双螺旋挤压膨化技术(翻译)讲解
挤压膨化技术精选全文
• 疏松原料从加料斗进入机筒，随着螺杆 加料输送段 的旋转，沿着螺槽方向向前输送
• 物料受到机头阻力作用压实，进而受到 螺杆与机筒强烈搅拌、混合、剪切，还
压缩熔融段 要受到外部加热，开始熔融
• 螺槽变浅继续升温升压，物料得到蒸煮， 出现淀粉糊化，脂肪Pro变性，组织进
计量均化段 一步均化，最后定量定压均匀挤出
食品挤压膨化技术
Nov 11，2014
膨化食品的概念和种类
利用油炸、挤压、沙炒、焙烤、微波等技术作 为熟化工艺的物料有体积明显增加现象的食品
国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品
挤压膨化 油炸膨化
热空气膨化 其他膨化
主食类 糕点类 冷食类
油茶类 小食品类 军用食品
营养损失少 易被人体吸收 不易产生“回生”现象 便于长期保存 产生口感好 改变了产品风味 生产效率高 原料利用率高 无三废污染 食用方便 适用范围广
原料粉 碎
混合
预处理
喂料
压
粉
混
加
熔
升
缩
碎
合
热
融
压
挤出 烘干 冷却 调味
挤压过程中各成分的变化
淀粉：发生糊化、糊精化和降解 蛋白质：含量下降、变性、分子重排、组织化 脂肪：质量减少 食糖：焦化、与氨基酸发生美拉德反应
膨化前卸料模具的反向 作用、外部加热作用、物料与螺杆和机筒的内部摩 擦热作用
➢以上综合作用使物料处于3-8MPa的高压和200℃左 右高温的状态
➢物料由模具口挤出，压力骤降为常压，水分急骤 的蒸发，产生“爆炸”随之膨胀。水分从用料中散 发带走大量热量，使温度从高温骤降到80℃左右， 从而使物料固化定型，保持碰撞后的状态
挤压膨化加工原理
挤压膨化技术的原理及挤压过程中各种成分的变化
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秸秆饲料双螺杆挤压膨化技术研发现状及发展趋势
秸秆饲料双螺杆挤压膨化技术研发现状及发展趋势作者：张静来源：《农业科技与装备》2020年第04期摘要：在介绍农作物秸秆成分的基础上，探讨开发秸秆饲料的重要意义。
论述双螺杆挤压膨化技术在秸秆饲料加工领域的研究历程、技术优势和应用情况，展望其研究发展趋势，为实现秸秆饲料化和提高农作物秸秆利用率提供技术参考。
关键词：秸秆饲料;挤压膨化;成分;发展趋势中图分类号：S816.34 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2020）04-0049-02随着人均消费水平的提高，人们对畜牧产品的消费逐年递增。
畜牧业的快速发展，对饲料的需求量急剧增加，亟需开发节粮型、非粮型的饲料，有效解决我国饲料原料短缺问题。
我国是农业大国，农作物秸秆资源十分丰富，将其加工处理后饲料化，除能缓解人畜争粮的矛盾外，还能提高农作物秸秆利用率，有利于改善生态环境和实现农业可持续发展。
双螺杆挤压膨化技术能够使秸秆饲料具有良好的适口性和最佳的营养价值，可实现秸秆饲料营养价值最大化，是提高饲料营养价值和转化效率的有效方法。
1 农作物秸秆的成分我国是农业大国，农作物种类丰富，秸秆年产量约为7亿t。
农作物的品种不同，其秸秆的物质组成存在较大差异。
农作物秸秆的粗纤维含量很高，约占30%～50%;粗蛋白质含量很低，特别是禾本科秸秆仅有3.2%～6.2%;豆科秸秆的粗蛋白质含量稍高，约为6.8%～11.1%。
影响农作物秸秆饲料化利用的主要因素有饲料品质、采食性和畜牲的消化利用能力。
用未经加工的秸秆饲料直接饲喂畜牲，适口性差、消化率低和营养不高，制约其在饲料化方面的开发与利用。
常见农作物的秸秆成分见表1。
2 开发农作物秸秆饲料的意义农作物秸秆是一种重要的生物质资源，然而我国有35%以上的秸秆未得到有效地开发与利用，大量农作物秸秆被随意抛弃或露天焚烧，不仅造成资源浪费，而且污染环境。
将农作物秸秆用挤压膨化技术处理后饲养畜牲，对农作物秸秆资源化利用具有重要的战略意义。
食品粮油加工挤压膨化食品的生产PPT课件讲义
3、挤压膨化食品:
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
4、膨化食品、挤压食品、挤压膨化食品的关系
膨化食品
挤压食品
油炸 焙烤 … 膨化 膨化 … 食品 食品
（2）低剪切力挤压机： 1）生产过程中的剪切力较低； 2）主要作用在于混合、蒸煮、成型； 3）适合湿软的动物，鱼类饲料或高水分产品的生产； 4）适合形状复杂的产品； 5）适合低剪切力挤压机加工的物料。
2、按挤压机的受热方式进行分类
分为自热式挤压机和外热式挤压机。
2、按挤压机的受热方式进行分类
（1）自然式挤压机：
膨化食品图片
本章学习内容
第一节 概述 第二节 食品挤压膨化生产的基本理论 第三节 膨化食品的生产
第一节 概述
一、挤压与膨化食品
1、膨化食品:
谷物或蛋白质等原料经加工后体积膨胀许多倍,内 部组织成为多孔、疏松的海绵状结构的食品。
食品膨化的方法：
膨 化
急热使水分急速气化 高压加热中突然降压
2、挤压食品:
由于螺槽逐渐变浅，继续升温升压，食品物料得到蒸煮 ，出现淀粉糊化，脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的生 化反应，组织进一步均化，最后定量、定压地由机头通 道均匀挤出，称为计量均化段。
挤压膨化过程示意图
三、挤压机的分类
1、按照挤压过程剪切力 2、按照挤压机受热方式 3、按照螺杆根数 4、按照螺杆转速
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 ：
结构简单，制造方便、这种配 合方式，应用较为广泛。
翻译第六章膨化基本原理
第六章膨化基本原理膨化被定义为在一种或者更多条件（如混合，加热和剪切）下压缩一种饲料或者食物通过一个模具的过程，该模具被设计用于使原料成型或干燥膨胀（Rossen and miller，1973）。
换言之，膨化集合了许多操作包括混合，蒸煮，揉合，剪切，塑造和成型等。
膨化机基本技术很早以前就已经面世，并已在许多行业里以这样或者那样的形式得到应用，一些新的设计使膨化设备在食品处理领域得到了更加广泛的应用。
现如今客户对食品和饲料要求的选择范围更广，膨化蒸煮技术多年来已为生产新式新颖的产品提供了方法。
膨化蒸煮技术一个很大的优势在于它能够在最短的处理时间内用低成本的原材料生产多种多样的产品。
动词“膨化”指的是一种在压力下压缩软化或者塑化的材料通过模具（或者模孔）而使产品成型的过程。
饲料膨化机是一种使食物原料加快成型和调整的设备，膨化是一种高度多功能的，可用在多种食品处理中的操作，膨化机可以用于在各种条件下食品的蒸煮，塑造，混合，同化以及成型，具有质量稳定，产量高和低成本的特点。
膨化机的基本功能膨化机功能多样使其广泛应用于食品，饲料以及工业等领域，以膨化机（干法，湿法，单螺杆或双螺杆）为基础，我们在此介绍在食品或者饲料处理过程中其中一个或一组功能，这些功能有：凝聚作用：在膨化过程中，食物或者饲料原料能紧密结合而凝聚成离散的小块。
除气作用：含气泡的食物或饲料原料在膨化过程中会被除去气泡。
脱水作用：在一般食品或饲料的膨化过程中，含水量在原有基础上会损失4%-7%。
膨胀作用：膨化机操作条件和配置可以控制宠物饲料和水产饲料的疏密度（如沉性或浮性）。
胶凝作用：膨化蒸煮可以在食物或宠物饲料的处理过程中使淀粉（从各种源头来，如块茎或谷物）糊化。
研磨作用：在食物或饲料的处理过程中原料可以在挤压机中研磨到一定程度。
均化作用：膨化机的均化作用改变无吸引力的原料的结构而使其变成更能被接受的形式。
混合作用：在膨化处理过程中，各种膨化机有多种多样的螺杆可供选择，可以使挤压机产生期望中的混合量。
饲料挤压膨化技术
饲料挤压膨化技术挤压膨化是一种集混合、搅拌、破碎、加热、蒸煮、杀菌、膨化及成型为一体的加工技术(图2-20),其工艺过程比较复杂,影响产品质量的工艺参数较多,控制技术要求较高。
此外,挤压膨化处理能提高原料利用率、破坏抗营养因子,使原料的营养成分最大限度地保留下来,同时可改善产品适口性、杀灭有害细菌、延长饲料保质期以便于贮藏、减少资源浪费,在畜牧养殖中具有广阔的应用前景。
图2-20 挤压膨化机示意图一、挤压膨化机的类型挤压膨化设备有单螺杆挤压膨化机、双螺杆挤压膨化机和多螺杆挤压膨化机。
目前应用较多的是单螺杆挤压膨化机和双螺杆挤压膨化机。
表2-2 单螺杆挤压膨化机和双螺杆挤压膨化机的性能对比单螺杆挤压膨化机虽然生产成本低、能耗较低,但是工艺参数较难控制,人工操作较多,生产能力较低,且机器不容易清洗,产品形态较差,对原料要求高,主要用于淀粉含量较高的物料,不适用于油料作物。
双螺杆挤压膨化机以其性能佳、效率高、成本低、产品质量好和适用范围广而广泛应用于食品与饲料行业。
双螺杆挤压膨化机中有两根螺杆可以加工出饲料、食品领域的高级别膨化产品,内部两根螺杆旋转方向可以同时正转或反转,相比单螺杆挤压膨化机,双螺杆挤压膨化机具有更好的混合能力并且利用率更高。
一般而言,饲料原料加工主要以谷类为主,单螺杆挤压膨化机在挤压过程中,有可能会发生由于压力作用不能均匀分配所导致的错误,而使用双螺杆挤压膨化机就可以在一定程度上减少这种压力不能均匀分配的问题,而且也避免了由于单螺杆挤压膨化机所带来的无法精确剪切的问题。
二、挤压膨化过程中物料原料的结构变化饲料原料在挤压机中的螺杆作用下,经高温、高压及剪切多单元复合操作处理,由粉末变为糊状,蛋白质发生变性,其他营养物质也发生改变。
饲料原料被喷出的瞬间,由于压强瞬间降低,水分迅速气化,胶状原料中水蒸气逸出形成微孔并迅速冷却定型,原料膨化过程结束。
挤压膨化可通过改变物料原料的角蛋白空间结构,提高动物消化吸收率。
挤压膨化技术基础知识
ŸMachine type, machine size,
machine length L/D ŸScrew configuration ŸQuantity of die holes, die opening
diameter, die configuration
Variable parameters
ŸDissipation of energy (SME
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。
l 少量油脂的加入（不超过4%）可以增加产品的风味，提 高膨化度，降低水溶性指数和吸水指数。
l 大豆磷脂和碳酸钙可作为挤压谷物产品品质改良剂。 l 为了改善挤压谷物产品的营养，可加入不超过5%的膳食
食品膨化新技术—挤压膨化技术(食品高新技术课件)
2.第二代小吃食品的生产工艺
原、辅料 配料、混合
调整水分
熟化、挤压 成型
产品
包装
喷涂、包被
干燥
生产工艺过程
产品采用的原料一般是：玉米粉、大米粉、小麦粉、马铃 薯粉、普通淀粉和变性淀粉等，另外还有糖、油脂、奶油、 盐、味精、调味料、可可粉、蔬菜粉等。
3.第三代小吃食品的生产工艺
第三代小吃食品一般是指用第二台挤压机对经过蒸煮的谷 物淀粉面团进行成型，从而制成形状更加精制复杂的产品， 同时在第二次挤压前进行调质处理，所以质构更加均匀，口 感大大改善。
双螺杆挤压机的机筒内腔呈∞形，内壁光滑。螺杆与∞形内腔的间隙 很小，物料沿机筒内壁在∞形的通道中向模头方向行进，物料在输送过 程中不受摩擦力的影响，因此当挤压机内未被物料填满时也能顺利进行。 由于机筒内壁材料比较昂贵，结构复杂，制造成本高，故常将机筒内腔 嵌以特别耐磨的合金材料制成的衬套。为便于嵌入衬套和分段控温，机 筒也被制成分段式，并用高强度螺钉连接。
2、挤压膨化食品的分类
1)根据原料和加工过程分
（1）直接膨化食品-----爆米花、爆薯片、爆豆子 原料（谷物、薯类、豆类）→膨化→调味
进料→成坯→干燥→膨化→包装→膨化食品
（2）膨化再制食品-----面包、饼干、糕点 原料→膨化→粉碎→再制
间接膨化法要先用一定的工艺方法制成半熟的 食品毛坯，半成品经干燥后的膨化方法主要 是除挤压膨化以外的膨化方法，如微波、油 炸、焙烤、炒制等方法。
膨化食品的消化率
类别
蛋白质消化率/%
碳水化合物消化率/%
膨化粗大米 粗大米 精大米
83.80 75.93 82.57
99.45 99.10 99.78
③改善食用品质，易于贮存
食品挤压与膨化技术
膨化度：指膨化后制品的体积增大 倍数。
影响膨化度的因素
1.原料本身化学组成 水分和脂类都对原料在机腔中起 润滑作用，使机腔内温度降低， 从而降低膨化度。 水分含量高的原料，在挤出机腔 后由于大量水份来不及汽化，残 留着部分水份使淀粉回生，从而 降低了产品膨化度。
原料的粒度 要求粒度在8-35目左右。 粒度大的物料在机腔内推进困难。 粒度小导致物料在机腔内无法形 成凝胶，造成出料困难，同时降 低产品的膨化度。
二、挤压加工的基本概念
食品挤压加工: 将食品物料置于 挤压机的高温高压状态下，然后 突然释放至常温常压，使物料内 部结构和性质发生变化的过程。 是集混合、搅拌、破碎、加热、 蒸煮、杀菌、膨化及成型等为一 体的高新技术。
三、挤压加工的发展历程
日本在第二次世界大战期间，开始采用挤压 方法加工米、麦， 作为军粮。 20世纪40年代末，挤压机的应用在食品领域 中进一步扩大。种类繁多的大量方便食品、 小吃食品、断奶制品、儿童营养米粉等不断 出现；同时，美国用挤压式膨化机生产出小 学生课间食品，深受欢迎。
操作要点
（1）混料： 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5－8分钟，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）。
混料要均匀，以免影响膨化质量。
（2）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１７ ５℃，Ⅲ区１９０℃。
大型双螺杆挤压膨化设备设备工艺原理
大型双螺杆挤压膨化设备设备工艺原理大型双螺杆挤压膨化设备是一种用于食品、饲料、化工、药品等行业的重要设备，其采用双螺杆挤压和膨化技术，并通过各种不同的工艺参数控制，使原料得到理想的物理和化学结构，从而提高制品的品质、营养价值和市场竞争力。
双螺杆挤压膨化技术双螺杆挤压膨化技术是指通过双螺杆挤出机将原料经过高温、高压、高速度的转化作用，使其在膨化过程中呈现泡沫状，提高产品的物理和化学性质，从而达到改良和改进制品的目的。
该技术具有以下特点：1.材料受力均匀。
采用双螺杆挤压技术的设备，双螺杆通过交错地旋转，使物料得到均匀的剪切和压缩，从而避免了物料在传送或处理过程中存在死角、断面变化等问题。
2.生产效率高。
由于该技术采用高速转动的双螺杆挤压，所以物料的流动速度非常快，能够在较短的时间内完成膨化处理；同时，该设备还具有多层协同工作模式，提高了生产效率。
3.能够保护营养成分。
在双螺杆挤压膨化过程中，能够保持原料中的营养成分不被破坏或流失，从而使最终的制品含有更多的营养成分。
设备工艺原理大型双螺杆挤压膨化设备为一种复杂的工艺设备，其实现原料加工过程的关键在于以下四个方面：1.加料和传输。
通常采用配料称重、输送和贮存的手段，保证物料能够按照比例、有序地进入双螺杆挤压器中。
2.单独加湿。
为了使原料在双螺杆挤压器中得到更好的均匀加热和充分膨化作用，通常采用单独加湿的方式，使物料达到适当的含水率。
3.双螺杆挤压。
原料在传输过程中，会遭受两螺杆之间的剪切力和压缩力，从而将其转变成以气泡为主的多孔物质。
4.加糖和喷油。
根据不同的工艺需要，可能需要在特定的阶段中加糖或喷油，以增加产品的口感和营养价值。
除了以上基本的工艺步骤外，大型双螺杆挤压膨化设备还需要进行多种物理、化学和生物过程的调控和控制，以满足不同产品的制造需要。
应用范围大型双螺杆挤压膨化设备在各个工业领域中都有广泛应用，通常适用于以下场合：1.食品行业。
该设备普遍用于膨化米、玉米、豆类产品制造中，如膨化米饼、膨化食品、沙琪玛等。
双螺杆挤压膨化机
双螺杆挤压膨化机双螺杆挤压膨化机是多螺杆挤压膨化机中的一种，是在单螺杆挤压膨化机的基础上发展起来的，在双螺杆挤压膨化机的机筒中，并排安放两根螺杆，故称双螺杆挤压膨化机。
根据螺杆的相对位置可分为啮合型与非啮合型，啮合型又可分为部分啮合型和全啮合型；根据螺杆的旋向可分为同向旋转与反向旋转两类，反向旋转又可分为向内和向外两种。
同向旋转式双螺杆压力区性质不同，物料在套筒内腔受螺杆的旋转作用，产生高压区和低压区。
显而易见，物料将沿着两个方向由高压区向低压区流动：一是随螺杆旋转方螺杆的磨损也就减小，物料就是这样经过输送、剪切、混合和机筒外壳的加热，在高温、高压的作用下达到熟化，最后被挤出筒外。
反向旋转双螺杆挤压膨化机一般采用两根尺寸完全相同，但螺纹方向相反的螺杆。
向内旋转和向外旋转的区别在于压力区的位置不同，双螺杆向内旋转产生的压力为上高下低，物料通过双螺杆时，在入口会产生极高的压力，造成进料困难，目前这种向内反向旋转式很少采用；双螺杆向外旋转产生的压力为上低下高，有利于进料。
但反向旋转与同向旋转相比，物料在螺杆内形成的C形物料流不能从一根螺杆移向另一根螺杆，物料产生的混合程度显著降低，其自洁能力也没有同向旋转双螺杆有效和稳定。
双螺杆挤压膨化机具有适应性强、滑移输送及自洁等优点，但其结构复杂，投资成本高，相应的维修和操作成本也较高。
因而，双螺杆挤压膨化机一般用于那些具有高附加值的水产和宠物饲料生产中，如鳗鱼、甲鱼及幼鱼饲料的生产，因为这些产品在市场上销售的价格足以回报双螺杆技术的制造产品所需的费用；另外一些特种水产饲料如微粒水产饲料（直径为0.8～1.5mm）、高脂肪水产料及生产量小但配方常变的饲料也需采用双螺杆挤压膨化机进行生产。
双螺杆挤压膨化机在国内发展相对较晚，章丘海源机械主要生产单、双螺杆膨化机，30多年对其不断改进，有很成熟的生产工艺及技术，对于中型以上的双螺杆挤压膨化机，由于其原料特性变化范围较大，需要螺杆转速在较大范围内调整，由于其工作原理不同于单螺杆挤压膨化机，在具体结构上有较大的差异，特别是机筒、螺杆、推力轴承及齿轮箱的布置比较复杂，造成设备成本的增加。
一文让你了解挤压膨化技术的干货知识！
一文让你了解挤压膨化技术的干货知识！01挤压膨化技术的机理含有一定水分的物料，在挤压机的套筒内受到螺杆的推动作用和卸料磨具及套筒内截流装置的阻止作用，另外还受到来自外部和物料与螺杆、套筒内部摩擦热的加热作用，使物料处于3～8MPa和120～200℃的高温下，根据需要可达到更高的温度。
由于压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压物料在挤压筒内便产生水分的沸腾和蒸发。
在如此高的温度、剪切力和压力下，物料呈现熔融状态。
当物料被强行挤出模具口时，压力骤然降为常压，此时水分便发生闪蒸，产生类似“爆炸”的情况，产品随之膨胀。
水分从物料中蒸发，带走了大量的热量，这样物料瞬间从挤压过程中的高温降至80℃的相对低温。
由于温度的降低，物料从挤压时的状态而固化成型，并保持了膨化后的形状。
挤压膨化食品的成分主要以淀粉为主。
因此膨化状态的形成主要是靠淀粉完成的，在高温高压状态下，淀粉颗粒首先发生糊化，进而在高温和高剪切的作用下分子之间相互结合和交联，形成网状的结构，该结构经挤压、降温和固化后成为膨化食品结构的骨架，其他原料中的成分填充于其中。
因此原料中淀粉的含量直接影响到产品的膨化程度，在原料中没有淀粉存在的情况下，则基本上不产生膨化效果。
02挤压膨化技术的特点1）改善实用品质，易于储存采用膨化技术可以使玉米、高粱这些原本含有较多纤维素、维生素的粗硬的组织结构变得膨松柔软，在膨化过程中产生的美拉德反应又增加了食品的色、香、味。
从而改善实用品质，使食品具有体轻、松脆、香味浓郁的独特风味。
2）提高产品质量，减少有害物质挤压过程是一个典型的高温、高压、短时过程，这使物料处理有限，因而在最终产品中几乎保留了原料中所有的营养成分。
同时，高温短时过程仍可减少象有害的酶和微生物一样的不良产品因素。
3）原料适用性广，产品种类多可加工的原料品种繁多，不仅可以对谷物、薯类、豆类等粮食进行深加工，使粗粮细作，生产精美的小吃食品；而且还能加工果蔬、香料及一些动物蛋白。
香蕉粉的双螺杆挤压膨化改性研究
香蕉粉的双螺杆挤压膨化改性研究
香蕉是一种流行的水果，它的果实味美口感柔软，而香蕉粉则是由香蕉经过加工制成的一种制品。
在食品工业中，香蕉粉的应用越来越广泛，它可以用作食品的添加剂，也能作为制作饮料的原料。
为了提高香蕉粉的质量和性能，更好地满足市场需求，研究者提出了双螺杆挤压膨化改性技术。
双螺杆挤压膨化改性技术是一种新型的粉碎技术，它利用双螺杆高压挤压的原理，将香蕉粉压碎成膨胀的颗粒，经改性后的香蕉粉颗粒体积和表面积增大，流动性更强，更易溶解。
同时，改性后的香蕉粉可以具有更好的口感和安定性。
双螺杆挤压膨化改性技术具有节约材料、原料成本低，产品品质可靠，粉碎效率高，产品质量稳定等优势。
为了验证该技术的有效性，研究者对比了普通加工和双螺杆挤压膨化改性工艺进行了比较研究。
结果表明，普通加工能产生的粉尘粒度较大，而改性的香蕉粉的粉尘粒度小，粘度大，流动性好，安定性高。
此外，从功能性方面考虑，双螺杆挤压膨化改性后的香蕉粉也可以作为饮料、糖果、面点、乳品、冰激凌等食品中的原料，也可以用来制作功能性食品，如抗氧化剂食品等。
综上所述，双螺杆挤压膨化改性技术是一种高效、安全、品质优良的新型粉碎技术，能够较好地改善香蕉粉的品质，满足市场需求。
未来，研究者将会继续探索这项技术，进一步提高香蕉粉的质量，为食品行业的发展做出贡献。
挤压膨化机的工作原理
挤压膨化机的工作原理
挤压膨化机是一种将粉状或颗粒状原料通过挤压、热膨化和冷却等工艺，制成膨化颗粒的设备。
其工作原理主要分为以下几个步骤：
1. 进料：将原料添加到挤压膨化机的进料口。
原料可以是淀粉、谷物、豆类、薯类等。
不同的原料需要根据实际工艺要求进行预处理，如清洗、磨碎等。
2. 挤压：原料通过进料口进入挤压螺杆中。
螺杆会旋转，将原料推进到挤压腔室中。
在挤压腔室中，原料受到螺杆的挤压力和高温的作用，使得原料发生可逆性的物理和化学改变。
3. 热膨化：挤压腔室中的原料在高温下经历膨化过程。
高温使得水分在原料内部蒸发，形成气泡，并使得淀粉或蛋白质等成分发生凝胶化。
同时，螺杆的挤压力使得原料形成规则的颗粒状结构。
4. 切割和冷却：在膨化过程中，原料形成的颗粒通过切割机构进行切割，得到所需的形状和大小。
切割后，颗粒经过冷却系统冷却，以固化和稳定颗粒结构。
5. 成品收集：经过切割和冷却后，膨化颗粒通过出料口排出，并进行收集和包装。
值得注意的是，挤压膨化机不同于传统的制粒设备，它利用高温、高压和物理力学等多种作用力，使得原料在短时间内发生
物理和化学改变，从而得到具有特殊形状和结构的膨化颗粒。
这种特殊的工艺和原理使得挤压膨化机在食品、饲料、药品等领域得到广泛应用。
双螺旋挤压膨化机工作原理
双螺旋挤压膨化机工作原理
嘿呀！今天咱们就来好好聊聊双螺旋挤压膨化机的工作原理呢！
首先哇，咱们得知道这双螺旋挤压膨化机到底是个啥玩意儿？哎呀呀，简单说呢，它就是个能把各种原料变成膨化食品或者其他产品的神奇机器！
那它到底是咋工作的呢？听我慢慢道来哈！
1. 进料阶段呀，各种原料被送进机器里面。
这时候你可能会问啦，啥原料能进去呢？像谷物、豆类、薯类这些都可以呢！哇，是不是很神奇？
2. 然后呢，就是双螺旋的作用啦！这双螺旋呀，就像两个大力士在使劲儿推挤原料。
哎呀呀，它们不断地旋转、挤压，让原料在机器内部受到巨大的压力和摩擦力。
3. 随着挤压的进行，温度也逐渐升高啦！这热度可不是随便来的哟，是因为摩擦和压力产生的呢。
这时候原料内部的水分开始蒸发，压力也不断增大，哇塞，是不是感觉很紧张刺激？
4. 接着呀，当压力达到一定程度的时候，突然！原料就从模具口喷出来啦！哎呀呀，这一瞬间，就像变魔术一样，原料迅速膨胀，变成了我们熟悉的膨化食品的样子。
5. 最后呢，经过冷却、切割等一系列的后续处理，美味的膨化食品就大功告成啦！
总之哇，双螺旋挤压膨化机的工作原理就是这么神奇又有趣！它通过双螺旋的挤压、摩擦、加热，让原料发生了翻天覆地的变化。
哎
呀呀，这可真是科技的力量呀！你说是不是呢？。
双螺旋挤压膨化技术(翻译)讲解
操作工艺条件对挤压膨化燕麦玉米粉的影响Y. Liu1, F. Hsieh H* 2, Heymnn 2, AND H.E. Huff 21.Sunpower营养食品有限责任公司，加利福尼亚州，美国2.密苏里哥伦比亚大学食品科学与生物工程学院，MO65211，密苏里州，美国摘要：本实验研究了膨化工艺参数的变化对挤压膨化产物物理性质（包括膨胀度，体积密度，结构剖面），以及感官品质的影响。
工艺参数主要包括：螺杆转速（200，300和400rpm），水分含量（18%，19.5%和21%），以及四种燕麦粉含量（55，70，85和100%）。
随着燕麦粉含量的增高，膨化产物的规定长度降低，体积密度增加，亮度降低，红度增加，黄度降低，硬度增加，弹性、粘性和咀嚼性降低。
除了100%的燕麦膨化粉，提高水分含量可以降低膨化度。
螺杆转速对体积密度、规定长度和膨胀比没有显著影响。
主成分分析显示，降低水分含量，提高螺杆转速会引起产品温度的升高，继而使得产品的亮度、酥脆性、反光度升高，产品的胞状结构更为开放。
随着螺杆转速提高，产品温度的提高，玉米中的风味物质变得更易挥发。
研究发现，膨化产品的物理性质和感官性状之间有着很高的关联性。
关键词：燕麦；玉米；膨化挤压；感官品质1.引言虽然燕麦作为世界第六大禾谷类种植作物排在小麦、玉米、水稻、大麦、高粱之后（Matz 1991），对于牲畜和家禽饲料来说是一种极其重要的谷物，但只有7%的燕麦被人类所消费（Oomah 1983）。
但因为最近发表的一系列关于燕麦可以促进健康的报道（Van Horn and others 1991; Welch 1994）这种现状马上就会发生改变。
此外，美国食品药品监督局已经发表声明，称燕麦中的可溶性纤维（β-葡聚糖）可以降低血液中胆固醇的含量，防止冠心病的发生（Anonymous 1999）。
挤压膨化机械具有很多设计上的优势，可以在生产过程中节约时间、能量消耗以及费用。
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操作工艺条件对挤压膨化燕麦玉米粉的影响Y. Liu1, F. Hsieh H* 2, Heymnn 2, AND H.E. Huff 21.Sunpower营养食品有限责任公司，加利福尼亚州，美国2.密苏里哥伦比亚大学食品科学与生物工程学院，MO65211，密苏里州，美国摘要：本实验研究了膨化工艺参数的变化对挤压膨化产物物理性质（包括膨胀度，体积密度，结构剖面），以及感官品质的影响。
工艺参数主要包括：螺杆转速（200，300和400rpm），水分含量（18%，19.5%和21%），以及四种燕麦粉含量（55，70，85和100%）。
随着燕麦粉含量的增高，膨化产物的规定长度降低，体积密度增加，亮度降低，红度增加，黄度降低，硬度增加，弹性、粘性和咀嚼性降低。
除了100%的燕麦膨化粉，提高水分含量可以降低膨化度。
螺杆转速对体积密度、规定长度和膨胀比没有显著影响。
主成分分析显示，降低水分含量，提高螺杆转速会引起产品温度的升高，继而使得产品的亮度、酥脆性、反光度升高，产品的胞状结构更为开放。
随着螺杆转速提高，产品温度的提高，玉米中的风味物质变得更易挥发。
研究发现，膨化产品的物理性质和感官性状之间有着很高的关联性。
关键词：燕麦；玉米；膨化挤压；感官品质1.引言虽然燕麦作为世界第六大禾谷类种植作物排在小麦、玉米、水稻、大麦、高粱之后（Matz 1991），对于牲畜和家禽饲料来说是一种极其重要的谷物，但只有7%的燕麦被人类所消费（Oomah 1983）。
但因为最近发表的一系列关于燕麦可以促进健康的报道（Van Horn and others 1991; Welch 1994）这种现状马上就会发生改变。
此外，美国食品药品监督局已经发表声明，称燕麦中的可溶性纤维（β-葡聚糖）可以降低血液中胆固醇的含量，防止冠心病的发生（Anonymous 1999）。
挤压膨化机械具有很多设计上的优势，可以在生产过程中节约时间、能量消耗以及费用。
在生产零食和即食性淀粉谷物早餐等方面，高温短时挤压膨化技术日益发挥着越来越大的作用。
直接由挤压膨化生产出的产品零食叫做第二代零食。
(Huber and Rokey 1990)这些零食的体积密度很低，且具有高纤维、低卡路里、高蛋白质、营养丰富的特点。
产品的物理性质和感官性状通常受到挤压膨化过程中各个操作流程和原料的配比参数的影响。
为了优化膨化工艺流程，提升产品特性，针对改变工艺参数的研究正在紧锣密鼓的进行。
(Chen and others 1991;Hsieh and others 1989, 1990; Jin and others 1994; Berglund and others 1994)。
应用膨化技术生产全谷物的、基于燕麦的、即食性的方便早餐是很困难的，这可能因为燕麦中含有过多的脂肪和可溶性的胶(Chang and Sosulki 1985)。
但将玉米面粉与燕麦粉相混合，通过挤压膨化技术，就可以生产出理化性质与感官性状俱佳的零食或早餐粉。
这将使得燕麦在人类饮食中所占的比重大大上升。
本研究的目的是研究膨化过程中的三个工艺参数对于膨化玉米-燕麦粉物理性质和感官性状的影响，并综合数据进行分析，得出最佳工艺参数。
2.材料与方法2.1生原料：从ConAgra (Omaha, Neb.,U.S.A.)购买的燕麦粉，以及从Lauhoff Grain Co. (Danville, Ill.,U.S.A.)购买的黄色玉米粉，这些原料使用霍巴特混合仪(Model A200F, Hobart Corp., Troy, Ohio,U.S.A.)以期望比率混合10分钟，以保证膨化前物料的均一性。
玉米粉和燕麦粉中的近似营养物质测量结果见表一。
表1玉米粉和燕麦粉中的相似营养元素测量表2.2挤压膨化机械本实验使用的挤压机室共轴相连APV Baker (APV Baker, Grand Rapids, Mich., U.S.A.)，MPF50/25,28.0-kW双螺旋可交换螺杆挤压机，机器内外径比为15:1,。
总电动机为29.8kW的直流电动机。
通过在室温（23℃）条件下使用泵将水注入挤压机内可以控制物料中的水分含量。
钢模对面带有以330rpm的速度转动的叶片可调整切割机，以切割膨化产物。
仪表盘上显示产品温度、钢模压力、扭矩百分比、扭动和切割速度等工艺参数，这些参数已被保存在电脑里。
若至少五分钟内在产品温度和扭矩百分比中没有出现可见的错误，则可认为膨化机处于稳定运转状态。
收集样品然后通过65℃流化床干燥至水分含量为6%~7%。
2.3实验设计：本实验为4×3×3因素一重复设计。
本研究选取了螺杆转速（200,300和400rpm）、水分含量（18%，19.5%和21%）、四种燕麦粉含量（55,70,85和100%）四个因素对挤压膨化产物物理性质（颜色、质构、尺寸规格和体积密度）和感官性状的影响。
其他一些独立影响因素，如加料速度（45kg/h）、螺旋剖面、芯片尺寸（3.8mm）都已根据Hu等在1993年的研究确定下来，在整个实验过程中保持不变。
2.4物理性质的测量方法2.4.1规定长度和膨胀比的测定随机收集50块经过各种处理的膨化产物，用游标卡尺测量各产物的直径和长度(500-215,Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)。
记录几次测量的平均值。
将膨化产物的直径与钢模的直径（3.8mm）比定义为膨胀比。
将每克膨化产物的长度定义为膨化产物的规定长度。
2.4.2体积密度的测定体积密度的测定方法是沙位移法（Park,1976），重复测量三次，取平均值。
2.4.3质地多面剖析法膨化物的质构分析是根据Halek等人1989年提出的方法，采用TA-XT2质构分析仪测得(Texture Technology Corp., Scarsdale, N.Y., U.S.A.)。
使用刀片将膨化产物切割为10mm长得圆柱形样本，附着在分析仪机械臂上的圆柱形探针以25mm/min 的速度挤压样品。
样品被挤压至原来长度的70%，分析仪会记录挤压力与样品扭曲程度的相关性曲线。
每种处理后的膨化物将重复六次测量，分析仪将记录样品脆性、粘性、粘结力等质构参数。
(Bourne 1987)2.5感官鉴评测定方法2.5.1鉴评人员训练本实验中参与感官鉴评的人员均招募于密苏里-哥伦比亚大学的食品科学、农业机械与生物学院。
在感官训练的第一阶段，所有的参评人员编为一组，根据提供的10种膨化玉米-燕麦产品的各种性状，共同确定感官鉴评指标。
参评者们在第二次训练时确定了感官鉴评标准，并根据膨化产品的不同感官品质为产品分组，训练了评定小组的评分准确性。
修订完全的感官鉴评标准如表2所示，三次实践表明该感官鉴评标准是可行的，评定小组的评定是有效且准确的。
2.5.2综合评价除去控制样品（100%燕麦粉），本实验对三种燕麦粉-玉米粉混合膨化产物（55%,70%和85%）进行了综合评价。
选取每种样品的10个小样，分别放在3个随机编码的密封塑料袋中。
参评者会对每个样品重复测量两次，得到四个感官指标。
每次测量将提供9个样品，一共进行12次测量。
生燕麦粉、生玉米粉、烤制燕麦粉、烤制玉米粉可以作为风味参考物。
(General Mills, Minneapolis, Minn.,U.S.A.)。
每次评价前参评者需用清水漱口，每位参评者在室温条件（23℃）、分隔小间内进行鉴评。
评价质构和风味时采用红色灯光，评价产品外观时采用白炽灯光。
表2 膨化产物的感官鉴评标准2.6数据分析本实验中数据采用SAS(Statistical Analysis System)软件进行分析，软件版本为6.11（SAS 1997）。
实验中的方差分析是用PROC GLM对数据平均值和工具变量的附属样本以及感官鉴评的附属样本进行分析。
影响因素有：旋转速度、燕麦粉添加量、水分百分比、和各因素之间的相互影响。
主成分分析包括对膨化产物感官鉴评结果和生产工艺参数（旋转速度、燕麦粉添加量、水分百分比）的分析，以确定各工艺参数对感官性状的影响。
使用PROC FACTOR和相关矩阵可以分析感官鉴评结果与工具变量数据集，以便得知这些这些参数之间的相互关系。
使用SAS PROC PLS和最小二乘估计法可以分析膨化产物感官性状与物理性质之间的联系。
感官鉴评数值作为反应变量，其余所有工具和产品参数最初作为独立参数。
3．结果与结论3.1膨化对产品物理性质的影响方差分析显示，与旋转速度相比，燕麦粉含量和水分含量会显著影响膨化产物的体积密度、规定长度和膨胀比。
所以，此处使用燕麦粉的含量来表达膨化产物的体积密度、规定长度和膨胀比的反应曲面，而不是处于中等旋转转速的水分含量。
提高燕麦粉的含量，膨化产物的体积密度上升，规定长度下降。
与添加玉米粉的膨化产物相比，控制配方（燕麦粉含量为100%）下膨化产物的体积密度很高（LSD=0.039,P=0.05），规定长度很小（LSD=2.66,P=0.05）。
符合预期的是，膨化产物的膨胀比随着玉米粉添加量的增加而升高。
当玉米粉添加量为15%时，可以显著提升膨化产物的膨胀比，而当燕麦粉添加量为70%和85%时，均对膨胀比没有影响。
高燕麦添加量的谷类产品通常很难制得，这是由于燕麦种含有过多脂肪和纤维。
(Gordon and others 1986. Kumagai 等人在1987年发现，与未经处理的米粉（含有0.765%脂肪）相比，脱脂干燥的米粉经膨化后体积会增大50%。
Colonna和Mercier在1983年木薯淀粉膨化实验中也证实了脂肪在膨化过程中的润滑作用。
脂肪在膨化过程中的作用可能是：（1）降低了生面团与螺杆间的摩擦；（2）通过降低剪切力防止淀粉降解。
(Lin and others 1997)。
纤维颗粒之所以可以降低膨化程度，是由于纤维可以在气泡膨胀至最大之前破碎细胞壁。
( Jin and others 1994)。
综上所述，高纤维含量的膨化产品通常结构紧密、坚硬、不脆，以及含有其他一些不良的质构特性。
在所有的配方处理结果中，当物料含水量处于中等水平时（19.5%），膨化产物的体积密度处于最低水平。
（LSD=0.039，P=0.05）。
当燕麦粉含量为70%，水分含量为19.5%时，体积密度处于最低水平。
（图1-a）。
提高水分含量会引起膨化产物规定长度的下降。
水分含量对膨化比的影响在不同的配方中呈现出不同的结果。
在控制配方（0%玉米粉）中提高水分含量，膨胀比会升高。
但在高玉米粉含量的配方中提高水分含量会降低膨胀比。
（图1-c）在中等玉米粉含量的配方中，水分含量对膨胀比的影响不明显。
（LSD=0.138，P=0.05，图1-c）。