Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ ЧЕЧЕВИЧНЫХ ПАЛОЧЕК

Остриков А.Н., Платов К.В., Соколов И.Ю.
Выявление основных закономерностей процесса экструдирования смеси крахмалсодержащего сырья позволит установить механизм и характер протекания процесса и определить продолжительность экструзии.

Цель данной работы - изучение закономерностей экструдирования чечевичных палочек. В качестве сырья использовалась смесь чечевицы, риса и под­солнечного шрота в соотношении 43 : 46 : 11, обеспе­чивающем высокую биологическую ценность про­дукта.

Процесс экструзии пищевого сырья определяется такими параметрами, как начальная влажность смеси, частота вращения шнека, диаметр отверстия матрицы, отношение длины канала матрицы к его диаметру, температура продукта в предматричной зоне и др.

Опыты проводили на одношнековом экструдере. Параметры процесса экструзии изменялись в сле­дующих диапазонах изменения: частота вращения шнека 0,8...1,7 с-1; начальная влажность перерабаты­ваемой смеси 20...25 %; диаметр проходного сечения матрицы (2...4)×10-3 м; производительность 3,5...6,0 кг/ч.

В зоне гомогенизации за счет возрастания давле­ния происходит превращение размягченных гранул в однородный расплав. Давление расплава продукта в зоне дозирования достигает 6...8 МПа, происходит окончательное расплавление мелких включений и образуется однородный по структуре расплав при температуре 105...115 оС. Затем он попадает в пред­матричную зону и продавливается через отверстие в матрице. В результате резкого перепада давления происходит мгновенное испарение влаги, что приво­дит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструдата. Анализ результатов показал, что при снижении частоты вращения шнека происходит спекание части расплава экструдата в предматричной зоне. При повышении частоты вращения шнека про­исходит диссипация энергии продукта, давление экс­трудата увеличивается. Установлено, что при частоте вращения свыше 1,33 с-1, выделяется избыточная теп­лота, приводящая к перегреву продукта. В этом слу­чае для поддержания оптимального температурного режима необходимо принудительное охлаждение корпуса экструдера, это приведет к увеличению энер­гозатрат.

С уменьшением начальной влажности продукта давление в предматричной зоне экструдера резко воз­растает, что приводит к увеличению коэффициента расширения. Это происходит из-за того, что меньшая массовая доля воды увеличивает вязкость продукта. При уменьшении влажности ниже 22,5...23,0 % про­исходит интенсивное терморазложение экструдата, что снижает качество готового продукта.

Повышение температуры продукта приводит к увеличению его давления и увеличению коэффици­ента расширения. При обработке экструдата с темпе­ратурой выше 105...115 оС наблюдается частичное обугливание, а при дальнейшем нагреве - удаление химически связанной влаги и полное разложение про­дукта.

При увеличении отношения длины канала мат­рицы к его диаметру возрастает гидравлическое со­противление канала. С одной стороны, это приводит к увеличению давления в предматричной зоне экстру­дера и коэффициента расширения продукта, а с дру­гой - к падению давления продукта на выходе из мат­рицы, поэтому необходимо найти оптимальное отно­шение длины канала матрицы к его диаметру.

В результате исследований были получены оп­тимальные интервалы изменения параметров: началь­ная влажность продукта 22,5...23,0 %, частота враще­ния шнека 1,35...1,40 с-1, живое сечение матрицы 2,5...3,0 мм, отношение длины канала матрицы к его диаметру 3,0...3,4, температура продукта в предмат­ричной зоне 105...115 оС.

Таким образом, экструдирование смеси чече­вицы, риса и подсолнечного шрота позволит расши­рить ассортимент выпускаемой продукции, получать качественные продукты с хорошими потребитель­скими свойствами и высокой биологической ценно­стью.


Библиографическая ссылка

Остриков А.Н., Платов К.В., Соколов И.Ю. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ ЧЕЧЕВИЧНЫХ ПАЛОЧЕК // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 4. – С. 55-56;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5409 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074