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1、第七章 膨化食品,第一节 膨化食品的概念及发展史,概念：利用相变与汽体的热压原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汔化、增压膨胀，并依靠气体的膨胀力，带动组分中的高分子物质的结构变性，从而使之成为具有网状组织结构特征，定型的多孔物质过程。膨化食品是采用膨化技术制得的成型食品。,按工艺条件分类：1、高温膨化：是一种现代化的机械挤压成型 技术与比较古老的油炸膨化、沙炒膨化等处理工艺结合起来从而生产膨化食品的一种技术。油炸膨化 热空气膨化 微波膨化2、低温和压力共同作用的膨化低温真空油炸膨化 挤压膨化,工艺过程分类直接膨化法：把原料放入加工设备中，通过加热、加压再降温减压而使原料膨化。间接膨化法：先用
2、一定的工艺方法制成半成熟的食品毛坯，再把这种毛坯通过微波、焙烤、油炸、炒制等方法进行第二次加工。,发展史1900年左右出现间歇柱塞式通心粉挤压机1930年前后将单螺杆挤压机应用到面条的连续压制上 30年代后期General Mills Inc.首次将挤压技术用于谷物方便食品1936年，膨化玉米果首次挤压成功，到1946年才开始商品化40年代后期，蒸煮挤压机有了发展50年代，挤压蒸煮的家畜饲料得到迅速发展60年代，用单螺杆挤压机首次进行了工业化膨化速食早餐食物的生产70年代，双螺杆挤压机被就应用到食品加工中，用挤压机生产的组织化植物蛋白人造素肉实现工业化生产80年代欧共体和日本组织成立相应的专门
3、研究开发机构90年代后，世界上已有生产各种系列的食品挤压机投放市场,国内发展：,食品膨化技术在我国有着悠久的历史，古代就把油炸作为使食品膨化的重要方法之一。由于种种原因，我国膨化技术发展缓慢。直到20世纪70年代末，才开始膨化技术与膨化食品的研究。随着生活水平的提高，人们对膨化食品的要求越来越高。1979年，我国研制成功食品挤压机投放市场 1986年，发表了“谷物膨化技术的研究与应用”的论文 1992年，江苏工学院(现江苏理工大学)孙一源等以法国BC45双螺杆食品挤压机为原形，利用相似理论研制了满足实验要求的小型食品挤压机1996年，北京化工大学朱复华、林炳鉴等人自行设计制造了可视双螺杆挤压机
4、,第二节 膨化技术原理、工艺及设备,构成要素汽化剂弹性小室能量产生机制：膨化动力的产生主要由物料内部水分的能量释放所致。,膨化食品特点：不易回生，便于长期贮存营养损失少，有利于人体消化吸收产品口感好风味好，食用方便产品卫生水平高，保存性能好,高温膨化技术 原理：高温膨化食品的生产原料以面粉、玉米淀粉和薯类淀粉为主。当食品原料经蒸汽蒸煮时，其中的淀粉发生糊化即化，此时淀粉分子间氢键断开，水分进入淀粉微晶间隙，由于高温蒸汽和高速搅拌作用，淀粉快速大量地不可逆吸收水分。再经冷却处理，淀粉又发生老化即化，淀粉颗粒高度晶格化，包裹住在糊化时吸收的水分。在高温处理（油炸或砂炒）时，淀粉微晶粒中水分急剧汽化
5、喷出，促使形成孔隙疏松结构以达到膨化。高温膨化技术一般还借助膨松剂以促进食品的膨化。在加热干燥阶段，部分膨松剂分解，在半成品中形成极细微的孔状疏松结构。膨化阶段，高温使半成品中的水分急速蒸发，并且在剩余膨松剂受热分解的协同作用下使产品达到充分膨松的结构。,气流膨化 原理：与挤压膨化基本一致，即谷物原料在瞬间由高温、高压突然降到常温、常压、原料水分突然汽化，发生闪蒸、产生类似“爆炸”的现象。,挤压膨化 原理：物料处于38Mpa的高压和200左右的高混状态，如此高的压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压，所以在挤出机套筒内水分不会沸腾蒸发，在如此的高温下物料呈现熔融状态。一旦物料有模具口挤出，压力骤然降
6、为常压，水分便发生急剧的蒸发，产生了类似于“爆炸”的情况，产品随之膨胀，水分从物料中失散，带走了大量热量，使物料在瞬间从挤压状态时的高温迅速降至80左右，从而使物料固化成型，并保持膨胀后的形状。,第三节 膨化技术在食品工业中的应用,1、小吃食品和休闲食品 第一种是土豆片、锅巴等脆片小吃食品。第二种是常规的挤压膨化食品，如利用低水分的玉米粉、小麦粉、大米粉或其他谷物及淀粉，经济压膨化后，干燥至含水率4，然后调味和涂油；对于高水分的淀粉基物料，在挤压后直接油炸，然后调味。第三种小吃食品主要指挤压加工为各种形状和组织结构的半成品和成品。挤压膨化马铃薯脆片：将75%的马铃薯粉和25%的玉米粉，加水调湿
7、至含水量达到19%进入挤压机，在130和6MPa的条件下挤出，获得膨胀率在4.8以上的挤出产品，然后在150的热空气中干燥3min，再用盐、油调味，即得马铃薯脆片。,2、早餐谷物食品 麦片 麦麸 3、通心面类食品（挤压温度50，螺杆转80rpm,排气）4、速溶粉末类婴幼儿食品5、在糖果加工中的应用 6、大豆组织蛋白,7、膳食纤维的挤压生产工艺提高纤维原料中的可溶性膳食纤维的含量。8、变性淀粉和变性谷物粉的应用9、工程肉食品的生产,第四节 膨化对食品品质及营养成分的影响,蛋白质：消化率被认为是评价蛋白质营养价值的最重要的指标。在一般挤压条件下（指低温、高含水量、低螺杆转速）植物蛋白质的营养价值通
8、常有所增加。在剧烈的挤压条件下（指高温、低含水量、高螺杆转速），蛋白质的消化率和氨基酸的利用率会降低。,淀粉：淀粉种类对膨化效果的影响表现为支链淀粉含量高，能促进膨化，使产品变轻、变松脆；而直链淀粉的含量提高，则膨化率下降。糖：挤压过程成熔融状态，温度过高可发生焦糖化，使颜色变深，口味变苦。,脂肪：挤压可降低脂肪的营养价值，包括氧化、氢化、及顺反式异构作用。不饱和脂肪酸降低，反式脂肪酸增加。脂肪含量在10%以下时，它对产品膨化率的影响很小，但含量较高时，会使产品的膨化率明显下降。脂肪含量相同的情况下，脂肪复合体的生成量越多，产品膨化率越高，脂肪复合体的生成量与产品膨化率之间有密切的相关关系。,
9、维生素1)大多数维生素受热不稳定，它在加工过程中的损失不可避免。挤压过程虽然温度较高，但挤压是一高温短时(HTST)过程。物料的受热 强度不太大，故维生素损失也不太严重。2)物料在腔内与空气接触少，维生素A、维生素C等易发生氧化的维生素也不会因氧化而产生过多的损失。,3)对于谷物原料中的B族维生素：维生素B1，受热时不太稳定，pH值高时，其稳定性更差。维生素B2的热稳性相对较好，烟酸的热稳定 性也较好。4)挤压过程中，维生素A和维生素C的变化较大。,矿物质挤压食品中也经常强化一些微量元素，如铁、钙、碘、镁、锌等。通常使用的相应添加剂有硫酸亚铁、硫酸锌、碳酸钙、三磷酸钙、碘盐等，它们在挤压过程中
10、一般不发生变化。植酸盐不利于人体对矿物质的吸收，挤压可是植酸酶失活，植酸盐成分增加。膳食纤维增加水溶性膳食纤维,第五节 膨化食品中可能存在的卫生学问题,（1）微生物污染，主要是固体调味料中的微生物污染比较严重；（2）原材料中的农药残留；（3）铅和铝的残留；（4）油脂氧化污染；（5）美拉德反应。美拉德反应造成氨基酸特别是赖氨酸的无谓损耗,（1）膨化食品加工过程中通过含铅的金属管道，高温时铅会汽化，污染膨化食品。（2）膨化食品中使用的添加剂即膨松剂（如钾明矾）在生产中超量添加，铝的残留量就会超标。铅：造成神经、消化系统障碍、生殖系统损害，心血管系统损伤。铝：神经系统损伤，包括思维、意识和记忆功能，痴呆。抑制钙吸收，造成钙的流失。,第六节 几种常见的膨化食品可能存在的营养学与卫生学问题,丙烯酰胺的产生：是一种可能致癌物，长期接触可表现嗜睡、记忆和情绪的改变、幻觉和震颤等症状，并伴随出现手套样感觉障碍、出汗、肌无力等症状。淀粉类食品在高温（120）烹调下容易产生丙烯酰胺。,第七节 膨化食品的卫生监督和管理,控制微生物的污染防止农药污染防止有害金属污染油脂氧化的控制。,
