挤压膨化过程中物料的变化

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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。

食品挤压膨化技术

（二）按挤压机的受热方式进行分类
（1）自然式挤压机：
1）挤压中的热量来自物料与螺杆，物料与机筒间的摩擦； 2）挤压温度受生产能力，水分含量。物料粘度，环境温度，螺杆转速等多方面因素的影响，故温度不易控制，偏差较大； 3）设备一般只有较高转速，转速可达500~800r/min； 4）可用于小吃食品的生产，产品质量不易稳定，操作灵活性小，控制困难； 1）靠外部加热的方式提高挤压机筒和物料的温度； 2）加热方式有蒸汽加热，电加热，电热丝加热，油加热等方式； 3）还有等温式挤压机和变温式挤压机；
融段。

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。
图2 挤压加工过程示意图 1、加料输送段 2、压缩熔融段 3、计量均化段
时一间种变挤化压曲膨线化食品的温度、
3.完整的挤压食品加工过程
原料粉碎混合预合粉碎压缩输送
切
断
烘干(冷却)
调
味
成品包装
几点说明

挤压生产过程实际上是连续渐变的螺杆长径比L / D小的螺杆挤压机各段的区别不明显

尤其是加热、熔融、升压几乎就在螺杆顶端与模头之间的很窄的一个区域同时完成

（四）按螺杆转速进行分类
（1）普通挤压机（2）高速挤压机（3）超高速挤压机
1.螺杆挤压原理： 1）螺杆上的螺旋推挤可塑性物料向前运动； 2）物料在出口模具的背后受阻形成压力； 3）螺杆的旋转和摩擦生热及外部加热，使物料在机筒内受到高温高压剪切力的作用，最后从摸孔中挤出。

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

挤压膨化技术对饲料原料的影响及其在畜牧生产中的应用

广阔应用前景。韩颖研究发现，膨化过程中，蛋白分子内部空间结构变为较完整的定向排列结构，
性蛋白饲料等方面具有广阔前景。
１挤压膨化技术原理及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ｐ］。饲料原料被喷出瞬间，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
图１挤压过程中温度与压力随时间变化曲线
收稿日期：２０１７－０６ —０７；修回日期：２０１７－０８ —０３
挤压膨化通过改变物料原料的角蛋白空间结构，提高动物消化吸收。处理过程中角蛋白内部发生不
可逆的组织化热变性，二硫键、空间结构被破坏，蛋白分子重新组合成较小、易被消化吸收的线状蛋白。但胱氨酸随着二硫键的断裂被破坏，破坏程度
定型，原料膨化过程结束。挤压过程中温度、压力的变化见图１『１。］。
厂＿
降低了蛋白粉容重，提高蛋白保水性；玉米挤压膨
化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ组通过调节水分来改变氮溶指数，当水分为１２％
时，蛋白氮溶指数高达６１．７％，显著高于酸、碱改性组，提高了玉米蛋白水解度。陈建宝ｐ研究发现，
膨化技术原理、挤压膨化技术对饲料原料特性的影响，以及挤压膨化工艺在畜牧养殖业中的应用。最后结合我国饲
料业的资源状况，对膨化羽毛粉技术的应用前景做展望。

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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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。

什么是挤压膨的原理流程

什么是挤压膨的原理流程挤压膨胀（Extrusion Expansion）是一种通过高温和高压作用下，将塑料颗粒挤出并形成空腔结构的加工方法。

挤压膨胀原理：挤压膨胀是通过两个相对转动的合模，将预热的高分子物料充满整个模具腔体，并通过模具内部的高压空气进行压缩和冷却，使物料凝固并形成空心结构。

其主要原理为下面几个步骤：1. 材料填充：首先，预热的高分子物料（一般为颗粒状）被送入挤压机的料筒内，料筒内设有加热系统，将物料加热至成型温度。

然后，由螺杆旋转，物料被推送向挤出嘴口。

同时，模具的膨胀腔体由两个相对合模组成，两个合模相对转动，并将挤出的物料充满整个膨胀腔体。

2. 挤出过程：当物料进入膨胀腔体时，受到模具内部的高压空气的压力作用，物料在腔体内受热、受压，在高温和高压条件下发生挤出变形。

同时，挤出嘴口设有冷却装置，可对挤出的物料进行冷却，使其迅速凝固。

3. 冷却和凝固：在挤出过程中，通过模具内部的冷却装置，对物料进行冷却和凝固。

高温和高压条件下的挤出过程使物料颗粒之间的间隔增大，生成了微小的气泡和空腔结构。

通过模具内部的冷却装置，可将物料迅速冷却，进一步保持其形状稳定性并加快凝固速度。

4. 开模脱模：当挤压膨胀过程完成后，模具膨胀腔体内的高压空气释放，模具的合模分开，此时成型的挤压膨胀产品可以从模具中取出。

根据不同的产品形状和尺寸，可通过模具设计和开模方式来实现产品的取出。

挤压膨胀方法的优点：1. 产品结构轻巧且具有较高的强度和刚度，同时具有优异的吸音、隔音和吸震性能；2. 产品表面光滑均匀，尺寸稳定性好，无气泡、短纤维杂质等缺陷；3. 成型过程中的物料利用率高，不同于注塑成型需要回料处理；4. 挤压膨胀具有较高的生产效率和自动化程度，可满足大规模生产的需求；5. 适用于各种高分子材料，如PE、PP、PS等。

挤压膨胀应用领域：挤压膨胀广泛应用于汽车、建筑、电器、家具、包装、体育器材等领域。

例如，挤压膨胀工艺可用于制造汽车内饰件、隔音板、包装材料、屏蔽材料等。

膨化技术对物料中营养素的作用

膨化技术对物料中营养素的作用(一)对物料中淀粉的作用挤压食品中的主要成分是淀粉，原料中淀粉含量的高低以及淀粉在挤压过程中的变化，与产品的质量有十分密切的关系。

淀粉在挤压过程中很快糊化，其主要特征是淀粉粒悬浮在过量水中，随着温度的升高，水分的渗透也随之增加。

但过量水分的渗透，使大量水分被吸收，最后淀粉颗粒溶胀分裂，内部有序态的分子之间的氢键断裂，分散成无序状态，淀粉发生糊化。

淀粉糊化后，吸水性增大，易受酶的作用，进入人体后易消化，产品质地柔软。

(二)纤维素在膨化过程中的变化纤维素包括可溶性和不可溶性两大类。

挤压可使食品原料中的可溶性膳食纤维提高(达3％)，这主要是由于高温、高压、高剪切的作用使纤维分子间化学键裂解，导致分子的极性发生变化所致。

挤压还可使食品的理化性质、生理功能和储藏性能得到很大的改善。

(三)蛋白质在膨化过程中的变化在高温、高压、高剪切力的作用下，原有的蛋白质结构发生变化。

当物料被挤压经过模具时，绝大多数蛋白质分子沿物料流动方向成为线性结构，并产生分子间重排，富含蛋白质的各种植物原料经挤压膨化后转变成“纤维状”食品，这些食品主要是类肉物和挤出物。

大豆蛋白是工业化挤压加工中惟一应用的蛋白原料，一般以湿润的脱脂大豆为初始原料，经挤压膨化后转变成组织化大豆蛋白(即TSP)，可用作各种肉或鱼的增补剂。

脱脂大豆约含有50％的蛋白质，且大多为分布均匀的球蛋白。

(四)脂类物质在膨化过程中的变化脂肪在食品的挤压生产过程中是一种敏感物料，对食品的质构重组、成形、口感等影响较大。

首先，在高温、高压和高剪切条件下，甘油三酯会部分水解，产生甘油单酯和游离脂肪酸，这两种产物与直链淀粉会形成络合物，影响挤压过程中的膨化。

食品物料中脂类的稳定性在挤压膨化过程中大大降低。

通常温度在115～175℃的范围内，随着温度上升，脂类的稳定性下降。

(五)维生素在膨化过程中的变化挤压膨化加工条件不同，对食品维生素的破坏作用也不同。

挤压膨化实验报告参考模板

食品挤压实验一、原理通过本实验，对双螺杆挤压机的结构、工作原理作进一步的了解，同时了解双螺杆挤压机的操作规范，达到能够独立判断、解决生产实践中常见问题的能力。

谷物从料斗加入，进入膨化腔，在膨化腔螺杆的挤压作用下，由于摩擦产生大量的热，使谷物升温。

另一方面，螺杆螺旋强迫物料前移，通过模头的模孔时获得一定的压力。

物料挤出模孔后，压力急剧下降，水分蒸发，谷物内部形成多孔结构，体积增大，从而达到膨化的目的。

二、实验材料及主要仪器设备市售玉米粉、大米粉、面粉，FZ102型植物粉碎机，QTS-25型质构仪，DS32-Ⅱ型双螺杆挤压机等。

三、实验内容及操作步骤1．测定物料初始水分含量：首先测定玉米面，大米面，面粉的初始水分含量值，然后根据挤压预试验得到最适水分含量。

2．混合：多组食品原料按比例称重混合，进行充分混合后用螺旋输送机定量提升送入预处理机中。

原料在预处理机内与雾化的水滴接触，在双轴的搅拌作用下，使水量均匀，达到工艺要求之后，被定量送到喂料机中。

3．物料在喂料机中通过调节输送绞龙转速，把物料均匀不断地按生产要求定量喂入挤压机中。

4．进入挤压机内的物料在转动螺杆的推动下，在挤压机内连续完成破碎、压缩、加热、熔融、升压过程，然后通过模头被挤出。

5．挤出的产品按产品要求用螺旋切刀切断。

6．切割后的食品的含水量稍高，要进一步脱水。

通过提升机将食品运到干燥(冷却)机内进行干燥。

7．干燥后的食品要进行调味处理，通过喷油、喷粉(调味料)使食品具有不同风味。

8．挤出得到的物料要分析挤压前后水分的变化，还原糖含量的变化，脂肪含量的变化，质构的变化。

9．还原糖含量采用费林试剂滴定法，脆度、弯曲强度和断裂值的测定采用质构仪进行TPB(Three point bending test)测定，剪切强度采用剪切单元进行测定。

10．报告内容应包括试验步骤和试验结果，实例表格如下：1 / 2表1 挤压参数表四、实验注意事项1．对于“蒸汽反馈”故障的处理：一般挤压机在正常工作时，高温挤压过程所产生的蒸汽不会从喂料端逸出，一旦蒸汽沿螺杆向进料斗方向逸出，这种现象被称之为“蒸汽反馈”。

膨化过程中原料发生了哪些变化？

膨化过程中原料发生了哪些变化？一、定义及原理定义：一种食品加工方法。

把被加工的食品放入密闭容器中，加热加压后突然减压，食品中的水分汽化膨胀，使食品中出现许多小孔，变得松脆，成为膨化食品。

其特点为高温(130-180℃)、短时(15-30s)。

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间汽化而发生强烈爆炸，水分子可膨胀约2000倍。

巨大的膨胀压力不仅破坏了粮粒的外部形态，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。

于是膨化食品中的不溶性物质减少了，水溶性物质增多了。

二、设备根据螺杆数量可分为：单螺杆挤压机(依靠物料与筒壁的摩擦推送物料)、双螺杆挤压机(两根螺杆并排安放)。

根据处理步骤可分为：干法膨化机(一步膨化)、混法膨化机(二步膨化，原料先进行预加热、预熟化处理)三、影响膨化效果的因素原料：类型、水分、物理状态、化学组成(淀粉、蛋白质、脂肪、糖的数量及类型)、pH。

膨化机类型及物理参数：螺杆数量、几何尺寸及转速、筒体内径及长度、压缩比、螺旋升角。

膨化工艺：时间、压力、温度、口模直径、剪切力。

四、膨化处理对饲料的利弊及原则利：适当膨化可降低抗营养因子及提高饲料蛋白质、油脂、碳水化合物、纤维消化利用率。

弊：过度膨化导致营养物质(氨基酸、维生素等)损失。

原则：保持降低抗营养因子、提高营养素消化率、降低营养素损失三者间的平衡。

五、膨化过程中原料营养素的理化特性变化1、蛋白质适度膨化可使蛋白质空间折叠结构破坏，消化率提高、抗营养因子失活(胰蛋白酶抑制剂、血凝素、单宁、植酸等)，膨化时高温、高比例蛋白原料、高螺杆转速均可提高物料蛋白质消化率。

过度膨化将导致美拉德反应发生。

2、氨基酸部分损失，参与美拉德反应或形成丙烯酰胺。

膨化时高螺杆转速、高给料速率可提高物料赖氨酸存留率，高环模直径、高水分可降低物料赖氨酸存留率。

挤压膨化技术及其应用进展

挤压膨化技术及其应用进展挤压膨化技术是一种重要的食品加工技术，广泛应用于各种食品、饲料和材料领域。

该技术通过高压力、高温和高剪切应力的作用，使物料发生物理和化学变化，从而达到膨化、熟化、改善口感和营养价值等目的。

本文将详细介绍挤压膨化技术的原理、应用领域和最新进展。

挤压膨化技术是一种集混合、搅拌、破碎和膨化于一体的加工过程。

在挤压膨化过程中，物料受到强大的压力和剪切应力，其结构发生变化，部分淀粉颗粒从晶体状态转变为无定形状态，同时水分从游离状态转变为结合状态。

这些变化使得物料变得松散多孔，口感更加酥脆，营养价值也得到提高。

挤压膨化技术的主要应用领域包括食品、饲料和材料领域。

在食品领域中，挤压膨化技术常用于制作各种休闲食品，如薯片、虾条、谷物脆片等。

采用挤压膨化技术制作的食品具有酥脆的口感、高营养价值、低油脂含量等优点。

在饲料领域中，挤压膨化技术可以提高饲料的营养价值、促进动物的消化吸收，提高养殖效率。

在材料领域中，挤压膨化技术可用于制备各种轻质、高强度的材料，如陶瓷材料、复合材料等。

近年来，挤压膨化技术的研究和应用取得了许多新的进展。

研究者们通过优化工艺参数、改进设备等方式，提高了挤压膨化技术的效率和产品质量。

挤压膨化技术还被应用于一些新兴领域，如生物技术领域。

在生物技术领域，挤压膨化技术可用于药物传递、细胞培养等领域，为生物技术的发展提供了新的工具和方法。

挤压膨化技术是一种重要的加工技术，广泛应用于食品、饲料和材料领域。

该技术的优点在于可以提高产品的营养价值、改善口感、促进动物的消化吸收和生物技术的发展。

随着科学技术的不断进步，挤压膨化技术的应用前景将更加广阔。

未来的研究将进一步优化工艺参数和完善设备，提高挤压膨化技术的效率和产品的稳定性，同时拓展其在其他领域的应用范围，为人类的生产和生活提供更多的便利和效益。

挤压膨化技术是一种广泛应用于食品、饲料、制药和化工等领域的重要加工技术。

该技术通过将物料置于高温、高压的条件下，诱发一系列物理和化学反应，从而实现物料的膨胀、固化或液化等目标。

农产品加工学-挤压膨化

处理器调理后，再由进料器进料。
六、模具
作用：
有利于物料的组织化作用。
进一步提高了物料的混合和混黏效果。
达到造型的目的。
七、切割器
切割器的作用是将产品切割成一定的长度，它
与模具相配合，给予产品以一定的外形。
在有些产品的生产过程中，常需对挤压后的产品表面进一步进行造型处理。
八、过载保护装置
（2）营养成分损失少，食物易消化吸收
（3）产品口感细腻
（4）风味好、食用方便
（5）产品卫生水平高，保存性能好
淀粉回生现象 1 糊化作用
• 淀粉在一定的水分含量和一定的温度下，其颗粒会溶胀分裂，内部有序态的分子之间的氢键断裂，分散成无序状态，这个作用称为糊化作用（Gelatinization）。 • 糊化之后的淀粉也称α－淀粉。 • 淀粉糊化后，吸水性增大，易受酶的作用，进入人体后易
（1）载热体可采用油、有机溶剂等物质。温度低于200℃时，可采用矿物油加热高于200℃时，一般采用有机溶剂或其混合物。
优点：热效率较高，加热均匀，而且能够较准确地控温，
热稳定性好。
缺点：要有一套加热循环装置，对加热系统的密封性要求也较高，以免因载热体渗漏而影响正常生产和产品质量。
量下，变得更加自由，加上酰氨键有使蛋白质分子产生再聚合的作用。 ④形成了一定的纤维状结构和多孔的结构：热变性、剪切和酰氨键的作用。
4、挤压法生产组织化植物蛋白产品的特点
• 纤维状的形成：给予产品以良好的口感和弹性 • 多孔的结构：给予产品以良好的复合性和松脆性。
第二节挤压机主要部件一、挤压设备的组成
经挤压后，由于在加工过程中的高强度的挤压、
剪切、摩擦、受热作用，淀粉颗粒在水分含量较低的情况下，充分溶胀、糊化和部分降解，再加上挤出模具后，物料由高温、高压状态突变到常压状态，便发生瞬间的“闪蒸”，这就使糊化之后的α-淀粉不易恢

挤压膨化过程中物料组分的变化分析_杜双奎

2005年6月第20卷第3期中国粮油学报Journal of the Chi n ese Cer eals and O ils Associati o nVo.l20,No.3Jun.2005挤压膨化过程中物料组分的变化分析杜双奎1魏益民1,2张波2(西北农林科技大学食品科学与工程学院1,陕西杨凌712100)(中国农业科学院农产品加工研究所2,北京100094)摘要挤压膨化加工广泛应用于食品加工业。

挤压膨化过程中,物料组分发生了复杂的物化变化。

在高温、高压、高剪切力环境下,淀粉分子间的氢键断裂,淀粉发生糊化、降解,生成小分子量物质,淀粉水溶性增强;蛋白质发生变性、重组,发生组织化,蛋白质水溶性和生物学效价下降;脂肪与淀粉以及蛋白质形成脂肪复合体,淀粉溶解性和消化率降低,脂肪氧化速度减慢,氧化程度减小,产品货架期延长。

关键词挤压膨化淀粉蛋白质脂肪0前言食品挤压膨化加工技术是集混合、搅拌、破碎、加热、蒸煮、杀菌、膨化及成型等为一体的高新技术,正广泛地应用于食品与饲料工业。

随着人们生活水平的不断提高,随着对挤压机理研究的不断深入和新型挤压设备的研制开发,用挤压膨化法加工富含营养、风味多样、美味、食用方便的新型休闲食品将成为我国食品工业发展的重点,挤压膨化食品以其所具有的特点深受广大消费者喜爱,具有广阔的市场前景112。

在整个挤压膨化过程中,食品物料在质构、组织和外观上都发生了很大的变化。

国内外研究机构和学者已对挤压过程中食品的质构重组进行了很多研究。

本文根据国内外研究成果,对物料中的淀粉、蛋白质、脂肪等主要组分在挤压膨化过程中所发生的变化进行了简单分析,以供挤压膨化食品生产者和研究人员参考。

1挤压膨化加工原理物料被送入挤压膨化机中,在螺杆、螺旋的推动作用下,物料向前成轴向移动。

同时,由于螺旋与物料、物料与机筒以及物料内部的机械摩擦作用,物料被强烈地挤压、搅拌、剪切,其结果使物料进一步细化、均化。

随着机腔内部压力的逐渐加大,温度相应的不断升高,在基金项目:中国农业科学院杰出人才基金资助收稿日期:2004-06-24作者简介:杜双奎,男,1972年出生,讲师,博士生,食品与发酵工程教学与科研工作通讯作者:魏益民,博士生导师,教授,农产品品质与加工工艺研究高温、高压、高剪切力的条件下,物料物性发生了变化,由粉状变成糊状,淀粉发生糊化、裂解,蛋白质发生变性、重组,纤维发生部分降解、细化,致病菌被杀死,有毒成份失活。

膨化食品挤压原理及特点

膨化食品挤压原理及特点一、挤压加工原理食品挤压膨化概括地说就是：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。

这些物料通常是以谷物原料，如：大米、玉米、小麦、豆类、高粱等为主体，添加水、脂肪、蛋白质、微量元素等配料混合而成。

挤压加工方法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，以及高剪切作用，使得淀粉粒解体，同时机腔温度、压力升高（温度可达150-200°C，压力可达10Kg/cm2以上），然后以一定形状的模孔瞬间挤出，有高温高压突然降到低温低压，其中游离水分在此压下急骤气化，水的体积可膨胀大约2000倍，膨化的瞬间谷物结构发生了变化，它使生淀粉（β淀粉）转化为熟淀粉（α淀粉），同时变成片层状疏松的海绵体，谷物体积膨大几倍到几十倍。

在挤压过程中，将各种粮食原料加温加压，使淀粉糊化，蛋白质变性，并使贮藏期间能导致食品变质的各种酶的活性钝化，一些自然形成的毒性物质破坏，zui终产品中微生物的数量也减少了。

在挤压期间，食品可以达到相当高的温度，但在这样高的温度下滞（停）留时间却极短（5-10秒），因此挤压加工过程常被称为HTST过程。

他们使食品加热的有利影响（改进消化性）趋于zui大，而使有害影响（褐变、各种维生素和必需氨基酸的破坏、不良风味的产生等）趋于zui小。

二、食品挤压加工特点1、应用范围广采用挤压技术可加工各种膨化食品和强化食品，加工适合小吃食品、即食谷物食品、方便食品、乳制品等许多食品生产领域的加工，并且通过简单更换模具，即可改变产品形状，生产出不同外形和花样的产品，因而产品范围广、种类多、花色齐、可形成系列化产品，有利于产销灵活性。

2、生产效率高由于挤压加工集供料、运输、加工、成型为一体，又是连续生产，因此效率高。

小型挤压机生产能力为几十公斤，而大型挤压机生产能力可达十几吨/小时，而且能耗仅是传统生产方法的60-80%。

饲料挤压过程中饲料营养成分的变化

饲料挤压过程中饲料营养成分的变化1．挤压过程中碳水化合物的变化碳水化合物是饲料中的主要组成成分，通常在饲料中占到60～70%，因此是影响挤压饲料特性的主要因素。

碳水化合物根据其分子量大小、结构及理化性质差异常可分为淀粉、纤维、亲水胶体及糖四类，它们在挤压过程中的变化及作用各不相同（徐学明，1995）。

1）淀粉挤压作用能促使淀粉分子内1-4糖苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及麦芽糊精等低分子量产物，致使挤压后产物淀粉含量下降。

但挤压对淀粉的主要作用是促使其分子间氢键断裂而糊化。

淀粉的有效糊化使挤压处理不仅改善了饲料的营养，而且有利于饲料成粒，从而提高饲料加工品质。

2）纤维纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，它们在饲料中通常充当填充剂。

由于用于挤压的纤维原料及挤压采用的设备和工艺条件不同，对挤压过程中纤维数量的变化文献报道差异较大。

Fornal 等对荞麦与大麦的挤压研究，Wang与合作者对小麦和小麦麸皮的研究表明，挤压后的纤维数量降低，而Bjorck(1984)、Ostergard(1989) 分别对全麦粉及全大麦粉的挤压研究的结果正好同上述相反；至于Silijestron(1986) 及Schweizer(1986)则研究认为全麦粉在挤压过程中其总纤维含量不发生变化。

但对挤压过程中纤维质量变化的研究结果较为一致，均表明纤维经挤压后其可溶性膳食纤维的量相对增加，一般增加量在3%左右，Wang与合作者在不同条件下分别对整粒小麦与小麦麸皮挤压后纤维变化的研究结果。

这种结果是挤压过程中的高温、高压、高剪切作用促使纤维分子间价键断裂，分子裂解及分子极性变化所致。

由于可溶性膳食纤维对人体健康具有特殊的生理作用(Gordon,R.Huber,1991; Cummings,J.H.,1978.)，因此采用挤压手段开发膳食纤维无疑是一个很好的方法，但对动物是否同样具有整肠作用尚未见报道。

3）亲水胶体胶体主要用于水产饲料的生产，通常有阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶、海藻酸钠等亲水胶体，它们经挤压后其成胶能力将普遍下降。

简述挤压膨化食品加工过程中营养物质发生的变化。

挤压膨化食品是一种常见的加工食品，其制作过程主要包括原料混合、挤出和膨化等步骤。

在这个过程中，食品中的一些营养物质会发生变化。

首先，挤压膨化食品的加工过程中会造成一定程度的热破坏，这可能导致一些热敏感的营养物质如维生素C和酶的损失。

同时，高温和高压的作用也会导致一些化学反应的发生，这可能会导致一些营养物质的转化或者损失。

其次，挤压膨化食品的加工过程中会发生一定的物理变化。

例如，挤出和膨化的过程可以使得食品中的淀粉分子发生变性，从而提高食品的可消化性和营养价值。

另外，挤压和膨化能够使得食品中的蛋白质和纤维素等营养物质更易于被人体吸收利用。

总的来说，挤压膨化食品加工过程中会带来一些营养物质的变化，其中既有一些负面的影响，也有一些积极的作用。

因此，在挤压膨化食品的选购和食用过程中，需要根据个人的需求和健康状况来进行适当的选择和控制。

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第七章挤压膨化食品的生产

3、以生产的食品性状分
＊小吃食品＊面食类＊快餐汤料类
4、从风味、形状上分
从风味、形状上能分出千百种挤压食品
第二节挤压膨化原理
一、挤压膨化原理
当物料通过供料装置进人套筒后，利用螺杆对物料的强制输送，通过压延效应及加热产生的高温、高压、使物料在挤压筒中被挤压、混合、剪切、混炼、熔融、杀菌和熟化等一系列复杂的连续处理，胶束即被完全破坏形成单分子，淀粉糊化，在高温和高压下其晶体结构被破坏，此时物料中的水分仍处于液体状态。当物料从压力室被挤压到大气压力下后，物料中的超沸点水分因瞬间的蒸发而产生膨胀力，物料中的溶胶淀粉也瞬间膨化，这样物料体积也突然被膨化增大而形成了酥松的食品结构。
大豆蛋白经热处理后会发生变化：大豆蛋白经热处理后会发生变化：挤压挤压过程使大豆蛋白处于热、挤压挤压过程使大豆蛋白处于热、压力和剪切力等综合作用下，在一定范围内，剪切力等综合作用下，在一定范围内，挤压温度上升，产品的组织化效果好。温度上升，产品的组织化效果好。蛋白质经高热处理会引起结构的变化，如：肽键的水高热处理会引起结构的变化，氨基链的变性和新共价异肽键的形成等。解、氨基链的变性和新共价异肽键的形成等。蛋白质在低水份条件下对热的抵抗力强些。蛋白质在低水份条件下对热的抵抗力强些。通过一系列的研究得出的结论是挤压对蛋白质最大的影响在于，首先分离它们，质最大的影响在于，首先分离它们，然后又将其重新组合成一种经调整的纤维状结构。将其重新组合成一种经调整的纤维状结构。
二、挤压过程中物料成分的变化挤压过程中物料成分的变化物料在挤压机中发生复杂的物理、化学、物料在挤压机中发生复杂的物理、化学、生物反应使最终产品在质构、组成、生物反应使最终产品在质构、组成、表现等理化特性及营养上发生很大变化。目前，挤理化特性及营养上发生很大变化。目前，压技术在食品工业，尤其是在生产快餐、压技术在食品工业，尤其是在生产快餐、早餐食品、餐食品、固态饮料及小食品等行业上应用较广泛。根据挤压特性，广泛。根据挤压特性，就食品中的三大营养碳水化合物、素一一碳水化合物蛋白质及脂肪在挤压过素一一碳水化合物、蛋白质及脂肪在挤压过程中的变化做一简单阐述。程中的变化做一简单阐述。

挤压膨化过程中食品营养成分的变化

挤压膨化过程中食品营养成分的变化首先，挤压膨化过程中，淀粉的结构会发生改变。

在高温高压作用下，淀粉颗粒被破坏，导致淀粉分子链的长度缩短。

这样一来，淀粉变得更易消化，人体吸收淀粉的效率也会提高。

此外，膨化过程中，淀粉还会发生糊化反应，糊化的淀粉在人体内会更快地被吸收，从而提供更多能量。

其次，蛋白质也会在挤压膨化过程中发生一些变化。

高温高压作用下，蛋白质的分子会发生构象改变，使其构成更紧密的结构。

这种改变使蛋白质更易消化和吸收。

而且，蛋白质的溶解性也会改善，使其更易于被人体吸收利用。

同时，蛋白质还会发生部分降解，导致其中一些氨基酸的含量增加。

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，增加氨基酸的含量可以增加食品的营养价值。

此外，挤压膨化过程中，食品中的一些维生素和矿物质可能会有所减少。

高温高压作用下，一些热敏性的维生素可能会被破坏或损失。

同时，水溶性维生素也有可能被洗失。

而矿物质在膨化过程中，可能会与一些反应物或变性物质结合起来，使其不易被人体吸收。

因此，挤压膨化食品可能会在一些维生素和矿物质方面相对不如原材料的新鲜食品。

然而，需要注意的是，挤压膨化过程中，食品的变化并不总是负面的。

通过膨化，食品的口感得到了改善，更易于咀嚼和消化。

此外，挤压膨化过程还可以增加食品的体积，使其更加饱腹感。

对于一些儿童和老年人等消化吸收能力较差的人群来说，挤压膨化食品可能更容易被消化和吸收，从而提供更多的能量和营养。

综上所述，挤压膨化过程中食品的营养成分会发生一些变化。

淀粉和蛋白质在膨化过程中更易消化和吸收，同时蛋白质的氨基酸含量可能会增加。

然而，一些维生素和矿物质可能会减少，需要在日常饮食中做到多样化，以获取全面的营养。

值得一提的是，挤压膨化食品对于消化吸收能力差的特殊人群可能更容易被消化和吸收，但对于其他人群来说，依然需要保持均衡饮食，避免过度依赖挤压膨化食品。