Ekstrudering af foder og biomasse

Ekstrudering har en indflydelse på næringsværdien af foder til både en- og flermavede dyr. Især processens gavnlige inaktivering af væksthæmmende stoffer er af betydning. Det er imidlertid vanskeligt via litteraturen at fastlægge størrelsen af processens betydning, og det må fastslås, at en 100 pct. positiv effekt kun fås ved unge dyr. Da den gavnlige effekt på foderstoffer skyldes den kontrollerede varmetilførsel, synes det umiddelbart mere nærliggende at videreudvikle andre former for varmebehandlingsprocesser, som f.eks. mikronisering og varmebehandling i tromletørrerier. Økonomisk er disse sidstnævnte processer noget billigere at udføre, og selv om deres steriliserende og gelatiniserende virkning synes dårligere end samme virkning fra ekstruderingen, kan disse processer udføres med mindre exergirige energikilder, og processen bliver hermed billigere.

Ekstruderingen er i første omgang udviklet til brug i fremstillingen af menneskeføde, hvor alle fordele fra ekstruderprocessen kan udnyttes.

Det har ikke været muligt at få noget dækkende indblik i økonomien ved ekstruderingen, men processen er forholdsvis dyr, både i drift og maskininvestering, hvilket også understreges af de nuværende anvendelsesområder. Oparbejdningsomkostninger ligger på mellem 0,75 kr. og 1,40 kr. pr. kg produkt (ifølge foderfabrikanter).

Processens brug til oparbejdning af biomasse til brændsel er i et begyndelsesstadium, og det synes, som om der er fordele, sammenlignet med traditionelle processer, men også her er procesomkostningerne højere end ved traditionelle oparbejdningsmetoder.

Baggrund

Ekstruderingsteknikken blev taget i anvendelse i levnedsmiddelindustrien omkring 1935. Hovedformålet med processen var på daværende tidspunkt at formgive produkter, som f.eks. mel og vand, gennem en dyse.

Gennem 60'erne og 70'erne gav forekomst af kogeekstruderen anledning til en videreudvikling af processen inden for levnedsmiddelindustrien, idet denne ekstruder er i stand til at påvirke råvarens egenskaber i retning af, at næringsstofferne bliver lettere tilgængelige, som f.eks. ved styring af tekstur og forklistring af stivelsen.

Umiddelbart synes teknikken at rumme muligheder inden for fremstilling af foderstoffer til husdyr, hvor en stadig søgen efter mere velegnede foderemner foregår. På samme måde synes processen, især hvis den kunne etableres på et lavteknologisk plan, at have muligheder inden for fremstilling af brændsel ud fra råvarer som bark, halm og lignende.

Det her refererede arbejde havde til formål at klarlægge ekstruderingeprocessens muligheder og stade inden for foderindustrien og biomasseindustrien.

Ekstruderprocessen

Ifølge ordbogen betyder at ekstrudere at udstøde; dvs., at set ud fra denne definition vil både stempelpresser, ringmatricepresser, skruepresser og meget andet være omfattet af definitionen. Navnet ekstruder hæftes normalt kun på det udstyr, som består af en snegl, eventuelt flere snegle, der roterer i et omkringliggende skørt, og som oparbejder et tryk i materialet, når dette af sneglen eller sneglene transporteres mod ekstruderens modsatte ende.

Ekstrudere deles normalt op i tre principielt forskellige typer (Andersson, 1979).

Kold formgivning under lavt tryk. Formgivningen sker uden tilførsel af termisk energi. Friktionsvarmen fra skruen fjernes ved partiel køling.
Kogning, fuIgt af formpivning under lavt tryk Tørre produkter blandes med vand og opvarmes i ekstruderens første del. Herefter afkøles produktet til under 100 °C i ekstruderens bageste del, inden det passerer en formgivende dyse.
Kogning og formgivning under højt tryk ( HTST ) Materialet tilføres ekstruderen, hvor det komprimeres til et højt tryk. Det høje tryk gør, at kogning kan ske ved temperaturer over 100 °C, og den hertil nødvendige varme tilføres dels i form af termisk energi og dels i form af friktionsvarme, som dannes i ekstruderen. En del af den tilførte varme, nemlig friktionsvarmen, dannes således af ren energi.

Når materialet presses ud gennem dysen, sker der en voldsom ekspansion på grund af trykforskellen mellem ekstruderens indre og atmosfæren (Andersson, 1979).

Typiske levnedsmiddelprodukter, som behandles efter en af de foran beskrevne metoder, er pastaprodukter (makaroni mm.), som koldformes under lavt tryk. Ekstruderproces nr. 2 anvendes til visse former for snacks, som viderebehandles ved f.eks. fritering, hvorved produktet ekspanderer. HTST-ekstrudering udføres på proteinteksturater (sojamel, sojaproteinkoncentrat), knækbrød, snacks, slik mm. (Andersson, 1979).

Reference
-	Andersson, Y., 1979: Extrudering - en proces i tiden. Livsmedelsteknik, nr. 6. 3 sider.
-	Bassel, U. (Herauspeber), 1983: Brikettieren und Pelletieren von Biomasse. Solentec. 279 sider.
-	Bitman, J. et al., 1975: Effects of feeding formaldehyde treated, full fat soybean flours for milk fat polyunsaturated fatty acids. Journ. of the Am. Oil Chem. Soc. 52: 415-418.
-	Daniels, L . B . et al., 1972: Expansion - extrusion processed sorghum grain and soybeans in diets of dairy calves. Journ. of Dairy Sci. 56,7: 932-934.
-	Elias, L.C. et al., 1976: The nutritive value of precoated legume flours processed by different methods. Nutr. Reports International 14,4: 385-403.
-	Harmann, D. V. et al., 1973: Effect of extruder geometry on tarque and flow. Transactions of the ASAE: 1175-1178.
-	Harper, J. M. et al., 1977: Low cost extruders for supplemental foods. League for International Food Education, June. 4 sider.
-	Levelton, B.H. and Associated Ltd., 1981: Development of a moisture resistant densified solid fuel from forest biomass. Enfor project C-97. Canadian Forestry Service. 147 sider, ill.
-	Marquardt, R.R. et al., 1975: Studies with chicks on the growth depressing factor(s) in faba beans (Vicia faba l.var. minor). J. Nutr. 106: 275-284.

Kilde:

Meddelelse nr. 2, 1983. Bioteknologisk Institut, Holdbergsvej 10, 6000 Kolding. Tlf. 75520433

Ekstrudering af foder og biomasse

Baggrund

Ekstruderprocessen

Ekstrudere deles normalt op i tre principielt forskellige typer (Andersson, 1979).

Reference

Kilde: