V posledních letech lze na celém světě pozorovat snahu o zvýšení spotřeby cereálií, což plně odpovídá současným představám o zdravé výživě. Současný světový trend průmyslové výroby klade zvýšený důraz na nové průmyslové technologie ve všech oborech. Jedná se především o úspory energie, menší nároky na obsluhu výrobního zařízení, vysoké měrné výkony a další. Jednou z možností pro dosažení těchto cílů je využití extruzní technologie, které je jednou z nejprogresivnějších technologií při zpracování cereálií.
Extruzní technologie je moderní výrobní postup zpracování obilovin, luštěnin, okopanin a dalších zemědělských plodin na výrobky, které svými vlastnostmi, zejména texturou, chutí, vzhledem a dalšími nepatří do žádné tradiční skupiny potravin. Jejich výroba byla vyvinuta ve Spojených státech zhruba před čtyřiceti léty a neustale se rozšiřuje do nových oblastí.
Co je extruze?
Varná vysokotlaká extruze je proces, při kterém se zvlhčený materiál bohatý na škroby, bílkoviny a vlákninu přemění v lehce plynoucí plastickou hmotu. Působením vlhkosti, tlaku, teploty a mechanické síly na škrobem a bílkovinami bohatý materiál dochází k želatinaci škrobových složek a denaturaci bílkovin. Plastická hmota při výstupu z extruderu prochází expanzní tryskou, kde ztrácí vlivem poklesu tlaku vodu. Vlivem několikanásobné expanze se získá pórovitá křehká struktura produktu. Extrudát je instantní, dobře stravitelný a mikrobiologicky čistý. Charakteristické vlastnosti extrudovaných výrobků jsou závislé na vlastnostech výchozího materiálu. Tím se upravuje jejich stravitelnost tak, že jsou připraveny k přímé spotřebě.
Výživa lidí a …
V oblasti lidské výživy se extruzní výrobky řadí zpravidla do skupiny výrobků pro rychlé občerstvení (fast food). Pro rozmanitost tvarů, chutí a zejména surovinové složení nacházejí tyto výrobky uplatnění v denní spotřebě. Především jde o použití jako proteiny v denní spotřebě pro nejrůznější věkové skupiny obyvatelstva. V průběhu let se rozšířily zejména granulované výrobky sladké chuti jako křupky, hvězdičky a podobně. Oblíbené jsou ale i slané či jinak ochucené extrudované tyčinky. Na trhu zdomácněly i výrobky ploché typu křehký chléb. Všechny tyto výrobky lze vyrábět i v provedení barevném, vícevrstvém nebo potahovaném např. čokoládou. Tvarované extrudované výrobky jako vaničky, trubičky, polštářky lze dále plnit různými náplněmi. Podstatné je, že extruzí je možné vyrábět i sortiment výrobků pro speciální výživu jako jsou různé diety. Zpracovávat touto technologií je možné prakticky všechny obiloviny, luštěniny i okopaniny. Extruze se řadí k bezodpadovým technologiím. Za určitých podmínek lze zpracovat přímo i celá zrna.
Při extruzním zpracování luštěnin odpadá při kuchyňské přípravě jejich namáčení, protože extrudované luštěniny jsou v různém stupni předvařeny. Extrudované produkty na bázi obilních a bramborových škrobů využívají i nepotravinářské obory jako plnidla, pojiva nebo lepidla.
… výživa zvířat
V oblasti krmiv pro zvířata je možné stejně dobře využít specifických vlastností extruderu pro přípravu krmiv, které jinými způsoby není možné dosáhnout. Jako první se v západních zemích rozvinula výroba krmiv pro domácí zvířata, tzv. pet - food. Extruze se zde uplatňuje ve funkci předvaření, tvarování a kompletace požadovaného složení krmiv pro psy, kočky, drobná kožešinová zvířata a další. Speciální krmiva se extrudují pro akvarijní ryby, domácí ptactvo i pro zvířata v ZOO. Stejně tak se extruzí upravují krmiva pro užitková zvířata. U těchto krmiv je registrována zvýšená stravitelnoust škrobových i bílkovinových složek, která vede následně ke snížení spotřeby krmiv při stejných výživových efektech. Využitelnost krmiva se dále zvyšuje i destrukcí antinutričních faktorů, které jsou obsaženy v některých surových obilovinách a luštěninách. Hygienická kvalita všech extrudovaných výrobků je na vysoké úrovni, protože dochází ke zničení kontaminujících mikroorganizmů a minimálně ke snížení jejich metabolitů. Nízký obsah vlhkosti ve většině krmiv spolu s inaktivací enzymových systémů vede ke zvýšení trvanlivosti na 4 - 12 měsíců.
Extrudovaná krmiva jsou velice vhodná pro drůbež, kde je možné extruzí zpracovávat uhynulá zvířata na plnohodnotné krmivo.
Popis extruderů
Extrudery dělíme na jednošnekové a dvoušnekové. Pracovním elementem v jednošnekovém extruderu je šnek, který se otáčí v dutém šnekovém tubusu. Šnek může mít pravidelný šroubovitý profil nebo může být různě tvarovaný. Stejně tak je možné použít různou délku šneku.
Dvoušnekový extruder je z hlediska technického zařízením značně složitějším zejména proto, že pracovním elementem je dvojice šneků, které se prolínají, to znamená, že se navzájem stírají. Dvoušnekový extruder má proti jednošnekovému extruderu výrazné přednosti jako např. samočistitelnost pracovního prostoru, větší specifický výkon, širší rozsah granulace zpracovaných surovin, větší rozsah vyráběného sortimentu, časově přesně definovanou dopravu materiálu extruzním prostorem a jeho lepší mechanickou a teplotní homogenizaci. Pro úplnost je nutno říci, že tento rozdíl je vykoupen podstatně vyšší cenou.
Technologický postup spočívá v přípravě suché směsi určené pro extrudování a v jejím následném navlhčení na požadovanou vlhkost. Navlhčení je možné provézt před anebo v průběhu samotného extruzního vaření. Uvařený materiál je protlačován přes matrici, kde dochází zároveň k tvarování a obyčejně i k expanzi produktu za vytvoření požadované struktury.
Podle charakteru finálního výrobku a zpracovaných surovin se parametry extruzního procesu pohybují v následujících rozmezích:
teplota 80 - 250 oC
tlak 2 - 20 Mpa
vlhkost 5 - 40 %
doba zdržení materiálu v extruderu 5 - 100 sec
Extruzní těleso
Nejdůležitější částí extruderu je extruzní těleso ve kterém je uložen šnekový systém. Vlastní extruzní těleso lze rozdělit na tři části z hlediska jejich funkce - dopravní, tlaková a varná část.
První dopravní část zabezpečuje snadný příjem surovin a jejich promísení. Důkladně zhomogenizovaná hmota postupuje do další - tlakové části, kde se materiál vlivem tlaku, teploty a střižných sil plastifikuje. To znamená, že v této oblasti dochází k mazovatění škrobů a denaturaci bílkovin. Speciální hnětací místa vytváří taková úprava šneků, která vlastně ztěžuje průchod extrudovaného materiálu extruderem a kde dochází k výraznému stlačování a tření materiálu. Těmto oblastem říkáme plastifikační zóny. Stupeň plastifikace a provaření extrudovaného materiálu se dále zvyšuje ve varné části, kde jsou procesy ukončeny průchodem přes otvory v matrici. Při výstupu z trysky do atmosféry materiál zpravidla prudce expanduje. Tím ztrácí cca 8 - 15 % vlhkosti. Výsledný produkt získává křehkou vysoce porézní strukturu. Podle požadavku na velikost získaných částic je materiál krájen za extruderem na odpovídající granule nebo další tvary. Granule menších rozměrů jsou zpravidla krájeny na výstupu z tubusu extruderu hned za tryskou. Delší výrobky jsou krájeny zpravidla v přídavném zařízení, které následuje za vlastním extruderem. Další možností je možnost vyrábět koextruzí plněné výrobky přímo na extruderu a řada dalších možností.
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.
dobrý den, lze extrudovat krmivo pro psy s vlhkostí cca 5%-10% aniž by maximální teplota během procesu extrudace překročila 100°C?
Nebo obráceně při jaké minimální teplotě lze takovéto krmivo extrudovat.
Děkuji za Vaši odpověď, názor.