Extrusión de Doble Tornillo

Wenger revoluciona la extrusión de doble tornillo con modelos exclusivos dedicados a alimentos para mascotas y alimentos acuícola. 

El diseño tradicional de extrusión de doble tornillo ha cumplido su propósito a medida que se desarrollaron las industrias de alimentos para mascotas y alimentos acuícolas. Sin embargo, ambas industrias ahora se encuentran en un punto de inflexión donde las nuevas tendencias están empujando a los sistemas tradicionales más allá de su límite. La flexibilidad es clave y en ello se basan los sistemas de extrusión de doble tornillo Wenger de nueva generación.

El sistema de extrusión Thermal Twin® está diseñado para fabricantes de alimentos para mascotas, por lo que pueden desarrollar una gama más amplia de productos utilizando una amplia variedad de ingredientes, mientras preservan la identidad de los ingredientes y los productos.

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El sistema de extrusión Aquaflex® está diseñado para que los fabricantes de alimentos acuáticos maximicen su inversión al darles la capacidad de fabricar una amplia gama de productos tales como flotación, hundimiento, para camarones y microalimentos en diferentes tamaños de productos, al tiempo que utilizan una amplia selección de ingredientes.

Esta flexibilidad se hace posible dado que estos sistemas están diseñados con un diseño de perfil de tornillo especializado para ofrecer una mayor capacidad volumétrica y la capacidad de operar utilizando una amplia gama de conºdiciones de cocción de energía térmica y mecánica.

La energía térmica y mecánica son las principales fuentes de energía utilizadas en el proceso de extrusión. Una revisión de los procesos de extrusión actuales en la industria indica que la proporción de energía térmica y mecánica consumida varía de 1: 1 a 2: 1.

Esta relación determina los costos de servicios públicos, así como los costos de mantenimiento, específicamente los costos para reemplazar los elementos rotativos desgastados. Un estudio reciente comparó el aporte de energía y el costo operativo de tres sistemas de extrusión (ver Tabla 1).

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Extrusor Thermal Twin

Secador Sanitario Mejorado De Wenger

Preacondicionador De Alta Intensidad

Se observó que, aunque el aporte de energía total (térmico + mecánico) era mayor para un sistema de extrusión de doble tornillo térmico, era menos costoso de operar con el tiempo en comparación con un sistema de extrusión de tornillo único y doble tornillo estándar.

Un sistema de extrusión con la capacidad de variar esta relación de utilización de energía y cambiar a las fuentes de energía más favorables desde el punto de vista del costo, brinda una mayor flexibilidad al costo de operación del sistema. Las extrusoras Wenger están diseñadas para operar en relaciones de energía térmica a mecánica desde 1: 1 hasta 14: 1.

Esto se logra con un perfil de doble tornillo que permite una inyección de vapor de hasta cuatro a seis veces más en el cilindro del extrusor. Además, estos sistemas se combinan con un preacondicionador de alta intensidad (HIP) que proporciona menos variación de humedad del producto y aumenta la gelatinización del almidón en comparación con otros diseños de acondicionamiento con vapor (consulte la Tabla 2).

Como resultado de una relación de utilización de energía más amplia y un perfil especializado de doble tornillo, junto con un preacondicionador que ofrece menos variación de humedad del producto y mayor cocción, la flexibilidad de los sistemas de extrusión Thermal Twin® y Aquaflex® se convierte en clave para aumentar la oferta de productos.

La energía térmica se considera una forma más natural de cocción en comparación con la energía mecánica. Esto se traduce en menos cizallamiento y un amasado más suave para desarrollar continuamente la matriz del producto de masa viscoelástica.

Con un sistema de extrusión Thermal Twin®, los fabricantes de alimentos para mascotas pueden ir más allá del expandido tradicional en seco y ofrecer alimentos para mascotas con alto contenido de carbohidratos, horneado, humedad suave, inclusión de vegetales y con alto contenido de carne. Además, se pueden fabricar golosinas especiales (cortas y largas), alimentos húmedos estables, con ingredientes especiales (hasta 200% de contenido de pulpa de carne húmeda) y productos texturizados de proteínas de carne / vegetal con este tipo de sistema.

Con el sistema de extrusión Aquaflex®, los fabricantes de alimentos acuícolas pueden ampliar su oferta en alimentos para camarones, alimentos flotantes, micro-pellets, de hundimiento y alimentos para peces solubles 

El diseño y la cocción térmica de las nuevas generaciones de extrusores de doble tonillo permiten una utilización más amplia de ingredientes, como las nuevas fuentes de proteínas animales y vegetales. No solo hay una selección más amplia de ingredientes para trabajar, sino que los niveles de inclusión de ingredientes como carne fresca y pulpas son dos veces mayores en los extrusores de doble tornillo Wenger de nueva generación, en comparación con los sistemas tradicionales de extrusión de tornillo simple y doble tornillo.

Los niveles más altos de inclusión sugieren que todas las proteínas animales podrían suministrarse en forma de carne fresca para alimentos para mascotas, así como pulpas de pescado para alimentos acuáticos, en lugar de harinas procesadas, lo que se traduce en productos premium y de etiqueta limpia. Además, la apariencia del producto (superficie más lisa), la palatabilidad, la digestibilidad y las tasas de retención de ingredientes, mejoran cuando se procesan ingredientes frescos de calidad utilizando un sistema de extrusión de doble tornillo de nueva generación.

Un estudio de caso reciente sobre la palatabilidad de los alimentos para mascotas mostró una mayor relación de consumo y preferencia de primera elección con alimentos para mascotas fabricados con un sistema de extrusión de nueva generación en comparación con las plataformas de extrusión tradicionales.

Los estudios nutricionales realizados en Brasil, Europa y Estados Unidos indican que hay menos degradación de proteínas y menores niveles de rancidez de las grasas cuando se enfatiza la energía térmica sobre la energía mecánica durante el proceso de extrusión. Se observó una digestibilidad de proteínas de hasta el 95 por ciento para el producto generado en un sistema de extrusión Thermal Twin® , el cual utiliza carne fresca en comparación con la digestibilidad de proteínas del 80-85 por ciento de un producto que usa harinas de carne procesadas. Además, una tasa de retención significativamente mayor de ingredientes importantes cuando se enfatizan los aportes de energía térmica (Ver Tabla 3).

En dos estudios de caso separados en India y Vietnam utilizando un sistema de extrusión Aquaflex® de doble tornillo de nueva generación, se observó una reducción del costo de fórmula de un 10 por ciento, al producir alimento para camarones y alimento para tilapia,  sin comprometer la integridad del producto. Se registraron índices de durabilidad de los pellets superiores al 99 por ciento en ambos estudios, donde el tamaño del producto varió desde 0.6 mm hasta 2.2 mm en el alimento para camarones y 1.8 mm hasta 7.0 mm en el alimento para tilapia. Además, se logró un costo promedio de desgaste del equipo de US $ 1,05 / mton utilizando el doble tornillo de nueva generación. Este costo fue significativamente más bajo en comparación con el sistema tradicional de tornillo simple (US $ 2,10 / mton) y de doble tornillo (US $ 3,41 / mton).

En general, los sistemas de extrusión de doble tornillo de nueva generación simplemente superan los sistemas tradicionales de tornillo simple y doble tornillo. La flexibilidad lograda en estos sistemas de extrusión proporciona a los fabricantes de alimentos para mascotas y alimentos acuícolas la herramienta precisa para maximizar su inversión y optimizar el costo de operación. Además, puede ayudar a lograr productos de primera calidad y etiquetas limpias al permitir un rango más amplio y un mayor nivel de inclusión de ingredientes frescos.

Autor: Adrian Martinez-Kawas, PhD, Wenger Manufacturing

Fuente: All Extruded