Introducción a la Extrusión de Alimentos Acuícolas

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El extrusor es una máquina ideal que puede diseñarse para procesar la alimentos acuícolas flotante o de hundimiento ajustando la fórmula.

La extrusión requiere humedad, calor y presión para procesar los alimentos acuícolas y se necesita una temperatura superior a 100 para lograr la expansión de estos alimentos a medida que sale de la matriz.

En la extrusión, la temperatura se logra mediante el preacondicionamiento y la inyección de vapor. Al mismo tiempo, el material también sufre una presión relativamente alta. La diferencia de presión en el interior del extrusor y el entorno externo provocará la extrusión de los alimentos acuícolas.

A medida que el material se exprime a través de los orificios de la matriz en el extremo del cilindro del extrusor, parte del agua en la masa sobrecalentada se evapora inmediatamente y provoca la expansión. Durante la extrusión, los pellets de alimento de alta calidad se producen mediante la desnaturalización de las proteínas y la gelatinización de los almidones. La industria de fabricación de piensos acuícolas es ampliamente reconocida como una de las industrias de más rápida  expansión en el mundo.

La extrusión no es una tecnología nueva. Desde que comenzó la tecnología de extrusión en 1948, el equipo para producir alimentos acuáticos puede parecer diferente, pero los principios de procesamiento siguen siendo los mismos; Cocinamos alimentos a altas temperaturas. Cuando una empresa se compromete con la tecnología de extrusión, puede estar segura de que una extrusora durará más de 20-30 años si se mantiene adecuadamente. La decisión sobre qué extrusora comprar se basa en los costos, el soporte y el compromiso de la empresa. Una extrusora de alimentos acuícolas típica consiste en dispositivos de alimentación, preacondicionador, barril de extrusión, matriz y cortador.

Dispositivos de alimentación (sistema de suministro de alimentos)

Lo fundamental para cualquier operación de extrusión son los sistemas de suministro de alimentos. Las tolvas o contenedores son una parte integral de un dispositivo de alimentación y se utilizan para mantener los ingredientes secos por encima de los alimentadores. Estos sistemas deben ser capaces de alimentar uniformemente un ingrediente seco y / o líquido y una mezcla de ingredientes.

Pre-acondicionador

La etapa de preacondicionamiento inicia el proceso de calentamiento mediante la adición de vapor y agua en la masa seca. La penetración uniforme y completa de la humedad de los ingredientes crudos mejora significativamente la estabilidad del extrusor y mejora la calidad del producto final. Los objetivos del paso de preacondicionamiento son hidratar, calentar y mezclar de manera continua todas las corrientes de aditivos junto con la receta

El proceso de precondicionamiento es simple. Las partículas de materia prima se mantienen en un ambiente cálido y húmedo durante un tiempo determinado y luego se descargan continuamente en el extrusor. Este proceso hace que las partículas de materia prima se hidraten y se calienten por el vapor y el agua en el ambiente.

Cilindro del Extrusor

El ensambñaje del cilindro del extrusor consiste en un eje y elementos giratorios (tornillos segmentados y cierres de cizallamiento), un alojamiento del cilindro estacionario (que consta de secciones segmentadas) y un conjunto de matriz y cuchilla. La relación entre la longitud y el diámetro del cilindro del extrusor puede variar, así como el diseño geométrico real de cada componente individual.

Los elementos de tornillo disponibles varían según el fabricante y la aplicación. Además de transportar simplemente el material desde la entrada a la matriz, la geometría del tornillo puede influir en la mezcla, el amasado, el calentamiento y el desarrollo de la presión. El tornillo giratorio del extrusor y los elementos de bloqueo de cizallamiento transportan y calientan secuencialmente el material a través de la disipación de energía mecánica.

El movimiento y la transformación del material dentro de la extrusora se pueden describir como una operación de tres unidades; Alimentación, amasado o transición, y zonas de cocción final. Hay tres tipos de extrusores usados más comúnmente en la industria de alimentos acuícolas: de  tornillo simple,  de doble tornillo de eje paralelo co-giratorio y los extrusores cónicos de doble tornillo co-giratorio.

Diseño matriz / cuchilla

La tecnología de matrices y cuchillas es similar para todos los extrusores de cocción. La cámara de extrusión está tapada con un troquel final que cumple dos funciones principales. Proporciona restricción al flujo del producto, lo que hace que el extrusor desarrolle la presión y el corte requeridos. Además, la matriz final moldea el extruido a medida que el producto sale del extrusor.

La cantidad de expansión deseada en el producto final se puede controlar mediante la manipulación de la fórmula y el área abierta en la matriz. Los alimentos no expandidos, pero totalmente cocidos, generalmente requieren de 550 a 600 milímetros cuadrados de área abierta por tonelada métrica de rendimiento. Los avances altamente expandidos requieren de 200 a 250 milímetros cuadrados de área abierta por tonelada métrica.

Autor: Mian N Riaz,  Director de Procesos de Ingeniería del Centro de I+D de la Universidad de Texas A&M

Fuente: International Aquafeed

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