擠壓機(jī)械與設(shè)備知識(shí)課件

第六章成形、擠壓機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)壓延機(jī)第二節(jié)餅干成形機(jī)械第三節(jié)搓圓機(jī)第四節(jié)包餡機(jī)第五節(jié)飲料糕點(diǎn)成形機(jī)第六節(jié)擠壓機(jī)

第一節(jié)壓延機(jī)壓延機(jī)械是指完成壓延操作的機(jī)械設(shè)備。在食品加工過程中，許多物料都需要經(jīng)過壓延操作，如餅干生產(chǎn)中的壓片，糖果生產(chǎn)中的拉條，面條、方便面生產(chǎn)中的壓片和成形，巧克力生產(chǎn)中的物料粉碎、研磨等。本節(jié)的主要內(nèi)容有：1壓延的原理

2臥式壓延機(jī)

3立式壓延機(jī)

4多層壓延機(jī)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(jī)械操作而得名的，是指由旋轉(zhuǎn)的成隊(duì)壓輥對(duì)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具有一定形狀規(guī)格的產(chǎn)品。二臥式壓延機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，多為間歇式操作。1外形圖2工作注意⑴操作時(shí)面片的前后移動(dòng)、折疊、轉(zhuǎn)向均為人作。⑵如果只采用單向輥壓，則需多臺(tái)間歇式壓延機(jī)組合在一起，中間由輸送裝置連接，這樣即可與餅干成形機(jī)聯(lián)合組成自動(dòng)生產(chǎn)線。三立式壓延機(jī)1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2優(yōu)點(diǎn)（與臥式壓延機(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)雜。3生產(chǎn)蘇打餅干時(shí)，需設(shè)有油酥料斗2，以便將油酥夾帶入面帶中間上壓輥下壓輥機(jī)架帶輪干面粉調(diào)節(jié)手輪四多層壓延機(jī)是一種新型的高效能壓延設(shè)備，主要用于起酥生產(chǎn)線中。生產(chǎn)蘇打餅干時(shí)面團(tuán)不需要經(jīng)過發(fā)酵。面帶經(jīng)過該壓延機(jī)的連續(xù)輥壓后，面層可達(dá)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(jī)。（一）起酥線的工作原理：工作過程主要包括兩部分，即夾酥與延壓。1夾酥“灌腸成形”首先將調(diào)好的面團(tuán)1送入水平輸面絞龍2中，接著面團(tuán)經(jīng)回轉(zhuǎn)的水平輸面絞龍2、輸面絞龍4輸送，由復(fù)合嘴5外腔擠出而成為空心面管。同時(shí)，奶油酥經(jīng)葉片泵輸送，沿垂直輸面絞龍內(nèi)孔，由復(fù)合嘴內(nèi)腔擠出并粘附在面管內(nèi)壁上。從而形成了內(nèi)壁夾酥的中空面管6。此后，面管再經(jīng)過初級(jí)壓延、折疊即成為多層疊起的中間產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)：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(gè)階段：（1）夾酥中空面管的初級(jí)壓延成帶；（2）最終壓延成形：將經(jīng)初級(jí)壓延后折疊成的中間產(chǎn)品，在多層壓延機(jī)上再進(jìn)行一次壓延操作。（二）特點(diǎn)1傳統(tǒng)的壓延方法為對(duì)輥式圖6-1-6傳統(tǒng)輥壓方法力線圖效率低，質(zhì)量較差，面團(tuán)的堆積克服方法：（1）要求進(jìn)料厚度要?。?）要進(jìn)行多次的折疊、壓延2傳統(tǒng)的壓延機(jī)的壓延小效果是通過輥?zhàn)颖砻婕釉诿鎺系臋M壓力及剪切力實(shí)現(xiàn)的，由面帶本身來抵抗損壞。3多層壓延機(jī)的壓延過程為直線流變狀態(tài)。這種壓延過程不會(huì)引起油、面層次混淆不清4適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠生產(chǎn)多種食品。5結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本高，操作、維修技術(shù)要求高。第二節(jié)餅干成形機(jī)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(jī)械設(shè)備。

2

分類

根據(jù)餅干品種不同及其工藝要求的差別，

餅干機(jī)的成形方式大致可分為：沖印成形式輥印成形式輥切成形式3適用一沖印成形機(jī)1沖印成形機(jī)生產(chǎn)的基本過程2沖印成形機(jī)的主要結(jié)構(gòu)有：壓片機(jī)構(gòu)、沖印成形機(jī)構(gòu)、揀分機(jī)構(gòu)

沖印成形機(jī)操作主要完成壓片、沖印成形、揀分、擺盤四個(gè)過程。

即首先將已經(jīng)調(diào)制好的面團(tuán)引入餅干機(jī)的壓片部分，由此經(jīng)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(jī)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(jìn)，經(jīng)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(wǎng)帶上進(jìn)行烘烤；余料則由專設(shè)的輸送帶送回餅干機(jī)前端的面斗內(nèi)，與新投入的面團(tuán)一起再次進(jìn)行壓延制片操作，但應(yīng)使回頭料形成面帶的底部。1壓片機(jī)構(gòu)壓片是餅于沖印成型的準(zhǔn)備階段。工藝上要求壓出的面帶應(yīng)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(nèi)應(yīng)力。

由三對(duì)壓輥組成。臥式布置的壓輥間要設(shè)置輸送帶，操作簡(jiǎn)便，易于控制壓輥間面帶的質(zhì)量。立式布置的壓輥間則不需設(shè)置輸送帶，且占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)器成本較低，是較為合理的布置形式。壓片機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)速依次增大。P184表6-1-2國(guó)產(chǎn)沖印餅干機(jī)壓輥參數(shù)參數(shù)/壓輥名稱直徑/mm轉(zhuǎn)速變化范圍r/min間隙變化范圍/m頭道輥160~3000.8~820~30二道輥120~2202~155~15三道輥120~2204~302~52沖印成形機(jī)構(gòu)是保證餅干外觀質(zhì)量，提高餅干機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要由動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)及印模組成。（1）動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)餅干機(jī)的沖印成形動(dòng)作可分為間歇式與連續(xù)式兩種。間歇式機(jī)構(gòu)是在沖印餅干生坯印模通過一套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線沖印動(dòng)作，生坯輸送帶依靠一組棘輪棘爪完成間歇運(yùn)動(dòng)，沖印時(shí)輸送帶處于間歇停頓狀態(tài)。沖印速度較低導(dǎo)致生產(chǎn)能力較低，否則會(huì)產(chǎn)生慣性沖擊和較大振動(dòng)，造成面帶厚薄不均，邊緣破裂的現(xiàn)象。連續(xù)式機(jī)構(gòu)在沖印餅干時(shí)，印模隨輸送帶連續(xù)運(yùn)動(dòng)，完成同步搖擺沖印的動(dòng)作，也稱搖擺沖印。餅干機(jī)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，生產(chǎn)能力較高，餅干生坯的成形質(zhì)量較好，便于與連續(xù)式烤爐配套組成餅干生產(chǎn)自動(dòng)線。（2）印模

根據(jù)餅干品種的不同，配有兩種印模一、是生產(chǎn)凹花有針孔的韌性餅干的輕型印模二、是生產(chǎn)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(jī)構(gòu)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(jī)結(jié)構(gòu)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(shè)置，而這個(gè)傾角受餅干面帶的特性限制。韌性與蘇打餅干面帶結(jié)合力強(qiáng)，揀分操作容易完成，其傾角可在40度以內(nèi)。酥性餅干面帶結(jié)合力很弱，而且余料較窄極易段裂，輸送此類余料時(shí)，傾角不能過大，通常為20度左右。適用加工對(duì)象：高油脂的酥性餅干1、主要結(jié)構(gòu)組成：成型機(jī)構(gòu)、生坯輸送帶、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架等。成型脫模機(jī)構(gòu)（關(guān)鍵部件）

組成：喂料輥，材料TH200厚壁管，表面開溝槽，改善進(jìn)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(nèi)。橡膠脫模棍，輥芯表面滾花。二輥印餅干成型機(jī)2、輥印成型原理上圖為輥印餅干機(jī)成型原理示意圖。餅干機(jī)工作時(shí)，喂料槽輥3與印模輥5在齒輪的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)回轉(zhuǎn)。面斗4內(nèi)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(zhuǎn)，含有餅坯的凹模進(jìn)入脫模階段，此時(shí)橡膠脫模輥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(chǎn)生的吸附作用，大于凹模光滑內(nèi)表面與餅坯間的接觸結(jié)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(zhuǎn)入生坯輸送帶8上。3、刮刀的位置分離刮刀的位置由實(shí)驗(yàn)得知，分離刮刀的位置直接影響著餅干生坯的重量。當(dāng)刮刀刃口位置較高時(shí)，凹模內(nèi)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(dāng)刮刀刃口位置較低時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)餅干重量減少的現(xiàn)象。這些勢(shì)必影響餅干的商業(yè)銷售價(jià)值。據(jù)國(guó)外資料介紹，刮刀刃口合適的位置應(yīng)在印模輥中心線以下3～8毫米處。我國(guó)部頒標(biāo)準(zhǔn)為2～5毫米。4、特點(diǎn)加工酥性餅干，凸形花紋；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)連續(xù)，無振動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；無余料（實(shí)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(jī)構(gòu)。1、印花、切塊為一輥組成：壓片機(jī)構(gòu)、成型機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)與余料輸送機(jī)構(gòu)。特點(diǎn)：①加工韌性餅干，需壓片及分揀與余料輸送機(jī)構(gòu)。②印花模與切刀同裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)輥上，結(jié)構(gòu)緊湊，成型準(zhǔn)確。③成型輥精度要求高，否則不脫模，脫模原理同輥印餅干機(jī)。結(jié)構(gòu)圖三輥切餅干機(jī)2、印花、切塊分為兩輥3、特點(diǎn)適用韌性餅干、速度快、生產(chǎn)能大、平穩(wěn)無振動(dòng)。對(duì)面帶厚度要求嚴(yán)格：①面帶過厚，壓過緊，不易脫模②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。

利用搓圓原理，實(shí)現(xiàn)制作面類食品生坯的機(jī)械設(shè)備，典型機(jī)械有面包搓圓機(jī)、饅頭機(jī)、糕點(diǎn)包餡機(jī)中的成型盤。1、傘形搓圓機(jī)（1）結(jié)構(gòu)及組成：搓圓成形機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、撒粉機(jī)構(gòu)和機(jī)架等（2）搓圓成型機(jī)構(gòu)成形原理組成：轉(zhuǎn)體－回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)螺旋導(dǎo)板－固定形成螺旋導(dǎo)槽。傘形搓圓機(jī)工作原理圖第三節(jié)搓圓成形機(jī)

面塊受力：離心力、摩擦力和導(dǎo)板升力，面塊受此三力作用揉搓而成球狀生坯。2、特點(diǎn)面塊首先送至轉(zhuǎn)體底部，由于轉(zhuǎn)體底部直徑大逐漸到頂部直徑減小，所以面塊運(yùn)動(dòng)線速度由大到小。這樣使得前后面塊距離越來越小，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)雙生面團(tuán)，即兩個(gè)面塊合為一體一起離開機(jī)體。為了避免雙生面團(tuán)進(jìn)入醒發(fā)機(jī)，在正常出口上部裝有一擋板。（二）錐筒形搓圓機(jī)1錐形搓圓機(jī)的結(jié)構(gòu)與傘形搓圓機(jī)大致相同。只是轉(zhuǎn)體倒置，大端在上、小端在下，呈錐形。轉(zhuǎn)體外同樣設(shè)有導(dǎo)板，導(dǎo)板與轉(zhuǎn)體組成面塊成型的導(dǎo)槽。2工作原理與傘形搓圓機(jī)基本相同。來自切塊機(jī)的面塊，由定向輸送器送至錐形轉(zhuǎn)體下部。在復(fù)合力的作用下，面塊沿螺旋形導(dǎo)槽即公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)的由下向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中被搓成球形，到達(dá)錐體的頂部。搓圓完畢后，面團(tuán)由帆布輸送帶送至醒發(fā)工序。3速度由于轉(zhuǎn)體直徑下小上大，所以面塊的運(yùn)動(dòng)速度由小到大，在離開援圓機(jī)時(shí)達(dá)到最大，前后面塊的距離也由小變大。這一點(diǎn)與傘形搓圓機(jī)相反，因此，不易象傘形搓圓機(jī)那樣出現(xiàn)雙生面團(tuán)。但成型效果較差，一般用于生產(chǎn)小型面包。（三）輸送帶式搓圓機(jī)1結(jié)構(gòu)

水平搓圓機(jī)與傘形、錐型搓圓機(jī)結(jié)構(gòu)不同，它沒有轉(zhuǎn)體，也沒有螺旋形導(dǎo)槽。其主要搓圓機(jī)構(gòu)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(jī)的帆布輸送帶與多臺(tái)切塊機(jī)的出面口相聯(lián)，組成切塊搓圓機(jī)。模板安裝在輸送帶上方，與輸送帶縱向成a角。來自切塊機(jī)的面塊，經(jīng)輸送帶入模板與帆布帶形成的三面封閉槽內(nèi)。由于a角的存在及導(dǎo)槽模板的曲面形狀，使得面塊在各種力的作用下被迫產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，并受帆布帶的運(yùn)動(dòng)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(jī)的關(guān)鍵元件，模板的長(zhǎng)度，安裝角度及其曲面的幾何尺寸對(duì)搓圓質(zhì)量都有很大影響。4特點(diǎn)：它可與多臺(tái)切塊機(jī)組合使用，因此生產(chǎn)效率很高。但其搓圓效果不如傘形搓圓機(jī)好，表面結(jié)實(shí)程度稍差，適合于大型面包生產(chǎn)線使用。第四節(jié)包餡機(jī)一包餡機(jī)二餛飩成形機(jī)三餃子成形機(jī)生產(chǎn)帶餡食品的機(jī)械。（一）包餡機(jī)的型式1感應(yīng)式2灌腸式3注入式4剪切式5折疊式（二）主要結(jié)構(gòu)由輸面機(jī)構(gòu)、輸餡機(jī)構(gòu)、成形機(jī)構(gòu)、撒粉裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)及機(jī)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(jié)構(gòu)1制皮機(jī)構(gòu)2供餡機(jī)構(gòu)3折疊成形機(jī)構(gòu)（二）成形機(jī)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(duì)折（3）二次對(duì)折（4）U型彎折（5）搭角沖合1組成：主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸餡機(jī)構(gòu)、輸面機(jī)構(gòu)及輥切成形機(jī)構(gòu)組成。主要介紹（1）輸餡機(jī)構(gòu)（2）輸面機(jī)構(gòu)2成形原理（輸餡葉片泵工作原理）餃子成形機(jī)餃子成形機(jī)第五節(jié)飲料糕點(diǎn)成形機(jī)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(jī)一食品擠壓加工原理疏松的食品原料從加料斗進(jìn)入機(jī)筒內(nèi)時(shí)隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著螺槽方向向前輸送，同時(shí)受到機(jī)頭的阻力作用，固體物料逐漸壓實(shí)，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(zhì)變性等一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，組織進(jìn)一步均化，最后定量定壓地由機(jī)頭通道均勻擠出，即完成了食品擠壓加工過程。對(duì)于大多數(shù)食品擠壓過程而言，食品物料從機(jī)筒內(nèi)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(nèi)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543211—第一螺旋輸送區(qū)，2—混合區(qū)，3—第二螺旋輸送區(qū)，4—剪切區(qū)，5—高溫高壓區(qū)

在第一級(jí)螺旋輸送區(qū)內(nèi)，物料的物理、化學(xué)性質(zhì)基本保持不變。在混合區(qū)內(nèi)，物料受到輕微的低剪切，但其本質(zhì)仍基本不變。在第二級(jí)螺旋送區(qū)