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擠壓膨化技術(shù)的多領(lǐng)域應(yīng)用

1.在休閑食品加工中的應(yīng)用

膨化食品是將擠壓技術(shù)應(yīng)用于食品加工中zui先獲得成功的產(chǎn)品。以大米、玉米等谷物類及薯類為主要原料,經(jīng)擠壓蒸煮后膨化成型成為疏松多孔狀產(chǎn)品,再經(jīng)烘烤脫水或油炸后,在表面噴涂一層美味可口的調(diào)味料,玉米果、膨化蝦條等即屬這一類。另一類為膨化夾心小吃食品,是通過(guò)共擠壓膨化制成,即谷物類物料在擠壓后形成中空的管狀物,將蛋黃粉、糖粉、奶粉、調(diào)味料、香料等各種配料按一定比例加入后,經(jīng)充分?jǐn)嚢杌靹虺蔀榫哂休^好流動(dòng)性的夾心料,通過(guò)夾心泵及共擠出模具,在膨化物擠出的同時(shí)將餡料注入管狀物中間,經(jīng)此道工序加工的膨化夾心小食品,口感酥脆,風(fēng)味隨夾心餡的改變而具多樣性,可通過(guò)改變其中的夾心料的配方,加工出各種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品、功能食品。

2.在油脂浸出中的應(yīng)用

對(duì)于高含油油料作物來(lái)說(shuō)，油料在脫殼（皮）后，先經(jīng)擠壓膨化機(jī)處理，預(yù)先擠出部分油脂，并形成一定結(jié)構(gòu)的料粒再進(jìn)行浸出，是一項(xiàng)比較理想的新技術(shù)。目前在美國(guó)、巴西、印度、瑞士等國(guó)家均有擠壓膨化機(jī)生產(chǎn)廠家，其中以美國(guó)安得森（ANDERSONIntrntionlCorp）生產(chǎn)的帶預(yù)榨的、用于處理高含油料的擠壓膨化機(jī)尤為引人注目。據(jù)報(bào)道，其產(chǎn)量已高達(dá)300t/D[9]。

另外，膨化機(jī)的發(fā)明和其在油料坯片溶劑浸出工藝中的應(yīng)用*地增加了溶劑浸出工藝的效率。梁平等人已經(jīng)在大豆和棉籽坯片方面取得了良好的效果[10]。膨化機(jī)內(nèi)坯片受一系列的斷續(xù)螺旋的擠壓和突出于機(jī)筒的固定螺栓的揉搓，使得更多的油細(xì)胞破裂。在坯片被搗碎的同時(shí)，蒸汽被注入含有坯片的機(jī)筒內(nèi)，坯片在筒內(nèi)蒸煮15～20s。經(jīng)過(guò)蒸煮改變了坯片的蛋白特性，使之更為柔軟。同時(shí)，當(dāng)蒸汽進(jìn)入機(jī)筒并與坯片混合，機(jī)筒內(nèi)部的壓力將蒸汽從氣相變?yōu)橐合?，釋放出大量的熱量，該熱量在膨化機(jī)內(nèi)產(chǎn)生有效的蒸煮作用，并且液體滲透坯片，充分的使坯片得以滲透。另外，油料坯片在獲得*蒸煮后，有膨化機(jī)出料口釋放出來(lái)，由于壓力驟然降低，坯片內(nèi)的水分會(huì)立即由液相變?yōu)闅庀?。?dāng)液體變?yōu)闅怏w，會(huì)把周圍的熱量吸收過(guò)來(lái)，這樣使蛋白冷卻并產(chǎn)生剛硬的，多孔的蛋白結(jié)構(gòu)，這種蛋白的膨脹

3.擠壓膨化技術(shù)在抗性淀粉制備中的應(yīng)用

將擠壓膨化技術(shù)應(yīng)用于抗性淀粉（resistantstarchRS）制備的預(yù)處理中，是由于在抗性淀粉的制備過(guò)程中，擠壓膨化起到預(yù)糊化的作用，提高了淀粉的糊化度。已有資料報(bào)道，淀粉經(jīng)擠壓膨化后處理后，其糊化度能達(dá)到90%以上，而傳統(tǒng)工藝糊化率僅為80～90%。只有使淀粉*糊化，才能使*與普魚(yú)蘭酶對(duì)其充分作用，生成一定長(zhǎng)度的直鏈淀粉分子，通過(guò)調(diào)節(jié)酶的作用條件，從而可提高抗性淀粉的得率[11]。

4.擠壓膨化技術(shù)在膨化玉米粉生產(chǎn)冰激凌中的應(yīng)用

玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì),并含有人體必需的賴氨酸和*等。過(guò)去人們?cè)诶糜衩鬃鲲嬃虾捅ち钑r(shí),通常要經(jīng)過(guò)粉碎、磨漿、糊化等多道前處理工序,工藝復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。大連產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所的金芳研究使用擠壓膨化機(jī)處理物料,使其由高溫高壓下突然降至常溫常壓，經(jīng)瞬間將玉米粉膨化成海綿狀,淀粉高度α化。使淀粉、蛋白質(zhì)成分發(fā)生降解;糊精、還原糖、氨基酸等成分含量增加。水溶性增強(qiáng),有利于消化吸收。而且口感香酥,代替淀粉添加到冰激凌原料中,可制成具有烤玉米風(fēng)味的冰激凌[12]。

5.在組織化植物蛋白生產(chǎn)上的應(yīng)用

組織化植物蛋白的生產(chǎn)是利用含植物蛋白較高(50%左右)的原料,如大豆、棉籽等,通過(guò)擠壓、剪切作用后,蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)被破壞,形成相對(duì)呈線性的蛋白質(zhì)分子鏈,在一定的溫度和水分下,由于受到較高剪切力和螺桿定向流動(dòng)的作用,當(dāng)被擠壓經(jīng)過(guò)模具出口時(shí),蛋白質(zhì)分子成為類似纖維狀的結(jié)構(gòu)。植物蛋白經(jīng)組織化后,改善了口感和彈性,擴(kuò)大了使用范圍,提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與動(dòng)物蛋白相比,具有價(jià)格低,不含*,保質(zhì)期長(zhǎng),易著色、易增香添味,可制成多種不同的食品?？商砑佑谌馐吃现?作為肉類填充料,或者代替肉、魚(yú)、禽類制成仿肉類食品。美國(guó)已將這類肉類補(bǔ)充品加入到漢堡牛排、肉糕、三明治中,在漢堡牛排中替代肉類的加入量高達(dá)30%[13]。

6.擠壓膨化技術(shù)在開(kāi)發(fā)保健混合粉中的應(yīng)用

黑米、薏米、蕎麥粉為原料,這幾種物料都具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能,但由于其質(zhì)地堅(jiān)硬,正常的蒸煮難以糊化,不易被消化吸收,因此,必須經(jīng)過(guò)特殊工藝處理,擠壓膨化技術(shù)是理想方法。此外,由于每種原料的各種營(yíng)養(yǎng)成分分布是不均勻的,往往滿足不了人們對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要。郝彥玲等人將這幾種原料配合后進(jìn)行膨化制成具有保健功能的混合粉，并得到了*的工藝參數(shù)雙螺桿擠壓機(jī)對(duì)混合物料(黑米∶薏米∶蕎麥粉=60%∶15%∶25%)膨化的*工藝參數(shù)為:水分含量16%,螺桿轉(zhuǎn)速100r/min,擠壓溫度170℃,糊化度可達(dá)90.6%[14]。此混合粉是預(yù)糊化淀粉,可直接食用或作為輔料應(yīng)用于食品工業(yè),如主食品饅頭、餃子、面包等。

7.擠壓膨化技術(shù)在生產(chǎn)醬油中的應(yīng)用

一般的醬油釀造用脫脂加工大豆,經(jīng)過(guò)蒸煮蛋白質(zhì)變性,在蒸煮過(guò)程中由于鍋爐蒸汽負(fù)荷變動(dòng),加之原料顆粒厚薄不勻,雖保持一定溫度蒸煮,但蒸煮過(guò)的脫脂加工大豆各粒子的氮變性程度不同,實(shí)際上是變性適度,過(guò)度和不足的蛋白混合物,因而制成醬油氮利用率低,醬油有氮性混濁。東北農(nóng)大徐沖等人將擠壓膨化技術(shù)應(yīng)用于醬油生產(chǎn)中對(duì)部分醬油原料經(jīng)膨化處理,使原料中蛋白質(zhì)成為彈性良好的海綿狀組織,有利于細(xì)菌菌絲向原料內(nèi)部生長(zhǎng),故曲中蛋白酶和*含量比常規(guī)法高,能大幅度地提高原料的全氮利用率[15]。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需將全部原料制成曲,從而簡(jiǎn)化了制曲工藝,不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,更主要的是節(jié)約了釀造用糧。

8.在其它方面的應(yīng)用

擠壓膨化技術(shù)除廣泛應(yīng)用于食品加工、釀造、油脂浸出、保健品等領(lǐng)域外,在飼料、醫(yī)藥、建筑等行業(yè)的應(yīng)用也有報(bào)道[16]。用膨化粉粉末直接做壓片的輔料,具有填充劑、粘合劑、崩解劑的性質(zhì)。膨化粉可壓性良好,為沸騰法一次制粒提供了新的原料。膨化粉生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)周期短,有利于大規(guī)模生產(chǎn),可代替淀粉制藥。另外,利用擠壓膨化機(jī)作反應(yīng)器對(duì)淀粉進(jìn)行深加工,制備磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉,作為建筑業(yè)墻體粉刷的粘合劑。隨著對(duì)擠壓膨化機(jī)理研究的不斷深入,為擠壓膨化技術(shù)在眾多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用提供了理論依據(jù)。擠壓膨化技術(shù)是一種節(jié)能、保鮮、提高原料利用率及生產(chǎn)效率的新型加工技術(shù),在許多領(lǐng)域已經(jīng)取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣闊的應(yīng)用前景。

擠壓膨化技術(shù)的發(fā)展前景

食品加工的一個(gè)目的是充分利用現(xiàn)有的食品資源和開(kāi)拓新的原料來(lái)源來(lái)開(kāi)發(fā)各種各樣受人們歡迎的食品。膨化技術(shù)的出現(xiàn)可以說(shuō)為谷物類、淀粉類等這些我們稱之為粗糧類的原料在食品工業(yè)中的應(yīng)用開(kāi)辟了一條嶄新的途徑。而且，膨化食品一般都需經(jīng)調(diào)味處理，因此膨化食品加工業(yè)的發(fā)展必將帶動(dòng)調(diào)味料工業(yè)的發(fā)展，與此同時(shí)也帶動(dòng)薄膜等包裝技術(shù)的發(fā)展。另外隨著食品工業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)和新工藝的出現(xiàn)以及人們生活水平的提高，擠壓膨化技術(shù)及其設(shè)備也正朝著更好的方向發(fā)展，生產(chǎn)更受人們歡迎的低油、保健和天然食品。如低溫、超低溫膨化技術(shù)、化學(xué)膨化技術(shù)、超聲膨化技術(shù)都有可能在不久的將來(lái)應(yīng)用于實(shí)踐；而微波膨化技術(shù)、烘焙膨化技術(shù)作為新型膨化技術(shù)已經(jīng)引起人們的重視并逐步在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。據(jù)報(bào)道，以淀粉為主要原料，配以9%的玉米分離蛋白、1.5%的棕櫚油，在含水量50%的條件下，用500W、2450MHz微波輻射兩分鐘可獲得良好的原料膨化食品[17]。真空油炸膨化技術(shù)對(duì)于改善食品的品質(zhì)、降低油脂的劣化程度有很大的意義。若在真空度20mmHg、有溫100℃下進(jìn)行油炸，這時(shí)在60℃下便產(chǎn)生水蒸氣；若油炸時(shí)采用80～120℃，則原料中的水分可充分蒸發(fā)，水蒸發(fā)時(shí)使體積顯著膨脹[18]。采用真空油炸的制得的產(chǎn)品除有顯著的膨化效果外，油炸時(shí)間有也相對(duì)縮短。

總之，隨著人們生活水平的提高，利用擠壓膨化技術(shù)生產(chǎn)膨化食品以及擠壓膨化技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用在我國(guó)具有十分廣闊的前景。擠壓膨化技術(shù)、微波膨化技術(shù)、烘焙膨化技術(shù)等都將是膨化技術(shù)的發(fā)展方向；真空油炸膨化技術(shù)則是保持油炸膨化技術(shù)生命力的一種有效的改良方法。進(jìn)行膨化理論和技術(shù)的研究，開(kāi)拓新的原料來(lái)源、開(kāi)發(fā)新型擠壓膨化設(shè)備、擠壓膨化技術(shù)和其他食品加工技術(shù)的有機(jī)結(jié)合將是膨化技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。