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　　食品擠壓加工技術是集混合、攪拌、破碎、加熱、蒸煮、殺菌、膨化及成型為一體的*，是指物料經(jīng)預處理（粉碎、調(diào)濕、混合等）后，通過機械作用迫使其通過一個專門的模具孔，以形成一定形狀和組織狀態(tài)的產(chǎn)品。該技術的應用，*改變了傳統(tǒng)的谷物食品加工方法，不僅減化了谷物食品的加工工藝、縮短了生產(chǎn)周期、降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本和勞動強度，而且還豐富了谷物食品的花色品種、改善了產(chǎn)品的組織狀態(tài)和口感、提高了產(chǎn)品質量，是一種經(jīng)濟實用的新型加工技術。
　　
　　1、食品擠壓加工原理和特點
　　
　　1.1食品擠壓加工原理
　　
　　擠壓技術是通過水分、熱量、機械剪切、壓力等綜合作用，使物料在高溫高壓狀態(tài)突然釋放到常溫常壓狀態(tài)，也是物料內(nèi)部結構和性質發(fā)生變化的過程。當含有一定水分的物料在擠壓機螺旋的推動力下被壓縮，受到混合、攪拌、摩擦及高剪切力作用，使淀粉粒解體，同時溫度和壓力升高（溫度達200℃以上，壓力達3～8MPa），然后從一定形狀的?？姿查g擠出。由于高溫高壓突然降至常溫常壓，其中游離水分急驟汽化，水的體積可膨脹大約2000倍，膨化瞬間谷物結構發(fā)生變化，生淀粉轉化成熟淀粉（α-淀粉轉化為β-淀粉），同時變成片層狀疏松的海綿體，谷物體積膨大幾倍到十幾倍。
　　
　　1.2食品擠壓加工特點
　　
　　1.2.1應用范圍廣
　　
　　擠壓技術既可用于加工各種膨化食品和強化食品，又可用于各種原料如豆類、谷類、薯類的加工，還可以用于加工蔬菜及某些動物蛋白。擠壓技術除應用于食品加工外，在飼料、釀造、醫(yī)藥、建筑等領域也有廣泛應用。
　　
　　1.2.2生產(chǎn)效率高、成本低
　　
　　擠壓設備連續(xù)工作能力強、生產(chǎn)效率高，如國外大型雙螺旋擠壓機生產(chǎn)能力達數(shù)10t/h，且操作簡便、生產(chǎn)成本低，與傳統(tǒng)蒸煮法相比有明顯優(yōu)勢。
　　
　　1.2.3有利于粗糧細作
　　
　　許多粗糧中富含礦物質、維生素及人體必需的氨基酸等營養(yǎng)成分，符合人體營養(yǎng)需要，但是往往因口感粗糙而受到人們的冷落。粗糧經(jīng)擠壓膨化處理后，能改變物料的組織結構、密度和復水性，使產(chǎn)品質地變軟，改善了口感和風味。
　　
　　1.2.4可生產(chǎn)多類產(chǎn)品
　　
　　擠壓設備簡單，只需改變原料和模具頭，就可生產(chǎn)出品種多類、形狀各異的產(chǎn)品。
　　
　　1.2.5物料浪費少，產(chǎn)品無廢品
　　
　　使用擠壓設備生產(chǎn)產(chǎn)品時，除開機、停機需少量原料作"引子"外，整個生產(chǎn)過程幾乎無廢棄物排出，無浪費原料和出廢品現(xiàn)象。
　　
　　1.2.6營養(yǎng)損失少，易消化吸收
　　
　　物料在擠壓過程中由于受熱時間短，營養(yǎng)成分破壞程度小，蒸煮擠壓時，淀粉蛋白質脂肪等大分子物質的分子結構均不同程度發(fā)生降解，呈多孔疏松質結構，有利于人體消化和吸收
　　
　　1.2.7有利于長期儲藏
　　
　　經(jīng)蒸煮擠壓后的食品不易"回生"，有利于長期儲藏。
　　
　　2、擠壓技術在谷類食品加工中的應用
　　
　　2.1谷物直接膨化食品
　　
　　該方式主要用于生產(chǎn)休閑谷物小吃食品，其主要原料是大米、玉米和小麥粉及碎粒，另有糖、奶粉、油、鹽等多種調(diào)味料，可生產(chǎn)多種口味及形狀的產(chǎn)品。
　　
　　2.1.1單螺桿擠壓機
　　
　　谷物直接膨化食品zui簡單的生產(chǎn)工藝是用1臺高剪切力的單螺桿擠壓機將原料直接擠壓成型，包裝后上市銷售，目前市場上出售的筒狀膨化產(chǎn)品多是采用這種工藝生產(chǎn)的。這類擠壓機結構簡單，溫度、壓力等參數(shù)不可調(diào)節(jié)，對產(chǎn)品的組織結構及產(chǎn)品的成型有一定的影響。
　　
　　2.1.2雙螺桿擠壓機
　　
　　生產(chǎn)谷物直接膨化產(chǎn)品較完善的工藝是使用較*的雙螺桿擠壓機，在生產(chǎn)過程中可根據(jù)不同的原料及產(chǎn)品的質量要求隨時調(diào)節(jié)溫度、壓力、原料水分、進機物料流量等參數(shù)，生產(chǎn)中可用一臺擠壓機，也可用兩臺擠壓機。當使用兩臺擠壓機時，則*臺擠壓機起蒸煮熟化作用，第兩臺擠壓機起膨化成型作用，后者在擠壓過程中產(chǎn)生較低的剪切力，則產(chǎn)品成型較好，口感也得到改善，產(chǎn)品擠出后，水分含量一般在7%～10%，可直接著味后包裝上市，也可進一步烘干到水分含量低于5%，低水分含量可延長產(chǎn)品的保質期。噴涂的作用是調(diào)味，膨化果在滾動過程中接受均勻噴灑的調(diào)料。包被則是在膨化果的外表面包一層其他調(diào)味料。
　　
　　2.1.3膨化果
　　
　　膨化果也是直接膨化產(chǎn)品，生產(chǎn)中不是采用噴涂、包被進行調(diào)味，而是采用填充進行調(diào)味，即膨化果是一定長度的空心管狀物，在管內(nèi)填充奶酪、巧克力等風味料。該類產(chǎn)品一般也采用雙螺桿擠壓機生產(chǎn)，與普通機型不同的是有1根一料管深入到擠壓機機筒內(nèi)部，再延伸到模板上模孔中心部位，由1臺泵將填充料泵入料管后，再壓入空心管狀的膨化果內(nèi)。
　　
　　2.2膨化再制食品
　　
　　這種生產(chǎn)方式是首產(chǎn)膨化果，再將其進一步加工制成其他產(chǎn)品，再加工的方法一般有2種：①將用谷物制得的無味膨化果粉碎，然后將其作為面包、糕點、面條、嬰兒食品等的生產(chǎn)原料。②將制得的無味膨化果調(diào)味、調(diào)質、壓片、干燥，其制品作為速食早餐谷物食品、營養(yǎng)麥片的原料。
　　
　　3、擠壓過程中谷物成分的變化
　　
　　在擠壓過程中，物料組分一般會發(fā)生復雜的物化變化。谷物主要成分有蛋白質、淀粉、脂類物質、膳食纖維及維生素、礦物元素等，它們也會發(fā)生相應變化。
　　
　　3.1蛋白質
　　
　　在擠壓過程中，蛋白質會發(fā)生很多變化，如功能性變化、營養(yǎng)性變化、在水和稀鹽溶液中溶解性下降、賴氨酸損失、組織結構化、可消化性提高等，其中蛋白質變性是zui重要的。
　　
　　3.2淀粉
　　
　　擠壓與其他食品加工方式相比，一個主要區(qū)別就是在較低水分含量下（12%～22%）就可發(fā)生淀粉糊化。
　　
　　淀粉糊化后，吸水性增大，易受酶作用，進入人體后易消化，產(chǎn)品質地柔軟。不同食用淀粉其糊化溫度略有差別，變化范圍在55～85℃之間。有人研究了15個擠壓加工變量對玉米淀粉糊化程度的影響，結果表明物料水分含量和擠壓機套筒溫度對玉米淀粉的糊化度有顯著影響，提高物料水分含量和套筒溫度可提高產(chǎn)品的糊化度。有學者研究發(fā)現(xiàn)，在喂料水分為18%～27%，轉速小于140r/min，溫度大于80℃時，小麥淀粉急劇糊化。物料在高水分含量時，其產(chǎn)物糊化度也較高，但隨著喂料水分的增大，其糊化度呈下降趨勢。
　　
　　淀粉在擠壓過程中，除發(fā)生糊化作用外，還會產(chǎn)生部分降解糊化現(xiàn)象。降解度和糊化度高會使產(chǎn)品產(chǎn)生黏牙感。淀粉降解后相對分子質量在2000以上，可認為擠壓過程中淀粉已發(fā)生輕微糊化作用。
　　
　　3.3脂類物質
　　
　　研究表明，在擠壓過程中，絕大多數(shù)脂肪與淀粉、蛋白形成復合物，直鏈淀粉蜷曲成螺旋狀態(tài)，每個螺旋狀態(tài)含有6個葡萄糖殘基，脂肪貫穿于直鏈淀粉螺旋管中，成為淀粉脂肪的復合物，降低擠出物中游離脂肪含量。擠壓過程中，粗脂肪下降，結合脂肪隨著淀粉糊化不斷升高。
　　
　　3.4膳食纖維
　　
　　擠壓過程可使總纖維素含量降低。擠壓可減小果膠和半纖維素的分子量，導致纖維素水溶性大大提高。此外，在低水分含量條件下進行擠壓操作，可明顯提高可溶性纖維素含量，降低不溶性纖維素含量，增加的可溶性纖維素由木糖、阿拉伯糖、甘露糖和糖醛酸組成。
　　
　　3.5維生素
　　
　　因維生素組成差異很大，所以在擠壓操作中不同維生素穩(wěn)定性不同，降低擠壓機腔內(nèi)溫度和剪切力都能對維生素起保護作用。在*中，*和*zui穩(wěn)定，*和*及它們相關化合物，如胡蘿卜素和生育酚，在加熱和氧氣存在下都不穩(wěn)定。β-胡蘿卜素是作為色素和抗氧化劑加入食品中，在擠壓中熱降解是導致β-胡蘿卜素損失的zui主要因素。*中對熱zui敏感的是*1，在擠壓過程中*1穩(wěn)定性變化很大。據(jù)有關報道，*1損失范圍在1%～100%之間，而*2和*不受影響。
　　
　　3.6礦物元素
　　
　　谷物中存在植酸鹽可螯合礦物元素，擠壓可通過改變植酸鹽影響礦物元素吸收。值得注意的是在擠壓之前對食品進行礦物元素強化會帶來新的問題:金屬離子與酚類化合物形成絡合物會使產(chǎn)品色澤變暗，降低產(chǎn)品感官特性。
　　
　　4、結語
　　
　　擠壓技術在很多領域取代了傳統(tǒng)的加工方法，作為一種新型食品加工技術，已得到了迅速發(fā)展。近幾年，發(fā)達國家已把蒸煮擠壓食品單列為一大類食品。湖南富馬科食品工程技術有限公司在擠壓食品開發(fā)研究中，已做了許多探索性的工作。隨著人們生活水平的提高，膨化品在我國具有十分廣闊的前景。