RU2390412C1

RU2390412C1 - Extruder

Info

Publication number: RU2390412C1
Application number: RU2008149661/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Остриков (RU); Александр Николаевич Остриков; Виталий Николаевич Василенко (RU); Виталий Николаевич Василенко; Евгений Анатольевич Татаренков (RU); Евгений Анатольевич Татаренков
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-05-27

Abstract

FIELD: technological processes. ^ SUBSTANCE: invention relates to equipment for extrusion treatment of food products and production of protein texturates from food plant raw materials. Extruder comprises body, auger with drive, moulding head with rotary conical mandrel. Besides mandrel consists of three pairs of serially arranged conical and cylindrical parts. On surface of first conical part along production motion there are channels arranged having rectangular section of alternating depth as expanding and bent relative to hour hand. Behind the first conical part of mandrel there is the first cylindrical part, on surface of which there are two rows of triangular ledges arranged, besides triangular ledges are facing each other. On surface of second conical part of mandrel there are rectangular channels of alternating depth arranged as bent according to hour hand that gradually narrow. Behind the second conical part of mandrel there is the second cylindrical part of mandrel arranged, on surface of which there are rhombic ledges arranged in staggered order. On surface of further located third conical part of mandrel there are rectangular channels of alternating depth arranged as bent according to hour hand that gradually narrow. Behind the third conical part of mandrel, on surface of which there are rhombic ledges arranged in staggered order with pitch that is higher than on the second cylindrical part of mandrel. At the same time rotary mandrel has the possibility to make oscillating axial motions along axis of extruder with specified frequency due to the fact that at the end of mandrel shaft there is a replacement guide block profile made, which interacts with thrust roller, at the same time height of replacement guide block profile determines amplitude of mandrel oscillations. ^ EFFECT: improved quality of produced protein texturates, due to deeper thermal mechanical effect of rotary mandrel at food plant raw materials, which makes it possible to produce product with specified extent of destruction. ^ 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства белковых текстуратов из пищевого растительного сырья.The invention relates to equipment for extrusion processing of food products and can be used for the production of protein textures from edible plant materials.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является экструдер [Пат. №2299124 РФ, МПК⁷ В29С 47/12, В29С 47/12, В29В 9/06. Экструдер / Е.Г.Окулич-Казарин, А.Н.Остриков, А.С.Рудометкин, М.А.Глухов (РФ). - 2005135573/12; заявл. 16.11.2005; опубл. 20.05.2007, Бюл. №14], содержащий корпус, шнек с приводом, формующую головку с мундштуком и коническим дорном, состоящим из двух частей, каждая из которых выполнена с возможностью регулирования направления и скорости вращения с помощью соосных валов. Углы конусности внутренней части мундштука и конического дорна подобраны так, чтобы зазор между ними имел форму конического кольцевого канала. Внешняя поверхность последней части дорна и внутренняя поверхность конусной части мундштука имеют накатку для получения продукта требуемой формы.The closest in technical essence and the achieved effect is an extruder [Pat. No. 2299124 of the Russian Federation, IPC ⁷ В29С 47/12, В29С 47/12, В29В 9/06. Extruder / E.G. Okulich-Kazarin, A.N. Ostrikov, A.S. Rudometkin, M.A. Glukhov (RF). - 2005135573/12; declared 11/16/2005; publ. 05/20/2007, bull. No. 14], comprising a housing, a screw with a drive, a forming head with a mouthpiece and a conical mandrel, consisting of two parts, each of which is configured to control the direction and speed of rotation using coaxial shafts. The taper angles of the inner part of the mouthpiece and the conical mandrel are selected so that the gap between them has the shape of a conical annular channel. The outer surface of the last part of the mandrel and the inner surface of the conical part of the mouthpiece are knurled to obtain the product of the desired shape.

Недостатком известной конструкции формующей головки является недостаточная глубина физико-химических превращений основных компонентов (белков, крахмала, жиров, ферментов и др.) экструзионного продукта, обусловленная недостаточным термомеханическим воздействием вращающихся частей дорна на продукт.A disadvantage of the known design of the forming head is the insufficient depth of physicochemical transformations of the main components (proteins, starch, fats, enzymes, etc.) of the extrusion product, due to the insufficient thermomechanical effect of the rotating parts of the mandrel on the product.

Технической задачей изобретения является повышение качества получаемых белковых текстуратов за счет более глубокого термомеханического воздействия вращающегося дорна на пищевое растительное сырье, позволяющей получить продукт с заданной степенью деструкции.An object of the invention is to improve the quality of the obtained protein textures due to the deeper thermomechanical effects of the rotating mandrel on edible vegetable raw materials, which allows to obtain a product with a given degree of destruction.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в экструдере, содержащем корпус, шнек с приводом, формующую головку с вращающимся коническим дорном, новым является то, что дорн состоит из трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей, на поверхности первой по ходу движения продукта конической части выполнены расширяющимися изогнутые против часовой стрелки каналы прямоугольного сечения переменной глубины, на следующей за этой конической частью дорна расположена первая цилиндрическая часть, на поверхности которой выполнены два ряда треугольных выступов, причем треугольные выступы обращены навстречу друг другу, на поверхности второй конической части дорна выполнены изогнутые по часовой стрелке постепенно сужающиеся прямоугольные каналы переменной глубины, на следующей за второй конической частью дорна расположена вторая цилиндрическая часть дорна, на поверхности которой выполнены ромбовидные выступы, расположенные в шахматном порядке, на поверхности находящейся далее третьей конической части дорна выполнены изогнутые против часовой стрелки постепенно сужающиеся прямоугольные каналы переменной глубины, на следующей за третьей конической частью дорна расположена цилиндрическая часть, на поверхности которой выполнены ромбовидные выступы, расположенные в шахматном порядке с шагом, большим, чем на второй цилиндрической части дорна, вращающийся дорн имеет возможность совершать колебательные осевые перемещения вдоль оси экструдера с заданной частотой за счет того, что на торце вала дорна изготовлен сменный профиль копира, который взаимодействует с упорным роликом, причем высота сменного профиля копира определяет амплитуду колебаний дорна.The object of the invention is achieved by the fact that in an extruder containing a housing, a screw with a drive, a forming head with a rotating conical mandrel, it is new that the mandrel consists of three pairs of conical and cylindrical parts located in series, on the surface of the first conical the parts are made expanding counterclockwise curved channels of rectangular cross section of variable depth, the first cylindrical part is located next to this conical part of the mandrel , on the surface of which there are two rows of triangular protrusions, the triangular protrusions facing each other, on the surface of the second conical part of the mandrel, circular channels of variable depth are curved clockwise and gradually narrowing, the second cylindrical part of the mandrel is located on the next after the second conical part of the mandrel, the surface of which is made of diamond-shaped protrusions located in a checkerboard pattern, on the surface of the further third conical part of the mandrel is made curved counterclockwise, gradually narrowing rectangular channels of varying depth, on the next after the third conical part of the mandrel there is a cylindrical part, on the surface of which there are diamond-shaped protrusions arranged in a checkerboard pattern with a step greater than on the second cylindrical part of the mandrel, the rotating mandrel can make vibrational axial movements along the axis of the extruder with a given frequency due to the fact that at the end of the shaft of the mandrel a replaceable copier profile is made, which interacts with porn roller, and the height of the removable profile of the copier determines the amplitude of the oscillation of the mandrel.

На фиг.1 представлен фронтальный вид экструдера, на фиг.2 - объемное изображение конструкции формующей головки, на фиг.3 - объемное изображение дорна, на фиг.4 - пространственное изображение конструкции формующей головки.Figure 1 presents a front view of the extruder, figure 2 is a three-dimensional image of the design of the forming head, figure 3 is a three-dimensional image of the mandrel, figure 4 is a spatial image of the structure of the forming head.

Экструдер состоит из загрузочного патрубка 1, корпуса 2, шнека 3, формующей головки 4, дорна 5, выгрузочной камеры 6, подшипниковой опоры 7, шкива 8 (фиг.1). Внутри подшипниковой опоры находится подшипник скольжения 26.The extruder consists of a loading pipe 1, a housing 2, a screw 3, a forming head 4, a mandrel 5, an unloading chamber 6, a bearing support 7, a pulley 8 (Fig. 1). Inside the bearing support is a plain bearing 26.

Шнек 3 приводится во вращение электродвигателем 13 с помощью цепных звездочек 14, цепи 15 и вариатора 16. Вариатор 16 обеспечивает плавное регулирование частоты вращения шнека 3.The screw 3 is driven into rotation by an electric motor 13 using chain sprockets 14, a chain 15 and a variator 16. The variator 16 provides smooth adjustment of the rotational speed of the screw 3.

Дорн 5 состоит из трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей (фиг.3). На наружной поверхности первой конической части выполнены постепенно расширяющиеся изогнутые против часовой стрелки каналы 17 прямоугольного сечения переменной глубины.Dorn 5 consists of three pairs of conical and cylindrical parts arranged in series (Fig. 3). On the outer surface of the first conical part, gradually expanding counterclockwise curved channels 17 of rectangular cross section of variable depth are made.

За первой конической частью дорна 5 расположена первая цилиндрическая часть, на поверхности которой выполнены два ряда треугольных выступов 18 и 19, причем треугольные выступы обращены навстречу друг другу.Behind the first conical part of the mandrel 5, there is a first cylindrical part, on the surface of which two rows of triangular protrusions 18 and 19 are made, the triangular protrusions facing each other.

Вторая коническая часть дорна 5 имеет форму усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены изогнутые по часовой стрелке постепенно сужающиеся прямоугольные каналы 20 переменной глубины.The second conical part of the mandrel 5 has the shape of a truncated cone, on the outer surface of which are made curved clockwise gradually narrowing rectangular channels 20 of variable depth.

За второй конической частью дорна 5 расположена вторая цилиндрическая часть дорна, в которой выполнены ромбовидные выступы 21, расположенные в шахматном порядке.Behind the second conical part of the mandrel 5, a second cylindrical part of the mandrel is located, in which diamond-shaped protrusions 21 are arranged in a checkerboard pattern.

За второй цилиндрической частью дорна 5 расположена третья конической часть дорна. Вторая коническая часть дорна 5 имеет форму усеченного конуса, на наружной поверхности которого выполнены изогнутые против часовой стрелки постепенно сужающиеся прямоугольные каналы 22 переменной глубины.Behind the second cylindrical part of the mandrel 5 is the third conical part of the mandrel. The second conical part of the mandrel 5 has the shape of a truncated cone, on the outer surface of which are made curved counterclockwise gradually tapering rectangular channels 22 of variable depth.

За третьей конической частью дорна 5 расположена третья цилиндрическая часть, на поверхности которой выполнены ромбовидные выступы 23, расположенные в шахматном порядке с шагом, большим, чем выступы 21, находящиеся на второй цилиндрической части дорна.Behind the third conical part of the mandrel 5, there is a third cylindrical part, on the surface of which diamond-shaped protrusions 23 are made, arranged in a checkerboard pattern with a step greater than the protrusions 21 located on the second cylindrical part of the mandrel.

Дорн 5 приводится во вращение мотор-редуктором 12 с помощью зубчатой ременной передачи 11 и шкива 8. Шкив 8 жестко крепится на валу дорна 5 с помощью шпонки, расположенной в шпоночном пазу 24, и фиксируется стопорным болтом 25.The mandrel 5 is driven into rotation by a gear motor 12 using a toothed belt drive 11 and a pulley 8. The pulley 8 is rigidly mounted on the shaft of the mandrel 5 using a key located in the keyway 24, and is fixed with a locking bolt 25.

Вращающийся дорн 5 имеет возможность совершать колебательные осевые перемещения вдоль оси экструдера с заданной частотой за счет того, что на торце вала дорна 5 изготовлен сменный профиль копира 9, который взаимодействует с упорным роликом 10. Конструкция подшипниковой опоры с находящимся подшипником скольжения 26 обеспечивает осевые колебания дорна 5. Колебательные осевые перемещения дорна в формующей головке 4 с заданной частотой оказывают кавитационное воздействие на расплав продукта, вызывая дополнительное разрушение прочной структуры белковых и крахмальных зерен.The rotating mandrel 5 has the ability to make oscillatory axial movements along the axis of the extruder with a given frequency due to the fact that at the end of the mandrel shaft 5 a removable profile of the copier 9 is made, which interacts with the thrust roller 10. The design of the bearing support with the sliding bearing 26 provides axial oscillations of the mandrel 5. The oscillatory axial displacements of the mandrel in the forming head 4 with a given frequency exert a cavitation effect on the product melt, causing additional destruction of the strong structure ry protein and starch grains.

Внутренний профиль внутренних конусных и цилиндрических частей формующей головки 4 и дорна 5 подобраны так, чтобы рабочий зазор между ними имел форму конического кольцевого канала, что способствует более интенсивному сжатию материала при продвижении в рабочем зазоре между формующей головкой 4 и дорном 5.The internal profile of the inner conical and cylindrical parts of the forming head 4 and the mandrel 5 are selected so that the working gap between them has the shape of a conical annular channel, which contributes to more intense compression of the material when moving in the working gap between the forming head 4 and the mandrel 5.

Конструкция неподвижного формующего устройства 4 и вращающегося в нем дорна 5 позволяет существенно расширить технологические возможности экструдера и производить широкий ассортимент продуктов за счет возможности регулирования времени нахождения экструдата в рабочем зазоре путем изменения частоты вращения шнека 3 и дорна 5. Выполнение дорна 5 состоящим из трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей с возможностью вращения с регулируемой скоростью позволяет увеличить суммарную поверхность контакта перерабатываемого продукта с вращающейся поверхностью дорна 5 и неподвижного формующего устройства 4. Это приводит к повышению тепловыделения в экструдате и интенсивному механическому воздействию на него и вызывает значительные сдвиговые деформации в продукте, следовательно, способствует получению гомогенного расплава текстурата.The design of the stationary forming device 4 and the mandrel 5 rotating in it allows to significantly expand the technological capabilities of the extruder and to produce a wide range of products due to the possibility of regulating the residence time of the extrudate in the working gap by changing the rotational speed of the screw 3 and mandrel 5. Perform mandrel 5 consisting of three pairs located conical and cylindrical parts with the possibility of rotation with adjustable speed allows you to increase the total contact surface per ops product with the rotating surface of the mandrel 5 and the stationary forming device 4. This leads to the increase of heat in the extrudate and the intensive mechanical action on it and cause significant shear strain in the product, consequently, contributes to obtaining a homogeneous melt texturate.

За счет выполнения рабочего зазора в виде конической кольцевой щели и одновременного пульсационного воздействия на расплав осевых колебаний дорна 5 происходит взрывное испарение влаги, содержащейся в расплаве в перегретом состоянии, при его выходе в выгрузочную камеру 6. Одновременно при этом на выходе из рабочего зазора между дорном 5 и формующим устройством 4 текстурат разделяется на частицы разнообразной формы и размера. Указанный процесс вызывает значительную термомеханическую деструкцию текстурата.Due to the implementation of the working gap in the form of a conical annular gap and the simultaneous pulsating effect on the melt of the axial vibrations of the mandrel 5, explosive evaporation of moisture contained in the melt in an overheated state occurs when it enters the unloading chamber 6. At the same time, at the exit from the working gap between the mandrel 5 and forming unit 4, the texturate is divided into particles of various shapes and sizes. The specified process causes significant thermomechanical destruction of the texture.

Экструдер работает следующим образом. Включается электродвигатель 13, который с помощью цепных звездочек 14, цепи 15 и вариатора 16 приводит во вращение шнек 3. Одновременно включается мотор-редуктор 12, который с помощью зубчатой ременной передачи 11 и шкива 8 приводит во вращение дорн 5. Мотор-редуктор 12 позволяет регулировать частоту колебаний дорна 5, а высота профиля копира определяет амплитуду колебаний дорна 5.The extruder operates as follows. The motor 13 is turned on, which, with the help of chain sprockets 14, the chain 15 and the variator 16, rotates the screw 3. At the same time, the geared motor 12 is turned on, which, with the help of a gear belt drive 11 and the pulley 8, rotates the mandrel 5. The geared motor 12 allows adjust the oscillation frequency of the mandrel 5, and the height of the copier profile determines the amplitude of the oscillation of the mandrel 5.

За счет того что на торце вала дорна 5 изготовлен сменный профиль копира 9, который взаимодействует с упорным роликом 10, при вращении дорн 5 имеет возможность совершать колебательные осевые перемещения вдоль оси экструдера с заданной частотой.Due to the fact that at the end of the shaft of the mandrel 5 a removable profile of the copier 9 is made, which interacts with the thrust roller 10, while rotating the mandrel 5 has the ability to make oscillatory axial movements along the axis of the extruder with a given frequency.

Питательная ценность любого пищевого продукта определяется его физиологической калорийностью, которая, в свою очередь, связана с усвояемостью белков, жиров, углеводов. Экструзионная технология позволяет количественно и качественно изменять структуру, состав и пищевую ценность белково-крахмального комплекса.The nutritional value of any food product is determined by its physiological calorie content, which, in turn, is associated with the digestibility of proteins, fats, carbohydrates. Extrusion technology allows you to quantitatively and qualitatively change the structure, composition and nutritional value of the protein-starch complex.

Исходный продукт из загрузочного патрубка 1 поступает в зону загрузки винтового канала шнека 3 и увлекается им за счет разницы сил трения между продуктом и стенками корпуса 2 и винтового канала шнека 3, одновременно постепенно уплотняясь при этом.The initial product from the loading pipe 1 enters the loading zone of the screw channel of the screw 3 and is carried away by it due to the difference in the friction forces between the product and the walls of the casing 2 and the screw channel of the screw 3, while gradually being compacted.

В зоне смешивания продукт перемещается и перемешивается винтовой нарезкой шнека 3 с целью получения однородной смеси. Далее в зоне гомогенизации происходит уплотнение и измельчение продукта, что вызывает образование расплава экструдата.In the mixing zone, the product is moved and mixed by screw cutting of the screw 3 in order to obtain a homogeneous mixture. Further, in the homogenization zone, compaction and grinding of the product occurs, which causes the formation of an extrudate melt.

В зоне гомогенизации продукт окончательно переходит из твердой фазы в вязкопластичную; здесь происходит плавление в результате преобразования механической энергии рабочих органов экструдера в тепловую энергию и за счет внутреннего трения в самом продукте при автогенном режиме работы экструдера.In the homogenization zone, the product finally passes from the solid phase to the viscoplastic; here, melting occurs as a result of the conversion of the mechanical energy of the working bodies of the extruder into thermal energy and due to internal friction in the product itself under the autogenous mode of operation of the extruder.

В зоне дозирования продукт выдавливается шнеком 3 из корпуса 2 и попадает в конический кольцевой зазор между наружной поверхностью трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей дорна 5 и внутренней поверхностью формующей головки 4, где он подвергается интенсивному воздействию вращающегося дорна 5. Благодаря наличию расширяющихся изогнутых каналов 17 (в первой конической части дорна), каналов 20 (во второй конической части дорна) и каналов 22 (в третьей конической части дорна) прямоугольного сечения переменной глубины, а также наличию выступов 18 и 19 (в первой цилиндрической части дорна), выступов 21 (во второй цилиндрической части дорна) и выступов 23 (в третьей цилиндрической части дорна) расплав подвергается интенсивной термомеханической деструкции. При этом происходит разрыв цепи белковых молекул на более мелкие составляющие (полипептиды и пептиды).In the dosing zone, the product is squeezed out by the screw 3 from the housing 2 and enters a conical annular gap between the outer surface of three pairs of conical and cylindrical parts of the mandrel 5 and the inner surface of the forming head 4, where it is subjected to intense action of the rotating mandrel 5. Due to the presence of expanding curved channels 17 (in the first conical part of the mandrel), channels 20 (in the second conical part of the mandrel) and channels 22 (in the third conical part of the mandrel) of rectangular cross section of variable depth bins, as well as the presence of protrusions 18 and 19 (in the first cylindrical part of the mandrel), protrusions 21 (in the second cylindrical part of the mandrel) and protrusions 23 (in the third cylindrical part of the mandrel), the melt undergoes intense thermomechanical destruction. In this case, the chain of protein molecules breaks into smaller components (polypeptides and peptides).

Под действием таких факторов, как давление и температура, белки подвергаются денатурации, которая представляет собой внутримолекулярное явление, характеризующееся физической перегруппировкой внутренних связей. При этом происходит нарушение упорядоченности внутреннего строения молекулы, количественно определяемое изменением физико-химических свойств белков (растворимости, способности к гидратации, вязкости растворов, устойчивости к действию ферментов, биологической активности и др.) [Остриков А.Н. Экструзия в пищевой технологии [Текст] / А.Н.Остриков, О.В.Абрамов, А.С.Рудометкин. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 288 с.].Under the influence of factors such as pressure and temperature, proteins undergo denaturation, which is an intramolecular phenomenon characterized by a physical rearrangement of internal bonds. In this case, there is a violation of the ordering of the internal structure of the molecule, quantitatively determined by a change in the physicochemical properties of proteins (solubility, ability to hydrate, viscosity of solutions, resistance to enzymes, biological activity, etc.) [Ostrikov AN Extrusion in food technology [Text] / A.N. Ostrikov, O.V. Abramov, A.S. Rudometkin. - St. Petersburg: GIORD, 2004. - 288 p.].

В процессе термомеханической деструкции белоксодержащих веществ в зазоре между наружной поверхностью трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей дорна 5 и внутренней поверхностью формующей головки 4 глобулярная структура белковой молекулы преобразуется в фибриллярную. При этом развертываются пептидные цепи и освобождаются функциональные группы, доступные ферментам и молекулам воды. В процессе экструдирования исходного сырья на белки одновременно действует целый комплекс факторов, вызывающий их денатурацию: механические напряжения сдвига и сжатия, теплота. При термомеханическом воздействии происходит изменение физико-химических свойств белков: термомеханическая обработка белков повышает их пищевую ценность и улучшает сохраняемость, так как происходит частичная инактивация ферментов, ухудшающих вкус и понижающих качество продукта при хранении.In the process of thermomechanical destruction of protein-containing substances in the gap between the outer surface of three pairs of conically and cylindrical parts of the mandrel 5 and the inner surface of the forming head 4, the globular structure of the protein molecule is transformed into a fibrillar one. In this case, peptide chains unfold and the functional groups available to enzymes and water molecules are released. In the process of extruding the feedstock, proteins are simultaneously affected by a whole complex of factors causing their denaturation: mechanical shear and compression stresses, heat. During thermomechanical action, the physicochemical properties of proteins change: thermomechanical processing of proteins increases their nutritional value and improves shelf life, since enzymes are partially inactivated, which degrade taste and lower product quality during storage.

За счет резкого сброса давления и взрывного испарения влаги на выходе из экструдера в выгрузочную камеру 6 текстурат вспучивается, увеличиваясь в объеме.Due to the sharp release of pressure and explosive evaporation of moisture at the exit of the extruder into the discharge chamber 6, the texturate swells, increasing in volume.

Таким образом, использование изобретения позволяет:Thus, the use of the invention allows:

- повысить степень денатурации белков за счет интенсификации воздействия сжимающих усилий в зазоре между наружной поверхностью трех пар последовательно расположенных конических и цилиндрических частей дорна 5 и внутренней поверхностью формующей головки 4, вызывающих многократные сдвиговые деформации материала, позволяющих получить гомогенный расплав текстурата;- to increase the degree of protein denaturation due to the intensification of the compressive forces in the gap between the outer surface of three pairs of conically and cylindrical parts of the mandrel 5 and the inner surface of the forming head 4, causing multiple shear deformation of the material, allowing to obtain a homogeneous melt texture;

- регулировать производительность экструдера и степень термомеханической деструкции текстурата с помощью вращающегося дорна;- to regulate the performance of the extruder and the degree of thermomechanical destruction of the texture using a rotating mandrel;

- расширить технологические возможности экструдера по производству текстурированных продуктов различного поликомпонентного состава;- expand the technological capabilities of the extruder for the production of textured products of various multicomponent composition;

- обеспечить стабильную и надежную работу формующей головки, легкость ее обслуживания.- to ensure stable and reliable operation of the forming head, ease of maintenance.

Claims

An extruder comprising a housing, an auger with a drive, a forming head with a rotating conical mandrel, characterized in that the mandrel consists of three pairs of conically and cylindrical parts in series, on the surface of the first in the direction of the product conical part expanding rectangular channels curved counterclockwise are made of variable depth, behind this conical part of the mandrel is the first cylindrical part, on the surface of which two rows of triangular protrusions are made, and a triangular The protrusions are facing each other, on the surface of the second conical part of the mandrel, curved clockwise gradually narrowing rectangular channels of variable depth are made, behind the second conical part of the mandrel there is a second cylindrical part of the mandrel, on the surface of which diamond-shaped protrusions are arranged in a checkerboard pattern on the surface further down the third conical part of the mandrel are made counterclockwise curved gradually narrowing rectangular channels of varying depth, for three the conical part of the mandrel is a cylindrical part, on the surface of which there are diamond-shaped protrusions arranged in a checkerboard pattern with a step greater than on the second cylindrical part of the mandrel, the rotating mandrel has the ability to make oscillating axial movements along the axis of the extruder with a given frequency due to the fact that at the end of the shaft of the mandrel a replaceable copier profile is made, which interacts with the thrust roller, and the height of the replaceable copier profile determines the amplitude of the mandrel oscillations.