均质及混合机械.ppt

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1、第三章 粉碎、均质及混合机械 第一节 粉碎设备 第二节 均质机 第三节 混合设备 第四节 调和机2021/9/231 第一节 粉碎机械 一、食品粉碎的基本知识 二、锤式粉碎机 三、辊式粉碎机 四、其他粉碎机简介2021/9/232一、食品粉碎的基本知识（一）粉碎的概念 1、概念：粉碎是指利用机械的方法使固体物料由大块分裂成小块直至细粉的操作。锤式粉碎机 是食品加工对原料预处理的基本操作之一。2、分类：破碎和粉磨两种。（1）破碎：大块物料处理成小块物料的过程。锤式破碎机 粗碎：直径大于100 mm 中碎：30-100 mm 细碎：3-30 mm2021/9/233（2）粉磨:将小物料加工成细粉的

2、过程。粗磨：3-0.1 mm 细磨：0.1-0.03 mm 超细磨：小于0.03 mm （3）超微粉碎：将全部物料粉碎到微米级的粒度。例如：胶体磨2021/9/234（二）粉碎的目的 （1）有利于不同物料的均匀混合。例如：颗粒越小，越接近，均匀度越高，效果越好。（2）便于原料颗粒内的成分进行分离。例如：小麦的制粉、淀粉的制备都需要粉碎。（3）提高物料的流动性，可实现流态化操作。例如：流化床干燥（4）提高物料的工艺性能。例如：粉碎后，表面积增加，物料的干燥、溶解等性能提高。2021/9/235（三）粉碎的方法（1）挤压 物料在两个工作构件之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。应用：脆性物料；若物料

3、具韧、塑性，经挤压可得到片状产品，麦片等。（2）撞击 物料在瞬间受到的外来的冲击力而被粉碎。应用：多数物料都可用。（3）折断 物料在两个工作构件间承受弯曲应力而被折断。应用：硬、脆度大的块状或条状物料，如豆饼。（4）研磨 物料在两个相对滑动的粗糙工作表面之间受到摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。应用：小块物料或韧性物料。（5）剪切 物料受到相对运动的两个构件端面的作用而被切断。应用：韧性物料，一般果蔬、肉类的分切。2021/9/236（四）粉碎比为了衡量粉碎机的粉碎效果，通常采用粉碎比这个概念。既：i=D/d （3-1-1）式中 i平均粉碎比;D物料粉碎前的平均直径，mm;d物料粉碎后的平均直径

4、，mm;为了简单的表示和比较这一特性，常用其允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为粉碎比，称公称粉碎比。由于实际加人的物料的最大尺寸总是小于最大进料口尺寸，所以粉碎机的平均粉碎比一般小于公称粉碎比。前者约是后者的70%-90%。粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。一般粉碎机械的公称粉碎比为3-10，粉磨机械则达到30-1000以上。2021/9/237（五）粉碎、均质及混合机械操作（五）粉碎、均质及混合机械操作 粉碎工艺主要包括两个方面：（1）粉碎的级别 当工艺要求的粉碎比比较大时，由于一次粉碎比很大，常采用多级粉碎，使每一级负担一定的粉碎比。图3-1-2 为典型的三级粉碎工艺

5、。实验证明，在破碎时，粉碎比在4左右时操作效率最高，而磨粉时的粉碎比则需要根据粉磨机械的性能来确定。多级粉碎的总粉碎比为：i0=i1*i2*i3*in (3-1-2)式中 i0总粉碎比；i1,i2,i3.in各级粉碎比。（2）粉碎流程2021/9/238 图3-1-2 三级粉碎工艺 2021/9/239（2）粉碎流程a.开路粉碎 一次粉碎后卸出的物料全部作为制成品。优点：方法简单；无附属设备；费用少。缺点：成品粒度分布广，时间长，“过度粉碎”降低粉碎效率，增加功耗。b.闭路粉碎 将粉碎后的物料进行分粒，不符合细度要求的物料再回流到粉碎机重新粉碎，粉碎机的工作只针对比较粗的颗粒。优点：成品粒度均

6、匀，避免过度粉碎，生产效率高，功耗小。缺点：系统复杂，附属设备多，操作复杂。2021/9/2310c.工艺流程示意图：2021/9/2311多级闭路粉碎流程2021/9/2312小型玉米粉磨机2021/9/2313农用小麦粉磨机2021/9/2314二、锤式粉碎机 锤式粉碎机是利用高速旋转的锤片对于物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机器。原理：主要是撞击粉碎，同时还存在摩擦和剪切，所以既适用脆性物料，也适用于韧性物料，故也叫万能粉碎机。特点：结构简单，操作方便，生产效率高。缺点：作用机理复杂，粒度不能严格控制，粉碎比变化大。应用：食品原料和中间产品的粉碎，如玉米、小麦、谷类、食盐、糖等。2021

7、/9/23152021/9/2316（一）锤式粉碎机的工作过程及结构型式 常见的锤式粉碎机系统如图3-1-4。该系统主要由进料装置，机壳，转子，齿板，筛板，风机和排料装置组成。在主轴上固定转盘，上连接锤片组成转子。转子由主轴驱动，在粉碎室（由机壳、齿板和筛板组成）内旋转，粉碎物料，转子下方是筛板，侧面是风机，风叶固定在主轴上。1、工作过程工作过程 工作时，物料由进料口进入粉碎室，受到高速旋转的锤片的打击而粉碎，颗粒以较高的速度飞向齿板，撞击进一步粉碎，随后弹回再次受到锤片的撞击作用。同时，物料也受到摩擦，剪切作用。粉碎到一定程度时，小于筛板的颗粒被排出粉碎室，大颗粒继续粉碎。被排出的小颗粒在风

8、机产生的负压的吸力下进入沉降设备。同时，由风机造成的负压也可以避免进料口和轴与侧壁等处粉尘的外溢，避免工作环境污染。2、主要结构主要结构2021/9/23172021/9/23182、主要结构（1）锤片 是粉碎机的主要工作部件。基本形状有8种，如下图，其中以矩形最多。锤片的形状由被粉碎物料而定，锤片菱角多，粉碎力强，耐磨性差，尖角适合粉碎纤维性物料，环形锤片磨损均匀。锤片长度一般不超过200mm。2021/9/2319锤式破碎机锤头2021/9/23202021/9/2321(2）筛板 筛板是锤式粉碎机的排料装置，一般用1-1.5mm厚的优质刚板冲孔制成。通常设在转子的下半周的位置，为了提高粉

9、碎机的排料能力，可是使筛板占整个粉碎室内周面积的3/4以上，或者是将筛板置于粉碎室侧面。筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度的主要因素，对机器的排料能力也有很大的影响。筛孔的形状一般是圆孔或长孔。直径分四个等级：小孔1-2mm，中孔3-4mm，粗孔5-6mm，大孔 8mm以上。注意：孔径大小并不代表颗粒粒度级别，一般在高速转动下出去的颗粒直径比孔径小的多。2021/9/2322不同大小孔径的筛板2021/9/2323筒式筛板2021/9/23243、锤式粉碎机的型式（1）按进料口位置及进料方向分：切向喂料式，轴向喂料式和径向喂料式三种。（2）按转子数目分：单转子式锤碎机和多转子式锤碎机。2021/9

10、/2325切向喂料式锤式粉碎机2021/9/2326径向喂料式锤式粉碎机2021/9/2327轴向喂料式锤式粉碎机2021/9/2328（二）锤式粉碎机的主要性能参数 1、粉碎比 锤式粉碎机有很高的粉碎比，单转子式粉碎机的粉碎比在10-15之间。由于产品粒度的大小主要取决于筛孔的大小，缩小筛孔可加大粉碎比，减小产品粒度。但会缩小粉碎机的性能。2、转子的转速 锤式粉碎机的转速取决于锤片破碎时所需的动能。转速的大小与锤片的质量有关，质量越大，破坏能力越强，离心力也越大。单转子式粉碎机的圆周速度为40-50 m/s,转子的转速为700-1300 r/min.2021/9/2329 3、生产能力 锤式

11、粉碎机的生产能力与转子的长度、筛板的孔隙大小、锤片的质量、转速、粉碎比、加料情况及物料的形状有关。根据经验，可用下式计算：G=(3045)DL 式中 G 生产能力，kg/h;D 按锤片外缘计算的转子直径，m;L 转子长度，m;物料粉碎前的密度，kg/m3。2021/9/2330 4、功率消耗锤式粉碎机的功率消耗一般也采用经验公式计算：P=KD2Ln 式中 P 粉碎机所消耗的功率，kW；K 系数，大型机K=0.15-0.2，中型机K=0.15，小型机K=0.10；D 按锤片外缘计算的转子直径，m;L 转子长度，m;n 转子转速，r/min。2021/9/2331(三)锤式粉碎机的使用与维护 1、

12、锤式粉碎机工作时，应先启动机器，再投入物料。切忌在满负荷时启动。2、进入锤式粉碎机的物料，应通过电磁离析器去除金属杂质，以免损坏机件。3、要根据产品的粒度选择筛板，筛板与锤片之间的间隙要根据物料的性质加以调整。4、筛板和锤片工作时会因强大冲击力及磨损而损坏，要注意使用，经常检查，随时更换。5、锤式粉碎机对湿度大的物料粉碎效果较差，故进入机器的物料湿度不要大于15%。6、停机前，应先停料，待机内物料基本排空后在停机。2021/9/2332小结 1、掌握粉碎的基本概念、目的和方法。2、掌握锤式粉碎机的结构和原理。3、掌握锤式粉碎机的主要工作构件。4、了解锤式粉碎机的性能参数。2021/9/2333

13、 三、辊式磨粉机 辊式磨粉机是食品工作中广泛使用的一种粉碎设备，最常见于面粉工业，在啤酒生产中的麦芽粉碎操作、油料的轧胚、方便食品的轧片操作、巧克力及糖粉的加工均有使用。（一）辊式磨粉机的基本结构和工作过程 基本结构：机架、成对磨辊、喂料机构、松合闸机构、辊面清理装置、传动机构及吸风机构组成。下面一国产液压全自动控制MY型辊式磨粉机为例（图3-1-7），介绍基本结构和工作过程。2021/9/23341、机架 MY型磨粉机的机身采用大枪板拼装肢结构，整个机身由8快铸铁件构成，即左右侧墙板、磨顶和4块墙板撑挡，全部用螺栓连接固定。机身内部使用木质衬板保温，以防在工作中内腔壁结露而导致粉料结块甚至霉

14、变。2021/9/2335 2、磨辊（1）按表面分 齿辊：表面有一定形状和细槽，起剪切、挤压和 研磨作用。磨辊 光辊：表面光滑，起挤压和研磨作用。（2）按表面线速度分 表面线速度相等（做轧片和轧坯）对辊 快辊：表面线速 度较高 表面线速度不相等（做研磨）慢辊：表面线速 度较慢（3）要求：足够的强度、刚度和硬度、表面耐磨性、均匀 性、导热性2021/9/2336不同类型的辊轴 2021/9/23373.轧距调节 (1)概念:两磨辊辊面间的最小距离叫轧距.调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度 (2)调节方式:a松闸：当粉磨机空载时，为避免高速相向旋转的两磨轮相互摩擦、碰撞，轧距应放大，称为松闸。b.合

15、闸：当粉碎机负载时，为了达到研磨效果，两辊间隙应回到调定的轧距，称为合轧 （3）要求：要求送、合闸和味料机构的操作联动，有物料时，物料传感器使喂料机构先运转，物料进入两辊之间后再合闸；断料时，先松闸，再使物料机停止，这样可以防止两辊碰撞产生火花，引起粉尘爆炸，而且避免表面的磨损。2021/9/23384、传动 （1）空载：电动机通过传送带动快辊转动，快辊通过链轮带动慢辊转动。（2）负载：快辊通过物料与慢辊接触，在摩擦力的作用下，同时运动，链轮限制慢轮的转动起定速的作用。5、喂料6、辊面清理7、吸风装置8、液压自动控制系统（如下图所示）2021/9/2339MY型辊式磨粉机结构示意图2021/9

16、/2340（二）辊式粉磨机的特点和主要形式机械1、辊式粉磨机的特点 （1）适合热敏性物料的粉碎：避免粉碎过程中物料的温度升高，蛋白质变性。（2）可控制物料粉碎的粒度：通过调节轧距来控制物料的颗粒大小。（3）能进行选择性粉碎：控制快慢轮的转速，磨轮表面的形状和运动的参数进行粉碎。（4）粉碎过程稳定，便于控制：设定适合的参数，使工作条件一致，工作稳定，实现自动化控制。2021/9/23412、辊式粉碎机的形式（1）等速旋转的光轴以挤压的方法粉碎物料或使物料成片状。如轧麦片机。（2）差速旋转的光轴以挤压和研磨的方法粉碎物料。如磨面机。（3）差速旋转的的齿辊以剪切、挤压和研磨的方法粉碎物料。如齿辊磨粉

17、机。2021/9/2342啤酒生产工艺流程2021/9/2343五棍麦芽粉碎机流程图2021/9/2344农用小型磨粉机2021/9/2345(三)辊式磨粉机的主要性能参数1、磨辊速比和研磨长度 快慢辊线速度的比值称为速比，用i表示，两辊磨线速度相等时有：i=vk/vm=nk/nm式中：vk、vm 分别为快、慢辊的线速 m/s；nk、nm 分别为快、慢辊的速度 r/min。研磨长度是指在粉碎区内快辊面相对于物料的滑动距离，用s表示：s=L*(vk-vm)/vm=L*(i-1)式中：L表示粉碎区长度，m2021/9/23462、生产能力辊磨粉碎机的生产能力可由下式得到：G=120DnLB式中：生

18、产能力，kg/h;辊磨直径,m;n 辊磨转速,r/min;L 辊磨长度,m;B 轧距,m;物料密度,kg/m3;填充系数.2021/9/23473、功率辊式磨粉机用于磨粉时，其功率可按下式计算：P=0.735kQ/dn 式中：P 功率，kW；K 系数，取K=100-110；Q 磨粉机生产能力，t/h;d 被粉碎物料粒度，cm;n 磨辊速度，r/min.2021/9/2348(四)辊式粉磨机的使用与维护（1）要根据产品要求的不同粒度调整磨辊轧距。同时进入磨辊的粒度应在一定的范围。（2）辊磨的速度应根据物料的性态来选择，被粉碎物料的粒度越大，硬度越大，则转速应越低。（3）工作时喂料口开启程度能阻止

19、一定大小的异物进入，同时要防止金属和硬物进入，磨损辊轴。（4）手动粉磨机开机时要先给料后合闸，停机时先松闸后断料。（5）磨辊的磨齿长时间用回磨损，应卸下重新拉丝，保证磨粉机始终处于良好的工作状态。2021/9/2349 四、其他粉碎机简介（1）气流粉碎机 是利用空气，蒸汽或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高速的湍流和能量转换流，物料颗粒在其作用下悬浮输送，相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，加上高速气流对颗粒的剪切作用，使物料得以充分的研磨而粉碎。适用：热敏材料的超微粉碎，可实现无菌操作、卫生条件好。2021/9/23502021/9/2351气流粉碎机2021/9/2352气流粉碎机2021/

20、9/2353（2）震动磨 震动磨在工作时，筒体内装着颗粒较小的被粉碎物料和球状或圆柱状的研磨体，研磨系统做高频震动，利用筒体内部的研磨体对物料的高频撞击和研磨将物料粉碎至超细。特点：震动磨粉碎效率高，适应性强，可用于任何物料的超细磨，干磨、湿磨均可。（3）冷冻粉碎机 有些物料在常温下具有热塑性或者非常强韧，粉碎起来非常困难。冷冻粉碎机可将物料冷冻，使物料成为脆性材料再粉碎。2021/9/2354震动磨2021/9/2355震动磨2021/9/2356冷冻粉碎机2021/9/2357第二节 均质机 一、均质的目的及原理 二、高压均质机 三、离心均质机 四、超声波均质机 五、胶体磨2021/9/2

21、358一、均质的目的及原理（一）目的 均质的目的在于将液体的混合物料中的粗大脂肪球或者较大的颗粒破碎细化，提高食品的均细度，防止或延缓物料分层，使其成为液体均相、稳定的混合物。均质后的食品在口感、外观及消化吸收率等方面均有提高。2021/9/2359（二）均质机的工作原理 （1）剪切 在液体物料高速流动时，若突然遇到狭窄的缝隙，就回造成极大的速度梯度，从而产生很大的剪切力，使物料粉碎。（2）冲击 在均质机内，液体物料与均质阀产生高速撞击作用，从而将脂肪球等撞击成细小的微粒。（3）空穴 液体在高速流经均质阀缝隙处时，产生巨大的压力降。当压力降低到液体的饱和蒸汽压时，液体开始沸腾并汽化，产生大量气

22、泡。液体离开均质阀时，压力有会增加，使气泡突然破灭，瞬间产生大量空穴。孔穴会释放大量的能量，生产高频震动，使颗粒破碎。均质机在工作时，三种作用力协同达到均质目的。2021/9/2360（三）温度对均质的影响 均质温度对均质效果影响很大，物料均 质温度高，液体的饱和蒸汽压也高，均质时容易形成空穴。所以在均质前可将物料加热。例如：牛奶的均质温度一般为50-70 50，是牛奶的有效均质的最底温度，超过70 就会在均质机中生产“汽窝。”注意：均质温度高，不利于蛋白质的热稳定性。2021/9/2361二、高压均质机 （一）结构及工作过程 高压均质机主要由高压泵、均质阀、调节装置及传动系统组成。1、高压泵

23、（1）高压泵的组成：高压泵由进料腔、吸入活门、排出活门、柱塞等组成。图3-2-1。2021/9/2362（2）工作过程 a、吸料过程：当柱塞向右运动时，泵腔体积增大，使泵腔内产生低压，物料由于外压的作用顶开吸入活门进入泵腔的过程。b、排料过程：当柱塞向左运动时，泵腔体积减小，使泵腔内压力逐渐升高，关闭了吸入活门，达到一定高压时又会顶开排处活门，将泵腔内液体排处的过程。2021/9/23632、均质阀 均质阀安装在高压泵的排料口，一般采用双级均质阀。图3-2-4a、3-2-4b。均质阀由阀座、阀芯、弹簧、调节手柄组成。阀座和阀芯结构精密，二者之间间隙小而均匀，保证均质质量。间隙大小由调节手柄调节

24、弹簧对阀芯的压力到来改变。均质压力有压力表测定。第一级压力为20-25MPa，主要使大的颗粒得到破碎；第二级压力为3.5MPa，主要是进一步细化并均匀分散。2021/9/2364（二）高压均质机的只要技术参数 1、生产能力 60d2 G=snz 4 式中：G 生产能力，m3/h；d 柱塞直径，m；s 柱塞行程，m；n 柱塞每分钟往复次数，次/min；z 柱塞数，个；泵的容积系数，一般取0.8-0.9。2021/9/23652、消耗功率 9.8Gp P=3600*102式中：P 消耗功率，kW；G 生产能力，m3/h；料液密度，kg/m3；p 料液输出压力，kPa；效率系数，0.7-0.8；20

25、21/9/2366（三）高压均质机的使用与维护 1、高压均质机不得空转，启动前先接通冷却水。2、启动时均质机压力不稳，应在启动后调整到预定值。3、均质机工作时应注意压力表，保证压力正常。4、均质机停止使用应立即清洗，以免物料残留。拆洗后应用90以上的热水消毒10min以上。2021/9/2367三、离心均质机 离心均质机常用于乳品生产，它不仅能进行均质，还可以去除牛乳中的杂质并分离细奶油，又称为净化均质机。（一）离心均质机的工作原理 离心均质机有一个高速离心的转鼓，物料流至转鼓后受到强烈的离心作用，不同密度的组分便会被分离。例如：牛乳在离心均质机中会分成三相，密度最大的杂质被甩到转鼓四周，应定

26、期排渣；密度适中的的脱脂乳从上部的均质出口排出；密度最小的稀奶油被导入稀奶油室，室内有一个带尖齿的圆盘恒速旋转，与稀奶油发生激烈的相对运动并产生孔穴作用，将脂肪球打碎，均质后的稀奶油可同脱脂乳一起流出。2021/9/2368（二）离心均质机的主要结构 1、分离转鼓 离心均质机的主要工作部件是分离转鼓，由转轴、碟片等组成。图3-2-5。转轴上有数十块锥形碟片，使液体物料在碟片间形成薄层流动，由于碟片作用，减少了液体的搅动，减小了沉降距离，增加了沉降面积，从而大大增强了分离效率和生产能力。离心均质机一般工作时转鼓以6000r/min的速度转动。2021/9/23692021/9/23702、带齿圆

27、盘 带齿圆盘处于稀奶油室中，与转鼓一起回转，是均质的关键构件。图3-2-6。带齿圆盘边缘上均匀分布有突出的尖齿，一般为12个。齿的前端边缘呈流线型，后端边缘则削平。改变带齿圆盘的直径和齿数，可得到不同的破碎度。2021/9/2371离心均质机2021/9/23722021/9/2373四、超声波均质机 （一）超声波均质机的工作原理 超声波均质是利用超声波遇到物体时会迅速交替压缩和膨胀的原理设计。如果将超声波导入料液，当处于膨胀的半个周期时，料液受到拉力，其中的气泡便膨胀，而在压缩的半个周期内，气泡被压缩。当压力振幅变化很大时，就会生产空穴作用和强烈的机械搅拌作用，使大的脂肪球回大颗粒破碎，从而

28、达到粉碎的目的。2021/9/2374（二）超声波均质机的基本结构 超声波均质机的主要构件是超声波发生器。超声波发生器有机械式、磁控式和压电晶体式，其中机械式最常见，其工作原理见下图：2021/9/2375 机械式超声波均质机的主要工作部件是喷嘴和簧片。簧片位于喷嘴的前方，它是一个边缘呈楔形的金属片，被两个或两个以上的节点夹住。当料液在0.4-1.4MPa的压力作用下经喷嘴高速喷射到簧片上时，簧片便发生频率为18-30kHz的震动，所生产的超声波传给料液，使料液被均质，然后从出口排出。2021/9/2376超声波均质机2021/9/2377五、胶体磨 胶体磨是一种磨制胶体或近似胶体物料的机械。

29、它可以在极短的时间内对悬浮液中的固体进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用，成品粒径可达1um以下。应用：果汁、果酱、植物蛋白、乳品、油脂及一些调味品、添加剂的生产中。2021/9/2378（一）胶体磨的工作原理 胶体磨的工作构件由固定磨体（定子）和高速旋转的磨体（转子）组成，如图所示，两个磨体之间有可以调动的间隙。当料液通过间隙时，由于转子的高速旋转，使服着于转子上面的物料运动速度最大，而附着于定子面上的物料速度为零，在液流中生产巨大的速度梯度，使物料受到剧烈的剪切、摩擦和湍流作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。2021/9/2379（二）胶体磨的型式 胶体磨按转轴的位置可分为

30、卧式和立式.1、卧式胶体磨的转子随水平轴转动，定子和转子的间隙一般在50-150um，依靠转子的水平位移来调节。转子的转速为3000-15000r/min。适用于粘性相对较低的物料。2021/9/23802、立式胶体磨 立式胶体磨的转子位于垂直方向，转子的转速为3000-10000 r/min，适用于粘性相对较高的物料，其卸料和清洗都很方便.2021/9/2381（三）胶体磨的主要结构 胶体磨主要由进料口、外壳、定子、转子、电动机、调节装置和底座等构成，如图。1、转子和定子 定子和转子的配合有一定的锥度（一般在1：2.5），其间隙可以调动。表面有沟槽。2、间隙调节装置 通过定子的升降可以改变间

31、隙的大小。3、回流与冷却装置 胶体磨转速较高，为了达到理想效果，一般要多磨几次。所以需要回流装置。物料在摩擦过程会生产热，在定子和转子之间可以形成一环行水槽，使热量被带走。2021/9/2382常见胶体磨形式2021/9/23832021/9/23842021/9/23852021/9/23862021/9/23872021/9/23882021/9/2389第三节 混合机械 一 粉料混合机 二 气液混合机2021/9/2390一、粉料混合机 粉料混合机的作用对象是两种或两种以上具有一定流动性的粉料颗粒。粉料混合机按混合容器是否旋转分旋转容器式混合机和固定容器式混合机。（一）旋转容器式混合机

32、旋转容器式混合机是间歇操作的混合机械，这种混合机用驱动轴水平地支撑着容器，容器内放入两种以上的物料，驱动轴带动容器自身回旋而完成物料的混合。特点：结构简单、混合效果好2021/9/23911、基本结构 旋转容器式混合机由旋转容器及驱动转轴、机架、减速传动机构和电动机组成，旋转容器内部无搅拌工作部件。工作时，容器内物料在容器的带动下向上运动，然后在自重下回落，造成上下翻动和侧向运动，从而不断进行扩散，达到混合的目的。减速装置要求减速比大。2021/9/23922、主要形式 （1）圆筒型混合机 一种是水平型混合机，其圆筒容器水平放置，驱动轴和圆筒中心线重合。特点：混合不彻底、效率低，一般不采用。另

33、一种是倾斜型混合机，圆筒容器倾斜放置，驱动轴和圆筒中心线成一个小的夹角，混合效果好。转速一般40-100r/min.适用于调味料及啤酒的原料麦芽等混合。2021/9/2393水平型混合机2021/9/2394倾斜型混合机2021/9/2395（2）双锥型混合机 容器由两个锥底相连的圆锥体构成，驱动轴固定于锥底部分，一个锥顶为原料入口，另一个为混合物料的出口。优点：易流动、混合快、物料排出彻底。锥角有60、90 两种。转速为5-20 r/min.2021/9/23962021/9/23972021/9/2398（3）V型混合机 又称双圆交型混合机，图3-3-3。由两个倾斜的圆筒组成，两圆筒交角为

34、60-90，与驱动轴非对称分布，操作时物料的混合效果要好。V型混合机的装量容积为体积的10%-30%，工作转速为6-25r/min,混合时间为4min/次。适用：干粉状食品（面粉、奶粉等）的混合。2021/9/23992021/9/231002021/9/23101（4）立方体型混合机 混合容积呈立方体型，混合操作时，物料在空间力的作用下做三维的复杂运动，强化了混合的效果，消除了混合的死角，大大缩减了混合的时间。适用：咖啡等贵重物料的混合。2021/9/23102（5）轮筒型混合机 它是圆筒型混合机的一种变型，圆筒变为轮筒，消除了混合死角 特点：容积较小、装料少。适用：小食品包装调味料或包糖衣

35、的操作。2021/9/231032021/9/231043、旋转容器式混合机的使用 （1）次类混合机的一次投料量为容器体积的30%-50%。投入量过大，则混合空间小，搅拌效果不理想。（2）在容器旋转过程中，内部的物料回受到重力和离心力的双重作用。（3）因容器的旋转速度低，动力消耗不大，故很和功率一般为配用额定电动机功率的50%-60%。2021/9/23105（二）固定容器式混合机 特征：容器固定，内部有回转的搅拌浆叶或螺旋，强制性的分散、切割物料，物料在容器内有确定的流动方向，属于对流混合。适用：物料的性质差别较大及混合比较大，混合精度高的场合。2021/9/231061、螺带式混合机 螺带

36、式混合机的内部有螺旋带状浆片，靠浆片的回旋来完成对物料的混合。分类：a、根据螺带的数目分：单螺带混合机和多螺带混合机 b、根据螺带的安装位置分：卧式螺带混合机、立式螺带混合机和倾斜式螺带混合机。螺带式混合机工作转速为20-60r/min，装量体积为容器体积的30%-40%。2021/9/231072021/9/231082021/9/231092、垂直螺旋混合机 如图3-3-10，其溶剂为立式，中央有螺旋式的驱动轴，轴的四周是一个套筒，上部有一由驱动轴带动的甩料板。工作时，驱动轴将物料从套筒底部提升到上部，在甩料板的作用下被甩到容器四周，慢慢落下，到底部有被驱动轴提升如此循环往复，直到预定的混

37、合效果，由下部出口排出。2021/9/231103、立式行星式混合机 结构如图3-3-11，容器呈倒圆锥型，螺旋输送机沿圆锥的母线置于容器的内部。上部设有驱动装置，输送机在摇臂的带动下转动，小容量混合时间为2-4 min,大容量混合时间为8-10 min。应用：比较广泛，如小麦粉，奶粉等。2021/9/23111双螺带混合机2021/9/23112二、气液混合机 食品工业中常见的气液混合操作是碳酸饮料的碳酸化。碳酸化是指CO2与冷净水或糖浆充分接触，让CO2溶解在液体中，制成含CO2的饮料。生产碳酸饮料的气液混合设备叫碳酸化器，常用有三种：薄膜式碳酸化器、喷雾式碳酸化器和喷射式碳酸化器。202

38、1/9/23113（一）薄膜式碳酸化器 、结构见图3-3-13，薄膜式碳酸化器的主体是一个压力容器，经过滤、减压处理后的CO2气体恒定地向压力容器输入，容器内的CO2的压力控制在0.4-0.6MPa。、原理容器内部有多组圆盘，当水流过圆盘时，形成薄层，使充满在容器中的CO2与水充分的接触，可以延长水在CO2气体中的停留时间，又扩大了接触面积，在水流动过程中完成碳酸化。、特点：设备结构简单、操作方便、碳酸化效果主要由圆盘数目确定。2021/9/23114（二）喷雾式碳酸化器 、结构 见图-3-14，由双作用式活塞泵、碳酸化罐、机座和管道组成。2、工作原理 工作时，CO2充满罐内，活塞泵将水泵入碳

39、酸化罐中央的竖管，形成高压水，通过喷雾器将水喷成小水滴，在CO2气体中落下，与CO2气体充分接触，形成碳酸水。3、特点 管道密封好，便于拆装及清洗，结构简单，混合效果好。2021/9/23115（三）喷射式碳酸化器 1、结构 喷射式碳酸化器是一种高效气液混合设备，主要构件是文丘里管，见下图。2021/9/231162、原理 处理水经过加压后进入流体通道，当水流至收缩的喷嘴处时，流速增加。随水流增加，水的内部压力迅速下降，形成低压区，这样就不断吸收CO2。当水离开喷嘴时，周围的环境压力与水的内部压力形成较大的压差。为了维持平衡，水会爆裂成细小的水滴，同时，水与气体间有很大的相对速度，使水滴变得更

40、加细微，增加了水与CO2的接触面积，提高了混合效果。2021/9/23117（四）碳酸化器的使用（1）工作时要定时开启气阀，以排出罐内空气，并定时检查成品含气量。（2）经常观察玻璃液位计的挂表内水位。（3）压力表应不大于0.8MPa。（4）定时检查安全阀，防止出现事故。（5）注意二氧化碳瓶的放置位置，避免阳光直射，防火。2021/9/231182021/9/231192021/9/231202021/9/23121第四节 调和机械 一、调和原理及调和分类 二、打蛋机 三、调粉机2021/9/23122 1、调和机的概念 调和机主要是加工高黏度糊状物料及黏液性固体物料，它可以完成在粉状物料中加入

41、少量液体或在高黏度物料中加入少量粉体、液体，形成均匀的塑性物料或膏、糊状混合物等工艺操作，并根据需要完成捏合、充气等操作。2、应用 调和机械广泛应用于焙烤食品及糖果、人造奶油、鱼肉和混合干酪的生产。2021/9/23123一、调和原理及调和机分类 （一）调和原理 调和机械所处理的物料大多数是黏度极高的浆体或塑性物料，流动性极小，搅拌器造成的物料局部运动不能波及到整个容器，所以调和操作不能像高流动性物料混合那样依靠对流扩散或分子扩散，而是对流混合、扩散混合和剪切作用同时发生的过程。2021/9/23124（二）调和机的分类 1、按搅拌容器轴线位置分 立式调和机和卧式调和机 2、按搅拌轴数量分 单

42、轴调和机、双轴调和机和多轴调和机 3、根据操作分 间歇式调和机和连续式调和机 4、根据搅拌轴转速分 高速调和机和低速调和机 5、根据被调和物料分 打蛋机和调粉机2021/9/23125二、打蛋机 1、应用 打蛋机用于搅打粘稠性浆体物料。在食品工业中常用于打发蛋白液、奶油，在蛋糕生产中用于调制面浆，在软糖生产中调制糖浆。打蛋机的转速一般较高，所以也叫高速调和机。2、结构组成 有搅拌器、调和容器、传动装置及容器升降机构组成。图3-4-1。2021/9/231262021/9/23127（一）、搅拌器 立式打蛋机的搅拌器由搅拌桨和搅拌头组成。搅拌桨在运动中搅拌物料，搅拌头则使搅拌桨相对于容器形成公转

43、和自转的运动规律。（1）搅拌桨 有三种结构：钩形搅拌桨、网形搅拌桨和鼓形搅拌桨。见下图。(2)搅拌头 作用：保证搅拌桨形成特定的运动轨迹，搅拌均匀。(3)不同搅拌桨的比较2021/9/23128钩形搅拌桨 网形搅拌桨 鼓形搅拌桨2021/9/231292021/9/23130三种搅拌桨的比较种类形状应用举例钩形搅拌桨钩形高黏度物料面浆网形搅拌桨网形中黏度物料糖浆鼓形搅拌桨鼓形低黏度物料稀蛋白液2021/9/23131（二）、调和容器 立式打蛋机的调和容器也叫“锅”，上部为圆柱形，下部接椭圆锅底，两体焊接成 形，与搅拌桨的运动轨迹相适应。2021/9/23132（三）、容器升降机构 立式打蛋机都

44、装有升降系统，机架上的固定容器只要做少量的升降移动并定位自锁，可达到快速装卸的要求。2021/9/23133（四）、机座 机座承受搅拌操作的全部压力。（五）、传动装置 立式打蛋机的转动装置是通过电动机经带轮减速传到调速机构，在经过齿轮变速、减速及转变方向，是搅拌有正常工作。低速70r/min，中速125r/min，高速200r/min。2021/9/23134(六)、常见打蛋机类型2021/9/231352021/9/231362021/9/231372021/9/23138三、调粉机 调粉机也叫和面机、捏合机，一般用来调制黏度极高的浆体或塑性固体，常用来捏合各种不同性质的面团，如酥性面团、韧

45、性面团、水性面团。2021/9/23139（一）、调粉机的工作过程 1、调粉机分立式和卧式两种，主要由搅拌容器、搅拌器、传动装置、容器翻转器和机架组成。2、工作时，首先将面粉、水等物料倒人搅拌容器，然后开动使搅拌器转动，先局部混合，在整体混合。3、受到挤压、剪切、揉打作用力。2021/9/23140（二）卧式调粉机 卧式调粉机的搅拌容器轴线与搅拌器的回转轴线处于水平位置，其结构简单，卸料、清洗、维修方便，造价低。2021/9/231411、搅拌器（搅拌桨）（1）桨叶式搅拌器 在调粉过程中桨叶对物料的剪切作用很强，拉伸作用弱，对面筋的形成具有一定的破坏作用。2021/9/231422021/9/

46、231432021/9/231442021/9/23145（2）形和Z形搅拌器 形搅拌器调和能力强，卸料与清洗均很方便，应用广；Z形搅拌器调和能力略低，但可生产较强的压缩剪力，多用于细颗粒与粘滞物料的调和。2021/9/23146(3)滚笼式搅拌桨 主要由连接板3-6个直辊及搅拌轴1个组成，直辊可以平行于搅拌轴，也可以倾斜安装。2021/9/23147 1、适用：滚笼式搅拌桨作用力柔和，适合于水面团，韧性面团等调制。2、作用力：它在和面时对面团有举、打、折叠、柔、压、拉等作用。3、特点：有助于面团的捏合，对面筋网络的形成很有利，但操作时间长。2021/9/23148（4）其他搅拌器 有花环式搅

47、拌器，椭圆式搅拌器，扭叶式搅拌器等。特点：桨叶外缘母线与容器内壁曲面相似，间距小，中心无搅拌轴，无死角，混合均匀，无抱轴现象。2021/9/231492、搅拌容器 卧式调粉机的搅拌容器也叫搅拌槽，多由不锈钢做，一次可调粉25kg、50kg、75kg、100kg、400kg等。2021/9/23150卧式搅拌器示意图2021/9/231512021/9/23152(三)立式调粉机 立式调粉机的搅拌容器轴线沿竖直方向布置，搅拌器竖直或倾斜安装，结构简单，制造成本低，占空间大，卸料、清洗不方便。1、立式调粉机的搅拌桨有桨叶式、扭环式、象鼻式等。2、搅拌容器 有固定式和可移动式两种。2021/9/231532021/9/23154立式搅拌器2021/9/231552021/9/231562021/9/23157