第六章食品成型机械

•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：1.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。2.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6-1b3.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Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ和Ⅱ的啮合区形成的压力差作用下，物料从螺杆Ⅰ向螺杆Ⅱ的螺槽内转移。在螺杆Ⅱ中形成新的C形扭曲状料柱，接着又在螺杆Ⅱ的推动下，在啮合区内向螺杆Ⅰ转移，物料就这样围绕螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ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