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膨化食品是指以谷物粉、薯粉或淀粉为主料，利用挤压、油炸、砂炒、烘焙等膨化技术加工而成的一大类食品。它具有品种繁多、质地酥脆、味美可口、携带方便、营养物质易于消化吸收等特点。
膨化技术是一种新型食品加工技术，它广泛应用于膨化食品的生产，具有工艺简单、成本低、原料利用率高、占地面积小、生产能力高、可赋予食品较好的营养特性和功能特性等特点。作为一种休闲食品，膨化食品深受消费者尤其是青少年的喜爱和欢迎。在自诩为小吃食品王国的美国，各种休闲食品的年销售额高达150亿美元，而作为美国最大膨化食品生产企业的Frito-Lay公司，年销售额达到50亿美元。可以肯定，膨化技术应用于膨化食品的生产具有十分广阔的前途和发展前景。改革开放以来，我国人民生活水平有了较大的提高，在休闲和旅游之际，人们对休闲食品特别喜爱。近年来随着休闲生活的流行，休闲食品消费量越来越大，尤其是好的休闲食品，深受孩子们的喜爱。我国膨化类休闲食品约占新颖休闲食品的80%以上，成为主导休闲食品。我国是农业大国，农产品和水产品十分丰富，进行深精加工已成为热门话题，并成为当前和今后的发展方向。目前我国食品工业产值与农业产值之比仅为0.38:1，而发达国家和地区为（2～3）：1，美国更高达4:1。我国居民消费的食品中，仅四成经过加工，而且这四成中的80%为初加工食品，深加工比例仅占20%。在发达国家和地区，经过加工的食品占居民消费食品的70%～90%，这其中初加工食品仅两成，八成是经过深加工的。因此，对我国的农产品（包括水产品）进行深加工是社会发展的必然趋势，将具有广阔的前景。
膨化技术在我国有着悠久的历史，我国民间的爆米花及各种油炸食品都属于膨化食品。但应用现代膨化技术生产膨化食品的时间并不长。由于生产厂家对膨化食品的研究开发工作不够重视，膨化食品风味单调，品种较少，远不能满足生活水平日益提高的人们的需求，因而逐渐受到冷落。因此应当大力发展膨化技术并加快其在食品生产中的应用步伐，从而促进我国食品工业的发展。
膨化食品的加工方法有挤压膨化技术、高温膨化技术、烘焙膨化技术和真空膨化技术等。挤压膨化技术在20世纪40年代末期逐渐扩大到食品领域。它不但应用于各类膨化食品的生产，还可用于豆类、谷类、薯类等原料及蔬菜和某些动物蛋白的加工。近年来挤压膨化技术发展十分迅速，在目前已成为最常用的膨化食品生产技术。
1.膨化的形成机理
（1）膨化
膨化是利用相变和气体的热压效应原理，使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀，并依靠气体的膨胀力，带动组分中高分子物质结构变性，从而使之成为具有网状组织结构特征、定型的多孔状物质的过程。依靠该工艺过程生产的食品统称为膨化食品。为研究分析方便，可将整个膨化过程分为三个阶段：第一阶段为相变段，此时物料内部的液体因吸热或过热，发生汽化；第二阶段为增压段，汽化后的气体快速增压并开始带动物料膨胀；第三阶段为固化段，当物料内部的瞬间增压达到和超过极限时，气体迅速外溢，内部因失水而被高温干燥固化，最终形成泡沫状的膨化产品。
（2）膨化的构成要素
从膨化的发生过程分析，物料特性和外界环境与膨化直接关联。换言之，只有当物料和环境同时符合膨化所需的特定条件时，膨化才有可能顺利进行。所谓特定条件就是：
①汽化剂：在膨化发生以前，物料内部必须含有均匀安全的汽化剂，即可汽化的液体。对于食品物料而言，最安全的液体就是所含的成分水。
②弹性小室：从相变段到增压段，物料内部能广泛形成相对密闭的弹性气体小室，同时，要保证小室内气体的增压速度大于气体外泄造成的减压速度，以满足气体增压的需要。构成气体小室的内壁材料，必须具备拉伸成膜特性，且能在固化段蒸汽外溢后，迅速干燥并固化成膨化制成品的相对不回缩结构网架。构成小室的成膜材料主要是物料中的淀粉、蛋白质等高分子物质，而成品的网架材料除淀粉、蛋白质外，少量其他高分子物质也可充填其间，如纤维素等。
③能量：外界要提供足以完成膨化全过程的能量，包括相变段的液体升温需能、汽化需能、膨胀需能和干燥需能等。
2.膨化动力的产生机制
（1）膨化动力的产生
膨化动力的产生主要由物料内部水分的能量释放所致。同样的外部供能条件下，在物料内部的各种物质成分中，由于水具有相对分子质量小、沸点低、易汽化膨胀的特性，水分子热运动最先加剧，分子动能同时加大。当水分子所获能量超出相互间的束缚极值时，就会发生分子离散。水分子的分子离散使物料内部水分发生变化，产生相变和蒸汽膨胀。其结果必然造成对与之接触的物料结构的冲击。当这种冲击作用力超出维持高分子物质空间结构的力，并超出高分子物质维持的物料空间结构的支撑力时，就会带动这些大分子物质空间结构的扩展变形，最终造成膨胀物料的质构变化。
一般来说，物料所含的水分大体有四种存在形态：结合态、胶体吸润态、自由态和表面吸附态。结合态和胶体吸润态的水虽含量不高，但因与物料内的物质呈氢键缔合，结合较为紧密，若对其施加外力影响，就可能通过其对与之结合的物料分子产生影响。食品膨化主要是通过对这部分水施加作用得以实现的。
（2）膨化动力的影响因素
膨化动力的产生不仅取决于水分在物料中的形态和其结合特性，而且与水分的含量密切相关。从理论上讲，物料含水量越大，可能产生的蒸汽量也就越大，膨化动力越强，对膨化的效果影响也越大。但物料所含水分过量时，会影响膨化正常实现，其原因是：
①过量水分往往是自由态和表面吸附态的水，它们很难取代或占据结合态和胶体吸润态水分分子原有的空间位置，这部分间隙水往往不在密闭气体小室中，很难成为膨化动力，引起物料膨化。
②过量水在外部供能时，由于与物料其他组分相互间的约束力弱，较易优先汽化，占有有效能量，影响膨化效应。
③过量水会导致物料内吸润态胶体区域的不适当扩大，造成物料在增压段因升温，其中的部分淀粉已提前糊化或部分蛋白质已超前变性，反而阻碍了膨化。
④含过量水的物料即使经历膨化过程，其制品也会因成品含水量偏高而回软，失去膨化制成品的应有风味。因此，在膨化前，必须确定物料的适度含水量，以保证最佳膨化效果。
此外，物料在膨化过程中还存在一定的含湿量梯度。梯度差异的形成是由于水分在物料中的分布差异和水分与物料之间的结合差异所致。不同的含湿量梯度会造成膨化动力产生时间上的差异和质量的不均匀性，影响到膨化质量。所以，物料必须具备均匀的含水条件，以利于膨化动力的均匀发生。
（3）外部能量向膨化动力的转移
膨化动力虽然来源于膨化物料内部水分分子离散所提供的动力，但这种动力也必须是由外部能量间接供给的。而外部能量的提供方式和能量的转换效率对于膨化效果起着至关重要的作用，同时也决定着膨化设备的不同工作方式。
一般来说，外部能量的供给方式有：热能、机械能、电磁能、化学能等。这些能可通过一定的传递、转换形式作用于水分子，加剧分子热运动，增加分子动能。
目前，最常见的外部能量向膨化动力的转换方式有挤压膨化（同时利用热导和机械挤压摩擦原理来实现其工艺目的）、微波膨化（通过电磁能的辐射传导使水分子吸收微波能产生分子极震，获得动能，实现水分的汽化，进而带动物料的整体膨化）和油炸膨化。
外部能量的传递设计必须遵循外部供能方式满足膨化动力的形成机制、外部能量向膨化动力的转换必须保证能量的最大利用率及最佳的膨化效果、外部供能和内部的能量变化应最大限度地保持食品物料营养性的原则。所以，从理论上讲，在满足上述原则的前提下，膨化工艺条件可以进行不同方式的变换和组合，这对新兴膨化工艺技术的开发和膨化设备的发展具有极大的指导意义。如低温和超低温膨化技术、超声膨化技术、化学膨化技术都有可能在不久的将来得到实际的应用。
3.物料中高分子物质在膨化中的作用
（1）淀粉质在膨化中的作用
淀粉是由D-葡萄糖单元以苷键形式结合形成的大分子链状物质。自然界中的淀粉通常是以若干条链所组成的相对密集的团粒形式存在。淀粉团粒内水分的含量与分配，较大程度上取决于多糖链的密度与叠集的规则性。这对淀粉的理化性质和膨化加工特性至关重要。
在热压条件下，团粒内部的变化大致涉及四个不同的过程：向微晶区域引入结合水（实际上该区域由于在自然条件下与环境作用还存在少量结晶水）；无定形区中凝胶相的有限润涨；微晶的熔融，同时已熔微晶与非品性凝胶区的共同水化和润涨；熔融微晶的水化导致团粒内水分重新分配，最终润涨产生的应力使微晶变形又加速了熔融。实际上团粒的含水量决定着团粒的变化性质。水分含量低时，微晶以熔融变化为主；而当水分含量高时，则微晶的熔融、水合和极度不可逆的膨润同时发生。一般而言，前者所需的温度、压力较高，被称为淀粉的低水高压热炼过程。像淀粉质物料的挤压膨化，就是利用这一原理来实现的。而后者在常压下60～70℃范围内可完成，也就是通常所说的糊化过程。当然，淀粉的热炼与糊化之间存在着一定范围内的弹性可调过渡区域。所以，工艺上可通过适当增加低水分物料的含水量，降低环境的温度压力，获得熔融充分、润涨适度的制品。在实际膨化过程中，淀粉分子的熔融与润涨混炼，不仅可使淀粉分子均匀分布，而且能让所含水分分散均匀。如微波膨化就可应用上述调节原理，先通过低水高压热预炼制备出含湿量低、可挤压成型的膨化坯料，再经干燥除去多余水分，制成炼化干坯，最后进行微波膨化，以满足微波能量均匀辐射特性的需要。
（2）蛋白质在膨化中的作用
蛋白质是一大类以氨基酸为基本构成单元的相对分子质量巨大的高分子物质，通常分为单纯蛋白质和结合蛋白质两大类。其分子的外观形状有纤维状蛋白和球状蛋白。生物体内的蛋白质存在形式则包括组织结构成分状态和活性游离状态。蛋白质的分子组成、结构特征及其生理功能决定着蛋白质具有两性解离性质、水化水合性质和胶体性质。这些性质决定了自然状态的蛋白质可与脂类结合成流动镶嵌结构的膜，可使蛋白质外围高度持水形成水合分子或形成凝胶，可溶于水而成为高浓度的胶体溶液。在膨化过程中，蛋白质作为膨化物料的成分，主要是其中的结构性蛋白质易受外部能量的影响和作用而发生分子结构变化，如变形、变性等。结构性蛋白质的这种变化通常与其在膨化过程中的功能变化同步发生。蛋白质在膨化过程中的主要功能有：以水化、水合作用持水，膜囊包裹作用存水和网状结构吸水等方式维持物料的部分含水；充当密闭气体小室的可塑性壁材，在气体膨胀时实现扩展性拉伸并逐渐变性，随后在室壁瞬时破裂、蒸汽外泄的过程中因失水和自身所带热量的干燥作用而被固化。干燥后的汽室内壁在膨化成品中维持着类似淀粉功能的力学上的网架结构。
虽然含蛋白质的物料可完成上述膨化过程，但是，物料中蛋白质的含水量过高和蛋白质的低程度组织化，以及物料中蛋白质含量过高，从理论到实践应用上对膨化都存在一定的困难。而组织化程度较高的蛋白质如纤维状蛋白就易于成膜。组织化程度较低的球状蛋白经混合拉伸、挤压交织等组织化增塑处理后，也能显示出良好的成膜塑性。通常物料内部的油脂是极好的增塑剂。因此，高度组织化的蛋白质易于进行膨化加工。同样，膨化加工过程也有利于蛋白质的组织化。作为膨化技术的拓展，可利用膨化技术对蛋白质进行组织化处理，以改善原有食品的风味。
1.按膨化加工的工艺过程分类
按膨化加工的工艺过程分类，食品的膨化方法有直接膨化法和间接膨化法。直接膨化法是指把原料放入加工设备（目前主要是膨化设备）中，通过加热、加压再降温减压而使原料膨胀化。间接膨化法就是先用一定的工艺方法制成半熟的食品毛坯，再将这种坯料通过微波、焙烤、油炸、炒制等方法进行二次加工，得到酥脆的膨化食品。
（1）直接膨化法
①直接膨化法的工艺流程：
进料→膨化→切断→干燥→包装→膨化食品
②直接膨化法的特点：直接膨化法在整个工艺过程中以挤压膨化法为主，有的也采用热空气膨化等方法。就目前的技术条件而言，以挤压法居多。
③直接膨化法挤压膨化工艺过程：物料在挤压膨化机中的膨化工艺过程大致可分为物料输送混合、挤压剪切和挤压膨化三个阶段，如图1-1所示。
图1-1 挤压膨化过程
1-料斗 2-缸体 3-挤出模 4-模孔
a.物料输送混合阶段：物料由料斗进入挤压机后，由旋转的螺杆推进，并进行搅拌混合，螺杆的外形呈棒槌状，物料在推进过程中，密度不断增大，物料间隙中的气体被挤出排走，物料温度也不断上升。有时在物料输送混合阶段需注入热水，这不仅可以加快升温，而且还能使物料纹理化和黏性化，提高热传导率。在此阶段，物料会受到轻微的剪切，但其物理性质和化学性质基本保持不变。
b.挤压剪切阶段：物料进入挤压剪切阶段后，由于螺杆与螺套的间隙进一步变小，故物料继续受挤压；当空隙完全被填满之后，物料便受到剪切作用；强大的剪切主应力使物料团块断裂产生回流，回流越大，则压力越大，可达1500kPa左右。相互的摩擦和直接注入的蒸汽使温度不断提高，可达200℃左右。在此阶段物料的物理性质和化学性质由于强大的剪切作用而发生变化。
c.挤压膨化阶段：物料经挤压剪切阶段的升温进入挤压膨化阶段。由于螺杆与螺套的间隙进一步缩小，剪切应力急剧增大，物料的晶体结构遭到破坏，产生纹理组织。由于压力和温度也相应急剧增大，物料成为带有流动性的凝胶状态。在高压下，物料中的水仍能保持液态，水温可达275℃，远远超过常压下水的沸点。此时物料从模具孔中被排到正常气压下，物料中的水分在瞬间蒸发膨胀并冷却，使物料中的凝胶化淀粉也随之膨化，形成了无数细微多孔的海绵体。脱水后，胶化淀粉的组织结构发生了明显的变化，淀粉被充分糊化，具有了很好的水溶性，便于溶解、吸收与消化，淀粉体积膨大了几倍到十几倍。
（2）间接膨化法
①间接膨化法的工艺流程：
进料→成坯→干燥→膨化→包装→膨化食品
②间接膨化法的特点：间接膨化法需要先用一定的工艺方法制成半熟的食品毛坯，工艺方法为挤压法，一般是挤压未膨胀的半成品；也可以不用挤压法，而用其他的成型工艺方法制成半熟的食品毛坯。半成品经干燥后的膨化方法主要采用除挤压膨化以外的膨化方法，如微波、油炸、焙烤、炒制等方法。
2.按膨化加工的工艺条件分类
按膨化加工的工艺条件分类，膨化又可分为挤压膨化、微波膨化、油炸膨化等。
（1）挤压膨化食品加工
挤压食品的加工工艺主要靠挤压机来完成。挤压成型的定义是：物料经过预处理（粉碎、调湿、预热、混合等）后，在螺杆的强行输送和推动下，通过一个专门设计的小孔（模具），从而形成一定形状和组织状态的产品。因此挤压成型的主要含义是塑性或软性物料在机械力的作用下，定向地通过模板连续成形。对于食品而言，大多数的食品，尤其是小吃食品都是在成熟后上市销售直接食用，另外在小吃食品的加工过程中也需要有一定的温度，以便在加工过程中对物料产生一定的杀菌作用并在膨化闪蒸时脱去一部分水分。
①食品挤压膨化的机理：膨化食品的加工原料主要是含淀粉较多的谷物粉、薯粉或生淀粉等。这些原料由许多排列紧密的胶束组成，胶束间的间隙很小，在水中加热后因部分溶解空隙增大而使体积膨胀。当物料通过供料装置进入套筒后，利用螺杆对物料的强制输送，通过压延效应及加热产生的高温、高压，使物料在挤压筒中经过挤压、混合、剪切、混炼、熔融、杀菌和熟化等一系列复杂的连续处理，胶束即被完全破坏形成单分子，淀粉糊化，在高温和高压下其晶体结构被破坏，此时物料中的水分仍处于液体状态。当物料从压力室被挤压到大气压力下后，物料中的超沸点水分因瞬间蒸发而产生膨胀力，物料中的溶胶淀粉也瞬间膨化，这样物料体积突然被膨化增大而形成了酥松的食品结构。
挤压膨化食品是指将原料经粉碎、混合、调湿，送入螺旋挤压机，物料在挤压机中经高温蒸煮并通过特殊设计的模孔而制得的膨化成型的食品。在实际生产中一般还需将挤压膨化后的食品再经过烘焙或油炸等处理以降低食品的水分含量，延长食品的保藏期，并使食品获得良好的风味和质构；同时还可降低对挤压机的要求，延长挤压机的寿命，降低生产成本。
②挤压膨化食品的工艺流程：
原料→混合→调理→挤压蒸煮、膨化、切割→焙烤或油炸→冷却→调味→称重、包装
将各种不同配比的原料预先充分混合均匀，然后送入挤压机，在挤压机中加入适量水，一般控制总水量为15%左右。挤压机螺杆转速为（200～350）r/min，温度为120～160℃，机内最高工作压力为0.8～1MPa，食品在挤压机内的停留时间为10～20s。食品经模孔后因水蒸气迅速外逸而使食品体积急剧膨胀，此时食品中的水分可下降到8%～10%。为便于贮存并获得较好的风味质构，需经烘焙、油炸等处理使水分降低到3%以下。为获得不同风味的膨化食品，还需进行调味处理，然后在较低的空气湿度下，使膨化调味后的产品经传送带冷却以除去部分水分（目前一般成品冷却包装车间都有空调设备），随后立即进行包装。
（2）微波膨化食品加工
微波加热速度快，物料内部气体（空气）温度急剧上升，由于传质速率慢，受热气体处于高度受压状态而有膨胀的趋势，达到一定压强时，物料就会发生膨化。高水分含量的物料，水分在干燥初期大量蒸发，使制品表面温度下降，膨化效果不好。当水分低于20%时，由于物料的黏稠性增加，致使物料内部空隙中的水分和空气较难泄出而处于高度积聚待发状态，从而能产生较好的膨化效果。
影响物料膨化效果的因素很多。就物料本身而言，组织疏松、纤维含量高者不易膨化，而高蛋白、高淀粉、高胶原或高果胶的物料，由于加热后这些化学组分会“熟化”，有较好的成膜性，可以包裹气体，产生发泡，干燥后将发泡的状态固定下来，即可得到膨松制品。以支链淀粉为主要原料，再辅以蛋白质和电解质（如食盐）的基础食品配方，便可以得到理想的膨化效果。
在微波加热过程再辅以降低体系压强，可有效地加工膨化产品。例如，用通常的方法加热干燥使物料水分达到15%～20%时，再用微波加热，同时快速降低微波加热系统的压强，使物料内包裹的气体急速释放出来，由此而产生体积较大的制品。
（3）油炸膨化食品加工
油炸膨化食品起源于马来西亚，是一种在许多东南亚国家颇受欢迎的酥脆型食品。随着世界各国食品工业的不断交流与渗透，这种油炸膨化食品作为一种风味食品逐渐风行西方（英语名称为Cracker）。近几年油炸膨化食品的生产工艺在美国有了进一步的改善，使产品的质量日趋完美，1989年在英国伦敦举行的国际品尝会上，美国生产的油炸膨化食品口感极佳，受到专家们的广泛关注和赞许。
油炸膨化食品膨化原理是：利用淀粉在糊化老化过程中结构两次发生变化，先α化再β化，使淀粉粒包住水分，经切片、干燥脱去部分多余水分后，在高温油中使其中的过热水分急剧汽化而喷射出来，产生爆炸，使制品体积膨胀许多倍，内部组织形成多孔、疏松的海绵状结构，从而造成膨化，形成膨化食品。因此，膨化度是本产品的一个重要的特性指标。
挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中，并得到了迅速的发展。谷物食品的传统加工工艺一般需经粉碎、混合、成型、烘烤或油炸、杀菌、干燥等生产工序，每道工序都需配备相应的设备，生产流水线长，占地面积大，劳动强度高，设备种类多。采用挤压技术来加工谷物食品，原料经初步粉碎和混合后，即可用一台挤压机一步完成混炼、熟化、破碎、杀菌、预干燥、成型等工艺，制成膨化、组织化产品或制成不膨化的产品，这些产品再经油炸（也可不经油炸）、烘干、调味后即可上市销售，只要简单地更换挤压模具，便可以很方便地改变产品的造型。与传统生产工艺相比，挤压加工极大地改善了谷物食品的加工工艺，缩短了工艺过程，丰富了谷物食品的花色品种，降低了产品的生产费用，减少了占地面积，大大降低了劳动强度，同时也改善了产品的组织状态和口感，提高了产品质量。
1.挤压加工原理
随着挤压技术的应用日益广泛，国内外科技工作者逐渐开始对食品的挤压原理有了一定的研究和了解。挤压研究内容包括原料经挤压后微观结构及物理化学性质的变化，挤压机性能及原料本身特性对产品质量的影响等，为挤压技术在新领域的开发应用奠定了基础。挤压机有多种型式，本书所论述的是螺杆挤压机，它主要由一个机筒和可在机筒内旋转的螺杆等部件组成。
食品挤压加工概括地说就是将食品物料置于挤压机的高温高压状态下，然后突然释放至常温常压，使物料内部结构和性质发生变化的过程。这些物料通常以谷物原料如大米、糯米、小麦、豆类、玉米、高粱等为主体，添加水、脂肪、蛋白质、微量元素等配料混合而成。挤压加工方法是借助挤压机螺杆的推动力，将物料向前挤压，物料受到混合、搅拌、摩擦以及高剪切力作用，使得淀粉粒解体，同时机腔内温度压力升高（温度可达150～200℃，压力可达1MPa以上），然后从一定形状的孔瞬间挤出，由高温高压突然降至常温常压，其中游离水分在此压差下骤然汽化，水的体积可膨胀大约2000倍。膨化的瞬间，谷物结构发生了变化，生淀粉（β淀粉）转化成熟淀粉（α淀粉），同时变成片层状疏松的海绵体，谷物体积膨大了几倍到十几倍。
如图1-2所示，当疏松的食品原料从加料斗进入机筒内时，随着螺杆的转动，沿着螺槽方向向前输送，称为加料输送段。与此同时，由于受到机头的阻力作用，固体物料逐渐压实，又由于物料受到来自机筒的外部加热以及物料在螺杆与机筒间的强烈搅拌、混合、剪切等作用，温度升高，开始熔融，直至全部熔融，称为压缩熔融段。由于螺槽逐渐变浅，继续升温升压，食品物料得到蒸煮，出现淀粉糊化，脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的生化反应，组织进一步均化，最后定量、定压地由机头通道均匀挤出，称为计量均化段。上述即为食品挤压加工的三段过程。
图1-2 挤压加工过程
1-加料输送段 2-压缩熔融段 3-计量均化段
图1-3较详细地说明了以膨化为主的食品的挤压加工过程。在第一级螺旋输送区内，物料的物理、化学性质基本保持不变。在混合区内，物料受到轻微的低剪切，但其本质仍基本不变。在第二级螺旋输送区内，物料被压缩得十分致密，螺旋叶片的旋转又对物料进行挤压和剪切，进而引起摩擦生热以及大小谷物颗粒的机械变形。在剪切区内，高剪切的结果使物料温度升高，并由固态向塑性态转化，最终形成黏稠的塑性熔融体。所有含水量在25%以下的粉状或颗粒状食品物料，在剪切区内均会产生由压缩粉体向塑性态的明显转化，对于强力小麦面粉、玉米碎粒或淀粉来说，这种转化可能在剪切区的起始部分；而对于弱力面粉或那些配方中谷物含量少于80%的物料来说，转化则发生在剪切区的深入区段。转化时，淀粉颗粒内部的晶状结构先发生熔融，进而引起颗粒软化，再被压缩在一起形成黏稠的塑性熔融体。这种塑性熔融体前进至成型模头前的高温高压区内，物料已完成全流态化，最后被挤出模孔，压力降至常压而迅速膨化。
图1-3 挤压膨化过程
1-第一级螺旋输送区 2-混合区 3-第二级螺旋输送区4-剪切区 5-高温高压区
有的产品不需要过高的膨化率，可用冷却的方法控制受挤压物料的温度不至于过热（一般不超过100℃），以达到挤压产品不膨化或少膨化的目的。
在挤压过程中将各种食品物料加温、加压，使淀粉糊化、蛋白质变性，并使贮藏期间能导致食品劣变的各种酶的活性钝化，一些自然形成的毒性物质，例如大豆中的胰蛋白酶抑制剂也被破坏，最终产品中微生物的数量也减少了。在挤压期间，食品可以达到相当高的温度，但在这样高的温度下滞留时间却极短（5～10s）。因此挤压加工过程常被称为HTST过程。该过程使食品加热的有利影响（改进消化性）趋于最大，而使有害影响（褐变、各种维生素和必需氨基酸的破坏、不良风味的产生等）趋于最小。
2.挤压加工的特点
食品挤压加工有许多特点，现主要归纳为如下六大方面。
（1）应用范围广
采用挤压技术可加工各种膨化和强化食品，加工适合于小吃食品、即食谷物食品、方便食品、乳制品、肉类制品、水产制品、调味品、糖制品、巧克力制品等许多食品生产领域，并且经过简单地更换模具，即可改变产品形状，生产出不同外形和花样的产品，因而产品范围广、种类多、花色齐，可形成系列化产品，有利于产销灵活性。还可以用于酿造食品的原料处理，提高出品率。
（2）生产效率高
由于挤压加工集供料、输送、加热、成型为一体，又是连续生产，因此生产效率高。小型挤压机生产能力为每小时几十千克，大型挤压机生产能力可达每小时十几吨以上，而能耗是传统生产方法的60%～80%。
（3）原料利用率高，无污染
挤压加工是在密闭容器内进行的，在生产过程中，除了开机和停机时需投少许原料作为头料和尾料，使设备操作过渡到稳定生产状态和顺利停机外，一般不产生原料浪费现象（头尾料可进行综合利用），也不会向环境排放废气和废水而造成污染。
（4）营养损失小，有利于消化吸收
由于挤压膨化属于高温短时加工过程，食品中的营养成分几乎不被破坏。但食品的外形发生了变化，而且也改变了内部的分子结构和性质，其中一部分淀粉转化为糊精和麦芽糖，便于人体吸收。又因挤压膨化后食品的质构呈多孔状，分子之间出现的间隙有利于人体消化酶的进入。未经膨化的粗大米，其蛋白质的消化率为75%，经膨化处理后可提高到83%。
（5）口感好，食用方便
谷物中含有较多的淀粉、维生素以及钙、磷等，这些成分对人体极为有益，但口感较差。谷物经挤压膨化过程后，由于在挤压机中受到高温、高压和剪切、摩擦作用，以及在挤压机挤出模具口的瞬间膨化作用，使得这些成分彻底地微粒化，并且产生了部分分子的降解和结构变化，使水溶性增强，改善了口感。经膨化处理后，由于产生了一系列的质构变化而使由体轻、松酥的小麦粉生产的“大米面包”具有独特的香味。大豆制品的豆腥味是大豆内部的脂肪氧化酶催化产生氧化反应的结果。挤压过程中的瞬间高温已将该酶破坏，从而也就避免了异味的产生。另外，一些自然形成的毒性物质，如大豆中的胰蛋白酶抑制因子等，也同样遭到破坏。膨化后的制品，其质地是多孔的海绵状结构，吸水力强，容易复水，因此不管是直接食用还是冲调食用均较方便。
（6）不易“回生”，便于贮藏
通常主食加工采用蒸煮的办法，如刚做好的米饭软而可口，但放置一段时间后即变硬而不好吃，即所谓“回生”。利用挤压技术加工，由于加工过程中高强度的挤压、剪切、摩擦、受热作用，淀粉颗粒在水分含量较低的情况下，充分溶胀、糊化和部分降解，再加上挤出模具后，物料由高温高压状态突变到常压状态，便发生了瞬间的“闪蒸”，因为糊化之后的α淀粉不易恢复其β淀粉的颗粒结构，而仍保持其α淀粉分子结构，故不易产生“回生”现象。
油炸食品是一种传统的方便食品。它利用油脂作为热交换介质，使被炸食品中的淀粉糊化，蛋白质变性以及水分变成蒸汽，从而使食品变热或成为半调理食品，使成品水分降低，具有酥脆或外表酥脆的特殊口感，同时由于食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪及一些微量成分在油炸过程中发生化学变化产生特殊风味，因此，油炸已成为食品加工及烹调中常用的重要技术之一。
1.油炸理论
油炸是以食用油脂为热传递介质，油脂的热容量为2J/（℃·g），其升温快，流动性好，油温高（可达200℃以上）。油炸时热传递主要是以传导方式进行的，其次是对流作用。热量首先由热源传递到油炸容器，油脂从容器表面吸收热量再传递到食品表面。其后一部分热量由食品表面的质点与内部质点进行传导而传递到内部；另一部分热量直接由油脂带入食品内部，使食品内部各种成分很快受热而成熟。油炸过程中产生的分解物可分为两大类，一类为挥发性分解物（VDFs, Volatile Decomposition Products），另一类为非挥发性分解物（NVDFs, Nonvolatile Decomposition Products）。其中VDPs包括碳氢化合物、酮类、醛类及酸类等，部分VDPs可提供油炸食品的风味（其主要成分为2，4-癸二醛，系亚油酸所致），但部分VDPs却对油炸食品及油产生不良气味（为脂肪酸氧化而分解出的低级醇、醛、酮等成分，其中以丙烯醛为主）。
2.油炸技术
食品在油炸时可分为五个阶段：
①起始阶段（Breakin）：被炸食品表面仍维持白色，无脆感，吸油量低，食物中心的淀粉未糊化，蛋白质未变性。
②新鲜阶段（Fresh）：被炸食品表面的外围有些褐变，中心的淀粉部分糊化，蛋白质部分变性，食品表面有脆感并有少许吸油。
③最适阶段（Optimum）：被炸食品为金黄色，脆度良好，风味佳，食品表面及内部的硬度适中、成熟。吸油量适当。
④劣变阶段（Degrading）：被炸食品颜色变深，吸油过度，食品变得松散，表面有变僵硬现象。
⑤丢弃阶段（Runaway）：被炸食品颜色变为深黑，表面僵硬，有炭化现象，制品萎缩。
油炸技术可分为常压油炸、减压油炸和高压油炸三大类。常压油炸油釜内的压力与环境大气压相同，通常为敞口，是最常用的油炸方式，通用面较广，但食品在常压油炸过程中营养素及天然色泽损失很大，因此，常压油炸比较适于粮食类食品的油炸成熟，如油炸糕点、油炸面包、油炸方便面的脱水等。减压油炸也称真空油炸，是将油炸油釜内的压力降至10～100Pa进行油炸，该方法可使产品保持良好的颜色、香味、形状及稳定性，脱水快，且因油炸环境中氧的浓度很低，其劣变程度亦相应降低，营养素损失较少，产品含水量低，酥脆。该法用来生产油炸果蔬脆片最为合适。高压油炸是使油釜内的压力高于常压的油炸法。高压油炸可解决长时间油炸而影响食品品质的问题，该法温度高，水分和油损失（挥发）少，产品外酥里嫩，最适合肉制品的油炸成熟，如炸鸡腿。
3.影响油炸食品质量的因素
（1）油炸温度
温度是影响油炸食品质量的主要因素。它不仅影响食品炸制成熟程度、口感、风味和色泽，也是引起煎炸油本身劣变的主要因素。通常认为油炸的适宜温度是被炸食品内部达到可食状态，而表面正好达到正色泽的油温。一般油炸温度160～180℃为宜。油温高，煎炸油劣变快，产生气泡的时间也随油温升高而提前。多次油炸和长时间煎炸的油脂黏度增加很多，流动困难。因此，食品的油炸温度一般不要超过200℃。
（2）油炸时间
油炸时间与油温的高低应根据食品的原料性质、块形的大小及厚薄、受热面积的大小等因素而适当控制。油炸时间过长，易使制品色泽过深或变焦，口味不适而成废品；油炸时间过短，则易使制品色泽浅淡、易碎、不熟。通常对富含维生素且需保持良好色泽的果蔬脆片采用短时（真空）油炸。而对肉制品及面包类食品采用较长的油炸时间。
（3）煎炸油和食品一次投放量的关系
油炸食品时，如果一次投放量过大，会使油温迅速降低，为了恢复油温就要加强火力，这势必会延长油炸时间，影响产品质量。如果一次投放量过小，会使食品过度受热，易焦煳，不同食品的一次投放量也有所不同，应根据食品的性质、油炸容器、火源强弱等因素来调整油脂和食品的比例。
（4）煎炸油的质量
煎炸油的成分直接影响着油炸食品的质量。煎炸油具有良好的风味和起酥性，氧化稳定性高，一般要求氧化稳定性AOM值达100h以上，在油炸过程中不易变质，使油炸食品具有较长货架寿命的一种高稳定液态起酥油。天然动植物油脂（棕榈油除外）由于含有较高的不饱和脂肪酸，起酥性差，氧化稳定性低，故不适宜用做煎炸油。氢化植物起酥油（AOM值为100～1014）和棕榈油（AOM值为60～75）是较为理想的煎炸油。
4.煎炸油劣变的因素及其防止方法
（1）影响煎炸油劣变的因素
油脂在煎炸过程中其理化性质发生了很大的变化。影响煎炸油劣变的因素很复杂，主要有以下几个方面。
①热氧化聚合物和分解物的产生：热氧化是油在煎炸过程中，在有空气存在的情况下所发生的激烈的高温氧化反应，并伴随有热聚合和热分解。热氧化是游离基反应，最初受到氧分子攻击的地方，不饱和脂肪酸是在双键结合的附近，而饱和脂肪酸是在靠近酯结合处。热氧化的聚合分解首先以氢过氧化物开始裂解，生成的游离基攻击其他脂肪酸分子或氢过氧化物，生成水、烃游离基和过氧游离基，它们再相互结合成二聚解或含有含氧基团的二聚解。热氧化反应所生成的聚合物主要是含有羰基和羟基的碳碳结合物——以二聚解为主。热氧化的同时伴有热分解，其分解生成物为醛、酮、烃、醇、脂肪酸等。
②游离脂肪酸的增加：油炸过程中，油脂与食品中的水分或水蒸气接触，发生水解反应生成游离脂肪酸。油脂的水解速度与游离脂肪酸的含量成正比。水解反应最初很缓慢，当油脂中的游离脂肪酸含量达到0.5%～1.0%时，水解速度大大加快，温度越高，煎炸油的品质越差。
③油炸釜材料的影响：油炸釜是用金属制成的，金属对油脂的氧化起促进作用。在各类金属中，铜和铁最为显著，其中铜的催化作用最大，因此，油炸釜应避免选用这两种金属制作。
④油炸食品内容物的溶出：食品煎炸过程中其内容物会溶出到煎炸油中，有些食品含有高不饱和脂肪酸，则会降低煎炸油的稳定性。有些食品会因氨基酸、多肽类及还原糖类溶出而产生美拉德反应，这些反应生成物会提高煎炸油的稳定性。有些食品尤其是含蛋制品含有磷脂类物质，会使油色变深并且有起泡现象。
（2）防止煎炸油劣变的方法
①提高煎炸油的周转使用率（Fat Turnover Rate）：油炸食品时，由于食品吸油，油的飞溅、生成了挥发物和聚合物等原因，煎炸油的数量不断减少，这就需要不断地补充新油。从已炸过的陈油完全被更换成新鲜油所需的时间（h），换算成每小时加入新鲜油的百分数，就叫作油的周转使用率（FTR）。
式中：O——补充的新油量，kg；
T——补充新油的时间，h；
W——被炸生食品的重量，kg；
L——被炸食品的吸油量，kg/kg。
FTR越大，表示每小时补充的新油越多，其热变质程度越轻。FTR值在12.5%/h以上时，煎炸油的劣变程度最轻；当FTR值在1.5%～7%/h时，煎炸油的劣变非常显著。
提高FTR的方法有：提高食品吸油量；缩短油炸时间，如在170～180℃短时间内油炸大量食品可提高新油添加率；油炸技术操作正确；充分利用油炸装置内的油，使油层充满被炸的食品。
②防止热氧化：在物理方面设法阻断煎炸油表面的空气，如采用真空油炸装置，使用抽风柜或在油炸器皿上放置金属浮盖，在化学方面可添加抗氧化剂或硅油等。另外，油炸温度不宜过高，以不超过200℃为宜，并应经常清洗油炸釜内的残渣。
脱水是保存食品最古老的方法。水果在太阳下曝晒、鱼和肉的熏烤等都是源于古代的干燥方法。食品的干燥技术是古往今来利用的基本技术之一，也是近年来用以提高食品原料附加值的关键技术。最近，随着各食品企业对HACCP认识的加强及消费者对产品提出了高品质和更加细微化的要求，对食品原辅材料的干燥工艺和条件以及允许的加工误差也越来越严格。目前食品加工中经常利用的干燥技术有喷雾干燥、带式干燥、真空冷冻干燥等，近年来新开发应用的还有喷雾干燥加工造粒技术、微波等复合化干燥技术，运用这些新技术还有可能生产出风味独特的产品，以提高食品的品质。
食品生产中经常使用的是无损于食品风味、不易引起变色和变质的喷雾干燥、冷冻真空干燥和真空皮带式干燥等高品质干燥技术。由于高品质干燥方法的生产成本过高，往往必须对含有高水分的食品材料采取先进行浓缩处理，除去部分水分的前处理方法，以减少成本费用。尤其是液态物料，通过采取浓缩—干燥等单元操作组合可最终达到降低或除去水分的目的。现在，将干燥—造粒、干燥—粉碎、混合—干燥等单元操作复配组合，以便更有效地制造所需产品，即被称为工艺过程复合化。采用复合法干燥的原因是：采用单一的干燥装置时，干燥装置必须很庞大，排气温度高，排风量大。单元操作复合化的优点如下：可防止单一机器从原料到成品的过程中产生的污染和混入异物；减少发热量，降低制品生产成本；设备小型化，结构紧凑化，价格降低；达到省力化的目标。
1.超声波干燥
超声波在液体中传播时，使液体介质不断受到压缩和拉伸。而液体耐压不耐拉，液体若受不住这种拉力，就会断裂而形成暂时的近似真空的空洞（尤其在含有杂质、气泡的地方），而到压缩阶段，这些空洞会发生崩溃。崩溃时，空洞内部最高瞬压可达几万个大气压，同时还将产生局部高温以及放电等现象，这就是空化作用。超声引起的空化作用在液体表面形成超声喷雾，使液体蒸发表面积增加，可提高真空蒸发器的蒸发强度与效率。这为食品工业中热敏性稀溶液物料的浓缩干燥提供了一条良好的途径。超声干燥与普通的加热和气流干燥相比，具有干燥速度快、温度低、最终含水率低且物料不会被损坏或吹走等优点，适合于食品、药品及生化制品的干燥。在食品加工中，还会遇到黏稠物料的干燥问题，超声喷雾器的问世解决了传统离心式喷雾头的黏料堵塞问题。它利用超声变幅杆端面的强烈振动使液体从喷口处快速喷出。此外，对食品进行超声脱水干燥不仅速度快、时间短、复水性好，而且食品的色、香、味和营养成分都能很好地得到保留。这种方法还适用于植物标本的制作。
2.远红外线干燥
远红外线为波长4.0～1000μm的电磁波（放射线），此波长易被生物吸收，对细胞的培养以及物质的合成起作用。其中9.3μm波长的放射线具有抗氧化作用，可以使细胞活化，被称为培养光线。Vianov株式会社开发出波峰为9.3μm的面状远红外线加热元件，可设置在干燥箱的上下面和被干燥物料的上下两面。此加热元件具有温度自控机能，当达到干燥温度时，加热元件可以自动感知和调节（只是对感知的部分进行调节）。即发热体之间互相接触以及发热体与周边的介电体接触而导电，产生热量。由于发热，加热元件的分子膨胀，发热体与介电体分离，产生感应电流；当它们之间的距离超过一定值时，电流消失，元件开始冷却收缩。由于收缩，发热体之间的距离接近，再度导电而产生热量。此过程循环往复，实现了一定的温度调整（40～55℃）。这对于干燥食品相当重要——因为食品材料中的各种酶在60℃以上时失活。
3.低温真空油炸干燥
该方法是在真空条件下，把果品切块后投入高温油槽，均匀地脱去果品组织中所含的大量水分，再继续用油抽取装置进行部分脱油。这样所得果品脆片的含油量一般小于25%，含水率小于6%，而常压油炸食品的含油率为40%～50%。在低温真空中进行油炸，可以防止油脂劣化变质，不必加入其他抗氧化剂，油脂可以反复使用。与冷冻、热风干燥相比，该方法有如下优点：灭菌作用好；在真空条件下，使原料在80～110℃脱水，有效地避免了果品蔬菜营养成分及品质的破坏；由于在真空状态下，果品细胞间隙的水分急剧汽化膨胀，体积迅速增加，间隙扩大，因此具有良好的膨化效果，产品的口感清脆，复水性好；可大幅度降低成本；干燥果品质量稳定，在空气中吸水性小，可长期保存。
4.CO 2 干燥
该方法是用CO 2 代替空气作为介质对果品进行干燥的方法。只要将传统的热风干燥设备稍加改造，增加CO 2 循环管路和冷凝、加热装置，便可组成CO 2 干燥果品新系统。用该工艺得到的干制果品质量好。与热空气干燥、真空干燥及冷冻干燥相比，CO 2 干燥法有以下优点：设备投资费用低，对热空气干燥设备进行改造即可；采用多效干燥、CO 2 循环利用和热泵干燥技术，能量消耗低；可在较低的温度及隔绝空气的状态下操作，不用油炸，不需使用抗氧剂及烟熏灭菌剂等化学药品，是生产纯天然绿色食品的理想干燥方法；产品质量好，不仅保留了原产品的色泽及风味，而且干燥过程对产品的物理化学性质影响很小，经CO 2 干燥的果品不会像热空气干燥那样产生褐变和表面干缩，也不会像冷冻干燥那样使细胞迅速脱水。
5.吸附式低温干燥技术
吸附式低温干燥技术属于热泵干燥。热泵干燥是目前应用于食品干制加工的主要方法，它的实质是冷风干燥，能耗低，干燥气流温度在50℃以下，相对湿度在15%左右。它在一定程度上克服了热风干燥使物料表面硬化、干缩严重、营养成分损失大、复水后很难恢复到原状的缺点，但热泵干燥压缩机所用的制冷剂CFCs会破坏大气臭氧层，不利于环保。为克服以上各干燥方法的不足，华南理工大学化工所研究开发了一种全新的食品脱水分离法——吸附式低温干燥，这是一种以传质推动力为主的新型干燥工艺，制品原色原味、营养损失小、复水效果好；系统杀菌性能高、无环境污染、能耗低，且可利用低品位热源（太阳能、工业废热、换热器余热等）。干燥过程中干燥气流露点可达-10℃以下，温度在10～50℃内可调，特别适用于热敏性物料的干燥。研究所试验考察了干燥气流的湿度、温度、流速和物料表面积对胡萝卜薄片干燥特性的影响，并建立了干燥恒速、降速阶段水分传递的数学模型。经实验证明新型的食品脱水分离方法——吸附式低温干燥能以较低的能耗取得很好的干燥效果。
在工业生产中，由于物料的多样性及其性质的复杂性，有时用单一形式的干燥器来干燥物料，往往达不到最终产品的质量要求，如果把两种或两种以上的干燥器组合起来，就可以达到单一干燥所不能达到的目的，这种干燥方式称为组合干燥。组合干燥可以较好地控制整个干燥过程，同时又能节约能源，尤其适用于热敏性物料组合干燥，是干燥技术未来的发展趋势之一。
6.微波—远红外干燥
由于单独使用微波干燥除去物料水分，设备的运转费用很高，引起了产品成本过高的问题，因此许多生产公司采用各种干燥方法配以微波干燥的方法来开发新产品。
日本千代田公司制作所开发生产的“超级干燥系统”是在减压条件下组合应用微波加热和远红外线加热的新型干燥装置。在减压条件下，物料内部水分的沸点降低，因此利用很少的热能就可以使之容易地蒸发为蒸汽状态，然后再通过微波加热将物料内部的水分挤出到外部表面，以微波和远红外线联用的加热方法将这些表面部分的水分快速汽化，最终制得优质的干燥物成品。这种干燥由于采用减压下低温加热使水分快速除去的方法，因此原材料原有的营养成分几乎完全不遭到损失，干燥成品充分保持了原有材料的营养成分。
7.微波—冷冻干燥
冷冻干燥是指冻结物料中的冰直接升华为水汽的工艺过程。在干燥时，需要外部提供冰块升华所需的热量，升华的速率则取决于热源所能提供能量的多少。微波可克服常规干燥热传导率低的缺点，从物料内部开始升温，并由于蒸发作用使冰块内层温度高于外层，对升华的排湿通道无阻碍作用。微波还可有选择性地针对冰块加热。而已干燥部分却很少吸收微波能，因而干燥速率大大增加，干燥时间可比常规干燥缩短1/2以上。此外，因为微波—冷冻干燥物料干燥速度快，物料内冰块迅速升华，因而物料呈多孔性结构，更易复水和压缩，而且微波—冷冻干燥可更好地保留挥发性组分。相比较而言，微波—冷冻干燥比其他冷冻干燥方式更适合较厚物料的干燥。由于微波—冷冻干燥技术生产的产品品质与常规冷冻干燥没有多大差别，但加工周期大大缩短，因而微波—冷冻干燥在经济上较合算。
8.喷雾—流化床组合干燥
喷雾干燥主要用来干燥液状物料，但当空气温度低于150℃时，容积传热系数较低，为83～418kJ/（m 3 ·h·K），所用设备体积大，而且热效率不高。而流化床干燥主要用于固态颗粒的干燥，其热容量系数较大，为8000～25000kJ/（m 3 ·h·K）。将这两种干燥器组合起来干燥液状物料，和单纯利用喷雾干燥相比，在相同处理量的情况下，喷雾—流化床组合干燥减小了喷雾干燥塔的尺寸，节约了操作空间，产品质量较好。喷雾干燥和流化床干燥的组合在食品、医药和轻工产品干燥中均有应用，如奶粉的干燥，微囊化粉末酒的生产等。其组合形式有二级、三级干燥。
9.气流—流化床组合干燥
气流干燥采用高温高速气体作为干燥介质，且气固两相间的接触时间很短，因此气流干燥仅适用于除去物料表面水分的恒速干燥过程。当产品的含水量要求很低，而用一个气流干燥管又很难达到要求时，应选择气流干燥和流化床干燥的二级组合系统，而不应该采用延长干燥管长度或再串联一套气流干燥管的方法。因为第一级气流干燥后剩下的水分已是难以除掉的结合水分，而流化床干燥器最适宜除掉部分这种水分。
食品的腌渍主要有食盐腌渍、糖腌渍、醋腌渍、酒腌渍四种类型。其中食盐和糖渍最为常见。
让食盐或糖渗入食品组织内，降低它们的水分活度，提高它们的渗透压，借以有选择地控制微生物的活动和发酵，抑制腐败菌的生长，从而防止食品腐败变质，保持它们的食用品质，或获得更好的感官品质，并延长食品的保质期，这种技术就是腌制技术。
糖渍品（Preserves）主要有果脯、蜜饯、果酱、果冻等。它们是利用蔗糖的保藏作用，将新鲜果品用糖腌渍后，制成的一种食品，分为蜜饯和果酱两大类。蜜饯类又分为干态蜜饯、湿态蜜饯和凉果。湿态蜜饯是以鲜果（胚）经糖渍或煮制，不经烘干或半干性的制品。干态蜜饯是鲜果（胚）经糖渍或煮制，烘干（或晒干）而成的制品。凉果是将果胚用糖、盐、甘草和其他多种辅料一起腌渍后，再经干制而成的。果酱类又分为果酱、果泥和果冻等。果品糖制后不保持果实或果块原料形状的制品，统称为果酱。筛滤后的果肉浆液，加或不加食糖、果汁和香料，煮制成质地均匀的半固态制品即为果泥。果泥中不加或加少量糖，加或不加香料制成的比较稀薄的制品常称为沙司。由果泥干燥成皮革状的制品称为果丹皮。果冻是以果汁、糖和其他辅料加工而成的凝胶状的酸甜制品。
腌制是鱼、肉、蛋类食物长期以来的重要保藏手段。可以直接利用腌渍和风干技术保藏，如咸肉、咸鱼、风鹅、咸蛋等腌制品。不少产品还利用霉菌的作用，分解蛋白质等高分子物质，使产品风味更好。如金华火腿等。腌禽蛋即用盐水浸泡或用含盐泥土腌制，并添加石灰、纯碱等辅料的方法制得的产品，主要有咸鸡蛋、咸鸭蛋和皮蛋。
1.扩散
扩散是分子或微粒在不规则热运动下，固体、液体或者气体（蒸汽）浓度均匀化的过程。扩散总是由高浓度向低浓度的方向进行，并且继续到各处浓度均等时停止，扩散的推动力是浓度梯度。
物质在扩散过程中，其扩散量和通过的面积及浓度梯度成正比，扩散方程可以写为：
式中：Q——物质扩散量；
D——扩散系数（随着溶质及溶剂的种类而异）；
F——扩散通过的面积；
——浓度梯度（c为浓度，x为间距）；
τ——扩散时间。
经过变换，扩散系数D可以写成：
爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时，扩散系数D可以写成如下形式：
式中：D——扩散系数，在单位浓度梯度的影响下，单位时间内通过单位面积的溶质量，m 2 /s；
R——气体常数，8.314J/（K·mol）；
N——阿伏伽德罗常数，6.023×10 23 ；
T——绝对温度，K；
η——介质黏度，Pa·s；
r——溶质微粒（球形）直径，应比溶剂分子大，并且只适用于球形分子，m。
根据式（1-1），食品腌制过程中溶质扩散速率因扩散系数、扩散通过的面积和溶液浓度梯度而异。扩散系数则取决于扩散物质的种类和温度。式（1-3）表明，温度（T）越高，粒子直径（r）越小，介质的黏度（η）越低，则扩散系数（D）越大。
2.渗透
渗透是溶剂从低浓度溶液经过半透膜向高浓度溶液扩散的过程。半透膜就是只允许溶剂（或小分子）通过而不允许溶质（或大分子）通过的膜。细胞膜就属于半透膜。从热力学观点看，溶剂只从外逸趋势较大的区域（蒸汽压高）向外逸趋势较小的区域（蒸汽压低）转移，由于半透膜孔眼非常小，所以对液体溶液而言，溶剂分子只能以分子状态迅速地从低浓度溶液中经过半透膜孔眼向高浓度溶液内转移。
食品腌制过程，相当于将细胞浸入食盐或食糖溶液中，细胞内呈胶体状态的蛋白质不会溶出，但电解质则不仅会向已经死亡的动物组织细胞内渗透，同时也向微生物细胞内渗透，因而腌渍不仅阻止了微生物对水产品营养物质的利用，也使微生物细胞脱水，正常生理活动被抑制。
渗透压取决于溶液溶质的浓度，和溶液的数量无关。范特·荷夫（Van’t-Hoff）经研究推导出稀溶液（接近理想溶液）的渗透压值计算公式：
式中：
——溶液的渗透压，kPa：
c——溶质的物质的量浓度，mol/L；
R——气体常数，8.314J/（K·mol）；
T——绝对温度，K。
若将许多物质特别是NaCl分子会离解成离子的因素考虑在内，式（1-4）还可以进一步改为：
式中：i——包括物质离解因素在内的等渗系数（物质全部解离时i=2）。
以后布尔又根据溶质和溶剂的某些特性进一步将范特·荷夫公式改成下式：
式中：ρ 1 ——溶剂的密度，g/L；
C——溶质的质量分数，g/100g；
M——溶质的摩尔质量，g/mol。
此式对理解食品腌制中的渗透过程较为重要。前面提到过腌制速度取决于渗透压，而根据式（1-6）来看，渗透压与温度和浓度成正比，因此为了加快腌制过程，应尽可能在高温度（T）和高浓度溶液（C）的条件下进行。从温度来说，每增加1℃，渗透压就会增加0.30%～0.35%。所以糖渍常在高温下进行。盐腌则通常在常温下进行，有时采用较低温度，如在2～4℃。渗透速率还和溶剂密度（ρ 1 ）及溶质的摩尔质量（M）有一定关系。不过，溶剂密度对腌制过程影响不大，因为腌制食品时，溶剂选用范围十分有限，一般总是以水作为溶剂。至于溶质的摩尔质量则对腌制过程有一定影响，因为对建立一定渗透压来说，溶质的摩尔质量越大，需用的溶质质量也越大。又由式（1-5）可见，若溶质能够离解为离子，则能提高渗透压，用量显然可以减少些。例如选用相对分子质量小并且能在溶液中完全解离成离子的食盐时，当其溶液浓度为10%～15%时，就可以建立起与300～600kPa相当的渗透压，而改用食糖时，溶液的浓度需达到60%以上才行。这说明糖渍时需要的溶液浓度要比用盐腌制时高得多，才能达到保藏的目的。
3.扩散渗透平衡
食品的腌制过程实际上是扩散和渗透相结合的过程。这是一个动态平衡过程，其根本动力是浓度差的存在。当浓度差逐渐降低直至消失时，扩散和渗透过程就达到平衡。
食品腌制时，食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透过程及溶质的扩散过程，浓度会逐渐趋向平衡，其结果是食品组织细胞失去大部分自由水分，溶质浓度升高，水分活性下降，渗透压得以升高，从而可以抑制微生物的侵袭造成的腐败变质，延长食品保质期。
1.食盐浓度与微生物生长繁殖的关系
食盐对微生物的影响，因其浓度而异，低浓度时几乎没有作用。有些种类的微生物在1%～2%的食盐中反而能更好地发育。事实上食盐对微生物的抑制作用，较其他盐类更弱。但是高浓度的食盐对微生物有明显的抑制作用。这种抑制作用表现为降低水分活度，提高渗透压。盐分浓度越高，水分活度越低，渗透压越高，抑制作用越大。此时，微生物的细胞由于渗透压作用而脱水、崩坏或发生原生质分离。但产生抑制效果的盐浓度对于各种微生物不一样，一般腐败菌为8%～12%，酵母、霉菌分别为15%～20%和20%～30%。一些病原菌比腐败菌在更低的浓度即被抑制。食盐的抑制作用因低pH值或其他贮藏剂（如苯甲酸盐）的复合作用而提高。与食盐浓度相对应的水分活度及其对微生物的抑制作用见表1-1。食盐浓度达到饱和时的最低水分活度约为0.75，这种水分活度范围，并不能完全抑制嗜盐细菌、耐旱霉菌和耐高渗透压酵母的缓慢生长。因此，在气温高的地区与季节，腌制品仍有腐败变质的可能。
表1-1 各种微生物被抑制的最低水分活度与相应的食盐浓度
2.腌制的防腐作用
（1）渗透压的作用
微生物细胞实际上是有细胞壁保护及原生质膜包围的胶体状原生浆质体。细胞壁是全透性的，原生质膜则为半透性的，它们的渗透性随微生物的种类、菌龄、细胞内组成成分、温度、pH值、表面张力的性质和大小等因素变化而变化。根据微生物细胞所处溶液浓度的不同，可把环境溶液分成三种类型，即等渗溶液（Isotonic Solution）、低渗溶液（Hypotonic Solution）和高渗溶液（Hypertonic Solution）。
等渗溶液就是微生物细胞所处溶液的渗透压与微生物细胞液的渗透压相等，例如0.9%的食盐溶液就是等渗溶液（习惯上称为生理盐水）。在等渗溶液中，微生物细胞保持原形，如果其他条件适宜，微生物就能迅速生长繁殖。
低渗溶液指的是微生物细胞所处溶液的渗透压低于微生物细胞的渗透压。在低渗溶液中，外界溶液的水分会穿过微生物的细胞壁并通过细胞膜向细胞内渗透，渗透的结果是微生物的细胞呈膨胀状态，如果内压过大，就会导致原生质胀裂（Plasmoptysis），不利于微生物生长繁殖。
高渗溶液就是外界溶液的渗透压大于微生物细胞的渗透压。处于高渗溶液的微生物，细胞内的水分会透过原生质膜向外界溶液渗透，其结果是细胞的原生质脱水而与细胞壁分离，这种现象称为质壁分离（Plasmolysis）。质壁分离的结果是细胞变形，微生物的生长活动受到抑制，脱水严重时会造成微生物死亡。腌制就是利用这个原理来达到保藏食品的目的。在用糖、盐和香料等腌渍时，当它们的浓度达到足够高时，就可抑制微生物的正常生理活动，并且还可赋予制品特殊的风味及口感。
在高渗透压下，微生物的稳定性决定于它们的种类，其质壁分离的程度决定于原生质的渗透性。如果溶质极易通过原生质膜，即原生质的通透性较高，细胞内外的渗透压就会迅速达到平衡，不再存在质壁分离的现象。因此微生物种类不同时，由于其原生质膜也不同，对溶液的反应也就不同。因此腌制时不同浓度盐溶液中生长的微生物种类也就不同。
1%的食盐溶液就可以产生0.830MPa（计算值）的渗透压，而通常大多数微生物细胞的渗透压只有0.3～0.6MPa，因此高浓度食盐溶液（如10%以上）就会产生很高的渗透压，对微生物细胞产生强烈的脱水作用，导致微生物细胞的质壁分离。
（2）降低水分活度的作用
食盐溶解于水中，离解出来的Na+和Cl-与极性的水分子通过静电引力作用，在每个Na+和Cl-周围都聚集了一群水分子，形成了水化离子。食盐浓度越高，Na+和Cl-的数目越多，所吸收的水分子就越多，这些水分子因此由自由状态转变为结合状态，导致了水分活度的降低。
食盐溶液浓度与水分活度、渗透压之间的关系见表1-2。从表中可以看出，随着食盐浓度的增加，水分活度逐渐降低。在饱和盐溶液（浓度为26.5%，即在20℃时，100g水仅能溶解36g盐）中，无论细菌、酵母还是霉菌都不能生长，这可能是没有自由水分供微生物利用的缘故。
表1-2 食盐溶液的水分活度和渗透压
①表示计算值。