膨化（huà）機（jī）是一（yī）種通過機械作用使物料發生物理、化學變化，最終形成膨化產（chǎn）品的設備，廣泛應（yīng）用於食品、飼料等（děng）行業。其工（gōng）作原（yuán）理主要（yào）圍（wéi）繞物料的輸（shū）送、壓縮、加熱、剪切與膨化這一過程展開（kāi），具體（tǐ）可分為以下幾個關鍵環節：

一（yī）、物料的輸送與預處（chù）理

• 進料階（jiē）段：待加工的物（wù）料（如穀物、豆類、薯類（lèi）或飼料原料等）通過進料口進入膨化（huà）機的機筒內。物料通常需（xū）要經過預（yù）處理，比如粉碎（使顆粒大小（xiǎo）均勻）、調（diào）質（添加水分或蒸汽，調整物料濕度至 10%-20%，便於後續加工）。
• 螺旋輸送：機筒內的螺旋軸（螺杆）旋轉，通過螺旋葉片的推（tuī）力將物料向前輸（shū）送。螺杆的（de）螺距（jù）和直徑可能會沿軸向（xiàng）變化（如逐漸變（biàn）小），為後續（xù）的壓縮和剪（jiǎn）切做準備。

二、壓縮與剪切：能量積累

• 空間（jiān）壓縮：隨著物料向（xiàng）機筒出口移動，螺杆與機筒之間（jiān）的空（kōng）間逐漸（jiàn）縮小（即（jí） “壓縮段”），物料受到強烈的（de）擠壓，密度增大，壓力急劇升高（可達數兆帕）。
• 機械剪切（qiē）生熱：物（wù）料在高壓下與螺杆、機（jī）筒內壁發生劇烈摩擦，同時螺杆的剪切（qiē）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（yā）環境形成：在壓縮和剪切的共同作用下，機筒內形成高溫（100℃以上）、高壓（數兆（zhào）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（shuǐ）分以液態形（xíng）式被（bèi）包裹在物料內部。

三、膨化：瞬間釋放與（yǔ）結構變化

• 出料口減壓：當高溫高壓的物料到（dào）達機筒末端的出料口（通常為模具（jù）上的小孔（kǒng））時，由於外界壓力（lì）突然降低（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），形成疏鬆多孔的結構。
• 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（xíng）成最終的膨化產品（pǐn）（如（rú）爆米花、膨化零食、飼料顆粒等）。

四（sì）、核心部件（jiàn）的（de）作用

• 螺杆：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（zhí）徑變化）直（zhí）接影響膨化效果。
• 機筒：與螺杆配合形成封閉空間，承受高壓並傳導熱量（liàng），通常采用耐磨材料（liào）製成。
• 模具：控製出料口的形狀和大（dà）小，決定膨化（huà）產品的外形（如棒狀、片狀、顆粒狀），模具孔徑越小，膨化度越高（gāo）（體積膨脹越大）。
• 加熱 / 冷卻裝置：部分膨（péng）化機可通過外部加熱（如電加熱、蒸汽加熱）或冷卻（如（rú）冷水套）輔助（zhù）調節機筒內的溫度，確（què）保工藝（yì）穩定。

膨化機的工作原理本質是 **“能量積累 - 瞬（shùn）間釋放”** 的過程：通過機械作用（yòng）使物料在（zài）封閉空間內積累壓（yā）力和熱量，再利（lì）用出料（liào）口的瞬間減壓，讓物料因（yīn）水分汽化而膨脹，最終形成疏鬆多孔的膨化（huà）產品。這一過程無（wú）需額外（wài）添加化學膨鬆劑，主要依靠物理變化實現，因此在食品和飼（sì）料行業中被廣（guǎng）泛（fàn）應用。