Estrusione

Il test di estrusione è un metodo essenziale nell'industria alimentare per misurare la consistenza e il comportamento del flusso di prodotti semisolidi e viscosi. Fornisce dati quantitativi sulla resistenza del prodotto alla deformazione sotto l'azione di una forza controllata, consentendo ai produttori di mantenere una qualità costante nei vari lotti. Il metodo si applica a prodotti come salse, gel, impasti e paste, aiutando a confermare le prestazioni prima che i prodotti raggiungano il consumatore.

Simulando le forze che i prodotti subiscono durante la lavorazione o il consumo, i test di estrusione consentono agli ingegneri e ai tecnologi alimentari di valutare la viscosità, la coesività e altre proprietà reologiche. Questi parametri sono fondamentali per garantire che i prodotti alimentari soddisfino le aspettative dei produttori e dei consumatori.

Il test di estrusione consiste nel forzare un campione di cibo attraverso un orifizio, una griglia o un'apertura sagomata, misurando la resistenza al movimento. Questa resistenza riflette la consistenza e l'integrità strutturale del prodotto ed è influenzata dalla formulazione, dalle condizioni di lavorazione e dalla storia di conservazione.

I test di estrusione sono utilizzati per

• Monitorare la consistenza da lotto a lotto
• Rilevare i cambiamenti di consistenza durante lo sviluppo del prodotto
• Verificare la conformità alle specifiche di consistenza definite
• Mettere in relazione le proprietà misurabili con la percezione sensoriale del consumatore

Metodi di estrusione in avanti e indietro

L'estrusione in avanti spinge il campione attraverso un orifizio o una griglia nella stessa direzione della forza applicata. È ideale per i prodotti che passano attraverso i sistemi di dosaggio, come creme spalmabili, paste e condimenti, e fornisce dati sulla facilità di flusso e sullo stress di resa.

L'estrusione posteriore utilizza una sonda per comprimere il prodotto in un contenitore, costringendo il campione a fluire intorno alla sonda e verso l'alto. Questo metodo è adatto a prodotti pompabili o al cucchiaio, come yogurt, crema pasticcera o gel per dessert.

Differenze chiave:

• L'estrusione in avanti riproduce le condizioni che si verificano nei processi di produzione che prevedono l'erogazione tramite tubazioni o ugelli
• L'estrusione all'indietro riproduce la manipolazione da parte dei consumatori o dei servizi in cui il prodotto rimane nella sua confezione

La scelta del metodo dipende dalla viscosità del prodotto, dal formato di confezionamento e dai parametri di prestazione richiesti.

I test di estrusione supportano lo sviluppo del prodotto e il controllo di qualità per i semisolidi e i liquidi viscosi.

Esempi di applicazioni:

• Misurazione della spalmabilità e della pompabilità di salse e condimenti
• Valutazione delle prestazioni di riempimento di creme al cioccolato e paste per pasticceria
• Valutazione della compattezza e della coesione di creme, yogurt e gel per dessert

Fornendo risultati quantitativi, i test di estrusione aiutano a perfezionare le formulazioni, a migliorare l'efficienza della lavorazione e a ridurre gli scarti.

La reologia, lo studio della deformazione e del flusso, è fondamentale per comprendere il comportamento dell'estrusione. Le proprietà chiave misurate includono:

• Viscosità: la resistenza del prodotto al flusso sotto l'azione di una forza applicata
• Sforzo di snervamento: lo sforzo minimo necessario per avviare il flusso
• Coesività: la capacità della struttura di resistere alla rottura

La misurazione accurata di questi parametri consente ai produttori di:

• Ottimizzare le ricette per ottenere le caratteristiche di erogazione o spandimento desiderate
• Prevenire problemi come l'intasamento degli ugelli o un flusso non uniforme
• Mantenere la stabilità della texture per tutta la durata di conservazione del prodotto

I test di estrusione offrono vantaggi misurabili per la produzione alimentare:

• Controllo della consistenza: Riduce le variazioni tra i lotti entro stretti limiti di tolleranza
• Ottimizzazione del processo: Identifica le condizioni di lavorazione ideali per una produzione efficiente
• Riduzione degli sprechi: Rileva i difetti di consistenza prima del confezionamento
• Conformità alle normative: Fornisce prove documentate della conformità del prodotto alle specifiche

Sebbene gli standard dedicati all'estrusione alimentare siano meno numerosi di quelli per le materie plastiche o i metalli, le linee guida riconosciute aiutano a garantire la ripetibilità e la comparabilità. Alcuni esempi sono:

• BS EN ISO 11036: Analisi sensoriale - metodologia per la valutazione del profilo di consistenza
• Metodi internazionali AACC: Applicabile alla misurazione della consistenza nei cereali e nei prodotti da forno
• Protocolli specifici dell'azienda: Sviluppati per la coerenza dei prodotti e delle attrezzature

Questi schemi aiutano a mantenere una metodologia coerente tra i siti di produzione e i laboratori.

La scelta del sistema di prova di estrusione corretto implica l'adeguamento delle capacità della macchina al tipo di prodotto e agli obiettivi di prova. Le considerazioni principali includono:

• Capacità di carico: per gestire i livelli di resistenza previsti per le diverse viscosità
• Design della sonda e dell'orifizio: adattato alle caratteristiche specifiche del campione e al tipo di metodo
• Precisione e ripetibilità: per garantire risultati affidabili per il controllo di qualità
• Conformità al contatto con gli alimenti: per garantire che tutti i dispositivi soddisfino gli standard di igiene e sicurezza

Le celle di estrusione specializzate con griglie o piastre orifiziali intercambiabili consentono a un unico sistema di testare in modo efficiente più tipi di prodotti.

Mecmesin offre soluzioni di precisione per le prove di estrusione progettate per l'analisi della consistenza degli alimenti, basate su piattaforme come i telai di prova motorizzati OmniTest e MultiTest-dV. Questi sistemi forniscono:

• Velocità di carico controllate per una misurazione accurata della resistenza al flusso
• Celle di carico ad alta risoluzione per dati di forza affidabili
• Dispositivi personalizzabili per i metodi di estrusione in avanti e all'indietro
• Piena integrazione con il software VectorPro per l'acquisizione dei dati in tempo reale, l'analisi automatizzata e la stesura di rapporti conformi

Combinando meccanica di precisione, design igienico delle attrezzature e configurazioni di prova flessibili, i sistemi Mecmesin aiutano i produttori alimentari a ottenere una qualità costante e a ottimizzare i processi produttivi.

Se avete bisogno di migliorare la consistenza del prodotto, ottimizzare le condizioni di lavorazione o convalidare i vostri metodi di controllo qualità, gli specialisti tecnici di Mecmesin possono aiutarvi. Il nostro team lavorerà con voi per definire la configurazione più adatta per i test di estrusione, assicurando risultati affidabili, conformi ed economici per le vostre operazioni di produzione alimentare.