挤压膨化技术

借助挤压机螺杆推动力的技术

挤压式膨化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而获得和积累能量达到高温高压，并使物料膨化的过程。

过程机理

挤压膨化是通过水分、热能、机械剪切和压力等综合作用对食品进行膨化的一种技术，是高温、高压的短时加工过程。当含有一定水分的原料通过供料器进入套筒后，随着螺杆的转动而向前输送，当物料逐渐受到机头的阻力作用时而被压缩，通过压延效应和吸收机筒外部所加热量，以及物料在螺杆与套筒间的强烈搅拌、混合、剪切等作用而产生的高温、高压，使物料在挤压腔内成熔融状态，淀粉组织中排列紧密的胶束被破坏，淀粉由生淀粉(β一淀粉)转化为熟淀粉(α一淀粉)，即形成了淀粉糊化，此时物料中的水分仍处于液体状态。当熔融态物料进入成型模头前的高温高压区时，呈完全的流体状态，最后随模孔被挤出到达常温常压状态，物料中的溶胶淀粉体积也瞬间膨化，致使食品内部爆裂出许多微孔，体积迅速膨胀，从而形成质构疏松的膨化食品。

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。

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

*食品原料中的营养几乎没有损失

分类

由于膨化过程的不同又分为直接挤压膨化和间接挤压膨化两种。

直接挤压膨化技术

工作原理：具有一定水分含量和淀粉含量的物料，在挤压机的套筒内受到螺杆的推动作用和卸料模具(或套筒内的节流装置)的反向阻滞作用，以及受到来自于外部的加热，或物料与螺杆、物料与物料、物料与套筒内部的摩擦热的加热作用，使物料处于高达3～8MPa的高压和200℃左右的高温状态。如此高的压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压，因而物料在挤出机套筒内水分不会沸腾蒸发，在如此高温下，物料呈现熔融状态。物料一旦经模具口挤出，压力骤然降低，水分急剧蒸发，产品随之膨胀。水分的散失，带走大量热量，使物料的温度在瞬间骤降到80。C左右，从而使产品固化定型，得到直接挤压膨化产品。直接挤压膨化技术的工艺流程主要为：

进料一(挤压)膨化一切断一干燥一包装一成品

间接挤压膨化技术

工作原理：原料在挤压机内蒸煮，并在温度低于i00℃时推进通过模板，原料面团在低温时成型，这样可防止物料中水分瞬间变为蒸气而产生膨化。产品的膨化工艺主要靠挤出之后的烘烤或油炸来完成的。在此种工艺中，原料经过挤压机之后，只是让原料达到熟化、半熟化，并给予产品一定形状的目的。同时，为了改善产品质量，使产品的质地更为均一，糊化更为彻底，挤出后的半成品还需经过一段时间的恒温恒湿过程，然后进行后期的烘烤或油炸等工艺的处理。间接挤压膨化技术的工艺流程主要为：

进料一成坯一干燥一膨化一包装一膨化食品

与直接挤压膨化食品相比，间接挤压膨化食品一般具有较均匀的组织结构、口感较好、不易粘牙、淀粉的糊化较为彻底、膨化度较易控制等特点，是较受欢迎的膨化食品。

应用

小吃食品和休闲食品

早餐谷物食品

通心面类食品（挤压温度50℃，螺杆转速80rpm,排气）

速溶粉末婴幼儿食品

变性淀粉和变性谷物粉

面包片

速溶茶

大豆组织蛋白（原料水分43%，低于60℃/低于60℃/低于180℃/低于180℃）

饲料生产