膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝

1、第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝本章內(nèi)容 第一節(jié)膨化與擠壓技術的特點及產(chǎn)品 第二節(jié)食品膨化理論 第三節(jié)膨化食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第一節(jié)膨化與擠壓技術的特點及產(chǎn)品 膨化食品是指谷物或蛋白質(zhì)等原料經(jīng)過加工后體積膨脹許多倍，內(nèi)部組織成為多孔、疏松的海綿狀結(jié)構(gòu)的食品。 廣義上的膨化食品(Puffing Food) ，是指凡是利用油炸、擠壓、沙炒、焙烤、微波等技術作為熟化工藝，在熟化工藝前后，體積有明顯增加現(xiàn)象的食品。 膨化食品膨化食品是指以膨化工藝過程生產(chǎn)的食品以膨化工藝過程生產(chǎn)的食品。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 食品膨化的方法有

2、兩種: 一種是采用急熱使水分急驟汽化； 另一種是含水原料在高壓加熱中突然降壓。 膨化( Puffing )是利用相變和氣體的熱壓效應原理，使被加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫汽化、增壓膨脹，并依靠氣體的膨脹力，帶動組分中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而使之成為具有網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)特征，定型的多孔狀物質(zhì)的過程。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 食品物料在壓力作用下，定向地通過一個模板，連續(xù)成形地制成的熟或半熟、膨化或非膨化食品，稱為“擠壓食品” 廣義的擠壓食品是指凡是利用擠壓機生產(chǎn)的食品， 狹義的擠壓食品是指利用擠壓機生產(chǎn)的膨化食品，即擠壓膨化食品。 擠壓機 柱塞式擠壓機 螺桿擠壓機第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 采

3、用螺桿擠壓機生產(chǎn)的食品即為擠壓食品。 螺桿擠壓機既可制得膨化食品，也可生產(chǎn)出非膨化食品， 膨化的產(chǎn)品為多孔組織，經(jīng)干燥后即可食用； 非膨化的產(chǎn)品為半成品，需經(jīng)焙炒或油煎膨松、調(diào)味后食用。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化食品的發(fā)展 食品膨化技術在我國有著悠久的歷史，古代就把油炸作為使食品膨化的重要方法之一。 膨化技術作為一種新型食品加工技術，在國外發(fā)展很快。早在1856年美國的沃德就申請了關于食品膨化技術的專利。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 現(xiàn)代食品膨化與擠壓技術始于20世紀30年代，首先把擠壓機應用于生產(chǎn)谷物方便食品。 到了40年代末期，擠壓膨化技術逐漸擴大到其它食品領域。 50年代出現(xiàn)由谷物

4、、油、蛋白質(zhì)、調(diào)味料、半干食品制成的膨化動物飼料。 70年代利用擠壓蒸煮機生產(chǎn)出片狀或絲狀有咀嚼感的大豆粉產(chǎn)品，作為肉類補充品 即“人造肉”。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化食品發(fā)展歷史 1900年左右出現(xiàn)間歇柱塞式通心粉擠壓機 1930年前后將單螺桿擠壓機應用到面條的連續(xù)壓制上 30年代后期首次將擠壓技術用于谷物方便食品 1936年，膨化玉米果首次擠壓成功，到1946年才開始商品化 40年代后期，蒸煮擠壓機有了發(fā)展 50年代，擠壓蒸煮的家畜飼料得到迅速發(fā)展 60年代，用單螺桿擠壓機首次進行了工業(yè)化膨化速食早餐食物的生產(chǎn)第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 70年代，雙螺桿擠壓機被就應用到食品加工中，

5、用擠壓機生產(chǎn)的組織化植物蛋白人造素肉實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn) 80年代歐共體和日本組織成立相應的專門研究開發(fā)機構(gòu) 90年代后，世界上已有生產(chǎn)各種系列的食品擠壓機投放市場 爆玉米花是我國最早的膨化食品 1979年，我國研制成功食品擠壓機投放市場 許多院校和研究所開始食品擠壓技術與擠壓設備的研究第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝現(xiàn)代膨化技術在我國還處于起步階段 膨化食品在我國有著悠久的歷史，由于種種原因，我國膨化技術發(fā)展緩慢。表現(xiàn)在 ： (1)擠壓膨化設備落后。擠壓膨化設備落后。目前，我國主要是單螺桿擠出機，無溫度、壓力測控系統(tǒng)和數(shù)字顯示。國外先進的膨化設備實現(xiàn)了進料量、膨化溫度、壓力的自動控制與數(shù)字顯進料量、膨

6、化溫度、壓力的自動控制與數(shù)字顯示示等，極大地提高了生產(chǎn)率和降低了勞動強度。 (2)口味品種單一。口味品種單一。國外的膨化食品形狀和口味多種多樣，基質(zhì)原料從單一玉米發(fā)展到馬鈴薯、大米、小麥、淀粉等。70年代初，美國用上述基質(zhì)原料加強化劑、大豆蛋白及調(diào)味料制成的各種小食品風靡全世界，成為家庭、公園、影劇院的專用小吃，銷售量很大。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝目前要做的工作 （一）開發(fā)先進的和生產(chǎn)能力較大的擠壓膨化設備 現(xiàn)在國外食品膨化設備的類型繁多，既有適用于娛樂等公共場所使用的小型食品膨化機，也有適合家庭使用的輕便式膨化機；同時，不僅有大型連續(xù)式膨化設備，也出現(xiàn)了自動化膨化設備。 我國膨化機品種、

7、規(guī)格較少，今后應大力開發(fā)多品種、多功能的各種類型膨化機。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 （二）積極開展膨化理論和膨化技術的研究 進行膨化理論與膨化技術的研究，是研制性能良好的膨化設備和加工美味可口膨化食品的保證，國外對此十分重視. 今后應加強膨化機對物料適應性、降低能耗、新工藝、新配方及減少損失等方面的研究。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 （三）不斷開發(fā)新產(chǎn)品，生產(chǎn)風味多樣的膨化食品 不斷開發(fā)新產(chǎn)品，生產(chǎn)風味多樣的膨化食品，如甜味、咸味、酸味和果味等膨化食品，以滿足不同口味的消費者的需要。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化與擠壓技術的特點膨化與擠壓技術的特點 1應用范圍廣 利用原料廣：豆類、谷類、

8、薯類、蔬菜及某些動物蛋白等。 除食品加工外，還在在飼料、釀造、醫(yī)藥、建筑等方面 2工藝簡單，成本低 與普通加工相比，在擠壓過程中同時完成混煉、破碎、殺菌、壓縮成型、脫水等工序而制成膨化產(chǎn)品，使生產(chǎn)工序顯著簡化，制造成本降低且可節(jié)省能源20以上。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 3能使用低價粗原料，便于粗糧細做 許多粗糧中富含礦物質(zhì)、維生素、必需氨基酸等營養(yǎng)成分，符合人體營養(yǎng)需要。但粗糧因口感粗糙而受到人們的冷落。 粗糧膨化后，能改變物料的組織結(jié)構(gòu)、密度和復水性能，質(zhì)地變?nèi)彳洠诟泻惋L味得到改善，消化吸收率提高。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 4設備生產(chǎn)能力高，占地面積小 膨化加工技術可連續(xù)生產(chǎn)，

9、生產(chǎn)能力高，并可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。 5產(chǎn)品種類多 利用相同的膨化設備改變各種原料及工藝條件，可得到各種膨化食品，產(chǎn)品的形狀可隨?？椎男螤疃淖儭?6無廢棄物 只要管理嚴格，生產(chǎn)過程中將無廢棄物排出。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化類食品的特點膨化類食品的特點 1營養(yǎng)成分保存率和消化率比較高 膨化食品系高溫短時間加工產(chǎn)品，膨化時間一般只有35s，糧食中的營養(yǎng)成分受破壞較小。 在膨化過程中，因食品淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性而增強了食物的可消化性，破壞了某些食品中的不良因子(如大豆中的脂肪氧化酶)，使消化率提高。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 2、賦予制品較好的營養(yǎng)價值和功能特性 采用擠壓技術加工以谷

10、物為原料的食品時，加人氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、食用色素和香味料等添加劑可均勻地分配在擠壓物中，并不可逆地與擠壓物相結(jié)合，可達到強化食品的目的。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 3、改善食用品質(zhì)，易于貯存 采用膨化技術可使原本粗硬的組織結(jié)構(gòu)變得膨松柔軟，在膨化過程中產(chǎn)生的美拉德反應又增加了食品的色、香、味。因此，膨化技術有利于粗糧細作，改善食品品質(zhì)，使食品具有體輕、松脆、香味濃的獨特風味。 另外，膨化食品經(jīng)高溫、高壓處理，既可殺滅微生物，又能鈍化酶的活性，同時膨化后的食品，其水分含量降低到10以下，限制了微生物的生長繁殖，有利于提高食品的貯存穩(wěn)定性，如密封良好，可長期貯存并適于制成戰(zhàn)備食品。

11、第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 4、食用方便，品種繁多 在谷物、豆類、薯類或蔬菜等原料中，添加不同的輔料，然后進行擠壓膨化加工，可制出品種繁多、營養(yǎng)豐富的膨化食品。 由于膨化后的食品已成為熟食，所以大多為即食食品（打開包裝即可食用），食用簡便，節(jié)省時間，是一類極有發(fā)展前途的方便食品。 5、生產(chǎn)設備簡單、占地面積小、耗能低、生產(chǎn)效率高 用于加工膨化食品的設備簡單，結(jié)構(gòu)設計獨特，可以較簡便和快速地組合或更換零部件而成為一個多用途的系統(tǒng)。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 6、工藝簡單，成本低 谷物食品加工過程一般須經(jīng)過混合、成型、烘烤或油炸、殺菌、干燥或粉碎等工序，并配置相應的各種設備； 而采用擠壓方式加

12、工谷物食品，由于在擠壓加工過程中同時完成混煉、破碎、殺菌、壓縮成型、脫水等工序而制成膨化產(chǎn)品或有膨化及組織化產(chǎn)品，使生產(chǎn)工序顯著縮短，制作成本降低。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 7、原料的利用率高 用淀粉釀酒、制怡糖時，原料經(jīng)膨化后，其利用率達98以上，出酒率提高20，出糖率提高12%； 用膨化后的高粱制醋時，產(chǎn)醋率提高40左右；利用大豆制醬油時，蛋白質(zhì)利用率一般為15%，采用膨化技術后，蛋白質(zhì)利用率提高了25%。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 真正的垃圾食品一般包含這三層含義： 營養(yǎng)質(zhì)量較差； 容易讓人不知不覺中發(fā)胖； 不利于預防慢性病。 可樂沒營養(yǎng)，糖果讓人胖，膨化食品危害心臟 第六章膨化

13、與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化食品的問題 膨化食物它最大的危害是含鉛毒,積聚在人體內(nèi)難以排出，血液里鉛含量高時,會影響神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和造血系統(tǒng)，造成精神呆滯、厭食、貧血、嘔吐等癥狀。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 目前市場上的膨化類食品（包括油條和面包）幾乎都存在鋁殘留量超標的情況。 鋁攝入過量可能引起神經(jīng)系統(tǒng)病變，表現(xiàn)為記憶減退、震顫與身體協(xié)調(diào)障礙等，甚至可能增加發(fā)生老年性癡呆的風險。 對兒童而言， 過量的鋁可能會影響智力發(fā)育、干擾思維與記憶功能。過量的鋁蓄積在人體臟器會引起相應的病理損害， 蓄積在骨骼也會影響骨骼健康。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 屬于“四高一多”食品:高脂肪、高熱

14、量、高鹽、高糖、多味精; 大量食用膨化食品易造成孩子飽腹感，影響正常飲食，多種營養(yǎng)素得不到保障和供給，易出現(xiàn)營養(yǎng)不良。 膨化食品脂肪含量高，攝入過多，會造成體內(nèi)大量脂肪堆積，容易出現(xiàn)肥胖。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化方法的分類 一、按膨化加工的工藝條件分類 一類是利用高溫，如油炸、熱空氣、微波膨化等。 另一類是利用溫度和壓力的共同作用，如擠壓膨化、低溫真空油炸等。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 1.高溫膨化 高溫膨化技術是一種現(xiàn)代化的機械擠壓成型技術與比較古老的油炸膨化、沙炒膨化等處理工藝結(jié)合起來從而生產(chǎn)膨化食品的一種技術。 油炸膨化（Frying Puffing)：是利用油脂類物質(zhì)作為

15、熱交換介質(zhì)，使被炸食品中的淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性以及水分變成蒸汽從而使食品熟化并使其體積增大。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 熱空氣膨化（Hot-air Puffing)：包括氣流膨化、焙烤膨化、沙炒膨化，是利用空氣作為熱交換介質(zhì)，使被加熱的食品淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性以及水分變成蒸汽從而使食品熟化并使其體積增大。 微波膨化（Microwave Puffing)：是利用微波被食品原料中易極化的水分子吸收后發(fā)熱的特性，使食品中淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性以及水分變成蒸汽，從而使食品熟化并使其體積增大。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 2溫度和壓力的共同作用的膨化 低溫真空油炸膨化：在負壓條件下，食品在油中脫水干燥

16、。水分蒸發(fā)時使體積顯著膨脹。 擠壓膨化（Extrusion Puffing）：一般食品物料在壓力作用下，定向地通過一個模板，連續(xù)成型地制成食品，被稱為“擠壓”。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 二、根據(jù)原料和加工過程的不同 1直接膨化食品 以谷物、薯類和豆類為原料，用膨化機直接膨化成球形、薄片、環(huán)形或摔狀等各種形狀，再噴灑糖漿、鹽或味精等調(diào)味品，最后干燥，以供食用。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 2膨化再制食品 先將谷物、薯類和豆類膨化，然后將膨化產(chǎn)品磨成粉，配上各種輔料再制成各種食品，如面包、餅干、糕點等。 3膨化植物蛋白 以大豆、豆餅或其它植物蛋白為原料，用膨化機進行膨化，制成組織化的植物蛋

17、白，可以生產(chǎn)“人造肉”，也可摻入肉餡內(nèi)食用。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝三、按膨化加工的工藝條件分類 油炸膨化食品：根據(jù)其溫度和壓力，又可分為高溫油炸膨化食品和低溫真空油炸膨化食品。 微波膨化食品：利用微波發(fā)生設備進行膨化加工的食品。 擠壓膨化食品：利用螺桿擠壓機進行膨化生產(chǎn)的食品。 焙烤膨化食品：利用焙烤設備進行膨化生產(chǎn)的食品。 沙炒膨化食品：利用細沙粒作為傳熱介質(zhì)進行膨化生產(chǎn)的食品。 其他膨化食品：如正在研究開發(fā)的利用超低溫膨化技術、超聲膨化技術、化學膨化技術等生產(chǎn)的膨化食品。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 四、經(jīng)加工食品用的主要原料分淀粉質(zhì)擠壓食品 蛋白質(zhì)擠壓食品脂肪質(zhì)擠壓食品 五、從最

18、終產(chǎn)品的膨化度分幾乎末膨化食品 輕微膨化食品 全膨化食品第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化食品的分類 六、以生產(chǎn)的食品品種性狀分 1.主食類：燒餅、面包、饅頭、煎餅等。 2.油茶類：膨化面茶。 3.軍用食品：壓縮餅干。 4.小食品類：米花糖、涼糕等。 5.冷食類：冰糕、冰棍的填充料。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝七、按產(chǎn)品的風味、形狀分類 按產(chǎn)品的風味、形狀分類可分為成千上萬種。 如從風味上分，可分為甜味、咸味、辣味、怪味、海鮮味、咖喱味、雞味、牛肉味等膨化食品。 從形狀上分可分為條形、圓形、餅形、環(huán)形、不規(guī)則形等膨化食品。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第二節(jié)食品膨化理論膨化食品加工原理 膨化技術

19、雖屬于物理加工技術，但卻具有本身的特點。膨化不僅可以改變原料的外形、狀態(tài)，而且改變了原料中的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，并形成了某些新的物質(zhì)。 當把食品原料置于膨化器以后，隨著加溫、加壓的進行，食品原料中的水分呈過熱狀態(tài)，但不汽化，食品原料本身變得柔軟，當?shù)竭_一定高壓而啟開膨化器蓋時，高壓迅速變成常壓，這時食品原料內(nèi)呈過熱狀態(tài)的水分便一下子在瞬間汽化而發(fā)生強烈爆炸，水分子可膨脹約2000倍，巨大的膨脹壓力不僅破壞了食品原料的外部形態(tài)，而且也拉斷了食品原料內(nèi)在的分子結(jié)構(gòu)，將不溶性長鏈淀粉切短成水溶性短鏈淀粉、糊精和糖，于是膨化食品中的不溶性物質(zhì)減少了，水溶性物質(zhì)增多了。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝擠壓食品的

20、加工特點 擠壓食品的加熱、熟化和擠壓成形是在一臺擠壓機內(nèi)，用很短的時間幾乎是同時完成的 食品在被擠出模頭時，由于壓力的突然下降，水蒸汽迅速膨脹和散發(fā)，使產(chǎn)品形成多孔結(jié)構(gòu) 擠壓過程中特殊加熱、加壓方式，能對食品產(chǎn)生有利影響，如使食品的可消化性、速食性、滅霉率等趨于最大第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化過程分為三個階段 膨化是利用相變和氣體的熱壓效應原理，使加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫汽化、增壓膨脹，并依靠氣體的膨脹力，帶動組分中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而使之成為具有網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)特征、定型的多孔狀物質(zhì)的過程。 將整個膨化過程分為三個階段： 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 第一

21、為相變階段，此時物料內(nèi)部的液體因吸熱或過熱，發(fā)生汽化； 第二為增壓階段，汽化后的氣體快速增壓，并開始帶動物料膨脹； 第三為固化階段，當物料內(nèi)部的瞬間增壓達到或超過極限時，氣體迅速外逸，內(nèi)部因失水而高溫干燥，最終形成膨化產(chǎn)品。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化順利進行條件 其一，在膨化發(fā)生前，物料內(nèi)部需均勻含有安全的汽化劑可汽化的液體； 其次，從相變到增壓段，物料內(nèi)部能廣泛形成相對密閉的彈性氣體小室，同時，要保證小室內(nèi)氣體的增壓速度，大于氣體外泄造成的減壓速度，以滿足氣體增壓的需要；第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 其三，構(gòu)成氣體小室的內(nèi)壁材料，必須具備拉伸成膜特性，且能在蒸汽外逸后，迅速干燥并固化為

22、不回縮的結(jié)構(gòu)網(wǎng)架； 其四，外界要提供足以完成膨化全過程的能量，包括相變階段的氣體升溫需能、汽化需能、干燥需能等。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝膨化動力的產(chǎn)生機制膨化動力的產(chǎn)生機制 膨化動力動力的產(chǎn)生，主要由物料內(nèi)部水分的能量由物料內(nèi)部水分的能量釋放所致。釋放所致。 在同樣的外部供能條件下，水由于分子量小、沸點低、易汽化膨脹的特性，它在物料內(nèi)部的各種成分中，熱運動最先加劇。當水分子所獲能量超過相互間束縛極限時，就發(fā)生分子離散，致使物料內(nèi)部水分狀態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生相變和蒸汽膨脹。其結(jié)果必然造成對與之接觸的物料結(jié)構(gòu)的沖擊。這種沖擊力超過維持高分子物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的力時，并也超過高分子物質(zhì)維持的物料空間的支撐

23、力時，就會產(chǎn)生這些大分子物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的擴展變形，最終導致膨脹物料的質(zhì)構(gòu)變化。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 膨化動力的產(chǎn)生不僅取決于水分在物料中的形態(tài)和其結(jié)合特性，而且與水分的含量密切相關。 從理論上講，含水量越大，可產(chǎn)生的蒸汽量越大，膨化動力越強，對膨化的效果影響也越大。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝物料水分含量過高會影響膨化正常實現(xiàn) 第一，過量的水分往往是自由態(tài)的水或表面吸附的水，它們很難取代或占據(jù)結(jié)合態(tài)和膠體吸潤水分子原有的空間位置，這部分間隙水往往不在密閉氣體小室內(nèi)：很難成為膨化動力； 第二，過量水在外部供能時，由于與物料其它組分間的約束力弱，易先汽化，占用有效能量，影響膨化效應；第六章

24、膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 第三，過量水會導致物料內(nèi)膠體吸潤水區(qū)域的不恰當擴大，造成物料在增壓段因溫度升高，其中的部分淀粉已提前糊化，或部分蛋白質(zhì)已超前變性，反而阻礙膨化； 第四，含過量水的物料即使經(jīng)歷膨化過程，其制品也會因成品含水量偏高而回軟，失去膨化制品特有的風味。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝作業(yè)：1.擠壓和膨化食品的概念及區(qū)別2.擠壓膨化技術的特點第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝物料中高分子物質(zhì)在膨化中的作用 擠壓過程中碳水化合物的變化 擠壓過程中蛋白質(zhì)的變化 擠壓過程中脂肪的變化第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝1. 擠壓過程中碳水化合物的變化 淀粉、纖維素、葡萄糖和蔗糖等都屬于碳水化合物，它們在

25、擠壓過程中卻又有著各自不同的變化，下面分別敘述。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝淀粉在擠壓過程中的變化純淀粉先是由未膠化的白色逐漸變?yōu)槟z化的無色半透明體 淀粉在升壓、升溫和剪切的共同作用下，大分子結(jié)構(gòu)鍵斷裂而變成了低分子，如淀粉結(jié)構(gòu)中的1-4糖苷鍵斷裂使其成為葡萄糖、麥芽糖等，而更主要的原因是在高溫、高壓下，淀粉分子發(fā)生了糊化(化) 。 直鏈淀粉含量增加，則膨化度降低 有資料表明，直鏈淀粉和支鏈淀粉各占50時，膨化效果最好。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝葡萄糖、蔗糖等的變化 擠壓食品物料中含有的糖成分會影響淀粉的糊化。 由于擠壓過程中高溫、高剪切的作用能使糖分解成羰基化合物，它同物料中的蛋白質(zhì)發(fā)

26、生美拉德反應，使產(chǎn)品的顏色變深。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝纖維素在擠壓過程中變化 較一致的看法是纖維素經(jīng)擠壓后，可溶性膳食纖維的量相對增加(一般增加量在3左右) 高溫、高壓再加上高剪切作用，促使纖維分子間價鍵斷裂、分子裂解和極性變化 原料中的纖維素含量增加，則膨化度降低 纖維素的來源、純度，均明顯影響膨化度第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝蛋白質(zhì)在擠壓過程中的變化一 在高溫、高壓、高剪切的食品擠壓機內(nèi)，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)伸展、重組，表面電荷重新分布趨向均化，分子間氫鍵、二硫鍵等部分斷裂，導致蛋白質(zhì)變性 不同來源的蛋白質(zhì)物料在經(jīng)過擠壓加工后，消化率均明顯提高，蛋白質(zhì)的品質(zhì)也獲得改善，所以，擠壓加工為開發(fā)

27、低品質(zhì)蛋白源以提高其營養(yǎng)價值提供了加工手段 富含蛋白質(zhì)并可用來擠壓的原料品種很多，如脫脂大豆、濃縮大豆蛋白、菜籽蛋白、棉籽蛋白、芝麻蛋白等第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝蛋白質(zhì)在擠壓過程中的變化二 “人造肉” 是一種用擠壓機將蛋白質(zhì)變性后的產(chǎn)品，也被稱為蛋白肉 利用擠壓后蛋白質(zhì)消化率明顯提高的特點擠壓加工制造嬰幼兒食品和老年食品，是一種很好的加工手段 蛋白質(zhì)在擠壓過程中能與原料中的其他成分如脂肪氧化酶等反應，影響產(chǎn)品風味第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝脂肪在擠壓過程中的變化一 一般單螺桿擠壓機在生產(chǎn)時，要求原料中的脂肪含量低于12，（有資料表明，脂肪含量大于12以上，每增加1，產(chǎn)品的體積質(zhì)量就增加16

28、gL；當脂肪含量超過22時，原料就失去了膨化特性，因此，生產(chǎn)擠壓膨化食品的原料的含油量低才好），因為高脂肪含量的物料與簡體之間的摩擦因數(shù)變小造成打滑。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝脂肪在擠壓過程中的變化二 在高溫、高壓和高剪切條件下，甘油三脂會部分水解，產(chǎn)生單甘油和游離脂肪酸，這兩種產(chǎn)物與直鏈淀粉會形成絡合物，影響擠壓過程中的膨化，導致最終產(chǎn)品中淀粉的溶解性和消化率降低，故脂肪對擠壓食品的質(zhì)構(gòu)重組、成形、口感等影響較大第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第三節(jié)膨化食品生產(chǎn)工藝一一般工藝流程 (1)谷物擠壓膨化食品的工藝流程 谷物膨化小食品的原料包括谷物粉，不同口味的調(diào)味料(如番茄味、雞肉味、奶油味、巧克

29、力味等)。 其下藝流程如下： 谷物粉混合調(diào)理擠壓、膨化切割調(diào)味冷卻包裝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝一一般工藝流程 (2)含餡料擠壓膨化食品的工藝流程 含餡料膨化食品的原料包括谷物粉、巧克力或共他易凝固的醬狀物料。 其工藝流程如下： 谷物粉混合調(diào)配擠壓、成型填充餡料切割烘烤冷卻包裝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 (3)蒸煮型擠壓膨化食品的工藝流程 蒸煮型膨化食品的原料包括木薯淀粉、玉米淀粉、精致面粉、高級調(diào)味料等。 其工藝流程如下： 原料蒸煮壓皮冷卻卷皮醒發(fā)壓紋切割成型快烘慢烘油炸包裝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝二工藝流程說明 (1)原料 由谷物制成的全粉(如大米粉、玉米粉等)。谷物粉的含水量一般

30、應掌握在7一16%，混合后含水量在30左右為宜，水分過高，膨化食品外皮表面粗糙或形成蜂窩狀，水分太低則半成品呈焦黃色且有苦味。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝二工藝流程說明 (2)混合 將原料與適量的水混合并攪拌均勻 (3)調(diào)配 生產(chǎn)不填餡料的產(chǎn)品可將混合好的原料送入擠出機，經(jīng)擠壓膨化后，成為半成品。需填餡料的產(chǎn)品，則將配好的餡料用泵打入機器，谷物原料經(jīng)擠壓，成型后與餡料成為一體。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝二工藝流程說明 (4)擠壓、成型 應注意控制進料速度，水分過高、進料速度應慢些，反之，進料速度可適當加快，更換擠出設備的模頭，可生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝二工藝流程說明 (

31、5)切割、烘烤 將膨化好的半成品按要求切割，并送入烘烤爐，在200一300之間烘烤2-3min。含餡料的產(chǎn)品經(jīng)擠出、成形后，稍冷卻后按要求切割。 (6)冷卻、包裝 將烘烤好的產(chǎn)品冷卻后按一定的質(zhì)量包裝。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝三、主要設備 1原料混合器第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 2原料預處理器第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 3擠壓膨化裝置第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 4切割裝置第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 5調(diào)味裝置第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 按膨化加工的工藝過程分類，食品的膨化方法有直接膨化法和間接膨化法。 (一)直接膨化法 1.直接膨化的工藝流程 進料（擠

32、壓）膨化切斷干燥包裝成品 2.直接膨化法擠壓膨化的工藝過程 物料在擠壓膨化機中的膨化過程大致可分為三個階段： 輸送混合 擠壓剪切 擠壓膨化第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 輸送混合階段：物料由料斗進入擠壓機后，由旋轉(zhuǎn)的螺桿推進，并進行攪拌混合，螺桿的外形呈棒錘狀，物料在推進過程中，密度不斷增大，物料溫度也不斷上升。 擠壓剪切階段：物料進入擠壓剪切階段后，由于螺桿與螺套的間隙進一步變小，故物料繼續(xù)受擠壓；當空隙完全被填滿之后，物料便受到剪切作用；強大的剪切力使物料團塊斷裂產(chǎn)生回流，回流越大，則壓力越大，壓力可達1500千帕左右。在此階段物料的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)由于強大的剪切作用而發(fā)生變化。 第六章膨

33、化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 擠壓膨化階段：物料經(jīng)擠壓剪切階段的升溫進入擠壓膨化階段。由于螺桿與螺套的間隙進一步縮小，剪切應力也急劇增大，物料的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞，產(chǎn)生紋理組織。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 （二）間接膨化法 1間接膨化法工藝流程 進料成坯干燥膨化包裝膨化食品 2間接膨化法工藝的特點 間接膨化法要先用一定的工藝方法制成半熟的食品毛坯，工藝方法有擠壓法，一般是擠壓未膨脹的半成品；也可以不用擠壓法，而用其他的成型工藝方法制成半熟的食品毛坯。 半成品經(jīng)干燥后的膨化方法主要是除擠壓膨化以外的膨化方法，如微波、油炸、焙烤、炒制等方法。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 二 按膨化加工的工藝條件分類 按

34、膨化加工的工藝條件分類，膨化又可分為擠壓膨化、微波膨化、油炸膨化等。 （一）擠壓膨化食品加工第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 食品擠壓：物料經(jīng)預處理(粉碎、調(diào)濕、預熱、混合)后，經(jīng)機械作用強使通過一個專門設計的孔口（模具），以形成一定形狀和組織狀態(tài)的產(chǎn)品。 擠壓成型機擠壓成型機第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝完整的擠壓食品加工過程原料粉碎混 合預 處 理輸 送喂 料壓 縮粉碎混合加 熱熔 融升 壓切 斷擠出烘干(冷卻)調(diào) 味成品包裝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝圖2 食品擠壓生產(chǎn)線設備流程圖示意圖1錐形混合機 2螺旋提升機 3預處理機 4雙螺桿擠壓機 5擠出模頭 6切割機 7烘干（冷卻機） 8調(diào)味系統(tǒng)

35、9計算機控制系統(tǒng)1 2 3 4 5 6 7 8第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 單螺桿擠壓機價格比較便宜，使用時沒有雙螺桿擠壓機靈活方便，只能提供簡單的蒸煮和成型加工。 雙螺桿擠壓機的主要優(yōu)點是通過更換螺桿結(jié)構(gòu)在一個擠壓機內(nèi)可以完成多種操作，如混合、搓揉、蒸煮等加工過程，均可以通過改變螺桿元件的位置和類型在一臺擠壓機中進行。運行時，在擠壓機自身系統(tǒng)內(nèi)可以進行蒸汽的釋放和香味劑的添加，有利于開發(fā)具有市場潛力的食品。單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機的區(qū)別第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 單螺桿擠壓機由圓筒形腔體和在其中旋轉(zhuǎn)的螺桿組成。為了實現(xiàn)不同的使用目的

36、，螺桿和腔體都可以設計成為逐漸變細的形狀；然而，大多數(shù)單螺桿擠壓機的幾何形狀為圓柱形。物料的流動是在螺桿和腔體之間的通道中沿著腔體的軸向作螺旋運動。 (1)單螺桿擠壓機第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 單螺桿擠壓機工作原理第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 單螺桿擠壓機的操作特點能夠主要地通過調(diào)整螺槽的深度(腔體表面到螺根的距離)和調(diào)整螺桿的轉(zhuǎn)速來改變。 螺槽深、螺桿轉(zhuǎn)速低的擠壓機屬于低剪切力、低溫擠壓機，擠壓機內(nèi)機械能的黏滯性耗散產(chǎn)生的熱量很少。面條擠壓機和成型機就是屬于這一類。 螺槽淺和螺桿轉(zhuǎn)速較高的擠壓機有很高的剪切速率，由機械能的黏滯性耗散嚴生的熱量很大。膨化小吃食品及組織化產(chǎn)品(即蛋白質(zhì))的生

37、產(chǎn)都是在這樣的條件下完成的。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 (2)雙螺桿擠壓機 雙螺桿擠壓機工作原理第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 雙螺桿擠壓機的腔體不是圓柱形，而是呈“8”字形 。 在雙螺桿擠壓機的腔體內(nèi)，兩根相互獨立的螺桿可以有不同程度的嚙合度，在腔體的任何一個部位均可自由旋轉(zhuǎn)。兩根螺桿可以同向旋轉(zhuǎn)也可以反向旋轉(zhuǎn)，可以相互嚙合(在腔體內(nèi)重疊)也可以不產(chǎn)生嚙合。同向旋轉(zhuǎn)的螺桿旋轉(zhuǎn)方向相同，反向旋轉(zhuǎn)的螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反。 第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機單螺桿擠壓機單螺桿擠壓機雙螺桿擠壓機雙螺桿擠壓機第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝螺桿擠壓機設備操作螺桿擠壓機設備操作 螺桿擠壓

38、機是一種連續(xù)、高速處理物料的裝置,對其操作基本要求是運行平穩(wěn)、使用壽命長和維修迅速。 1. 啟動前的準備 啟動前要對加料器和調(diào)節(jié)裝置進行檢查以確定其是否正常,有時加料器需要校正到正常運行狀態(tài)。所以蒸汽管道閥門要打開,排放冷凝水,排出所有雜物。應在原料加料器上安上吸鐵器,防止飛流金屬進入機內(nèi)。最后,所有報警器和安全設施應處于待命狀態(tài)。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 2. 啟動及穩(wěn)定運行操作 啟動是為了盡可能快地使擠壓機達到運行條件和正常狀態(tài),如果啟動過程持續(xù)很長,則啟動過程中所需原料就多,生產(chǎn)時間增長、廢品量增多,同時擠壓機內(nèi)物料不足會磨損擠壓螺桿,故必須限定和縮短啟動時間。具體做法是先開動預調(diào)質(zhì)

39、器和擠壓機的電動機,然后開始向擠壓機喂料。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 3. 停機操作 擠壓機停機時先將通入夾套預調(diào)節(jié)器和機筒的蒸汽關掉,喂料加進過量的水,直到出料溫度降低到100 以下才能終止喂料,此時擠壓機需繼續(xù)運轉(zhuǎn),直到?？壮霈F(xiàn)濕冷物時才可關停機器。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 4. 故障排除 當發(fā)現(xiàn)擠壓機功率在上升并超過限度時,應稍微減少進料量或稍微增加進水量;當想提高產(chǎn)品溫度又受到電機功率限制時,可增加夾套溫度或加大輸入蒸汽量并相應減小加水量;由于入料成分的變化、擠壓機的磨損等因素會使產(chǎn)品性能變化,一般這些變化常常表現(xiàn)在產(chǎn)品的外觀形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、密度等方面,可通過增加擠壓溫度或降低物料含水量來改善,否則,就應更換有關零部件。第六章膨化與擠壓食品生產(chǎn)工藝 （二）微波膨化食品加工 1微波膨化的原理 微波加熱速度快，物料內(nèi)部氣體（空氣）溫度急劇上升，由于傳質(zhì)