La Mejora de la Extrusión Brindará Grandes Beneficios

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La calidad de los ingredientes y los cambios en los costos, junto con las exigentes características del producto final de los piensos acuáticos, han dado como resultado la ventaja de incorporar controles en los proyectos de extrusión, los cuales dan como resultado una mejora en la rentabilidad de la producción de estos piensos. Los alimentos diseñados para la flotación o hundimiento deben actuar según lo previsto tanto en agua salada como en agua dulce. El control de la densidad junto con las mediciones en línea permite supervisar este parámetro continuamente, con ajustes controlados por ordenadores,  mucho más rápido que cualquier operador de extrusor o personal de laboratorio. Las consideraciones de formulación también juegan un papel fundamental en las formulaciones de piensos y estas se revisan o cambian constantemente en función del costo, lo cual puede  estar directamente asociado con la rentabilidad.

Los ingredientes varían en muchas maneras, y estos pueden ser fibra, proteína, almidón y grasa, por solo mencionar algunos. La calidad de estos ingredientes se selecciona basándose en el coste, la funcionalidad y la capacidad de extrusión. Los sistemas de cocción por extrusión están disponibles para manejar todas estas posibilidades. La pregunta a veceses ¿cómo podemos manejar las diferencias cotidianas en la selección de ingredientes y las expectativas del proceso?

Nivel de almidón y calidad de la proteína

La revisión de la composición de los ingredientes demuestra que se requiere un nivel mínimo de almidón para diferentes tipos de alimentos acuáticos. Se requiere una mayor cantidad de almidón para la producción de piensos flotantes, mientras que los niveles más bajos son generalmente destinados a los alimentos de hundimiento. La calidad del almidón es también un factor que influye en lo más bajo que se puede llegar en los alimentos flotantes. Los almidones de maíz y trigo son generalmente los más utilizados, mientras que los almidones de los tubérculos brindan grandes proporciones de expansión.

Además, la calidad de la proteína también tiene un efecto sobre el nivel de almidón requerido, a medida que la funcionalidad de la proteína entra en juego. Un ejemplo es la harina de soja, si la harina de soja tiene un buen Índice de Dispersabilidad de la Proteína (PDI), generalmente el contenido de almidón de la fórmula puede disminuir.

La calidad de la harina de soja depende del método que se prepara o procesa. Los métodos de secado a baja temperatura después de extraer el aceite, producen un PDI más alto. El color del ingrediente también puede indicar la calidad con un color más claro de las fuentes de proteína que se someten a extracción para la eliminación de aceites, que por lo general miden un nivel más alto de PDI. Los niveles de aceite o grasa en los ingredientes, que se consideran como exceso de grasa o aceite después de la revisión, pueden afectar las proporciones de expansión cuando se extruyen.

Evaluación de ingredientes y preacondicionamiento

El proceso de extrusión en sí está diseñado para considerar las posibilidades de los ingredientes y puede manejar la mayoría de las fluctuaciones de calidad. La fase inicial de la extrusión es el preacondicionamiento de las materias primas. Aquí es donde los ingredientes se someten a la entrada de vapor y agua, así como a la energía mecánica. El efecto del preacondicionamiento adecuado es preparar el material para la entrada en el cilindro del extrusor.

El objetivo es tener una masa procesada donde cada partícula de la fórmula se humedece y se calienta uniformemente. Los diseños de precondicionador varían y por lo tanto la eficacia se debe examinar. El diseño seleccionado se basa en la posibilidad de utilizar ingredientes de alta humedad como el pescado o ensilaje de animales. Un mayor uso de ingredientes licuados requiere un acondicionador donde se intensifica la intensidad de mezcla. El uso de un nivel más bajo de ingredientes líquidos generalmente provoca que un acondicionador trabaje con mayor esfuerzo de corte o de energía.

Las pruebas han demostrado que los acondicionadores que utilizan mayor energía expresada en kilowatt hora / tonelada métrica, permiten una menor utilización del vapor. El producto alcanza realmente un mayor porcentaje de cocción a niveles de humedad más bajos, en las fórmulas de bajo contenido de ingrediente líquido. Los precondicionadores de alta intensidad permiten una mayor entrada de lıquido, lo cual da lugar a una masa homogénea de libre flujo que pasará al cilindro de la extrusora.

¿Cilindros de tornillo simple o doble tornillo?

Los diseños del cilindro de extrusión también varían mucho; los estilos de tornillo simple o doble tornillo predominan en el sector de los alimentos acuáticos. Los extrusores de tornillo simple se utilizan generalmente para la producción de alta capacidad de productos como los alimentos flotantes para carpa, bagre, salmón, lubina, dorada y tilapia, por nombrar algunos. Los diseños de doble husillo dominan la producción de alimentos micro y de pequeño diámetro, destinados a los camarones y otras especies donde se necesitan características específicas en el producto final.

El diseño del cilindro puede y debe ser realizado con componentes que permitan la producción de la gama de alimentos deseada. Además de ello se suma el debate anterior sobre las cualidades de los ingredientes. Los componentes del extrusor seleccionado deben ser específicos para poder lograr una amplia gama de resultados. En general, se necesita más energía para ingredientes de menor calidad y formulaciones  ricas en aceite o grasa.

Debe tenerse en cuenta que esta discusión se basa en los ingredientes a los que se somete el cilindro de extrusión directamente, y no en la fórmula que aparece en la bolsa. Los recubrimientos aplicados después de la extrusión y secado requieren datos, de modo que el proceso de extrusión produce pellets  que pueden aceptar y mantener estos recubrimientos.

¿Cómo influye todo lo anterior en la rentabilidad? 

Si el preacondicionador y el cilindro de extrusión no están diseñados en base a su posible rango de ingredientes a trabajar, entonces normalmente se verá una reducción en la capacidad del extrusor. Un proceso de ingeniería toma todos estos factores en cuenta para lograr una amplia gama de variables en los ingredientes, así como en la entrada de  energía, lo cual trae como resultado un sistema más rentable.

Además, la capacidad de utilizar tecnología avanzada para la extrusión de los alimentos acuáticos permite un mayor rendimiento y una producción que se ajuste a las especificaciones de producción. Históricamente, los extrusores requerían de un tiempo de inactividad para ajustar las cualidades específicas. La expansión insuficiente o excesiva, el bajo nivel de cocción y otras posibles características como las capacidades de retención de aceite, requerían un cambio de configuración del extrusor. Esto requería de  tiempo y la  producción de pienso se detenía.

El control computarizado  en combinación con dispositivos de control de entrada de energía mecánica, permite cambios prácticamente instantáneos en los parámetros de operación. Esto permite la modificación y verificación de las características del producto final durante la producción. La razón número uno para detener un extrusor y hacer cambios en la producción de piensos acuáticos es la densidad y / o la calidad de los pellets. Se encuentran disponibles una serie de dispositivos para lograr el producto deseado de una manera más rápida durante la producción. El Control Automático de Densidad, proceso donde los sensores IN-Line miden la densidad y / o la humedad, devuelven los resultados al sistema de control computarizado.

Sistema de Densidad Aparente™

El programa computarizado controla los ajustes deseados modulando un dispositivo de control de entrada de energía del extrusor, creando más o menos entrada de energía y ajustando la densidad. El Sistema de Densidad Aparente  BDS ™ de Source Technology se utiliza entre el extrusor y el secador con el objetivo de medir la densidad y / o la humedad aproximadamente cada 45 segundos. Luego el computador  ajusta el BPV, la Válvula de Contrapresión y / u otras entradas de energía para variar la densidad al rango definido.

Por definición, un BPV cambia la presión dentro del cilindro del extrusor justo en el tamíz para aumentar o disminuir las entradas de energía. El efecto es un cambio inmediato en la densidad del producto sin tiempo de inactividad. Además, permite fluctuaciones en la calidad del ingrediente donde se necesita más o menos energía, basándose en la densidad deseada. La humedad también se puede medir en el mismo BDS ™ y el proceso se ajusta para que la humedad deseada del secador reduzca el retrabajo en base a la humedad o la eliminación de las pérdidas de humedad.

El resultado de la discusión con su proveedor de extrusores sobre sus proyectos, incluyendo las especificaciones de los ingredientes y las características del producto final deseado, permiten determinar el equipo que mejor se adapte a su proyecto. Las especificaciones del sistema, basadas en la capacidad final deseada y los métodos de mejorar la producción, permiten una mayor rentabilidad al gestionar  el sistema para volúmenes máximos de producción durante un período de tiempo dado.

Autor: Joseph P. Kearns, V.P. de la División de Alimentos acuícolas de Wenger Manufacturing, Inc.

Acerca del autor

Joseph P. Kearns es actualmente el vicepresidente de la división de Alimentos Acuícolas de Wenger Manufacturing, Inc. Joe recibió su licenciatura de la Universidad Estatal de Kansas en Ingeniería de Tecnología de Alimentos. Empleado en Wenger desde 1974, tiene ocho impresionantes patentes para Wenger, todas ellas relacionadas con la alimentación acuática y / o la maquinaria asociada a su producción. Ha publicado más de 60 artículos sobre las ventajas de la producción de alimentos acuícolas mediante la cocción por extrusión en revistas comerciales y se ha presentado en innumerables eventos alrededor del mundo para brindar sus conocimientos sobre la producción de alimentos acuícolas.

Fuente: International Aquafeed

 

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Claudia OlivaresLuis Duque Recent comment authors
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Luis Duque
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Luis Duque

Que espesor optimo debe tener el troquel para que el producto final (pellet), tenga una mejor consistencia y apariencia

Claudia Olivares
Invitado

Perten cuenta con instrumento para controlar y medir la calidad de almidones, efectos de ingredientes y etapas productivas en función de temperatura y efecto mecánico.
RVA 45000, medidor de perfiles de viscosidad