Coclea a passo variabile per Estrusore

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Oggetto:

Buongiorno a tutti

Da poco mi sono trovato a lavorare su di un progetto che prevede l'utilizzo di estrusore industiale del quale però non sò nulla. Studiando la macchina mi sono accorto che la coclea interna, cuore dell'estrusore, presenta dei passi diversi tra una spira e l'altra. Dopo aver chiesto informazioni su questa peculiarità sono arrivato alla conclusione che tutti ne sapevano quanto me.

Detto questo, qualcuno riesce a darmi una mano a capire il perche di queste differenze?

Grazie

 

 


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Oggetto: Coclea a passo variabile per Estrusore
provaprovaprovaprovaprova

Oggetto:

Suppongo per completare/migliorare la miscelazione degli igredienti.


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Oggetto:

Spero comunque che almeno il produttore sappia perché l'ha fatta così...!


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Oggetto:

beh speriamo di riuscire a rintracciarlo, visto che il produttore è stato assorbito da una ditta tedesca.

la mia domanda era più rivolta a sapere che differenza può dare all'impasto una coclea con le creste che partono larghe poi si restringono per poi riaprirsi e richiudersi dinuovo. Sicuramente aumenta la pressione della massa nelle zone più strette ma a che pro? che vantaggi o svantaggi può dare l'alternarsi delle distanze tra le creste?

  


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Oggetto:

 

Ciao Luca.D,  ^0^
 
comincerei col darti il benvenuto e mi compiaccio per l'interessante quesito che poni, che offre a tutti quanti noi ottimi spunti per tornare a parlare insieme di Tecnologia Alimentare allo stato puro. Era da un pò che latitavamo da simili tematiche e spero che questa sia un'occasione per rinfrescare un campo sempre molto affascinante.
 
L'estrusione è un processo molto diffuso in ambito alimentare, specialmente in specifici settori: si pensi ad esempio all'industria della pasta, dei prodotti da forno o degli snack a base di cereali. Proprio per questa grande variabilità d'impiego, occorrerebbe innanzitutto capire a quale tipologia di produzione sia stato destinato originariamente l'impianto di cui parli.
 
Premesso ciò, leggendo la tua dichiarazione d'apertura, pare che tu stia parlando di un estrusore monovite, ossia contenente una singola coclea (o vite senza fine che dir si voglia). Ho capito bene?
 
Ora, fermo restando che già all'interno della categoria estrusori monovite coesistano molteplici declinazioni di coclee (i.e. a passo costante e diametro variabile; a passo variabile e diametro costante; a passo e diametro costanti; etc.), generalmente la coclea di un estrusore non è costante: dovendo subire il prodotto differenti forze nel corso dell'avanzamento all'interno della camera di estrusione (ossia del cilindro entro il quale é alloggiata la coclea).
 
Sempre restando piuttosto sul generico, potremmo affermare che:
 
1) la prima parte dell'estrusore, ossia quella che si trova immediatamente dopo la tramoggia d'alimentazione (da cui il nome di zona d'alimentazione) è solitamente caratterizzata da passi (o pitch) più ampi (come nel tuo caso: creste più distanti).
 
Onde facilitare l'alimentazione della camera d'estrusione, il diametro della vite in questa prima parte dell'impianto può variare a seconda della natura degli ingredienti della ricetta, che comunque si presentano come una massa eterogenea.
 
Per certe tipologie di prodotti, in questa fase può essere utile la contestuale iniezione di vapore (steam injection).
 
2) Segue la fase cosiddetta d'impastamento (anche definita più genericamente di compressione). Generalmente in questa fase i passi della vite si riducono sensibilmente; ciò ha come diretta conseguenza un notevole incremento della pressione esercitata sulla matrice alimentare e pertanto della temperatura della stessa (effetto termico).
 
Nel caso sia necessario un controllo della temperatura, può essere utile ricorrere ad una camicia esterna alla camera d'estrusione nella quale far scorrere un fluido termovettore, meglio se controcorrente.
 
Nel corso della seconda fase il prodotto inizia a perdere la connotazione granulare ed eterogenea, tipica degli ingredienti originari, per acquisire via via maggiore densità ed una struttura sempre più simile a quella d'impasto.
 
Come facilmente deducibile, questa fase è indispensabile per ottenere un prodotto omogeneo, oltre che per sortire l'eventuale trattamento termico avente funzioni prima di tutto tecnologiche, ma anche stabilizzanti da un punto di vista microbiologico.
 
3) Infine, in prossimità della trafila (detta anche filiera) abbiamo la parte cosiddetta di cottura vera e propria, caratterizzata da passi ancora più stretti, in grado di conferire all'impasto la giusta reologia, ma soprattutto di consentirne l'incremento ulteriore di pressione e temperatura, seguiti, al momento dell'uscita del prodotto dalla trafila, dal repentino abbattimento della pressione con tutto ciò che esso comporta (aumento volume, flash evaporazione, etc).
 
Concludo segnalandoti qualche interessante testo dedicato all'argomento estrusione (ne trovi comunque numerosi altri on-line, alcuni dei quali visualizzabili in modalità anteprima):
 
"Extruders in food applications" di Mian N. Riaz (CRC Press)
"Extrusion cooking: technologies and applications" di Robin Guy (CRC Press)
"Technology of Extrusion Cooking" di N. D. Frame (Aspen Publisher)
 
Spero di esserti stato d'aiuto.
 
A presto!
Giulio
 
PS: Mi raccomando, tienici aggiornati sugli sviluppi e non avere timore ad integrare quanto visto fin'ora. Talkin'about Food Forum vuole essere un punto d'incontro e di scambio d'informazioni tecnico-scientifiche tra appassionati di Scienze e Tecnologie Alimentari e non una cattedra riservata a pochi eletti.

 


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Oggetto:

Buonasera a tutti,

Luca, dipende da che lavorazione devi fare, per la pasta vi sono viti con passi corti all'inizio e più lunghi alla fine, poichè non deve essere lavorata troppo e soprattutto non deve essere assolutamente cotta (tali viti si chiamano "low shear screws"). La vite in questo caso funge quasi semplicemente da "pressa" per spingere il prodotto all'esterno.

Se invece devi produrre snacks (in gergo "pellets") allora occorre cuocere il prodotto fornendo maggiore o minore attrito con il cilindro (shear rate), e soprattutto bisogna studiare il tipo di prodotto che si vuol ottenere in base alla miscela di partenza. Si può quindi lavorare spostando i moduli della vite in avanti o indietro a seconda di quanto "cotto" si vuole il prodotto.

Altro fattore da considerare è il degasaggio, ovvero, in taluni casi occorre asportare il gas che si produce dal riscaldamento dell'impasto, quindi occorre modulare la vite per favorire l'uscita dei gas in loco del degasaggio.

Spero di esserti stato utile per il prodotto che andrai ad ottenere.

Facci sapere,

Ulisse


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Oggetto:

Buongiorno a tutti

Grazie dei mille suggerimenti e dei linck che mi avete dato.

a fronte di quello che leggo mi sono accorto che ho omesso alcuni "piccoli" particolari come ad esempio che è un estrusore a doppia elica... e devo produrre un granulato piottosto piccolo, con peso specifico molto leggero e fragrante.

Mi sfugge ancora una cosa, visto che le spire quando si restringono possono portare l'impasto a cottura posso dare più punti di cottura visto che nel mio caso si aprono e si chiudono più volte? e se si che vantaggio può darmi?

grazie ancora a tutti mi state dando veramente un grosso aiuto.

ciao


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Oggetto:

Da quello che capisco, hai un bivite, vero? O in inglese si dice "twin screw extruder".

Sicuramente in tal caso il prodotto non avrà tutti i moduli identici, altrimenti sarebbe troppo cotto (almeno in ambito alimentare). In tal caso i moduli sono differenti anche per canalizzare il flusso in modo ottimale verso gli inserti della trafila. Se il massimo dell'attrito fosse in prossimità della trafila, significa che il prodotto sarebbe troppo fluido, con problemi poi in uscita dalla trafila (non se devi fare un direttamente espanso però).

Devi sempre abbinare ai moduli della vite (bivite in questo caso) la corretta temperatura dello stadio del cilindro (solitamente 4 o 5 stadi).

Ripeto, dipende dal prodotto che vuoi ottenere e dal tipo di farine di partenza, ogni materia prima si comporta diversamente.

Nel caso di un prodotto leggero e fragrante, sicuramente dovrai utilizzare materie prime che possano espandere maggiormente, cioè che possano contenere più aria al loro interno, oppure attraverso la espansione diretta del prodotto (in questo caso grit o fioretto di mais).

Spero di esserti stato d'aiuto.

Ulisse


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