擠壓膨化工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響怎么做？擠壓膨化工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響商業(yè)配方工藝，擠壓膨化工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響制作技巧，擠壓膨化工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響做法。

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工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品物性指標(biāo)的影響Chinnaswany等人研究發(fā)現(xiàn)，不同比例直、支鏈淀粉混合物在物料含水量 13%~14%時(shí)，所有產(chǎn)品VEI均達(dá)到最大；把玉米面含水量固定為 14%，在螺桿轉(zhuǎn)速75r/min~190r/min、喂料速15g·min-1~170g·min-1、加工溫度 140℃的條件下觀察螺桿轉(zhuǎn)速和喂料速度對(duì)產(chǎn)品膨化特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，達(dá)到最大VEI的螺桿轉(zhuǎn)速和喂料速度分別為150r/min和60g·min-1。較高的喂料速度和螺桿轉(zhuǎn)速使淀粉糊化度降低而減少VEI如果原料含水量過(guò)低，加工溫度過(guò)高，物料受到較長(zhǎng)時(shí)間的作用，VEI反會(huì)下降，這可能是淀粉顆粒完全糊化，并過(guò)度降解所致。Halek等人研究結(jié)果表明，BD在物料含水量22%、粒度1.622mm和螺桿轉(zhuǎn)速（200r/min、300r/min）時(shí)達(dá)到最大；較高的螺桿轉(zhuǎn)速意味著較短的物料停留時(shí)間，物料來(lái)不及吸收足夠的能量而膨化，就被沖出模口，因而VEI（膨化率）小，BD（容積密度）大。就產(chǎn)品質(zhì)量而言，VEI和BD之間呈負(fù)相關(guān)性。Osman等人研究結(jié)果表明，物料在擠壓膨化過(guò)程中BD不隨螺桿轉(zhuǎn)速和加工溫度的變化而改變，WAI則隨加工溫度的升高呈現(xiàn)出先增大而后減小的變化趨勢(shì)。Khan等人在擠壓大豆粉時(shí)發(fā)現(xiàn)加工溫度從110℃升到132℃的過(guò)程中，WAI呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但溫度超過(guò)150℃再上升時(shí)，WAI（吸水性）又逐漸減少。擠出過(guò)程中淀粉糊化，纖維素膨脹，蛋白質(zhì)適度降解，都將有利于擠出物WAI的提高。加工溫度和螺桿轉(zhuǎn)速可提高淀粉糊化度，因而賦予擠出物較高WAI但加工溫度急劇增加時(shí)，擠出物的WAI反而會(huì)下降。在擠壓膨化法生產(chǎn)淀粉基粘結(jié)劑的工藝中，影響WAI的因素包括螺桿轉(zhuǎn)速、加工溫度、物料含水量、以及各因素之間的交互作用。Pan等人研究結(jié)果表明，WAI最高可達(dá)790%，最小的WAI也有530%。在某些極端的條件下，物料粒子的解聚可能造成擠出物WAI的下降，但脂肪的潤(rùn)滑作用以及脂肪直鏈淀粉復(fù)合物的形成會(huì)阻止粒子進(jìn)一步解聚，因而擠出物 WAI不會(huì)過(guò)度降低。Ganez等人分析了不同型號(hào)的模頭對(duì)產(chǎn)品膨化率的影響。研究指出，較長(zhǎng)的模頭（L）和較小的模口直徑（D）都能提高物料在模口內(nèi)側(cè)受到的壓力。內(nèi)側(cè)壓力越高，膨化效果越好。L/D是預(yù)測(cè)模口內(nèi)側(cè)壓力大小的最佳參數(shù)之一。含水量14%的淀粉在模口內(nèi)側(cè)壓力為7Mpa時(shí)，膨化效果最好，此時(shí)L/D應(yīng)為3.4。王寧采用Brabender-DC2000型試驗(yàn)單螺桿擠壓機(jī)在不同 L/D對(duì)模口擠出物性影響的研究中表明，L/D和 VEI之間呈顯著正相關(guān)。另外，向擠壓原料中添加0.5%的 NaHCO3能得到較好的膨化效果，這是由于NaHCO3，受熱分解產(chǎn)生了CO2，CO2在作用上相當(dāng)于水蒸氣，但NaHCO3會(huì)使制品發(fā)生褐變。有一種類似的方法，就是在物料被壓通過(guò)模具之前注入高壓CO2而誘導(dǎo)膨化。另外，添加適量的尿素也有助于制品膨化。纖維含量越高，產(chǎn)品VEI越低，不同來(lái)源的粗纖維對(duì)VEI的影響程度不同，向淀粉原料中添加30%的大豆纖維，膨化后產(chǎn)品的VEI明顯減小，而燕麥、麩皮等物料由于含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，因而對(duì)淀粉原料擠出膨化性負(fù)面影響較強(qiáng)。Mathew等研究結(jié)果表明，谷物原料的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有顯著影響。不同的玉米品種或同一品種，但生長(zhǎng)環(huán)境不同擠壓膨化成品VEI差異顯著，種植于不同地區(qū)的谷物原料擠壓膨化時(shí)，產(chǎn)品的BS、BD和糊化度有較大差異；不同品種在相同擠壓條件下產(chǎn)品質(zhì)量差異顯著，谷物類型在很大程度上決定產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)和熱量值；淀粉含量與產(chǎn)品的比容和BD有較強(qiáng)的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為（r=-0.68，p<0.0057）和（r=0.63，p＜0.012）。Mathew等人分析了玉米組分與產(chǎn)品質(zhì)量之間的相關(guān)性，指出蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)品VEI呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性（r=-0.56，p<0.0302）。蛋白質(zhì)含量低，淀粉含量高的品種有望得到具有較大VEI的產(chǎn)品。Merier等人進(jìn)一步研究指出淀粉含量、直鏈 皮鏈淀粉是影響擠出物 VEI的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，直鏈淀粉含量高的原料，擠壓成的產(chǎn)品質(zhì)地較硬，VEI小；支鏈淀粉含量高的物料，擠壓成的產(chǎn)品膨化效果較好。制作膨化小吃食品時(shí)，直鏈淀粉含量應(yīng)在20%以上，但含量超過(guò)50%時(shí)，制品硬度大，VEI小。Chinnaswany等人研究結(jié)果表明，膨化效果好的玉米材料都含有較大平均分子量的支鏈淀粉。由此可推知，直鏈淀粉含量、支鏈淀粉分子大小及其空間結(jié)構(gòu)都是影響淀粉膨化效果的主要因素。總之，環(huán)境因素是靠改變谷物品種的特性（淀粉、纖維、脂肪、蛋白質(zhì)等）來(lái)影響膨化產(chǎn)品質(zhì)量的。通過(guò)改變環(huán)境因素，可篩選和培育出適合加工膨化食品的谷物品種，這將為豐富膨化食品種類，增強(qiáng)谷物轉(zhuǎn)化能力提供一個(gè)新的思路。Meuser等人認(rèn)為原料的預(yù)處理（熱處理，機(jī)械處理等）對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有極顯著影響。比如，Mathew等人分析了玉米原料的粉碎方式對(duì)膨化食品質(zhì)量的影響。研究表明，與錘式磨和剪切磨相比，旋風(fēng)磨處理的物料，產(chǎn)品膨化效果最好；但是剪切磨對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品BD、WAI和糊化度最高。這可能是由于不同的粉碎方式對(duì)淀粉顆粒作用程度不同，因而淀粉破損率有所差異。剪切磨對(duì)物料的作用最強(qiáng)，淀粉破損率最大，所以在相同的擠壓膨化條件下，剪切磨對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品BD、WAI和糊化度最高。可見(jiàn)，在擠壓膨化食品加工中，針對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求，考慮選擇適宜的原料預(yù)處理方式，也是提高膨化產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的影響一、淀粉賦予膨化食品高質(zhì)量的組分之一是淀粉。純淀粉在擠壓機(jī)內(nèi)經(jīng)歷由未膠化的白色顆粒到凝膠化的無(wú)色半透明體變化過(guò)程。這是由于淀粉在高溫、高壓和高剪切作用下，吸水受熱膨脹，直鏈間脆弱的氫鏈斷裂，原來(lái)有序結(jié)構(gòu)遭到破壞，呈松散無(wú)序結(jié)構(gòu)，即發(fā)生糊化。研究表明，玉米經(jīng)膨化加工后，其糊化度可由13.4%提高到81.55%。淀粉糊化的同時(shí)，往往發(fā)生分子降解反應(yīng)，生成葡萄糖、麥芽糖等小分子物質(zhì)。國(guó)內(nèi)外研究人員采用不同的儀器實(shí)驗(yàn)觀察淀粉在擠壓過(guò)程中的糊化過(guò)程，研究結(jié)果表明淀粉糊化度受加工溫度、喂料速度、螺枉轉(zhuǎn)速和物料含水量；及其交互作用的影響。小麥淀粉在 80℃以上糊化反應(yīng)速度迅速提高；高水分含量的物料擠壓膨化時(shí)，產(chǎn)品也具有較高的糊化度，但物料含水量變化對(duì)糊化度的影響小于加工溫度變化對(duì)糊化度的影響；提高螺桿轉(zhuǎn)速會(huì)減少物料的停留時(shí)間，因而螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)淀粉糊化度影響不顯著；Meuser和Weidman研究顯示，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速喂料速度不變時(shí)，擠出物模口處的糊化度保持不變。用硬水調(diào)節(jié)過(guò)的淀粉糊化度顯著提高。添加糖也能在一定程度上提高擠壓小麥淀粉的糊化度。大量研究結(jié)果表明，物料含水量和加工溫度對(duì)玉米淀粉糊化度影響極為顯著。提高物料含水量和加工溫度均有利于提高產(chǎn)品的糊化度。擠壓膨化技術(shù)通過(guò)高溫、高壓、高剪切作用使淀粉發(fā)生糊化，以此提高了淀粉的消化吸收率。即使在很低的物料含水量的條件下也可以使淀粉發(fā)生徹底的糊化，因此擠壓膨化加工技術(shù)能夠在賦予淀粉高消化吸收率的同時(shí)，最大限度地避免其它成分的損失，所以擠壓膨化技術(shù)有望代替酶法來(lái)進(jìn)行啤酒工業(yè)中發(fā)酵糖的生產(chǎn)。淀粉糊化的同時(shí)，往往發(fā)生分子降解反應(yīng)。在一定溫度和壓力范圍內(nèi)，淀粉糊化度和淀粉降解程度表現(xiàn)一致，都隨著螺桿轉(zhuǎn)速和加工溫度的增加而增加，隨物料含水量增加而減小。剪切力對(duì)淀粉糊化和淀粉降解作用更加明顯：剪切強(qiáng)度大，淀粉糊化度高，降解程度大。如果原料含水量過(guò)低，加工溫度過(guò)高，物料受到較長(zhǎng)時(shí)間的作用，淀粉顆粒有可能降解過(guò)度。研究結(jié)果表明，在某些極端條件下，產(chǎn)品會(huì)褐變，甚至碳化結(jié)焦，堵塞模孔。Farhat等人分析了添加木糖、果糖和麥芽糖對(duì)蠟質(zhì)玉米擠出物流變學(xué)特性的影響。結(jié)果表明，直鏈淀粉的老化度與產(chǎn)品含水量、果糖和木糖的含量有關(guān)。含水量為20%的產(chǎn)品淀粉的老化度最小，而較高含水量（32%）且含有果糖和木糖的產(chǎn)品老化度最大。在試驗(yàn)所設(shè)計(jì)的參數(shù)范圍內(nèi)，隨著果糖含量的提高，糊化淀粉的老化速度顯著提高。麥芽糖在濃度10%時(shí)，能顯著加快淀粉老化速度。加糖量一定時(shí)，水分含量越低，貯藏溫度越高，老化度越低。二、蛋白質(zhì)幾百年來(lái)，大豆制品是蛋白質(zhì)重要來(lái)源之一，其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值為人們所接受。然而由于大豆食品自身帶有不良風(fēng)味，在西方國(guó)家不受重視。隨著擠壓膨化技術(shù)的發(fā)展，這一問(wèn)題逐漸得到解決。經(jīng)過(guò)短時(shí)高溫?cái)D壓處理后，大豆制品不但能夠最大程度地保留大豆中的營(yíng)養(yǎng)成分，而且還能消除不良風(fēng)味。大豆組織化產(chǎn)品是通過(guò)高分子物料定向地重組結(jié)合而成的。蛋白質(zhì)分子受到高溫、高壓、高剪切力的作用，原有的空間結(jié)構(gòu)被打亂而熔融，離開模口時(shí)，隨著壓力迅速下降，過(guò)熱水急劇蒸發(fā)，在纖維狀結(jié)構(gòu)中留下了多孔氣泡狀空間結(jié)構(gòu)。在研究的早期階段，有些學(xué)者認(rèn)為大豆組織化產(chǎn)品中的蛋白結(jié)構(gòu)以凝膠的形式存在，凝膠化的蛋白質(zhì)分子間的作用以二硫鍵、氫鍵，靜電引力三種方式存在。Burgess等人研究指出組織化蛋白的最終結(jié)構(gòu)與二硫鍵是否形成無(wú)關(guān)，而是由擠壓過(guò)程中新生成的肽鍵決定的，這些肽鍵在180℃的擠壓條件才能形成。然而Baird等人在研究擠壓過(guò)程中大豆面團(tuán)流變學(xué)特性變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白凝膠化過(guò)程并不涉及共價(jià)鍵的形成。Smith等人證實(shí)了該結(jié)論，在大豆粉中添加1%的鹽就極大影響了產(chǎn)品的特性，這說(shuō)明靜電作用在組織化蛋白質(zhì)相互締合中所發(fā)揮的重要作用。蛋白質(zhì)還與其它化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。一方面，由于擠壓使某些抗?fàn)I養(yǎng)因子失活，并形成易受酶作用的蓬松結(jié)構(gòu)，同時(shí)蛋白質(zhì)的部分降解使游離氨基酸含量升高，因而蛋白質(zhì)消化吸收率增加；另一方面，賴氨酸因與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而減少，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。三、脂肪許多研究表明，在擠壓膨化過(guò)程中，脂肪發(fā)生部分水解生成單甘油和游離脂肪酸，這兩種產(chǎn)物與直鏈淀粉、蛋白質(zhì)形成了復(fù)合物，從而降低擠出物中游離脂肪酸的含量，例如，玉米經(jīng)擠壓后，游離脂肪酸含量由4.22%下降到1.65%。何其儻等研究了100℃時(shí)脂肪復(fù)合體的生成過(guò)程，發(fā)現(xiàn)加工溫度和物料含水量是影響復(fù)合體生成量的主要因素。低溫時(shí)（<100℃），隨著加工溫度升高，復(fù)合體生成量略有增加，但超過(guò)100℃時(shí)，復(fù)合物生成量有明顯下降的趨勢(shì)；隨著水分含量提高，擠出樣品中復(fù)合物生成量減少，游離脂肪酸含量增加。脂肪復(fù)合物還與淀粉糊化度呈正相關(guān)，二者相關(guān)系數(shù)為0.9，當(dāng)糊化度大于90%時(shí)，結(jié)合脂肪達(dá)95%以上。脂肪復(fù)合物的生成，不但防止脂肪氧化，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，而且還會(huì)改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)，但脂肪含量過(guò)多又會(huì)產(chǎn)生油膩感，而且脂肪水解并和直鏈淀粉形成復(fù)合物，影響產(chǎn)品膨化性，使產(chǎn)品中淀粉的溶解性和消化率降低。因此，用于擠壓膨化食品的原料脂肪含量不應(yīng)太高。四、粗纖維粗纖維包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。由于擠壓過(guò)程中原料、設(shè)備和條件不同，對(duì)擠壓過(guò)程中纖維數(shù)量的變化，文獻(xiàn)報(bào)道差異較大。Wang的研究表明小麥和小麥麩經(jīng)擠壓后，粗纖維質(zhì)量變差，但個(gè)別研究結(jié)果表明，全麥粉擠壓膨化后粗纖維質(zhì)量變好。較多的研究表明，粗纖維經(jīng)擠壓膨化后可溶性膳食纖維含量相對(duì)增加。金茂國(guó)等人通過(guò)分析豆渣在膨化前后纖維的變化認(rèn)為，所增加的可溶性膳食纖維主要是由半纖維素和纖維素降解而產(chǎn)生的，纖維素的降解比半纖維降解更難。豆渣的X-射線衍射圖譜顯示，擠壓膨化對(duì)纖維結(jié)晶度的影響不太明顯。五、微量物質(zhì)擠壓過(guò)程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)，適當(dāng)?shù)臒釅禾幚硎刮锪现性械南阄段镔|(zhì)釋放，賦予膨化食品良好的風(fēng)味，研究表明高蛋白原料能生產(chǎn)出強(qiáng)風(fēng)味的產(chǎn)品。與其它加工方法相比，擠壓膨化處理對(duì)維生素和礦物質(zhì)元素的破壞程度較小，這也是擠壓膨化技術(shù)廣泛用于食品加工業(yè)中的原因之一。

注意事項(xiàng):在整個(gè)制作過(guò)程中要注意個(gè)人衛(wèi)生和操作環(huán)境的清潔。使用過(guò)的工具和設(shè)備要及時(shí)清洗消毒，確保食品安全。

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