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エクストルーダー徹底解説!

エクストルーダーとは?

エクストルーダーとは、粉体状またはペースト状の原料を混錬し、高温の状態で加熱、装置内のスクリューで加圧し、押し出すことによって成型、加工する多機能の食品加工機器のことをいいます。
押し出して成型するというところから(EXTRUDE:押し出して成形する)という名前が付けられています。

エクストルーダーはもともと、プラスチック製品などの工業製品を生産する為に開発された装置ですが、原料を押し出して成型する仕組みを食品の加工分野でも活かして現在では様々な食品がこの装置で製造されています。
エクストルーダーの種類、選定ポイント、トラブル事例について解説します。

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  • エクストルーダーの種類、原理、使用用途について 

    エクストルーダーには大きく分けて2種類のタイプがあります。
    押出工程だけを行う1軸式、同一装置内で材料の混合工程から押し出し工程を連続的に行えるような仕様になっている2軸式があります。
    また、装置の設計にもよりますが一時間に1トンから25トンの原材料を処理することができるサイズもあります。
    エクストルーダー装置内部では摩擦と圧力(10~20気圧)によって加熱調理が進みます。
    このとき、デンプンの糊化(元々結晶構造 をとっているデンプン分子の隙間に水分子が入り込み構造が緩むこと)で起こる現象を利用します。

    使用用途:ドライタイプのペットフード、スナック菓子、麺類、シリアル食品等。

  • エクストルーダー価格について

    エクストルーダー本体のみの参考価格について
    生産能力 15㎏ 約2000万円 40㎏ 約3000万円 250㎏ 約5000万円
    価格変動のオプション要素として、生産物を切断するカッター、混合工程の温調器、製品出口の口金などをオーダーしていくことにより上記+アルファとなってきます。
    本体のみの価格であり、設置工事費用などは含んでいない為、導入の際は別途かかります。

  • エクストルーダーの選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    エクストルーダーを導入する際の選定ポイントは、一軸式か二軸式か、処理する量(生産量)、価格です。
    エクストルーダー装置内で製品を混合、搬送を行うスクリューの構造や形状、圧縮比は機種選定する際に確認すべきポイントです。

    各工程ごとに確認するポイントがあるため下記を参考に選定を進めます。
    製品原料投入工程:ホッパー形状、スクリュー
    溶融工程:混錬シリンダー、シリンダー
    駆動動力:モーター、ギヤ、減速機
    加熱装置:加熱帯をヒーターで温度調節する
    冷却工程:水槽

  • エクストルーダーのトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    エクストルーダーへの製品原料投入口、ホッパー部へ異物を落下、混入させてしまった。
    混入させた異物はエクストルーダー装置内通過、出口で回収しようと考えそのまま稼働させた。

    原因①
    エクストルーダーの原料投入作業に従事する作業者への教育が不十分。(現場持ち込み物、異物化リスク)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
    原因②
    ホッパー内へ落下混入させてしまった際の対応が悪い。
    異物が搬送経路を通過することにより、スクリューや搬送経路に傷が入り、異物の二次発生源に繋がる。

    対策①
    現場入室方法、現場への持ち込み物の教育を行う。
    対策②
    ホッパー内へ異物等落下させた場合は、装置は動作させずそのままの状態で異物除去する。

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  • 食品加工・製造
  • エクストルーダー

Cereal Master™ (Baker Perkins社)

2軸エクストルーダー成形プロセス すべての食品押出成形システムは、通常、成形後の成形装置、熱移動装置、風味付け装置とともに、SBX Master™押出機とダイで構成されています。 プリコンディショナーを使用することで、柔軟性と処理能力の向上が可能になります。 2軸のSBX Master™エクストルーダーは、加熱、機械的せん断、そして水分の添加を組み合わせて製品を調理します。 必要に応じて、フレーバーや着色料をバレル内に直接添加することも可能です。 標準的なシステムは、専用ダイやカッター、詰め物入り製品用の共押出成形装置、オーブン、乾燥機、シーズニング/コーティングシステム(成形後の風味付け用)を組み込むことで拡張できます。 CoEx Master™共押出システムは、甘味・塩味・フルーツなどのフィリング(中身)を、シリアル生地の外層に組み込むことで、押出成形製品に価値を付加します。 質感や色のコントラストを出すことができるのが特長です。 共押出製品は、朝食用シリアル、ペットフード、または高付加価値のプレミアムスナックとして販売展開が可能です。 製品の長さは12〜120mmと非常に幅広く対応できるため、個包装されたバータイプの商品としても展開できます。 この共押出システムは非常に柔軟性が高く、主要部品の切り替えも迅速に行えます。 Baker Perkins社のCoEx Master™システムへの投資は、製品ラインアップの拡充と市場展開の拡大を実現できる経済的な選択肢です。 しかも研究開発費(R&D)を最小限に抑えることができます。 多用途対応のSBX Master™2軸エクストルーダーは、高出力・高効率で、でん粉またはたんぱく質ベースの幅広い製品を製造できる柔軟性を持つように設計されています。 高トルクのギアボックスや攪拌装置から、さまざまなダイ(成形金型)やカッターに至るまで、機械のあらゆる要素が最適化されており、一貫した品質、高品質、低コスト生産を実現するための柔軟性が備わっています。 押出食品および原材料向けの高い生産能力

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Thermo Scientific Process 11 Hygienic 二軸エクストルーダー

世界的に需要が高まる植物由来の代替肉市場において、Thermo Scientific™ 二軸エクストルーダーは、効率的な製品開発と生産スケールアップを支援し、お客様のビジネス成功に貢献します。日本を含む世界中の食品加工メーカーの研究開発施設や生産現場で、当社のエクストルーダーが活躍しています。 当社のProcess 11 Hygienic 卓上型二軸スクリューエクストルーダーはコンパクトで、温度・トルク・フィードスピードなど、さまざまな混錬条件を細やかかつフレキシブルに設定することができます。 また、操作も簡単で、試作品作成後のクリーンアップも容易に行えるため、労力と時間を削減し、理想の食感を持つ疑似肉開発を効率よく進めることができます。 卓上型エクストルーダーで理想の混錬条件を達成した後は、当社独自のスケールアップのノウハウと技術によって生産用エクストルーダーにおいてもその理想の混錬条件を容易に再現することができますので、速やかな生産ラインの立ち上げを実現します。 当社のProcess 11 Hygienic 卓上型二軸スクリューエクストルーダーは、以下の特長を持ち、疑似肉開発に最適です: • コンパクトな設計で限られたラボスペースに適合 • タッチスクリーンによる簡単操作 • 容易な部品の取り外しとクリーニング • 20g~2.5kg/時間の幅広いスループット範囲 • 温度、トルク、フィードスピードなどのパラメーターを細かに調整が可能 さらに、当社のエクストルーダーは植物性タンパク質生産用のHMMAとストランドダイノズル用モジュール式冷却スリットダイを装備可能で、多様な食感の疑似肉形成を実現します。

解決できる課題

  • 品質向上
  • コスト削減
  • 生産効率改善

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  • エクストルーダー

エクストル―ダ― (Gabler社)

Gablerは、カット&ラップ、ローリング&スコアリング、ボールフォーミングラインなど、ガム製造ラインを専門としています。 あらゆる粘性のある素材を成形・加工するための装置を提供しており、ラボ向けの小型モデルから全自動の生産ラインまで幅広く取り揃えています。 ■カット&ラップライン バブルガム、レイヤーガム、センターインガム、またはそれに類似した製品向け。 多様な組み合わせに対応し、最大処理能力は1,500kg/h。 ■ローリング&スコアリングライン タブ、スティック、ミニスティック、ドラジェ(糖衣ガム)などに対応。 シート幅は7インチから24インチまで、最大処理能力は4,500kg/h。 ■ボールフォーミングライン 中空ボール、粉末や液体を充填したボール、球状または類似形状の製品向け。 最大処理能力は900kg/h。 ■エクストルーダー(押出機) ユーザーの要件に応じて独立した加熱ゾーンを備えたエクストルーダーは、あらゆる製菓製品に必要な精度を実現します。 プロセス部品は手動または自動で開くことができるため、洗浄が容易で、迅速な製品切り替えやスクリューの柔軟な操作が可能です。 用途に応じて、単体機としても、完全な生産ラインへの組み込みも可能です。 処理能力とオプション: 処理能力:200~5,000kg/h ラボ用サイズから最大24インチ幅まで対応 用途に応じた各種バージョンを用意 ■冷却トンネル 当社の冷却トンネルは、"サンドイッチシステム"によって全体がしっかりと断熱されており、優れた冷却性能を発揮します。 モジュール設計により、お客様の要望や設置スペースに合わせた多様な構成が可能です。 処理能力: 最大2,500kg/h バリエーション(ラインや用途により異なる): プレクーリングトンネル/プレヒーティングトンネル 中間冷却トンネル 冷却トンネル/加熱トンネル

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 人手不足解決
  • 品質向上
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