臥式螺旋饅頭成型機設計
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- 臥式螺旋饅頭成型機設計
摘 要
本文對臥式螺旋饅頭成型機進行了分析，通過對臥式饅頭成型機的分析研究，使我們對該設備有了進一步的認識；通過這些研究和結論，將為今后的產品設計打下很好的基礎。
本文主要對臥式螺旋饅頭成型機成型原理及成型輥的成形作用進行了分析研究；分析了面團的運動情況、受力情況等；分析研究了面團成型及螺旋輸送作用的影響：分析了螺旋輥的曲面形狀。最終明確了臥式螺旋饅頭成型機的成形機理；螺旋輥的曲面作用及成型輥的曲面形式，主要技術參數(shù)和數(shù)學模型。同時了解了面團在成型過程中存在的問題和目前成型輥存在的缺陷。在以上理論分析、實驗和計算的基礎上，最后進行了８０型一饅頭成型機的設計。新的設計在產量、功能和使用操作方面，優(yōu)于目前的設備。
關鍵詞：饅頭 成型機 機理 螺旋輥設計
目錄
引 言 1
１ 饅頭的歷史及加工工藝 1
2 臥式饅頭成型機的成型機理及分析 4
2．1 臥式雙螺旋饅頭機的成型機構及成型機 4
2．2饅頭成型運動分 6
2．3雙螺旋成型輥轉速的確定 9
2．3．1最大轉速的確定 10
2．3．2最小轉速的確定 11
2．3．3轉速分析 12
3 型輥的加工及螺旋面的形成與分析 13
3．1成型輥的加工制 13
3．2成型輥與面團之間的作用力分 14
4 臥式饅頭成型機的設計 17
4．1 臥式饅頭成型機的功能設計 18
4．2結構總體設 19
4．2．1總體布置 19
4．2．2主要技術參數(shù)的確定 19
4．3總體設計 22
5 結 論 23
參考文獻 24
致 謝 25
引 言
饅頭一作為我國的傳統(tǒng)主食已經有二千年的歷史，但了解它的歷史和對它的研究目前遠遠不夠。特別是成型設備的研究更少。本章主要陳述饅頭的歷史和加工工藝，饅頭機的發(fā)展過程。特別是目前廣泛使用的幾種饅頭成型機的特點和存在的問題。這將有利于該機的深入研究和更新設計。
１ 饅頭的歷史及加工工藝
饅頭在我國傳統(tǒng)主食中占有很大的比重，是我國著名的發(fā)酵面團蒸食，被譽為是古代中華面食文化的象征，現(xiàn)代人常常把它同西方的面包相媲美。據(jù)歷史記載，饅頭起始于漢朝，其名初見于三國時代。宋代高承《事物紀原》記述了有關饅頭起源的民間傳說，即饅頭起源于野蠻時代的人頭祭。到南宋時，豬肉饅頭很盛行，元代出現(xiàn)了類似于后世開花饅頭的“煎花饅頭”。忽思慧《飲膳正要》載：“煎花饅頭：羊肉、羊脂、羊尾巴、蔥、陳皮各切細”，“依次入料鹽醬拌餡包饅頭，用煎子煎諸般花樣，蒸，用胭脂染花”。由此可見，饅頭最初是包餡的，后來經歷了一個由包餡到實心的演變過程，至清代始有“實心饅頭”的記載。今天我們所說的“饅頭”一般是指實心的，將包餡的稱“包子”…。
中國主食饅頭的生產工藝基本上都是以面粉、酵母和水為原料制得的，有時還加有鹽（做成咸饅頭）或糖（做成甜饅頭），此外不再添加其他物料，如油脂、雞蛋或牛奶。
饅頭的生產工藝共有三種，這是根據(jù)所用的發(fā)酵粉是酒釀或甜酒、面種還是純酵母（包括鮮酵母和干酵母）而區(qū)分的。以酒釀或甜酒為引子的產品稱“水酵饅頭”，產品帶有輕微的醇香，別有一番風味，但該工藝古老，且產品質量不夠穩(wěn)定，目前僅在少數(shù)農村地區(qū)使用。湖北著名的豐樂河包子（實際是饅頭）是用此法制成的。以面料為引子的生產工藝，仍廣泛應用在廣大城鄉(xiāng)居民家中或小工廠中，這種饅頭帶有咸味，很多中國人特別喜愛。大中型工廠一般都是以純酵母為發(fā)酵粉的，由于鮮酵母儲藏不便，所以經常使用干酵母。
頭的制作原理與面包基本相似，最主要的區(qū)別在于饅頭是蒸熟的，而面包是烤熟的。饅頭用面粉多是中筋力粉，一般不用高筋力粉；但同等條件下高蛋白面粉制成的饅頭體積比低蛋白粉的體積大１４１—１７２ｃｍ。由于饅頭是蒸熟的，因此產品水分含量要比面包的高很多，水分高容易受多種微生物感染，貨架壽命時間明顯縮短，商品價值降低。另外，饅頭適合熱吃，冷了食用品質就會明顯下降，面包則沒有這方面的缺點。這些都是饅頭的不足之處，也是制約大規(guī)模工業(yè)化生產的重要原因。關于饅頭的蒸煮理論及有關饅頭蒸煮過程中的各種生化、物化變化情況，目前還很少有人進行過研究。但我們有理由認為，其中的某些變化與面包的基本一樣。不同之處在于面包是在比較高的溫度下焙烤出來的，它在焙烤最后階段發(fā)生了美拉德褐變形成了很多香味；而饅頭是在較低的溫度下，只會產生略為發(fā)硬的饅頭皮，不產生焙烤面包特有的香氣。
饅頭加工的主要工藝為：和面一發(fā)酵一攪拌一成型一醒發(fā)，最后汽蒸、冷卻一成為商品。和面：將面種或稱“面頭”、“酵頭”加水稀釋攪拌均勻后，與面粉、水混合攪拌成可塑性的面團，要求酵母或面種引子均勻地與面團混合在一起。通常
以46—50％的添水量為宜，Lukow et ol(1990)報道的數(shù)值是50％。夏天用涼水、
冬天用溫水和面，以保持面團溫度在300C左右。大中型工廠多采用單軸s型或雙軸曲拐式和面機，和面時間為5．10分鐘，和面要求與生產面包時一樣，即面粉中蛋白質和淀粉充分吸水膨脹，團內不含生粉，以揉時不粘手、有彈性、表面光滑為度‘3”。
發(fā)酵：發(fā)酵是饅頭生產的重要環(huán)節(jié)，發(fā)酵方法有三種：(1)應用面種的天然酵母發(fā)酵法；(2)甜酒或酒釀汁發(fā)酵法；(3)純酵母發(fā)酵法。三種方法的原理完全一樣，即是酵母利用面粉中的糖分進行酒精發(fā)酵產生CO氣體和酒精，使面團膨脹成海綿狀。面團發(fā)酵是在26-28C室溫和75％以上的相對中進行，發(fā)酵時間為3小時。大中型工廠都是以純酵母為發(fā)酵劑進行面團發(fā)酵的，比較簡單的一種是一次發(fā)酵法，生產時將所有原料一次和面，然后在溫度為27-29C、相對濕度為75％條件下發(fā)酵3個小時。通常一次發(fā)酵法生產的饅頭有良好的咀嚼感，但其蜂窩狀結構較粗糙，一般認為風味較差。經常應用的是二次發(fā)酵法，即先取50-70％的面粉加入所需酵母發(fā)酵，然后將剩余的面粉和水攪拌進行二次發(fā)酵：這種方法生產的饅頭柔軟，具有微細的海綿結構，風味較好。它的最大優(yōu)點是不易受時間和其它條件的影響。
成型與醒發(fā)：饅頭成型由成型機完成，家庭制作由手工完成。目前應用較多的是雙螺旋輥揉搓成型機成型。醒發(fā)的目的是讓面團繼續(xù)膨脹，傳統(tǒng)的制作經驗為溫度400C相對濕度80％時醒發(fā)時間15分鐘：在沒有恒溫條件時，冬季醒發(fā)30分鐘，夏季醒發(fā)20分鐘即可。醒發(fā)時間過短則制品個小、開口、表面無光；時間過長則表面開裂。Rubenthaler，G．L．等人研究的面團醒發(fā)時間與饅頭體積和質構的關系曲線見圖1—2。較好的醒發(fā)時間為58分。
汽蒸與冷卻：蒸熟是饅頭區(qū)別于面包的最重要方面，也是最能體現(xiàn)中國面
食品的關鍵所在。醒發(fā)后的饅頭坯放入沸水鍋中，常壓下蒸20min即熟，要求
火旺蒸汽足，否則面團溫度上升較慢，蒸煮時間勢必延長。汽蒸結束后立即取
出饅頭冷卻，以免饅頭互相粘連。汽蒸時溫度100C，蒸室壓力1．0kg／cm ，時間20min。汽蒸過程饅頭體積平均增大60%。
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