EXTRUSION

DEFINITION UND HISTORISCHER R�CKBLICK

Extrudieren - oder Strangpressen, wie der Prozess im Deutschen auch genannt wird - hei�t nach W�rterbuch �ein Produkt durch eine D�se, ein Loch oder einen Schlitz ausdr�cken, um damit eine bestimmte Form zu erzielen". Diese weit gefasste Definition umspannt f�r verschiedenartige Lebensmittel eine ganze Reihe von Verarbeitungsmethoden, die sich im Verlaufe der Jahre entwickelt und gewandelt haben.

Die geschichtlich wohl �ltesten und heute noch in �hnlicher Form praktizierten Extrusionsverfahren sind in der Fleischindustrie zu finden: Mit Kolbenextrudern wurde schon im letzten Jahrhundert Fleischbr�t zu W�rsten geformt und in D�rme oder Verpackungen gef�llt. Auch der althergebrachte Fleischwolf stellt einen Extruder dar, in welchem Fleischst�cke mit einer F�rderschnecke durch eine Lochplatte gedr�ckt und zu Hackfleisch zerkleinert resp. geformt werden.

In der Getreideverarbeitung ist das Extrusionsprinzip schon sehr lange eingef�hrt. Etwa um die Jahrhundertwende kamen hydraulisch getriebene Kolbenpressen in Gebrauch, mit welchen Teigwaren, insbesondere Spaghetti, durch Ausdr�cken von angefeuchtetem Grie� durch eine Lochplatte geformt wurden. Das Auspressen und Auswalzen von Teigen und Zuckermassen in der B�ckerei- und S��warenindustrie beruht ebenfalls auf dem Extrusionsprinzip. Zur Anwendung gelangten in diesem Fall vor allem Kolbenpressen und Rollenextruder.

Mit der Einf�hrung des Schneckenextruders in der Teigwarenindustrie etwa Mitte der 30er Jahre fasste die moderne Extrusionstechnik im engeren Sinne Fu� in der Lebensmit�teltechnologie. Die ersten Schneckenextruder f�r die Kunststoffindustrie wurden bereits 1879 von Gray in England und 1885 von Ryle in den USA patentiert. Die weitere Verbreitung von Schneckenextrudern begann aber erst 1925 mit der Extrusion von PVC und 1935 von anderen Thermoplasten.  Der  Einsatz  von  Schneckenextrudern  erm�glichte  es,  Teigwaren kontinuierlich aus angefeuchtetem Weizengrie� (30-35 % Wassergehalt) herzustellen. Es handelt sich um eine sogenannte Kaltextrusion, indem die Extrusionstemperatur so gef�hrt wird, dass weder die St�rke quellen und verkleistern kann, noch die Kleberproteine denaturieren. Das sind Vorg�nge, die erst beim nachherigen Kochen in Wasser erw�nscht sind.

Die Verwendung des Schneckenextruders zur Teigwarenfabrikation hat sehr rasch weitere Anwendungsgebiete in der Getreideverarbeitung induziert, insbesondere f�r die Herstellung von genussfertigen Cerealienprodukten (�Ready to eat cereals"), also z.B. von Fr�hst�ckscerealien in Flocken- und St�ckform. General Mills, Inc., war Ende der 30er Jahre in den USA die erste Firma, welche vorgekochte Getreidebreie extrudierte und trocknete. Die so gewonnenen Extrudate wurden anschlie�end mit Walzwerken geflockt oder in Hei�luft resp. in hei�em �l zu einer por�sen Struktur expandiert. Der Extruder erf�llte also f�r diese Produkte denselben Zweck wie f�r die Herstellung von Teigwaren.

Der n�chste Schritt in der Entwicklung war die Hei�extrusion st�rkereicher Rohmaterialien. Wie noch zu besprechen ist, wird das Rohmaterial bei der Hei�extrusion entweder durch Reibungsw�rme, hervorgerufen durch hohe Scherkr�fte, oder durch Beheizung des Extruders zus�tzlich zur mechanischen Plastifizierung erhitzt. Wird die erhitzte Masse durch die Extruderd�se ausgetrieben, verdampft das im Produkt enthaltene Wasser durch den pl�tzlichen Druckabfall und treibt das Produkt zu einer porigen Struktur auf (Expandieren, Puffen). Auf dieser Basis ist 1936 zum erstenmal Maisgrie� zu expandierten Ringen extrudiert worden, ein Produkt, das dann zehn Jahre sp�ter durch die Adams Corp. in den USA auf den Markt kam. Bedingung f�r die erfolgreiche Extrusion nach diesem Prinzip war ein tiefer Wasserge�halt und damit die Entwicklung hoher Scherkr�fte im Maisgrie�. Im Prinzip simuliert das Verfahren die konventionelle Herstellung von Popcorn.

EINSATZBEREICHE

Waren die Maisextrudate noch vorwiegend auf mit Reibungsw�rme arbeitenden Extru�sionsanlagen hergestellt worden, trieb das Interesse der Futtermittelindustrie an der Hei�extrusion die weitere Entwicklung von extern beheizten Kochextrudern in der zweiten H�lfte der 40er Jahre stark voran. Damit war der Weg offen zu einer Anwendungspalette, die sich in den letzten drei�ig Jahren st�ndig erweitert hat:

a)         f�r die Herstellung von Hunde- und Katzenfutter. Die Extrusion von �Pet Food� fasste nach 1950 als Ersatz f�r das konventionelle Backen von Biskuits sehr rasch Fu� und ist heute mengenm��ig das wichtigste einzelne Anwendungsgebiet dieser Technik.

b)         f�r die Gewinnung verschiedenster vorgekochter Cerealienprodukte, wobei nun eben seit etwa 1960 der fr�here Vorkochschritt mit anschlie�ender Kaltextrusion durch die direkte Hei�extrusion, d.h. Kochen und Formen in einem Schritt, abgel�st wurde. Diese Gruppe umfasst unter anderem �Ready-to-eat" Fr�hst�ckscerealien, Cerealien f�r Mischungen mit getrockneten Fr�chten etc.

c)         f�r die Verarbeitung von st�rkereichen Rohstoffen zu �Snack foods", d.h. zu �Produkten der vierten Mahlzeit�. Der urspr�ngliche Prozess der Adams Corp. wurde weiter entwickelt, und heute wird die por�se und knusprige Struktur der Knabberartikel entweder durch direkte Expansion bei der Hei�extrusion gewonnen, oder durch Kaltextrusion sogenannter Rohlinge, welche anschlie�end im hei�en Fritier�l expandiert werden. Auch mit anderen Grundstoffen (Proteine, zuckerreiche Materialien) werden heute eine Vielzahl von Snacks durch Hei�- oder Kaltextrusion hergestellt.

d)         f�r die Umwandlung pflanzlicher und tierischer Proteine zu texturierten, strukturierten und geformten Lebensmitteln. Um 1960 begannen die amerikanischen Firmen Archer Daniels Midlands, Ralston Purina und Swift, aus entfetteten Schroten von �lsaaten (vor allem Sojabohnen) Fleischanaloge (TVP, �Textured vegetable proteins", oder TPP, �Textured plant proteins") herzustellen. Der entwicklungsm�ssige Durchbruch f�r die direkte Extrusion erfolge 1970 mit einem Patent von Atkinson von der Firma Archer Daniels Midlands. Damit hat sich neben dem eigentlichen Spinnprozess zur Herstellung fleisch�hnlicher Fasern eine zweite prinzipielle M�glichkeit zur Produktion von fleisch�hnlichen Lebensmitteln gegeben. Man spricht in diesem Zusammenhang auch etwa von �Engineered foods".

e)         f�r die Behandlung von vollfetten Mehlen aus �lsaaten zur Inaktivierung verschiedener Inhibitoren (beim Sojamehl ist das der Trypsininhibitor) und der fettoxidierenden Enzymsysteme (Verhinderung von Ranzigwerden). Eine erst k�rzlich vorgeschlagene, auch in diese Richtung gehende Applikation der Extrusion ist das Erhitzen und Formen von Reiskleie. Es gelingt so, das in der Kleie und in den Keimlingen enthaltene �l zu stabilisieren und die Spelzen soweit zu verdichten, dass sie sich anschlie�end zur �lgewinnung leicht pressen lassen. Auf diese Weise soll sich eine interessante Speise�lquelle f�r reisanbauende und -verarbeitende L�nder erschlie�en lassen.

f)          f�r die Herstellung neuer Brottypen. Diese noch junge Technologie ist eine Fortf�hrung der Kn�ckebrot- und Crackerherstellung. Mit der Hei�extrusion von Mehlmischungen gelingt es in praktisch einem Arbeitsgang, sogenannte �Crisp breads" zu gewinnen.

g)         f�r die Aufarbeitung von zuckerhaltigen Grundstoffen zu Kommprimaten, Streusel, Hart- und Weichbonbonmassen, Kaugummi- und Bubble Gum- Massen. Meistens geht es darum, verschiedene Komponenten (diverse Zucker, Bindemittel,  Aromastoffe, Farbstoffe etc.) mit einem Knet- und Extrusionsschritt zu agglomerierten Pulvern aufzubereiten, die nachher f�r die Tablettierung verwendet werden. Oder die plastifizierten Zuckermischungen werden durch anschlie�endes Formgie�en, Ausziehen, K�hlen, etc. direkt zu den Endprodukten verarbeitet.

i)          f�r die Fabrikation bestimmter aufgeschlossener, vorverkleisterter oder teilabgebauter St�rkepr�parate. Hier ist ebenfalls in den letzten Jahren die Extrusion als Alternative zu konventionellen Verfahren wie St�rkekocher, Walzentrockner und R�stofen vorge�schlagen worden. Auch das enzymatische Verfl�ssigen von St�rke im Extruder zur Zuckergewinnung ist gepr�ft worden.

Gerade aus den letzteren Anwendungsgebieten geht hervor, dass sich die Extrusionstechnik in der Lebensmittelindustrie mehr und mehr zu einem eigentlichen kontinuierlich arbeitenden Hochtemperatur- Kurzzeit-Verfahren (HTST) gewandelt hat. Darum wird hin und wieder auch vom Extruder als von einem chemischen oder Bio-Reaktor gesprochen.

AUFBAU DES LEBENSMITTELEXTRUDERS

Grunds�tzlich l�sst sich jeder Extruder in die folgenden Teile gliedern:

�    Eine Speisezone, in welcher es darum geht, den Apparat mit rieself�higem Gut (Granulat, Grie�, Mehl) zu f�llen, das Gut vorzuw�rmen, zu entgasen und zu verdichten. Die F�rderung des Gutes erfolgt hier in reiner Pfropfstr�mung wie bei einem Schraubenf�rderer.

�    Eine Umwandlungszone zum Plastifizieren, Durchmischen, Komprimieren und Schmel�zen. In dieser Zone finden mechanisch oder thermisch induzierte Reaktionen wie Molek�labbau, Vernetzungen etc. statt.

�    Eine Aussto�zone, welche von der D�se begrenzt wird. Auch in dieser Zone kommen noch scher- und thermisch bedingte Reaktionen vor. Die D�se bestimmt schlie�lich ne�ben anderen Faktoren die Produktform.

In den meisten F�llen ist noch ein Schneidmechanismus anzubringen, mit welchem die Extrudate auf die gew�nschte L�nge geschnitten werden.

KLASSIFIKATION

a)         nach Produktgruppen: Teigwarenpresse, Snackextruder etc.

b)         nach der Art der W�rmeeinleitung oder -abf�hrung:

- autogene, d.h. fast adiabatisch arbeitenden Systemen. Die notwendige W�rmeenergie wird ausschlie�lich aus Reibungsw�rme (d.h. viskoser Dissipationsenergie) gewonnen (Snack- Extruder).

- isothermen Systemen mit externer Heizung oder K�hlung (Teigwarenpresse).

- polytropen Systemen, welche sowohl Reibungsw�rme als auch externe W�rme be�n�tzen. Die meistenKochextruder basieren heute auf diesem Prinzip.

c)         nach Wassergehalt der Ausgangsmaterialien.

d)         nach  Temperaturbereichen: 

- Kaltextrusion  bei  40  bis  600 �C, 

- Hei�extrusion (Kochextrusion) bei 120 bis 1800 �C.

e)         nach F�rdermechanismen zum Druckaufbau:

- z�hfl�ssige Bewegung durch Schleppstr�mung (�drag flow"), vergleichbar mit dem Zentrifugalpumpen-  Prinzip, realisiert bei den Einschneckenextrudern. Extrusions�druck, Drehmoment an der Schnecke und Durchsatz, und damit Verweilzeit sind voneinander abh�ngig.

- zwangsweise F�rderung, d.h. positiv verdr�ngende Arbeitsweise mit dem System des ineinander greifenden (k�mmenden) Doppelschneckenextruders. Druckaufbau, Drehmoment und Durchsatz k�nnen unabh�ngig voneinander geregelt werden. Das Material wird mit geringen Scherkr�ften gef�rdert.

Einschnecken- und ineinandergreifende Doppelschneckenextruder unterscheiden sich in Ar�beitsweise und Einsatz wesentlich voneinander. Sieht man einmal von Teigwarenextrudern ab, so wird klar, dass Einschneckenextruder vor allem f�r Herstellungsprozesse geeignet sind, welche hohe Scherkr�fte erfordern. Die wichtigsten Konstruktionsparameter sind das L�ngen�- Durchmesser- Verh�ltnis der Schnecke resp. des Zylinders und das Kompressionsverh�ltnis der Schnecke. Typische L/D- Verh�ltnisse variieren zwischen 6 und 15,Kompressionsverh�lt�nisse zwischen 1:1 (kleine Kompression, gro�e Kanaltiefe, Kaltformung von Teigwaren) und 1:5 (hohe Kompression). In Bezug auf die Oberfl�chenbeschaffenheit von Zylinder und Schnecke sind f�r die Lebensmittelextrusion oft spezielle Ausf�hrungen notwendig, die Anspr�che liegen h�her als bei Plastikextrudern.

Einschneckenextruder sind sehr robust. Aller�dings ist der Einsatz bei schlecht f�rderndem Material beschr�nkt, da das Einziehen des Rohstoffes in den Extruder dann Schwierigkeiten bereitet. Die Kompression kann nat�rlich statt durch die Schneckengeometrie auch durch Stauplatten erzielt werden. Die F�rderprobleme werden mit einem ineinandergreifenden Doppelschneckenextruder weitgehend gel�st, zwar mit entsprechend h�heren Investitionen und mit der Tatsache, dass es sich bei solchen Maschinen um weniger robuste Einrichtungen handelt. Die gro�e Flexi�bilit�t im Einsatz hat den Doppelschneckenextruder in den letzten Jahren dennoch beliebt gemacht. Die Flexibilit�t wird auch dadurch erreicht, dass rein geometrisch die Schneckenanordnung verschieden konstruiert werden kann, n�mlich gleichsinnig oder gegenl�ufig rotierend, und mit oder ohne ausgepr�gte Mischwirkung.

Am Prinzip des Extruderaufbaus �ndert sich nichts, wenn Mehrfachextrusion (zwei Extruder in Serie, der erste prim�r f�r die Hitzebehandlung/ Scherung, der zweite vor allem f�r die Formgebung) oder Koextrusion (D�senkopf so gebaut, dass zwei Produkte miteinander vermengt oder einander �berschichtet werden k�nnen) zum Einsatz gelangt.

Gegen�berstellung des Einschnecken- und Doppelschneckenextruders

ARBEITSWEISE DES HTST - EXTRUDERS

Die nachstehenden Angaben werden vorwiegend f�r die HTST - Extrusion von st�rkereichen Rohstoffen in Einschneckenextrudern gemacht, wobei sich grunds�tzlich vieles bei der Ver�arbeitung von proteinreichen Lebensmitteln und beim Einsatz von Doppelschneckenextrdern gleich bleibt.

Neben den konstruktiv zu w�hlenden Parametern (Zylinder- und Schneckendurchmesser, Zylinderl�nge, Gang- und Kanalh�he der Schnecke, Stauplatten, Kompressionsverh�ltnis, D�senform und D�senquerschnitt) sind f�r die Extrusion die Temperatur des Heiz- resp. K�hlmantels in den verschiedenen Zonen und die Drehzahl der Schnecke festzulegen. Von der Rohmaterialseite ist neben der Zusammensetzung prim�r der Wassergehalt vorzugeben. Aus all diesen Parametern resultieren

�       die Guttemperatur in den verschiedenen Zonen

�       das auf die Schnecke wirkende Drehmoment als Ma� f�r die mechanische Energieeinlei�tung

�       der sich bei der Extruderd�se aufbauende Druck, welcher sich im Bereich von 150 bis 200 bar bewegt

�       der Produktdurchsatz in kg Produkt pro Zeiteinheit

�       damit verbunden die Verweilzeit. Je nachdem, ob im Extruder intensive oder nur schwa�che R�ckmischung vorhanden ist, werden sehr weite oder sehr enge Verweilzeitspektren beobachtet. Eigene Messungen haben minimale Verweilzeiten von 20 bis 40 s ergeben.

Auch in Reaktoren anders als der Extruder bestimmen Temperatur, Druck und Verweilzeit weitgehend  Geschwindigkeit und Ausma� chemischer und biochemischer Reaktionen. Im Extruder kommt nun noch die Scherenergie (viskose Dissipationsenergie) hinzu, die sich teils als W�rme, teils als mechanische Energie auf die Stoffe auswirkt. Man hat deshalb ver�schiedentlich versucht, die ablaufenden Reaktionen zur Energieeinleitung in Beziehung zu setzen.

Spez. Energieeinleitung = Mech. Energieeinleitung + Thermische Energieeinleitung (kJ/kg)

Die mechanische Energieeinleitung l�sst sich berechnen als:

E_mech =  M_d x w x 1/m  mit M_d = Drehmoment (kN m)

w= Winkelgeschwindigkeit der Schnecken (1/s)

m= Massestrom (kg/h)

Die mechanische Energieeinleitung liegt in der Gr��enordnung von

0,1 - 0,4 kWh/kg beim Einschneckenextruder

0,1 - 0,2 kWh/kg beim Doppelschneckenextruder

Die Berechnung oder Messung der thermischen Energieeinleitung ist mit etwelchen Schwierigkeiten verbunden. F�r n�herungsweise Betrachtung ist bei Extrudern mit hohen Scherbeanspruchungen die Ber�cksichtigung nur der mechanischen Energieeinleitung zweckm��ig; als Indikator f�r die thermische Belastung wird die Temperatur herbeigezogen.

Aus der oben gegebenen Liste der verschiedenen Einflussgr��en wird sofort klar, dass viele Parameter untereinander wieder verkn�pft sind, so dass in Experimenten zur Opti�mierung der Extrusion die Variation eines Parameters auf der Produkte- oder Apparateebene sofort andere Parameter beeinflussen, welche ihrerseits wiederum Einfl�sse auf die Pro�duktivit�t aus�ben. Die Prozessoptimierung kann deshalb nur �ber ein relativ aufwendiges und komplexes System erfolgen.

VORG�NGE W�HREND DER KOCHEXTRUSION

Die f�r die Qualit�t des Endproduktes wichtigen Ver�nderungen sind einerseits in der Umwandlungs- und Aussto�zone des Extruders und andererseits beim Austritt aus der D�se lokalisiert.

Wie bereits erw�hnt, wird in der Umwandlungszone das pulverf�rmige Rohmaterial in den plastischen Zustand �bergef�hrt. Leider ist es aus technischen Gr�nden nicht m�glich, diese Plastifizierung bei den n�tigen hohen Dr�cken und Temperaturen direkt zu sehen (Materialprobleme bei der Zylinderkonstruktion), so dass man f�r diese Umwandlung auf indirekte Hinweise angewiesen ist. Eine wenn auch eingeschr�nkte, so doch brauchbare direkte Methode ist die Verwendung eines zweiteiligen Extruderzylinders, den man m�glichst rasch nach dem Extrudieren der L�nge nach �ffnen kann; damit wird das Produkt in den einzelnen Zonen der Probenahme zug�nglich. Ein zweiter mehr oder weniger direkter Hinweis sind Viskosit�tsmessungen an der plastifizierten Masse, indem eine verl�ngerte Strecke nach der Schnecke und vor der D�se als Kapillarviskosimeter eingesetzt wird. Die Berechnung der Viskosit�t erfolgt aus Kapillargeometrie, Durchsatz und Druckdifferenz zwischen Kapillarein- und austritt.

Aussto�en aus der D�se: Beim Austreten aus der D�se erhalten die Produkte ihre mor�phologischen Eigenschaften, welche f�r die Qualit�t im Hinblick auf die Verwendung von entscheidender Bedeutung sind. Wesentlichstes Merkmal des D�senaustrittes ist die Expan�sion, wobei zu unterscheiden ist zwischen

�       dem sogenannten �Die swell", d.h. der Expansion aufgrund der viskoselastischen Eigenschaften der Schmelze. Wie bei Kunststoffen bewirkt die Normalspannungskomponente eine Querexpansion, welche insbesondere bei St�rken recht hoch ist. Das Verh�ltnis Extrudat- zu D�senquerschnitt erreicht etwa 3.

�       und dem Puffen oder der Expansion durch das beim Entspannen momentan beginnende Verdampfen des Wassers. Diese Querexpansion f�hrt zur gew�nschten por�sen Struktur. In vielen F�llen ist das Ausma� der Expansion das wichtigste Kriterium zur Beurteilung der Extruderqualit�t. Dabei ist zu beachten, das die Produkte sowohl quer als auch l�ngs expandieren k�nnen.

Es ist interessant, das Expandieren beim D�senaustritt mit dem Expandieren des Maiskorns bei der Popcornherstellung zu vergleichen: Das Expandieren geht beim Popcorn bei einem Druck von ca. 9.5 bar und einer Temperatur von ca. 175 �C vor sich.

Umwandlung von St�rke und st�rkereichem Material: St�rke wird bei der Plastifizierung praktisch vollst�ndig aufgeschlossen, d.h. �verkleistert". Quantitativ kann das Quellverm�gen z.B. mit der Bestimmung der Amylogramme von Extrudaten charakterisiert werden. An sich ist es erstaunlich, dass die Verkleisterung bei so tiefen Wassergehalten (15 bis 25 %) vor sich geht, da ja mit konventionellen Technologien die Verkleisterung mit einem �berschuss an Wasser vorgenommen wird. Allerdings ist zu beachten, dass Temperatur, Scherkr�fte und Druck beim Kochextrudieren wesentlich h�her liegen als etwa beim Walzentrocknen von St�rkesuspensionen. Entsprechend hoch ist beim Extrudieren auch die Verdichtung der plastifizierten Masse: Man findet spezifische Gewichte zwischen 1,2 und 1,4. Im weiteren gilt es zu beachten, dass eine Verkleisterung, beobachtet als Verlust der Doppelbrechung von St�rkek�rnern, auch bei einer statischen Druckbelastung von z.B. 1 bar bei 170 �C nach 30 min. feststellbar ist.

Zunehmend h�here Scherkr�fte und Temperaturen f�hren auch zu einem partiellen L�slichwerden und zu einem Molek�labbau. Den zunehmenden Abbau kann man sehr sch�n beobachten, wenn dasselbe Material hintereinander mehrmals extrudiert wird. Die Extrusion ergibt also neben dem Verkleistern und Quellen auch eine Dextrinisierung und ist damit mindestens teilweise mit dem althergebrachten R�stprozess vergleichbar.

Die eben besprochenen chemischen und physikalischen Ver�nderungen sind stark von der St�rkeart abh�ngig.

Dass die Vorg�nge bei der St�rkeextrusion, abgesehen von der Wasserdampfentwicklung an der D�se sehr gut mit der Kunststoffextrusion �bereinstimmen, zeigt sich am Ph�nomen des Spannungsbruches. Er f�hrt zur Entwicklung einer sog. �Shark-skin" und kann sowohl bei St�rke wie auch bei Kunststoff beobachtet werden.

Umwandlung von Proteinen: �ber Details der chemischen Umwandlungen von Proteinen beim Plastifizieren und beim F�rdern bis zur Extruderd�se ist relativ wenig bekannt. Man muss annehmen, dass das normalerweise denaturierte Ausgangsmaterial weiter denaturiert wird. Wahrscheinlich werden S-S und H-H Br�cken gespalten und neu arrangiert, und die Molek�le werden �linearisiert". Die bei Proteinen entstehenden Viskosit�ten der plastischen Masse liegen wesentlich tiefer als bei St�rke. Noch tiefer liegen die Werte, wenn fetthaltige Proteinpr�parate extrudiert werden (Gleitwirkung).

WEITERE PRODUKTVER�NDERUNGEN W�HREND DER HTST -  EXTRUSION

Eine ganze Reihe weiterer Ver�nderungen, welche �ber die reinen Strukturumwandlungen der polymeren Substanzen hinausgehen, k�nnen f�r die Endproduktqualit�t von Bedeutung sein.

N�hrwertver�nderungen: Durch den Aufschluss der St�rke w�hrend der Extrusion liegt die Verdaulichkeit hoch. In Bezug auf Proteine ergeben sich die bei Erhitzungsprozessen �blichen N�hrwertverminderungen, insbesondere durch Maillard- Reaktionen, also durch Verlust an essentiellen Aminos�uren. Auf die Inaktivierung des Trypsininhibitors bei Leguminosen ist bereits hingewiesen worden. F�r Vitamine liegen Untersuchungen vor, wonach die Ver�luste durchaus in der H�he anderer Verfahren der Lebensmittelverarbeitung liegen. Die Verluste sind stark abh�ngig vom Wassergehalt des Rohmaterials.

Blanchiereffekt: Viele der f�r die Lagerstabilit�t nachteiligen Enzymsysteme werden w�hrend der Extrusion inaktiviert: Lipase, Lipoxigenase. Dabei ist das Ausma� der Inaktivierung sehr stark vom Wassergehalt abh�ngig. Es ist bekannt, dass einige Enzyme sehr hitzestabil sind und deshalb kaum inaktiviert werden, so z.B. Peroxidase und a-Amylase.

Pasteurisations- und Sterilisationseffekt  Die HTST- Extrusion ergibt einen guten Pasteurisations- und Sterilisationseffekt. Nat�rlich wird wiederum bei recht tiefen Wassergehalten er�hitzt, was zur Folge hat, dass die Inaktivierungsraten tiefer als bei wasserges�ttigtem Milieu liegen.

WEITERVERARBEITUNG DER HTST -  EXTRUDATE

Je nach Verwendung ergeben sich eine Vielzahl von weiteren Verarbeitungsschritten. Ge�meinsam ist in der Regel eine Trocknung, wobei diese Trocknung oft minimal sein kann, n�mlich dann, wenn die Produkte mit sehr tiefen Wassergehalten eingetragen worden sind und das Wasser bei der Expansion nach dem Austritt aus der D�se weitgehend verdampft. Falls die Extrudate nicht in St�ckform verwendet werden, folgt auf die Trocknung ein Mahl� und Siebprozess. So werden etwa verschiedenste Mehle als Ingredienzien f�r Nahrungsmittel aufbereitet.