Trendrapport extrusietechnologie Anuga FoodTec 2009

Proces met een groot potentieel voor de productie van nieuwe producten met functionele eigenschappen

Een van de belangrijkste moderne technologieën in voedselverwerking is extrusie. Het vindt een verscheidenheid aan toepassingen, bijvoorbeeld voor de productie van snackproducten, ontbijtgranen, gezondheidsrepen, plat brood, ijs, zoetwaren of voedsel voor huisdieren. De extrudaten zijn verkrijgbaar in een verscheidenheid aan vormen, kleuren en smaken in de handel. Geen enkel ander proces dan extrusie biedt zo'n groot potentieel om de productmatrix volledig opnieuw te ontwerpen en innovatieve voedingsstructuren te ontwikkelen. Essentieel zijn de parameters van druk, temperatuur en afschuiving, evenals de continue werking in een gesloten systeem.

Moleculair voedselontwerp

Extrusie is een hulpmiddel voor het moleculaire ontwerp van voedsel. Rekening houdend met de technologische en fysische eisen van grondstoffen en additieven, kunnen nieuwe producten met gedefinieerde functionele eigenschappen worden gegenereerd. Zo zijn er recentelijk projectwerkzaamheden uitgevoerd op het gebied van natte extrusie (vleestextuur) en vriesextrusie (ijs).

In wezen is de extruder een continue mixer met hoge viscositeit. Voor de verschillende procestechnische taken in de foodsector zijn verschillende varianten beschikbaar. De enkelschroefsextruder is bijzonder robuust en eenvoudig. Met zijn bijzondere voordelen wordt de dubbelschroefsextruder in de praktijk vaak toegepast. Vergeleken met machines met één schroef, maakt dit een beperkt aantal verblijftijden mogelijk en maakt het een flexibel procesontwerp mogelijk door de vulgraad, doorvoer, snelheid en draairichting te wijzigen. De mate van uitzetting en vorm worden grotendeels bepaald door het ontwerp van het uitlaatmondstuk, inclusief koud geëxtrudeerde kauwgom of zoethout. Een typisch voorbeeld van hoe, naast de structuur en de zintuiglijke kwaliteit, het productontwerp beslissend beslist over het succes van de markt zijn snackartikelen. De recepten in deze productgroep zijn relatief droog gemaakt met een vochtgehalte van rond de 30 procent.

Flexibel en continu proces

Er zijn ook een aantal andere toepassingsoplossingen om producten met specifieke structurele eigenschappen te vervaardigen. Zo is recentelijk een flexibel, tijdbesparend en continu proces ontwikkeld dat met extrusie de productie van paneermeel met functionele ingrediënten mogelijk maakt. Na het mengen worden de ingrediënten binnen enkele seconden met twee meedraaiende schroeven in het systeem in de extruder geperst en tot een deeg gekneed. Door de invoer van mechanische en thermische energie en de heersende temperatuur- en drukomstandigheden in de machine worden de zetmeeldeeltjes in het deeg gemodificeerd. Bij de uitlaat van het mondstuk zet het product uit via een temperatuur / drukgradiënt. In tegenstelling tot de traditionele productiemethode, combineert extrusie kneden en bakken in één processtap. De rust- of fermentatiefase van het deeg is volledig geëlimineerd. Het extrudaat, dat direct bij de uitlaat van het mondstuk in pellets wordt gesneden, kan op dezelfde manier als conventionele broodkruimels tot het vereiste vochtgehalte worden gedroogd. De pellets worden vermalen tot de gewenste granulatie, vervolgens gezeefd en uiteindelijk verpakt.

Met een geschikte opzet kan de beschreven procestechnologie niet alleen worden gebruikt om allerlei soorten paneermeel te produceren. De productie van andere producten zoals erwten en croutons tot broodchips is ook mogelijk op hetzelfde systeem.

Ontbijtgranen gemaakt van tarwezemelen

Een andere belangrijke toepassing van extrusietechnologie is de verfijning van meel en zetmeel. De grondstoffen worden gekookt in de procesreactor, waardoor het zetmeel verstijfselt en de structurele eigenschappen veranderen. Het resulterende extrudaat kan worden gebruikt als natuurlijk bindmiddel in tal van voedingsmiddelen. Zelfs bijproducten die voorheen alleen als veevoeder werden verkocht, kunnen worden verbeterd door extrusie. Zo kunnen tarwezemelen worden omgezet in ontbijtgranen.

Een van de modernste multifunctionele graanplanten in Europa, waarop producten zowel direct als indirect kunnen worden uitgebreid, staat bij een voedselproducent in Italië. Deze heeft een capaciteit tot 1.600 kg / uur. Het productenspectrum varieert van meergranenvlokken tot cornflakes, rijstkoekjes en maïsballen tot chocoladeballetjes. De techniek is ondergebracht in een 200 m lange, 75 m brede en 17 m hoge hal. Het bijzondere van het systeem is dat de ontbijtgranen er zowel traditioneel in de batchkoker als in de extruder op kunnen worden geproduceerd.

Als extrudaten op slechts één lijn continu in verschillende kleuren moeten worden geproduceerd, is dat zelfs mogelijk - en vooral economisch. De kern van het proces is een extra module bestaande uit verftanks, elk met een pomp en het verbindingssysteem naar de extruder. De procedure is zo aangepast dat verduisteringen bij de overgangen tussen de afzonderlijke kleuren worden vermeden. De doseerpompen ontvangen hun signaal rechtstreeks van de extruderbesturing.

Inkapseling van functionele ingrediënten

De veelzijdigheid van extrusie is ook te zien in het gebruik voor het inkapselen van functionele ingrediënten. Eerst wordt het poedervormige basismateriaal naar het procesgedeelte gevoerd, meestal een hydrocolloïd of een geschikt voormengsel met filmvormende eigenschappen. Afhankelijk van de eisen wordt er stroomafwaarts water of weekmakers toegevoegd, later het in te kapselen product. Een fijne dispersie van kernmateriaal en omhulling wordt geproduceerd in de extruder en door geschikte spuitmonden geperst terwijl de druk wordt opgebouwd. De combinatie van een dikke, mechanisch stabiele schaal en een vrijwel onbeperkte keuze aan recepten voor micro-inkapseling in de dubbelschroefsextruder maakt een verscheidenheid aan vrijgavemechanismen mogelijk.

Een bijzonder interessant veld voor de implementatie van creatieve productideeën is co-extrusie, waarmee gevulde voedingsmiddelen kunnen worden geproduceerd. Verschillende materialen worden tegelijkertijd verwerkt, meestal meel en eiwitten voor de vacht en een verpompbare zachte massa voor de vulling. Op dit gebied wordt ook het plezier van experimenteren geboden.

Meer informatie over de enorme mogelijkheden die extrusie biedt op het gebied van diversificatie en differentiatie van het bereik, is verkrijgbaar bij een groot aantal exposanten op de Anuga FoodTec van dit jaar, die wordt georganiseerd door Koelnmesse GmbH in samenwerking met de DLG (Duitse Landbouwvereniging) - van 10 tot 13 maart in hallen 4 tot 10 van het beurscentrum van Keulen. Anuga FoodTec biedt de internationale voedingsindustrie een informatie- en inkoopplatform dat de volledige technologie- en investeringsbehoeften dekt voor de productie van alle gebieden van de voedingsindustrie. Meer dan 1.100 exposerende bedrijven van ca. 40 landen.

Bron: Keulen [Koe3lnmesse]