por Adrian Martinez-Kawas, Doctor, Fabricación de Wenger
El diseño tradicional de extrusión de doble tornillo ha cumplido su propósito a medida que se desarrollaban las industrias de alimentos para mascotas y alimentos acuáticos. Sin embargo, ambas industrias se encuentran ahora en un punto de inflexión en el que las nuevas tendencias están empujando a los sistemas tradicionales más allá de sus límites. La flexibilidad es clave y en lo que 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, para que puedan desarrollar una gama más amplia de productos utilizando una amplia variedad de ingredientes y, al mismo tiempo, preservar la identidad del producto y de los ingredientes.
El sistema de extrusión Aquaflex® está diseñado para que los fabricantes de alimentos acuáticos maximicen su inversión al brindarles la capacidad de fabricar una amplia gama de productos como flotantes, hundimiento, camarón, y microalimentos en diferentes tamaños de productos mientras se utiliza una amplia selección de ingredientes.
Esta flexibilidad es posible dado que estos sistemas están diseñados con un diseño de perfil de tornillo especializado para brindar una mayor capacidad volumétrica y la capacidad de operar utilizando una amplia gama de condiciones 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 relación de energía térmica consumida a energía mecánica varía de 1:1 a 2:1.
Esta relación determina los costos de servicios públicos, así como los costos de mantenimiento, específicamente los costos de reemplazar los elementos rotativos desgastados. Un estudio reciente comparó la entrada de energía y el costo operativo de tres sistemas de extrusión. Se observó que a pesar de que el aporte total de energía (térmica + mecánica) era mayor para un sistema de extrusión térmica de doble tornillo, era menos costoso operar con el tiempo en comparación con un sistema estándar de extrusión de un solo tornillo y de doble tornillo.
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 de los costos, aporta 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 hasta cuatro a seis veces más inyección de vapor en el barril de la extrusora. Adicionalmente, Estos sistemas están acoplados con un preacondicionador de alta intensidad (HIP) que proporciona una menor variación de humedad del producto y aumenta la gelatinización del almidón en comparación con otros diseños de acondicionamiento de vapor.
Como resultado de una relación de utilización de energía más amplia y un perfil de doble tornillo especializado, junto con un preacondicionador que ofrece una menor variación de humedad del producto y una mayor cocción, la flexibilidad de los sistemas de extrusión Thermal Twin® y Aquaflex® se vuelven clave para aumentar la oferta de productos.
La energía térmica se considera una forma más natural de cocinar 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 tradicional expandido seco y ofrecer alto contenido de carbohidratos, horneado, suave húmedo inclusión de bits vegetales, y alimentos para mascotas con alto contenido de carne. Es más, golosinas especiales (cortas y largas), comida húmeda resistente a la retorta, ingredientes de ingeniería (hasta un 200 por ciento de contenido de lechada de carne húmeda), y con este tipo de sistema se pueden fabricar productos texturizados de proteínas vegetales / cárnicas.
Con un sistema de extrusión Aquaflex®, Los fabricantes de piensos acuáticos pueden ampliar su oferta a los camarones, flotante, micro, hundimiento, y piensos de inclusión soluble en pescado.
El diseño de extrusora de doble husillo de nueva generación y la cocción térmica permiten una utilización más amplia de ingredientes, como nuevas fuentes de proteínas animales y vegetales. No solo hay una selección de ingredientes más amplia con la que trabajar, Los niveles de inclusión de ingredientes como carne fresca y lechadas se duplican en las extrusoras de doble tornillo Wenger de nueva generación en comparación con los sistemas de extrusión de tornillo único y de tornillo doble tradicional.
Los niveles de inclusión más altos sugieren que todas las proteínas animales podrían suministrarse en forma de carne fresca para alimentos para mascotas y pastas de pescado para alimentos acuícolas en lugar de harinas procesadas. que se traduce en premium, productos de etiqueta limpia. Adicionalmente, apariencia del producto (superficie más lisa), sabor agradable, digestibilidad, y las tasas de retención de ingredientes se 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 proporción 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.
Estudios nutricionales en Brasil, Europa, y los Estados Unidos indican que hay menos degradación de proteínas y niveles más bajos de rancidez de la grasa cuando se enfatiza la energía térmica sobre la energía mecánica durante el proceso de extrusión. Se observó una digestibilidad de proteínas de hasta un 95 por ciento para el producto generado en un sistema de extrusión Thermal Twin® que usa carne fresca en comparación con un 80-85 por ciento de digestibilidad de proteínas de un producto que usa harinas de carne procesadas. Adicionalmente, tasa de retención significativamente más alta 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 10 por ciento en el costo de la fórmula al producir alimento para camarones y tilapia sin comprometer la integridad del producto. En ambos estudios se registraron índices de durabilidad de los pellets superiores al 99 por ciento, donde el tamaño del producto varió desde 0.6 mm hasta 2.2 mm en alimento para camarones y 1.8 mm hasta 7.0 mm en alimento para tilapia. Adicionalmente, Se logró un costo promedio de desgaste del equipo de US $ 1.05 / mton utilizando el tornillo gemelo de nueva generación. Significativamente más bajo en comparación con un solo tornillo (US $ 2,10 / mton) y el sistema de extrusión de doble tornillo tradicional (US $ 3,41 / mton).
En general, Los sistemas de extrusión de tornillo doble de nueva generación simplemente superan a los sistemas de tornillo único y de tornillo doble tradicional. La flexibilidad que se ha diseñado en estos sistemas de extrusión proporciona a los fabricantes de alimentos para mascotas y alimentos acuáticos la herramienta precisa para maximizar su inversión y optimizar el costo de operación. Es más, puede ayudar a lograr productos de etiqueta limpia y premiumización al permitir una gama más amplia y un nivel de inclusión más alto de utilización de ingredientes frescos.
