تكنولوجيا البثق وتطبيقاتها

1. مبدأ النفخ بالبثق

يتم دفع المادة التي تحتوي على كمية معينة من الرطوبة عن طريق المسمار الموجود في برميل الطارد ويتم حجبها بواسطة القالب وجهاز الإيقاف الموجود في البرميل، ويتم تسخينها أيضًا بواسطة حرارة الاحتكاك من الخارج والمادة و المسمار وبرميل.، بحيث تكون المادة في بيئة درجة حرارة عالية تتراوح من 3 إلى 8 ميجا باسكال و120 إلى 200 درجة مئوية، ويمكن أن تصل إلى درجة حرارة أعلى وفقًا للاحتياجات.

بما أن الضغط يتجاوز ضغط البخار المشبع عند درجة حرارة البثق، فإن المادة سوف تغلي وتتبخر الرطوبة في أسطوانة البثق.

تحت درجة الحرارة العالية وقوة القص والضغط، تكون المادة في حالة منصهرة.عندما يتم ضغط المادة بالقوة من فم القالب، ينخفض ​​الضغط فجأة إلى الضغط الطبيعي، ويومض الماء في هذا الوقت، مما يؤدي إلى حالة مشابهة لـ 'الانفجار'، ويتوسع المنتج وفقًا لذلك.

تتبخر الرطوبة من المادة وتزيل الكثير من الحرارة، بحيث تنخفض المادة على الفور من درجة الحرارة المرتفعة أثناء عملية البثق إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا تبلغ 80 درجة مئوية.بسبب انخفاض درجة الحرارة، تتصلب المادة وتتشكل من الحالة عند البثق، وتحافظ على الشكل المنتفخ.

مكونات الطعام المنفوخ المبثوق هي النشا بشكل أساسي.ولذلك، فإن تشكيل الحالة المنتفخة يكتمل بشكل رئيسي بالنشا.في حالة ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي، تتجلط حبيبات النشا أولاً، ثم يتم دمج الجزيئات وربطها بشكل متقاطع تحت تأثير درجة الحرارة العالية والقص العالي لتشكيل هيكل شبكي.بعد البثق والتبريد والتصلب، يصبح الهيكل هو الهيكل العظمي لهيكل الطعام المنتفخ، ويتم تعبئة المكونات من المواد الخام الأخرى فيه.

ولذلك، فإن محتوى النشا في المواد الخام يؤثر بشكل مباشر على درجة النفخ للمنتج.في غياب النشا في المواد الخام، لا يتم إنتاج تأثير النفخ بشكل أساسي.

2. مميزات تكنولوجيا البثق

1) تحسين الجودة العملية، وسهلة التخزين

إن استخدام تقنية النفخ يمكن أن يجعل الذرة والذرة الرفيعة، التي تحتوي في الأصل على المزيد من السليلوز والفيتامينات، ضخمة وناعمة، كما أن تفاعل ميلارد الناتج أثناء عملية النفخ يزيد من لون الطعام ورائحته وطعمه.وبالتالي، تم تحسين الجودة العملية، وأصبح للطعام نكهة فريدة من نوعها ذات قوام خفيف، ونضارة، ورائحة غنية.

2) تحسين جودة المنتج وتقليل المواد الضارة

عادةً ما تكون عملية البثق عبارة عن عملية ذات درجة حرارة عالية وضغط مرتفع وتستغرق وقتًا قصيرًا، مما يؤدي إلى معالجة محدودة للمواد وبالتالي يحتفظ تقريبًا بجميع العناصر الغذائية الموجودة في المادة الخام في المنتج النهائي.في الوقت نفسه، يمكن لعملية الحرارة العالية والوقت القصير أن تقلل من عوامل المنتج غير المرغوب فيها مثل الإنزيمات الضارة والكائنات الحية الدقيقة.

3) قابلية تطبيق واسعة للمواد الخام ومجموعة متنوعة من المنتجات

هناك مجموعة واسعة من المواد الخام التي يمكن معالجتها.لا يقتصر الأمر على معالجة الحبوب والبطاطس والفاصوليا والحبوب الأخرى بعمق فحسب، بل يمكن أيضًا تصنيع الحبوب الخشنة بشكل ناعم، ويمكن إنتاج وجبات خفيفة رائعة؛ولكن يمكن أيضًا معالجة الفواكه والخضروات والتوابل وبعض البروتينات الحيوانية.عند إنتاج الوجبات الخفيفة المنتفخة، يمكن إنتاج منتجات ذات أشكال مختلفة باستخدام نفس الطارد فقط عن طريق تغيير المواد الخام والقالب.

4) كفاءة إنتاج عالية وتكلفة إنتاج منخفضة

تصل القدرة الإنتاجية لآلات البثق المزدوجة اللولب الأجنبية ذات الحجم الكبير إلى عشرات الأطنان في الساعة، وتكون العملية بسيطة.بالمقارنة مع طريقة الطهي التقليدية، فإن استخدام تكنولوجيا البثق الحديثة لمعالجة المنتجات قد أدى إلى تقليل استهلاك الوقت واستهلاك الطاقة والقوى العاملة وإشغال النبات بشكل كبير.

5) نفايات أقل ولا نفايات

بعد نفخ المواد الخام، فإن معدل استخدامها يكون أكثر من 98℅.بشكل عام، باستثناء أن هناك حاجة إلى كمية صغيرة من المواد الخام كبادئات عند بدء التشغيل وإيقاف التشغيل، لا يتم تفريغ أي نفايات تقريبًا أثناء عملية الإنتاج بأكملها، ولا يوجد أي هدر للمواد الخام.

3. معدات البثق

تم تطوير آلة البثق من آلة قولبة بسيطة، كانت تستخدم في البداية فقط في صناعة البلاستيك، وبعد ذلك في الصناعات الغذائية وغيرها.إن أجهزة البثق المستخدمة حاليًا هي بشكل أساسي آلات بثق لولبية، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين: برغي مفرد ومسمار مزدوج وفقًا للهيكل.

يقوم جهاز البثق ذو اللولب المفرد بدفع المادة عن طريق لولب يزداد تدريجيًا من الرقيق إلى السميك ومن العريض إلى الضيق.في الوقت الحاضر، آلة البثق أحادية اللولب المنتجة في بلدي تستخدم بشكل أساسي لولبًا بارتفاع خيط سطحي وسرعة دوران تبلغ 300-400 دورة/دقيقة.يمكنها توليد قوة طحن وقص عالية، وتبقى المواد الخام للحبوب في البرميل لفترة قصيرة فقط.في 10-20 ثانية، تصل درجة حرارة المادة قبل القذف إلى 130-140 درجة مئوية.

يحتوي جهاز البثق المزدوج اللولب على زوج من البراغي ذات الدوران المعاكس أو الدوران المشترك والتي يتم ربطها بشكل مستمر مع بعضها البعض، ويتم نقل المادة بالقوة من خلال مبدأ الإزاحة الإيجابية.

في عملية نقل المواد، نادرًا ما يتم تشكيل تدفق ارتجاعي للضغط، مما قد يؤدي إلى ارتفاع الضغط المحلي بشكل حاد، وتسريع عملية النفخ، والحصول على إنتاج عالي.

4. تدفق عملية نفخ البثق

عملية إنتاج الأطعمة المنتفخة هي التكسير ← الخلط (التبليل) التكييف ← النقل ← التغذية ← نفخ البثق ← التشكيل والقطع ← الخبز ← حقن الزيت ، التوابل ← التغليف.

1) سحق

من أجل خلط المواد الخام بالتساوي وتسلين النشا بالكامل أثناء البثق والطهي، وهو ما يفضي إلى النفخ، يتم سحق كل مادة (يجب إزالة الذرة من القشرة والجراثيم أولاً) إلى حجم جسيم يبلغ 30-40 شبكة، ويتم سحق الطارد المزدوج اللولب إلى حجم 60 شبكة.فوق.

2) خلط المواد الخام

تخلط المواد الخام المختلفة والمواد المساعدة في خلاط المسحوق بالتساوي وبنسبة معينة، وتحدد كمية الماء حسب اختلاف المناخ ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة.يتم التحكم في الرطوبة الإجمالية للمواد الخام المختلطة بنسبة 13% إلى 20%.

3) النفخ النتوء

البثق هو مفتاح العملية برمتها، مما يؤثر بشكل مباشر على نسيج وطعم المنتج.هناك العديد من المتغيرات التي تؤثر على البثق، مثل محتوى الرطوبة للمادة، ودرجة الحرارة، والضغط، وسرعة اللولب، ونوع المواد الخام ونسبها أثناء عملية البثق، وما إلى ذلك.

المواد الخام ذات محتوى الأميلوز المنخفض لديها درجة α عالية بعد النفخ، ويكون تأثير النفخ أفضل.تؤثر محتويات البروتين والدهون المختلفة في المادة أيضًا على جودة النفخ.المواد ذات المحتوى العالي من البروتين لديها درجة نفخ منخفضة أثناء البثق؛عندما يتجاوز محتوى الدهون 10%، سيؤثر ذلك على معدل نفخ المنتج، ويمكن لكمية معينة من الدهون تحسين المنتج.الملمس والنكهة.تتميز الأنواع والنماذج المختلفة من أجهزة البثق بمعلمات عملية مثالية مختلفة للبثق.

4) التشكيل والقطع

بعد أن يتم بثق المادة المنتفخة من ثقب القالب، يتم قطعها وتشكيلها بواسطة قاطعة دوارة قريبة من ثقب القالب أو يتم سحبها إلى آلة التشكيل.

5) اخبز

يحتوي المنتج شبه النهائي المبثوق على نسبة رطوبة عالية ويحتاج إلى إرساله إلى الفرن النفقي لمزيد من التحميص عبر الحزام الناقل، بحيث يكون محتوى الرطوبة أقل من 5%، وذلك لإطالة عمر الصلاحية، وفي نفس الوقت الوقت ينتج رائحة خاصة بعد الخبز لتحسين الجودة.

6) التوابل

في المشواة.يتم تسخين الزيت النباتي والقشدة الممزوجة بنسبة معينة إلى حوالي 80 درجة مئوية، ويتم رش الزيت بالتساوي على سطح المادة التي تتدحرج مع دوران آلة التوابل من خلال فوهة الرذاذ.الغرض من الرش هو تحسين الطعم؛والثاني هو جعل المادة تلتصق بالتوابل بسهولة.

ثم يتم رش التوابل، ويتم رش التوابل المسحوقة بالتساوي على سطح المادة المتداول باستمرار من خلال بخاخ مسحوق مجهز بمروحة لولبية، ويتم الحصول على المنتج النهائي.لمنع الرطوبة وضمان القرمشة، يجب تعبئة المنتجات المتبلة على الفور.

5. تطبيق متعدد المجالات لتكنولوجيا البثق

1) التطبيق في تجهيز الأغذية الخفيفة

يعد الطعام المنتفخ أول منتج ناجح يستخدم تكنولوجيا البثق في معالجة الأغذية.باستخدام الأرز والذرة والحبوب الأخرى والبطاطس كمواد خام رئيسية، بعد البثق والطهي، يتم نفخها إلى منتج فضفاض ومسامي.بعد الخبز أو التجفيف أو القلي، يتم رش طبقة من التوابل اللذيذة على السطح.والروبيان المنتفخ وما إلى ذلك ينتمي إلى هذه الفئة.

النوع الآخر هو الوجبات الخفيفة السندويتشية المنتفخة، والتي يتم تصنيعها عن طريق النفخ المشترك، أي يتم بثق مادة الحبوب لتشكيل أنبوب مجوف، ومكونات مختلفة مثل مسحوق صفار البيض، والسكر البودرة، ومسحوق الحليب، والتوابل، ويتم ضغط البهارات معًا.بعد إضافة نسبة معينة، يتم تقليبها وخلطها بالكامل لتكوين مادة شطيرة ذات سيولة جيدة.من خلال مضخة الساندويتش وقالب البثق المشترك، يتم حقن الحشوة في منتصف الأنبوب بينما يتم بثق النفخة.يتمتع الطعام الصغير للساندويتش المنتفخ بمذاق مقرمش ومجموعة متنوعة من النكهات مع تغيير حشوة الساندويتش.من خلال تغيير تركيبة مادة الساندويتش، يمكن معالجة العديد من الأطعمة المعززة غذائيًا والأغذية الوظيفية.

2) التطبيق في ترشيح الشحوم

بالنسبة للمحاصيل الزيتية ذات المحتوى العالي من الزيت، بعد التقشير (القشر)، تتم معالجة الزيت أولاً بواسطة آلة البثق لبثق جزء من الزيت مسبقًا، وتشكيل جزيئات ذات بنية معينة قبل الترشيح، وهي تقنية جديدة مثالية..في الوقت الحاضر، يوجد مصنعون لآلات البثق في الولايات المتحدة، البرازيل، الهند، سويسرا وبلدان أخرى.من بينها، آلة البثق المضغوطة مسبقًا والمستخدمة لمعالجة المحتوى العالي من الزيت التي تنتجها شركة ANDERSON Intrntionl Corp بالولايات المتحدة هي ملفتة للنظر بشكل خاص.

بالإضافة إلى ذلك، فإن اختراع الطارد وتطبيقه في عملية الترشيح بالمذيبات لرقائق الزيت قد أدى إلى زيادة كبيرة في كفاءة عملية الترشيح بالمذيبات.يتم ضغط الرقائق الموجودة في الطارد بواسطة سلسلة من اللوالب المتقطعة ويتم فركها بمسامير التثبيت البارزة من البرميل، بحيث يتم كسر المزيد من الخلايا الزيتية.

أثناء هرس الرقائق، يتم حقن البخار في البرميل الذي يحتوي على الرقائق، ويتم طهي الرقائق في البرميل لمدة 15-20 ثانية.يغير الطهي خصائص البروتين في الرقائق، مما يجعلها أكثر ليونة.

في الوقت نفسه، عندما يدخل البخار إلى البرميل ويختلط بالرقائق، فإن الضغط داخل البرميل يغير البخار من الطور الغازي إلى الطور السائل، مما يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من الحرارة، مما ينتج عملية طهي فعالة في الطارد ، ويخترق السائل الرقائق، ليخترق الفراغ بالكامل.

بالإضافة إلى ذلك، بعد أن يتم طهي فراغات الزيت بالكامل، يتم إطلاقها من مخرج الطارد.بسبب الانخفاض المفاجئ في الضغط، ستتغير الرطوبة الموجودة في الفراغات على الفور من الطور السائل إلى الطور الغازي.

عندما يتحول السائل إلى غاز، فإنه يمتص الحرارة المحيطة، مما يبرد البروتين ويخلق بنية بروتينية صلبة مسامية تتوسع.

3) تطبيق تقنية البثق في تحضير النشا المقاوم

إن تطبيق تقنية نفخ البثق في المعالجة المسبقة لتحضير النشا المقاوم هو أنه في عملية تحضير النشا المقاوم، يلعب نفخ البثق دور الجلتنة المسبقة ويحسن درجة جلتنة النشا.

تم الإبلاغ عن أن درجة جلتنة النشا يمكن أن تصل إلى أكثر من 90٪ بعد البثق والنفخ، في حين أن معدل جلتنة التكنولوجيا التقليدية هو 80-90٪ فقط.

فقط عندما يتم تحويل النشا إلى الجيلاتين بالكامل، يمكن للأميليز والبورالاناز العمل عليه بشكل كامل لتوليد جزيئات الأميلوز بطول معين.ومن خلال ضبط ظروف عمل الإنزيم، يمكن تحسين إنتاج النشا المقاوم.

4) التطبيق في إنتاج البروتين النباتي المركب

يستخدم إنتاج البروتين النباتي المحكم البروتين النباتي كمواد خام، مثل بروتين فول الصويا المعزول وبروتين القمح وما إلى ذلك، بعد البثق والقص، يتم تدمير البنية الثلاثية لجزيئات البروتين لتشكيل سلسلة جزيئية بروتينية خطية نسبيًا.تحت درجة حرارة ورطوبة معينة، بسبب قوة القص العالية والتدفق الاتجاهي للمسمار، عندما يتم بثقه من خلال مخرج القالب، تصبح جزيئات البروتين ليفية.بناء.

بعد تركيب البروتين النباتي، فإنه يحسن الطعم والمرونة، ويوسع نطاق الاستخدام، ويحسن القيمة الغذائية.بالمقارنة مع البروتين الحيواني، فهو يتميز بسعر منخفض، ولا يحتوي على كوليسترول، وعمر افتراضي طويل، وتلوين سهل، وسهل إضافة النكهة والنكهة.ويمكن تحضيره في مجموعة متنوعة من الأطعمة المختلفة.

ويمكن إضافته إلى المواد الخام للحوم، أو استخدامه كحشو للحوم، أو استبداله باللحوم والأسماك والدواجن لصنع طعام اللحوم المقلدة.وقد أضافت الولايات المتحدة مكملات اللحوم هذه إلى شرائح لحم الهامبرغر، ورغيف اللحم، والسندويشات، مع ما يصل إلى 30% من بدائل اللحوم في شرائح لحم الهمبرغر.

5) تطبيق تكنولوجيا البثق في تطوير المساحيق المختلطة للرعاية الصحية

يتم استخدام الأرز الأسود والشعير ودقيق الحنطة السوداء كمواد خام.هذه المواد لها قيمة غذائية عالية ووظائف الرعاية الصحية.ومع ذلك، نظرًا لقوامها الصلب، فمن الصعب تحويلها إلى جيلاتينية وهضمها وامتصاصها أثناء الطهي العادي.ولذلك، يجب أن يخضعوا لمعالجة خاصة.تكنولوجيا البثق هي الطريقة المثالية.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للتوزيع غير المتكافئ لمختلف العناصر الغذائية في كل مادة خام، غالبًا ما لا يتم تلبية احتياجات الناس من العناصر الغذائية المختلفة.

6. آفاق تطوير تكنولوجيا البثق

أحد أهداف تصنيع الأغذية هو الاستفادة الكاملة من الموارد الغذائية الموجودة وتطوير مصادر جديدة للمواد الخام لتطوير مجموعة متنوعة من الأطعمة الشعبية.

يمكن القول أن ظهور تكنولوجيا النفخ قد فتح طريقة جديدة لتطبيق المواد الخام مثل الحبوب والنشويات وغيرها، والتي نسميها الحبوب الخشنة، في صناعة المواد الغذائية.

علاوة على ذلك، يجب أن تكون الأطعمة المنتفخة عمومًا متبلة، وبالتالي فإن تطوير صناعة تجهيز الأغذية المنتفخة سيدفع بالتأكيد تطوير صناعة التوابل، وفي الوقت نفسه، سيقود أيضًا تطوير تقنيات التعبئة والتغليف مثل الأفلام.

بالإضافة إلى ذلك، مع تطور صناعة الأغذية، وظهور تقنيات وعمليات جديدة، وتحسين مستويات معيشة الناس، تتطور أيضًا تكنولوجيا البثق ومعداتها في اتجاه أفضل، مما يؤدي إلى إنتاج منتجات رعاية صحية منخفضة الزيت أكثر شعبية والأغذية الطبيعية.

مثل درجة الحرارة المنخفضة، تكنولوجيا النفخ ذات درجة الحرارة المنخفضة للغاية، تكنولوجيا النفخ الكيميائي، تكنولوجيا النفخ بالموجات فوق الصوتية يمكن تطبيقها عمليا في المستقبل القريب؛وتكنولوجيا النفخ بالميكروويف، وتكنولوجيا نفخ الخبز كتكنولوجيا النفخ الجديدة قد جذبت انتباه الناس وتم تطبيقها تدريجياً في الإنتاج.

وفقًا للتقارير، مع النشا باعتباره المادة الخام الرئيسية، مع عزل بروتين الذرة بنسبة 9%، وزيت النخيل 1.5%، بشرط محتوى الماء بنسبة 50%، وإشعاع الميكروويف 500 واط و2450 ميجا هرتز لمدة دقيقتين، يمكن الحصول على طعام منتفخ من مادة خام جيدة.

تعتبر تقنية القلي والنفخ الفراغي ذات أهمية كبيرة لتحسين جودة الطعام وتقليل درجة تدهور الزيت.إذا تم إجراء القلي في فراغ قدره 20 ملم زئبق ودرجة حرارة 100 درجة مئوية، فسيتم توليد بخار الماء عند 60 درجة مئوية؛إذا تم القلي على درجة حرارة 80-120 درجة مئوية، يمكن أن تتبخر الرطوبة الموجودة في المواد الخام بالكامل، وسينخفض ​​حجم الماء عندما يتبخر الماء.توسع كبير.

بالإضافة إلى تأثير النفخ الواضح للمنتجات المحضرة عن طريق القلي الفراغي، يتم أيضًا تقصير وقت القلي نسبيًا.

باختصار، مع تحسن مستويات معيشة الناس، فإن إنتاج الأطعمة المنتفخة بواسطة تكنولوجيا البثق وتطبيق تكنولوجيا البثق في مجالات أخرى له آفاق واسعة جدًا في بلدي.

تكنولوجيا النفخ بالبثق، تكنولوجيا النفخ بالميكروويف، تكنولوجيا نفخ الخبز، وما إلى ذلك ستكون اتجاه تطوير تكنولوجيا النفخ؛تعد تقنية النفخ بالقلي الفراغي طريقة تحسين فعالة للحفاظ على حيوية تقنية القلي بالنفخ.

إن إجراء البحوث حول نظرية وتقنية النفخ، وتطوير مصادر جديدة للمواد الخام، وتطوير معدات نفخ البثق الجديدة، والجمع العضوي لتكنولوجيا النفخ بالبثق وتقنيات معالجة الأغذية الأخرى سيكون محور التركيز والنقطة الساخنة لتطوير تكنولوجيا النفخ.