Le taux d'expansion relie l'énergie du processus à une structure nette
Le taux d'expansion des bouffées de maïs est généralement mesuré sous la forme du diamètre de l'extrudat divisé par le diamètre de la filière, ou sous la forme d'un indice d'expansion associé.Cela reflète la manière dont l'amidon cuit transforme l'eau en vapeur, gonfle les bulles et se fixe dans une structure poreuse à la sortie de la filière.Une expansion élevée donne généralement une densité apparente plus faible et un croustillant plus léger ;une faible expansion donne une texture dense et dure.La cible exacte dépend de la forme du produit, de l’assaisonnement, de la casse et du remplissage de l’emballage.
Les études d'extrusion sur les snacks à base de maïs montrent que l'humidité des aliments, la température du fût, la vitesse de la vis, la composition en huile, en fibres et en ingrédients affectent fortement l'expansion, la densité apparente et la dureté.Le dépannage doit donc commencer par les données de processus et de formule, et pas seulement par une plainte visuelle indiquant que la bouffée est « petite ».
Humidité et température
L’humidité des aliments est souvent le premier suspect.Une faible humidité peut augmenter la viscosité de la matière fondue et le cisaillement, favorisant ainsi l'expansion jusqu'à un certain point, mais une humidité trop faible peut créer un écoulement instable, des brûlures ou une mauvaise cuisson.Une humidité élevée plastifie la matière fondue, diminue la viscosité et peut réduire l'expansion tout en augmentant la densité.L’optimum dépend de la formulation.Les études sur les collations à base de maïs avec enrichissement en sous-produits et systèmes à base de farine de maïs montrent à plusieurs reprises que l'expansion culmine dans une fenêtre humidité-température et diminue lorsque l'humidité ou la température s'écarte de cette fenêtre.
La température du baril contrôle la gélatinisation de l’amidon, la viscosité de la fonte et la pression de la vapeur.Une température trop basse peut ne pas cuire suffisamment l'amidon et réduire la croissance des bulles.Une température trop élevée peut trop ramollir ou dégrader la matière fondue et les parois des bulles s'effondrent.La température et la pression de la filière sont également importantes car l'expansion commence lorsque la pression chute.Si la pression de la filière est instable, l’expansion variera même lorsque l’humidité moyenne est correcte.
Vitesse de vis, huile, fibre et formulation
La vitesse de la vis modifie le cisaillement, le temps de séjour et l'énergie mécanique.Une vitesse plus élevée peut augmenter le cisaillement et le mélange, mais une vitesse excessive peut raccourcir le séjour avant que l'amidon ne soit correctement cuit.L'énergie mécanique spécifique est utile car elle combine le couple, la vitesse de la vis et la vitesse d'avance dans un indicateur d'intensité du processus.Si l'expansion diminue alors que le SME diminue également, vérifiez le niveau d'huile, le débit d'alimentation, l'usure des vis ou l'humidité.Si l'expansion diminue alors que le SME augmente, vérifiez la restriction, le blocage de la matrice ou l'hydratation des ingrédients.
Le pétrole et les fibres réduisent souvent l’expansion.L'huile lubrifie la masse fondue et peut réduire la résistance du SME et de la paroi des bulles.Les fibres insolubles peuvent percer ou interrompre les bulles d’amidon, augmentant ainsi la densité et la dureté.Les ajouts riches en protéines peuvent diluer l'amidon et réduire l'expansion à moins que les conditions du processus ne soient ajustées.Les ingrédients fonctionnels peuvent améliorer la nutrition mais nécessitent une nouvelle fenêtre d'expansion.
Séquence de dépannage de l'usine
Mesurez l'humidité de l'alimentation au niveau du conditionneur et de l'alimentation de l'extrudeuse.Vérifiez la vitesse de la vis, la vitesse d'avance, la température du cylindre, la pression de la filière, la charge du moteur, la vitesse de coupe, l'humidité du produit, le taux d'expansion, la densité apparente et la dureté.Inspectez les sections transversales à la recherche de grands vides effondrés, de minuscules cellules denses ou d’épaisseurs de paroi inégales.Les grandes cellules effondrées suggèrent une faible résistance à la fusion ou une expansion excessive avant la prise.De minuscules cellules denses suggèrent un flash insuffisant, une humidité élevée, une température basse ou un faible SME.Des cellules inégales suggèrent une instabilité de l’alimentation ou de la pression.
Corrigez un levier à la fois.Le séchage de l'alimentation, l'augmentation de la température du fût et la modification simultanée de la vitesse de la vis peuvent restaurer l'expansion mais en masquent la cause.Une spécification robuste de choux de maïs doit inclure le taux d’expansion, la densité apparente, l’humidité, la dureté, la casse après assaisonnement et le remplissage de l’emballage.L'expansion n'est réussie que lorsque la bouffée est grosse, croustillante, de saison et suffisamment forte pour être distribuée.
Résistance à la fusion de l'amidon et stabilité des bulles
L'expansion dépend de deux événements qui se produisent simultanément : une pression de vapeur suffisante pour gonfler l'extrudat et une résistance à la fusion suffisante pour retenir les bulles jusqu'à ce que la structure prenne.Si l’amidon fondu n’est pas suffisamment cuit, les bulles ne se forment pas bien.S'il est trop ramolli ou dilué par des fibres, des protéines ou de l'huile, des bulles se forment mais s'effondrent.C’est pourquoi deux produits peuvent sortir de la filière avec un diamètre similaire mais avoir un croustillant et une dureté différents.La structure interne des cellules compte autant que la taille extérieure.
Les substitutions d’ingrédients doivent être traitées comme de nouveaux processus.Les poudres riches en fibres, le son, le marc, les concentrés de protéines, l'huile et le sucre peuvent tous modifier la liaison de l'eau et faire fondre la rhéologie.Une feuilletée de maïs saine a souvent besoin d'une fenêtre d'humidité, de température et de vitesse de vis différente de celle d'un simple contrôle de semoule de maïs.Si la nutrition est améliorée sans repenser le processus, une perte d’expansion est prévisible.
Séchage, assaisonnement et texture finale
Le dépannage de l’extension devrait se poursuivre après la mort.Le produit sortant de l'extrudeuse peut rétrécir, durcir ou devenir fragile pendant le séchage et l'assaisonnement.Une humidité finale élevée peut adoucir le croustillant ;un séchage excessif peut augmenter la casse.L’huile d’assaisonnement ajoute de la graisse en surface et peut plastifier la structure ou masquer le croustillant.La densité apparente et le remplissage du bol sont utiles car les consommateurs perçoivent la bouffée comme un volume et non seulement comme un diamètre.
L'action corrective finale doit être confirmée par une rupture après assaisonnement et test du produit emballé.Une houppette avec une excellente expansion mais des parois fragiles peut échouer dans le sac.Un taux d’expansion légèrement inférieur avec une meilleure uniformité cellulaire pourrait constituer la meilleure cible commerciale.
Effectuez un contrôle après des modifications majeures des matières premières.Comparez le nouveau mélange à une base de maïs connue aux mêmes humidité, vitesse de vis et température.Si le contrôle se dilate normalement mais pas le nouveau mélange, la formulation a modifié son comportement à l'état fondu.Si les deux échouent, l’extrudeuse ou le système de séchage en est probablement la cause.
FAQ
Pourquoi l’expansion des bouffées de maïs diminue-t-elle ?
Les causes courantes incluent une humidité élevée des aliments, une température de fût basse ou excessive, un SME faible, une teneur élevée en huile ou en fibres, une dilution de l'amidon, une instabilité de la pression de filière ou une mauvaise cuisson.
Quelles mesures aident à résoudre les problèmes d’expansion ?
Utilisez l'humidité d'alimentation, la vitesse de la vis, la vitesse d'alimentation, la température du baril, la pression de la filière, la charge du moteur, le SME, le taux d'expansion, la densité apparente, l'humidité et la dureté du produit.
Sources
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- Obtention de collations expansées de maïs bleu prêtes à manger avec des anthocyanes à l'aide d'un processus d'extrusion et d'une méthodologie de surface de réponseArticle en libre accès utilisé pour l'extrusion du maïs bleu et l'optimisation du processus de collations élargies.
- Snacks extrudés à base de maïs complétés par de la poudre de marc de myrtille : propriétés physiques, chimiques, fonctionnelles et sensoriellesArticle en libre accès utilisé pour l'expansion des collations à base de maïs, l'ajout de fibres, la densité apparente et la qualité sensorielle.
- Propriétés physicochimiques et microstructure des extrudés de farine de maïs et de fibres de celluloseArticle en libre accès utilisé pour la température d'extrusion de la farine de maïs, la vitesse de la vis et le degré de gonflement.
- Le développement d'un produit de collation expansé à base de farine de citrouille et de gruau de maïs : effet des conditions d'extrusion et des formulations sur les caractéristiques physiques et la microstructureAjouté pour le dépannage du taux d'expansion des bouffées de maïs, car cette source prend en charge les preuves d'extrusion, de collation et de texture et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Progrès de la recherche sur les propriétés physicochimiques des aliments à base d'amidon par extrusionAjouté pour le dépannage du taux d'expansion des bouffées de maïs, car cette source prend en charge les preuves d'extrusion, de collation et de texture et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Extrusion à haute teneur en humidité de protéines de soja : études sur la formation d'une structure de produit anisotropeAjouté pour le dépannage du taux d'expansion des bouffées de maïs, car cette source prend en charge les preuves d'extrusion, de collation et de texture et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Développement morphologique et caractéristiques d'écoulement lors de l'extrusion à haute teneur en humidité d'un analogue de viande à base de plantesAjouté pour le dépannage du taux d'expansion des bouffées de maïs, car cette source prend en charge les preuves d'extrusion, de collation et de texture et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
- Effets combinés de l'emballage sous atmosphère modifiée et du stockage réfrigéré sur la sécurité et la qualité des aliments prêts à consommerUtilisé pour vérifier le dépannage du taux d'expansion des bouffées de maïs par rapport aux preuves de processus, de mesure et de spécification provenant d'un domaine source distinct.