挤压膨化技术的多领域应用

1.在休闲食品加工中的应用

膨化食品是将挤压技术应用于食品加工中zui先获得成功的产品。以大米、玉米等谷物类及薯类为主要原料,经挤压蒸煮后膨化成型成为疏松多孔状产品,再经烘烤脱水或油炸后,在表面喷涂一层美味可口的调味料,玉米果、膨化虾条等即属这一类。另一类为膨化夹心小吃食品,是通过共挤压膨化制成,即谷物类物料在挤压后形成中空的管状物,将蛋黄粉、糖粉、奶粉、调味料、香料等各种配料按一定比例加入后,经充分搅拌混匀成为具有较好流动性的夹心料,通过夹心泵及共挤出模具,在膨化物挤出的同时将馅料注入管状物中间,经此道工序加工的膨化夹心小食品,口感酥脆,风味随夹心馅的改变而具多样性,可通过改变其中的夹心料的配方,加工出各种营养强化食品、功能食品。

2.在油脂浸出中的应用

对于高含油油料作物来说，油料在脱壳（皮）后，先经挤压膨化机处理，预先挤出部分油脂，并形成一定结构的料粒再进行浸出，是一项比较理想的新技术。目前在美国、巴西、印度、瑞士等国家均有挤压膨化机生产厂家，其中以美国安得森（ANDERSONIntrntionlCorp）生产的带预榨的、用于处理高含油料的挤压膨化机尤为引人注目。据报道，其产量已高达300t/D[9]。

另外，膨化机的发明和其在油料坯片溶剂浸出工艺中的应用*地增加了溶剂浸出工艺的效率。梁平等人已经在大豆和棉籽坯片方面取得了良好的效果[10]。膨化机内坯片受一系列的断续螺旋的挤压和突出于机筒的固定螺栓的揉搓，使得更多的油细胞破裂。在坯片被捣碎的同时，蒸汽被注入含有坯片的机筒内，坯片在筒内蒸煮15～20s。经过蒸煮改变了坯片的蛋白特性，使之更为柔软。同时，当蒸汽进入机筒并与坯片混合，机筒内部的压力将蒸汽从气相变为液相，释放出大量的热量，该热量在膨化机内产生有效的蒸煮作用，并且液体渗透坯片，充分的使坯片得以渗透。另外，油料坯片在获得*蒸煮后，有膨化机出料口释放出来，由于压力骤然降低，坯片内的水分会立即由液相变为气相。当液体变为气体，会把周围的热量吸收过来，这样使蛋白冷却并产生刚硬的，多孔的蛋白结构，这种蛋白的膨胀

3.挤压膨化技术在抗性淀粉制备中的应用

将挤压膨化技术应用于抗性淀粉（resistantstarchRS）制备的预处理中，是由于在抗性淀粉的制备过程中，挤压膨化起到预糊化的作用，提高了淀粉的糊化度。已有资料报道，淀粉经挤压膨化后处理后，其糊化度能达到90%以上，而传统工艺糊化率仅为80～90%。只有使淀粉*糊化，才能使*与普鱼兰酶对其充分作用，生成一定长度的直链淀粉分子，通过调节酶的作用条件，从而可提高抗性淀粉的得率[11]。

4.挤压膨化技术在膨化玉米粉生产冰激凌中的应用

玉米的营养价值较高,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质,并含有人体必需的赖氨酸和*等。过去人们在利用玉米做饮料和冰激凌时,通常要经过粉碎、磨浆、糊化等多道前处理工序,工艺复杂、费时。大连产品质量监督检验所的金芳研究使用挤压膨化机处理物料,使其由高温高压下突然降至常温常压，经瞬间将玉米粉膨化成海绵状,淀粉高度α化。使淀粉、蛋白质成分发生降解;糊精、还原糖、氨基酸等成分含量增加。水溶性增强,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,可制成具有烤玉米风味的冰激凌[12]。

5.在组织化植物蛋白生产上的应用

组织化植物蛋白的生产是利用含植物蛋白较高(50%左右)的原料,如大豆、棉籽等,通过挤压、剪切作用后,蛋白质分子的三级结构被破坏,形成相对呈线性的蛋白质分子链,在一定的温度和水分下,由于受到较高剪切力和螺杆定向流动的作用,当被挤压经过模具出口时,蛋白质分子成为类似纤维状的结构。植物蛋白经组织化后,改善了口感和弹性,扩大了使用范围,提高了营养价值与动物蛋白相比,具有价格低,不含*,保质期长,易着色、易增香添味,可制成多种不同的食品。可添加于肉食原料中,作为肉类填充料,或者代替肉、鱼、禽类制成仿肉类食品。美国已将这类肉类补充品加入到汉堡牛排、肉糕、三明治中,在汉堡牛排中替代肉类的加入量高达30%[13]。

6.挤压膨化技术在开发保健混合粉中的应用

黑米、薏米、荞麦粉为原料,这几种物料都具有较高的营养价值和保健功能,但由于其质地坚硬,正常的蒸煮难以糊化,不易被消化吸收,因此,必须经过特殊工艺处理,挤压膨化技术是理想方法。此外,由于每种原料的各种营养成分分布是不均匀的,往往满足不了人们对各种营养物质的需要。郝彦玲等人将这几种原料配合后进行膨化制成具有保健功能的混合粉，并得到了*的工艺参数双螺杆挤压机对混合物料(黑米∶薏米∶荞麦粉=60%∶15%∶25%)膨化的*工艺参数为:水分含量16%,螺杆转速100r/min,挤压温度170℃,糊化度可达90.6%[14]。此混合粉是预糊化淀粉,可直接食用或作为辅料应用于食品工业,如主食品馒头、饺子、面包等。

7.挤压膨化技术在生产酱油中的应用

一般的酱油酿造用脱脂加工大豆,经过蒸煮蛋白质变性,在蒸煮过程中由于锅炉蒸汽负荷变动,加之原料颗粒厚薄不匀,虽保持一定温度蒸煮,但蒸煮过的脱脂加工大豆各粒子的氮变性程度不同,实际上是变性适度,过度和不足的蛋白混合物,因而制成酱油氮利用率低,酱油有氮性混浊。东北农大徐冲等人将挤压膨化技术应用于酱油生产中对部分酱油原料经膨化处理,使原料中蛋白质成为弹性良好的海绵状组织,有利于细菌菌丝向原料内部生长,故曲中蛋白酶和*含量比常规法高,能大幅度地提高原料的全氮利用率[15]。其优点是无需将全部原料制成曲,从而简化了制曲工艺,不仅提高了产品质量,更主要的是节约了酿造用粮。

8.在其它方面的应用

挤压膨化技术除广泛应用于食品加工、酿造、油脂浸出、保健品等领域外,在饲料、医药、建筑等行业的应用也有报道[16]。用膨化粉粉末直接做压片的辅料,具有填充剂、粘合剂、崩解剂的性质。膨化粉可压性良好,为沸腾法一次制粒提供了新的原料。膨化粉生产成本低,生产周期短,有利于大规模生产,可代替淀粉制药。另外,利用挤压膨化机作反应器对淀粉进行深加工,制备磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉,作为建筑业墙体粉刷的粘合剂。随着对挤压膨化机理研究的不断深入,为挤压膨化技术在众多领域中的广泛应用提供了理论依据。挤压膨化技术是一种节能、保鲜、提高原料利用率及生产效率的新型加工技术,在许多领域已经取得显著的经济效益,具有广阔的应用前景。

挤压膨化技术的发展前景

食品加工的一个目的是充分利用现有的食品资源和开拓新的原料来源来开发各种各样受人们欢迎的食品。膨化技术的出现可以说为谷物类、淀粉类等这些我们称之为粗粮类的原料在食品工业中的应用开辟了一条崭新的途径。而且，膨化食品一般都需经调味处理，因此膨化食品加工业的发展必将带动调味料工业的发展，与此同时也带动薄膜等包装技术的发展。另外随着食品工业的发展，新技术和新工艺的出现以及人们生活水平的提高，挤压膨化技术及其设备也正朝着更好的方向发展，生产更受人们欢迎的低油、保健和天然食品。如低温、超低温膨化技术、化学膨化技术、超声膨化技术都有可能在不久的将来应用于实践；而微波膨化技术、烘焙膨化技术作为新型膨化技术已经引起人们的重视并逐步在生产中得到应用。据报道，以淀粉为主要原料，配以9%的玉米分离蛋白、1.5%的棕榈油，在含水量50%的条件下，用500W、2450MHz微波辐射两分钟可获得良好的原料膨化食品[17]。真空油炸膨化技术对于改善食品的品质、降低油脂的劣化程度有很大的意义。若在真空度20mmHg、有温100℃下进行油炸，这时在60℃下便产生水蒸气；若油炸时采用80～120℃，则原料中的水分可充分蒸发，水蒸发时使体积显著膨胀[18]。采用真空油炸的制得的产品除有显著的膨化效果外，油炸时间有也相对缩短。

总之，随着人们生活水平的提高，利用挤压膨化技术生产膨化食品以及挤压膨化技术在其他领域的应用在我国具有十分广阔的前景。挤压膨化技术、微波膨化技术、烘焙膨化技术等都将是膨化技术的发展方向；真空油炸膨化技术则是保持油炸膨化技术生命力的一种有效的改良方法。进行膨化理论和技术的研究，开拓新的原料来源、开发新型挤压膨化设备、挤压膨化技术和其他食品加工技术的有机结合将是膨化技术发展的重点和热点。