Пищевая промышленность обычно использует высокоэффективную технологию обработки, называемую пищевой экструзией, для создания многих продуктов, таких как закуски и крупы, корма для домашних животных и заменители мяса. В этой статье представлено подробное описание процесса экструзии пищевых продуктов, различных типов доступных экструдеров для пищевых продуктов, а также несколько ценных советов по повышению их эффективности. Понимание основных принципов и технологических достижений, лежащих в основе этого метода, позволит производителям улучшить качество и сократить количество отходов, одновременно увеличивая общую производительность производства при использовании этого метода работы. Оптимизацию процесса можно осуществить за счет использования различных конфигураций экструдера. Если вы новичок или хотите повысить свои навыки в этом вопросе, то не волнуйтесь, потому что здесь все описано, так что в конечном итоге у человека должно быть все, что требуется для достижения оптимальных результатов в его или ее конкретной ситуации, касающейся экструзионная деятельность, связанная с пищевыми продуктами.
Что такое пищевая экструзия и как она работает?
Критические концепции пищевой экструзии
Экструзия пищевых продуктов – это формование и текстурирование пищевых материалов с помощью тепла и силы. Процедура обычно начинается со смешивания сырьевых ингредиентов, которые транспортируются по бочке с помощью шнека. Контролируемое тепло и давление воздействуют на вещества, пока они проходят через эту трубку; это заставляет их плавиться и вступать в химическую реакцию. В конце концов, в дальнем конце от того места, где они вошли, выдавленный материал проходит через штампы, придавая им окончательную форму. Температура, уровень давления, содержание влаги, а также скорость вращения шнеков входят в число факторов, которые могут существенно повлиять на такие процессы.
Роль сдвига в процессе экструзии
Во время экструзии пищевых продуктов вращение шнека в цилиндре создает сдвиг, который важен для этого процесса. Это влияет на текстуру, консистенцию и структуру конечного продукта. Молекулярная структура крахмалов и белков разрушается при более высоких уровнях сдвига, что вызывает необходимые химические и физические изменения. Гомогенное смешивание компонентов достигается за счет этого действия разрезания в сочетании с распадом клеток, что улучшает функциональные характеристики, одновременно повышая привлекательность органов чувств к произведенным продуктам вне клеток, через которые они выталкиваются наружу в результате таких действий, выполняемых за пределы клеточных стенок внутри экструдера, где они смешиваются. равномерно, прежде чем эти стены разрушатся, так что все само по себе станет одной единой смесью; при необходимости могут использоваться различные винты вместе с различными рабочими настройками, которые позволяют производителям регулировать усилия сдвига, тем самым максимизируя эффективность с точки зрения улучшения качества во время производственных процессов.
Общие применения пищевой экструзии
Технология пищевой экструзии широко используется во многих отраслях пищевой промышленности. Одно из основных применений — производство сухих завтраков, при этом экструдеры, обрабатывающие зерна и другие компоненты, создают различные формы и текстуры. Кроме того, эффективность экструзии пищевых продуктов во многом зависит от конструкции цилиндра и матрицы. Аналогичным образом они используют аналогичные методы для производства экструдированных закусок, таких как воздушная кукуруза, картофельные чипсы и крендели с солью, что позволяет им разрабатывать новые привлекательные продукты. Еще одним важным применением является производство кормов для домашних животных вместе с кормами для водных животных, где однородность питания и вкусовые качества поддерживаются за счет тщательного регулирования при выполнении этой процедуры. И последнее, но не менее важное: конфигурации с двумя шнеками могут обеспечить большую гибкость при работе с различными материалами. Аналоги мяса, также известные как мясо растительного происхождения, производятся путем экструзии, которая имитирует текстуру и вкус традиционных мясных продуктов, тем самым предоставляя экологически безопасные варианты для потребителей, заботящихся о своем здоровье и желающих получить заменители.
Как выбрать правильный пищевой экструдер
Факторы, которые следует учитывать при выборе пищевого экструдера
При выборе пищевого экструдера следует учитывать множество важных факторов, чтобы обеспечить максимальную производительность и качество продукта. Начнем с того, что производители Wenger предлагают разнообразное кухонное оборудование и экструдеры для различных производственных целей. Объем объема имеет важное значение; следовательно, экструдер должен соответствовать объему производства, необходимому для удовлетворения рыночного спроса. Следующим этапом является гибкость материалов, поскольку они должны быть способны работать с различным сырьем, не влияя при этом на однородность продукции. Кроме того, гибкость конструкции и такие функции, как конфигурация винтов, которые можно персонализировать, и варианты штампов, позволяющие использовать различные текстуры во время обработки, позволяют одной машине производить разнообразные товары. Тем не менее, в этом отношении для обеспечения устойчивости и доступности необходимы возможности энергосбережения в сочетании с низкими эксплуатационными расходами. И последнее, но не менее важное: простоту использования и обслуживания различных типов экструдеров невозможно переоценить, поскольку удобные элементы управления и прочная конструкция повышают надежность безотказной работы в течение длительного периода, одновременно уменьшая количество поломок. Тщательно учитывая все эти моменты, производители будут выбирать те машины, которые отвечают их требованиям, совершенствуя их, особенно при крупносерийном выпуске.
Сравнение одношнековых и двухшнековых экструдеров
Использование одношнекового или двухшнекового экструдера в основном зависит от таких факторов, как производственный процесс и тип обрабатываемых материалов, например, высокое содержание крахмала. Одношнековые экструдеры проще, что делает их экономичными и простыми в обслуживании. Они хорошо смешивают предметы и перемещают их в одном направлении, поэтому хорошо работают с приложениями с низкой сложностью ингредиентов. И наоборот, двухшнековые экструдеры обеспечивают большую гибкость и контроль над процессом экструзии. В этих машинах используются привлекательные, вращающиеся в одном направлении шнеки, которые позволяют лучше осуществлять замешивание/смешивание/срезание в сложных рецептурах или там, где существуют требования к точному манипулированию свойствами продукта во время обработки. Двухшнековые машины также могут обрабатывать различное липкое или термочувствительное сырье, а также работать со многими различными типами сырья; однако эта универсальность сопряжена с более высокими затратами как в финансовом, так и в эксплуатационном плане, поскольку эти устройства могут быть более дорогими, а их эксплуатация может потребовать большего опыта. Тем не менее, поскольку такое оборудование может производить более широкий ассортимент продукции с более высоким уровнем качества, чем любое другое устройство в своем классе, оно остается популярным среди передовых систем производства продуктов питания.
Ведущие производители экструдеров: Coperion и Baker Perkins.
Коперион
Coperion — мировой лидер в области систем компаундирования и экструзии, предлагающий передовые решения по всему миру для многих отраслей промышленности, таких как производство пластмасс, химикатов и продуктов питания. Они хорошо известны своей инновационной технологией двухшнековых экструдеров, которые могут достигать высокой производительности благодаря хорошим машинам, которые эффективно обрабатывают материалы и смешивают их однородно, обеспечивая при этом гибкое увеличение или уменьшение масштаба в зависимости от необходимости. Их надежность, точность управления и энергоэффективность делают их широко известными среди всех других брендов, конкурирующих с ними во всем мире с точки зрения качества — хорошим примером может служить серия ZSK; этот бренд отвечает как простым, так и сложным потребностям современного производства, например, потребностям, возникающим в конфигурациях с одним шнеком, когда два шнека необходимы для одновременной работы над разными задачами в рамках одной машины. Coperion также предлагает различные уровни поддержки клиентов, от технических консультаций до услуг по техническому обслуживанию, чтобы клиенты могли максимально эффективно использовать свое оборудование на протяжении всего срока его службы.
Бейкер Перкинс
Baker Perkins специализируется на передовых экструзионных системах, предназначенных, в первую очередь, для использования в кондитерской промышленности, в том числе (пищевой). К таким системам относятся двухшнековые экструдеры, такие как серия SBX Master, которые обеспечивают большую гибкость и превосходный контроль, что делает их пригодными для производства снеков, производства круп или переработки кормов для домашних животных. Даже производство пластмасс на биологической основе можно без проблем осуществлять с помощью этих машин. Компания всегда стремилась к технологическим прорывам; поэтому неудивительно, если вы обнаружите, что большая часть ее продукции оснащена новейшей электроникой и простыми в использовании элементами управления, направленными на повышение удобства эксплуатации, а также на поддержание единообразия продукции в каждой партии, произведенной на этом месте — что еще мы можем просить? Baker Perkins может похвастаться обширным ассортиментом, поддерживаемым сильными условиями послепродажного обслуживания, такими как программы обучения и системы управления цепочками поставок запасных частей, что позволяет производителям достигать высочайшего уровня производительности. В то же время достижение необходимых показателей стандартизации без финансового бремени.
Каковы преимущества использования экструзионного оборудования в пищевой промышленности?
Последовательность и эффективность: ключевые преимущества
Пищевая промышленность требует последовательности и эффективности, которые обеспечиваются экструзионным оборудованием. Усовершенствованные двухшнековые экструдеры обеспечивают однородность продукта за счет точного смешивания ингредиентов и регулируемых условий обработки. Это гарантирует, что каждая партия имеет одинаковый вкус, вкус и питательную ценность, что обеспечивает лояльность к бренду и удовлетворенность клиентов. Более того, технология экструзии делает возможной непрерывную работу, тем самым повышая производительность за счет минимизации времени простоя и отходов при одновременном увеличении производительности. В дополнение к этому, автоматизированное управление и высокий уровень повторяемости, обеспечиваемые этими системами, помогают оптимизировать процессы и экономить затраты, что делает их еще более ценными в современных условиях производства продуктов питания.
Инновационные способы использования технологии экструзии
Помимо производства продуктов питания, технология экструзии используется по-разному. Одним из примеров является создание имитации мяса из растений, которые выглядят и ощущаются как мышечные волокна животных. Этот метод изменяет белки во время обработки, чтобы сделать их более привлекательными для вегетарианцев и веганов. Более того, использование пробиотиков, клетчатки, витаминов и т. д. в качестве функциональных ингредиентов, закусок или сухих завтраков можно сделать более здоровыми с помощью методов экструзии. Корма для домашних животных выигрывают от этого универсального процесса, поскольку он позволяет производить продукты различной формы и текстуры, отвечающие конкретным диетическим требованиям, основанным на потребностях или предпочтениях животных. В то же время, потребители, заботящиеся об окружающей среде, могут оценить пластмассы на биологической основе, изготовленные с использованием методов экструзии, которые служат устойчивой заменой обычных пластиковых материалов, тем самым снижая воздействие на окружающую среду и поддерживая более экологичные методы.
Как экструзия улучшает качество продукции
Есть много способов, с помощью которых технология экструзии может улучшить качество продукта; среди них – возможность управления конфигурацией ствола и матрицы. Во-первых, это гарантирует, что материалы будут равномерно перемешаны и тщательно приготовлены, чтобы по окончании приготовления они имели однородную текстуру и вкус. Это сходство необходимо для поддержания высокого уровня производства продуктов питания. Кроме того, микроорганизмы погибают во время экструзии из-за сильного тепла и давления, что снижает их численность, что делает их более безопасными и увеличивает срок их хранения. Более того, этот процесс позволяет точно контролировать плотность и уровень влажности для достижения желаемого качества продукта. Наконец, путем включения в один продукт могут быть введены различные компоненты, тем самым повышая его пищевую ценность и одновременно удовлетворяя особые диетические потребности или потребности в отношении здоровья людей с особыми заболеваниями; поэтому этот вклад в повышение качества промышленных товаров не следует недооценивать или вообще игнорировать.
Как производятся корма для домашних животных с использованием технологии экструзии?
Понимание процесса экструзии кормов для домашних животных
Экструзия кормов для домашних животных начинается со смешивания сырья, обычно белков, углеводов, жиров, витаминов и минералов. Они объединены, чтобы обеспечить правильное смешивание и единообразие во всем. После этого смесь помещают в экструдер, где готовят и формуют в условиях высокого давления и температуры. Возможность контролировать размер, форму и текстуру корма для домашних животных на этом этапе, тесно связанная с конкретными стандартами питания и качества, является одним из преимуществ, обеспечиваемых процессом экструзии. После того, как продукт охлажден и высушен до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое содержание влаги для более длительного срока хранения, в него могут быть добавлены жиры и усилители вкуса, которые покрывают внешнюю часть этого продукта, чтобы сделать его более вкусным для животных, поедающих его. Все шаги, предпринимаемые в рамках всей процедуры, гарантируют безопасное производство и позволяют составлять различные рационы, предназначенные для различных этапов жизни и состояния здоровья домашних животных.
Критические компоненты экструдеров для кормов для домашних животных
Некоторые ключевые детали экструдеров для кормов для домашних животных предназначены для обеспечения бесперебойной работы и обеспечения качества конечной продукции. Одним из таких компонентов является использование пара и воды для смягчения сырья перед его экструзией путем регулирования его термических свойств. Кроме того, имеется важный цилиндр экструдера, оснащенный шнеками, которые подвергают смесь как механической, так и термической обработке. Конструкция этих шнеков имеет значение, поскольку она определяет, сколько будет происходить замешивания или сдвига во время приготовления, а также другие факторы, такие как эффективность смешивания или скорость теплопередачи, которые влияют на качество продукта. Кроме того, матрица, расположенная на одном конце, формирует то, что получается; следовательно, его размер и форма определяют корм для домашних животных, производимый в результате этого процесса. Соответствующий выбор матрицы обеспечивает однородность размеров и свойств поверхности для разных партий. В то же время режущие устройства отрезают удлиненные секции, преобразуя их в желаемую длину, чтобы все готовые изделия выглядели одинаково. Все эти части работают вместе для создания первоклассных полноценных диет для домашних животных с помощью экструзионной системы.
Поддержание качества при производстве кормов для домашних животных
Чтобы обеспечить качество производства кормов для домашних животных, техническое обслуживание осуществляется путем строгого контроля и соблюдения правил, чтобы гарантировать безопасность конечного продукта и уровень питательных веществ. Получение отличного сырья от надежных поставщиков является начальным этапом обеспечения качества; за этим должен последовать тщательный скрининг на наличие таких загрязнителей, как микотоксины, пестициды и тяжелые металлы, среди прочих. Само производство должно соответствовать стандартам надлежащей производственной практики (GMP), а также соблюдать систему критических контрольных точек анализа рисков (HACCP), чтобы минимизировать риски загрязнения и достичь единообразия с точки зрения качества.
Необходимо постоянно контролировать различные моменты, такие как температура, давление и содержание влаги, на протяжении всего процесса обработки, поскольку это помогает сохранить желаемые характеристики продукта, а также его питательную ценность. Кроме того, процессы постэкструзии, включая сушку, должны проводиться под пристальным наблюдением; в противном случае стабильность или вкус могут быть потеряны. Более того, прежде чем попасть на рынок, готовая продукция подвергается широкому спектру тестов, которые включают, среди прочего, экспресс-анализ, микробиологические анализы и тесты на вкусовые качества только для того, чтобы убедиться, что она соответствует требуемому уровню пищевой безопасности.
В заключение можно сказать, что поддержание высокого качества при производстве кормов для домашних животных — это сложная процедура, которая включает в себя строгий отбор сырья, соблюдение правил производства и тестирование готовой продукции на полезность, среди прочего, призванную удовлетворить потребности домашних животных и сохранить их здоровье. во все времена.
Каковы тенденции и инновации в пищевой экструзии?
Последние достижения в области экструзионного оборудования
В последнее время были усовершенствованы экструзионное оборудование, предназначенное для повышения эффективности, точности и адаптируемости производственных операций. Например, оптимизация матрицы, используемой при экструзии, может улучшить качество продукции. Современные экструдеры оснащены передовыми системами управления, которые отслеживают и регулируют такие параметры, как температура, давление и влажность, а также другие ключевые переменные, с высокой точностью в режиме реального времени. Эти системы управления обеспечивают однородное качество продукции и помогают сократить отходы за счет мгновенной оптимизации условий производства.
Кроме того, были усовершенствованы конструкции шнеков и матриц, чтобы сделать обработку материалов более эффективной, что позволяет повысить производительность, сохраняя при этом лучший контроль над текстурой и формой конечной продукции. При изготовлении экструдеров используются такие материалы, как износостойкие сплавы и покрытия, чтобы продлить их срок службы и тем самым сократить время простоев на техническое обслуживание. Кроме того, автоматизация в сочетании с интеграцией анализа данных обеспечивает бесперебойную работу в сочетании с постоянным улучшением производственных процессов, что позволяет производителям быстро реагировать на изменения рынка и в то же время повышать общую производительность.
Новые ингредиенты и рецептуры экструдированных пищевых продуктов
Рынок экструдированных пищевых продуктов изменился, стали использоваться новые материалы и методы. В настоящее время эти более поздние подходы используют белки насекомых, растений и одноклеточных клеток в качестве альтернативных источников устойчивого питания, богатого питательными веществами, которые можно потреблять в более высоких дозах, чем когда-либо прежде. Кроме того, к ним добавляются полезные для здоровья свойства функциональные соединения, такие как пребиотики, пробиотики, витамины или минералы, что было редкостью в прошлом. Они также начали использовать текстуризаторы/стабилизаторы, улучшающие текстуру продукта; Срок годности также остается стабильным дольше. В наши дни людям нужны добавки, которые сохраняют продукты естественным путем, поскольку чистые этикетки указывают на прозрачность содержимого упаковки, а также на более здоровый выбор. Вот почему многие компании используют консерванты природного происхождения.
Перспективы на будущее: от веганских аналогов мяса к экструзионной кулинарии
В ближайшие годы произойдут большие изменения в мире производства продуктов питания посредством экструзии. Чтобы удовлетворить потребность в экологически чистых и этических товарах, искусственное мясо, предназначенное для вегетарианцев, станет более реалистичным с точки зрения вкуса и текстуры благодаря более совершенным методам в этой области. Эффективность и универсальность приготовления методом экструзии будет продолжать расти, поскольку для создания новых видов продуктов питания используются различные компоненты. Машинные технологии быстро развиваются, а это означает, что машины могут работать быстрее при меньшем контроле, обеспечивая идентичность каждого производимого изделия, а также возможность быстро адаптироваться к изменениям спроса. Аналитика данных успешно используется в других местах; их применение здесь может показать нам, как всегда улучшать ситуацию. Это подводит к моему последнему замечанию: без экструзии у всех нас, включая производителей, не было бы современного способа непрерывного производства продуктов питания.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Что такое экструзия пищевых продуктов и как она помогает в производстве продуктов питания?
Ответ: Этот процесс известен как пищевая экструзия, при которой сырье, такое как мука или растительный белок, проходит через экструзионную матрицу. Это обеспечивает консистенцию и повышает вкусовые качества, позволяя при этом использовать различные конечные формы, такие как зерновые, сухие завтраки, закуски и т. д.
Вопрос: Каковы распространенные типы оборудования для экструзии пищевых продуктов?
Ответ: Одношнековые и двухшнековые экструдеры относятся к наиболее широко используемым машинам этой категории. Каждый из них имеет свой собственный набор конкретных применений и преимуществ; например, для изменения текстуры внутри ствола можно использовать разные скорости или крутящие моменты винтов.
Вопрос: Как вспомогательное оборудование дополняет пищевые экструдеры на технологической линии?
О: Вспомогательное оборудование, такое как миксеры, питатели, сушилки и т. д., обеспечивает непрерывную и эффективную технологическую линию. Эти машины помогают подготавливать сырье перед его поступлением в экструдер и последующей обработкой готовой продукции, тем самым увеличивая общую скорость вывода.
Вопрос: Какую роль в цилиндре экструдера играют такие параметры, как скорость шнека и время пребывания?
Ответ: Период пребывания при скорости шнека является одним из наиболее важных факторов, влияющих на реологические свойства, включая вязкость внутри цилиндра экструдера. Эти характеристики в конечном итоге влияют на однородность, текстуру, качество и т. д. конечного продукта. Различные настройки могут обеспечить желаемые характеристики во время экструзии, например, воздушные закуски или текстурированные растительные белки.
Вопрос: Насколько важен выбор экструзионной головки при определении конечного продукта?
Ответ: Важность заключается в выборе правильного дизайна, размера, формы и текстуры материала для массового производства, что во многом зависит от макарон, сухих завтраков для макарон, полувлажных продуктов с высоким содержанием влаги, где необходимо использовать специальные матрицы.
Вопрос: Какие типы программ обучения и развития в пищевом секторе используются для улучшения процессов, связанных с экструзией?
Ответ: Инициативы в области исследований и разработок (НИОКР) в области экструзии пищевых продуктов сосредоточены на внедрении невиданных ранее текстур, повышении эффективности и создании новых конечных продуктов. Они также включают в себя, среди прочего, изучение реологического поведения различного сырья, оптимизацию настроек экструдера и тестирование нового вспомогательного оборудования для улучшения производственного процесса.
Вопрос: Как вы обеспечиваете качество и стабильность экструдированной продукции?
Ответ: Контроль скорости шнека, температуры внутри цилиндра экструдера и времени пребывания — это некоторые из необходимых вещей, которые необходимо сделать, чтобы добиться однородности и желаемой текстуры в каждой партии конечного продукта, производимого в ходе производственного процесса. Это осуществляется путем регулярного мониторинга и настройки этих параметров.
Вопрос: С какими проблемами приходится сталкиваться при работе с системами экструзии пищевых продуктов и как их можно преодолеть?
Ответ: Среди них управление вязкостью/реологическими свойствами различного сырья, обеспечение однородности/консистенции готовой продукции и обеспечение возможности адаптации матрицы к различным текстурам. Оптимизация настроек экструдера, использование подходящих вспомогательных устройств, проведение комплексных исследований и разработок в области поведения ингредиентов в экструдерах и т. д. могут помочь решить такие проблемы.