Producción de Alimento Flotante y de Hundimiento con la Tecnología de Doble Tornillo

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Los productos del mar que se consumen en el mundo hoy día se pueden dividir entre la producción acuícola y la captura silvestre: esto representa, respectivamente, 80 millones de toneladas métricas (53%) para los peces de cultivo y 71.2 millones de toneladas métricas (47%) para los de captura.

Estas especies acuáticas incluyen peces, crustáceos y moluscos. Entre las especies cultivadas en el 2016, algunos se alimentaron con alimentos manufacturados (56.6 millones de toneladas métricas), mientras que otros no se alimentan con alimentos manufacturados (23.4 millones de toneladas métricas, como ostras, mejillones) Finalmente, se estima que se necesitan de 35 a 40 millones toneladas métricas anuales de alimento para la industria de la acuicultura.

Alimento Flotante y de hundimiento

Para satisfacer esta demanda, los piensos pueden distribuirse como desechos de alimentos y / o como piensos preparados. Existen diferentes tecnologías disponibles para preparar el alimento, como mezcladores, prensas de pellets, expansores y extrusoras.

La tecnología de extrusión es una tecnología relativamente reciente utilizada en la industria de la acuicultura, que se originó hace aproximadamente 40 años. La extrusión es un proceso termomecánica que consiste en forzar un producto a través de un orificio de tamaño pequeño, baja presión y temperatura, gracias a un dispositivo mecánico llamado tornillo. Las funciones de un extrusor es producir alimentos, transportar, comprimir, cocinar y dar forma continuamente. La expansión se debe a la descarga de agua causada por la diferencia de presión que sale de la matriz. (Figura 1)

Extrusión de doble tornillo

Una diferencia fundamental entre la tecnología de tornillo simple y la de doble tornillo es la capacidad de mezcla de un extrusor de doble tornillo (TSE). Esta operación es generada por los dos tornillos de engrane que giran conjuntamente en un cilindro cerrado (el barril), mientras que un extrusor de un solo tornillo (SSE) funciona con un solo tornillo de tipo arquimano.

El transporte en un SSE se basa en la fricción entre el material que se está procesando y la superficie interna del barril, mientras que un TSE puede transferir cualquier mezcla de agua pura a masas altamente viscosas, incluso con altos niveles de grasa, similar a una bomba positiva. Un TSE no es sensible a los “inductores de deslizamiento”, como el agua y las grasas. Las propiedades de mezcla de la TSE permiten una transferencia muy homogénea de cizallamiento mecánico y temperatura en la masa procesada, lo que le confiere una forma homogénea de cocción y viscosidad. También es posible mezclarlo en un líquido TSE como agua y grasa, para ajustar el grado de expansión final.

Además, la menor disponibilidad de harina y aceite de pescado ha llevado a los fabricantes a utilizar materias primas alternativas en sus recetas: proteínas vegetales, proteínas animales procesadas, mezclas de diferentes aceites y nuevos materiales como harinas de insectos, harinas de krill, proteínas de una sola célula. Necesitamos una máquina muy flexible para manejar estas recetas siempre cambiantes y también posibles composiciones de materias primas.

Alimento Flotante y de hundimiento

Un TSE proporciona una flexibilidad extremadamente alta debido a su capacidad de mezclado; además, ofrece independencia de parámetros al proceso de diferentes materias primas, como la velocidad de alimentación,a velocidad del tornillo, además de un control de temperatura y corte muy fino en las diferentes zonas modulares de la extrusora: esta es una herramienta perfecta para dominar fácilmente el hundimiento. y parámetros flotantes.

El alimento extruisado debe cumplir con las necesidades nutricionales del animal, pero también con los requisitos físicos y el comportamiento del animal: alimento de hundimiento rápido para las especies bentónicas o demersales, de hundimiento lento para las especies pelágicas o de superficie. El contenido de sal (aguas marinas, frescas y salobre) también juega un papel con esta solicitud

¿Cómo se controla esto?

Primero, el preacondicionamiento debe ser eficiente con la cocción optimizada del almidón y la desnaturalización de las proteínas. Debido a que algunas recetas presentan un bajo contenido de almidón (8-10% para muchos), es importante comenzar la gelatinización con un buen dispositivo para mezclar igualmente agua y vapor con el polvo. También es crucial mantener el tiempo de retención correcto para que el vapor se condense y proporcione su energía latente. Se deben tener en cuenta también otros aspectos, como la seguridad, la limpieza y el control automatizado de parámetros que ayudan a cambiar rápidamente de una receta a otra.

Luego, un proceso fundamental tiene lugar en la propia extrusora: para los pellets de hundimiento, necesitamos un granulado de alta densidad aparente, relativamente duro, pero digestible y estable al agua. Obtendremos un gránulo estable cuando el almidón y las proteínas estén bien cocidas; la extrusora debe tener la configuración de tornillo correcta para controlar la cizalla y las temperaturas a lo largo del barril. (Figura 2)

Si queremos ajustar la densidad aparente correcta, por ejemplo, para alcanzar valores entre 350 y 580 g / L, tenemos que controlar el grado de expansión de los granulados. Por lo tanto, tenemos que aumentar / disminuir la viscosidad interna del material procesado en la extrusora. Esto se logrará con un perfil de temperatura correspondiente y un enfriamiento interno eficiente de los barriles modulares; Por encima de 580 g / l, podemos usar un sistema de ventilación que recupera los vapores / energía en el preacondicionador.

Debido a este sistema, se puede disminuir inmediatamente la temperatura de la masa y extruir una masa cocida viscosa alta que mostrará una expansión limitada. Con tal proceso es posible alcanzar densidades de hasta 750 g / l, lo que es un buen valor para el alimento del camarón. La estabilidad del agua obviamente debe permanecer correcta (por ejemplo: 3-10h dependiendo de la receta para camarones).

Finalmente se puede extruir la masa cocida y viscosa a través del troquel. El diseño de la matriz y la superficie de extrusión contribuyen también al grado de expansión (y, por lo tanto, a las propiedades de flotación / hundimiento). Para pellets flotantes de alta expansión, puede elegir canales relativamente cortos para la matriz: de 1,0 a 1,5 de diámetro, y con una superficie de extrusión relativamente pequeña (MM2 / kg extruido / h).

Conclusión

Una máquina TSE ofrece la mayor flexibilidad para controlar con precisión los parámetros del proceso y adaptarse rápidamente a los cambios de composición de la materia prima y de la receta. Permite la producción de alimentos acuícolas flotantes y de hundimiento en un rango de 350 a 750 g / l, de acuerdo con las recetas y el tamaño del producto. Un TSE cocinará perfectamente, absorberá algunas variaciones y controlará las temperaturas, el corte y el tiempo de residencia del material procesado.

El uso de un dispositivo de control de densidad, combinado con el tornillo correcto y el diseño de la matriz, dará definitivamente ventajas técnicas y económicas al fabricante, además el control preciso del grado de expansión asegura una calidad constante.

Autor: Alain Brisset, Clextral, Francia

Fuente: International Aquafeed

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