27 mar, 2020
por Daniel Geraldes
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Classificação de extrusoras de roscas simples

Por Claudio Mathias – Ed. Set/Out 2019 – Revista Pet Food

Classificação de extrusoras de roscas simples

Uma extrusora monofuso ou roscas simples pode ser classificada com base em várias características diferentes, isto é, úmida vs. seca, segmentada versus rosca sólida, extensão de cisalhamento gerada por essas extrusoras e fonte de geração de calor. Do ponto de vista prático, é importante classificar as extrusoras com base no cisalhamento e no calor.


Classificação baseada na extensão do cisalhamento

Classificações baseadas na extensão do cisalhamento descritas por Farrell, (1971) e Harper (1981), com modificações incluem o seguinte:
– Extrusoras de conformação a frio – Máquinas de baixo cisalhamento com canhão liso, helicoide profundo e baixa velocidade no eixo, originalmente usadas para trabalhar com farinha de sêmola umedecida e pressioná-la através de uma matriz com pouco cozimento (Extrusoras similares são usadas como misturadores contínuos para fabricação de massas de pastelaria, biscoitos, carnes processadas e certos doces.).

– Extrusoras de alta pressão – máquinas de baixo cisalhamento com canhão com ranhuras e parafusos compressores, normalmente usadas para extrusar cereais pré-gelatinizados e outras massas através de matrizes para fazer pellets para secagem e fritura subsequentes (as temperaturas do produto são mantidas baixas para evitar sopros não desejados na matriz. Vários cereais e salgadinhos fritos são feitos com essas máquinas.)

– Extrusoras de cozimento com baixo cisalhamento – máquinas de cisalhamento moderado com parafusos de alta compressão e luvas ranhurados para melhorar a mistura (O calor pode ser aplicado ao canhão ou nas roscas para “cozinhar” o produto (pasteurizar bactérias, inativar enzimas, desnaturar proteínas, gelatinizar amido) , alimentos moles e úmidos e lanches semelhantes a carne, como a carne seca simulada, podem ser feitos com essas máquinas. Os ingredientes geralmente são pré-misturados com uma consistência de massa usando outros equipamentos.)

Extrusoras tipo “Collet” – máquinas de alto cisalhamento com ranhuras e parafusos no canhão e com várias passagens rasas que foram usadas para fazer produtos incolores de grãos de milho desengordurados (A temperatura de ingredientes relativamente secos (12% de umidade) é elevada rapidamente acima de 175ºC, e O amido é dextrinizado e parcialmente gelatinizado.A massa resultante perde umidade e sopra imediatamente após a saída através de uma matriz para formar um encaracolado, expandido e curvado.Este tipo de máquina inicialmente foi caracterizada por uma rosca extremamente curta (comprimento: diâmetro = 3: 1 ), mas a extrusora L / D mais longa é oferecida internamente para o processamento de rações para animais.)

Extrusoras de alto cisalhamento, com roscas para alterar a profundidade do helicoide e / ou passo da rosca, que têm a capacidade de atingir altas taxas de compressão, altas temperaturas [Canhão longo (diâmetro do comprimento = 15- 25: 1) extrusoras adaptadas da indústria de plásticos foram usadas inicialmente, mas muitas modificações de projeto foram introduzidas para o processamento de alimentos.

Existe uma grande variedade de designs de roscas e canhões, opções de aquecimento e resfriamento. Algumas máquinas são equipadas com câmaras de condicionamento para pré-umidos e pré-aquecem o material de alimentação. Smith (1976) e outros (Linko et al., 1981) produziram cozimento em extrusão projetados para minimizar o tempo que os materiais são mantidos à temperatura máxima como dispositivos de “alta temperatura / tempo curto” (HT / ST). Como o calor e a pressão fazem com que os ingredientes fluam durante o processamento, esse tipo de cozimento por extrusão também é chamado de “extrusão termoplástica” (Last, 1979).

As extrusoras alto cisalhamento foram usadas para a preparação em uma etapa de cereais RTE (Kent, 1975), salgadinhos (Lachman, 1969; Matz, 1976; Inglett, 1975; Gutcho, 1973; Duffy, 1981; Stauffer, 1983; Matson , 1982), doces (Groves, 1982), pão torrado (Anderson et al., 1981), alimentos para animais secos expandidos (Horn e Bronikowski, 1979), ingredientes pré-cozidos como milho pré-gelatinizado e grãos de sorgo (Anderson et al., 1969a ; Anderson et al., 1969b), farinhas de milho pré-gelatinizadas (Smith et al., 1979) e farinhas de milho tratadas com álcali (masa) para alimentos étnicos (Bazua et al., 1979; Bedolla e Rooney, 1982). , pós instantâneos para bebidas, croutons e panados, bolachas e wafers (Hauck, 1980), desativação enzimática de farinha de soja integral (Mustakas e Griffim, 1964; Mustakas et al., 1971; Smith, 1969), nozes de imitação (Moore and Rice , 1981), texturização de proteínas de soja (Smith, 1976; Kinsella, 1978), alimentação de alívio da fome (de Muelenaere e Buzzard, 1969; Crowley, 1979), e desativação de enzimas em cereais e oleaginosas (Sayre et al., 1982). O uso de extrusoras de culinária na fabricação de cereais matinais é descrito no livro editado por Fast an Caldwell (1990).

Classificação baseada na geração de calor

As classificações também foram baseadas em como a matéria-prima é aquecida em uma extrusora de rosca simples durante o processamento (Rossen e Miller, 1973).

As extrusoras adiabáticas (autógenas) desenvolvem essencialmente todo o calor por fricção (dissipação viscosa de entrada de energia mecânica), e pouco ou nenhum calor é removido através do canhão. Os exemplos incluem “extrusoras secas”, “extrusoras de pinças” e extrusoras de “baixo custo” usadas em programas de LDCs.

Algumas extrusoras precisam ser aquecidas inicialmente por fontes suplementares, mas depois funcionarão de forma autógena. “As extrusoras diabáticas operam em baixos níveis de umidade (8 a 14%).

As extrusoras isotérmicas operam a uma temperatura de produto essencialmente constante ao longo de todo o comprimento do canhão e são usadas principalmente para a formação. Jaquetas refrigeradas a água são usados às vezes.

As extrusoras politrópicas têm disposições para adicionar ou remover calor alternadamente, conforme exigido pelo processo específico. Exemplos incluem a maioria das extrusoras de cozimento com seções externas de aquecimento e resfriamento, que geram calor por fricção.

A extrusora de rosca simples pode ser categorizada com base em seu design. Existem vários modelos diferentes disponíveis no mercado para a extrusora monofuso. Os seguintes são três desenhos diferentes, que são mais comumente usados na indústria de alimentos / rações. Todos esses tipos de extrusores oferecem vantagens em relação ao seu design.

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