含有一定水分的物料，在挤压机的套筒内受到螺杆的推动作用和卸料磨具及套筒内截流装置的阻止作用，另外还受到来自外部和物料与螺杆、套筒内部摩擦热的加热作用，使物料处于3～8MPa和120～200℃的高温下，根据需要可达到更高的温度。

由于压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压物料在挤压筒内便产生水分的沸腾和蒸发。在如此高的温度、剪切力和压力下，物料呈现熔融状态。当物料被强行挤出模具口时，压力骤然降为常压，此时水分便发生闪蒸，产生类似“爆炸”的情况，产品随之膨胀。

水分从物料中蒸发，带走了大量的热量，这样物料瞬间从挤压过程中的高温降至80℃的相对低温。由于温度的降低，物料从挤压时的状态而固化成型，并保持了膨化后的形状。 

挤压膨化食品的成分主要以淀粉为主。因此膨化状态的形成主要是靠淀粉完成的，在高温高压状态下，淀粉颗粒首先发生糊化，进而在高温和高剪切的作用下分子之间相互结合和交联，形成网状的结构，该结构经挤压、降温和固化后成为膨化食品结构的骨架，其他原料中的成分填充于其中。因此原料中淀粉的含量直接影响到产品的膨化程度，在原料中没有淀粉存在的情况下，则基本上不产生膨化效果。

1）改善实用品质，易于储存

采用膨化技术可以使玉米、高粱这些原本含有较多纤维素、维生素的粗硬的组织结构变得膨松柔软，在膨化过程中产生的美拉德反应又增加了食品的色、香、味。从而改善实用品质，使食品具有体轻、松脆、香味浓郁的独特风味。 

2）提高产品质量，减少有害物质 

挤压过程是一个典型的高温、高压、短时过程，这使物料处理有限，因而在最终产品中几乎保留了原料中所有的营养成分。同时，高温短时过程仍可减少象有害的酶和微生物一样的不良产品因素。 

3）原料适用性广，产品种类多 

可加工的原料品种繁多，不仅可以对谷物、薯类、豆类等粮食进行深加工，使粗粮细作，生产精美的小吃食品；而且还能加工果蔬、香料及一些动物蛋白。生产膨化小食品时，利用同一台挤压机只需改变原料及模头，即可生产出形状各异的产品。 

4）生产效率高，生产成本低 

国外大型双螺杆挤压机每小时的生产能力达数十吨，且操作简便。与传统的蒸煮方法相比，用现代挤压膨化技术加工产品，在时耗、能耗、劳动力、占用厂房等方面都有明显降低。 

5）浪费少、无废弃物 

用淀粉酿酒、制饬糖时，原料经膨化后，其利用率达98℅以上，出糖率提高12℅，出酒率提高20℅。此外，一般来说，除了开机和停机时需要少量原料作引子外,整个生产过程中几乎无废弃物排出，不存在原料浪费现象。 

挤压机是从简单的成型机发展而来的，起初只是用于塑料工业，后来逐渐应用于食品及其它行业。目前使用的挤压机主要为螺杆式挤压机，按结构可分为单螺杆和双螺杆两种类型。

▄单螺杆挤压机靠一个从细渐粗、螺距从宽渐窄的螺杆推进物料。目前我国生产的单螺杆挤压机基本上采用螺纹高度较浅的螺杆，转速为300～400r/min，它可产生高磨檫和高剪切力，谷物原料在机筒内停留的时间仅为10～20s，物料在出模前的温度高达130～140℃。

▄双螺杆挤压机有一对相互连续啮合的反向或同向旋转的螺杆，靠正移位原理强制输送物料。在物料输送过程中很少形成压力回流，可使局部压力急剧升高，加快膨化过程，获得高产量。

单双螺杆挤压机在食品工业中的应用特点及比较见下表1和表2

挤压膨化食品的生产工艺如下所示:原物料→去皮→粉碎→混合(湿润) 调理→输送 →喂料→挤压蒸煮、膨化→整形、切割→烘烤→喷油、调味→包装。

1）粉碎 

为使原料混合均匀、挤压蒸煮时淀粉充分糊化有利于膨化,各物料(玉米应先除去皮和胚芽) 粉碎至30～40 目颗粒大小,双螺杆挤压机的用料粉碎至60 目以上。

2）混合调理 

将不同的原料及辅料按一定比例在加湿机中混合均匀,根据气候和环境温度、湿度的不同确定水量的多少,混合后的原料水分控制在13%～18%。 

3）挤压膨化 

挤压膨化是整个流程的关键，直接影响到产品的质感和口感。影响挤压膨化的变量较多，物料的水分含量、挤压过程中的温度、压力、螺杆转速、原料的种类及其配比等，一般来说物料水分13 %～18 %之间，挤压温度120～160℃左右，挤压腔压力0. 5～1MPa ，螺转速800～1000 r/ min ，物料在挤压机内停留时间为10～20s。

直淀粉含量低的原料，膨化后产品的α 度高，膨化效果较佳。物料中蛋白质及脂肪含量不同也对膨化质量产生影响，蛋白质含量高的物料挤压时膨化程度低；脂肪含量超过10 %时，会影响到产品的膨化率，而一定量的脂肪可改善产品的质构和风味。不同类型和型号的挤压机，其挤压膨化的最佳工艺参数也有所不同。 

4）整形、切割 

膨化物料从模孔挤出后,由紧贴模孔的旋转刀具切割成形或经牵引至整形机,经辊压成形后,由切刀切成长度一致、粗细厚度均匀的卷、饼等膨化半成品。

5）烘烤 

挤压出来的半成品水分较高,需经带式输送机送入隧道式烤炉作进一步烘烤,使水分低于5 %，以延长保质期，同时烘烤后产生一种特殊的香味，提高品质。 

6）调味 

在旋转式调味机中进行。将按一定比例混合的植物油和奶油加温至80 ℃左右，通过雾状喷头使油均匀地喷洒在随调味机旋转而翻滚的物料表面。喷油的目的一是为了改善口感；二是为了使物料容易沾粘调味料。

随后喷洒调味料，经装有螺杆推进器的喷粉机将粉末状调味料均匀洒在不断滚动的物料表面，即得成品。为防止受潮，保证酥脆，调味后的产品应即时包装。

挤压膨化技术应用于宠物食品上起源于20世纪50年代。

干膨化宠物食品通常是生产的挤压膨化食品，物料通过两级粉碎、两次混合后进入待膨化仓，需经过充分调质后进入挤压机进行挤压膨化。同时可在调质器中添加油脂、色素、肉浆等，避免在混合机中添加后高油脂或高水分物料的输送结拱问题。挤压后物料含水量为20% ~ 30%，采用气力输送至烘干机烘干。烘干后的物料进入间歇式喷涂机，可喷涂油脂、诱食剂、香味粉。刚烘干后的饲料颗粒温度高，有利于油脂的均匀分布。饲料外加油脂后，内部水分不易挥发，诱食剂水分也较高，喷涂前应相应的提高烘干机的烘干强度。喷涂后物料进入冷却器进行冷却，水分降至9%以下，温度降至接近室温。

在颗粒饲料出成品仓后进行一次筛理，以将产品中的碎粒及粉末控制在理想的范围，最后经过打包秤打包。宠物食品颗粒一般采用气力输送或倾斜式皮带输送，以减少加工过程中的残留。

宠物食品的挤压膨化可采用单螺杆挤压膨化机或双螺杆挤压膨化机挤压，单螺杆膨化机适用一些低档的，配方中油脂含量较低的宠物食品，挤压时的水分一般在22% ~ 28%。但是当配方中鲜肉含量达到20% ~30%时，挤压过程中所需要的强烈混合和剪切是单螺杆膨化机很难提供的，这时双螺杆膨化机的优势将突显出来，与单螺杆膨化机相比，双螺杆膨化机中可以添加几乎两倍含量的脂肪到宠物食品中，饲料配方含油脂可达到12%。

半湿宠物食品加工工艺与干膨化宠物食品类似，但在挤压前添加肉或肉类浆液副产品并混合，其典型的挤压水分在30% ~ 35%之间，挤压后贮藏前为了保持其松软的肉感通常不降低水分。软膨化宠物食品在配方上与半湿宠物食品接近，因而加工设备与其类似，加工工艺与干宠物食品加工工艺类似，成品具有与干膨化饲料类似的膨化外形，也兼具半湿宠物料的软而柔韧的肉感。

宠物点心一般可以分为4种:膨化型点心、非膨化型点心、填充膨化型点心和联合膨化型点心，生产时常需特殊设备。膨化型点心可以用标准的宠物料膨化步骤生产;非膨化型点心加工时采用半湿工艺，设备采用挤压机(单螺杆或双螺杆挤压机都可);填充膨化的点心需要膨化机将配方中的部分成分熟化，通过泵系统添加无需熟化的填料(如图1所示)。联合膨化的点心生产时需要将两台膨化机通过普通成套模具联合起来，每个膨化机生产一种配方的产品(如图2所示)。

图1 填充(夹心)膨化

图2 联合膨化

来源：

1.《宠物营养与食品》

2.宋立霞等《挤 压 膨 化 技 术 在 宠 物 食 品 中 的 应 用》