Maximice la eficiencia con extrusoras de alimentos: una guía completa para la extrusión de alimentos

La industria alimentaria emplea comúnmente una técnica de procesamiento de alta eficiencia llamada extrusión de alimentos para crear muchos productos, como bocadillos y cereales, alimentos para mascotas y sustitutos de la carne. Este artículo proporciona una descripción detallada del proceso de extrusión de alimentos, los distintos tipos de extrusoras de alimentos disponibles y algunos consejos valiosos para maximizar su eficiencia. Comprender los principios básicos y los avances tecnológicos detrás de él permitiría a los productores mejorar la calidad y reducir el desperdicio, al tiempo que aumenta la productividad general de la producción en relación con este método de operación. La optimización del proceso se puede realizar utilizando diferentes configuraciones de la extrusora. Si es nuevo o desea actualizar sus habilidades en este tema, no se preocupe porque todo se ha cubierto aquí para que, al final, uno tenga todo lo necesario para lograr resultados óptimos en su situación específica en relación con las actividades de extrusión relacionadas con los alimentos.

¿Qué es la extrusión de alimentos y cómo funciona?

Conceptos críticos de extrusión de alimentos

La extrusión de alimentos es la forma y texturización de materiales alimentarios con calor y fuerza. El proceso suele comenzar mezclando las materias primas, que se transportan a lo largo de un barril mediante un tornillo. Se utilizan calor y presión controlados sobre las sustancias mientras viajan a través de este tubo; esto hace que se derritan y reaccionen químicamente. Finalmente, en el extremo más alejado desde donde entraron, el material extruido pasa sobre los troqueles, dándoles la forma final. La temperatura, el nivel de presión, el contenido de humedad y la velocidad a la que giran los tornillos se encuentran entre algunos de estos factores que pueden afectar significativamente dichos procesos.

El papel del cizallamiento en el proceso de extrusión

Durante la extrusión de alimentos, la rotación del tornillo en el cilindro crea un esfuerzo cortante, que es importante para este proceso y que afecta a la textura, la consistencia y la estructura del producto final. La disposición molecular de los almidones y las proteínas se destruye a niveles de esfuerzo cortante más altos, lo que provoca los cambios químicos y físicos necesarios. La mezcla homogénea de los componentes se logra mediante esta acción de corte, junto con la desintegración celular, que mejora las características funcionales y aumenta el atractivo de los órganos sensoriales hacia los alimentos producidos fuera de las células, ya que estos son empujados hacia afuera por dichas acciones llevadas a cabo más allá de las paredes celulares dentro de una extrusora, donde se mezclan de manera uniforme antes de que estas paredes se rompan de modo que todo se convierta en una sola mezcla; si es necesario, se pueden utilizar varios tornillos junto con diferentes configuraciones operativas que permiten a los fabricantes regular las fuerzas de esfuerzo cortante, maximizando así la eficiencia en términos de mejora de la calidad durante los procesos de fabricación.

Aplicaciones comunes de la extrusión de alimentos

La tecnología de extrusión de alimentos se utiliza ampliamente en muchos sectores de la industria alimentaria. Uno de sus principales usos incluye la elaboración de cereales para el desayuno, mediante la cual se crean diferentes formas y texturas mediante extrusoras que procesan granos y otros componentes. Además, la eficacia de la extrusión de alimentos depende en gran medida del diseño del barril y de la matriz. De manera similar, emplean métodos similares para producir bocadillos extruidos como maíz inflado, papas fritas y pretzels, lo que les permite desarrollar nuevos productos atractivos. Otra aplicación importante es la fabricación de alimentos para mascotas junto con alimentos acuáticos, donde la uniformidad nutricional y la palatabilidad se mantienen mediante una regulación cuidadosa durante la realización de este procedimiento. Por último, pero no por ello menos importante, las configuraciones de doble tornillo pueden ofrecer una mayor flexibilidad al tratar con diversos materiales. Los análogos de carne, también conocidos como carnes de origen vegetal, se fabrican mediante extrusión, que imita la textura y la sensación en boca de los productos cárnicos tradicionales, lo que proporciona opciones sostenibles para los consumidores preocupados por la salud que desean sustitutos.

Cómo elegir la extrusora de alimentos adecuada

Factores a considerar en la selección de extrusoras de alimentos

Hay muchas cosas importantes a considerar al elegir una extrusora de alimentos para garantizar el mejor rendimiento y calidad del producto. Para empezar, los fabricantes de Wenger ofrecen una variedad de equipos de cocina y extrusoras para diferentes propósitos de producción. La capacidad de volumen es fundamental; por lo tanto, la extrusora debe igualar la cantidad de producción requerida para satisfacer la demanda del mercado. Lo siguiente es la flexibilidad del material, ya que debe ser capaz de trabajar con diversas materias primas sin afectar la consistencia en términos de productos. Además, la maleabilidad en el diseño y características como configuraciones de tornillos que se pueden personalizar y opciones de matrices que permiten diferentes texturas durante el procesamiento permiten que una sola máquina produzca productos diversificados. Aún así, en este punto, las capacidades de ahorro de energía junto con bajos costos de operación son necesarias para la sostenibilidad y la asequibilidad. Por último, pero no menos importante, no se puede dejar de enfatizar la facilidad de uso y mantenimiento entre los distintos tipos de extrusoras porque los controles fáciles de usar y la sólida construcción mejoran la confiabilidad del tiempo de actividad durante un largo período y, al mismo tiempo, reducen las averías. Teniendo en cuenta todos estos puntos, los productores seleccionarán aquellas máquinas que cumplan con sus necesidades y las mejorarán, especialmente en el caso de producciones a gran escala.

Comparación de extrusoras de un solo tornillo y de dos tornillos

El uso de una extrusora de un solo tornillo o de dos tornillos depende principalmente de factores tales como el proceso de producción y el tipo de materiales que se procesan, por ejemplo, un alto contenido de almidón. Las extrusoras de un solo tornillo son más simples, lo que las hace rentables y fáciles de mantener. Son buenos para mezclar cosas y moverlas en una dirección, por lo que funcionan bien con aplicaciones de baja complejidad de ingredientes. Por el contrario, las extrusoras de doble tornillo brindan más flexibilidad y control sobre el proceso de extrusión. Con estas máquinas, se utilizan atractivos tornillos co-rotativos que permiten mejores acciones de amasado/mezclado/corte dentro de formulaciones complejas o cuando existen requisitos para la manipulación exacta de las características del producto durante el procesamiento. Las máquinas de doble tornillo también pueden manejar diversas materias primas pegajosas o sensibles al calor, además de poder trabajar con muchos tipos diferentes en total; sin embargo, esta versatilidad conlleva mayores costos tanto financieros como operativos, ya que estas unidades pueden ser más caras, mientras que su funcionamiento puede requerir mayor experiencia. No obstante, debido a que dichos equipos pueden ofrecer gamas más amplias de productos con niveles de calidad superiores que cualquier otro dispositivo de su clase, siguen siendo populares entre los sistemas avanzados de producción de alimentos.

Principales fabricantes de extrusoras: Coperion y Baker Perkins

coperión

Coperion es líder mundial en sistemas de extrusión y preparación de compuestos, y ofrece soluciones avanzadas en todo el mundo para muchas industrias, como la de los plásticos, los productos químicos y la alimentación. Son conocidos por su innovadora tecnología de extrusoras de doble tornillo que pueden lograr un alto rendimiento mediante buenas máquinas que procesan los materiales de manera eficaz y los mezclan de manera homogénea, al tiempo que permiten una escala flexible hacia arriba o hacia abajo según las necesidades. Su robustez, control de precisión y eficiencia energética hacen que sean ampliamente reconocidos entre todas las demás marcas que compiten con ellos a nivel mundial en términos de calidad; un buen ejemplo sería la serie ZSK; esta marca aborda tanto las necesidades simples como las complejas de la fabricación moderna, como las que plantean las configuraciones de un solo tornillo en las que se requieren dos tornillos para trabajar en diferentes tareas al mismo tiempo dentro de una sola máquina. Coperion también ofrece varios niveles de soporte al cliente, que van desde asesoramiento técnico hasta servicios de mantenimiento, para garantizar que los clientes obtengan lo mejor de sus equipos durante su vida útil.

panadero perkins

Baker Perkins se especializa en sistemas de extrusión avanzados diseñados principalmente para su uso en la industria de la confitería, entre otras (alimentación). Estos sistemas incluyen extrusoras de doble tornillo como la serie SBX Master, que ofrecen una gran flexibilidad y un control superior, lo que las hace adecuadas para la producción de snacks, la fabricación de cereales o el procesamiento de alimentos para mascotas. Incluso la producción de plásticos de origen biológico podría llevarse a cabo utilizando estas máquinas sin ningún problema. La empresa siempre ha prosperado gracias a los avances tecnológicos; por lo tanto, no es de extrañar que la mayoría de sus productos estén equipados con la electrónica más reciente junto con controles fáciles de usar destinados a mejorar la comodidad operativa y mantener la uniformidad del producto en cada lote producido en ese lugar. ¿Qué más podríamos pedir? Baker Perkins cuenta con una amplia gama respaldada por sólidas disposiciones posventa, como programas de capacitación y sistemas de gestión de la cadena de suministro de repuestos, entre otros, lo que permite a los fabricantes alcanzar los niveles más altos de producción. Al mismo tiempo, cumplen con los puntos de referencia de estandarización requeridos sin forzarse económicamente.

¿Cuáles son los beneficios de utilizar equipos de extrusión en el procesamiento de alimentos?

Consistencia y eficiencia: las ventajas clave

El procesamiento de alimentos necesita consistencia y eficiencia, ambas proporcionadas por los equipos de extrusión. Las extrusoras avanzadas de doble tornillo garantizan la uniformidad del producto mediante una mezcla precisa de ingredientes y entornos de procesamiento regulados. Esto garantiza que cada lote tenga la misma sensación, sabor y composición nutricional para lograr la lealtad a la marca y la satisfacción del cliente. Además, la tecnología de extrusión hace posible operaciones continuas, mejorando así la productividad al minimizar el tiempo de inactividad y el desperdicio mientras se maximiza la producción. Además de esto, los controles automatizados y el alto nivel de repetibilidad que ofrecen estos sistemas ayudan a agilizar los procesos y ahorrar costos, lo que los hace aún más valiosos en los entornos de producción de alimentos contemporáneos.

Formas innovadoras de utilizar la tecnología de extrusión

Más allá de la producción de alimentos, la tecnología de extrusión se utiliza de muchas maneras diferentes. Un ejemplo es la creación de carne de imitación a partir de plantas que se ven y se sienten como fibras musculares animales. Esta técnica altera las proteínas durante el procesamiento para hacerlas más atractivas para los vegetarianos y veganos. Además, utilizando probióticos, fibra, vitaminas, etc., como ingredientes funcionales, los snacks o los cereales para el desayuno pueden volverse más saludables mediante métodos de extrusión. Los alimentos para mascotas se benefician de este proceso versátil porque permite la producción de diversas formas con diferentes texturas para satisfacer los requisitos dietéticos específicos en función de las necesidades o preferencias de los animales. Al mismo tiempo, los consumidores con conciencia ecológica pueden apreciar los plásticos de origen biológico fabricados mediante métodos de extrusión, que sirven como sustitutos sostenibles de los materiales plásticos habituales, lo que reduce el impacto ambiental y apoya prácticas más ecológicas.

Cómo la extrusión mejora la calidad del producto

Existen muchas maneras en las que la tecnología de extrusión puede mejorar la calidad de un producto; entre ellas, está la capacidad de controlar la configuración del barril y la matriz. En primer lugar, garantiza que los materiales se mezclen de manera uniforme y se cocinen completamente para tener una textura y un sabor uniformes al terminar. Esta uniformidad es necesaria para mantener altos niveles de producción de alimentos. Además, los microorganismos mueren durante la extrusión debido al intenso calor y la presión aplicados, lo que reduce su número, haciéndolos así más seguros y aumentando su vida útil. Además, este proceso permite un control preciso de los niveles de densidad y humedad para lograr las cualidades deseadas del producto. Por último, a través de la incorporación, se pueden introducir diferentes componentes en un artículo, mejorando así su valor nutricional al tiempo que se satisfacen las necesidades dietéticas particulares o los requisitos de salud de las personas con afecciones específicas; por lo tanto, estas contribuciones a la excelencia de los productos manufacturados no deben subestimarse ni ignorarse por completo.

¿Cómo se produce el alimento para mascotas mediante tecnología de extrusión?

Comprender el proceso de extrusión de alimentos para mascotas

La extrusión de alimentos para mascotas comienza mezclando materias primas, normalmente proteínas, carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales. Estos se combinan para garantizar que se mezclen correctamente y sean consistentes en todo momento. Después de eso, la mezcla se coloca en una extrusora, que se cuece y se le da forma en condiciones de alta presión y temperatura. Entre los beneficios que proporciona el proceso de extrusión se encuentra la capacidad de controlar el tamaño, la forma o la textura del alimento para mascotas durante esta etapa, estrechamente relacionada con estándares nutricionales y de calidad específicos. Una vez que se ha enfriado y secado hasta alcanzar el contenido de humedad adecuado para una vida útil más larga, se pueden agregar grasas junto con potenciadores del sabor que recubren la parte exterior de este producto para hacerlo más sabroso para los animales que lo comen. Todos los pasos tomados dentro de todo el procedimiento garantizan una producción segura y permiten la formulación de diferentes dietas diseñadas para las distintas etapas de la vida, así como las condiciones de salud de las mascotas.

Componentes críticos en extrusoras de alimentos para mascotas

Varias piezas clave de las extrusoras de alimentos para mascotas están diseñadas para mantenerlas funcionando sin problemas y garantizar la calidad de sus productos finales. La condición previa es uno de esos componentes: utilizar vapor y agua para ablandar las materias primas antes de extruirlas ajustando sus propiedades térmicas. A esto se suma un importante cilindro extrusor dotado de tornillos que someten la mezcla a un tratamiento tanto mecánico como térmico. El diseño de estos tornillos es importante, ya que determina cuánto amasado o corte se producirá durante la cocción junto con otros factores como la eficiencia de la mezcla o la tasa de transferencia de calor, que afectan la calidad del producto. Además, un dado colocado en un extremo da forma a lo que sale; por lo tanto, su tamaño y forma controlan el alimento para mascotas producido mediante este proceso. La selección adecuada del troquel garantiza uniformidad en las dimensiones y propiedades de la superficie para diferentes lotes. Al mismo tiempo, los dispositivos de corte cortan secciones alargadas, transformándolas en las longitudes deseadas para que todas las salidas parezcan iguales una vez terminadas. Todas estas partes funcionan juntas para generar dietas nutricionalmente completas de primer nivel para mascotas a través de un sistema de extrusión.

Mantenimiento de la calidad en la producción de alimentos para mascotas

Para garantizar la calidad de la producción de alimentos para mascotas, se realizan controles estrictos y se siguen las normas para garantizar la seguridad y el nivel de nutrientes del producto final. La obtención de materias primas excelentes de proveedores confiables es la etapa inicial del control de calidad; a esto se debe seguir un análisis exhaustivo de contaminantes como micotoxinas, pesticidas y metales pesados, entre otros. La propia fabricación debe cumplir con las normas de Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) y, al mismo tiempo, observar el sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP) para minimizar los riesgos de contaminación y lograr uniformidad en términos de calidad.

Se deben monitorear varios puntos como la temperatura, la presión y el contenido de humedad continuamente durante todo el procesamiento, ya que esto ayuda a conservar las características deseadas de un producto y también su valor nutritivo. Además, los procesos posteriores a la extrusión, incluido el secado, deberían realizarse bajo estrecha supervisión; de lo contrario, se puede perder la estabilidad o el sabor. Además, antes de ingresar al mercado, los productos terminados se someten a una amplia gama de pruebas, que incluyen, entre otras cosas, análisis inmediatos, ensayos microbiológicos y pruebas de palatabilidad solo para garantizar que cumplan con los niveles de seguridad nutricional requeridos.

En conclusión, podemos decir que mantener una alta calidad durante la producción de alimentos para mascotas es un procedimiento complejo que implica una selección estricta de las materias primas, el cumplimiento de las normas de fabricación y la prueba de la salubridad de los productos terminados, entre otras cosas destinadas a satisfacer las necesidades de las mascotas y mantenerlas saludables en todo momento.

¿Cuáles son las tendencias e innovaciones en la extrusión de alimentos?

Avances recientes en equipos de extrusión

Últimamente, ha habido mejoras en los equipos de extrusión diseñados para aumentar la eficiencia, la precisión y la adaptabilidad en las operaciones de fabricación. Por ejemplo, optimizar la matriz utilizada en la extrusión puede mejorar la calidad del resultado. Las extrusoras actuales están equipadas con sistemas de control avanzados que monitorean y ajustan parámetros como temperatura, presión y humedad, entre otras variables clave, con alta precisión en tiempo real. Estos sistemas de control garantizan una calidad uniforme del producto en todo momento y ayudan a ahorrar residuos al optimizar instantáneamente las condiciones de producción.

Además de esto, se han innovado los diseños de tornillos y matrices para hacer que el procesamiento de materiales sea más eficiente, permitiendo así tasas de producción más altas y al mismo tiempo manteniendo un mejor control sobre las texturas y formas de los productos finales. Durante la construcción de extrusoras se emplean materiales como aleaciones y recubrimientos resistentes al desgaste para prolongar su durabilidad, reduciendo así el tiempo de inactividad por mantenimiento. Además, la automatización, junto con la integración del análisis de datos, permite un funcionamiento fluido junto con una mejora continua de los procesos de producción, lo que permite a los fabricantes responder rápidamente a los cambios del mercado y al mismo tiempo mejorar la productividad general.

Nuevos ingredientes y formulaciones en productos alimenticios extruidos

El panorama de los productos alimenticios extruidos ha cambiado y se han utilizado nuevos materiales y métodos. En la actualidad, estos enfoques más recientes se basan en proteínas de insectos, plantas y unicelulares como fuentes alternativas para una nutrición sostenible, rica en nutrientes que se pueden consumir en niveles más altos que nunca. Además, se les añaden características que promueven la salud con compuestos funcionales como prebióticos, probióticos, vitaminas o minerales, algo poco común en el pasado. También se han comenzado a utilizar texturizadores/estabilizadores que mejoran la textura del producto; la vida útil también se mantiene estable durante más tiempo. En la actualidad, la gente quiere aditivos que conserven los alimentos de forma natural porque las etiquetas limpias indican transparencia sobre lo que hay dentro de los paquetes junto con opciones más saludables. Es por eso que muchas empresas utilizan conservantes derivados de la naturaleza.

Perspectivas de futuro: de los análogos de la carne vegana a la cocción por extrusión

Los próximos años traerán consigo una gran cantidad de cambios en el mundo de la producción de alimentos mediante extrusión. Para satisfacer la necesidad de productos ecológicos y éticos, las carnes falsas hechas para vegetarianos serán más realistas en términos de sabor y textura gracias a mejores métodos en este ámbito. La eficiencia y versatilidad de la cocina por extrusión seguirá creciendo a medida que se utilicen diferentes componentes para crear nuevos tipos de alimentos. La tecnología de las máquinas avanza rápidamente, lo que significa que pueden trabajar más rápido con menos supervisión, lo que garantiza que cada artículo producido sea idéntico y, al mismo tiempo, puede adaptarse rápidamente cuando se producen cambios en la demanda. El análisis de datos se ha utilizado con éxito en otros lugares; aplicarlo aquí podría mostrarnos cómo hacer las cosas siempre mejor. Esto me lleva a mi punto final: sin la extrusión, no habría una forma moderna para que todos nosotros, incluidos los fabricantes, produzcamos alimentos de forma continua.

Fuentes de referencia

Extrusión

Extrusión de alimentos

Alimento

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué es la extrusión de alimentos y cómo ayuda en la producción de alimentos?

R: El proceso se conoce como extrusión de alimentos, mediante el cual materias primas como harina o proteína vegetal pasan a través de una matriz de extrusión. Esto asegura la consistencia y aumenta la palatabilidad al tiempo que permite diferentes formas finales, como cereales en grano, cereales para el desayuno, snacks, etc.

P: ¿Cuáles son algunos tipos comunes de equipos de extrusión de alimentos?

A: Las extrusoras de un solo tornillo y de dos tornillos se encuentran entre las máquinas más utilizadas en esta categoría. Cada una tiene su propio conjunto de usos y beneficios específicos; por ejemplo, se pueden emplear diferentes velocidades o pares de torsión de los tornillos para cambiar las texturas dentro del cilindro.

P: ¿Cómo complementan los equipos auxiliares a las extrusoras de alimentos en una línea de procesamiento?

R: Los equipos auxiliares, como mezcladores, alimentadores, secadores, etc., respaldan una línea de procesamiento continua y eficiente. Estas máquinas ayudan a preparar las materias primas antes de que entren en la extrusora y a tratar los productos terminados posteriormente, lo que aumenta la velocidad de producción general.

P: ¿Qué papel juegan parámetros como la velocidad del tornillo y el tiempo de residencia dentro del cilindro del extrusor?

R: El período de residencia de la velocidad del tornillo constituye uno de los factores más críticos que afectan las propiedades reológicas, incluida la viscosidad dentro del cilindro del extrusor. Estas características influyen en última instancia en la uniformidad, textura, calidad, etc. del producto final. Diferentes ajustes pueden producir características deseadas durante la extrusión, como bocadillos inflados o proteínas vegetales texturizadas.

P: ¿Qué importancia tiene la elección del troquel de extrusión para determinar el producto final?

R: La importancia radica en seleccionar el diseño, el tamaño, la forma y la textura del material correctos producidos en masa, lo que depende en gran medida de la pasta, los macarrones, los cereales para el desayuno y los artículos semihúmedos con alto contenido de humedad en los que se deben utilizar troqueles específicos en consecuencia.

P: ¿Qué tipos de programas de estudio y desarrollo en el sector alimentario se utilizan para potenciar los procesos asociados a la extrusión?

R: Las iniciativas de investigación y desarrollo (I+D) en extrusión de alimentos se centran en introducir texturas nunca antes vistas, mejorar la eficiencia y crear nuevos productos finales. También implican estudiar el comportamiento reológico de diferentes materias primas, optimizar los ajustes de la extrusora y probar nuevos equipos auxiliares para un mejor proceso de fabricación, entre otras cosas.

P: ¿Cómo se garantiza la calidad y consistencia de los productos extruidos?

R: Controlar la velocidad del tornillo, la temperatura dentro del cilindro del extrusor y el tiempo de residencia son algunas de las cosas necesarias que se deben hacer para lograr la uniformidad y la textura deseada en cada lote de producto final producido durante el proceso de fabricación. Se realiza mediante un seguimiento y ajuste periódicos de estos parámetros.

P: ¿Qué desafíos se enfrentan al trabajar con sistemas de extrusión de alimentos y cómo se pueden superar?

R: Entre ellas se incluyen la gestión de la viscosidad y las propiedades reológicas de las distintas materias primas, la garantía de la homogeneidad y la consistencia de los productos terminados y la adaptación de la matriz a diferentes texturas. La optimización de los ajustes de la extrusora, el uso de los accesorios adecuados, la realización de una investigación y desarrollo exhaustiva sobre el comportamiento de los ingredientes en las extrusoras, etc., pueden ayudar a resolver estos problemas.