膨化工艺的原理
膨化的原理
膨化的原理
膨化是指在高温高压下，将谷物等食品加工成膨化食品的一种技术。
膨化是利用物质在高温高压下的物理变化，使其体积膨胀，形成多孔松散的结构，增加食品的口感和储存性能。
膨化食品制造的过程中，关键是将原料加热到高温高压状态，使其内部的水分和气体膨胀并产生瞬间的蒸汽，从而形成多孔的结构。
这一过程中，膨化食品的水分和气体迅速膨胀，使其体积增大，同时产生了大量的气泡和孔洞，使食品表面呈现出金黄色，疏松的外观。
膨化食品的制造过程中，需要控制加热的时间和温度，以保证膨化效果。
如果温度过低或时间过短，食品内部的气体和水分无法完全膨胀，膨化效果不佳；如果温度过高或时间过长，食品会烤焦或熟透，导致膨化效果不佳。
膨化食品的膨化效果受多种因素影响，如原料的含水率、成分、形状等。
不同的原料在加工过程中需要采用不同的工艺参数和设备，以达到最佳的膨化效果。
例如，米类谷物的膨化温度一般在180℃左右，而玉米的膨化温度则要高一些，达到200℃左右。
膨化食品的制造技术在食品工业中得到广泛应用，包括膨化米、膨化玉米、膨化豆类等。
膨化食品具有口感酥脆、香气浓郁、易于消
化、储存方便等特点，深受消费者喜爱。
除了食品加工，膨化技术还应用于其他领域。
例如，膨化工艺在建筑材料、高分子材料、矿物材料等领域也得到了广泛的应用。
膨化技术是一种利用高温高压的物理效应，将食品加工成膨化食品的技术。
膨化食品具有口感酥脆、香气浓郁、易于消化、储存方便等特点。
在食品加工和其他领域中均有广泛的应用。
膨化食品生产工艺(1)
膨化食品生产工艺膨化食品，国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，是近些年国际上开发起来的一种新型食品。
它以谷物、豆类、薯类、蔬菜等为原料，经膨化设备的加工，制造出品种繁多，外形精巧，营养丰富，酥脆香美的食品。
因此，独具一格地形成了食品的一大类。
由于生产这种膨化食品的设备结构简单，操作轻易，设备投资少，收益快，因此开发得特不迅速，并表现出了极大的生命力。
由于用途和设备的不同，膨化食品有以下三种类型：一是用挤压式膨化机，以玉米和薯类为原料生产小食品；二是用挤压式膨化机，以植物蛋白为原料生产组织状蛋白食品(植物肉)；三是以谷物、豆类或薯类为原料，经膨化后制成主食。
除了试制出间接加热式膨化机外，还用精粮膨化粉试制成多种膨化食品。
种类1.主食类：烧饼、面包、馒头、煎饼等。
2.油茶类：膨化面茶。
3.军用食品：压缩饼干。
4.糕点类：桃酥、炉果、八件、酥类糕点、月饼、印糕、蛋卷等。
5.小食品类：米花糖、凉糕等。
6.冷食类：冰糕、冰棍的填充料。
上述食品中，有些品种如膨化面茶、印糕、压缩饼干等全部是用膨化粗粮制成的；有些品种只掺进一定比例的膨化粗粮。
膨化技术虽属于物理加工技术，但却具有本身的特点。
膨化不仅能够改变原料的外形、状态，而且改变了原料中的分子结构和性质，并形成了某些新的物质。
原理当把粮食置于膨化器以后，随着加温、加压的进行，粮粒中的水分呈过热状态，粮粒本身变得柔软，当到达一定高压而启开膨化器盖时，高压迅速变成常压，这时粮粒内呈过热状态的水分便一下子在瞬间汽化而发生强烈爆炸，水分子可膨胀约2000倍，巨大的膨胀压力不仅破坏了粮粒的外部形态，而且也拉断了粮粒内在的分子结构，将不溶性长链淀粉切短成水溶性短链淀粉、糊精和糖，因此膨化食品中的不溶性物质减少了，水溶性物质增多了。
详见下表：膨化前后食品中水浸出物变化表(%)玉米高梁米成分膨化前膨化后膨化前膨化后膨化后除水溶性物质增加以外，一局限淀粉变成了糊精和糖。
膨化过程改变了原料的物质状态和性质，并产生了新的物质，也确实是基本讲运用膨化这种物理手段，使制品发生了化学性质的变化，这种现象给食品加工理论研究提出了新的课题。
食品高新技术3 第二讲 膨化及挤压技术与
超高速挤压机
分类 根据机筒装置结构 整体式挤压机
可分式挤压机
单螺杆挤压机 双螺杆挤压机 多螺杆挤压机
根据螺杆头数
1．单螺杆食品膨化机
为了适应不同 的物料，并考 虑到便于制造 和维修，常将 螺杆加工成几 段，按需要加 以拼接，相应 地机筒也可以 加工成几段。
为了使物料在机筒内承受逐渐增大的压缩力，常将螺 杆与机筒配合为如下三种型式 ：
概念 利用挤压作用，一次性完成原料的熟化、破碎、杀菌、 预干燥和膨化成型等工艺制成的食品
膨化食品、挤压食品、挤压膨化食品的关系
膨化食品 挤压 膨化 食品
挤压食品
挤压非 膨化食 品
油炸 焙烤 … 膨化 膨化 … 食品 食品
（三）膨化食品加工的原理
挤压膨化
食 品 膨 化
挤压组织化 高温膨化
气流膨化
二、挤压膨化机械
食品挤压生产技术的发展
未来的研究应重视将食品挤出过程中的营养分析、理化特性、 加工工艺和设备等几个不同的研究领域相结合，这样可以更深 刻地认识食品的挤出加工机理 将可视化技术应用于食品挤出加工过程的研究上，可直观分析 食品加工的真实过程
将挤出机作为生化反应器，从分子水平揭示食品的挤出加工机 理，解决实际生产中提出的配方、工艺、设备等方面的问题是 食品挤压技术的发展方向 在新型双螺杆挤出机全长上，利用不同原料和加料方法进行实 验研究，可优化加工配方、加工工艺、加工设备，利用挤出机 开发其他新型食品和饲料资源
工具有占地面积小、用时短等许多优点
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图 食品挤压生产线设备流程示意图
1－锥形混合机 2－螺旋提升机 3－预处理机 4－双螺杆挤压机 5－挤出模头 6－切割机 7－烘干（冷却机） 8－调味系统 9－计算机控制系统
第七章食品的膨化技术
二、物料在挤压膨化过程中的变化
食品的膨化方法有直接膨化法和间接膨化法两种。 直接膨化法是指物料经挤压机加工后直接膨胀形成膨化食品的 工艺过程； 间接膨化法则是指物料经挤压机加工后成为没有膨胀的半成品 ，再经干燥，并用烤、炸或微波等手段使其膨胀而最终形成膨化 食品的工艺过程。 物料在挤压机中的膨化工艺过程大致可分为物料输送混合、挤 压剪切和挤压膨化三个阶段。
五、挤压膨化设备
按结构可将挤压机分为单螺杆的和双螺杆的两类，二 者的在物料输送、生产能力等方面存在显著差异。
1. 单螺杆挤压机
单螺杆挤压机结构简单，制造容易，价格便宜，属于高、中剪 切类型，适用于生产直接膨化的小食品。单螺杆挤压机是靠一个从 细渐粗、螺距从宽渐窄的螺杆推进物料。在输料过程中，螺杆外径 变大，机体内部容积变小，物料经压缩和摩擦使其温度升高，流动 性变大。当这种高温流动性物料从模具中挤出时，由于瞬间减压， 物料随水的汽化作用而急剧膨胀，形成膨松多孔结构，降温冷却后 固化而变脆。
水分含量大，有助于淀粉糊化，使食品达到理想的结构和功能； 同时有助于物料能量和热的传递，降低挤压能耗，增加张力，延长 螺杆套筒的寿命。
物料水分含量低，使物料在挤压腔中流动缓慢，在挤压腔中的停 留时间长，切向速度增大，淀粉的凝胶化增高，从而使膨化程度降 低。
2.可发酵性糖在膨化过程中的变化
玉米膨化前后可发酵性糖含量的变化（干基）
膨化过程中的压力和温度的变化并不是固定的，原料中的各种成分 含量、水分含量、原料的粒度、设备的性能等都会影响压力和温度两参 数的确定，在生产过程中应根据原料的性质、设备的特性和产品的膨化 度要求具体设定。
原料经挤压后，会产生各种各样的变化，其宏观结构的变化一般用 比容（表观密度）和膨化度表示。通过对原料中各成分含量和挤压参数 的调整就可以较为方便地控制产品的膨化度。一般情况下，膨化度在5 以上就显得充分疏松。
挤压膨化技术及其应用进展
挤压膨化技术及其应用进展挤压膨化技术是一种重要的食品加工技术，广泛应用于各种食品、饲料和材料领域。
该技术通过高压力、高温和高剪切应力的作用，使物料发生物理和化学变化，从而达到膨化、熟化、改善口感和营养价值等目的。
本文将详细介绍挤压膨化技术的原理、应用领域和最新进展。
挤压膨化技术是一种集混合、搅拌、破碎和膨化于一体的加工过程。
在挤压膨化过程中，物料受到强大的压力和剪切应力，其结构发生变化，部分淀粉颗粒从晶体状态转变为无定形状态，同时水分从游离状态转变为结合状态。
这些变化使得物料变得松散多孔，口感更加酥脆，营养价值也得到提高。
挤压膨化技术的主要应用领域包括食品、饲料和材料领域。
在食品领域中，挤压膨化技术常用于制作各种休闲食品，如薯片、虾条、谷物脆片等。
采用挤压膨化技术制作的食品具有酥脆的口感、高营养价值、低油脂含量等优点。
在饲料领域中，挤压膨化技术可以提高饲料的营养价值、促进动物的消化吸收，提高养殖效率。
在材料领域中，挤压膨化技术可用于制备各种轻质、高强度的材料，如陶瓷材料、复合材料等。
近年来，挤压膨化技术的研究和应用取得了许多新的进展。
研究者们通过优化工艺参数、改进设备等方式，提高了挤压膨化技术的效率和产品质量。
挤压膨化技术还被应用于一些新兴领域，如生物技术领域。
在生物技术领域，挤压膨化技术可用于药物传递、细胞培养等领域，为生物技术的发展提供了新的工具和方法。
挤压膨化技术是一种重要的加工技术，广泛应用于食品、饲料和材料领域。
该技术的优点在于可以提高产品的营养价值、改善口感、促进动物的消化吸收和生物技术的发展。
随着科学技术的不断进步，挤压膨化技术的应用前景将更加广阔。
未来的研究将进一步优化工艺参数和完善设备，提高挤压膨化技术的效率和产品的稳定性，同时拓展其在其他领域的应用范围，为人类的生产和生活提供更多的便利和效益。
挤压膨化技术是一种广泛应用于食品、饲料、制药和化工等领域的重要加工技术。
该技术通过将物料置于高温、高压的条件下，诱发一系列物理和化学反应，从而实现物料的膨胀、固化或液化等目标。
08第八章 膨化工艺
二、膨化工艺参数对饲料营养价值的影响
挤压机结构 物料粒度对挤压效果的影响 物料水分对UA及产量的影响 物料温度对挤压效果的影响 原料处理对大豆膨化效果的影响
第三节 膨化加工工艺
膨化饲料的生产有间歇膨化和连续膨化两 种工艺. 连续膨化使用较多,主要有三种形式:气流连 续膨化工艺,流动层式连续膨化工艺和挤压 式膨化工艺. 间歇膨化工艺生产周期长,生产效率低,因而 其应用受到限制.
一、间歇膨化工艺
物料装罐后密封，再加热是罐内温
度达到膨化所需压力，这时便可以 一开盖，开盖后物料会迅速膨化， 并自动流出。
二、气流式连续膨化工艺
包括两个系统：一是加热蒸气产生和输送 系统，二是进料和膨化系统。
来自锅炉的饱和蒸气，由高压风机压送至 蒸气加热器，变成过热蒸气，再输入物料 加热管。物料加热管有三个通管，其中一 个管口与离心分离器进风管相连，另一个 与旋转供料器相连，从而形成循环的热风。
第八章 膨化工艺
第一节 第二节 第三节 第四节 膨化原理 膨化对饲料营养价值的影响 膨化加工工艺 膨化设备
第一节 膨化原理
膨化指含有一定淀粉比例(20%以上)和一定 水分的原料,经高温高压处理后,淀粉糊化,蛋 白质分层,水分呈过热状态,再在短时间内(约 10s左右)降为常压,温度骤降,在温差、压差 的作用下,饲料体积迅速膨胀,水分迅速蒸发 而形成质地结构疏松的饲料,即膨化饲料。
湿法膨化营养成分损失小，适口性好，利 于动物消化吸收，能耗低，产量高，因而 适于大豆，粉料等原料的连续膨化过程。
湿法膨化的特点
增设蒸气等预处理有助于饲料异味的挥发 和祛除，使所有颗粒成为均匀的不可逆的 和连结的分散体。 提高膨化生产率。比干法高70—80%。 降低原料损失。干法损失5—6%，湿法损失 仅2%。 湿挤压膨化，延长易损件使用寿命22—50%。
家畜饲料挤压膨化原理
家畜饲料挤压膨化原理家畜饲料作为养殖业中的重要组成部分，其质量直接关系到养殖效益。
而饲料挤压膨化技术则是丰富改良饲料品种、提高饲料利用率、提高饲料品质的一种有效手段。
在本文中，将介绍家畜饲料挤压膨化技术的原理和流程，并分析其影响因素，从而更好地为养殖业的发展做出贡献。
家畜饲料挤压膨化技术是指将粗畜禽饲料制成具有一定规格的颗粒，然后通过一定的机械刺激使其发生膨化变化。
膨化是指在高温、高压、搅拌等作用下，饲料颗粒的各个部位均膨胀开裂，形成多孔疏松的结构，具有良好的脆性和可口性，可提高饲料的消化吸收率。
1.热和物理作用：在挤压机器中，原料饲料经过了高温和超高压缩，使原料内部的糊化发生了断裂，进而形成了多孔疏松的结构。
2.内部气体扩散：高温、高压时，原料内部存在的气体受到了挤压和温度的双重作用，扩散到颗粒表面产生气泡，从而导致颗粒膨胀。
3.水分蒸汽作用：在挤压机器中，水分被加热成为水蒸汽，与内部的气体相互作用，导致颗粒膨胀。
1.原料筛选和混合：将适宜的饲料原料筛选和混合，用以制备挤压膨化颗粒。
2.预处理：将筛选好的原料按要求进行浸泡、蒸煮、膨化等处理，以增加饲料的可适口性和膨胀率，而且能购除原料中含有的抗性因子，提高饲料可消化性。
3.挤压膨化：将预处理好的饲料原料放入压榨机中，加热压榨，并对其进行挤压和膨化处理。
挤压膨化散粒成型，颗粒结实、不易粉碎、耐水、耐储藏。
4.冷却干燥：将挤压膨化成型的饲料颗粒进行冷却干燥处理，以使其含水量达到规定的标准，提高饲料的保质期和稳定性。
5.分选和包装：将干燥后的饲料颗粒进行分选，筛去颗粒大小不合适的颗粒，然后将其包装成为成品。
1.饲料原料：不同的饲料原料所含的组分和结构不同，对挤压膨化效果也有一定的影响。
一般来说，蛋白质含量高、淀粉含量低的饲料原料在挤压膨化中会表现出更好的膨化效果。
2.水分含量：不同种类的饲料原料对应的适宜水分含量会存在差异，水分含量高的饲料容易糊化，影响膨化效果；而水分含量过低，则会导致饲料过于脆弱，不容易膨化。
食品膨化技术综述
食品膨化技术摘要：目前市场上膨化食品越来越多，其生产工艺也是多种多样。
食品的膨化方法包括了直接挤压膨化、气流膨化、微波膨化等。
本文介绍了这三种膨化技术的原理、特点以及应用，并阐述了食品膨化技术的发展前景。
关键词：挤压膨化；气流膨化；微波膨化Expanded Food TechnologyCHEN Bing-bing(University of Shang Hai for Science and Technology, ShangHai 200093)Abstract：Currently on the market, puffed food, more and more of its production process is also varied. Methods puffed foods include direct extrusion, air puffing, puffing like. This article describes these three principles puffing technology, characteristics and applications, and describes the development prospects of food puffing technology. Key words: Extruded；Airflow puffing；Microwave puffing1膨化技术的发展食品膨化技术[2]在我国有着悠久的历史，古代就把油炸作为使食品膨化的重要方法之一。
由于种种原因，我国现代膨化技术发展缓慢。
直到20世纪70年代末，国内才开始现代膨化技术与膨化食品的研究。
20世纪80年代初期，以太阳牌锅巴为代表的膨化休闲食品开始出现，丰富了中国传统的以瓜子、花生、饼干及糖果为代表的休闲类食品，同时带动了一批新兴企业的建立和成长。
进入90年代，随着消费市场的进一步扩大，国内膨化技术的逐渐成熟，以及国际膨化食品企业入驻国内，带来了先进的技术、设备和经验，膨化食品企业走上产业化发展的道路。
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膨化工艺的原理
一、引言
膨化工艺是一种将颗粒状原料在高温高压条件下迅速膨胀的加工方法。
这种方法广泛应用于食品、饲料、化工等行业，可以使原料具有更好的口感、更高的营养价值和更好的加工性能。
本文将从原理的角度介绍膨化工艺的工作原理和应用。
二、膨化工艺的工作原理
膨化工艺的原理主要涉及到两个重要的物理过程，即压力释放和水分蒸发。
1. 压力释放
在膨化过程中，原料被加热至高温高压状态后，通过迅速释放压力来实现膨化。
当原料受到高压作用时，其中的水分被加热变为水蒸气，形成高压状态。
当压力突然释放时，原料中的水蒸气快速膨胀，形成微小气泡。
这些气泡随着温度的下降，逐渐固化形成孔隙结构，使得原料迅速膨胀。
2. 水分蒸发
除了压力释放，水分蒸发也是膨化工艺中的重要过程。
在膨化过程中，原料中的水分会被加热变为水蒸气，然后逐渐蒸发出去。
水分的蒸发导致原料中的物质浓度增加，从而使得原料的黏性降低，更容易形成孔隙结构。
同时，水分的蒸发还可以提高原料的干燥程度，
使得膨化后的产品更容易保存和运输。
三、膨化工艺的应用
膨化工艺广泛应用于食品、饲料和化工等行业，为产品赋予了更好的品质和性能。
1. 食品行业
在食品行业中，膨化工艺被广泛应用于谷物加工、糖果制作、面点生产等领域。
通过膨化工艺，谷物可以获得更好的口感和口感，同时营养价值也有所提高。
膨化工艺还可以使糖果更加酥脆和口感好，提高产品的市场竞争力。
此外，膨化工艺还可以应用于面点生产中，使面点更加酥脆和香脆。
2. 饲料行业
在饲料行业中，膨化工艺可以使饲料更易消化和吸收，提高饲料的营养价值。
通过膨化工艺，饲料中的淀粉和蛋白质可以发生糊化和蛋白质变性，从而增加饲料的可溶性和可消化性。
此外，膨化工艺还可以改善饲料的口感，增加动物对饲料的食欲。
3. 化工行业
在化工行业中，膨化工艺主要用于聚合物材料的加工。
通过膨化工艺，聚合物材料可以获得更好的物理性能和加工性能。
膨化工艺可以使聚合物材料中的气体或挥发物迅速膨胀，形成气泡结构，从而提高材料的韧性和强度。
此外，膨化工艺还可以使聚合物材料更易
加工，降低生产成本。
四、结论
膨化工艺是一种通过压力释放和水分蒸发来实现原料膨化的加工方法。
膨化工艺广泛应用于食品、饲料和化工等行业，为产品的品质和性能提供了保障。
通过掌握膨化工艺的原理和应用，可以更好地应用于实际生产中，推动相关行业的发展和创新。