实验五 挤压膨化食品制作
一、实验目的
1、进一步理解和掌握挤压膨化食品生产的基本原理及一般过程，使理论与实际更好的结合。
2、学习如何分析和判断挤压食品生产中的质量问题及影响因素，培养分析问题和解决问题的能力。
二、原辅料及主要设备
1、原辅料：谷物、薯类、豆类粉，香味料。
2、仪器设备：双螺杆挤压机、电子称、天平、量杯、切片机、调质桶。
三、实验内容
1、挤压膨化食品生产工艺流程和配方
用挤压技术加工的小吃食品和休闲食品有三种：
第一种是土豆片、锅巴等脆片小吃食品。
第二种是常规的挤压膨化食品，如利用低水分的玉米粉、小麦粉、大米粉或其他谷物及淀粉，经济压膨化后，干燥至含水率4％，然后调味和涂油；对于高水分的淀粉基物料，在挤压后直接油炸，然后调味。
第三种小吃食品主要指挤压加工为各种形状和组织结构的半成品和成品。
挤压膨化马铃薯脆片：
将75%的马铃薯粉和25%的玉米粉，加水调湿至含水量达到19%进入挤压机，在130℃和6MPa的条件下挤出，获得膨胀率在4.8以上的挤出产品，然后在150℃的热空气中干燥3min，再用盐、油调味，即得马铃薯脆片。
四、实验结果（感官评价）
表1 烘焙型、油炸型和直接挤压型膨化食品感官要求
项目 要求
形态 具有该产品的特定形状，外形完整，大小较均匀
色泽 色泽正常，且基本均匀，不得有过焦的颜色
组织 内部呈多孔形，基本没有结块现象。烘焙型和油炸型产品应口感松脆，不粘牙；直接挤压型产品应口感酥松，不粘牙
滋味、气味 具有主要原料经加工后应有的香味，无焦苦味、油蛤味及其他异味
杂质 无外来杂质
表2 膨化食品微生物学指标
项目 指标 菌落总数/（cfu/g） 10000
大肠菌群/（MPN/100g） 90
致病菌 不得检出
五、思考题
1、调节水分和温度压力的目的是什么？
2、挤压膨化食品的基本原理？
3、挤压食品的特点？
4、双螺杆挤压机的基本结构？
农村牧区机械化2009年第6期（总第85期）挤压膨化技术研究现状
魏云丰
黑龙江省畜牧机械化研究所
[摘要]本文主要论述了饲料膨化技术与饲料膨化加工设备的基本原理。总结了饲料挤压膨
化工艺和设备的技术进展情况，以及在饲料工业中的研究方向。
[关键词]挤压膨化饲料研究
挤压技术应用于饲料工业，起始于20世纪
50年代的美国，主要用于加工宠物食品，对动物
饲料进行预处理以改进消化性和适口性及生产
反刍动物蛋白补充料的尿素饲料。到了20世纪
80年代，挤压技术已经成为国外发展速度最快
的饲料加工新技术，膨化饲料除具有一般全价
颗粒饲料的优点外，还具有能提高饲喂动物的
消化吸收率，有效预防动物消化道疾病，拓展饲
料资源等诸多优点，它在加工特种动物饲料，水
产饲料，早期断奶仔猪料及饲料资源等方面具
有传统无可比拟的优势。1挤压膨化的原理
膨化是将物料加湿、加压、加温调质处理，
并挤出模孔或突然喷出压力容器，使之因骤然
降压而实现体积膨大或突然喷出压力容器的工
艺操作。挤压膨化是对物料进行调质，连续增压
挤出、骤然降压，使其体积膨大的工艺操作。在
膨化操作过程中，对物料加温、加压处理，不加
蒸汽或水的膨化为干法膨化；对物料加温、加压
并加蒸汽或水的膨化为湿法膨化。湿法挤压由
于含水较高，因此温度较干法挤压低，也较容易
控制，以保持物料的养分，但设备相对复杂，成
本也较高。
2挤压机与膨胀器2.1挤压机
挤压机又名膨化机，简单而言，它是由传动
装置、喂料装置、挤压部件及切割等附属装置构
成的机器。其中挤压部件主要包括挤压外筒、螺
杆及模头三部分。根据螺杆数目，挤压机可以分
为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机。单螺杆挤压
机具有操作简便、投资较少的特点，目前在国内
饲料工业应用广泛；双螺杆挤压机对物料有较强的适应性，但设备投资大，目前主要用于生产
宠物饲料及特殊的水产饲料等价格较高的饲
料。
2.2膨胀器
另外还有一种挤压方法，其设备名国外叫EXPANDER，国内叫膨胀器或称环隙挤压机。它
同上述挤压机的差别主要在于螺杆参数与出料
挤压膨化技术的发展历史
一、行业发展
自从 1856 年美国沃德申请了第一份有关膨化的专利以来，许多发达国家对挤压膨化相关的设备和工艺相继作了广泛研究，挤压膨化技术在工业中的应用越来越受到青睐。
挤压膨化技术应用于饲料工业起始于五十年代的美国，主要用于加工宠物饲料，对动物饲料进行预处理以改进消化性和适口性及生产反刍动物蛋白补充料的尿素饲料。到了八十年代，挤压技术已经成为国外发展速度最快的饲料加工新技术，它在加工特种动物饲料、水产饲料、早期断奶仔猪料及饲料资源开发等方面具有传统加工方法无可比拟的优点。
膨化技术在我国的应用最早使用于正大集团所属的饲料加工企业，经过近十几年的宣传推广，膨化料的优越性已被广大的养殖企业所接受，膨化机生产技术也逐步走向成熟。如果按照产业的发展阶段（导入期、发展期、高峰期、衰落期）分析，我国膨化机的生产及膨化机的应用目前处于发展期，预计 3 － 5 年将进入高峰期。
二、 膨化机
（一）、膨化机的基本组成
膨化机主要由动力传动装置、喂料装置、预调质器、挤压部件及出料切割装置等组成。挤压部件是核心部件，由螺杆、外筒及模头组成。一般按外筒内螺杆的数量将挤压机分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机。由于双螺杆挤压机的投资大，除生产某些特种饲料外较少使用。目前，在饲料行业应用最广泛的是单螺杆挤压机，具有投资少、操作简单的优点。根据在膨化过程中是否向物料中加蒸汽，挤压机又可分为干法膨化机和湿法膨化机。干法膨化机依靠机械摩擦和挤压对物料进行加压加温处理，这种方法适用于含水和油脂较多的原料的加工，如全脂大豆的膨化。对于其他含水和油脂较少的物料，在挤压膨化过程中需加入蒸气或水，常采用湿法膨化机。挤压机膛一般是组装成的，便于所需要配置件的更换及保养。机膛节段有直沟型和螺旋沟型。直沟型有剪切、搅拌作用，一般位于挤压机膛中段；螺旋沟型有助于推进物料，通常位于进料口部位，靠近模板的节段也设计成螺旋沟，使模板压力和出料保持均匀。单螺杆从喂料端到出料端，螺根逐渐加粗，固定螺距的螺片逐渐变浅，使机内物料容量逐渐减少。同时在螺杆中间安装一些直径不等的剪切锁以减缓物料流量而加强熟化。双螺杆挤压机的双螺杆互相平行，有 4 种形式：非啮合同向旋转、非啮合相对旋转、啮合同向旋转和啮合相对旋转。其中非啮合双螺杆挤压机可用作两个分离的并列螺杆使用，各有不同的充满度和出料。双螺杆挤压机在质量控制及加工灵活性上有其优势，可以加工粘稠的、多油的或非常湿的原料以及在单螺杆挤压机中会打滑的原料。
中国农业大学食品学院
21世纪是高新技术时代，谁拥有先进技术，谁就可以获得快速的发展，在激烈的市场竞争中，占有较大的份额，取得可观的经济效益。我国是一个农业资源大国，但是在采用现代高新技术进行精深加工方面，又是一个小国和弱国，与发达国家相比尚存在着较大的差距。特别是进入WTO后，将更加显示出来。当前，一个外国食品跨国集团大公司的年营业额超过或者接近我国食品工业的年营业额的总和已是事实，究其原因，其中最根本原因之一，就是技术创新不够，基础性理论研究科技开发与应用的力度不大，要想使我国食品工业取得快速发展，使之名列世界食品工业强国之林，就必须采用现代高新技术。本文将对目前国内外食品挤压膨化、烘焙食品、功能性保健食品及调味料的理论研究及高新技术应用情况进行简述。
一、挤压膨化食品：
当前国内外食品挤压膨化行业采用较多的新技术，生产出许多新、奇、特、异、香气浓郁、酥脆可口、造型新颖的挤压膨化食品，深受消费者的欢迎，例如三维立体膨化食品、多层夹馅膨化食品、半沾巧克力膨化棒、精细大豆膨化食品、挤压膨化米饼、挤压膨化素肉松、素鱼松及素小食品、挤压膨化早餐冲调食物、挤压膨化朝鲜冷面、挤压膨化玉米和大米快餐面条、挤压膨化大豆组织蛋白（人造肉、添加到饺子、包子和春卷的馅料中）以及大豆腐皮等等。上述挤压膨化食品的生产均有赖于现代高新技术的理论研究和开发应用。
（一）理论研究方面：
1、模拟生物反应器技术：将物料在挤压螺筒里的工作过程作为一个生物反应器，研究在外力和湿热的作用下物料的流变性和粘弹性，各段（固相、固一液相和液相）的能量传递及质构化，水、淀粉、蛋白质、脂肪、微量元素等营养成份在生
物反应器中的生化反应规律及特性等，取得了较大成果。
2、膨化规律及特性研究：物料如何及怎样发生膨化的？物料在螺筒内的运动速度、加速度，力的传递，温度湿度，物料在螺筒与螺杆之间产生正流、反流的流动规律及滞留时间，可视窗直观技术，最佳结构参数选择及综合数学模型的建立等，已取得重大成果。
