荞麦挤压膨化产品的理化特性研究

为明确操作参数对荞麦挤压膨化产品特性的影响,确定产品理化特性间的关系,从淀粉分子结构角度解释产品理化特性的变化,本文以荞麦粉为原料,利用德国布拉本德DSE-25型双螺杆挤压机,通过响应面试验设计,系统研究物料含水量、加工温度、螺杆转速及其交互作用对膨化产品截面膨化率、水溶性指数、吸水性指数、色泽等理化特性以及挤压膨化产品淀粉分子结构的影响。结果表明,加工温度、螺杆转速是影响截面膨化率、水溶性指数、吸水性指数的重要因素;水分含量、螺杆转速是影响黏度、淀粉平均分子半径、重均分子质量的重要因素。淀粉平均分子半径与水溶性指数、色差呈显著负相关,与吸水性指数、黏度呈显著正相关。截面膨化率与其它产品特性无显著相关性。剪切效应加剧,淀粉降解程度加大,平均分子半径减小。在水分含量较高、温度较低、螺杆转速较小条件下,单位机械能耗较小,荞麦挤压膨化物中淀粉平均分子半径较大,吸水性指数和黏度较大,水溶性指数和色差较小。通过挤压处理可改善荞麦淀粉的水溶性、吸水性、黏度等理化特性。     

红小豆挤压膨化产品的质量性状分析

目的:确定红小豆挤压膨化产品质量性状与工艺参数间关系,初步构建产品质量评价指标体系,为挤压膨化产品的开发利用、质量管理及标准制定提供依据。方法:通过回归旋转实验研究物料水分、螺杆转速和膨化温度对挤压产品质量性状(膨化率、吸水性指数、水溶性指数)的影响。采用相关性分析法研究各质量性状间的相关关系。结果:挤压工艺参数影响红小豆膨化产品质量性状的顺序为膨化温度>物料水分含量>螺杆转速,膨化温度和物料水分含量显著影响产品质量性状,螺杆转速影响不显著;挤压产品质量性状中,吸水性指数与水溶性指数呈极显著负相关。结论:红小豆挤压膨化工艺参数与产品质量性状间相关性显著,在应用中要根据所需的质量要求选择恰当的工艺参数。     

挤压加工对谷物早餐粉膳食纤维成分和物理性质的影响

以粳米和赤小豆为原料,添加枣渣及红莲,用挤压法生产高膳食纤维谷物早餐粉,采用响应面分析法研究加工参数对挤压产品膳食纤维成分和物理性质的影响。结果发现,中等螺杆转速(100r/min)、中等末区温度(130~140℃)和低进料水分含量(20%),有利于产品中不溶性膳食纤维向可溶性膳食纤维转化;低进料水分含量和中等末区温度有利于膨化度的提高;升高温度有利于吸水性指数和水溶性指数的提高,提高螺杆转速会增加水溶性指数,降低吸水性指数。最适加工参数确定为:进料水分含量20%,末区温度130℃,螺杆转速100r/min,进料速率1.0r/s。     

挤压膨化工艺对小米质量性状影响分析

采用Design-Expert中心组合试验研究了挤压膨化工艺参数对小米质量性状的影响,通过响应面研究、方差分析和相关性分析对小米质量性状进行了系统分析,结果表明,物料水分含量和膨化温度显著影响产品质量性状,螺杆转速和喂料速度在一定范围内影响不显著;挤压产品的吸水性指数、水溶性指数、粘度和膨化率之间的相关性显著;而膨化率、水溶性指数和吸水性指数之间虽然呈现一定的相关性,但不显著。     

蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的工艺优化及糊化特性

目的：采用双螺杆挤压工艺制备蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品,并研究蛹虫草对谷物杂粮膨化产品淀粉糊化特性的影响。方法：以大米粉、糯米粉、薏米粉、红豆粉、黄豆粉、蛹虫草粉为原料,按照一定比例混合制成蛹虫草复合谷物杂粮粉进行挤压膨化实验,并在单因素试验的基础上,选择物料水分含量、螺杆转速、进料速率、挤压温度为影响因素,产品径向膨化率、糊化度、水分含量、吸水性和水溶性指数为指标,设计正交试验,用极差分析法优化出蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的最佳工艺,并利用快速黏度仪测定谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的淀粉糊化特性。结果：蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的最优工艺参数为物料水分含量16%、螺杆转速180 r/min、机筒的5 段挤压温度80-90-120-140-165 ℃、进料速率15 r/min,此时蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的径向膨化率、糊化度、水分含量、水溶性和吸水性指数分别为3.015、84.32%、6.11%、29.65%、416.39%;与谷物杂粮膨化产品相比,蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品峰值黏度、保持黏度、最终黏度、回生值显著下降。结论：蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品挤压工艺可行,添加蛹虫草能够显著降低谷物杂粮膨化产品的糊化特征值,并抑制其淀粉分子的回生或重排。     

玉米产品挤压膨化特性的影响因素

以优质的玉米为原料,采用挤压膨化技术,研制出玉米膨化产品。通过正交试验确定了挤压温度、物料水分含量、螺杆转速对产品膨化物糊化度的影响,并找出了最佳工艺参数值:挤压温度160℃,物料水分含量20%,螺杆转速300r/min。     

双螺杆挤压工艺参数对模头压力及白高粱粉挤压产品品质特性的影响

以去皮食用白高梁粉为原料,应用双螺杆挤压技术,研究了Ⅳ区温度、物料水分、喂料速度、螺杆转速等工艺参数对模头压力及产品品质特性的影响规律.结果表明:工艺参数对模头压力的影响显著(P<0.05);Ⅳ区温度对产品的水溶性指数、蛋白体外消化率的影响,水分对膨化度、容重、水溶性指数和蛋白体外消化率的影响,喂料速度对产品的各项品质特性的影响以及螺杆转速对容重、水溶性指数的影响均显著(P<0.05).在单因素实验条件下,工艺参数分别在Ⅳ区温度150℃、物料水分17%、喂料速度300g/min、螺杆转速275r/min时,产品的蛋白体外消化率均达到最大值,并且产品的其它品质特性均较好.     

曲面响应法优化设计抗性淀粉膨化工艺的研究

在单因素实验的基础上,利用曲面响应法中心组合设计,对抗性淀粉膨化工艺进行了优化设计。选择原料的水分含量,模头温度以及螺杆转速为优化因素,研究了在不同水平上的因素对抗性淀粉含量的影响。通过响应面分析得到抗性淀粉膨化的最佳工艺参数:物料的水分含量7.5%、螺杆转速592r/min、模头温度150℃,在此条件下,膨化产品中抗性淀粉含量为17.945%±0.523%,与模型高度拟合。     

膨化萌动青稞粉油茶的制备及其品质评价

以萌动青稞粉为原料,通过双螺杆挤压膨化技术制得膨化青稞粉。研究物料水分含量、螺杆转速和挤压温度对膨化萌动青稞粉吸水性指数和水溶性指数的影响,通过单因素和正交试验,确定最佳工艺参数为:物料水分含量为26%、螺杆转速为220 r/min、挤压温度为180℃。在传统油茶制作的基础上研制新型膨化萌动青稞粉油茶,主要考察了膨化萌动青稞粉添加量、花生油添加量、炒制温度、炒制时间对青稞粉油茶溶解度指数和感官评分的影响,通过单因素和正交试验,确定最优工艺配方为:青稞粉添加量为68%、花生油添加量为4%、炒制温度60℃、炒制时间为6 min。此时,油茶感官评分为9.26分,具有高蛋白、高膳食纤维、低脂肪和低钠等特点。     

膨化大豆组织蛋白挤压工艺对其吸水性的影响

组织蛋白成品质量的好坏,尤其是吸水性直接与双螺杆挤压机的工艺操作条件相关。以大豆分离蛋白、谷朊粉、脱脂脱腥大豆蛋白等混合物料为原料,以双螺杆挤压机(FMHE 36-24)为设备,研究了模头温度、液体喂料量、固体喂料量、螺杆转速对产品吸水性的影响。结果表明:挤压工艺参数对低水分大豆组织蛋白吸水性影响程度大小依次为:模头温度液体喂料量固体喂料量螺杆转速。生产低水分大豆组织蛋白的最佳工艺参数为:模头温度160℃,液体喂料量30%,固体喂料量35 kg/h,螺杆转速350 r/min,此条件下吸水率为432.68%。     

Effects of process variables and addition of polydextrose and whey protein isolate on the properties of barley extrudates

Extrusion cooking is commonly used in the production of snacks. In the present study, extrudates were prepared using barley flour alone and with the addition of either polydextrose (PD) or whey protein isolate (WPI) and both PD and WPI. Independent process variables were water content of the mass (17%, 20% and 23%), screw speed (200, 350 and 500 rpm) and temperature of section 6 and die (110, 130 and 150 °C). Expansion, hardness, water content, porosity and chemical composition of the extrudates were analysed. Highly porous and expanded snack products with high dietary fibre and protein contents were obtained from barley flour and WPI when water content of mass was 17%, screw speed 500 rpm and temperature of section 6 and die 130 °C. Barley flour alone or with PD resulted in hard and non‐expanded extrudates. Expansion of extrudates was statistically significantly increased with decreasing water content of the mass and increasing screw speed in all trials.     

玉米蛋白粉挤压膨化工艺参数优化研究

以单螺杆挤压膨化机为试验设备对玉米蛋白粉进行膨化试验,运用二次通用旋转组合设计试验方法研究了玉米蛋白粉含水率、膨化机螺杆转速和机筒温度对加工后的玉米蛋白粉持水性的影响。结果表明:影响玉米蛋白粉持水性的主要因素是机筒温度,试验因素主次顺序依次为机筒温度、螺杆转速、物料含水率;较优组合为:物料含水率43%、螺杆转速334r/min、机筒温度157℃。     

基于BP算法的双螺杆挤压机系统数学模型的建立

本文以玉米、小麦的混合物料为原料,进行了双螺杆挤压机的螺杆转速、进料速度、供水速度、机筒温度四种操作参数对双螺杆挤压机的挤压膨化效果(以膨化度来衡量)的影响的研究。依据要因实验设计及实验数据建立了系统的BP神经网络模型,实现对过程参数控制和目标输出的预测,结果用于指导生产实践。     

Extrusion of banana starch: characterization of the extrudates

Extrusion of banana starch was carried out for obtaining extrudates with functional and digestibility characteristics. Experimental design with temperature, screw speed and moisture content as independent variables produced 20 experiments that were studied using response surface methodology to discover the effect of these variables on resistant starch content, water absorption index and water solubility index. The amylose content was 37.4% with high resistant starch (RS) content in the ungelatinized sample, which decreased when banana starch was gelatinized (1.9%). Extrudate samples had a higher RS content than the gelatinized native starch, showing that the extrusion process increased RS content of native starch due to starch depolymerization and during cooling of extrudates those linear chains form an arrangement that cannot be hydrolyzed by α‐amylase. The response surface regression model fitted to experimental results of resistant starch showed good determination coefficient (84%). During model validation for RS, the model explains the experimental results up to 90%. Response surface showed that water absorption index values were high when the temperature, moisture content and screw speed were also high; water solubility values were not affected by screw speed, and both temperature and moisture content had a quadratic effect. Cylindrical structures were observed in powders where RS was present and as RS level increased the cylinders became coarser. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

双螺杆挤压对大豆蛋白体外消化率的影响

采用双螺杆挤压技术,研究了挤压工艺参数对大豆蛋白体外消化率的影响,并采用二次通用旋转组合设计,建立了大豆蛋白体外消化率与物料含水量、挤压温度、喂料速度、螺杆转速的二次回归方程,并利用该方程探讨了各因子对消化率的影响.结果表明,各因子对大豆蛋白体外消化率的影响顺序为:挤压温度>物料含水量>螺杆转速>喂料速度,物料含水量与挤压温度交互作用显著.利用统计优选法寻优,确定了大豆蛋白消化率的最佳挤压工艺条件:物料含水量35%,挤压温度155℃,喂料速度0.4 kg·min-1,螺杆转速150r·min-1,大豆蛋白体外消化率最高值为95.83%.     

加酸挤压膨化玉米粉工艺条件及对其品质影响研究

以玉米为原料,酸为处理试剂,采用挤压膨化的方法,研究了酸剂、物料含水量、酸液浓度、膨化温度、螺杆转速对挤压膨化玉米粉还原糖含量的影响。确定了加酸挤压膨化玉米粉的工艺参数为:HCl为处理试剂、物料含水量27%、酸液浓度0.027mol/L、膨化温度145℃、螺杆转速250r?min。在该工艺条件下膨化与未加酸相比,还原糖、水溶性成分含量分别提高51.4%、23.5%,α-化度提高14.8%,粗纤维下降88.12%。     

挤压方便米饭预处理关键工艺参数的优化

以碎米为主要原料,辅以其他谷物粉和食品添加剂以及微量营养素,对双螺杆挤压工艺条件进行研究,以期开发研制一种新型营养方便米饭。通过单因素试验确定了机筒温度(X1)、物料水分(X2)和螺杆转速(X3)3个试验因素的取值范围,在此基础上采用可旋转中心组合设计,综合考查X1、X2和X33个变量对糊化度(Y)的影响,推导出描述糊化度的二次回归模型,并对变量进行响应面分析,得出最佳挤压预处理工艺条件为:机筒温度127.2℃,物料水分33.8%,螺杆转速195.2r/min。     

高剪切纤维离解机内速度场与压力场的CFD模拟

应用三维建模软件Pro／E建立了高剪切纤维离解机的物理模型,应用FLUENT软件模拟了高剪切纤维离解机的内部流场变化,重点研究了离解机内部的压力和速度变化对流场的影响。出口压力与螺杆转速的变化对离解机内部温度的分布影响比较大,螺杆的转速越低,螺杆上的温度梯度越明显;而对于压力场和速度场的分布影响不大。出口压力的变化和螺杆转速的变化只是对压力场和速度场在离解机内部相同位置出现的压力和速度值有所影响。     

大豆双螺杆挤压膨化系统参数优化试验

采用双螺杆挤压膨化机进行大豆膨化浸油工艺参数优化试验,利用二次旋转正交组合试验设计进行模孔直径、物料水分、螺杆转速、套筒温度因素试验,考察了各因素对粕残油率、生产率、度电产量的影响规律,并运用模糊综合评判法通过频数选优进行了系统参数的优化组合.结果表明:当模孔直径20 ～22 mm,物料水分16％～17％,螺杆转速130～138 r/min,套筒温度99～106℃时,可以获得较低的粕残油率和较优的机械生产性能(生产率、度电产量).