Экструзия как способ повышения эффективности
Экструзия особенно часто применяется в процессах производства готовых завтраков или корма для животных. Однако, возможности внедрения этой технологии также распространяются на производство модифицированной муки и соевого текстурата, используемого в качестве заменителей мяса.
Экструдеры — поистине универсальное оборудование: работая по принципу шнекового транспортера, они выдавливают твердую или вязкую массу под воздействием высокого давления и высокой температуры через формообразующее отверстие. Основной особенностью таких машин является объединение нескольких этапов обработки, таких как смешивание, замес, прессование и формовка, в едином непрерывном процессе. По сравнению с традиционными методами производства данная технология отличается меньшей стоимостью и гораздо большей энергоэффективностью. Важнейшим аспектом также является и точность управления технологическим процессом:
«Все параметры, такие как влагосодержание, температура или удельная механическая энергия, могут быть легко настроены и отрегулированы. Одна и та же установка может использоваться для производства различных продуктов с разными характеристиками», — объясняет Конрад Мунц, инженер по экструзионным технологиям в компании Бюлер.
Дополнительным преимуществом является высокая степень воспроизводимости результатов в процессе в процессе экструзии.
Эффективность и универсальность
Горячая или варочная экструзия преимущественно применяется при производстве продуктов питания и кормов для животных. При этом масса подвергается кратковременному нагреву до температуры свыше 100 градусов. На выходе продукта из форсунки пар испаряется и происходит быстрое расширение экструдата. Так, например, изготавливаются такие снеки, как воздушный арахис. Помимо этого, традиционные области применения технологий экструзии включают производство готовых завтраков или кормов для животных.
«Варка продукта в экструдере обеспечивает желатинизацию содержащегося в нем крахмала. Только после этого изменения структуры элементы углеводов могут быть переварены человеком и животным», — поясняет Мунц.
За последние годы всё большее количество предприятий пищевой промышленности открыли для себя экструзию как экономически выгодный и надежный процесс конечной обработки различных продуктов на основе углеводов или белков. Следовательно, стремительно увеличилось и количество областей применения этой технологии.
«Например, для зерноперерабатывающей промышленности характерен весьма невысокий коэффициент доходности. Используя экструдер, мукомольные предприятия могут с относительно небольшими затратами перерабатывать часть побочных продуктов производства, получая из них более ценный продукт, который, при использовании дополнительного функционала, позднее может быть реализован для получения большего дохода», — добавляет Карстен Петри, менеджер по продукции отдела «Экструдированные продукты» компании Бюлер.
Повышение прибыльности производства за счет использования модифицированной муки
В качестве примера применения также можно привести производство модифицированной муки. Этот вид продукции может использоваться в качестве сырья, полуфабриката или добавки к обработанным пищевым продуктам. Такая мука отличается модифицированной способностью к поглощению воды и растворимостью и используется для производства множества продуктов, например, в качестве связующих компонентов, наполнителей или пищевых добавок для продления свежести в хлебобулочных изделиях, в качестве связующих компонентов в супах или соусах или в качестве загустителя для быстрорастворимых напитков.
В процессе производства мука сначала нагревается и подвергается предварительному набуханию в предварительном кондиционере. Далее масса обрабатывается в экструдере и после сушки измельчается до необходимой крупности.
«В процессе экструзии вязкость суспензии муки в воде может быть точно отрегулирована в зависимости от назначения исходной муки», — поясняет это преимущество Мунц.
Экструзия инновационных продуктов
Помимо модифицированной муки методом экструзии могут производиться и новые, прогрессивные продукты, такие как питательная гороховая мука, которая особенно богата пищевыми волокнами и высококачественным белком. Гороховая мука, изготовленная обычным способом, т.е. путем размола сухого гороха, может стать неприятно горькой на вкус.
К тому же, такая мука содержит вредные вещества — ингибиторы протеаз и лектины. Поэтому мука должна производиться только путем обработки гороха в экструдере с последующем его измельчением, что не только снижает содержание вредных веществ, но и обеспечивает превосходные вкусовые качества продукта.
«Экструдированная гороховая мука может использоваться в качестве белковой добавки в различных хлебобулочных изделиях или в качестве основы для таких полуфабрикатов, как концентрат для приготовления хумуса», — отмечает Петри.
При помощи экструдера могут использоваться даже побочные продукты производства, обычно считающиеся отходами, такие как, например, пшеничные отруби. Сегодня, как правило, мукомольные предприятия продают отруби производителям кормов для животных.
Альтернативой этому является изготовление методом экструзии полезных полноценных готовых хлопьев для завтрака на основе отрубей с высоким содержанием клетчатки. Тепловая обработка в экструдере не только убивает бактерии, но и одновременно с этим высвобождает полезные питательные вещества и улучшает вкусовые характеристики продукта. Для мукомольных предприятий особенно привлекательным является обеспечиваемый при этом повышенный коэффициент доходности: сбытовая цена продуктов, изготовленных из отрубей методом экструзии, может быть выше, чем у обыкновенных пшеничных отрубей.
Растущий спрос на заменители мяса
Активно формирующимся рынком с точки зрения возможностей применения экструдеров является производство соевого текстурата под названием TextrudatesTM (защищенное торговое наименование компании Бюлер). Учитывая необходимость обеспечения белком увеличивающегося населения планеты, производство заменителей мяса на растительной основе является быстро развивающимся направлением. Бюлер также разрабатывает новые решения для производства заменителей мяса из растительного сырья.
В рамках такого процесса белковый концентрат подвергается сильному нагреву в экструдере. Под воздействием высоких температур происходит денатурация нативной структуры белка и разрушение непитательных веществ. На выходе из форсунки белковая цепь, в которой белки самостоятельно образуют поперечные связи, выстраивается вновь.
«Такие заменители мяса, производимые в виде сухих или влажных экструдатов, обладают волокнистой структурой, очень похожей на структуру мяса животных. В отличие, например, от тофу, такие продукты при жевании на самом деле напоминают нежирное мясо», — поясняет Мунц.
Эти продукты особенно интересны для людей, желающих сократить употребление мяса, но пока не готовых полностью отказаться от ассоциируемых с его употреблением ощущений. Еще одним преимуществом является то, что таким образом могут обрабатываться практически все источники растительного белка, такие как горох, клейковина, рис, подсолнечник или картофель, что особенно важно, т.к. всё больше людей стараются найти альтернативу соевому белку.
Будь то модифицированная мука, утилизация побочных продуктов переработки зерна или производство заменителей мяса — в компании Бюлер вы сможете найти походящие передовые технологические решения, многолетний опыт и экспертные знания наших специалистов в области процессов экструзии.
«В наших исследовательских центрах и лабораториях экструзии мы делаем все для того, чтобы помочь нашим клиентам разрабатывать абсолютно новые процессы, отвечающие особенностям их производств, и открывать для себя новые рынки сбыта», — подводит итог Петри.
По материалам журнала «Бюлер»
