Impact of rotational speed of extruder cutter on the quality of corn extrudates in the function of raw material moisture and flow rate

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 68 (Agricultural and Forest Engineering) 2016: 131-140
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 68, 2016)

Impact of rotational speed of extruder cutter on the quality of corn extrudates in the function of raw material moisture and flow rate

TOMASZ ŻELAZIŃSKI1, ADAM EKIELSKI1, ADAM SIWEK2, JACEK SŁOMA1
1Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Warsaw, Poland
2Food Technology and Gastronomy Institute, Lomza State University of Applied Sciences

Abstract: The research objective was to examine the impact of cutter rotational speed on the quality of corn extrudates. The regulated variables used in the design of experiment (DOE) included also such variables as: raw material feed rate, raw material moisture. In the research project, a co-rotating twin-screw extruder was used of the screw length to diameter ratio of 27: 1. Research analysis showed changes in the extrudate quality parameters due to settings of the cutter, which could be observed, in particular, in the case of sectional expansion and resistance parameters of extrudates. The research conducted also confirmed that the quantity and moisture of raw material used exert significant influence on the quality of extrudate obtained.

Key words: extruder cutter, twin-screw extruder, extrusion

Streszczenie: Wpływ prędkości obrotowej obcinarki na jakość ekstrudatów kukurydzianych w funkcji natężenia przepływu surowca i jego wilgotności. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu ustawień obcinarki ekstrudera na jakość ekstrudatów kukurydzianych. Celem badań jest zatem wskazanie, czy prędkość obrotowa obcinarki ekstrudera wpływa na podstawowe parametry jakościowe typowych ekstrudatów kukurydzianych. W badaniach wykorzystano centralny plan kompozycyjny, wygenerowany w programie Statistica 12, który obejmował 16 powtórzeń. Zmiennymi regulowanymi wykorzystywanymi w planie doświadczania (DOE) były dodatkowo takie parametry, jak: ilość podawania surowca, wilgotność surowca. W badaniach wykorzystano współbieżny, dwuślimakowy ekstruder o stosunku długości do średnicy ślimaka wynoszącym 27 : 1. Analiza badań wykazała, że zmiany prędkości obrotowej obcinarki ekstrudera mają wpływ na jakość uzyskiwanych produktów. Stwierdzono, że zmiany parametrów jakościowych ekstrudatów na skutek ustawień obcinarki można było zaobserwować szczególnie w przypadku ekspansji radialnej oraz parametrów wytrzymałościowych ekstrudatów. Przeprowadzone badania potwierdziły również, że ilość podawanego surowca i jego wilgotność wpływają istotnie na zmiany jakościowe uzyskiwanych ekstrudatów.

Please use the following format to cite the selected article:
ŻELAZIŃSKI T., EKIELSKI A., SIWEK A., SŁOMA J. Impact of rotational speed of extruder cutter on the quality of corn extrudates in the function of raw material moisture and flow rate. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 68, 2016: 131-140

Authors’ address:
Adam Ekielski, Tomasz Żelaziński, Jacek Słoma SGGW
Wydział Inżynierii Produkcji
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 164, Poland
e-mail: adam_ekielski@sggw.pl
          tomasz_zelazinski@sggw.pl
          jacek_słoma@sggw.pl

Adam Siwek
Państwowa Wyższa Szkoła
Instytut Technologii Żywności PWSIiP w Łomży
18-400 Łomża, ul. Akademicka 14, Poland
e-mail: asiwek@poczta.onet.pl