六章成形压机械与设备课件.ppt

第六章 成形、挤压机械与设备,第一节 压延机第二节 饼干成形机械第三节 搓圆机第四节 包馅机第五节 饮料糕点成形机第六节 挤压机,第六章 成形、挤压机械与设备第一节 压延机,第一节 压延机,压延机械是指完成压延操作的机械设备。在食 品加工过程中，许多物料都需要经过压延操作，如饼干生产中的压片，糖果生产中的拉条，面条、方便面生产中的压片和成形，巧克力生产中的物料粉碎、研磨等。本节的主要内容有：1 压延的原理 2 卧式压延机 3 立式压延机 4 多层压延机,第一节 压延机压延机械是指完成压延操作的机械设备。在食,一 压延原理,如图6-1-1 压延示意图（一）压延 亦称压辊，是借鉴轧钢机械操作而得名的，是指由旋转的成队压辊对物料施以挤压、摩擦，从而使得通过辊间的物料在此作用下变形成为具有一定形状规格的产品。,一 压延原理如图6-1-1 压延示意图,（二）理想压延过程通常理想压延过程具有以下条件:1 每对压辊的直径相等、速度相等、且同时驱动；2 被压物料等速运动；3 物料仅承受压辊施加的力的作用；4 压延的对象是连续的，机械性质是均匀的；5 被压物料的体积不变。（三）压延机械的形式(饼干压延机)主要形式有：1 按物料通过压辊时的运动位置可分为卧式和立式压延机；2 按压辊的形式可分为辊式压延机和辊-平面压延机；3 按压辊的运动方式可分为固定辊式压延机和运动辊式压机；4 按工作性质可分为间歇式压延机和连续式压延机,（二）理想压延过程,二 卧式压延机结构较简单，多为间歇式操作。 1 外形图2工作注意 操作时面片的前后移动、折叠、转向均为人作。 如果只采用单向辊压，则需多台间歇式压延机组合在一起，中间由输送装置连接，这样即可与饼干成形机联合组成自动生产线。三 立式压延机1结构简图2优点（与卧式压延机相比）： 占地面积小，压制面带的层次分明，厚度均匀，工艺范围 较宽，结构复杂。3生产苏打饼干时，需设有油酥料斗2，以便将油酥夹带入面带中间,二 卧式压延机,上压辊下压辊机架带轮干面粉调节手轮,四 多层压延机 是一种新型的高效能压延设备，主要用于起酥生产线中。生产苏打饼干时面团不需要经过发酵。面带经过该压延机的连续辊压后，面层可达120层以上，且层次分明，酥脆可口，外观及口感良好，故称为多层压延机。（一）起酥线的工作原理：工作过程主要包括两部分，即夹酥与延压。1 夹酥“灌肠成形” 首先将调好的面团1送入水平输面绞龙2中，接着面团经回转的水平输面绞龙2、输面绞龙4输送，由复合嘴5外腔挤出而成为空心面管。同时，奶油酥经叶片泵输送，沿垂直输面绞龙内孔，由复合嘴内腔挤出并粘附在面管内壁上。从而形成了内壁夹酥的中空面管6。此后，面管再经过初级压延、折叠即成为多层叠起的中间产品。优点：面皮与奶油酥的环面连续、厚度均匀一致。 图6-1-5 （P182）,四 多层压延机,2 压延 压延过程分两个阶段： （1）夹酥中空面管的初级压延成带； （2）最终压延成形：将经初级压延后折叠成的中间产 品，在多层压延机上再进行一次压延操作。（二）特点1 传统的压延方法为对辊式 图6-1-6 传统辊压方法力线图效率低，质量较差，面团的堆积克服方法：（1）要求进料厚度要薄 （2）要进行多次的折叠、压延 2 传统的压延机的压延小效果是通过辊子表面加在面带上 的横压力及剪切力实现的，由面带本身来抵抗损坏。 3 多层压延机的压延过程为直线流变状态。这种压延过程不会引起油、面层次混淆不清 4 适应性较强，能够生产多种食品。 5 结构复杂，设备成本高，操作、维修技术要求高。,2 压延,第二节 饼干成形机械 1 定义 是将配制好的饼干面料加工成具有一定形状规格的饼干生坯的机械设备。 2 分类 根据饼干品种不同及其工艺要求的差别， 饼干机的成形方式大致可分为：,冲印成形式辊印成形式辊切成形式,3 适用,第二节 饼干成形机械冲印成形式3 适用,一 冲印成形机,1 冲印成形机生产的基本过程2 冲印成形机的主要结构有：压片机构、冲印成形机构、拣分机构,一 冲印成形机1 冲印成形机生产的基本过程,冲印成形机操作主要完成压片、冲印成形、拣分、摆盘四个过程。 即首先将已经调制好的面团引入饼干机的压片部分，由此经过三道压辊的连续辊压，使面料形成厚薄均匀致密的面带；然后由帆布输送带送入机器的成形部分，通过模型的冲印，把面带制成具有花纹形状的饼干生坯和余料；此后面带继续前进，经过拣分部分将生坯与余料分离，饼坯由输送带排列整齐地送到烤盘或烤炉的钢带、网带上进行烘烤；余料则由专设的输送带送回饼干机前端的面斗内，与新投入的面团一起再次进行压延制片操作，但应使 回头料形成面带的底部。,冲印成形机操作主要完成压片、冲印成形、拣分,1 压片机构 压片是饼于冲印成型的准备阶段。工艺上要求压出的面带应保持致密连续，厚度均匀稳定，表面光滑整齐，不得留有多余的内应力。 由三对压辊组成。 卧式布置的压辊间要设置输送带，操作简便，易于控制压辊间面带的质量。立式布置的压辊间则不需设置输送带，且占地面积小，结构紧凑，机器成本较低，是较为合理的布置形式。压片机构的压辊通常分别称作头道辊、二道辊及三道辊。压辊直径依次减小，辊间间隙依次减小，各辊转速依次增大。P184表6-1-2国产冲印饼干机压辊参数参数/压辊名称 直径/mm 转速变化范围r/min 间隙变化范围/m 头道辊 160300 0.88 2030 二道辊 120220 215 515 三道辊 120220 430 25,1 压片机构,2 冲印成形机构 是保证饼干外观质量，提高饼干机生产率的关键环节。主要由动作执行机构及印模组成。（1）动作执行机构 饼干机的冲印成形动作可分为间歇式与连续式两种。 间歇式机构是在冲印饼干生坯印模通过一套曲柄滑块机构实现直线冲印动作，生坯输送带依靠一组棘轮棘爪完成间歇运动，冲印时输送带处于间歇停顿状态。冲印速度较低导致生产能力较低，否则会产生惯性冲击和较大振动，造成面带厚薄不均，边缘破裂的现象。连续式机构在冲印饼干时，印模随输送带连续运动，完成同步摇摆冲印的动作，也称摇摆冲印。饼干机运动稳定，生产能力较高，饼干生坯的成形质量较好，便于与连续式烤炉配套组成饼干生产自动线。,2 冲印成形机构,（2）印模 根据饼干品种的不同，配有两种印模 一、 是生产凹花有针孔的韧性饼干的轻型印模 二 、是生产凸花无针孔酥性饼干的重型印模 适用的品种：以韧性饼干、梳打饼干为主，也可以加工一些低油脂酥性饼干,（2）印模,3 拣分机构 拣分是将冲印成形后的饼干生坯与余料在面坯输送带尾端分离开来的操作。由于各种冲印成形机结构形式的差异，其余料输送带的位置也各有不同，但大都是倾斜设置，而这个倾角受饼干面带的特性限制。韧性与苏打饼干面带结合力强，拣分操作容易完成，其倾角可在40度以内。酥性饼干面带结合力很弱，而且余料较窄极易段裂，输送此类余料时，倾角不能过大，通常为20度左右。,适用加工对象：高油脂的酥性饼干1、主要结构组成：成型机构、生坯输送带、传动系统、机架等。成型脱模机构（关键部件）组成：喂料辊，材料TH200厚壁管，表面开沟槽，改善进入条件 印模辊，筒体材料HT200，表面加工印模槽；印模，材料H62r聚碳酸酯粘接在筒体槽内。橡胶脱模棍，辊芯表面滚花。,二 辊印饼干成型机,适用加工对象：高油脂的酥性饼干二 辊印饼干成型机,六章成形压机械与设备课件,2、辊印成型原理 上图为辊印饼干机成型原理示意图。饼干机工作时，喂料槽辊3与印模辊5在齿轮的驱动下相对回转。面斗4内的酥性面料12依靠自重落入两辊表面的饼干凹模之中。以后由位于两辊下面的分离刮刀口将凹模外多余的面料沿印模辊切线方向刮落到面屑接盘中。印模辊旋转，含有饼坯的凹模进入脱模阶段，此时橡胶脱模辊1依靠自身形变将粗糙的帆布脱模带11紧压在饼坯底面上，并使其接触面间产生的吸附作用，大于凹模光滑内表面与饼坯间的接触结合力。固此，饼干生坯便顺利地从凹模中脱出，并由帆布脱模带转入生坯输送带8上。,2、辊印成型原理,3、刮刀的位置 分离刮刀的位置由实验得知，分离刮刀的位置直接影响着饼干生坯的重量。当刮刀刃口位置较高时，凹模内切除面屑后的饼坯面略高于印辊辊表面，从而使得单块饼干重量加增。当刮刀刃口位置较低时，又会出现饼干重量减少的现象。这些势必影响饼干的商业销售价值。据国外资料介绍，刮刀刃口合适的位置应在印模辊中心线以下38毫米处。我国部颁标准为25毫米。4、特点 加工酥性饼干，凸形花纹；运动平稳连续，无振动；结构简单；无余料（实际有余料，余料被压的很紧被刮刀分离后，由喂料辊带回）不需余料输送、分拣机构。,3、刮刀的位置,1、印花、切块为一辊组成：压片机构、成型机构、分拣机构与余料输送机构。特点：加工韧性饼干，需压片及分拣与余料输送机构。印花模与切 刀同装在一个旋转辊上，结构紧凑，成型准确。成型辊精度要求高，否则不脱模，脱模原理同辊印饼干机。,结构图,三 辊切饼干机,1、印花、切块为一辊结构图三 辊切饼干机,2、印花、切块分为两辊3、特点适用韧性饼干、速度快、生产能大、平稳无振动。对面带厚度要求严格：面带过厚，压过紧，不易脱模 面带过薄，容积不满，不易脱模。,辊切成形原理示意图,2、印花、切块分为两辊辊切成形原理示意图,2 适用性 主要用来加工韧性饼干、苏打饼干及一些低油脂酥性饼干。,2 适用性,利用搓圆原理，实现制作面类食品生坯的机械设备，典型机械有面包搓圆机、馒头机、糕点包馅机中的成型盘。 1、伞形搓圆机 （1）结构及组成：搓圆成形机构、传动系统、撒粉机构和机架等 （2）搓圆成型机构成形原理 组成：转体回转运动 螺旋导板固定 形成螺旋导槽。,伞形搓圆机工作原理图,第三节 搓圆成形机,利用搓圆原理，实现制作面类食品生坯的机械设备，典型,六章成形压机械与设备课件,面块受力：离心力、摩擦力和导板升力，面块受此三力作用揉搓而成球状生坯。2、特点 面块首先送至转体底部，由于转体底部直径大逐渐到顶部直径减小，所以面块运动线速 度由大到小。 这样使得前后面块距离越来越小，有时会出现双生面团，即两个面块合为一体一起离开机体。为了避免双生面团进入醒发机，在正常出口上部装有一挡板。,面块受力：离心力、摩擦力和导板升力，面块受此三力作用揉搓,（二）锥筒形搓圆机 1 锥形搓圆机的结构 与伞形搓圆机大致相同。只是转体倒置，大端在上、小端在下，呈锥形。转体外同样设有导板，导板与转体组成面块成型的导槽。 2 工作原理 与伞形搓圆机基本相同。来自切块机的面块，由定向输送器送至锥形转体下部。在复合力的作用下，面块沿螺旋形导槽即公转又自转的由下向上运动，在运动过程中被搓成球形，到达锥体的顶部。搓圆完毕后，面团由帆布输送带送至醒发工序。3 速度 由于转体直径下小上大，所以面块的运动速度由小到大，在离开援圆机时达到最大，前后面块的距离也由小变大。这一点与伞形搓圆机相反，因此，不易象伞形搓圆机那样出现双生面团。但成型效果较差，一般用于生产小型面包。,（二）锥筒形搓圆机,（三）输送带式搓圆机1 结构 水平搓圆机与伞形、锥型搓圆机结构不同，它没有转体，也没有螺旋形导槽。其主要搓圆机构是由水平帆布输送带和模板组成。见图。2工作过程： 水平搓圆机的帆布输送带与多台切块机的出面口相联，组成切块搓圆机。模板安装在输送带上方，与输送带纵向成a角。来自切块机的面块，经输送带入模板与帆布带形成的三面封闭槽内。由于a角的存在及导槽模板的曲面形状，使得面块在各种力的作用下被迫产生自转，并受帆布带的运动方向限制，在输送过程中，自身被搓成球形。3模板 是水平搓圆机的关键元件，模板的长度，安装角度及其曲面的几何尺寸对搓圆质量都有很大影响。4特点： 它可与多台切块机组合使用，因此生产效率很高。但其搓圆效果不如伞形搓圆机好，表面结实程度稍差，适合于大型面包生产线使用。,（三）输送带式搓圆机,第四节 包馅机,一 包馅机二 馄饨成形机三 饺子成形机,第四节 包馅机一 包馅机,生产带馅食品的机械。（一）包馅机的型式1 感应式2 灌肠式3 注入式4 剪切式5 折叠式（二）主要结构 由输面机构、输馅机构、成形机构、撒粉装置、传动系统、操作系统及机身等组成。图6-4-2（三）成形原理1 棒状成形2 球状成形,生产带馅食品的机械。,（一）主要结构1 制皮机构2 供馅机构3 折叠成形机构（二）成形机理1 纵横切割制皮2 冲压供馅3 折叠成形（1）定位（2）一次对折（3）二次对折（4）U型弯折（5）搭角冲合,（一）主要结构,1 组成：主要由传动机构、输馅机构、输面机构及辊切成形机构组成。主要介绍（1）输馅机构（2）输面机构2 成形原理（输馅叶片泵工作原理）,饺子成形机,1 组成：主要由传动机构、输馅机构、输面机构及辊切成形机构,六章成形压机械与设备课件,饺 子 成 形 机,饺 子 成 形 机,第五节 饮料糕点成形机,一 成形原理二 定量供料装置 1 槽形辊定量供料装置 2 柱塞式定量供料装置,第五节 饮料糕点成形机一 成形原理,第六节 挤压机,一 食品挤压加工原理 疏松的食品原料从加料斗进入机筒内时随着螺杆的转动，沿着螺槽方向向前输送，同时受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，温度升高开始熔融，直至全部熔融。由于螺槽逐渐变浅，继续升温升压，食品物料得到蒸煮，出现淀粉糊化和脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组织进一步均化，最后定量定压地由机头通道均匀挤出，即完成了食品挤压加工过程。 对于大多数食品挤压过程而言，食品物料从机筒内被挤压出模头的瞬间，压力突然降低，过热的食品物料中的水分急剧气化喷射出来，致使食品内部爆裂出现许多微孔，体积立即膨胀若干倍并成为膨化食品。,第六节 挤压机一 食品挤压加工原理,六章成形压机械与设备课件,二 食品挤压膨化工作过程,二 食品挤压膨化工作过程543211第一螺旋输送区，2混,在第一级螺旋输送区内，物料的物理、化学性质基本保持不变 。在混合区内，物料受到轻微的低剪切，但其本质仍基本不变。在第二级螺旋送区内，物料被压的十分致密，螺旋叶片的旋转又对物料进行挤压和剪切，进而引起摩擦生热以及大小谷物颗粒的机械变形。在剪切区内，高速剪切的结果使物料温度升高，并由固态向塑性态转化，最终形成粘稠的塑性熔融体。所有含水量在25%以下的粉状或颗粒状物料，在剪切区内均会产生由压缩粉体向塑性态的明显转化。对于强力小麦面粉、玉米碎粒或淀粉，这种转化可能在剪切区的起始部分，而对于弱力面粉或那些配方中谷物含量少于80%的物料，转化则发生在剪切区的深入区段。转化时，淀粉颗粒内部的晶状结构先发生熔融，进而引起颗粒软化，再被压缩在一起形成粘稠的塑性熔融体。这种塑熔融体前进至成型模胆的高温高压区内，物料已完全成流态化，最后被挤出模孔，压力降至常压而迅速膨化。,在第一级螺旋输送区内，物料的物理、化学性质基本,三 螺杆式挤压机,（一） 分类（二）蒸煮挤压机的构造（三）单双螺杆挤压机,三 螺杆式挤压机（一） 分类,（一） 分类,按挤压螺杆数分为单螺杆挤压和双螺杆挤压按功能特性分为：面团挤压机，高压成形挤压机，低剪切蒸煮挤压机和高剪切蒸煮挤压机按热力学性质分为:自热型挤压机，等温型挤压机和多变型挤压机,（一） 分类按挤压螺杆数分为单螺杆挤压和双螺杆挤压,（二）蒸煮挤压机的构造,驱动装置：电动机、变速器、减速器、止推轴承 和连轴器进料系统：干料、液料的贮存器和输送装置 螺杆：进料段、压挤段和定量供送段机筒成形装置,（二）蒸煮挤压机的构造驱动装置：电动机、变速器、减速器、止推,（三）单双螺杆挤压机,单螺杆挤压机：借螺杆和机筒对物料的摩擦来输送物料双螺杆挤压机：两对相互连续啮合的反向或同向旋转的螺杆靠正位移原理强制输送物料，使物料在机内分布均匀单双螺杆挤压机的区别（见教材214页表 ）,（三）单双螺杆挤压机单螺杆挤压机：借螺杆和机筒对物料的摩擦来,成型机械图片欣赏,成型机械图片欣赏,