膨化与挤压食品生产工艺

第六章 膨化与挤压食品生产工艺
• 目前市场上的膨化类食品（包括油条和面 包）几乎都存在铝残留量超标的情况。 • 铝摄入过量可能引起神经系统病变，表 现为记忆减退、震颤与身体协调障碍等， 甚至可能增加发生老年性痴呆的风险。 • 对儿童而言， 过量的铝可能会影响智力 发育、干扰思维与记忆功能。过量的铝蓄 积在人体脏器会引起相应的病理损害， 蓄 积在骨骼也会影响骨骼健康。
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• （三）不断开发新产品，生产风味多样的 膨化食品 • 不断开发新产品，生产风味多样的膨化食 品，如甜味、咸味、酸味和果味等膨化食 品，以满足不同口味的消费者的需要。
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膨化与挤压技术的特点
• 1．应用范围广 利用原料广：豆类、谷类、薯类、蔬菜及某 些动物蛋白等。 除食品加工外，还在在饲料、酿造、医药、 建筑等方面 • 2．工艺简单，成本低 与普通加工相比，在挤压过程中同时完成混炼、 破碎、杀菌、压缩成型、脱水等工序而制成膨化 产品，使生产工序显著简化，制造成本降低且可 节省能源20％以上。
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真正的垃圾食品一般包含这三层含义： 营养质量较差； 容易让人不知不觉中发胖； 不利于预防慢性病。 可乐没营养，糖果让人胖，膨化食品危害 心脏
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膨化食品的问题
• 膨化食物它最大的危害是含铅毒,积聚 在人体内难以排出，血液里铅含量高时,会 影响神经系统、心血管系统、消化系统和 造血系统，造成精神呆滞、厌食、贫血、 呕吐等症状。
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食品物料在压力作用下，定向地通过一 个模板，连续成形地制成的熟或半熟、膨 化或非膨化食品，称为“挤压食品” 广义的挤压食品是指凡是利用挤压机生 产的食品， 狭义的挤压食品是指利用挤压机生产的 膨化食品，即挤压膨化食品。 • 挤压机
﹠ 柱塞式挤压机 ﹠ 螺杆挤压机
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• 6、工艺简单，成本低 • 谷物食品加工过程一般须经过混合、成型、 烘烤或油炸、杀菌、干燥或粉碎等工序， 并配臵相应的各种设备； • 而采用挤压方式加工谷物食品，由于在挤 压加工过程中同时完成混炼、破碎、杀菌、 压缩成型、脱水等工序而制成膨化产品或 有膨化及组织化产品，使生产工序显著缩 短，制作成本降低。
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• 3．能使用低价粗原料，便于粗粮细做 • 许多粗粮中富含矿物质、维生素、必需氨 基酸等营养成分，符合人体营养需要。但 粗粮因口感粗糙而受到人们的冷落。 • 粗粮膨化后，能改变物料的组织结构、密 度和复水性能，质地变柔软，口感和风味 得到改善，消化吸收率提高。
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• 2、赋予制品较好的营养价值和功能特性 采用挤压技术加工以谷物为原料的食品 时，加人氨基酸、蛋白质、维生素、矿物 质、食用色素和香味料等添加剂可均匀地 分配在挤压物中，并不可逆地与挤压物相 结合，可达到强化食品的目的。
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• 3、改善食用品质，易于贮存 • 采用膨化技术可使原本粗硬的组织结 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。因此，膨化技术有利于粗粮细作， 改善食品品质，使食品具有体轻、松 脆、香味浓的独特风味。 • 另外，膨化食品经高温、高压处理， 既可杀灭微生物，又能钝化酶的活性， 同时膨化后的食品，其水分含量降低 到10％以下，限制了微生物的生长繁 殖，有利于提高食品的贮存稳定性， 如密封良好，可长期贮存并适于制成 战备食品。
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本章内容
• 第一节 膨化与挤压技术的特点及产品 • 第二节 食品膨化理论 • 第三节 膨化食品生产工艺
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第一节 膨化与挤压技术的特点及产品
• 膨化食品是指谷物或蛋白质等原料经过加工 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。 • 广义上的膨化食品(Puffing Food) ，是指凡 是利用油炸、挤压、沙炒、焙烤、微波等技 术作为熟化工艺，在熟化工艺前后，体积有 明显增加现象的食品。 • 膨化食品是指以膨化工艺过程生产的食品。
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• 食品膨化的方法有两种: 一种是采用急热使水分急骤汽化； 另一种是含水原料在高压加热中突然降压。 • 膨化( Puffing )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。
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• 热空气膨化（Hot-air Puffing)：包括气流膨 化、焙烤膨化、沙炒膨化，是利用空气作 为热交换介质，使被加热的食品淀粉糊化、 蛋白质变性以及水分变成蒸汽从而使食品 熟化并使其体积增大。 • 微波膨化（Microwave Puffing)：是利用微 波被食品原料中易极化的水分子吸收后发 热的特性，使食品中淀粉糊化、蛋白质变 性以及水分变成蒸汽，从而使食品熟化并 使其体积增大。
膨化类食品的特点
• 1 营养成分保存率和消化率比较高 • 膨化食品系高温短时间加工产品，膨化时间一般 只有3～5s，粮食中的营养成分受破坏较小。 • 在膨化过程中，因食品淀粉糊化、蛋白质变性而 增强了食物的可消化性，破坏了某些食品中的不 良因子(如大豆中的脂肪氧化酶)，使消化率提高。
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目前要做的工作
• （一）开发先进的和生产能力较大的挤压膨化设备
• 现在国外食品膨化设备的类型繁多，既有适用于娱 乐等公共场所使用的小型食品膨化机，也有适合家 庭使用的轻便式膨化机；同时，不仅有大型连续式 膨化设备，也出现了自动化膨化设备。
• 我国膨化机品种、规格较少，今后应大力开发多品
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膨化食品发展历史
• 1900年左右出现间歇柱塞式通心粉挤压机 • 1930年前后将单螺杆挤压机应用到面条的连续 压制上 • 30年代后期首次将挤压技术用于谷物方便食品 • 1936年，膨化玉米果首次挤压成功，到1946年 才开始商品化 • 40年代后期，蒸煮挤压机有了发展 • 50年代，挤压蒸煮的家畜饲料得到迅速发展 • 60年代，用单螺杆挤压机首次进行了工业化膨 化速食早餐食物的生产
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• 2．温度和压力的共同作用的膨化 • 低温真空油炸膨化：在负压条件下，食品 在油中脱水干燥。水分蒸发时使体积显著 膨胀。 • 挤压膨化（Extrusion Puffing）：一般食品 物料在压力作用下，定向地通过一个模板， 连续成型地制成食品，被称为“挤压”。
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膨化方法的分类
• 一、按膨化加工的工艺条件分类 • 一类是利用高温，如油炸、热空气、微波 膨化等。 • 另一类是利用温度和压力的共同作用，如 挤压膨化、低温真空油炸等。
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• 1.高温膨化 • 高温膨化技术是一种现代化的机械挤压成 型技术与比较古老的油炸膨化、沙炒膨化 等处理工艺结合起来从而生产膨化食品的 一种技术。 • 油炸膨化（Frying Puffing)：是利用油脂类 物质作为热交换介质，使被炸食品中的淀 粉糊化、蛋白质变性以及水分变成蒸汽从 而使食品熟化并使其体积增大。
• 采用螺杆挤压机生产的食品即为挤压食品。 螺杆挤压机既可制得膨化食品，也可生产 出非膨化食品， • 膨化的产品为多孔组织，经干燥后即可食 用； • 非膨化的产品为半成品，需经焙炒或油煎 膨松、调味后食用。
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膨化食品的发展
食品膨化技术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。 • 膨化技术作为一种新型食品加工技术， 在国外发展很快。早在1856年美国的沃德 就申请了关于食品膨化技术的专利。
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• 现代食品膨化与挤压技术始于20世纪30年 代，首先把挤压机应用于生产谷物方便食 品。 • 到了40年代末期，挤压膨化技术逐渐扩大 到其它食品领域。 • 50年代出现由谷物、油、蛋白质、调味料、 半干食品制成的膨化动物饲料。 • 70年代利用挤压蒸煮机生产出片状或丝状 有咀嚼感的大豆粉产品，作为肉类补充品 即“人造肉”。
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• 4、食用方便，品种繁多 • 在谷物、豆类、薯类或蔬菜等原料中，添加不同 的辅料，然后进行挤压膨化加工，可制出品种繁 多、营养丰富的膨化食品。 • 由于膨化后的食品已成为熟食，所以大多为即食 食品（打开包装即可食用），食用简便，节省时 间，是一类极有发展前途的方便食品。 • 5、生产设备简单、占地面积小、耗能低、生产效 率高 • 用于加工膨化食品的设备简单，结构设计独特， 可以较简便和快速地组合或更换零部件而成为一 个多用途的系统。
种、多功能的各种类型膨化机。
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• （二）积极开展膨化理论和膨化技术的研究 • 进行膨化理论与膨化技术的研究，是研制性 能良好的膨化设备和加工美味可口膨化食品 的保证，国外对此十分重视. • 今后应加强膨化机对物料适应性、降低能耗、 新工艺、新配方及减少损失等方面的研究。
• 二、根据原料和加工过程的不同 • 1．直接膨化食品 • 以谷物、薯类和豆类为原料，用膨化机直 接膨化成球形、薄片、环形或摔状等各种 形状，再喷洒糖浆、盐或味精等调味品， 最后干燥，以供食用。
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• 2．膨化再制食品 • 先将谷物、薯类和豆类膨化，然后将膨化产品磨 成粉，配上各种辅料再制成各种食品，如面包、 饼干、糕点等。 • 3．膨化植物蛋白 • 以大豆、豆饼或其它植物蛋白为原料，用膨化机 进行膨化，制成组织化的植物蛋白，可以生产 “人造肉”，也可掺入肉馅内食用。
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• 70年代，双螺杆挤压机被就应用到食品加工中，用挤压 机生产的组织化植物蛋白－－人造素肉实现工业化生产 • 80年代欧共体和日本组织成立相应的专门研究开发机构 • 90年代后，世界上已有生产各种系列的食品挤压机投放 市场
• 爆玉米花是我国最早的膨化食品
• 1979年，我国研制成功食品挤压机投放市场
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• 属于“四高一多”食品:高脂肪、高热量、 高盐、高糖、多味精; • 大量食用膨化食品易造成孩子饱腹感，影 响正常饮食，多种营养素得不到保障和供 给，易出现营养不良。 • 膨化食品脂肪含量高，摄入过多，会造成 体内大量脂肪堆积，容易出现肥胖。
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• 7、原料的利用率高 • 用淀粉酿酒、制怡糖时，原料经膨化后， 其利用率达98％以上，出酒率提高20，出 糖率提高12%； • 用膨化后的高粱制醋时，产醋率提高40％ 左右；利用大豆制酱油时，蛋白质利用率 一般为15%，采用膨化技术后，蛋白质利 用率提高了25%。
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• 许多院校和研究所开始食品挤压技术与挤压设备的研究
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现代膨化技术在我国还处于起步阶段
膨化食品在我国有着悠久的历史，由于种种原因，我 国膨化技术发展缓慢。表现在 ： • (1)挤压膨化设备落后。目前，我国主要是单螺杆挤出 机，无温度、压力测控系统和数字显示。国外先进的膨化 设备实现了进料量、膨化温度、压力的自动控制与数字显 示等，极大地提高了生产率和降低了劳动强度。 • (2)口味品种单一。国外的膨化食品形状和口味多种多 样，基质原料从单一玉米发展到马铃薯、大米、小麦、淀 粉等。70年代初，美国用上述基质原料加强化剂、大豆蛋 白及调味料制成的各种小食品风靡全世界，成为家庭、公 园、影剧院的专用小吃，销售量很大。
• 4．设备生产能力高，占地面积小 膨化加工技术可连续生产，生产能力高， 并可在一定Βιβλιοθήκη Baidu围内进行调节。 • 5．产品种类多 利用相同的膨化设备改变各种原料及工艺 条件，可得到各种膨化食品，产品的形状 可随模孔的形状而改变。 • 6．无废弃物 只要管理严格，生产过程中将无废弃物排出。
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