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要求而设计的一种搅拌机械设备。在食品加工中，混合机普遍应用于谷物、面粉与添加剂、汤粉及调味料的混合操作。
一、混合机理
影响混合效果的因素首先是物料的物理性质。其中主要包括物料颗粒的大小、形状及密度。其它一些因素也起一定的作用，如物料颗粒的表面粗糙程度、流动特性、附着力、含水量及结块或成团的倾向等。实验分析表明，颗粒小的、形状近似圆球形的或密度大的物料容易沉降于容器底部；而附着力大、含水量高的物料颗粒则容易结块或成团，不易均匀分散。由此可知，被混物料间的主要物理性质越接近，其分离倾向越小，混合操作越容易，混合效果越佳。
混合机对物料的本质作用就是混合，而这种混合主要是通过颗粒状散体物料的流动才得以实现的。因此混合机的操作机理类似液体搅拌机的操作，即为对流、扩散及剪切三种基本方式的混合。在这里对流是指颗粒物料的团或块从一个位置转移到另一位置的过程；扩散是指由于颗粒在物料整体新生表面上的分布作用而引起个别颗粒的位置分散迁移过程；剪切则指在颗粒物料团内开辟新的滑移面而产生的混合作用。尽管有些混合机，由于其结构型式的不同，可能是某一种方式起主导作用，但大部分混合机在操作时，三种方式的混合并存。
影响混合机的另一主要因素是混合机的搅拌方式。通常按混合容器的运动方式不同，常可将混合机分为旋转容器式与固定容器式。若按混合操作型式则可分为间歇与连续操作式。旋转容器混合机的操作通常为间歇式即装卸物料时需要停机。而固定容器混合机则有间歇与连续两种操作型式。它主要由生产工艺条件决定。
二、旋转容器式混合机
旋转容器式混合机(或称辊筒式混合机及转鼓式混合机)是以扩散混合为主的混合机械设备。它的工作过程是，通过混合容器的旋转运动，使被混物料在其内部上下团滚，不断进行扩散，从而达到混合的目的。
混合机(包括固定容器式混合机）在混合固体散料时，其动力消耗普遍不大，它属于轻型机械。对于旋转容器式混合机来说，其搅拌功率一般为配用额定电机功率的50-60％左右。
旋转容器式混合机通常由旋转容器及驱动转轴、机架、减速传动机构和电机等组成。图所示的是一些典型结构示意图。这种混合机最主要的构件是容器，它的形状决定了混合操作的效果对容器内表面一般要求光滑乎整，这样可避免或减少容器壁对物料的吸附、摩擦及流动的影响，容器应根据食品机械的特点采用无毒、耐腐蚀材料制造，较为普便使用的是镍铬18—8型不锈钢薄板。混合机的驱动转轴水平布置。它的轴径与材质的选取以满足装料后的强度及刚度为准。小型混合机的机架大多由A普通钢板或型材焊接或铆接而成，这是因为混合颗粒状固体散料的工作阻力不太大，且转速不高。对于大型混合机或生产批量大的混合机多采用HT15-33铸铁薄壁机架。混合机的减速传动机构转速比较单一，减速比较大，通常采用蜗杆及行星减速器或由齿轮机构、皮带机构等组合成传动装置。
混合机旋转容器的临界转速是指机器操作时，物料混合与分离作用达到平衡时的容器转速。为保证混合操作的顺利进行，容器的工作转速一定要低于临界转速。以物料颗粒在容器内壁处所受离心力与重力平衡时为条件，可以推导出机器的临界转速
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，通常取容器体积的30-50％左右。如果混合量过大，则混合空间减少，物料的分离倾向将会增大，混合效果并不理想。混合机的混合时间与被混物料的性质及混合机型式有关，多数操作时间约为10分钟左右。
。即：
由上式可以看到，旋转容器的临界转数主要与容器结构有关。容器的实际转速一般选用临界转数的80％左右。旋转容器式混合机最适合于混合具有相近物理性质的粉粒体物料。下面介绍几种典型结构的混合机。
1、双锥型混合机
双锥型混合机的容器由两个锥筒和—段短圆柱筒焊接而成，其锥角是根据被混散料的逆止角来确定，通常有90度和60度锥角两种结构。这类混合机转速较低，一般约为5～20转／分，它混合时间大约在5～20分钟左右，混合量约占容器体积的50～60％。双锥型混合机转动时，被混物料翻滚强烈，由于其流动断面的不断变化，能够产生良好的横流效应，它对流动性好的物料混合较快，且功率消耗较低。
2、圆筒型混合机
如图所示，圆筒型混合机按其回转轴线位置可分为水平型(a)及倾斜型(b)两种。
水平型圆筒混合机操作时，物料的流动流型简单。它缺乏沿水平轴线的横向运动，容器内两端位置都有混合死角，且卸料不便，故混合效果不够理想，一般不常采用。倾斜型圆筒混合机，由于容器与水平轴线间存有一定的角度，这便减小了物料在水平型容器内运动的缺点，而使流型复杂化混合能力增加。
圆筒型混合机的工作转数约在40-100转／分以内。它常用于混合啤酒麦芽及调味料等物料的操作。
3、正方体型混合机
正方体型混合机的容器形状为正立方体，而正立方体对角线的位置，即为旋转容器的轴线。当混合机工作时，容器内物料受到三维方向上的重叠混合作用，因而混合速度加快，混合时间较短。同时没有死角产生，卸料也很容易。这种正方体型混合机对咖啡等物料的混合效果很好。
4、V型混合机
V型混合机的旋转容器是由两个倾斜圆筒组成，两筒轴线夹角在600～900之间，容器与回转轴非对称布置。这种混合机的工作转速一般在6～25转／分之间。混合时间约为4分钟左右。混合量最适合的范围约为容器体积的10～30％。
有些v型混合机容器内部设有搅拌桨(在双锥型混合机中也有此种结构)，而且搅拌桨还可以与容器做反向旋转。这样对混合流动性不好的散体物料，则可通过搅拌桨使其强制扩散，既使是对颗粒很小，吸水量较高、易结块或成团的粉料，也可由搅拌桨的剪切作用破坏其凝聚的结构，从而较快地得到物料的充分混合。v型混合机适用于各种干粉类食品物科的混合。
三、固定容器式混合机
固定容器式混合机的结构特点在于，容器固定，而旋转搅拌器装于容器内部。这种混合机以对流混合为主。它主要适用于被混各物料的物理性质差别及配比差别较大的散体物科的混合操作。
固定容器式混合机的结构型式有许多种。下面介绍两种带有螺旋搅拌器的典型混合机。
1、螺旋带式混合机
螺旋带式混合机的结构主要由搅拌器、混合容器、传动机构、机架及电机等组成。其中搅拌器即为装设在容器中心的螺旋带。对于简单的混合操作，只要一条或两条螺旋带就够了，而且容器上只有一对进排料口。仍当混合物料的性质差别较大或混合生产量较高及混合要求较严格时，则需采用图示的搅拌器结构。此种搅拌器的螺旋带大多为三条以上，而且按不同旋向分别布置。这样在混合机工作时，反向螺旋带能够使被混物料不断地重复分散和集聚，从而达到较好的混合效果。
螺旋带式混合机的长度，一般为其宽度的3～10倍，搅拌器工作转数约在20～60转／分之间，混合机的混合容量最大不超过容器体积的60％，最适合值为30～40％。
如果在使用具有单—旋向搅拌器的混合机操作时，对物料整体的流动存在着非循环性的纯位移，那么可将机器制成连续式混合机，即可在一处连续投料，而在另一处连续卸料。所以也被称为连续操作式混合机。
螺旋带式混合机，不仅适用于处理易分离的物料，而且对稀浆体和流动性较差的物料混合也具有良好的效果，但不适用于易破损物料的混合操作。因为这种混合机的螺旋带与容器壁间的间腺较小，对被混物料有一定的打断、磨碎作用。另外，物体在容器两地面位置流动困难，有死角。
2、立式螺旋混合机
立式螺旋混合机有两种类型。一种是螺旋搅拌器对中垂直安装在容器里，搅拌器的运动仅是自身转动。另一种结构如图a所示，搅拌器做行星运动。混合机的容器以圆锥型为基础，这样有利于立式容器排卸物料。在容器内部，螺旋搅拌器沿容器壁母线布置，其上端通过转臀与旋转驱动轴连接。当驱动轴转动暗时，搅拌器借助力转臂传动装置来实现行星运动。这种立式螺旋混合机搅拌器的自转速度一般在60-90转／分范围内，公转速度约为2—3转／分。
立式螺旋混合机工作时，被混物料既能产生垂直方向的流动又能产生水平方向的位移，而且搅拌器还能清除靠近容器内壁附近的泄流层。因此，它的混合速度快、混合效果好。这种立式螺旋混合机，既适用于高流动性物料的混合，又适用于粘滞性物料的混合，然而对易破损物料的混合操作受到限制。这种混合机在国产食品工业中广泛应用于专用面粉如营养自发而多维粉等物料的混合操作中。
对固体散料的混合操作方法很多，使用上述设备外，也可以使用第五节所介绍的调和机。另外，还可借助于气流或离心力进行混合操作。
立式螺旋混合机转臂传动装置的结构如图b所示，其动力由水平传动轴l的左侧输入，使轴1转动，由此分两条路线传动。一条是经一级齿轮2、3，一级蜗轮4、5减速，带动与蜗轮联成一体的转臂7回转。安装在转臀上的螺旋搅拌器15即随之作沿容器内壁的公转。另一条是经三级锥齿轮8，9，11，12，13，14转向、减速，使螺旋搅拌器15作绕自身轴线的自转。从而实现了搅拌器的行星运动。该机构的传动路线表达式见图。
