第二節　和面機

和面機也稱作調粉機，在食品加工中用來調制黏度極高的漿體或彈塑性固體，主要是揉制各種不同性質的面團，包括酥性面團、韌性面團、水面團等。

一、和面機調制基本過程

和面機調制面團的基本過程由攪拌槳的運動來決定。水、面粉及其他輔料倒入攪拌容器內，開動電動機使攪拌槳轉動，面粉顆粒在槳的攪動下均勻地與水結合，首先形成膠體狀態的不規則小團粒，進而小團粒相互黏合，逐漸形成一些零散的大團塊。隨著槳葉的不斷推動，團塊擴展揉捏成整體面團。由于攪拌槳對面團連續進行剪切、折疊、壓延、拉伸及揉合等系列作用，結果調制出表面光滑，具有一定彈性、韌性及延伸性的理想面團。若再繼續攪拌，面團便會塑性增強，彈性降低。

二、和面機分類

和面機有臥式與立式兩種結構，也可分為單軸、多軸或間歇式，連續式。

1.臥式和面機

臥式和面機的攪拌容器軸線與攪拌器回轉軸線都處于水平位置。其結構簡單，造價低廉，卸料、清洗、維修方便，可與其他設備完成連續性生產，但占地面積較大。這類機器生產能力（一次調粉容量）范圍大，通常在25～400kg/次。它是國內大量生產和各食品廠應用最廣泛的一種和面設備。圖3-5所示是國內定型生產的T-66型臥式和面機的結構簡圖。

臥式和面機工作時，電動機1通過三角皮帶2帶動蝸桿3，經蝸輪蝸桿減速機構9，使攪拌槳4轉動。槳軸上有六個直槳葉，用以調和面團。和面結束后，開動電動機8，經三角皮帶7帶動蝸桿6，通過蝸輪蝸桿減速機構10，使和面容器5在一定范圍內翻轉，將和好的面團很方便地卸出。起面和倒面團均利用電控制開關自動運行，減輕了操作工人的勞動強度。根據工藝要求，攪拌槳可更換。如換上Z形攪拌槳，則更有利于將面團調和均勻。

2.立式和面機

立式和面機的攪拌容器軸線沿垂直方向布置，攪拌器垂直或傾斜安裝。有些設備攪拌容器做回轉運動，并設置了翻轉或移動卸料裝置。圖3-6所示是國內生產使用的TL-63型立式和面機結構圖。TL-63型立式和面機采用雙槳攪拌。攪拌速度34r/min，雙槳升降速度415mm/min。攪拌容器容量100～150kg。

三、和面機主要零部件

和面機主要由攪拌器、攪拌容器、傳動裝置、機架、容器翻轉機構等組成。

1.攪拌器

攪拌器也稱作攪拌槳，是和面機最重要的部件。按攪拌軸數目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同。

臥式單軸式和面機只有一個攪拌槳，每次和面攪拌時間長，生產效率較低。由于它對面團拉伸作用較小，如果投料少或操作不當，則容易出現抱軸現象，使操作發生困難。因此單軸式和面機只適于揉制酥性面團，不宜調制韌性面團。

雙軸式和面機有兩組相對反向旋轉的攪拌槳，且兩個攪拌槳相互獨立，轉速也可不同，相當于兩臺單軸式和面機共同工作。運轉時，兩槳時而互相靠近，時而又加大距離，可加速均勻攪拌。雙軸和面機對面團的壓捏程度較徹底，拉伸作用強，適合揉制韌性面團。

（1）∑形、Z形攪拌槳　這兩種攪拌器的槳葉母線與其軸線呈一定角度（圖3-7），為的是增加物料的軸向和徑向流動，促進混合，適宜高黏度物料調制。它們形狀雖然復雜，但總的結構簡單，多是整體鑄造再鍛制成型。其中∑形應用廣泛，有很好的調制作用，卸料和清洗都很方便。Z形攪拌槳調和能力比∑形葉片低，但可產生更高的壓縮剪力，多用在細顆粒與黏滯物料的攪拌中。

∑形攪拌槳又分單軸和雙軸，雙軸和面機有兩組相對反向旋轉的攪拌槳。按其相對位置分為切分式和重疊式，如圖3-8所示。切分式也叫相切式。兩個攪拌槳外緣軌跡相切，有些稍分離。兩槳的運動相互獨立，無干涉，速度往往也不相同。由于相對位置不斷改變，因而能快速調和物料。單位容積內，葉片傳熱面積大，傳熱速率也大，葉片不易纏繞物料。重疊式也稱部分重疊式。兩個攪拌槳交叉布置。因部分槳葉運動軌跡重疊，故應保證兩槳在任何情況下互不干涉。兩槳相對速度比為1∶2，產生快速槳追慢速槳的現象，使兩槳間物料受到充分的拉伸、折疊、揉捏等作用。

　?。?）槳葉式攪拌器　這種攪拌器的結構如圖3-9所示。它由幾個直槳葉或扭曲直槳葉與攪拌軸組成。和面過程中，槳葉攪拌對物料的剪切作用很強，拉伸作用弱，對面筋的形成具有一定破壞作用。攪拌軸裝在容器中心，近軸處物料運動速度低，若投粉量少或操作不當，易造成抱軸及攪拌不勻的現象。槳葉式攪拌器結構簡單，成本低，適用于揉制酥性面團。

（3）滾籠式攪拌器　基本結構見圖3-10。滾籠式攪拌器主要由連接板和4～6個直輥及攪拌軸組成。直輥分為加有活動套管與不加套兩種?；顒犹坠茉诤兔鏁r自由轉動，可減少直輥與面團間的摩擦及硬擠壓，以降低功率消耗，減少面筋的破壞。直輥安裝位置有平行于攪拌軸線和傾斜于攪拌軸線兩種。后者傾角為5°左右，作用是促進面團的軸向流動，各輥對回轉軸心的半徑不同。直輥在連接板上的分布有X形、S形、Y形。其中Y形結構攪拌器兩連板間無中心軸，可避免面團抱軸或中間調粉不均勻的現象。滾籠式攪拌器和面時，對面團有舉、打、折、揉、壓、拉等多種連續操作（圖3-11），有助于面團的捏和。如果攪拌器結構參數選擇合適，還可利用攪拌的反轉，將捏和好的面團自動拋出容器，這樣就省去了一套容器翻轉機構，降低了設備成本。

滾籠式攪拌器對面團作用力柔和，面團形成慢。根據實驗，7～8min可將25～50kg面粉揉制成理想面團。從面團的實驗拉伸曲線圖上看到，滾籠式攪拌器對面團的輸入功率大，對面筋機械作用弱，有利于面筋網絡的生成。

滾籠式攪拌器結構簡單，制造方便，但操作時間長，適用于調和水面團、韌性面團等經過發酵或不發酵的面團。

（4）立式和面機的攪拌器　立式和面機的攪拌器有槳葉式、扭環式、象鼻式等。槳葉式攪拌器與臥式和面機中槳葉式攪拌器結構形狀相似，其軸線與地面垂直。

扭環式攪拌器槳葉（圖3-12）從根部至頂端逐漸扭曲90°，有利于促進面筋網絡的生成。適用于調制韌性面團與水面團類面食。象鼻式攪拌器通過一套四桿機構模擬人手調粉時的動作來調制面團，有利于面筋的揉制，適于調制發酵面團。另外攪拌容器可以從機架上推出，作為發酵罐使用，既減少了生產設備，又簡化了搬運面團的操作。一次調粉可達300kg以上。但這種機器結構復雜，攪拌器動作慢。

（5）其他類型臥式攪拌器　在臥式和面機中，也使用著一些不同于上述形狀的攪拌器。如花環式攪拌器圖3-13（a）、扭葉式攪拌器圖3-13（b）、橢圓式攪拌器圖3-13（c）。它們的特點是，槳葉外緣母線與容器內壁曲面相似，其間距很小，中心無攪拌軸，因此容器內無死角，所有物料都均勻地受攪拌，同時也不存在面團抱軸的問題，但面筋生成能力稍低于滾籠式攪拌器?；ōh式攪拌器因定方向旋轉，葉片后傾一定角度帶動被攪拌的物料向中部堆積，可增加捏和效果及速度。這種攪拌器制造工藝簡單，整體焊接而成。

扭葉式攪拌器是在花環式攪拌器基礎上加大葉片截面寬度，且改變扭葉角度。由于葉片作用面積增加，使得物料整體流動性好，因而加快了面團形成速度。

橢圓式攪拌器中間空隙較大，容器近壁的物料流動性較中間的要好，因而整體揉制不如前兩種攪拌器，但其結構簡單，制造容易。

花環式與扭葉式攪拌器對面團作用力大，而輸入功率小，面團形成快。但如不適當控制調粉時間，則面團在較長時間攪拌下內部面筋網絡就會被破壞。根據實驗，當容量低于50kg時，裝有上述兩種攪拌器的和面機，形成理想面團的時間約為4～5min。

帶有花環式、扭葉式或橢圓式攪拌器的和面機容量都小于75kg，適用于調制餃子、饅頭等所需的水面團、韌性面團的操作。

2.攪拌容器

臥式和面機的攪拌容器（也稱攪拌槽）的典型結構見圖3-14。容器多由不銹鋼焊接而成。容器的容積由一次調和物料的重量決定，分為25kg、50kg、75kg、100kg、200kg、400kg等系列。

和面操作時，面團形成質量的好壞與溫度有著很大的關系，而不同性質的面團又對溫度有不同的要求。高功率和面機常采用帶夾套的換熱式攪拌器。為降低成本，使用普通單層容器，可通過降低物料調和前的溫度來達到加工工藝的要求。

為防止工作時物料或潤滑油從軸承處泄漏污染食品，容器與攪拌軸之間的密封要好。軸轉速低、工作載荷變化大，軸封處間隙變化頻繁，因此密封裝置應選用J形無滑架橡膠密封圈。新型臥式和面機有的采用了空氣端面密封裝置，密封效果很好。

攪拌容器的翻轉機構分為機動和手動兩種。機動翻轉容器機構由電動機、減速器及容器翻轉齒輪組成。和面操作結束后，開動電動機，通過蝸輪蝸桿減速器帶動與容器固接的齒輪轉動，使容器翻轉一定的角度。這種機構操作方便，操作工人勞動強度低，但結構復雜，整個設備成本高，適宜在大型和面機或高效和面機上使用。

手動翻轉容器機構有機械翻轉和人力翻轉兩種。機械翻轉是在容器及機架上裝有一套蝸輪蝸桿機構（或是一對齒輪），操作時手搖蝸桿（或小齒輪）帶動固接在容器上的蝸輪（或不完整大齒輪），使容器翻轉。定位銷限制翻轉的極限位置。這種機械結構簡單，設備成本低，但操作勞動強度大。適用于小型和面機或簡易型和面機。

立式和面機的攪拌容器有可移動式和固定式兩種。可移動式容器下面有小輪子，調和結束后可將容器推走。固定式的攪拌軸可上下移動。操作結束后將攪拌軸上升，移開可繞機架立柱左右轉動的容器。

3.機架

小型和面機轉速低，工作阻力大，產生的振動及噪聲都較小，因此不用固定基礎。機架結構有的采用整體鑄造，有的采用型材焊接框架結構，還有底座鑄造而上部用型材焊接。

4.傳動裝置

和面機的傳動裝置由電動機、減速器及聯軸器等組成，也有的用皮帶傳動。

和面機工作轉速低，多為25～35r/min，故要求大減速比，常用蝸輪蝸桿減速器或行星減速器（行星減速電機）。蝸輪蝸桿減速器傳動效率低，磨損大，但成本低。行星減速器傳動效率高，結構緊湊，但成本較高。新產品和面機在逐步用行星減速器來代替蝸輪蝸桿減速器。

和面機根據工藝操作要求，往往需兩種轉速。可通過簡易變速機構來實現。

四、換熱式調和機

根據加工工藝，物料的質量常與操作溫度有關，為適應這種要求，需采用換熱式調和機。換熱式調和機是用帶夾套攪拌槽或在槽內設置蛇管。夾套攪拌槽用得較普遍。夾套內通蒸汽加熱或可通冷卻劑冷卻，以適應物料的溫度要求。有的調和機為使內外物料溫度同時均勻改變，除使用帶夾套攪拌槽外，還采用雙層結構攪拌器。為保溫，夾套外包一層隔熱材料。

夾套傳熱式攪拌槽部分結構見圖3-15。傳熱夾套由普通碳鋼制成。它是一個套在調和機筒體外并能形成封閉空間的容器，夾套上安有加熱或冷卻介質進出口。如果加熱介質是蒸汽，則進氣管靠近夾套上端，冷凝水從夾套底部排出，同時夾套最上端還有不凝氣排口，以提高傳熱效率。如果是液體加熱，則進口管安在底部，排管安在夾套上部，液體從底部進入，上部流出，使其能充滿整個夾套空間。

夾套的高度取決于傳熱面積，而傳熱面積是由工藝要求確定的。為保證充分傳熱，夾套高度應該比調和容器內物料高出50～100mm。