挤压膨化食品
食品挤压膨化的原理
食品挤压膨化的原理
食品挤压膨化是一种常见的食品加工技术，它使用高压力和高温来使食品在短时间内发生挤压和膨胀的变化，从而改变其形态和口感。
这种技术的原理可以归结为以下几个方面：
1. 压力效应：在挤压膨化过程中，食品料理通过挤压腔体，承受着高压力。
这种高压力会使食品中的气体和水分分子受到压缩，形成封闭在食品中的微小空气泡。
当压力突然释放时，这些气泡会迅速膨胀，使食品呈现出松脆的口感。
2. 温度效应：高温是挤压膨化过程中的另一个重要因素。
高温有助于改变食品中淀粉、蛋白质和纤维等组分的物理和化学特性。
例如，在高温下，淀粉会发生糊化，使得食品的结构更加松散。
同时，高温也能促进水分的蒸发，减少食品中的含水量，增加食品的脆度和口感。
3. 压力和温度的协同作用：食品挤压膨化过程中的高压力和高温会相互作用，实现食品中水分、气体和固体组分的多相流动。
通过膨化和挤压，食品中的气泡能够逐渐膨胀形成孔隙结构，使食品在膨化后更加松脆。
4. 物理和化学变化：挤压膨化还会引起食品中物理和化学的变化。
例如，食品中的淀粉在高温下糊化，形成黏性物质，有助于构建食品的细胞结构。
同时，高温还能使食品中的蛋白质发生变性，改善其形态和口感。
总的来说，食品挤压膨化利用高压力和高温的组合效应，通过改变食品中的物理和化学特性，实现挤压和膨胀的效果，从而使食品呈现出丰富的口感和脆度。
挤压膨化食品课件
挤压膨化食品具有口感酥脆、营 养丰富、易于消化吸收等特点， 同时可以根据不同原料和工艺生 产出各种口味和形状的产品。
发展历程及现状
发展历程
挤压膨化食品的生产工艺和技术起源 于美国，随着食品工业的发展，逐渐 在全球范围内得到广泛应用和推广。
现状
目前，挤压膨化食品已经成为休闲食 品市场的重要组成部分，产品种类和 口味越来越丰富，生产工艺和技术也 在不断改进和创新。
安全生产与环保要求
生产过程中安全风险识别及预防措施
机械伤害
操作人员应穿戴防护服，禁止长发、 松散衣物等卷入机器，定期检查设备 安全装置。
火灾爆炸
严格控制生产现场火源，定期检查电 气线路，禁止烟火，配备灭火器材。
原料过敏
对过敏原进行标识，建立严格的原料 验收制度，培训员工识别过敏原，配 备急救药品。
宣传教育
加强员工环保意识培训，鼓励员工参与废弃 物分类和资源化利用活动。
节能减排技术在挤压膨化食品生产中应用
节能设备
余热回收
选用高效节能设备，如高效挤压机、节能 干燥设备等，降低能耗。
对生产过程中产生的余热进行回收利用， 如用于预热原料、加热水等。
水资源循环利用
生产过程优化
对生产废水进行处理后回用，减少新鲜水 用量。
质量标准与检测方法
1 2
感官指标
色泽、气味、口感等应符合产品要求，无异味、 无杂质。
理化指标
水分、脂肪、蛋白质等含量应符合产品标准，检 测方法包括干燥法、索氏抽提法等。
3
微生物指标
菌落总数、大肠菌群等应符合国家卫生标准，检 测方法包括平板计数法、MPN法等。
质量影响因素及改进措施
01
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膨化食品生产工艺(1)
膨化食品生产工艺(1)膨化食品，国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，是近些年国际上进展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，独具一格地势成了食品的一大类。
由于生产这种膨化食品的设备结构简单，操作容易，设备投资少，收益快，因此进展得专门迅速，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；有些品种只掺入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时汽化而发生强烈爆炸，水分子可膨胀约2 000倍，庞大的膨胀压力不仅破坏了粮粒的外部形状，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水浸出物 6.35 36.82 2.3 27.32淀粉 62.36 57.54 68.86 64.04糊精 0.76 3.24 0.24 1.92还原糖 0.76 1.18 0.63 0.93膨化后除水溶性物质增加以外，一部分淀粉变成了糊精和糖。
挤压膨化食品生产资料.
挤压膨化技术基础知识1.挤压机与挤压膨化的基本原理2.挤压膨化技术的特点3.挤压膨化技术的应用4.挤压休闲谷物食品和早餐谷物的区别5.食品配料对谷物挤压特性的影响6.挤压谷物食品产品配方设计要点7.操作参数对早餐谷物产品特性的影响8.挤压膨化食品喷涂技术1.挤压机与挤压膨化的基本原理连续挤压蒸煮工艺的核心设备是挤压机。
挤压机具有压缩、混合、混炼、熔融、膨化、成型等功能。
挤压机的腔体可以分成3-5个区,各区可以通过蒸汽或电加热,也可通过挤压摩擦加热,从而达到蒸煮物料的目的,物料在腔体中高温、高压的作用下,淀粉糊化、蛋白质变性。
当物料通过挤压机腔体各区的时候,可溶性的风味物资和色素可以通过腔体在高压的作用下注入到物料之中。
在挤压腔体的末端,熔融的物料通过在高压的作用下通过模板的模孔而挤出,由于压力的突然下降,水蒸汽迅速膨胀和散失,使产品形成多孔结构,然后膨化的物料被旋转刀切成一定大小的产品。
在早餐谷物食品生产中最常使用的是单螺杆挤压机和双螺杆挤压机,而双螺杆挤压机同单螺杆挤压机相比更具有优势,因为单螺杆挤压机对物料粒度、水分要求、组分要求严格,且容易产生物料倒流、螺杆易磨损等问题。
Housing heating/coolingDirect steam additioninto the housing 2ControlmaindrivesControlcabinetauxiliarydrivesProcessControlSuction conveying to cooler/dryer VentingorDirectSteamSteam addition2Liquid 2Liquid 1314WaterWaterExtrusion System2.挤压膨化技术的特点*多变性好*生产能力大*成本低*产品形状多种多样*卫生,营养损失小,消化吸收率高*能量的利用率高*新食品的生产容易*食品原料几乎没有损失3.挤压膨化技术的应用u小吃食品和休闲食品u早餐谷物食品u通心面类食品(挤压温度50℃,螺杆转速80rpm,排气u速溶粉末婴幼儿食品u变性淀粉和变性谷物粉u面包片u速溶茶u大豆组织蛋白(原料水分43%,低于60℃/低于60℃/低于180℃/低于180℃u饲料生产u糖果与巧克力Extrusionline for modified Flours andStarchesH 2OH 2O Steam CCFlavour ,Spices, Colours,Emuls ifiers, etc.SteamfRaw materialsRaw materials Premixing MeteringPredrying/Cooling/TemperingConditioning FlakingToasting/Cooling PackagingExtrusionSyrup(malt extract, sugar, water, salt, etc.Syrup (malt extract, sugar, water, salt, etc.Water and Steam Water and Steam Extruder Line for Corn Flakes Extruder line for indirect expanded cerealswith sugar coating H 2OH 2OS t e a m食品配料对谷物挤压特性的影响小结l谷物挤压产品生产中,加入少量的还原糖(1%-5%左右,即可使产品组织结构变得均匀细密、产品色泽加深、风味加强、膨化度和水溶性指数加大、吸水指数变化不大。
挤压膨化原理
挤压膨化原理
挤压膨化是一种食品加工技术，常用于生产膨化食品，如膨化谷物、膨化玉米粉等。
这个过程涉及到高温和高压条件下对原料的处理，以实现食品的膨化效果。
膨化的基本原理如下：
1. **挤压：** 这一步通常使用挤压机或挤压膨化机。
在这个过程中，原料经过挤出口挤压，形成高温高压的环境。
2. **放松：** 原料在挤压后，会经过一个突然的放松阶段。
在这一步，由于原料从高压状态突然放松，水分内部的温度迅速升高。
3. **膨化：** 放松阶段的突然升温导致了水分的蒸发，形成了气泡。
这些气泡使原料膨胀，形成膨化效果。
同时，高温还使得淀粉在水分的作用下发生凝胶化，有助于维持膨化食品的形状。
4. **冷却：** 膨化后的食品会通过冷却设备进行降温，以稳定产品的形状和质地。
整个过程中，关键是在挤压和放松阶段迅速产生高温高压，然后在膨化阶段使水分蒸发形成气泡。
这样可以使食品膨胀，呈现出松软的质地。
挤压膨化技术不仅用于谷物类食品，还被广泛应用于生产各种膨化零食。
影响食品挤压膨化品质的因素及对策
通过对影响食品挤压膨化的各因素 进行分析 , 得出如 下结论 : ( 1) 对 于不 同配 方的 产 品 , 根据 其 脂肪、 蛋白 质、 淀粉、 膳食 纤维 的含 量不 同 , 可通过改变螺 杆转速、 喂料量和水分 的添加量来调节。 ( 2) 依据不同的 产品对粘度 要求的 不同 , 确定最佳的 螺纹组合。 ( 3) 在 产品 的配 方设 计 中 , 适度 控 制膳食纤维的含量 ( 小于 4 % ) , 同 时还 可提高螺杆转速 , 增加水分的添加量 , 降 低喂料量来调节它的不利影响。 ( 4) 根据不同的 产品、 不同的模 具 , 确定最 佳的喂 料量 , 同一 模具中喂 料量 的上下波动范围不超过 2. 5% 。 ( 5) 可根据上述 三种挤压过 程的动
螺杆转速 SM E / r min- 1 / w h kg - 1 250 92 280 95 310 98 扭矩 压力 温度 / % / 105 Pa / 46 63 162 42 60 170 37 56 175
3
挤压膨化操作参数对膨化 食品品质的控制
在挤压食 品的 生产过 程中 , 我们 发
力学反 应 , 确定出 不同产 品最佳的 操作 参数。 参考文献
通过 分析 影 响食 品挤 压膨 化度 的 因
素 , 找出关键 控制点 , 以提 高产 品膨 化质 量, 提高制成率。 关键词 Abstract 食品 挤压膨化 因素 控制点
2
2 1
影响挤压膨化品质的因素
物料成分对挤压膨化品质的影响 脂肪含量 研究表明 , 脂肪在挤
In order to improve t he qualit y of ex
3 1 250 2 1 250 1 1 喂料
1
t rolling point
挤压膨化食品的生产
四、挤压膨化加工及产品的特点
2、挤压膨化食品的优点
产品营养素损失少，消化吸收率高
---膨化时间3～5秒 ---大米膨化食品，蛋白质消化率76→84%
食用快速方便----不易回生 食品风味好，用途广 卫生水平高，贮存性能好
---高温高压条件下进行 ---水分含量低于10%
第一节 概述
第二节 挤压膨化食品生产的基本理论
辅机
进料器:其作用是按需要定量供送原材料入机， 并保证安全进料
液体进料器:主要是水的加入，也可以加入其 他的液体辅料
设备冷却系统:保障设备，主要是传动系统，在 生产过程中不会升温
设备润滑系统: 保障设备的五常运转 切割器: 按照要求，对挤出模具的物料进行切
割，配合模具给予产品 一定外形 模具: 给予产品一定形状
1、挤压膨化加工的特点
挤压食品的加热、熟化和挤压成形是在一台挤压机内， 用很短的时间几乎是同时完成的。
食品在被挤出模头时，由于压力的突然下降，水蒸汽 迅速膨胀和散发，使产品形成多孔结构。
挤压过程中特殊加热、加压方式，能对食品产生有利 影响，如使食品的可消化性、速食性、灭霉率等趋于 最大
第一节 概述
控制系统 —— 主要由电气、仪表和执行机构组成
第二节 挤压膨化食品生产的基本理论
二、挤压过程和质构变化 ➢ 完整的挤压食品加工过程 ➢ 挤压机内各阶段的工作过程和质构变化
第二节 挤压膨化食品生产的基本理论
（一）完整的挤压食品加工过程
原料粉碎
混合
预处理
喂料
挤出 升 压 熔 融 加 热 混合 粉碎 压 缩 输 送
第一节 概述
3、根据加工食品用的主要原料分
（1）淀粉质挤压食品 （2）蛋白质挤压食品 （3）脂肪质挤压食品
挤压膨化的原理和优点
挤压膨化的原理和优点
挤压膨化，又称挤压膨化技术，是一种将高温、高压下的原材料经过挤压和瞬间膨化处理的工艺。
其主要原理是：将固态原材料通过挤压机器进行加热和压力处理，使其迅速升温和增压，然后在释放压力时，原材料由于温度和压力的突然变化而发生膨化，形成膨化体。
挤压膨化的优点有以下几个方面：
1. 升值利用：通过挤压膨化技术，原材料可以得到充分的膨化和组织改造，使其具有更好的物理性质和营养特性。
这不仅提高了原材料的附加值，还增加了产品的品质和竞争力。
2. 节约能源：挤压膨化技术采用高温、高压的处理方式，可以快速完成膨化过程，因此能够节约能源和时间成本。
3. 改善食品口感：经过挤压膨化处理的食品产品具有较轻脆的口感，更易消化吸收，增加了食品的口感和咀嚼感。
4. 丰富产品形态：通过挤压膨化技术，可以制备出不同形状和口味的食品产品，满足消费者多样化的需求。
综上所述，挤压膨化技术在食品加工领域具有重要的应用价值，可以提高产品的
品质和附加值，节约能源和时间成本，改善食品的口感和形态，满足消费者的需求。
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调味机
食品颗粒包装机
(三)产品质量评定
1、用游标卡尺量取膨化果直径，并与模头挤出孔直径比较， 计算膨化率。
膨化率=
膨化制品的截面积 挤压机模具孔口的截面积
×100%
2、感官评价产品质量，包括色泽、外观、内部结构、香气、 口感等。每项均以10分制评分。
味→冷却→包装→成品
2.操作要点：
（1）混料： 首先，按配料比称取干物料加入混合机搅拌均匀；
其次，加入水和液体物料进行搅拌混合，混合时间5-20min， 使水分含量分布均匀。物料水分调整后的含量一般为13%20%。 eg：原料配方：玉米或大米粉2.5kg，甜味剂或食盐适量， 调整水分至含水量达15％－18％。 开启混料机5－8min，将玉米粉或大米与甜味剂等混合均匀 (甜味剂先加少量水溶解)。混料可与主机预热同时进行。
(2)按加工用途分类
主食类 油茶类 军用食品 糕点类 小食品类 冷食类
(3)按加工原料分类
以玉米和薯类为原料生产小食品 以植物蛋白为原料生产组织状蛋白食品 以谷物、豆类或薯类为原料，经膨化后制备成主食。
二、挤压膨化加工原理
挤压膨化食品是指将原料经粉碎、混合、调湿，送入螺 旋挤压机，物料在挤压机中经高温蒸煮并通过特殊设计 的模孔而制得的膨化成型的食品。
2.操作要点
设备调试 空载调试：
严格进行送料机及主机的空载调试，以检验膨化机各部分 是否正常。 加载调试： 空载调试正常后，主机上好模头座和所用模头。模头螺母一 定要上好，以免影响出料。 主机预热： 为使机筒内温度稳定，采用分区加热法预热主机，即：Ⅰ区 ６０℃，Ⅱ区１７５℃，Ⅲ区１９０℃。
四、影响挤压膨化食品膨化度的主要因素
水分 淀粉的种类 蛋白质含量 油脂含量
五、挤压膨化食品生产工艺
(一)食品挤压机的分类 双螺杆挤压机 单螺杆挤压机
DS32-Ⅱ实验双螺杆挤压膨化机
(二) 直接膨化型食品加工工艺
1、工艺流程 原辅料→ 混合→输送→计量→挤压膨化→切断→干燥→调
2.优点
营养损失少，容易被人体消化吸收； 不易产生“回生”现象，便于长期保存； 产生口感好，改善了产品风味； 生产效率高，原料利用率高，无“三废”污染； 适用范围广。
3.膨化食品的种类
(1)按加工设备分类
挤压（油炸）膨化食品 微波膨化食品 油炸膨化食品 焙烤膨化食品 沙炒膨化食品
含有一定水分的物料，在挤压机套筒内受到如下作用: 螺杆的推动作用 卸料模具的反向阻滞作用 外部的加热作用 物料与螺杆和套筒的内部摩擦热作用
以上综合作用使物料处于3～8MPa的高压和200℃左右的高温 的状态;
挤压筒内的物料呈高温高压的熔融状态;
物料由模具口挤出，压力骤降为常压，水分急骤的蒸发，产 生似“爆炸”情况，产品随之膨胀、水分从物料中散失，带走 大量热量，使物料在瞬间从挤压时的高温速降至80℃左右，从 而使物料固化定型，并保持膨胀后的形状。
第五章 挤压膨化食品加工技术
本章学习目的与要求： 了解膨化食品的概念与种类 理解挤压膨化加工的原理 了解挤压过程中各成分的变化 掌握膨化食品的加工工艺
膨化食品图片
一、膨化食品的概念与种类
1. 概念
膨化食品是指利用油炸、挤压、沙炒、焙烤等技术作为熟 化工艺，使熟化后的物料有体积明显增加现象的食品。
2.操作要点
(2) 输送 螺旋输送器、斗式提升机或真空输送装置。
(3) 计量 填塞进料式挤压机和不足进料式挤压机。
பைடு நூலகம்
2.操作要点
(4) 挤压膨化 大致分为三个过程：
a、 输送混合阶段： b、挤压剪切阶段： c、挤压膨化阶段： 通过送料机，将按不同配方混合好的原料经膨化机挤出膨 化，并适时开动旋切装置，将从膨化机中挤出的膨化物切割成 型。要求均匀投料, 严防断料!
三、挤压过程中各成分的变化
★淀粉—发生糊化、糊精化和降解。 （淀粉糊化条件：水、温度） 淀粉糊化温度与淀粉种类、糊化度等的关系
★蛋白质—含量下降（发生了降解，被切断成氨基酸）、变性、 分子重排、组织化(植物蛋白肉)
三、挤压过程中各成分的变化
★脂肪—减少 （因与淀粉结合成络合物，及随温度、压力升高而蒸发） ★食糖—焦化、与氨基酸发生美拉德反应
2.操作要点
（5）烘干 将成型的膨型的产品再放入100℃烘箱中干燥至含水量为8
％以下。如膨化时各种技术参数都很满意，可不经烘干工艺。
（6）调味 将经干燥的产品按不同风味投入调味机进行调味。混料 时已经调味的，不再经此调味工艺。
（7）冷却、包装 开启颗粒包装机将冷却后的产品进行包装，即得成品。