اگر قرار باشد تعداد خیلی زیادی محصول، حالا چه پلاستیکی و چه خوراکی، تولید کنید که شکل ثابتی داشته باشند، مطمئن باشید ساخت آنها بدون دستگاه اکسترودر تقریبا محال است! این دستگاه قدرتمند، هم چرخ کارخانه‌های پلاستیک و لوله را می‌چرخاند و هم در ساخت ماکارونی، خط تولید پفک و غذای حیوانات نقش اصلی را دارد.
اگر شما صاحب یک تولیدی یا کارخانه هستید و قصد دارید با خرید یک دستگاه اکسترودر، تولید خود را به طور اساسی متحول کنید، با خیال راحت می‌توانید روی تیم حرفه‌ای طراحان نام گستر حساب کنید و دستگاه خود را با کیفیت بالا، گارانتی واقعی و قیمت دست اول و بدون واسطه از کارخانه دریافت نمایید.
دستگاه اکسترودر چیست و چطور کار می‌کند؟
اگر بخواهیم به سوال اکسترودر چیست خیلی ساده پاسخ بدهیم، باید بگوییم اکسترودر شبیه یک چرخ گوشت خیلی بزرگ و حرفه‌ای است. همان طور که چرخ گوشت، گوشت را به داخل می‌کشد، له می‌کند و به صورت رشته‌ای بیرون می‌دهد، اکسترودر هم همین کار را با مواد مختلفی مثل پلاستیک، ذرت، پودر چوب یا حتی خمیر ماکارونی انجام می‌دهد!
در واقع، این دستگاه مواد اولیه را می‌گیرد، با گرما آنها را آب یا خمیری می‌کند، هم می‌زند، فشرده می‌کند و در آخر از یک قالب با شکل مشخص بیرون می‌دهد. نتیجه این فرآیند هم محصولی است که شکل ثابتی دارد و پشت سر هم تولید می‌شود.
خب، حالا این دستگاه دقیقا چطور کار می‌کند؟ در ابتدا، مواد اولیه که معمولا به شکل دانه‌های ریز پلاستیک یا پودر هستند، از طریق یک قیف به داخل یک لوله بزرگ فلزی به اسم سیلندر ریخته می‌شوند. داخل این لوله، یک یا دو مارپیچ بزرگ به اسم ماردون مدام در حال چرخیدن هستند و مواد را به سمت جلو هل می‌دهند. همزمان، گرم کن‌های برقی که دور تا دور سیلندر نصب شده‌اند، آن را داغ می‌کنند تا مواد آب شوند و به یک خمیر داغ و نرم تبدیل شوند.
این خمیر با فشار خیلی زیاد از یک قالب در انتهای دستگاه رد می‌شود و شکلی که ما می‌خواهیم (مثلا لوله، ورق یا رشته) را به خودش می‌گیرد. در نهایت، محصول داغ توسط تیغه‌هایی بریده شده و برای خنک شدن فرستاده می‌شود.
اکسترودر برای چه مواردی استفاده می شود؟
از اکسترودرها می توان برای ایجاد طیف گسترده ای از محصولات قابل استفاده با شکل دادن به مواد مختلف استفاده کرد. به عنوان مثال، غلات صبحانه و میان وعده های از پیش ساخته شده ما اغلب با استفاده از اکسترودرهای غذایی تهیه می شوند که از فشار و دمای یکنواخت و کنترل شده برای ایجاد قطعات تقریباً یکسانی که هر روز صبح در کاسه های خود می ریزیم استفاده می کنند. اکستروژن یکی از رایج ترین فرآیندهای تولید مواد غذایی است. تطبیق پذیری آن باعث تولید طیف متنوعی از محصولات غذایی، از خط تولید چیپس گرفته تا خط تولید پاپ کورن می شود.
فرآیند اکستروژن
در طول اکستروژن، مواد خام تحت شرایط کنترل شده مجبور می شوند در طول بشکه اکسترودر و از طریق یک دهانه شکل (به نام مجموعه قالب) در یک توان عملیاتی مشخص جریان پیدا کنند. اول، مواد خام معمولاً به اندازه ذرات ترجیحی آسیاب می شوند. اغلب آنها از طریق یک پیش‌تهویه‌کننده عبور داده می‌شوند که در آن مواد دیگر اضافه می‌شود و ممکن است بخار تزریق شود.
در ادامه، محصول توسط سه منبع انرژی جداگانه پخته و مخلوط می‌شود: انرژی مکانیکی (برشی ناشی از عناصر پیچ)، انرژی حرارتی که از سیستم گرمایش می‌آید، و خودگرم شدن به دلیل ویسکوزیته مذاب در بشکه. از آنجایی که رفتار رئولوژیکی خمیر در بشکه به شدت بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد، کنترل دما و زمان پردازش برای بهینه سازی کیفیت غذا و انتقال حرارت بسیار مهم است.
چهار دسته اصلی فرآیندهای اکستروژن وجود دارد: سرد، گرم، ناشی از بخار و اکستروژن همزمان. اکستروژن سرد برای مخلوط کردن و شکل دادن به خمیر بدون حرارت مستقیم یا پختن در اکسترودر استفاده می شود. عمدتاً برای تولید ماکارونی و خمیر استفاده می شود. اکستروژن گرم به صورت ترمومکانیکی مواد خام را در شرایط کوتاه مدت و دمای بالا تحت فشار تبدیل می کند. این نوع اکستروژن عمدتاً برای پخت مواد خام برای تولید مواد غذایی بافت دار و محصولات خوراک استفاده می شود.
انبساط ناشی از بخار، انبساط مذاب در خروجی قالب به دلیل چشمک زدن آب را مشخص می کند که منجر به تولید محصولات بسیار منبسط می شود. سپس پردازش بعدی ویژگی های بافتی محصولات اکسترود شده را تعیین می کند. نمونه هایی از محصولات تولید شده با استفاده ازاین نوع اکستروژن عبارتند از تنقلات منبسط شده و غلات صبحانه. اکستروژن منبسط شده انبساط و تزریق پرکننده ناشی از بخار را برای محصولات منبسط شده با بافت دوگانه (معمولاً پوسته ترد و پرکننده نرم) ترکیب می کند.
انواع دستگاه اکسترودر و کاربرد هر کدام
انواع اکسترودر مثل ماشین‌های مختلف هستند؛ هر کدام برای یک کار خاص طراحی شده‌اند. اگر بدانید هر مدل چه کاری انجام می‌دهد، می‌توانید بهترین گزینه را برای کار خودتان انتخاب کنید. در این بخش، انواع دستگاه اکسترودر و کاربرد هر کدام را معرفی می‌کنیم.
اکسترودر تک مارپیچ
این مدل، ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع اکسترودر است و فقط یک مارپیچ دارد. از طرفی، چون ساختار پیچیده‌ای ندارد، نگهداری‌اش راحت‌تر و کم‌خرج‌تر است. اکسترودر تک مارپیچ برای تولید محصولاتی که شکل ساده‌ای دارند، مثل لوله‌های پلاستیکی، ورق‌های نازک (مثل طلق) یا پروفیل در و پنجره عالی است. خلاصه، برای کارهای معمولی و روتین، بهترین گزینه همین است.
اکسترودر دو مارپیچ
این مدل پیشرفته‌تر است و به جای یکی، دو تا مارپیچ دارد که کنار هم می‌چرخند. این دو مارپیچ کمک می‌کنند تا مواد خیلی بهتر و دقیق‌تر با هم مخلوط شوند. برای همین، وقتی می‌خواهند چند ماده مختلف را با هم قاطی کنند (مثلا برای ساخت پلاستیک‌های رنگی)، یا اگر موادی دارند که به گرما حساس هستند، از این مدل استفاده می‌کنند. به علاوه، برای تولید خوراکی‌های پیچیده‌تر مثل پفک و غذای حیوانات هم این دستگاه حرف اول را می‌زند. معمولا سرعت تولیدش هم از مدل ساده بیشتر است.
اکسترودر گرم
در این دستگاه، به مواد حسابی گرما می‌دهند تا کاملاً آب شوند و حالت خمیری پیدا کنند. این روش برای دو کار اصلی عالی است: یکی برای تولید محصولاتی که باید سفت و فشرده باشند، مثل دانه‌های ریز پلاستیک (گرانول) و دیگری برای محصولاتی که باید پف کنند، مثل پفک. در واقع، این گرمای زیاد، هم مواد را می‌پزد و هم باعث حجیم شدن آنها می‌شود.
اکسترودر سرد
در این مدل، خبری از گرمای زیاد نیست و دستگاه بیشتر با فشار کار می‌کند. این روش برای محصولاتی که اصلاً نباید پخته شوند کارایی دارد؛ مثلا، برای درست کردن انواع ماکارونی، خمیر شیرینی و حتی سوسیس و کالباس از این دستگاه استفاده می‌شود.
در کل، هر دستگاه برای کار خاصی ساخته شده و با توجه به کسب و کاری که دارید، باید مدل مناسب خود را انتخاب کنید.
دستگاه اکسترودر در صنایع غذایی؛ از ماکارونی تا تنقلات
شاید باورتان نشود، ولی خیلی از خوراکی‌های خوشمزه‌ای که می‌خوریم، با همین دستگاه‌های اکسترودر درست می‌شوند! این دستگاه‌ها با پختن، شکل دادن و پف دادن به مواد، باعث می‌شوند خوراکی‌ها خوشمزه‌تر و تردتر شوند. بعضی از مهم‌ترین صنایعی که از این دستگاه استفاده می‌کنند عبارتند از:
- پفک و اسنک: ذرت یا غلات دیگر داخل دستگاه با گرما و فشار زیاد تبدیل به یک خمیر داغ می‌شود و وقتی از قالب بیرون می‌آید، به خاطر تغییر فشار ناگهانی، پف می‌کند و حجیم می‌شود؛ به همین خاطر، از جمله اجزای اصلی در خط تولید اسنک به شمار میرود.
- ماکارونی و پاستا: خمیر درست شده از آرد مخصوص ماکارونی، در اکسترودر سرد فقط ورز داده می‌شود و با فشار از قالب‌هایی با شکل‌های مختلف بیرون می‌آید.
- کورن فلکس و غلات صبحانه: این دستگاه مخلوط غلات را می‌پزد، به آن شکل می‌دهد و آن را ترد می‌کند تا برای صبحانه آماده باشد.
- غذای حیوانات (دام، مرغ و ماهی): اکسترودر مواد مغذی را با هم مخلوط، فشرده و به شکل دانه‌های کوچک (پلت) درمی‌آورد تا هضم آن برای حیوانات راحت‌تر باشد.
همان طور که دیدید، اکسترودر واقعاً یک دستگاه همه کاره در آشپزخانه صنعتی است که به ما کمک می‌کند کلی خوراکی خوشمزه را به صورت انبوه تولید کنیم.
مقایسه اکسترودر تک مارپیچ و دو مارپیچ
بالاتر هم گفتیم که اکسترودر تک مارپیچ، فقط یک مارپیچ دارد. این دستگاه برای کارهای ساده‌ای که نیاز به قاطی کردن پیچیده ندارند، عالی است. ساختار ساده‌تری دارد، ارزان‌تر است و نگهداری‌اش هم راحت‌تر است.
اما اکسترودر دو مارپیچ، از دو مارپیچ استفاده می‌کند که قدرت مخلوط کنندگی فوق‌العاده‌ای به آن می‌دهد. این مدل برای وقتی که می‌خواهید چند ماده را با هم ترکیب کنید یا موادی دارید که خیلی حساس هستند، بهترین گزینه است.
در کل، اگر بخواهیم این دو را مقایسه کنیم، اکسترودر تک مارپیچ مثل یک دستگاه قوی و ساده است که یک کار مشخص را عالی انجام می‌دهد، اما اکسترودر دو مارپیچ بسیار حرفه‌ای‌تر است که کارهای پیچیده و دقیق‌تر را انجام می‌دهد؛ مثلا، اگر می‌خواهید لوله پلاستیکی تولید کنید، تک مارپیچ کافی است؛ اما اگر می‌خواهید پلاستیک رنگی یا پفک طعم دار درست کنید، مدل دو مارپیچ انتخاب بهتری است.
ظرفیت و توان تولید در دستگاه‌های اکسترودر مختلف
مقدار محصولی که یک دستگاه اکسترودر در ساعت تولید می‌کند، فقط به اندازه و بزرگی خود دستگاه بستگی ندارد، چند عامل مهم‌تر هم وجود دارد که روی سرعت و حجم تولید تأثیر مستقیم می‌گذارند.
اندازه مارپیچ، یعنی هم طول و هم قطر آن، نقش اصلی را بازی می‌کند. هرچه مارپیچ بلندتر و قطورتر باشد، می‌تواند مواد بیشتری را بهتر و با کیفیت بالاتری آماده کند. در کنار این، سرعت چرخیدن مارپیچ، قدرت موتور دستگاه و حتی جنس موادی که داخل آن می‌ریزید، همگی دست به دست هم می‌دهند تا مشخص شود دستگاه شما در نهایت چقدر محصول بیرون می‌دهد.
اما در کل، یک دستگاه دو مارپیچ معمولا می‌تواند تا سه برابر بیشتر از یک دستگاه تک مارپیچ با همان ابعاد، محصول تولید کند و ظرفیت بالاتری دارد. در آخر، هر ظرفیت و توانی که مدنظر شماست را به ما بگویید تا دستگاه مناسب شما را به صورت کاملا سفارشی برایتان بسازیم.
مزایا و معایب استفاده از دستگاه اکسترودر صنعتی
هر دستگاه صنعتی خوبی‌ها و بدی‌های خاص خودش را دارد. بهتر است قبل از خرید، هم مزایای دستگاه و هم محدودیت‌های آن را بشناسید:
|
مزایا |
معایب |
|
در زمان کم، هزاران قطعه تولید می‌کند و برای سفارش‌های خیلی بزرگ عالی است. |
خرید دستگاه و ساخت قالب فلزی آن، هزینه زیادی دارد. |
|
همه قطعات، از اولی تا آخری، دقیقاً شبیه هم و بدون نقص تولید می‌شوند. |
کار با دستگاه، تنظیم دما و فشار آن، کار هر کسی نیست و به نیروی کاربلد نیاز دارد. |
|
می‌تواند پیچیده‌ترین طرح‌ها و مدل‌هایی را که با دست به سختی ساخته می‌شوند، تولید کند. |
موتورهای قوی و بخش‌های گرم کننده دستگاه، انرژی زیادی مصرف می‌کنند. |
|
وقتی خیلی زیاد تولید کنید، هزینه هر دانه محصول خیلی پایین می‌آید. |
بعد از تولید، باید قالب و داخل دستگاه کاملاً تمیز شود که زمان زیادی می‌برد. |
|
معمولا پساب یا مواد شیمیایی خطرناک تولید نمی‌کند و اضافه‌های پلاستیک قابل بازیافت است. |
اگر فقط چند صد یا چند هزار تا محصول بخواهید، هزینه قالب باعث می‌شود قیمت تمام شده محصول خیلی زیاد شود. |
با بررسی این جدول، راحت‌تر می‌توانید تصمیم بگیرید که آیا این دستگاه برای کار شما مناسب است یا نه.
قیمت دستگاه اکسترودر
نمی‌شود یک قیمت ثابت را به صورت عمومی اعلام کرد، چون قیمت دستگاه اکسترودر به کلی عامل بستگی دارد؛ مثلا اینکه دستگاه تک مارپیچ باشد یا دو مارپیچ، چه اندازه‌ای و با چه ظرفیتی بخواهید، موتور آن چقدر قوی باشد، قطعاتش از چه جنسی ساخته شوند و چقدر هوشمند باشد، همگی روی قیمت تأثیر می‌گذارند.
اما یک خبر خوب برای تولیدی‌ها و کارخانه‌ها؛ ما در طراحان نام گستر، چون خودمان سازنده هستیم، دست واسطه‌ها را کاملا کوتاه کرده‌ایم و دستگاه را با قیمت مستقیم کارخانه به شما ارائه می‌کنیم. این یعنی شما دستگاه را بدون هیچ هزینه اضافی تحویل می‌گیرید و مطمئن هستید هزینه‌ای که پرداخت کرده‌اید، فقط و فقط بابت کیفیت بالای محصول صرف شده است.
برای اینکه قیمت دقیق دستگاه اکسترودر را استعلام کنید، کافی است به صفحه اول سایت بروید، فرم مربوطه را پر کنید و منتظر تماس کارشناسان ما باشید تا شما را کامل راهنمایی کنند.
اجزای تشکیل دهنده اکسترودر
برای اینکه بهتر با این دستگاه آشنا شوید، بیایید قطعات اصلی آن را با هم ببینیم:
- قیف: همان جایی است که مواد اولیه را داخل دستگاه می‌ریزیم.
- سیلندر: لوله اصلی و بزرگ دستگاه است که مارپیچ داخل آن قرار دارد.
- ماردون (مارپیچ): همان بخشی است که مواد را به جلو هل می‌دهد و فشرده می‌کند.
- گرم کن‌ها (المنت): دور سیلندر نصب شده‌اند و آن را داغ می‌کنند.
- قالب: قطعه‌ای است که در انتهای دستگاه قرار دارد و شکل نهایی محصول را می‌سازد.
- موتور و گیربکس: این دو باهم نیروی لازم برای چرخاندن مارپیچ را تأمین می‌کنند.
- تابلوی کنترل: همان مغز متفکر دستگاه است که همه چیز مثل دما، سرعت و فشار را کنترل می‌کند.
در مجموع، هماهنگی این قطعات با هم باعث می‌شود دستگاه مثل ساعت کار کند.
مناسب ترین روش برای خنک کردن دستگاه اکسترودر
خنک کردن دستگاه و محصولی که از آن بیرون می‌آید، یک کار خیلی مهم است. برای این کار دو راه اصلی وجود دارد. روش ساده‌تر، خنک کردن با هوا است که مثل یک پنکه قوی عمل می‌کند و بیشتر برای دستگاه‌های کوچک کاربرد دارد.
اما راه بهتر و حرفه‌ای‌تر، خنک کردن با آب سرد است. این آب سرد از یک دستگاه مخصوص به نام چیلر می‌آید و کارش این است که آب را همیشه خیلی سرد و در یک دمای ثابت نگه دارد. این آب سرد دو کار مهم انجام می‌دهد:
- محصول داغی که از دستگاه بیرون می‌آید را سریع خنک و سفت می‌کند.
- خود دستگاه را هم خنک نگه می‌دارد تا بیش از حد داغ نکند.
برای همین، در بحث تولید انبوه و سریع که کیفیت در آن حرف اول را می‌زند، استفاده از چیلر بهترین راه است و امکان کنترل کامل و دقیق دما را به ما می‌دهد.
جمع بندی
اکسترودر مواد غذایی یک بیوراکتور کوتاه است که تبدیل مداوم مواد خام را به طیف گسترده ای از محصولات نهایی امکان پذیر می کند. اکستروژن این مزیت را دارد که قادر است غذاها را در یک مرحله تولید پردازش کند. این یک فناوری پرکاربرد است که صدها محصول غذایی از جمله تنقلات سنتی، غلات صبحانه، غذای حیوانات خانگی، مواد تشکیل دهنده، آدامس، شیرینی‌ها، پاستا، پروتئین گیاهی بافت‌دار، خمیر کوکی‌های آماده، غذای کودک، پنیر فرآوری شده، نان و غیره را تولید می‌کند.
