卧式螺旋馒头成型机设计
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摘 要
本文对卧式螺旋馒头成型机进行了分析，通过对卧式馒头成型机的分析研究，使我们对该设备有了进一步的认识；通过这些研究和结论，将为今后的产品设计打下很好的基础。
本文主要对卧式螺旋馒头成型机成型原理及成型辊的成形作用进行了分析研究；分析了面团的运动情况、受力情况等；分析研究了面团成型及螺旋输送作用的影响：分析了螺旋辊的曲面形状。最终明确了卧式螺旋馒头成型机的成形机理；螺旋辊的曲面作用及成型辊的曲面形式，主要技术参数和数学模型。同时了解了面团在成型过程中存在的问题和目前成型辊存在的缺陷。在以上理论分析、实验和计算的基础上，最后进行了８０型一馒头成型机的设计。新的设计在产量、功能和使用操作方面，优于目前的设备。
关键词：馒头 成型机 机理 螺旋辊设计
目录
引 言 1
１ 馒头的历史及加工工艺 1
2 卧式馒头成型机的成型机理及分析 4
2．1 卧式双螺旋馒头机的成型机构及成型机 4
2．2馒头成型运动分 6
2．3双螺旋成型辊转速的确定 9
2．3．1最大转速的确定 10
2．3．2最小转速的确定 11
2．3．3转速分析 12
3 型辊的加工及螺旋面的形成与分析 13
3．1成型辊的加工制 13
3．2成型辊与面团之间的作用力分 14
4 卧式馒头成型机的设计 17
4．1 卧式馒头成型机的功能设计 18
4．2结构总体设 19
4．2．1总体布置 19
4．2．2主要技术参数的确定 19
4．3总体设计 22
5 结 论 23
参考文献 24
致 谢 25
引 言
馒头一作为我国的传统主食已经有二千年的历史，但了解它的历史和对它的研究目前远远不够。特别是成型设备的研究更少。本章主要陈述馒头的历史和加工工艺，馒头机的发展过程。特别是目前广泛使用的几种馒头成型机的特点和存在的问题。这将有利于该机的深入研究和更新设计。
１ 馒头的历史及加工工艺
馒头在我国传统主食中占有很大的比重，是我国著名的发酵面团蒸食，被誉为是古代中华面食文化的象征，现代人常常把它同西方的面包相媲美。据历史记载，馒头起始于汉朝，其名初见于三国时代。宋代高承《事物纪原》记述了有关馒头起源的民间传说，即馒头起源于野蛮时代的人头祭。到南宋时，猪肉馒头很盛行，元代出现了类似于后世开花馒头的“煎花馒头”。忽思慧《饮膳正要》载：“煎花馒头：羊肉、羊脂、羊尾巴、葱、陈皮各切细”，“依次入料盐酱拌馅包馒头，用煎子煎诸般花样，蒸，用胭脂染花”。由此可见，馒头最初是包馅的，后来经历了一个由包馅到实心的演变过程，至清代始有“实心馒头”的记载。今天我们所说的“馒头”一般是指实心的，将包馅的称“包子”…。
中国主食馒头的生产工艺基本上都是以面粉、酵母和水为原料制得的，有时还加有盐（做成咸馒头）或糖（做成甜馒头），此外不再添加其他物料，如油脂、鸡蛋或牛奶。
馒头的生产工艺共有三种，这是根据所用的发酵粉是酒酿或甜酒、面种还是纯酵母（包括鲜酵母和干酵母）而区分的。以酒酿或甜酒为引子的产品称“水酵馒头”，产品带有轻微的醇香，别有一番风味，但该工艺古老，且产品质量不够稳定，目前仅在少数农村地区使用。湖北著名的丰乐河包子（实际是馒头）是用此法制成的。以面料为引子的生产工艺，仍广泛应用在广大城乡居民家中或小工厂中，这种馒头带有咸味，很多中国人特别喜爱。大中型工厂一般都是以纯酵母为发酵粉的，由于鲜酵母储藏不便，所以经常使用干酵母。
头的制作原理与面包基本相似，最主要的区别在于馒头是蒸熟的，而面包是烤熟的。馒头用面粉多是中筋力粉，一般不用高筋力粉；但同等条件下高蛋白面粉制成的馒头体积比低蛋白粉的体积大１４１—１７２ｃｍ。由于馒头是蒸熟的，因此产品水分含量要比面包的高很多，水分高容易受多种微生物感染，货架寿命时间明显缩短，商品价值降低。另外，馒头适合热吃，冷了食用品质就会明显下降，面包则没有这方面的缺点。这些都是馒头的不足之处，也是制约大规模工业化生产的重要原因。关于馒头的蒸煮理论及有关馒头蒸煮过程中的各种生化、物化变化情况，目前还很少有人进行过研究。但我们有理由认为，其中的某些变化与面包的基本一样。不同之处在于面包是在比较高的温度下焙烤出来的，它在焙烤最后阶段发生了美拉德褐变形成了很多香味；而馒头是在较低的温度下，只会产生略为发硬的馒头皮，不产生焙烤面包特有的香气。
馒头加工的主要工艺为：和面一发酵一搅拌一成型一醒发，最后汽蒸、冷却一成为商品。和面：将面种或称“面头”、“酵头”加水稀释搅拌均匀后，与面粉、水混合搅拌成可塑性的面团，要求酵母或面种引子均匀地与面团混合在一起。通常
以46—50％的添水量为宜，Lukow et ol(1990)报道的数值是50％。夏天用凉水、
冬天用温水和面，以保持面团温度在300C左右。大中型工厂多采用单轴s型或双轴曲拐式和面机，和面时间为5．10分钟，和面要求与生产面包时一样，即面粉中蛋白质和淀粉充分吸水膨胀，团内不含生粉，以揉时不粘手、有弹性、表面光滑为度‘3”。
发酵：发酵是馒头生产的重要环节，发酵方法有三种：(1)应用面种的天然酵母发酵法；(2)甜酒或酒酿汁发酵法；(3)纯酵母发酵法。三种方法的原理完全一样，即是酵母利用面粉中的糖分进行酒精发酵产生CO气体和酒精，使面团膨胀成海绵状。面团发酵是在26-28C室温和75％以上的相对中进行，发酵时间为3小时。大中型工厂都是以纯酵母为发酵剂进行面团发酵的，比较简单的一种是一次发酵法，生产时将所有原料一次和面，然后在温度为27-29C、相对湿度为75％条件下发酵3个小时。通常一次发酵法生产的馒头有良好的咀嚼感，但其蜂窝状结构较粗糙，一般认为风味较差。经常应用的是二次发酵法，即先取50-70％的面粉加入所需酵母发酵，然后将剩余的面粉和水搅拌进行二次发酵：这种方法生产的馒头柔软，具有微细的海绵结构，风味较好。它的最大优点是不易受时间和其它条件的影响。
成型与醒发：馒头成型由成型机完成，家庭制作由手工完成。目前应用较多的是双螺旋辊揉搓成型机成型。醒发的目的是让面团继续膨胀，传统的制作经验为温度400C相对湿度80％时醒发时间15分钟：在没有恒温条件时，冬季醒发30分钟，夏季醒发20分钟即可。醒发时间过短则制品个小、开口、表面无光；时间过长则表面开裂。Rubenthaler，G．L．等人研究的面团醒发时间与馒头体积和质构的关系曲线见图1—2。较好的醒发时间为58分。
汽蒸与冷却：蒸熟是馒头区别于面包的最重要方面，也是最能体现中国面
食品的关键所在。醒发后的馒头坯放入沸水锅中，常压下蒸20min即熟，要求
火旺蒸汽足，否则面团温度上升较慢，蒸煮时间势必延长。汽蒸结束后立即取
出馒头冷却，以免馒头互相粘连。汽蒸时温度100C，蒸室压力1．0kg／cm ，时间20min。汽蒸过程馒头体积平均增大60%。
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