NAHRUNGSMITTEL - EXTRUSION€¦ · keiten der Extrusion ständig zu erweitern, die Maschinen noch...

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Maschinen | Systeme | Technologie | Forschung | Service ...we shape the world! NAHRUNGSMITTEL - EXTRUSION

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Maschinen | Systeme | Technologie | Forschung | Service

...we shape the world!

NAHRUNGSMITTEL - EXTRUSION

unserer Produkte sind Maßstab für die Leistung von Verfahren und Maschinen

Extrudate machen Technik sichtbar, fühlbar, riech- und schmeckbar, sogar hörbar (!).

„Zeige mir Deine Produkte, und ich sage Dir, welche Extrusionstechnologie Du nutzt!“

VIELFALT UND QUALITÄT

DAS IST TECHNIK

FÜR DIE SINNE.

Das Potential der Koch-Extrusion ist noch längst nicht ausgereizt. Die Devise im Technikum von SCHAAF heißt: „Es gibt noch viel zu entdecken!“

Als eine der ältesten Methoden ist Kochen eine schonende Nahrungs-mittelzubereitung. Der (TURBO)-Extruder lässt sich als ein „kontinu-ierlicher Kochtopf“ darstellen, der die natürlichen Eigenschaften der Rohstoffe schont und erhält.

Die Anstrengungen im Bereich Forschung und Entwicklung zielen bei Schaaf vollständig darauf ab, dem Kunden unmittelbare und verwert-bare Vorteile zu verschaffen. Der Kunde profitiert von unserer vollum-fänglichen Unterstützung, sei es bei der Entwicklung neuer Produkte, der Anpassung an lokale Präferenzen oder in Form von technischen Lösungen für verschiedenste Extrudate. Das gibt dem Anwender die Möglichkeit, mit unserer TURBO-Extrusion attraktive Produkte mit hoher Effizienz herzustellen.

Die Flexibilität des TURBOs zeigt sich ganz besonders in der Freiheit der Rohstoffauswahl. So können die Produkte durch Verwendung lokaler, naturbelassener Rohstoffe wirtschaftlich hergestellt und an landesspe-zifische Geschmackspräferenzen angepasst werden.

Gerne entwickeln wir neue Verfahren, Rezepturen und Figuren gemein-sam mit unseren Kunden, um das Produktportfolio kontinuierlich zu erweitern.

Noch mehr Freiheitsgrade bei der Produktion extrudierter Spiralen!

Die Herstellung extrudierter Spiralen war lange Zeit einem Produk-tionsverfahren mit eingeschränkter Rohstoffauswahl und geringer Texturvielfalt vorbehalten.

Die Entwicklung einer Spiraldüse, welche technisch gesehen auf dem von Schaaf patentierten 3D-Schneidverfahren basiert, ermöglichte die Herstellung von Spiralen in einem großen Texturspektrum und unter Verwendung vielfältiger Rohstoffe.

Durch die Kombination der Spiralen-Schneidtechnik mit der Coextru-sions-Technologie konnte diese Produktvielfalt weiter ausgeweitet und es können „Spiralrohre“ hergestellt werden, die sich mit leckeren Cremes, hergestellt aus Käse oder Erdnuss, füllen lassen.

Alternativ können spiralförmige Dünnwand-Extrudate gefertigt werden, die sich durch eine knackig knusprige Textur von üblichen direktextrudierten Standardprodukten unterscheiden. Anhand der Form können sehr dichte Texturen, akzeptable Schüttgewichte und Beutelvolumen erzielt werden.

...we shape the world!

FORSCHUNG

UND ENTWICKLUNG

SPIRALEN

Das von uns vor einigen Jahren entwickelte Extrusionsverfahren arbeitet mit Turbinen oder Rotoren. Hierbei werden Teige hoher Viskosität durch Turbinenschaufeln erheblich wirkungsvoller transpor-tiert, gemischt und geknetet als in konventionellen Ein- oder Doppel-schneckenmaschinen. Entscheidend bei diesem Verfahren ist die enorme Druckdifferenz zwischen Vorder- und Rückseite der Turbinen-schaufeln, hervorgerufen durch die hohe Viskosität des Teiges.

Während die Strömungstechnik im Allgemeinen versucht, Kavitation zu vermeiden, bewirkt sie gerade bei der Lebens-mittelextrusion enorme Misch- und Homogenisiereffekte und sorgt für optimalen Wärmetransport innerhalb des Teiges.

Es hat sich gezeigt, dass bei der TURBO-Extrusion die Mischwirkung von der Güte ist, wie sie bisher auch durch sehr viel aufwändigere Doppelschneckenextruder nicht erreicht werden konnte. Die klassische „Schnecke“ ist bei unseren Verfahren im Grunde nur noch ein Zufuhr-organ.

Gezielte Nutzung der Thermodynamik von Wasser in der Kochextrusion

• Flexibilität durch Dimensionierung von Turbine, Lochplatten und Hintereinanderschaltung von Turbo-Stufen

• sehr hohe Durchsätze mit geringeren Extruder-Verfahrens-teillängen plus TURBO

• Flexibilisierung der Rohstoff- und Rezepturwahl: es können fetthaltige, zuckerhaltige oder faserige Materialien verarbeitet werden

• antibakterielle Wirkung: hervorgerufen durch die Wechsel-wirkung zwischen Expansion und Kompression übertrifft die Keimreduktion bei Weitem die anderer Extrusionsver-fahren

• lange Standzeiten und preiswerte Verschleißteile

• schnelle, einfache und kostensparende Reinigung und Wartung der Verfahrensteile

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Anschauliches Beispiel für das Verhältnis Temperatur und Druck im Turbo-Verfahrensteil

TURBO-EXTRUSION

TURBO-VERFAHRENS:

VORTEILE DES

• Rahmenschweißkonstruktion mit Verkleidung komplett aus Edelstahl gefertigt

• robuste Lagereinheiten mit integrierter Zwangs- Ölumlaufschmierung und Öldrucküberwachung zum Schutz der Lagereinheit

• alle Extruder sind mit der von Schaaf patentierten TURBO-Technologie ausgerüstet

• sehr einfache Handhabung der Verfahrensteile aufgrund kurzer Prozesslängen

• hervorragende lineare Prozesssteuerungsmöglichkeiten

• sehr kurze Inbetriebnahmezeiten, da der Extruder ohne Vorheizen der Prozessteile gestartet werden kann

• geringe Verschleißteilkosten durch speziell ausgewählte, verschleißminimierende Werkstoffe

• wartungsarme Riemenantriebe zur Übertragung hoher Drehmomente

• temperaturgesteuerte Wasserkühlsysteme für Materialeinlaufzone

• flexibel einsetzbare Schneidesysteme zur Verwendung bei unterschiedlichsten düsengeschnittenen Extrudaten

• PLC-basierte Bedieneinheit zur ergonomischen und einfa-chen Bedienung des Extruders

Schaaf Extruder nehmen heute in vielen Bereichen eine Sonderstellung in der Nahrungsmittel-Extrusionstechnik ein.

Unsere intensiven Bemühungen, die verfahrenstechnischen Möglich-keiten der Extrusion ständig zu erweitern, die Maschinen noch einfa-cher und zuverlässiger in Handhabung und Bedienung zu gestalten, unter der unerschütterlichen Zielsetzung, geringstmögliche Betriebs-kosten zu erreichen, sind Gründe dafür, dass Schaaf TURBO-Extruder sich nicht einordnen lassen in gängige technische oder technologische Vergleiche zwischen Ein- und Doppelschnecken Extrusionssysteme.

Schaaf Extruder sind standardmäßig mit bürstenlosen Gleichstrom-Servomotoren ausgerüstet, die sich durch sehr hohe Wirkungsgrade auszeichnen und einen Leistungsbereich von 30 – 110 kW abdecken.

Schaaf Extruder zeichnen sich, basierend auf mehr als 40 Jahren Erfahrungen in der Extrusionstechnologie, durch folgende grundlegen-de Merkmale aus:

Die optimale Kombination aus Flexibilität, Funktionalität und Zuverlässigkeit für Ihre Produktion

EXTRUDER

MERKMALE

Dosieren und Mischen der Rohstoffe: Die Materialbereitstellung verschiedener tradi-tioneller Rohstoffkomponenten kann auf unter-schiedliche Art erfolgen. Auf Effizienz ausgelegte Einprodukt-Produktionsanlagen sind meist an eine voll automatisierte, zentral gesteuerte Rohstoff-versorgungsanlage angebunden.

Sollen unterschiedliche Produkte mit wechselnden Rohstoffkomponenten produziert werden, kann, um die Flexibilität zu maximieren, oft auf eine manuelle Verwiegung der Rohstoffkomponenten nicht ver-zichtet werden.

Die manuell oder automatisiert abgewogenen Rohstoffkomponenten werden dem horizontalen Chargenmischer zugeführt und intensiv vermischt.

Der Chargenmischer bietet folgende Eigenschaften:

• optimiertes Design für gleichmäßige Vermi-schung der Rohstoffkomponenten

• zur hygienischen Produktion komplett in Edel-stahl ausgeführt

• automatische Wasserdosierung zur Vorbefeuch-tung der Trockenrohstoffe optional erhältlich

Die gemischten Rohstoffe werden über Transport-organe in einen Vorratsbehälter gefördert und zwischengespeichert, um die nachfolgenden Dosiereinheiten mit Rohstoff zu versorgen, während im Chargenmischer eine neue Charge zubereitet werden kann.

Die Befeuchtung der Trockenstoffe kann zum einen mit Wasser oder mit wasserhaltigen Stoffen erfol-gen. Neben der Zugabe von Wasser direkt in den Chargenmischer kann es für einige Produkte vorteil-haft oder gar notwendig sein, Wasser unmittelbar vor dem eigentlichen Extrusionsprozess zuzuführen, um bestimmte Produkteigenschaften zu erzielen oder die Befeuchtung spezieller Rezepturen über-haupt zu ermöglichen.

Schaaf stellt eine Reihe hilfreicher Aggregate zur Steuerung der Extrusionsfeuchte zur Verfügung. Der kontinuierliche Befeuchter ermöglicht die (in Prozess)-Steuerung der Extrusi-onsfeuchte mit kurzen Reaktionszeiten. Somit können z.B. Schwankungen in den Rohstofffeuchten einfach und ohne Produktionsunterbrechungen ausgeglichen werden. Direkt angeschlossen an das Hauptdosiergerät, werden die Rohstoffe mit einer voreingestellten Menge Wasser befeuch-tet, intensiv vermischt und direkt in den Einlauftrichter des Extruders befördert. Das spezielle Edelstahldesign erlaubt eine einfache Demontage und Reinigung des Befeuchters und erleichtert somit die tägliche Arbeit mit dem Extruder.

Flüssigkeits-Direkt Injektion Die Direct Liquids Injection (DLI) ist eine Wei-terentwicklung der von Schaaf patentierten TURBO-Technologie zur Erzielung neuer attrak-tiver Produkte hinsichtlich Farbe und Textur im Bereich der Direktextrusion. Das Verfahren ermöglicht die Injektion einer bestimmten Wassermenge oder anderer niedrigviskoser Fluide direkt in das Verfahrensteil. Auch sehr klebrige Stoffe oder flüssige Farben lassen sich so in den Prozess einarbeiten, ohne die Rohstoffaufbereitung zu verunreinigen.

In Kombination mit der Wasserzugabe in den Chargenmischer ergibt sich ein flexibles, ökonomisches Wasserdosiersystem, mit dem die Extrusionsfeuchte während der Produktion einfach gesteuert werden kann.

EXTRUDER ZUBEHÖR

DIRECT LIQUIDS INJECTION (DLI)

KONTINUIERLICHER

BEFEUCHTER

Zubehör zur Steigerung der Arbeitsweise, Effizienz und Flexibilität des Extruders

Herstellung knuspriger Produkte mittels KochextrusionErdnussflips, Käsekugeln, Maissticks und Zwiebelringe sind etablierte und bekannte Snack-Produkte, die durch attraktive dreidimensionale Formen wie Krokodile, Dinosaurier, Delfine etc. ergänzt werden. Wie viele weitere Lebensmittel werden sie heutzutage durch Kochextrusion hergestellt.

Diese traditionell kochextrudierten Fertigprodukte mit einer Wand-dicke von 3-10 mm sind zwar sehr häufig anzutreffen, besitzen aber üblicherweise einen gepufften, soften, luftigen Charakter.

Bei dünnwandigen Produkten wie beispielsweise Waffeln, Cornflakes, Kartoffel- und Tortilla-Chips bevorzugen Konsumenten jedoch die typische, knusprige Textur.

Ein von Schaaf entwickeltes Verfahren ermöglicht auch hierfür die Herstellung knusprig-, splittriger Produkte durch ein gezieltes Dehnen der Extrudathülle.

Die so erzielten Produkte können einem Trockner oder einer Fritteuse zur Weiterverarbeitung zugeführt werden und bilden mit der Direkt-extrusion bisher nicht in Verbindung gebrachte Texturen aus.

Fragen Sie uns nach unseren attraktiven Produktneuheiten.

Im Unterschied zu komplett durchgefärbten Produkten, bei deren Herstellung die Farbe in den Chargenmischer oder über ein Dosiergerät zugeführt werden kann, wird zur Herstellung mehrfarbiger Extrudate der Teigfluss im Extruderverfahrensteil in zwei separate Teigströme se-pariert. Mittels einer Hochdruckpumpe wird eine gefärbte Flüssigkeit in einen der Teigströme injiziert. Erst kurz vor Düsenaustritt werden die beiden Stränge wieder zusammengeführt, um ein Vermischen der Teigströme im Extruder zu vermeiden.

Gewünschte Teilvermischungen können erreicht werden, indem der Punkt der Zusammenführung der Teigströme ins Düseninnere verlegt wird. Ergebnis ist ein „marmoriertes“ Extrudat.

Die Möglichkeit, Flüssigkeiten in einen Teil des Teigstroms zu injizieren, bringt einen weiteren Vorteil mit sich:

Eingespritzte Flüssigkeiten verändern die Teigzusammensetzung eines Teigstromes. Da Teige mit unterschiedlichem Feuchte- oder Fettgehalt eine unterschiedliche Expansion erzielen, können durch das gezielte Zusammenführen oder Mischen der Teigströme innerhalb des Extru-ders Multi-Textur Produkte, d.h. Produkte die an manchen Stellen här-ter / softer bzw. grobblasig / feinporig sind, erzielt werden. Extrudate, die für die Direktextrusion völlig neuartige Produkte darstellen.

MULTI-COLOR PRODUKTE

DÜNNWANDCHIPS

MULTI-TEXTUR PRODUKTE

Zur Trocknung der Produkte setzt Schaaf spezielle Kurz- und Mittelwel-len-Infrarotstrahler ein, die im Unterschied zu konventionellen Heißluft-Trocknungsverfahren mit einem sehr hohen Wirkungsgrad arbeiten.

Das Infrarot-Trocknungsverfahren verzichtet auf eine Aufwärmung von Trockenluft, das Extrudat wird direkt durch die Infrarotstrahlung er-wärmt. Somit wird die Strahlung nicht von der Luft absorbiert, sondern das Material von innen erwärmt, wo der Wärmefluss die Feuchtigkeit nach außen trägt.

Eine stufenlose Steuerung der Strahlungselemente ermöglicht eine schonende Trocknung bis hin zur bräunenden Röstung.

Um Energieverluste zu minimieren und die aktuellsten Unfallver-hütungsvorschriften zu erfüllen, ist der rotierende Trommelkörper komplett verkleidet.

Das spezielle Trommelprofil garantiert eine schonende Umwälzung des Produkts und stellt ein einheitliches Trocknungsergebnis sicher.

Verfügbare Trommeldurchmesser: 800 mm / 1200 mm / 1600 mm

Installierte Elektrische Heizleistung: 42 kW/ 84 kW/ 126 kW

Trommellänge: ca. 4500 mm

Thermische Nachbehandlung von Extrudaten, kompakt mit hoher Effizienz

Kurzwellenstrahlung Langwellenstrahlung

INFRAROT – TROCKNER

Zur Herstellung von würzigen Fett-Suspensionen oder süßen, wasser-basierenden Slurries bietet Schaaf Aufbereitungsanlagen von 100 – 1000 Liter Fassungsvermögen an.

Die Kesselkombinationen, bestehend aus zwei stabilen Edelstahlkes-seln, sind doppelwandig ausgeführt und können mittels elektrischer Beheizung über Spezial-Thermoflüssigkeit indirekt mit einem gleich-mäßigen Wärmeübergang temperiert werden.

Die komplett in Edelstahl gefertigten Slurryaufbereitungsanlagen sind einfach zu reinigen und erfüllen aktuelle Hygieneanforderungen.

Mit Heißwasser leicht zu reinigende, flexible Rohrleitungen verbinden den Vorhaltekessel des Appliziersystems mit der Dosierpumpe und dem Sprühsystem.

Montiert an justierbaren Halterungen verteilen ein oder mehrere Zwei-stoffdüsen die Slurry gleichmäßig auf dem getrockneten Rohextrudat.

Das spezielle Profil der Appliziertrommel gewährt eine optimale Um-wälzung des Produkts für einen gleichmäßigen Überzug bei geringst-möglichem Abrieb der Produktoberfläche.

Durch das Vermeiden verdeckter Ecken wird eine bakteriologisch ein-wandfreie Trommeloberfläche bei leichter Reinigung gewährleistet.

Anspruchsvolle und attraktive Extrudatformen erfordern homogene Überzugsmassen, die gleichmäßig auf die Produkte aufgetragen werden

SLURRYAUFBEREITUNG

Rohstoffe / Rohstoffaufbereitung: Entscheidend für die Herstellung von knusprigen Brotchips mit einer gleichmäßigen Textur ist die Auswahl geeigneter Rezepturen, um hochviskose Teige zu erhalten, die eine starke Expansion in die Dicke ermöglichen. Hierfür werden meist Weizenmehle mit hohem Kleber-anteil verwendet, die zusätzlich den Brotcharakter des Fertigprodukts verstärken. Als Variation können auch Vollkornrezepturen verwendet werden.

Extrusion: Brotchips werden nicht wie andere Formen direkt an der Düse ge-schnitten. Nach einer kurzen Abkühl- und Verfestigungsphase wird der extrudierte Endlosstrang in der Brotschneidmaschine auf ca. 6 - 9 mm breite Scheiben zerteilt. Beim Schnitt des bereits erstarrten Materials entstehen offene Poren, welche den Extrudaten eine neuartige, attrak-tive Optik und Textur verleihen, die an das Aussehen geschnittenen Brotes erinnert.

Trocknung / Aromatisierung:Nach Wunsch kann die Oberfläche des Stranges mittels eines neu entwickelten Farbsprühsystems gefärbt werden, um die optische Attraktivität des Produkts zu erhöhen. Pneumatisch werden die Pro-dukte in einen Trockner transportiert, wo sie auf eine Feuchte von ca. 2 - 3 % getrocknet werden.

Attraktiv aromatisiert werden Brotchips als Snack konsumiert oder als Beilage zu einem Dipp serviert.

Perfekte Präsentation zeitgemäßer, trendiger Lebensmittel

BROTCHIPS

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