气流膨化机：广泛应用的食品制造机械

中国大陆第一台气流膨化机在2006年9月在武汉香来尔食品机械有限公司诞生，截至2010年3月底，国内外食品厂有近1400台大型气流膨化机在使用。目前主要用于食品制造厂家生产米通、麦通、米花糖、香酥咖啡玉米、豆粉、苦荞麦片、苦荞茶等休闲食品。

大型气流膨化机是一种粮食膨化设备，由膨化罐体、加热装置、转动装置、安全保护装置、减震装置、机架、底座等几个部分组成，是在传统火烧膨化罐的基础上，进行技术改造而成。和传统小气流膨化罐相比，产量提高4～6倍，安全系数也大为提高，同时降低操作者劳动强度，降低了能源消耗。目前已发现大米、小米、小麦、青稞、苦荞、玉米、高粱、薏仁、荞麦、豆类等只要含淀粉的物料都可膨化。

气流膨化机是膨化食品领域广泛应用的制造机械。相对于传统的膨化设备，气流膨化机具有以下六大优点：①产量大，每次可膨化的食品可达十几斤。②节约能源，膨化等量原料比传统膨化设备节约1／3的能源。③安全可靠，出料口有密封垫，达到一定压力，自动泄气，使用安全。④膨化率高，相对于传统膨化设备膨化率高。⑤操作简单，劳动强度小。⑥适用范围广，适合大米、小米、玉米、高粱、荞麦、花生及豆类等五谷杂粮的膨化（图7-6）。

图7-6　气流膨化机

1.气流膨化的原理

气流膨化是以空气为加热介质，利用水的瞬时相变及空气压力的变化，使原料在瞬间内高温高压状态变为常温常压状态。原料内的水分突然汽化，产生强大的向外膨胀力，从而成为疏松多孔的海绵状结构，体积增大至原来的几倍乃至十几倍。气流膨化所需的能量主要由外部加热系统供应，气流膨化的高压是靠密闭容器中加热的水分汽化及空气膨胀所产生，气流膨化所使用的原料基本上是粒状的，其膨化过程较少受原料水分和脂肪的影响。(www.xing528.com)

气流膨化设备主要分电热式气流膨化机、过热蒸汽加热式气流膨化机、气流式连续膨化机、流动层式连续膨化机、带式连续膨化机等几类。

现代的连续膨化设备是在古老的间歇式膨化设备基础上发展起来的。间歇式膨化设备要经过装料、加盖密封、加热加压、开盖膨化等4个过程。从间歇式膨化设备来看，一次操作过程只能装一次料，膨化一次，生产效率不高。要把间歇式改为连续式，关键是要把装料加盖密封和开盖膨化这两道工序改为连续进料和连续排料，然而在保持200℃和588 kPa的高温高压条件下，实现连续进料排料是很困难的，因为连续进料装置一般都采用转动阀（或称关风器），这在常压下是不成问题的，但在高压条件下既要转动又要不漏气，这就要求转动阀的阀和壳体有极高的动配合精度，能保持高压下的密封性能。

2.气流膨化装置

这套装置的工作原型如图7-7所示。流动层式连续膨化装置是一个立式短圆柱状密封罐体，上下部装有特殊供料装置，还装有过热蒸汽的进气管和出气管。罐的内部装有一个受料盘和一组水平方向旋转设计成放射状的搅拌片，把要膨化的原料通过旋转供料装置放在密闭容器内的受料盘上。边进料边转动搅拌，以便形成一个均匀的料层。另一方面，把过热蒸汽送入密闭容器，从受料盘下自下而上通过料层，使过热蒸汽和原料直接接触，进行加热处理。当受料盘上的原料沿着半圆形通路转动到落料斗时，又有一个蒸汽支管及阀门喷入过热蒸汽进行补充热。过热状态的原料从落料斗下部的旋转式密封供料阀由高压向常压排出，即得到膨化制品。这套装置的加热时间数十秒，膨化的压力可以任意调节，原料加热均匀，产品质量均一。

3.操作要点

原料处理主要是去除杂粮中的石子等杂质，水分调整一般是采用喷水的方式，亦可采用清洗沥干的方式，但沥干水分所需的时间较长，气流膨化时原料的水分含量控制在13%～15%。喷水之后，原料由进料器送入，加热室中的温度一般控制在800℃左右，压力一般为0.5～0.8MPa，被加工的原料在加热室中积蓄了大量的能量，然后通过出料器放出并成为热化的膨化制品。