о до прийнятої класифікації екструдерів систематизовані типи машин за різними ознаками. Згідно з малюнком 13, за типом основного робочого органу, екструдери підрозділяють на одно- і двухшнековие, многошнековий, дискові, поршневі, валкові, гвинтові, шестеренні і комбіновані. Конструкції екструдерів також можуть бути класифіковані: по частоті обертання робочого органу на тихохідні і швидкохідні; за конструктивним виконанням - на стаціонарні, з обертовим корпусом, з горизонтальним розташуванням робочого органу; за фізичними ознаками - з коротким ш?? ЕКОМ (автогенні), з великим ухилом ріжучої кромки матриці, з незначним ухилом ріжучої кромки матриці [82-89].
Конструкція екструдера складається з наступних основних вузлів і деталей: корпуса, оснащеного нагрівальними і охолоджуючими елементами, робочого органу (в даному випадку, шнека), розміщеного в корпусі, профілюючою матриці з фільєрами різної конфігурації, вузла завантаження переробляється продукту, силового приводу, системи завдання технологічних параметрів процесу і підтримування температурного режиму та інших контрольно-вимірювальних і регулюючих пристроїв.
Основним робочим органом екструдера є шнек посиленої конструкції, який компонується з окремих взаємозамінних елементів різної конфігурації. Конструктивні та кінематичні параметри шнека визначають технологічні режими обробки сипучих матеріалів, продуктивність установки і якість готового продукту.
Сутність процес екструзії полягає в тому, що в зоні плавлення екструдера, під дією обертового пресуючого шнека зі зростанням тиску Р (гаряча екструзія - до 25 МПа), відбувається руйнування полімерної структури основних компонентів крахмалосодержащего сировини, клейстеризація і подальша його желатинизация, викликані високою температурою t (до 120-250 ° С), що виникає при переході механічної енергії (енергії тертя матеріалу об поверхню екструдера і внутрішнього тертя матеріалу при його переміщенні між робочими поверхнями робочого органу) в теплову енергію, у результаті чого відбувається активна термомеханічна деструкція. Після, при виході маси з матриці, відбувається підривання продукту і розпушення його структури в результаті різкого падіння тиску і температури [81].
Така обробка призводить до різних по глибині змін у сировину. У результаті екструзії спостерігається збереження білкових речовин поряд з перетворенням полісахаридів в більш легкозасвоювані олігосахариди, при цьому спостерігається підвищення поживної цінності харчових продуктів.
екструдери можуть функціонувати в автономному (заданому) режимі за допомогою автоматизованої системи завдання та контролю технологічними параметрами тиску і підтримки температурного режиму процесу екструзії, а також інших контрольно-вимірювальних і регулюючих пристроїв.
Для контролю ефективності передбачена автоматизована система, що дозволяє реєструвати зростаючі значення частоти обертання шнека - n (хв - 1), змінні значення тиску в предматрічной зоні пристрою Р (МПа).
Ефективність роботи пристрою регулюється шляхом контролю таких параметрів:
вологості екструдіруемого матеріалу, W (%);
температури в різних зонах екструдера t, (° С);
частоти (швидкості) обертання шнека екструдера n, (хв - 1);
тиску в робочій зоні Р (МПа).
Вплив влаготерміческой обробки на властивості основних компонентів сировини. Для оптимізації технологічного процесу виробництва екструдованих продуктів необхідно знати фізико-механічні та біохімічні властивості переробляються та їх можливі зміни в процесі переробки.
Крім властивостей екструдіруемого матеріалу на консистенцію продукту впливає ефект повної взаємодії цілого ряду факторів, таких як частота обертання шнека і температура. Це підтверджує положення про те, що екструзія є процесом комплексного впливу на матеріал влаготерміческіх напруг.
Найбільшим змінам в процесі екструзійної обробки піддається вуглеводний комплекс сировини, особливо крохмаль. Ступінь зміни крохмалю в цьому випадку залежить від ряду факторів: властивостей вихідної сировини; швидкості і межі підвищення температури нагріву; інтенсивності механічного впливу; стану крохмальних полісахаридів; кількості води.
Таким чином, взаємодія основних параметрів екструдування та індивідуальні особливості оброблюваного матеріалу визначають глибину зміни властивостей виробленої продукції.
Розглядаючи переваги екструдера необхідно відзначити те, що конструкція екструдера дозволяє поєднувати кілька технологічних операцій в одній машині: перемішувати, стискати, нагрівати, стерилізувати, варити і формувати сировині практично одночасно.
Розглядаючи переб...
