Ekstruzija s dva vijka postala je jedna od najrazličitijih tehnologija u suvremenoj preradi hrane. Dok je ekstruziranje prvobitno bilo povezano uglavnom s proizvodima od žitarica i proširenih grickalica, napredak u dizajnu vijaka, kontroli procesa, inženjerstvu materijala i automatizaciji značajno je proširio njegovu ulogu. Danas se ekstruderi s dva vijka koriste za grickalice, žitarice za doručak, tjesteninu, teksturirani biljni protein (TVP), prehrambene proizvode, hranu za kućne ljubimce i druge formule hrane.
Nedavna istraživanja opisuju ekstrudiranje kao vrlo fleksibilan proces koji može kombinirati mešanje, transportiranje, kuhanje i oblikovanje u kontinuiranoj operaciji. Razvoj dvoskrupnih sustava također podupire sve veću pozornost industrije na kvalitetu prehrane i održiviju proizvodnju.
Osnovna prednost dvoskrupnog ekstrudera je njegova sposobnost da osigura kontrolirano transportiranje i intenzivno miješanje unutar relativno kompaktnog sustava obrade. U tipičnom ko-rotirajućem ekstruderu s dva vijka, dva vijka za spajanje okreću se u istom smjeru. Modularna konstrukcija omogućuje konfiguraciju zona za transport, kvasčenje, mešanje, kuhanje i drugih područja za obradu u skladu s osobinama sirovine i željenog proizvoda.
U usporedbi s sustavima s jednom vijkom, ekstruderi s dva vijka općenito nude veću fleksibilnost pri obradi heterogenih formulacija. Također mogu osigurati učinkovit prijenos topline, što ih čini posebno privlačnim za proizvode koji zahtijevaju česte promjene formulacije.
Ova fleksibilnost promijenila je ulogu ekstrudera. Umjesto da se smatra samo strojem za proizvodnju puffed snacka, sve se više smatra multifunkcionalnom platformom za obradu.
Jedan od najvažnijih razvoja je mogućnost obrade mnogo šire vrste sastojaka. Tradicionalna ekstrudirana hrana često se u velikoj mjeri oslanjala na kukuruz, pšenicu, rižu i druge sirovine bogate škroba. Moderne formulacije sve više uključuju mahunarke, soju, protein graška, čikera, cjelovita zrna, vlakna, povrće i druge alternativne sastojke.
Ovaj trend posebno je važan za zdravije grickalice i biljne namirnice. Nedavna istraživanja ističu upotrebu ekstruzije za razvoj proizvoda s povećanim sadržajem proteina, vlakana i mikronutrijenata, a istodobno istražuju nedovoljno iskorištene useve i poljoprivredne nusproizvode kao održive sirovine.
Međutim, ti sastojci također otežavaju obradu. Proteinom bogate i bogate vlaknima formulacije se ponašaju drugačije od konvencionalnih materijala na bazi škroba. Stoga proizvođači trebaju precizniju kontrolu vlažnosti, temperature, brzine vijka, vremena boravka, posjekotine i pritiska. Tehnologija s dva vijka dobro se prilagođava ovom izazovu jer se konfiguracija vijka može prilagoditi formulaciji.
Moderni ekstruderi s dva vijka sve se više oslanjaju na modularne konfiguracije vijka i cijevi. Različiti elementi za transport, blokovi za kvasenje i elementi za mešanje mogu se kombinirati kako bi se stvorile posebne zone obrade.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se za proizvod koji je podložan zahtjevu za uvođenje u Uniju primjenjuje sljedeći standard: Primjerice, za namirnice primjena škrob može dati prioritet kuhanju i ekspanziji, dok primjena s visokim unosom proteina može zahtijevati drugačiju ravnotežu mešanja, šišanja, temperature i pritiska.
Optimizacija procesa također postaje sve znanstvenija. Vlaga u hrani, temperatura bačve, brzina vijka, formulacija, pritisak i geometrija matice utječu na širenje proizvoda, teksturu, gustoću i hranljive karakteristike.
Još jedan glavni smjer je integracija automatizacije i inteligentnog praćenja procesa. Moderni proizvođači hrane sve više zahtijevaju stabilne uvjete proizvodnje, ponovljivu kvalitetu proizvoda i smanjenu ovisnost o ručnim prilagodbama.
Temperatura, pritisak, obrtni moment, brzina ishrane, vlažnost, brzina vijaka i drugi parametri mogu se neprekidno nadzirati. U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Istraživanje ekstrudiranja također sve više ispituje mjere kao što su raspodjela vremena boravka, profili pritiska, performanse mešanja i specifična mehanička energija. Ti su razvojni događaji osnova za precizniju optimizaciju procesa i, na kraju, pametnije sisteme ekstrudiranja.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. Ekstruzija već nudi atraktivan model kontinuirane obrade jer se u jednom stroju može obaviti nekoliko operacija, dok proces visoke temperature i kratkog vremena može pružiti visoku produktivnost.
Sljedeća faza razvoja stoga nije usmjerena samo na povećanje proizvodnje, već i na poboljšanje odnosa između proizvodnih kapaciteta, kvaliteta proizvoda i potrošnje energije. Bolje postavljanje vijaka, optimizirano hranjenje, poboljšani sustavi grijanja i hlađenja te praćenje procesa mogu proizvođačima pomoći da smanje nepotrebnu potrošnju energije.
Održivost također utječe na sastojke koje obrađuju ekstruderi. Sposobnost pretvaranja mahunarki, alternativnih žitarica i odabranih nusproizvoda iz prehrambene prerade u proizvode s dodanom vrijednošću daje ekstruziji važnu ulogu u razvoju prehrambenih sustava učinkovitijih u korištenju resursa.
Možda je najznačajnija ekspanzija ekstruzije s dva vijka u obradi proteina na biljnom osnovi. Proizvodi koji se upotrebljavaju za proizvodnju proizvoda iz kategorije C. Također se istražuje kako bi se pronašli zdravije grickalice, žitarice obogaćene proteinima i funkcionalne namirnice.
Ova primjena zahtijeva znatno veću kontrolu procesa od konvencionalne proizvodnje grickalica na bazi skroba. Sadržaj proteina, hidratacija, rez, temperatura i pritisak moraju biti pažljivo uravnoteženi kako bi se postigla željena struktura i tekstura. U skladu s člankom 1. stavkom 1. stavkom 2.
Razvoj dvoskrupnih ekstrudera za hranu kreće se prema većoj fleksibilnosti, preciznosti, automatizaciji i održivosti. Proizvođači hrane sve više žele opremu koja može obrađivati više formulacija i vrsta proizvoda uz održavanje dosljedne kvalitete.
Budući sustavi vjerojatno će stavljati veći naglasak na inteligentnu kontrolu, praćenje procesa u stvarnom vremenu, optimizirane konfiguracije vijaka, upravljanje energijom i brzu zamjenu proizvoda. Industrija se također kreće izvan konvencionalnih grickalica prema hrani bogatoj proteinima, biljnim proizvodima, funkcionalnoj prehrani, specijaliziranim žitarica i drugim inovativnim formulacijama.
U tom se okruženju konkurentna prednost dvoskrupnog ekstrudera više ne određuje isključivo njegovim kapacitetom. Sposobnost precizne kontrole interakcije između sastojaka, konfiguracije vijaka, vlažnosti, temperature, reznice, pritiska i dizajna matice postaje jednako važna.
Za proizvođače hrane koji planiraju nove proizvodne linije, najprikladniji ekstruder s dva vijka trebao bi se odabrati na temelju ukupnog proizvodnog cilja, a ne samo kapaciteta stroja. Fleksibilnost opreme, kontrola procesa, higijena, energetska učinkovitost, održavanje, promjena proizvoda i tehnička podrška sve su važne razmatranja.
EN
