在香辛料工业中，常常采用搅拌、混合和均质操作。

搅拌是指借助于流动中的2种或2种以上物料在彼此之间相互散布的一种操作，其作用可以实现物料的均匀混合、促进溶解和吸收气体、强化热交换等物理及化学变化。搅拌对象主要是流体，按物相分类有气体、液体、半固体及散粒状固体；按流体力学性质分类有牛顿型和非牛顿型流体。在香辛料加工工业中，许多物料呈流体状态，有的稀薄，有的黏稠，有的具有牛顿流体性质，有的具有非牛顿流体性质。

均质是指借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将液滴碎化的操作，其作用是将香辛料加工所用的浆、汁、液进行细化、混合、均质处理，以提高香辛料加工产品的质量和档次。例如，乳化型香辛料的生产，均质使油树脂更易分散于水溶液中制成一种乳化液，不仅提高了乳状液的稳定性，而且改善了香辛料的感官质量，无渣滓口感，加香产品无斑点。

混合是香辛料加工工艺过程中不可缺少的单元操作之一。混合后的物料可以是香辛料工业中的最终产品，也可以作为在工艺过程中实现某种工艺操作的需要组合，例如，可以用来促进溶解、吸附、浸出、结晶、乳化、生物化学反应、防止悬浮物沉淀及均匀加热和冷却等。被混合的物料经常是多相的，主要有以下几种情况：a.液—液相：可以有互溶或乳化等现象。b.固—固相：纯粹是粉粒体的物理现象。c.固—液相：当液相多固相少时，可以形成溶液或悬浮液；当液相少固相多时，混合的结果仍然是粉粒状或团粒状；当液相和固相比例在某一特定的范围内，可能形成黏稠状物料或无定型团块，这时混合的特定名称可称为“捏合”或“调和”，它是一种特殊的相变状态。d.固—液—气相：通过将空气或惰性气体混入物料以增加物料的体积、减少容重并改善物料的质构流变特性和口感。

在香辛料加工工业中，混合机应用于原料混合、粉料混合、香辛料粉中加辅料、添加剂、调味粉等的制造操作。混合机是将2种或2种以上的粉料颗粒通过流动作用，使之成为组分浓度均匀混合物的机械。混合机主要是针对散粒状固体，特别是干燥颗粒之间的混合而设计的一种搅拌机械。在混合机内，大部分混合操作都并存对流、扩散和剪切3种混合方式，但由于机型结构和被处理物料的物性不同，其中某一种混合方式起主导作用。

在混合操作中，粉料颗粒随机分布。受混合机作用，物料流动，引起性质不同的颗粒产生离析。因此在任何混合操作中，粉料的混合与离析同时进行，一旦达到某一平衡状态，混合程度即可确定，如果继续操作，混合效果的改变也不明显。影响混合效果的主要因素是粉料的物料特性和搅拌方式。粉料的物料特性包括粉料颗粒的大小、形状、密度、附着力、表面粗糙程度、流动性、含水量和结块倾向等。试验证明，大小均匀的颗粒混合时，密度大的趋向器底；密度近似的颗粒混合时，最小的和形状近似圆球形的趋向器底；颗粒的黏度越大，混度越高，越容易结块和结团，不易均匀分散。

混合的方法主要有两种：一种方法是容器本身旋转，使容器内的混合物料产生翻滚而达到混合的目的；另一种方法是利用一只容器和一个或一个以上的旋转混合元件，混合元件把物料从容器底移进到上部，而物料被移送后的空间又能够由上部物料自身的重力降落以补充，以此产生混合。按混合容器的运动方式不同，可分为固定容器式和旋转容器式。按混合操作形式，分为间歇操作式和连续操作式。固定容器式混合机有间歇与连续两种操作形式，依生产工艺而定；旋转容器式混合机通常为间歇式，即装卸物料时需停机。间歇式混合机易控制混合质量，可适应粉料配比经常改变的情况，因此应用较多。

一、旋转容器式混合机

该机又称为旋转筒式混合机、转鼓式混合机，是以扩散混合为主的混合机械。它的工作过程是：通过混合容器的旋转形成垂直方向运动，使被混合物料在器壁或容器内的固定抄板上引起折流，造成上下翻滚及侧向运动，不断进行扩散，从而达到混合的目的。

旋转容器式混合机的基本结构由旋转容器、驱动转轴、减速传动机构和电动机等组成。混合机的主要构件是容器。容器的形状决定混合操作的效果。因而，对容器内表面要求光滑平整，以避免或减少容器壁对物料的吸附、摩擦及流动的影响，同时要求制造容器材料无毒、耐腐蚀等。材质上多采用不锈钢薄板材。

旋转容器式混合机的驱动轴水平布置，轴径与选材以满足装料后的强度和刚度为准。减速传动机构要求减速比大，常采用蜗轮蜗杆、行星减速器等传动装置。因动力消耗不大，故混合功率一般为配用额定电机功率的50%～60%。

旋转容器式混合机的混合量（即一次混合所投入容器的物料量）取容器体积的30%～50%，如果投入量大，混合空间减少，粉料的离析倾向大于混合倾向，搅拌效果不理想。混合时间与被混合粉料的性质及混合机型有关，多数操作时间约为10 min。

旋转容器式混合机根据被混合物料的性质可分为以下几种类型：水平型圆筒混合机、倾斜型圆筒混合机、轮筒型混合机、双锥型混合机、V型混合机和正方体型混合机。

（一）水平型圆筒混合机

水平型圆筒混合机的圆筒轴线与回转轴线重合。在操作时，粉料的流型（即流体质点运动的轨迹及速度分布）简单。由于粉粒没有沿水平轴线的横向速度，容器内两端位置又有混合死角，并且卸料不方便，因此混合效果不理想，混合时间长，一般采用得较少。

（二）倾斜型圆筒混合机

倾斜型圆筒混合机的容器轴线与回转轴线之间有一定的角度，因此粉料运动时有三个方向的速度，流型复杂，加强了混合能力。这种混合机的工作转速在40～100 r/min之内，常用于混合调味粉料的操作。

（三）轮筒型混合机(www.daowen.com)

轮筒型混合机是水平型圆筒混合机的一种变形。圆筒变为轮筒，消除了混合流动死角；轴与水平线有一定的角度，起到和倾斜型圆筒混合机一样的作用。因此，它兼有前两种混合机的优点。缺点是容器小，装料少；同时以悬臂轴的形式安装，会产生附加弯矩。

（四）双锥型混合机

双锥型混合机的容器是由两个锥筒和一段短柱筒焊接而成，其锥角有90°和60°两种结构。双锥型混合机操作时，粉料在容器内翻滚强烈，由于流动断面的不断变化，能够产生良好的横流效应。它的主要特点是：对流动性好的粉料混合较快，功率消耗低，转速一般为5～20 r/min，混合时间为5～20 min，混合量占容器体积的50%～60%。

（五）V型混合机

V型混合机也称双联混合机。它的旋转容器是由两段圆筒以互成一定角度的V型连接，两筒轴线夹角在60°～90°，两筒连接处切面与回转轴垂直。这种混合机的转速一般在6～25 r/min，混合时间约为4 min，粉料混合量占容量体积的10%～30%。V型混合机旋转轴为水平轴，其操作原理与双锥型混合机类似。但由于V型容器的不对称性，使粉料在旋转容器内时而紧聚时而散开，因此，混合效果要优于双锥型混合机，而混合时间也比双锥型混合机更短。为适应混合流动性不好的粉料，一些V型混合机对结构进行了改进，在旋转容器内装有搅拌桨，而且搅拌桨还可以反向旋转，通过搅拌桨使粉料强制扩散，同时利用搅拌桨剪切作用还可以破坏吸水量多、易结团的小颗粒粉料的凝聚结构，从而在短时间内使粉料得到充分混合。V型混合机适用于多种干粉类香辛料物料的混合。

（六）正方体型混合机

正方体型混合机容器形状为正方体，旋转轴与正方体对角线相连。混合机工作时，容器内粉料三维运动，其速度随时改变，因此，重叠混合作用强，混合时间短。由于沿对角线转动，因而没有死角产生，卸料也较容易。这种混合机很适宜混合咖啡等粉料。

二、固定容器式混合机

固定容器式混合机的特点是容器固定，靠旋转搅拌器带动物料上下及左右翻滚，以对流混合为主，主要适用于混合物理性质差别及配比差别较大的散体物料。

（一）单螺旋多功能混合机

单螺旋多功能混合机适用于粉体、浆液和膏体等多种物料的混合，混合用螺旋不仅能自转，还能紧贴混合槽的内表面，绕锥体的中心轴进行公转，使物料能实现上升、螺旋及下降等多种运动，从而实现物料的快速混合。此种设备有操作性良好、动力消耗小、发热小、对粉体损伤小、混合速度快及物料容易排出等多种优点，可广泛应用于香辛料调味品的生产。

（二）双螺旋粉体混合机

双螺旋粉体混合机，如图5-9所示，该机具有较好的控制系统，使混合物不磨碎或压溃，无死角，无沉积。广泛用于香辛料、饲料、酿造等行业的固粒粉或粉液体混合，纤维片状及喷液混合，对热敏性物料无过热危险，对密度悬殊或粒度不同的物料混合时不会产生分层离析现象，搅拌5～8min即可，其功效为单螺旋的数倍，滚筒式的10倍以上。机械采用不锈钢（P）、碳钢（C）两种材料。容积有：0.3m3、0.5m3、1m3、2m3、4m3等多种。

图5-9　双螺旋粉体混合机

1—电动机　2—传动机构　3—螺旋

三、混合机形式的选择

混合机选型时主要考虑以下几方面：a.工艺过程的要求及操作目的，包括混合产品的性质、要求的混合度、生产能力、操作方式（间歇式还是连续式）。b.根据粉料的物性分析对混合操作的影响，粉料物性包括粉粒大小、形状、分布密度、流动性、粉体附着性、凝聚性、润湿程度等，同时也要考虑各组分物性的差异程度。c.由上述两点，初步确定适合给定过程的混合机形式。d.混合机的操作条件，包括混合机的转速、装填率、原料组分比、各组分加入方法、加入顺序、加入速率和混合时间等。根据粉料的物性及混合机形式来确定操作条件与混合速度（或混合度）的关系以及混合规模。e.需要的功率。f.操作可靠性，包括装料、混合、卸料、清洗等操作工序。g.经济性，主要有设备费用、维持费用和操作费用的大小。