食品膨化技术

一、挤压技术的现状与发展： （1）早期食品挤压成型机是肉类和肠制品
加工中使用的活塞式或栓塞式灌肠机； （2）现在使用的挤压机是集混合，混炼，
熟化，挤出成型于一体的加工设备。
特点：
1）采用技术，挤压技术来加工谷物食品， 在经过初步粉碎和混合后，即可用一台 挤压机一步完成混炼，熟化，破碎，杀 菌，预干燥，成型等工艺。
2）只要更换挤压模具，便可方便地改变 产品造型。
3）可极大地改善了谷物食品的加工 工艺，缩短了工艺过程，降低了生产 费用等。
4）也改善了产品的组织状态和口感， 提高了产品质量。
（3） 本世界50~60年代，应用能力由单纯 生产谷物食品发展到生产家禽饲料，鱼类 饲料，植物组织蛋白。
这时挤压设备由单螺杆发展到双螺杆， 适合于加工不同原料的高剪切力挤压机和 低剪切力挤压机。
二、膨化食品的特点
不易回生，便于长期贮存 有利于人体消化吸收 应用范围广 生产效率高，成本低 口感好，食用方便 无污染。
三、食品的膨化方法
直接膨化法是指产品被挤出成型模时直 接膨胀形成膨化食品的工艺过程。间接 膨化法是指从成型模被挤出的没有膨胀 的半成品(外形呈球状)经过精心干燥之 后再进行烤、炸、或微波等手段使其膨 胀，以得到最终膨化食品的工艺过程。
非膨化的产品为半成品，需经焙炒或 油煎膨松、调味后食用。
蒸煮挤压：大多数的挤压成型机是将加 热蒸煮与挤压成型两种作用有机地结合 起来，使原料经过挤压机后，成为具有 一定形状和质构的产品，所以挤压技术 又叫蒸煮挤压技术。
膨化技术是当今世界上一项新型食品 加工技术，在方便食品领域，尤其是小 食品生产中得到越来越广泛的应用。由 于膨化食品花色品种多，组织膨松，口 感酥脆，易于消化吸收，目前在市场上 出现了越来越多的膨化食品，如“旺旺 雪饼” 、“卜卜星”及许多婴儿谷物食 品、早餐食品等，深受广大消费者的喜 爱。
（4）70年代后，挤压技术的应用发展到 了水产品，仿生制品，调味品，乳品，糖 果制品，巧克力制品方便面等食品加工。
我国目前状况：
1）挤压加工技术还处于相对落后的状态； 2）设备性能有待改善，生产领域有待扩 大，花色品种需进一步丰富，产品质量需 进一步提高； 3）还须加强对挤压技术的理论研究。
二、食品挤压技术的特点：
（1）连续化生产； （2）生产工艺简单； （3）生产效率高，原料浪费少，能耗低， 操作简单，生产能可在较大范围内调整；
1）小型挤压机的生产能力可达20~50 kg/h， 大型设备的生产能力可达5~10t/h；
2）一般情况下，能耗仅是传统生产方法的 60~80%；
（4）应用范围广： 1）适合于加工小吃食品； 2）产品范围广，种类多，花色齐，可形
食品膨化的方法主要有两种，一种是 挤压式膨化，另一种是气流式膨化。目 前生产上较多使用挤压膨化的方法，即 用螺杆挤压机生产膨化食品。使用螺杆 挤压压组织化 产品、挤压膨化产品等。
膨化的产品为多孔状的组织结构，经 干燥后即可食用；
由于螺槽逐渐变浅，继续升温升压， 食品物料得到蒸煮，出现淀粉糊化，脂肪、 蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组 织进一步均化，最后定量、定压地由机头 通道均匀挤出，称为计量均化段。
图9—14 挤压式膨化机结构
典型的挤压式膨化机如图9—14所示， 按其作用，整机可分为三个区段：输送区 段(约占25%)，挤压区段(约占50%)，控温 (计量)区段(约占25%)，整机由下列诸部 组成：驱动装置、设供料装置、挤压螺杆、 外套和喷嘴，个别较先进的膨化机还设有 控温装置。
根据膨化的产生原因和设备的不同，食 品的膨化方法可分为挤压膨化、气流式 膨化、焙烤膨化等，目前，膨化食品生 产上主要采用挤压式膨化的方法。
原料经膨化后会产生各种变化，其宏观 变化可用表观密度和膨化度表示。
表观密度：单位体积膨化制品的质量。
膨化度：膨化后制品体积增大的倍数。
第二节 食品的挤压膨化
第六章 食品膨化技术
主讲教师 郑显义
第一节 概 述
一、基本概念 食品膨化就是将大米、玉米、麦类、豆 类和薯类等原料，送入一种专门设计的 可连续作业的机械内，进行高温高压处 理后，在常温常压下使其体积膨胀若干 倍，内部组织呈疏松多孔的海绵状的操 作过程。
经膨化加工后制得的成品称为膨化食 品。膨化后的谷物提高了利用价值，如 大豆粕经膨化处理后酿造酱油，其蛋白 质的利用率可从65%提高到90%；玉米膨 化后再经过适当的处理可制成数十种美 味的小食品(Snack)，这对粮食的深加工 极为有益。
如图9—2所示，挤压过程可分为三阶 段：
当疏松的食品原料从加料斗进入机筒 内时，随着螺杆的转动，沿着螺槽方向向 前输送，称为加料输送段。
由于受到机头的阻力作用，固体物料 逐渐压实，又由于物料受到来自机筒的外 部加热以及物料在螺杆与机筒的强烈搅拌、 混合、剪切等作用，温度升高、开始熔融， 直至全部熔融，称为压缩熔融段。
所以，挤压加工过程：
1）是一个高温高压的过程； 2）可较方便地调节挤压过程的压力剪切 力，作用和时间； 3）可将挤压过程应用于某些需高温高压 的生化反映过程；
大多数的食品挤压机是将加热、蒸煮 与挤压成型两种作用有机地结合起来， 使原料经挤压机后，成为具有一定形状 和质构的熟化或半熟化的产品。
图9—2 挤压加工过程示意图 1、加料输送段 2、压缩熔融段 3、计量均化段
成系列产品，有利于产销灵活性；
（5）投资少，收效快； （6）生产费用低，仅为传统方法生产的 40%左右。
三、挤压膨化的机理
概括地说，食品的挤压膨化加工就 是将食品物料置于挤压机的高温高压 状态下，然后突然释放至常温常压， 使物料内部结构和性质发生变化的过 程。
挤压加工方法是借助挤压机螺杆的推 动力，将物料向前挤压，物料受到混合、 搅拌和摩擦以及高剪切力作用，使得淀粉 粒解体，同时机腔内温度压力升高(温度 可达 150～200℃，压力可达到1MPa以上)， 然后从一定形状的模孔瞬间挤出，由高温 高压突然降至常温常压，其中游离水分在 此压差下急剧汽化，水的体积可膨胀大约 2000倍。膨化的瞬间，谷物结构发生了变 化，它使生淀粉(β-淀粉)转化成熟淀粉 (α-淀粉)，同时变成片层状疏松的海绵 体，谷物体积膨大几倍到十几倍。