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食品挤压加工设备 食品挤压加工设备 第一节 挤压熟化技术的基本概念 第二节 单螺杆挤压熟化机 第三节 双螺杆挤压机 第四节 挤压过程工艺变量的测控 第一节 挤压熟化技术的基本概念 一、挤压熟化技术的概念 二、挤压熟化技术的特点 三、挤压熟化食品的特点 四、挤压机类型及特点 一、挤压熟化技术的概念 食品挤压加工技术属于高温高压食品加工技术，特指利用螺杆挤压方式，通过压力、剪切力、摩擦力、加温等作用所形成的对于固体食品原料的破碎、捏和、混炼、熟化、杀菌、预干燥、成型等加工处理，完成高温高压的物理变化及生化反应，最后食品物料在机械作用下强制通过一个专门设计的孔口（模具），便制得一定形状和组织状态的产品。这种技术可以生产膨化、组织化或不膨化的产品。 二、挤压熟化技术的特点 1.连续化生产 2.生产工艺简单 3.物耗少、能耗低 4.应用范围广 5.投资少 6.生产费用低 三、挤压熟化食品的特点 根据不同的生产目的和产品需要，利用挤压机可生产出膨化或不膨化的组织化的成品或半成品。 所谓膨化食品是指原料（主要是谷物原料）进行高温高压处理后，被迅速释放到低压环境，体积大幅度膨胀而内部组织呈多孔海绵状态的食品。 挤压熟化食品具有以下特点： 1.不易产生“回生”现象 2.营养成分损失少、食物易消化吸收 3.产品口感细腻 4.风味好、食用方便 5.产品卫生水平高，保存性能好 四、挤压机类型及特点 1.按螺杆数量分类 可将挤压机分为单螺杆挤压机、双螺杆挤压机和多螺杆挤压机。其中以单螺杆和双螺杆最为常见。 （1）单螺杆挤压机：挤压机配置一根挤压螺杆。 （2）双螺杆挤压机：挤压机配置有两根挤压螺杆，挤压作业由两者配合完成，是由单螺杆挤压机发展而来。根据两螺杆的相对位置又分为啮合型（包括全啮合型和部分啮合型）和非啮合型，根据两螺杆旋转方向分为同向旋转和异向旋转。主流机型为同向旋转、完全啮合、梯形螺槽。 2.按挤压机功能分类 （1）挤出成型机：螺杆结构具有较大的加压能力，利用夹层机筒和空心螺杆内通入冷却水抑制物料的过热，制取结构致密、均匀的未膨化成型产品，一般为中间产品，需要经后续加工或利用。 （2）挤压熟化机：又称为挤压蒸煮机，主要利用挤压机的加热蒸煮功能制取未膨化糊化产品。 （3）挤压膨化机：可在挤压过程中迅速把物料加热到175℃以上，使淀粉流态化，当物料被挤出模孔时极度膨胀成松脆质地的产品。用于生产膨化产品。 3.按挤压过程的剪切力分类 （1）高剪切力挤压机：挤压过程中能够产生较高剪切力的挤压机。设备往往具有较高的转速和较高的挤压温度，但由于剪切力较高，形状复杂的产品成型较困难，适合于简单形状的产品生产。 （2）低剪切力挤压机：生产过程中产生的剪切力较低，它的主要作用在于混合、蒸煮、成型。 4.按挤压机的受热方式分类 （1）自热式挤压机：挤压过程所需的热量来自物料与螺杆之间、物料与机筒之间、物料与物料之间的摩擦。 （2）外热式挤压机：依靠外部热源加热提高挤压机机筒和物料的温度。根据挤压过程各阶段对温度参数要求的不同，可设计成等温式挤压机和变温式挤压机。 第二节 单螺杆挤压熟化机 该熟化机由喂料、预调质、传动、挤压、加热与冷却、成型、切割、控制等部分组成。 1.喂料装置 用于将贮存于料斗的原料定量、均匀、连续地喂入机器，确保挤压机稳定地操作。 2.预调质装置 用于将原料与水、蒸汽或其他液体连续混合，提高其含水量和温度及其均匀程度，然后输送到挤压装置的进口处。 3.传动装置 用于驱动挤压螺杆，保证其在工作过程中所需要的扭矩和转速。 4.挤压装置 由螺杆和机筒组成，是直接进行挤压加工的部件，为整个挤压熟化机的核心部分。 5.加热与冷却装置 用于控制挤压室内物料的温度。 6.成型装置 又称挤压成型模头，模头上设有一些使物料从挤压机挤出时成型的模孔。 7.切割装置 挤压熟化机中常用的切割装置为盘刀式切割器，刀具刃口旋转平面与模板端面平行。 8.控制装置 主要由微电脑、电器、传感器、显示器、仪表和执行机构等组成。 二、单螺杆挤压原理 机筒及机筒中旋转的螺杆构成挤压室。在单螺杆挤压室内，物料的移动依靠物料与机筒、物料与螺杆及物料自身间的摩擦力完成。螺杆上螺旋的作用是推动可塑性物料向前运动，由于螺杆或机筒结构的变化以及由于出料模孔截面比机筒和螺杆之间空隙横截面小得多，物料在出口模具的背后受阻形成压力，加上螺杆的旋转和摩擦生热及外部加热，使物料在机筒内受到了高温高压和剪切力的作用，最后通过模孔挤出，并在切割刀具的作用下，形成一定形状的产品。 三、单螺杆挤压机主要工作构件 1.螺杆 2.机筒 3.模具 4.加热与冷却装置 1.螺杆 螺杆是挤压机的核心部件，是挤压机性能的决定性部件，按总体结构分为普通螺杆和特种螺杆。 （1）普通螺杆：