一、定义及原理
定义：一种食品加工方法。把被加工的食品放入密闭容器中，加热加压后突然减压，食品中的水分汽化膨胀，使食品中出现许多小孔，变得松脆，成为膨化食品。其特点为高温(130-180℃)、短时(15-30s)。
双螺杆膨化机在国内发展相对较晚，由于其膨化的原料特性变化范围较大，需要螺杆转速在较大范围内调整，其工作原理比单螺杆膨化机要复杂得多，在具体结构上有较大差异，特别是机筒、螺杆、推力轴承齿轮箱的布置比较复杂，造成设备成本的增加，如单螺杆采用皮带一级传动，而双螺杆膨化机采用齿轮箱传动，二者在制造与传动效率方面都有很大差异。
原理：当把粮食置于膨化器以后，随着加温、加压的进行，粮粒中的水分呈过热状态，粮粒本身变得柔软。当到达一定高压而启开膨化器盖时，高压迅速变成常压。这时粮粒内呈过热状态的水分便一下子在瞬间汽化而发生强烈爆炸，水分子可膨胀约2000倍。巨大的膨胀压力不仅破坏了粮粒的外部形态，而且也拉断了粮粒内在的分子结构，将不溶性长链淀粉切短成水溶性短链淀粉、糊精和糖。
于是膨化食品中的不溶性物质减少了，水溶性物质增多了。
二、设备
根据螺杆数量可分为：单螺杆挤压机(依靠物料与筒壁的摩擦推送物料)、双螺杆挤压机(两根螺杆并排安放)。
根据处理步骤可分为：干法膨化机(一步膨化)、混法膨化机(二步膨化，原料先进行预加热、预熟化处理)
三、影响膨化效果的因素
原料：类型、水分、物理状态、化学组成(淀粉、蛋白质、脂肪、糖的数量及类型)、pH。
膨化机类型及物理参数：螺杆数量、几何尺寸及转速、筒体内径及长度、压缩比、螺旋升角。
膨化工艺：时间、压力、温度、口模直径、剪切力。
四、膨化处理对饲料的利弊及原则
利：适当膨化可降低抗营养因子及提高饲料蛋白质、油脂、碳水化合物、纤维消化利用率。
弊：过度膨化导致营养物质(氨基酸、维生素等)损失。
原则：保持降低抗营养因子、提高营养素消化率、降低营养素损失三者间的平衡。
五、膨化过程中原料营养素的理化特性变化
淀粉类原料
对淀粉类原料进行适当加工可改善宠物食品的消化率。加工的难易程度随淀粉或淀粉类谷物的品种来源不同而变化。
玉米与块茎类容易膨化，作为主要淀粉来源时，其宠物食品产品的容重一般较低。相比而言，小麦与稻谷或面粉则需要更大的功率才能使产品获得相似的容重与产量。即使在同一谷物品种内，其可加工性仍存在差异。软质小麦及其副产品要比含蛋白质较多的硬质小麦更容易膨化。
蛋白质原料
未经熟化的油菜籽蛋白质是多数宠物食品的主要成分之一，可部分溶于水。这类蛋白质经挤压系统中的温度、水分及停留时间等条件作用后，将具有延展性，在其细胞结构外形成良好的包膜层，同时因变性而失去水溶性。蛋白质一且失去水溶性，也就丧失了许多功能特性，甚至变得没有活性，即难以再现其延展性。所以，许多可用的动物性蛋白质原料因其蛋白质溶解度较低而很少对产品膨化发生作用，甚至有可能阻碍产品的膨化。
许多植物性蛋白质的水溶性较高，这种蛋白质可通过挤压熟化加工成组织化的蛋白质产品。该产品的容重受到挤压过程的控制，这一点与淀粉类原料的容重非常相似。由于饲料原料具有各自不同的可加工性，因此将淀粉类原料与蛋白质类原料混合可生产出各种不同质量的产品。
在挤压膨化期同，如果产品中淀粉类原料含量高，最利于产品的膨化，其次是植物性蛋白质，而动物性蛋白质对膨化则无促进作用，甚至会起阻碍作用。因此，在那些因蛋白质含量高而限制淀粉用量的配方中，淀粉类原料必须是纯淀粉或经严格选择的谷物，只有这样才能保证最佳的膨化。若不能使淀粉含量达到适当膨化所需的水平，则应添加小麦面筋或大豆粉等植物性蛋白质，以便促进膨化。
脂肪或脂类原料
脂肪或脂类除具有与蛋白质相似的增强饲料咀嚼性及韧性的作用外，还具有润滑性与弹性。当脂肪总含量低于8％时，可增强宠物食品的膨化性能，但当脂肪含量高于8％时，则会减弱面团强度与膨化性能，并使产品的质地变软。在生产加工脂肪含量17％以上的高能量宠物食品时，建议在产品干燥冷却后，从外部将脂肪以喷涂的方式添加到产品中。
脂肪来源对膨化率也会产生影响，以特定原料形式提供的脂肪与以纯脂肪或几乎纯脂肪的形式添加的脂肪相比，对膨化的影响小，如以全脂油菜籽提供脂肪对膨化的影响要小于纯菜籽油。
在宠物食品配方中添加0.5％～1％单酸甘油酯，可消除粗糙的表面，减少细粉尘，并使产品具有更明显的形状。另外，单酸甘油酯可与直链淀粉和蛋白质形成复合物，从而使许多膨化产品的黏度降低。
粗纤维原料
粗纤维中纤维素和半纤维素等物质是饲料中活性相对较差的成分，当其含量占混合物总重的15％以上时，则会减弱产品的膨化性能。
灰分原料
低灰分原料可改善产品的膨化性能，并减少挤压部件的金属磨损。从营养与健康的角度，低灰分原料的选择对于生产猫的食品尤为重要。
多数宠物食品配方中都含有纤维素、矿物质、食盐、维生素及增色剂、乳化剂等，这些成分或原料含量的增加会降低产品的膨化性能。
维生素--损失率为15-100%，可使用耐高温的原料或膨化后补充
脂溶性维生素：维生素D、K对热、氧(膨化)稳定性优于A、E。
维生素B1：高温、高螺杆转速、高pH可降低物料B1存留率，高水分、高给料速度可提高物料B1存留率。
维生素B2：高温、高水分对B2稳定性无影响，高螺杆转速降低物料B2存留率。
矿物质--提高植物磷的利用率，但对其它矿物质元素无益处。
水分--降低
到目前为止, 美国 70%水产饲料生产、韩国 100% 水产饲料生产采用挤压膨化加工技术。在我国, 越来越多的饲料加工企业逐步用挤压膨化机替代传统的制粒机生产水产饲料和其它特种饲料。在目前中国水产饲料市场, 由于大部分水产饲料生产企业受到资金的限制, 通常选用价格较低的国产单螺杆挤压膨化机, 但因其结构简单和技术水平、制造水平不够高, 只能在水产饲料加工中用于生产较低档的淡水鱼浮性料, 难于生产沉性料和其它水产饲料产品。有些进口单螺杆机型虽能满足生产沉性饲料产品, 但其价格太高, 已没有很好的性价比。我们选择挤压膨化设备不应只看到双螺杆挤压膨化机比单螺杆挤压膨化机的价格高, 而更应考虑综合性价比和产品生产成本。国产的双螺杆挤压膨化机技术性能已达到一定的先进水平, 虽然价格要高于国产单螺杆挤压膨化机, 但要远远低于进口单螺杆机型的价格, 其生产性能已超过进口单螺杆机型并可以完全替代进口双螺杆机型, 不仅能满足养殖业中水产饲料的需求, 而且能达到很高的性价比, 应该是目前水产饲料加工业的好选择。随着大规格、大产量和专用型双螺杆机型的出现, 使用双螺杆挤压膨化机可获得更大的效益, 能更充分发挥出挤压膨化加工技术所具有原料使用范围广, 淀粉的糊化程度高, 水中稳定性远远高于普通颗粒饲料, 产品密度可调, 可加工浮性、慢沉、快沉料和高水分、高油脂饲料, 颗粒的结构比较疏松有利于采用后喷涂技术, 避免热敏性原料的损失, 防止污染环境和防病、抗病, 提高饲料营养价值, 降低生产成本等独特的优势。
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