挤压技术的原理和特点.pdfVIP

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实习报告

通过将近三周的实习和搜集资料,使我对自己所做的毕业课题——挤压机有

了初步的了解认识。在搜集资料的过程中深入了解了挤压机的基本原理和工作性

能、结构以及挤压机发展历史,为我以后的总体设计打下了坚实的基础。

一、挤压技术的原理和特点

1、原理

挤压技术是通过水分、热量、机械剪切、压力等综合作用,使物料在高温高

压状态突然释放到常温常压状态,也是物料内部结构和性质发生变化的过程。当

含有一定水分的物料在挤压机螺旋的推动力下被压缩,受到混合、搅拌、摩擦及

高剪切力作用,使淀粉粒解体,同时机腔内温度和压力升高(温度可达150℃~

200℃,压力可达到1MPa以上),然后从一定形状的模孔瞬间挤出。由于高温高

压突然降至常温常压,其中游离水分在此压下急骤汽化,水的体积可膨胀大约

2000倍,膨化瞬间,谷物结构发生了变化,它使淀粉转化成熟淀粉(α-淀粉转化为

β-淀粉),同时变成片层状疏松的海绵体,谷物体积膨大几倍到十几倍

2、特点

a.应用范围广

挤压技术既可用于加工各种膨化食品和强化食品,又可用于各种原料如豆类、

谷类、薯类的加工,还可以用于加工蔬菜及某些动物蛋白。挤压技术除广泛应用

于食品加工外,在饲料、酿造、医药、建筑等方向也广为应用。

b.生产效率高、成本低。挤压设备连续工作能力强、生产效率高,如国外大型双

螺旋挤压机每小时生产能力达数十吨,且操作简便、生产成本低,与传统蒸煮法相

比有着明显的优势。

c.有利于粗粮细作。许多粗粮中富含矿物质、维生素及人体必需的氨基酸等营

养成分,符合人体营养需要。但是,粗粮往往因口感粗糙而受到人们的冷落。粗粮

经挤压膨化处理后,能改变物料的组织结构、密度和复水性,使产品质地变软,改善

了口感和风味。

d.可生产多类产品。由于挤压设备简单,所以只需改变原料和模具头,就可生产

出品种多类、形状各异的产品。

e.物料浪费少,产品无废品。使用挤压设备生产产品时,除开机、停机时需少量

原料作“引子”外,整个生产过程几乎无废弃物排出,不存在浪费原料和出废品现

象。

f.营养损失少,易消化吸收。物料被挤压过程37中由于受热时间短,营养成分破

坏程度小,蒸煮挤压时,淀粉蛋白质脂肪等大分子物质的分子结构均不同程度发生

降解,呈多孔疏松质结构,有利于人体消化和吸收。

g.有利于长期储藏。经蒸煮挤压后的食品不易“回生”,有利于长期储藏。

二、挤压设备的种类

挤压设备的种类很多,按其螺旋数量分类,可分为单螺旋挤压机和双螺旋挤压机;

按挤压机功能和特点分类,可分为高剪切蒸煮挤压机、低剪切蒸煮挤压机、高压

成型挤压机、通心粉挤压机、玉米膨化果挤压机等;按挤压机热力学特性分类,又

可分为自热式挤压机、等温式挤压机、多变式挤压机。

挤压加工过程如图1所示。挤压机通常借助在机筒旋

转的螺杆完成对食品原料的各种挤压加工。当疏松的食品原料从加料斗进入机筒

时!沿着螺槽方向向前输送称为加料输送段。由于受到机头的阻力作用,固体物

料逐渐被压实,同时因为物料在螺杆与机筒间的强烈搅拌、混合剪切作用。加上

机筒外部加热,使物料升温并开始熔融,直至全部熔融称为压缩熔融段。随着螺

槽逐渐变浅继续升温升压,食品物料得到蒸煮,出现淀粉糊化。脂肪和蛋白质变

性等生化反应。组织进一步均化。最后定量定压地由机头通道均匀挤出,称为计

量均化段。只要更换机头模具的不同孔眼形状就可获取多种成型的食品,例如:

通心粉面条、小甜饼干等。对于大多数食品挤压过程而言,食品物料从机筒内被

挤压出模头的瞬间,压力突然降低过热的食品物料中的水分急剧汽化喷射出来,

导致食品内部爆裂出许多微孔,体积立即膨胀若干倍成为膨化食品。这是经炊煮

并膨化的食品,它使生淀粉完全地膨化,不会再出现一般蒸煮加热糊化的“回生

问题”。

三、挤压成型与挤压膨化的差异

无论是食品的挤压成型还是挤压膨化,在挤压机的总体结构上并没有特别大的

差异。其差别主要在于它们各自的技术参数。挤压膨化时,机筒内应达到更高的

压力和温度,而挤压成型的操作温度较低,应使挤压物料不发生膨化。一般不超

过100度。例如:对于小粒子食品挤压成型加工的试验表明,到达机头前的物料

温度约为98度,而干面包片挤压膨化加工中,到达机头前物料的温度高达180

度。高压在经过模头时瞬间释放,同时约有9%的含水量以蒸汽形式蒸发掉,产

品因膨胀降低了密度。

四、单、双螺杆的性能差异

单、双螺杆挤压机目前在食品的挤压加工中都有应用。但它们的性能有较大的

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