اکسترودر صنایع غذایی

بسیاری از محصولات غذایی رایج در بازار، مانند اسنک‌های حجیم، غلات صبحانه، ماکارونی و خوراک آبزیان، بافت و شکل یکنواخت خود را از طریق یک تکنولوژی فرآوری پیشرفته به دست می‌آورند. این فرآیند صنعتی که به “اکستروژن” شناخته می‌شود، تحولی اساسی در روش‌های تولید انبوه مواد غذایی ایجاد کرده است.

دستگاهی که محور اصلی این تحول است، اکسترودر صنایع غذایی نام دارد. این تکنولوژی توانسته است بسیاری از روش‌های پخت سنتی، پیچیده و دسته‌ای را با یک عملیات واحد، پیوسته و بسیار پربازده جایگزین کند. اهمیت اکسترودر مواد غذایی در توانایی آن برای تولید محصولاتی با کیفیت ثابت، بهداشت بالا و هزینه‌های تولید کاهش‌یافته است.

در این راهنمای جامع، به بررسی فنی و کاربردی اکسترودر صنایع غذایی می‌پردازیم. در این مقاله، به تعریف و نحوه کارکرد دستگاه پرداخته، انواع مختلف آن را مقایسه می‌کنیم و کاربردهای کلیدی آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین، ملاحظات فنی لازم برای انتخاب و خرید یک اکسترودر مناسب را بررسی خواهیم کرد.

آنچه در این مطلب می‌خوانید :

اکسترودر صنایع غذایی نوعی دستگاه اکستروژن است که مواد اولیه خوراکی (مانند آرد غلات، نشاسته یا پودرهای پروتئینی) را به یک توده خمیری همگن تبدیل می‌کند. این دستگاه با اعمال همزمان انرژی حرارتی و مکانیکی، فرآیندهای پیچیده‌ای چون اختلاط، ورز دادن، پخت و شکل‌دهی را در یک محفظه پیوسته انجام می‌دهد.

نقش اکسترودر مواد غذایی فراتر از یک مخلوط‌کن یا قالب‌زن ساده است؛ این سیستم به عنوان یک “بیوراکتور” با دمای بالا و زمان کوتاه (HTST) عمل می‌کند. در طول فرآیند، انرژی مکانیکی ناشی از چرخش ماردون(ها) و حرارت اعمال شده، تغییرات فیزیکی و شیمیایی اساسی در مواد ایجاد می‌کند.

فرآیندهای کلیدی مانند ژلاتیناسیون کامل نشاسته (پخت)، دناتوراسیون پروتئین‌ها و امولسیون شدن چربی‌ها در محفظه دستگاه (سیلندر) تحت فشار و دمای کنترل‌شده رخ می‌دهد. پس از پخت کامل، توده خمیری با فشار از یک قالب (Die) عبور داده می‌شود تا به شکل مورد نظر درآید. در بسیاری از محصولات (مانند اسنک‌ها)، این توده به دلیل افت فشار ناگهانی، منبسط شده و بافت متخلخل پیدا می‌کند.

استفاده از فرآیند اکستروژن مزایای عملیاتی و کیفی متعددی را برای تولیدکنندگان مواد غذایی فراهم می‌کند. این تکنولوژی فراتر از یک روش پخت ساده عمل کرده و بهینه‌سازی‌های قابل توجهی را در خط تولید ایجاد می‌کند. اهمیت این فرآیند در چند حوزه کلیدی قابل بررسی است:

پخت با دمای بالا در زمان کوتاه (HTST) و حفظ نسبی ارزش غذایی

اکسترودرها فرآیند پخت با دمای بالا و زمان کوتاه (HTST) را اجرا می‌کنند. مواد غذایی ممکن است تنها چند ثانیه در معرض دمای بالا (مثلاً ۱۳۰ تا ۱۷۰ درجه سانتی‌گراد) قرار گیرند. این زمان کوتاه، در مقایسه با روش‌های پخت سنتی و طولانی‌مدت، به حفظ بهتر برخی مواد مغذی حساس به حرارت مانند ویتامین‌ها کمک می‌کند. همچنین، این دما باعث از بین رفتن موثر میکروارگانیسم‌ها و غیرفعال شدن آنزیم‌های نامطلوب می‌شود.

تطبیق‌پذیری بالا (تولید محصولات متنوع با یک دستگاه)

یکی از بزرگترین مزایای اکسترودر صنایع غذایی، تطبیق‌پذیری آن است. با تغییر در پارامترهای فرآیند مانند رطوبت، دما، فشار و همچنین تغییر فرمولاسیون مواد اولیه یا صرفاً تعویض قالب (Die) در خروجی، می‌توان طیف گسترده‌ای از محصولات با اشکال، بافت‌ها و دانسیته‌های متفاوت را تولید کرد. این قابلیت به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا با یک خط تولید، محصولات متنوعی را به بازار عرضه کنند.

بهداشت و ایمنی مواد غذایی

فرآیند اکستروژن در یک سیستم بسته و پیوسته انجام می‌شود. این ویژگی، خطر آلودگی‌های ثانویه (Cross-Contamination) را که در فرآیندهای دسته‌ای رایج است، به شدت کاهش می‌دهد. دمای بالای پخت (HTST) به عنوان یک مرحله پاستوریزاسیون یا استریلیزاسیون عمل کرده و بار میکروبی مواد اولیه را به سطح ایمن می‌رساند.

کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری (فرآیند پیوسته)

اکسترودرها عملیات‌های متعددی (اختلاط، پخت، شکل‌دهی) را در یک دستگاه واحد تجمیع می‌کنند. این فرآیند پیوسته، نیاز به تجهیزات جانبی متعدد و نیروی انسانی برای جابجایی مواد بین مراحل را حذف می‌کند. اکسترودر مواد غذایی معمولاً به عنوان یک سیستم کم‌آب (Low-Moisture) عمل کرده و مصرف انرژی و آب کمتری نسبت به روش‌های پخت سنتی دارد. این بهره‌وری بالا منجر به کاهش هزینه‌های تولید در مقیاس انبوه می‌شود.

ایجاد بافت‌ها و اشکال جدید در محصول نهایی

شاید منحصر به فردترین مزیت اکستروژن، توانایی آن در مهندسی بافت باشد. با کنترل دقیق فرآیند و استفاده از قالب‌های مختلف، می‌توان محصولاتی با اشکال پیچیده (مانند ستاره‌ای، حلقوی و…) تولید کرد. مهم‌تر از آن، فرآیند “انبساط ناگهانی” در خروجی اکسترودرهای داغ، بافت‌های متخلخل، ترد و سبکی ایجاد می‌کند که در محصولاتی مانند اسنک‌های پف‌کرده مشاهده می‌شود. همچنین امکان تولید بافت‌های فیبری، مانند پروتئین‌های گیاهی با بافت گوشت (TVP)، از طریق این تکنولوژی فراهم می‌شود.

مزیت کلیدیتوضیح فنینتیجه عملی برای تولیدکننده
تطبیق‌پذیری بالاامکان تغییر در دما، فشار، رطوبت و قالب (Die)تولید محصولات متنوع (اسنک، ماکارونی، خوراک دام) با یک دستگاه
بهره‌وری و کاهش هزینهفرآیند پیوسته و تجمیع چند عملیات در یک دستگاهکاهش نیاز به نیروی انسانی، مصرف کمتر انرژی و آب، حذف تجهیزات جانبی
ایمنی و بهداشتفرآیند بسته (Closed System) و پخت HTSTکاهش شدید آلودگی میکروبی و ثانویه، افزایش زمان ماندگاری محصول
کیفیت و بافت‌سازیکنترل دقیق فرآیند و پدیده انبساط ناگهانی (Expansion)ایجاد بافت‌های جدید (ترد، متخلخل، فیبری) و اشکال پیچیده
سرعت فرآیند (HTST)پخت در دمای بالا در چند ثانیهحفظ نسبی مواد مغذی حساس به حرارت (مانند ویتامین‌ها) نسبت به پخت طولانی‌مدت

تطبیق‌پذیری بالای اکسترودر صنایع غذایی منجر به تولید طیف گسترده‌ای از محصولات شده است. توانایی این دستگاه در کنترل همزمان پخت، بافت‌سازی و شکل‌دهی، آن را به ابزاری کلیدی در خطوط تولید مختلف تبدیل کرده است.

تولید اسنک‌های حجیم (پفک، اسنک ذرت و غلات)

شناخته‌شده‌ترین کاربرد اکستروژن داغ، تولید اسنک‌های پف‌کرده است. در این فرآیند، مواد اولیه‌ای مانند بلغور ذرت یا آرد غلات در داخل اکسترودر مواد غذایی تحت دما و فشار بالا پخته می‌شوند. هنگامی که خمیر داغ و فشرده از قالب (Die) خارج می‌شود، به دلیل افت فشار ناگهانی، رطوبت موجود در آن به سرعت بخار شده (Flash Expansion) و باعث ایجاد بافتی سبک، متخلخل و ترد در محصول نهایی می‌شود.

تولید غلات صبحانه (Breakfast Cereals)

بسیاری از غلات صبحانه با اشکال مختلف (مانند حلقه‌ای، توپی یا ورقه‌ای) توسط اکسترودرها تولید می‌شوند. این دستگاه قادر است مواد اولیه غلات را به طور کامل پخته و همزمان آن‌ها را به اشکال دلخواه قالب‌گیری کند. این فرآیند جایگزین روش‌های پخت دسته‌ای و طولانی‌مدت شده و امکان غنی‌سازی محصول با ویتامین‌ها و مواد معدنی را نیز فراهم می‌کند.

تولید خوراک دام، طیور و آبزیان (غذای ماهی شناور و…)

یکی از بزرگترین بازارهای اکسترودر صنایع غذایی، صنعت تولید خوراک است. فرآیند پخت در اکسترودر (ژلاتیناسیون نشاسته) قابلیت هضم خوراک را برای حیوانات به شدت افزایش می‌دهد. مزیت کلیدی در تولید خوراک آبزیان، قابلیت کنترل دانسیته (چگالی) محصول است. اکسترودر می‌تواند خوراک ماهی را به صورت شناور (Floating)، آرام غرق‌شونده (Slow-Sinking) یا کاملاً غرق‌شونده (Sinking) تولید کند که برای تغذیه گونه‌های مختلف آبزی ضروری است.

تولید ماکارونی، پاستا و محصولات خمیری

در تولید ماکارونی و پاستا، اغلب از نوع خاصی اکسترودر (معمولاً اکسترودر سرد) استفاده می‌شود. در اینجا تمرکز اصلی بر اختلاط شدید آرد سمولینا با آب، ورز دادن خمیر تا رسیدن به ساختار گلوتنی یکنواخت و فشرده‌سازی آن است. خمیر با فشار بالا از قالب‌هایی با اشکال مختلف عبور داده می‌شود. در این کاربرد، هدف اصلی، شکل‌دهی و ایجاد یک بافت متراکم و باکیفیت است، نه لزوماً پخت کامل.

فرآوری پروتئین‌های گیاهی (تولید گوشت گیاهی یا TVP)

در این کاربرد پیشرفته، اکسترودرها برای تغییر بافت پروتئین‌های گیاهی (مانند کنجاله سویا) استفاده می‌شوند. دستگاه با اعمال حرارت و تنش برشی مکانیکی، ساختار مولکولی پروتئین‌ها را بازآرایی کرده و بافتی فیبری و لایه‌لایه شبیه به بافت گوشت حیوانی ایجاد می‌کند. این محصولات (Textured Vegetable Protein – TVP) به عنوان جایگزین گوشت در محصولات گیاهی استفاده می‌شوند.

تولید غذای کودک و فرمولاسیون‌های ویژه

فرآیند اکستروژن به دلیل ماهیت بهداشتی (سیستم بسته) و فرآیند پخت HTST، برای تولید غذای کودک و غلات فوری بسیار مناسب است. این فرآیند نشاسته‌های پیچیده را شکسته و قابل هضم‌تر می‌کند. همچنین امکان ترکیب دقیق مواد مغذی مختلف (غلات، پروتئین‌ها و ویتامین‌ها) در یک فرمولاسیون همگن را فراهم می‌سازد.

فرآیند اکستروژن یک عملیات پیوسته است که مواد اولیه خام را در چند مرحله متوالی و بسیار سریع به محصول نهایی تبدیل می‌کند. این مراحل به صورت دقیق درون اکسترودر مواد غذایی کنترل می‌شوند.

مرحله اول: تغذیه (Feeding) و انتقال مواد اولیه

فرآیند با ورود مواد اولیه (ترکیبی از آردها، نشاسته‌ها و سایر افزودنی‌ها) به بخش تغذیه (Feeder) آغاز می‌شود. فیدر وظیفه دارد مواد را با یک نرخ جرمی ثابت و کنترل‌شده به داخل سیلندر (Barrel) دستگاه هدایت کند. بلافاصله پس از ورود، مواد توسط چرخش ماردون (Screw) به سمت جلو رانده می‌شوند.

مرحله دوم: فشرده‌سازی، خمیرسازی و اختلاط (Kneading)

همزمان با انتقال مواد به جلو، طراحی ماردون (کاهش عمق پره‌ها) باعث فشرده‌سازی تدریجی مواد می‌شود. در این مرحله، ممکن است آب، روغن یا بخار نیز به مخلوط تزریق شود. انرژی مکانیکی شدید ناشی از چرخش ماردون و تنش برشی، مواد خشک و مایع را به یک توده خمیری، داغ و همگن (Dough) تبدیل می‌کند. این عمل ورز دادن (Kneading) برای ایجاد ساختار یکنواخت ضروری است.

مرحله سوم: پخت و ژلاتیناسیون (Cooking)

در بخش میانی سیلندر، دما به سرعت افزایش می‌یابد. این حرارت از دو منبع تامین می‌شود: انرژی اصطکاکی (تنش برشی) ناشی از چرخش ماردون در برابر خمیر، و سیستم‌های گرمایشی خارجی (مانند المنت‌های برقی یا ژاکت‌های بخار) که دور سیلندر نصب شده‌اند. در این منطقه دما و فشار بالا، فرآیند پخت (Cooking) رخ می‌دهد؛ نشاسته به طور کامل ژلاتینه شده و پروتئین‌ها دناتوره می‌شوند.

مرحله چهارم: شکل‌دهی در قالب (Die) و برش (Cutting)

خمیر پخته شده و تحت فشار بالا، به سمت انتهای دستگاه رانده شده و مجبور به عبور از یک صفحه قالب (Die) می‌شود. شکل سوراخ‌های این قالب، تعیین‌کننده شکل نهایی محصول (مانند حلقوی، ستاره‌ای یا توپی) است. بلافاصله پس از خروج مواد از قالب، یک سیستم برش (Cutter Assembly) متشکل از تیغه‌های چرخان، رشته‌های خروجی را با سرعت بالا قطع کرده و به قطعات هم‌اندازه تبدیل می‌کند.

مرحله پنجم: انبساط ناگهانی (Flash Expansion) در محصولات حجیم

این مرحله مختص اکسترودرهای داغ (مانند تولید اسنک) است. خمیر در داخل سیلندر تحت فشار بالا و دمایی بالاتر از نقطه جوش آب (مثلاً ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد) نگه داشته می‌شود. به محض خروج خمیر از قالب (Die) و قرار گرفتن در فشار اتمسفر محیط، افت فشار ناگهانی رخ می‌دهد. این افت فشار باعث تبخیر آنی (Flash Evaporation) رطوبت موجود در ساختار خمیر شده و منجر به انبساط سریع محصول و ایجاد بافت متخلخل و ترد می‌شود.

آشنایی با اجزای کلیدی اکسترودر صنایع غذایی برای درک عملکرد و انتخاب دستگاه ضروری است. هر بخش وظیفه مشخصی در فرآیند اختلاط، پخت و شکل‌دهی بر عهده دارد.

ماردون (Screw): عامل اصلی انتقال و فرآوری

ماردون یا مارپیچ، بخش چرخنده داخلی دستگاه است که درون سیلندر قرار دارد. طراحی مهندسی ماردون (شامل گام پره‌ها، عمق کانال و پیکربندی) تعیین‌کننده نحوه انتقال مواد، میزان فشرده‌سازی، شدت اختلاط (تنش برشی) و نحوه انتقال حرارت است. در واقع، پروفایل دما و فشار در طول دستگاه، مستقیماً توسط طراحی ماردون و سرعت چرخش آن کنترل می‌شود. ماردون‌ها می‌توانند یکپارچه یا قطعه‌قطعه (Segmented) باشند که حالت دوم، انعطاف‌پذیری بیشتری برای تنظیم فرآیند فراهم می‌کند.

سیلندر یا بشکه (Barrel): محفظه فرآیند

سیلندر، محفظه ثابتی است که ماردون در داخل آن می‌چرخد. سیلندرها معمولاً به صورت چند بخشی (ماژولار) ساخته می‌شوند تا امکان پیکربندی‌های مختلف طولی فراهم باشد. سطح داخلی سیلندر باید مقاومت بالایی در برابر سایش داشته باشد. مهم‌ترین بخش سیلندر، سیستم کنترل دمای آن است.

سیستم تغذیه (Feeder)

سیستم تغذیه یا فیدر، وظیفه تزریق یکنواخت و پیوسته مواد اولیه خام (خشک یا مایع) به داخل سیلندر را بر عهده دارد. دقت و ثبات فیدر برای دستیابی به یک محصول نهایی یکنواخت حیاتی است. هرگونه نوسان در نرخ تغذیه، مستقیماً بر کیفیت پخت و دانسیته محصول خروجی تأثیر می‌گذارد.

سیستم کنترل دما (Heating/Cooling Jackets)

اطراف سیلندر (Barrel) اکسترودر، ژاکت‌ها یا المنت‌هایی برای کنترل دقیق دما در هر ناحیه (Zone) تعبیه شده است. این سیستم‌ها می‌توانند با استفاده از المنت‌های برقی (گرمایش) یا گردش آب/روغن (سرمایش یا گرمایش) کار کنند. کنترل دقیق پروفایل دمایی در طول سیلندر برای اجرای صحیح فرآیند پخت (ژلاتیناسیون) و جلوگیری از سوختن مواد ضروری است.

دای (Die) یا قالب: تعیین کننده شکل نهایی محصول

دای، صفحه‌ای فلزی با طراحی دقیق است که در انتهای اکسترودر مواد غذایی نصب می‌شود. خمیر پخته شده و فشرده، با فشار از سوراخ‌ها (روزنه‌ها)ی این قالب عبور می‌کند. شکل هندسی این روزنه‌ها، شکل نهایی محصول (مانند حلقوی، ستاره‌ای، توپی یا ورقه‌ای) را تعیین می‌کند.

سیستم برش (Cutter Assembly)

یک مجموعه برش در جلوی صفحه قالب (Die Face) قرار می‌گیرد. این سیستم شامل یک یا چند تیغه است که با سرعت قابل تنظیم می‌چرخند و رشته‌های خمیری را که از قالب خارج می‌شوند، در اندازه‌های مشخص و یکسان قطع می‌کنند. سرعت چرخش تیغه‌ها مستقیماً طول محصول نهایی را تعیین می‌کند.

اکسترودرهای مورد استفاده در صنعت غذا بر اساس دو معیار اصلی طبقه‌بندی می‌شوند: دمای فرآیند (که منجر به اکسترودر سرد و گرم می‌شود) و ساختار مکانیکی (که شامل اکسترودر تک ماردون و دو ماردون است). این دسته‌بندی‌ها با هم همپوشانی دارند، اما درک هر کدام به صورت مجزا برای انتخاب دستگاه متناسب با محصول نهایی، ضروری است.

اکسترودر سرد صنایع غذایی

در این نوع دستگاه، تمرکز فرآیند بر اختلاط، ورز دادن (Kneading) و شکل‌دهی (Forming) مواد اولیه بدون اعمال حرارت عمدی برای پخت است. اکسترودر سرد صنایع غذایی اساساً از انرژی مکانیکی ماردون برای فشرده‌سازی و همگن‌سازی مواد استفاده می‌کند. هرگونه افزایش دما، که صرفاً ناشی از اصطکک مکانیکی است، معمولاً نامطلوب تلقی می‌شود. برای کنترل این حرارت ناخواسته و حفظ کیفیت محصول، سیلندر (Barrel) این دستگاه‌ها اغلب به ژاکت‌های خنک‌کننده (Cooling Jackets) مجهز می‌شود. این روش برای تولید محصولاتی مانند ماکارونی و پاستا (که ساختار گلوتن نباید آسیب ببیند)، خمیرهای شیرینی‌پزی و برخی فرآورده‌های گوشتی (مانند شکل‌دهی سوسیس) به کار می‌رود. خروجی این فرآیند، یک محصول متراکم، همگن و شکل‌یافته است که یا نیاز به پخت ندارد یا در مرحله دیگری پخته خواهد شد.

اکسترودر داغ صنایع غذایی

اکسترودر داغ صنایع غذایی، که اغلب “اکسترودر-پزنده” (Extruder-Cooker) نامیده می‌شود، یک سیستم بسیار پیچیده‌تر است که به طور همزمان عملکردهای اختلاط، ورز دادن، پخت کامل و شکل‌دهی را انجام می‌دهد. در این نوع اکسترودر، حرارت‌دهی یک بخش اساسی و کنترل‌شده از فرآیند است. این حرارت بالا از دو منبع تامین می‌شود: اول، انرژی مکانیکی شدید ناشی از تنش برشی (Shear) که توسط طراحی خاص ماردون(ها) به خمیر اعمال می‌شود و دوم، سیستم‌های گرمایش خارجی (مانند المنت‌های برقی یا ژاکت‌های بخار) که بر روی نواحی (Zones) مختلف سیلندر نصب شده‌اند. این ترکیب، فرآیند پخت با دمای بالا و زمان کوتاه (HTST) را ممکن می‌سازد. این فرآیند باعث ژلاتیناسیون کامل نشاسته و دناتوراسیون پروتئین‌ها می‌شود و در خروجی قالب، پدیده “انبساط ناگهانی” (Flash Expansion) رخ می‌دهد که بافت‌های سبک و متخلخل ایجاد می‌کند. این دستگاه‌ها هسته اصلی تولید اسنک‌ها، غلات صبحانه و خوراک آبزیان شناور هستند.

اکسترودر تک ماردون صنایع غذایی

این دستگاه، که بر اساس ساختار مکانیکی دسته‌بندی می‌شود، دارای یک مارپیچ (ماردون) چرخنده در داخل سیلندر ثابت است. اکسترودر تک ماردون صنایع غذایی یک طراحی کلاسیک و پرکاربرد دارد که عملکرد آن عمدتاً بر اساس کشش مواد (Drag Flow) توسط ماردون استوار است. این نوع اکسترودر از نظر طراحی، ساده‌تر و معمولاً دارای هزینه اولیه و نگهداری کمتری نسبت به مدل‌های دو ماردون است. اگرچه قدرت اختلاط و ورز دادن آن به شدت اکسترودرهای دو ماردون نیست، اما برای بسیاری از کاربردها که نیاز به انتقال، فشرده‌سازی و شکل‌دهی یکنواخت دارند، کاملاً مناسب است. این دستگاه‌ها می‌توانند هم به صورت اکسترودر سرد (مانند خطوط تولید ماکارونی) و هم به صورت اکسترودر داغ (برای تولید اسنک‌های ساده و پلت‌های خوراک دام) پیکربندی شوند.

اکسترودر دو ماردون صنایع غذایی

اکسترودر دو ماردون صنایع غذایی دارای دو ماردون است که در کنار یکدیگر درون یک سیلندر (معمولاً به شکل 8) می‌چرخند. این طراحی پیشرفته، قابلیت‌های فرآیندی بسیار بالاتری را فراهم می‌کند. ماردون‌ها می‌توانند درگیری کامل (Intermeshing) داشته باشند و با جهت چرخش یکسان (Co-rotating) یا مخالف (Counter-rotating) کار کنند. مدل همسوگرد (Co-rotating) رایج‌ترین نوع در صنایع غذایی است، زیرا قابلیت اختلاط بسیار شدید، انتقال مواد به صورت کاملاً مثبت (Positive Conveying) و کنترل دقیق بر تنش برشی و دما را فراهم می‌کند. این اکسترودرها می‌توانند طیف وسیعی از مواد اولیه، از جمله مواد چسبنده، روغنی یا بسیار مرطوب را فرآوری کنند. به دلیل همین کنترل فرآیندی بالا، از آن‌ها برای تولید محصولات پیچیده‌تر مانند پروتئین‌های گیاهی بافت‌دار (TVP)، اسنک‌های باکیفیت و خوراک آبزیان با فرمولاسیون ویژه استفاده می‌شود.

مشخصات فنی، پارامترهای عددی و مهندسی هستند که قابلیت‌های فرآیندی و ظرفیت تولید یک اکسترودر صنایع غذایی را تعیین می‌کنند. این ارقام به خریداران و مهندسان فرآیند کمک می‌کند تا دستگاه را متناسب با نوع محصول و مقیاس تولید انتخاب کنند. این مشخصات، که اغلب در برگه‌های اطلاعاتی دستگاه ذکر می‌شوند، عملکرد واقعی آن را مشخص می‌سازند.

ظرفیت تولید (کیلوگرم بر ساعت)

این مشخصه، میزان محصول خروجی دستگاه در واحد زمان را نشان می‌دهد و معمولاً بر حسب کیلوگرم بر ساعت (kg/hr) بیان می‌شود. ظرفیت اسمی یک اکسترودر مواد غذایی به عواملی مانند توان موتور اصلی، طراحی ماردون، و دانسیته محصول نهایی بستگی دارد. این محدوده می‌تواند از ظرفیت‌های آزمایشگاهی (مثلاً ۲۰ تا ۵۰ کیلوگرم در ساعت) تا مقیاس‌های کاملاً صنعتی (مثلاً ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ کیلوگرم در ساعت یا بیشتر) متغیر باشد.

نسبت طول به قطر ماردون (L/D Ratio)

این یکی از مهم‌ترین پارامترهای فرآیندی است که نسبت طول موثر ماردون (L) به قطر اسمی آن (D) را نشان می‌دهد (مثلاً L/D = 20:1). نسبت L/D بالاتر به معنای زمان اقامت طولانی‌تر مواد در داخل سیلندر است. این زمان طولانی‌تر، امکان اختلاط، انتقال حرارت و پخت یکنواخت‌تر و کامل‌تر را فراهم می‌کند و برای فرآیندهای پخت پیچیده (Hot Extrusion) ترجیح داده می‌شود. نسبت‌های L/D پایین‌تر (مثلاً 10:1 تا 15:1) ممکن است برای فرآیندهای ساده‌تر مانند شکل‌دهی سرد استفاده شوند.

توان موتور اصلی (کیلووات)

توان موتور اصلی، که بر حسب کیلووات (kW) سنجیده می‌شود، نشان‌دهنده میزان انرژی مکانیکی است که دستگاه می‌تواند به مواد اعمال کند. فرآیندهایی که نیاز به تنش برشی (Shear) بالا، ورز دادن شدید یا فشرده‌سازی مواد با ویسکوزیته بالا دارند (مانند پروتئین‌های گیاهی)، به موتورهایی با توان بسیار بالاتر در مقایسه با فرآیندهای ساده‌تر نیاز دارند. این توان مستقیماً با ظرفیت تولید و پیچیدگی فرآیند در ارتباط است.

سرعت چرخش ماردون (RPM)

این مشخصه نشان می‌دهد ماردون (یا ماردون‌ها) با چه سرعتی می‌چرخد و بر حسب دور بر دقیقه (RPM) بیان می‌شود. در اکثر اکسترودرهای مدرن، سرعت چرخش ماردون توسط اینورتر (VFD) قابل تنظیم است. تنظیم RPM به اپراتور اجازه می‌دهد تا میزان تنش برشی اعمال شده به مواد و همچنین (به صورت معکوس) زمان اقامت مواد در دستگاه را کنترل کند.

تعداد نواحی کنترل دما (Temperature Zones)

سیلندر (Barrel) یک اکسترودر صنایع غذایی به بخش‌های (نواحی) مستقلی تقسیم می‌شود که دمای هر یک به صورت جداگانه قابل کنترل است (چه گرمایشی و چه سرمایشی). تعداد این نواحی (مثلاً ۵ یا ۷ ناحیه) یک مشخصه فنی مهم است. هرچه تعداد نواحی بیشتر باشد، اپراتور کنترل دقیق‌تری بر پروفایل دمایی در طول فرآیند پخت خواهد داشت، که این امر برای تولید محصولات حساس حیاتی است.

مشخصه فنی (پارامتر)واحد اندازه‌گیریاهمیت در فرآیند
ظرفیت تولیدکیلوگرم بر ساعت (kg/hr)مقیاس تولید دستگاه (آزمایشگاهی یا صنعتی) را تعیین می‌کند.
نسبت طول به قطر (L/D)بدون واحد (مثلاً 20:1)زمان اقامت مواد و کیفیت پخت را مشخص می‌کند؛ L/D بالاتر برای پخت کامل بهتر است.
توان موتور اصلیکیلووات (kW)نشان‌دهنده میزان انرژی مکانیکی و قدرت ورز دادن (تنش برشی) دستگاه است.
سرعت چرخش ماردوندور بر دقیقه (RPM)بر میزان تنش برشی و زمان اقامت مواد تاثیر مستقیم دارد و قابل تنظیم است.
نواحی کنترل دماتعداد (مثلاً ۵ ناحیه)امکان کنترل دقیق پروفایل دمایی در طول سیلندر برای فرآیندهای حساس را فراهم می‌کند.

انتخاب بین اکسترودر تک ماردون و اکسترودر دو ماردون یکی از اساسی‌ترین تصمیمات در طراحی خط تولید مواد غذایی است. این دو ساختار مکانیکی، قابلیت‌های فرآیندی کاملاً متفاوتی را ارائه می‌دهند. در حالی که هر دو می‌توانند برای اکستروژن سرد یا گرم استفاده شوند، نحوه انتقال مواد، کیفیت اختلاط و محدوده کاربرد آن‌ها تفاوت‌های چشمگیری دارد.

اکسترودر تک ماردون در صنایع غذایی (کاربردها، مزایا و محدودیت‌ها)

اکسترودر تک ماردون صنایع غذایی از یک مارپیچ چرخنده در داخل سیلندر ثابت تشکیل شده است. مکانیسم اصلی انتقال مواد در این دستگاه “کشش مواد” (Drag Flow) است؛ به این معنی که مواد توسط چرخش ماردون به جلو کشیده می‌شوند.

  • مزایا: طراحی ساده‌تر این دستگاه منجر به هزینه‌های اولیه خرید، راه‌اندازی و نگهداری کمتری می‌شود. اپراتوری آن ساده‌تر است و برای فرآیندهای تثبیت‌شده و محصولاتی با فرمولاسیون نسبتاً ساده، بازدهی بالا و عملکرد قابل اعتمادی دارد.
  • محدودیت‌ها: این اکسترودرها وابستگی زیادی به ویژگی‌های اصطکاکی مواد اولیه دارند. قدرت اختلاط و ورز دادن آن‌ها محدود است و نمی‌توانند مواد بسیار چسبنده، روغنی یا فرمولاسیون‌های بسیار پیچیده را به خوبی فرآوری کنند. کنترل زمان اقامت مواد در آن‌ها دقت کمتری نسبت به مدل‌های دو ماردون دارد.
  • کاربردهای رایج: به طور گسترده در تولید ماکارونی و پاستا (به عنوان اکسترودر سرد)، اسنک‌های پلت (Pellet Snacks) و برخی اسنک‌های حجیم ساده، و همچنین برخی انواع خوراک دام استفاده می‌شوند.

اکسترودر دو ماردون در صنایع غذایی (کاربردها، مزایا و پیچیدگی‌ها)

اکسترودر دو ماردون صنایع غذایی دارای دو ماردون (معمولاً درگیر یا Intermeshing) است که در کنار هم درون یک سیلندر (اغلب به شکل 8) می‌چرخند. این طراحی، مکانیسم انتقال مواد را از حالت “کششی” به “انتقال مثبت” (Positive Conveying) تغییر می‌دهد.

  • مزایا: این دستگاه‌ها قابلیت اختلاط بسیار شدید، یکنواختی بالا و کنترل دقیق‌تری بر پروفایل دما و زمان اقامت مواد ارائه می‌دهند. به دلیل انتقال مثبت، می‌توانند طیف وسیعی از مواد اولیه (از جمله مواد چسبنده، مرطوب، روغنی و فرمولاسیون‌های پیچیده) را فرآوری کنند. این انعطاف‌پذیری، آن‌ها را برای تحقیق و توسعه (R&D) و تولید محصولات نوآورانه ایده‌آل می‌سازد.
  • پیچیدگی‌ها: طراحی مکانیکی پیچیده‌تر به معنای هزینه اولیه خرید به مراتب بالاتر است. همچنین، نگهداری و تنظیمات آن‌ها نیازمند دانش فنی و اپراتوری تخصصی‌تری است.
  • کاربردهای رایج: تولید اسنک‌های حجیم با کیفیت بالا، غلات صبحانه، پروتئین‌های گیاهی بافت‌دار (TVP یا گوشت گیاهی)، خوراک آبزیان (شناور و غرق‌شونده) و فرمولاسیون‌های غذایی پیچیده.

تفاوت اکسترودر دو ماردون همسوگرد (Co-rotating) و غیرهمسوگرد (Counter-rotating)

در اکسترودرهای دو ماردون نیز، جهت چرخش ماردون‌ها اهمیت دارد:

  1. همسوگرد (Co-rotating): هر دو ماردون در یک جهت می‌چرخند. این پیکربندی رایج‌ترین نوع در اکسترودر صنایع غذایی است. این ساختار باعث ایجاد تنش برشی (Shear) بسیار بالا و اختلاط فوق‌العاده قوی می‌شود و خاصیت خودتمیزکنندگی (Self-Wiping) بالایی دارد. این ویژگی‌ها آن را برای فرآیندهای پخت (Cooking) و تولید محصولات حجیم عالی می‌کند.
  2. غیرهمسوگرد (Counter-rotating): ماردون‌ها در جهت مخالف یکدیگر می‌چرخند. این نوع، تنش برشی کمتری ایجاد می‌کند اما قدرت فشرده‌سازی و انتقال مواد آن بسیار بالاست. به همین دلیل، در صنایع غذایی کمتر رایج است و بیشتر برای مواد با ویسکوزیته بسیار بالا یا کاربردهای خاص شکل‌دهی استفاده می‌شود.

جدول مقایسه: کدام اکسترودر برای کدام محصول مناسب است؟

این جدول به صورت خلاصه تفاوت‌های عملکردی و کاربردی این دو سیستم را نشان می‌دهد:

ویژگیاکسترودر تک ماردون (Single-Screw)اکسترودر دو ماردون (Twin-Screw)
مکانیسم انتقالکشش مواد (Drag Flow)انتقال مثبت (Positive Displacement)
قدرت اختلاط (Mixing)متوسط تا خوببسیار عالی و شدید
کنترل فرآیندمتوسط (وابسته به مواد اولیه)بسیار بالا (مستقل از مواد اولیه)
انعطاف‌پذیری فرمولاسیونمحدود (برای مواد ساده مناسب است)بسیار بالا (مناسب مواد روغنی، چسبنده، مرطوب)
هزینه اولیهپایین‌تربسیار بالاتر
نگهداریساده‌ترپیچیده‌تر و تخصصی‌تر
کاربرد اصلی در صنایع غذاییماکارونی، پاستا، اسنک‌های پلت، اسنک سادهاسنک باکیفیت، پروتئین گیاهی (TVP)، خوراک آبزیان، غلات صبحانه

انتخاب و خرید اکسترودر صنایع غذایی یک سرمایه‌گذاری فنی و بلندمدت است که مستقیماً بر کیفیت محصول نهایی، بهره‌وری خط تولید و هزینه‌های عملیاتی تأثیر می‌گذارد. تصمیم‌گیری در این مورد نیازمند بررسی دقیق نیازهای فرآیندی و ارزیابی قابلیت‌های سازنده دستگاه است. این بخش به نکات کلیدی که باید پیش از خرید در نظر گرفته شوند، می‌پردازد.

پیش از بررسی مدل‌های خاص، باید تعریف دقیقی از اهداف تولیدی خود داشته باشید. اولین قدم، تعریف صریح محصول یا محصولات نهایی است. آیا هدف، تولید اسنک حجیم، خوراک آبزیان شناور، ماکارونی یا پروتئین گیاهی است؟ هر کدام از این محصولات به پیکربندی فرآیندی متفاوتی (مانند اکستروژن داغ یا سرد، تک یا دو ماردون) نیاز دارند. دومین نکته، بررسی فرمولاسیون مواد اولیه است. ویسکوزیته، میزان چربی، رطوبت و خواص سایشی مواد اولیه، نقش مستقیمی در انتخاب نوع ماردون و توان موتور مورد نیاز دارند. برای مثال، فرمولاسیون‌های با چربی بالا یا بسیار چسبنده، معمولاً در اکسترودر دو ماردون بهتر فرآوری می‌شوند. در نهایت، انعطاف‌پذیری دستگاه را در نظر بگیرید. آیا خط تولید فقط برای یک محصول ثابت طراحی می‌شود یا نیاز به انعطاف‌پذیری برای تولید محصولات متنوع در آینده وجود دارد؟ این موضوع بر انتخاب سیستم‌های کنترلی و ماژولار بودن (Segmented) ماردون و سیلندر تأثیرگذار است.

مشخصات فنی که باید از سازنده اکسترودر بپرسید

هنگام مذاکره با سازندگان، صرفاً اتکا به ظرفیت اسمی کافی نیست. باید مشخصات فنی دقیق و مرتبط با فرآیند خود را درخواست کنید. از سازنده بخواهید اطلاعاتی در مورد محدوده قابل تنظیم سرعت ماردون (RPM)، حداکثر دمای قابل دستیابی در نواحی حرارتی و سیستم کنترل فرآیند (PLC) ارائه دهد. همچنین، در مورد طراحی ماردون‌ها سوال کنید؛ آیا طراحی آن‌ها برای محصول خاص شما بهینه‌سازی شده است یا یک طراحی عمومی است؟ درخواست اجرای یک تست آزمایشی (Trial Run) با مواد اولیه واقعی شما می‌تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی در مورد عملکرد واقعی دستگاه ارائه دهد.

ظرفیت تولید (کیلوگرم در ساعت)

ظرفیت تولید (Throughput) باید متناسب با مقیاس کسب‌وکار شما باشد. انتخاب دستگاهی با ظرفیت بسیار بالاتر از نیاز فعلی، منجر به اتلاف سرمایه و افزایش هزینه‌های انرژی به ازای هر کیلوگرم محصول می‌شود. از سوی دیگر، انتخاب دستگاهی با ظرفیت پایین، به سرعت به گلوگاه خط تولید تبدیل خواهد شد. مهم است که بدانید ظرفیت اسمی اعلام شده توسط سازنده (مثلاً ۱۰۰۰ کیلوگرم در ساعت) اغلب بر اساس یک محصول استاندارد (مانند پلت ذرت ساده) محاسبه شده است. ظرفیت واقعی اکسترودر مواد غذایی شما هنگام فرآوری فرمولاسیون پیچیده‌تر یا محصولاتی با دانسیته متفاوت، ممکن است متغیر باشد.

جنس آلیاژ ماردون و سیلندر (مقاومت به سایش)

ماردون (Screw) و سیلندر (Barrel) اجزای اصلی اکسترودر صنایع غذایی هستند که تحت تنش مکانیکی، سایش (Abrasion) و خوردگی (Corrosion) شدید قرار دارند. مواد اولیه، به خصوص آنهایی که حاوی فیبر بالا، مواد معدنی یا نمک هستند، می‌توانند بسیار ساینده باشند. جنس آلیاژ این قطعات مستقیماً بر طول عمر مفید دستگاه و هزینه‌های نگهداری تأثیر می‌گذارد. از سازنده در مورد گرید فولاد ابزار (Tool Steel) استفاده شده و اینکه آیا از پوشش‌های سخت‌کاری شده خاص (مانند آلیاژهای پایه کبالت یا کاربید تنگستن) برای افزایش مقاومت در برابر سایش استفاده شده است، سوال کنید.

اکسترودر صنایع غذایی دستگاهی است که معمولاً به صورت ۲۴ ساعته کار می‌کند و هرگونه توقف برنامه‌ریزی نشده در آن، کل خط تولید را متوقف می‌کند. دسترسی سریع به خدمات فنی و قطعات یدکی (به خصوص قطعات مصرفی مانند ماردون‌ها، بوش‌های سیلندر و تیغه‌های برش) یک عامل حیاتی در خرید است. قابلیت اطمینان سازنده در ارائه پشتیبانی فنی، آموزش اپراتورها و تامین قطعات یدکی در کوتاه‌ترین زمان ممکن، باید به اندازه قیمت اولیه دستگاه مورد توجه قرار گیرد.

عوامل موثر بر قیمت اکسترودر صنایع غذایی

قیمت اکسترودر صنایع غذایی یک عدد ثابت نیست، بلکه یک محدوده گسترده است که به شدت تحت تاثیر پیکربندی، ابعاد و سطح تکنولوژی دستگاه قرار دارد. درک این عوامل به خریداران کمک می‌کند تا بودجه‌بندی واقعی‌تری داشته باشند و ارزش دستگاه‌های مختلف را نسبت به قابلیت‌هایشان مقایسه کنند.

تاثیر مستقیم تک ماردون یا دو ماردون بودن بر قیمت

اساسی‌ترین عامل تعیین‌کننده قیمت، انتخاب بین ساختار تک ماردون یا دو ماردون است. یک اکسترودر دو ماردون به دلیل پیچیدگی مکانیکی بسیار بالاتر، به طور قابل توجهی گران‌تر است. این افزایش قیمت ناشی از نیاز به دو ماردون مهندسی‌شده دقیق (که اغلب ماژولار و از آلیاژهای گران‌قیمت هستند)، یک سیلندر (Barrel) با طراحی پیچیده‌تر (شکل 8) و مهم‌تر از همه، یک گیربکس (Gearbox) بسیار تخصصی و قدرتمند است که بتواند نیروی موتور را به صورت هماهنگ به دو ماردون منتقل کند. در مقابل، اکسترودر تک ماردون ساختار ساده‌تری دارد و هزینه تولید آن پایین‌تر است.

تاثیر ظرفیت و ابعاد دستگاه

اندازه فیزیکی و ظرفیت تولید (کیلوگرم بر ساعت) ارتباط مستقیمی با قیمت دارد. یک دستگاه با ظرفیت بالاتر (مثلاً ۲۰۰۰ کیلوگرم در ساعت) نیازمند موتور اصلی (Main Motor) با توان بسیار بالاتر (kW)، ماردون‌ها و سیلندر بزرگتر و سنگین‌تر، و شاسی مستحکم‌تری است. تمام این موارد به معنای مصرف مواد اولیه بیشتر در ساخت و در نتیجه، هزینه بالاتر است. دستگاه‌های آزمایشگاهی (Lab-scale) که برای تحقیق و توسعه استفاده می‌شوند، علیرغم ابعاد کوچک، ممکن است به دلیل دقت بالا و انعطاف‌پذیری زیاد، قیمت قابل توجهی داشته باشند، اما در مقیاس صنعتی، افزایش ظرفیت همواره منجر به افزایش قیمت می‌شود.

نقش اتوماسیون و سیستم‌های کنترلی

سطح اتوماسیون به کار رفته در اکسترودر مواد غذایی تاثیر زیادی بر قیمت نهایی دارد. یک سیستم کنترلی پایه ممکن است فقط شامل کلیدهای روشن/خاموش دستی و کنترلرهای دمای آنالوگ باشد که هزینه کمی دارد. در مقابل، یک سیستم مدرن مجهز به کنترلر منطقی برنامه‌پذیر (PLC) (مانند برندهای Siemens یا Allen-Bradley)، صفحه نمایش لمسی (HMI)، قابلیت ذخیره دستورالعمل‌ها (Recipes)، سیستم‌های دوزینگ اتوماتیک مواد اولیه، و سنسورهای مانیتورینگ آنلاین (مانند فشار و دمای مذاب)، هزینه ساخت دستگاه را به شدت افزایش می‌دهد. این اتوماسیون پیشرفته، دقت، تکرارپذیری و ایمنی فرآیند را بالا می‌برد.

تولید اکسترودر صنایع غذایی (سازندگان داخلی و وارداتی)

برند و محل ساخت دستگاه از عوامل کلیدی در تعیین قیمت هستند. سازندگان پیشرو اروپایی (آلمانی، سوئیسی) و آمریکایی معمولاً به دلیل سرمایه‌گذاری سنگین در R&D و اعتبار برند، بالاترین سطح قیمت را دارند. در این میان، سازندگان داخلی گزینه‌هایی را ارائه می‌دهند که تفاوت‌های قابل توجهی در قیمت تمام‌شده (به دلیل حذف هزینه‌های گمرکی و حمل و نقل بین‌المللی) ایجاد می‌کنند. شرکت‌هایی مانند امید عمران سهند بر تولید انواع اکسترودر صنایع غذایی با تمرکز بر نیاز بازار داخلی و ارائه خدمات پس از فروش در دسترس تمرکز دارند. انتخاب یک سازنده داخلی معتبر می‌تواند بر سرعت تامین قطعات یدکی و دسترسی به پشتیبانی فنی، تاثیر مثبتی داشته باشد.

قیمت اکسترودر صنایع غذایی یک عدد ثابت نیست، بلکه یک محدوده گسترده است که به شدت تحت تاثیر پیکربندی، ابعاد و سطح تکنولوژی دستگاه قرار دارد. درک این عوامل به خریداران کمک می‌کند تا بودجه‌بندی واقعی‌تری داشته باشند و ارزش دستگاه‌های مختلف را نسبت به قابلیت‌هایشان مقایسه کنند.

تاثیر مستقیم تک ماردون یا دو ماردون بودن بر قیمت

اساسی‌ترین عامل تعیین‌کننده قیمت، انتخاب بین ساختار تک ماردون یا دو ماردون است. یک اکسترودر دو ماردون به دلیل پیچیدگی مکانیکی بسیار بالاتر، به طور قابل توجهی گران‌تر است. این افزایش قیمت ناشی از نیاز به دو ماردون مهندسی‌شده دقیق (که اغلب ماژولار و از آلیاژهای گران‌قیمت هستند)، یک سیلندر (Barrel) با طراحی پیچیده‌تر (شکل 8) و مهم‌تر از همه، یک گیربکس (Gearbox) بسیار تخصصی و قدرتمند است که بتواند نیروی موتور را به صورت هماهنگ به دو ماردون منتقل کند. در مقابل، اکسترودر تک ماردون ساختار ساده‌تری دارد و هزینه تولید آن پایین‌تر است.

تاثیر ظرفیت و ابعاد دستگاه

اندازه فیزیکی و ظرفیت تولید (کیلوگرم بر ساعت) ارتباط مستقیمی با قیمت دارد. یک دستگاه با ظرفیت بالاتر (مثلاً ۲۰۰۰ کیلوگرم در ساعت) نیازمند موتور اصلی (Main Motor) با توان بسیار بالاتر (kW)، ماردون‌ها و سیلندر بزرگتر و سنگین‌تر، و شاسی مستحکم‌تری است. تمام این موارد به معنای مصرف مواد اولیه بیشتر در ساخت و در نتیجه، هزینه بالاتر است. دستگاه‌های آزمایشگاهی (Lab-scale) که برای تحقیق و توسعه استفاده می‌شوند، علیرغم ابعاد کوچک، ممکن است به دلیل دقت بالا و انعطاف‌پذیری زیاد، قیمت قابل توجهی داشته باشند، اما در مقیاس صنعتی، افزایش ظرفیت همواره منجر به افزایش قیمت می‌شود.

نقش اتوماسیون و سیستم‌های کنترلی

سطح اتوماسیون به کار رفته در اکسترودر مواد غذایی تاثیر زیادی بر قیمت نهایی دارد. یک سیستم کنترلی پایه ممکن است فقط شامل کلیدهای روشن/خاموش دستی و کنترلرهای دمای آنالوگ باشد که هزینه کمی دارد. در مقابل، یک سیستم مدرن مجهز به کنترلر منطقی برنامه‌پذیر (PLC) (مانند برندهای Siemens یا Allen-Bradley)، صفحه نمایش لمسی (HMI)، قابلیت ذخیره دستورالعمل‌ها (Recipes)، سیستم‌های دوزینگ اتوماتیک مواد اولیه، و سنسورهای مانیتورینگ آنلاین (مانند فشار و دمای مذاب)، هزینه ساخت دستگاه را به شدت افزایش می‌دهد. این اتوماسیون پیشرفته، دقت، تکرارپذیری و ایمنی فرآیند را بالا می‌برد.

تولید اکسترودر صنایع غذایی (سازندگان داخلی و وارداتی)

برند و محل ساخت دستگاه از عوامل کلیدی در تعیین قیمت هستند. سازندگان پیشرو اروپایی (آلمانی، سوئیسی) و آمریکایی معمولاً به دلیل سرمایه‌گذاری سنگین در R&D و اعتبار برند، بالاترین سطح قیمت را دارند. در این میان، سازندگان داخلی گزینه‌هایی را ارائه می‌دهند که تفاوت‌های قابل توجهی در قیمت تمام‌شده (به دلیل حذف هزینه‌های گمرکی و حمل و نقل بین‌المللی) ایجاد می‌کنند. ما در مجموعه امید عمران سهند بر تولید انواع اکسترودر صنایع غذایی با تمرکز بر نیاز بازار داخلی و ارائه خدمات پس از فروش در دسترس تمرکز داریم. انتخاب یک سازنده داخلی معتبر می‌تواند بر سرعت تامین قطعات یدکی و دسترسی به پشتیبانی فنی، تاثیر مثبتی داشته باشد.

تفاوت اساسی در سه حوزه کلیدی است: بهداشت، مواد ساخت و هدف فرآیند. اکسترودر صنایع غذایی با استانداردهای بهداشتی بسیار سخت‌گیرانه ساخته می‌شود و تمام قطعات در تماس با مواد (مانند ماردون و سیلندر) باید از فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) گرید غذایی باشند تا از آلودگی و واکنش‌پذیری جلوگیری شود. در مقابل، اکسترودر پلاستیک چنین الزامات بهداشتی ندارد. علاوه بر این، هدف فرآیند متفاوت است؛ اکسترودر پلاستیک مواد پلیمری را صرفاً ذوب (Melt) و برای شکل‌دهی همگن می‌کند. اما اکسترودر مواد غذایی یک “بیوراکتور” است که مواد را می‌پزد (Cook) و تغییرات شیمیایی و فیزیکی پیچیده‌ای مانند ژلاتیناسیون نشاسته و دناتوراسیون پروتئین را در آن‌ها ایجاد می‌کند.

تاثیر فرآیند اکستروژن بر ارزش غذایی پیچیده است و به نوع ماده مغذی بستگی دارد. فرآیند پخت با دمای بالا و زمان کوتاه (HTST) در اکسترودر می‌تواند اثرات مثبتی داشته باشد؛ این فرآیند با ژلاتینه کردن نشاسته، قابلیت هضم کربوهیدرات‌ها را به شدت افزایش می‌دهد و همچنین بسیاری از عوامل ضد تغذیه‌ای (Anti-nutritional Factors) موجود در غلات خام را غیرفعال می‌کند. با این حال، برخی مواد مغذی حساس به حرارت، به خصوص ویتامین‌هایی مانند ویتامین C و تیامین (B1)، ممکن است تا حدی تخریب شوند. البته به دلیل کوتاه بودن زمان فرآیند (اغلب کمتر از یک دقیقه)، میزان این تخریب معمولاً کمتر از روش‌های پخت سنتی و طولانی‌مدت (مانند پخت در دیگ) است.

نگهداری صحیح برای حفظ عملکرد بهداشتی و افزایش طول عمر دستگاه حیاتی است. تمیز کردن (Cleaning) معمولاً شامل دو مرحله است: اول، تمیزکاری خشک (Dry Cleaning) که در آن پس از اتمام تولید، موادی مانند پودر ذرت یا سبوس از دستگاه عبور داده می‌شود تا باقی‌مانده مواد فرآیند قبلی را خارج کند (Purging). دوم، در صورت نیاز (مثلاً هنگام تغییر طعم یا فرمولاسیون)، تمیزکاری مرطوب (Wet Cleaning) انجام می‌شود که ممکن است نیازمند باز کردن بخش‌هایی از سیلندر و ماردون برای شستشو باشد. مهم‌ترین بخش نگهداری (Maintenance)، بازرسی دوره‌ای قطعات مصرفی کلیدی، یعنی ماردون (Screw) و بوش‌های داخلی سیلندر (Barrel Liners)، برای بررسی میزان سایش (Wear) و تعویض به موقع آن‌ها است.

بله، این یکی از مزایای اصلی، به ویژه در اکسترودر دو ماردون صنایع غذایی است. تطبیق‌پذیری این دستگاه‌ها بسیار بالاست. با تغییر دادن قالب (Die) در خروجی دستگاه، می‌توان شکل ظاهری محصول (مانند ستاره‌ای، حلقوی، توپی) را تغییر داد. با تنظیم سرعت تیغه برش (Cutter Speed)، می‌توان طول قطعات محصول را کنترل کرد. مهم‌تر از آن، با تغییر پارامترهای فرآیندی (مانند دمای نواحی، میزان تزریق آب و سرعت چرخش ماردون)، می‌توان بافت و دانسیته محصول را تغییر داد (مثلاً تولید محصول حجیم و متخلخل یا محصول متراکم و سخت). البته باید توجه داشت که تغییر از یک فرمولاسیون به فرمولاسیون کاملاً متفاوت (مثلاً از یک محصول شیرین به یک محصول شور) نیازمند تمیزکاری دقیق برای جلوگیری از تداخل طعم یا آلودگی متقاطع (Cross-Contamination) است.

اشتراک گذاری