第二节　和面机

和面机也称作调粉机，在食品加工中用来调制黏度极高的浆体或弹塑性固体，主要是揉制各种不同性质的面团，包括酥性面团、韧性面团、水面团等。

一、和面机调制基本过程

和面机调制面团的基本过程由搅拌桨的运动来决定。水、面粉及其他辅料倒入搅拌容器内，开动电动机使搅拌桨转动，面粉颗粒在桨的搅动下均匀地与水结合，首先形成胶体状态的不规则小团粒，进而小团粒相互黏合，逐渐形成一些零散的大团块。随着桨叶的不断推动，团块扩展揉捏成整体面团。由于搅拌桨对面团连续进行剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等系列作用，结果调制出表面光滑，具有一定弹性、韧性及延伸性的理想面团。若再继续搅拌，面团便会塑性增强，弹性降低。

二、和面机分类

和面机有卧式与立式两种结构，也可分为单轴、多轴或间歇式，连续式。

1.卧式和面机

卧式和面机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置。其结构简单，造价低廉，卸料、清洗、维修方便，可与其他设备完成连续性生产，但占地面积较大。这类机器生产能力（一次调粉容量）范围大，通常在25～400kg/次。它是国内大量生产和各食品厂应用最广泛的一种和面设备。图3-5所示是国内定型生产的T-66型卧式和面机的结构简图。

卧式和面机工作时，电动机1通过三角皮带2带动蜗杆3，经蜗轮蜗杆减速机构9，使搅拌桨4转动。桨轴上有六个直桨叶，用以调和面团。和面结束后，开动电动机8，经三角皮带7带动蜗杆6，通过蜗轮蜗杆减速机构10，使和面容器5在一定范围内翻转，将和好的面团很方便地卸出。起面和倒面团均利用电控制开关自动运行，减轻了操作工人的劳动强度。根据工艺要求，搅拌桨可更换。如换上Z形搅拌桨，则更有利于将面团调和均匀。

2.立式和面机

立式和面机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置，搅拌器垂直或倾斜安装。有些设备搅拌容器做回转运动，并设置了翻转或移动卸料装置。图3-6所示是国内生产使用的TL-63型立式和面机结构图。TL-63型立式和面机采用双桨搅拌。搅拌速度34r/min，双桨升降速度415mm/min。搅拌容器容量100～150kg。

三、和面机主要零部件

和面机主要由搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等组成。

1.搅拌器

搅拌器也称作搅拌桨，是和面机最重要的部件。按搅拌轴数目分，有单轴式和双轴式两种。卧式的与立式的也有所不同。

卧式单轴式和面机只有一个搅拌桨，每次和面搅拌时间长，生产效率较低。由于它对面团拉伸作用较小，如果投料少或操作不当，则容易出现抱轴现象，使操作发生困难。因此单轴式和面机只适于揉制酥性面团，不宜调制韧性面团。

双轴式和面机有两组相对反向旋转的搅拌桨，且两个搅拌桨相互独立，转速也可不同，相当于两台单轴式和面机共同工作。运转时，两桨时而互相靠近，时而又加大距离，可加速均匀搅拌。双轴和面机对面团的压捏程度较彻底，拉伸作用强，适合揉制韧性面团。

（1）∑形、Z形搅拌桨　这两种搅拌器的桨叶母线与其轴线呈一定角度（图3-7），为的是增加物料的轴向和径向流动，促进混合，适宜高黏度物料调制。它们形状虽然复杂，但总的结构简单，多是整体铸造再锻制成型。其中∑形应用广泛，有很好的调制作用，卸料和清洗都很方便。Z形搅拌桨调和能力比∑形叶片低，但可产生更高的压缩剪力，多用在细颗粒与黏滞物料的搅拌中。

∑形搅拌桨又分单轴和双轴，双轴和面机有两组相对反向旋转的搅拌桨。按其相对位置分为切分式和重叠式，如图3-8所示。切分式也叫相切式。两个搅拌桨外缘轨迹相切，有些稍分离。两桨的运动相互独立，无干涉，速度往往也不相同。由于相对位置不断改变，因而能快速调和物料。单位容积内，叶片传热面积大，传热速率也大，叶片不易缠绕物料。重叠式也称部分重叠式。两个搅拌桨交叉布置。因部分桨叶运动轨迹重叠，故应保证两桨在任何情况下互不干涉。两桨相对速度比为1∶2，产生快速桨追慢速桨的现象，使两桨间物料受到充分的拉伸、折叠、揉捏等作用。

　　（2）桨叶式搅拌器　这种搅拌器的结构如图3-9所示。它由几个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成。和面过程中，桨叶搅拌对物料的剪切作用很强，拉伸作用弱，对面筋的形成具有一定破坏作用。搅拌轴装在容器中心，近轴处物料运动速度低，若投粉量少或操作不当，易造成抱轴及搅拌不匀的现象。桨叶式搅拌器结构简单，成本低，适用于揉制酥性面团。

（3）滚笼式搅拌器　基本结构见图3-10。滚笼式搅拌器主要由连接板和4～6个直辊及搅拌轴组成。直辊分为加有活动套管与不加套两种。活动套管在和面时自由转动，可减少直辊与面团间的摩擦及硬挤压，以降低功率消耗，减少面筋的破坏。直辊安装位置有平行于搅拌轴线和倾斜于搅拌轴线两种。后者倾角为5°左右，作用是促进面团的轴向流动，各辊对回转轴心的半径不同。直辊在连接板上的分布有X形、S形、Y形。其中Y形结构搅拌器两连板间无中心轴，可避免面团抱轴或中间调粉不均匀的现象。滚笼式搅拌器和面时，对面团有举、打、折、揉、压、拉等多种连续操作（图3-11），有助于面团的捏和。如果搅拌器结构参数选择合适，还可利用搅拌的反转，将捏和好的面团自动抛出容器，这样就省去了一套容器翻转机构，降低了设备成本。

滚笼式搅拌器对面团作用力柔和，面团形成慢。根据实验，7～8min可将25～50kg面粉揉制成理想面团。从面团的实验拉伸曲线图上看到，滚笼式搅拌器对面团的输入功率大，对面筋机械作用弱，有利于面筋网络的生成。

滚笼式搅拌器结构简单，制造方便，但操作时间长，适用于调和水面团、韧性面团等经过发酵或不发酵的面团。

（4）立式和面机的搅拌器　立式和面机的搅拌器有桨叶式、扭环式、象鼻式等。桨叶式搅拌器与卧式和面机中桨叶式搅拌器结构形状相似，其轴线与地面垂直。

扭环式搅拌器桨叶（图3-12）从根部至顶端逐渐扭曲90°，有利于促进面筋网络的生成。适用于调制韧性面团与水面团类面食。象鼻式搅拌器通过一套四杆机构模拟人手调粉时的动作来调制面团，有利于面筋的揉制，适于调制发酵面团。另外搅拌容器可以从机架上推出，作为发酵罐使用，既减少了生产设备，又简化了搬运面团的操作。一次调粉可达300kg以上。但这种机器结构复杂，搅拌器动作慢。

（5）其他类型卧式搅拌器　在卧式和面机中，也使用着一些不同于上述形状的搅拌器。如花环式搅拌器图3-13（a）、扭叶式搅拌器图3-13（b）、椭圆式搅拌器图3-13（c）。它们的特点是，桨叶外缘母线与容器内壁曲面相似，其间距很小，中心无搅拌轴，因此容器内无死角，所有物料都均匀地受搅拌，同时也不存在面团抱轴的问题，但面筋生成能力稍低于滚笼式搅拌器。花环式搅拌器因定方向旋转，叶片后倾一定角度带动被搅拌的物料向中部堆积，可增加捏和效果及速度。这种搅拌器制造工艺简单，整体焊接而成。

扭叶式搅拌器是在花环式搅拌器基础上加大叶片截面宽度，且改变扭叶角度。由于叶片作用面积增加，使得物料整体流动性好，因而加快了面团形成速度。

椭圆式搅拌器中间空隙较大，容器近壁的物料流动性较中间的要好，因而整体揉制不如前两种搅拌器，但其结构简单，制造容易。

花环式与扭叶式搅拌器对面团作用力大，而输入功率小，面团形成快。但如不适当控制调粉时间，则面团在较长时间搅拌下内部面筋网络就会被破坏。根据实验，当容量低于50kg时，装有上述两种搅拌器的和面机，形成理想面团的时间约为4～5min。

带有花环式、扭叶式或椭圆式搅拌器的和面机容量都小于75kg，适用于调制饺子、馒头等所需的水面团、韧性面团的操作。

2.搅拌容器

卧式和面机的搅拌容器（也称搅拌槽）的典型结构见图3-14。容器多由不锈钢焊接而成。容器的容积由一次调和物料的重量决定，分为25kg、50kg、75kg、100kg、200kg、400kg等系列。

和面操作时，面团形成质量的好坏与温度有着很大的关系，而不同性质的面团又对温度有不同的要求。高功率和面机常采用带夹套的换热式搅拌器。为降低成本，使用普通单层容器，可通过降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。

为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品，容器与搅拌轴之间的密封要好。轴转速低、工作载荷变化大，轴封处间隙变化频繁，因此密封装置应选用J形无滑架橡胶密封圈。新型卧式和面机有的采用了空气端面密封装置，密封效果很好。

搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。和面操作结束后，开动电动机，通过蜗轮蜗杆减速器带动与容器固接的齿轮转动，使容器翻转一定的角度。这种机构操作方便，操作工人劳动强度低，但结构复杂，整个设备成本高，适宜在大型和面机或高效和面机上使用。

手动翻转容器机构有机械翻转和人力翻转两种。机械翻转是在容器及机架上装有一套蜗轮蜗杆机构（或是一对齿轮），操作时手摇蜗杆（或小齿轮）带动固接在容器上的蜗轮（或不完整大齿轮），使容器翻转。定位销限制翻转的极限位置。这种机械结构简单，设备成本低，但操作劳动强度大。适用于小型和面机或简易型和面机。

立式和面机的搅拌容器有可移动式和固定式两种。可移动式容器下面有小轮子，调和结束后可将容器推走。固定式的搅拌轴可上下移动。操作结束后将搅拌轴上升，移开可绕机架立柱左右转动的容器。

3.机架

小型和面机转速低，工作阻力大，产生的振动及噪声都较小，因此不用固定基础。机架结构有的采用整体铸造，有的采用型材焊接框架结构，还有底座铸造而上部用型材焊接。

4.传动装置

和面机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成，也有的用皮带传动。

和面机工作转速低，多为25～35r/min，故要求大减速比，常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器（行星减速电机）。蜗轮蜗杆减速器传动效率低，磨损大，但成本低。行星减速器传动效率高，结构紧凑，但成本较高。新产品和面机在逐步用行星减速器来代替蜗轮蜗杆减速器。

和面机根据工艺操作要求，往往需两种转速。可通过简易变速机构来实现。

四、换热式调和机

根据加工工艺，物料的质量常与操作温度有关，为适应这种要求，需采用换热式调和机。换热式调和机是用带夹套搅拌槽或在槽内设置蛇管。夹套搅拌槽用得较普遍。夹套内通蒸汽加热或可通冷却剂冷却，以适应物料的温度要求。有的调和机为使内外物料温度同时均匀改变，除使用带夹套搅拌槽外，还采用双层结构搅拌器。为保温，夹套外包一层隔热材料。

夹套传热式搅拌槽部分结构见图3-15。传热夹套由普通碳钢制成。它是一个套在调和机筒体外并能形成封闭空间的容器，夹套上安有加热或冷却介质进出口。如果加热介质是蒸汽，则进气管靠近夹套上端，冷凝水从夹套底部排出，同时夹套最上端还有不凝气排口，以提高传热效率。如果是液体加热，则进口管安在底部，排管安在夹套上部，液体从底部进入，上部流出，使其能充满整个夹套空间。

夹套的高度取决于传热面积，而传热面积是由工艺要求确定的。为保证充分传热，夹套高度应该比调和容器内物料高出50～100mm。