В современном производстве продуктов питания важны постоянная текстура, высокая эффективность и точный контроль ингредиентов. Однако многие обычные одношнековые экструдеры не справляются с липкими, высоковлажными или многофазными составами. Это приводит к плохому смешиванию, неравномерному качеству продукта и высокому количеству отходов. Именно здесь двухшнековые экструдеры решают эту проблему. Благодаря своим взаимозацепляющимся двойным шнекам и модульной конструкции они обеспечивают превосходное смешивание, отличный контроль над температурой и сдвигом, а также универсальную адаптивность, что делает их незаменимыми в производстве кормов для домашних животных, хлопьев, закусок и альтернативного мяса. В этой статье подробно объясняется, что такое двухшнековые экструдеры и почему они преобразуют сферу переработки продуктов питания.

Двухшнековый экструдер в пищевой промышленности — это высокопроизводительная машина, которая использует два шнека, вращающихся в одном или противоположных направлениях, для непрерывного смешивания, приготовления и формования пищевых материалов в условиях контролируемой температуры, давления и сдвига, что обеспечивает превосходную универсальность, производительность и обработку ингредиентов по сравнению с одношнековыми экструдерами.

Это руководство познакомит вас с их структурой, принципом работы, преимуществами и практическим применением в производстве продуктов питания. Независимо от того, производите ли вы текстурированный соевый белок, воздушные закуски, корм для домашних животных или хлопья, понимание двухшнековых экструдеров имеет важное значение для оптимизации вашего выхода и качества.

\

Что такое двухшнековый экструдер?

Двухшнековый экструдер представляет собой систему непрерывной обработки, состоящую из цилиндра с двумя взаимозацепляющимися шнеками, вращающимися внутри. В пищевых приложениях эти шнеки обычно вращаются в одном направлении (движутся в одном направлении), что улучшает транспортировку материала и сдвиговое смешивание. Шнеки транспортируют пищевые ингредиенты из зоны подачи в зоны приготовления и формования, где высокая температура и давление преобразуют сырьевую смесь в готовые продукты.

В отличие от методов пакетной готовки, двухшнековая экструзия является непрерывной и высококонтролируемой. Это обеспечивает автоматизацию, масштабируемость и отличную повторяемость, что критически важно для поддержания постоянного качества продукции.

Конструкция двухшнекового экструдера

Эти части работают вместе, чтобы достичь желаемых результатов обработки. Различные профили шнеков могут быть расположены вдоль ствола для точной настройки приготовления, смешивания и сдвига в соответствии с производимым продуктом.

Принцип работы двухшнекового экструдера

1. Кормление: Ингредиенты (сухие порошки, жидкости, пар, жиры) дозируются в бункер и подаются в бочку.
2. Передача: Двойные шнеки вращаются и транспортируют материал вперед.
3. Смешивание и резка: При перемещении материалов через шнековые элементы они подвергаются интенсивному перемешиванию и воздействию механической энергии.
4. Приготовление: Контролируемый нагрев осуществляется с помощью электрических нагревателей или пара, при этом смесь готовится под давлением.
5. Формирование: Горячее, приготовленное тесто пропускается через формующую матрицу для формирования конечных форм изделий (слойки, шарики, завитушки, палочки и т. д.).
6. Расширение и резка: При выходе из матрицы падение давления вызывает мгновенное расширение. Затем резак нарезает продукцию на точные длины.

Двухшнековая и одношнековая экструзия

\

Применение двухшнековых экструдеров в пищевой промышленности

Двухшнековые экструдеры широко используются в различных сегментах благодаря своей гибкости в работе с разнообразным сырьем и рецептами.

Основные области применения

В каждом из этих применений используются специальные головки пресс-форм, система впрыска влаги и профили шнеков, соответствующие потребностям обработки.

Преимущества двухшнековой экструзии в пищевой промышленности

1. Превосходный контроль смешивания и приготовления: Точный контроль сдвига, температуры и времени выдержки.
2. Модульная конструкция: Шнековые и цилиндрические элементы можно регулировать для различных рецептов или продуктов.
3. Обработка нескольких ингредиентов: Способен смешивать масла, жидкости, порошки и пар в однородную массу.
4. Высокая выходная эффективность: Подходит для крупномасштабного производства с минимальным количеством отходов.
5. Быстрая смена: Разработано для быстрого переключения рецептов и разнообразия продуктов.

Реальные данные: эффективность двухшнекового экструдера

Ниже приведена сравнительная диаграмма выходной эффективности (кг/час) и энергопотребления (кВт·ч) для распространенных применений:

\

Пример использования: двухшнековая экструзия в производстве заменителей мяса с высоким содержанием влаги

Американский стартап в сфере продуктов питания хотел разработать заменитель мяса с чистой этикеткой, используя соевый и пшеничный белок. Традиционные миксеры периодического действия не смогли добиться желаемой волокнистой текстуры. После внедрения двухшнекового экструдера с охлаждающим модулем матрицы им удалось успешно получить слоистую, похожую на мясо структуру с содержанием влаги 60%. Принятие продукта в тестах на вкус улучшилось на 78%, а отходы сократились на 35%.

Краткое содержание

Двухшнековые экструдеры произвели революцию в обработке пищевых продуктов, объединив механическое смешивание, термическую обработку и формование в один непрерывный шаг. Их гибкость, эффективность и однородность продукта делают их идеальным решением для современных производителей продуктов питания, стремящихся к инновациям, производительности и обеспечению качества.

Готовы ли вы модернизировать свое производство продуктов питания?

Darin Machinery — профессиональный производитель двухшнековых экструдеров для пищевых продуктов с сертификатами CE и ISO. Независимо от того, запускаете ли вы новый продукт на растительной основе или расширяете производство закусок, мы предлагаем индивидуальные комплексные решения. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как наши двухшнековые экструдеры могут повысить вашу производительность.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется двухшнековый экструдер в пищевой промышленности?

Двухшнековый экструдер используется для приготовления, смешивания и формования пищевых ингредиентов в такие продукты, как закуски, хлопья и корм для домашних животных. Он обеспечивает точный контроль над температурой, давлением и сдвигом, что обеспечивает постоянное качество продукта и универсальность в рецептуре.

Каковы преимущества использования двухшнекового экструдера?

Двухшнековые экструдеры обеспечивают превосходное смешивание, более высокую производительность, лучший контроль влажности и температуры, а также возможность обработки сложных рецептов. Они идеально подходят для создания однородных высококачественных продуктов и быстрой смены рецептов.

Какие виды продуктов питания можно производить с помощью двухшнековой экструзии?

Двухшнековая экструзия используется для производства воздушных закусок, сухих завтраков, текстурированного растительного белка (TVP), мяса на растительной основе, сухих кормов для домашних животных, а также обогащенных или функциональных продуктов питания.

Чем двухшнековый экструдер отличается от одношнекового?

В отличие от одношнековых экструдеров двухшнековые модели имеют два взаимозацепляющихся шнека, что обеспечивает лучшее смешивание, самоочистку и большую гибкость при работе с широким спектром ингредиентов и уровней влажности.

Могут ли двухшнековые экструдеры работать с рецептурами с высоким содержанием влаги?

Да, двухшнековые экструдеры идеально подходят для экструзии продуктов с высоким содержанием влаги, таких как аналоги мяса или мягкие лакомства для домашних животных, благодаря регулируемому усилию сдвига и эффективным системам транспортировки материала.

6. Ссылки

1. Технология двухшнековых машин Clextral - https://www.clextral.com/en/extrusion-systems/twin-screw-extrusion/ - Клекстрал
2. Принципы пищевой экструзии - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012814229100005X - НаукаДирект
3. Экструдеры в производстве закусок - https://www.foodmanufacture.co.uk/Article/2020/09/28/Why-extrusion-is-essential-for-snack-manufacture - Производство продуктов питания в Великобритании
4. Экструзионная варка - https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2015/august/features/extrusion-cooking - Институт пищевых технологов
5. Двухшнековая экструзия продуктов с высоким содержанием влаги - https://www.researchgate.net/publication/331346376 - ResearchGate
6. Двухшнековый против одношнекового - https://www.extrusion-link.com/twin-vs-single-screw-extruders/ - Экструзионная связь
7. Обзор экструзии пищевых продуктов - https://www.buhlergroup.com/content/buhlergroup/global/en/industries/food/extruded-products.html - Группа компаний Бюлер
8. Технология производства кормов для домашних животных - https://www.petfoodindustry.com/articles/10517-twin-screw-extruders-in-pet-food-manufacturing - Индустрия кормов для домашних животных
9. Мясо на растительной основе, полученное методом экструзии - https://www.gfi.org/resource/extrusion-guide/ - Институт хорошего питания
10. Оборудование для экструзии пищевых продуктов - https://www.bakerperkins.com/Food-Processing/Extrusion/ - Бейкер Перкинс