宠物食品加工工艺之膨化工艺全解析

宠物食品加工工艺之膨化工艺全解析

一、引言

宠物食品的加工旨在将各类原料加工成型，以最大化提升其营养性、适口性和消化吸收性，充分发挥原料的潜在营养价值与使用价值。其中，膨化工艺作为一种重要的加工手段，在宠物食品制造领域有着广泛的应用。本文将深入探讨宠物食品加工中的膨化工艺，包括其概念、原理、目的以及不同膨化方法的特点与差异。

二、膨化工艺的基本概念与原理

（一）膨化的定义

膨化是一种食品加工方法，即将被加工的食品放入密闭容器中，先加热加压，随后突然减压。在这个过程中，食品中的水分迅速汽化膨胀，致使食品内部出现众多小孔，从而使其质地变得松脆，形成膨化食品。

（二）基本原理剖析

其核心原理是让原料在加热与加压的环境下，突然面临减压状态，进而发生膨胀。这一技术起源于 1910 年，而在宠物食品领域的应用则始于上世纪 50 年代的美国。当时美国率先利用挤压原理生产宠物食品，借助膨化机内的螺杆和螺杆套筒对原料进行挤压，使原料升温、加压，然后将高温高压的食品挤出模空，由于外界压力骤减，食品体积得以迅速膨胀。

三、采用膨化工艺的目的

（一）提升适口性

经过膨化处理的宠物食品，其口感得到显著改善，变得更加松脆可口，能有效激发宠物的食欲，使宠物更愿意进食。

（二）优化营养价值

膨化过程能够改变原料的物理和化学结构，例如使蛋白质变性、淀粉糊化等，从而提高宠物对营养成分的利用率，进一步提升食品的营养价值。

（三）增强消化吸收

膨化后的食品结构疏松，易于宠物的胃肠道消化酶与之接触，促进消化过程，提高宠物对食品的消化与吸收率，有助于宠物更好地获取食物中的营养。

（四）改善形状结构

可以将宠物食品加工成各种形状和结构，如颗粒状、棒状等，方便宠物采食，适应不同宠物的饮食习惯和咀嚼能力。

（五）调控营养指标

降低食品中的水分含量，有利于延长保质期，便于储存和运输。同时，还能对其他营养指标进行调整，如控制脂肪、蛋白质等成分的含量，以满足不同宠物在不同生长阶段的营养需求。

（六）改变容重密度

通过挤压制粒、压块等操作，可以增加食品的容重密度，减少包装体积，降低运输成本，同时也便于宠物主人储存和使用。

（七）保障食品安全

在膨化过程中，高温高压的环境能够杀灭各种霉菌、沙门氏菌等有害物质，提高宠物食品的安全性与卫生性，降低宠物因食用不洁食物而患病的风险。

四、不同膨化方法的分析与对比

（一）干法膨化法

工艺特点：在生产加工时，不需要在原料中添加水分，原料在进入膨化仓之前不进行预调质处理。膨化过程中所需的热量全部由原料在机械挤压作用下，通过螺杆、剪切板和膨化腔内产生。

优缺点：优点是设备相对简单，成本较低，操作较为简便；缺点是由于没有预调质处理，原料的软化程度有限，可能导致膨化效果不如湿法膨化法，产品的颗粒成型质量、容重密度等方面可能存在一定不足，对原料的适应性相对较弱。

（二）湿法膨化法

工艺特点：与干法膨化法的主要区别在于进入膨化之前预先对原料进行调制，通过蒸汽或添加水分来提高温度，实现预先熟化。所谓调质，就是利用蒸汽对宠物食品原料进行热湿作用，使原料中的淀粉预先糊化、蛋白质变性、原料物质软化，从而有利于提高宠物食品的膨化制粒效果和质量。

预调质技术的重要意义

提升制粒能力：预先调质使原料经蒸汽湿热反应而软化，更易于成型，同时减轻了原料对机械的磨损，延长设备使用寿命。

优化颗粒特性：提高颗粒的容重密度，降低粉尘率，减少加工过程中的损耗，并有助于维护生产环境的卫生。

促进消化吸收：促进淀粉糊化和蛋白质变性，提高宠物对食品的消化与吸收。据相关资料显示，经过蒸汽调质时，淀粉的糊化率可达 35% - 45%，而未经过预先调质的淀粉糊化率仅为 15%。

保障食品安全：在预调质过程中，高温蒸汽可杀灭大部分大肠杆菌和沙门氏菌，大大提高了宠物食品的安全性和卫生标准。

丰富营养添加：通过调质技术，能够方便地添加液体营养原料物质，进一步提高和增加宠物食品的营养性。

优缺点：优点是膨化制粒效果好，膨化率稳定，产品质量较高；缺点是设备昂贵、对设备要求高、设备操控繁琐，生产成本相对较高。

五、按螺杆结构分类的膨化方法

（一）单螺杆挤压膨化法

工艺特点：其膨化工艺相对简单，应用范围较为广泛。能够处理水分含量高、脂肪含量高达 17% 以上的产品，并且淀粉糊化度可以达到 90% 以上。

优缺点：优点是设备结构简单，操作容易，对原料的包容性较强；缺点是膨化过程中的稳定性相对较差，产品质量的一致性可能不如双螺杆挤压膨化法。

（二）双螺杆挤压膨化法

工艺特点：设备及结构相对复杂。

优缺点：优点是膨化性能稳定，产品成品率高、生产效率高，经膨化后产品基本无菌等；缺点是设备成本高，维护难度大，对操作人员的技术要求较高。

六、膨化工艺在宠物食品加工中的意义与发展

在宠物食品的加工工艺中，挤压膨化工艺自 20 世纪 80 年代以来一直被广泛应用，尤其在宠物的干粮、半干粮、宠物休闲食品等领域得到了快速发展。它对宠物食品的适口性、营养性、消化吸收、卫生安全、运输、存贮等多方面都带来了较大的改观，在宠物食品行业中具有举足轻重的地位。随着宠物食品市场的不断发展和消费者对宠物健康关注度的持续提高，膨化工艺也在不断创新和完善，未来有望在提高宠物食品品质、开发新型宠物食品等方面发挥更为重要的作用。