食品加工技術(shù)裝備課件

液體混合技術(shù)裝備

固體混合技術(shù)裝備

固液混合技術(shù)裝備

氣液混合技術(shù)裝備原理與特點(diǎn)主要設(shè)備食品混合技術(shù)裝備材研1632楊錦固液混合原理與特點(diǎn)：固液混合原理：

它是對(duì)流擴(kuò)散和剪力同時(shí)發(fā)生的過(guò)程。這種混合物的粘度很高，流動(dòng)極為困難，要想達(dá)到混合均勻，并產(chǎn)生均勻的塑性物質(zhì)，需要利用混合器——捏合機(jī)進(jìn)行捏合作用。混合器的基本原理：

高粘度漿體和塑性固體的混合器的基本原理是其性能依賴混合元件與物料之間的接觸，即元件的移動(dòng)必須遍及混合容器的各部分，或者物料是先被帶起到元件上，而后被壓至相鄰的物料或器壁之上，并折疊使新物料被已混合的物料分割和包圍?；旌蠒r(shí)，物料受到剪力而被拉延和撕裂。其混合原件的大小、轉(zhuǎn)速等隨混合物的稠度而異，稠度越高，槳葉的直徑越大，轉(zhuǎn)速越慢。固液混合的主要設(shè)備（一）混合鍋：固定式轉(zhuǎn)動(dòng)式固定式：鍋體不動(dòng)，混合元件除本身轉(zhuǎn)動(dòng)外兼做行星式運(yùn)動(dòng)。它是由一段短的圓筒和一個(gè)半球形器底制成，鍋?zhàn)涌梢栽谂c機(jī)架連接的支座上升降，并裝有手柄以人工的方法卸除物料。他得混合元件在動(dòng)作時(shí)，與器壁的間隙很小，攪拌作用可遍及整個(gè)物料。轉(zhuǎn)動(dòng)式：鍋體安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，其混合元件偏心安裝于靠近鍋壁處作固定的轉(zhuǎn)動(dòng)。它是由轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)鍋?zhàn)幼鰣A周運(yùn)動(dòng)，將物料帶到混合元件作用范圍之內(nèi)而引起的局部混合作用。（二）：Z形捏合機(jī)又稱雙臂捏合機(jī)。主要由轉(zhuǎn)子、混合室及驅(qū)動(dòng)裝置組成。捏合機(jī)轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子裝在混合室內(nèi)，與驅(qū)動(dòng)裝置相連接。轉(zhuǎn)子安裝形式相切式安裝：兩轉(zhuǎn)子外緣運(yùn)動(dòng)軌跡是相切的。轉(zhuǎn)子可以同向旋轉(zhuǎn)，也可以異向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子間速比為1.5：1或2：1或3：1。相交式安裝：兩轉(zhuǎn)子外緣運(yùn)動(dòng)軌跡是相交的。只能同向旋轉(zhuǎn)，其外緣與混合室壁間隙很小，一般在1mm左右。在這樣小的間隙中，物料將收到強(qiáng)烈剪切擠壓作用，不僅可以增加混合或捏合效果，同時(shí)可以有效地除掉混合室壁上的滯料，有自潔作用。轉(zhuǎn)子的類型很多，常用轉(zhuǎn)自類型如圖所示：最基本的是形如“Z”形轉(zhuǎn)子。對(duì)于相切式安裝的捏合機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在兩轉(zhuǎn)子相切處受到強(qiáng)烈剪切。同向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子或速比比較大的轉(zhuǎn)子間剪切力可能達(dá)到很大的數(shù)值。此外，轉(zhuǎn)子外緣與混合室壁的間隙內(nèi)，物料也受到強(qiáng)烈剪切。所以，轉(zhuǎn)子作相切式安裝的Z形捏合機(jī)，主要有兩個(gè)分散混合區(qū)域——轉(zhuǎn)子之間的相切區(qū)域和轉(zhuǎn)子外緣與混合室壁間的區(qū)域。除了分散混合作用外，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)物料的攪動(dòng)、翻轉(zhuǎn)作用有效的促進(jìn)了物料各組分間的分布混合。由于轉(zhuǎn)子相切式安裝具有上述特點(diǎn)，故此類捏合機(jī)特別適用于初始狀態(tài)為片狀、條狀或塊狀物料的混合。Z形捏合機(jī)的混合性能不僅決定于轉(zhuǎn)子的安裝形式，也決定于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)型式。目前，在捏合機(jī)中廣泛使用著各種適用于不同混合用途的非傳統(tǒng)形式的轉(zhuǎn)子。單螺棱轉(zhuǎn)子(2)可在轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與混合室壁之間產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切作用。X形轉(zhuǎn)子(8)，其突棱短且鋒利，可用小型捏合機(jī)中的重負(fù)荷混合。混合時(shí)間可能長(zhǎng)一些。雙凌轉(zhuǎn)子(4）刀的結(jié)構(gòu)與2形轉(zhuǎn)子大體相似，其混合作用與2形轉(zhuǎn)子也類似。三棱轉(zhuǎn)子(10)與2形轉(zhuǎn)子大不相同，具有很強(qiáng)的剪切分散作用。類螺帶轉(zhuǎn)子(6)的結(jié)構(gòu)與螺帶混合機(jī)中的螺帶相似，混合強(qiáng)度較低，故很適用于粉狀物料及黏性物料的混合。由于兩根螺帶形轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以混合效果比螺帶混合要好。爪形轉(zhuǎn)子(3)的凸棱短而尖銳，可使團(tuán)塊物料破碎，適合于易結(jié)成塊狀的物料的混合。大型捏合機(jī)的轉(zhuǎn)子一般設(shè)計(jì)成空腔形式，以便向轉(zhuǎn)子內(nèi)通人加熱或冷卻介質(zhì)。Z形捏合機(jī)排料方式排料方式：第一種是在混合室底部設(shè)有排料口或排料門(mén)，打開(kāi)排料門(mén)即可進(jìn)行排料;第二種是將混合室設(shè)計(jì)成為可翻轉(zhuǎn)式。排料時(shí)，上蓋開(kāi)啟，混合室在絲杠帶動(dòng)下翻轉(zhuǎn)一定角度將料排出;第三種是螺桿連續(xù)排料裝置進(jìn)行排料，其結(jié)構(gòu)是在混合室底部裝一根螺桿，在混合過(guò)程中，螺桿連續(xù)旋轉(zhuǎn)，一方面可促進(jìn)軸向分布混合，另一方面可將物料由螺桿下部的排料口連續(xù)排出。Z形捏合機(jī)工作原理及應(yīng)用工作原理捏合機(jī)用于一般粉體混合機(jī)和液體攪拌機(jī)不能加工的高黏度漿體或塑性固體的捏合力口面團(tuán)和蜂蜜等。流動(dòng)性極差。此外，通常由工作部件對(duì)物料先是局部混合，進(jìn)而達(dá)到整體混合謂之捏合、揉合。捏合機(jī)具有混合攪拌的功能，又具有對(duì)物料造成擠壓力、剪切力、折疊力等綜合作用，因此，捏合機(jī)的葉片要格外堅(jiān)固，能承受巨大的作用力，容器的殼體也要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。捏合機(jī)理，如前所述，主要有對(duì)流混合、擴(kuò)散混合和剪切混合，通常這三種混合過(guò)程同時(shí)并存，但以剪切混合為主。捏合機(jī)的應(yīng)用捏合機(jī)和混合鍋一樣，在食品工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛，特別是在焙烤食品的加工和面制品的加工中，它是多種原料混合的主要設(shè)備。例如，餅干、面條、方便面、糕點(diǎn)等都是采用捏合機(jī)來(lái)和面的。（三）和面機(jī)和面機(jī)作用是將各種原料加水?dāng)嚢?，調(diào)制成既符合產(chǎn)品質(zhì)量要求、又適合機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的面團(tuán)。和面機(jī)按主軸的安裝形式，可分為立式和臥式和面機(jī)兩大類。常用的有以下幾種:T-66型臥式和面機(jī)WT-7型臥式和面機(jī)雙軸臥式和面機(jī)T-66型臥式和面機(jī)

T-66型臥式和面機(jī)是一種使用歷史長(zhǎng)、應(yīng)用范廣的和面機(jī)，主要由筒體、主軸和驅(qū)動(dòng)機(jī)組成。它有一個(gè)金屬筒體，用以盛裝物料，筒體內(nèi)的主軸上裝有六個(gè)與主軸垂直的槳葉，筒體內(nèi)壁上還有數(shù)個(gè)固定槳葉。該和面機(jī)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。左側(cè)電動(dòng)機(jī)軸上安裝著皮帶輪，V帶帶動(dòng)蝸桿運(yùn)轉(zhuǎn)，再由蝸桿帶動(dòng)固定在主軸上的蝸輪運(yùn)轉(zhuǎn)，使主軸上的槳葉揉捏和切割面團(tuán)，右側(cè)電動(dòng)機(jī)也叫翻缸電動(dòng)機(jī)，可使筒體在一定范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，以進(jìn)行倒缸出料和復(fù)位。它的傳動(dòng)是利用蝸桿、蝸輪，蝸輪與筒體固定在一起，由蝸桿帶動(dòng)回轉(zhuǎn)。WT-7型臥式和面機(jī)

T-66型和面機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成。該機(jī)主軸上安裝了四個(gè)槳葉，按圓周等分安裝在主軸上，在側(cè)壁上裝有三把固定不動(dòng)的橫切刀，當(dāng)主軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)，槳葉和橫切刀便對(duì)物料產(chǎn)生壓縮、剪切、捏合與對(duì)流混合等作用，物料在上述四種作用下，很快便能混合。該機(jī)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。主電動(dòng)機(jī)與擺線減速器聯(lián)成整體安裝在機(jī)座內(nèi)，帶動(dòng)主軸及其槳葉回轉(zhuǎn)。副電動(dòng)機(jī)也安裝在機(jī)座內(nèi)，它通過(guò)皮帶輪、蝸桿蝸輪帶動(dòng)筒體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使其在限位范圍內(nèi)迸行倒缸出料和復(fù)位。雙軸臥式和面機(jī)

雙軸臥式和面機(jī)是在單軸和面機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成，其性能較單軸和面機(jī)優(yōu)越。有兩根臥式旋轉(zhuǎn)主軸，每根主軸上垂直安裝了數(shù)個(gè)槳葉，主電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱帶動(dòng)兩個(gè)主軸做同向旋轉(zhuǎn)。副電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱使筒體在一定范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，便于倒缸出料和復(fù)位。雙軸臥式和面機(jī)因其槳葉均勻分布在圓周的各個(gè)位置上，可以均勻地進(jìn)行攪拌，便面團(tuán)得到良好的拉伸和揉捏，適于調(diào)制韌性面團(tuán)和面機(jī)使用方法和特點(diǎn)(1)不管何種類型的和面機(jī)，其槳葉的轉(zhuǎn)速一般較低，大體在14。35r/min之間。若轉(zhuǎn)速過(guò)快，在機(jī)械摩擦作用下，面團(tuán)溫度會(huì)迅速升高，對(duì)于酥性面團(tuán)來(lái)說(shuō)，會(huì)便面團(tuán)發(fā)生起筋收縮。另外，轉(zhuǎn)速過(guò)快，不易正確控制面團(tuán)的終點(diǎn)時(shí)間，易便面團(tuán)調(diào)制過(guò)度，降低其質(zhì)量，因此，在調(diào)制酥性面團(tuán)時(shí)，應(yīng)采用較低轉(zhuǎn)速。而調(diào)制韌性面團(tuán)所需的時(shí)間較長(zhǎng)，其槳葉轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高，但也不能過(guò)高，否則會(huì)便面團(tuán)溫度很快上升到40記以上，導(dǎo)致面團(tuán)的黏度增高，使阻力加大，也影響韌性面團(tuán)的質(zhì)量。(2)比較先進(jìn)的和面機(jī)還安有冷卻、保溫等裝置，在調(diào)制面團(tuán)時(shí)可以不受氣候和環(huán)境變化的影響。(3)單軸臥式和面機(jī)對(duì)面團(tuán)的拉伸作用較小，如投料過(guò)少或操作不當(dāng)時(shí)，容易出現(xiàn)抱軸現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難，它一般適用于調(diào)制酥性面團(tuán)。雙軸臥式和面機(jī)槳葉均勻分布在和面容器中的各空司位置上，可以加速均勻地?cái)嚢?，?duì)面團(tuán)的拉伸作用較強(qiáng)烈，適于調(diào)制韌性面團(tuán)。立式和面機(jī)對(duì)面團(tuán)的壓捏程度和拉伸作用較強(qiáng)，適于調(diào)制韌性面團(tuán)，但其取出面團(tuán)較困難，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，造價(jià)也較臥式高。（四）著水機(jī)該機(jī)采用微波自控和強(qiáng)力攪拌等措施對(duì)小麥等谷物原料進(jìn)行著水。特點(diǎn)是:著水量大;著水均勻;出機(jī)小麥含水量波動(dòng)范圍小，對(duì)水分較低的小麥可實(shí)現(xiàn)一次著水。自控強(qiáng)力著水機(jī)主要包括強(qiáng)力著水機(jī)和加水自控系統(tǒng)兩大部分強(qiáng)力著水機(jī)工作過(guò)程:小麥進(jìn)入機(jī)器與從進(jìn)水管來(lái)的水接觸后，落人螺旋推進(jìn)器3進(jìn)行混合，并被加速推送到打板工作圓筒。在打板4的高速旋轉(zhuǎn)作用下，小麥沿筒體內(nèi)壁的整個(gè)圓周作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)"麥流"。打板葉輪對(duì)麥流做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使麥流中每個(gè)麥粒受到打擊，并引起相互摩擦，麥粒的表層被軟化和部分撕碎。水滴在強(qiáng)離心力的作用下均勻?yàn)⒌禁溋１砻?，并以較快速度均勻滲透到麥粒各部分。加水自動(dòng)控制系統(tǒng)：加水自動(dòng)控制系統(tǒng)加水自控制系統(tǒng)是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程每一瞬司原糧水分和流量的變化自動(dòng)調(diào)整著水量，使著水后小麥的水分穩(wěn)定在制粉工藝所要求的范圍內(nèi)，以保證著水過(guò)程的穩(wěn)定性。噴霧著水機(jī)：工作過(guò)程：定量水和高壓氣體同時(shí)進(jìn)入霧化噴頭，水以霧狀噴向小麥，再由攪拌輸送機(jī)使水在小麥中的分布更加均勻。輸送機(jī)采用槳葉式葉片，以加強(qiáng)對(duì)物料的攪拌作用。葉片的外緣與機(jī)殼的間隙不超過(guò)2.5mm。喂料處設(shè)有料流檢測(cè)擋板9，以測(cè)定有無(wú)來(lái)料。有料，則擋板在麥流沖力的推動(dòng)下繞擋板軸轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板軸端的壓桿啟動(dòng)水汽電磁閥的微動(dòng)開(kāi)關(guān)向噴頭供水和供汽;無(wú)料，則水、汽停止供給。噴霧著水機(jī)著水均勻，著水量一般只在0·3左右，最大不超過(guò)1·5，故適合于入磨前的水分含量要求。氣液混合原理與特點(diǎn)（一）二氧化碳在碳酸飲料中的作用：(1)清涼作用喝汽水實(shí)際上是喝一定濃度的碳酸，碳酸在腹中由于溫度升高、壓力降低，即進(jìn)行分解。這個(gè)過(guò)程是吸熱反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳從體內(nèi)排放出來(lái)時(shí)，就把體內(nèi)的熱帶出來(lái)，起到清涼作用。(2)阻礙微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)汽水的貨架壽命二氧化碳能致死嗜氧微生物，并且汽水中的壓力能抑制微生物的生長(zhǎng)。國(guó)際上認(rèn)為3·5，4倍含氣量是汽水的安全區(qū)。(3)突出香味二氧化碳在汽水中逸出時(shí)，能帶出香味，增強(qiáng)風(fēng)味。(4)有舒服的剎口感二氧化碳配合汽水中其他成分，產(chǎn)生一種特殊的風(fēng)味，各個(gè)不同品種需要不同的剎口感，有的要強(qiáng)烈，有的要柔和。

對(duì)實(shí)際生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，影響二氧化碳含量的因素主要有五個(gè)，即壓力、溫度、兩相接觸面積、接觸時(shí)間和溶液中空氣含量。氣液混合主要設(shè)備：碳酸化器接觸形式薄膜式噴霧式噴射式（一）薄膜式碳酸化器碳酸化過(guò)程是在一個(gè)密閉的壓力容器中進(jìn)行。CO2經(jīng)過(guò)閥門(mén)恒定地向該密閉容器中輸送，充滿整個(gè)容器。內(nèi)壓控制在0·4。0·6MPa。經(jīng)過(guò)冷卻的水用泵壓人容器內(nèi)，由一直立管上口溢出。在直立管上固定有幾組一反一正扣在一起的圓盤(pán)(成膜圓盤(pán))。溢出的水均勻落在圓盤(pán)表面上，形成一層層較薄的水膜，這些水膜的表面就是CO2和水的接觸面積。在水成膜狀流過(guò)的過(guò)程中，完成碳酸化。碳酸水由碳酸化器的底部出口流出，被送往灌裝機(jī)。CO2進(jìn)入密閉容器中，并充滿整個(gè)空間，經(jīng)過(guò)處理的冷卻水從容器頂部壓入容器內(nèi)，并沿吸收?qǐng)A盤(pán)流下。流下的是流動(dòng)的成薄膜狀的且均勻的水，在充滿CO2的容器內(nèi)流動(dòng)申，完成碳酸化。由于吸收?qǐng)A盤(pán)的數(shù)量較多的CO2的接觸面積較大，所以能達(dá)到較理想的碳酸化效果。（二）噴霧式碳酸化器我國(guó)中小型企業(yè)中使用較多的一類碳酸化器。包括活塞泵、碳酸化罐、機(jī)座和管路三個(gè)部分。碳酸化罐：碳酸化罐是一個(gè)普通的受壓容器，外層有絕熱材料，用時(shí)充以碳酸氣。有排空氣口，可以當(dāng)作碳酸水或成品的貯存罐，也可以在上部裝上噴頭或塔板，或裝入薄膜冷卻器，使水分散為水滴或薄膜，組成混合機(jī)。機(jī)座和管路：機(jī)座是用鑄鐵鑄成，并經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，結(jié)構(gòu)上有足夠的強(qiáng)度。

所有的管路和接頭都用優(yōu)質(zhì)鋼管或不銹鋼管及鑄造黃銅制成，其構(gòu)造也便于裝拆和清洗。（三）噴射式碳酸化器噴射式碳酸化器