[发明专利]双螺杆挤出装置和挤压式膨化机

说明书

技术领域

本发明属于食品加工机械领域中，涉及到一种用于挤压膨化机的双螺杆挤出装置，特别的涉及到一种利用高温粕生产拉丝蛋白的双螺杆挤出装置，以及采用这种双螺杆挤出装置的挤压式膨化机。

背景技术

近年来，在动物蛋白供应严重不足的情况下，以大豆或花生等高蛋白植物为主要来源的植物蛋白为改善人类膳食结构，提供高蛋白营养食品提供了一个重要的发展方向。在利用植物蛋白制造各种蛋白产品时，例如制造素食肉、豆制品等时，需要首先将植物蛋白组织化以形成组织蛋白，进而根据实际需要加工成各种产品。

目前，国内外主要利用分离蛋白、浓缩蛋白、低温脱脂豆粕等低温蛋白原料，通过使用常规的挤压膨化机和挤压膨化工艺进行组织化或纤维化以形成组织蛋白，这种由低温蛋白形成的组织蛋白没有变性和固化，吸水之后粘性大。

图1显示了现有的挤压膨化机的双螺杆挤出装置。

现有的挤压膨化机的主体结构是双螺杆结构形成的挤出装置。具体来说，两个相同的螺杆平行设置在长筒状挤压套筒内，每个螺杆上设置有一定间距的螺旋片，从而构成双螺杆结构。该双螺杆结构的两个螺杆以相同的转速同向旋转，使得物料在套筒内随着双轴的同向旋转而不断向前推进，通过套筒提供的热量和螺杆上的螺旋片运动，物料被不断的剪切、揉捏、熔融，同时被挤压着向前推进。

具有这种双螺杆挤出装置的挤压膨化机通常以低温蛋白为原料，采用常规的挤压膨化工艺形成组织蛋白。但是，这种工艺方法采用的低温蛋白原料制备难度较大，价格昂贵，所形成的组织蛋白的丝状纤维较短，不易于加工成某些形状的产品，因而限制了组织蛋白的大规模生产和广泛应用。

如果要制成品质较好的组织蛋白，业界要求纤维状结构明显，复水后能够拉成很细的丝状，具有较强的拉力与弹性，因而咀嚼感佳，通常称为拉丝蛋白。但是，目前没有成熟的制造方法及配套的挤压膨化机，以能够制造出比组织蛋白具有更长的丝状纤维的拉丝蛋白。

另一方面，目前我国大部分的榨油加工企业均采用高温炸油工艺从大豆、花生等原料中提炼油脂。这种高温榨油出油率高，油品质好，但由于工艺过程是高温进行，因此会产生大量的高温粕，例如高温豆粕或高温花生粕等。这种高温粕中的蛋白质几乎全部变性和固化，氮溶指数减小，容重增加，吸收水之后粘性很小，通过常规的挤压膨化工艺和挤压膨化机不能形成纤维丝状，从而不能加工成拉丝蛋白。结果，大量的高温粕的使用范围非常狭窄，例如只能用作饲料，以致造成大量的浪费。

因此，需要提供一种具有新的双螺杆挤出装置，以及以该双螺杆挤出装置作为主体部分的挤压膨化机，其能够应用一种新的挤压膨化工艺，使得可以利用高温粕为原料制造出拉丝蛋白。

发明内容

本发明的目的是提供一种双螺杆挤出装置以及采用这种双螺杆挤出装置的挤压式膨化机。利用本发明的装置，可以利用高温粕作为主要原料制造出拉丝蛋白，这种拉丝蛋白比现有的组织蛋白具有更长的丝状纤维和更高的粘性，因而提高了蛋白质产品的品质，同时大大降低了制造成本。

根据本发明的一个方面，提供了一种双螺杆挤出装置，形成为两个平行设置的螺杆，每个螺杆上以一定螺距设置有多个螺旋片，用于将高温粕为主要材料的物料形成为拉丝蛋白，所述装置沿着物料输送方向依次包括：混合输送段，用于混合并输送物料；混捏段，用于对物料进行挤压、破碎和揉捏；挤压输送段，用于挤压并输送物料；其中，所述混捏段的螺距逐渐减小或梯度减小，并小于所述混合输送段的螺距，所述混捏段的长径比大于所述混合输送段的长径比。

所述混合输送段的螺距为30mm～276mm，长径比为6～60，螺旋直径为30mm～276mm，导程为60mm～552mm，工作温度在大约20℃～160℃范围内。

所述混捏段的螺距为7.5mm～276mm，长径比为4～60，螺旋直径为30mm～276mm，导程为60mm～552mm。混捏段的工作温度等于或高于所述混合输送段的工作温度，设置在大约80～250℃范围内，优选的沿着物料前进的方向逐渐增大或梯度增大。

可选的，所述混捏段的至少一部分螺旋片上设置有螺旋开槽。

所述挤压输送段的螺距小于所述混捏段的螺距，长径比小于所述混捏段的长径比。

所述挤压输送段的螺距为7.5mm～276mm，长径比为1～60，螺旋直径为30mm～276mm，导程为60mm～552mm。挤压输送段的工作温度等于或低于所述混捏段的工作温度，设置在大约80℃～250℃范围内。