
В пищевой промышленности выбор правильного экструдера имеет решающее значение для однородности продукта, эффективности обработки и гибкости инноваций. Многие производители сталкиваются с трудным выбором между одношнековыми и двухшнековыми системами экструзии. Выбор неправильного может привести к ограниченным вариантам рецептур, нестабильному качеству, более высоким затратам на электроэнергию и отзывам продукции. Так как же решить, что лучше для вашего конкретного применения — одношнековая или двухшнековая экструзия? В этой статье представлен подробный параллельный анализ для правильного инвестирования в вашу производственную линию.
Двухшнековая экструзия, как правило, лучше подходит для сложных рецептур пищевых продуктов с высоким содержанием влаги и расширенным контролем обработки, обеспечивая превосходное смешивание, универсальность и производительность, в то время как одношнековая экструзия более экономична и достаточна для более простых сухих рецептур, таких как паста или простые закуски.
Продолжайте читать, чтобы узнать, какой тип экструдера лучше всего подходит для ваших целей продукта, операционного бюджета и сложности процесса. Мы предоставляем данные, реальные примеры использования и сравнительные диаграммы, чтобы помочь вам принять решение.
\
Одношнековые экструдеры всегда лучше, поскольку они проще.Ложный
Хотя одношнековые экструдеры более просты, они подходят не для всех типов продуктов питания; двухшнековые экструдеры обеспечивают лучший контроль и универсальность для сложных рецептур.
Техническое сравнение: двухшнековая и одношнековая экструзия
Ниже представлена подробная сравнительная таблица, описывающая их эффективность по критическим параметрам переработки пищевых продуктов:
Параметр | Одношнековый экструдер | Двухшнековый экструдер |
---|---|---|
Возможность смешивания | Основные | Расширенный (идеально подходит для эмульсий, волокон и т. д.) |
Обработка влажных/липких материалов | От плохого до среднего | Отлично (справляется с высокой влажностью, вязкой смесью) |
Гибкость материала | Ограничено постоянными сухими входами | Отличная приспособляемость к различным материалам |
Контроль сдвига | Фиксированный и ограниченный | Регулируемый и модульный |
Термоконтроль | Менее точные | Высокоуправляемый сегмент по стволам |
Инъекция ингредиентов | Один или два пункта | Несколько портов для жидкостей, пара и т. д. |
Время запуска/переключения | Умеренный | Быстрее за счет модульной конструкции шнека/цилиндра |
Энергоэффективность | Более эффективно на единицу мощности | Более эффективно на единицу продукции |
Обслуживание | Снижение затрат на техническое обслуживание | Более высокая начальная сложность, но модульность |
Лучшие варианты использования | Паста, сухой корм для домашних животных, закуски на основе риса | Мясо на растительной основе, злаки, закуски с начинкой |
\
Двухшнековые экструдеры пригодны только для специальных применений.Ложный
В настоящее время они широко используются в пищевой промышленности: от кормов для домашних животных до протеиновых закусок и хлопьев.
Экструдер для корма для домашних животных Darin®[/caption]
Диаграмма производительности: выход против обработки влаги
Тип продукта | Идеальный уровень влажности (%) | Предпочтительный тип экструзии | Рассуждение |
---|---|---|---|
Паста | 12–15 | Одновинтовой | Простая сухая формула, требуется минимальное смешивание |
Корм для домашних животных (базовый сухой корм) | 20–25 | Одношнековый или двухшнековый | Оба варианта могут работать, двухшнековый вариант обеспечивает лучший контроль расширения. |
Текстурированный растительный белок | 50–60 | Двухвинтовой | Высокая влажность, требуется точная температура/сдвиг |
Зерновые (мультизерновые) | 25–30 | Двухвинтовой | Требуется хорошее распределение ингредиентов и формование продукта |
Закусочные гранулы с начинкой | 30–35 | Двухвинтовой | Сложная структура требует точной совместной экструзии |
Соображения по поводу стоимости
Фактор стоимости | Одношнековый экструдер | Двухшнековый экструдер |
---|---|---|
Первоначальная стоимость оборудования | Ниже (\~30–50% дешевле) | Более высокие инвестиции |
Операционная гибкость | Ограниченный | Широкий ассортимент рецептов |
Время простоя для технического обслуживания | Ниже | Чуть выше |
Отходы во время пробных запусков | Более | Меньше (лучше стабильность процесса) |
Окупаемость инвестиций в жизненный цикл | Умеренный | Высокая для разнообразных линеек продукции |
\
Двухшнековые экструдеры значительно сложнее чистить.Ложный
Современные конструкции позволяют производить быструю разборку или очистку на месте, что сводит к минимуму время простоя и трудозатраты.
Пример дела: решение производителя закусок
Компания по производству закусок, производящая воздушные рисовые шарики, изначально использовала одношнековую экструзию. По мере добавления мультизерновых и обогащенных рецептов качество продукции стало нестабильным, и они столкнулись с частым засорением из-за липких входящих материалов. После перехода на двухшнековый экструдер с модульными винтовыми зонами они сократили отходы на 40%, сократили время смены рецепта на 60% и добились постоянного расширения слоя, что привело к повышению удовлетворенности клиентов.
Матрица адаптивности продукта
Сложность продукта | Возможно ли использование одного винта? | Рекомендуется ли двухвинтовой двигатель? |
---|---|---|
Простые сухие продукты | ✅ | ✅ |
Многофазные эмульсии | ❌ | ✅ |
Высоковлажный белок | ❌ | ✅ |
Обогащенные закуски | ⚠️ (Ограничено) | ✅ |
Корм для домашних животных, обогащенный клетчаткой | ⚠️ (Возможно) | ✅ |
Заключение
Выбор между одношнековыми и двухшнековыми экструдерами должен основываться на сложности вашего производства, разнообразии ингредиентов и целях расширения. Для компаний, ориентированных на простые, крупносерийные продукты с постоянным вводом, одношнековые экструдеры остаются экономичными и достаточными. Но если ваш бизнес требует усовершенствованной рецептуры, контроля влажности или быстрой разработки продукта, двухшнековая экструзия обеспечивает перспективное, масштабируемое преимущество.
Позвольте Darin Machinery помочь вам принять решение
Являясь мировым экспертом в области систем пищевой экструзии, Дарин Машинери предлагает как одношнековые, так и двухшнековые экструдеры, адаптированные под ваши потребности в продукции. Независимо от того, запускаете ли вы новую линию кормов для домашних животных или расширяете ассортимент закусок, наша инженерная команда поможет вам найти наиболее экономически эффективное и высокопроизводительное решение. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить вашу стратегию экструзии продуктов питания.
5. Часто задаваемые вопросы
В1: В чем разница между одношнековыми и двухшнековыми экструдерами в пищевой промышленности?
А1: Одношнековые экструдеры используют один вращающийся шнек для проталкивания материала через цилиндр, предлагая простоту и эффективность для однородных сухих смесей. Двухшнековые экструдеры, с другой стороны, используют два взаимозацепляющихся шнека для обеспечения лучшего смешивания, контроля и универсальности, что делает их идеальными для сложных или многокомпонентных рецептов, таких как корм для домашних животных, аналоги мяса или обогащенные закуски.
В2: Когда следует использовать двухшнековый экструдер вместо одношнекового для производства продуктов питания?
А2: Двухшнековые экструдеры лучше всего подходят для приложений, требующих интенсивного смешивания, гибкости ингредиентов или постоянного контроля качества. Они лучше справляются с липкими, влажными или неравномерно подаваемыми ингредиентами, чем одношнековые системы, что делает их идеальными для продуктов с высоким содержанием белка, детского питания или экструдированных закусок с разнообразными ингредиентами.
В3: Является ли одношнековый экструдер более энергоэффективным, чем двухшнековый при производстве продуктов питания?
А3: Одношнековые экструдеры, как правило, более энергоэффективны для более простых продуктов из-за их оптимизированной механики и более низких требований к мощности. Однако для сложных продуктов превосходный контроль двухшнековой системы часто приводит к лучшей общей эффективности процесса и меньшим отходам, компенсируя более высокие затраты энергии.
В4: Какой тип экструдера производит более качественные продукты питания?
А4: Двухшнековые экструдеры часто производят более качественные и однородные пищевые продукты благодаря точному контролю температуры, давления и усилий сдвига. Это имеет решающее значение для специализированных применений, таких как обогащенные закуски или текстурированные растительные белки (TVP), где однородность и дисперсия ингредиентов имеют решающее значение.
В5: Какова разница в стоимости одношнековых и двухшнековых экструдеров?
А5: Одношнековые экструдеры более доступны с точки зрения первоначальных инвестиций и обслуживания. Двухшнековые экструдеры имеют более высокие первоначальные затраты, но обеспечивают лучшую окупаемость инвестиций в приложениях, требующих универсальности, частой переналадки или высококачественного выхода, сокращая время простоя и увеличивая разнообразие продукции.
6. Ссылки
- Объяснение двухшнековых экструдеров – https://www.thermofisher.com/blog/materials/twin-screw-extrusion-basics/ – Термо Фишер Сайентифик
- Одношнековая и двухшнековая экструзия – https://www.extru-techinc.com/blog/single-vs-twin-screw-extruders/ - Extru-Tech
- Как работают пищевые экструдеры – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128152607000149 - ScienceDirect
- Обзор процесса экструзии пищевых продуктов – https://www.researchgate.net/publication/311820336_Food_Extrusion_Processing - ResearchGate
- Двухшнековая экструзия Clextral – https://www.clextral.com/twin-screw-extrusion/ - Клекстраль
- Технология экструзии в производстве закусок – https://www.snackandbakery.com/articles/101235-extrusion-equipment-takes-snack-production-forward – Закуски и оптовая продажа хлебобулочных изделий
- Выбор правильного экструдера - https://www.readingbakery.com/blog/how-to-choose-the-right-extruder.html – Чтение хлебопекарных систем
- Основы экструзии – https://www.sciencedirect.com/book/9780128152607/fundamentals-of-food-extrusion - ScienceDirect
- Потребление энергии при экструзии пищевых продуктов – https://www.mdpi.com/2304-8158/10/11/2731 - MDPI