食品加工新技术：挤压膨化让营养与美味兼得
食品加工新技术：挤压膨化让营养与美味兼得
食品高新技术中的挤压膨化技术是一种新型的食品加工技术，通过高温、高压、高剪切力的作用，使物料在短时间内完成加工，保持物料原有的营养成分和口感，同时提高物料的口感和消化吸收率。本文将详细介绍挤压膨化技术的原理、设备、应用、对食品品质的影响、优势与挑战以及未来发展趋势。
食品膨化技术概述
食品膨化技术是一种利用相变的原理，通过加热、加压、减压等方式改变食品物料的物理状态，使其体积膨胀、组织结构多孔蓬松，并提高其水分含量的加工技术。
食品膨化技术的原理是：食品物料中的水分在加压状态下处于饱和状态，在减压瞬间，水分迅速汽化，产生强大的蒸汽冲击力，使物料体积迅速膨胀。同时，物料内部的水分迅速向外扩散，与外部干燥的热空气接触，形成干燥的表面，使物料内部的水分不断蒸发，形成多孔蓬松的结构。
食品膨化技术起源于19世纪，最初用于谷物类食品的加工。20世纪中期，随着食品加工技术的不断发展，食品膨化技术逐渐成熟并广泛应用于各种食品的加工。进入21世纪，随着人们对健康饮食的关注度不断提高，食品膨化技术也在不断创新和改进，以满足消费者对健康、营养、口感等方面的需求。
食品膨化技术广泛应用于以下领域：
- 休闲食品：如薯片、爆米花、饼干等
- 宠物食品：如狗粮、猫粮等
- 早餐谷物：如麦片、米片等
- 其他领域：如保健品、药品、饲料等
挤压膨化技术的原理与设备
挤压膨化技术是一种新型的食品加工技术，其原理是通过高温、高压、高剪切力的作用，使物料在挤压过程中发生一系列物理和化学变化，从而实现物料的膨化。
在挤压膨化过程中，物料受到高温、高压和高剪切力的作用，使得物料内部的分子结构发生变化，水分从物料内部被迅速蒸发出来，形成膨化的效果。
根据工作原理和结构形式的不同，挤压膨化设备可以分为多种类型，如螺旋挤压式、活塞冲压式、气流式等。
- 气流式挤压膨化设备：利用高速气流对物料进行冲击和摩擦，使物料在瞬间达到高温高压状态而实现膨化，具有设备简单、操作方便、能耗低等优点。
- 活塞冲压式挤压膨化设备：具有膨化效果好、适应性强等优点，但设备结构较为复杂，操作和维护成本较高。
- 螺旋挤压式挤压膨化设备：具有结构简单、操作方便、生产效率高等特点，是目前应用最广泛的挤压膨化设备之一。
挤压膨化设备在选择时需要考虑设备的生产能力、加工精度、稳定性、能耗等方面的因素，以确保生产的顺利进行和提高经济效益。
挤压膨化技术在食品加工中的应用
挤压膨化技术在食品加工领域有着广泛的应用：
谷物制品加工：挤压膨化技术能够实现快速膨化，提高产品的口感和营养价值。通过挤压膨化技术，谷物制品能够实现快速膨化，提高产品的口感和营养价值。挤压膨化技术能够改变谷物制品的内部结构，使其更加蓬松、酥脆，同时还可以添加各种营养成分，满足不同消费者的需求。
豆类制品加工：挤压膨化技术能够保留大豆的营养成分，同时还可以添加其他营养成分，如钙、磷、铁等矿物质和维生素，提高豆制品的营养价值。
肉类制品加工：挤压膨化技术可以改变肉制品的内部结构，提高产品的口感和保质期。挤压膨化技术能够将肉类原料制成各种形状和口味的产品，同时还可以添加各种调味料和香料，满足不同消费者的口味需求。
果蔬制品加工：挤压膨化技术能够保留果蔬的营养成分，同时还可以通过添加糖、盐等调味料改善产品的口感和风味。
挤压膨化技术对食品品质的影响
挤压膨化技术对食品品质的影响主要体现在以下几个方面：
营养成分的保留与变化：挤压膨化过程中，高温和高压可能会导致部分营养成分的损失，但同时也会促进某些营养成分的释放和转化，如蛋白质的变性、淀粉的糊化等。
口感与质地的改变：挤压膨化技术可以显著改变食品的口感和质地，使其更加蓬松、酥脆或柔软，满足不同消费者的需求。
消化吸收率的提高：挤压膨化过程中的高温和高压可以破坏食品中的抗营养因子，提高食品的消化吸收率。
保质期的延长：挤压膨化过程中的高温可以杀死食品中的微生物，同时去除部分水分，从而延长食品的保质期。
挤压膨化技术的优势与挑战
挤压膨化技术具有以下优势：
高效节能：挤压膨化技术能够实现连续性生产，提高了生产效率，同时降低了能源消耗。
产品品质稳定：通过精确控制挤压膨化过程中的温度、压力和水分含量，可以确保产品品质的稳定性。
多功能性：挤压膨化技术可以应用于多种食品加工领域，如早餐谷物、宠物食品、休闲食品等。
可定制性强：通过调整原料配方和工艺参数，可以生产出满足不同客户需求的产品。
挤压膨化技术也面临以下挑战：
设备成本高：挤压膨化技术的设备成本较高，对于小型企业而言是一大挑战。解决方案是采用租赁或共享设备的方式降低成本。
技术难度大：挤压膨化技术需要精确控制工艺参数，对操作人员的技能要求较高。解决方案是加强技术培训和引进专业人才。
产品口感和营养价值保持：在挤压膨化过程中，可能会对产品的口感和营养价值造成影响。解决方案是优化工艺参数和原料配方，以保持产品的口感和营养价值。
挤压膨化技术的发展趋势与展望
随着科技的进步，挤压膨化技术将呈现以下发展趋势：
智能化和自动化：挤压膨化技术将趋向于智能化和自动化，提高生产效率和产品质量。
环保和可持续发展：挤压膨化技术将更加注重环保和可持续发展，采用更加节能和环保的生产方式。
多元化和个性化：随着消费者需求的多样化，挤压膨化技术将趋向于多元化和个性化，满足不同消费者的需求。
案例分析：某品牌挤压膨化食品的研发与生产
背景
随着人们对健康饮食的关注增加，对方便、营养、美味的食品需求日益增长。挤压膨化技术作为一种新型食品加工技术，具有高效率、低成本、产品口感好等优点，逐渐受到食品行业的青睐。
目标
研发一款采用挤压膨化技术制作的健康零食，满足消费者对营养、口感和便携性的需求，同时提高生产效率，降低生产成本。
产品研发过程与方法
市场调研：了解消费者对零食的需求、口味偏好以及购买习惯，确定产品定位和目标市场。
原料选择：选择优质、健康的原料，如全谷物、果蔬、坚果等，确保产品营养丰富、口感美味。
配方设计：根据市场调研和原料特性，进行产品配方设计，包括原料配比、口味调配等。
工艺流程设计：根据原料和配方的特点，设计挤压膨化工艺流程，确定工艺参数，如温度、压力、时间等。
样品制作与测试：制作少量样品进行初步测试，收集消费者反馈，对产品进行调整和优化。
产品生产工艺与设备
生产工艺：原料混合→挤压膨化成型→冷却→切割→包装。
设备选择：选择适合挤压膨化工艺的设备，如混合机、挤压机、冷却装置、切割机、包装机等。
设备布局与优化：根据生产工艺和产品特点，合理布局设备，提高生产效率。
产品感官评价
邀请消费者对产品进行感官评价，包括口感、色泽、气味等方面，确保产品符合市场需求。