Аграрный бизнес

Экструдирование — процесс размягчения и пластификации сельскохозяйственных продуктов и придания им формы путем выдавливания через профилирующий инструмент — экструзионную головку, сечение которой соответствует конфигурации изделия.

Процесс экструдирования биополимеров относится к термодинамическим методам обработки, которые включают как статические режимы воздействия, так и динамический эффект давления, температуры, осмоса и др.В основе экструзионных технологий лежат два основных процесса: механнико-химическая деформация и взрыв или декомпрессионный шок происходящий на участке ударного разряжения. Эти процессы непрерывны и осуществляются под действием деформативных напряжений и теплоты при определенных скоростях подвода й отвода тепла и давления. Биополимеры, в отличии от сельхозпродукции (зерновых, сои, гороха), в процессе экструдирования подвергаются фазовым превращениям из хрупкого стеклообразного состояния в высокоэластичное, затем в вязкотекучее.

Фазовые переходы состояния продукта позволяют весь процесс разделить на следующие этапы : загрузка, сжатие, гомогенизация, собственно экструзия. Длительность каждого этапа и наладка экструдера может меняться в значительных пределах в зависимости от свойств перерабатываемого продукта, его технологичности и особенностей обработки.

В зоне загрузки экструдера изменений в продукте практически не наблюдается. Высокоэластичное состояние продукт приобретает в зоне сжатия, где происходит разрушение клеточной структуры сырья, его крахмального и целлюлозно-лигнинового состава. В зоне гомогенизации продукт приобретает вязкотекучее состояние, при котором происходят структурные преобразования белков, крахмала и клетчатки.

Основные и наиболее важные изменения происходят в зоне экструзии. При резком переходе продукта из зоны высокого давления в зону низкого атмосферного, накопленная им энергия высвобождается с огромной скоростью, равной скорости «взрыва». При этом происходят глубокие преобразования его структуры: разрыв клеточных стенок, деструкция, гидролиз.

Известно, что расширение продукта на выходе из фильер экструдера непосредственно является следствием физических свойств воды. В экструдере температура изменяется от 130 до 200° С. При этих термических условиях и под очень большим давлением вода существует только в жидком состоянии. Когда экструдированная смесь достигает атмосферного давления вода моментально испаряется при этом выделяется значительное количество энергии.

В результате экструзии кормовых продуктов происходят явления денатурации белков, инактивации антипитательных веществ, декстринизации крахмала, деструкции целлюлозно-лигниновых образований, практически полной стерилизации продуктов экструзии, создание микропористой структуры продукта. Это способствует повышению усвояемости питательных веществ экструдированного корма.

Особое внимание в процессе экструдирования уделяют качеству оборудования. При изготовлении отдельных деталей и сборочных узлов применяется специальная обработка металла, позволяющая обеспечить прочность и долговечность быстроизнашивающихся частей экструдера, что в свою очередь увеличит качество готовой продукции.