膨化食品的加工机理与基本操作工艺(上)

2008/7/23/15:45 来源：食品伙伴网

上篇：膨化加工机理

一、膨化的形成机理

1.膨化

膨化（Puffing）是利用相变和气体的热压效应原理，是被加工物料内部的液体迅速升温气化、增压膨胀，并依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质的结构变性，从而使之具有网状组织结构特征，定型的多孔物质的过程。

膨化食品(PuffingFood)是指以膨化工艺过程生产的食品。

为研究分析方便，可将整个膨化过程分为三个阶段：

第一阶段:相变段此时物料内部的液体因吸热或过热，发生汽化；

第二阶段:增压段汽化后的气体快速增压并开始带动物料膨胀；

第三阶段:固化段当物料内部的瞬间增压达到和超过极限时，气体迅速外溢，内部因失水而被高温干燥固化，最终形成泡沫状的膨化产品。

2.膨化的构成要素

只有当物料和环境同时符合膨化所需的特定条件时，膨化才有可能顺利进行。所谓特定条件就是：

①汽化剂：在膨化发生以前，物料内部必须含有均匀安全的汽化剂，即可汽化的液体。

②弹性小室：从相变段到增压段，物料内部能广泛形成相对密闭的弹性气体小室，同时，要保证小室内气体的增压

速度大于气体外泄造成的减压速度，以满足气体增压的需要。

③能量：外界要提供足以完成膨化全过程的能量，包括相变段的液体升温需能、汽化需能、膨胀需能和干燥需能能。

二、膨化动力的产生机制

1.膨化动力的产生

膨化动力的产生主要由物料内部水分的能量释放所致。

同样的外部供能条件下，在物料内部的各种物质成分中，由于水具有分子量小、沸点低、易汽化膨胀的特性，水分子热运动最先加剧，分子动能同时加大。当水分子所获能量超出相互间的束缚极值时，就会发生分子离散。水分子的分子离散使物料内部水分发生变化，产生相变和蒸汽膨胀。

其结果必然造成对与之接触的物料结构的冲击。当这种冲击作用力超出维持高分子物质空间结构的力，并超出高分子物质维持的物料空间结构的支撑力时，就会带动这些大分子物质空间结构的扩展变形，最终造成膨胀物料的质构变化。

2.膨化动力的影响因素

膨化动力的产生不仅取决于水分在物料中的形态和其结合特性，而且与水分的含量密切相关。从理论上讲，物料含水量越大，可能产生的蒸汽量也就越大，膨化动力越强，对膨化的效果影响也越大。

①过量水分往往是自由态和表面吸附态的水，它们很难取代或占据结合态和胶体吸润态水分分子原有的空间位置，这部分间隙水往往不在密闭气体小室中，很难成为膨化动力，引起物料膨化；