Формование методом экструзии.

Метод экструзии при формовании пищевых масс заключается в том, что процесс выдавливания перерабатываемой массы происходит через отверстия матрицы, придающие изделию требуемую форму.

Формование экструзией имеет ряд преимуществ перед другими способами, поскольку имеется возможность непрерывного осуществления процесса, с высокой скоростью, что позволяет встраивать экструдеры в автоматизированные и поточные линии.

В макаронном производстве экструзией формуются практически все изделия: трубчатые, сплошные, фигурные.

Примером формующей машины для экструзии макаронных изделий является шнековый пресс [2, стр. 256, р. IV.38]. В прессе предусмотрена возможность смены матриц с различной формой отверстий. Вращающиеся ножи отрезают выпрессовываемые из матрицы жгуты на требуемую длину изделия.

В кондитерской промышленности для формования жгутов конфетных масс используют экструдеры с шестеренными нагнетателями [2, стр. 258, р. IV.39]. Машина состоит из формующего устройства, распределительного шнека, матрицы и приемного конвейера. Из камеры пищевая масса захватывается шнеком и нагнетается в камеру с матрицей. Выходящие из матрицы жгуты попадают на конвейерную ленту.

В метолах формования экструзией наиболее широко используются шнековые нагнетатели.

Выбор того или иного вида шнековых устройств производится, как правило, сочетанием имеющихся экспериментальных данных с анализом довольно сложных теоретических моделей, описывающих процессы, происходящие в каналах шнека.

Проведение анализа работы экструдеров и выбор путем их совершенствования может быть обеспечено за счет существенного упрощения методов описания физических процессов.

Поэтому из всего многообразия сначала выделяют элементы, общие для различных нагнетателей.

Такими элементами являются предматричные камеры и формующие каналы камер, в которых имеет место движение пищевых масс с различными реологическими свойствами.

Исходной моделью используемой для анализа является Ньютоновская, а ее усложненными вариантами служат так называемые модели вязко-пластичной и вязко-упруго-пластичной жидкости, а также неньютоновская «степенная» модели.

Модель вязко-пластичной и вязко-упруго-пластичной жидкости, а также обобщающая степенная модель течения неньютоновской среды дают возможность оптимизировать расчет и конструирование оборудования, применяемого для выпрессовывания материалов, характеризующихся различными реологическими моделями, путем компоновки решений, соответствующих выделенным элементам.

В частности возможен расчет элементов шнекового пресса на основе результатов физического моделирования, с помощью которых формулируются расчетные зависимости.

Недостатком физического моделирования является ограничение применимости расчетных зависимостей лишь к конкретным типоразмерам оборудования.

Математическое моделирование лишено некоторых из этих недостатков, так как в основе его лежит комплексное описание объектов различной природы, учитывающее больший набор факторов. Это позволяет с помощью ЭВМ оперативно решать все многообразие задач с различными начальными и конечными условиями, то есть проводить оценки различных вариантов оборудования без создания указанных машин.

Кроме того, расчетные зависимости могут быть использованы как алгоритмы для управления технологическими процессами.