擠壓蒸煮

蒸煮擠壓技術是近年來在變性澱粉生產中的一種新技術，它是以集輸送、混合、加熱、加壓和剪下等多項單元操作於一體的擠壓膨化機作反應器，進行澱粉的熱化學變性。

擠壓蒸煮技術是現代食品工程的新技術之一。

基本介紹

• 中文名：擠壓蒸煮
• 外文名：extrusion cook
• 套用領域：食品

擠壓蒸煮技術

擠壓蒸煮技術是現代食品工程的新技術之一，在國外已有多年的歷史，最初擠壓機的作用僅限制在混合和成型即食食品方面。現在食品擠壓技術是一種集運輸、混合、加熱、加壓、質構重組、熟制、殺菌等多種單元於一體的短時反應器。目前有關雙螺桿擠壓機在加工食品原料方面的擠壓理論還不完善，還有待於更進一步的研究。但雙螺桿擠壓機能在短時間內實現蛋白質和澱粉等聚合物直接或間接轉化、纖維素等大分子部分轉化為非消化性可溶性多糖的事實，是由於粉狀物料藉助於螺桿轉動時的機械力、機械能的粘滯損耗以及機筒外的溫度調節作用，由固態逐漸轉變為熔融態流體，熔融物料運動到模口時，受到模頭的阻力，在模口處形成高溫高壓狀態，熔融物料在模口擠出的瞬間，物料積聚的能量迅速釋放，水分急劇汽化，使物料得以膨化。高纖維物料經擠壓後，不僅使各類酶被鈍化，還可改良色澤、風味和可溶性。採用擠壓蒸煮技術已經成為當今世界食品已開發國家處理膳食纖維的主要加工手段。在瑞士、美國、法國、日本，運用擠壓蒸煮技術處理膳食纖維，被認為是最科學的方法。

近年我國擠壓機生產企業逐漸增多，大部分是單螺桿機，少數是雙螺桿機。雙螺桿擠壓機適用的領域更廣闊，控制和操作更精確。國外大多採用自動給料、溫度與壓力自動控制與數字顯示的雙螺桿擠壓蒸煮機。我國的擠壓蒸煮設備比較落後，目前仍無溫度顯示和壓力測控系統。而國際上約有20多個國家生產雙螺桿機，實力較強的有美國WENGER公司、法國CLEXTKAL公司和CREVSOTLOIVE公司、德國WP公司、荷蘭KOPPENS公司及BECHIV公司。

高溫短時擠壓蒸煮系統

食品的擠壓蒸煮加工是將含一定水分的澱粉或蛋白質等原料在一個加熱機的筒內，由與其良好配合的轉 動螺桿進行輸送擠壓，藉助於壓力、加熱和機械剪下力的聯合作用，加速澱粉的糊化或蛋白質變性，進行增 塑和蒸煮的工藝方法。物料再在各種形狀的模具中成型，繼之膨脹並被旋轉的刀片切割成所需要的長度。這種 擠壓蒸煮的溫度一般在120 ℃以上，而受熱的時間卻很短(一般在一分鐘內)，屬於高溫短時加工工藝，對於保持食品的營養成分、良好的質構、口感、風味是非常有益的，它是目前食品蒸煮加工系統中最新、用途最多、 最經濟有效的一種方法。高溫短時擠壓加工能保證食品不會產生過熱、變色、營養成分或功能特性等方面的損害，在微生物方面具有安全可靠性。

在食品擠壓蒸煮加工過程中，澱粉物料及蛋白質物料的擠壓蒸煮是極其重要的。

澱粉物料的擠壓蒸煮

食品擠壓機可用來擠壓蒸煮含有澱粉的物料，也可用來擠壓蒸煮各種澱粉製得食品。澱粉在擠壓蒸煮條件下很快進行糊化，是一個複雜的過程，受許多因素的影響。澱粉糊化的主要特徵是澱粉粒懸浮在過量水中時 ，著溫度的升高，水分的滲透也隨之增加，過量水分的滲透，靠剪下力而造成溫度上升，大量水分被吸收，最後澱粉顆拉破裂，糊化作用表現為澱粉分子中氫鍵結合的變化，這時糊化澱粉表現為持水性的大大提高。 澱粉糊化恰當，不僅產生了溶解度和流體動力學性質的變化，且糊化澱粉對快速的酶降解作用也很敏感。這在工 藝學和營養學方面有重大意義。

經過高溫短時擠壓蒸煮方法製得的小麥糊化澱粉，在高倍顯微鏡下可以觀察到其結構發生了變化，澱粉顆 粒原來結構的輪廓較分明，經過熱、 濕和剪下作用處理後轉變成連續多孔的網狀結構。對於像麵粉那樣含有豐富澱粉的原料，澱粉的糊化從營養和功能兩方面考慮都是重要的。水分含量和溫度對擠壓蒸煮澱粉原料的性質影響很大。這在我們對雙螺桿擠壓機的調試和試製食品中，感官鑑定和顯微鏡結構觀察中都能得到證實。水分含量一旦超過糊化量則不能膨化，使水分超過稍少而產生膨化，因其製品出料後水分的迅速蒸發，有的膨脹形態很快變癟了，這是由於過度的膨化使澱粉結構中作為食品膨體空間支柱的骨子鍵拉長了，膨體空間水分蒸發後的剎那形成負壓，在大擠壓力作用下，一旦超過骨子鍵的強度，則膨化後的食品很快收縮而變癟了。此外 ，同一種小麥澱粉作為原料，同一台擠壓機中若採用不同的剪下力進行擠壓可以製得稠度不同的製品。用低切變擠壓可製得具有稠糊特性的製品， 用高切變擠壓可製得稀糊製品。 在中間條件下加工澱粉，以得到中等稠度等製品。由此可見，擠壓機結構和物料加工條件的選擇，加工物料的性質影響很大，如擠出製品的粘度、復水率、密度和糊化(即膠凝)特性等。

蛋白質原料的擠壓蒸煮

高溫短時擠壓蒸煮可以用於生產以穀物為基料，以蛋白質、維生素、礦物質進行強化的各類的食品。這些食品包括早點穀類食物、小吃、嬰兒食品、速溶湯粉等。由於擠壓機中剪下力、水分和溫度的控制，以及進行高溫短時蒸煮條件的獲得， 因此可賦於許多農產品以較好的營養價值和功能特性，就有可能改進蛋白質的利用率和可消化性，並具有適當的美拉德反應，對營養價值的損害很少，還可增加食品的色澤和香味。

高溫短時蒸煮擠壓優點

能有效地使澱粉糊化、蛋白質質構的改良，得到必要的功能特性、控制最佳的生長抑制劑、抗營養因子、生產出更純淨、在微生物和酶上更安全、更穩定的食品，並具有良好的外形、口感和風味。

若需加入胺基酸、蛋白質、礦物質、食品色素、香味料及某些維生素時，能夠把這些添加物均勻地分配在擠壓物中，不可逆地與擠壓物相結合，因為高溫是短時的，減少了對維生素的損害。

可節省單位重量蒸煮產品的電、汽、水消耗。

勞動生產率高，而加工費用低。

單位重量產品所需的占地面積很小。

由於其結構設計獨特，可以較簡便和快速地組合或更換零部件而成為一個多用途的系統。通過擠壓機部件、物料品 種、水分含量和加工條件的變化，可以生產許多不同產品。

高溫短時蒸煮擠壓機一般皆為連續性設備，其生產能力可在一定範圍內進行調節。

生產過程在密閉的機筒內進行，保證了生產的食品完全符合衛生法的安全、穩定的要求。機器能夠容易地進行清理，這是細菌學方面所需要的，也是防止加工產品產生不良風味所必不可少的。