Экструзионная технология в пищевой промышленности что это?

В наши дни получают следующие продукты на экструдерах Оглавление 1. Введение. Общие определения………………………………2 3. Быстрозавариваемые каши…………………………………. 8 4. Процесс производства
Содержание

Экструзионная технология в пищевой промышленности что это?

В наши дни получают следующие продукты на экструдерах

Оглавление

1. Введение. Общие определения………………………………2

3. Быстрозавариваемые каши…………………………………. 8

4. Процесс производства быстрорастворимых каш…………. 9

Введение. Общие определения.

Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании высоковязкого материала на основе расплава, либо пастообразной многофазной дисперсной системы, либо металла, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы. В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные погонажные изделия, такие, как трубы, листы, плёнки, оболочки кабелей, элементы оптических систем светильников- рассеиватели и т. д. Аналогично полимерам методом экструзии изготавливаются разнообразные алюминиевые профили. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные, многочервячные, поршневые и дисковые экструдеры.

Экструдер состоит из: корпуса с нагревательными элементами; рабочего органа (шнека (винт Архимеда), диска, поршня), размещённого в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала; силового привода; системы задания и поддержания температурного режима, других контрольно-измерительных и регулирующих устройств. По типу основного рабочего органа (органов) экструдеры подразделяют на одно-, двух- или многошнековые (червячные), дисковые, поршневые (плунжерные) и др. Двухшнековые экструдеры в зависимости от конфигурации шнеков могут быть параллельными или коническими. В зависимости от направления вращения — с сонаправленным или противонаправленным вращением шнеков.

В пищевой промышленности метод экструзии применяется намного шире. В ходе процесса под действием значительных скоростей сдвига, высоких скоростей и давления, происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения. Простейший экструдер, применяемый в быту — кондитерский рукав, механический экструдер — ручная мясорубка.

Один из первых экструдеров, использованный ещё в 1868 г. в Англии для производства колбас, производил в основном только интенсивное смешивание мясного фарша и формирование готовых изделий без термического воздействия на сырьё. В конце 40-х годов ХХ века была разработана технология варочной экструзии, которая обеспечивала необходимые изменения сырья , в частности, почти полную клейстеризацию крахмала. Настоящий бум развития техники и технологии экструдирования в Европе и Новом Свете пришёлся на 60-е годы: более 40 разных фирм освоили роизводство техники для разнообразных видов сырья и разработки продуктов с различными физико-химическими и функциональными свойствами; были разработаны теоритические основы холодной и горячей экструзии.

В наши дни получают следующие продукты на экструдерах

· традиционная жевательная резинка

· подушечки и трубочки с начинкой

· хрустящие хлебцы и соломка

· фигурные сухие завтраки

· хлопья кукурузные и из других злаков

· мелкий шарик из риса, кукурузы, гречи, пшеницы, для наполнения и обсыпки шоколадных изделий, мороженого и других кондитерских изделий

· набухающая мука, панировка

· продукты вторичной переработки хлеба

· соевые продукты: соевый текстурат, концентрат (применяются в производстве колбасы, сосисок, котлет и т. д.), кусковые соевые продукты (фарш, гуляш, бифштекс, тушенка и т. д.)

· продукты переработки отходов животноводства

· реагент на основе крахмала применяемый в нефте- и газодобыче

· строительные крахмалсодержащие смеси

· основы для клеев

Виды экструзии.

В зависимости от температуры перед матрицей различают три основных вида экструзии: холодную, тёплую и горячую (варочную). При холодной экструзии температура формуемой массы перед матрицей не превышает 50°С, при тёплой-находится в пределах 60. 100°С, при горячей — составляет 120. 200°С.

Процесс экструдирования протекает так: продукт захватывается шпеком, перемещается вдоль корпуса, проходит зоны сжатия, разогрева (за счёт сил трения продукта о поверхность вращающегося штека и корпуса, а также деформаций сдвига в самом продукте), гомогенизации, зону непосредственно экструзии и разгрузки. Продолжительность обработки составляет 1-2 мин. Давление и температура при этом возрастает и достигает соответственно 50 МПа и 180°С.

Обычно при работе экструдера в устоновившемся режиме требуемая температура массы перед матрицей поддерживается благодаря выделению тепла под действием трения лопастей штека о нагнетаемую вязкую массу. При этом повышение влажности массы, снижение вязкости и увеличение пластичности приводит к снижению интенсивности трения штека и, следовательно, к понижению температуры формируемой массы и давления экструзии. В связи с этим каждый из указанных температурных режимов экструзии характеризуется также определёнными пределами значений влажности экструдируемой массы и давления экструзии:

Технологические параметры экструзии
Режим экструзии Влажность массы,% Давление,МПа
Холодная Более 28 Менее 10
Тёплая 34-30 9-12
Горячая 14-20 12-20

Холодная экструзия

Для неё характерны только механические изменения в материале при медленном его перемещении и формовании.

Широко используется холодная экструзия для формования кондитерских масс в виде жгутов при изготовлении разного рода конфет, батончиков и других кондитерских изделий, жевательной резинки, тестовых заготовок хлебных палочек, а также для приготовления заготовок сухих завтраков с последующей их тепловой обработкой.

Однако самое широкое распространение холодная экструзия получила в пищевой промышленности для производства традиционных видов макаронных изделий. Первые шнековые макаронные прессы стали использовать для непрерывного процесса пресования макаронных изделий с 30-х годов прошлого столетия, и в настоящее время повсеместно, начиная с мини цехов и кончая крупными макаронными фабриками, шнековые макаронные прессы используют для формования макаронных изделий.

Тёплая экструзия

При этом методе сухие ингредиенты сырья смешивают с определённым количеством воды и подают в экструдер, где наряду с механическими воздействиями они подвергаются тепловой обработке. Дополнительно осуществляется нагрев продукта внешними обогревателями. Получаемый продукт (экструдат) отличается небольшой плотностью, увеличеным объёмом, пластичностью, ячеичным строением. Зачастую эструдату необходима дополнительная обработка, а именно высушивание или охлаждение. Этим методом получают некоторые виды закусок.

Помимо возможного применения теплой экструзии для формования макаронного теста наибольшее распространение она получает для производства полуфабрикатов сухих завтраков с пенообразной (вспученой) структурой. В качестве основного исходного сырья для их приготовления служат: картофельные — мука, крахмал, крупка, хлопья; рисовые — крахмал, мука, крупа и другое крахмалсодержащее сырьё.

Экструдированные полуфабрикаты сухих завтраков представляют собой изделия, отформованные в виде лапши, вермешели или других форматов и высушенные до влажности 8-12 %. В таком виде полуфабрикаты имеют большие плотность, прозрачность и могут храниться в течение длительного времени. Для приготовления из них вспученных (экспандированных) сухих завтраков с нежной, хрустящей, пенообразной структурой, подобной структуре сухого печенья крекер (поэтому подобные сухие завтраки также называют крекерами), достаточно погрузить их на 10-20 с в нагретое до 170. 190°С растительное масло — во фритюр. Механизм вспучивания полуфабриката во фритюре заключается в следующем. Гелеобразная структура, образующаеся в шнековой камере в результате желатинирования крахмала, переходит во время высушивания полуфабриката в «стекловидное» состояние. При перемещении сухого полуфабриката в горячую среду (фритюр) структура приобретает упругоэластичные, резинообразные свойства, а влага, превращающаяся внутри геля в пар и не находя выхода, образует множество мельчайших пузырьков в объёме полуфабриката:происходит его вспучивание, образование пенообразной структуры с одновременным её переходом в обезвоженное состояние. Наличие же зёрен крахмала, сохранивших свою индивидуальность в структуре полуфабриката (нежелатинировавшихся во время эксрудирования) предопределяет наличие в структуре полуфабриката микропор, через которые образующийся пар легко выходит наружу. Вспучивание происходит в меньшей степени и тем более в меньшей, чем выше содержание нежилатинизированного крахмала. Таким образом, при производстве полуфабрикатов крекеров путём тепловой экструзии стремятся создать условия для возможно полной деструкции крахмальных зёрен. При этом имеет значение вид исходного крахмала. При прочих равных условиях более податлевы деструкции зёрна больших размеров (картофельного крахмала), менее податливы зёрна меньших размеров (рисового крахмала). Важную роль играют параметры экструзии. В часности, изменение температурно-влажностных режимов экструдирования крахмалосодержащих масс может изменять в широких пределах их вязкость и таким образом изменять величину усилий сдвига на тесто со стороны штека. Большое влияние на степень деструкции крахмала оказывает также вид и количество добавок. Так, добавление к крахмалсодержащему сырью жира, сахара и белка снижает силу трения крахмальных зёрен между собой и лопасти штека, поскольку эти вещества выполняют роль своеобразной смазки; в результате степень вспучивания полуфабрикатов крекеров снижается, и крекеры имеют твёрдую, неприятную при разжёвывании консистенцию. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо определять оптимальное соотношение рецептурных компонетов смеси и параметров экструзии.

Читайте также  Электролиз серебра в домашних условиях

Современные технологии в производстве экструзионных продуктов

Одной из перспективных технологий получения высококачественного продукта является экструзионная обработка крахмалсодержащего сырья. Экструзионную технологию используют для создания безотходного, гибкого, высокоэффективного производства продуктов пищевого и технического назначения. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья позволяет получать продукты питания, полностью готовые к употреблению (закусочные продукты, сухие завтраки, хлопья и т.д.), продукты быстрого приготовления (полуфабрикаты чипсов, супы, не требующие варки). В последнее время предприятия массового питания все чаще используют в практической деятельности продукты экструзии.

Экструзионная технология позволяет создавать продукты с регулируемой пищевой, биологической и энергетической ценностью. Возможность изменения состава продуктов в сторону увеличения содержания белков, витаминов или минеральных веществ играет важную роль в профилактике многих заболеваний человека.

Короткое время экструзии не вызывает интенсивного разрушения витаминов, зато успевает произойти инактивация нежелательных ферментов. Экструзионная обработка зерна обеспечивает высокие санитарно-гигиенические показатели продукта: полностью уничтожаются бактерии группы кишечной палочки, плесневые грибы и сальмонеллы, что увеличивает сроки хранения продукта.

Основным аспектом развития современной пищевой технологии является создание экструдатов сбалансированного состава.

Использование гречки, риса и цветочной пыльцы в производстве готовых завтраков является не просто альтернативой кукурузе. Можно справедливо предположить, что биологическая ценность продукта, полученного из гречки, риса и обножки, будет в разы превосходить аналог из кукурузы.

Поэтому создание новых рецептур готовых завтраков с добавлением гречневой и рисовой круп, а также цветочной пыльцы с целью улучшения потребительских свойств, повышения биологической и пищевой ценности экструдатов и разработка рациональных режимов процесса являются актуальными направлениями в области совершенствования экструзионной технологии.

Таким образом, выявление таких закономерностей для производства экструдированных кукурузных хлопьев, разработка рациональной технологии и составление ресурсосберегающей рецептуры – основная цель данной работы.

Экспериментальная часть работы проводилась на оборудовании ОАО «Комбинат хлебопродуктов им. Григоровича» (г. Челябинск, Россия) в цехе готовых завтраков на двухшнековом экструдере марки DNDG 62/12.

Основные исследования показателей качества экструдированных хлопьев проводили в Южно-Уральском государственном университете. Отдельные исследования (количественное и качественное содержание белка) проводили в аккредитованном Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии испытательном центре ОАО КХП им. Григоровича. Экструдаты в соответствии с ГОСТ 15113.3–77 оценивали по следующим показателям: внешнему виду, цвету, консистенции, запаху и вкусу.

В ходе проведенных экспериментов было установлено оптимальное соотношение риса, гречневой крупы и крупы кукурузной для производства экструдированных кукурузных хлопьев. Цветочную пыльцу (обножку) добавляли в количестве, соответствующем допустимым нормам для употребления (10–15 г в сутки). В соответствии с этим была разработана рецептура кукурузных хлопьев на 1 тонну готового продукта.

В результате проведенных исследований мы разработали рациональную технологию производства кукурузных хлопьев. Сырье, поступающее в производство, должно отвечать требованиям действующих технических условий:

– кукурузная крупа по ГОСТ 6002–69;

– концентрат солодовый по ТУ 9184-489-05031531–97;

– пыльца цветочная (обножка) по ГОСТ 28887–90;

– гречневая крупа по ГОСТ 19092–92;

– рисовая крупа по ГОСТ 6292–93;

– сахар-песок по ГОСТ 21–94;

– соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574–2000;

– вода питьевая в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074–01.

Отбор и подготовку проб для анализов производили в соответствии с ГОСТ 15113.0–77.

Таким образом, разработанные многокомпонентные хлопья имеют хорошие органолептические показатели, характерные для группы пищевых продуктов «сухие завтраки».

Продукт, полученный при рациональных параметрах процесса экструзии и выбранном соотношении гречки, риса и кукурузы, и классические кукурузные хлопья анализировали по комплексу структурно-механических показателей.

Таким образом, получен продукт с высокой пищевой ценностью, обладающий хорошими потребительскими свойствами, отличительной особенностью которого является наличие в составе повышенного содержания белка и важного для успешного функционирования организма человека минерального вещества – кальция.

Полученные многокомпонентные хлопья можно рекомендовать для ежедневного употребления. Данная технология имеет большие перспективы, в частности, для производства продуктов сбалансированного состава или специального назначения.

Разработанные нами кукурузные хлопья с гречкой, рисом и цветочной пыльцой являются новинкой для рынка экструдированных продуктов.

Чем опасны хлебцы, снеки, сухие завтраки и прочие экструдеры?

Экструзия – технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье. Известны три основных метода экструзии – холодная формовка, тепловая формовка и так называемая «горячая» экструзия.

Метод экструзии был впервые применен в 1797 году Джозефом Брама для изготовления трубы из свинца. Первые экструдеры для пищевой индустрии начали применяться в США в середине 1960-х годов. В СССР экструдеры для зерна и бобовых выпускал Куйбышевский завод аэродромного оборудования с 1970-х годов. С появлением промышленного производства экструзия нашла применение в пищевой промышленности быстрорастворимых пищевых продуктов и закусок. Это было частью индустриализации и упрощения процесса производства еды.

Методом экструзии сегодня готовятся различные хлебцы и снэки, которые перешли из разряда лакомств в категорию общепринятой еды. Вот список продуктов, которые готовят таким способом:

  • жевательная резинка;
  • кукурузные палочки;
  • подушечки и трубочки с начинкой;
  • хрустящие хлебцы и соломка;
  • фигурные сухие завтраки;
  • хлопья из кукурузы и других злаков;
  • быстрозавариваемые каши;
  • детское питание;
  • фигурные чипсы;
  • экструзионные сухарики;
  • мелкие шарики из риса, кукурузы, гречи, пшеницы для наполнения и обсыпки шоколадных изделий, мороженого и других кондитерских изделий;
  • пищевые отруби;
  • набухающая мука, панировка;
  • продукты вторичной переработки хлеба;
  • соевые продукты: соевый текстурат, концентрат (применяются в производстве колбасы, сосисок, котлет и т.д.);
  • продукты переработки отходов животноводства;
  • модифицированный крахмал.

Существует мнение, что метод экструзии позволяет сохранить в продуктах большинство полезных веществ, которые содержат злаковые: минералы, витамины, протеины, углеводы.

Однако, достоверность этого заявления существенно колеблется в зависимости от того, какой метод экструзии был применен: холодная, теплая и горячая.

Метод холодной экструзии предполагает использование исключительно механических изменений в перерабатываемом материале при его медленном передвижении под воздействием давления и формованием изделия посредством головки. Так, например, готовятся макароны и лапша, а также экструзионно-модифицированная мука – это быстрорастворимый продукт или смесь быстрого приготовления на основе злаков, которая при добавлении воды или молока превращается в суп, кашу, крем или тесто. Производя минимальные воздействия на первоначальный продукт, этот метод наносит и минимальный вред в конечном итоге.

Метод теплой экструзии предполагает смешение сухого сырья и воды, после чего данная смесь подается в экструдер. В экструдере смесь подвергается механическому и тепловому воздействию. Готовый продукт характеризуется невысоким уровнем плотности, увеличенным объемом, пластичностью и ячеистому строению. В некоторых случаях готовые изделия сушат. Типичным примером продукта теплой экструзии являются крекеры и завтраки, которые нужно только залить горячей водой, а также изготовленные по специальным рецептам «глянцевые» макаронные изделия.

Схематичное изображение экструдера

Метод горячей экструзии предполагает протекание процессов на высокой скорости и при значительной температуре. Структура материала подвергается различным изменениям. Тепло поступает к продукту посредством нагревательных элементов, а также через наружные стенки экструдера. Уровень влажности сырья колеблется в диапазоне 10-20%. В последнее время метод горячей экструзии получил широкое распространение и применяется чаще всего.Так готовятся кукурузные палочки, хлебцы и сухие снэки.

В ходе процесса под действием значительных скоростей и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например, денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения.

Некоммерческий фонд Уэстона А. Прайса опубликовал отчет, который приготовлен специально для научной конференции Consumer Health of Canada.

В нем упоминается, что в своей книге Fighting the Food Giants биохимик Пол Ститт описывает процесс экструзии, в котором зерна обрабатываются при очень высокой температуре и давлении, и такая обработка разрушает большую часть питательных веществ. Она денатурирует жирные кислоты, разрушает даже синтетические витамины, которые могут добавляться в сухие завтраки в конце процесса. Аминокислоты лизина особенно чувствительны к процессу экструзии.

Неопубликованные исследования показывают, что процесс экструзии превращает белки в зернах в нейротоксины.

Читайте также  Аппарат лазерной сварки для ювелиров

Ститт описал в своей книге эксперимент, проведенный в 1942 году зерновой компанией, которая приняла решение его не обнародовать. Четыре группы крыс кормили разными кормами. Одна группа получала обычное цельное зерно пшеницы, воду и синтетические витамины и минералы. Вторая группа получала экструдированное зерно пшеницы, воду и тот же питательный раствор. Третьим давали воду и белый сахар. Четвертых кормили водой и синтетическими добавками. Дольше всего жили крысы первой группы. Четвертая группа крыс издохла через 2 месяца. Крысы на сахаре и воде прожили месяц. Крысы, питавшиеся экструдированным зерном с добавками, издохли в течение первых двух недель эксперимента.

Эти результаты свидетельствуют о том, что в экструдированной пище не только не содержались полезные вещества, но и содержались опасные для жизни токсины.

Еще один неопубликованный эксперимент был проведен в 1960 году исследователями из университета штата Мичиган. Они проверяли 18 лабораторных крыс, разделенных на три группы. Одна из групп питалась кукурузными палочками, приготовленными методом экструзии. Эти крысы быстрее всего стали апатичными и умерли от недоедания. Кроме того, они умирали в конвульсиях. Вскрытие показало дисфункцию поджелудочной железы, печени и почек и дегенерацию нервов позвоночника – это признаки инсулинового шока. (Упоминается в источниках 1,2).

Фонд Уэстона А. Прайса также сообщает в отчете, что экструдированные продукты из цельного зерна, которые продаются в магазинах здорового питания, могут быть даже более опасны, чем аналогичные не цельнозерновые быстрозавариваемые каши с добавками и подсластителями, мюсли и батончики типа фитнесс, поскольку включают больше белков, после обработки превращающихся в токсины. При такой обработке аминокислоты белка формируют новые соединения, чужеродные для человеческого организма. Процесс экструзии разрушает органеллы и рассеивает белки, которые затем становятся токсичными. Когда белки разрушаются таким образом, это может негативно влиять на нервную систему. (Источник 1).

Однако, научно-исследовательская работа 2012 года, проведенная группой ученых США, показывает, что использование муки нетрадиционных зерновых культур – амаранта, гречихи или проса – может помочь снизить гликемический индекс завтрака или снэка, приготовленного методом экструзии.

Экструзия также полностью уничтожает фитазу – фермент, который расщепляет фитиновую кислоту и высвобождает фосфор. Этот фермент присутствует в растительной пище. Это значит, что употребление экструдированных продуктов потенциально может привести к минеральной недостаточности и заболеваниям ЖКТ.

Мягкие условия экструзии (высокая влагоемкость, малое время приготовления, низкая температура) не ухудшают питательные качества, в то время как высокие температуры экструзии, готовка с низким содержанием влаги (меньше 15%) и/или неправильная рецептура (например, присутствие сахаров с высоким гликемическим индексом) может привести к ухудшению питательных качеств конечного продукта.

Для того, чтобы получить сбалансированный по питательности продукт экструзии, нужен тщательный контроль параметров процесса.

Nutritional aspects of Food extrusion: A review

Продукты, полученные путем горячей экструзии, имеют больше вреда, чем пользы. Степень распада веществ в конечном продукте зависит от сбалансированного цикла производства.

Экспериментально доказано, что диета на экструдированных продуктах не способна поддерживать нормальную жизнедеятельность и получение необходимых веществ.

Экструзия имеет следующие побочные эффекты:

Что такое экструзия?

По материалам Extrutec’2012 conference

Это способ обработки сырья, при котором масса механически пропускается через винтовой рабочий орган экструдера, поддаваясь воздействую температурой в 120-150°С и высоким давлением (до 40 атмосфер) на протяжении нескольких секунд. Далее разогретая зерновая масса из винтовой части с высоким давлением попадает в область низкого давления на выходе из оборудования, за счет чего происходит «взрыв» — продукт увеличивается в объёме, разрываются связи на клеточном уровне. Из экструдера выходит вспученный пористый продукт в виде жгута.

В процессе экструдирования происходят глубокие изменения в структуре питательных веществ: крахмал распадается на простые сахара, протеины подвергаются денатурации, в бобовых дезактивируются антипитательные вещества, обеззараживается вредная микрофлора. То есть питательные вещества, содержащиеся в кормах становятся намного доступнее. При этом аминокислоты и витамины не разрушаются, благодаря кратковременности процесса. Экструдат при транспортировке не расслаивается и не пылит.

Экструзия объединяет в одном процессе несколько стадий обработки сырья:

тепловую: сырье нагревается до 120-150°С, что повышает перевариваемость питательных веществ, улучшает вкусовые качества, снижает содержание антипитательных веществ бобовых культур (ингибиторы трипсина, активность уреазы в сое)

стерилизацию: воздействие температуры и давления полностью уничтожает болезнетворные микроорганизмы, что позволяет использовать метод экструзии для переработки отходов с боен и т.п.

увеличение объема: в следствии разрыва стенок клеток (как растительных, так и животных) питательные вещества становятся более доступными, что повышает энергетическую ценность продукта

измельчение и смешивание: не смотря на то, что часть сырья дробится и перемешивается перед подачей, в камерах ствола экструдера эти процессы продолжаются до тех пор, пока продукт не становится полностью однородным

обезвоживание: за несколько секунд пребывания сырья в экструдере содержание влаги снижается на 50% от исходной

Где применяют экструзию?

  • Производство пищевых продуктов – соевые продукты (соевое мясо, соевый фарш), каши быстрого приготовления, сырье для кондитерской промышленности, сухие завтраки и т.д.
  • Производство белкового сырья для комбикормов – экструдированная полножирная соя, экструдированный соевый жмых; экструдированные отходы боен, мясокомбинатов, птицефабрик
  • Производство экструдированного зерна (пшеница, кукуруза, ячмень, горох и т.д.) для использования в комбикормах для молодняка
  • Производство соевого масла

Примеры продуктов экструдирования для кормления сельскохозяйственных животных

Экструдированный соевый жмых

Экструдированное зерно кукурузы

Экструдированное зерно пшеницы

Экструдированные отходы мясопереработки

Производство экструдированного соевого жмыха, представленное на Extrutec’2012 conference

Вы нашли эту статью полезной для себя? Перешлите ссылку своим коллегам!

С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!

Получите бесплатный доступ к интернет-курсу «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных»

Хотите получить больше информации по технологиям производства комбикормов? Подписывайтесь на наш новый вводный (бесплатный) курс «Технология производства комбикормов»

16 комментариев «Что такое экструзия?»

Добавить комментарий Отменить ответ

Добрый день. Мы приобрели двух шнековый экструдер экструдер с тремя зонами нагрева. Для производства кормов прудовые рыбы. Для производства используем муку (рис, пшеница, кукуруза, отруби ,соя и т.д.) при экструзии температура в первой и второй камере держится на запрограммированном уровне , но вот третья зона набирает температуру до 210 градусов при запрограммированном 150 градусов при этом ТЭН не включается. Прошу помочь в решении если кто сталкивался с такой проблеммой.

Добрый день. При экструдировании используеться эффект кавитации на выходе фильеры (конфузор). Стерелизация происходит за счет образования одноатомарного кислорода (об этом производители оборудования не говорят,так как глубоко физику процесса не копают). Время жизнедеятельности его крайне мало, но,являясь самым активным стерелизатором, создает не только озон и перекись водорода,а и огромное количество других соединений. При этом уменьшаеться активность воды (Wa) в продукте, так как процесс реакций идет с выделением тепла. Резко сокращаеться количество дейтерия, а часть микро и макро элементов переходят в легкоусвояемую хелатную форму. Матушка природа давно об этом позаботилась. Почитайте об ионосфере, нашем защитнике земли, и процессе разрядов молний. И ,станет понятным, почему дождевая вода для полива лучше, даже с учетом, загаженного человеком, воздуха. Патогенная микрофлора и плесени, как правило, погибают при высоких температурах и большой экспозиции, но за счет воздействия одноатомарного кислорода и полученных озоне и перекиси водорода, которые живут значительно большее время, мы получаем прекрасно стерилизованный продукт. Сделайте выдержку, произойдет насыщение азотом. Прекрасное азотное удобрение для РНК. Кормите свою живность. При этом сократиться война в ЖКТ между полезной и патогенной микрофлорой за место существования, и ваша живность получит в процессе переработки в ЖКТ прекрасные нутриенты для клеточного и межклеточного питания. Труды академика Уголева Вам в помощь. Пару слов об оборудовании и потере витаминов при экструдировании. В примексах используют в основном термостабильные витамины (сложные соединения…). Все ли они усваиваються, это вопрос. Конечно нет. Речь не только о сбалансированности корма, но и о метаболизме и … . Но часть витаминов из-за высокой температуры уменьшаеться. Поэтому производитель примексов рекомендует увеличивать дозировку при внесении. Возможно внесение витаминного состава в виде ферментированных заквасок после экструдирования (с учетом выдержки для получения азотного удобрения из воздуха для питания лактобактерий и бифидобактерий и другой полузной микрофлоры. Не забываем о контроле PH, особенно если это мешанки (не доводим до закисления). При экструдировании комбикорма , содержащего рыбную муку, часть белка коагулируеться, а следовательно лучше использовать экструдер с коротким стволом. Для мясокостной и костной муки с точностью, — наоборот. Производителю крайне сложно создать экструдер или гранулятор для различого комбикорма стабильно работающим, так как исходное сырье различно по плотности, размеру и т.д. Размеры гранул мы хотим получать тоже различные и заявляем эти требования производителю оборудования,
а это различные напряжения между шнеками и стволом. Более высокие требования к рыбным кормам (плавающие, полутонущие, тонущие). Не буду говорить о конверсии корма, особенно для тех кто считает, что ЖКТ сам справитья и все переработает, кто считает, что гранулирует зерновые вместе с патогенной микрофлорой и это есть хорошо. Вероятно здесь считают экономику вначале, а не в конце, когда вывозят органику на свои поля и огороды. Жизненный цикл внутренних органов наших подопечных, как и у нас, рассчитан на определенное время. Зачем уменьшать продуктивность той же курицы — несушки, лучше пусть приносит пользу дольше. Раз заговорил о курице, то поедаемый ей песок используеться не только как жернова, на и питательной средой для микроорганизмов — силикатов. А получаемый КРЕМНИЙ — это ВСЕ для получения витаминов аминокислот, и столь необходимый для питания все микрофлоры. Об этом практически никто не говорит, в рационах не учитывает. А очень жаль. Желаю Всем здоровья и добра. С уважением Василий Васильевич.

Читайте также  Серебрение с оксидированием что это?

Экструзия как способ повышения эффективности

Экструзия особенно часто применяется в процессах производства готовых завтраков или корма для животных. Однако, возможности внедрения этой технологии также распространяются на производство модифицированной муки и соевого текстурата, используемого в качестве заменителей мяса.

Экструдеры — поистине универсальное оборудование: работая по принципу шнекового транспортера, они выдавливают твердую или вязкую массу под воздействием высокого давления и высокой температуры через формообразующее отверстие. Основной особенностью таких машин является объединение нескольких этапов обработки, таких как смешивание, замес, прессование и формовка, в едином непрерывном процессе. По сравнению с традиционными методами производства данная технология отличается меньшей стоимостью и гораздо большей энергоэффективностью. Важнейшим аспектом также является и точность управления технологическим процессом:

«Все параметры, такие как влагосодержание, температура или удельная механическая энергия, могут быть легко настроены и отрегулированы. Одна и та же установка может использоваться для производства различных продуктов с разными характеристиками», — объясняет Конрад Мунц, инженер по экструзионным технологиям в компании Бюлер .

Дополнительным преимуществом является высокая степень воспроизводимости результатов в процессе в процессе экструзии.

Эффективность и универсальность

Горячая или варочная экструзия преимущественно применяется при производстве продуктов питания и кормов для животных. При этом масса подвергается кратковременному нагреву до температуры свыше 100 градусов. На выходе продукта из форсунки пар испаряется и происходит быстрое расширение экструдата. Так, например, изготавливаются такие снеки, как воздушный арахис. Помимо этого, традиционные области применения технологий экструзии включают производство готовых завтраков или кормов для животных.

«Варка продукта в экструдере обеспечивает желатинизацию содержащегося в нем крахмала. Только после этого изменения структуры элементы углеводов могут быть переварены человеком и животным», — поясняет Мунц.

За последние годы всё большее количество предприятий пищевой промышленности открыли для себя экструзию как экономически выгодный и надежный процесс конечной обработки различных продуктов на основе углеводов или белков. Следовательно, стремительно увеличилось и количество областей применения этой технологии.

«Например, для зерноперерабатывающей промышленности характерен весьма невысокий коэффициент доходности. Используя экструдер, мукомольные предприятия могут с относительно небольшими затратами перерабатывать часть побочных продуктов производства, получая из них более ценный продукт, который, при использовании дополнительного функционала, позднее может быть реализован для получения большего дохода», — добавляет Карстен Петри, менеджер по продукции отдела «Экструдированные продукты» компании Бюлер.

Повышение прибыльности производства за счет использования модифицированной муки

В качестве примера применения также можно привести производство модифицированной муки. Этот вид продукции может использоваться в качестве сырья, полуфабриката или добавки к обработанным пищевым продуктам. Такая мука отличается модифицированной способностью к поглощению воды и растворимостью и используется для производства множества продуктов, например, в качестве связующих компонентов, наполнителей или пищевых добавок для продления свежести в хлебобулочных изделиях, в качестве связующих компонентов в супах или соусах или в качестве загустителя для быстрорастворимых напитков.

В процессе производства мука сначала нагревается и подвергается предварительному набуханию в предварительном кондиционере. Далее масса обрабатывается в экструдере и после сушки измельчается до необходимой крупности.

«В процессе экструзии вязкость суспензии муки в воде может быть точно отрегулирована в зависимости от назначения исходной муки», — поясняет это преимущество Мунц.

Экструзия инновационных продуктов

Помимо модифицированной муки методом экструзии могут производиться и новые, прогрессивные продукты, такие как питательная гороховая мука, которая особенно богата пищевыми волокнами и высококачественным белком. Гороховая мука, изготовленная обычным способом, т.е. путем размола сухого гороха, может стать неприятно горькой на вкус.

К тому же, такая мука содержит вредные вещества — ингибиторы протеаз и лектины. Поэтому мука должна производиться только путем обработки гороха в экструдере с последующем его измельчением, что не только снижает содержание вредных веществ, но и обеспечивает превосходные вкусовые качества продукта.

«Экструдированная гороховая мука может использоваться в качестве белковой добавки в различных хлебобулочных изделиях или в качестве основы для таких полуфабрикатов, как концентрат для приготовления хумуса», — отмечает Петри.

При помощи экструдера могут использоваться даже побочные продукты производства, обычно считающиеся отходами, такие как, например, пшеничные отруби. Сегодня, как правило, мукомольные предприятия продают отруби производителям кормов для животных.

Альтернативой этому является изготовление методом экструзии полезных полноценных готовых хлопьев для завтрака на основе отрубей с высоким содержанием клетчатки. Тепловая обработка в экструдере не только убивает бактерии, но и одновременно с этим высвобождает полезные питательные вещества и улучшает вкусовые характеристики продукта. Для мукомольных предприятий особенно привлекательным является обеспечиваемый при этом повышенный коэффициент доходности: сбытовая цена продуктов, изготовленных из отрубей методом экструзии, может быть выше, чем у обыкновенных пшеничных отрубей.

Растущий спрос на заменители мяса

Активно формирующимся рынком с точки зрения возможностей применения экструдеров является производство соевого текстурата под названием TextrudatesTM (защищенное торговое наименование компании Бюлер). Учитывая необходимость обеспечения белком увеличивающегося населения планеты, производство заменителей мяса на растительной основе является быстро развивающимся направлением. Бюлер также разрабатывает новые решения для производства заменителей мяса из растительного сырья.

В рамках такого процесса белковый концентрат подвергается сильному нагреву в экструдере. Под воздействием высоких температур происходит денатурация нативной структуры белка и разрушение непитательных веществ. На выходе из форсунки белковая цепь, в которой белки самостоятельно образуют поперечные связи, выстраивается вновь.

«Такие заменители мяса, производимые в виде сухих или влажных экструдатов, обладают волокнистой структурой, очень похожей на структуру мяса животных. В отличие, например, от тофу, такие продукты при жевании на самом деле напоминают нежирное мясо», — поясняет Мунц.

Эти продукты особенно интересны для людей, желающих сократить употребление мяса, но пока не готовых полностью отказаться от ассоциируемых с его употреблением ощущений. Еще одним преимуществом является то, что таким образом могут обрабатываться практически все источники растительного белка, такие как горох, клейковина, рис, подсолнечник или картофель, что особенно важно, т.к. всё больше людей стараются найти альтернативу соевому белку.

Будь то модифицированная мука, утилизация побочных продуктов переработки зерна или производство заменителей мяса — в компании Бюлер вы сможете найти походящие передовые технологические решения, многолетний опыт и экспертные знания наших специалистов в области процессов экструзии.

«В наших исследовательских центрах и лабораториях экструзии мы делаем все для того, чтобы помочь нашим клиентам разрабатывать абсолютно новые процессы, отвечающие особенностям их производств, и открывать для себя новые рынки сбыта», — подводит итог Петри.

По материалам журнала «Бюлер»

Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу розсилку.

Оцените статью
Добавить комментарий