膨化機是一種通過機械作用使物料（liào）發生物理、化學變化，最（zuì）終形成膨化（huà）產（chǎn）品的設備，廣泛（fàn）應用於食品、飼料等行業。其工作原理主要圍繞物（wù）料的輸送、壓縮、加熱、剪切與膨化這一過程（chéng）展開，具（jù）體可分為以下幾（jǐ）個關鍵環節：

一、物料的輸送與預處理

• 進（jìn）料階段：待加工的物料（如穀物、豆（dòu）類、薯（shǔ）類或飼料原料等）通（tōng）過進料口（kǒu）進入（rù）膨化機（jī）的機筒內。物料通常需要經過（guò）預處理（lǐ），比如粉碎（使顆粒大小均勻）、調（diào）質（添加水分（fèn）或蒸汽，調（diào）整物料濕度至 10%-20%，便於後續加工）。
• 螺旋輸送：機筒內的（de）螺旋（xuán）軸（螺（luó）杆）旋轉，通過螺旋葉片的推力將物料向前輸（shū）送。螺杆的螺距和（hé）直徑可能會沿軸向變化（如逐漸變小），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（suí）著物料（liào）向機筒出口移（yí）動，螺杆與機筒之間的（de）空間逐漸縮小（即 “壓縮段”），物料受到強（qiáng）烈的擠壓，密（mì）度增大，壓力急劇升高（可達數兆帕）。
• 機械剪切生熱（rè）：物料在（zài）高壓下與螺杆、機筒內壁發生劇烈摩擦（cā），同時螺杆的剪切作用使物料內（nèi）部產生大量機械能，這些能量轉化為熱能，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（yā）縮和剪切的共同作用下，機筒內形成（chéng）高溫（100℃以上）、高（gāo）壓（數兆帕）、高濕的環境，物料（liào）中的澱（diàn）粉顆粒開始（shǐ）糊化（結構破壞並吸水膨脹），蛋白質變性（xìng），水分以液態形式被包裹在物（wù）料內（nèi）部。

三、膨化：瞬（shùn）間（jiān）釋放與結構變化

• 出料口減（jiǎn）壓（yā）：當高溫高壓的（de）物料到達機筒末端的出料口（通常為模（mó）具上的小孔）時，由於外界壓力突然降（jiàng）低（接近大氣壓），物料內部的水分瞬間汽化，體積（jī）急劇膨脹（類似 “爆（bào）炸” 效應），形成疏鬆多孔的結構。
• 定型冷卻：膨化後的物料（liào）從出料口擠出後，在外界空氣的冷卻（què）作用下，其疏鬆的結（jié）構迅速定型，形成最終的膨化產品（如爆米花、膨化零食、飼（sì）料顆粒等）。

四、核心部件的（de）作用

• 螺杆：負責輸送、壓縮物料，並通過剪切產生（shēng）熱量，其結構（螺距、螺旋（xuán）角、直徑變化）直（zhí）接影響膨（péng）化效果。
• 機（jī）筒：與（yǔ）螺杆配合形成封閉空間，承受高壓並（bìng）傳導熱量，通常采用耐磨材料製成（chéng）。
• 模具：控製出料口的（de）形狀和（hé）大小，決定膨（péng）化產品的外形（如棒狀、片狀、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：部（bù）分膨化機可通過外部加（jiā）熱（如電加熱、蒸汽加熱）或冷卻（如冷（lěng）水套）輔助調節機筒內的溫度，確保工（gōng）藝穩定。

膨化機的工作原理本質是 **“能量積累 - 瞬間釋放（fàng）”** 的（de）過程：通過機械作用使（shǐ）物料在封（fēng）閉空間內積累壓力和熱量，再（zài）利用出料（liào）口的瞬間減壓，讓物料因水分汽化而膨脹，最終形成疏鬆多孔的膨化產品。這一過程無需額外添加（jiā）化學膨鬆劑，主要依（yī）靠物理變化實現，因（yīn）此在食品和飼料行業中被廣泛應用。