食品百科

10.1.1 挤压加工技术应用与展望

2023-02-14

挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中,并得到了 迅速的发展。谷物食品的传统加工工艺一般需经粉碎、混合、成型、烘烤或油炸、杀菌、干 燥等生产工序,每道工序都需配备相应的设备,生产流水线长,占地面积大,劳动强度高, 设备种类多。采用挤压技术来加工谷物食品,在原料经初步粉碎和混合后,即可用一台挤 压机一步完成混炼、熟化、破碎、杀菌、预干燥、成型等工艺,制成膨化、组织化产品或制成 不膨化的产品,这些产品再经油炸(也可不经油炸)、烘干、调味后即可上市销售,只要简要 地更换挤压模具,便可以很方便地改变产品的造型。与传统生产工艺相比,极大地改善了 谷物食品的加工工艺,缩短了工艺过程,丰富了谷物食品的花色品种,降低了产品的生产 费用,减少了占地面积,大大降低了劳动强度。同时也改善了产品的组织状态和口感,提 高了产品质量。

早期的食品挤压成型机是肉类和肠制品加工中使用的活塞式或柱塞式灌肠机。该设 备虽然是靠挤压进行加工的挤压成型机,但与目前所使用的挤压机大不相同。现在所使 用的挤压机是集混合、混炼、熟化、挤出成型于一体的加工设备,它的许多优点在挤压灌肠 机中得不到体现。20世纪30年代末期,首次把挤压机应用于方便食品谷物的生产中, 1936年第一台应用于谷物加工的单螺杆挤压蒸煮机问世,并在该行业中取得成功,第一 次生产出了膨化玉米圈。日本在第二次世界大战期间,就用挤压方法加工米、麦,再经过 压制成型用作军粮。在加工过程中,通过添加某些营养元素如矿物质、维生素等制成食用 方便、营养价值高、深受人们喜欢的食品。40年代末期,随着挤压技术的发展,挤压机的 应用在食品领域中进一步扩大,种类繁多的大量方便食品、即席食品、小吃食品、断乳食 品、儿童营养米粉等挤压方便产品相继问世。美国用挤压式膨化机生产出小学生课间食 品,深受欢迎。50年代初,迅速发展的挤压蒸煮由于省时省力,很大程度上取代了当时的 饼干焙烤。利用挤压技术处理淀粉等,取得了较好的糊化效果。60年代中期,挤压机进 一步发展完善,应用HTST(高温短时)挤压机对食物进行有效热处理、杀菌、钝化酶活力, 也证明了挤压手段对营养成分破坏较少。同时,挤压快餐食品迅速发展起来。挤压加工 技术应用领域由单纯生产谷物食品,发展到生产家畜饲料,鱼类饲料,植物组织蛋白等,同 时,对所用挤压机的结构设计、工艺参数和挤压过程机理也进行了研究,提高了对挤压加 工技术的理论认识。挤压设备由单螺杆发展到双螺杆,适合于加工不同原料的高剪切力 挤压机和低剪切力挤压机也被分别应用于不同的生产领域。新的挤压设备,对于改善产 品质量,拓宽挤压技术的应用领域起到了推动作用。到了70年代,许多国家纷纷展开挤 压机理的探讨,进一步研究各种谷物及蛋白类食物在挤压过程中发生的一系列变化,以及 挤压食品的营养与吸收问题。出现了由谷物油、种子蛋白、肉、调味剂,以及半干食品制成 的各种不易干燥的挤压动物饲料。对大豆粉进行挤压处理,可获得有咀嚼感的片状或丝 状物,再经过破碎处理成为肉类补充物或肉类仿制品。挤压技术在新领域中的应用又有 了扩展。如应用于水产品、仿生制品、调味品、乳品、糖果制品、巧克力制品、方便面等食品 的加工,以及其他多种领域的应用。

目前,美国生产的大型挤压机生产能力已达几吨/小时至十几吨/小时,挤压产品遍及 全国各地及各种食品业和饲料业,有关挤压技术和设备的专利已有上百余份。日本长期 以来对挤压技术及理论,尤其是谷物膨化淀粉的性质方面做了大量的研究。1979年生产 挤压食品就有300多种,大规模地把挤压技术应用于快餐食品及饲料生产工业中。西方 许多国家如英国、法国、德国、意大利、瑞士等对挤压技术也做了大量的研究。由于食品工 业日新月异的发展,挤压机不断地改进与换代,挤压理论在不断完善,挤压食品种类也越 来越多。

近年来,国外挤压食品已成为单独一大类方便食品,有主食类、早点类、儿童食品、各 种小食品等方便食品。膨化大米可做主食面包、点心面包、蒸制品、炸制品等。将玉米挤 压膨化后粉碎,加入面包中,使面包具有特殊的口感和香味。美国、日本、前苏联等国把脱 脂大豆挤压膨化后配以调料,制成人造肉(肉松、肉干、火腿)及代乳饮料、速溶饮料。美国 和西欧一些国家在挤压谷物粉中添加适量膨化大豆粉和调料,制成冲剂、营养饲料、油茶、 面茶、杏仁茶等,可以即时饮用,既方便又富营养。作为主食类的食品还有用挤压谷物做 的快餐粥、油煎面包、夹心点心及预煮食品。挤压加工脱水水果产品,可做果酱,也可做水 果夹心蛋糕、馅饼及面包的添加料。马铃薯经挤压膨化后,经油炸可制成香脆可口的美味 食品。美国学者将花生蛋白粉进行挤压膨化,使蛋白质组织化、塑性化,作为食品添加料。 日本也发表了许多制造挤压膨化产品的专利,以马铃薯、小麦粉、燕麦等为主要原料制做 多种主食快餐食品。还发表了挤压奶酪制品、挤压淀粉的制法以及用豆腐渣制做挤压食 品等专利。1980年美国学者研究了挤压快餐食品的风味与色泽。在挤压食品中使用部 分色素及风味剂,使挤压食品更具吸引力。挤压食品作为方便食品,省时、省力,它还可以 作为保健食品给人们的健康带来益处。瑞典、美国等国家用廉价的麦麸作原料,经挤压膨 化处理,生产高纤维松脆食品(如黑麦干面包),可以帮助人体消化。谷物中添加适量花 粉、胡萝卜素及干海藻粉、核黄素等经挤压膨化后,使膨化食品含有大量营养素及维生素, 可作为强化食品。

应用挤压技术生产饲料也十分广泛,有挤压猪饲料,家禽饲料,鱼、虾饲料及猫、狗等 宠物饲料等。挤压饲料可以提高营养素的吸收率,有助于动物的消化吸收,消除胀气,且 有天然饲料不可替代的焦香味道,可使动物增加食欲,属上等饲料。

挤压技术不仅在食品工业和饲料工业中应用广泛,而且在其他工业中具有广阔的前 景。挤压技术可以应用于发酵工业中,如日本龟甲万酿造株式会社将原料大豆进行膨化 处理后酿造酱油,蛋白利用率可达90%,提高了酱油的产量和质量,改善了酱油的风味。 日本还用挤压原料制曲酒、豆酱,用挤压谷物腌咸菜(米糠腌的萝卜)等。在建筑业中挤压 膨化粉与粉刷浆结合在一起,可以使粉刷浆与墙壁结合牢固。

采用挤压技术加工食品在我国已有悠久历史,但是由于种种原因,长期以来一直停留 在爆米花的手工业状态。从20世纪70年代中期开始,尤其是近几年来,我国用挤压方法 来生产食品得到了很大的发展。随着人民生活水平的提高和饮食结构的变化,随着对挤 压机理研究的不断深入和新型挤压设备的研制开发,挤压食品的品种和产量将会日益增 多,并朝着高效、节能,产品风味多样化和美味化方向发展。