Process efficiency and energy consumption during the extrusion of potato and multigrain formulations

The aim of the research was to determine the effect of extrusion conditions (various moisture content of raw materials and screw rotation speed), as well as the effect of recipe composition on the process efficiency and the energy consumption during treatment of potato and multigrain products. The efficiency of the extrusion process (Q) was determined by the mass of the product obtained at a given time for all prepared raw material mixtures and the process parameters used, while the specific mechanical energy demand was determined using the SME index. The obtained results allow to conclude that the level of raw materials moisture content had a greater impact on the efficiency and energy consumption of the extrusion process than the variable screw speed during the treatment. The efficiency of the process increased with the increasing moisture of the tested compositions, while a decrease in the requirements of SME was observed. The use of differentiated raw material compositions also influenced the Q and SME values determined during the tests.

Celem badań było określenie wpływu warunków obróbki mieszanki podczas procesu ekstruzji (zróżnicowana wilgotność mieszanek surowcowych i prędkość obrotów ślimaka), jak również wpływ kompozycji receptury na wydajność procesu i zużycie energii podczas produkcji pelletów z surowców ziemniaczanych oraz produktu typu multigrain. Wydajność procesu ekstruzji (Q) wyznaczano przez określenie masy produktu uzyskanego w określonym czasie dla wszystkich przygotowanych mieszanek surowcowych oraz zastosowanych parametrów procesu, natomiast jednostkowe zapotrzebowanie energii zostało określone przy użyciu wskaźnika SME (ang. specific mechanical energy). Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że poziom dowilżenia mieszanek surowcowych miał większy wpływ na wydajność i energochłonność procesu ekstruzji niż zmiana prędkości ślimaka podczas wytłaczania. Wydajność procesu wzrastała wraz ze wzrostem wilgotności mieszanki, natomiast zaobserwowano spadek zapotrzebowania energii mechanicznej. Zastosowanie zróżnicowanych receptur surowcowych również wpłynęło na wartości Q i SME wyznaczone podczas badań. Mniejszą wydajność oraz większe SME odnotowano przy zastosowaniu mieszanki typu multigrain.