第七章 食品的膨化技术
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。
食品挤压与膨化技术ppt课件
2.2 纤维素变化
纤维素、半纤维素发生降解导致 可溶性膳食纤维变化的含量显著 增加。
原因：主要是高温，高压，高剪 切力的作用。
2.3 蛋白质的变化
蛋白质变性——在高温、高压、高剪 切的综合作用下蛋白质变性。
提高蛋白质的消化率：在温和的挤压 条件下可以引起蛋白质发生适度的变 性，增加了对蛋白酶的敏感性。
微波膨化） 其它膨化（正在研究的超声膨化等）
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。
目前，国外挤压食品已成为单独 一大类方便食品：有主食类、早 点类、儿童食品、各种小食品等 方便食品。
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） 挤压过程中物质成分的变化
2.1、 淀 粉 淀粉—发生糊化和降解 淀粉糊化：是一个在低水分状态下的糊化过程，其糊化程
度与挤压膨化过程中的工艺参数如螺杆转速、加工温度 和物料水分含量有着十分密切的关系。 淀粉的降解：淀粉分子在机腔内部各种机械力的作用下， 导致氢键断裂，大分子降解生成小分子寡糖。
膨化食品的生产工艺流程：
原料→去皮→粉碎→混合→输 送→喂料→挤压膨化→整型、 切割→烘烤或油炸→包装
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）。
膨化食品生产工艺
膨化食品生产工艺2005年8月收集整理膨化食品的种类与原理膨化食品，国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，是近些年国际上进展起来的一种新型食品。
它以谷物、豆类、薯类、蔬菜等为原料，经膨化设备的加工，制造出品种繁多，外形精巧，营养丰富，酥脆香美的食品。
因此，独具一格地形成了食品的一大类。
由于生产这种膨化食品的设备结构简单，操作容易，设备投资少，收益快，因此进展得非常迅速，并表现出了极大的生命力。
由于用途与设备的不一致，膨化食品有下列三种类型：一是用挤压式膨化机，以玉米与薯类为原料生产小食品；二是用挤压式膨化机，以植物蛋白为原料生产组织状蛋白食品(植物肉)；三是以谷物、豆类或者薯类为原料，经膨化后制成主食。
除了试制出间接加热式膨化机外，还用精粮膨化粉试制成多种膨化食品。
种类1.主食类：烧饼、面包、馒头、煎饼等。
2.油茶类：膨化面茶。
3.军用食品：压缩饼干。
4.糕点类：桃酥、炉果、八件、酥类糕点、月饼、印糕、蛋卷等。
5.小食品类：米花糖、凉糕等。
6.冷食类：冰糕、冰棍的填充料。
上述食品中，有些品种如膨化面茶、印糕、压缩饼干等全部是用膨化粗粮制成的；有些品种只掺入一定比例的膨化粗粮。
膨化技术虽属于物理加工技术，但却具有本身的特点。
膨化不仅能够改变原料的外形、状态，而且改变了原料中的分子结构与性质，并形成了某些新的物质。
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2 000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、糊精与糖，因此膨化食品中的不溶性物质减少了，水溶性物质增多了。
详见下表：膨化前后食品中水浸出物变化表(%)玉米高梁米成分膨化前膨化后膨化前膨化后水浸出物 6.35 36.82 2.3 27.32淀粉 62.36 57.54 68.86 64.04糊精 0.76 3.24 0.24 1.92还原糖 0.76 1.18 0.63 0.93膨化后除水溶性物质增加以外，一部分淀粉变成了糊精与糖。
食品的膨化技术
食品的膨化技术膨化食品，国外又称挤压食品、喷爆食品等，是近年发展起来的一种新型食品。
它以谷物、豆类、薯类、蔬菜等为原料，经膨化技术加工，制造出品种繁多，酥脆香美的食品。
膨化技术虽属于物理加工技术，但不仅可以改变原料的外形、状态，而且改变了原料中的分子结构和性质，并形成了某些新的物质。
(一)膨化食品的营养成分损失少并有利于消化吸收由于挤压膨化过程是一个高温短时(HTST)的加工过程，原料受热时间短，食品中的营养成分受破坏程度小；挤压膨化过程使淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质的分子结构均不同程度发生降解。
膨化操作引起的糊化后的淀粉长时间放置不会发生老化现象(即回生)，因为淀粉膨化后其微晶束结构遭到破坏，温度降低后也不易再形成微晶束，故不易老化。
食物中的蛋白质经过短时间的挤压膨化，蛋白质彻底变性，形成多孔结构，使酶的作用位点增多，从而提高蛋白质的消化率和利用率。
(二)食用品质改善易于储存玉米、高粱等粗粮中均含有较多的纤维素、维生素和钙、磷等多种矿物质，对人体十分有益，但其VI感一般较差，且不易消化。
采用膨化技术可使原本粗硬的组织结构变得松软，在膨化过程中产生的美拉德反应又增加了食品的色、香、味，因此膨化技术有利于粗粮细作，改善食用品质，使食品具有体轻、松脆、香味浓郁的独特风味。
另外，膨化食品经高温高压处理，既可以杀灭微生物，又能钝化酶的活性，同时膨化后的食品水分含量降低到10％以下，在很大程度上限制了微生物的生长繁殖，有利于提高食品的储存稳定性。
(三)工艺简单而成本低谷物食品的加工过程一般需经过混合、成型、烘烤或油炸、杀菌、干燥或粉碎等工序，并需要配备相应的各种设备；而采用挤压膨化技术加工食品时，由于在挤压加工过程中同时完成混合、破碎、杀菌、压缩成型、脱水等工序，使生产工序显著缩短，制造成本降低，同时可节省能耗20％以上。
(四)食用方便且产品种类多食品经膨化后，已成为熟食，可以直接用开水冲食，或制成压缩食品，或稍经加工即可制成多种食品，食用方便。
膨化食品工艺 食品工艺学课件
压缩段（挤压段）
❖ 占50%左右，挤压是螺杆的核心功能。在压缩段 物料被压缩并受到剪切力和摩擦力的作用。
❖ 可以改变螺纹的深度、螺距、套筒结构等使物料
受压的方式得到改变。
❖ 作用：使物料被挤压成连续的面团状物质
返回
35
融化段
❖ 具有很浅的螺槽和很小螺距的螺纹
❖ 使物料进一步受到高剪切力的作用，从而使温度
25
挤压膨化的基本原理
原料 精白米 玉米 大麦 破碎后的大米 玉米粒 高梁
谷物膨化参数工艺要求
压力（ × 105） 温度（℃）
6
210
10
230
6
230
6
240
5
180--190
6
230
26
挤压机的分类
挤压膨化设备是一种相当有效的将电 能转换为热能的转换器，是一种集输送、 混合、加热、加压等多项单元操作于一体 的连续式高温短时反应器
膨化技术应用到饲料工业、发酵工业及灭菌、 加热、钝化酶的工艺中。
❖ 目前已生产出第三代挤压膨化机----双螺杆膨
化挤压机，台时产量已达到几吨到几十吨。
❖ 国外利用膨化技术生产的膨化食品主要有：
膨化主食、人造肉、马铃薯食品、脱水苹果、 快餐食品、小食品、速溶饮料和强化食品等
3
膨化食品
❖ 我国，1979年北京食品研究所研制了食品挤压
❖ 淀粉在挤压过程中的变化
糊化、糊精化、降解
返回
8
膨化过程中的蛋白质变化
❖ 蛋白质的变性作用 ❖ 蛋白质的含量有所降低，但游离的氨基酸
含量增加
❖ 结构发生变化，消化利用率提高 ❖ 糖的存在，使氨基酸的含量降低 ❖ 蛋白质含量高,膨化率低
食品工艺(下册)第七章 方便与休闲食品生产工艺习题与答案
第七章方便与休闲食品生产工艺习题与答案一、名词解释1．方便食品：主要是指以粮食为原料、以营养生理学为依据、以现代科技和包装技术为基础制作而成的，在食用前只需短时处理或不需处理的即食食品。
2．休闲食品：泛指各种小吃食品与电视食品，是指人们在休闲时光里所需要的那些风味优美、低热值、无饱腹感、能消遣的享受型或嗜好型食品。
3．膨化食品：是指原料采用挤压与膨化技术后，成为体积膨胀、内部组织疏松多孔的海绵状食品。
4．挤压食品：是指采用挤压机生产的非膨化食品，一般需油炸膨松、调味后再食用。
5．膨化：是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀，并依靠气体的膨胀能力，带动组分中高分子物质的结构变性，从而使之成为具有网状组织结构特征，定型的多孔状物质的过程。
二、填空题1．方便面又称“快熟面”、“即食面”、快餐面“，它是随着现代工业的发展、人们工作和生活节奏的需要而产生的。
2．方便面按传统方式分为油炸干燥方便面与热风干燥方便面两大类。
方便面还可按食用风味分类，例如分为中华面（中国风味）、和风面（日本风味）、欧风面（欧洲风味）；也可按包装形式分类，分为袋装面、碗装面、杯装面三大类。
3．油炸方便面还可分为油炸面和著味（着味）面两种，后者是在油炸之前，喷淋液体或粉末状调味料于面块表面，无需调味料包，食用更方便。
4．我国生产方便面常用的小麦粉有标准粉和特级粉，一般要求小麦粉的湿面筋含量28%~36%，蛋白质含量9%~12%，水分含量12%~14%，灰分含量0.4%。
5．方便面的和面过程可分四个阶段，即松散混合阶段、成团阶段、成熟阶段、塑性增强阶段。
6．方便面生产中，从和面机出来的颗粒状面团，需要静置一段时间，让水分充分均布，让搅拌产生的断裂面筋组织逐渐重新变成完善的网状组织，使面团质量趋于均匀稳定，这个过程就是熟化。
7．方便面生产中的干燥就是使熟面块快速脱水，固定a化的形态和面块的几何形状，以防回生，利于包装、运输和贮藏。
膨化技术及其在食品加工中的应用
膨化技术及其在食品加工中的应用1、挤压膨化技术的机理含有一定水分的物料，在积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。
2、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。
食品的膨化技术
物料水分含量低，使物料在挤压腔中流动缓慢，在挤压腔中的停 留时间长，切向速度增大，淀粉的凝胶化增高，从而使膨化程度降 低。
2.可发酵性糖在膨化过程中的变化
玉米膨化前后可发酵性糖含量的变化（干基）
35.26
47.66
②水溶性成分增加
膨化前后谷物的水溶性成分变化（干基 /％）
挤压膨化
气流膨化
对照
玉米
32.70
16.81
3.275
黍米
52.81
50.17
4.190
③温度、水分含量对淀粉的变化影响
若温度低，膨化产品的水分含量高，膨化率低，淀粉熟化不完全； 若温度高，则产品呈爆裂状，有焦糊味； 若温度过高，则物料在套筒内焦糊并结成硬块，堵塞机头，使机器 不能运转。
三、影响挤压膨化的因素
影响膨化的因素很多，如原料粒度和含水量、进料速 度、螺杆结构和转速，以及模孔尺寸等，总之，原料和 设备是影响膨化的两个主要方面。
1.原料对膨化加工的影响
①原料的水分含量 ②原料粒度 ③辅料对产品比容的影响
2.膨化设备对膨化加工的影响
①螺杆与螺套的螺距和间隙 ②螺杆转速和进料速度 ③模孔直径大小
膨化技术在我国有着悠久的历史，我国民间的爆米花、 冻米糖、爆豆子及各种油炸食品都属于膨化食品。由于种种 原因，我国的膨化技术发展缓慢。直到20世纪70年代末， 才开始膨化技术与膨化食品的研究与生产并取得巨大发展， 目前膨化食品比比皆是。
膨化技术已广泛应用于饲料、酿造、医药、建筑和铸造 等行业，取得了较好的效果 。
二、物料在挤压膨化过程中的变化
食品的膨化技术
食品的膨化技术膨化食品，那可是咱们生活里常见又受欢迎的美味。
从小学到高中的教材里，也都多多少少提到了食品的膨化技术。
今天咱们就来好好聊聊这个有趣的话题。
咱先从小学教材说起哈。
小朋友们在科学课上可能会初次接触到膨化的概念。
老师会拿着一包薯片，告诉大家这脆脆的薯片就是通过膨化技术做出来的。
小朋友们瞪着好奇的大眼睛，想象着这神奇的过程。
到了初中，教材里对膨化技术的讲解就更深入一些啦。
会讲到膨化技术背后的原理，像是利用高温高压让食物内部的水分瞬间气化，从而使食物体积膨胀。
这时候可能会有实验课，让同学们自己动手用玉米粒试试简单的膨化过程。
我还记得有一次在课堂上，一个小组的同学特别兴奋，因为他们的玉米粒膨化得特别成功，那一颗颗金黄饱满的爆米花，就像他们脸上绽放的笑容一样灿烂。
高中教材里的膨化技术，那可就涉及到更多的化学和物理知识了。
不仅要了解膨化过程中的物质变化，还要探讨如何通过控制条件来优化膨化效果。
话说回来，我之前去参观过一家膨化食品工厂，那场面可真是壮观。
一进去，就能闻到浓浓的香味。
巨大的机器轰隆隆地运转着，传送带上源源不断地输送着原材料。
工人们穿着整洁的工作服，认真地监控着每一个环节。
在其中一个车间里，我看到了一堆堆白白胖胖的大米，它们即将被送进膨化机里。
随着机器的启动，只听见“砰”的一声巨响，大米瞬间就变成了松脆可口的米花。
这声音可把我吓了一跳，但工人们却习以为常，脸上还带着微笑。
再往前走，是包装车间。
一台台自动包装机快速地工作着，把膨化食品装进精美的袋子里。
我注意到有个工人阿姨，她的眼神特别专注，一旦发现有包装不合格的产品，就迅速地挑出来，那认真劲儿让人佩服。
从工厂出来后，我对膨化技术有了更深的认识。
它不仅仅是让食物变得美味可口的魔法，更是一门融合了科学与技术的学问。
总之，食品的膨化技术既有趣又充满了学问。
从小学的初步了解，到初中的深入探究，再到高中的专业研究，咱们对膨化技术的认识不断加深。
希望大家以后在享受膨化食品美味的同时，也能想起这背后的科学奥秘哟！。
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
食品膨化技术综述
食品膨化技术摘要：目前市场上膨化食品越来越多，其生产工艺也是多种多样。
食品的膨化方法包括了直接挤压膨化、气流膨化、微波膨化等。
本文介绍了这三种膨化技术的原理、特点以及应用，并阐述了食品膨化技术的发展前景。
关键词：挤压膨化；气流膨化；微波膨化Expanded Food TechnologyCHEN Bing-bing(University of Shang Hai for Science and Technology, ShangHai 200093)Abstract：Currently on the market, puffed food, more and more of its production process is also varied. Methods puffed foods include direct extrusion, air puffing, puffing like. This article describes these three principles puffing technology, characteristics and applications, and describes the development prospects of food puffing technology. Key words: Extruded；Airflow puffing；Microwave puffing1膨化技术的发展食品膨化技术[2]在我国有着悠久的历史，古代就把油炸作为使食品膨化的重要方法之一。
由于种种原因，我国现代膨化技术发展缓慢。
直到20世纪70年代末，国内才开始现代膨化技术与膨化食品的研究。
20世纪80年代初期，以太阳牌锅巴为代表的膨化休闲食品开始出现，丰富了中国传统的以瓜子、花生、饼干及糖果为代表的休闲类食品，同时带动了一批新兴企业的建立和成长。
进入90年代，随着消费市场的进一步扩大，国内膨化技术的逐渐成熟，以及国际膨化食品企业入驻国内，带来了先进的技术、设备和经验，膨化食品企业走上产业化发展的道路。
膨化技术概述
现代食品/XIANDAISHIPIN 63膨化技术概述Overview of Puffing Technology◎ 张 勤（河南工业大学粮油食品学院，河南 郑州 450001）Zhang Qin(School of Food Science and Technology, Henan University of Technology,Zhengzhou 450001, China)摘 要：膨化食品是近年来发展起来的一种新型食品。
本文主要介绍挤压膨化、微波膨化等膨化技术原理与应用，并讨论膨化食品的特点和安全性。
关键词：膨化；挤压；微波Abstract ：Puffed food is a new type of food developed in recent years. In this paper, the principle and application of extrusion and microwave puffing technology are introduced.Key words：Puffing food; Extrusion; Microwave 中图分类号：TS2171 膨化食品简介膨化食品作为近年来兴起的一种新型食品，又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，发展迅速。
膨化食品是指以谷物、薯类或豆类、蔬菜等为主要原料，经焙烤、油炸或挤压等膨化方式制成，具有一定膨化度，内部结构发生变化，体积明显增大，具有一定酥松度的食品[1]。
这种食品口感酥脆、品种繁多，具有一定的营养价值，形成广阔的销售市场。
按膨化原料可以分为淀粉类膨化食品、蛋白质类膨化食品等。
按加工方式分类，可以分为挤压膨化食品、焙烤膨化食品、微波膨化食品和油炸膨化食品等。
2 膨化技术原理膨化是利用相变的原理，使物料内部的水分迅速汽化，从而形成疏松多孔的结构。
（1）挤压膨化技术。
自1936年单螺杆蒸煮挤压机问世以来，挤压技术就发展迅速，它是一个复杂的物理化学过程。
食品膨化技术
食品膨化技术的基本概念（1）食品膨化技术：应用挤压加工设备对食品原料完成输送、混合（破碎）、压缩、剪切混炼、加热熔融、均压、模头成型等，以加工成速食或快餐食品的一项新的食品加工技术（2）膨化食品：它以谷物、豆类、薯类、蔬菜等为原料，经膨化设备的加工，制造出品种繁多，外形精巧，营养丰富，酥脆香美的食品。
因此，独具一格地形成了食品的一大类。
国外又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，是近些年国际上发展起来的一种新型食品。
1、国外食品膨化技术发展历史及现状国外该技术的发展大致分为如下几个阶段：•1900年间歇柱塞式通心粉挤压机；•1930年单螺杆挤压机应用到面条的连续压制上（低剪切）；•30年代后期General Mills Inc首次将挤压技术应用于谷物方便食品上——1936年膨化玉米果首次挤压成功；•1946年后开始商品化（高剪切自热式）；•40年代后期国外发展迅速:挤压机多样化及外加热式挤压机；•50年代饲料业得以发展；•60年代首次用单螺杆挤压机工业化生产膨化速食早餐谷物；研究了挤压过程物料所发生的变化；•70年代——双螺杆挤压机应用于食品，实现了组织化植物蛋白（人造素肉）工业化生产。
此期间研究挤压熟化原理及对挤压模型进行分析；•80年代欧共体和日本相应成立专门的研发机构；•90年代后期挤压机代表性生产厂家:美国Wenger、德国WP、意大利帕万——马布公司、法国Clextral公司、瑞士布勒公司等。
2、国内食品膨化技术发展历史及现状•挤压膨化食品起步晚，79年，北京食品研究所在我国首先研制成功食品挤压机，是工业化生产挤压膨化食品在我国起步的标志；•80年代初，苏州第二米厂和山东食品发酵工业研究所，先后研制出挤压膨化机；•85年，北京义利食品厂引进德国WP公司的C-37型双螺杆挤压机；•86年，北京蛋品厂等单位引进意大利Map公司的RC27/A型双螺杆食品挤压机；•86年，上海铅笔厂、河南邓州星光机械厂吸收国外技术，生产出国产双螺杆挤压机；•90年代，一些厂家生产出双螺杆食品挤压机：河南济源机械厂、江苏锡山金龙食品机械厂、山东济南塞信机械有限公司；•96年，原国内贸易部北京商业机械研究所研制成功多功能食品挤压生产线。
第七章食品质构调整技术
第七章食品质构调整技术
四 挤压膨化技术的运用
1. 在休闲食品加工中的应用 2. 膨化食品是将挤压技术应用于食品加
工中最先获得成功的产品。以大米、玉 米等谷物类及薯类为主要原料,经挤压 蒸煮后膨化成型成为疏松多孔状产品, 再经烘烤脱水或油炸后,在表面喷涂一 层美味可口的调味料.
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
宠物食品生产线
• 工艺流程: 拌粉机→双螺杆膨化主机→高 提升→五层烤箱→喷油机→八角桶
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
夹心米果生产线
工艺流程：拌粉机→双螺杆膨化主机→夹馅机 →多功能整形机→高提升机→五层烤箱→八角 桶调料机→喷油机
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
挤压膨化的原理
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巨大的膨胀 力,物料中的溶胶淀粉体积也瞬间膨化,这样物料体 积也突然被膨化增大而形成了疏松的食品结构.
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
•
•
•
•
挤 压 机
•
•
•
剪 切 力 高 低
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
谢 谢！
THANK YOU!
PPT文档演模板
第七章食品质构调整技术
技术发展食品蒸煮挤压加工概况
• 谷物食品的传统加工工艺一般需经粉碎、混 合、成型、烘烤或油炸、杀菌等生产工艺， 每套工序均需配备相应的设备，生产流水线 长，占地面积大，劳动强度大。而采用挤压 技术来加工谷物食品在原料经初步粉碎和混 合后，即可用挤压机一步完成混炼、熟化、 破碎、杀菌、预干燥、成型等工艺，再经烘 干、调味后即可上市销售。
膨化技术概述
膨化技术概述作者：张勤来源：《现代食品·上》2017年第01期摘要：膨化食品是近年来发展起来的一种新型食品。
本文主要介绍挤压膨化、微波膨化等膨化技术原理与应用，并讨论膨化食品的特点和安全性。
关键词：膨化；挤压；微波Abstract：Puffed food is a new type of food developed in recent years. In this paper， the principle and application of extrusion and microwave puffing technology are introduced.Key words：Puffing food； Extrusion； Microwave中图分类号：TS2171 膨化食品简介膨化食品作为近年来兴起的一种新型食品，又称挤压食品、喷爆食品、轻便食品等，发展迅速。
膨化食品是指以谷物、薯类或豆类、蔬菜等为主要原料，经焙烤、油炸或挤压等膨化方式制成，具有一定膨化度，内部结构发生变化，体积明显增大，具有一定酥松度的食品[1]。
这种食品口感酥脆、品种繁多，具有一定的营养价值，形成广阔的销售市场。
按膨化原料可以分为淀粉类膨化食品、蛋白质类膨化食品等。
按加工方式分类，可以分为挤压膨化食品、焙烤膨化食品、微波膨化食品和油炸膨化食品等。
2 膨化技术原理膨化是利用相变的原理，使物料内部的水分迅速汽化，从而形成疏松多孔的结构。
（1）挤压膨化技术。
自1936年单螺杆蒸煮挤压机问世以来，挤压技术就发展迅速，它是一个复杂的物理化学过程。
挤压膨化技术是将物料放于挤压机中，借助螺杆的强制输送，通过剪切作用和加热产生的高温、高压，使物料在机筒中被挤压、混合、剪切、熔融、杀菌和熟化等一系列复杂的连续化处理[2]。
在挤压膨化的过程中，物料经加湿、高剪切、高温调质处理，在挤出模孔时，骤然降压，从而体积膨大或突然喷出压力容器[3]。
膨化食品
矿物质 挤压食品中也经常强化一些微量元素，如铁、钙、
碘、镁、锌等。 通常使用的相应添加剂有硫酸亚铁、硫酸锌、
碳酸钙、三磷酸钙、 碘盐等，它们在挤压过程中 一般不发生变化。 植酸盐 不利于人体对矿物质的吸收，挤压可是植酸酶失 活，植酸盐成分增加。
1979年，我国研制成功食品挤压机投放市场 1986年，发表了“谷物膨化技术的研究与应用”的论文 1992年，江苏工学院(现江苏理工大学)孙一源等以法国BC—45双螺
杆食品挤压机为原形，利用相似理论研制了满足实验要求的小型食 品挤压机 1996年，北京化工大学朱复华、林炳鉴等人自行设计制造了可视双 螺杆挤压机
淀粉类食品在高温（＞120℃）烹调下容易产 生丙烯酰胺。
第七节 膨化食品的卫生监督和管理
控制微生物的污染 防止农药污染 防止有害金属污染 油脂氧化的控制。
铅：造成神经、消化系统障碍、生殖系统损 害，心血管系统损伤。
铝：神经系统损伤，包括思维、意识和记忆功 能，痴呆。抑制钙吸收，造成钙的流失。
第六节
几种常见的膨化食品可能存在的营养学与卫生学 问题
丙烯酰胺的产生：
是一种可能致癌物，长期接触可表现嗜睡、记 忆和情绪的改变、幻觉和震颤等症状，并伴随 出现手套样感觉障碍、出汗、肌无力等症状。
第七章 膨化食品
第一节 膨化食品的概念及发展史
概念：利用相变与汽体的热压原理，使被加工 物料内部的液体迅速升温汔化、增压膨胀，并 依靠气体的膨胀力，带动组分中的高分子物质 的结构变性，从而使之成为具有网状组织结构 特征，定型的多孔物质过程。膨化食品是采用 膨化技术制得的成型食品。
按工艺条件分类： 1、高温膨化：是一种现代化的机械挤压成型
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
七、挤压食品工艺介绍
1.小吃食品概况
挤压小吃食品早在1936年就出现了，目前在食品中仍占 有很大的比例。市场上的小吃食品各种各样， 从外形看有：球形、棒形、环形、动物造型、字母造型 及夹心形等； 从风味上有：鸡味、麻辣味、海鲜味、果香味、奶香味 及可可味等； 从加工工艺上可分为三代： 第一代不是挤压法生产的，而是油炸、烘烤出来的小食 品。 第二代直接挤压成型，进一步喷涂调料后包装后上市； 第三代先进行蒸煮熟化作用的挤压，再进行造型挤压， 然后包装上市。
而易于脱溶；提高了浸出器的生产能力。可使同一浸出设备提高生 产能力50％至100%；因整个过程热处理时间短，有较好的机会改善 油和粕的质量。
膨化休闲食品生产线
该生产线从配料，挤压膨化，夹馅，成型，烘烤，喷涂直至成品均一次性完成。可生
产各类膨化食品，香米饼，夹心卷及脆饼干，谷物粥，营养粉等产品。
①拌粉机、②双螺杆主机、③夹馅机、④多功能整形机、 ⑤大提升机、⑥三层烤箱、 ⑦调味线
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
和物料与螺杆、套筒内部摩擦热的加热作用，使物料处于高达3～8MPa的高压 和120～200℃的高温下（根据需要还可达到更高）。由于压力超过了挤压温 度下的饱和蒸汽压，物料在挤压机筒内不会产生水分的沸腾和蒸发。在如此 高的温度、剪切力及高压的作用下，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，此时水分便会发生急骤的闪蒸，产生类似于 “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，
这样物料瞬间从积压过程中的高温迅速将至80℃左右的相对低温。由于温度
的降低，物料从挤压时的熔融状态而固化成形，并保持了膨胀后的形状。
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，该结构在物料被挤出迅速降温后，固化定形，
2.可发酵性糖在膨化过程中的变化
玉米膨化前后可发酵性糖含量的变化（干基）
样 品 可发酵性糖含量 /％ 4.313
挤压膨化
气流膨化
0.072
3.纤维素在膨化过程中的变化
挤压则可大幅度提高纤维原料中的可溶性膳食纤维，并且改善 它们的理化性质、生理功能和贮藏性能。在挤压中可溶性膳食纤维
的含量显著增加(达3％)。这主要是由于高温、高压、高剪切的作用
解，对发酵工业提供了有利条件。膨化后的淀粉能显著提高出酒率。
3.在植物油脂工业中的应用
挤压膨化技术已用于植物油脂工业、对浸出前的大豆和棉籽等
油料种子进行预处理、挤压膨化浸出与传统的浸出制油相比。具有 下列优点：蒸汽和动力消耗低；减少工艺过程和输送没备；占地面
积小；减少了粉尘；渗滤速度和滴干速度高；因粕中溶剂吸附量低
②水溶性成分增加
膨化前后谷物的水溶性成分变化（干基 /％）
挤压膨化 气流膨化 对照
玉米
黍米
32.70
52.81
16.81
50.17
3.275
4.190
③温度、水分含量对淀粉的变化影响
若温度低，膨化产品的水分含量高，膨化率低，淀粉熟化不完全； 若温度高，则产品呈爆裂状，有焦糊味； 若温度过高，则物料在套筒内焦糊并结成硬块，堵塞机头，使机器 不能运转。 水分含量大，有助于淀粉糊化，使食品达到理想的结构和功能； 同时有助于物料能量和热的传递，降低挤压能耗，增加张力，延长 螺杆套筒的寿命。 物料水分含量低，使物料在挤压腔中流动缓慢，在挤压腔中的 停留时间长，切向速度增大，淀粉的凝胶化增高，从而使膨化程度 降低。
四、物料在膨化过程中的变化
1.淀粉在膨化过程中的变化
① 淀粉降解
一般在膨化过程中总淀粉含量降低，支链淀粉含量
降低。而直链淀粉含量增高。
直链淀粉与支链淀粉的分配 (绝干／％)
样品名称
挤压膨化玉米 气流膨化玉米 对照玉米 总淀粉 79.28 79.59 82.92 直链淀粉 38.02 35.65 35.26 支链淀粉 41.25 44.94 47.66
2.双螺杆挤压机
双螺杆挤压机有一对相互连续啮合的反向或同向旋转的螺杆，靠正
移位原理强制输送物料。在物料输送过程中很少形成压力回流，可使局 部压力急剧升高，加快膨化过程，获得高产量。物料在机内分布均衡。
这种挤压机能输送胶粘的、脂肪含量高的或较湿的原料。目前在食品蒸
煮挤压机中主要采用同向旋转的双螺杆挤压机。双螺杆挤压机属于中、 低剪切类型。
60年代中期，开发出膨化的谷物早餐食品，以及用谷物、油、蛋白质、肉、
调味料和半干食品制成的膨化动物饲料。 70年代，又生产出了膨化的大豆蛋白食品和马铃薯食品。近年来，国外利 用膨化技术生产的膨化食品主要有：膨化主食、人造肉、马铃薯食品、脱 水苹果、小食品、速溶饮料、代乳饮料和强化食品等。
膨化技术在我国有着悠久的历史，我国民间的爆米花、 冻米糖、爆豆子及各种油炸食品都属于膨化食品。由于种 种原因，我国的膨化技术发展缓慢。直到20世纪70年代末， 才开始膨化技术与膨化食品的研究与生产并取得巨大发展， 目前膨化食品比比皆是。 膨化技术已广泛应用于饲料、酿造、医药、建筑和铸 造等行业，取得了较好的效果 。
高保健性能。
另外以大米、玉米、豆类、薯类、高梁、花生为原料，应用膨化技术 可生产出快餐食品、焙烤食品、冲剂食品、儿童食品、婴儿食品、保健和 强化营养食品等。
2.在发酵工业中的应用
谷物经膨化后，脂肪大大降低，淀粉及蛋白成份发生降解，营养价值
增加。不溶性物质变成了可溶性物质，这样就促进了酵母的利用和酶的水
（三）单、双螺杆挤压机之间的区别
单螺杆挤压机与双螺杆挤压机的主要区别
项目 输送机理 主要能量供应 单螺杆挤压机 双螺杆挤压机 为正位移送泵，可在部分 装料的情况下输送物料。 靠机筒供热 与左列因素无关，螺杆直 径愈大，产量愈高 400～400kJ/kg(以1kg产品 计算) 温差小
借螺旋与物料的摩擦、物料与机 筒 内部的摩擦，物料须填满机筒
第七章 食品的膨化技术
概述 挤压膨化技术
水油混合深层油炸膨化技术
真空油炸膨化技术 气流膨化技术
7.1 概
述
1.膨化技术和膨化食品的发展概况
早在1856年美国的沃德就申请了关于食品膨化技术的专利. 直到20世纪30年代末才首次把膨化技术应用于生产谷物类方便食品。 20世纪40年代末期，随着挤压机的发展，膨化技术在食品生产中逐渐被采 用并开始广泛地应用于饼干的生产、淀粉的预处理及糊化中。
二、物料在挤压膨化过程中的变化
食品的膨化方法有直接膨化法和间接膨化法两种。
直接膨化法是指物料经挤压机加工后直接膨胀形成膨化食品
的工艺过程； 间接膨化法则是指物料经挤压机加工后成为没有膨胀的半成 品，再经干燥，并用烤、炸或微波等手段使其膨胀而最终形成膨 化食品的工艺过程。
物料在挤压机中的膨化工艺过程大致可分为物料输送混合、
靠内摩擦 取决于物料中水分、脂肪含量 和工作压力 900～1500kJ/kg(以1kg产品计算) 温差大
生产能力
比能耗 热分布
刚性
制造成本 物料含水量 自清洗效果
高
低 10%～30% 无
轴承结构易损
高 5%～95% 有
脱气
困难
容易
六、挤压膨化技术的应用
1.在谷类食品加工中的应用
粗粮细作，玉米、高粱、大麦等。同时，改善膳食纤维组织结构，提
挤压剪切和挤压膨化三个阶段。
三、影响挤压膨化的因素
影响膨化的因素很多，如原料粒度和含水量、进料 速度、螺杆结构和转速，以及模孔尺寸等，总之，原料 和设备是影响膨化的两个主要方面。
1.原料对膨化加工的影响
①原料的水分含量 ②原料粒度 ③辅料对产品比容的影响
2.膨化设备对膨化加工的影响
①螺杆与螺套的螺距和间隙 ②螺杆转速和进料速度 ③模孔直径大小
五、挤压膨化设备
按结构可将挤压机分为单螺杆的和双螺杆的两类，
二者的在物料输送、生产能力等方面存在显著差异。
1. 单螺杆挤压机
单螺杆挤压机结构简单，制造容易，价格便宜，属于高、中 剪切类型，适用于生产直接膨化的小食品。单螺杆挤压机是靠一个 从细渐粗、螺距从宽渐窄的螺杆推进物料。在输料过程中，螺杆外 径变大，机体内部容积变小，物料经压缩和摩擦使其温度升高，流 动性变大。当这种高温流动性物料从模具中挤出时，由于瞬间减压， 物料随水的汽化作用而急剧膨胀，形成膨松多孔结构，降温冷却后 固化而变脆。 目前我国生产的单螺杆挤压机基本上是采用螺纹高度较浅的螺 杆，转速为300～400r／min，它可产生高摩擦和高剪切力，谷物原 料在机筒内的停留时间仅10～20s，物料在出模前的温度高达130～ 140℃。
膨化食品的消化率
类 别 膨化粗大米 粗大米 精大米 蛋白质消化率/% 83.80 75.93 82.57 碳水化合物消化率/% 99.45 99.10 99.78
7.2 食品的挤压膨化技术
一、挤压膨化的基本原理
含有一定水分的物料，在挤压机套筒内受到螺杆的推动作用和卸料磨具
及套筒内截流装臵（如反向螺旋）的反向阻止作用，另外还受到来自外部的
5.脂类物质在膨化过程中的变化
食品物料在挤压膨化过程中，其脂类的稳定性会大 大降低。其主要因为随着挤压温度的上升，制品中过渡
金属元素特别是铁元素的浓度显著增加。
6.维生素在膨化过程中的变化
挤压膨化对维生、螺杆速度及降低水分含量和模口直径等 均会降低维生素含量。谷物是B族维生素的重要来源，挤压对 维生素B1、B6、B12及维生素C都有较大影响。尽管如此，由于 挤压膨化是一个高温短时过程，同时物料在挤压腔内与氧接触 较少，因此与其他加工方法相比，挤压膨化过程中维生素的损 失较少。