膨化機是一種通過機械作（zuò）用使物料發（fā）生物理、化學變化（huà），最終形成膨化產品的設備，廣泛應用於食品、飼（sì）料（liào）等行業（yè）。其（qí）工作原理主（zhǔ）要（yào）圍（wéi）繞物料的輸送、壓縮、加熱、剪切與膨化這一過程展開，具體可分為以下幾個關鍵環節：

一、物料的輸（shū）送與預處理

• 進料階段：待加工的物料（如穀物、豆類、薯類或飼料原料等）通過進料口進入膨化機（jī）的機筒內。物料通常需要經過預處理，比（bǐ）如粉碎（使顆粒大小均（jun1）勻（yún））、調質（添加水分或蒸汽，調（diào）整物料濕度至 10%-20%，便於後續加（jiā）工）。
• 螺旋輸送：機筒內的螺旋軸（螺杆）旋轉，通（tōng）過螺旋葉片的推力（lì）將物料向前輸送。螺杆的（de）螺距（jù）和直徑可能會沿軸向變化（如逐漸（jiàn）變小），為後續的壓縮和剪切做準備。

二、壓縮與剪切：能量積累

• 空間壓縮：隨著物料向機筒（tǒng）出口（kǒu）移動，螺杆與機筒之間的（de）空間逐漸縮小（即 “壓縮段”），物（wù）料受到強烈的擠壓，密度增大，壓力急劇升高（可達數兆帕）。
• 機械剪切生熱：物料在高（gāo）壓下（xià）與螺杆、機筒內（nèi）壁發生劇烈摩擦，同時螺杆的剪切作（zuò）用使物料內部產生大量（liàng）機械能，這些能量（liàng）轉化為熱能，使物料溫度快速上升（通常可（kě）達 120-200℃）。
• 高溫高壓環境形成：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（fèn）以液態形式被包裹在物（wù）料內部。

三、膨化：瞬間釋放與結構變化

• 出料口減壓：當高溫高壓的物料到達機筒末端的出料口（通常（cháng）為模具上（shàng）的小孔）時，由於外界（jiè）壓力突然降低（接近大氣壓），物料（liào）內部的水分瞬間汽化，體積急劇膨（péng）脹（類似 “爆炸” 效應），形成疏鬆多孔（kǒng）的結構。
• 定型冷卻：膨（péng）化後的物（wù）料從出料口擠出後，在外界空氣的冷卻作用下（xià），其疏鬆的結構（gòu）迅速定型，形成最（zuì）終的膨化產品（如爆米花、膨化零食、飼料顆粒等）。

四、核心部件（jiàn）的作用

• 螺杆：負責（zé）輸送、壓縮物（wù）料（liào），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（fēng）閉（bì）空間，承受高壓並傳（chuán）導熱量，通常采用耐磨材料製成。
• 模具：控製出料口的形狀和大小，決定膨化產品的外形（如棒狀、片狀（zhuàng）、顆粒狀），模具孔徑越小，膨化度越高（體積膨脹越大）。
• 加熱 / 冷卻裝置（zhì）：部分膨化機可通過外部加熱（如電加熱、蒸汽加熱）或冷卻（如冷水套）輔助調（diào）節機筒內的溫度，確保工藝穩定。

膨化機的工作原理本質是（shì） **“能量積累（lèi） - 瞬間（jiān）釋放”** 的過程：通過機械作用使物料在封閉空（kōng）間內積累壓（yā）力和熱量，再利用出料口的瞬間減壓，讓物（wù）料因水分汽化而膨脹，最終形成疏（shū）鬆多孔的膨化產品。這一（yī）過程（chéng）無需額外（wài）添加（jiā）化學膨鬆劑，主（zhǔ）要依靠物理變化實現，因此在食品和飼料行業中被廣（guǎng）泛應（yīng）用。