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工藝參數對產品物性指標的影響Chinnaswany等人研究發現，不同比例直、支鏈淀粉混合物在物料含水量 13%~14%時，所有產品VEI均達到最大；把玉米面含水量固定為 14%，在螺桿轉速75r/min~190r/min、喂料速15g·min-1~170g·min-1、加工溫度 140℃的條件下觀察螺桿轉速和喂料速度對產品膨化特性的影響，結果發現，達到最大VEI的螺桿轉速和喂料速度分別為150r/min和60g·min-1。較高的喂料速度和螺桿轉速使淀粉糊化度降低而減少VEI如果原料含水量過低，加工溫度過高，物料受到較長時間的作用，VEI反會下降，這可能是淀粉顆粒完全糊化，并過度降解所致。Halek等人研究結果表明，BD在物料含水量22%、粒度1.622mm和螺桿轉速（200r/min、300r/min）時達到最大；較高的螺桿轉速意味著較短的物料停留時間，物料來不及吸收足夠的能量而膨化，就被沖出模口，因而VEI（膨化率）小，BD（容積密度）大。就產品質量而言，VEI和BD之間呈負相關性。Osman等人研究結果表明，物料在擠壓膨化過程中BD不隨螺桿轉速和加工溫度的變化而改變，WAI則隨加工溫度的升高呈現出先增大而后減小的變化趨勢。Khan等人在擠壓大豆粉時發現加工溫度從110℃升到132℃的過程中，WAI呈現增大的趨勢，但溫度超過150℃再上升時，WAI（吸水性）又逐漸減少。擠出過程中淀粉糊化，纖維素膨脹，蛋白質適度降解，都將有利于擠出物WAI的提高。加工溫度和螺桿轉速可提高淀粉糊化度，因而賦予擠出物較高WAI但加工溫度急劇增加時，擠出物的WAI反而會下降。在擠壓膨化法生產淀粉基粘結劑的工藝中，影響WAI的因素包括螺桿轉速、加工溫度、物料含水量、以及各因素之間的交互作用。Pan等人研究結果表明，WAI最高可達790%，最小的WAI也有530%。在某些極端的條件下，物料粒子的解聚可能造成擠出物WAI的下降，但脂肪的潤滑作用以及脂肪直鏈淀粉復合物的形成會阻止粒子進一步解聚，因而擠出物 WAI不會過度降低。Ganez等人分析了不同型號的模頭對產品膨化率的影響。研究指出，較長的模頭（L）和較小的模口直徑（D）都能提高物料在模口內側受到的壓力。內側壓力越高，膨化效果越好。L/D是預測模口內側壓力大小的最佳參數之一。含水量14%的淀粉在模口內側壓力為7Mpa時，膨化效果最好，此時L/D應為3.4。王寧采用Brabender-DC2000型試驗單螺桿擠壓機在不同 L/D對模口擠出物性影響的研究中表明，L/D和 VEI之間呈顯著正相關。另外，向擠壓原料中添加0.5%的 NaHCO3能得到較好的膨化效果，這是由于NaHCO3，受熱分解產生了CO2，CO2在作用上相當于水蒸氣，但NaHCO3會使制品發生褐變。有一種類似的方法，就是在物料被壓通過模具之前注入高壓CO2而誘導膨化。另外，添加適量的尿素也有助于制品膨化。纖維含量越高，產品VEI越低，不同來源的粗纖維對VEI的影響程度不同，向淀粉原料中添加30%的大豆纖維，膨化后產品的VEI明顯減小，而燕麥、麩皮等物料由于含有較多的脂肪和蛋白質，因而對淀粉原料擠出膨化性負面影響較強。Mathew等研究結果表明，谷物原料的生長環境對產品質量有顯著影響。不同的玉米品種或同一品種，但生長環境不同擠壓膨化成品VEI差異顯著，種植于不同地區的谷物原料擠壓膨化時，產品的BS、BD和糊化度有較大差異；不同品種在相同擠壓條件下產品質量差異顯著，谷物類型在很大程度上決定產品的風味、質構和熱量值；淀粉含量與產品的比容和BD有較強的相關性，相關系數分別為（r=-0.68，p<0.0057）和（r=0.63，p＜0.012）。Mathew等人分析了玉米組分與產品質量之間的相關性，指出蛋白質含量與產品VEI呈較強的負相關性（r=-0.56，p<0.0302）。蛋白質含量低，淀粉含量高的品種有望得到具有較大VEI的產品。Merier等人進一步研究指出淀粉含量、直鏈 皮鏈淀粉是影響擠出物 VEI的主要因素。一般來說，直鏈淀粉含量高的原料，擠壓成的產品質地較硬，VEI小；支鏈淀粉含量高的物料，擠壓成的產品膨化效果較好。制作膨化小吃食品時，直鏈淀粉含量應在20%以上，但含量超過50%時，制品硬度大，VEI小。Chinnaswany等人研究結果表明，膨化效果好的玉米材料都含有較大平均分子量的支鏈淀粉。由此可推知，直鏈淀粉含量、支鏈淀粉分子大小及其空間結構都是影響淀粉膨化效果的主要因素。總之，環境因素是靠改變谷物品種的特性（淀粉、纖維、脂肪、蛋白質等）來影響膨化產品質量的。通過改變環境因素，可篩選和培育出適合加工膨化食品的谷物品種，這將為豐富膨化食品種類，增強谷物轉化能力提供一個新的思路。Meuser等人認為原料的預處理（熱處理，機械處理等）對產品質量有極顯著影響。比如，Mathew等人分析了玉米原料的粉碎方式對膨化食品質量的影響。研究表明，與錘式磨和剪切磨相比，旋風磨處理的物料，產品膨化效果最好；但是剪切磨對應的產品BD、WAI和糊化度最高。這可能是由于不同的粉碎方式對淀粉顆粒作用程度不同，因而淀粉破損率有所差異。剪切磨對物料的作用最強，淀粉破損率最大，所以在相同的擠壓膨化條件下，剪切磨對應的產品BD、WAI和糊化度最高。可見，在擠壓膨化食品加工中，針對產品質量要求，考慮選擇適宜的原料預處理方式，也是提高膨化產品質量的重要環節。工藝參數對產品營養成分的影響一、淀粉賦予膨化食品高質量的組分之一是淀粉。純淀粉在擠壓機內經歷由未膠化的白色顆粒到凝膠化的無色半透明體變化過程。這是由于淀粉在高溫、高壓和高剪切作用下，吸水受熱膨脹，直鏈間脆弱的氫鏈斷裂，原來有序結構遭到破壞，呈松散無序結構，即發生糊化。研究表明，玉米經膨化加工后，其糊化度可由13.4%提高到81.55%。淀粉糊化的同時，往往發生分子降解反應，生成葡萄糖、麥芽糖等小分子物質。國內外研究人員采用不同的儀器實驗觀察淀粉在擠壓過程中的糊化過程，研究結果表明淀粉糊化度受加工溫度、喂料速度、螺枉轉速和物料含水量；及其交互作用的影響。小麥淀粉在 80℃以上糊化反應速度迅速提高；高水分含量的物料擠壓膨化時，產品也具有較高的糊化度，但物料含水量變化對糊化度的影響小于加工溫度變化對糊化度的影響；提高螺桿轉速會減少物料的停留時間，因而螺桿轉速對淀粉糊化度影響不顯著；Meuser和Weidman研究顯示，當螺桿轉速喂料速度不變時，擠出物模口處的糊化度保持不變。用硬水調節過的淀粉糊化度顯著提高。添加糖也能在一定程度上提高擠壓小麥淀粉的糊化度。大量研究結果表明，物料含水量和加工溫度對玉米淀粉糊化度影響極為顯著。提高物料含水量和加工溫度均有利于提高產品的糊化度。擠壓膨化技術通過高溫、高壓、高剪切作用使淀粉發生糊化，以此提高了淀粉的消化吸收率。即使在很低的物料含水量的條件下也可以使淀粉發生徹底的糊化，因此擠壓膨化加工技術能夠在賦予淀粉高消化吸收率的同時，最大限度地避免其它成分的損失，所以擠壓膨化技術有望代替酶法來進行啤酒工業中發酵糖的生產。淀粉糊化的同時，往往發生分子降解反應。在一定溫度和壓力范圍內，淀粉糊化度和淀粉降解程度表現一致，都隨著螺桿轉速和加工溫度的增加而增加，隨物料含水量增加而減小。剪切力對淀粉糊化和淀粉降解作用更加明顯：剪切強度大，淀粉糊化度高，降解程度大。如果原料含水量過低，加工溫度過高，物料受到較長時間的作用，淀粉顆粒有可能降解過度。研究結果表明，在某些極端條件下，產品會褐變，甚至碳化結焦，堵塞模孔。Farhat等人分析了添加木糖、果糖和麥芽糖對蠟質玉米擠出物流變學特性的影響。結果表明，直鏈淀粉的老化度與產品含水量、果糖和木糖的含量有關。含水量為20%的產品淀粉的老化度最小，而較高含水量（32%）且含有果糖和木糖的產品老化度最大。在試驗所設計的參數范圍內，隨著果糖含量的提高，糊化淀粉的老化速度顯著提高。麥芽糖在濃度10%時，能顯著加快淀粉老化速度。加糖量一定時，水分含量越低，貯藏溫度越高，老化度越低。二、蛋白質幾百年來，大豆制品是蛋白質重要來源之一，其較高的營養價值為人們所接受。然而由于大豆食品自身帶有不良風味，在西方國家不受重視。隨著擠壓膨化技術的發展，這一問題逐漸得到解決。經過短時高溫擠壓處理后，大豆制品不但能夠最大程度地保留大豆中的營養成分，而且還能消除不良風味。大豆組織化產品是通過高分子物料定向地重組結合而成的。蛋白質分子受到高溫、高壓、高剪切力的作用，原有的空間結構被打亂而熔融，離開模口時，隨著壓力迅速下降，過熱水急劇蒸發，在纖維狀結構中留下了多孔氣泡狀空間結構。在研究的早期階段，有些學者認為大豆組織化產品中的蛋白結構以凝膠的形式存在，凝膠化的蛋白質分子間的作用以二硫鍵、氫鍵，靜電引力三種方式存在。Burgess等人研究指出組織化蛋白的最終結構與二硫鍵是否形成無關，而是由擠壓過程中新生成的肽鍵決定的，這些肽鍵在180℃的擠壓條件才能形成。然而Baird等人在研究擠壓過程中大豆面團流變學特性變化時發現，大豆蛋白凝膠化過程并不涉及共價鍵的形成。Smith等人證實了該結論，在大豆粉中添加1%的鹽就極大影響了產品的特性，這說明靜電作用在組織化蛋白質相互締合中所發揮的重要作用。蛋白質還與其它化合物發生化學反應，影響產品質量。一方面，由于擠壓使某些抗營養因子失活，并形成易受酶作用的蓬松結構，同時蛋白質的部分降解使游離氨基酸含量升高，因而蛋白質消化吸收率增加；另一方面，賴氨酸因與還原糖發生美拉德反應而減少，營養價值降低。三、脂肪許多研究表明，在擠壓膨化過程中，脂肪發生部分水解生成單甘油和游離脂肪酸，這兩種產物與直鏈淀粉、蛋白質形成了復合物，從而降低擠出物中游離脂肪酸的含量，例如，玉米經擠壓后，游離脂肪酸含量由4.22%下降到1.65%。何其儻等研究了100℃時脂肪復合體的生成過程，發現加工溫度和物料含水量是影響復合體生成量的主要因素。低溫時（<100℃），隨著加工溫度升高，復合體生成量略有增加，但超過100℃時，復合物生成量有明顯下降的趨勢；隨著水分含量提高，擠出樣品中復合物生成量減少，游離脂肪酸含量增加。脂肪復合物還與淀粉糊化度呈正相關，二者相關系數為0.9，當糊化度大于90%時，結合脂肪達95%以上。脂肪復合物的生成，不但防止脂肪氧化，延長產品貨架期，而且還會改善產品的質構，但脂肪含量過多又會產生油膩感，而且脂肪水解并和直鏈淀粉形成復合物，影響產品膨化性，使產品中淀粉的溶解性和消化率降低。因此，用于擠壓膨化食品的原料脂肪含量不應太高。四、粗纖維粗纖維包括纖維素、半纖維素和木質素。由于擠壓過程中原料、設備和條件不同，對擠壓過程中纖維數量的變化，文獻報道差異較大。Wang的研究表明小麥和小麥麩經擠壓后，粗纖維質量變差，但個別研究結果表明，全麥粉擠壓膨化后粗纖維質量變好。較多的研究表明，粗纖維經擠壓膨化后可溶性膳食纖維含量相對增加。金茂國等人通過分析豆渣在膨化前后纖維的變化認為，所增加的可溶性膳食纖維主要是由半纖維素和纖維素降解而產生的，纖維素的降解比半纖維降解更難。豆渣的X-射線衍射圖譜顯示，擠壓膨化對纖維結晶度的影響不太明顯。五、微量物質擠壓過程中發生的美拉德反應，適當的熱壓處理使物料中原有的香味物質釋放，賦予膨化食品良好的風味，研究表明高蛋白原料能生產出強風味的產品。與其它加工方法相比，擠壓膨化處理對維生素和礦物質元素的破壞程度較小，這也是擠壓膨化技術廣泛用于食品加工業中的原因之一。

注意事項:在整個制作過程中要注意個人衛生和操作環境的清潔。使用過的工具和設備要及時清洗消毒，確保食品安全。

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