挤压过程中的碳水化合物 碳水化合物是食品中的主要组成成分，通常在食品中占70% 或70% 以上，因此是影响挤压食品特性的主要因素。碳水化合物根据其分子量 大小、结构及理化性质差异常可分为纤维、淀粉、亲水胶体及糖四类， 它们在挤压过程中的变化作用各不相同。 （一）纤维 纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，它们在食品中通常充当填充剂。由于用 于挤压的纤维原料及挤压采用的设备和工艺条件不同，对挤压过程中纤维数量的 变化文献报道差异较大。有的对荞麦与大麦的挤压研究，有的对小麦和小麦麩的 研究，挤压后的纤维质量较低；而有的分别对全麦粉及大麦粉的挤压研究结果正 好同上述相反；但也有研究认为全麦粉在挤压过程中其总纤维质量不发生变化。 但对挤压过程中纤维含量变化的研究结果较为一致，均表明纤维经挤压后其可溶 性膳食纤维的量相对增加，一般增加量在3％左右，这是挤压过程中的高温、高压、 高剪切作用促使纤维分子间价键断裂，分子裂解及分子极性变化所致。由于可溶 性膳食纤维对人体健康具有特殊的生理作用，因此采用挤压手段开发膳食性纤维 无疑是一个很好的方法。 食品工业中的纤维原料主要来源于甜菜、玉米、水果、燕麦、豌豆、稻谷、大 豆及小麦等。在挤压过程中纤维主要是影响食品的膨化度，其规律一般是膨化度 随纤维添加量增加而降低．用不同来源的纤维或纤维纯度不同均对膨化度的影响 有明显差异，其中以豌豆和大豆纤维的膨化能力为好，它们在以淀粉为主原料的 食品中添加量达到30％，对最终产品的膨化度也无显著影响；而像燕麦麩及米糖， 由于它们含有较高的蛋白质及脂肪，其膨化能力就很差
挤压过程中的碳水化合物 碳水化合物是食品中的主要组成成分，通常在食品中占70% 或70% 以上，因此是影响挤压食品特性的主要因素。碳水化合物根据其分子量 大小、结构及理化性质差异常可分为纤维、淀粉、亲水胶体及糖四类， 它们在挤压过程中的变化作用各不相同。 （一）纤维 纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，它们在食品中通常充当填充剂。由于用 于挤压的纤维原料及挤压采用的设备和工艺条件不同，对挤压过程中纤维数量的 变化文献报道差异较大。有的对荞麦与大麦的挤压研究，有的对小麦和小麦麩的 研究，挤压后的纤维质量较低；而有的分别对全麦粉及大麦粉的挤压研究结果正 好同上述相反；但也有研究认为全麦粉在挤压过程中其总纤维质量不发生变化。 但对挤压过程中纤维含量变化的研究结果较为一致，均表明纤维经挤压后其可溶 性膳食纤维的量相对增加，一般增加量在3％左右，这是挤压过程中的高温、高压、 高剪切作用促使纤维分子间价键断裂，分子裂解及分子极性变化所致。由于可溶 性膳食纤维对人体健康具有特殊的生理作用，因此采用挤压手段开发膳食性纤维 无疑是一个很好的方法。 食品工业中的纤维原料主要来源于甜菜、玉米、水果、燕麦、豌豆、稻谷、大 豆及小麦等。在挤压过程中纤维主要是影响食品的膨化度，其规律一般是膨化度 随纤维添加量增加而降低．用不同来源的纤维或纤维纯度不同均对膨化度的影响 有明显差异，其中以豌豆和大豆纤维的膨化能力为好，它们在以淀粉为主原料的 食品中添加量达到30％，对最终产品的膨化度也无显著影响；而像燕麦麩及米糖， 由于它们含有较高的蛋白质及脂肪，其膨化能力就很差
（二）淀粉 挤压作用能促使淀粉分子内a－1，4苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 及麦芽糊精等低分子量产物，致使挤压后产物淀粉含量下降，但挤压对淀粉的主要 作用是促使其分子间氢键断裂而糊化。淀粉在挤压过程中糊化度的大小受挤压温度、 物料水分、剪切力、螺杆结构及在挤压机内的滞留时间、模头形状等因素影响。 淀粉有直链淀粉与支链淀粉之分，它们在挤压过程中表现出不同的特征。就膨化 度而言，总的趋势是淀粉中直链淀粉含量升高则膨化度降低，据有关报道说50％直 链淀粉与50％支链淀粉混合挤压可得到最佳的膨化效果。另外，来源不同的淀粉其 挤压效果也存在差异，小麦、玉米、大米中的谷物淀粉具有较好的膨化效果，块茎 淀粉不仅具有很好的膨化性能，而且又具有十分好的粘结能力。 （三）亲水胶体 阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、瓜儿胶、槐豆胶为食品中常用的亲 水胶体，它们经挤压后其成胶能力将普遍下降。在挤压过程中其亲水特性还将影响 常规的挤压条件，降低挤压产品的水分蒸发速率及冷冻速率，提高产品的质构性能。 对于一个特定的产品，在选择亲水胶体时，胶体的粘稠性、成胶性、乳化性、水化 速率、分散性、口感、操作条件、粒径大小及原料来源等因素均得慎重考虑。 （四）糖 糖具有亲水性，在挤压过程中将调控物料的水分活度，从而影响淀粉糊化。挤压 的高温、高剪切作用使糖分解产生羧基化合物，从而同物料中的蛋白质、游离氨基 酸或肽发生美拉德反应，影响产品的颜色。另外，在挤压过程中添加一定量的糖能 提高物料在模口出口时的膨化效果。因此，在挤压食品中糖除了起提供能量作用外， 主要是作为一种风味剂、甜味剂、质构调节剂、水分活度与产品着色调控剂而被应 用，通常使用的糖有蔗糖、糊精、果糖、淀粉糖浆、果汁、糖蜜、木糖和糖醇等
（二）淀粉 挤压作用能促使淀粉分子内a－1，4苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 及麦芽糊精等低分子量产物，致使挤压后产物淀粉含量下降，但挤压对淀粉的主要 作用是促使其分子间氢键断裂而糊化。淀粉在挤压过程中糊化度的大小受挤压温度、 物料水分、剪切力、螺杆结构及在挤压机内的滞留时间、模头形状等因素影响。 淀粉有直链淀粉与支链淀粉之分，它们在挤压过程中表现出不同的特征。就膨化 度而言，总的趋势是淀粉中直链淀粉含量升高则膨化度降低，据有关报道说50％直 链淀粉与50％支链淀粉混合挤压可得到最佳的膨化效果。另外，来源不同的淀粉其 挤压效果也存在差异，小麦、玉米、大米中的谷物淀粉具有较好的膨化效果，块茎 淀粉不仅具有很好的膨化性能，而且又具有十分好的粘结能力。 （三）亲水胶体 阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、瓜儿胶、槐豆胶为食品中常用的亲 水胶体，它们经挤压后其成胶能力将普遍下降。在挤压过程中其亲水特性还将影响 常规的挤压条件，降低挤压产品的水分蒸发速率及冷冻速率，提高产品的质构性能。 对于一个特定的产品，在选择亲水胶体时，胶体的粘稠性、成胶性、乳化性、水化 速率、分散性、口感、操作条件、粒径大小及原料来源等因素均得慎重考虑。 （四）糖 糖具有亲水性，在挤压过程中将调控物料的水分活度，从而影响淀粉糊化。挤压 的高温、高剪切作用使糖分解产生羧基化合物，从而同物料中的蛋白质、游离氨基 酸或肽发生美拉德反应，影响产品的颜色。另外，在挤压过程中添加一定量的糖能 提高物料在模口出口时的膨化效果。因此，在挤压食品中糖除了起提供能量作用外， 主要是作为一种风味剂、甜味剂、质构调节剂、水分活度与产品着色调控剂而被应 用，通常使用的糖有蔗糖、糊精、果糖、淀粉糖浆、果汁、糖蜜、木糖和糖醇等
挤压过程中的蛋白质 从物理特性来说，挤压使蛋白质转变成一种均匀的结构体 系；从化学观点来说，挤压过程是以某种方式贮藏性蛋白质重 新组合成有一定结构的纤维状蛋白体系。此外，挤压过程还会 引起蛋白质营养的变化。 大豆蛋白经热处理后会发生变化 挤压过程使大豆蛋白处于热、压力和剪切力等综合作用下，在 一定范围内，挤压温度上升，产品的组织化效果好。蛋白质经 高热处理会引起结构的变化，如：肽键的水解、氨基链的变性 和新共价异肽键的形成等。蛋白质在低水份条件下对热的抵抗 力强些。通过一系列的研究得出的结论是挤压对蛋白质最大的 影响在于，首先分离它们，然后又将其重新组合成一种经调整 的纤维状结构
挤压过程中的蛋白质 从物理特性来说，挤压使蛋白质转变成一种均匀的结构体 系；从化学观点来说，挤压过程是以某种方式贮藏性蛋白质重 新组合成有一定结构的纤维状蛋白体系。此外，挤压过程还会 引起蛋白质营养的变化。 大豆蛋白经热处理后会发生变化 挤压过程使大豆蛋白处于热、压力和剪切力等综合作用下，在 一定范围内，挤压温度上升，产品的组织化效果好。蛋白质经 高热处理会引起结构的变化，如：肽键的水解、氨基链的变性 和新共价异肽键的形成等。蛋白质在低水份条件下对热的抵抗 力强些。通过一系列的研究得出的结论是挤压对蛋白质最大的 影响在于，首先分离它们，然后又将其重新组合成一种经调整 的纤维状结构
挤压过程中的脂肪 在相同条件下，挤压食品与其他类型的食品相比往往具有较大的货 架期，其原因与挤压加工的特点有密切关系。 原因一：原料一般经过挤压加工之后，淀粉糊化、蛋白质变性、生长抑 制因子被破坏，脂肪氧化酶和脂肪水解酶也被破坏。挤压过程是一个高 温高压的过程，对产品起到了很好的杀菌作用。 原因二：挤压产品的水分含量一般较低 原因三：由于脂肪在挤压过程中能够与淀粉和蛋白质形成复合物，而这 些复合物又能降低挤压产品在保存时的氧化现象，所以在一定程度上起 到了延长产品货架期的作用。 许多研究表明，在挤压过程中，原料中绝大多数脂肪与淀粉、蛋白 质形成了复合物，降低了挤出物中游离脂肪的含量。例如玉米经挤压之 后，游离脂肪的含量由3.11％下降到0.98％。 研究人员利用挤压机研究了原料经挤压之后，脂肪复合物形成的情 况。所用的挤压原料中含有70％淀粉、9％蛋白质和5％脂肪。对挤压后 的样品，分别测定其膨化率和糊化率以及脂肪的变化。实验所采用的螺 杆转速为700转／分，进料速率为158克／分。从实验结果分析可知，原 料中大约有2／3的游离脂肪在挤压过程中变为复合体。实验中发现复合 体生成量与挤压温度有直接关系，在较低的温度下（100℃以下），随挤 压温度的升高，复合体生成量略有增多，但在高温下（100℃以上），随 着温度升高，复合体生成量反而有较明显的下降
挤压过程中的脂肪 在相同条件下，挤压食品与其他类型的食品相比往往具有较大的货 架期，其原因与挤压加工的特点有密切关系。 原因一：原料一般经过挤压加工之后，淀粉糊化、蛋白质变性、生长抑 制因子被破坏，脂肪氧化酶和脂肪水解酶也被破坏。挤压过程是一个高 温高压的过程，对产品起到了很好的杀菌作用。 原因二：挤压产品的水分含量一般较低 原因三：由于脂肪在挤压过程中能够与淀粉和蛋白质形成复合物，而这 些复合物又能降低挤压产品在保存时的氧化现象，所以在一定程度上起 到了延长产品货架期的作用。 许多研究表明，在挤压过程中，原料中绝大多数脂肪与淀粉、蛋白 质形成了复合物，降低了挤出物中游离脂肪的含量。例如玉米经挤压之 后，游离脂肪的含量由3.11％下降到0.98％。 研究人员利用挤压机研究了原料经挤压之后，脂肪复合物形成的情 况。所用的挤压原料中含有70％淀粉、9％蛋白质和5％脂肪。对挤压后 的样品，分别测定其膨化率和糊化率以及脂肪的变化。实验所采用的螺 杆转速为700转／分，进料速率为158克／分。从实验结果分析可知，原 料中大约有2／3的游离脂肪在挤压过程中变为复合体。实验中发现复合 体生成量与挤压温度有直接关系，在较低的温度下（100℃以下），随挤 压温度的升高，复合体生成量略有增多，但在高温下（100℃以上），随 着温度升高，复合体生成量反而有较明显的下降
另外，研究人员还研究了温度高于100℃时，脂肪复合体的 生成情况。实验在不同温度、不同螺杆转速和不同水分含量的条 件下进行。通过对实验结果的分析发现，挤压温度和水分含量是 影响复合体生成量的主要因素，螺杆转速对复合体生成量的影响 较小。挤压温度越高，挤出样品中的游离脂肪含量就越高，复合 体的生成量越小。与此相仿，水分含量越高，挤出样品中的游离 脂肪含量也越高，复合体的生成量也越小。挤出产品的游离脂肪 含量高，易发生脂肪氧化酸败现象，缩短产品的货架期。 脂肪复合体的作用：使得脂肪受到淀粉和蛋白质的保护作用，对 降低脂肪的氧化速度和氧化程度，延长产品的货架期，起到了积 极的作用；改善产品的质构和口感。 注意挤压过程中，虽然脂肪复合体的生成，降低了产品在保 存过程中的氧化程度，延长了产品的货架期，但不能彻底防止脂 肪的氧化酸败，产品在保存过程中仍会发生氧化现象，有时氧化 现象仍较强烈。加入抗氧化剂可以帮助解决氧化现象的发生
另外，研究人员还研究了温度高于100℃时，脂肪复合体的 生成情况。实验在不同温度、不同螺杆转速和不同水分含量的条 件下进行。通过对实验结果的分析发现，挤压温度和水分含量是 影响复合体生成量的主要因素，螺杆转速对复合体生成量的影响 较小。挤压温度越高，挤出样品中的游离脂肪含量就越高，复合 体的生成量越小。与此相仿，水分含量越高，挤出样品中的游离 脂肪含量也越高，复合体的生成量也越小。挤出产品的游离脂肪 含量高，易发生脂肪氧化酸败现象，缩短产品的货架期。 脂肪复合体的作用：使得脂肪受到淀粉和蛋白质的保护作用，对 降低脂肪的氧化速度和氧化程度，延长产品的货架期，起到了积 极的作用；改善产品的质构和口感。 注意挤压过程中，虽然脂肪复合体的生成，降低了产品在保 存过程中的氧化程度，延长了产品的货架期，但不能彻底防止脂 肪的氧化酸败，产品在保存过程中仍会发生氧化现象，有时氧化 现象仍较强烈。加入抗氧化剂可以帮助解决氧化现象的发生