UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FES CUAUTITLAN: CAMPO I ASIGNATURA: PROCESOS DEL MANEJO MECANICO DE SÓLIDOS PROFESORA: LOPEZ FRANCO MARIA GUADALUPE ALUMNA: ZARATE PEREZ KARINA CONTENIDO: EXTRUCION GRUPO: 2455 SEMESTRE: 4° FECHA:16/06/09
DEFINICIONES DEFINICION DE EXTRUSION La palabra extrusión proviene del latín "extrudere" que significa forzar un material a través de un orificio. Para fines prácticos se dice que la extrusión de alimentos es un proceso en el que un material (grano, harina o subproducto) es forzado a fluir, bajo una o más de una variedad de condiciones de mezclado, calentamiento y cizallamiento, a través de una placa/boquilla diseñada para dar formar o expa expand ndir ir los los ingr ingred edie iente ntes. s. Los Los obje objeti tivo voss del del proc proces eso o de extr extrusi usión ón son son prin princi cipa palm lmen ente te y no necesariamente en el siguiente orden: 1. 2. 3. 4. 5.
Cocción Past asteuri euriza zaci ción ón Expansión Redu Reducc cció ión n de de Hume Humeda dad d Homog omogen enei eiza zaci ción ón 6. Reestructuración
Las aplicaciones son variadas, en la industria alimentaria podemos dividirlas en 2 grupos principales
1. ALIMENTACION HUMANA: La extrusión puede modificar distintos materiales alimenticios para producir una diversidad de nuevos productos en distintos sectores (alimentación animal, acuicultura, snack y aperitivos, cereales para desayuno, productos para confitería, alimentación infantil, análogos de carne, etc.).
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Asimismo, se trata de una actividad compatible con otras aplicaciones de mejora de los productos existentes (sensoriales, nutricionales, ingredientes funcionales, estabilidad, etc.), o con actividades de valoración de la aptitud de nuevos ingredientes, al procesado mediante extrusión. A continuación se presenta una lista de de los alimentos mas comunes para consumo humano: • • • • • • • • • • • • • • • • •
Cereales de desayuno listos para comer Snacks (aperitivos salados y dulces) Alimentos para bebes Sopas instantáneas Rebozadores y coberturas Proteínas vegetales texturizadas Sustitutos de carne Harinas compuestas y enriquecidas Sustitutos lácteos Aditivos de panificación Almidones modificados Productos de confitería Pastas (fideos) Bebidas en polvo Ingredientes de sopas Galletitas Productos dietéticos, granolas, cucuruchos, etc.
2. ALIMENTACION ANIMAL • • • •
Cereales, oleaginosas y legumbres precocidas o ingredientes para alimentos balanceados Alimentos para rumiantes, cerdos, aves, animales de piel, peces, etc. Procesamiento de subproductos o desechos de la industria alimentaria: Resi Residu duos os de la ind industr ustria ia de la pesc pesca a Residu Res iduos os de la indust industria rializ lizaci ación ón de de aves, aves, cerdos cerdos y vacun vacunos os Residu Res iduos os de de la indu industr strial ializa izació ción n de láct lácteos eos,, panif panifica icación ción y frutas frutas
El proceso de extrusión no solo permite tener diferentes “presentaciones”, en si mismo representa una ventaja:
VENTAJAS DEL PROCESO DE EXTRUSION 1.
Flexibilidad de operación, permitiendo la obtención de una gran diversidad de productos 2. Posibilidad de procesamiento en diversas formulaciones, permitiendo adecuar el nivel nutricional según las necesidades. 3. Bajo Bajo cost costo o de de pro proce cesa sami mient ento o 4. Tecn Tecnol olog ogía ía si simple mple 5. Mínimo Mínimo deteri deterioro oro de nutri nutriente entess de los alime alimento ntoss en el proces proceso o 6. Efici Eficien ente te util utiliz izac ació ión n de la ener energí gía a 7. In activación de enzimas y factores antinutricionales 8. Prod Producc ucció ión n de ali alimen mento toss inocu inocuos os
CONFORMACION DE UN EQUIPO DE EXTRUSION Todos los extrusores consisten de un tornillo o tornillos que transporta los ingredientes premezclados a través de un cilindro. A pesar de que esta maquina sea de tornillo simple o doble. Se aplican varios principios generales: Los tornillos tornillos generalmente generalmente están suspendidos suspendidos solamente desde el final del mecanismo mecanismo de transmisión del cilindro, y se apoya sobre el producto fanal de la salida. Debido a ello los esfuerzos mas grandes y el desgaste del tornillo y el cilindro tienen lugar en la salida y estas partes son las que primero necesitan restauración y sustitución .Pero los tornillos completos y el cilindro de incluso extrusores comerciales de tamaño pequeño son pesados y difíciles de transportar, aunque también existen los tornillos tornillos segmentados. segmentados. El tornillo tornillo consiste de un eje que esta ranurado, ranurado, equipado equipado con una ranura o forma hexagonal sobre el que varios elementos (secciones de escape,”gusanos” de escape de diferente diseño, y cierres de cizalla/cierres de vapor) se deslizan antes de que sean apretados allí mismo. En resumen un extrusor esta constituido, en esencia, por una bomba de tornillo (semejante a una prensa de tornillo o a un transportador de tornillo) en la que el alimento es comprimido y trabajado hasta la obtención de una masa semisólida que es impulsada a través de un pequeño pequeño orificio.
FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO DE UN EXTRUSOR La extrusión constituye un ejemplo de los sistemas de procesado en las que el tamaño de los alimentos aumenta. Mediante la extrusión los alimentos granulados, de pequeño tamaño o pulverizados, se transforman en alimentos de partícula mayor. En los extrusores de tornillo doble, los tornillos actúan como bambas de desplazamiento positivo, y la pared del cilindro típicamente se suaviza. En el diseño del Inter engranaje en co rotación, cada tornillo limpia al otro en el movimiento hacia delante del producto: en el diseño de Inter engranaje en contra rotación, los tornillos exprimen conjuntamente el producto hacia delante.
VARIABLES DE OPERACIÓN EN UN EXTRUSOR • • • • • •
La temperatura La presión El diámetro de las partículas El diámetro de la boquilla Variedad de la cizalla Tiempo de Residencia
CLASIFICACION DE EXTRUSORES EXTRUSORES HUMEDOS DE TORNILLO TORNILLO SIMPLE SEGMENTADOS SEGMENTADOS EN TORNILLO/CILINDRO Los extrusores de tornillo tornillo simples segmentados tornillo/ cilindro son son los que mas ampliamente se aplica aplican n en el diseño diseño de la cocción cocción por extrusi extrusión ón en las industri industrias as de alimento alimentos, s, alimento alimentoss de animales domésticos y piensos. Húmedo significa que el vapor y el agua se pueden inyectar dentro del cilindro durante el procesado. Un extrusor de tornillo simple típico consiste de un recipiente de carga, un tornillo de alimentación, un cilindro de pre acondicionamiento, un cilindro de extrusor, un troquel y una cuchilla.
APLICACIONES: • •
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Conversión de harina de sémola en pasta utilizando tornillos sólidos Aperitivos de maíz expandidos directamente Proteína vegetal texturizada Cereales para desayuno Piensos acuáticos Alimentos infantiles Estabilización de salvado de arroz empanado
EXTRUSORES SECOS
El termino extrusión seca significa que este tipo de extrusor no necesita una fuente externa de calor o de vapor por inyección o calentamiento por camisa, y el calentamiento de todo el producto se consig consigue ue media mediante nte fricc fricción ión mecáni mecánica. ca. Este Este tipo tipo de extrus extrusor or fue desarr desarroll ollado ado inicia inicialme lmente nte para para el procesado de granos de soja enteros en la granja. Los extrusores secos pueden procesar ingredientes que tienen un amplio intervalo de contenidos de humedad es decir del 10-40%.Los extrusores secos tienen la opción de inyectar agua durante la extrusión, normalmente los materiales que contienen almidón necesitan cierta humedad con el propósito de que se se gelatinicen. APLICACIONES:
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Cereales y almidones Aperitivos alimentarios Proteína vegetal texturizada In activación de enzimas en el salvado de arroz Alimentos de animales domésticos domésticos Piensos de cultivos acuáticos Piensos para otros animales Reciclado de residuos húmedos
EXTRUSORES DE ROSCA INTERRUMPIDA INTERRUMPIDA
Un extrusor de rosca interrumpida es mecánicamente diferente de otros extrusores debido a que se desarrollo a partir de una prensa de tornillo. Las prensas de tornillo y los extrusores de rosca interrumpida son similares en que una rosca interrumpida giratoria empuja el material a través del cilindro cilindro y sale a través través de una abertura abertura al al final del cilindr cilindro. o. Los extrusores extrusores de rosca interrum interrumpida pida normal normalment mente e no están encamis encamisado adoss y se basan basan en la inyecc inyección ión directa directa de vapor para para el calor suplementario mas allá que el creado mediante el cizallamiento mecánico de los ingredientes.
APLICACIONES •
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Granos de soja con grasa entera Preparación de semillas oleaginosas para la extracción con disolvente Preparación de semillas oleaginosas para prensado fuerte hasta un 5-6% de aceite residual en la harina Estabilización de salvado de arroz
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Alimentos para animales domésticos Piensos en acuicultura Piensos para otros animales Alimentos para aperitivos
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Secado de caucho sintético y polímetros plásticos
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EXTRUSOR DE DOBLE TORNILLO El termino doble tornillo se aplica a los extrusores con dos tornillos de igual longitud situados en el interior del mismo cilindro, a diferencia de los anteriores proporcionan mas flexibilidad y un mejor control. Los extrusores de doble tornillo son catalogados de acuerdo a la dirección de rotación del tornillo y al grado en que se inter-engranan los tornillos: • •
Extrusores de doble tornillo en contra rotación Extrusores de doble tornillo en co rotación.
En la posición de contra rotación el tornillo del extrusor gira en dirección opuesta, mientras que en la posición de co-rotación co-rotación el tornillo gira gira en la misma dirección. dirección. Estas dos categorías categorías se pueden subdividir mas basándose en la posición del tornillo en relación a uno con respecto a otro en: Interengranaje y sin Inter-engranaje. El extrusor de doble efecto sin Inter engranaje es como dos extrusores de tornillo simple colocados codo a codo con solo una pequeña porción de los cilindros en común. Estos tipos de extrusores dependen de la fricción por extrusión, al igual que los extrusores de tornillo simple. En los extrusores sin Inter-engranaje, ni el bombeo ni el mezclado son positivos. Su diseño no proporciona una acción de desplazamiento positivo para el bombeo del producto hacia delante. Originalmente se diseñaron para la extrusión extrusión de plásticos plásticos pero las industrias industrias comenzaron comenzaron a utilizarlos utilizarlos para el procesado procesado de caramelos caramelos que no se podían podían elaborar elaborar con maquina maquinass de tornil tornillo lo simple simple.. Los extrusor extrusores es de doble doble tornill tornillo o han sido sido modificados para realizar tareas mas especificas de tal forma que se ha reducido su utilidad.
APLICACIONES • • •
Aperitivos co-extruidos y otros productos alimenticios Gamas alimentarias Trozos y frutas reformados
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Análogos de cubrimientos alimentarios y de panadería
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Pasta PRE cocinada Fideos, espaguetis y macarrones Imitaciones de frutos secos
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Aperitivos de tercera generación Productos similares a pan Pasta amasada Galletas saladas Raviolis
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Proteínas vegetales texturizadas(soja) Productos texturizados de gluten de trigo Alimentos semi-hidratados Sopa y mezclas de salsa
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Licores de corteza de azúcar
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Alimentos Tri-dimensionales
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Queso y productos de caseína
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Polvos de cerveza
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Análogos de carne
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Proteína vegetal texturizada a partir de harina de soja parcialmente sin grasa Estabilización de salvado de arroz Alimentos y aperitivos multicolores Carne y barras energéticas
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Barras de energía especiales con relleno de resina Productos de malvavisco Copos de cereales y maíz Aperitivos rellenos de chocolate Productos de confitería y otros productos de chocolate Cacao y migas Galletas y galletas saladas Fritos y tortillas de maíz Panecillos de huevo Gelatinas Aromatizante Arroz instantáneo Fideos instantáneos Bebidas en polvo Dulces hervidos Palitos de dulce Rellenos a granel Piensos acuáticos ultrafino Piensos acuáticos con alto contenido graso Alimentos de primera calidad para animales domésticos
PROCESO TECNOLOGICO DE APLICACIÓN: FABRICACION DE PIENSOS ACUATICOS La producción de alimentos balanceados balanceados de calidad calidad comienza con la selección de ingredientes ingredientes de Calidad. Si por razones económicas compramos compramos ingredientes ingredientes de poca calidad (nutricional) (nutricional),, en otras palabras “basura”, solo se podrá producir “basura”. Las materias primas o ingredientes conforman el 90% de los costos de manufactura. Por eso es importante que en la fabricación de piensos incluyan los estánd estándare aress o parámet parámetros ros de medici medición ón de la calida calidad. d. Con esto esto se ase asegura gura la unifor uniformid midad ad de los ingredientes y de las formulas finales que al mismo tiempo permiten controlar los demás procesos productivos. Estos estándares dependiendo de la fuente de la materia prima pueden ser análisis físicos químic químicos os tales tales como: como: Proteí Proteína na Cruda, Cruda, Perfil Perfil de Amino Amino Ácidos Ácidos,, Tamaño Tamaño de Partíc Partícula, ula, Contenid Contenido o de Almidón, entre otros. La sele selecci cción ón de ingr ingred edie ient ntes es tiene tiene un impa impact cto o dire direct cto o en la text textura ura,, hidroe hidroest stab abil ilid idad ad,, uniform uniformida idad, d, capaci capacidad dad product productiva iva (extru (extrusió sión), n), factib factibili ilidad dad (costo (costo)) y por sobre sobre todo todo en su calida calidad d nutricional. En el caso específico de alimentos de camarón es común utilizar ingredientes tales como el afrecho de trigo para reducir el costo. Si bien este ingrediente presenta un beneficio en el costo por tonelada producida, tiene un efecto contrario con la calidad final de alimento ya que afecta directamente la hidroestabilidad y las conversiones finales. Para Para selecc selecciona ionarr ingred ingredien ientes tes que se utiliz utilizaran aran en formula formulass para para especi especies es acuícol acuícolas as es importante considerar el tipo de proceso (extrusión), ya que dependiendo del proceso utilizado y de la composición final de la formula, se puede afectar directamente la características físicas del producto tales como la densidad, la forma, textura, color, y su estabilidad en el agua.
INGREDIENTES COMÚNMENTE COMÚNMENTE UTILIZADOS EN LA FABRICACIÓN DE ALIMENTOS BALANCEADOS PARA ESPECIES ACUÍCOLAS Ingredientes proteicos de origen animal
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Harinas de Pescado Pescado Crudo Harinas de Sangre Harinas de Carne y Hueso Harinas de Carne (cerdos, aves, vacunos)
Este tipo de ingredientes solo contribuyen a la calidad de la proteína (perfil de aminoácidos) y no a las propiedades funcionales del producto que se esta sometiendo al proceso (extrusión, pre- y postacondicionamiento). Esto se debe a que las proteínas de origen animal no se expanden o se combinan con otros ingredientes en la mezcla de la misma manera que las proteínas de origen vegetal. Una de estas razones es el proceso al cual han sido sometidos estos ingredientes. Principalmente, todas las harinas de carne o pescado son subproductos de procesos térmicos los cuales alteran la estructura cuaternaria de las proteínas y sobre todo su solubilidad. Por lo tanto, es muy importante tomar en cuenta el tipo tipo de proces proceso o térmic térmico o utiliz utilizado ado ya que dependien dependiendo do del tiempo y la temper temperatu atura ra la calida calidad d (solubilidad) puede ser afectada reduciendo su digestibilidad final. También es posible utilizar proteínas animales o subproductos que están crudos, es decir no han sido sido procesa procesados dos térmic térmicamen amente. te. Este Este puede puede ser el cas caso o de aliment alimentos os para para camarón camarón que contien contienen en pescado fresco o calamares, o vísceras de pescado, o en el caso de alimentos expandidos para mascotas en donde carne cruda en emulsión se incorpora en el pre acondicionador. Debido al incremento de desechos de las industrias procesadoras de carnes (ganado y aves) al igual que las de pescado, cada vez es más difícil deshacerse de estos subproductos. Una alternativa es utilizar estos subproductos frescos con alto contenido de agua en mezclas con cereales (maíz etc.) y procesarlos térmicamente térmicamente con un extrusor extrusor para así producir un nuevo ingrediente ingrediente el cual se puede incorporar incorporar en la formulación de alimentos balanceados.
Ingredientes proteicos de origen vegetal • •
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Harina de Soya Harinas de Trigo (proteína del trigo gluten) Harinas de algodón Harinas de otras oleaginosas
Las proteínas vegetales contribuyen en gran medida al total de la proteína de la ración. También las proteínas vegetales, como es el caso del gluten de trigo no solo es fuente una fuente de proteína, sino también es el mejor aglutinante natural. Este ultimo tiene mucha importancia en los alimentos de camarón donde el gluten contribuye en la hidroestabilidad, permitiendo la reducción o exclusión total de aglutinantes sintéticos de las formulas.
Las proteínas vegetales se caracterizan por:
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Su alta solubilidad en el agua Deficiencia de algunos aminoácidos (metionina y cisteína). En este caso las deficiencias de un ingrediente se pueden complementar con otras fuentes proteicas de origen animal o vegetal con diferente perfil de aminoácidos. El bajo costo de la proteína –relación volumen de proteína por unidad de costo. Buena fuente de proteína y energía cuando se utilizan en su estado natural como es el caso del fríjol de soya.
Ingredientes farináceos Las harinas de cereales pueden conformar entre un 15 a un 70 % del total de la formula. Los mas utilizados en formulas para peces y camarones son: trigo entero, subproductos de maíz, subproductos de la industria molinera de trigo (harinillas de trigo bajas en gluten), afrecho de trigo, germen de trigo, harina de arroz, sorgo, y harina de trigo (con diferente contenido de proteína). El almidón, es el principal componente de casi todos estos cereales y sus derivados. El almidón de las harinas no es solo fuente de energía disponible sino también un aglutinante para alimentos peletizados. También sirve como agente de expansión en el proceso de extrusión y es determinante para lograr densidades que permitan que el alimento flote. En el caso del afrecho de trigo, aunque económico y contiene cierta cantidad de almidón y proteina aun adherido, se debe utilizar con precaución ya que en niveles superiores al 3% en formulas para camarones tiene un efecto negativo en la hidroestabilidad. Esto se debe principalmente a que: primero, interfiere con el enlace entre los compuestos de la formula como el almidón, el gluten y otras proteínas, afectando el bloque estructural que impide que el pellet se disuelva en el agua; segundo, la fibr fibra a al humed humedec ecers erse e se expa expand nde e logr logran ando do la ruptu ruptura ra de la ma matr triz iz del del pell pellet et que que conll conllev eva a a la disgregació disgregación n de su estructura estructura afectando la hidroestabi hidroestabilidad lidad y acelerando acelerando la lixiviación lixiviación de nutrientes nutrientes al
medio. Esto se puede contrarrestar hasta cierto punto, moliendo el afrecho a texturas finas (<160 micras), pero por ser una fibra su molienda requiere de equipos especializados como los pulverizadores con clasificación por sistema neumático.
PROCESOS DE MANUFACTURA DE ALIMENTOS DE CALIDAD Una vez que se tienen ingredientes de calidad ahora es necesario que los procesos productivos se hagan con “Calidad”. No se puede producir alimentos de calidad si los procesos utilizados no son controlados. Por eso el control de procesos debe ser parte de los controles de calidad. A continuación revisaremos todos los procesos productivos más importantes que se pueden emplear en la manufactura de alimentos balanceados para peces y crustáceos.
Molienda: Se define como la reducci reducción ón por medios medios mecánico mecánicoss del tamaño tamaño de las partíc partículas ulas de un ingrediente o mezcla de ingredientes que conforman una formula completa. La molienda es el paso más limita limitante nte en la produc producció ción n de aliment alimentos os balance balanceado adoss y repres representa enta el 50-60% 50-60% de los cos costos tos de manufactura. Al considerar la molienda también debemos tomar en cuenta su impacto en el mezclado ya que esta afecta directamente la homogeneidad de la mezcla y del producto final (pellet o producto extrusado). Cuando consideramos los procesos de aglomeración como la extrusión el tamaño final de la partícula y la uniformidad de la mezcla tienen un efecto directo en estos procesos.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS INGREDIENTES • • • • • •
Tamaño de partícula Forma de las partículas Densidad o peso especifico Higroscopicidad Carga estática Adhesividad
Las primeras tres propiedades son las mas importantes. Las partículas grandes y pequeñas no se mezclan bien. Se puede lograr un mejor mezclado cuando el rango de diferencia de tamaño de partículas es menor. Las partículas de alta densidad, como los minerales, tienden a segregarse en el fondo de la mezcladora. La higroscopicidad que es la tendencia de los ingredientes de atraer agua también puede causar problemas en el mezclado. Un material muy higroscópico puede absorber agua del medio ambiente y formar grumos o pelotas que no se dispersan bien en el mezclado. Un ejemplo de un ingrediente muy giroscópico es la urea. Este ultimo lo podemos conseguir como componente fundamental en las formulas de aglutinantes sintéticos comúnmente utilizados en las formulas de camarón. Por esta razón es que los aglutinantes sintéticos se endurecen y pierden su actividad aglutinante cuando están expuestos a altas temperaturas y humedades ambientales. Otros Otros ingred ingredient ientes, es, además además de ser higros higroscóp cópico icos, s, pueden pueden tambié también n cargarse cargarse con electr electrici icidad dad estática. Esto también es causante de segregación en el mezclado debido a que algunos de estos ingredientes se pueden pegar a las paredes de las tolvas o de la mezcladora sin dispersarse en la mezcla.
Tamizado Después del enfriador o secador los pellets enteros o migajas se pasan por un tamiz. Los pellets enteros para remover los finos los cuales son reciclados. Sin embargo no se recomienda reciclar más del 5% de finos ya que puede afectar la estabilidad del agua del pellet debido a que los aglutinantes naturales o sintéticos ya han perdido sus propiedades de cohesión. Si en el proceso se produce más de 5% de finos puede ser indicativo de que existe un problema en el proceso. Un de estos problemas puede ser desgaste del área de trabajo del dado que tiene como consecuencia la producción de pellets más frágiles. Cuando se producen migajas (iniciadores y crecimiento) se recomienda utilizar separadores o zarandas horizontales de rotación para así obtener todos los tamaños requeridos. La eficiencia de separación de un cedazo normal no es suficiente ya que requiere mas tiempo de residencia y el material tiende a tapar las mallas. La zaranda de rotación horizontal puede tener hasta 6 niveles de mallas. También tiene por ventaja que oscila en tres planos, dos de ellos horizontales que causan el movimiento de rotación y otro vertical, que promueve la eficiencia del tamizado.
Recubrimiento La mejor manera de lograr alimentos de alta energía y reducir los costos de formulación es incluyendo aceite. Debido a que el aceite solo se puede incluir en la mezcla en un máximo de 3% para no afectar la calidad del pellet, el resto hasta 10% se debe rociar sobre el pellet después del tamizado o antes del empaque. El método para rociar aceite, o mezclas de aceite con lecitina y solubles de pescado, debe ser lo mas gentil para que no se produzcan rupturas en el pellet. Por esta razón los equipos mas utilizados son los rociadores de tambor.
PROCESO DE EXTRUSIÓN DE ALIMENTOS PARA ACUICULTURA El proceso de Extrusión en la producción de alimentos acuáticos esta creciendo con rapidez en todo el mundo. Su crecimiento se debe principalmente a la versatilidad del proceso que permite que se puedan producir alimentos densos (550 g/l) para camarones y otras especies que se alimentan en el fondo, semi-densos (500- 525) g/l) que su hunden lentamente para salmones, y alimentos flotantes ( <500 g/l) para especies que se alimentan en la superficie tales como la Tilapia, el bagre (también se alimenta en el fondo), la Cachama (Pacú), trucha, carpa, y especies de importancia ornamental como las carpas Koi y peces de acuario.
Extrusión El proceso de extrusión incluye un proceso de cocción a alta temperatura y presión, en corto tiempo (510 segundos) producido por la disipación de la energía mecánica la cual es transferida a la mezcla por medio de los elementos (sinfín o gusanos, las paredes del barril) del extrusor. Durante el proceso la mezcla que se alimenta a el extrusor es en forma de harina; a medida que se somete a alta presión y temperatura, y a las fuerzas de corte de los elementos actúan, esta cambia hasta formar una masa visco- elástica con características similares a un plástico derretido. Por eso también se le conoce como un proceso de cocción termoplástico.
Este proceso de cocción a altas temperaturas y corto tiempo (HTST) tiene las siguientes ventajas: 1) mejora la digestibilidad, en particular la de los cereales (dextrinización) ya que se rompe la estructura molecular de la amilosa y amilo pectina liberando cadenas mas cortas de glucosa que a su ves pueden ser digeridas mejor con mayor facilidad (mas substrato por superficie de área) en el tracto digestivo. 2) inactivación de factores antinutritivos (i.e. inhibidor de tripsina en la soya cruda) 3) incrementa la resistencia de los alimentos a su degradación en el agua (hidroestabilidad). En referencia a este ultimo punto, no se debe pensar que al lograr una mayor gelatinización se va a obtener una mejor hidroestabilidad. La realidad es que a medida que se dextrinizan mas los almidones es menor la hidroestabilidad. Esto se debe principalmente a que se pierde la cohesión que existe entre los gránulos de almidón y además, el pellet que es producido por este método es más soluble en el agua por ser más poroso. Este alto grado de porosidad, es una ventaja para los alimento flotantes, pero para los sumergibles requiere que la mezcla extrudada se recomprima para formar un pellet denso. Para evitar la dextrinización excesiva se debe configurar los elementos del extrusor de manera que impartan menos fuerza de corte, es decir generen menos cocción y disminuyan su tiempo de residencia en el extrusor. Esto se logra utilizando elementos de transporte hacia delante, sin arandelas de presión o áreas en donde se restrinja el flujo de la masa termoplástica.
Producción de alimentos flotantes Para producir alimentos expandidos que floten primero tenemos que tomar en cuenta la formulación. Se requiere un mínimo de 20% de almidón en la formula. A continuación se presentan las condiciones del proceso. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Añadir Añadir entre entre 6-8% 6-8% de de agua y vapo vaporr en el pre pre acondic acondiciona ionador dor.. Presió Presión n en la región región del del dado dado debe debe ser entre entre 500 500 – 545 psi. psi. Temperat Temperatura ura de la la mezcla mezcla antes antes del del dado dado 120-14 120-140 0 °C. Contenido Contenido de agua en la mezcla mezcla antes antes de salir salir del del dado dado debe debe estar en 25-28%. 25-28%. Área abierta abierta en el dado debe debe ser de de 200-250 200-250 mm cuadrados cuadrados por tonelada tonelada métrica métrica de producción.. Densidad Densidad del producto producto al salir del dado dado 320-400 320-400 gramos gramos por litro. litro. La flotabil flotabilidad idad se se puede puede incrementar incrementar secando secando el producto producto a temperatura temperaturass elevadas. elevadas.
Producción de alimentos sumergibles
En el caso de los alimentos sumergibles como el alimento de camarón, las condiciones de proceso del extrusor se modifican para así lograr densidades superiores a los 500 gramos / litro. Las condiciones del proceso son las siguientes:
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Utilizar Utilizar un cabezal cabezal de descomp descompresión resión antes antes del del dado. Esto es con el fin de de provocar provocar la expansió expansión n de la masa que es posteriormente recomprimida en las últimas secciones del dado en donde se le da la forma del tubular del pellet. La temperatura temperatura de la mezcla mezcla a la salida salida del del acondicionad acondicionador or debe estar entre entre 70-90 70-90 °C Temperatura Temperatura antes antes de de la masa masa antes antes del dado debe estar estar entre entre 115-120 115-120 °C. La presión presión en la región región del dado debe estar entre 380-440 380-440 psi psi Área abierta abierta en el el dado dado 550-600 550-600 mm cuadrado cuadrado por tonelad tonelada a métrica. métrica. La temperatura temperatura en los cabezale cabezaless debe ser ser controlada controlada por por medio medio del sistema sistema de enfriamiento enfriamiento automático. La humeda humedad d a la salida salida del del dado dado es apro aproxim ximada adament mente e 26%. 26%.
Producir alimento sumergible es mas difícil cuando los niveles de almidón son excesivos y los niveles de grasa son menores al 12%. El proceso de secado de este tipo de productos también es crítico ya que el este en exceso puede reducir la densidad al punto que flote. Por lo tanto las temperaturas de secado deben ser moderadas.
BIBLIOGRAFIA: 1. Procesos de elaboración de alimentos y bebidas de Maria Teresa Sanchez Pineda, María Teresa Sánchez y Pineda de las Infantas - 2003 - 518 páginas. 2. Nutrición y alimentación de peces y crustáceos - Página 367 de Jean Guillaume - 2004 - 475 páginas 20 FORMULACIÓN DE PIENSOS EN ACUICULTURA
