挤压膨化的新技术与应用.pdfVIP

工 · 2009正鞠 30■囊 5期 旃 匾 膨 千乞曲 薪 技 术 马 应 用 范文海 马 亮 张贵阳 高瑞斌 摘 要 文章介绍了食品以及饲料行业挤压膨化技术的新进展。采用强调质技术是提高挤压机 产量的有效方法，提 出了挤压过程的稳流剪切技术和出料过程的稳流技术概念，通过模块化螺杆的组 合来优化挤压工艺参数，还介绍了超临界二氧化碳挤压膨化技术在食品行业中的研究进展。 关键词 挤压膨化；强调质 ；稳流；模块化 ；超临界 中图分类号 S817．12+4 挤压膨化技术 目前在食品行业以及饲料行业都 有一部分物料悬浮在壳体内部 ．这样进一步提高了物 已经得到了更为广泛的应用。近些年在挤压膨化领域 料在调质器壳体内的充满度，进而延长了调质时间。 一 些新技术不断涌出．这些新技术的应用使得挤压膨 高熟化强调质技术使调质器的充满度 由原来的 化设备在效率 、能耗 、可靠性 以及加工产品的品质和 30％～35％提高到55％～6o％．对于相同有效容积的调 加工范围等各个方面都取得了长足发展。 质器 ．在相 同产量的前提下调质时间能由原先的4O～ 1 高熟化强调质技术 45S提高到 180～200s．糊化度 由原先的35％～40％提 物料进入挤压机前需要进行调质处理 ，调质 的 目 高至 50％～55％．耗汽量降低 20％左右。 的是使物料得到预糊化，糊化的好坏直接影响挤压机 由于物料经过强调质 ，充分预熟化 ，与普通调质 的工作性能 、产品的品质。所 以调质是挤压系统的一 相比．新技术能使挤压机产量提高 1O％～l5％，降低了 个重要关键技术 挤压机的能源消耗：同时物料预糊化度的提高使挤压 普通的调质技术就是简单地让物料与水 、蒸汽进 机运行平稳 ，显著减少对螺杆、膨化腔 内衬套的磨损 ， 行混合。简单的混合不能使水和热量均匀渗透到物料 减少更换易损件的成本 ，从而达到在挤压膨化技术中 中：对于物料 ，尤其是部分油性物料在调质过程 中从 的节能高效的绿色调质效果。 微观颗粒看 ，南于水的表面张力 ，水很难渗透到颗粒 2 稳态化剪切挤压技术 内部 ，从而很难使颗粒 内部的糊化度提高。这势必需 2．1 挤压过程的稳流与稳态化剪切技术 要更多的蒸汽、更长的时间才能提高调质效果。 挤压过程是挤压膨化设备中最核心的工艺过程 。 高熟化强调质技术不再是简单的混合，强调的是 从提升效率与降低能耗的角度出发 ，牧羊挤压设备研 调质过程中传热和传质的相对运动速度和渗透的速 发人员提 出了挤压腔中的物流稳流有利于提高挤压 度。传热和传质的渗透速度取决于蒸汽和粉状颗粒物 产 品品质 的设想 。同时提 出稳态化剪切 的理论 ．进而 料内部与界面层的温度梯度 、速度梯度 、湿度梯度 、物 通过试验验证 了这一理论 。该理论的应用能有效提高 料性质 (密度 、颗粒大小、含水量)等因素。而高速调 挤压机产量，降低能耗 。减少螺杆及腔体的磨损 ，提高 质提高了温度梯度 、速度梯度 、湿度梯度，从而就提高 挤压产品的品质。同时该技术的应用扩展了膨化产品 调质效果 的加工范围，使单螺杆挤压机能加工 1．0mm小颗粒． 高熟化强调质技术设置 了分功能桨 叶．让物料与 乃至加工更小颗粒 ，能够稳定长时间生产 。 传质在机体中形成一定的相对运动速度 ．形成强接 2．1．1 挤压过程 中的物流稳流技术 触 、强渗透 ，减少调质时间，减少蒸汽量的使用。同时 在挤压过程 中由于压力差的存在 ，物料