挤压机食品挤压的原理

挤压机通常藉助在机筒内旋转的螺杆完成对食品原料的各种挤压加工。

如图8—1所示，当疏松的食品原料从加料斗进入机简内时，随着螺杆的转动，沿着螺榴方问向前输送，称为加料输送段；与此同时Pb于受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，又由于物料受到来自机筒的外部加热以及物料在螺杆与机简间的强烈搅拌、混合、剪

切等作用，温度升高、开始镕融，直至全部焙融，称为压缩熔融段；由于螺榴逐渐变浅，继续升温升压，食品物料得到蒸煮，出现淀粉物化，脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组织进—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。上述即为食品挤压成型加工的三段过程。只要更换机头模具的不同孔眼形状就可获取多种成型的食品。例如，通心粉面条、小甜饼干以及小粒子食品等的挤压成型加工。所谓小粒于食品是指挤压成型后的一种半成品，其重量一般在250一750mg，尚需进一步煎制加工成成品。在煎制加工过程中，小粒子的体积以6—8倍的系数膨化，并失去水分，获得脂肪，结果导致平均重量约增加25％，煎制后的小食品，其平均含水量约为3％，脂肪含量约为30％。

对于大多数食品挤压过程而言，食品物料从机筒内被挤压出模头的瞬间，压力突然降低，过热的食品物料中的水分急剧汽化喷射出来，致使食品内部爆裂出现许多微孔，体积

立即膨胀若干倍并成为您化食品。例如，以大米、小米、玉米、高粱、麦类等谷物为主要原料

可制成膨化粉或干面包片。事实上，这是经炊煮并膨化的食品，它使生淀粉(p—淀粉)似乎

完全转化成熟淀粉(。—淀粉)，但不会再出现一般蒸煮加热初化的“回生”问题，更有利于人体的消化吸收。

图8—2较详细池说明了食品的挤压膨化过程。在第一级螺旋输送区内，物料的物理、化学性质基本保持不变。在混合区内，物料受到轻微的低剪切，但其本质仍基本不变。在

第二级螺旋输送区内，物料被压缩得十分致密，螺旋叶片的旋转又对物料进行挤压和剪

切，进而引起摩擦生热以及大小谷物颓粒的机械变形。在剪切区内，高剪切的结果使物料

温度升高。并由固态向塑性态转化，最终形成粘稠的塑性熔融体。所有含水量在25％以下

的粉状或颗粒状食品物料，在剪切区内均会产生由压绍镑体向塑性态的明显转化，对于强

力小麦面粉、玉米碎粒或淀粉来说，这种转化可能在剪切区的起始部分，而对于弱力面粉

或那些配方中谷物含量少于80％的物料来说，转化则发生在剪切区的深入区段。转化时，

淀粉颗粒内部的晶状结构先发生熔融，进而引起颖粒软化，再核压缩在一起形成粘稠的塑

性熔融体。这种塑性熔融体前进至成型棋头前的高温高压区内，物料巳完全呈流态化，最

后被挤出横孔，压力降至常压而迅速膨化。

对照固8—1及图8—2，显然食品的挤压成型还是挤压膨化，在挤压机的总体结构

上并没有什么特别大的差异，其差别主要在于它们各自的技术参数，挤压膨化应设法使食品物料在机筒内达到更高的压力和温度，而挤压成型的操作温度较低，应足以使挤压物料不发生膨化，故一般不超过100℃。例如，对于小粒子食品挤压成型加工的试验表明，到达机头前的物料温度约为98℃，压力约为23×10‘P8，而对于干面包片挤压膨化加工的试验

表明，到达机头前的物料温度却高达约180℃，压力约52×10Pa。不过，这么高的温度、压力在机头前仅维持几秒钟，随后经过模头约在50ma内就释放了，同时约有9％的含水

量以蒸汽形式蒸发掉，产品也因膨胀降低了密度。

挤压机还用于油料作物的被固

相分离，称为螺旋榨油机。油料作

物的压榨取油与食品的挤压成型

加工同样可分为三段过程，即进料

段、压榨段、成饼段，如图8：3所

示。在进料段，榨料由于旋转着的

螺旋轴在榨膛内向前推进，同时开

始受到挤紧作用，排出空气与少量

水分，形成松饼。此时，由于粒

子间的结合作用，进而发生塑性交

形，当采用强制喂料时，这种变形

尤为明显。在压榨段，由于螺旋导

程的缩短及根回直径的增大，致使

擦腔空间体积迅速而有规律的减小，

榨料在榨腥内成为连续的多孔

物而不再松散，榨科粒子在高压下

被不断压榨出油。与此同时，由于

螺旋中断、榨膛阻力、榨笼棱角

杂现象，使极层中的油路不断被打

开，有利于迅速一油徘尽油脂。

在成饼段，榨料已形成瓦饼，成为

完整的可塑体，几乎呈整体式推进，

这时的受压瓦饼体积缩小不多，但仍需保持较高的压力，以便能将油沥干而不致被回吸。