科技成果——秸秆挤压膨化技术

秸秆膨化形态秸秆膨化是指将秸秆经过一系列的物理或化学处理，使其体积膨胀，形成一种具有多孔结构的材料。

这种材料可以应用于多个领域，如建筑材料、能源利用和环境保护等。

本文将从这几个方面来探讨秸秆膨化的形态。

一、秸秆膨化的原理及过程秸秆膨化的过程可以分为物理膨化和化学膨化两种方式。

物理膨化主要是通过高温和高压的作用，使秸秆内部的水分迅速蒸发，从而使秸秆体积膨胀。

化学膨化则是在物理膨化的基础上，添加一定的化学药剂，通过化学反应使秸秆膨胀。

二、秸秆膨化的应用领域1. 建筑材料：秸秆膨化后可以应用于建筑材料中，例如制作轻质砖块、保温材料等。

由于秸秆具有良好的隔热性能和吸水性能，膨化后的秸秆材料可以有效地提高建筑物的保温性能和隔热性能。

2. 能源利用：秸秆膨化后可以用作生物质能源的原料，例如生物质燃料、生物质发电等。

秸秆膨化后的材料具有较高的热值和可燃性，可以替代传统的化石能源，减少对环境的污染。

3. 环境保护：秸秆膨化可以有效地减少秸秆的露天焚烧，减少空气污染和土壤污染。

同时，膨化后的秸秆材料可以用于土壤改良，提高土壤的肥力和保水性，减少农业化学肥料的使用。

三、秸秆膨化的优势和挑战1. 优势：秸秆膨化利用了农作物秸秆这一资源，减少了农作物秸秆的浪费和污染。

同时，膨化后的秸秆材料具有轻质、隔热、吸水性能好等优点，可以应用于多个领域，有利于资源的综合利用。

2. 挑战：秸秆膨化技术还存在一些挑战，例如高温和高压的处理过程对设备要求较高，成本较大；化学膨化过程中需要添加化学药剂，对环境可能存在一定的影响；膨化后的秸秆材料在一些特殊环境下可能存在耐久性和稳定性的问题。

四、秸秆膨化的发展前景随着人们对可持续发展和环境保护的重视，秸秆膨化技术将会得到进一步的发展和应用。

未来，我们可以通过不断改进膨化技术，提高膨化效率和材料性能，进一步推动秸秆膨化材料在建筑、能源和环境领域的应用。

同时，秸秆膨化还可以与其他技术相结合，例如生物质气化、生物质液化等，形成完整的生物质能源产业链，为可持续发展做出贡献。

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。

饲料挤压膨化技术及应用【摘要】挤压膨化技术在我国饲料工业中的应用虽然起步晚,但发展速度却非常快,应用范围也比较广,甚至成为目前饲料加工中重要的技术手段。

但如何科学合理、长期稳定地运用好挤压膨化技术和设备,使其发挥最大的效益和作用,仍然是一个困惑诸多饲料企业的技术难题。

本文结合饲料工业的发展和相关资料,就挤压膨化技术对饲料营养特性的影响,挤压膨化加工工艺技术及挤压膨化在饲料加工中的应用等方面作一总结。

【关键词】饲料挤压膨化加工工艺应用自从1856 年美国沃德申请了第一个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及工艺相继作了广泛的研究,挤压技术在工业中的应用也愈来愈受到青睐。

挤压膨化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,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。

1.挤压膨化技术对饲料营养特性的影响1.1挤压膨化对淀粉的影响饲料中的淀粉主要是直链淀粉, 由于淀粉粒子组成颗粒状团块, 其结构紧密, 吸水性差。

淀粉从调质器进人膨化机, 在高温高压的密闭环境中时,大分子的聚合物处于熔化状态, 局部分子链被强大的压力和剪切力切断, 导致支链淀粉降解。

同时, 也引起直链淀粉中α一1,4糖苷键断裂, 发生淀粉糊精化作用, 淀粉分子断裂成短链糊精, 降解成为可溶性还原糖, 使淀粉的溶解度、消化率和风味得到提高[1]。

挤压膨化后的淀粉不仅有糊化作用,还有糖化作用, 使淀粉的水溶性成分增加几倍至几十倍, 为酶的作用提供了有利条件, 提高了淀粉在水产饲料中的利用率。

1.2挤压膨化对蛋白质的影响在挤压膨化加工过程中, 蛋白质受挤压腔内高温、高压及强烈的机械剪切力作用, 其表面电荷重新分布且趋向均一化, 分子结构伸展、重组, 分子间氢键、二硫键等次级键部分断裂, 导致蛋白质最终变性。

挤压膨化原理
挤压膨化是一种食品加工技术，常用于生产膨化食品，如膨化谷物、膨化玉米粉等。

这个过程涉及到高温和高压条件下对原料的处理，以实现食品的膨化效果。

膨化的基本原理如下：
1. **挤压：** 这一步通常使用挤压机或挤压膨化机。

在这个过程中，原料经过挤出口挤压，形成高温高压的环境。

2. **放松：** 原料在挤压后，会经过一个突然的放松阶段。

在这一步，由于原料从高压状态突然放松，水分内部的温度迅速升高。

3. **膨化：** 放松阶段的突然升温导致了水分的蒸发，形成了气泡。

这些气泡使原料膨胀，形成膨化效果。

同时，高温还使得淀粉在水分的作用下发生凝胶化，有助于维持膨化食品的形状。

4. **冷却：** 膨化后的食品会通过冷却设备进行降温，以稳定产品的形状和质地。

整个过程中，关键是在挤压和放松阶段迅速产生高温高压，然后在膨化阶段使水分蒸发形成气泡。

这样可以使食品膨胀，呈现出松软的质地。

挤压膨化技术不仅用于谷物类食品，还被广泛应用于生产各种膨化零食。

挤压膨化的原理和优点
挤压膨化，又称挤压膨化技术，是一种将高温、高压下的原材料经过挤压和瞬间膨化处理的工艺。

其主要原理是：将固态原材料通过挤压机器进行加热和压力处理，使其迅速升温和增压，然后在释放压力时，原材料由于温度和压力的突然变化而发生膨化，形成膨化体。

挤压膨化的优点有以下几个方面：
1. 升值利用：通过挤压膨化技术，原材料可以得到充分的膨化和组织改造，使其具有更好的物理性质和营养特性。

这不仅提高了原材料的附加值，还增加了产品的品质和竞争力。

2. 节约能源：挤压膨化技术采用高温、高压的处理方式，可以快速完成膨化过程，因此能够节约能源和时间成本。

3. 改善食品口感：经过挤压膨化处理的食品产品具有较轻脆的口感，更易消化吸收，增加了食品的口感和咀嚼感。

4. 丰富产品形态：通过挤压膨化技术，可以制备出不同形状和口味的食品产品，满足消费者多样化的需求。

综上所述，挤压膨化技术在食品加工领域具有重要的应用价值，可以提高产品的
品质和附加值，节约能源和时间成本，改善食品的口感和形态，满足消费者的需求。

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。

工艺学实验挤压膨化玉米棒实验报告及数据挤压膨化玉米棒是一种受欢迎的食品，它既美味可口又富含营养。

在这个实验中，我们将使用工艺学的方法来研究挤压膨化玉米棒的制作过程，并记录相关数据。

实验目的：本实验旨在探究不同工艺参数对挤压膨化玉米棒的质量和口感的影响，为生产过程提供科学依据。

实验步骤：1.准备材料：玉米粉、水、盐、食用油。

2.将玉米粉、水和盐按照一定比例混合，搅拌均匀，制成玉米糊。

3.将玉米糊倒入挤压机中，设定不同的挤压压力和挤压速度。

4.启动挤压机，将玉米糊挤压成形。

5.将挤压成形的玉米棒放入高温油中炸制，直至表面金黄酥脆。

6.取出玉米棒，待其冷却后进行口感评价和质量分析。

7.根据实验数据，分析不同参数对玉米棒质量和口感的影响。

实验数据：根据实验结果，我们记录了不同挤压压力和挤压速度下的玉米棒长度、直径、重量和口感评分。

实验结果及数据分析：通过对实验数据的分析，我们得出以下结论：1.挤压压力对玉米棒的长度和直径有显著影响。

随着挤压压力的增加，玉米棒的长度和直径增加。

2.挤压速度对玉米棒的长度和直径影响较小。

不同挤压速度下，玉米棒的长度和直径变化不明显。

3.挤压压力和挤压速度对玉米棒的重量影响较大。

随着挤压压力和挤压速度的增加，玉米棒的重量增加。

4.玉米棒的口感评分与挤压压力和挤压速度呈现不同的关系。

在一定范围内，口感评分随着挤压压力和挤压速度的增加而增加，但超过一定范围后，口感评分则出现下降的趋势。

结论：通过本次实验，我们发现挤压压力和挤压速度对挤压膨化玉米棒的质量和口感有显著影响。

在实际生产中，可以根据需要调整挤压压力和挤压速度，以获得最佳的玉米棒质量和口感。

实验的局限性：本实验仅在实验室条件下进行，实际生产中可能受到其他因素的影响，如设备差异、原料质量等。

因此，在实际生产中，还需进一步优化和调整工艺参数。

总结：本实验通过工艺学的方法研究了挤压膨化玉米棒的制作过程，并分析了不同工艺参数对玉米棒质量和口感的影响。

挤压膨化技术一、引言挤压膨化技术是一种利用高温高压将食材进行物理改性的技术。

该技术广泛应用于食品工业中，可以制备出各种口感独特、品质优良的食品。

二、挤压膨化技术的原理挤压膨化技术是利用高压和高温对食材进行物理改性。

首先，将原料加入挤出机中，经过加热和挤压后，在突然减压的情况下，由于溶液中的气体释放，使得溶液瞬间膨胀形成泡沫状物质。

此时，泡沫内部的水分会迅速蒸发，从而形成空心结构。

最终通过切割、干燥等工艺制成各种不同形态的食品。

三、挤压膨化技术的优点1. 提高产品口感：由于挤压膨化技术可以使得产品内部形成空心结构，因此可以提高产品的口感。

2. 增强产品营养：在加工过程中，由于温度较高且处理时间较短，因此可以保留更多原料中的营养成分。

3. 提高生产效率：由于挤压膨化技术可以一次性完成多个工序，因此可以提高生产效率。

四、挤压膨化技术在食品工业中的应用1. 膨化谷物类食品：如膨化玉米片、膨化米饼等。

2. 膨化豆制品：如豆腐干、豌豆饼等。

3. 膨化肉制品：如脱水肉丝、烤肉串等。

4. 膨化果蔬类食品：如果冻、水果干等。

五、挤压膨化技术的发展趋势1. 绿色环保：未来挤压膨化技术将更加注重环保和可持续发展，采用更加环保的原料和工艺，减少对环境的影响。

2. 个性定制：随着消费者需求不断增加，未来挤压膨化技术将更加注重个性定制，根据不同消费者需求生产出口感和营养价值更好的食品。

3. 机器智能化：未来挤压膨化机器将更加智能化，自动化程度更高，能够实现人机交互和远程控制。

六、结论挤压膨化技术是一种非常重要的食品加工技术，具有很多优点。

随着科技的不断进步和消费者需求的不断变化，未来挤压膨化技术将会得到更广泛的应用和发展。

秸秆膨化后用途广泛效果显著朱立志【期刊名称】《中国畜牧业》【年(卷),期】2016(000)016【总页数】2页(P35-36)【作者】朱立志【作者单位】中国农业科学院资源环境经济与政策创新团队【正文语种】中文中国农业科学院农业资源环境经济与政策创新团队承担了农业部科教司“生态智慧农业发展方式研究”课题，在收集的典型模式中，发现秸秆膨化后用途广泛、效果显著，为秸秆综合利用探索出了一条新途径，特介绍如下：秸秆膨化是采用机械设备螺杆的变径、变距等技术，通过挤压与摩擦将机械能转化为热能，温度高达120～140℃，高温、高压瞬间喷放，破坏了秸秆表面蜡质膜，使秸秆纤维素、半纤维素与木质素分离，高温消毒、杀菌、熟化、糖化的质变过程，再经过加入微生物自然发酵后，使秸秆转化成柔软细嫩、适口性好，具有醇香、酸香、果香，营养丰富，易消化吸收的膨化生物饲料，可广泛应用于喂养牛、羊、猪、鹿、鹅等畜禽。

这种秸秆饲料还具有：营养成分增加、利用率高、减少精饲料用量，降低饲养成本；使有益菌参加了动物肠道菌系平衡的调节，增强了肌体抗病能力、抗热耐寒能力、抗腹泻能力；降低饲料环境空气中氨浓度和臭度（氨浓度下降到26.5PPM，臭气强度降到2.5级以下）；大肠杆菌、沙门氏杆菌得到有效控制，减少疾病发生率，促进牲畜健康生长；改善肉质、奶质，增加乳脂率，提高蛋白质含量，降低胆固醇含量等特点。

秸秆膨化机的问世破解了秸秆利用的世界性难题，改变了传统粗放型利用秸秆切段、揉搓等窑储养殖模式。

将大量秸秆质地粗硬、难消化吸收、体积大、难存放、易火灾、易霉变的诸多问题，就地就近加工转化为易储存、易消化，环保、营养丰富的“秸秆精化饲料”，解决了农民利用秸秆发展养殖业的难题，让农民从实践中看到秸秆饲料发展养殖业带来的经济效益，促进养殖业快速发展为农民增收。

特别是发展养殖业带来的收入比种植玉米收入高出3倍以上，让农民发自内心地珍惜秸秆资源，尽快脱贫致富，这是杜绝秸秆焚烧的最有效途径，更是秸秆饲料行业一次革命性发展。