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膨發食品之原理及實務 膨發食品之原理及實務

 

一般來說膨發食品主要是使用澱粉質的食品,通常使用的設備為膨發鎗,而經常使用的膨發壓力為7-9 kg/cm2,最低膨發壓力為4公斤,最高則會使用到12 kg/cm2,超過13 kg/cm2則其相對較為危險,同時膨發的穀類也會有焦化的現象,以在來米或糯米而言:膨發壓力超過10 kg/cm2以上時,成品的米粒會有破裂的情形;而目前台灣的食用米其含水量較低,所以在製備膨發米的時候可能需要進行調加水調濕的操作以貢獻足夠的水蒸汽壓。

原理簡述:

傳統的膨發食品要以爆米香及爆玉米為代表性的食品,這兩個膨發食品正可以代表出兩類的膨發食品,但其膨發原理卻是一致的:也就是利用壓力差,在加壓的情況下,讓內外的壓力達到一定的差異程度,在極短的時間下破壞(解除)內外的壓力差,此時就會發生壓力由大的空間向壓力小的空間快速釋放,同而發生類似爆炸的物理化學變化,接下來我們就從這其中的要件中來探討幾個面向的問題:

設備簡介:爆米香的機械其正式名稱應該稱作膨發鎗,是一個具有可以造成均勻加熱的旋轉功能,可供加熱且有密閉功能的鎗體,同時必需具有能瞬間洩壓的設計,可以觀察壓力變化的壓力錶。

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膨發食品之原理及實務

 

  1. 加熱:通常藉由直火加熱旋轉的鎗體使整個鎗體的溫度得到上升,而在膨發操作中加熱的主要目的有二,一是煮熟膨發鎗內的食品,其次是加熱使食品內部的水份因受熱蒸發成為水蒸汽,根據我們所學的化學知識可知一莫耳的水變成水蒸汽時可產生約22公升的體積,但由於這些蒸發的水蒸汽受限於膨發鎗固定的體積,因此隨著溫度的上升膨發鎗內的壓力會呈現正比的上升而使壓力得以提升到我們所需要的條件;這時候我們可以藉由膨發鎗所設置的壓力錶來讀取內部的壓力;待壓力達到我們所要的條件下進行瞬間釋壓,以穫得我們要的產品。一般而言,經常使用的膨發壓力大約是在7-9 kg/cm2
  2. 水份:膨發鎗內的體積是一定的,故欲使水份蒸發來產生壓力也是需要一定的水量才能滿足,這也就表示,每次膨發操作所需要填入的食材要有足夠的量才可貢獻出膨發所需的水量;一般用來製備膨發食品的原料大多是米穀類食材,這類食材的含水量基本上己經很少了,大部分多以結合水的形態存在於食品中,而膨發鎗的壓力來源又是源自於水份的蒸發所致,所以當膨發所需要的壓力愈高,則需要更高的加熱溫度以迫使更多的水變成水蒸汽來穫得壓力,但如果水份的使用到達極限時,就會使水份子以外的分子因高溫受熱進而產生焦化的現象。
  3. 食品成份:根據小銘哥多年的經驗觀察結果顯示,要做製備膨發食品的最重要成份是澱粉質,一般而言組成食品的三大成分是蛋白質脂肪及碳水化合物,這三大成分在受熱後會產生塑性的成分就是碳水化合物,但更精確的說則應該是澱粉,因為澱粉在有水的情況下受熱糊化而產生粘性及延展性;這種現象才解釋在膨發操作的加熱階段,澱粉因受高溫而形成具有高度塑形的糊化狀態,而在瞬間釋壓的時候由於穀粒的內部亦具有壓力,因此這個壓力會朝四面八方進行洩壓,兩者加乘的結果便使膨發的食品體積放大成數倍;同時伴隨著高溫的水份變成水蒸汽噴出,而使食品水份極度乾燥的效果。
  4. 膨發食品之原理及實務

玉米粒的膨發原理:具有厚殼的穀類特別是乾燥的玉米粒而言,之所以可以製做成爆玉米花其原理也是同膨發鎗的膨發原理一致;換言之:由於玉米粒的外殼有相當的厚度,故其具有一定的抗壓能力,因此在玉米粒受熱的情況下,雖然內部的水變成水蒸汽但水蒸汽形成的壓力如果沒有超過其臨界壓力是沒有用的,所以必需加熱令水蒸汽所形成的壓力超過其臨界壓力以形成膨發效果,加上玉米粒的主要成分份是澱粉質,在受熱的情況糊化成產生塑性,所以在膨發的瞬間使其體積膨脹變大。

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