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　　食品擠壓加工技術(shù)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(yù)處理（粉碎、調(diào)濕、混合等）后，通過機(jī)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(shù)的應(yīng)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(qiáng)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(zhì)量，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型加工技術(shù)。
　　
　　1、食品擠壓加工原理和特點(diǎn)
　　
　　1.1食品擠壓加工原理
　　
　　擠壓技術(shù)是通過水分、熱量、機(jī)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(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化的過程。當(dāng)含有一定水分的物料在擠壓機(jī)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(dá)200℃以上，壓力達(dá)3～8MPa），然后從一定形狀的模孔瞬間擠出。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(jié)構(gòu)發(fā)生變化，生淀粉轉(zhuǎn)化成熟淀粉（α-淀粉轉(zhuǎn)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(diǎn)
　　
　　1.2.1應(yīng)用范圍廣
　　
　　擠壓技術(shù)既可用于加工各種膨化食品和強(qiáng)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(shù)除應(yīng)用于食品加工外，在飼料、釀造、醫(yī)藥、建筑等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。
　　
　　1.2.2生產(chǎn)效率高、成本低
　　
　　擠壓設(shè)備連續(xù)工作能力強(qiáng)、生產(chǎn)效率高，如國外大型雙螺旋擠壓機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)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(xì)作
　　
　　許多粗糧中富含礦物質(zhì)、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(jié)構(gòu)、密度和復(fù)水性，使產(chǎn)品質(zhì)地變軟，改善了口感和風(fēng)味。
　　
　　1.2.4可生產(chǎn)多類產(chǎn)品
　　
　　擠壓設(shè)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(fèi)少，產(chǎn)品無廢品
　　
　　使用擠壓設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品時，除開機(jī)、停機(jī)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(fèi)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(zhì)脂肪等大分子物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)均不同程度發(fā)生降解，呈多孔疏松質(zhì)結(jié)構(gòu)，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(shù)在谷類食品加工中的應(yīng)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(jī)
　　
　　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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)簡單，溫度、壓力等參數(shù)不可調(diào)節(jié)，對產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品的成型有一定的影響。
　　
　　2.1.2雙螺桿擠壓機(jī)
　　
　　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(jī)，在生產(chǎn)過程中可根據(jù)不同的原料及產(chǎn)品的質(zhì)量要求隨時調(diào)節(jié)溫度、壓力、原料水分、進(jìn)機(jī)物料流量等參數(shù)，生產(chǎn)中可用一臺擠壓機(jī)，也可用兩臺擠壓機(jī)。當(dāng)使用兩臺擠壓機(jī)時，則*臺擠壓機(jī)起蒸煮熟化作用，第兩臺擠壓機(jī)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(jìn)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(zhì)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(jìn)行調(diào)味，而是采用填充進(jìn)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(fēng)味料。該類產(chǎn)品一般也采用雙螺桿擠壓機(jī)生產(chǎn)，與普通機(jī)型不同的是有1根一料管深入到擠壓機(jī)機(jī)筒內(nèi)部，再延伸到模板上?？字行牟课?，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(jìn)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(diǎn)、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(zhì)、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(fù)雜的物化變化。谷物主要成分有蛋白質(zhì)、淀粉、脂類物質(zhì)、膳食纖維及維生素、礦物元素等，它們也會發(fā)生相應(yīng)變化。
　　
　　3.1蛋白質(zhì)
　　
　　在擠壓過程中，蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)化、可消化性提高等，其中蛋白質(zhì)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(jìn)入人體后易消化，產(chǎn)品質(zhì)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(jié)果表明物料水分含量和擠壓機(jī)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(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在喂料水分為18%～27%，轉(zhuǎn)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(zhì)量在2000以上，可認(rèn)為擠壓過程中淀粉已發(fā)生輕微糊化作用。
　　
　　3.3脂類物質(zhì)
　　
　　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(fù)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(fù)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(jié)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(dǎo)致纖維素水溶性大大提高。此外，在低水分含量條件下進(jìn)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(jī)腔內(nèi)溫度和剪切力都能對維生素起保護(hù)作用。在*中，*和*zui穩(wěn)定，*和*及它們相關(guān)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(dǎo)致β-胡蘿卜素?fù)p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(guān)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(jìn)行礦物元素強(qiáng)化會帶來新的問題:金屬離子與酚類化合物形成絡(luò)合物會使產(chǎn)品色澤變暗，降低產(chǎn)品感官特性。
　　
　　4、結(jié)語
　　
　　擠壓技術(shù)在很多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的加工方法，作為一種新型食品加工技術(shù)，已得到了迅速發(fā)展。近幾年，發(fā)達(dá)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(shù)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。