Postopek ekstruzije

Med ekstruzijo so surovine prisiljene teči pod nadzorovanimi pogoji po dolžini ekstrudernega sode in skozi oblikovano odprtino (imenovano sklop matrice) pri določenem pretoku. Prvič, surovine so običajno zmlete na prednostno velikost delcev. Pogosto se prenašajo skozi predkondicionar, v katerem se dodajo druge sestavine in lahko vbrizgajo paro. Med ekstruzijo se izdelek kuha in meša s tremi ločenimi viri energije: mehanska energija (striženje, ki jo povzročajo vijačni elementi), toplotna energija, ki prihaja iz ogrevalnega sistema, in samoogrevanje zaradi viskoznosti taline v sodu. Ker reološko vedenje testa v sodu močno vpliva na kakovost končnega izdelka, je zelo pomembno nadzorovati temperature in čas predelave za optimizacijo kakovosti hrane in prenosa toplote.

Spremenljivke, ki vplivajo na postopek ekstrudiranja, lahko ločimo na tri glavne kategorije: 1) sestava in formulacija surovin (viskoznost, vsebnost vlage, kemična sestava); 2) termomehanski faktorji kuhanja, vključno s tehnološko zasnovo (profil vijaka, dolžina/premer stroja) in delovnimi pogoji (hitrost vijaka, temperaturni profil, vsebnost vode, hitrost suhega mešanja, čas bivanja); in 3) Die teksturizacijski faktorji (zasnova matrice, vstavljanje oblike, odprt odsek).

Obstajajo štiri glavne kategorije ekstruzijskih procesov: hladno, vročo, paro in so-ekstruzije. Hladna ekstruzija se uporablja za nežno mešanje in oblikovanje testa brez neposrednega segrevanja ali kuhanja znotraj ekstruderja. Uporablja se predvsem za izdelavo testenin in testa. Vroče ekstrudiranje termomehanično pretvori surovine s kratkimi in visokotemperaturnimi pogoji pod pritiskom. Ta vrsta ekstruzije se uporablja predvsem za kuhanje surovin za proizvodnjo teksturiranih izdelkov za hrano in krmo. Širitev, ki jo povzroča para, določa širitev taline na izhodu iz matrice zaradi utripa vode, kar vodi do zelo razširjenih izdelkov. Naknadna obdelava nato določi teksturne atribute ekstrudiranih izdelkov. Primeri izdelkov, proizvedenih s to vrsto ekstruzije, so razširjeni prigrizki in žitarice za zajtrk. Razširjena so-ekstruzija združuje širitev, ki jo povzroča pare, in vbrizgavanje polnilnih izdelkov za razširjene izdelke z dvojnimi teksturami (običajno hrustljava lupina in mehko polnjenje).

Proizvajalci ekstruderjev morajo ponuditi zelo prilagodljivo opremo, da ustreza širokemu obsegu aplikacij. Na primer, material, iz katerega je izdelana ekstruzijska matrica, lahko pomembno vpliva na končne lastnosti izdelka. Znano je, da bronasti matrice proizvajajo bolj kakovostne, grobih testeninskih izdelkov kot matrice iz nerjavečega jekla. Prilagodljivi vertikalni rezalni sistemi so priljubljeni pri proizvajalcih prigrizkov, da uresničujejo nove geometrije izdelkov, vključno s prigrizki v obliki skodelice in široko paleto 3D oblik. Ker se razvoj izdelkov običajno izvaja na strojih za majhne velikosti, je ključnega pomena, da se lahko zlahka povečajo iz stroja za raziskave in razvoj na ekstruder velikosti proizvodnje.