膨化機是一種通過機械作（zuò）用使（shǐ）物料發生物理、化學變（biàn）化，最終形（xíng）成膨化產品的設（shè）備，廣泛應用於食品（pǐn）、飼料等行業。其工作原理主要圍繞物料（liào）的輸送、壓縮、加熱、剪切與膨化這一過程（chéng）展開，具體可分為以下幾個關鍵環（huán）節：

一、物料的輸送與預處理

• 進料階段：待加工的物料（如穀物、豆類、薯（shǔ）類或飼料原料等）通過進料（liào）口進入膨（péng）化機（jī）的機筒內。物料通常需（xū）要經過預處（chù）理，比（bǐ）如粉碎（使顆粒大小（xiǎo）均勻）、調質（添加水分或蒸汽，調整物料濕度（dù）至 10%-20%，便於後（hòu）續加（jiā）工）。
• 螺旋輸送：機筒內的螺（luó）旋軸（螺杆）旋（xuán）轉，通（tōng）過螺旋葉片的（de）推力將（jiāng）物料向前輸送（sòng）。螺杆（gǎn）的螺（luó）距和直徑可能會沿軸向變化（huà）（如逐漸變小），為後續的壓縮和剪切做準備。

二、壓縮與（yǔ）剪切：能量積累

• 空（kōng）間壓縮：隨著物料向機筒出（chū）口移動，螺杆與機筒之間的空間逐漸縮小（即（jí） “壓縮段”），物料（liào）受到強烈的（de）擠壓，密度增大，壓力急（jí）劇升高（可達數兆帕）。
• 機械剪切生熱（rè）：物料在高壓下與螺杆（gǎn）、機筒內壁發生劇烈摩擦，同時螺杆的剪切作用使物料內部產生大量機械能，這些能量轉化為熱能，使物料溫度（dù）快速上升（通常可達 120-200℃）。
• 高溫高壓環境形成：在（zài）壓縮（suō）和剪切的共同作用下，機（jī）筒內形成高溫（100℃以上）、高壓（數兆帕）、高濕的環境，物料中的澱粉顆粒開始糊化（結構破壞並吸水膨脹），蛋白質變性，水分以液態形式被包裹在物料內部。

三、膨化：瞬間釋放與結構變化

• 出料口（kǒu）減壓：當高溫高壓的物料到達機筒末端的出料口（通常為模具上的（de）小孔）時，由於外界壓力（lì）突然降低（dī）（接近大氣壓），物料內部的水分瞬間汽化，體積急劇膨脹（類似 “爆炸” 效應），形成疏鬆（sōng）多（duō）孔的結構。
• 定型冷卻：膨化後的物料從出料口擠出後，在外界空氣的冷卻作用下，其疏鬆的結構迅速定型，形成最終的膨化產品（如爆米花（huā）、膨化零食、飼料顆粒（lì）等（děng））。

四、核心部件的作用

• 螺杆（gǎn）：負責輸送、壓縮物料，並通過剪切產生熱量，其結構（螺距、螺旋角、直徑變化）直接影響膨化效果。
• 機筒：與螺杆配合形成封閉空間（jiān），承受高壓並傳導熱（rè）量，通常采用耐磨材料製成。
• 模具：控製出（chū）料（liào）口（kǒu）的形狀和大小，決定膨化產品的外形（如棒狀、片狀、顆粒狀），模具孔徑越小（xiǎo），膨化度越高（體積（jī）膨脹越大）。
• 加熱 / 冷卻裝置（zhì）：部分膨化機可通過外部（bù）加熱（如電加熱、蒸汽加熱）或冷卻（què）（如冷水（shuǐ）套（tào））輔助調節機筒內的溫度，確保工藝（yì）穩定。

膨化機的工作原理本質是 **“能量積累 - 瞬間釋（shì）放”** 的過程：通過機（jī）械作用使物（wù）料在封閉空（kōng）間內積累壓力和熱量，再利用出料口的瞬間減壓，讓物料因水分（fèn）汽化而（ér）膨脹，最終形成疏鬆多孔的膨化產（chǎn）品（pǐn）。這一過程無需額外添加化學膨鬆劑，主要依（yī）靠物理變化實（shí）現，因此在食品（pǐn）和飼料行業中被廣泛應用。