食品粮油加工挤压膨化食品生产PPT课件.ppt

关于食品粮油加工挤压膨化食品的生产第一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 膨膨化化技技术术作作为为一一种种新新型型食食品品生生产产技技术术，正正逐逐步步在在食食品品工工业业中中，特特别别是是在在休休闲闲膨膨化化小小食食品品的的生生产产中中得得到到广广泛泛的的应应用用。作作为为一一种种休休闲闲食食品品，膨膨化化食食品品深深受受消消费费者者尤尤其其是是青青少少年年的的喜喜爱爱和和欢欢迎迎。在在自自诩诩为为小小吃吃食食品品王王国国的的美美国国，各各种种休休闲闲食食品品的的年年销销售售额额高高达达5050亿亿美美元元，其其中中30%30%为为马马铃铃薯薯片片。可可以以肯肯定定，膨膨化化食食品品的的生生产产具具有有十分广阔的前途和发展前景。十分广阔的前途和发展前景。膨膨化化技技术术在在我我国国有有着着悠悠久久的的历历史史，我我国国民民间间的的爆爆米米花花及及各各种种油油炸炸食食品品都都属属于于膨膨化化食食品品，但但应应用用现现代代膨膨化化技技术术生生产产膨膨化化食食品品的的时时间间并并不不长长。由由于于生生产产厂厂家家对对膨膨化化食食品品的的研研究究开开发发工工作作不不够够重重视视，造造成成风风味味单单调调、品品种种较较少少，远远不不能能满满足足生生活活水水平平日日益益提提高高的的人人们们的的需需求求。因因此此，大大力力发发展展膨膨化化技技术术并并加加快快它它在在食食品品生生产产中中的的应应用用步步伐伐，从从而而促促进进我我国国食食品品工工业业的的发发展展是是目目前前食食品品科学工作者需着重考虑的一个课题。科学工作者需着重考虑的一个课题。第二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月膨化食品图片膨化食品图片第三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月本章学习内容本章学习内容第一节第一节概述概述第二节第二节食品挤压膨化生产的基本理论食品挤压膨化生产的基本理论第三节第三节膨化食品的生产膨化食品的生产第七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1 1、膨化食品、膨化食品:谷物或蛋白质等原料经加工后体积膨胀许多倍谷物或蛋白质等原料经加工后体积膨胀许多倍,内部组内部组织成为多孔、疏松的海绵状结构的食品。织成为多孔、疏松的海绵状结构的食品。食品膨化的方法食品膨化的方法：第一节第一节 概述概述一、挤压与膨化食品一、挤压与膨化食品急热使水分急速气化急热使水分急速气化膨膨化化高压加热中突然降压高压加热中突然降压第八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2 2、挤压食品、挤压食品:食品物料在压力作用下，定向地通过一个模板，连续食品物料在压力作用下，定向地通过一个模板，连续成形地制成的熟或半熟、膨化或非膨化食品，称为成形地制成的熟或半熟、膨化或非膨化食品，称为“挤挤压食品压食品”。3 3、挤压膨化食品、挤压膨化食品:利用挤压作用，一次性完成原料的熟化、破碎、杀菌、利用挤压作用，一次性完成原料的熟化、破碎、杀菌、预干燥和膨化成型等工艺制成的食品预干燥和膨化成型等工艺制成的食品第九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4 4、膨化食品、挤压食品、挤压膨化食品的关系、膨化食品、挤压食品、挤压膨化食品的关系膨化食品膨化食品油炸膨油炸膨化食品化食品焙烤膨焙烤膨化食品化食品挤压挤压膨化膨化食品食品挤压食品挤压食品挤压非挤压非膨化食膨化食品品第十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月二、挤压膨化食品发展简史二、挤压膨化食品发展简史塑料制品的挤压加工塑料制品的挤压加工活塞式或柱塞式灌肠机活塞式或柱塞式灌肠机单螺单螺杆挤压蒸煮机（杆挤压蒸煮机（1936年，膨化玉米圈）年，膨化玉米圈）双螺杆挤压双螺杆挤压蒸煮机蒸煮机多螺杆挤压蒸煮机等多螺杆挤压蒸煮机等日本在第二次世界大战期间，就用挤压方法加工米、麦，日本在第二次世界大战期间，就用挤压方法加工米、麦，作为军粮。作为军粮。20世纪世纪40年代末期，挤压机的应用在食品领域中进一步扩大：年代末期，挤压机的应用在食品领域中进一步扩大：方便食品、小吃食品、断奶制品、儿童营养米粉等；方便食品、小吃食品、断奶制品、儿童营养米粉等；美国用挤压式膨化机生产出小学生课间食品。美国用挤压式膨化机生产出小学生课间食品。第十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月应用应用HTST挤压机对食物进行有效热处理、杀菌、挤压机对食物进行有效热处理、杀菌、钝化酶活力；钝化酶活力；挤压快餐食品迅速发展起来；挤压快餐食品迅速发展起来；挤压加工技术应用领域由单纯生产谷物食品，发展挤压加工技术应用领域由单纯生产谷物食品，发展到生产家畜饲料、鱼类饲料、植物组织蛋白等；到生产家畜饲料、鱼类饲料、植物组织蛋白等；对挤压机的结构设计、工艺参数和挤压过程机理也对挤压机的结构设计、工艺参数和挤压过程机理也进行了研究。进行了研究。60年代中期，挤压机进一步发展完善：年代中期，挤压机进一步发展完善：第十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 研研究究各各种种谷谷物物及及蛋蛋白白类类食食物物在在挤挤压压过过程程中中发发生生的的一一系系列列变变化化，以及挤压食品的营养与吸收问题。以及挤压食品的营养与吸收问题。挤挤压压技技术术在在新新领领域域中中的的应应用用又又有有了了扩扩展展，如如应应用用于于水水产产品品、仿仿生生制制品品、调调味味品品、乳乳品品、糖糖果果制制品品、巧巧克克力制品、方便面等食品的加工。力制品、方便面等食品的加工。70年代，许多国家纷纷展开挤压机理的探讨：年代，许多国家纷纷展开挤压机理的探讨：第十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月目前，国外挤压食品已成为单独一大类方便食品：目前，国外挤压食品已成为单独一大类方便食品：有主食类、早点类、儿童食品、各种小食品等方便食有主食类、早点类、儿童食品、各种小食品等方便食品。品。美国的挤压膨化食品年产值达到了十几亿美元，畅销世界美国的挤压膨化食品年产值达到了十几亿美元，畅销世界各地。各地。日本在日本在1979年生产的挤压膨化食品种类有几百种之多，年生产的挤压膨化食品种类有几百种之多，年产量年产量14.6万吨。万吨。第十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月我国我国 ：有悠久历史有悠久历史爆米花。爆米花。从从70年代中期开始进行研究，年代中期开始进行研究，1982年无锡轻工大学从法国年无锡轻工大学从法国Clextral公司引进一台公司引进一台BC-45双螺杆挤压机进行挤压技术双螺杆挤压机进行挤压技术的研究。的研究。近几年来，我国用挤压方法生产食品得到了很大的发展。近几年来，我国用挤压方法生产食品得到了很大的发展。挤压膨化食品朝着挤压膨化食品朝着高效节能、产品风味多样化、美味化高效节能、产品风味多样化、美味化高效节能、产品风味多样化、美味化高效节能、产品风味多样化、美味化方向发展。方向发展。第十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月三、挤压膨化食品的分类三、挤压膨化食品的分类1 1、根据原料和加工过程分、根据原料和加工过程分（1 1）直接膨化食品）直接膨化食品-爆米花、爆薯片、爆豆子爆米花、爆薯片、爆豆子 原料（谷物、薯类、豆类）原料（谷物、薯类、豆类）膨化膨化调味调味（2 2）膨化再制食品）膨化再制食品-面包、饼干、糕点面包、饼干、糕点 原料原料膨化膨化粉碎粉碎再制再制第十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月三、挤压膨化食品的分类三、挤压膨化食品的分类2 2、根据最终产品的膨化度分、根据最终产品的膨化度分（1 1）轻微膨化食品）轻微膨化食品-通心面条、豆筋通心面条、豆筋（2 2）半微膨化食品）半微膨化食品-植物组织蛋白、锅巴植物组织蛋白、锅巴（3 3）全膨化食品）全膨化食品-玉米膨化果、麦圈玉米膨化果、麦圈第十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3 3、根据加工食品用的主要原料分、根据加工食品用的主要原料分（1 1）淀粉质挤压食品）淀粉质挤压食品如用大米、玉米等谷物加工的如用大米、玉米等谷物加工的（2 2）蛋白质挤压食品）蛋白质挤压食品如用脱脂大豆、脱脂棉籽加工的如用脱脂大豆、脱脂棉籽加工的（3 3）脂肪质挤压食品）脂肪质挤压食品如用全脂大豆等加工的如用全脂大豆等加工的三、挤压膨化食品的分类三、挤压膨化食品的分类第十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4 4、根据生产食品的性状分、根据生产食品的性状分（1 1）小吃食品）小吃食品-麦圈、锅巴麦圈、锅巴（2 2）面食类）面食类-空心面条、豆筋空心面条、豆筋（3 3）快餐食品）快餐食品-早餐谷物、快餐粥早餐谷物、快餐粥5 5、根据风味和形状分、根据风味和形状分 风味风味:甜、咸、辣、咖喱等甜、咸、辣、咖喱等 形状：条形、圆形、环状等形状：条形、圆形、环状等三、挤压膨化食品的分类三、挤压膨化食品的分类第十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 根据根据 GB17401-2003分类分类 膨化食品按生产工艺的不同分为膨化食品按生产工艺的不同分为2 2类类 ：（1 1）油炸型膨化食品。）油炸型膨化食品。原料经过食用油脂煎炸或用调味的植物油原料经过食用油脂煎炸或用调味的植物油喷洒、浸渍和干燥等方式而制成的膨化食品。喷洒、浸渍和干燥等方式而制成的膨化食品。（2 2）非油炸型膨化食品）非油炸型膨化食品。原料经膨化器加温。原料经膨化器加温 (调整水分调整水分)、挤压、挤压、焙烤和调味焙烤和调味 (或不调味或不调味)而制成的膨化食品。而制成的膨化食品。三、挤压膨化食品的分类三、挤压膨化食品的分类第二十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月根据根据 GB/T 22699-2008划分划分膨化食品可分为膨化食品可分为5 5种种类型。类型。(1)(1)焙烤型膨化食品焙烤型膨化食品。以谷类、薯类或豆类为主要原料。以谷类、薯类或豆类为主要原料,经焙烤、经焙烤、焙炒或微波等加热方式膨化而成。焙炒或微波等加热方式膨化而成。如如雪米饼雪米饼膨化食品等；膨化食品等；第二十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月根据根据 GB/T 22699-2008划分划分膨化食品可分为膨化食品可分为5 5种种类型。类型。(1)(1)焙烤型膨化食品焙烤型膨化食品。以谷类、薯类或豆类为主要原料。以谷类、薯类或豆类为主要原料,经焙烤、焙经焙烤、焙炒或微波等加热方式膨化而成。炒或微波等加热方式膨化而成。如雪米饼膨化食品等；如雪米饼膨化食品等；(2)(2)油炸型膨化食品油炸型膨化食品。以谷类、薯类或豆类等为主要原料。以谷类、薯类或豆类等为主要原料,经食用油煎经食用油煎炸膨化而制成。炸膨化而制成。如炸玉米脆膨化食品等。如炸玉米脆膨化食品等。(3)(3)直接挤压型膨化食品。直接挤压型膨化食品。以谷类、薯类或豆类以谷类、薯类或豆类,经挤压机挤压经挤压机挤压,在高在高温、高压条件等为主要原料下温、高压条件等为主要原料下,利用机内外的压力差利用机内外的压力差,使产品膨化使产品膨化而制成。而制成。如挤压型膨化玉米条等。如挤压型膨化玉米条等。(4)(4)花色型膨化食品。花色型膨化食品。以焙烤型、油炸型或直接挤压型膨化食品以焙烤型、油炸型或直接挤压型膨化食品为坯子为坯子,用油脂、酱料或果仁等辅料夹心或涂层而制成。用油脂、酱料或果仁等辅料夹心或涂层而制成。如乐芙球如乐芙球膨化食品等。膨化食品等。(5)其他型。其他型。采用微波、气流或真空等方式膨化制成的膨化食品，采用微波、气流或真空等方式膨化制成的膨化食品，如微波爆米花等。如微波爆米花等。第二十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月四、挤压膨化加工及产品的特点四、挤压膨化加工及产品的特点1 1、挤压膨化加工的特点、挤压膨化加工的特点n挤压食品的加热、熟化和挤压成形是在一台挤压机内，用很短挤压食品的加热、熟化和挤压成形是在一台挤压机内，用很短的时间几乎是同时完成的。的时间几乎是同时完成的。n食品在被挤出模头时，由于压力的突然下降，水蒸汽迅速食品在被挤出模头时，由于压力的突然下降，水蒸汽迅速膨胀和散发，使产品形成多孔结构。膨胀和散发，使产品形成多孔结构。n挤压过程中特殊加热、加压方式，能对食品产生有利影响，如使挤压过程中特殊加热、加压方式，能对食品产生有利影响，如使食品的可消化性、速食性、灭霉率等趋于最大食品的可消化性、速食性、灭霉率等趋于最大第二十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n应应用范用范围围广广n工工艺简单艺简单、成本低、成本低n设备结设备结构构简单简单，操作容易，操作容易n设备设备投投资资少，收益快少，收益快 所以所以发发展得非常迅速，并表展得非常迅速，并表现现出了极大的生命力。出了极大的生命力。2 2、挤压膨化技术的优点、挤压膨化技术的优点第二十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3 3、挤压膨化食品的特点、挤压膨化食品的特点n产品营养素损失少，消化吸收率高产品营养素损失少，消化吸收率高-膨化时间膨化时间3 35 5秒秒-大米膨化食品，蛋白质消化率大米膨化食品，蛋白质消化率767684%n食用快速方便食用快速方便-不易回生不易回生n食品风味好，用途广食品风味好，用途广n产品卫生水平高，贮存性能好产品卫生水平高，贮存性能好-高温高压条件下进行高温高压条件下进行-水分含量低于水分含量低于10%10%四、挤压膨化加工及产品的特点四、挤压膨化加工及产品的特点优点优点第二十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月回生现象回生现象n糊糊化化后后的的淀淀粉粉，在在保保存存放放置置期期间间，慢慢慢慢失失水水，淀淀粉粉分分子子之之间间重重新新形形成成氢氢键键而而相相互互结结合合在在一一起起，由由糊糊化化后后无无序序的的分分子子排排布布状状态态重重新新变变为为有有序序的的分分子子排排布布状状态态，即即-淀淀粉粉化化。n经经挤挤压压后后，由由于于在在加加工工过过程程中中的的高高强强度度的的挤挤压压、剪剪切切、摩摩擦擦、受受热热作作用用，淀淀粉粉颗颗粒粒在在水水分分含含量量较较低低的的情情况况下下，充充分分溶溶胀胀、糊糊化化和和部部分分降降解解，再再加加上上挤挤出出模模具具后后，物物料料由由高高温温、高高压压状状态态突突变变到到常常压压状状态态，便便发发生生瞬瞬间间的的“闪闪蒸蒸”，这这就就使使糊糊化化之之后后的的-淀淀粉粉不不易易恢恢复复其其-淀淀粉粉的的颗颗粒粒结结构构而而仍仍保保持持其其-淀粉分子结构淀粉分子结构，故不易产生，故不易产生“回生回生”现象。现象。第二十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月缺点：缺点：1 1、高脂肪、高热量、高盐、高糖、多味精，属、高脂肪、高热量、高盐、高糖、多味精，属“四四高一多高一多”食品；食品；2 2、容易造成饱腹感，影响正常饮食。、容易造成饱腹感，影响正常饮食。在利用膨化工艺进行加工食品时，应尽量避免单在利用膨化工艺进行加工食品时，应尽量避免单一的制造膨化食品，而是要充分利用膨化工艺对食品一的制造膨化食品，而是要充分利用膨化工艺对食品原料性状的改善作用。原料性状的改善作用。第二十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第二节第二节 食品挤压膨化生产的基本理论食品挤压膨化生产的基本理论第二十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 挤挤压压加加工工方方法法是是借借助助挤挤压压机机螺螺杆杆的的推推动动力力，将将物物料料向向前前挤挤压压，物物料料受受到到混混合合、搅搅拌拌和和摩摩擦擦以以及及高高剪剪切切力力作作用用，使使得得淀淀粉粉粒粒解解体体，同同时时机机腔腔内内温温度度压压力力升升高高(温温度度可可达达150200，压压力力可可达达到到1MPa以以上上)，然然后后从从一一定定形形状状的的模模孔孔瞬瞬间间挤挤出出，由由高高温温高高压压突突然然降降至至常常温温常常压压，其其中中游游离离水水分分在在此此压压差差下下急急剧剧汽汽化化，水水的的体体积积可可膨膨胀胀大大约约2000倍倍。膨膨化化的的瞬瞬间间，谷谷物物结结构构发发生生了了变变化化，它它使使生生淀淀粉粉(-淀淀粉粉)转转化化成成熟熟淀淀粉粉(-淀淀粉粉)，同同时时变变成成片层状疏松的海绵体片层状疏松的海绵体，谷物体积膨大，谷物体积膨大几倍到十几倍几倍到十几倍。一、挤压加工基本原理一、挤压加工基本原理第二十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月一种挤压膨化食品的温度、时间变化曲线一种挤压膨化食品的温度、时间变化曲线第三十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1 1）是一个高温高压的过程；）是一个高温高压的过程；2 2）可较方便地调节挤压过程的压力剪切力，作用和时间；）可较方便地调节挤压过程的压力剪切力，作用和时间；3 3）可将挤压过程应用于某些需高温高压的生化反映过程；）可将挤压过程应用于某些需高温高压的生化反映过程；大大多多数数的的食食品品挤挤压压机机是是将将加加热热、蒸蒸煮煮与与挤挤压压成成型型两两种种作作用用有有机机地地结结合合起起来来，使使原原料料经经挤挤压压机机后后，成成为为具具有有一一定定形形状状和质构的熟化或半熟化的产品。和质构的熟化或半熟化的产品。二、挤压膨化的过程二、挤压膨化的过程第三十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月挤压加工过程示意图挤压加工过程示意图1 1、加料输送段、加料输送段 2 2、压缩熔融段、压缩熔融段3 3、计量均化段、计量均化段 挤压过程可分为三阶段：挤压过程可分为三阶段：第三十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月挤压过程挤压过程可分为三阶段：可分为三阶段：n当疏松的食品原料从加料斗进入机筒内时，随着螺杆的转动，当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，称为沿着螺槽方向向前输送，称为加料输送段加料输送段。n由于受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，又由于物料由于受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，又由于物料受到来自机筒的外部加热以及物料在螺杆与机筒的强烈搅拌、受到来自机筒的外部加热以及物料在螺杆与机筒的强烈搅拌、混合、剪切等作用，温度升高、开始熔融，直至全部熔融，混合、剪切等作用，温度升高、开始熔融，直至全部熔融，称为称为压缩熔融段压缩熔融段。n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，脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组织进一粉糊化，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，称为步均化，最后定量、定压地由机头通道均匀挤出，称为计量均化计量均化段段。第三十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月挤压膨化过程示意图挤压膨化过程示意图第三十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第三十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月三、挤压机的分类三、挤压机的分类 1、按照挤压过程剪切力、按照挤压过程剪切力 2、按照挤压机受热方式、按照挤压机受热方式 3、按照螺杆根数、按照螺杆根数 4、按照螺杆转速、按照螺杆转速 第三十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月分为分为高剪切力挤压机高剪切力挤压机和和低剪切力挤压机低剪切力挤压机。1 1、按挤压过程剪切力的高低分类、按挤压过程剪切力的高低分类 第三十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（1）高剪切力挤压机：）高剪切力挤压机：1 1）挤压过程中能够产生较高剪切力的挤压机）挤压过程中能够产生较高剪切力的挤压机;2 2）螺杆上常带有反向螺杆）螺杆上常带有反向螺杆;3 3）作业性较好，可方便地生产出多种挤压产品。）作业性较好，可方便地生产出多种挤压产品。4 4）常具有较高转速和较高挤压温度。）常具有较高转速和较高挤压温度。5 5）适于简单形状产品的生产。）适于简单形状产品的生产。（2）低剪切力挤压机：）低剪切力挤压机：1 1）生产过程中的剪切力较低；）生产过程中的剪切力较低；2 2）主要作用在于混合、蒸煮、成型；）主要作用在于混合、蒸煮、成型；3 3）适合湿软的动物，鱼类饲料或高水分产品的生产；）适合湿软的动物，鱼类饲料或高水分产品的生产；4 4）适合形状复杂的产品；）适合形状复杂的产品；5 5）适合低剪切力挤压机加工的物料。）适合低剪切力挤压机加工的物料。1 1、按挤压过程剪切力的高低分类、按挤压过程剪切力的高低分类 第三十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2 2、按挤压机的受热方式进行分类、按挤压机的受热方式进行分类 分为分为自热式挤压机自热式挤压机和和外热式挤压机外热式挤压机。第三十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（1 1）自然式挤压机：）自然式挤压机：1）挤压中的热量来自物料与螺杆，物料与机筒间的摩擦；）挤压中的热量来自物料与螺杆，物料与机筒间的摩擦；2）挤压温度受生产能力，水分含量。物料粘度，环境温度，螺）挤压温度受生产能力，水分含量。物料粘度，环境温度，螺 杆转速等多方面因杆转速等多方面因素的影响，故温度不易控制，偏差较大；素的影响，故温度不易控制，偏差较大；3）设备一般只有较高转速，转速可达）设备一般只有较高转速，转速可达500800r/min；4）可用于小吃食品的生产，产品质量不易稳定，操作灵活性小，控制困）可用于小吃食品的生产，产品质量不易稳定，操作灵活性小，控制困难；难；（2 2）外热式挤压机：）外热式挤压机：1）靠外部加热的方式提高挤压机筒和物料的温度；）靠外部加热的方式提高挤压机筒和物料的温度；2）加热方式有蒸汽加热，电加热方式有蒸汽加热，电 加热，电热丝加热，油加热等方式；加热，电热丝加热，油加热等方式；3）还有等温式挤压机和变温式挤压机；）还有等温式挤压机和变温式挤压机；（3 3）自然式挤压机一般是高剪切力挤压机，外热式则既可是高剪切）自然式挤压机一般是高剪切力挤压机，外热式则既可是高剪切力的，也可是低剪切力的。力的，也可是低剪切力的。2 2、按挤压机的受热方式进行分类、按挤压机的受热方式进行分类 第四十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n单螺杆挤压机：单螺杆挤压机：借螺杆和机筒对物料的摩擦来输送物料n双螺杆挤压机：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n多螺杆挤压机多螺杆挤压机 3 3、按螺杆的根数分类、按螺杆的根数分类 第四十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n螺杆挤压原理：螺杆挤压原理：1 1）螺杆上的螺旋推挤可塑性物料向前运动；）螺杆上的螺旋推挤可塑性物料向前运动；2 2）物料在出口模具的背后受阻形成压力；）物料在出口模具的背后受阻形成压力；3 3）螺杆的旋转和摩擦生热及外部加热，使物料）螺杆的旋转和摩擦生热及外部加热，使物料在机筒内受到高温高压剪切力的作用，最后从在机筒内受到高温高压剪切力的作用，最后从摸孔中挤出。摸孔中挤出。第四十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1）单螺杆挤压机）单螺杆挤压机 由圆筒形腔体和在其中旋转由圆筒形腔体和在其中旋转的螺杆组成。为了实现不同的螺杆组成。为了实现不同的使用目的，螺杆和腔体都的使用目的，螺杆和腔体都可以设计成为逐渐变细的形可以设计成为逐渐变细的形状；然而，大多数单螺杆挤状；然而，大多数单螺杆挤压机的几何形状为圆柱形。压机的几何形状为圆柱形。物料的流动是在螺杆和腔体物料的流动是在螺杆和腔体之间的通道中沿着腔体的轴之间的通道中沿着腔体的轴向作螺旋运动。向作螺旋运动。第四十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月为为了了适适应应不不同同的的物物料料，并并考考虑虑到到便便于于制制造造和和维维修修，常常将将螺螺杆杆加加工工成成几几段段，按按需需要要加加以以拼拼接接，相相应应地地机机筒筒也也可可以加工成几段。以加工成几段。1）单螺杆挤压机）单螺杆挤压机 第四十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n为了使物料在机筒内为了使物料在机筒内承受逐渐增大的压缩力承受逐渐增大的压缩力，常将螺杆与，常将螺杆与机筒配合为如下三种型式机筒配合为如下三种型式 ：结构简单，制造方便、这种配结构简单，制造方便、这种配合方式，应用较为广泛。合方式，应用较为广泛。机筒呈圆锥形，因此机筒制造困难，机筒呈圆锥形，因此机筒制造困难，因此很少采用。因此很少采用。螺杆制造较为方便，在单螺杆食螺杆制造较为方便，在单螺杆食品膨化机上应用也较多。品膨化机上应用也较多。第四十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n与单螺杆挤压机相比它显得略微复杂了一些，双螺与单螺杆挤压机相比它显得略微复杂了一些，双螺杆挤压机的设计具有更多的可选择性。改变螺杆的杆挤压机的设计具有更多的可选择性。改变螺杆的类型和设计可类型和设计可使各种操作在同一个挤压机腔体内进行。使各种操作在同一个挤压机腔体内进行。2）双螺杆挤压机）双螺杆挤压机 第四十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n双螺杆食品膨化机是由料斗、机筒、两根螺杆、预热器、压模、传动双螺杆食品膨化机是由料斗、机筒、两根螺杆、预热器、压模、传动装置等部分组成。其主要工作部件是装置等部分组成。其主要工作部件是机筒和一对相互啮合的螺杆机筒和一对相互啮合的螺杆。n两根螺杆的啮合型式，可以分为两根螺杆的啮合型式，可以分为非啮合型、部分啮合型和全啮合非啮合型、部分啮合型和全啮合型。型。2）双螺杆挤压机）双螺杆挤压机 第四十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n啮合型双螺杆根据两根螺杆的旋转方向，可分为同向旋啮合型双螺杆根据两根螺杆的旋转方向，可分为同向旋转和反向旋转两种，见下图。目前转和反向旋转两种，见下图。目前大部分大部分双螺杆食品膨双螺杆食品膨化机化机采用同向旋转采用同向旋转方式。方式。2）双螺杆挤压机）双螺杆挤压机 第四十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第四十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月SPJ-40双螺杆挤压机（华南农业大学研发）螺杆构造可调整的螺旋组合 混合螺旋 揉搓剪切螺旋 双轴联轴器端螺旋 第五十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第五十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第五十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第五十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n普通挤压机普通挤压机n高速挤压机高速挤压机n超高速挤压机超高速挤压机 4 4、按螺杆的转速分类、按螺杆的转速分类 第五十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月挤压系统挤压系统:主要由机筒和螺杆组成，是挤压设备主要由机筒和螺杆组成，是挤压设备的的关键部分关键部分传动系统传动系统:作用是作用是驱动挤压机的螺杆驱动挤压机的螺杆，保证传，保证传输螺杆在工作过程中所需纽距和转速输螺杆在工作过程中所需纽距和转速加热冷却系统：保证蒸煮挤压过程中所需要的温度加热冷却系统：保证蒸煮挤压过程中所需要的温度主机主机 一台挤压设备通常由如下主机、辅机及控制系统所组成:四、挤压机主要部件四、挤压机主要部件第五十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 进料器进料器:其作用是按需要定量供送原材料入机，其作用是按需要定量供送原材料入机，并保证安全进料并保证安全进料 液体进料器液体进料器:主要是水的加入，也可以加入其主要是水的加入，也可以加入其 他的液体辅料他的液体辅料 设备冷却系统设备冷却系统:保障设备，主要是传动系统，在保障设备，主要是传动系统，在 生产过程中不会升温生产过程中不会升温 设备润滑系统设备润滑系统:保障设备的五常运转保障设备的五常运转 切割器切割器:按照要求，对挤出模具的物料进行切按照要求，对挤出模具的物料进行切 割，配合模具给予产品割，配合模具给予产品 一定外形一定外形 模具模具:给予产品一定形状给予产品一定形状 辅机辅机控制系统控制系统 主要由电气、仪表和执行机构组成主要由电气、仪表和执行机构组成 第五十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第二节第二节第二节第二节 挤压膨化食品生产的基本理论挤压膨化食品生产的基本理论挤压膨化食品生产的基本理论挤压膨化食品生产的基本理论第五十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1、主机结构、主机结构第五十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2、挤压系统、挤压系统1）螺杆的功能分段）螺杆的功能分段按其功能的不同可以分为三段：按其功能的不同可以分为三段：进料段：进料段：占螺杆总长度的占螺杆总长度的1025%，作用是：，作用是：保证充足的物料沿着螺杆向前均匀而稳定地移动保证充足的物料沿着螺杆向前均匀而稳定地移动和输送，使后面的螺杆完全充满。和输送，使后面的螺杆完全充满。压缩段：压缩段：占螺杆总长度的占螺杆总长度的50%左右。物料在压缩左右。物料在压缩段从原来颗粒或粉末状态变为一种无定形的塑性段从原来颗粒或粉末状态变为一种无定形的塑性面团。面团。计量段：计量段：作用是使物料再进一步受到高剪切的作作用是使物料再进一步受到高剪切的作用，使温度急剧上升用，使温度急剧上升 第五十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2）挤压机的套筒）挤压机的套筒n挤压机的套筒是与旋转挤压机的套筒是与旋转着的挤压螺杆紧密配合着的挤压螺杆紧密配合的圆筒形构件。的圆筒形构件。n它与螺杆共同组成了挤它与螺杆共同组成了挤压机的挤压系统，完成压机的挤压系统，完成对物料的输送、对物料的输送、加压、加压、剪切、混合等功能。剪切、混合等功能。第六十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3）挤压机加热、冷却系统）挤压机加热、冷却系统l加热器加热器载热体加热载热体加热(采用蒸汽、油、有机溶剂等物质采用蒸汽、油、有机溶剂等物质)电阻加热电阻加热电磁感应加热电磁感应加热第六十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3、冷却装置、冷却装置n冷却方式：风冷、水冷冷却方式：风冷、水冷 风冷却主要采用空气循环冷却。风冷却主要采用空气循环冷却。从从冷冷却却效效果果上上看看，空空气气冷冷却却比比较较柔柔和和，但但冷冷却却速速度度较慢。较慢。从从设设备备成成本本看看，由由于于需需配配备备鼓鼓风风机机等等设设备备，成成本本较较高，系统体积大，冷却效果易受外界气温影响。高，系统体积大，冷却效果易受外界气温影响。水冷却：自来水循环冷却，冷却速度较快，但易造成急冷。水冷却：自来水循环冷却，冷却速度较快，但易造成急冷。另外，若水的硬度太高，水管易产生结垢、锈蚀、堵塞、另外，若水的硬度太高，水管易产生结垢、锈蚀、堵塞、损坏等问题。损坏等问题。第六十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n挤压机工作过程中所供送的物料一般有干状物挤压机工作过程中所供送的物料一般有干状物料和液状物料两大类。料和液状物料两大类。干状物料：干状物料：一般采用变速螺旋输送器进行喂料，以一般采用变速螺旋输送器进行喂料，以保证进料均匀和进料易于控制。为了保证物料在料保证进料均匀和进料易于控制。为了保证物料在料斗或料仓中结拱而影响进料，需加设料斗振动器或斗或料仓中结拱而影响进料，需加设料斗振动器或浆状搅拌器。浆状搅拌器。液体物料：液体物料：一般采用往复式计量泵。一般采用往复式计量泵。4、喂料器、喂料器第六十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月5、预调理、预调理(调质调质)器器 目目的的：是是让让原原料料在在容容器器中中先先与与水水或或蒸蒸汽汽进进行行均均匀匀混混合合，提提高高原原料料的的水水分分含含量量和和温温度度，达达到到使使原原料料产产生生部部分分预预糊糊化化，以以满满足足不不同同产产品品的的生生产产要要求求和和产产品品质质量量的要求。的要求。预调理预调理(调质调质)器安装：器安装：可可与与挤挤压压机机的的进进料料器器设设计计在在一一起起，一一边边进进行行调调理，一边进料。理，一边进料。可可单单独独安安装装，作作为为挤挤压压设设备备的的辅辅助助设设施施，原原料料经预处理器调理后，再由进料器进料。经预处理器调理后，再由进料器进料。第六十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月6、模具、模具作用：作用：有利于物料的组织化作用。有利于物料的组织化作用。进一步提高了物料的混合和混炼效果。进一步提高了物料的混合和混炼效果。达到造型的目的。达到造型的目的。第六十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月7、切割器、切割器n切切割割器器的的作作用用是是将将产产品品切切割割成成一一定定的的长长度度，它与模具相配合，给予产品以一定的外形。它与模具相配合，给予产品以一定的外形。n在在有有些些产产品品的的生生产产过过程程中中，常常需需对对挤挤压压后后的的产品表面进一步进行造型处理。产品表面进一步进行造型处理。第六十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月8、过载保护装置、过载保护装置n挤挤压压机机在在操操作作过过程程中中，有有时时会会因因进进料料量量突突然然增增大大，转转速速的大幅度调变或其它操作增大，电机过载的现象。的大幅度调变或其它操作增大，电机过载的现象。n尤尤其其在在开开机机和和停停机机时时，由由于于工工作作状状态态的的不不稳稳定定，这这种种现现象象更更易发生。易发生。n为为了了防防止止因因过过载载而而引引起起的的电电机机烧烧坏坏和和因因转转矩矩增增大大而而造造成成的的螺螺杆杆断断裂裂现现象象，挤挤压压机机的的电电气气部部分分、传传动动系系统统一一般般都都设设有有安安全全保保护护装置。装置。第六十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月9、安全保护装置、安全保护装置n电电气气式式保保护护装装置置：在在供供电电系系统统中中设设有有快快速速熔熔断断丝丝或或过过流流继继电电器器，一一旦旦过过载载，电电流流增增大大，熔熔断断丝丝熔熔断断或或过过流流继继电电器器自自动断开动断开，起到保护作用。，起到保护作用。n机机械械式式保保护护装装置置：在在主主电电机机和和螺螺杆杆的的传传动动系系统统中中设设有有过过载载保保护护销销。一一旦旦过过载载，螺螺杆杆砖砖速速增增大大，过过载载保保护护销销被被剪剪断断，从从而而使使主主电电机机和和螺螺杆杆之之间间失失去去传传动动连连接接，螺螺杆杆因因失失去去动动力力停停止转动，避免止转动，避免了断裂，电机也不会烧坏。了断裂，电机也不会烧坏。第六十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月完整的挤压食品加工过程完整的挤压食品加工过程原料粉碎原料粉碎混混 合合预预 处处 理理输输 送送喂喂 料料压压 缩缩粉碎粉碎混合混合加加 热热熔熔 融融升升 压压切切 断断挤出挤出烘干烘干(冷却冷却)调调 味味成品包装成品包装第六十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月n挤压生产过程实际上是连续渐变的挤压生产过程实际上是连续渐变的n螺杆长径比螺杆长径比L/D小的螺杆挤压机各段的区别不明显小的螺杆挤压机各段的区别不明显n尤其是加热、熔融、升压几乎就在螺杆顶端与模头之间的很窄的尤其是加热、熔融、升压几乎就在螺杆顶端与模头之间的很窄的一个区域同时完成一个区域同时完成n正是由于这么多工序都在一台挤压机内完成，所以，挤压加工具正是由于这么多工序都在一台挤压机内完成，所以，挤压加工具有占地面积小、用时短等许多优点有占地面积小、用时短等许多优点 几点说明几点说明第七十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月食品挤压生产线设备流程示意图食品挤压生产线设备流程示意图1锥形混合机锥形混合机 2螺旋提升机螺旋提升机 3预处理机预处理机 4双螺杆挤压机双螺杆挤压机 5挤出模头挤出模头 6切割机切割机 7烘干（冷却机）烘干（冷却机）8调味系统调味系统 9计算机控制系统计算机控制系统1 2 3 4 5 6 7 8第七十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第七十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1 1、挤压机内的输送和混合、挤压机内的输送和混合n输送段螺杆上的螺旋螺距不变，螺槽深，物料只是被输送段螺杆上的螺旋螺距不变，螺槽深，物料只是被