Extrusion

Die Extrusionsprüfung ist in der Lebensmittelindustrie eine wichtige Methode zur Messung der Textur und des Fließverhaltens von halbfesten und viskosen Produkten. Sie liefert quantitative Daten über die Verformungsbeständigkeit eines Produkts unter kontrollierter Krafteinwirkung und ermöglicht es den Herstellern, eine gleichbleibende Qualität über alle Chargen hinweg zu gewährleisten. Die Methode wird bei Produkten wie Soßen, Gelen, Teigen und Pasten angewandt und hilft, die Leistung zu bestätigen, bevor die Waren den Verbraucher erreichen.

Durch die Simulation der Kräfte, denen die Produkte während der Verarbeitung oder des Verzehrs ausgesetzt sind, ermöglicht die Extrusionsprüfung Ingenieuren und Lebensmitteltechnikern die Bewertung von Viskosität, Kohäsion und anderen rheologischen Eigenschaften. Diese Parameter sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Lebensmittelprodukte sowohl die Erwartungen der Produktion als auch der Verbraucher erfüllen.

Bei der Extrusionsprüfung wird eine Lebensmittelprobe durch eine geformte Düse, ein Gitter oder eine Öffnung gepresst und der Widerstand gegen die Bewegung gemessen. Dieser Widerstand spiegelt die Textur und die strukturelle Integrität des Produkts wider und wird durch die Rezeptur, die Verarbeitungsbedingungen und die Lagerungsgeschichte beeinflusst.

Die Extrusionsprüfung wird verwendet, um:

• Die Konsistenz von Charge zu Charge zu überwachen
• Texturveränderungen während der Produktentwicklung zu erkennen
• Die Einhaltung definierter Texturspezifikationen zu überprüfen
• Messbare Eigenschaften mit der sensorischen Wahrnehmung des Verbrauchers in Beziehung zu setzen

Vorwärts- und Rückwärtsextrusionsverfahren

Beider Vorwärtsextrusion wird die Probe durch eine Öffnung oder ein Gitter in der gleichen Richtung wie die aufgebrachte Kraft gedrückt. Sie ist ideal für Produkte, die durch Spendersysteme laufen, wie Brotaufstriche, Pasten und Gewürze, und liefert Daten zur Fließfähigkeit und Fließspannung.

Bei derRückextrusion wird eine Sonde verwendet, um das Produkt in einem Behälter zusammenzudrücken und die Probe zu zwingen, um die Sonde herum und nach oben zu fließen. Diese Methode eignet sich gut für löffel- oder pumpfähige Produkte wie Joghurt, Pudding oder Dessertgels.

Hauptunterschiede:

• Die Vorwärtsextrusion entspricht den Bedingungen in Herstellungsprozessen mit Rohrleitungen oder Düsendosierung
• Die Rückwärtsextrusion entspricht der Handhabung durch Verbraucher oder Dienstleister, bei der das Produkt in seiner Verpackung verbleibt

Die Wahl des Verfahrens hängt von der Produktviskosität, dem Verpackungsformat und den erforderlichen Leistungsparametern ab.

Die Extrusionsprüfung unterstützt sowohl die Produktentwicklung als auch die Qualitätskontrolle von halbfesten und viskosen Flüssigkeiten.

Anwendungsbeispiele:

• Messung der Streich- und Pumpfähigkeit von Soßen und Gewürzen
• Bewertung der Füllleistung von Schokoladencremes und Süßwarenpasten
• Bewertung der Festigkeit und Kohäsion von Pudding, Joghurt und Dessertgelen

Durch die Bereitstellung quantitativer Ergebnisse tragen Extrusionsprüfungen dazu bei, Rezepturen zu verfeinern, die Verarbeitungseffizienz zu verbessern und Abfall zu reduzieren.

Die Rheologie, die Untersuchung von Verformung und Fließen, ist von zentraler Bedeutung für das Verständnis des Extrusionsverhaltens. Zu den wichtigsten gemessenen Eigenschaften gehören:

• Viskosität: der Fließwiderstand des Produkts unter Krafteinwirkung
• Fließspannung: die Mindestspannung, die erforderlich ist, um das Fließen einzuleiten
• Kohäsionskraft: die Fähigkeit der Struktur, nicht auseinanderzubrechen

Die genaue Messung dieser Parameter ermöglicht es den Herstellern,:

• Optimieren von Rezepturen für die gewünschten Dosier- oder Ausbreitungseigenschaften
• Probleme wie das Verstopfen von Düsen oder ungleichmäßiges Fließen zu verhindern
• Aufrechterhaltung der Texturstabilität während der gesamten Haltbarkeitsdauer des Produkts

Die Extrusionsprüfung bietet messbare Vorteile für die Lebensmittelproduktion:

• Kontrolle der Konsistenz: Reduziert Abweichungen zwischen den Chargen auf enge Toleranzgrenzen
• Prozessoptimierung: Identifizierung der idealen Verarbeitungsbedingungen für eine effiziente Produktion
• Abfallreduzierung: Erkennung von Texturfehlern vor der Verpackung
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Dokumentierter Nachweis der Produktkonformität mit den Spezifikationen

Obwohl es für die Lebensmittelextrusion weniger spezielle Normen gibt als für Kunststoffe oder Metalle, tragen anerkannte Richtlinien dazu bei, Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Beispiele hierfür sind:

• BS EN ISO 11036: Sensorische Analyse - Methodik zur Bewertung des Texturprofils
• AACC Internationale Methoden: Anwendbar auf die Texturmessung bei Getreide und Backwaren
• Unternehmensspezifische Protokolle: Entwickelt für Produkt- und Gerätekonsistenz

Diese Rahmenwerke tragen dazu bei, eine einheitliche Methodik in allen Produktionsstätten und Labors zu gewährleisten.

Bei der Auswahl des richtigen Extrusionsprüfsystems müssen die Fähigkeiten der Maschine auf den Produkttyp und die Prüfziele abgestimmt werden. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören:

• Belastbarkeit: um die erwarteten Widerstandsniveaus für verschiedene Viskositäten zu bewältigen
• Sonden- und Blendendesign: zugeschnitten auf die spezifischen Probenmerkmale und die Art der Methode
• Präzision und Wiederholbarkeit: zur Gewährleistung zuverlässiger Ergebnisse für die Qualitätskontrolle
• Konformität mit Lebensmittelkontakt: Sicherstellung, dass alle Vorrichtungen den Hygiene- und Sicherheitsstandards entsprechen

Spezialisierte Extrusionszellen mit austauschbaren Gittern oder Blenden ermöglichen die effiziente Prüfung mehrerer Produkttypen mit einem System.

Mecmesin bietet präzisionsgefertigte Extrusions-Testlösungen an, die für die Analyse der Lebensmitteltextur entwickelt wurden und auf Plattformen wie den motorisierten Testrahmen OmniTest und MultiTest-dV basieren. Diese Systeme bieten:

• Kontrollierte Belastungsraten für eine genaue Messung des Fließwiderstands
• Hochauflösende Kraftmesszellen für zuverlässige Kraftdaten
• Anpassbare Spannvorrichtungen für Vorwärts- und Rückwärtsextrusionsverfahren
• Vollständige Integration mit der VectorPro-Software für Echtzeit-Datenerfassung, automatische Analyse und konforme Berichte

Durch die Kombination von Präzisionsmechanik, hygienischem Spannzeugdesign und flexiblen Testkonfigurationen helfen die Systeme von Mecmesin den Lebensmittelherstellern, eine konstante Qualität zu erreichen und die Produktionsprozesse zu optimieren.

Wenn Sie die Produktkonsistenz verbessern, die Verarbeitungsbedingungen optimieren oder Ihre Qualitätskontrollmethoden validieren müssen, können Mecmesins technische Spezialisten helfen. Unser Team wird mit Ihnen zusammenarbeiten, um das am besten geeignete Extrusionstest-Setup zu definieren, um zuverlässige, konforme und kosteneffiziente Ergebnisse für Ihre Lebensmittelproduktion zu gewährleisten.