擠出技術(shù)用于加工環(huán)形、圓形、六邊形等各種形狀的物體,可用于橡膠塑料制品及谷物食品加工,例如小麥、玉米、大米、土豆等
休閑食品。擠出后經(jīng)過熱空氣或油炸處理,zui終迅速膨脹成形。擠出食品淀粉含量較高(65%-75%),因此遇熱能迅速膨脹。用這種工藝加工的休閑食品被稱為“第三代休閑食品”或“非直接膨脹食品”,因為它們在擠出后不受到外熱不能直接膨脹。
擠出技術(shù)還可用于生產(chǎn)玉米、木薯等預(yù)凝膠淀粉。單螺旋擠出設(shè)備和雙螺旋擠出設(shè)備是目前用于生產(chǎn)休閑食品的兩種主要機型。
單螺旋設(shè)備
單螺旋設(shè)備就象它的名字,只用一個螺旋。設(shè)備由一個螺旋和四個部分組成,包括喂料區(qū)、擠壓區(qū)、加熱區(qū)和冷卻(成形)區(qū)。螺旋在旋轉(zhuǎn)過程中加熱了料桶,料桶四周有可控溫的加熱器。此外,桶外還有水冷卻裝置,可控制原料的粘度、維護加工所需要的環(huán)境。
螺旋由減速齒輪和加速馬達控制。喂料器內(nèi)裝有原料、水、
乳化劑、起酥劑、蛋白質(zhì)及
香精等,并加以混合。原料由旋轉(zhuǎn)的螺旋頭輸送并擠壓到出口,并切斷成zui終形狀。之后是加熱階段,由桶四周的加熱裝置及螺旋兩方面控制。
在加熱區(qū),產(chǎn)品的溫度和切變zui高,而粘度很低。在進入冷卻(成形)區(qū)后,產(chǎn)品維持低切變率,而粘度提高到zui終剪切的要求。在這里,產(chǎn)品被迅速剪切成小段,并被傳送帶送入干燥區(qū),zui終成為等待包裝的成品。
◆設(shè)計
單螺旋擠出設(shè)備在加熱區(qū)需要采用高切變螺旋設(shè)計,而冷卻區(qū)則是低切變。建議采用兩臺獨立的擠出設(shè)備,一臺用于加熱,另一臺用于冷卻加熱好的產(chǎn)品。用于加熱的擠出設(shè)備必須配備加熱裝置,而冷卻的擠出設(shè)備則需要大直徑的螺旋,并將物料充分冷卻后送入剪切區(qū)。
后者的產(chǎn)量更高,因為加熱和冷卻單元獨立的擠出設(shè)備,它們的速度可以分別進行調(diào)整。通常加熱環(huán)節(jié)的速度很快,冷卻環(huán)節(jié)速度慢。如果用一臺設(shè)備,那zui終生產(chǎn)速度會比較慢。然而,單螺旋設(shè)備比較經(jīng)濟,投資較少。為了衛(wèi)生和安全考慮,螺旋、料桶、剪切刀等部分都應(yīng)該用不銹鋼材料。
◆原料
這類休閑食品的原料通常是淀粉,例如玉米粉或各種谷物原料。足夠的淀粉含量保證產(chǎn)品在加熱后能保持理想的口感。
◆混料及預(yù)處理
在原料進入擠出機前,必須進行混合和預(yù)處理。通常用于加工這類休閑食品的原料包括小麥、玉米粉、木薯粉、土豆粉等,配料包括液態(tài)起酥劑(至多2.5%的植物油)、水(25%-35%)、乳化劑(0.4%-0.8%)等。如果需要還可添加其它配料。
此外,還可添加核酸劑,以提高產(chǎn)品膨脹后的口感。由于這些配料無法溶解,也不會在加熱過程中熔解,因此有助于提高口感。
配料在預(yù)處理桶內(nèi)以一定比例混合均勻,之后利用蒸汽注入等方式進行預(yù)加熱。所有的混料和預(yù)處理設(shè)備都是不銹鋼材料。
◆加工
在擠出設(shè)備內(nèi),原料的溫度保持在100-150℃。喂料區(qū)的溫度比較低,在加熱區(qū)迅速升高。桶的溫度必須保持在淀粉的凝膠溫度之上,除非在原料中添加過預(yù)凝膠或預(yù)加熱配料。這里必須理解一點,熔解粘度隨著溫度上升而降低,但在達到一個點之后又開始上升,并到達不可逆狀態(tài)。
在塑料制品加工過程中,熔解粘度在加熱過程中不斷降低直到凝固,但重新加熱或軟化后可以再次熔解。休閑食品加工卻不是如此。因此,對溫度和切變的控制對食品的擠出非常重要。
在冷卻(成形)區(qū),溫度保持在100-110℃。通常產(chǎn)品在擠出設(shè)備中逗留的時間在15-25秒左右。
產(chǎn)品在剪切時的濕度仍然比較高,因此被送入熱空氣干燥裝置內(nèi),濕度能減少10%-12%。這一干燥的過程需要3個小時左右,熱空氣的溫度保持在85-95℃。
雙螺旋設(shè)備
雙螺旋設(shè)備之所以被廣泛應(yīng)用,主要有以下優(yōu)勢:
1.兩個螺旋在生產(chǎn)中互相配合,并可自動清洗。此外,設(shè)備內(nèi)沒有死角,不會積聚物料,而單螺旋設(shè)備通常較難清洗。
2.料桶損耗少,生產(chǎn)中的成本損失比較小。
3.兩個螺旋有各自獨立的喂料、加熱、冷卻裝置。螺旋的長度和參數(shù)可調(diào)整。
4.產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于單螺旋設(shè)備。
5.可搭配單螺旋設(shè)備。
結(jié)論:單螺旋設(shè)備使用兩個擠出頭,一個用于加熱,一個用于冷卻,但仍有諸多限制,清潔很難。雙螺旋設(shè)備采用獨立的喂料、加熱及冷卻裝置,沒有死角,不會積聚物料,更經(jīng)濟,使用也更廣泛。
仿肉制品的擠出設(shè)備
蛋白質(zhì)或仿肉制品的擠出設(shè)備吸引了的注意。用這類設(shè)備加工的擠出食品含蛋白成分,生產(chǎn)商用其能加工各類仿魚肉制品和豬肉制品,口感好,食用方便。
含植物蛋白的擠出食品有成千上萬種不同的配方。大豆蛋白因其靈活性高,食用價值非常高,是目前食品加工商的一種植物蛋白原料。
Wenger Manufacturing Inc. ()的銷售及市場總監(jiān)Doug Baldwin說,“蛋白來源的選擇成了擠出食品的關(guān)鍵。目前看來,整個擠出食品業(yè)都傾向于適用大豆或其它植物蛋白?!?
改良植物蛋白(TVP)是目前仿肉制品中zui常用的原料,加工商之所以喜歡采用這一材料,是因為它的質(zhì)感跟肉質(zhì)纖維非常接近。
“高濕度的仿肉制品原料不需要干燥,”Baldwin說,“在經(jīng)過生產(chǎn)線加工后,本身濕度高達70%,只要通過擠出機,就能獲得非常接近雞胸肉片的質(zhì)感?!?
Archer Daniels Midland ()去年新推出一種高濕度的仿肉制品,產(chǎn)品名稱為“Nutrisoy Next”,它是一種即食型產(chǎn)品。
公司大豆食品部Cheryl Borders說,“改良植物蛋白(TVP)是改良脫脂大豆粉(ADM)的改進技術(shù)。ADM采用單螺旋技術(shù)設(shè)備,產(chǎn)品濕度較低,僅35%。而我們新產(chǎn)品的濕度范圍為50%-80%,口感不同,濕度不同?!?
新一代的仿肉制品食用方便,質(zhì)量更高。它們的結(jié)構(gòu)造型有很多選擇,條狀、塊狀、立方型、碎片,可冷食,也可蒸煮。與原先的仿肉制品相比,新一代產(chǎn)品口味更好。雖然也有牛肉或豬肉風味及口感,但仿禽肉制品仍是核心產(chǎn)品。
“你也可以在低濕度擠出仿肉制品中添加各種口味,但產(chǎn)品在離開擠出設(shè)備后會因為壓力下降而丟失大量味道?!盉orders說,“而高濕度產(chǎn)品由于壓力下降少,在產(chǎn)品離開擠出設(shè)備進入冷卻模具內(nèi),溫度的改變增加了產(chǎn)品的粘度,從而幫助提高了產(chǎn)品的質(zhì)感?!?
這類產(chǎn)品的加工包括冷卻模具的使用,這一技術(shù)已經(jīng)有了數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗?!暗聦嵣?,雙螺旋技術(shù)的進步并不大?!盉orders說,“74%的消費者認為大豆食品對健康有益,而今,他們接受了這類產(chǎn)品,并開始期待新品的推出?!?