Herstellung von Stärkeschäumen unter Verwendung der Direktextrusion am Beispiel von Maisgrieß

Bereits in den späten 30er Jahren des 20. Jh. wurden im Bereich der Food-Industrie spezielle Einschneckenmaschinen bekannt, die die Herstellung geschäumter Snackartikel, so genannter „Collets“, ermöglichen. Daher ist der Extruder auch unter der Bezeichnung Collet-Extruder geläufig [Har81a]. Dieses System besteht mit geringfügigen Änderungen bis heute fort und kann auch zur Plastifizierung thermoplastischer Kunststoffe verwendet werden [PESR05], [Göt99]. Trotz der Tatsache, dass dieses Maschinenprinzip bei der Verarbeitung stärkehaltiger Materialien bereits lange bekannt ist, sind im Bezug auf die Verarbeitung stärkehaltiger Materialien bisher kaum Arbeiten über die Funktionsweise des Systems und dessen Auswirkungen auf Rheologie und Schaumbildung bekannt geworden. Ebenso sind viele für das Prozessverständnis nötige Materialeigenschaften von Maisgrieß kaum untersucht worden.
Daher werden im Rahmen dieser Arbeit die Rohmaterialeigenschaften und das Prozessverhalten des Kurzextruders beleuchtet. Hier stehen vor allem die Fragestellungen im Vordergrund, wie Energieumsatz und Plastifiziervorgang ablaufen, wie sich die Prozessparameter auf den Energieumsatz und die Schmelzeeigenschaften auswirken und wie letztendlich der Schäumvorgang davon beeinflusst wird. Vor allem die Plastifizierung unterscheidet sich aufgrund der andersartigen Geometrie der Verfahrenseinheit erheblich von denen in konventionellen Extrudern.