Działalność naukowo-badawcza:

• HTST ciśnieniowo-termicznej obróbki surowców roślinnych na cele spożywcze i paszowe, a w szczególności z zastosowaniem techniki ekstruzji;
• wytwarzania żywności wygodnej wzbogacanej dodatkami prozdrowotnymi;
• właściwości fizycznych, chemicznych i funkcjonalnych ekstrudatów;
• inżynierii procesu ekstruzji;
• inżynierii biopolimerów skrobiowych;
• modyfikacji skrobi metodą ekstruzji;
• opracowywania technologii wytwarzania ekstrudatów spożywczych i paszowych;
• konstrukcji wielozadaniowych ekstruderów jedno i dwuślimakowych oraz maszyn peryferyjnych wchodzących w skład linii technologicznych służących do wytwarzania ekstrudowanej żywności i pasz.

Badania te mają charakter poznawczy i utylitarny, uzyskane wyniki pozwalają usytuować Katedrę na czołowym miejscu na mapie naukowej kraju w dziedzinie baro-termicznej obróbki surowców roślinnych.

Zaplecze badawcze:

1. Laboratorium Oceny Środków i Urządzeń Spożywczych.
Wyposażenie:
– ekstruder dwuślimakowy 2S 9/5,
– kondycjoner,
– wytwornica pary,
– wytłaczarka do folii biodegradowalnej,
– oprzyrządowanie pomiarowe ciśnienia, temperatury, energochłonności.

2. Laboratorium Ekstruzji.
Wyposażenie:
– ekstruder jednoślimakowy TS-45,
– schładzacz cieczy SW MINI 8 + P,
– komora suszarnicza,
– typowy sprzęt laboratoryjny,
– mieszarka wstęgowa,

3. Laboratorium Właściwości Fizycznych – pracownia magisterska.
Wyposażenie:
– kolorymetr – Loviband CAM – System 500
– wagi laboratoryjne,
– komory suszarnicze,
– mieszarki,
– przesiewacze,
– szkło laboratoryjne,
– przyrządy do pomiaru właściwości fizycznych: kąt zsypu, gęstości utrzęsionej,
– aparaty Pfosta w różnych odmianach,
– maszyna wytrzymałościowa Zwick BDO-FB 0,5H z oprzyrządowaniem.

Inne osiągnięcia naukowe pracowników Katedry:

Do ważnych spektakularnych osiągnięć Katedry należy zaliczyć opracowanie konstrukcji i wdrożenie do produkcji seryjnej rodziny ekstruderów jednoślimakowych oraz ekstrudera dwuślimakowego w ZMCh “Metalchem” w Gliwicach. Jako efekt uczestnictwa Katedry w międzynarodowym projekcie badawczym COST’93 opracowano metody aplikacji szerokiego asortymentu surowców z roślin strączkowych i oleistych do uzyskania pełnowartościowego produktu paszowego z wykorzystaniem techniki ekstruzji. W ramach współpracy międzynarodowej w programie EUREKA opracowano i wykonano prototypy członowego wielofunkcyjnego ekstrudera nowej generacji, które w niedługim czasie będą wdrożone do produkcji w naszym kraju. W ramach międzynarodowego konsorcjum utworzonego w ramach programu BIOPACK opracowano technologię wytwarzania biopolimerów skrobiowych z wykorzystaniem techniki ekstruzji, które służyć mogą do produkcji folii opakowaniowych biodegradowalnych oraz form wtryskowych opakowań sztywnych i różnego asortymentu aplikacji przemysłowych np. łyżeczki, doniczki, kształtki formowane techniką wtrysku wysokociśnieniowego.

Katedra prowadzi ścisłą formalną współpracę z wieloma europejskimi ośrodkami naukowymi, m.in. z Holandii, Czech i Irlandii. Uczestniczy w dwu prestiżowych programach badawczych finansowanych przez UE, tj. COST, EUREKA oraz BIOPACK. Na szczególne podkreślenie zasługuje wieloletnia współpraca z Food and Bioprocess Engineering Group Uniwersytetu Rolniczego w Wageningen. Potwierdzeniem efektywności tej kooperacji było przyznanie w 1997 r. na wniosek Katedry doktoratu honorowego UP w Lublinie prof. dr D.J. van Zuilichemowi – kierownikowi tej placówki oraz wielokrotne staże naukowe pracowników katedry w Wageningen.

Katedra Inżynierii Procesowej posiada najlepiej wyposażone w Polsce laboratorium barotermicznej obróbki surowców roślinnych na cele spożywcze i paszowe, a zwłaszcza techniki ekstruzji, dysponuje 2 ekstruderami: 1 jednoślimakowym i 1 dwuślimakowym wraz z oprzyrządowaniem pomiarowym oraz wytłaczarką z instalacją rozdmuchu do produkcji folii z tworzyw sztucznych i skrobiowych tworzyw biodegradowalnych.

Pracownicy Katedry są autorami wielu nowatorskich technologii z zakresu produkcji ekstrudowanej żywności i pasz, stąd ich osiągnięcia naukowe w postaci: oryginalnych prac twórczych (61), podręczników i skryptów (2), artykułów i komunikatów naukowych (99), prac niepublikowanych (19), referatów na konferencjach międzynarodowych (30), referatów na konferencjach krajowych (50), habilitacji (1, druga w finalizacji), doktoratów (7), patentów (9), prac zastrzeżonych (4) oraz wzorów użytkowych (6).

Organizowane lub współorganizowane kongresy, konferencje, sympozja, seminaria:

Zastosowanie ekstruderów w przemyśle rolno-spożywczym, – Sympozjum organizowane z firmą Bühler A.G. (CH), Pułtusk, czerwiec 2004.

• Aquafeed and pet food, – Sympozjum organizowane z firmą A. Kahl Gmbh (D), Pułtusk, listopad, 2004.
• Suprex® dla przemysłu rolno-spożywczego, – Sympozjum organizowane z firmą Cogrico bv (NL), Warszawa, czerwiec, 2005.
• Galanteria śniadaniowa, – Sympozjum organizowane z firmą Pavan s.r.l. (I), Warszawa, maj, 2006.
• Modyfikaty skrobiowe, – Sympozjum organizowane z firmą Codrico bv. (NL), Warszawa, maj, 2006.
• Urządzenia do produkcji pasz, – Sympozjum organizowane z firmą A. Kahl Gmbh, Warszawa, czerwiec, 2007.
• Tred and premium pet food, – Sympozjum organizowane z firmą Clextral Group (F), Warszawa, listopad, 2007.

Obecnie realizowany jest projekt badawczy własny finansowany ze środków na naukę MNiSzW w latach 2008 – 2010 pt.: „Wpływ obróbki ciśnieniowo-termicznej na jakość wzbogacanych makaronów podgotowanych.” Kierownik projektu: dr inż. Agnieszka Wójtowicz.

W latach 2009 – 2010 realizowany jest projekt badawczy własny finansowany ze środków na naukę MNiSzW pt.: „Badania procesu ciśnieniowo-termicznej modyfikacji skrobi” Kierownik projektu: dr Marcin Mitrus.

Katedra prowadzi badania w następujących kierunkach:
 

1. Ekstruzja środków spożywczych – kompleksowe badania nad procesem ekstruzji różnego pochodzenia surowców roślinnych z przeznaczeniem na cele spożywcze, paszowe i przemysłowe; możliwości regulowania i kształtowania pożądanych cech żywności i pasz;

2. Żywność wygodna – możliwości opracowania nowych receptur i technologii wytwarzania szerokiego asortymentu produktów wykazującym znamiona żywności wygodnej, funkcjonalnej i prozdrowotnej; wykorzystanie niestandardowych surowców i dodatków w celu wpływania na ostateczną charakterystykę żywieniową i funkcjonalną produktów spożywczych, zwłaszcza z wykorzystaniem techniki ekstruzji do modelowania cech użytkowych żywności; podnoszenie wartości odżywczej przez zastosowanie dodatków pochodzenia naturalnego zwiększających zawartość błonnika pokarmowego, wykazujących cechy stabilizatorów, emulgatorów, hydrokoloidów itp.; opracowywanie receptur i technik wytwarzania prozdrowotnych przekąsek zbożowych, badanie pływu parametrów ekstruzji na cechy produktów (wyroby instant, podgotowane, błyskawiczne);

3. Modyfikacja skrobi metodą ekstruzji – nadawanie surowcom skrobiowym ściśle zdefiniowanych cech użytkowych (zagęstniki, stabilizatory, lepiszcza, środki klejące) i możliwości zastosowania skrobi modyfikowanych w przetwórstwie spożywczym, paszowym oraz w zastosowaniach przemysłowych np. przemysł chemiczny, papierniczy i tekstylny; wpływ parametrów ekstruzji na właściwości fizykochemiczne, reologiczne i użytkowe modyfikatów skrobiowych;

4. Badania cech fizykochemicznych i użytkowych produktów spożywczych i paszowych oraz opakowań – badanie gęstości, wodochłonności, wskaźników WAI, WSI, stabilności wodnej karm dla zwierząt; badanie cech mechanicznych i wytrzymałościowych (twardość, elastyczność, odkształcenie, odporność na uszkodzenia); ocena barwy produktów z wykorzystaniem kolorymetru odwzorowującego Lovibond SystemCam500; badanie cech tekstury artykułów spożywczych na aparacie Zwick z wykorzystaniem komory Kramera, komory Ottawa, komory do ekstruzji wstecznej, noży tnących różnego kształtu; badanie cech użytkowych i wytrzymałościowych materiałów opakowaniowych np. odporności na rozciąganie, rozerwanie, przebicie itp.;

5. Biopolimery biodegradowalne – możliwości opracowania technologii wytwarzania i przeprowadzanie badań eksploatacyjnych z zastosowaniem techniki ekstruzji do wytwarzania biopolimerów opakowaniowych oraz z zastosowaniem linii wytłaczania z rozdmuchem do wytworzenia folii biodegradowalnych z surowców skrobiowych na linii w skali półtechnicznej; zastosowanie dodatków funkcjonalnych i ich wpływ na cechy folii opakowaniowych biodegradowalnych;

6. Opracowania biznesplanów i projektów technologicznych z branży spożywczej i paszowej, szczególnie przedsięwzięć związanych z wykorzystaniem techniki ekstruzji do wytworzenia szerokiego asortymentu wyrobów (przekąski, chrupki, wyroby błyskawiczne i wzbogacane, galanteria śniadaniowa, karmy dla zwierząt towarzyszących i ryb, zagospodarowanie odpadów produkcyjnych itp.).

W laboratoriach Katedry Inżynierii Procesowej wykorzystujemy do badań eksploatacyjnych i technologicznych:

• ekstruder jednoślimakowy TS-45 w wersjach L/D 12:1, 16:1, 18:1 z możliwością kontrolowanego chłodzenia/ogrzewania cylindra, przy użyciu szerokiego zasobu matryc formujących, oraz suszarnię z wymuszonym obiegiem powietrza,

• ekstrudera dwuślimakowy 2S9/5 współbieżny, z szerokim zestawem matryc kształtujących (okrągłych i płaskich), wyposażony w kondycjoner z możliwością dowilżania parą wodną (wytwornica pary), do zastosowań spożywczych i paszowych,

• linię do wytłaczania z rozdmuchem folii biodegradowalnych skrobiowych oraz z tworzyw sztucznych.

Aparatura badawcza pozwala nam na wykonanie oceny cech fizycznych, użytkowych, mechanicznych, teksturalnych, barwy oraz przydatności konsumpcyjnej i technologicznej szerokiego asortymentu wyrobów spożywczych, paszowych, przemysłowych, opakowaniowych itd. Zapraszamy do współpracy jednostki zainteresowane możliwościami wykorzystania techniki ekstruzji, opracowaniem technologii wytwarzania nowych wyrobów oraz przeprowadzaniem badań produktów własnych i wytworzonych w naszych laboratoriach na Państwa zamówienie.