Tecnología de extrusión y su aplicación.

1. El principio del soplado por extrusión

El material que contiene una cierta cantidad de humedad es empujado por el tornillo en el barril de la extrusora y bloqueado por el molde y el dispositivo de cierre en el barril, y también es calentado por el calor de fricción del exterior y el material y el tornillo y barril., por lo que el material se encuentra en un ambiente de alta temperatura de 3 ~ 8MPa y 120 ~ 200 ℃, y puede alcanzar una temperatura más alta según las necesidades.

Dado que la presión excede la presión de vapor saturado a la temperatura de extrusión, el material hervirá y se evaporará la humedad en el cilindro de extrusión.

Bajo una temperatura, una fuerza de corte y una presión tan altas, el material se encuentra en estado fundido.Cuando el material se extrae a la fuerza de la boca del troquel, la presión cae repentinamente a la presión normal y el agua parpadea en este momento, lo que da como resultado una situación similar a "explosión", y el producto se expande en consecuencia.

La humedad se evapora del material y le quita mucho calor, por lo que el material pasa instantáneamente de la temperatura alta durante el proceso de extrusión a una temperatura relativamente baja de 80°C.Debido a la disminución de la temperatura, el material se solidifica y se forma a partir del estado cuando se extruye y mantiene la forma hinchada.

Los ingredientes de los alimentos inflados extruidos son principalmente almidón.Por lo tanto, la formación del estado inflado se completa principalmente con almidón.En estado de alta temperatura y alta presión, los gránulos de almidón primero se gelatinizan, y luego las moléculas se combinan y entrecruzan bajo la acción de alta temperatura y alta cizalladura para formar una estructura de red.Después de la extrusión, el enfriamiento y la solidificación, la estructura se convierte en el esqueleto de la estructura del alimento inflado y los ingredientes de otras materias primas se rellenan.

Por lo tanto, el contenido de almidón en la materia prima afecta directamente el grado de inflado del producto.En ausencia de almidón en la materia prima, básicamente no se produce el efecto de inflado.

2. Características de la tecnología de extrusión

1) mejorar la calidad práctica, fácil de almacenar

El uso de la tecnología de inflado puede hacer que el maíz y el sorgo, que originalmente contienen más celulosa y vitaminas, se vuelvan voluminosos y blandos, y la reacción de Maillard generada durante el proceso de inflado aumenta el color, el aroma y el sabor de los alimentos.De este modo, se mejora la calidad práctica y la comida tiene un sabor único de cuerpo ligero, crujiente y rico aroma.

2) Mejorar la calidad del producto y reducir las sustancias nocivas

El proceso de extrusión es típicamente un proceso de alta temperatura, alta presión y corto tiempo, lo que da como resultado un manejo limitado del material y, por lo tanto, retiene casi todos los nutrientes de la materia prima en el producto final.Al mismo tiempo, el proceso de alta temperatura y corto tiempo aún puede reducir los factores indeseables del producto, como enzimas y microorganismos dañinos.

3) amplia aplicabilidad de materias primas y variedad de productos

Hay una gran variedad de materias primas que se pueden procesar.No solo se pueden procesar profundamente los granos, papas, frijoles y otros granos, sino que los granos gruesos se pueden hacer finamente y se pueden producir refrigerios exquisitos;pero también se pueden procesar frutas y verduras, especias y algunas proteínas animales.Al producir bocadillos inflados, se pueden producir productos con diferentes formas usando la misma extrusora solo cambiando las materias primas y el troquel.

4) Alta eficiencia de producción y bajo costo de producción.

La capacidad de producción de extrusoras de doble tornillo extranjeras a gran escala alcanza decenas de toneladas por hora, y la operación es simple.En comparación con el método de cocción tradicional, el uso de tecnología de extrusión moderna para procesar productos ha reducido significativamente el consumo de tiempo, el consumo de energía, la mano de obra y la ocupación de la planta.

5) Menos desperdicio y sin desperdicio

Después de inflar la materia prima, su índice de utilización es superior al 98 ℅.En términos generales, excepto que se necesita una pequeña cantidad de materias primas como imprimaciones al encender y apagar, casi no se descargan desechos durante todo el proceso de producción y no hay desperdicio de materias primas.

3. Equipo de extrusión

La extrusora se desarrolló a partir de una máquina de moldeo simple, inicialmente solo utilizada en la industria del plástico y luego en la industria alimentaria y otras industrias.Las extrusoras que se utilizan actualmente son principalmente extrusoras de tornillo, que se pueden dividir en dos tipos: de un solo tornillo y de doble tornillo según la estructura.

La extrusora de un solo tornillo impulsa el material mediante un tornillo que aumenta gradualmente de fino a grueso y el paso de ancho a estrecho.En la actualidad, la extrusora de un solo tornillo que se produce en mi país utiliza básicamente un tornillo con una altura de rosca poco profunda y una velocidad de rotación de 300-400 r/min.Puede generar una alta fuerza de molienda y de corte, y la materia prima del grano permanece en el barril por poco tiempo.En 10-20 s, la temperatura del material antes de la expulsión es de 130-140 ℃.

La extrusora de doble tornillo tiene un par de tornillos que giran en sentido contrario o en el mismo sentido que se engranan continuamente entre sí, y el material se transporta a la fuerza por el principio de desplazamiento positivo.

En el proceso de transporte de material, rara vez se forma un reflujo de presión, lo que puede hacer que la presión local aumente bruscamente, acelerar el proceso de inflado y obtener un alto rendimiento.

4. Flujo de proceso de soplado por extrusión

El proceso de producción de alimentos inflados extruidos es trituración → mezcla (humectación) acondicionamiento → transporte → alimentación → inflado por extrusión → moldeado, corte → horneado → inyección de aceite, condimento → envasado.

1) Aplastar

Para mezclar las materias primas de manera uniforme y gelatinizar completamente el almidón durante la extrusión y la cocción, lo que favorece el inflado, cada material (primero se debe quitar el maíz de la cáscara y el germen) se tritura hasta un tamaño de partícula de malla 30-40, y la extrusora de doble husillo se tritura a un tamaño de malla 60.arriba.

2) Mezcla de materias primas

Mezcle diferentes materias primas y materiales auxiliares en un mezclador de polvo de manera uniforme en una cierta proporción y determine la cantidad de agua de acuerdo con la diferencia de clima, temperatura ambiente y humedad.La humedad total de las materias primas mezcladas se controla entre un 13 % y un 20 %.

3) Inflado por extrusión

La extrusión es la clave de todo el proceso, que afecta directamente la textura y el sabor del producto.Son muchas las variables que afectan a la extrusión, como el contenido de humedad del material, la temperatura, la presión, la velocidad del tornillo, el tipo de materias primas y sus proporciones durante el proceso de extrusión, etc.

La materia prima con bajo contenido de amilosa tiene un alto grado α después de inflarse y el efecto de inflado es mejor.Los diferentes contenidos de proteínas y grasas en el material también tienen un impacto en la calidad del inflado.Los materiales con alto contenido de proteína tienen un bajo grado de hinchamiento durante la extrusión;cuando el contenido de grasa supera el 10%, afectará la tasa de inflado del producto y una cierta cantidad de grasa puede mejorar el producto.Textura y sabor.Diferentes tipos y modelos de extrusoras tienen diferentes parámetros de proceso óptimos para la extrusión.

4) Dar forma y cortar

Después de que el material inflado se extruye desde el orificio de la matriz, se corta y se forma con un cortador rotatorio cerca del orificio de la matriz o se tira a una máquina de moldeado.

5) Hornear

El producto semiacabado extruido tiene un alto contenido de humedad y debe enviarse al horno de túnel para su posterior horneado a través de la cinta transportadora, de modo que el contenido de humedad sea inferior al 5%, a fin de prolongar la vida útil y, al mismo tiempo. El tiempo produce un aroma especial después de hornear para mejorar la calidad.

6) Condimento

en un asador.El aceite vegetal y la crema mezclados en cierta proporción se calientan a aproximadamente 80 ℃, y el aceite se rocía uniformemente sobre la superficie del material que gira con la rotación de la máquina de condimentos a través de la boquilla de niebla.El propósito de rociar es mejorar el sabor;el segundo es hacer que el material se adhiera fácilmente al condimento.

Luego se rocía el condimento y el condimento en polvo se rocía uniformemente sobre la superficie del material que rueda continuamente a través de un rociador de polvo equipado con una hélice de tornillo y se obtiene el producto terminado.Para evitar la humedad y garantizar la frescura, los productos sazonados deben envasarse inmediatamente.

5. Aplicación multicampo de la tecnología de extrusión

1) Aplicación en el procesamiento de bocadillos

La comida inflada es el primer producto exitoso en aplicar la tecnología de extrusión al procesamiento de alimentos.Usando arroz, maíz y otros granos y papas como materias primas principales, después de la extrusión y la cocción, se hincha en un producto suelto y poroso.Después de hornear, deshidratar o freír, se rocía una capa de delicioso condimento en la superficie., camarones inflados, etc. pertenecen a esta categoría.

El otro tipo es el bocadillo de bocadillo inflado, que se fabrica mediante inflado por coextrusión, es decir, el material de grano se extruye para formar un tubo hueco y varios ingredientes como yema de huevo en polvo, azúcar en polvo, leche en polvo, condimentos, y las especias se presionan juntas.Después de agregar una cierta proporción, se agita y se mezcla completamente para formar un material sándwich con buena fluidez.A través de una bomba tipo sándwich y una matriz de coextrusión, el relleno se inyecta en el medio del tubo mientras se extruye la bocanada.La comida pequeña del sándwich inflado tiene un sabor crujiente y una variedad de sabores con el cambio del relleno del sándwich.Al cambiar la fórmula del material del sándwich, se pueden procesar varios alimentos nutricionalmente mejorados y alimentos funcionales.

2) Aplicación en lixiviación de grasas

Para los cultivos oleaginosos con alto contenido de aceite, después del descascarado (piel), el aceite se procesa primero mediante una extrusora de extrusión para extruir parte del aceite por adelantado y formar partículas con cierta estructura antes de la lixiviación, lo cual es una nueva tecnología ideal..En la actualidad, hay fabricantes de extrusoras de extrusión en los Estados Unidos, Brasil, India, Suiza y otros países.Entre ellas, llama especialmente la atención la extrusora de extrusión con preprensado y utilizada para el procesamiento de alto contenido de aceite producida por ANDERSON Intrntionl Corp de los Estados Unidos.

Además, la invención de la extrusora y su aplicación en el proceso de lixiviación con disolventes de las escamas de aceite ha aumentado considerablemente la eficiencia del proceso de lixiviación con disolventes.Los copos en la extrusora son exprimidos por una serie de espirales intermitentes y frotados por los pernos de fijación que sobresalen del barril, de modo que se rompen más celdas de aceite.

Mientras se machacan los copos, se inyecta vapor en el barril que contiene los copos, y los copos se cocinan en el barril durante 15-20 s.La cocción cambia las propiedades proteicas de los copos, haciéndolos más suaves.

Al mismo tiempo, cuando el vapor ingresa al barril y se mezcla con las hojuelas, la presión dentro del barril cambia el vapor de la fase gaseosa a la fase líquida, liberando una gran cantidad de calor, lo que produce una acción de cocción efectiva en la extrusora. , y el líquido penetra en los copos, para penetrar completamente en el espacio en blanco.

Además, después de que los espacios en blanco de aceite estén completamente cocidos, se liberan de la salida de la extrusora.Debido a la caída repentina de la presión, la humedad en los espacios en blanco cambiará inmediatamente de fase líquida a fase gaseosa.

Cuando el líquido se convierte en gas, absorbe el calor del entorno, lo que enfría la proteína y crea una estructura proteica porosa y rígida que se expande.

3) Aplicación de la tecnología de extrusión en la preparación de almidón resistente

La aplicación de la tecnología de inflado por extrusión en el pretratamiento de la preparación de almidón resistente se debe a que en el proceso de preparación de almidón resistente, el inflado por extrusión desempeña el papel de pregelatinización y mejora el grado de gelatinización del almidón.

Se ha informado que el grado de gelatinización del almidón puede alcanzar más del 90 % después de la extrusión y el inflado, mientras que la tasa de gelatinización de la tecnología tradicional es solo del 80-90 %.

Solo cuando el almidón está completamente gelatinizado, la amilasa y la puralanasa pueden actuar completamente sobre él para generar moléculas de amilosa de cierta longitud.Ajustando las condiciones de acción de la enzima, se puede mejorar el rendimiento de almidón resistente.

4) Aplicación en la producción de proteína vegetal texturizada

La producción de proteína vegetal texturizada utiliza proteína de origen vegetal como materia prima, como aislado de proteína de soja, proteína de trigo, etc., después de la extrusión y el cizallamiento, la estructura terciaria de las moléculas de proteína se destruye para formar una cadena molecular de proteína relativamente lineal.Bajo cierta temperatura y humedad, debido a la alta fuerza de corte y el flujo direccional del tornillo, cuando se extruye a través de la salida del troquel, las moléculas de proteína se vuelven fibrosas.estructura.

Después de texturizar la proteína vegetal, mejora el sabor y la elasticidad, amplía el ámbito de uso y mejora el valor nutricional.En comparación con la proteína animal, tiene un precio bajo, no tiene colesterol, tiene una larga vida útil, es fácil de colorear y es fácil de agregar sabor y sabor.Se puede preparar en una variedad de alimentos diferentes.

Se puede agregar a las materias primas de la carne, usarse como relleno de carne o reemplazarse con carne, pescado y aves para hacer alimentos de carne de imitación.Los Estados Unidos han agregado suplementos de carne de este tipo a los filetes de hamburguesa, pastel de carne y sándwiches, con hasta un 30% de sustitutos de la carne en los filetes de hamburguesa.

5) Aplicación de la tecnología de extrusión en el desarrollo de polvos mixtos para el cuidado de la salud

El arroz negro, la cebada y la harina de trigo sarraceno se utilizan como materias primas.Estos materiales tienen un alto valor nutricional y funciones para el cuidado de la salud.Sin embargo, debido a su textura dura, son difíciles de gelatinizar y digerir y absorber durante la cocción normal.Por lo tanto, deben someterse a un procesamiento especial., la tecnología de extrusión es el método ideal.

Además, debido a la distribución desigual de diversos nutrientes en cada materia prima, a menudo no se satisfacen las necesidades de diversos nutrientes de las personas.

6. Perspectivas de desarrollo de la tecnología de extrusión

Uno de los propósitos del procesamiento de alimentos es hacer un uso completo de los recursos alimentarios existentes y desarrollar nuevas fuentes de materias primas para desarrollar una variedad de alimentos populares.

Se puede decir que la aparición de la tecnología de inflado ha abierto una nueva vía para la aplicación de materias primas como cereales, almidones, etc., a los que llamamos cereales secundarios, en la industria alimentaria.

Además, los alimentos inflados generalmente necesitan ser condimentados, por lo que el desarrollo de la industria de procesamiento de alimentos inflados definitivamente impulsará el desarrollo de la industria de los condimentos y, al mismo tiempo, también impulsará el desarrollo de tecnologías de envasado como películas.

Además, con el desarrollo de la industria alimentaria, el surgimiento de nuevas tecnologías y procesos, y la mejora del nivel de vida de las personas, la tecnología de extrusión y sus equipos también se están desarrollando en una mejor dirección, produciendo productos para el cuidado de la salud más populares con bajo contenido de aceite. y alimentos naturales.

Como la tecnología de inflado de temperatura baja y ultrabaja, la tecnología de inflado químico, la tecnología de inflado ultrasónico se puede aplicar en la práctica en un futuro próximo;y tecnología de inflado por microondas, tecnología de inflado para hornear, ya que la nueva tecnología de inflado ha atraído la atención de las personas y se ha aplicado gradualmente en la producción.

Según los informes, con almidón como materia prima principal, con 9% de aislado de proteína de maíz, 1,5% de aceite de palma, bajo la condición de 50% de contenido de agua, 500 W, radiación de microondas de 2450 MHz durante dos minutos puede obtener una buena materia prima inflada comida.

La tecnología de fritura e inflado al vacío es de gran importancia para mejorar la calidad de los alimentos y reducir el grado de deterioro del aceite.Si la fritura se realiza a un vacío de 20mmHg ya una temperatura de 100°C, se generará vapor de agua a 60°C;si se fríe a 80-120°C, la humedad de las materias primas se puede evaporar por completo y el volumen de agua se reducirá cuando el agua se evapore.Importante expansión.

Además del evidente efecto de inflado de los productos preparados mediante fritura al vacío, el tiempo de fritura también se acorta relativamente.

En resumen, con la mejora del nivel de vida de las personas, la producción de alimentos inflados mediante tecnología de extrusión y la aplicación de la tecnología de extrusión en otros campos tienen perspectivas muy amplias en mi país.

La tecnología de soplado por extrusión, la tecnología de soplado por microondas, la tecnología de soplado por horneado, etc. serán la dirección de desarrollo de la tecnología de soplado;La tecnología de inflado de fritura al vacío es un método de mejora eficaz para mantener la vitalidad de la tecnología de inflado de fritura.

Llevar a cabo investigaciones sobre teoría y tecnología de inflado, desarrollar nuevas fuentes de materias primas, desarrollar nuevos equipos de inflado por extrusión, la combinación orgánica de tecnología de inflado por extrusión y otras tecnologías de procesamiento de alimentos serán el enfoque y el punto de interés del desarrollo de la tecnología de inflado.