挤压膨化对玉米淀粉糊化程度影响的研究1

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挤压膨化技术对饲料原料的影响及其在畜牧生产中的应用

挤压膨化技术对饲料原料的影响及其在畜牧生产中的应用

在畜牧饲料原料中,麸皮虽然富有
在反刍动物生产中,挤压膨化饲料
大量的膳食纤维,但其绝大多数都是难 不仅能有效提升育肥牛肉的增重率,强
以溶解性的膳食纤维,不易被动物吸收 化动物生长质量,还能进一步提高奶牛
利用,因为麸皮在畜牧饲料中的应用范 的乳脂率,从而促进畜牧养殖也的快速
围较小、利用率较低。然而,通过挤压膨 发展。同时,通过齐智利等相关研究人
响。本文主要就挤压膨化技术的对饲料 有效解决这一现象,研究人员将挤压膨 利于提升动物的生长效率,促进水产养
原料的特性影响展开分析,并对在畜牧 化技术与大豆原料搅拌相结合,不仅有 殖的持续发展。而通过现代挤压膨化处
生产中起到的作用进行探讨,希望对日 效消除大豆中的抗营养因子,提升动物 理工艺加工过的饲料具有的多孔性、高
牧繁殖质量,无论是对我国畜牧业的生 收不良等现象。基于此,畜牧饲养员可 全提出更高要求。基于此,我国畜牧业
产还是强化饲料原料的使用质量都具 以利用挤压膨化技术将乳猪的饲养原 为了提升动物的生长质量,减少对环境
有广泛的应用前景。
料进行加工,减轻乳猪的过敏反应,增 造成的污染,满足新时期社会以及人们
!、挤压膨化技术对饲料原料的影 强营养成分的存活率,进而降低乳猪的 的发展需求,不断提升挤压膨化技术在
性能,同时在现代计算机应用技术与网
在我国畜牧生产中,猪占有大面积 还能快速提升动物的生长效率,促进我
络信息技术的协助下,挤压膨化技术还 的饲养份额,对人们的生活质量具有直 国畜牧业的有序发展。
能有效杀灭动物生长过程中的有害细 接影响。由于乳猪的胃容量较小,消化
综上所述,随着人们生活质量的不
菌,延长饲料原料的使用寿命,提高畜 系统还不成熟,因而极易出现腹泻、吸 断提升,对畜牧业的繁殖质量与食用安

挤压加工条件对玉米淀粉酶转化程度的影响

挤压加工条件对玉米淀粉酶转化程度的影响
I fu n e o tu in C n i o so n e so t n fCo n Am y a e n e c fEx r so o d t n n Co v r in Ex e to r l i ls AB TRACT:I r e o su y te b h vo s o xr so o v rin o mya e,a hg — mp rt r e i a t - mya e a aa y e S n od r t td h e a ir fe t in c n e o fa ls u s ih t e ea u e r ss n a l s s c tlz r t a d a t i —c e xr d rw r s d f rtsig t e g lt iain a d l u fci n o OT sa c n w n S r w e t e e e u e o t h e ai z t n i ea t f / tr h。a d e t d ts w t i e e t e t s u e n n o q o C I n xr ae i d f rn xr e u h d o
b n_ e ea u e a e tmp r t r .mae a itr n n y s s f c in o au s h e u t h w d ta a u s w r o f e e y l tr lmosu e a d e z me ma r t n DE v e .T e r s l s o e h tDE v l e e e n te e t d b i a o l s r w s e d,b t n r a e t t r lmosu e n y s rc in a d b re e e au e;wh n te tmp r tr n t e b re ce p e u c e d wi ma e a i r ,e z me ma s fa t n a r lt mp r tr i s h i t o e h e e au e i h a r l

挤压膨化技术在玉米深加工产业中研究现状及应用

挤压膨化技术在玉米深加工产业中研究现状及应用

挤压膨化技术在玉米深加工产业中研究现状及应用作者:付昱东何东杨庆余邵晨王含肖志刚来源:《农产品加工·下》2020年第02期摘要:挤压膨化技术已经普遍应用于产业链最长的粮食作物玉米深加工中,作为现代食品工程高新技术,挤压膨化技术在玉米深加工产业中具有重要意义。

通过介绍挤压膨化技术在玉米淀粉、脂肪、蛋白、纤维及脱胚玉米上的应用概况,为挤压膨化技术的应用及推进玉米深加工提供理论依据和技术参考。

关键词:挤压膨化技术;玉米深加工;现状;应用中图分类号:TS210; ; ; 文献标志码:A; ; doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2020.02.052Abstract:Extrusion technology has been widely used in the deep processing of corn,the longest grain crop in the industry chain. As a modern high-tech food engineering,extrusion technology was great significance in the corn deep processing industry. This paper mainly introduced the application of extrusion technology in corn starch,fat,protein,fiber and de-embryo corn,and provided theoretical basis and technical reference for the application of extrusion technology and advanced processing of corn.Key words:extrusion technology;corn deep processing;current situation;application挤压膨化技术在食品领域取得广泛应用,为玉米产业的综合利用开辟了新的道路。

挤压膨化玉米的糊化度与乳猪料

挤压膨化玉米的糊化度与乳猪料
d值 2 . 3 . 4 . 6 - 0 85 7 06 6 1 0 ' 7
实践 中玉米 淀粉糊 化度达 到 10 0 %是可行 的 。但 生产 率会有 一定程 度 的影响 。
1 挤压膨化 玉米 的工作机 理 . 3 玉米膨 化 是在 水 分 、 、 热 机械 剪 切 、 磨擦 、 揉搓 及
见表 1 。 ) 玉米膨 化处理 属 饲料湿热 加工 范畴 , 它可 以做 到 温 度不一 样 (
度大 大提高 。事 实上 , 玉米膨 化加工 最 主要的 目的就
是提高玉米 淀粉 的糊 化度 。
由上述 淀粉 特性 可 以看 出 ,淀 粉 的糊化是 在 一定
的水分 和温度情 况下发生 的 。 同 的加 工方式得 到的 不
彻 底 , 般 糊 化 度 可 达 8 %一 0 % , 常 规 的 煮 熟 工 7 %以上 , 9 %左 右的水 平较佳 。不 同糊化 度熟 玉 一 O 10 与 3 以 1
艺相 比 , 能使植 物 细胞壁破 裂 , 粉链更 短 , 淀 从而 更有 米 粉 对 2 8日龄 断 奶仔 猪 之 生长 性 能 的影 响 见 表 3 。 效地 提高 消化率 。影 响玉 米膨化 的 因素 比较多 , 主要 由表 3的试验 结果 获知 , 随玉米 淀粉 值 由 2 . 86 %增
制粒
膨 胀
8 — 0 2 — 0 4 -7 0 10 54 0' 0
压力差 的综合 作用 下 的淀粉糊 化过程 。 当玉米 粉与蒸 汽 和水混 合 时 , 淀粉 颗 粒开 始 吸水 膨胀 , 通过 膨 化腔
郭景峰 ,中 国农 业机 械 化科 学研 究院 , 高级 工程 师 , 10 8 。 00 3 北京市德 外北 沙滩一号 3 5号信箱 。 徐 文进 , 湖北省沙洋熊望 台江 东畜禽公 司。

挤压对淀粉多层级结构及复合米消化特性影响的研究进展

挤压对淀粉多层级结构及复合米消化特性影响的研究进展
◎ 何 东 1,于小帅 2,王可心 1,苏丽娜 1,陈 岚 1,岳程程 1,肖志刚 1,2 (1. 沈阳师范大学粮食学院,辽宁 沈阳 110034; 2. 沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110866)
HE Dong1, YU Xiaoshuai2, WANG Kexin1, SU Li’na1, CHEN Lan1, YUE Chengcheng1, XIAO Zhigang1,2 (1.College of Grain Science and Technology, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China;
行业综述 Industry Review
doi:10.16736/41-1434/ts.2020.24.005
挤压对淀粉多层级结构及复合米消化特性 影响的研究进展
Research Progress on the Effect of Extrusion on Starch Multilayer Structure and Compound Rice Digestibility
2.College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)
摘 要:挤压膨化技术以其连续性、高效性而被广泛应用于食品加工领域。但由于挤压机内部封闭性强, 机筒内各因素影响复杂,有必要对挤压过程中物料内部的结构变化进行研究。本文综述了挤压膨化技术的主要 影响因素及其对淀粉多层级结构和复合米消化特性的影响,为挤压技术的广泛应用、淀粉的改性及复合米研究 提供了技术指导和理论支撑。
定形区,使得淀粉具有分子链结构、结晶结构、层状
基金项目:国家自然科学基金(编号:32072139);辽宁省农业攻关及产业化指导计划项目(编号:2019 JH8/10200020);高水分植物基人造肉开发项目(编号:2020-OGSYNU)。

玉米膨化

玉米膨化

玉米膨化是在水分、热、机械剪切、磨擦、揉搓及压力差的综合作用下的淀粉糊化过程。

当玉米粉与蒸汽和水混合时,淀粉颗粒开始吸水膨胀,通过膨化腔时,迅速升高的温度及螺旋叶片的揉搓使网袋状淀粉颗粒加速吸水,晶体结构开始解体,氢键断裂,膨胀的淀粉粒开始破裂,变成一种粘稠的熔融体,在膨化机出口处由于瞬间的压力骤降,蒸汽(水分)瞬间散失使大量的膨胀淀粉粒崩解,淀粉糊化。

高温、高压及机械剪切使挤压膨化比其它加工方式产生的淀粉糊化更彻底,一般糊化度可达 80% ~ 100 %,与常规的煮熟工艺相比,能使植物细胞壁破裂,淀粉链更短,从而更有效地提高消化率。

影响玉米膨化的因素比较多,主要是水分、膨化温度、膨化压差及腔内机械剪切力,这也是目前膨化生产中可以控制的几个因素。

目前,玉米挤压膨化分为干法和湿法两种,有不少用户以为加水就是湿法,不加水就是干法,还有的人认为能从膨化腔往里加蒸汽或水的是湿法膨化,实际上这都是误解。

所谓湿法是指蒸汽预调质后再膨化;干法是没有蒸汽预调质,直接膨化,即便是加水,也是干法。

一般地,湿法生产比干法生产效率高,但需要蒸汽锅炉,投资要比干法大一些。

在生产膨化玉米的时候,究竟是用干法还是湿法,取决于用户具体情况和产品要求。

1.4 玉米膨化的作用幼龄动物特别是早期断奶仔猪消化器官尚未发育成熟,消化酶活性很低,研究表明仔猪在出生后 42 天内都存在淀粉酶分泌不足的问题,并且由于断奶应激使消化酶活性增长出现倒退,常常因淀粉消化不良导致腹泻,影响生产性能。

当玉米膨化后,淀粉糊化,使淀粉晶体结构不可逆地被破坏,在动物小肠内迅速吸水膨胀,大大增加了淀粉酶的作用面积和穿透能力,使淀粉的水解速度和消化程度均提高,同时,糊化淀粉大幅度提高了ɑ- 淀粉酶的敏感度,使其作用更迅速。

此外,糊化淀粉还会刺激幼畜胃内产生乳酸,可防止病原微生物的产生,从而减轻和消除仔猪下痢。

对于水产动物,糊化淀粉的影响也甚为显著,虹鳟对生淀粉的利用率仅为 20 ~ 24 %,而熟淀粉为 52 ~70 %;鲤鱼对熟淀粉的消化率高达 96 %,而生淀粉为38 %。

挤压处理对玉米粉微观结构及理化特性的影响

挤压处理对玉米粉微观结构及理化特性的影响

挤压处理对玉米粉微观结构及理化特性的影响
侯景瑶;邢佳悦;尹绂聿;魏超月;刘景圣;吴玉柱;许秀颖
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2024(45)10
【摘要】为改善玉米粉的加工特性,本研究利用双螺杆挤压技术,通过调控物料水分质量分数(15%、18%、21%、24%)及挤压温度(100、120、140、160℃),探究其对玉米粉微观结构及理化特性的影响。

结果表明:玉米粉经挤压处理后,淀粉颗粒形态被破坏,吸水膨胀,形成淀粉凝胶网络结构,显著提高了玉米粉的水合特性、冷糊黏度和假塑性(P<0.05),且随着挤压温度的升高或物料水分质量分数的增加,淀粉结晶区和双螺旋结构破坏程度愈加严重。

当物料水分质量分数为18%、挤压温度为120℃时,拉伸距离达到最大值,为(28.95±0.66)mm,假塑性最强。

综合分析,挤压处理对玉米粉的改性可有效改善玉米粉因缺乏面筋蛋白而导致的难成型的问题,为全玉米主食品的加工提供技术依据。

【总页数】7页(P217-223)
【作者】侯景瑶;邢佳悦;尹绂聿;魏超月;刘景圣;吴玉柱;许秀颖
【作者单位】吉林农业大学食品科学与工程学院;吉林省福玉农业科技有限公司;小麦和玉米深加工国家工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TS213.4
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挤压膨化工艺对玉米糊化度的影响

挤压膨化工艺对玉米糊化度的影响

挤压膨化工艺对玉米糊化度的影响玉米是世界上最重要的粮食之一,其营养成分优于稻米、薯类等,缺点是颗粒大、食味差、粘性小。

随着玉米加工工业的发展,玉米的食用品质不断改善,形成了种类多样的玉米食品。

玉米膨化食品是20世纪70年代以来兴起并迅速盛行的方便食品,具有疏松多孔、结构均匀、质地柔软的特点,不仅色、香、味俱佳,而且提高了营养价值和食品消化率。

玉米淀粉经高温蒸煮,淀粉颗粒中淀粉大分子之间的氢键削弱,造成淀粉颗粒的部分解体,形成网状组织,粘度上升发生糊化现象。

糊化是淀粉蒸煮过程中最重要的变化,淀粉经糊化后糖化酶才能更好地对其作用,将其转化成可发酵性糖。

谷物原料经挤压膨化后其淀粉糊化度明显升高,已有资料报道:淀粉经挤压膨化处理后其糊化度能达到90%以上,而传统工艺糊化率仅为80%~85%。

本试验拟对玉米挤压膨化后的淀粉糊化度变化规律进行研究,并得到较优挤压参数。

1 材料与方法1.1 材料1.1.1 膨化玉米的制备首先,对玉米进行筛选、磁选,初清后进入待粉碎仓,然后入粉碎机粉碎,达到粒度要求的玉米粉料,由传送带送入膨化工段的喂料仓,调质后,经膨化机挤压成形,再经冷却后得到膨化玉米产品。

1.1.2 取样本试验所分析测定的膨化玉米样品,来自于牧羊集团的试验基地。

1.1.3 膨化设备膨化机型号为牧羊TPH200型,主机功率为110kW,螺杆直径为200mm,套筒分为喂料区、混合区、剪切区和泻压区4个区,分别命名为1区、2区、3区和4区。

1.1.4 试剂99%乙醇、2mol/l醋酸缓冲液(pH值4.8)、10mol/l氢氧化钠、2mol/l醋酸、2.63μg/ml 葡萄糖淀粉酶液、0.025mol/l盐酸。

1.1.5 仪器搅拌器、玻璃均质器、l~2ml移液管、台式离心机、分析天平(感量0.1mg)。

1.2 操作方法试样的调制:试样20g(或20ml),加入200ml浓度为99%的乙醇,投入高速旋转的家用混合器中连续旋转1min,使之迅速脱水。

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螺杆转速作为因素;以挤压膨化脱胚玉米淀粉糊化程度为考察指标;采用“四因素五水平”进行二次正交旋转组合
试验设计,研究了脱胚玉米挤压膨化系统参数对淀粉糊化程度的影响规律。
[关键词] 挤压膨化;玉米淀粉;糊化度;脱胚玉米
[中图分类号] TS234 [文献标识码] A [文章编号] 1003─188X(2003)01─0051─02 淀粉经高温蒸煮,淀粉颗粒中淀粉大分子之间 码表如 1 所示。
2.2 试验安排和试验数据 试验安排和试验数据如表 2 所示。 2.3 试验数结果分析
本试验因素水平按表 1 选定,测定结果见表 2
所示。其中: x1 为挤压机模孔直径, x2 为挤出物 料温度, x3 为喂入物料含水量, x4 为挤压机螺杆 转速, y1 为糊化度。用 REDA 软件对试验数据进行 处理得到结果如下:
1 1 1
90.13
2 1
1 1 -1
93.22
3 1
1 -1 1
83.86
4 1
1 -1 -1
93.18
5 1
-1 1 1
92.59
F2 =2.1255,可以看出, F1 < F 0.05(10,11)=2.85, 说明回归方程拟合得好,又因 F2 > F 0.1(14,21)
=1.84,说明方程在 0.1 水平是显著的,即试验数
采用二次正交旋转组合设计安排试验,因素水平编
据与所采用的数学模型基本符合。
[收稿日期] 2002-09-02 [作者简介] 关正军(1970-),男,黑龙江哈尔滨人,东北农业大学工程学院讲师,主要从事农产品加工方面的研究工作。
粉碎机。
(1) 回归方程。
(3) 分析方法:水分测定按 GB8304-87 进行; 糊化度的测定用酶水解法。
2 试验
2.1 试验因素水平的确定 根据前人的研究报道,并与目前现有挤压机情
况相结合,选择 4 个因素,即挤压机模孔直径、挤 出物料温度、喂入物料含水量、挤压机螺杆转速, 作为挤压工艺参数研究对象。同时,选定五水平,
f
( x3 )
=0.1747
2 x3
f
(x4)
=-0.0466
2 x4
+6.0289 x2 +95.9052 -1.7926 x3 +105.2577 -6.2236 x4 +97.2806
93.97
31 0
0 0 0
93.72
32 0
0 0 0
90.70
33 0
0 0 0
96.67
34 0
0 0 0
94.78
35 0
0 0 0
糊化度(%) 糊化度(%)
糊化度( %) 糊化度(%)
120
120 112 104
96 88 80 -3 -2 -1 0 1 2 3
水平值
糊化度随摸孔直径变化规律
112 104
96 88
80 -3 -2 -1 0 1 2 3
水平值
糊化度随温度变化规律
120 112 104
96 88 80
-3 -2 -1 0
(4) 频数分析。由优化结果看出,最优值超过 了 100%,与实际情况不符合,因而采用频数分析法 来确定糊化度较高时的参数范围,见表 3 所示。
表 2 试验安排和试验数据
序 模孔 兂 温度 T 含水量 W 转速 n 糊化度/%

x1
x2
x3
x4
y1
1 1
大部分深加工产品没有影响,只对出售生的新鲜锥
纯机械式脱壳工艺,栗仁表面有少量刀伤,这对极
栗有一定影响。
[1] DB35/352-1999,建瓯锥栗[S].
[ 参 考 文 献 ]
[2] 宋 超. 板栗精加工技术[J]. 食品工业科技, 1993,(6):27-29.
[3] 梁向东, 刘启勤.即食板栗糊的生产工艺[J]. 食品科学,1994,(6):69-70.
86.98
16 -1
-1 -1 -1
88.26
17 2
0 0 0
85.66
18 -2
0 0 0
89.26
19 0
2 0 0
99.05
20 0
-2 0 0



糊化度随水分变化规律
水平值
120 112 104 96 88 80
-3 -2 -1 0 1 2 3 水平值
糊化度随转速变化规律
(a)
f
(x )
1
=-1.9216
2
x1
-1.0750 x1 +109.4945
(b)
(c)
(d)
f
(x2)
=0.3947
2
x2
- 51 -
2003 年 1 月 农 机 化 研 究 第 1 期
(3) 回归方程的最优值。经求解,回归方程的 极值为: Fmax =(-0.28,2.00,-2.00,-2.00)=109.63 %;经值类转换后极值为 Fmax =(11mm,200℃,13% ,160 r.min-1)=109.63%。
95% 置信 区间
0.06
-0.4~ -0.16
工艺 11.2 ~ 措施 11.7
0.08 0.20~0.52 146~155.6
0.08
0.23~ 0.55
19.6~ 20.65
0.08 -0.25~
0.06
195~201.2
(5) 各试验因素对指标影响的图形分析。图 1(a)
1 材料与方法
(1) 试验材料:脱胚玉米(市购,含水量 13.3%, 淀粉含量 71.54%)。
(2) 试验仪器:单螺 杆 挤 压 机 ( 自 制 ); DF-110 型电子分析天平;HZQ-X100 型振荡培养箱; HH.SY11-NI 型水浴锅;HG101-1 型电热鼓风干燥箱;
2003 年 1 月 农 机 化 研 究 第 1 期
挤压膨化对玉米淀粉糊化程度影响的研究
关正军,申德超,刘远洋
(东北农业大学,黑龙江 哈尔滨 150030)
[摘 要] 用单螺杆挤压膨化机对脱胚玉米进行挤压膨化,以模孔直径、物料出口温度、喂入物料水分含量和
96.23
11 -1
1 -1 1
91.04
12 -1
1 -1 -1
92.80
13 -1
-1 1 1
93.28
14 -1
-1 1 -1
93.20
15 -1
-1 -1 1
297
x 3
x 4
频数 % 频数 % 39 13 61 20
45 15 64 21
58 19 64 21
71 23 58 19
84 28 50 16
297
297
平均 编码
-0.29
0.36
0.39
-0.09
Sx
93.88
36 0
0 0 0
96.16
表 3 糊化度大于 90%的工艺措施
因素 x1 编码
频数 %
-2 43 14
-1 88 29
0 91 30
1 61 20

频数 合计
14 4 297
x 2 频数 % 45 15 41 13 57 19 71 23 83 27
图 1 试验因素对糊化度影响的图形分析 (下转第 55 页)
- 52 -
2003 年 1 月 农 机 化 研 究 第 1 期
(4) 新型锥栗脱壳设备的不足之处是由于采用
中可以看出,当模孔孔径较小时,糊化度随孔径的 增大略有增加,在 d =11mm 时达到最大值;然后糊化 度又开始下降。从图 1(b)中可以看出,在 T =200
℃时获得最大糊化度值,这表明在较低温度下使淀 粉糊化需要较大的剪切应力;当温度较高时,淀粉迅 速熔融,所受剪切力变小,糊化度增加。图 1(c) 中曲线趋势基本上是随着水分含量的增大糊化度呈 下降趋势。这表明随着水分含量的增加,淀粉在挤
的氢键削弱,造成淀粉颗粒的部分解体,形成网状
表 1 因素水平编码表
组织,粘度上升,发生糊化现象。糊化是淀粉蒸煮 过程中最重要的变化。淀粉经糊化后,糖化酶才能 更好地对其作用,将其转化成可发酵性糖。谷物原 料经挤压膨化后,其淀粉糊化度明显升高。已有资 料报道,淀粉经挤压膨化处理后,其糊化度能达到 9 0%以上,而传统工艺糊化率仅为 80%~85%。本试验 拟对挤压膨化物料淀粉糊化度变化规律进行研究,并 得到较优挤压参数。
y1 =92.41-1.49 x1 +1.46 x2 +0.99 x3 -0.36 x4 -1.92 x12 +0.63 x1 x2 -0.09 x1 x3 +0.51 x1 x4 +0.39 x22 -0.53 x2 x3 -1.91 x2 x4 +0.17 x32 +0.89 x3 x4 -0.05 x42 (2) 回归方程的方差分析。 F1 =1.9199,
[4] 鲁晓翔, 易林松.板栗综合加工利用二例[J]. 食品工业,1996,(3):47-54.
压机内所受的剪切力变小,对淀粉的破坏作用减弱 。图 1(d)中曲线近于呈直线变化,糊化度随螺杆 转速增加而降低。其原因是转速越高,物料在挤压机 内部停留时间越短,吸收热量少,糊化度降低。这 4 个因素的因子贡献率分别为: d =1.65, t =1.14, W =0.46, n =0.39。因此,它们对糊化度影响的主 次顺序依次为:挤压机模头温度、模孔孔径、喂入物 料水分、螺杆转速。
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