Procesul de extrudare

În timpul extrudării, materiile prime sunt obligate să curgă în condiții controlate de -a lungul lungimii butoiului extruder și printr -o deschidere în formă (numită ansamblu de matriță) la un debit definit. În primul rând, materiile prime sunt de obicei măcinate la dimensiunea preferată a particulelor. Frecvent, acestea sunt trecute printr -un precondiționar în care se adaugă alte ingrediente și se poate injecta abur. În timpul extrudării, produsul este gătit și amestecat de trei surse de energie separate: energie mecanică (forfecare cauzată de elementele șurubului), energie termică care provine din sistemul de încălzire și auto-încălziție din cauza vâscozității topite din butoi. Deoarece comportamentul reologic al aluatului din butoi afectează foarte mult calitatea produsului finit, este foarte important să controlăm temperaturile și timpii de procesare pentru a optimiza calitatea alimentelor și transferul de căldură.

Variabile care influențează procesul de extrudare pot fi separate în trei categorii principale: 1) compoziția și formularea materiilor prime (vâscozitate, conținut de umiditate, compoziție chimică); 2) factori de gătit termomecanici, incluzând proiectarea tehnologiei (profilul șurubului, lungimea/diametrul mașinii) și condițiile de funcționare (viteza șurubului, profilul de temperatură, conținutul de apă, rata de amestec uscat, timpul de ședere); și 3) factori de texturizare a matriței (proiectarea matriței, forma de introducere, secțiunea de deschidere).

Există patru categorii principale de procese de extrudare: rece, cald, indus de aburi și co-extrudare. Extrudarea la rece este folosită pentru a amesteca și a modela ușor aluatul fără încălzire directă sau gătit în interiorul extruderului. Este utilizat în principal pentru producerea de paste și aluat. Extrudarea la cald transformă termomecanic materiile prime prin condiții de timp scurt și la temperaturi ridicate sub presiune. Acest tip de extrudare este utilizat în principal pentru a găti materii prime pentru a produce produse alimentare texturate și hrană. Extinderea indusă de abur definește expansiunea topiturii la ieșirea din matriță din cauza aplecării apei, ceea ce duce la produse extrem de extinse. Procesarea ulterioară determină apoi atributele texturale ale produselor extrudate. Exemple de produse produse folosind acest tip de extrudare sunt gustări extinse și cereale pentru micul dejun. Co-extruzarea extinsă combină expansiunea și injecția de umplere indusă de abur pentru produsele extinse cu texturi duale (de obicei coajă crocantă și umplutură moale).

Producătorii de extruder trebuie să ofere echipamente extrem de flexibile pentru a satisface domeniul de aplicare larg al aplicațiilor. De exemplu, materialul din care se face matrița de extrudare poate avea un efect semnificativ asupra proprietăților finale ale produsului. Se știe că matrițele din bronz produc produse de paste de calitate mai ridicată, cu o suprafață de o calitate mai mare decât matrițele din oțel inoxidabil. Sistemele de tăiere verticală flexibile sunt populare în rândul producătorilor de gustări pentru a realiza noi geometrii de produse, inclusiv gustări în formă de cupă și o gamă largă de forme 3D. Deoarece dezvoltarea produsului este de obicei efectuată pe mașini de dimensiuni mici, este esențial să se poată extinde cu ușurință de la o mașină de cercetare și dezvoltare la un extruder de dimensiuni de producție.