Экструдирование зернового сырья в комбикормовой промышленности.

Одним из наиболее распространенных методов обработки продуктов является его экструдирование. Экструдирование зернового сырья организуют в отдельных цехах на специально оборудованной линии. На экструдирование направляется зерновое сырье (как отдельные виды зерна, так и их смесь). Технология производства включает следующие операции:подготовка зерна к экструдированию;

♦ обработка в экструдерах;

♦ охлаждение и измельчение экструдированного продукта. Подготовка зерна к экстру­дированию включает очистку от сорных примесей (минеральных и металломагнитных), измельчение. Измельчение осуществляют на дробилках с отверстиями сит 3-4 мм. Экструдирование производят на экструдерах КМЗ-2У, КМЗ-2М, ПЭК-125хЗ, КМЗ-2 модернизированный с установкой пропаривателя.

Перед экструдированием проводят увлажнение зерна водой или паром до влажности 17-18 %. Процесс экструдирования проводят при следующем режиме:

♦ температура продукта на выходе 120-130 °С;

♦ давление пара 1-3 кг/ см² (0,1-0,3 МПа);

♦ расход пара 50-75 кг/т;

♦температура пропаренной смеси на выходе из пропаривателя 70-80 °С.

Охлаждение экструдата проводят в горизонтальных охладителях Б6-ДПБ. Измельче­ние охлажденных гранул осуществляют на молотковых дробилках с применением сит, обеспечивающих требуемую стандартом крупность. Экструдированные зерновые компо­ненты используют при выработке комбикормов для молодняка животных.

Экструдирование представляет собой процесс продавливания продукта через фильеры под большим давлением и при высокой температуре продукта. Подлежащий экструзии продукт в специальных аппаратах — экструдерах подвергается сжатию в процессе нагнетания шнеками, прогревается в результате внешнего подвода тепла и тепла, выделенного при механической об­работке, продавливается через фильеры, на выходе из фильер за счет резкого снижения давления происходят мгновенное испарение перегретой жидкости, расширение воздуха, за­ключенных в продукте. Продукт резко увеличивается в объ­еме в результате механических нагружений и теплоты происходят существенные физико-химические изменения основ­ных компонентов продукта: де­натурация белка, клейстеризация и декстринизация крах­ мала.

Процесс экструзии может быть разделен на несколько зон. Первая — зона загрузки, откуда продукт подается в основную рабочую часть пресса. Вторая — зона сжатия, уплотнения продукта, где происходят механическое деформирование продукта, его нагрев, те физико-химические изменения, о которых говорилось выше, и т. д. Все это приводит к так называемой гомогенизации продукта, при которой он переходит в вязкотекучее состояние. Нагрев продукта происходит в результате его сжатия, а также применения греющих шайб. В местах установки шайб часть продукта возвращается через горизонтальные поры назад в шнек, повторно перемещяющий продукт вперед. В этих местах резко повышается температура. Последней зоной можно считать зону собственно экструзии, где в результате резкого падения давления (в зоне уплотнения давление достигает 3...3.5 МПа) происходят структурные изменения, разрыв клеточных стенок продукта, резкое увеличение объема и пористости экструдата. Такая жесткая обработка вызывает почти полное уничто­жение микроорганизмов в готовом продукте. Повысить эффек­тивность процесса экструдирования, снизить удельный расход электроэнергии можно, используя предварительное пропаривание продукта при давлении пара 0,1...0,3 МПа до влажности 17...18%. Процесс экструдирования достаточно компактен, однако имеет ряд недостатков: довольно большой расход электроэнергии, быстрый износ рабочих органов, невысокую производительность. Однако достоинства получаемых продук­тов, их высокая питательность, стерильность приводят к необходимости дальнейшего совершенствования экструдеров и процесса экструзии. В то же время жесткие режимы обработки приводят к частичным потерям ряда биологически активных веществ. Процессы экструзии разделяют на холодную и горячую экструзию. При холодной экструзии происходят только механические изменения в ма­териале вследствие медленного его перемещения под давлением и форми­рование этого продукта с образованием заданных форм. Холодная также ус­ловно делится на криоэкструзию, протекающую при температуре ниже 0 °С, и «теплую» экструзию, когда масса спекается в условиях температуры ок­ружающей среды При такой экструзии наряду с механическим осуществляется тепловое воздействие на обрабатываемый продукт, причем продукт подогревается извне. При горячей экструзии процесс протекает при высоких скоростях и давлениях, значительном переходе механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях продукта. Экструзия является одной из разновидностей процесса прессования, соответственно основные факторы, влияющие на процесс экструзии, рас­сматриваются как факторы процесса прессования. При экструзии материал продавливается через профилирующие головки при соответствующих па­раметрам процесса температурах и давлениях. Давление, как правило, соз­дается специальными прессующими устройствами. По типу основного рабочего органа экструдеры выпускаются одношнековыми, многошнековыми, дисковыми, поршневыми, валковыми и ком­бинированными. В пищевой промышленности, как и в комбикормовом про­изводстве, наибольшее применение получили шнековые экструдеры. Виды оборудования для экструдирования зернопродуктов:Пресс-экструдер КМЗ-2 Пресс-экструдер ПЭК-125*8, ПЭК-125*6, ПЭК-63*5.Пресс-экструдер ЭЗ-150, ЭЗ-210М, ЭЗ-310М