TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
EXTRUSION DE ALIMENTOS INTRODUCCIÓN 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 forma o expandir los ingredientes La extrusión se ha empleado en la industria alimentaria durante los últimos 60 años. Los requerimientos que, cada vez más, se imponen en los procesos de tratamiento de alimentos son los que han propiciado el auge en el desarrollo de la extrusión para el tratamiento de los mismos. Entre estos requisitos se incluyen fundamentalmente, la alta capacidad de procesado en continuo con alto rendimiento, la eficiencia energética, el procesamiento de materiales viscosos relativamente deshidratados, la mejora de las características de textura y sabor de los alimentos, el control de los cambios térmicos de los componentes de los alimentos y el uso de ingredientes poco convencionales. La intensa competencia en la industria alimentaria durante los últimos años ha desembocado en una carrera por el desarrollo de nuevos productos. Esto ha fomentado el aumento de la flexibilidad y la versatilidad en los procesos de extrusión. Las industrias están cada vez más obligadas a hacer un mayor énfasis en la calidad de sus productos, lo que necesariamente implica el aumento en el conocimiento de los procesos y la mejora en los sistemas de modelado, simulación, control y optimización de los mismos.
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OBJETIVOS: Conocer que es el proceso de extruccion en alimentos. Conocer los tipos de maquinas extructoras. OBJETIVOS DEL PROCESO DE EXTRUSION Cocción Pasteurización Expansión Reducción de Humedad Homogenizacion y restructuracion
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INDICE
pág.
EXTRUSION DE ALIMENTOS…………………………… ……………………….…1 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….1 I. REVISION TEORICA…………………………………………………………………4 1. LA EXTRUSIÓN: ………………………………………………………………….4
1.1. VERSATILIDAD: …….…………….………………………………….5 1.2. MENORES GASTOS: …………….……………………………………5 1.3. PROCESO AUTOMÁTICO ……….………………………………….5 1.4. NO GENERA EFLUENTES: ………..…………………………………5 2.- FACTORES INFLUENTES EN PRODUCTOS EXTRUIDOS: ………………6 3. PROCESO DE EXTRUSION……………………………………………………..6 4. SISTEMAS EXTRUSORES…………………………………..……………………7 4.1 CLASIFICACIÓN DE EXTRUIDORES…………………………………..8 A. EXTRUIDORES EN CALIENTE: ……………….…………………8 B. EXTRUSIÓN EN FRIO:……………………………………………..9 C. EXTRUIDORES DE TORNILLO:……….………………………….10 D. EXTRUIDORES DE TORNILLOS GEMELOS: …..………………………11
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5. EFECTO SOBRE LOS ALIMENTOS…………………………….………………………12 5.1 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS …….……………12 5.2 VALOR NUTRITIVO……………………….…………………………13 6. VENTAJAS DEL PROCESO DE EXTRUSION ………..……………………14 7. APLICACIONES DE LA EXTRUSION ……………….………………………14 7.1
ALIMENTACION HUMANA………….……………………………14
7.2. ALIMENTACION ANIMAL…………………………………………15
7.3. USOS INDUSTRIALES………….…………………………………15 CONCLUSIONES……………………………………….…………………………16. RECOMENDACIONES……………………………….……………………………17 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................18 IV.
ANEXO:………………………………………………………………………19
PEIPER……………………………………………………………………………..19 EFECTOS DE LA CONCENTRACIÓN DE ÁCIDO Y DE EXTRUSIÓN DE VARIABLES SOBRE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y LAS NECESIDADES DE ENERGÍA DE ALMIDÓN DE YUCA…………………………19 CONCLUSIÓN…………………………………….……………………………….30
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BIBLIOGRAFÍA ……………………………...…………………………………….30 GLOSARIO
I. REVISION TEORICA 1. La Extrusión: Consiste básicamente en comprimir los alimentos hasta conseguir una masa semisólida, que después se pasa por una pequeña abertura, que permite obtener una gran variedad de texturas, formas y colores a partir de un ingrediente inicial. Este procedimiento ha dado lugar a productos con formas y texturas. La extrusión puede servir para dar forma y, en ocasiones, cocinar ingredientes crudos y convertirlos en productos acabados.
Elaboración de productos extrudados para alimentación humana y animal
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La extrusión permite controlar la cantidad de agua contenida en los ingredientes, de la que dependen la aparición de microbios y la consiguiente putrefacción de los alimentos. Por lo tanto, es una técnica muy útil para producir productos alimentarios con una humedad óptima y duraderos, que cada vez se emplea más para obtener toda una serie de productos como aperitivos, algunos cereales de desayuno, golosinas y comida para animales. La extrusión es un proceso que combina diversas operaciones unitarias como el mezclado, la cocción, el amasado y el moldeo. El objetivo principal de la extrusión consiste en ampliar la variedad de alimentos que componen la dieta elaborando, a partir de ingredientes básicos, alimentos de distinta forma, textura color y bouquet. La extrusión con cocción es un tratamiento térmico a elevada temperatura durante corto tiempo (I-ITST) que reduce la contaminación microbiana e inactiva las enzimas. Sin embargo, tanto los alimentos extruidos en caliente como en frio, se conservan, principalmente, por su baja actividad de agua.
(Fellows, P.
Tecnología del Procesamiento de los Alimentos) La extrusión es una operación unitaria que está ganando popularidad por las siguientes razones:
1.5.
Versatilidad: Combinando Ia proporción de ingredientes minoritarios y Ias condiciones durante la extrusión puede obtenerse una gran variedad de productos. El proceso es extremadamente flexible y puede acomodarse a las demandas de nuevos productos por parte del consumidor. Los alimentos extruidos difícilmente podrán obtenerse por otros métodos.
1.6.
Menores gastos: La extrusión es un proceso mas barato y productivo que los procesos de cocción o moldeo. Se asegura que la extrusión de los cereales para
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el desayuno, comparado con el proceso tradicional de elaboración, ahorra el 19% de la materia prima, el 100% de la energía, el 40% de la mano de obra y el 44% de los gastos de instalación (Darrington, 1987). 1.7.
Proceso automático con una gran capacidad de producción: Es capaz , de producir 315 kg a Ia hora de snacks, 1.200 kg de cereales de baja densidad y 9.000 kg de alimentos para animales.
1.8.
No genera efluentes: La extrusión constituye un ejemplo de los sistemas de procesado en los que el tamaño de los alimentos se aumenta. Mediante la extrusión los alimentos granulados de pequeño tamaño o pulverizados, se transforman en alimentos de tamaño de particula mayor. Otros procesos que aumentan el tamaño de particula son los de. aglomeración de alimentos pulverizados y los de moldeo.
2.
FACTORES INFLUENTES EN PRODUCTOS EXTRUIDOS: Los dos principales factores que influyen sobre Ia naturaleza del productos extruido son: •
Las condiciones durante Ia extrusión
•
Las propiedades reo lógicas del alimento en cuestión
Los parámetros mas importantes durante el proceso son: la temperatura, Ia presión, el diametro de los orificios de la boquilla y Ia velocidad de cizalla. Esta ultima depende del diseño interno del extruidor y de la velocidad y forma del tomillo (o tomillos). Las características del material a extruir ejercen una influencia importante sobre la textura y el color del material extruido. Las rnas importantes sobre el contenido en agua, el estado físico de los componentes y su composición química (en especial el contenido y tipo de almidones, proteinas, grasas y azucares.
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3. PROCESO DE EXTRUSION Durante la extrusión en caliente de los alimentos almidonosos (maíz triturado y harinas de trigo) su humedad se incrementa por adición de agua y el almidón se somete, a elevadas temperaturas, a intensas fuerzas de cizalla. Como consecuencia de ello 16.% de granos de almidón se hinchan, absorben agua y se gelatinizan, y su estructura macromolecular se abre dando Lugar a una masa viscosa y plástica Ello hace que el almidón, sin degradarse, se haga mas soluble. Los cambios que se producen en su solubilidad en diferentes condiciones de temperatura a intensidad de fuerza de cizalla se miden mediante el índice de absorción de agua (WAI) y la solubilidad en agua característica (WSC). El WAI de los cereales y sus derivados generalrnente aumenta, a medida que aumenta la intensidad del proceso alcanzando su máximo a 180-200°C, pero en cambio, el WSC desciende. En la extrusión de cereales, durante las experiencias a escala de plata piloto, la viscosidad de Ia pasta se controla, con objeto de determinar las condiciones mas adecuadas para el proceso, asi como durante este, con objeto de mantenerlas. En toda extrusión en caliente de alimentos proteicos (por ejemplo: harina de soja y semiIlas oleaginosas desengrasadas), la estructura cuaternaria de las proteinas se abre por la humedad y las elevadas temperaturas durante eI proceso, dando lugar a una masa humeda y viscosa. El Indice de solubilidad del nitrógeno (nitrogen solubility index) constiuye una medida del grado de desnaturalización proteica alcanzado. Durante la extrusión en caliente este indice desciende. Para la obtención de la textura adecuada es conveniente que la materia prima este constituida por proteinas de gran tamaño molecular sin desnaturalizar.
4. SISTEMAS EXTRUSORES La máquina extrusora esta constituido, en esencia, por una bomba de tornillo que
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es accionada por una fuente de energía, en la que el alimento es comprimido y trabajado hasta la obtención de una masa semisólida que es impulsada a través de un pequeño orificio. Si durante la operación el alimento es sometido a tratamiento térmico, al proceso se le denomina extrusión con cocción (o extrusión en caliente).
4.1 Clasificación De Extruidores Los extructores se clasifican según su funcionamiento (extructores en caliente o en frio) y su construcción (sencillos o de tornillos gemelos).
a. Extruidores en caliente: En estos extruidores el alimento se calienta por contacto con las paredes de la camisa que rodea al extruidor y/o por contacto con el tornillo calentado internamente con vapor. En algunos de ellos el cilindro se calienta electricamente por inducción, pero parte del calor procede también de Ia fricción generada por el tornillo y los rieles internos del cilindro. Las fuerzas de compresión se consiguen en el cilindro del extruidor de las siguientes 9
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formas: •
Aumentando el diámetro del tornillo y disminuyendo su paso de rosca,
•
UtiIizando un ciIindro tronco-cónico y un tomillo de paso de rosca
hornogeneo o progresivamente decreciente, •
Obstruyendo las alas del tornillo. La boquilla deI extruidor proporciona una compresión acondicionada. Para Ia obtención de productos expandidos se emplean presiones elevadas boquillas de orificios pequeños. La rápida liberación de la presión que se produce a la salida de la boquilla provoca la expansión instantánea del vapor y el gas que contiene el alimento, dando lugar a un producto de baja densidad en el que el agua que contiene se pierde por evaporación. El grado de expansión del producto se pierde controlar variando la presión y la temperatura que se generan durante el proceso, de acuerdo con las propiedades reo lógicas del alimento. El perfil de estos parámetros durante el proceso se muestra en la Figura 13.1. En algunos productos (por ejemplo: snacksç)
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b. Extrusión en frio: En este tipo de extrusión el alimento se extruye en lineas sin cocción o la distorsión que produce la expansión del vapor de agua. Con el objeto de que la materia prima este sometida a Ia mínima fricción posible los tornillos de estos extruidores poseen unas alas muy profundas y ruedan a poca velocidad en un tubo de superficie interna lisa. Se emplean pare elaborar pasta, hot dogs, algunos pastas para pasteleria, y confitería A veces también los extruidores en frio como en caliente disponen de una boquilla especial para inyectar diversos tipos de relleno en el interior de Ia masa extruida a la salida de la boquilla. A este proceso se le denomina co-extrusion y se emplea, por ejemplo, pare rellenar algunos pasteles
c. Extruidores de tornillo: Estos extruidores se clasifican, de acuerdo con Ia intensidad de la fuerza de cizalla que ejercen en:
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•
Extruidores de elevada fuerza de cizalla (cereales para
desayuno y snacks) •
Extruidores de fuerza de cizalla moderada (pasta para rebozar y
de alimentos de humedad intermedia para animales de compañia) •
Extruidores de baja fuerza de cizalla (pasta y productos
carnicos). Los extruidores de tornillo único constan de varias partes: una sección para transformar las particulas en una masa homogenea;, una sección de amasado para comprimir, mezclar y desgarrar el alimento plastificado y, en los tomillos de gran fuerza de cizalla, una sección de cocido El transporte de la materia prima por los extruidores de tornillo Unico depende en su mayor parte del grado de fricción con la superficie del cilindro. En ellos la materia prima progresa (flujo de arrastre) por la acción del tornillo y solo una pequeña parte refluye entre el tornillo y Ia pared del cilindro (flujo de presión y flujo de escape), EI flujo de presión esta producido por la presión frecuente que se crea tras la boquilla y por el movimiento de la materia prima entre el tornillo y el cilindro. Este escape puede reducirse utilizando un cilindro con relieves internos. Los extruidores de tornillo unico son mas baratos de compra y de funcionamiento y son mas fáciles de manejar y reparar que los de tomillos gemelos. d. Extruidores de tornillos gemelos: En los extruidores de tornillos gemelos estos ruedan en el interior de un cilindro de sección en forma de Ocho. Este tipo de extruidores se clasifican, de acuerdo con su sentido de rotación y por la forma en que los tomillos atacan entre si. Los extruidores mas corrientes en las industrias alimentarias son los de tornillo cortante en los que el movimiento de rotación impulsara el material a traves del extruidor y el ataque de los tornillos entre si mejora el mezclado y evita la rotación del alimento en el cilindro. Los extruidores de tomillos gemelos poseen las siguientes ventajas:
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•
Su produccion es independiente del flujo de alimentación y puede
ajustarse para desplazamiento positivo de los tornillos. •
Los extruidores de tomillos gemelos pueden manejar productos aceitosos,
pegajosos con elevado contenido en agua que en los de tornillo único refluira con facilidad. La concentración máxima de algunos componentes que los extruidores de torrillo único y de doble tornillo son capaces de manejar es respectivamente la siguiente: 4 y 20% de grasa, 10 y 40% de azucares y 30 y 65 de agua. Como puede apreciarse los extruidores de tornillos gemelos son mas versatiles. La presión en el barriI puede controlarse modificando el flujo hacia adelante y hacia atrás. Asi, por ejemplo, en la fabricación de regaliz el alimento se calienta y se comprime transportandolo hacia Ia boquilla. Con objeto de eliminar el exceso de agua y para adicionar ingredientes, la presión se libera inviertiendo el sentido de Ia rotación. El alimento es finalmente recomprimido para lograr su extrusión.
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La sección de descarga, que es corta, hace que se cree una presión lo suficientemente elevada para lograr la extrusión, por lo que, en estos extruidores, al contrario de lo que sucede en los de tornillo único la zona de Ia maquina sometida a un mayor desgaste, es menor El contrario de lo que sucede con los (de tornillo único que solo pueden procesar productos granulados en un rango estrecho de tamaño de partícula, los de tornillos gemelos pueden manejar productos tanto granulados, como pulverizados.
5. EFECTO SOBRE LOS ALIMENTOS 5.1 Características Organolépticas Las condiciones HTST de .la extrusión en caliente apenas si afectan al color y el bouquet de los alimentos. EI color de muchos alimentos extruidos se debe a los pigmentos sintéticos adicionados a la materia prima en forma de polvo hidrosoluble, de emulsiones. La decoloración del producto debido a la expansión, a un tratamiento térmico excesivo, o a reacciones que se producen con las proteínas, los azucares reductores, o los iones metálicos, constituye a veces un problema para Ia extrusión de algunos alimentos. En la extrusión en frío, entre los ingredientes añadidos a la materia prima se incluyen saborizantes. En la extrusión en caliente este será un procedimiento inadecuado, ya que se volatilizara a la salida de la boquilla del extruidor. Los aromatizantes encapsulados pueden utilizarse de esta forma, pero resultan caros. 5.2 Valor Nutritivo
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Las perdidas Vitamínicas de los alimentos extruidos dependen del tipo alimento, de su contenido en agua y del tiempo y la temperatura de tratamiento. Sin embargo, por lo general, en la extrusión en frío las perdidas son infimas. Las condiciones HTST de extrusión en caliente y el enfriamiento rápido del producto a Ia salida de Ia boquilla, hacen que las perdidas vitamínicas y en aminacidos esenciales sean relativamente pequeñas. Así, por ejemplo, en un proceso de extrusión de cereales a 154'C el 95% de la tiamina se retiene y unicamente se producen perdidas de poca importancia en Ia riboflavina, piridoxina niacina y acido fólico. Dependiendo del tiempo al que el alimento se mantiene a una temperatura elevada, las perdidas en Acido ascórbico y vitamina C pueden ser de hasta 50-90%. De acuerdo con las condiciones de Ia extrusión, las perdidas en Lisina, cistina y metionina son, en los derivados del arroz, del 50-90%. Las transformaciones experimentadas por las proteinas de la harina de soja, dependen de su composición y de las condiciones durante la extrusión. Temperaturas elevadas y la presencia en el medio de azucares, provocan la reacción de Maillard y afectan a la calidad de la proteina del alimento. Por el contrario, temperaturas inferiores y concentraciones bajas en azucares, provocan cambios en la estructura de las proteínas que mejoran su digestibilidad. La destrucción de los componentes anti nutritivos de los derivados de Ia soja mejora su valor nutritivo.
6. VENTAJAS DEL PROCESO DE EXTRUSION •
Flexibilidad de operación, permitiendo la obtención de una gran
diversidad de productos.
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
•
Posibilidad de procesamiento en diversas formulaciones, permitiendo.
adecuar el nivel nutricional según las necesidades. •
Bajo costo de procesamiento.
•
Tecnología simple
•
Mínimo deterioro de nutrientes de los alimentos en el proceso.
•
Eficiente utilización de la energía.
•
Ausencia de efluentes.
•
Inactivación de enzimas y factores antinutricionales.
•
Producción de alimentos inocuos.
7. APLICACIONES DE LA EXTRUSION 7.2
Alimentacion Humana
•
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
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•
Aditivos de panificación
•
Almidones modificados
•
Productos de confitería.
•
Pastas (fideos)
•
Bebidas en polvo
•
Ingredientes de sopas
•
Galletitas
•
Productos dietéticos, granolas, cucuruchos, etc.
7.2. 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:
o
Residuos de la industria de la pesca
o
Residuos de la industrialización de lácteos, panificación y frutas
7.3. Usos Industriales
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•
Industria del papel
•
Industria textil
•
Fundiciones metalúrgicas
•
Perforación de pozos de petróleo
•
Adhesivos y agentes ligantes
CONCLUSIONES 1.
La extrusion debido a su proceso nos va a permitir una amplia gama de productos novedosos y de un alto valor nutricional que son elaborados a partir de ingredientes basicos.
2.
La extrusion en el campo de la ingenieria de alimentos nos va a permitir reducir los gastos e incrementar la capacidad de producción ya que es un proceso mas barato y productivo que los procesos de producción tradicional
3.
En la extrusión, es posible controlar la densidad y el nivel de cocción con un amplio rango de materias primas.
4.
El alimento extruído tiene una excelente digestibilidad y además está pasteurizado.
5.
El alimento extruído tiene mejor estabilidad en el agua que el peletizado (dependiendo de la fórmula se puede llegar a 24 hrs en el agua).
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RECOMENDACIONES
• 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.). • 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.
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• Realizar estudios de los parámetros que influyen en la calidad del producto final en una extrusora con controles automatizados.
• Realizar estudios de vida en anaquel para determinar su vida útil del bocadito.
•
Realizar estudios de cómputo químico o score químico y el análisis
biológico.
BIBLIOGRAFIA
Fellows,
P.
Tecnología
del
Procesamiento
de
los
Alimentos
http://www4.inti.gov.ar/GD/jornadas2000/Pdf/cempam-064.pdf http://dialnet.unirioja.es/servlet/oaiart?codigo=2746829 http://www.somenta.org/journal/index.php/Revista-cyta/article/view/11/9 http://www.scribd.com/doc/23347095/visita-balanceados
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
V.
ANEXO: EFECTOS DE LA CONCENTRACIÓN DE ÁCIDO Y DE EXTRUSIÓN DE VARIABLES SOBRE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y LAS NECESIDADES DE ENERGÍA DE ALMIDÓN DE YUCA YKChang; AAEL-Dash Facultad de Ingenieria de Alimentos, Departamento de Tecnología de Alimentos, Universidad Estatal de Campinas, Cx.
21
P. 6121, 13083 Teléfono:
TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
(+55) (19) 3788-4004, Fax: (+55) (19) 3289-3617, Campinas - SP, Brasil.
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RESUMEN Algunas de las características físicas de almidón de yuca de extrusión con una extrusora de un solo tornillo, variando la concentración de ácido, contenido de humedad del alimento y la temperatura del barril se evaluaron utilizando la metodología de superficie de respuesta. Los efectos combinados de diferentes concentraciones de ácido sulfúrico y los parámetros de extrusión proporcionan funcionalidad física única para el almidón de yuca extruido. Dureza del producto y el valor de par fue altamente significativa para tres variables. La adición de ácido sulfúrico (0.06N) durante la cocción por extrusión dio los valores más altos para la expansión y la suavidad de las muestras de extrusión. Los valores de par máximo (60-70 nm) de las muestras de extrusión en el menor contenido de humedad, mientras que los valores más bajos de par (Nm 23,0-26,0) fueron para las muestras de extrusión en los más altos valores de humedad del alimento y la temperatura del barril. Palabras clave: Single-extrusora, ácido sulfúrico, la dureza, el almidón de yuca.
INTRODUCCIÓN Cocción por extrusión de los materiales de almidón ha sido ampliamente investigado en los últimos diez años. Conversión de almidón en el extrusor depende de un gran número de variables en la máquina y parámetros de control de las materias primas.
Los parámetros de proceso independientes son la
velocidad de tornillo, la configuración de tornillo, el contenido de humedad del producto, la temperatura, caudal másico total y morir de configuración. Estos 22
TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
parámetros independientes afectan a los parámetros del sistema como la distribución de tiempo de residencia, la necesidad de energía para el proceso, el perfil de presión a lo largo del cañón y la caída de presión en el dado (Meuser et al., 1987). La relación entre las variables de operación y las variables de proceso (como la presión de las respuestas de morir, el par motor, y la temperatura del producto) que se puede medir en línea deben ser analizados.
Los resultados
experimentales de Akdogan y Rumsey (1996) demostró que el paso de los insumos en la velocidad del tornillo y la velocidad de avance dado lugar a una serie de respuestas dinámicas de la presión de morir y el par motor. Estos autores concluyeron que la presión de morir y el par motor siempre respondió de la misma manera. La humedad inicial, de corte alto, la temperatura de la masa y las presiones aplicadas durante la extrusión permiten termomecánicamente modificar almidón para una variedad de usos finales. Diferentes ingredientes, la velocidad del tornillo, el desgaste de los tornillos y del barril, afectó a la disipación viscosa de los materiales durante la extrusión, que finalmente afectó par de extrusión, la energía específica, la temperatura del producto, la expansión y la forma de extruidos (Miller, 1984; Jin et al ., 1994).
Van Zuilichem et al.
(1995)
compararon los aspectos de ingeniería de máquinas extrusoras de tornillo simple y doble en la extrusión-cocción de los biopolímeros. Además de las características de extrusión, el consumo de energía específica, el rendimiento y las propiedades de extrusión se expresaron en función de parámetros tales como el diámetro del tornillo, la velocidad del tornillo y la humedad del alimento. En el ámbito de los productos de almidón extruido, algunos avances importantes se han realizado recientemente para explicar las propiedades del producto en términos de transformaciones moleculares. Sin embargo poco se ha hecho en el uso de reactivos químicos para modificar las características funcionales y 23
TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
físicas de almidón.
Transformación de un producto actual es la mejor
correlación con la energía proporcionada con el producto.
El alcance de la
modificación del almidón depende de diversos parámetros de la extrusora, la composición de la materia prima y los componentes químicos usados durante el proceso de extrusión, para dar funcionalidad física y química única de los materiales extruidos. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la concentración de ácido, contenido de humedad y la temperatura del barril durante el proceso de extrusión en algunas de las características mecánicas y físicas de almidón de yuca. MATERIALES Y MÉTODOS Muestras Comercial de almidón de yuca cruda de Lorenz Nacional Ind. Ltd., Cianorte, PR, Brasil, fue utilizado en todos los experimentos. Condiciones de extrusión Las muestras de almidón extruido en una escala de EMBRAPA-Brasillaboratorio de cocina de la extrusora.
De muestras de almidón fueron
alimentados por la alimentación forzada de velocidad variable, y se mantiene constante en 65,0 g de materia seca / min. La velocidad del tornillo fue de 100 rpm, 380 mm de longitud del cañón y 19 mm de diámetro del cilindro, el barril de la zona 3 y morir se calentaban con estufas eléctricas.
La relación de
compresión de tornillo fue de 3:1 y mueren de diámetro de 4 mm.
La
temperatura del barril se fijó en las zonas 1 y 2 en 80 y 100 º C, respectivamente.
La temperatura en la zona 3 y la zona de morir, la
concentración de ácido y el contenido de humedad del alimento varía en función del diseño experimental.
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TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II – EXTRUSION
Diseño experimental para las variables de extrusión Los análisis de los tratamientos se llevaron a cabo utilizando un diseño central compuesto de superficie de respuesta, con los rangos de general y las variables seleccionadas se muestra en la Tabla 1 y 2. analizados utilizando el programa SAS (1987).
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Los datos obtenidos fueron
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Relación de expansión La relación de expansión se calculó dividiendo la cruz promedio de área de la sección de la extrusión por el área de la sección de la matriz de extrusión-orificio de la boquilla (Chinnaswamy y Hanna, 1988). Dureza La dureza del producto se determina utilizando el sistema de medición de la textura de Ottawa. Torque Torque se midió directamente durante el proceso de extrusión. En este trabajo se fija la velocidad del tornillo (2 x rpm), y el caudal de alimentación (m). La energía mecánica específica (PYME) se calculó como:
Donde: T = par (kNm) m = caudal másico (g / min.) (2 x RPM) = velocidad del tornillo La energía térmica se mide por el consumo de amperaje. La corriente eléctrica (I) en función de la temperatura mostró valores constantes de 6,5 amperios. Teniendo en cuenta las características de extrusión, la resistencia eléctrica y la diferencia de potencial se mantuvieron sin cambios, y estos valores
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experimentales confirmó la ley de Ohm.
Así, las necesidades de energía
térmica son una función del sistema de calefacción. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Efectos de la concentración de ácido, Barril de temperatura y alimentación de humedad en algunas propiedades de Almidón de Mandioca extruido La importancia de las variables independientes, tales como la concentración de ácido, la temperatura y la humedad del barril se alimentan de algunas propiedades del almidón de yuca extrudido se muestran en la Tabla 3.
La
temperatura del barril afectado significativamente (p
