食品擠壓與膨化技術(shù)

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1、食品擠壓與膨化技術(shù)一、膨化食品的概念與種類概念膨化食品(ExpandedFood或PuffedFood)是指利用油炸、擠壓、沙炒、焙烤、微波等技術(shù)作為熟化工藝，使熟化后的物料有體積明顯增加現(xiàn)象的食品。目前膨化食品的種類：擠壓膨化油炸膨化熱空氣膨化（焙烤膨化、沙炒膨化、微波膨化）其它膨化（正在研究的超聲膨化等）二、擠壓加工的基本概念食品擠壓加工:將食品物料置于擠壓機(jī)的高溫高壓狀態(tài)下，然后突然釋放至常溫常壓，使物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化的過程。是集混合、攪拌、破碎、加熱、蒸煮、殺菌、膨化及成型等為一體的高新技術(shù)。日本在第二次世界大戰(zhàn)期間，開始采用擠壓方法加工

2、米、麥，作為軍糧。20世紀(jì)40年代末，擠壓機(jī)的應(yīng)用在食品領(lǐng)域中進(jìn)一步擴(kuò)大。種類繁多的大量方便食品、小吃食品、斷奶制品、兒童營養(yǎng)米粉等不斷出現(xiàn)；同時(shí)，美國用擠壓式膨化機(jī)生產(chǎn)出小學(xué)生課間食品，深受歡迎。三、擠壓加工的發(fā)展歷程50年代初，美國第一次將單螺桿擠壓機(jī)應(yīng)用于干的寵物膨化食品加工中。60年代中期，擠壓機(jī)進(jìn)一步發(fā)展完善，應(yīng)用高溫高壓短時(shí)殺菌擠壓機(jī)對(duì)食物進(jìn)行有效熱處理、殺菌、鈍化酶活力，證明了擠壓手段對(duì)營養(yǎng)成分破壞較少。同時(shí)，擠壓快餐食品快速發(fā)展起來。到了70年代，展開擠壓機(jī)理的探討，進(jìn)一步研究各種谷物及蛋白類食品在擠壓過程中發(fā)生的一系列變化，以及擠壓食品

3、的營養(yǎng)與吸收問題。目前，國外擠壓食品已成為單獨(dú)一大類方便食品：有主食類、早點(diǎn)類、兒童食品、各種小食品等方便食品。日本在1979年生產(chǎn)的擠壓膨化食品種類有幾百種之多。美國的擠壓膨化食品年產(chǎn)值達(dá)到了十幾億美元，暢銷世界各地。我國有悠久歷史——爆米花。1982年無錫輕工大學(xué)從法國公司引進(jìn)一臺(tái)BC-45雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓技術(shù)的研究。近幾年來，我國用擠壓方法生產(chǎn)食品得到了很大的發(fā)展。四、擠壓機(jī)分類(一)按擠壓過程剪切力的高低分類：高剪切力擠壓機(jī)和低剪切力擠壓機(jī)。(二)按擠壓機(jī)的受熱方式進(jìn)行分類：自熱式擠壓機(jī)和外熱式擠壓機(jī)。(三)按螺桿的根數(shù)分類：?jiǎn)温輻U擠壓機(jī)和多

4、螺桿擠壓機(jī)。（一）基本原理借助擠壓機(jī)螺桿的推動(dòng)力，將物料向前擠壓，使物料受到混合、攪拌和摩擦以及高剪切力作用，同時(shí)機(jī)腔內(nèi)溫度壓力升高，然后物料從一定形狀的模孔瞬間擠出，降至常溫常壓，其中游離水分在此壓差下急驟汽化，水的體積可膨脹大約2000倍。在膨化的瞬間，谷物結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，膨大幾倍到十幾倍。五、擠壓加工的基本原理和技術(shù)膨化度：指膨化后制品的體積增大倍數(shù)。影響膨化度的因素1.原料本身化學(xué)組成水分和脂類都對(duì)原料在機(jī)腔中起潤滑作用，使機(jī)腔內(nèi)溫度降低，從而降低膨化度。水分含量高的原料，在擠出機(jī)腔后由于大量水份來不及汽化，殘留著部分水份使淀粉回生，從而降低了產(chǎn)

5、品膨化度。原料的粒度要求粒度在8-35目左右。粒度大的物料在機(jī)腔內(nèi)推進(jìn)困難。粒度小導(dǎo)致物料在機(jī)腔內(nèi)無法形成凝膠，造成出料困難，同時(shí)降低產(chǎn)品的膨化度。（二）擠壓過程中物質(zhì)成分的變化2.1、淀粉淀粉—發(fā)生糊化和降解淀粉糊化：是一個(gè)在低水分狀態(tài)下的糊化過程，其糊化程度與擠壓膨化過程中的工藝參數(shù)如螺桿轉(zhuǎn)速、加工溫度和物料水分含量有著十分密切的關(guān)系。淀粉的降解：淀粉分子在機(jī)腔內(nèi)部各種機(jī)械力的作用下，導(dǎo)致氫鍵斷裂，大分子降解生成小分子寡糖。2.2纖維素變化纖維素、半纖維素發(fā)生降解導(dǎo)致可溶性膳食纖維變化的含量顯著增加。原因：主要是高溫，高壓，高剪切力的作用。2.3蛋白

6、質(zhì)的變化蛋白質(zhì)變性——在高溫、高壓、高剪切的綜合作用下蛋白質(zhì)變性。提高蛋白質(zhì)的消化率：在溫和的擠壓條件下可以引起蛋白質(zhì)發(fā)生適度的變性，增加了對(duì)蛋白酶的敏感性。蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價(jià)下降：在激烈的擠壓條件下，蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生氨基酸，氨基酸可與原料中的一些還原糖發(fā)生反應(yīng)。2.4脂肪脂肪：起潤滑劑的作用，調(diào)整產(chǎn)品的質(zhì)量。脂肪在擠壓過程中能夠與淀粉和蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，復(fù)合物的生成除了可以防止氧化，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期外，還會(huì)改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和口感。2.5甜味劑常用的甜味劑：蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、淀粉糖漿、果葡糖漿、甜菊苷、糖精等最常用的是蔗糖。擠壓過程中糖的變化和影響：（1）

7、產(chǎn)生焦糖化現(xiàn)象；（2）產(chǎn)生美拉德反應(yīng)；（3）降低產(chǎn)品的膨化率；（4）降低原料中淀粉的糊化率。通常糖含量在10%—15%之間，會(huì)獲得較滿意的口感。膨化食品的生產(chǎn)工藝流程：原料→去皮→粉碎→混合→輸送→喂料→擠壓膨化→整型、切割→烘烤或油炸→包裝操作要點(diǎn)（1）混料：原料配方：玉米或大米粉2.5kg，甜味劑或食鹽適量，調(diào)整水分至含水量達(dá)15％－18％。開啟混料機(jī)5－8分鐘，將玉米粉或大米與甜味劑等混合均勻（甜味劑先加少量水溶解）。混料要均勻，以免影響膨化質(zhì)量。（2）設(shè)備調(diào)試空載調(diào)試：嚴(yán)格進(jìn)行送料機(jī)及主機(jī)的空載調(diào)試，以檢驗(yàn)膨化機(jī)各部分是否正常。加載調(diào)試：空載調(diào)試

8、正常后，主機(jī)上好模頭座和所用模頭。模頭螺母一定要上好，以免影響出料。主機(jī)預(yù)熱：為