绞碎与斩拌设备

出处：按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第217页（4615字）

绞碎(粉碎)与斩拌的设备种类很多，最普通的分类方法是按被绞碎(粉碎)物料的大小以及所得成品的粒度而分为粗碎、中碎、细碎设备，研磨设备和切割碎裂设备。粗碎设备有颚式压碎机、回转压碎机等重型设备，在食品生产上并不常见。食品加工中常见的中、细碎设备有滚筒轧碎机、锤式粉碎机、盘击式粉碎机等；研磨设备有盘式磨碎机、盘磨、辊磨机、胶体磨等；切割碎裂设备则有绞肉机、斩拌机、切片机、切丁机、锯割机、撕碎机等。

(一)中碎、细碎设备

1．滚筒轧碎机

滚筒轧碎机是利用一只或一只以上滚筒的旋转进行轧碎操作的设备，应用于中碎或细碎，最普通的是双滚筒轧碎机。双滚筒的设备系由直径相同的两个滚筒所构成，安装在平行的水平轴上。操作时，两滚筒旋转方向相反，物料从上部两滚筒之间加入，被其间的摩擦力所挟持而拖曳至下方，同时受到挤压力而被粉碎，从下方落下。

2．锤式粉碎机和盘式粉碎机

锤式粉碎机(图2－2－3)应用于中间粉碎，适用于中等硬度和脆性物料，但也能用于较软、较韧物料和纤维物料。其粉碎力主要为冲击力，也有摩擦力。锤式粉碎机的主轴上装有几个钢质圆盘，盘上又装有硬钢锤头。当锤头以40～100m／s的圆周速度高速旋转时，就以很大的力量撞击物料使之粉碎。经粉碎后的物料，从装在机壳上的格栅缝隙间卸出，并且可以调节缝隙以限定一定的粉碎比。

图2－2－3 锤式粉碎机

锤式粉碎机的锤头除以铰链连接于转动件外，也有刚性联结于转动件者。锤头有各种式样，有矩形断面的锤棒，有较薄的锤片，有的锤片很薄就成为刀状。锤头的安放位置有垂直于主轴或平行于主轴的。锤式粉碎机的机壳内面通常是平滑的，但也有具有一定的形状的，可使物料与机壳发生撞击而粉碎。锤式粉碎机机壳下部有格栅或筛网时，锤头与格栅之间的物料就受到很大的摩擦。格栅或筛网的孔缝大小决定了制品粒度的上限而非下限。格栅或筛网适用于非常干燥的制品或者含水分高的制品，对于中间状态的制品，则易被堵塞，不宜使用。

锤式粉碎机在食品工业中使用广泛，多用于处理结晶固体、纤维质物料、植物性物质、胶黏性的物料等，例如胡椒、花椒与香料等的粉碎。

此外，盘击式粉碎机的使用也非常广泛。其最简单的形式是由互相靠近的两个圆盘组成，每个圆盘上有很多以同心圆排列的齿状、针状或棒状的指爪，而且一个圆盘上的每层指爪伸入到另一圆盘的两层指爪之间。这样，当两个圆盘做相对运动时，除了指爪对物料的冲击粉碎力之外，还产生分割或拉碎的作用，所以适于纤维质物料的粉碎。一般盘击式粉碎机沿整个机壳周边安有筛网。

盘击式粉碎机有两种形式，其一仅一盘转动，另一盘为固定；另一则两盘均转动，可参见图2－2－4。

图2－2－4 盘击式粉碎机

近代盘击式粉碎机的形式颇多，指爪的形状各不相同，有短的或长的圆柱状，或甚至形成似刀齿。有的盘击式粉碎机其内层指爪形状及其相互距离与外层不同，目的是使物料因离心力作用向外周移动过程中产生逐级粉碎的作用。盘击式粉碎机有采用高速的倾向，如图2－2－4(1)的形式，其外层指爪圆周速度可高达160m／s。这种形式的粉碎机不带筛网，物料经粉碎机靠空气流带动。

两盘都转动的粉碎机，其圆盘转动可同向而转速不等，或依相反方向转动。这种粉碎机转速很高。最新式的还装有内部气流分级装置。最近还出现转动件之间距离可调节的盘击式粉碎机。

图2－2－4(2)所示为另一种不同的盘击式粉碎机，称为鼠笼式碎解机。它的主要构件是两只粉碎转动件，每只都由若干个有长指爪组成的笼所构成。同心的指爪层一侧固定在金属板上，另一侧装在圆环上。两笼依相反方向旋转，相对速度约为60m／s。这种设备具有强烈的撕碎作用，颇适于较韧纤维质食品的粉碎。

(二)研磨设备

研磨设备是一类利用摩擦力或剪力作为主要破碎力，将物料碎裂成更细的一种设备。因为许多食品要求颗粒很细，有的则要求达到超微细程度，所以研磨机和胶体磨是食品生产中广泛应用的设备。这里仅讨论一般的研磨设备，胶体磨还具有乳化作用，故放在第三节乳化中讨论。

1．盘式磨碎机和盘磨

盘式磨碎机是物料在两盘面之间依靠摩擦力的作用而碎裂为极细粉粒的绞碎(粉碎)机。一般除摩擦力外还有压力的作用。这种设备中摩擦力和挤压力两种作用力之间的关系，一方面取决于两盘面间的压力，另一方面取决于两盘面的速度差。

一般而言，盘式磨碎机适用于软性以至于极软物料的极细碎裂。另外，至少在原则上适合于一切韧性和纤维质物料的干磨和湿磨，且常用于湿物料的加工。

盘式磨碎机为轴向进料，进入的物料在两盘间沿径向通过。通常两盘中一盘不动，而另一盘则转动，但也有两盘都转动的。盘间距离是可调节的。图2－2－5所示为两盘都转动的型式。

图2－2－5 盘式磨碎机

食品工业上经常使用的盘磨(图2－2－6)是由磨盘与两个碾轮所组成。但碾轮绕着立轴和本身的横轴转动时，物料就在碾轮与磨盘之间借挤压和研磨力而被碾碎。

图2－2－6 盘磨

盘磨有两种形式。一种是碾轮转动而磨盘不动，即图2－2－6所示的一种。另一种是磨盘转动而碾轮对立轴并不转动。后一种的优点：①比较容易固定碾轮，操作稳定；②比较容易卸出碾碎后的物料；③在碾轮上没有离心力的作用。

2．辊磨机

辊磨机与滚筒轧碎机在构造和原理上相似。辊磨机的磨辊表面光滑的或带有齿槽的，称为光辊或齿辊，且辊子以不同的速度旋转。辊磨机是一种研磨的设备，广泛应用于制粉工业。

辊磨机的主要部件是磨辊。由于齿辊的研磨效率高且能量消耗少，故一般都采用齿辊。

齿辊上的磨齿是由拉丝机加工而成。齿辊的技术特性主要是磨齿的齿数、齿型、斜度和排列等四方面。这些因素的变化在一定程度上都影响研磨操作和粉碎。

(三)切割碎裂设备

上述各种粉碎设备主要适用于需要粉碎(绞碎)成粒状、粉状、干燥的或含少许水分的脆性物料。在肉品加工中，主要用于八角、茴香、胡椒、花椒等香料以及部分干燥副产品的粉碎加工。而对于肉类等具有纤维结构且含有一定水分的非结晶体的物料，直接采用挤压力不能使其有效的碎裂。因此，必须利用具有刀刃的设备切割所产生的局部冲击力和剪切力才能将这类物料碎裂。这类设备有的与干粉料的粉碎设备相类似。例如，将锤式粉碎机上的锤头更换成切割刀的形式，就产生薄刀刃的冲击力和剪切力。又如盘式粉碎机，如果在盘面上带有钉状或齿状突起，也就产生撕裂的作用。这类设备主要有绞肉机、斩拌机、切片机、切丁机、锯割机等。

绞肉机、斩拌机参见第三篇第四章。

1．切肉机

切肉机主要是将分割以后的肉或解冻肉按工艺要求再切成规格尺寸较小的片、条、丁的切割机械。肉的切片、切条或切丁过程是使肉料和切刀(一般作旋转运动)产生相对运动，以达到将肉料切断、切碎的目的。相对运动的方向基本上可分为顺向和垂直两种。

切肉机的种类很多，根据产品型式有落地式和台式之分。台式属小型机，功率和生产能力均较小，多用于饮食行业。落地式生产能力较大，功率也较大，主要用于肉食品加工厂使用。

按刀轴位置有水平轴卧式和倾斜轴(立式)两种。

按肉料形状有切片机与切丁机等。切片机与切丁机的种类很多，切刀的种类也很多。切片(丁)刀通常有圆刀与直刀两种，多采用同轴多片刀组成刀组。刀组有一组刀的，也有两组刀的，每组刀有几十片刀，分别装在旋转的轴上。切片机多用两组圆刀，装在两根相对平行的水平轴上，两组刀片相互交错并有少量插入，两根轴的旋转方向相反(一般向内旋转)。轴的转动带动圆刀旋转，把从料斗送入的肉料进行切片。圆刀之间的距离可以调节，以适应切割不同厚度肉片的需要。切好的肉片从下方排出。若需切条(丝)时，可将切成片的肉片旋转90°再次投入料槽，即可切成条(丝)。

切丁机多采用直刀形的刀片，一般由呈相互垂直状的一组竖刀(框)和一组横刀(框)组成的两组刀，分别固定在两根由偏转轮带动的两根轴上。一组刀(框)做纵向运动，另一组刀(框)做横向运动，将从送料斗送入的肉料垂直切割成肉丁。肉丁的规格可通过更换横、竖刀框及调节切割、推料速度来调整。切丁机多用于肥肉丁的切割。

2．锯割机

锯割机是一种采用细小锯齿状刀刃在高速运动下对肉块进行分割处理的切割机。一般以分割大块带骨肉或冻肉为主。根据刀具的形状分为带锯机和圆锯机两种。

带锯机的锯带卷绕在上、下带轮上，下带轮通过电机带动，高速回转，锯带上下往复移动。工作台上的肉块通过手动或机动使肉块迎着锯齿送进，被切割。圆锯机是靠圆片锯进行分割的。圆锯片有单、双锯之分。单锯片与带锯机切割形式一样，能较灵活地掌握切割宽度。双锯片机可采用刀轴两端双支撑结构，刚性提高。双锯片机可以将原料肉一次分割为三段，提高效率。

另外，用于切割大块冻肉或带骨肉的还有冻肉切割机。它属于重型机械，能耗较大。一般多采用液压系统或曲柄滑块机构来控制刀具的切割。在传动系统带动下，铡刀做往复升降运动，在下降过程中完成切割动作，往复一次即完成一次切割。