擠壓膨化技術

擠壓膨化是通過水分、熱能、機械剪切和壓力等綜合作用對食品進行膨化的一種技術，是高温、高壓的短時加工過程。當含有一定水分的原料通過供料器進入套筒後，隨着螺桿的轉動而向前輸送，當物料逐漸受到機頭的阻力作用時而被壓縮，通過壓延效應和吸收機筒外部所加熱量，以及物料在螺桿與套筒間的強烈攪拌、混合、剪切等作用而產生的高温、高壓，使物料在擠壓腔內成熔融狀態，澱粉組織中排列緊密的膠束被破壞，澱粉由生澱粉(β一澱粉)轉化為熟澱粉(α一澱粉)，即形成了澱粉糊化，此時物料中的水分仍處於液體狀態。當熔融態物料進入成型模頭前的高温高壓區時，呈完全的流體狀態，最後隨模孔被擠出到達常温常壓狀態，物料中的溶膠澱粉體積也瞬間膨化，致使食品內部爆裂出許多微孔，體積迅速膨脹，從而形成質構疏鬆的膨化食品 ^[2]  。

連續擠壓蒸煮工藝的核心設備是擠壓機。擠壓機具有壓縮、混合、混煉、熔融、膨化、成型等功能。擠壓機的腔體可以分成3-5個區，各區可以通過蒸汽或電加熱，也可通過擠壓摩擦加熱，從而達到蒸煮物料的目的，物料在腔體中高温、高壓的作用下，澱粉糊化、蛋白質變性。當物料通過擠壓機腔體各區的時候，可溶性的風味物資和色素可以通過腔體在高壓的作用下注入到物料之中。在擠壓腔體的末端，熔融的物料通過在高壓的作用下通過模板的模孔而擠出，由於壓力的突然下降，水蒸汽迅速膨脹和散失，使產品形成多孔結構，然後膨化的物料被旋轉刀切成一定大小的產品。在早餐穀物食品生產中最常使用的是單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機，而雙螺桿擠壓機同單螺桿擠壓機相比更具有優勢，因為單螺桿擠壓機對物料粒度、水分要求、組分要求嚴格，且容易產生物料倒流、螺桿易磨損等問題。

*多變性好

*生產能力大

*成本低

*產品形狀多種多樣

*衞生，營養損失小，消化吸收率高

*能量的利用率高

*新食品的生產容易

*食品原料中的營養幾乎沒有損失 ^[1] 

由於膨化過程的不同又分為直接擠壓膨化和間接擠壓膨化兩種。

工作原理：具有一定水分含量和澱粉含量的物料，在擠壓機的套筒內受到螺桿的推動作用和卸料模具(或套筒內的節流裝置)的反向阻滯作用，以及受到來自於外部的加熱，或物料與螺桿、物料與物料、物料與套筒內部的摩擦熱的加熱作用，使物料處於高達3～8MPa的高壓和200℃左右的高温狀態。如此高的壓力超過了擠壓温度下的飽和蒸汽壓，因而物料在擠出機套筒內水分不會沸騰蒸發，在如此高温下，物料呈現熔融狀態。物料一旦經模具口擠出，壓力驟然降低，水分急劇蒸發，產品隨之膨脹。水分的散失，帶走大量熱量，使物料的温度在瞬間驟降到80。C左右，從而使產品固化定型，得到直接擠壓膨化產品。直接擠壓膨化技術的工藝流程主要為：

進料一(擠壓)膨化一切斷一干燥一包裝一成品

工作原理：原料在擠壓機內蒸煮，並在温度低於i00℃時推進通過模板，原料麪糰在低温時成型，這樣可防止物料中水分瞬間變為蒸氣而產生膨化。產品的膨化工藝主要靠擠出之後的烘烤或油炸來完成的。在此種工藝中，原料經過擠壓機之後，只是讓原料達到熟化、半熟化，並給予產品一定形狀的目的。同時，為了改善產品質量，使產品的質地更為均一，糊化更為徹底，擠出後的半成品還需經過一段時間的恆温恆濕過程，然後進行後期的烘烤或油炸等工藝的處理。間接擠壓膨化技術的工藝流程主要為：

進料一成坯一干燥一膨化一包裝一膨化食品

與直接擠壓膨化食品相比，間接擠壓膨化食品一般具有較均勻的組織結構、口感較好、不易粘牙、澱粉的糊化較為徹底、膨化度較易控制等特點，是較受歡迎的膨化食品 ^[2]  。

小吃食品和休閒食品

早餐穀物食品

通心麪類食品（擠壓温度50℃，螺桿轉速80rpm,排氣）

速溶粉末嬰幼兒食品

變性澱粉和變性穀物粉

麪包片

速溶茶

大豆組織蛋白（原料水分43%，低於60℃/低於60℃/低於180℃/低於180℃）

飼料生產

糖果與巧克力