RU2558445C1 - Extruder for production of rings with filling - Google Patents
Extruder for production of rings with filling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558445C1 RU2558445C1 RU2014119201/13A RU2014119201A RU2558445C1 RU 2558445 C1 RU2558445 C1 RU 2558445C1 RU 2014119201/13 A RU2014119201/13 A RU 2014119201/13A RU 2014119201 A RU2014119201 A RU 2014119201A RU 2558445 C1 RU2558445 C1 RU 2558445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- matrix
- filling
- screw
- extruder
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для производства экструдированных пищевых продуктов из растительного сырья в различных отраслях перерабатывающей промышленности.The invention relates to equipment for the production of extruded food from plant materials in various sectors of the processing industry.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шнековый экструдер для производства продуктов с начинкой [Пат. №2277363 РФ, МПК A23P 1/12, A21C 9/06, B29C 47/78. Шнековый экструдер для производства продуктов с начинкой. / Остриков А.Н., Абрамов О.В., Соколов И.Ю. - 2005101155/13; Заявлено 19.01.2005; Опубл. 10.06.2006, Бюл. №16], включающий пропариватель, под которым в корпусе экструдера имеются отверстия для подачи пара в рабочую камеру, выполненные под углом к его оси, с разным диаметром. Продуктопровод представляет собой устройство для подачи начинки и одновременно создания воздушной прослойки между ней и оболочкой продукта, состоящее из двух концентрично расположенных цилиндрических трубок, каждая из которых, в свою очередь, разделена на две части, расположенные под углом 90° друг к другу, соединенные между собой резьбовым соединением, причем одна из них находится в верхней части формующей головки, а другая - по ее оси. При этом между трубками, расположенными по оси формующей головки с торцевой стороны, и в формующем канале вставлены кольца, препятствующие радиальному перемещению трубок.The closest in technical essence and the achieved effect is a screw extruder for the production of products with filling [US Pat. No. 2277363 RF, IPC A23P 1/12,
Недостатком известной конструкции экструдера является возможность получения продукта только с одним видом начинки, что снижает выпуск ассортимента готовой продукции, образование мертвой зоны, что приводит к снижению качества готового продукта.A disadvantage of the known extruder design is the possibility of obtaining a product with only one type of filling, which reduces the output of the range of finished products, the formation of a dead zone, which leads to a decrease in the quality of the finished product.
Технической задачей изобретения является получение экструдатов высокого качества, сбалансированных по белковому составу, повышение их пищевой и биологической ценности, расширение ассортимента экструдатов, возможность введения в готовый продукт различных начинок, а также исключение возможности образования «мертвой зоны» продукта в матрице.An object of the invention is to obtain high quality extrudates balanced in protein composition, increasing their nutritional and biological value, expanding the range of extrudates, the possibility of introducing various fillings into the finished product, as well as eliminating the possibility of forming a “dead zone” of the product in the matrix.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в экструдере для производства колечек с начинками, содержащем корпус, шнек с приводом, матрицу, новым является то, что шнек имеет конусообразную форму с постоянно уменьшающимся шагом витков, в корпусе выполнено кольцевое отверстие, предназначенное для поддержания необходимого температурного диапазона, внутри которого по винтовой линии расположена металлическая лента, предназначенная для винтового движения теплоносителя, в кольцевое отверстие через нижний патрубок подается теплоноситель, а через верхний - отводится, к матрице подводится продуктопровод, содержащий четыре патрубка, расположенные под углом 90°, соединенный с кольцеобразной полостью, внешняя часть которой имеет кольцевую конусообразную часть, при этом продуктопровод подключен к системе, обеспечивающей импульсный ввод начинки между слоями готового продукта, перед выходом из матрицы продукт проходит полость окончательного формования, а на выходе из матрицы срезается вращающимся ножом, настроенным на синхронную работу с системой импульсной подачи начинки.The object of the invention is achieved by the fact that in the extruder for the production of ringlets with fillings containing a housing, an auger with a drive, a die, it is new that the auger has a conical shape with a constantly decreasing pitch of turns, an annular hole is made in the housing to maintain the necessary temperature range, inside of which a metal strip is arranged along a helical line for screw movement of the coolant into the annular hole through the bottom coolant is supplied, and through the upper one it is diverted, a product pipeline is supplied to the matrix, containing four nozzles located at an angle of 90 °, connected to an annular cavity, the outer part of which has an annular conical part, while the product pipeline is connected to a system that provides pulse input of the filling between the layers finished product, before exiting the matrix, the product passes through the cavity of the final molding, and at the exit from the matrix is cut off with a rotating knife configured to synchronously work with the system th filler filling.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества получаемого готового продукта за счет введения в экструдат различных начинок, устранении образования «мертвой зоны» продукта в матрице, в расширении ассортимента продукции.The technical result of the invention is to improve the quality of the resulting finished product by introducing into the extrudate various fillings, eliminating the formation of a "dead zone" of the product in the matrix, and expanding the range of products.
На фиг. 1 представлена рабочая камера экструдера для производства колечек с начинками, на фиг. 2 - матрица экструдера, на фиг. 3 - временная диаграмма подачи продуктов и работы срезающего ножа; на фиг. 4 - схематическое изображение готового продукта с начинкой.In FIG. 1 shows the working chamber of an extruder for the production of rings with fillings, FIG. 2 - extruder die, FIG. 3 is a timing chart of the feed of products and the operation of the cutting knife; in FIG. 4 is a schematic illustration of a finished product with a filling.
Экструдированные продукты, производимые в настоящее время, не сбалансированы, поскольку их основу составляют зерновые смеси (рис, кукуруза и т.д.). Поэтому для повышения их биологической ценности и сбалансированности необходимо научное обоснование выбора новых поликомпонентных смесей с повышенным содержанием белков, витаминов и жира.Extruded products currently being produced are not balanced, because they are based on grain mixtures (rice, corn, etc.). Therefore, to increase their biological value and balance, a scientific justification for the selection of new multicomponent mixtures with a high content of proteins, vitamins and fat is necessary.
При выборе рецептурного состава экструдата с начинкой учитывали ряд факторов. Во-первых, необходимость максимального обогащения экструдата, содержащего, в основном, углеводы и белковые компоненты, витаминами, жиром для достижения их лечебно-профилактической или физиологической дозы. Во-вторых, достижение приятного вкуса и привлекательной структуры, характерной для продуктов данного класса. Поэтому наряду с развитой структурой экструдата необходимо стремиться к получению продуктов, сбалансированных по пищевой и биологической ценности.When choosing the formulation of the stuffed extrudate, a number of factors were considered. Firstly, the need for maximum enrichment of the extrudate, which contains mainly carbohydrates and protein components, with vitamins, fat in order to achieve their therapeutic, prophylactic or physiological dose. Secondly, the achievement of a pleasant taste and attractive structure characteristic of products of this class. Therefore, along with the developed structure of the extrudate, it is necessary to strive to obtain products balanced in nutritional and biological value.
Экструдер представляет собой корпус 1 с загрузочным патрубком 2 матрицы 3 и шнеком 6 (фиг. 1).The extruder is a housing 1 with a loading nozzle 2 of the matrix 3 and a screw 6 (Fig. 1).
В корпусе 1 выполнено кольцевое отверстие 5, в которое через патрубок 4 подается теплоноситель, а через патрубок 7 он отводится. Внутреннее кольцевое отверстие 5 расположено по винтовой линии металлической ленты 16, предназначенной для винтового движения теплоносителя. Кольцевое отверстие 5 предназначено для поддержания необходимого температурного диапазона для правильной работы экструдера.An annular hole 5 is made in the housing 1, into which a coolant is supplied through a pipe 4, and it is discharged through a pipe 7. The inner annular hole 5 is located along the helix of the metal strip 16, designed for the helical movement of the coolant. The annular hole 5 is designed to maintain the required temperature range for the proper operation of the extruder.
К матрице 3, состоящей из корпуса 14 и фильеры 15, присоединен продуктопровод 9. Соосно формующему отверстию фильеры 15 установлен стержень 10. Продуктопровод 9 подает начинку в кольцеобразную полость 11 через четыре патрубка 17, расположенные под углом 90°, в результате начинка распределяется между верхним и нижним слоем экструдата (фиг. 2). Перед выходом экструдированного продукта из матрицы он проходит через полость окончательного формования продукта 8.A
Для получения экструдатов с более сбалансированным пищевым составом необходимо в их состав вводить белково-витаминные смеси, а также жировую начинку. При введении этих термолабильных начинок вместе с исходным сырьем они при обработке в экструдере под действием высоких температур и давлений разлагаются. Именно этим соображением обусловлена необходимость отдельного ввода термолабильной начинки в получаемый экструдат.To obtain extrudates with a more balanced nutritional composition, it is necessary to introduce protein-vitamin mixtures into them, as well as fatty filling. With the introduction of these thermolabile fillings, together with the feedstock, they decompose when processed in an extruder under the influence of high temperatures and pressures. It is this consideration that necessitates the separate introduction of heat-sensitive filling into the resulting extrudate.
Стержень 10 имеет конусообразную часть 13, предназначенную для обеспечения плавного обтекания расплавленным продуктом, а также для предотвращения образования мертвых зон. На кольцеобразной полости 11 также имеется конусообразная окаемка 12, предназначенная для плавного перераспределения движения потоков экструдата.The
Экструдер для производства колечек с начинками работает следующим образом.The extruder for the production of rings with fillings works as follows.
Включается электродвигатель, который с помощью привода приводит во вращение шнек 6.The electric motor is turned on, which, using the drive, drives the screw 6 into rotation.
Перерабатываемая зерновая смесь через загрузочный патрубок 2 поступает в зону загрузки винтового канала шнека 6 и перемещается им за счет разницы сил трения между продуктом, стенками корпуса рабочей камеры 1 и винтовым каналом шнека 6.The processed grain mixture through the loading pipe 2 enters the loading zone of the screw channel of the screw 6 and moves it due to the difference in friction between the product, the walls of the housing of the working chamber 1 and the screw channel of the screw 6.
По мере продвижения продукт в зоне смешения частично перемешивается, в зоне сжатия происходит скачкообразное увеличение давления и уплотнение продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала шнеков. В зоне пластификации осуществляется превращение гранул продукта в расплав за счет трения между частицами продукта и витками шнека. Затем происходит дальнейшее сжатие продукта.As you move the product in the mixing zone is partially mixed, in the compression zone there is an abrupt increase in pressure and compaction of the product due to a sharp decrease in the size of the screw channel of the screws. In the plasticization zone, the product granules are transformed into a melt due to friction between the product particles and the screw turns. Then there is further compression of the product.
Далее продукт поступает в зону гомогенизации, где происходит его окончательный переход из твердой фазы в вязкопластичную. На этом участке происходит плавление за счет преобразования механической энергии шнека 6 в тепловую энергию, а также за счет внутреннего трения непосредственно в самом продукте при работе экструдера в автогенном режиме.Then the product enters the homogenization zone, where it finally passes from the solid phase to the viscoplastic. Melting occurs on this site due to the conversion of the mechanical energy of the screw 6 into thermal energy, as well as due to internal friction directly in the product itself when the extruder is in autogenous mode.
Под действием значительных давлений и температур 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 significant pressures and temperatures, 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]. / AN Ostrikov, OV Abramov, AS Rudometkin. - SPb .: GIORD, 2004. - 288 p.].
Давление расплава продукта в зоне дозирования достигает необходимого значения, обеспечивается окончательное расплавление мелких включений и образуется расплав, однородный по структуре и температуре. Это позволяет для нормальной работы экструдера иметь заданную, однородную по сечению температуру расплава продукта.The melt pressure of the product in the dosing zone reaches the required value, the final melting of small inclusions is ensured, and a melt is formed, uniform in structure and temperature. This allows for the normal operation of the extruder to have a predetermined, uniform cross-section temperature of the melt of the product.
В зоне стабилизации происходит выравнивание давления и температурных полей расплава продукта. Затем он попадает в предматричную зону и продавливается через выходное отверстие в матрице 3.In the stabilization zone, pressure and temperature fields of the product melt are equalized. Then it enters the pre-zone and is forced through the outlet in the matrix 3.
В момент начала выхода из формующего отверстия фильеры 15 первых порций экструдата по продуктопроводу 9 через кольцеобразную полость 11 с конусообразной окаемкой 12 начинается импульсная подача начинки в полость окончательного формования 8 жгута поликомпонентного экспедированного продукта, который на выходе из матрицы 3 срезается вращающимся ножом (условно не указан), настроенным на синхронную работу с системой импульсной подачи начинки (фиг. 3), образуя при этом готовый продукт в виде экуструдированных колечек с начинкой (фиг. 4).At the moment of the beginning of the exit from the forming hole of the
После того как экструдер проработал первые 3-5 минут, смотрят, какой выходит продукт. Если наблюдается его подгорание, то в кольцевое отверстие 5 через патрубок 4 подается холодный теплоноситель, а через патрубок 7 он отводится. Если же продукт недостаточно проваривается, то в кольцевое отверстие 5 подается горячий теплоноситель. При этом лента 16, расположенная внутри кольцевого отверстия 5, придает винтовое движение теплоносителю для максимального использования его энергетического потенциала.After the extruder has worked for the first 3-5 minutes, look what product is coming out. If it is burnt, then coolant is supplied to the annular hole 5 through the pipe 4, and it is discharged through the pipe 7. If the product is not sufficiently boiled, then hot coolant is supplied to the annular hole 5. At the same time, the tape 16, located inside the annular hole 5, gives a helical movement to the coolant to maximize the use of its energy potential.
Таким образом, использование изобретения позволяет:Thus, the use of the invention allows:
- повысить качество готового продукта;- improve the quality of the finished product;
- обеспечить необходимую глубину физико-химических превращений компонентов обрабатываемого продукта за счет регулирования теплоподвода в кольцевом отверстии;- to provide the necessary depth of physico-chemical transformations of the components of the processed product by regulating the heat supply in the annular hole;
- повысить технологические возможности экструдера для производства поликомпонентных продуктов;- increase the technological capabilities of the extruder for the production of multicomponent products;
- увеличить ассортимент выпускаемой продукции различного поликомпонентного состава.- increase the range of products of various multicomponent composition.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119201/13A RU2558445C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Extruder for production of rings with filling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119201/13A RU2558445C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Extruder for production of rings with filling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558445C1 true RU2558445C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53795865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014119201/13A RU2558445C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Extruder for production of rings with filling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558445C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2137369C1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-09-20 | Московский Государственный Университет пищевых производств | Apparatus for obtaining extruded food product with filler |
RU2277363C1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Screw-type extruder for obtaining of products with filler |
RU2314918C1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-20 | Закрытое Акционерное Общество "Юнайтед Бейкерс" | Extruder |
RU2461201C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for manufacture of extruded food product with fillings |
-
2014
- 2014-05-13 RU RU2014119201/13A patent/RU2558445C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2137369C1 (en) * | 1997-07-28 | 1999-09-20 | Московский Государственный Университет пищевых производств | Apparatus for obtaining extruded food product with filler |
RU2277363C1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Screw-type extruder for obtaining of products with filler |
RU2314918C1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-20 | Закрытое Акционерное Общество "Юнайтед Бейкерс" | Extruder |
RU2461201C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for manufacture of extruded food product with fillings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU776535A3 (en) | Device for preparing meat-imitating protein product | |
US11752682B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
US7654812B1 (en) | High capacity extrusion die assembly | |
US11813785B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
US5333538A (en) | Food extruder machine | |
CN108136645B (en) | Extruding machine | |
US11220022B2 (en) | Extruder screw having paths within the screw, extruder, and extrusion method | |
EP3503740B1 (en) | High thermal transfer hollow core extrusion screw assembly | |
US7785094B1 (en) | High capacity extrusion die assembly | |
EP0912112A2 (en) | Short length tapered extrusion cooking device | |
US20100260882A1 (en) | Extruder assembly with alternating converging and diverging barrel sections | |
RU2558445C1 (en) | Extruder for production of rings with filling | |
CN110839858A (en) | Linkage color mixing and seasoning device and method for preparing plant protein meat | |
RU2558968C1 (en) | Extruder for polycomponent products production | |
CN2678384Y (en) | Duoble-screw steaming-boiling shaping rice maker | |
RU2501501C1 (en) | Double-screw extruder | |
JPH1075759A (en) | Single screw extrusion molding machine | |
JP2016518111A (en) | Extruder system and method | |
RU2422274C1 (en) | Extruder | |
CN213188031U (en) | Extrusion device for processing pet food | |
BR112020018953B1 (en) | EXTRUDED ANIMAL FEED PRODUCT AND METHOD OF MANUFACTURING AN ANIMAL FEED PRODUCT | |
RU2495608C1 (en) | Expander | |
RU2227782C1 (en) | Screw-type extruder | |
RU2450924C1 (en) | Extruder with mandrel | |
CN203543074U (en) | Single screw rod micro extruder for pharmacy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170514 |