膨化成型保鮮原理
米糠中含有數量較多的解脂酶,新鮮米糠中的脂肪在解脂酶的作用下即能迅速分解,使游離脂肪酸大量增加,加上高溫、潮濕、光照和空氣等諸因素的影響,會逐漸酸敗變質。為保證米糠油產品質量,米糠需進行穩定化處理。
膨化亦稱為結構化或組織化,即利用膨化機的不等距非標螺旋系統的擠壓推進,米糠間隙種的氣體被擠出,并迅速被物料填充,米糠受剪切作用而產生回流,使機膛內的壓力增大,隨著螺旋與機膛的摩擦使米糠的晶體達到充分混合、擠壓、加熱、膠合、糊化而產生組織變化,脂肪層結構遭到破壞;同時機械能轉化為熱能,機膛內溫度很快升高到125℃左右,有效的鈍化了米糠中的各種酶的活性,破壞了脂肪層的結構;米糠被擠壓到出口處時,淀粉、蛋白質轉化為粘性狀態,壓力由高壓瞬間變為常壓,造成水份迅速地從組織結構中蒸發出來,使其內部形成無數的微孔結構,冷卻干燥后,米糠即膨化成型。
工藝流程
原料米糠→糠粞分離→調質→油料膨化機→冷卻→儲存或去浸出
從原料庫來的米糠經過提升刮板機進入清理篩,去除大雜后進入立式調質鍋,調節原料的溫度和水份。調質后的物料經定量絞龍進入膨化機,膨化機采用液壓模頭,膨化料經旋轉下料閥進入逆流翻板烘干機烘干、冷卻,出料水分保持在7-9%,溫度50-60°C。從翻板烘干機出來的料經過刮板提升機進入逆流翻板冷卻機進一步冷卻,冷卻后的膨化料可以入庫長期貯存。或者不經過深冷直接進入浸出車間浸出。
膨化前準備:
米糠進入膨化機前必須預先進行糠棲分離。因為原料中如含有較多的碎米和粗糖殼等雜質,會加快膨化機的磨損,更重要的是碎米含有較多的淀粉,使米糠在膨化過程中形成不了適當的壓力,而且會使膨化物料結構松散,達不到良好的膨化效果,極易增加浸出料的粉末度和干粕殘油,而影響漫出效果。
原料米糖的水分對膨化機的工作甚有影響,它直接決定膨化后的彈性與塑性。米糠水分過高,物料彈性差,不能產生足夠的壓力和熱能適宜的破壞油細胞和酶;而水分過低,物料塑性差,會使膨化溫度過高,物料焦化,加深物料顏色,并易堵塞膨化機,也不能產生良好的膨化物料。根據使用結果,米糖入機前水分應控制在11~ 13%為宣
入機的溫度和環境溫度對膨化效果及產量也有一定的影響。對原料米糖進行預熱的膨化效果和產量都比未預熱米糠的要好。夏季的膨化機產量要比冬季時高20%左右,這是由于室溫較高使膨化機達到正常工作的預熱時間較短。
米糠膨化:
米糠經過膨化機的高壓、高溫、剪切、摩擦、膨爆等瞬時作用,發生了一系列復雜的物理變化和化學變化,冷卻后形成直徑大約3~5mm長度不等的具有多微孔結構和一定強度的膨化顆粒。
米糠水分含量由膨化前11~13%降為7~9%,含油量相應上升了0.5~2個百分點。在貯存過程中,膨化米糠的含水量基本無變化,與生糠相比水分增長緩慢。
膨化促使淀粉和蛋白質分子間斷裂而糊化和變形、重組,并破壞油細胞,使油分子呈自由狀態。米淀粉糊化溫度為58少量淀粉在擠壓過程中與細胞破裂釋放出的油脂形成絡合物,并且活性淀粉、活性蛋白產生粘性將料胚粘在一起,油分充分混合而分布均勻,一經釋放出膨化機,其中的水分極快的揮發出來,干燥冷卻后,即形成具有一定擠壓強度、不易粉碎、無粉末且內部多微孔結構的膨化米顆粒。
在膨化機的瞬時高溫作用處理下,米中游離脂肪酸合量明顯降低,酸價減少了3mgKOH/油左右,而且米糠中的各種活性酶,尤其是脂肪酶、脂肪氧化酶、解脂酶以及有害菌等都得到鈍化或殺滅(如菌體脂肪酶在50 ~即失活),有效地抑制了酸價的迅速上升,大大提高了米糠的品質及貯存的穩定性,使膨化米的儲藏期延長。
冷卻:
剛從膨化機出來的米糖,由于溫度較高,汽化水分并未完全揮發,必須采用自然冷卻或強制冷卻,方可使其成為具有一定性能和強度的良好膨化物料。如果未經完全冷卻直接貯存,將會增加膨化物料的粉末度,并易發生霉變,酸價上升。