方便早餐谷物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 方便早餐谷物食品,理论上，任何食物都可以作为早餐，但是传统习惯上早晨是消费谷物的时间。早餐谷物食品是市场十分流行的食品，在商业上所占比重很大。从表,6,l,中可以看出，,15,的食品是直接由挤压加工制得。若考虑到表中另两类占比例最多的食品薄片状或喷射爆熟状谷物食品是通过挤压成型,(,通常是挤压蒸煮,),来完成的，就可在某种程度上说早餐谷物中有一半以上产品是与挤压技术相关。近年来，美国公司以其自身的优势把早餐谷物打入了欧洲市场。早餐谷物食品在其它地区的销售同样存在着巨大的潜力。,现代食品膨化与挤压技术始于,20,世纪,30,年代，首先把挤压机应用于生产谷物方便食品。到了,40,年代末期，挤压膨化技术逐渐扩大到其它食品领域。,50,年代出现由谷物、油、蛋白质、调味料、半干食品制成的膨化动物饲料。,70,年代利用挤压蒸煮机生产出片状或丝状有咀嚼感的大豆粉产品，作为肉类补充品,(,即“人造肉”,),。,日本在第二次世界大战期间，应用挤压膨化技术加工玉米、麦类，再经压制成军粮，发展到现在已普遍地用膨化大米制作面包、点心、蒸制品等各种方便食品。在,1979,年，日本生产的膨化食品就有,300,种，美国膨化小食品的年产值已达十几亿美元，畅销世界各地。,第一节 方便早餐谷物食品加工的挤压膨化技术,一、膨化食品与挤压食品,膨化食品是指谷物或蛋白质等原料经过加工后体积膨胀许多倍，内部组织成为多孔、疏松的海绵状结构的食品。,食品膨化的方法有两种，,一种是采用急热使水分急骤汽化；另一种是含水原料在高压加热中突然降压。,目前较多使用挤压膨化的方法，即用螺杆挤压机，螺杆挤压机既可制得膨化食品，也可生产出非膨化食品，采用螺杆挤压机生产的食品即为挤压食品。膨化的产品为多孔组织，经干燥后即可食用；非膨化的产品为半成品，需经焙炒或油煎膨松、调味后食用。,二、膨化形成的机理,1.膨化的实质,膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使加工物料内部的液体迅速升温汽化、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，从而使之成为具有网状组织结构特征、定型的多孔状物质的过程。,2.膨化的进程,将整个膨化过程分为三个阶段：第一为相变阶段，此时物料内部的液体因吸热或过热，发生汽化；第二为增压阶段，汽化后的气体快速增压，并开始带动物料膨胀；第三为固化阶段，当物料内部的瞬间增压达到或超过极限时，气体迅速外逸，内部因失水而高温干燥，最终形成膨化产品。,3.膨化发生的特定条件,从膨化发生的过程分析，物料特性和其外界环境与膨化有直接的关系。即只有当物料与环境同时符合膨化所需的特定条件时，膨化才会发生并得以顺利进行。所谓特定条件就是：其一在膨化发生前，物料内部需均匀含有安全的汽化剂可汽化的液体；其次，从相变到增压段，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；其三，构成气体小室的内壁材料，必须具备拉伸成膜特性，且能在蒸汽外逸后，迅速干燥并固化为不回缩的结构网架；其四，外界要提供足以完成膨化全过程的能量，包括相变阶段的气体升温需能、汽化需能、干燥需能等。,三、膨化动力的产生机制,1.膨化动力的物料来源,膨化动力的产生，主要由物料内部水分的能量释放所致。所以，在同样的外部供能条件下，水由于分子量小、沸点低、易汽化膨胀的特性，它在物料内部的各种成分中，热运动最先加剧。当水分子所获能量超过相互间束缚极限时，就发生分子离散，致使物料内部水分状态发生变化，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。这种冲击力超过维持高分子物质空间结构的力时，并也超过高分子物质维持的物料空间的支撑力时，就会产生这些大分子物质空间结构的扩展变形，最终导致膨胀物料的质构变化。,2.物料含水量与膨化,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，含水量越大，可产生的蒸汽量越大，膨化动力越强，对膨化的效果影响也越大。但物料水分含量过高时，会影响膨化正常实现。原因是：第一，过量的水分往往是自由态的水或表面吸附的水，它们很难取代或占据结合态和胶体吸润水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内，很难成为膨化动力；第二，过量水在外部供能时，由于与物料其它组分间的约束力弱，易先汽化，占用有效能量，影响膨化效应；第三，过量水会导致物料内胶体吸润水区域的不恰当扩大，造成物料在增压段因温度升高，其中的部分淀粉已提前糊化，或部分蛋白质已超前变性，反而阻碍膨化；第四，含过量水的物料即使经历膨化过程，,其制品也会因成品含水量偏高而回软，失去膨化制品特有的风味。所以，在膨化前，必须使物料含水量适当，以保证最佳的膨化效果。此外，物料在膨化过程中，还存在一定的含湿梯度。此梯度差异的形成，是由于水分在物料内分布不均匀以及水分与物料的结合差异所致。不同的含湿梯度会造成膨化动力产生时间上的差异和质量的不均匀性，影响到膨化质量。因此，只有物料内水分分布均匀，才能有利于膨化动力的均衡发生。,四、干法膨化和湿法膨化,1.干法膨化,:,不加水、不用外加热,单纯依靠物料与膨化机螺杆与筒壁之间的相互摩擦产生的热量而进行的挤压膨化方式,这种方式起源于全脂大豆的挤压膨化。干法膨化机结构比较简单、价格也较低,但操作更困难,挤压温度不易控制,营养破坏也较大,并且能耗大、产量低。,2.湿法膨化,:,很多物料的含油量很低、水分也不高、流动性差,为了保证挤压过程能顺利进行,在挤压前和挤压中常常另外加一些蒸汽和水,并在筒壁外夹套中加热,(,用蒸汽或电加热,),以帮助物料增加水分、减少摩擦、改善流动性。由于在物料中加入了蒸汽和水后,物料中的含水率提高了,因此在挤压时容易流动、摩擦力较小,所以挤压温度较干法为低,而且比较容易控制,对物料营养成分的破坏比干法要小些,但设备相对要复杂一些。,有些物料完全不加水是根本无法进行挤压,的,所以现在有人把挤压前水分添加较少,挤压后产品不需要经过干燥,只需经过冷却处理即可达到贮藏安全水分的称为干法膨化,而把挤压前添加水分较多,挤压后产品必须经过干燥和冷却处理才能达到贮藏安全水分的称为湿法膨化。,五、挤压膨化原理,挤压机的主要部件是在固定在机架上的金属机筒内装上一根或两根螺杆,具有一定水分和淀粉含量的物料进入机筒内,挤压机利用螺杆的推进作用将物料从进料端输送到决定成品形状的模具端。在此过程中,物料被加热,也可利用摩擦产生足够的热量蒸煮物料,由于机筒的尺寸和形状,螺杆的压缩比及双螺杆位置的变化,使物料受到的挤压力和剪切力发生改变,从而使物料处于,3,8,MPa,的高压和,200,左右的高温状态下,如此高的压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压,因而物料在机筒内不会沸腾,原料到达模具端后,由于压力突然减小,颗粒的体积突然增大,加上温度骤降,产品得以固化成型,从而得到直接挤压膨化产品。,六、挤压膨化食品的特点,1.不易产生“回生”现象,便于长期保存。采用传统的蒸煮方法加工的谷物食品其糊化后的淀粉在保存期间淀粉分子之间会重新形成氢键而相互结合在一起,由糊化后的无序分子排布状态重新变为有序的分子排布状态,即,-,淀粉,化。利用挤压膨化技术加工的谷物食品,由于在加工过程中受到高强度的挤压、剪切、摩擦、加热作用,淀粉颗粒在水分含量较低的情况下,充分溶胀、糊化和部分降解,物料在挤出模具后,由高温高压状态突降到常温常压状态,发生瞬间“闪蒸”,这样就使得糊化后的,-,淀粉不易恢复其,-,淀粉的颗粒结构,所以不易产生“回生”现象。,2.营养损失少,容易被人体消化吸收。由于挤压膨化过程是一个高温短时,(,),的加工过程,原料受热时间短,食品中的营养成分几乎未被破坏。,蒸煮挤压过程使淀粉、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,挤压膨化食品多孔的疏松质构有利于消化酶的作用,因而使产品易消化吸收。产品口感细腻、风味好、食用方便。谷物经挤压膨化过程后,由于在挤压机中受到高温、高压和剪切、摩擦作用,以及在挤压机挤出模具口的瞬间膨化作用,使得谷物中含有的纤维素、半纤维素、木质素等成分彻底地微粒化,并且产生了部分分子的降解和结构变化,使其水溶性增强,改善了口感。挤压产品可以在较大程度上对风味进行灵活调整。另外,挤压过程是一个高温短时过程,有些有害因子还未来得及作用便被破坏,避免了不良风味的产生。,3.产品卫生水平高,保存性能好。挤压加工过程时间短,原料水分含量一般较低,不利于微生物的生长繁殖。从原料到产品,生产工艺简单,流水线短,基本上无污染的机会。挤压过程中温度可高达,200,左右,即使时间很短,也足以杀灭原料中的微生物。膨化后的产品含水量一般为,5%,8%,这种低水分含量状态也不利于微生物的繁殖。产品品种多,生产效率高,原料浪费少,能耗低,无三废污染。同时方便了生产管理和产品质量控制,降低了劳动强度,减少了占地面积。,七、单螺杆挤压膨化机和双螺杆挤压膨化机,1.单螺杆挤压膨化机:结构相对比较简单,价格也相对较低。在单螺杆挤压腔中物料基本上紧密围绕在螺杆的周围,螺杆转动时物料沿着螺纹就像螺母一样向前移动,但当物料与螺杆的摩擦力大于物料与机筒的摩擦力时,物料将与螺杆产生共转,(,一起旋转,),这就不能实现对物料的向前挤压和输送作用了,当物料的水分、油分越高时这种趋势就越明显。所以单螺杆挤压膨化机对高水分、高油分的物料在生产中还存在一定的困难,。,2.双螺杆挤压膨化机:结构复杂,物料与螺杆不会发生共转,这样机筒内壁就可以做成光滑的表面,可以避免不必要的摩擦,降低运转所耗的能量,同时还可以把螺杆与机筒之间的间隙做到最小,减少物料沿间隙逆流反喷的可能性,即使高水分、高油分的物料也不易产生逆流,可以进行更高压力和更高温度的挤压处理。,八、,挤压机的工作过程,1.螺杆挤压机工作原理,螺杆挤压机是一种装在卧式柱状机筒里的螺旋输送机，因出料模孔的开孔截面比机筒和螺杆横截面之间的空隙小得多，物料在出口模孔处受阻而产生阻力，使物料在进入挤压机后的输送过程始终处于连续地被压缩状态。有的挤压机在机筒内具有轴向凸棱，可限制物料的运动，增强螺杆对物料的剪切效果。多数挤压机的机筒被制成夹套式，夹套内通入蒸汽或液态加热介质，以控制机内物料的温度。产品的最终形状、膨胀程度和最终密度取决于挤出模孔的尺寸和形状以及挤压机的工作参数，如温度、压力、水分和螺杆转速等。,一般来说,各种类型和规格的挤压机都有一个固定在机架上的金属机筒,机筒内含有一根或两根螺杆,螺杆能把物料从进料端输送到决定成品形状的模具端。通常情况下,物料是在机筒部位被加热,但也可利用摩擦产生足够的热量蒸煮物料,温度沿着机筒从喂料端到模具端逐渐上升。机筒的尺寸与形状、螺杆的压缩比以及双螺杆的位置均可以调节,与此同时,挤压机筒内的剪切力和挤压力随之改变,螺杆的转速同样也对挤压机内物料所受的剪切力及滞留时间产生影响。,2.影响成品品质与质量的原料因素,影响成品品质与质量的原料因素,主要有原料的化学成分,挤压前受热情况,物料颗粒大小及含水量等。在物料进入机筒前可由喂料端的专门装置定量加水以调整含水量。象调味品之类的热敏成分,可由靠近模具端的部位进入机筒,以使其受热程度降低到最小。,一旦物料挤出机筒,香料及其它热敏性辅料即随水蒸气而挥发,所以它们应在挤压完成后添加。有些挥发性物质可能会与蛋白质或淀粉键合在一起,对热的稳定性因此提高。挤压机筒中,塑性物料所受的压力会随自身沿模具方向的推进而增加,当物料离开模具时,由于压力突然降低,水蒸气急剧蒸发而充当膨松剂的作用,使结构紧密的塑性物料在纵向和横向都产生膨胀,然后在几秒钟内固化定型。,第二节,早餐谷物食品生产工艺,一、挤压技术生产早餐谷物食品,用挤压技术生产早餐谷物食品,使原料配方更为广泛,可以使用单一的或混合的原料,可添加营养强化剂、蛋白质或膳食纤维等。产品可以是直接膨化的或不膨化的。用挤压机生产的不膨化产品,经制成直径为,5,8,的小丸后再轧片、烘烤即可食用。,1.用双螺杆挤压机生产早餐谷物食品的工艺流程如下,:,2.要点说明,谷物原料经磨粉、混合后送入蒸煮挤压机,在挤压机的物料入口部位加水,使物料的总含水量在,30%,左右。物料在挤压机中被充分糊化。为了使产品在通过模头时不发生膨化,在离挤压机模头适当位置的机筒上有一开孔与真空系统联结。处于挤压机中高温高湿并经糊化的食品被螺杆输送到机管真空部位时,因闪蒸效果而使物料部分脱水,温度迅速下降到该操作压力下的水蒸气饱和温度。物料经模具时因压力较低,故不会膨化。,二、非膨化挤压食品生产工艺及产品膨化,此类食品一般采用,2,台挤压机串联进行加工。第一台挤压机起蒸煮物料的作用,称为蒸煮挤压机,(,也可采用其它蒸煮设备,);,第二台挤压机起成型的作用,称为成型挤压机。产品如要膨化,则可在干燥之后通过油炸和烘烤来实现。1.工艺流程如下,:,2.要点说明,原料一般为面粉或大米粉,还可添加玉米淀粉、盐、糖、大豆粉等。各种组分的原料应充分混合后送入蒸煮挤压机,在挤压机的物料入口处加足量水,以调到总水分含量为,30%,左右。物料在蒸煮挤压机中被完全糊化,然后通过模头并被快速旋转到切刀切成不规则的薄片,经成型挤压机挤压成组织紧密、具有特定形状的非膨化食品。干燥之前进行预干燥的目的是防止产品互相粘连。干燥后包装即为成品。若要使产品膨化,可经,160,烘烤或,180,200,油炸,喷涂调味后即可包装。,第三节 典型早餐谷物食品加工举例,一、,片状早餐谷物制品,片状早餐谷物制品典型生产工艺流程主要说明如下：,原料筛选和混合蒸煮成型,1.,原料筛选和混合,谷物产品的各种配料都必须经过某种振动或螺旋筛选机正确地进行测定和计量，筛选机能分离出任何大小的配料颗粒或异物，以防混入混合料并进入后道加工中。,混合操作采用混合机或翻腾箱装置，使原料混合成为均匀的基础配料。它还可作为储存和供给翻腾的容器，这些装置的尺寸必须满足后道设备的需要。,2.,蒸煮,蒸煮操作可以采用多种方法完成，早期片状制品采用传统的间歇式蒸汽蒸煮方法加工。随着挤压加工技术的广泛应用，挤压蒸煮过程逐渐代替传统蒸汽蒸煮方法。,(1)预蒸煮,预蒸煮的主要功能是在物料进入蒸煮挤压机前，先用液体、浆料和蒸汽适当地进行混合。具体时间取决于使用的特定配方。加水必须在预处理器的初段，通过喷嘴以提高水或溶液添加剂溅散的比表面积，从而提高它们的扩散速率。然后，蒸汽喷入预处理器内。干颗粒从最初接触水到与喷入蒸汽接触之间的时间可以很短，但由于是动态环境，混合将是充分的。,(2),蒸煮挤压,挤压机的前段是作为喂料段移送预处理物料进入挤压段，然后将物料加工均匀。在这阶段，通过减小螺旋间距和剪切节流件后提供流动阻力，促进物料压缩。物料输送经过位于套筒内的螺旋叶片和叶形剪切节流件后进一步受到压缩、混合和加热。湿物料温度在最后25,s,内快速升高，,物料在挤压套筒内的总的时间为,35,40,s,。,大多数热能从机械能转化而来，机械能通过筒内挤压与螺旋相互作用部分转化为热能。不足的热能可通过直接喷射蒸汽到挤压套筒内或在套筒外壁的夹套内通入循环热流体来补充。薄片产品在出口处的水分含量约为,20,30,。,3.,成型,挤压成型一般紧接于挤压蒸煮之后，由同一挤压机内分成独立的加热和冷却段来完成这两个阶段。为了达到具有良好的、单独的加热和冷却段，常采用更长的套筒(,LD,为24:1左右)，这两区段由一个排气口相隔开，在排气口处由于水蒸气蒸发冷却作用从而能迅速降低产品的温度。两个目的：蒸煮反应在达到所希望的最终温度上骤冷；减少了成型段中的冷却负荷。双螺杆挤压机特别适用于排气和分段。虽然适应性更广的双螺杆挤压机具有优越而有效的热传递特性，但其成型功能则略逊于单螺杆挤压机。,尽管单个的挤压机方案能减少用于蒸煮和成型的设备数量，但许多厂家更愿意采用分离型挤压机。在分离单元中各分开的区段是完整的，并且没有排气口,(,当物料从蒸煮挤压机内出来进入到常压下即进行了“排气”,),。通常，双螺杆挤压机用于蒸煮，而较便宜的单螺杆挤压机常用于成型。通过一个双螺杆蒸煮机与一个单螺杆成型机相连接，可使两者各自的技术优势综合在一起，这是一种更为理想的优化方案。,在成型操作时，成型挤压机重新压缩已经蒸煮过的热而湿的挤压物，控制挤压物温度将物料在挤压机中逐渐折叠或揉捏压缩成为密实的挤压物，最后通过模具形成具有波纹珠泡的小球，再经辊轧制成高质量的早餐谷物薄片。在对较均匀的挤压产品进行压片时，可仿制自然的谷物外观。为了增加与辊子表面的摩擦，干燥后的物料应当在压片前稍微润湿一下其表面。,片状谷物食品生产机械的“心脏”是压片辊，压片辊是由一对平行反向旋转的水平圆筒体组成，其中间安装间隙很小。从上面喂进的产品颗粒进入此间隙即被辊子表面的摩擦力作用而破碎,(图67),。为了能压片，产品颗粒必须要有一定的流动性，可从辊子咬合处流出而不致形成一种连续的片状。产品颗粒和辊子间的摩擦系数必须要达到足够大，以便使颗粒能通过咬合处，硬而干的产品表面会使颗粒浮在咬合处的上方而不被咬入。辊子表面不必太光滑，通常要有一定毛糙度以便顺利咬住产品颗粒。,二、挤压膨化的早餐谷物,直接挤压膨化早餐谷物制品的典型生产工艺流程如,图,6,8,所示。其中经高温糊化的、以谷类为主的物料从挤压机模孔中出来，进入常压下使物料中的水分迅速汽化而产生膨化。挤压膨化谷物产品一般要求采用具有较长停留时间的挤压机，并利用除了机械能以外的其它形式能量进行补充加热。在任何一种情况下用于正确膨化的最终温度应当在150200的范围内，并且含水量应低于20。,三、焙烤膨化的早餐谷物,1.脆米饼焙烤膨化,膨化是由产品和大气之间一种突然的不平衡导致产品中的水分急剧汽化而引起的。在上面的挤压膨化例子中，突然的变化是由压力快速下降引起的，而快速加热能产生相似的效果。当谷物颗粒达到糊化并且以合适的水分,(,足够少，使热量迅速渗入,),暴露在非常高的温度下，将导致膨化而形成一种多孔状结构，这就是一种标准的早餐谷物食品脆米饼的加工过程。对于脆米饼而言，糊化了的稻谷经蒸汽蒸煮就好像传统的片状谷物食品所采用的蒸煮加工，经蒸煮后颗粒冷却并分离，就像片状谷物食品的加工操作一样，紧接着进行干燥以获得焙烤膨化的最适宜含水量,9,10,。谷物经过间隙相当宽的压辊轻微受到辊压但没有压成片状，这就保证了在烤炉中的颗粒厚度恒定，使得热量透过和最终的膨胀程度均匀。,膨化是在回转烤炉或更新式的流化床干燥器中进行，在非常高的温度下,(,达,343,),完成的，在流化床干燥器中高速空气迁移了停滞表面的空气层，加速了热量的渗入。,2.焙烤膨化之前的成型,挤压过的谷物颗粒同样能用烤炉膨化，如在片状谷物食品加工例子,。,许多挤压烤炉膨化产品采用了一道挤压后的形成过程，挤压后的物料,(,一般为连续的带状形式,),被进一步处理以提高它的表观状态，这通常用表面有纹理的压辊来处理，表面的花纹,(,如格栅、沟槽,),能施加在物料带上，同样可减小厚度。通常采用一单独步骤来产生最终的产品形状，挤压模孔不比产品直径大多少，以减小挤出压力和减少模孔阻塞的可能性，使得挤出过程变容易。挤压后的成形阶段在烤炉膨化过程之前进行，通过驱动多条挤压后的物料带导入成型装置,(,如图,6,9,所示,),形成多层状的或分层的制品来生产新型产品。,四、喷射膨化的早餐谷物,喷射膨化法是另一种突然将物料置于不稳定状态下的方法。物料在一个密闭的容器中处于压力下被加热，当容器突然被打开，骤然的减压使水分急剧汽化，产品像用直接挤压膨化的方法一样被膨化。然而，一个主要的区别是物料在喷射膨化操作中不受到剪切作用。因此，原来未爆开的物料虽然由于膨化而变形，但仍基本上保留于膨化粒中。由于加工过程不依赖流体特性或物料大小，故许多特殊的原料能使用喷射膨化法加工，包括蔬菜一类的原料。对于整个物料(如大米和小麦)，最初的蒸煮通常发生在膨化喷射器中，其间对谷物进行外部加热。由于在喷射器内压力和温度非常高，所以预加热、蒸煮时间短，在204206和1.4,MPa,下只用1215.5,min,即达到与挤压膨化过程中相同的要求。,与挤压膨化的显著差别,是产品的组织结构有所不同。自然的颗粒(喷射膨化)展现了细小的多孔结构，可能反映了本来的植物组织或淀粉粒在膨化过程中起着空隙生成、晶核形成的作用,(,这在爆玉米花中同样明显，它也具有细微的结构,),，而经剪切作用的物料(挤压膨化)微观结构的降解会导致膨化成更粗大的晶粒结构。,五、纤维状早餐谷物食品,1.成型：纤维状早餐谷物食品是依靠特殊的成型机械来生产的食品。细条状产品生产机械的核心是纤化辊，它是由一对平行、水平放置，反向旋转，表面类似于压片辊但直径较小的圆筒体组成。然而它表面并不是光滑的，有一个辊子沿着长度方向刻有一组圆周方向的沟槽,(,通常由一些轴向沟槽来产生纤化物中的横向组织,),。当辊子旋转时，蒸煮过的小麦粉质胚乳被喂进两辊之间,(,图,6,10),。破碎的小麦物质被挤压通过辊隙并从辊子的另一端出来，成为一股蒸煮小麦带自由落下，沿着辊子长度方向的一连串的这些带状物汇集在输送带上，输送带置于一组纤化辊子之下，每对辊子产生一层纤化物。在已达到所需的层数,(,达,20,层,),后，一个切断、折边装置就将物料分割成单个的块状,(,图,6,11),，接着进行焙烤，在,204,315,温度下达到约,4,的最终含水量。,2.松脆质地的形成：在焙烤过程中，分两个过程来形成所需松脆的早餐谷物食品的质地：首先，单个面带形成空隙并变脆；其次，形成的块状的长度和宽度收缩而厚度膨胀，这是由于外部加热强烈使之先收缩,而使内层形成又轻又空的结构。,3.纤维状早餐谷物的挤压膨化：挤压应用于纤维状谷物食品的进一步发展是对纤化物进行直接螺杆挤压。如今市场上有一些谷物食品生产线采用这种特别的方法，在挤压过程中纤维物不仅被成型而且被膨化，并且免除了焙烤工序。在直接膨化中具有较短的时间,(30,s),，,其间物料保持弹性并可进一步成型，在这种情况下连续挤压面带折边后切成外表像一口一个大小的饼干状，其面带较厚，而且不如用纤化操作法生产的食品松脆。,第三节 麦片,一、燕,麦,片,燕麦不含胆固醇，钙、铁的含量比小麦高,23,25,，其中铁含量达,3,mg,100g,，,为谷类之首，脂肪含量约,5,6.5,，不饱和脂肪酸与其它脂肪酸的比例较为恰当，且构成的脂肪酸中低级脂肪酸较多，维生素则以维生素,B,含量较高。近年医学研究发现：燕麦中有能降低胆固醇的,-,葡萄糖，具有降低血中胆固醇含量及降低血脂含量的作用，能有效减轻糖尿病症状。燕麦含有丰富的膳食纤维，有利于减肥，更适宜心脏病、糖尿病患者的食疗需要。根据中国农科院资源品种研究所与北京十几家医院,5,年合作实验表明：燕麦有降低和预防高血脂的作用。患者每人每天食用,50,g,燕麦片，,2,个月后，胆固醇、甘油三酯、脂蛋白均下降,，,即降脂效果明显，且无副作用。,在欧洲地区一些国家，燕麦片加工是仅次于面粉加工、饲料加工的第三大粮食食品加工业。在燕麦片的加工中，要采用小麦加工、稻谷加工、油料加工及食品加工中有关相似的技术和设备，因而是一种综合性很强的加工业。,一般的粮食加工厂在于把原料谷物加工成人们容易消化的生制品；一般的食品加工厂在于把上述生制品加工成熟制品。而燕麦片加工厂既有粮食加工厂的性质，又有食品加工厂的性质，是粮食加工业与食品加工业的综合体现。燕麦片加工的目的在于：改变燕麦的状态，加工成有良好口味、易于消化、易于储存的成品；在提高纯度、保证一定熟化度前提下，尽量减少营养的损失。为此，必须选用高质量的原料，经过科学的加工工艺，才能加工出高质量的理想产品。燕麦片加工在欧美有着悠久的历史，并有成熟的成套工艺与设备。在我国燕麦片的加工在最近几年也开始规模化生产。,(,一,),带壳燕麦干法生产工艺,该工艺以西欧布勒公司为代表，其主要生产工艺流程为：,壳麦清理脱壳脱壳燕麦片与壳麦分离热烘杀菌处理碾皮切粒蒸汽水热处理轧片烘干冷却成品,生产工艺特点如下：,壳麦清理较简单：由于壳麦较长，粒形为,16,mm,3mm,2.5mm,，,其长度与其它杂质相差很大，因而清理比较简单，清理后纯度较高。,需要特种脱壳设备及分离设备：要使结合紧密的谷壳与谷仁分离，必须要用高速离心撞击机。脱壳燕麦与壳麦的分离，只有用体积较大的利用弹性不同来分离的特种设备。脱壳后的燕麦就像稻谷中的糙米一样，比较清洁卫生。,需要高大的热烘杀酶机。该机要穿过几层楼面，蒸汽从管内通过，麦粒从外面淌过，经过长时间接触传热，料温达到,100,，使料内的脂肪酶失去活力。下部还有冷却机构。由于粒料经过热烘，使麦片产生一种烤麦香味。,用立式蒸煮机进行水热处理：麦粒经水、蒸汽处理后，最后水分为,18,左右，淀粉没有充分糊化，呈“干燥”状态。因此，轧成的麦片要经过,3,4,min,水煮后才能食用，不是速食燕麦片。,使用双辊液压自动轧片机：轧辊,500,800,，,液压调压，自动保护，微调轧距，最大压力可达,40,t,，,保证轧片薄而均匀。,该工艺设备不适宜加工中国裸麦片：主要问题在前处理方面。,(,二,),不带壳燕麦湿法生产工艺,湿法生产工艺是针对中国裸燕麦而专门研制的，其主要工艺流程为：,燕麦的清理碾皮洗麦加水蒸煮冷却一次干燥切粒轧片二次干燥冷却成品,生产工艺特点如下：,燕麦的清理：燕麦清理甚为复杂，主要由于原料中含有很多的杂质，较多时含杂量达,10,左右，一般含杂量约,2,，异种粮,8,，其中壳麦占,3.5,，,1400,粒,kg,；,大麦,4.0,，,960,粒,kg,；,荞麦,0.3,，,170,粒,kg,；,亚麻子,0.2,，,100,粒,kg,。,另外，燕麦本身粒形大小不一，参差不齐。长度：,5,9,mm,，,宽度：,1.2,2.5,mm,，,厚度：,1.0,2.2,mm,。,清理后的含杂量指标为,2,1000,，相当于特等米的含杂量。这决定燕麦的清理不能采用一般常规清理，而应采用系统的分类处理，使一般清理与特种清理相结合，一次与多次相结合，以解决清理中的各种矛盾。在该清理设备中，几乎包括了经改造过的小麦加工，稻谷加工中的所有有关设备，成为目前粮食加工中最复杂的清理设备。,洗麦：由于国产裸燕麦在收获和运输过程中，直接与外界环境接触，污染是不可避免的。虽然经过清理、打麦、碾皮，但麦沟中的灰尘不可能除尽。为保证食用卫生，应该进行洗麦，把麦沟和表层的灰尘清洗干净。和小麦清洗相比，洗麦时间应更长。改造供水系统，使洗麦、清洗和甩水相结合。因此，必须研制特种洗麦机。,用水蒸煮：使熟料水分达,30,左右，保证蒸熟，淀粉糊化。这为产品的速溶创造条件。,二次干燥：为保证轧片时的适当水分,15,16,，必须进行第一次干燥，使轧出的片既薄且又不碎。第二次干燥使成品含水量达,7,10,，以保证长期储存。,由于在该工艺中应用一系列专门研制的国产化新型燕麦加工设备及采用一整套最优工艺及设备参数，使燕麦质量良好：含杂率从标准,2,1000,降为,2,10000,；片厚度,0.2,mm,，,不含粉；水分,7,10,；复水性良好，热开水,(,热牛奶,),一冲即可食用；色、味、外观良好；卫生完全合格,。,为保证速溶食品的卫生条件，在后面熟料工艺中采用以下几个措施：,高温短时间蒸煮：料在高压蒸煮时，当温度上升到,120,后，维持,5,min,马上冷却，从而保证杀死所有的细菌及芽孢，又减少营养素的损失。,密闭管道汽力输送，避免环境污染。,干燥中热风温度为,120,135,，保证杀灭细菌。,二、速溶即食营养麦片,速溶即食营养麦片是一种以粮谷为基础原料，辅以适当的食用添加剂，合理配方，经过一定的生产工艺流程而制成的营养食品，因其最终成品为,4,8,目的麦片状而得名。一般以小麦粉、大米粉、燕麦粉、玉米粉等粮谷类以及奶粉、糖等为主，辅以多种食品添加剂。,(一),生产工艺流程,粮谷类颗粒原料粉碎面粉等各种粉状原料,(,备用,),粮谷类及各种粉状原料用温水,(35,),搅拌胶磨糖化、预糊化蒸汽辊筒干燥造粒热风干燥收集,(,包装,),干粉混合隧道烘干收集包装,奶粉、糖等,奶油、糖、植脂末等,(二),工艺要点说明,1.,原材料要求,用于生产原片的粉状主料，除了要求新鲜、卫生外，对细度有较高的要求，细度的大小影响到搅拌时间的胀润效果，影响到预糊化程度和原料的利用率。一般要求细度达到对,100,目筛网的通过率为,80,。,2.,搅拌,考虑到原料的吸水胀润效果，搅拌用水一般要求以,35,左右的温水为宜，搅拌浓度以浆料具有一定的黏稠度和较好的流动性为宜。充分搅拌,10,15,min,后静置于储料罐中备用。,3.,胶体磨胶磨,原料的多样性影响到搅拌、混合的效果，而且有些油脂类物质不易溶于水，经过胶体磨的胶磨，可以有效地克服这一缺点，使浆料近似乳化，提高麦片品质。胶磨时应注意调节细度，并且注意加冷却水。,4.,预糊化,由于生产原片的原料中以淀粉类和糖类为主，此类物质在适当的条件下产生焦糖化反应。一般地，蒸汽辊筒干燥机的表面温度在,140,以上，当浆料被输送到蒸汽辊筒干燥机蓄料槽中积累到一定量时，产生焦糖化和预糊化反应。,糖化反应可以改善原料的色泽和口感，预糊化后便于干燥成型，提高热能的利用率和原片产量。,5.,蒸汽辊筒干燥,这是生产原片的关键工序，原片的色、香、味主要就由此定型。有一个科学可行的生产配方是生产出合格原片的前提，设备的操作技能则是实现配方预期效果的保证。蒸汽辊筒干燥机具有较强的热稳定性，应用它比较容易控制原片浆料的糊化程度和干燥效果，从而达到控制原片色、香、味的目的。操作该设备的关键是协调好转速与温度的关系问题。,6.,造粒,原片的颗粒大小可通过调节造粒机筛网的疏密来确定，加以一定的辅助设备，还可达到粉、片分离的目的。,7.,热风干燥,应用热风干燥机可对原片进行二次干燥，从而更好地发挥原辅材料色、香、味的综合效果，延长保质期。,(,三,),加工配方的技术要求,1.,原料加工配方的要求,原片的加工配方主要考虑既要便于形成良好的色、香、味，符合大众口感，又要便于机械设备的制造成型。,2.成品加工配方的要求,成品的加工配方主要考虑：一方面要求营养全面，能量均衡，满足人体在各方面的能量需要；另一方面要求具有良好的冲调性和口感，满足消费者在视觉上的较高要求，具有较长的货架期，耐储藏。,食品添加剂的选择要充分考虑其与原片在冲调后口感上的相容性，达到可口、舒服的目的。还可根据人们的不同需要，突出速溶即食营养麦片在某一方面的药用价值，从而形成产品系列化，拓宽市场。目前三合一麦片的主原料为麦片、植脂末、糖及添加剂，可用干粉混合机混合。,第四节,即食米粉,米粉是大米深度加工的大宗食品之一，在我国南方有较大的产销市场，如何改进现有生产工艺、降低生产成本、提高产品品质，是食品科技工作者值得重视的课题。,现将新加坡即食米粉生产工艺提供如下，供参考。,一、生产工艺,米洗米浸泡磨浆过筛脱水混合压粒蒸料压丝切断复蒸成型烘干包装成品,二、主要原辅料,主要原辅料为：碎米,(,稻谷碾米中提取的中碎米,)80,、玉米淀粉,10,、木薯淀粉,5,，沙河米粉,5,。,三、生产设备,生产设备有：提升机、洗米机、磨浆机、真空脱水机、混合机、压粒机、蒸料机、出丝机、切断机、复蒸器、烘干机、包装机。,四、工艺要点,(1),洗米,将碎米提升到洗米机内，加清水用机械不断搅拌的同时，又用气流从下而上造成米粒翻滚，使洗米水成沸腾状，清洗出米粒中轻杂物质，达到米粒清洁后进人下道工序。,(2),磨浆,米粒洗干净并浸泡数小时后，进人磨浆机内磨浆。磨出的米浆经,40,目筛孔筛理。,(3),脱水、混料,经筛理后的米浆，由浆泵抽入真空脱水机内脱水，脱水后的米浆含水率一般为,40,左右，打碎后进入混合机与其它淀粉按一定的比例混合均匀。,(4),压粒、蒸料,脱水后的混合物进入螺旋压粒机压成,8,10mm,，,长,10,30,mm,不等的颗粒，再进入连续性蒸料机初蒸，初蒸温度为,98,100,，,熟透度为,5,成。,(5),出丝、复蒸,初蒸后颗粒进入螺旋式压丝机内挤压成直径,4,6,mm,的粉条，粉条出机后按其长度规格切断，悬挂在不锈钢空心小管上，静置约,30,min,，,送入复蒸器内复蒸，复蒸温度为,100,，复蒸时间,20,40,min,，,即粉条彻底蒸熟方可。,(6),成型、烘干,粉条出复蒸器冷却至室温，用水洗出表层黏附物再成型进入烘干机干燥。烘干采用链板式烘干机，成型后的米粉条在链板上经过往复,10,层、两段三个不同温区近,3,h,的干燥，使粉条水分烘至,13,。,(7),包装,经干燥后的粉条，配上各种风味不同的调味料、香油，用复合包装包装成,65,85,g,不等的小包销售。食用时放人开水内煮沸,2,3,min,或用开水冲泡,5,min,即可食用。,