 双螺杆食品膨化机的特点是 1 输送物料的能力强 很少产生物料回流和漏流现象 2 螺杆的自洁能力较强 3 螺杆和机筒的磨损量较少 4 适用于加工较低和较高水分 8 80 的物料 对物料适用性广 而单螺杆食品膨化机加工时 若物料水分超过35 机器就不能正常工作 5 生产效率高 工作稳定 双螺杆食品膨化机 基本工作原理一根螺杆上的螺纹的齿峰嵌入另一根螺杆螺纹的齿根部分 当物料进入螺杆的输送段后 在两根螺杆的啮合区形成的压力发布 见图6 17 假如每根螺杆进入啮合区时为加压 以 标记 脱离啮合区为减压 以 标记 当两根螺杆均以顺时针方向旋转时 螺杆 上的螺纹齿牙从A点开始进入啮合区 从B点脱离啮合区 螺杆 上的螺纹齿牙从B点开始进入啮合区 从A点脱离啮合区 如图6 17在螺杆 和 的啮合区形成的压力差作用下 物料从螺杆 向螺杆 的螺槽内转移 在螺杆 中形成新的C形扭曲状料柱 接着又在螺杆 的推动下 在啮合区内向螺杆 转移 物料就这样围绕螺杆 和螺杆 变成8字形螺旋 并被两根螺杆上的螺纹向前推进 物料在运动过程中 由于螺杆上螺纹的螺距逐渐减小 所以物料受到压缩 为了增强对物料的剪切力 在压缩段的螺杆上通常安装有1 3段反向螺纹的螺杆和混捏元件 混捏元件通常为薄片状椭圆形或三角形混捏块 用以对物料进行充分的混合和搅动 然后 物料经过蒸煮段被送向模头 经模孔排出机孔 压粒机 压粒机的种类1 窝眼辊式压粒机工作部件为一对相向旋转的 表面带有网眼的辊子 物料进入窝眼受到两辊的挤压 形成的颗粒具有两个窝眼的合成形状 通常为球形或扁球形 由于物料受到两辊挤压的时间很短 颗粒的强度较低 易于破碎 2 齿轮啮合式压粒机工作部件为一对相互啮合 相同回转的圆柱齿轮 齿轮齿根部有许多小孔与内腔相通 两齿轮内腔均装有切刀 当物料进入齿轮的啮合空间时 受到轮齿的挤压后经齿根部小孔进入内腔 再由切刀切割成一定长度的颗粒 3 螺旋式压粒机工作原理和食品膨化机类似 4 滚轮式压粒机工作部件是依靠压辊与压模之间的相对运动 将物料从压模模孔中挤压出去 然后由切刀切成一定长度的圆柱性颗粒 环模式压粒机构造 主要由螺旋喂料器 搅拌器 压粒机构和传动装置等组成 环模式压粒机的主要工作部件式一个作回转运动的环形压模 其工作表面钻有许多均匀发布的孔眼 环模内安装一对随动的滚轮2 进入环模内腔的物料在重力 离心力和撒料器3的作用下 被均匀地撒向环模的内壁表面 由于压辊2与压模1之间相对运动而产生的压力迫使粉料进入模孔 并变成硬颗粒向外排出 可调整切刀4的位置 将颗粒切成所要求的小段 环模式压粒机工作原理 依据物料在环模内所处的不同状态 可将其分为三个区域 供料区 压紧区和挤压区 在供料区 物料具备不受外力作用 随着环模和压辊的旋转 物料进入压紧区 由于摩擦力的作用 压辊在A点开始蒸煮物料 对其进行挤压并逐渐排除粉粒体中的空气 在BC段 压力增加较快 粉料的密度增大 失去流动性 变成凝聚块 到CD段 压力剧增 到D点时达到最大值 此时物料被压实变硬 并克服环模孔壁的摩擦阻力不断进入模孔中 到 故压力迅速下降 EF段 颗粒从模孔中陆续压出 此时压力趋于稳定 第三节卷筒成型机 工作过程 钢带输送器9上的软面片料烘烤熟 然后在软片料上喷撒或涂敷一层如奶酪 奶油 果酱或者肉馅之类的辅料 再按所要求的尺寸切割成方块 并沿着箭头所示方向继续送行 在行进中 片料被刮刀5连续不断的刮起 比被推到由倾斜输送带1和底部输送带4所组成的输送系统中 倾斜输送带与底部输送带约成70度安装 并以3倍于钢带的速度移动 以便拉开片料之间的距离 使片料逐渐变成直立状前进 但一旦片料完全竖立起来时 它便立即被移到降落输送带3上 该带以0 75m s的速度再将片料送到下方的卷筒工作部件上 这时片料还与纵向输送带2相接触 卷筒工作部件 当光电管2检测到与纵向输送带相接触的片料时 降落输送带4即按箭头所示方向转过95度 将片料供给下方的推进辊1上的片料 再其尖齿的强制推动下 迅速靠近卷筒辊6 并首先在片料前端出现小的卷曲 然后卷筒过程即在三根辊子的作用下很快完成 此时 位于推进辊下面的一根卷筒辊即沿箭头所示方向转摆95度 与另两根辊拉开距离 与此同时 专门设置的定时分离板也向左右分开 以便使卷筒糕点成品7能自由下落到钢带输送器9上 第四节辊压切割成型机械 辊压切割成型通常指物料在一对或几对相向旋转的辊子挤压下变形 成为面带或面条的操作过程 如糖果加工中的辊压切条 饼干生产中坯料压片 实心面条和方便面生产中压片成型 面条机主要功能 对面坯进行压片和切条 通常一台面条机有6 7道压辊和1道面条辊道刀压辊1 基本结构 面条机上的压辊均为光辊 并成对使用 组成压片机构 其中一根辊的两端带有比辊子直径大的端板 公辊 与另一根不带端板的压辊 母辊 相配合形成一个封闭的空腔 其宽度为B 用以控制面片的厚度 还防止面片因轴向窜动所引起的破边缺陷 一对压辊依靠轴承支承在机架上 其中一根与机架固定 称为定辊 另一根的轴承座位位置可调 用以变动轧距 即使得面片的厚度可以人工调整 辊轴一端分别装有同等大小的齿轮 使两辊以相等的速度相向转动 压辊下面都有弹性刮刀 并保证面片光滑均匀 影响压片的主要因素 1 轧辊直径与压力开始压片时 轧辊的直径应选大些 辊径大 喂料角大 容易进料 可以使面片组织压得紧密 不易折断 在压延阶段 随着面片厚度逐步剪薄 轧辊作用于面片的压力应逐步降低 轧辊直径也要相应减小 2 压延比辊压后面片的压下量与辊压前物料厚度之比称为压延比 其大小是影响压片效果的重要因素 因为对面坯一次过度的加压延展 会破坏面带中的面筋网状组织 所以压延比一般不大于0 5 在多道压片情况下 压延比应逐渐减小 轧辊的线速度与之相适应 即压延比大时 轧辊的线速度较低 反之 线速度应较高 3 压片道数压片道数少时 压延比必然要大 压片道数多 压延比可以选得小些 但道数过多 滚压过度会使面片组织过密表面发硬 不但降低压片质量 而且增加了动力消耗 一般应采用6 7道辊压片为宜 辊刀 面条辊刀为一对带有齿槽且相互啮合得辊子 其它结构与压辊相同 在辊刀架上也装有调节机构和清理机构 以调节两辊刀齿槽咬合的深度和清理齿槽内的残面 只是这里所用的不是刮刀 而是与辊刀齿型相同的蓖齿 辊刀的形状常见的有方形和圆形两种 第五节冲印和辊印成型机 主要用于各种饼干或桃酥之类点心的加工 这类机械通常设置在食品生产线上 完成面团的压片 冲印或辊印成型 料头分离以及摆盘等操作 饼干冲印成型机有压片机构 冲印机构 拣分机构和输送机构等部分组成 其压片机构与面条机的辊压成型机构基本相同 但通常只经过三道辊压 即头道辊 二道辊 三道辊 压辊直径和辊间间隙依次减小 转速则依次增大 冲印机构 冲印机构是饼干成型的关键工作部件 它主要包括动作执行机构和印模组件两部分 1 动作执行机构 分为间歇式和连续式两种型式2 印模组件 由印模支架 冲头芯杆 切刀 印模和余料推板等组成饼干品种不同 印模有轻型和重型之分 前者图案凸起较低 所以印制花纹较浅 冲印阻力也比较小 后者图案小凹较深 印刷花纹清晰 但冲印阻力较大 饼干辊印成型机 适合于高油脂酥性饼干的加工制作 采用不同的印模辊 不但可以生产各种图案的饼干 还能加工桃酥类糕点 饼干辊印成型机主要由喂料辊 印模辊 橡胶脱模辊 输送带 机架和传动系统等组成 辊印成型原理 饼干工作时 喂料辊1和印模辊2相向回转 料斗中的原料靠重力落入两辊之间和印模辊的凹辊之中 经辊压成型后进行脱模 刮刀4能将凹模多余的面料沿印模辊切线方向刮削到面屑斗10中 当印模辊上的凹模转到与橡胶脱模3接触时 橡胶辊依靠自身的弹性变形将其上面的帆布脱模带5的粗糙表面紧压在饼坯的底面上 由于饼坯与帆布表面的附着力大于与凹模光滑底面的附着力 所以饼干生坯能顺利地从印模中脱离出来 并由帆布脱模带转送带生坯输送带8上 然后进入烘烤阶段 喂料辊 印模辊和橡胶脱模辊是饼干辊印成型机的主要工作部件 喂料辊与印模辊尺寸相同 其长度由相匹配的烤炉宽度而定 由于饼干辊印成型机的印花 成型和脱坯操作是通过三个辊筒的转动一次完成的 所以该机工作平稳 无冲击 振动和噪声均比冲印式饼干机为小 而且不产生余料 省去了余料输送带 使得其结构简单 紧凑 不但操作方便 而且降低了设备造价 饼干辊切成型机 饼干辊切成型兼有冲印和辊印的优点 主要有印花辊 切块辊 脱模辊 帆布脱模带 撒粉器和机架等组成 辊切成型是依靠印花辊4和切块辊5在橡胶脱模辊6上的同步转动来实现的 印花辊先在饼干生坯上压印出花纹 接着由切块辊切出生坯 脱模辊借助帆布脱模带3实现脱模 然后成型的生坯的由水平输送带9送至烤炉 而余料则由倾斜输送带10送回重新压片 面包切块机 面包切块机是利用切刀 或钢丝 对面团做相对运动 将其分割成所需要的小块面团 见图5 3 14 面包切块机主要是由机架 切割机构和传动系统等部分组成 机架部分包括左右机架 拉杆 滑块 挡块 丝杠等 左右机架为铸铁制成 由3根拉杆组合固定成整体 机架的前上部对称加工有4个螺孔 用来固定安装活塞室 在机架中部安装有帆布带轮轴 摆杆支撑轴和曲轴 机架下部安装电动机 靠4个底脚处对称加工了4个通孔 用以安装滚轮 切割机构包括料斗 切刀 推料活塞 卸料活塞 滑块 导轨等 见图5 3 15 该机的料斗座与活塞室底座均由铸铁制成 上下连为一体 由螺栓固定安装在机架内侧前上部 料斗座的上部安有一用铝板制成的漏斗室料斗 内室装有连接推料活塞连杆的铜质活塞和与刀柄连接的不锈钢切刀 其前面装有左右对称的导轨和挡块 组成上下滑道 供铸铁制成的滑块上下滑动 切刀由电机遇过曲柄连杆机构驱动 做住复运动 对面团进行切割 切块后的面团由输送机构输送至下一道工序 面包切块机的工作原理 该机工作时 先将调制好的面团放入料斗内 在重力作用下进入下面的容腔 经体积定量后 由推料活塞将容腔内的面团推送前移至切刀处 由于切刀做周期性地往复运动 逐将面团团割成所需的小块 然后由推板报送进入输送带 由出料口排出机外 面团不断地输入 切刀不浮地运动 符合重量的面块便源源不断地输送出来 面包搓圆机 一 搓圆目的 使被切刀切下的不整齐的小块面团变成表面光滑和完整的球形 面团经切块后 切口处粘性较大 易粘住机件 而搓圆时产生的揉搓力可使表皮部延伸 将切口处覆盖 切块时 面团中面筋的网状结构紊乱 而搓圆可恢复其网状结构 面块经过揉搓 使各种原料分布更加均匀 并排除面团里面的部分CO2 便于酵母生长 二 面包搓圆机的结构与工作原理常用搓圆机有3种形式 即伞形搓圆机 锥形搓圆机和桶形搓圆机下面主要对伞形搓圆机进行介绍 伞形搓圆机 简称搓圆机 使面块在转斗上自下而上滚动 达到搓圆目的 该机主要由伞形转斗 螺旋导板 机体等组成 伞形转斗呈伞状 坐落在机体上 其上间隔分布了许多条状小凸起 以增加对面团的揉搓作用 伞形转斗外面有一块自下而上 围绕转斗的螺旋导板 起导向作用 并使面团在搓圆过程中不至掉落 螺旋导板多用薄钢板制成 并用螺栓固定在支撑板上 若需要调整螺旋导板的升角 可松开其紧固螺栓进行调整 电机位于机体内部 通过变速装置驱动伞形转斗旋转 转斗转速为30 60r min 面包搓圆机的结构与工作原理 工作过程 常用搓圆机有3种形式 即伞形搓圆机 锥形搓圆机和桶形搓圆机 下面主要对伞形搓圆机进行介绍 伞形搓圆机 简称搓圆机使面块在转斗上自下而上滚动 达到搓圆目的 其结构见图6 40 该机主要由伞形转斗 螺旋导板 机体等组成 伞形转斗呈伞状 坐落在机体上 其上间隔分布了许多条状小凸起 以增加对面团的揉搓作用 伞形转斗外面有一块自下而上 围绕转斗的螺旋导板 起导向作用 并使面团在搓圆过程中不至掉落 螺旋导板多用薄钢板制成 并用螺栓固定在支撑板上 若需要调整螺旋导板的升角 可松开其紧固螺栓进行调整 面包搓圆机的工作过程该机工作时 经切块后的面团由输送带进入搓圆机螺旋导板的下部 当电动机驱动伞形转斗转动时 面团便沿着螺旋导板向上运动 面团在绕伞形转斗转动的同时 还在螺旋导板与伞形转斗中做自转运动 在转动过程中 面团便在自转和公转中被搓成圆球形 并从上面的出料口排出机外 伞形搓圆机 工作时 由切块机切好的面团从伞形转体的底部进入螺旋导槽 如图6 41b 由于固定不动的螺旋导板具有圆弧形状 所以当面团从伞形转体表面从下而上沿着螺旋导槽运动时 在离心力作用下 面团将主要贴着螺旋导板的圆弧形内表面向上移动 此时面团的运动既有自转 又有公转 即在圆弧面上滚动的同时 还伴随着少量的滑动 从而逐渐滚搓成球形 面包搓圆机的使用与维护 搓圆机的结构简单 操作方便 产品质量较好 生产能力较大 劳动强度低 是面包生产中使用广泛的一种设备 该机在使用与维护上应注意以下几点 面团切块后 应及时进行搓圆 以免面团发酵过分 引起面包成品裂口 组织粗糙 酸度过高 在搓圆过程中 可在机器或面团上撒些面粉 但不能太多 否则会使产品表面粗糙 影响成品的光亮度 搓圆操作时 要求面团搓得紧密 表面光滑 不能有裂缝 并使其排出部分CO2 同时使酵母获得醒发时所需要的氧气c 面团是在围绕伞形转斗公转和自身自转中被搓圆的 故应调整好转斗的转速和螺旋导板的升角 有时要通过实验确定 螺旋导板与伞形转斗的间距应一致 面团应间隔有序地进入搓团机 切忌紧密进入 以免面团堆积在一起 随时除去粘附在伞形转斗 螺旋导板上的余料 否则 余料会粘附在面包坯上影响产品质量 工作结束 应仔细清洁机器 不得留有余料 以免面团变质和锈蚀机器 并要涂复少量植物油 元宵成型机 主要由倾斜圆盘 翻转机构 传动机构和支架等组成 工作时 先将一批馅料切块和米粉放入盘中 圆盘旋转时 由于摩擦力的作用 物料将随着圆盘底部向上运动 然后又在自身重力作用下 离开原来的运动轨迹滚动下来 与盘面产生搓动作用 与此同时 由于离心力的作用 料团被甩到圆盘的边缘 粘附较多的粉料后又继续上升 如此反复滚搓一段时间后 馅料即