膨化食品加工技術(shù)

膨化食品加工技術(shù)膨化食品加工技術(shù)第一章膨化食品加工概述(ThePuffingFoodProcess)第一節(jié)膨化食品的概念和分類廣義上的膨化食品(PuffingFood),是指凡是利用油炸、擠壓、沙炒、焙烤微波等技術(shù)作為熟化工藝，在熟化工藝前后，體積有明顯增加現(xiàn)象的食品。膨化(Puffing)是利用相變和氣體的熱壓效應(yīng)原理，使被加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫汽化、增壓膨脹，并依靠氣體的膨脹力，帶動(dòng)組分中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而使之成為具有網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)特征，定型的多孔狀物質(zhì)的過程。膨化食品是指以膨化工藝過程生產(chǎn)的食品。膨化方法的分類(TheCategoryofPuffingMethod)按膨化加工的工藝條件分類一類是利用高溫，如油炸、熱空氣、微波膨化等。另一類是利用溫度和壓力的共同作用，如擠壓膨化、低溫真空油炸等。1.高溫膨化：在負(fù)壓條件下，食品在油中脫水干燥。若在真空度千帕、油溫100°C進(jìn)行油炸，這時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣溫度為60'C。若油炸時(shí)油溫采用80?120‘C，則原料中水分可充分蒸發(fā)；水分蒸發(fā)時(shí)使體積顯著膨脹。采用真空油炸所制得的產(chǎn)品有顯著的膨化效果，而且油炸時(shí)間相對(duì)縮短。擠壓膨化：一般食品物料在壓力作用下，定向地通過一個(gè)模板，連續(xù)成型地制成食品，被稱為“擠壓”。擠壓食品有膨化和非膨化兩種。非膨化擠壓食品不在本書的探討之列。按膨化加工的工藝過程分類?直接膨化法又稱一次膨化法，是指把原料放人加工設(shè)備(目前主要是膨化設(shè)備)中，通過加熱、加壓再降溫減壓而使原料膨化。?間接膨化法又稱二次膨化法，就是先用一定的工藝方法制成半熟的食品毛坯，再把這種坯料通過微波、焙烤、油炸、炒制等方法進(jìn)行第二次加工，得到的酥脆的膨化食品。膨化食品的分類(TheCategoryofPuffingFood)按膨化加工的工藝條件分類油炸膨化食品：根據(jù)其溫度和壓力，又可分為高溫油炸膨化食品和低溫真空油炸膨化食品。微波膨化食品：利用微波發(fā)生設(shè)備進(jìn)行膨化加工的食品。擠壓膨化食品：利用螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行膨化生產(chǎn)的食品。焙烤膨化食品：利用焙烤設(shè)備進(jìn)行膨化生產(chǎn)的食品。沙炒膨化食品：利用細(xì)沙粒作為傳熱介質(zhì)進(jìn)行膨化生產(chǎn)的食品。其他膨化食品：如正在研究開發(fā)的利用超低溫膨化技術(shù)、超聲膨化技術(shù)、化學(xué)膨化技術(shù)等生產(chǎn)的膨化食品。按膨化加工的工藝過程分類直接膨化食品：又稱一次膨化食品，是指用直接膨化法生產(chǎn)的食品。如爆米花、膨化米果等。間接膨化食品：又稱二次膨化食品，是指用間接膨化法生產(chǎn)的食品。如果是利用雙螺桿擠壓機(jī)生產(chǎn)食品毛坯后再加工，則稱為第三代擠壓食品。按原料分類淀粉類膨化食品：如玉米、大米、小米等原料生產(chǎn)的膨化食品。蛋白質(zhì)類膨化食品：如大豆及其制品等原料生產(chǎn)的膨化食品?；旌显吓蚧称罚何r片、魚片等原料生產(chǎn)的膨化食品。按生產(chǎn)的食品性狀分類小吃及休閑食品類：可直接食用的非主食膨化食品?？觳蜏项悾盒杓铀笫秤玫呐蚧称?。按產(chǎn)品的風(fēng)味、形狀分類按產(chǎn)品的風(fēng)味、形狀分類可分為成千上萬(wàn)種。如從風(fēng)味上分，可分為甜味、咸味、辣味、怪味、海鮮味、咖喱味、雞味、牛肉味等膨化食品。從形狀上分可分為條形、圓形、餅形、環(huán)形、不規(guī)則形等膨化食品。第二節(jié)膨化食品的發(fā)展一、 我國(guó)膨化食品的發(fā)展食品膨化技術(shù)在我國(guó)有著悠久的歷史，古代就把油炸作為使食品膨化的重要方法之一。由于種種原因，我國(guó)膨化技術(shù)發(fā)展緩慢。直到20世紀(jì)70年代末，才開始膨化技術(shù)與膨化食品的研究。隨著生活水平的提高，人們對(duì)膨化食品的要求越來(lái)越高。二、 國(guó)外膨化食品和膨化技術(shù)的發(fā)展膨化技術(shù)作為一種新型食品加工技術(shù)，在國(guó)外發(fā)展很快。早在1856年美國(guó)的沃德就申請(qǐng)了關(guān)于食品膨化技術(shù)的專利。日本在20世紀(jì)30年代至40年代進(jìn)行侵略戰(zhàn)爭(zhēng)期間曾采用膨化技術(shù)加工玉米、麥類，再經(jīng)過壓制做成軍糧。在膨化食品領(lǐng)域中，膨化小食品的發(fā)展最為迅速，美國(guó)年產(chǎn)值已達(dá)十幾億美元。近年來(lái)，國(guó)外利用膨化技術(shù)生產(chǎn)的膨化食品主要有：膨化主食、人造肉、馬鈴薯食品、脫水蘋果、快餐食品、小食品、速溶飲料、代乳飲料和強(qiáng)化食品等。還采用膨化工藝生產(chǎn)淀粉和處理谷物。如今，國(guó)外食品膨化技術(shù)及其理論的研究已處于興旺時(shí)期。據(jù)英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》近期報(bào)道；英國(guó)食品制造業(yè)最近對(duì)已有20年歷史的膨化技術(shù)再度發(fā)生興趣，不少食品研究中心正在研究食品在擠壓機(jī)中發(fā)生變化的復(fù)雜過程。食品公司希望從膨化技術(shù)中發(fā)掘出新產(chǎn)品的制作方法…”最近，法國(guó)蒙特皮利歐語(yǔ)言科學(xué)和技術(shù)大學(xué)的食品生化和工藝實(shí)驗(yàn)室也對(duì)蛋白質(zhì)在長(zhǎng)筒型連續(xù)式擠壓機(jī)中發(fā)生的變性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以及快速酶的淀粉水解等進(jìn)行了研究。近年來(lái)，美國(guó)的Frito?Lay公司、日本的Calbee公司以及歐洲和東南亞很多著名的膨化食品生產(chǎn)企業(yè)紛紛在中國(guó)投資建廠，生產(chǎn)各種膨化食品。美國(guó)Frito-Lay公司在廣州的合資企業(yè)廣州百事食品有限公司1994年投產(chǎn)后僅日式牛排和海鮮味粟米脆年銷售額就達(dá)1億元人民幣。因此，大力發(fā)展膨化技術(shù)并加快它在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用步伐以促進(jìn)我甲食品工業(yè)的發(fā)展，是目前食品科學(xué)工作者需要考慮的一個(gè)課題。三、膨化食品的發(fā)展前景膨化技術(shù)的出現(xiàn)可以說為谷物類、淀粉類等這些我們稱之為粗糧的原料在食品工業(yè)中的應(yīng)用開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)和薄膜等包裝技術(shù)的發(fā)展。目前將大米作為原料應(yīng)用于膨化食品的生產(chǎn)也是生產(chǎn)廠家的一個(gè)研究開發(fā)方向：Eun等人在年年會(huì)上提出將黑米和糙米等量混合，加水至其水分含量為18%,然后在260r膨化6秒以生產(chǎn)一種膨化米餅的方法。作為膨化食品的研究開發(fā)人員和生產(chǎn)廠家，應(yīng)著重市場(chǎng)調(diào)查研究和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不斷加強(qiáng)膨化理論與技術(shù)的研究，開發(fā)新原料、新設(shè)備和新配方以提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)膨化食品工業(yè)的發(fā)展也有這方面的教訓(xùn)，如20世紀(jì)80年代初期因“泡泡果”問世而興起的“擠壓膨化熱”就因?yàn)楹髞?lái)風(fēng)味單調(diào)、品種花樣少而使這一行業(yè)的發(fā)展停滯不前好長(zhǎng)一段時(shí)間。而美國(guó)最大的膨化食品生產(chǎn)企業(yè)Frito-Lay公司在全球業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展的原因就是十分注重產(chǎn)品的研究開發(fā)工作，適時(shí)推出適合人們需求的新型膨化食品。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、膨化工藝技術(shù)以及膨化設(shè)備也必然不斷向前發(fā)展，生產(chǎn)更受人們歡迎的低油、天然產(chǎn)品。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。而超低溫膨化技術(shù)、超聲膨化技術(shù)、化學(xué)膨化技術(shù)都有可能在不久的將來(lái)得到實(shí)際的應(yīng)用。膨化技術(shù)與膨化食品在我國(guó)方興未艾，隨著以上各項(xiàng)工作的開展，以及人民生活水平的不斷提高，滿足大眾生活需要的膨化食品必將迅速發(fā)展。四、目前要做的工作開發(fā)先進(jìn)的和生產(chǎn)能力較大的擠壓膨化設(shè)備目前，我國(guó)的擠壓膨化設(shè)備比較落后，無(wú)溫度、壓力測(cè)控系統(tǒng)和數(shù)字顯示。國(guó)外先進(jìn)的膨化設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了給料量、膨化溫度、壓力的自動(dòng)控制與數(shù)字顯示，大大地減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率?，F(xiàn)在國(guó)外食品膨化設(shè)備的類型繁多，既有適用于娛樂等公共場(chǎng)所使用的小型食品膨化機(jī)，也有適合家庭使用的輕便式膨化機(jī)；同時(shí)，不僅有大型連續(xù)式膨化設(shè)備，也出現(xiàn)了自動(dòng)化膨化設(shè)備。我國(guó)膨化機(jī)品種、規(guī)格較少，今后應(yīng)大力開發(fā)多品種、多功能的各種類型膨化機(jī)。積極開展膨化理論和膨化技術(shù)的研究進(jìn)行膨化理論與膨化技術(shù)的研究，是研制性能良好的膨化設(shè)備和加工美味可口膨化食品的保證，國(guó)外對(duì)此十分重視.例如，美國(guó)溫格爾公司設(shè)有專門的研究試制工廠，裝備了10余種不同規(guī)格的擠壓蒸煮機(jī)，10余種規(guī)格的擠壓螺桿和300多種擠壓沖模以及其他多種設(shè)備。每年要進(jìn)行近千次的實(shí)驗(yàn)，研究膨化理論和新的膨化設(shè)備以開發(fā)新產(chǎn)品。我國(guó)對(duì)膨化理論與技術(shù)的研究還很不夠，今后應(yīng)加強(qiáng)膨化機(jī)對(duì)物料適應(yīng)性、降低能耗、新工藝、新配方及減少損失等方面的研究。不斷開發(fā)新產(chǎn)品，生產(chǎn)風(fēng)味多樣的膨化食品不斷開發(fā)新產(chǎn)品，生產(chǎn)風(fēng)味多樣的膨化食品，如甜味、咸味、酸味和果味等膨化食品，以滿足不同口味的消費(fèi)者的需要。我國(guó)膨化小食品與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距很大。許多國(guó)家的谷物膨化小食品形狀和口味均多種多樣，基質(zhì)原料從單一玉米，發(fā)展到馬鈴薯、大米、小麥、米粉加普通淀粉及變性淀粉的混合物。從20世紀(jì)70年代初開始，美國(guó)用上述基質(zhì)原料加強(qiáng)化劑、大豆蛋白及調(diào)味料制成的各種小食品風(fēng)靡國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，成為家庭、公園、影劇院的專用小吃，銷售量很大。膨化食品工業(yè)在我國(guó)是新興行業(yè)，理論和技術(shù)的研究，產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與需求還有很大差距。為使這一行業(yè)健康發(fā)展，需要一批專門的技術(shù)人才。應(yīng)在充分發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)力量的基礎(chǔ)上，建立膨化技術(shù)與膨化食品的人才培訓(xùn)中心，使科研、教育、生產(chǎn)更緊密地結(jié)合起來(lái)，以推進(jìn)膨化技術(shù)與膨化食品的發(fā)展第三節(jié)膨化食品的特點(diǎn)膨化食品具有以下特點(diǎn)：一、 營(yíng)養(yǎng)成分的保存率和消化率高谷物原料中的淀粉在膨化過程中很快被糊化，使其中蛋白質(zhì)和碳水化合物的水化率顯著提高，糊化后的淀粉經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間放置也不會(huì)老化。這是因?yàn)榈矸酆笃湮⒕鵂罱Y(jié)構(gòu)被破壞，溫度降低后也不易再締合成微晶束，故不易老化。富含蛋白質(zhì)的植物原料經(jīng)高溫短時(shí)間的擠壓膨化，蛋白質(zhì)徹底變性，組織結(jié)構(gòu)變成多孔狀，有利于同人體消化酶的接觸，從而使蛋白質(zhì)的利用率和可消化率提高。二、 賦予制品較好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性采用擠壓技術(shù)加工以谷物為原料的食品時(shí)，加人氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、食用色素和香味料等添加劑可均勻地分配在擠壓物中，并不可逆地與擠壓物相結(jié)合，可達(dá)到強(qiáng)化食品的目的。由于擠壓膨化是在高溫瞬時(shí)進(jìn)行操作的，故營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失小。三、 改善食用品質(zhì)，易于貯存采用膨化技術(shù)可使原本粗硬的組織結(jié)構(gòu)變得膨松柔軟，在膨化過程中產(chǎn)生的美拉德反應(yīng)又增加了食品的色、香、味。因此，膨化技術(shù)有利于粗糧細(xì)作，改善食品品質(zhì)，使食品具有體輕、松脆、香味濃的獨(dú)特風(fēng)味。另外，膨化食品經(jīng)咼溫、咼壓處理，既可殺滅微生物，又能鈍化酶的活性，同時(shí)膨化后的食品，其水分含量降低到10%以下，限制微生物的生長(zhǎng)繁殖，有利于提高食品的貯存穩(wěn)定性，如密封良好，可長(zhǎng)期貯存并適于制成戰(zhàn)備食品。四、 食用方便，品種繁多在谷物、豆類、薯類或蔬菜等原料中，添加不同的輔料,然后進(jìn)行擠壓膨化加工，可制出品種繁多、營(yíng)養(yǎng)豐富的膨化食品。由于膨化后的食品已成為熟食，所以大多為即食食品，食用簡(jiǎn)便，節(jié)省時(shí)間，是一類極有發(fā)展前途的方便食品。五、 生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、耗能低、生產(chǎn)效率高用于加工膨化食品的設(shè)備簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特，可以較簡(jiǎn)便和快速地組合或更換零部件而成為一個(gè)多用途的系統(tǒng)。加工單位重量產(chǎn)品的設(shè)備所需占地面積很小。例如,BC45型雙螺桿擠壓機(jī)包括自動(dòng)控制機(jī)在內(nèi)所需占地面積僅為8平方米，這是其他任何食品蒸煮加工系統(tǒng)所不及的?？晒?jié)省生產(chǎn)單位重量蒸煮產(chǎn)品所需電、汽、水的消耗。勞動(dòng)生產(chǎn)率高，加工費(fèi)用低。根據(jù)約翰斯頓對(duì)某種HT/ST擠壓蒸煮機(jī)生產(chǎn)的特定產(chǎn)品的加工費(fèi)用和耗能費(fèi)用的分析，每噸產(chǎn)品的加工費(fèi)用比其他任何工業(yè)蒸煮方法的費(fèi)用都要低。六、 工藝簡(jiǎn)單，成本低谷物食品加工過程一般須經(jīng)過混合、成型、烘烤或油炸、殺菌、干燥或粉碎等工序，并配置相應(yīng)的各種設(shè)備；而采用擠壓方式加工谷物食品，由于在擠壓加工過程中同時(shí)完成混煉、破碎、殺菌、壓縮成型、脫水等工序而制成膨化產(chǎn)品或有膨化及組織化產(chǎn)品，使生產(chǎn)工序顯著縮短，制作成本降低。同時(shí)可節(jié)省能源20%以上，因此，它是一種節(jié)能的新工藝。七、 原料的利用率高用淀粉釀酒、制怡糖時(shí)，原料經(jīng)膨化后，其利用率達(dá)98%以上，出酒率提高20,出糖率提高12%；用膨化后的高粱制醋時(shí)，產(chǎn)醋率提咼40%左右；利用大豆制醬油時(shí)，蛋白質(zhì)利用率一般為15%，采用膨化技術(shù)后，蛋白質(zhì)利用率提高了第二章膨化食品加工基本原理(TheBaseTheoryofPuffingFoodProcess)第一節(jié)膨化加工機(jī)理(TheTheoryofPuffingProcess)一、膨化的形成機(jī)理膨化膨化是利用相變和氣體的熱壓效應(yīng)原理，是被加工物料內(nèi)部的液體迅速升溫氣化、增壓膨脹，并依靠氣體膨脹力，帶動(dòng)組分中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性，從而使之具有網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)特征，定型的多孔物質(zhì)的過程。膨化食品(PuffingFood)是指以膨化工藝過程生產(chǎn)的食品。為研究分析方便，可將整個(gè)膨化過程分為三個(gè)階段：第一階段:相變段此時(shí)物料內(nèi)部的液體因吸熱或過熱，發(fā)生汽化；第二階段:增壓段汽化后的氣體快速增壓并開始帶動(dòng)物料膨脹；第三階段:固化段當(dāng)物料內(nèi)部的瞬間增壓達(dá)到和超過極限時(shí)，氣體迅速外溢，內(nèi)部因失水而被高溫干燥固化，最終形沫狀的膨化產(chǎn)品。膨化的構(gòu)成要素只有當(dāng)物料和環(huán)境同時(shí)符合膨化所需的特定條件時(shí)，膨化才有可能順利進(jìn)行。所謂特定條件就是：①汽化劑：在膨化發(fā)生以前，物料內(nèi)部必須含有均勻安全的汽化劑，即可汽化的液體。②彈性小室：從相變段到增壓段，物料內(nèi)部能廣泛形成相對(duì)密閉的彈性氣體小室，同時(shí)，要保證小室內(nèi)氣體的增壓速度大于氣體外泄造成的減壓速度，以滿足氣體增壓的需要。③能量：外界要提供足以完成膨化全過程的能量，包括相變段的液體升溫需能、汽化需能、膨脹需能和干燥需能能。二、膨化動(dòng)力的產(chǎn)生機(jī)制1.膨化動(dòng)力的產(chǎn)生膨化動(dòng)力的產(chǎn)生主要由物料內(nèi)部水分的能量釋放所致。同樣的外部供能條件下，在物料內(nèi)部的各種物質(zhì)成分中，由于水具有分子量小、沸點(diǎn)低、易汽化膨脹的特性，水分子熱運(yùn)動(dòng)最先加劇，分子動(dòng)能同時(shí)加大。當(dāng)水分子所獲能量超出相互間的束縛極值時(shí)，就會(huì)發(fā)生分子離散。水分子的分子離散使物料內(nèi)部水分發(fā)生變化，產(chǎn)生相變和蒸汽膨脹。其結(jié)果必然造成對(duì)與之接觸的物料結(jié)構(gòu)的沖擊。當(dāng)這種沖擊作用力超出維持高分子物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的力，并超出高分子物質(zhì)維持的物料空間結(jié)構(gòu)的支撐力時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)這些大分子物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展變形，最終造成膨脹物料的質(zhì)構(gòu)變化。2.膨化動(dòng)力的影響因素膨化動(dòng)力的產(chǎn)生不僅取決于水分在物料中的形態(tài)和其結(jié)合特性，而且與水分的含量密切相關(guān)。從理論上講，物料含水越大，可能產(chǎn)生的蒸汽量也就越大，膨化動(dòng)力越強(qiáng)，對(duì)膨化的效果影響也越大。過量水分往往是自由態(tài)和表面吸附態(tài)的水，它們很難取代或占據(jù)結(jié)合態(tài)和膠體吸潤(rùn)態(tài)水分分子原有的空間位置，這分間隙水往往不在密閉氣體小室中，很難成為膨化動(dòng)力，引起物料膨化；過量水在外部供能時(shí)，由于與物料其他組分相互間的約束力弱，較易優(yōu)先汽化，占有有效能量，影響膨化效應(yīng)；過量水會(huì)導(dǎo)致物料內(nèi)吸潤(rùn)態(tài)膠體區(qū)域的不適當(dāng)擴(kuò)大，造成物料在增壓段因升溫，其中的部分淀粉已提前糊化或部分蛋白質(zhì)已超前變性，反而阻礙了膨化；含過量水的物料即使經(jīng)歷膨化過程，其制品也會(huì)因成品含水量偏高而回軟，失去膨化制成品的應(yīng)有風(fēng)味。此外，物料在膨化過程中還存在一定的含濕量梯度。不同的濕量梯度會(huì)造成膨化動(dòng)力產(chǎn)生時(shí)間上的差異和質(zhì)量的不均性，影響到膨化質(zhì)量。外部能量向膨化動(dòng)力的轉(zhuǎn)移膨化動(dòng)力雖然來(lái)源于膨化物料內(nèi)部水分的分子離散所提供的動(dòng)力，但這種動(dòng)力也必須是由外部能量來(lái)間接供給的。般來(lái)說，外部能量的供給方式有：熱量、機(jī)械能、電磁能、化學(xué)能能。這些能量可通過一定的傳遞、轉(zhuǎn)換形式作用于水分子，加劇分子熱運(yùn)動(dòng)，增加分子動(dòng)能。外部能量的傳遞設(shè)計(jì)必須遵循：外部供能方式必須滿足膨化動(dòng)力的形成機(jī)制；外部能量向膨化動(dòng)力的轉(zhuǎn)換必須保證能量的最大利用率及最佳的膨化效果；外部供能和內(nèi)部的能量變化應(yīng)最大限度保持食品物料的營(yíng)養(yǎng)性。所以，從理論上講，在滿足上述原則的前提下，膨化工藝條件可以進(jìn)行不同方式的變換和組合，這對(duì)新興膨化工藝技術(shù)的開發(fā)和膨化設(shè)備的發(fā)展具有極大的指導(dǎo)意義。三、物料中高分子物質(zhì)在膨化中的作用淀粉質(zhì)在膨化中的作用淀粉團(tuán)粒內(nèi)水分的含量與分配，較大程度上取決于多糖鏈的密度與疊集的規(guī)則性。這對(duì)淀粉的理化性質(zhì)和膨化加工特性關(guān)重要。在熱壓條件下，團(tuán)粒內(nèi)部的變化大致涉及四個(gè)不同的過程：向微晶區(qū)域引人結(jié)合水；無(wú)定形區(qū)中凝膠相的有限潤(rùn)漲；微晶的熔融，同時(shí)已熔微晶與非晶性凝膠區(qū)的共同水化和潤(rùn)漲；熔融微晶的水化導(dǎo)致團(tuán)粒內(nèi)水分重新分配，最終潤(rùn)漲產(chǎn)生的應(yīng)力使微晶變形又加速了熔融。蛋白質(zhì)在膨化中的作用在膨化過程中，蛋白質(zhì)作為膨化物料的成分，主要是其中的結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)易受外部能量的影響和作用而發(fā)生分子結(jié)構(gòu)變化，如變形、變性等。結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)的這種變化通常與其在膨化過程的功能變化同步發(fā)生。蛋白質(zhì)在膨化過程中的主要功能有：以水化、水合作用持水、膜囊包裹作用存水和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)吸水等方式維持物料的部分含水。充當(dāng)密閉氣體小室的可塑性壁材，在氣體膨脹時(shí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性拉伸并逐漸變性，隨后在室壁瞬時(shí)破裂、蒸汽外泄的過程中因失水和自身所帶熱量的干燥作用而被固化。第二節(jié)膨化加工基本操作過程(TheBaseOperationofpuffingProcess)一、按膨化加工的工藝過程分類按膨化加工的工藝過程分類，食品的膨化方法有直接膨化法和間接膨化法。直接膨化法:是指把原料放人加工設(shè)備中，通過加熱、加壓再降溫減壓而使原料膨脹化。間接膨化法:就是先用一定的工藝方法制成半熟的食品毛坯，再把這種坯料通過微波、焙烤、油炸、炒制等方法進(jìn)行第二次加工，得到酥脆的膨化食品。（一）直接膨化法直接膨化的工藝流程進(jìn)料f膨化f切斷f干燥f包裝f成品直接膨化法擠壓膨化的工藝過程物料在擠壓膨化機(jī)中的膨化過程大致可分為三個(gè)階段：輸送混合擠壓剪切擠壓膨化輸送混合階段：物料由料斗進(jìn)入擠壓機(jī)后，由璇磚德螺桿推進(jìn)，并進(jìn)行攪拌混合，螺桿的外形呈棒錘狀，物料在推進(jìn)過程中，密度不斷增大，物料溫度也不斷上升。擠壓剪切階段：物料進(jìn)人擠壓剪切階段后，由于螺桿與螺套的間隙進(jìn)一步變小，故物料繼續(xù)受擠壓；當(dāng)空隙完全被填滿之后，物料便受到剪切作用；強(qiáng)大的剪切主應(yīng)力使物料團(tuán)塊斷裂產(chǎn)生回流，回流越大，則壓力越大，壓力可達(dá)1500千帕左右。。在此階段物料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)由于強(qiáng)大的剪切作用而發(fā)生變化。擠壓膨化階段：物料經(jīng)擠壓剪切階段的升溫進(jìn)人擠壓膨化階段。由于螺桿與螺套的間隙進(jìn)一步縮小，剪切應(yīng)力也急劇增大，物料的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞，產(chǎn)生紋理組織。由于壓力和溫度也相應(yīng)急劇增大，物料成為帶有流動(dòng)性的凝膠狀態(tài)。此時(shí)物料從模具孔中被排出到正常氣壓下，物料中的水分在瞬間蒸發(fā)膨脹并冷卻，使物料中的凝膠化淀粉也隨之膨化，形成了無(wú)數(shù)細(xì)微多孔的海綿體。脫水后，膠化淀粉的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化，淀粉被充分糊化，具有很好的水溶性，便于溶解、吸收與消化，淀粉體積膨大幾倍到十幾倍。在這里，我們要明確一個(gè)概念，即膨化食品不都是通過擠壓機(jī)生產(chǎn)的，擠壓機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的食品也不全是膨化食品。膨化食品除了可以用擠壓法生產(chǎn)外，還可以用微波、油炸、焙烤、炒制等方法生產(chǎn)，如間接膨化食品。實(shí)際上擠壓食品有廣義、狹義之分，廣義的擠壓食品是指凡是利用擠壓機(jī)生產(chǎn)的食品，狹義的擠壓食品是指利用擠壓機(jī)生產(chǎn)的膨化食品，即擠壓膨化食品。在一些專門論述直接膨化法的文獻(xiàn)中常常把擠壓和膨化的概念混用，實(shí)際上就是把擠壓狹義化了。間接膨化法?間接膨化法工藝流程進(jìn)料f成坯f干燥f膨化f包裝f膨化食品?間接膨化法工藝的特點(diǎn)間接膨化法要先用一定的工藝方法制成半熟的食品毛坯，工藝方法有擠壓法，一般是擠壓未膨脹的半成品；也可以不用擠壓法，而用其他的成型工藝方法制成半熟的食品毛坯。半成品經(jīng)干燥后的膨化方法主要是除擠壓膨化以外的膨化方法，如微波、油炸、焙烤、炒制等方法。二按膨化加工的工藝條件分類按膨化加工的工藝條件分類，膨化又可分為擠壓膨化、