Challenges in Healthy Snacks Extrusion

Challenges in Healthy Snacks Extrusion

What challenges do healthy snacks (high-protein, high-fiber, gluten-free) pose to extruders? How can snack manufacturers overcome those challenges?

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如今，基于淀粉的零食通常富含纤维和蛋白质。这可能对制造过程中膨胀特性（大小、形状、孔隙度）产生重大影响。如果使用高含水量的原料（如新鲜水果或蔬菜的浆料）或高脂肪含量的原料（如压榨饼），在挤出过程中引入足够的机械和热能就是个挑战。

有必要提供灵活应对这些挑战的生产设备。例如，Coperion的ZSK Mv PLUS食品挤出机是克服这些问题的理想系统。结合全面的工艺知识，Coperion帮助生产商制造符合市场需求的零食。

Coperion的ZSK Mv PLUS食品挤出机技术包含多种特性，使其能够灵活响应不断变化的市场需求。直接向挤出机的工艺段添加蒸汽，以及高螺杆转速的可能性，使挤出机能够产生足够的能量，从而不需要预处理器。强力脱气功能有助于消除多余的水分，使即使是高水分含量的原料也能被有效加工。

挤出机技术如何影响零食创新/新产品开发？挤出机技术如何推动新产品创新，反之亦然？

Coperion的ZSK食品挤出机为零食的挤出提供了理想的条件。双螺杆挤出机的工艺段由多个料筒组成，共转螺杆在其中操作。紧密啮合的螺杆具有自清洗特性，消除了整个工艺段的静止区域。

ZSK食品挤出机的模块化设计和自由螺杆容积、螺杆转速和扭矩的独特组合使得该双螺杆食品挤出机系列可根据零食挤出的每项挑战进行单独配置。机器设置非常灵活，并允许精确的工艺控制。生产商几乎可以处理任何原料和配方，并始终保持高产品质量。

完整的ZSK产品系列包括多种不同尺寸的挤出机，使生产商能够处理从实验室到生产规模所需的任何产量范围。ZSK食品挤出机因此适用于新配方和创新的开发，以及随后的大规模高产量生产。

设备设计如何改进，以确保灵活性，加快更换速度？

Coperion在ZSK食品挤出机上配备了多项特性，以加快配方和成分的更换。进料斗、脱气圆顶和大气通风口均配备快速释放夹。除此之外，ZSK食品挤出系统采用光滑基础框架。由不锈钢制造，提供更光滑的表面，便于访问，从而显著减少系统清洁工作并将停机时间降至最低。

工艺段本身是自清洗的。Coperion仅使用耐用材料制造螺杆元件和料筒，以确保长服务寿命。此外，Coperion还设计了挤出机的双螺杆，以最大化可能的工艺窗口，这样可以在不更换螺杆的情况下生产多种不同的产品。

Coperion的ZGF中心造粒机也设计用于快速的产品更换。更换模具板非常简单，只需拆下4个螺丝。

零食制造商如何以其挤出机达到高产量，并保持其最佳运行，即使是健康零食？

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Coperion的食品挤出机具有非常高的自由螺杆容积、转速高达1800转/分钟和特定扭矩11.3 Nm/cm3，这使得挤出机可以根据每种零食食品应用进行单独配置。尤其是低散装密度的原料（如面粉、淀粉和蛋白质）的进料能力极高。

正如前面提到的，ZSK食品挤出机具有非常高的处理能力。同时，对原材料的剪切和热应力都很低，产品质量非常高。蒸汽可以直接注入工艺段，这样可以有效地将能量引入产品，这是生产健康零食特别重要的要求。

各个消费者都在需求新颖的、有趣的、更健康的零食，以满足他们在家、工作和外出时的口渴，而挤出零食也不例外。

挤出过程提供了连续操作、短的烹饪时间和高的生产量，并允许您开发具有独特、令人愉悦的脆性和营养益处的产品。

但如果没有正确的配方专业知识，营养优化可能会显著影响挤出产品的质地和外观——从蛋白质和纤维强化到糖和盐的减少。选择和设计挤出设备以及调整工艺参数是制作高质量挤出产品的另一个关键因素。

无论是创造一种奶酪味的诱惑零食，还是富含植物蛋白且令人满意的零食，或是具备所有消费者喜好特征的产品，与有经验的合作伙伴合作可以帮助您发现最佳的方法，以为您的目标市场创造具有理想质地、风味和营养的零食。

克服挤出挑战，利用配方专业知识和质地化解决方案

下面我们解决一些常见的挤出零食挑战，这些挑战会导致缺陷，从而影响消费者的整体食用体验。

缺乏脆性可能会发生在面团的扩展框架较差、较弱的情况下。为了解决此问题：

• 调整加工前后的产品水分水平
• 在高剪切、高温工艺中增加含有直链淀粉的淀粉

形状和切割能力缺陷可能会由于水分管理和工艺设计不良而发生。为了解决这些挑战：

• 降低水分含量
• 添加脂质或改良淀粉以解决粘性问题
• 使用或增加具有较高工艺耐受性的淀粉量，以适应高剪切、高温的工艺
• 使用或增加具有较低工艺耐受性的淀粉量，以适应低剪切、低温的工艺

挤出后粘性可能是由于过多的水分或由于过度剪切温度造成的淀粉降解造成的。为了解决此问题：

• 降低水分含量
• 添加脂质或更适合您具体制造参数的淀粉

过度牙齿粘附，即产品粘附于牙齿的程度，可能是由于加工过程中产生的糊状物和短链聚合物的形成。为了解决此问题：

• 选择具有较高工艺耐受性的淀粉
• 与专家一起调整您配方中直链淀粉和支链淀粉的比率
• 添加脂质或改良淀粉

需要更多帮助吗？请立即咨询我们的技术和市场专家团队，助您实现您的愿景。

来源： Thomas, D. J., Wld Atwell, W. A. . Starches. AACC: St. Paul, MN.

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