膨化食品，國外又稱擠壓食品、噴爆食品等，是近年發展起來的一種新型食品。它以谷 物、豆類、薯類、蔬菜等為原料，經膨化技術加工，制造出品種繁多，酥脆香美的食品。 膨化技術雖屬于物理加工技術，但不僅可以改變原料的外形、狀态，而且改變了原料中的分子結構和性質，并形成了某些新的物質。

一、特點

(一)膨化食品的營養成分損失少并有利于消化吸收 由于擠壓膨化過程是一個高溫短時(HTST)的加工過程，原料受熱時間短，食品中的營養成分受破壞程度小；擠壓膨化過程使澱粉、蛋白質、脂肪等大分子物質的分子結構均不同程 度發生降解。膨化操作引起的糊化後的澱粉長時間放置不會發生老化現象(即回生)，因為澱 粉膨化後其微晶束結構遭到破壞，溫度降低後也不易再形成微晶束，故不易老化。食物中的 蛋白質經過短時間的擠壓膨化，蛋白質徹底變性，形成多孔結構，使酶的作用位點增多，從 而提高蛋白質的消化率和利用率。

(二)食用品質改善易于儲存 玉米、高粱等粗糧中均含有較多的纖維素、維生素和鈣、磷等多種礦物質，對人體十分有益，但其口感一般較差，且不易消化。采用膨化技術可使原本粗硬的組織結構變得松軟， 在膨化過程中産生的美拉德反應又增加了食品的色、香、味，因此膨化技術有利于粗糧細作， 改善食用品質，使食品具有體輕、松脆、香味濃郁的獨特風味。

另外，膨化食品經高溫高壓處理，既可以殺滅微生物，又能鈍化酶的活性，同時膨化後 的食品水分含量降低到10％以下，在很大程度上限制了微生物的生長繁殖，有利于提高食品 的儲存穩定性。

(三)工藝簡單而成本低 谷物食品的加工過程一般需經過混合、成型、烘烤或油炸、殺菌、幹燥或粉碎等工序，并需要配備相應的各種設備；而采用擠壓膨化技術加工食品時，由于在擠壓加工過程中同時 完成混合、破碎、殺菌、壓縮成型、脫水等工序，使生産工序顯著縮短，制造成本降低，同 時可節省能耗20％以上。

(四)食用方便且産品種類多 食品經膨化後，已成為熟食，可以直接用開水沖食，或制成壓縮食品，或稍經加工即可制成多種食品，食用方便。一般用于生産膨化食品的設備都比較簡單，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。通過設備部件、物料品種、水 分含量和加工條件的變化，可以生産多種不同産品，同時生産效率提高，加工費用降低。

(五)原料利用率高且無污染 擠壓加工是在密閉容器中進行的，生産過程中，不會向環境排放廢氣和廢水，且原料利用率高，用澱粉釀酒時，原料經膨化後，其利用率達98％以上，出酒率提高20％；利用大豆 制醬油時，蛋白質利用率一般為65％，而采用膨化技術後，蛋白質利用率可提高25％。

(六)原料适用性廣 膨化技術不僅可以對谷物、薯類、豆類等糧食進行深加工，使粗糧細做，而且還能加工果蔬、香料及一些動物蛋白。

二、擠壓膨化技術原理

食品擠壓加工就是将食品物料置于擠壓機的高溫高壓狀态下，然後突然釋放至常溫常 壓，使物料内部結構和性質發生變化的過程。這些物料通常是以谷物原料如大米、糯米、小 麥、豆類、玉米、高粱等為主體，添加水、脂肪、蛋白質、微量元素等配料混合而成。擠壓 加工方法是借助擠壓機螺杆的推動力，将物料向前擠壓，物料受到混合、攪拌和摩擦以及高 剪切力作用，使得澱粉粒解體，同時機腔内溫度壓力升高(溫度可達150～200℃，壓力可達 到1MPa以上)。由于壓力超過了擠壓溫度下的飽和蒸汽壓，物料在擠壓機筒内不會産生水分 的沸騰和蒸發，此時，物料成熔融狀态。然後物料從一定形狀的模孔瞬間擠出，由高溫高壓 突然降至常溫常壓，其中遊離水分在此壓差下急驟汽化，水的體積可膨脹大約2000倍。膨化 的瞬間，谷物結構發生了變化，生澱粉(β-澱粉)轉化成熟澱粉(α-澱粉)，同時變成片層狀 疏松的海綿體，谷物體積膨大幾倍到十幾倍。

膨化狀态的形成主要是靠澱粉完成的。在高溫高壓狀态下，澱粉顆粒首先發生膨化，進 而在高溫和高剪切力的作用下分子之間相互結合和交聯，形成網狀的結構。該結構在物料被 擠出迅速降溫後，固化定形，成為膨化食品結構的骨架，其他原料中的成分填充于其中。

三、膨化技術對物料中營養素的作用

(一)對物料中澱粉的作用 擠壓食品中的主要成分是澱粉，原料中澱粉含量的高低以及澱粉在擠壓過程中的變化，與産品的質量有十分密切的關系。 澱粉在擠壓過程中很快糊化，其主要特征是澱粉粒懸浮在過量水中，随着溫度的升高，水分的滲透也随之增加。但過量水分的滲透，使大量水分被吸收，最後澱粉顆粒溶脹分裂， 内部有序态的分子之間的氫鍵斷裂，分散成無序狀态，澱粉發生糊化。澱粉糊化後，吸水性 增大，易受酶的作用，進入人體後易消化，産品質地柔軟。

(二)纖維素在膨化過程中的變化 纖維素包括可溶性和不可溶性兩大類。擠壓可使食品原料中的可溶性膳食纖維提高(達3％)，這主要是由于高溫、高壓、高剪切的作用使纖維分子間化學鍵裂解，導緻分子的極性 發生變化所緻。擠壓還可使食品的理化性質、生理功能和儲藏性能得到很大的改善。

(三)蛋白質在膨化過程中的變化 在高溫、高壓、高剪切力的作用下，原有的蛋白質結構發生變化。當物料被擠壓經過模具時，絕大多數蛋白質分子沿物料流動方向成為線性結構，并産生分子間重排，富含蛋白質 的各種植物原料經擠壓膨化後轉變成“纖維狀”食品，這些食品主要是類肉物和擠出物。 大豆蛋白是工業化擠壓加工中惟一應用的蛋白原料，一般以濕潤的脫脂大豆為初始原 料，經擠壓膨化後轉變成組織化大豆蛋白(即TSP)，可用作各種肉或魚的增補劑。脫脂大豆約含有50％的蛋白質，且大多為分布均勻的球蛋白。

(四)脂類物質在膨化過程中的變化 脂肪在食品的擠壓生産過程中是一種敏感物料，對食品的質構重組、成形、口感等影響較大。首先，在高溫、高壓和高剪切條件下，甘油三酯會部分水解，産生甘油單酯和遊離脂 肪酸，這兩種産物與直鍊澱粉會形成絡合物，影響擠壓過程中的膨化。食品物料中脂類的穩 定性在擠壓膨化過程中大大降低。通常溫度在115～175℃的範圍内，随着溫度上升，脂類的 穩定性下降。

(五)維生素在膨化過程中的變化 擠壓膨化加工條件不同，對食品維生素的破壞作用也不同。溫度升高、水分含量降低及螺杆速度加快都會導緻維生素含量降低。谷物是B族維生素的主要來源，擠壓過程容易導緻維生素B1、維生素B6、維生素B12及維生素C的破壞。但是，與其他傳統加工方法相比，擠壓是 一個高溫短時過程，物料在擠壓腔内與氧接觸較少，因此，維生素的損失相對較少。

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