Der Extrusionsprozess

Während der Extrusion werden die Rohstoffe unter kontrollierten Bedingungen entlang der Länge des Extruderfasss und durch eine geformte Öffnung (als Würfelbaugruppe) bei einem definierten Durchsatz fließen. Erstens werden Rohstoffe üblicherweise zur bevorzugten Partikelgröße gemahlen. Häufig werden sie durch einen Vorkonditionierer geleitet, in dem andere Zutaten hinzugefügt werden und Dampf injiziert werden kann. Während der Extrusion wird das Produkt durch drei separate Energiequellen gekocht und gemischt: mechanische Energie (durch die Schraubenelemente verursachten Scherungen), thermische Energie, die aus dem Heizsystem stammt, und sich aufgrund der Schmelzviskosität im Lauf. Da das rheologische Verhalten des Teigs im Lauf stark beeinflusst, ist es sehr wichtig, die Temperaturen und die Prozesszeiten zu kontrollieren, um die Lebensmittelqualität und die Wärmeübertragung zu optimieren.

Variablen, die den Extrusionsprozess beeinflussen, können in drei Hauptkategorien unterteilt werden: 1) Rohstoffzusammensetzung und -formulierung (Viskosität, Feuchtigkeitsgehalt, chemische Zusammensetzung); 2) thermomechanische Kochfaktoren, einschließlich Technologiedesign (Schraubenprofil, Länge/Durchmesser der Maschine) und Betriebsbedingungen (Schraubengeschwindigkeit, Temperaturprofil, Wassergehalt, Trockenmischungsrate, Wohnsitzzeit); und 3) die Texturierungsfaktoren sterben (Stanzdesign, Form, Öffnung des Abschnitts).

Es gibt vier Hauptkategorien von Extrusionsprozessen: kalt, heiß, dampfinduziert und coextrusion. Die kalte Extrusion wird verwendet, um den Teig vorsichtig zu mischen und zu formen, ohne direktes Erhitzen oder Kochen im Extruder. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Nudeln und Teig verwendet. Die heiße Extrusion thermomechanisch verwandelt Rohstoffe unter Druck mit kurzer Zeit und Hochtemperaturen. Diese Art der Extrusion wird hauptsächlich zum Kochen von Rohstoffen verwendet, um strukturierte Lebensmittel- und Futtermittelprodukte herzustellen. Dampfinduzierte Expansion definiert die Schmelzausdehnung am Ausgang des Matrizens, da das Wasser abbricht, was zu hoch erweiterten Produkten führt. Die anschließende Verarbeitung bestimmt dann die strukturellen Attribute von extrudierten Produkten. Beispiele für Produkte, die mit dieser Art von Extrusion hergestellt werden, sind erweiterte Snacks und Frühstücksflocken. Die erweiterte Co-Extrusion kombiniert die Dampf-induzierte Expansion und Füllinjektion für erweiterte Produkte mit doppelten Texturen (normalerweise knusprige Hülle und weiche Füllung).

Extruderhersteller müssen hochflexible Geräte anbieten, um den breiten Anwendungsbereich zu erfüllen. Zum Beispiel kann das Material, aus dem die Extrusionsstempel hergestellt wird, einen signifikanten Einfluss auf die Endprodukteigenschaften haben. Es ist bekannt, dass Bronze-Sterbende in Pastaprodukten mit höherer Qualität, raueren Pasta-Produkten produzieren als Edelstahlstirme. Flexible vertikale Schneidsysteme sind bei Snack-Herstellern beliebt, um neue Produktgeometrien zu realisieren, einschließlich pokalförmiger Snacks und einer Vielzahl von 3D-Formen. Da die Produktentwicklung normalerweise bei kleinen Maschinen durchgeführt wird, ist es wichtig, sich leicht von einer F & E-Maschine zu einem extrauzierenden Extruder zu skalieren.