第七章 第一、二节(搅拌).ppt

第七章 食品混合机械与设备 　　 1）搅拌混合机理*； 2）搅拌设备； 3）搅拌器* ； 4）调和机； 5）混合机； 6）均质机*。 引例 ——果汁生产线 　　　第一节 概　　述 一、有关概念 均质：指借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将脂肪球碎化的操作。 作用：将食品原料的浆、汁、液进行细化、混合处理，以提高食品的质量和档次。 对象：1）牛奶中的脂肪球经过均质处理后，破裂成直径小于2μm的液滴，不仅提高了乳状液的稳定性，而且改善了食品的感官质量； 2）在果汁生产中通过均质处理能使料液中残存的果渣小微粒破碎，制成液相均匀的混合物，防止产品出现沉淀现象； 3）在冰淇淋生产中，均质处理能使料液中的牛乳降低表面张力、增加粘度，获得均匀的胶粘混合物，以提高产品的质量。 混合：指使两种或两种以上不同的物料从不均匀状态通过搅拌或其他手段达到相对均匀状态的过程。 混合是食品加工工艺过程中不可缺少的单元操作之一。 例如饮料、乳制品、糖果、糕饼原料、调味料、各种面粉和配合饲料的配制等等。 二、物料混合的目的： （1）混合后即为最终产品。 （2）用搅拌混合方法来实现吸附、浸出、溶解、结晶、防止悬浮物沉淀以及加热或冷却等过程。 三、多种成分混合有以下几种情况： 1、液—液相 蛋黄酱、人造奶油等。可以有互溶或乳化等现象； 2、固—液相 （1）当液相多固相少时，可以形成溶液或悬浮液； （2）当液相少固相多时，混合的结果仍然是粉粒状或团粒状； （3）当液相和固相比例在某一特定的范围内，可能形成粘稠状物料或无定型团块如面团，称为“捏合”或“调和” 3、固—固相 　纯粹是粉粒体的物理现象； 　　　第二节 搅拌机 　　　　可归纳为3种： 对流混合 扩散混合 剪切混合 1．对流混合(体积混合/移动混合) 对于互不相溶组份，依靠搅拌装置的运动部件或重力，使物料各部分作相对运动。 其混合作用的强度主要取决于运动状况，但是混合的均匀程度并不太高，对于粉料和液料都是如此。 2．扩散混合 对于互溶组分中的混合以扩散为主，也存在对流过程的这种混合称为扩散混合。 实际上，完全不互溶组分是不存在的，在混合过程中有一个由对流混合到扩散混合的过渡，主要取决于分散尺度的大小。事实证明，分散尺度大时，多为对流混合，分散尺度小时多为扩散混合。 3．剪切混合 剪切混合主要因剪切力的作用。 物料组份被拉成愈来愈薄的料层，使某一种组份原来占有区域的尺寸愈来愈小，对于高粘度组份特别明显，例如在捏合机、螺旋挤压机等设备中，物料受到强烈的剪切力。 实际上，在各种搅拌混合设备中，以上3种混合机理同时并存，但是在不同的机种和物料组份中，不同阶段作用有所不同。 习惯上，通常将以液相为主者称作搅拌设备，以粉粒料为主者称作混合设备，以粘稠团块物料为主者称作捏合设备或调和设备。 二、搅拌设备 搅拌设备就是通过使搅拌介质获得适宜的流场而向其他输入机械能量的装置。 在食品工业中用到的搅拌设备种类很多，但其基本结构是一致的。 典型的搅拌设备如图7－3所示。 1.电机； 2.传动装置； 3.罐体； 4.料管； 5.挡板； 6.出料管； 7.搅拌器； 8.温度计插管； 9.液面 搅拌设备主要由搅拌装置、搅拌罐和轴与轴封3大部分组成。 搅拌设备结构组成如图5-2所示。 （一）搅拌器（或称搅拌桨） 作用:是通过自身运动使搅拌容器中的物料按某种特定的方式运动，从而达到某种工艺要求。这种特定方式的流动（流型）是衡量搅拌装置性能最直观的重要指标。 （二）搅拌容器（搅拌罐或搅拌槽） 作用: 容纳搅拌器与物料在其内进行操作。对于食品搅拌容器，除保证具体的工艺条件外，还要满足无污染、易清洗等专业技术要求。 （三）传动装置 传动装置是赋予搅拌装置及其它附件运动的传动件组合体。 在满足机器所必需的运动功率及几何参数的前提下，要求传动链短、传动件少、电机功率小，以降低成本。 （四）轴封 轴封是搅拌轴及搅拌容器转轴处的密封装置。为避免食品污染，轴封的选择必须给予重视。 　（五）挡板 作用： 1、改变流型，改切向流为径向流。 2、增加流体的湍动程度，增强混合效果。 三、 搅拌器 （一）搅拌器的类型 搅拌器是搅拌设备的主要工作部件。通常搅拌器可以分成两大类型： （1）小面积叶片高速运转的搅拌器，有涡轮式、旋桨式等，多用于低粘度的物料； （2）大面积叶片低速运转的搅拌器，有框式、垂直螺旋式等，多用于高粘度的物料。 (二）搅拌器型式如下图所示: （三）搅拌器安装型式 搅拌器不同安装型式会产生不同的流场，使搅拌效果有明显的差别。 立式中心搅拌安装型式 偏心式搅拌安装型式 倾斜式搅拌安装型式 底部搅拌安装型式 旁入式搅拌安装型式 1．立式中心搅拌安装型式 2．偏心式搅拌安装型