擠壓成型機(jī)械

第六章食品成型機(jī)械食品成型機(jī)械廣泛應(yīng)用于各種面食、糕點(diǎn)和糖果的制作以及顆粒飼料的加工。其種類(lèi)繁多、功能各異。根據(jù)不同的成型原理，食品成型主要有如下六種方法：（1）包餡成型其加工設(shè)備有豆包機(jī)、餃子機(jī)、餡餅機(jī)、餛飩機(jī)和春卷機(jī)等，統(tǒng)稱為包餡機(jī)械。（2）擠壓成型所用設(shè)備有通心粉機(jī)、擠壓膨化機(jī)、環(huán)模式壓粒機(jī)、平模壓粒機(jī)等，統(tǒng)稱為擠壓成型機(jī)械。（3）卷繞成型其加工設(shè)備有卷筒式糕點(diǎn)成型機(jī)等。（4）輥壓切割成型如餅干坯料壓片，面條、方便面和軟料糕點(diǎn)的加工等。（5）沖印和輥印成型如餅干和桃酥的加工。（6）搓圓成型如面包、饅頭和元宵等的制作，其成型設(shè)備有面包面團(tuán)搓圓機(jī)、饅頭機(jī)和元宵機(jī)等。2023/2/61第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械

包餡機(jī)械是專門(mén)用于生產(chǎn)各種帶餡的食品機(jī)械。包餡食品一般由外皮和內(nèi)餡組成。由于充填的物料不同以及外皮制作和成型的方法各異，包餡機(jī)械的種類(lèi)甚多。

一、包餡機(jī)

（一）包餡成型的基本原理和方式

根據(jù)工作原理通?？煞譃榛剞D(zhuǎn)式、灌腸式、注入式、剪切式和折疊式等幾種包餡成型方式。2023/2/62第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械1．回轉(zhuǎn)式包餡成型先將面坯制成凹型，再將餡料放入其中，然后由一對(duì)半徑逐漸增大的圓盤(pán)狀回轉(zhuǎn)成型器將其控制、封口、再成型。2．灌腸式包餡成型面坯和餡料分別從雙層筒中擠出，達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)被切斷，同時(shí)封口成型。2023/2/63第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械3．注入式包餡成型餡料由噴管注入擠出的面坯中，然后被封口、切斷。4，剪切式包餡成型壓延后的面坯從兩側(cè)連續(xù)供送，進(jìn)入一對(duì)表面有四穴的輥式成型器，與此同時(shí),先制成球型的餡，也從中間管道掉落在兩層面坯之中，然后封口、切斷和成型。2023/2/64第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械

5．折疊式包餡成型根據(jù)傳動(dòng)方式，又可分為三種包餡成型方式：第一種是齒輪齒條傳動(dòng)折疊式包餡成型。先將壓延后的面坯按照規(guī)定的形狀沖切，然后放入餡料，再折疊、封口、成型。第二種是輥筒傳動(dòng)折疊式包餡成型。餡料落入面坯后，一對(duì)輥筒立即回轉(zhuǎn)自動(dòng)折疊、封口成型，類(lèi)似圖6－1d所示；2023/2/65第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械壓延后的面帶經(jīng)一對(duì)軋輥送到圓輥空穴A處時(shí)，空穴下方為與真空系統(tǒng)相連的空室，由于真空泵的吸氣作用面坯被吸成凹形，隨著圓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，球形的餡料從另一個(gè)餡料排料管中排出，并且正好落入A點(diǎn)處的面坯凹穴中，然后被固定的刮刀將凹穴周?chē)拿媾鞴纹?，封在開(kāi)口處形成封口，當(dāng)轉(zhuǎn)到B點(diǎn)時(shí)解除真空，已包了餡料的食品便掉落在輸送帶上送出。

2023/2/66第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械（二）包餡機(jī)的主要構(gòu)造和工作過(guò)程

1．主要構(gòu)造包餡機(jī)主要由面坯皮料成型機(jī)構(gòu)、餡料充填機(jī)構(gòu)、撒粉機(jī)構(gòu)、封口切斷裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。2023/2/67第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械2023/2/68第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械2023/2/69第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械包餡機(jī)成型盤(pán)的構(gòu)造2023/2/610第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械二、餃子機(jī)

餃子機(jī)的基本工作方式為灌腸式包餡和輥切式成型。（一）主要構(gòu)造

餃子機(jī)主要由傳動(dòng)、餡料輸送、面料輸送和輥切成型等機(jī)構(gòu)組成。2023/2/611第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械1．餡料輸送機(jī)構(gòu)

一般有兩種型式：一種是由輸送螺旋-齒輪泵-輸餡管組成，另一種是由輸送螺旋-葉片泵-輸餡管組成，由于葉片泵比齒輪泵有利于保持餡料原有的色、香、味，而且便于清洗，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，所以大多數(shù)餃子機(jī)采用后一種型式。2023/2/612第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械葉片泵的工作原理：葉片泵是一種容積式泵，具有壓力大、流量穩(wěn)定和定量準(zhǔn)確等特點(diǎn)。它主要由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、泵體及調(diào)節(jié)手柄等組成。在泵的入口處，通常設(shè)有輸送螺旋，以便將物料強(qiáng)制壓向入口，使物料充滿吸入腔，以彌補(bǔ)由于泵的吸力不足和松散物料流動(dòng)性差而造成充填能力低等缺陷。2023/2/613第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械2．面料輸送機(jī)構(gòu)

2023/2/614第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械3．餃子成型

餃子機(jī)上廣泛采用灌腸輥切成型方式。2023/2/615第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械2023/2/616第六章食品成型機(jī)械第一節(jié)包餡機(jī)械2023/2/617第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械食品擠壓成型機(jī)械主要有三種類(lèi)型：①螺桿式擠壓成型機(jī)，屬于這類(lèi)的有通心粉機(jī)和單、雙螺桿膨化機(jī)；②輥壓式擠壓成型機(jī)，如生產(chǎn)硬顆飼料的環(huán)模式壓粒機(jī)和平模式壓粒機(jī)；③沖壓式擠壓成型機(jī)，如制片機(jī)又稱制錠機(jī)等。一、通心粉機(jī)

通心粉是采用螺桿擠壓型的工作原理生產(chǎn)的一種方便食品，特別是預(yù)熱通心粉，只要輔以佐料，用沸水浸泡10min，即可食用，為一種新穎方便面食品。

2023/2/618第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2023/2/619第六章食品成型機(jī)械2023/2/620第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械配料裝置由一根帶有無(wú)級(jí)變速的螺旋和一個(gè)裝備有無(wú)級(jí)變速裝置的雙聯(lián)泵組成，采用無(wú)級(jí)變速的目的，在于能夠任意調(diào)節(jié)面粉和水的配比。在捏面機(jī)5上安裝真空裝置的目的是抽除捏面機(jī)內(nèi)的空氣，真空度通常調(diào)節(jié)到60-70kPa，以盡量抽除空氣，減少面團(tuán)中的小氣泡，使面團(tuán)變得緊密，富有彈性，不易斷裂。此外，經(jīng)過(guò)抽除空氣后加工出來(lái)的通心粉呈半透明狀，吃起來(lái)有韌勁。為了防止面團(tuán)在機(jī)簡(jiǎn)內(nèi)與螺桿抱在一起只作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不向前推進(jìn)，通常在機(jī)筒的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)若干條均勻分布的溝槽，以增加面團(tuán)與機(jī)筒內(nèi)壁的阻力，故又稱其為阻轉(zhuǎn)槽。

2023/2/621第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械如果機(jī)筒內(nèi)的溫度超過(guò)48°，就會(huì)使面團(tuán)中的面筋變得沒(méi)有活性，失去彈性，因此面團(tuán)的溫升不能太高，最好不超過(guò)40℃。為了保證摩擦產(chǎn)生的熱盡量少地傳給面團(tuán)，一般在機(jī)筒的外部加裝冷卻水隔套。在壓模的表面有許多直孔或異形孔口。為了提高孔口的耐磨性能，通常在孔口內(nèi)鑲嵌無(wú)毒的硬質(zhì)工程塑料。通常，在壓模之前，增設(shè)一塊鋼絲網(wǎng)，使面團(tuán)在進(jìn)入壓模之前先經(jīng)過(guò)鋼絲網(wǎng)，以防止硬雜物進(jìn)入?？讚p壞壓模。小型通心粉機(jī)通常稱為空心面機(jī)，其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，它由混合葉片、螺桿、機(jī)筒、壓模、減速器和電動(dòng)機(jī)等部分組成，其工作原理與上述設(shè)備基本相同。2023/2/622第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械二食品膨化化機(jī)

食品膨化機(jī)又稱食品擠壓蒸煮機(jī)，它是將物料在裝有螺桿的機(jī)筒內(nèi)，在螺桿產(chǎn)生的壓縮力和剪切力的聯(lián)合作用下，使機(jī)械能變?yōu)闊崮芎臀锪系淖冃文?，同時(shí)由于機(jī)筒外圍設(shè)有預(yù)熱器（電加熱或蒸汽加熱），更增加了機(jī)筒內(nèi)物料的溫度，溫度高達(dá)160-240℃，又因?yàn)槲锪咸幱诿芊鉅顟B(tài)，由此產(chǎn)生的機(jī)筒內(nèi)壓力可高達(dá)6～26MPa。在高溫和高壓作用下，食物發(fā)生淀粉糊化和蛋白質(zhì)變性等一系列的理化反應(yīng)，然后通過(guò)出料口瞬時(shí)降壓，使物料中的過(guò)熱水分急劇汽化噴射出來(lái)，物料失水膨脹，體積增大若干倍，產(chǎn)品內(nèi)部組織出現(xiàn)許多小的噴口，象多孔的海綿體，然后被旋轉(zhuǎn)的刀片切割成所需的長(zhǎng)度。

2023/2/623第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械典型的食品膨化機(jī)由料箱、螺旋送料器、混合調(diào)理器、螺桿、蒸汽注入孔（或電加熱器），壓模、切刀、齒輪變速箱和電動(dòng)機(jī)等部分組成。

混合調(diào)理器的作用是對(duì)物料先進(jìn)行濕化和預(yù)熱。擠壓蒸煮系統(tǒng)的作用是對(duì)物料進(jìn)行輸送、壓縮、混合、剪切、蒸煮和滅菌等作業(yè)。2023/2/624第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械根據(jù)螺桿式食品膨化機(jī)結(jié)構(gòu)，可以分為單螺桿和雙螺桿兩種型式。

1．單螺桿食品膨化機(jī)

為了適應(yīng)不同的物料，并考慮到便于制造和維修，常將螺桿加工成幾段，按需要加以拼接，相應(yīng)地機(jī)筒也可以加工成幾段。2023/2/625第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械為了使物料在機(jī)筒內(nèi)承受逐漸增大的壓縮力，常將螺桿與機(jī)筒配合為如下三種型式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便、這種配合方式，應(yīng)用較為廣泛。

機(jī)筒呈圓錐形，因此機(jī)筒制造困難，因此很少采用。

螺桿制造較為方便，在單螺桿食品膨化機(jī)上應(yīng)用也較多。2023/2/626第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械單螺桿食品膨化機(jī)中，物料基本上是圍繞在螺桿的螺旋槽呈連續(xù)的螺旋形帶狀，假如物料與螺桿的摩擦力大于物料與機(jī)筒的摩擦力，則物料將和螺桿一起作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，膨化機(jī)就不能正常工作。為此，在機(jī)筒的內(nèi)壁一般開(kāi)設(shè)若干條溝槽以增加阻力。另外，由于在模頭附近存在著高溫高壓，容易使物料擠不出去，發(fā)生倒流和漏流現(xiàn)象，物料的含水量和含油量愈高，這種趨勢(shì)越明顯，為此，可以在單螺桿食品膨化機(jī)的螺桿上，增加螺紋的頭數(shù)，一般制成2-3頭，并降低物料的含水量和含油量，以減小其潤(rùn)滑作用，從而避免倒流、漏流以及物料與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，物料的粒度也應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

2023/2/627第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2．雙螺桿食品膨化機(jī)

（1）一般構(gòu)造

雙螺桿食品膨化機(jī)是由料斗、機(jī)筒、兩根螺桿、預(yù)熱器、壓模、傳動(dòng)裝置等部分組成。其主要工作部件是機(jī)筒和一對(duì)相互嚙合的螺桿。兩根螺桿的嚙合型式，可以分為非嚙合型、部分嚙合型和全嚙合型。2023/2/628第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械嚙合型雙螺桿根據(jù)兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，可分為同向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)兩種，見(jiàn)圖6-16。目前大部分雙螺桿食品膨化機(jī)采用同向旋轉(zhuǎn)方式。

2023/2/629第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械雙螺桿食品膨化機(jī)的特點(diǎn)是：①輸送物料的能力強(qiáng)，很少產(chǎn)生物料回流和漏流現(xiàn)象；②螺桿的自潔能力較強(qiáng)；③螺桿和機(jī)筒的磨損量較小；④適用于加工水分較低和較高（8％～80％）的物料，對(duì)物料適應(yīng)性廣，而單螺桿食品膨化機(jī)加工時(shí)，若物料水分超過(guò)35％，機(jī)器就不能正常工作；⑤生產(chǎn)效率高，工作穩(wěn)定。

2023/2/630第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械（2）基本工作原理

同方向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿食品膨化機(jī)是基于螺桿泵的工作原理，即一根螺桿上螺紋的齒峰嵌入另一根螺桿螺紋的齒根部分，當(dāng)物料進(jìn)入螺桿的輸送段后，在兩根螺桿的嚙合區(qū)形成的壓力分布。假如每根螺桿進(jìn)入嚙合區(qū)時(shí)為加壓，以“+”標(biāo)記，脫離嚙合區(qū)為減壓，以“-”標(biāo)記。2023/2/631第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2023/2/632第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械三、壓粒機(jī)

（一）壓粒機(jī)的種類(lèi)及工作原理

壓粒機(jī)廣泛用來(lái)將食品和飼料擠壓成球形或圓柱形顆粒。根據(jù)壓粒工作部件的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將壓粒機(jī)分為以下四種型式：

1．窩眼輥式壓粒機(jī)（圖6-21a）這種壓粒機(jī)的工作部件為一對(duì)相向旋轉(zhuǎn)的、表面帶有窩眼的輥?zhàn)樱锪线M(jìn)入窩眼受到兩輥的擠壓，形成的顆粒具有兩個(gè)窩眼的合成形狀，通常為球形或扁球形。由于物料受到兩輥擠壓的時(shí)間很短，顆粒的強(qiáng)度較低，易于破碎。

2023/2/633第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2．齒輪嚙合式壓粒機(jī)其工作部件為一對(duì)相互嚙合、相向回轉(zhuǎn)的圓柱齒輪，齒輪根部有許多小孔與內(nèi)腔相通，兩齒輪內(nèi)腔均裝有切刀。當(dāng)物料進(jìn)入齒輪的嚙合空間時(shí)，受到輪齒的擠壓后經(jīng)齒根部小孔進(jìn)入內(nèi)腔，再由切刀切割成一定長(zhǎng)度的顆粒。

3．螺旋式壓粒機(jī)其結(jié)構(gòu)和工作原理與食品膨化機(jī)類(lèi)似。2023/2/634第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械4．滾輪式（也稱壓輥式）壓粒機(jī)（圖6-21d、e）這種壓粒機(jī)依靠壓輥與壓模之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將物料從壓模?？字袛D壓出去，然后由切刀切成一定長(zhǎng)度的圓柱形顆粒。根據(jù)壓模的形狀，通常把這種壓粒機(jī)分為平模式壓粒機(jī)（見(jiàn)圖6-21）和環(huán)模式壓粒機(jī)（見(jiàn)圖6－2le）兩種型式。它們廣泛應(yīng)用于畜禽和魚(yú)蝦顆粒飼料的加工，其中環(huán)模式應(yīng)用更為普遍。

2023/2/635第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械(二)環(huán)模式壓粒機(jī)構(gòu)造及工作過(guò)程喂料器螺旋轉(zhuǎn)速采用調(diào)速電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍為0～150r／min。物料進(jìn)入攪拌器后一邊向前運(yùn)動(dòng)一邊混合，同時(shí)通入水或蒸汽，以增加粉料含水量，使物料含水率達(dá)到16％～17％，然后進(jìn)入壓粒機(jī)構(gòu)的環(huán)模內(nèi)腔進(jìn)行壓粒。

2023/2/636第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2023/2/637第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2023/2/638第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械（三）環(huán)模它是壓粒機(jī)的關(guān)鍵部件，其厚度和?？椎拇笮≈苯佑绊憠毫C(jī)的生產(chǎn)效率和顆粒的密度。一般要求將物料的密度從壓粒前的ρ=0.4～0.7g／cm3，提高到壓粒后的ρ=1.0～1.4g/cm3。?？椎男问街饕袌A柱形、階梯形、外錐形和內(nèi)錐形四種，不同的孔適于不同的物料。

環(huán)模多采用鎳鉻合金鋼整體鍛造，再經(jīng)機(jī)械加工而成。鉆孔時(shí)六支鉆頭從環(huán)模四周同時(shí)鉆孔，以保證其分度準(zhǔn)確，孔距相等，否則，壓粒機(jī)工作時(shí)將會(huì)產(chǎn)生周期性振動(dòng)。鉆完孔后還要以同樣方法鉸孔。

2023/2/639第六章食品成型機(jī)械第三節(jié)卷筒成型機(jī)卷筒成型機(jī)常用于卷筒糕點(diǎn)的制作。2023/2/640第六章食品成型機(jī)械第二節(jié)擠壓成型機(jī)械2023/2/641第六章食品成型機(jī)械第四節(jié)輥壓切割成型機(jī)械輥壓切割成型通常指物料在一對(duì)或幾對(duì)相向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)訑D壓下變形，成為面帶或面條的操作過(guò)程。這里以實(shí)心面條的成型過(guò)程為例，來(lái)介紹輥壓切割成型的一般原理。面條機(jī)（也稱壓面機(jī)）既可用于加工濕切面，也是掛面和方便面生產(chǎn)線上的重要配套設(shè)備。其主要功能在于對(duì)面坯進(jìn)行壓片和切條，壓輥和面條輥刀是它的主要工作部件，一臺(tái)面條機(jī)通常裝有6-7道壓輥和一道面條輥刀。

2023/2/642第六章食品成型機(jī)械第四節(jié)輥壓切割成型機(jī)械2023/2/643第六章食品成型機(jī)械第四節(jié)輥壓切割成型機(jī)械2023/2/644第六章食品成型機(jī)械第四節(jié)輥壓切割成型機(jī)械2023/2/645第六章食品成型機(jī)械第五節(jié)沖印和輥印成型機(jī)一、餅干沖印成型機(jī)餅干沖印成型機(jī)主要由壓片機(jī)構(gòu)、沖印機(jī)構(gòu)、揀分機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)等部分組成。2023/2/646第六章食品成型機(jī)械2023/2/647第六章食品成型機(jī)械第五節(jié)沖印和輥印成型機(jī)沖印機(jī)構(gòu)是餅干成型的關(guān)鍵工作部件，它主要包括動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和印模組件兩部分。

1．動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)餅干機(jī)的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為間歇式和連續(xù)式兩種型式。

(1)間歇式機(jī)構(gòu)

（2）連續(xù)式機(jī)構(gòu)

2023/2/648第六章食品成型機(jī)械第五節(jié)沖印和輥印成型機(jī)2．印模