扬州大学本科生毕业设计（论文） 膨化技术最大的特点是起到了淀粉酶的作用，即当食物还没有进入口腔前，就使淀粉发生了裂解的过程，从这个意义上讲，膨化设备等于延长了人们的消化器官，促进了人体对食物的消化，提高了膨化食品的消化吸收率。膨化技术的另一特点是，膨化技术可以使淀粉彻底α化，已经变成的α淀粉经放置后也不能复原成β淀粉，于是食品保持了柔软、风味良好和较高的消化率，这是膨化技术优越于其它物理加工方法的又一特征，并且为粗粮细作开辟了一个崭新的加工领域。 1.2设计的背景
随着挤压膨化技术的不断提高，膨化食品越来越受到人们的青睐，尤其是惹小孩喜爱，目前国内的膨化技术正在食品、饲料等行业不断推广，双螺杆挤压膨胀谷物类的使用也日趋完善[4]。扬州市华裕生物科技有限公司是一家集生产、销售、研发营养健康食品、五谷杂粮膨化粉、超微细粉、营养预混料等绿色有机食品的现代科技型企业。该企业的膨化玉米粉年产量300吨左右，成品直接供给完美集团，作为完美营养早餐的主要成分。根据产品的要求，膨化玉米粉成品外观应为浅黄色粉末状，无焦黑和其它外来杂志，具有典型的粮食膨化香气和滋味，无异味，无结块。容重30~37g/ml,水分含量≤3.0%，粒度（40目过筛）≥98%，菌落总数是≤1000CFU/g，大肠菌群是≤30MPN/100g，霉菌是≤25CFU/g,酵母菌是≤25CFU/g。通过设计对照试验, 有效证明了玉米经膨化后 ,物料组分发生了复杂的变化，不仅组织结构更为疏松 ,改善口感 ,而且增加人体消化吸收能力, 从而有助于优化产品，提高企业效益。 1.3设计和研究的内容
(1) 前期以进企业实习为基础，熟悉膨化玉米粉生产过程的各个环节，了解基本生产设备及其工艺参数。
2.在此基础上运用玉米膨化食品是玉米深加工的最好途径之一 ,广泛查阅相关参考文献，综合分析，研究气流式膨化机与挤压式膨化机作用下玉米粉的区别，选用几种膨化食品的指标如膨化倍数 、还原能力、碘蓝值 、α-化度、蛋白质含量及脂肪含量和水溶性成分的含量等设计对照试验。
3.后期通过试验测定，对比气流式与挤压式膨化机后的玉米质构发生的变化 ,记录并进行相应总结。
5 扬州大学本科生毕业设计（论文） 二、膨化玉米粉的生产工艺流程
2.1生产工艺流程
选取优质的玉米粒，经脱皮、除胚芽、去根基、去黑脐和破碎，得到玉米糁。玉米糁由螺杆输送到高处混匀，并进行除金属操作。随后经过力气输送到二楼的料仓内，由料仓的底部放出，进入挤压膨化机的接料斗。在接料斗底部，由螺杆输送，缓慢地将玉米糁挤压至膨化机腔内，进行挤压膨化，在挤压膨化机的出口，膨化玉米条经快速地切割成为手指大小的膨化玉米粒，再经传送带冷却输送后至高处，进行粉碎，即获得膨化玉米粉。膨化玉米粉需过筛，达到要求粒度（40目过筛≥98%）的膨化玉米粉通过力气输送至二楼，筛余物则重新进行粉碎以达到筛过物的要求。由力气输送料仓放下的物料，进行微波干燥杀菌后暂存贮在接料桶内，再经过力气输送至高处，除金属、过筛、包装，最后将产品运送至仓库存储。期间，由于力气输送过程中，滤芯上吸有过多的膨化玉米粉，需要用压缩空气吹打以除去，并再次进行除金属、过筛可得。其生产工艺流程如图1所示。
粉碎 螺杆输送 力气输送 带式输送 玉米 玉米糁 除金属 膨化 （冷却输送） 吸风机
袋式除尘器 压缩空气吹
力气输送 力气输送 除金属、过筛 微波干燥杀菌 过筛 粉碎 吸风口
检验 包装 仓储
图1 膨化玉米粉的生产工艺流程图 6 扬州大学本科生毕业设计（论文） 2.2影响膨化玉米粉品质的因素
2.2.1玉米原料品种
玉米具有地域差异性和品种多样性，导致其所含有的各种营养成分不一样，因此，不同品种的玉米会表现出不同的膨化特性。玉米品种的糊化参数可以用来预测挤压膨化加工的系统参数及挤压膨化产品的质量[5]。不同品种玉米，挤压膨化的特性的差异受淀粉含量、直链/支链淀粉比例以及蛋白质含量和组成的影响[6]。
物料本身的含水量对挤压膨化的效果有显著的影响。但是，改变物料含水量对糊化度的影响小于改变加工温湿度对糊化度的影响[7]。
玉米的蛋白质含量与挤压膨化产品的体积膨胀系数呈负相关[8]。 2.2.2玉米粉碎粒度大小
玉米原料的粉碎粒度对膨化玉米粉的质量有重要影响[9]。在一定的粉碎粒度范围内，粉碎粒度较细时，表面积增大，从而有利于吸收热量和水分，使得淀粉充分糊化，粘度增大。相反，粉碎过细时，预先糊化的部分会黏在一起，包裹未糊化的颗粒，不利于吸收外界的热量和水分，降低糊化效果[10]。 2.2.3喂料速度
喂料的速度也会影响膨化玉米粉的糊化度。当喂料速度较快时，其单位产量增加，而淀粉加热糊化的时间缩短，糊化程度不够，导致淀粉黏结力下降，颗粒耐水性差；当进料速度适当降低时，可延长粉料的加热时间，使得淀粉充分糊化，有助于提高耐水性，但是产量降低，影响生产效率[10]。 2.2.4螺杆转速
螺杆转速对膨化玉米淀粉的糊化度也有一定的影响，通常在一定范围内，膨化玉米淀粉的糊化度随着螺杆速度的增加而增大，当达到一定的值后，螺杆速度继续增大时，糊化度不再升高，反而呈下降趋势[11]。 2.2.5挤压膨化温度
膨化温度通常也会影响玉米淀粉的糊化度，在一定的温度范围内，淀粉糊化度随温度的升高而增大。膨化温度有一定的最优值，主要与其膨化参数相关[1]。诸多文献表明，不同的膨化工艺参数导致膨化玉米粉的品质存在很大的差异。 2.2.6微波干燥
微波干燥是玉米粉膨化工艺的关键步骤，具有速度快、时间短、热稳定性好、加热均
7 扬州大学本科生毕业设计（论文） 匀、灭菌效果好，获得的产品质量高等特点。主要分为预干燥、恒速干燥、降速干燥三个阶段[12]。微波干燥的干燥功率、干燥温度和干燥风速这三个主要技术参数，对膨化玉米粉的干燥时间以及干燥后的品质和能耗[13]起着重要作用。
三、玉米粉膨化工艺的研究
3.1材料与仪器
3.1.1材料
玉米糁，东台市新曹镇生产。 3.1.2仪器
PH1-20型食品膨化机：气流式，湖北洪湖食品机械厂生产。
DZ65-II型双螺杆膨化机：挤压式，济南赛信机械有限公司生产。
3.1.3气流式膨化工艺步骤
玉米糁→加热→密闭环境中高压气蒸→突然减压膨化
气流式膨化中气流压力是膨化的关键，太高则会使玉米粒过于粉碎，太低时又会膨爆，使玉米粗糙没有酥脆感，所以，足够的高压气流加热时间，可以保证玉米达到半塑性状态。 3.1.4挤压式膨化工艺步骤
玉米糁→混合→加湿→挤压膨化
挤压式膨化中为适应膨化机对原料的要求，玉米糁在膨化前要粉碎成过40目筛，还应出去不易膨化的皮和胚芽。混合好的物料通过螺旋推进喂料机连续、均匀地进入膨化机内，物料随螺杆向前推进并逐渐压缩，经强烈挤压、剪切及高温后，成为具有流动性的熔融状态，由模具口挤出达到常温状态，形成质构疏松的膨化食品。
3.2试验方法 （1）玉米膨化结构
用生物显微镜观察玉米膨化后的结构,结果如图2所示。结果表明挤压式膨化玉米呈
鱼鳞状结构，气流式呈蜂窝状。
8 扬州大学本科生毕业设计（论文）
(a) (b)
图2 膨化玉米的结构
(a) 挤压式膨化玉米； (b) 气流式膨化玉米
(2) 菲林试剂法测定还原糖 ① 样品溶液的配备
称取样品-mg，稀释后在100ml容量瓶定容。 ② 斐林试剂的标定
准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，滴定管中预先放入约10ml0.1％的标准葡萄糖液,（用量控制在后滴定消耗0.10％标准葡萄糖1ml以内),摇匀，电炉上加热使其在2min内沸腾。沸腾状态下以每2s/滴的速度滴入标准葡萄糖溶液，至蓝色刚好消失为终点，记录前后总共消耗的标准葡萄糖溶液的总体积V0。 同法平行测定三份，取接近的两次体积的平均值。 ③预备实验
准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，加玻璃珠3粒。电炉上加热使其在2min内沸腾，准备沸30s，趁沸以先快后慢的速度从滴定管中加样品液（需始终保持溶液的沸腾状态）待溶液蓝色变浅时，以每2s/滴的速度滴入样品至蓝色刚好消失为终点，记录消耗溶液的体积V1。 ④正式测定
准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，加玻璃珠3粒，加入（V1-0.80）ml样品液，摇匀后加热煮沸，在沸腾状态下，以每2s/滴的速度滴入样品，至蓝色刚好消失为终点。
重复测定两份，取总消耗标准葡萄糖溶液体积的平均值Vml。
A.样品溶液的测定
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玉米膨化技术论文..
