Từ ngũ cốc ăn sáng giòn tan đến bánh quy trà chiều tinh tế và mì ống al dente cho bữa tối, nhiều loại thực phẩm yêu thích của chúng ta có chung một bí mật sản xuất: công nghệ đùn. Quá trình linh hoạt này hoạt động như "máy biến đổi" của ngành thực phẩm, chuyển đổi nguyên liệu thô đơn giản thành các sản phẩm ngon miệng thông qua thiết bị và kiểm soát quy trình chính xác. Nhưng làm thế nào các nhà sản xuất có thể khai thác hết tiềm năng của nó để đạt được những bước nhảy vọt về năng suất và đổi mới sản phẩm?
Đùn thực phẩm không phải là mới. Công nghệ này bắt nguồn từ những năm 1870 trong sản xuất xúc xích bằng máy đùn thịt. Đến những năm 1930, mì ống khô và ngũ cốc ăn sáng đã đi vào sản xuất hàng loạt thông qua quá trình đùn, với các máy móc dần xuất hiện trong các tiệm bánh. Ngày nay, các nguyên tắc này cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhà bếp thông thường từ máy xay thảo mộc đến máy làm mì ống.
Quá trình này mang lại chất lượng ổn định, sản phẩm đồng nhất và sản lượng lớn. Thông qua quá trình đùn, các nhà sản xuất có thể tạo ra thực phẩm với hầu hết mọi kích thước, màu sắc, hình dạng hoặc kết cấu - cho dù đã sẵn sàng để ăn hay cần chuẩn bị thêm.
Cốt lõi của quá trình đùn nằm ở chính máy đùn. Máy này trộn các thành phần trong khi nhiệt do ma sát tạo ra và gia nhiệt bổ sung tạo ra một hỗn hợp đồng nhất, sau đó được ép qua khuôn để tạo thành sản phẩm cuối cùng. Các phản ứng bên trong thùng và tại bề mặt khuôn ảnh hưởng quan trọng đến kết quả xử lý và đặc tính sản phẩm cuối cùng.
Ví dụ, ngũ cốc và đồ ăn nhẹ trải qua sự giãn nở đáng kể khi đi qua khuôn, trong khi khuôn tùy chỉnh có thể tạo ra các phẩm chất cụ thể. Khuôn dài tạo ra các sợi giống thịt trong protein thực vật, trong khi khuôn đúc bằng đồng tạo ra kết cấu thô đặc trưng của mì ống để bám sốt tốt hơn.
Giống như tất cả các quy trình đùn, sản xuất thực phẩm đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận nhiều yếu tố bao gồm:
Hầu hết quá trình đùn thực phẩm xảy ra ở mức độ ẩm tương đối thấp (dưới 40%) vì nước làm giảm độ nhớt của hỗn hợp và làm dẻo vật liệu. Mật độ ẩm tăng làm giảm mô-men xoắn và áp suất khuôn, khiến "đùn ướt" yêu cầu cấp liệu bằng trục vít đôi, tăng cường trộn và kiểm soát nhiệt độ tinh tế.
Hàm lượng muối ảnh hưởng đáng kể đến kết cấu sản phẩm cuối cùng bằng cách ảnh hưởng đến sự sục khí và sự giãn nở sau khi đùn. Nó cũng ảnh hưởng đến màu sắc vì sự hấp thụ độ ẩm ảnh hưởng đến khả năng làm nâu. Tuy nhiên, muối đóng vai trò là chất mang hiệu quả để phân phối đều màu sắc và hương vị trong các sản phẩm.
Để tối đa hóa lợi ích của công nghệ đùn, các nhà sản xuất nên tập trung vào năm lĩnh vực chính:
Việc chuẩn bị nguyên liệu thô đúng cách đảm bảo quá trình đùn tối ưu. Các kỹ thuật bao gồm:
Việc lựa chọn thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả. Máy đùn trục vít đôi ngày càng chiếm ưu thế trong các ứng dụng thực phẩm do khả năng trộn vượt trội. Các thành phần chính yêu cầu tối ưu hóa:
Các thông số quan trọng như tốc độ trục vít, cấu hình nhiệt độ và tốc độ cấp liệu đòi hỏi phải theo dõi và điều chỉnh chính xác để đảm bảo chất lượng ổn định. Các hệ thống cảm biến và thuật toán điều khiển tiên tiến cho phép tối ưu hóa theo thời gian thực.
Là yếu tố tạo hình cuối cùng, khuôn xác định hình thức và kết cấu của sản phẩm. Các hệ thống CAD/CAM hiện đại tạo điều kiện cho các hình dạng phức tạp trong khi việc lựa chọn vật liệu và xử lý bề mặt giúp tăng độ bền.
Làm mát, cắt và các xử lý bổ sung (nướng, chiên, tẩm gia vị) hoàn thành quá trình biến đổi sản phẩm. Các hệ thống tự động đảm bảo độ chính xác trong khi vẫn duy trì hiệu quả.
Các xu hướng mới nổi định hình sự phát triển của công nghệ đùn bao gồm:
Khi các nhà sản xuất thực phẩm tìm kiếm lợi thế cạnh tranh thông qua đổi mới sản phẩm và hiệu quả hoạt động, tính linh hoạt và khả năng mở rộng của công nghệ đùn đã định vị nó là một yếu tố hỗ trợ quan trọng. Những người làm chủ sự phức tạp của nó trong khi chấp nhận tùy chỉnh sẽ dẫn đầu sự chuyển đổi của ngành.
