食品挤压膨化技术原理

食品挤压膨化技术原理

食品挤压加工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、糯米、小麦、豆类、玉米、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力作用，使得淀粉粒解体，同时机腔内温度压力升高(温度可达150～200℃，压力可达到1MPa以上)。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，此时，物料成熔融状态。然后物料从一定形状的模孔瞬间挤出，由高温高压突然降至常温常压，其中游离水分在此压差下急骤汽化，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，生淀粉(β-淀粉)转化成熟淀粉(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十几倍。

膨化状态的形成主要是靠淀粉完成的。在高温高压状态下，淀粉颗粒首先发生膨化，进而在高温和高剪切力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，成为膨化食品结构的骨架，其他原料中的成分填充于其中。