買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本文先分析了魚肉仿真食品市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過對仿真蝦仁的分析以及與傳統(tǒng)加工工藝的對比從理論上來驗證采用擠壓機魚肉仿真食品的工藝可行性和經(jīng)濟可行性。其次，分析單螺桿擠壓機與雙螺桿擠壓機的特點以及生產(chǎn)工藝的需要，確定了先通過單螺桿擠壓機進行蒸煮、攪拌，再用雙螺桿擠壓成型機成型的生產(chǎn)流程。在現(xiàn)有擠壓機的基礎(chǔ)上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機設(shè)計方法，根據(jù)魚肉仿真食品的的特殊工藝要求，對擠壓機的關(guān)鍵部位進行了相應(yīng)的改進。本文詳細的介紹了擠壓機的主要零部件分配箱、螺桿、機筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進行了相應(yīng)的校 核計算；對主要傳動零部件如分配箱大小齒輪，帶輪、從動軸、鍵等進行了設(shè)計和強度校核，并對軸承承載能力、壽命進行了校核計算 ;本文還涉及了擠壓機一些輔助元件如加料系統(tǒng)、加熱冷卻裝置、模頭裝置的選擇要求 ,并進行了簡單的設(shè)計。最后，本文介紹了一些關(guān)于擠壓機的安裝、操作、控制和維護等方面的內(nèi)容。 關(guān)鍵詞： 魚肉仿真食品；雙螺桿擠壓機 ；加料系統(tǒng)；傳動零部件 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to as as to to as as to In of in we of in of we of In we of in to To in we a we of We to of a In of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 目 錄 摘 要 . I . 錄 . V 1 緒論 . 1 目背景及重要性 . 1 肉仿真食品的市場需求 . 1 肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析 . 4 究的主要內(nèi)容 . 5 2 雙螺桿擠壓機設(shè)計 . 7 螺桿擠壓機的工作原理 . 7 壓加工系統(tǒng) . 7 壓加工系統(tǒng)組成 . 7 用擠壓術(shù)語 . 7 螺桿擠壓機總體設(shè)計 . 8 體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 8 桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 8 筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 12 料系統(tǒng) . 13 熱和冷卻裝置系統(tǒng) . 13 板裝置 . 16 螺桿擠壓機擠壓部件設(shè)計計算 . 16 傳動系統(tǒng)的確定 . 16 桿的強度計算 . 18 筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 19 頭結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 20 3 雙螺桿擠壓機的操作 . 25 螺桿擠壓機的安裝 . 25 壓加工系統(tǒng)的操作與維護 . 25 壓機的開車 . 25 車操作注意事項 . 25 壓機維護保養(yǎng) . 26 4 總結(jié)與展望 . 27 結(jié) . 27 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 望 . 27 致 謝 . 29 參考文獻 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 目背景及重要性 肉仿真食品的市場需求 二十一世紀是海洋的世紀，海洋占地球 的 總面積的 百分之 70 以上，蘊藏 的自然資源 極 其 豐富， 它是全球生 命支持系統(tǒng)的基本組成部分， 可以 保證人類 社會 可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)今世界越來 越多的國家己將幵發(fā)海洋作為獲取資源、擴大 人類 生存空間、推動經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。我國是 一個海洋大國 ，海洋領(lǐng)域 遼闊，海洋資源豐富， 開 發(fā)前景巨大。海洋經(jīng)濟將成為 21 世紀 中國 新的支柱產(chǎn)業(yè)。 我國又是個淡水漁業(yè)大國，有著廣闊的內(nèi)陸水域，水產(chǎn)品資源 很 豐富。 1978 年以后， 我國淡水漁業(yè)的發(fā)展 非常 迅速。 1979 年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量僅為 470 萬噸， 1989年增至 1150 萬噸，到 1993 年 的 1500 萬噸， 香港回歸 時 己達 3206 萬噸 。 海洋資源與淡水資源中 ，又 數(shù)魚類產(chǎn)量最為豐富 。僅淡水魚產(chǎn)量而言， 1990 年 的產(chǎn)量己達 523 萬噸， 1995 年為 1078 萬噸 ,1997 年 更是達到 1425 萬噸 。 魚類食品是 公認的 優(yōu)質(zhì) 保健食品，它富含蛋白質(zhì)，并且其蛋白質(zhì)易被人體消化 吸收，利用率高，魚類 不僅 脂肪含量少 而 且多由不飽和酸組成，其營養(yǎng)價值 遠遠 髙于其它動物脂肪，魚 肉中 的 鈣、鋅、磷等無機鹽比畜禽肉類高，經(jīng)常食用魚肉，可 以促進人們膳食結(jié)構(gòu)的合理性， 促進少年兒童骨骼生長，加快青 少 年 的 身體發(fā)育， 預(yù)防 中老年 人 因缺鈣 而 引起的骨質(zhì)疏松癥。魚體內(nèi)還含有豐富的亞油酸、亞麻酸 和 一定量的二十碳 五烯酸 ， 二十二碳六烯酸 。 它們是構(gòu)成人腦極為重要的營養(yǎng)素，決定人的智力水平， 在 國際上 被 譽為“能使人聰明的食品” 。 日本有 一種說法 “食魚能使頭腦變得聰明”，它還具有降低血脂、抗血栓和健腦益智 的 功效。因 此 對現(xiàn)代人類來說，魚肉不僅可 以 提供維持身體機能 的 不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，而且能起 到強身健體、 延年益壽 的作用，因而，魚肉 食品在人們生活中不可或缺 。 魚類中有價值較高的經(jīng)濟魚類， 同時 也有數(shù)量可觀的低值魚類，隨著海洋漁業(yè) 的生產(chǎn)發(fā)展，經(jīng)濟魚類 產(chǎn)量 逐年減少，小雜魚、低值魚 的 產(chǎn)量逐年增多。淡水養(yǎng)殖魚類中鰱魚等低值魚產(chǎn)量 非常龐 大， 舉個實例 在浙江省千島湖水庫、河流中數(shù)鰱魚產(chǎn)量為最大。 但 這些低值魚由于食用不便、口感不佳， 根本 沒有得到很好 的 利用，產(chǎn)區(qū) 中 有大量的低值魚 不是 被低價拋售， 就是因為 無人問津而腐 爛掉，這就 導(dǎo)致 優(yōu)質(zhì)魚肉蛋白的浪費， 不僅 漁民 的 收入降低，還造成對環(huán)境的 污染。如何加工低值小雜魚，充分開發(fā) 這些無人問津的 蛋白質(zhì)資源，已引起 了 世界各國的 關(guān)注 。 在利用這些低值魚方面，將其加工成魚糜制品是最有效的途徑。 目前魚糜 的 生產(chǎn)工藝己 經(jīng)非常熟練 ， 江蘇 省就有幾家較大的魚糜生產(chǎn)企業(yè) ： 中外合資舟山興 業(yè)有限公司、中外合資龍生水產(chǎn)制品有限公司玉 環(huán)分公司等，魚糜生產(chǎn)能力較大，但僅作為 魚丸等初級魚糜制品的原料， 所以 造成 了幵工的不足、設(shè)備浪費 。大力開發(fā)魚肉仿真食品， 是 積極消化井增加魚糜產(chǎn)量的最佳方法。 魚肉仿真工程食品 簡稱仿真食品 2，是符合國際 發(fā)展趨勢的新 一類魚糜制品，具 有 代表性的制品有模擬蝦仁、模擬蟹腿等。仿真食品以魚糜為主要原料， 輔助 添加一些營養(yǎng)配料，通 過特 殊 的 加工工藝和手段 生產(chǎn)成 某種生物體的仿真制品，除 了 要求制品買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 外形逼真， 最 重要的是制品品 質(zhì) 要與被 仿生物體相 一致。仿真食品由于附加營養(yǎng)值 高、外形美觀、營養(yǎng)豐富、 使用起來 方便， 被廣大人們接受 ， 特別適宜未成年 人 和老年 人。基于 我國對仿真食昴研究落后現(xiàn)狀和美好前景，中國食品工業(yè) 協(xié)會于 1996 年制定 出“九五”全國食品工業(yè)科技發(fā)展綱要建議 3中把“應(yīng)用低值魚為 原料加工魚糜的科技成果，并進 一 步 加大 仿真工程食品的新技術(shù) 的推廣應(yīng)用 ，提高產(chǎn)品技術(shù)含量和附加 值”列為食品工業(yè)水產(chǎn)品行業(yè)的 重點發(fā)展方向 。 仿真食品的研究開發(fā)，由于制品外形與品質(zhì) 要一致 的特殊要求，只 能 將加工工藝與加工設(shè)備作為 一個 有機整體來研究，再加上 研究 方面的基礎(chǔ)研究沒有跟上，因此難度較大。 不過一旦 研究取得成功， 必 將會帶來良好的經(jīng)濟效益和社 會 價值 。 目前，我國水產(chǎn)品加工量 僅占總 產(chǎn)量的 百分之十。 大部分水產(chǎn)品 的 銷售 以鮮活為主 ，而 領(lǐng)國 日本的水 產(chǎn)品加工量 達到了 70%。鮮活的水產(chǎn)品，由于存在保活運輸、保鮮儲存等關(guān)鍵技術(shù)難點， 所以市場 難以 全面長期提供，為了提高水產(chǎn)品附加值、防止水產(chǎn)品的早期腐敗，進行水產(chǎn)品的加 工以及對加工品廢棄物的綜合利用 是必由之路 。由于水產(chǎn)品生產(chǎn)的集中性、季節(jié) 氣候 性以及原料的易腐性， 對應(yīng)的 水產(chǎn)品加工要求 必須提高 ，也為水產(chǎn)品加工提供 更為 廣闊的 發(fā)展平臺 。 一 水產(chǎn)品加工與綜合利用的研究內(nèi)容：研究開發(fā)出豐富多樣、適應(yīng) 最廣 大 人民多種消費 多種層次 需求的 系列化加工產(chǎn)品，以及完成水產(chǎn)生物活性物質(zhì)的提取、加工。水產(chǎn)加工品包括食品、 藥品、工農(nóng)業(yè)用品 以及生活用品。 大部分 是 食品，包括水產(chǎn)冷凍食品、水產(chǎn)腌制品、水產(chǎn)干 制品、水產(chǎn)罐頭 以及 魚糜制品，水產(chǎn)綜合利用加工品大多作為農(nóng)業(yè)用品 （ 如魚粉飼料、肥 料 等 、藥品（如鱉甲膠）、工業(yè) ，生活 用品（如魚皮膠 、 魚肝油 ） 水產(chǎn)加工方法可分為傳統(tǒng)加工和現(xiàn)代加工兩大類。傳統(tǒng)加工主要指腌制、干制、熏制、 糟制和天然發(fā)酵。 不過 隨著制冷技術(shù)的出現(xiàn) ， 冷庫的普及，水產(chǎn)品 傳統(tǒng)加工 被 現(xiàn)代加工 所取代 ，即使傳統(tǒng)加工也釆用新 技術(shù)，出現(xiàn)了罐頭食品、魚糜制品等，水產(chǎn)加工對象 已 經(jīng) 涵蓋 了 海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類、魚類與爬行類等各 種 主要水產(chǎn)品甚至是海洋食品 。 二 水產(chǎn)品加工研究 水產(chǎn)品加工與綜合利用研究，重點硏究 方向是 水產(chǎn)品的精深加工 以 及養(yǎng)殖技術(shù)，特別是低值海淡 水產(chǎn)品的加工增值技術(shù)。國際 社會上普遍的 水產(chǎn)品加工研究方向是方便水產(chǎn)食品、風(fēng)味水產(chǎn)食品、保健水產(chǎn)食品、美容 養(yǎng)顏 食品。研究低值海淡水產(chǎn)品的加工增值技術(shù)， 開發(fā)出低值海淡水產(chǎn)品的方便水產(chǎn)食品、風(fēng)味水產(chǎn)食品 、美 容水產(chǎn)食品，以滿足消費者對日常生活、食品愛好、保健美容等需要， 發(fā) 展 前景 廣闊 。 國內(nèi)針對海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類水產(chǎn)食品的研究， 已經(jīng) 取得了 一些 成果，開 發(fā)了許多新的水產(chǎn)食品，如最新研究幵發(fā)的水產(chǎn)加工品有混合發(fā)酵海帶飲料，螺旋藻保健食品，翡翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，冷凍蝦、蟹、貝肉系列產(chǎn)品，蟹醬、蝦醬、蝦油等發(fā) 酵制品，翡翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，等等。 三 魚類加 工 品種也很多，形成 形態(tài)各異 的魚肉制品。魚肉制品按加工過程可 以分為買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 兩大類， 一 類 屬于 非魚糜制品，另 一 類就是魚糜制品 。 非魚糜制品，是將魚原料經(jīng)過一些 常規(guī) 處理后，將連魚皮、魚刺的魚肉進行冷凍、腌制、 干燥、調(diào) 味、發(fā)酵等 一系列 方法加工而成 。 包括 有 冷凍魚肉制品、干制魚肉制品、調(diào)味魚 肉罐頭制品、發(fā)酵魚肉制品及魚肉綜合利用制品等。冷凍魚肉制品是將魚原料進行形態(tài)處理 更或者 同時添加一些輔料后冷凍起來的一類制品，由于加工處理較簡單，這類制品 不但 種類全數(shù)量多 也便于購買 ， 制品有凍帶魚、凍黃魚等 。不過 由于貯存占用冷庫空間較大， 所以產(chǎn)量受限 。干制魚肉制 品屬于傳統(tǒng)加工品，包括腌干制品、淡干制品和調(diào)味干制品，其中調(diào)味干制品 的開發(fā) 是近年來的加工新品，開發(fā)的品種有魚松（魚絨）、魚片等。調(diào)味魚肉罐頭制品，是經(jīng)預(yù)處 理、調(diào)理、殺菌的熟食品 ，幵罐即可食用， 在日本以及現(xiàn)在許多中國城市 普遍喜愛的豆豉鯪魚罐頭就是這類制品。發(fā)酵魚肉制品是釆用生物化學(xué)技術(shù)研制的一類制品 屬于水產(chǎn)調(diào)味類 ，如魚露（魚醬油）。魚肉綜合利用制品是利用加工魚骨刺、內(nèi)臟、皮、鱗生產(chǎn)的魚粉、魚油、 魚膠等制品。 日本魚類 的 消費量有所下降，原因 主要是 三個方面：魚有獨特的魚臭味， 所以女性 有人不喜歡； 魚刺取出困難，食用不便 ，使用不注意會有生命安全問題 ；烹調(diào)困難，特別是年輕人幾乎不會烹調(diào)。如果把魚肉中骨刺預(yù)先剔除，又經(jīng)過調(diào)味 ， 作成只要簡單烹調(diào)即可食用的方便食品，這樣就會 有更多的青少年 喜歡這 種食品，這種食品就是魚糜制品。 魚糜制品， 即 魚肉練制品，是將魚原料經(jīng)過 一系列 清洗、分割、采肉、漂脫 水 洗 、添加輔料、擂潰等處理后形成 的 粘稠魚肉糊，再 進行 成型、加熱制成的魚肉食品。由于釆肉過程 中 魚肉與魚皮、魚骨剌分離，制品 就沒有 魚骨剌 了 ， 方便食用 。魚糕、竹輪、魚肉丸子等龜糜制品在制造過程中， 還 保留了魚肉的營養(yǎng)成分和保健功能成分，魚糜制 品 不僅有 較髙的營養(yǎng)價值 ， 而且分離下來的下腳料魚皮、魚骨刺 也 可以 通過 綜合利用，生產(chǎn) 免皮膠高鈣魚骨粉，進而開發(fā)新食品，如鉬魚骨粉和大米制成膨化即食魚羹。 四魚肉仿真工程食品 4 魚肉仿真工程食品（仿真食品）， 也有人稱之為 模擬食品、人造食品、仿生食品、仿造工程食品等。 仿真食品是將魚原料經(jīng)處理加工成魚糜后進一步加工成模仿天然食品的新型魚糜制品。 仿真食品是低值魚類深精加工的最佳途徑，符合國際水產(chǎn)品加工 的潮流發(fā)展 ，也被中國食品工業(yè)協(xié)會確定為食品工業(yè) 的 重點發(fā)展方向 之一 。 日本、美國、韓國等重視水產(chǎn)加工理論與應(yīng)用的研究，尤其在仿真食品研究方面走在前列，研究開發(fā)的模擬蟹肉、模擬蝦仁等仿真食品已達到 了 工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的水平。目前己開發(fā)或 者 正在研究的品種有仿生（模擬）蟹肉、 仿生模擬蝦仁、 模擬貝肉、模擬干蝦仁、模擬火腿、模擬南瓜、模擬鮑魚肉、久仿生墨魚、仿生海膽、海味牛排閱、海洋牛肉等。不過， 我國 這些仿真食品的研究， 只是 停留在工藝研究或探討階段，離產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化生產(chǎn)還有 一段 很大距離。 我國在該方面硏究相對落后，雖然有吳光宏、張金亮等 專家在 進行淡水魚模擬蟹腿肉的工藝研究試驗， 不過 自主開發(fā)仿真食品 的 生產(chǎn)設(shè)備幾乎 沒有 。雖然仿真食品發(fā)展迅速 ，然 而由于仿真食品生產(chǎn)技術(shù)研究不足， 開展時間短等問題。 影響了我國仿真食買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析 日本式魚糜制品的主要品種是模擬蟹腿等仿真食品，通過四種加工方法獲得，即壓模型、 纖維型、復(fù)合壓模型和乳化型。 壓模型是通過單擠壓或共擠壓將魚糜糊壓制成需要形狀，并使其凝固，形成彈性凝膠體。纖維型是將魚糜糊通過有窄的開口的長方形噴嘴擠壓成薄片， 然后將薄片加熱凝固，切成所需寬度的條，將條狀物經(jīng)過成形機擰成繩狀。復(fù)合壓模型是將肉條與魚糜糊混合后擠壓成所需的形狀，制成咀嚼感較好、組織結(jié)構(gòu)均勻、彈性較高的制品。 乳化型是加入油脂乳化后的魚糜糊灌入包衣中加熱凝固。 仿真食品的質(zhì)量可 以分解為三部分質(zhì)量，它們是：口味、口感和外形 。 加工工藝也可分解為調(diào)味部分工藝、配合部分工藝和成形部分工藝。 調(diào)味部分工藝 該部分工藝保證制品的口味與被仿真對象相似。例如， 模擬蟹肉制品要有蟹肉的風(fēng)味 ，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁獨特 的風(fēng)味 ； 而魚肉風(fēng)味存在著一些不足，而且作為多次漂洗的 魚糜，漂洗過程中呈味液流失，致使鮮味不足，通常要在成形前在魚糜中添加鮮味劑，高質(zhì)量魚糜制品要加特殊風(fēng)味調(diào)味料 。 在日式魚糜制品板式魚糕、魚肉漢 堡、烤章魚風(fēng)味魚糕、魚卷中添加 不同 風(fēng)味 的 調(diào)味料，而在模擬蝦仁、模擬蟹肉等仿真食品 中 要添加 前文所 介紹的蝦蟹風(fēng)味的海鮮調(diào)味料。 配合部分工藝 該部分工藝 確保了 制品的組織質(zhì)地 相似于被仿真食品 。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁 獨特的纖維組織、強勁的彈性和咀嚼性。 在魚糜糊中加入適量的食用纖維是模擬蝦仁生產(chǎn)的關(guān)鍵， 同時加入少量真蝦肉糜及蝦汁提取液或蝦味素可使模擬蝦仁產(chǎn)品更 加 完善。 由于魚肉彈性主要 源于 魚肉肌原纖維的凝膠強度，盡量提高魚肉蛋白凝膠強度，可以得到較好的彈性。然而，魚肉纖維較短，難以 形成類似蝦仁的纖維結(jié)構(gòu)和咀嚼性。美國專利介紹，用魚肉模擬蝦、對蝦、尨蝦肉時，一份魚糜中要加入 維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的可 食性纖維 。 最理想的方法是將魚肉蛋白纖維 加工的仿真食品中，組織化魚肉蛋白可以 被 大量 的 添加到魚糜糊中，從而保證成品 中流失的蛋白質(zhì) 。 在后 釆用物理化學(xué)方法使魚肉蛋白質(zhì)變成纖維狀。目前魚肉蛋白纖維制作方法有單向冷凍法、壓延切絲法、紡絲粘結(jié)法（噴絲法）、擠壓膨化法、高壓組織化法、擠壓噴絲凝膠法（注射擠出法）等 。 本文 中的 研究 方法 為擠壓膨化法。 a. 擠壓膨化法工藝流程 原料 進料 在加工 包裝 b. 擠壓膨化法工藝特點 擠壓膨化法是利用原料 蛋白質(zhì)（變性或沒變性的）在高溫、高壓及剪切力的作用下，使蛋白質(zhì)發(fā)生定向排列形成組織結(jié)構(gòu)，最后由于溫、壓突降而產(chǎn)生膨化，獲得組織化蛋白。擠壓膨化是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，噴爆機或稱擠出機是生產(chǎn)的主要設(shè)備 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 3國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 仿真食品的生產(chǎn)工藝與設(shè)備，由于 制品品種 的 有所區(qū)別，在如何使制品成形、如何保證制品品質(zhì)等方面存在一些共性問題。因此本 次的 研 究 思路是，通過其典型制品一模擬蝦仁的生產(chǎn)工藝和設(shè)備研究為 模板 ， 從而 進行仿真食品的研究。 魚糜糊是形成模擬蝦仁質(zhì)地、口味的基礎(chǔ)。魚糜糊可按成熟的魚糜糊工藝獲得，其工藝 為 :原料魚一預(yù) 處理去鱗、內(nèi)臟、頭尾、主骨刺一釆肉 濾）一配料一擂潰（斬拌魚糜糊。也可以用凍魚糜，經(jīng)解凍一碎肉一 配料一擂潰一魚糜糊。 模擬蝦仁制品應(yīng)該有逼真的蝦仁外形 模具 ，需要進行成形。 美國專利介紹的方法 ：蝦仁成形方法大致有以下幾種： 沖壓成形、滾切成形、澆注成形 這三種 方法。魚糜糊只有通過加熱凝膠后才能定形，因此要 求魚糜糊能保持在一定形腔中進行加熱凝膠。澆注成形較容易實現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開合 的模具，閉合后的模具內(nèi)有大蝦仁形狀的內(nèi)腔，將魚糜糊澆注到模具內(nèi)腔中，再將模具進行 加熱，等凝膠可 脫模后，打開模具，成形后的蝦仁落下 。 澆注成形方法也 可以應(yīng) 用于模擬蟹肉、模擬貝肉的成形。 1、仿真食品應(yīng)用基礎(chǔ)研究 研究影響仿真食品生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、制品質(zhì)量 等 基礎(chǔ)問題，主要是對魚肉特性以及魚肉特性與仿真食品工程技術(shù)關(guān)系的研究。 在魚肉特性研究方面， 對魚肉的研究成果很多可以借鑒； 在制定仿真食品工藝時，可以參考 或采用 國外 研究的魚肉凝膠體彈性、強度提高措施。魚肉流變特性雖然有人作過研究，但針對魚糜糊 特性的流變測量方法還有待探討，具體的流變特性系數(shù)有待進一步確定 。 在魚肉特性（主要是魚肉流變特性）與仿真食品工 程技術(shù)的關(guān)系研究方面，經(jīng)文獻檢索 尚未見完整報道。由于仿真食品加工中涉及魚糜糊的輸送流動，而流動過程的壓力、流量， 乃至生產(chǎn)能力、設(shè)備功率等都與魚糜的流變特性有關(guān)系。找出它們之間的關(guān)系，用于指導(dǎo) 食品食品工程技術(shù)的研究，是本文的研究 內(nèi)容。 2、仿真食品生產(chǎn)工藝研究 仿真食品質(zhì)量主要表現(xiàn)在口味、口感和外形上，通過魚糜糊工藝、魚絲工藝、仿真食品 成形工藝反映出來。目前魚糜糊工藝已比較成熟，包括配方和工藝流程。 從而適合機械化生產(chǎn) 。 3、仿真食品生產(chǎn)設(shè)備研究 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國外有仿真食 品成形設(shè)備的報道，但 國產(chǎn)化 而 且符合國情的中小型仿真食品成形設(shè)備 還沒有大批成型 。研究中小型仿真食品生產(chǎn)設(shè)備，在國 內(nèi)推廣 的 使用，也是本文的研究內(nèi)容 之一。 究的主要內(nèi)容 利用雙螺桿擠壓機壓縮得到的魚肉膨化食品具有禽肉的咀嚼感，可以作為基料生產(chǎn)出各種不同口味的模擬肉食品，可以有效合理的開發(fā)利用各種低值動物性蛋白源，可以生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品及相關(guān)新型產(chǎn)品；另外由于原料處理只需去除魚頭和內(nèi)臟、無需剔除魚骨，不僅提高了營養(yǎng)價值，而且 更加 高效、簡單 。便 于工業(yè)化生產(chǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 改變了單螺桿擠壓機不能對濕料進行擠壓處理的 缺陷，為高濕的蛋白原料如魚類、家畜和家禽碎肉下腳料的組織化提供了可行途徑。 通過查閱資料確定設(shè)計的基本參數(shù)，如產(chǎn)量、物料的含水量、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍、加熱的溫度和出料的含水量及狀態(tài)等。 通過雙螺桿擠壓機來改善單螺桿擠壓機不能對濕物料進行加工處理的缺陷。提供一種簡單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚肉擠壓膨化食品加工方法。魚肉加工雙螺桿擠壓機膨化機的設(shè)計包括機筒、與動力裝置連接的第一螺桿、第二螺桿，傳動系統(tǒng)和加熱出料系統(tǒng)的設(shè)計和繪制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 2 雙 螺桿擠壓機設(shè)計 螺桿擠壓機的工作原理 強制輸送 根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構(gòu)成在橫向和長度方向是全開的全閉的，或半開半閉，因而形成的 C 形小室可以是相互連通的，也可以是完全封閉的。全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，由于兩根螺桿在嚙合處的螺紋相反，螺槽中的物料可以通過嚙合螺紋間的通道進入另一根螺桿的螺槽，嚙合螺紋對螺槽中物料的阻力同樣有推進物料的作用。 混合作用 圖 2流在雙螺桿螺槽中的流動情況 由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一根螺桿（如圖 1 所示），呈“”型前進，料流的方向改變，有助于物料的混合和均化。 自潔性能 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，在嚙合處螺紋和螺槽的速度方向相反，相對速度很大，因此有相當(dāng)高的剪切速度，它能刮去各處積料，其自潔作用比反向旋轉(zhuǎn)的更有效。 壓延效應(yīng) 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠壓機，由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，因此沒有明顯的壓延效應(yīng)，它對磨損和超載的敏感性比反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿小的多，而且也易發(fā)現(xiàn)。 壓加工系統(tǒng) 壓加工系統(tǒng)組成 圖 2典型食品擠壓加工系統(tǒng)鏈圖 如圖 2示 ,典型的擠壓加工系統(tǒng)支鏈圖 ,其中包括喂料裝置、預(yù) 調(diào)質(zhì)裝置、傳動、擠壓、加熱與冷卻、成型、切割、控制等部分組成。 6 常用擠壓術(shù)語 擠壓機個部分中都有其專業(yè)術(shù)語，其中以下最為突出：螺紋、齒根、螺紋、螺紋前沿、加熱與冷卻 成型 機筒 預(yù)處理 喂料裝置 擠壓 混 合 料 倉原料 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 螺紋后沿、齒型、螺紋頭數(shù)、單頭螺桿、多頭螺桿、螺旋槽、螺桿通道的軸向面積、螺桿通道的展開面積、高徑比，長徑比，壓縮比。 螺桿擠壓機 總體 設(shè)計 雙螺桿擠壓機零部件包括：喂料裝置、機筒、螺桿、加熱與冷卻裝置、模板與切割裝置、機座等組成。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 螺桿擠壓機總體結(jié)構(gòu)對整機的性能有很大的影響，總體結(jié)構(gòu)包括擠壓系統(tǒng)， 傳動系統(tǒng)和驅(qū)動源的相互位置關(guān)系。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別： 5如表 2 2體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 總體類型 不同類型 優(yōu)點 缺點 外觀形式 臥式螺桿擠壓機 螺桿在空間呈水平放置，尺寸大小影響占地面積，對空間高度影響不大 計量部分的螺桿和機筒易于磨損 立式螺桿擠壓機 螺桿在空間呈豎直 減速箱選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計受限制，空間高度要求高 聯(lián)接形式 整體式螺桿擠壓機 結(jié)構(gòu)緊湊 不便于加工和裝拆、維修 分段式螺桿擠壓機 能夠采用標(biāo)準(zhǔn)減速器，易于裝拆、維修 需專門設(shè)置螺桿軸承座及相應(yīng)的 潤滑系統(tǒng) 動力源和傳動裝置位置 電機置于機器旁側(cè) 便于電機及機器維修 占地面積大 電機置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部 機器結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整齊 要求設(shè)計帶等傳動系統(tǒng)，傳動效率低 電機置于減速箱后部，與機器成一體 與機器構(gòu)成整體，有利于選用標(biāo)準(zhǔn)減速器，有利于互換性和滿足加工要求 軸向長度較長，占地面積相應(yīng)增大 電機置于減速器上部 占地面積小 由于振動問題，要求支架有足夠剛度 結(jié)論：通過以上分析，結(jié)合本課題的實際情況，擬采用臥式 整體 式結(jié)構(gòu)形式，動力源和傳動裝置位置 采用 電機置于減速箱前部，擠壓系 統(tǒng)下部 形式 。 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 螺桿是擠壓機最重要的關(guān)鍵部件之一 ,其結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)的設(shè)計合理與否之間關(guān)系到擠壓過程。 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 生產(chǎn)能力：生產(chǎn)能力是設(shè)計螺桿的主要指標(biāo)之一，不同規(guī)格的螺桿生產(chǎn)能力是不同的，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 同一規(guī)格的螺桿，由于結(jié)構(gòu)和幾何尺寸的差異或由于螺桿轉(zhuǎn)速的差異也不同 。通常我們 生產(chǎn)能力 n 的比值，稱之為“比流量”。同規(guī)格的螺桿在加工同一種物料時的比流量，在一定程度上說明了螺桿的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。對于 65 擠出機來說，一般認為 Q/n1（ kg/h/r/同規(guī)格機臺中比較好的比流量值。本設(shè)計中，生產(chǎn)能力定為 Q 120kg/h，螺桿轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn) 蝦片 的工藝要求取為 n 60r/比流量 Q/n120/60=2，較合理。 功率消耗：從擠壓機的能量平衡來看，擠壓系統(tǒng)中對物料所消耗的能量應(yīng)對于物料的加熱能量和對螺桿輸入功率的總和。習(xí)慣上為衡量螺桿加工不同物料所消耗的機械功率大小，假設(shè)機筒外加熱功率相同時，常以螺桿每單位生產(chǎn)能力所消耗的機械功率作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，稱為螺桿的單耗 N/Q。在保證物料膠體化的前提下，螺桿的單耗應(yīng)以低值為好。 擠壓物 的質(zhì)量 擠出物的質(zhì)量包括外觀質(zhì)量、混合質(zhì)量、擠出溫度、軸向與徑向溫差、溫度隨時間波動的軸向溫差、擠出壓力的波動等方面的內(nèi)容。由于壓力 p 的波動，直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。溫度的波動可以通過粘度的波動而影響 Q 的穩(wěn)定性。根據(jù) 蝦片生產(chǎn)的工藝要求 ，機筒溫度和壓力的大小對擠壓生產(chǎn) 蝦片 的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響，溫度升高有利于提高美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低模頭處的壓力。因此，應(yīng)視溫度和壓力對 物料反應(yīng) 的影響程度，合理選取控制，避免兩者的較大波動。 螺桿的加工制造是否容易，使用壽命是否長。螺桿加工制造困難， 影響螺桿的壽命。 螺桿傳動系統(tǒng) 同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿的傳動系統(tǒng)相對來說比較復(fù)雜，一般采用外嚙合傳動。（如圖 3 所示） 圖 2a）與 2b）的主要區(qū)別是驅(qū)動軸的 圖 2桿傳動系統(tǒng) 位置問題，考慮到擠壓機的小型化及其他工作、性能、裝配等要求，選擇圖 3（ b）所示裝置比較合適。 雙螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計 螺桿主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：螺桿直徑，長徑比，螺桿各段主要參數(shù)，螺紋形狀，螺桿的螺紋頭數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2深變距螺桿 螺桿結(jié)構(gòu)和嚙合方式的確定 本設(shè)計中螺桿的設(shè)計仍按普通螺桿的方法進行設(shè)計改進。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式： 慮到螺桿的強度要求和 物料性質(zhì) ，我們擬采用等深變距螺桿。等深 變距螺桿是指螺槽深度不變，螺距從加料段的第一個螺槽開始至均化段末端是從寬變窄，結(jié)構(gòu)形式如圖 4 所示。 為使進料均勻，協(xié)調(diào)螺槽輸送物料和熔融的能力，螺桿采用單頭螺紋，并部分嚙合，以使物料受到較大的剪切和混合，有利與 糊化 的進行。 螺 桿直徑 確定 螺桿直徑是螺桿主要參數(shù)之一，在設(shè)計螺桿時，一般是根據(jù)所需的生產(chǎn)能力，理論公式來計算螺桿直徑是困難的，因此可選用以下方式，初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉(zhuǎn)速后，根據(jù)經(jīng)驗的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑： Q n 式中 Q 生產(chǎn)能力， kg/h 螺 桿直徑， cm n 螺桿轉(zhuǎn)速， r/ 經(jīng)驗出料系數(shù)，一般取 設(shè)計中， Q 120kg/h， n 60r/作轉(zhuǎn)速）， Q/( *n)1/3 120/(60) 1/3 標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑 65 長徑比 L/確定 由擠出理論得知，在其他條件一定時，增大長徑比，可增加物料在螺桿中的停留時間 ，即保證了物料有充分的熔融時間，但過大的長徑比易于造成停留時間過長而使熱敏性物料分解。因此，應(yīng)根據(jù)被加工物料的物理性能 、成型工藝要求 和產(chǎn)品質(zhì)量的要求來考慮。 參考 成型擠壓機 有關(guān)資料，初步選取長徑比 L/12，則 螺紋段總長 L 1212 65=780標(biāo)準(zhǔn)長 L 800正 L/800/65 螺桿各段主要幾何參數(shù)的確定 物料在螺桿中的擠壓經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化的過程。因此，整個螺桿的設(shè)計通常分為三部分。以下具體計算確定各段的幾何參數(shù)。 a 螺槽深 H 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 由于螺桿設(shè)計成 等深變距形式，取統(tǒng)一螺槽深 H 考 7 H 12螺桿根徑 2H 65 24 41 b 螺距 S 沿輸送段到均化段方向，將螺桿成階梯形分成三段，螺距依次為 635344 c 各段長 L 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)（ 9 7），確定各段長如下： 加料段 10%25%L 80200螺距 60整倍數(shù)， 189融段 55%65%L 440520螺距 53整數(shù)倍， 424 均化段 22%25%L 176200螺距 44整數(shù)倍， 176 實際螺紋段總長 L 189+424+176 789mm d 螺旋升角 （ 參考 7 式 ） t= 算出各段螺旋升角第一段 1=17 09，第二段 2=14 33，第三段 3=12 10 其他參數(shù)的確定 a 雙螺桿中心距 A 和螺桿嚙合間隙 1 雙螺桿的中心距主要取決于螺桿的直徑和對間隙的要求，一般地單螺紋雙螺桿 A()5 9 考慮到螺桿部分嚙合，存在間隙，應(yīng)滿足A ( 2 0，即 A ( 2 (41 65) 2 53嚙合間隙 12 A 55 b 螺桿與機筒的配合間隙 2 圖 2形螺紋斷面 間隙 2 的選擇主要根據(jù)所加工物料的性能和機械加工條件來決定。參 考 9 由 于 物 料 為 高 粘 度 物 料 ， 取 65 壓 機 的 配 合 間 隙 2 2 2 螺紋斷面形狀的確定 圖 2對于小直徑螺桿，一般選用梯形螺紋，由于其前后緣有較大的傾角，有利于物料的流動，同時具有較好的混合和均化物料的作用。其斷面形狀如圖 2示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本設(shè)計中，各段螺紋統(tǒng)一取 傾角 10 圓角半徑 R (s R 5螺棱頂寬 e (s 5 e 6見 9 8) 圖 2 壓縮比 i(8算方式 ) 全螺紋雙螺桿的壓縮比，等于加料段一個螺距的螺槽容積與擠出段一個螺距的螺槽容積之比，不計過渡圓弧的影響，其計算式如下： 22222222 11212111144平均平均( 9 式 1式中 分別為加料段、擠出段的螺距 分別為加料段、擠出段的螺紋頭數(shù) 分別為加料段、擠出段平均直徑處的螺紋軸向厚度 D、 d 分別為螺桿外徑、根徑 分別為加料段、擠出段的嚙合面積的一半 由于螺桿等深，單頭螺紋，截面形狀一致， b， 1，忽略嚙合面積 步估算壓縮比 i ( ( (63 6) (44 6) 有關(guān)資料，玉米淀粉在擠壓過程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后，本身由固體粉料轉(zhuǎn)化為熔體有 2 倍左右的物理壓縮比。 本擠壓機為成型擠壓機且物料的壓縮性?。?另外，考慮到化學(xué)反應(yīng)對壓縮比的影響，我們認為估算值還是有一定參考意義的。 機筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 機筒和螺桿共同組成了擠壓機的擠壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到熱量傳遞的穩(wěn)定性和均勻性，在設(shè)計機筒時，要考慮到機筒結(jié)構(gòu)形式的選擇，機筒上的加料口形式，機筒與機頭的聯(lián)接方式以 及機筒機械加工制造的難易等問題。 機筒結(jié)構(gòu)形式 成型擠壓機 長徑比較小，且本擠壓機機筒長度較小，所以采用整體式機筒。 這種形式的機筒在擠壓機中較多的被采用。它的特點是：加工精度喝裝配精度容易保證，機筒外部的加熱器易于布置，且受熱均勻，但機筒內(nèi)表面的磨損難于修復(fù)。 料口結(jié)構(gòu)設(shè)計 加料口的結(jié)構(gòu)必須與物料形狀相適應(yīng)，使被加工的物料能從料斗或加料器中自由流入買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 螺桿而不中斷，對各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。 料系統(tǒng) 所設(shè)計的加料系統(tǒng)由 2 部分組成 ： 料倉及料斗組件 ，用于 完成儲料、垂直落料和定 量計量控制功能 螺旋填充器 ，用于 水平輸送。該加料系統(tǒng)是為包裝機進行定量加料而設(shè)計 料斗體為倒置的截圓錐殼形鋼結(jié)構(gòu)。相關(guān)資料表明 ，用料斗 處理粉體物料的生產(chǎn)率與排料口直徑的關(guān)系可用 M 表示。 我們并未證實此式可否用于振動給料 ，但是排料的快慢與排料口 直徑有著重要的關(guān)系。 料斗的主要參數(shù)有進料口直徑 D、排料口直徑 d、料斗傾斜角。 根據(jù)以往的經(jīng)驗設(shè)計 ，本設(shè)計取進料口直徑 D=500 排料口直徑 d=150 料斗體斜度 。 料斗體斜度 的選擇與聚丙烯酰胺和料斗材料的摩擦系數(shù)有 關(guān)。摩擦系數(shù)越大 ，斗體坡角也越大。出料口直徑確定后 ，斗體 傾斜度越大 ，料斗高度也越大 ，在設(shè)計時要考慮空間位置的安排。 對于粘性大的物料 ，通常選擇 =60。 根據(jù)料斗運動形