Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimado Jorge:
El vapor en el proceso de extrusión de alimento para mascota cumple varias funciones que tienen que ver con el control del proceso mismo y con el producto final que necesitas.
En primer lugar, es necesario adicionar vapor en el acondicionador para agregar humedad al producto, elevar la temperatura y provocar así la humectación y gelatinización de los almidones. Este vapor agregado al acondicionador, permite aumentar la capacidad del extrusor mismo, en cuanto lo que se esta adicionando en realidad es, energía. Nunca olvides que un sistema de extrusión, básicamente, es un sistema de energía.
Este sistema de extrusión húmeda con vapor, permite también una mas eficiente eliminación de los factores antinutricionales de algunos ingredientes (soja).
Al mismo tiempo el vapor, permite controlar el grado de expansión del producto final a la salida del extrusor.
En realidad, hoy en día se está privilegiando la función del acondicionador, produciendo allí, el máximo de cocción posible, de modo de permitir al extrusor, prácticamente terminar dicha función y principalmente producir la forma final, acompañada de algunos colores, inyección de otros aditivos, coextruídos, etc.
La inyección de vapor al interior del tornillo extrusor, yo la considero complicada pues normalmente produce cámaras vacías en el interior, flujo inestable y finalmente no se obtiene las formas deseadas y con una cocción inestable. Puede hacerse la inyección a bajas presiones tal vez al comienzo del tornillo, pero personalmente no soy partidario de ello.
La inyección de vapor también se puede hacer en las camisas exteriores del tornillo como un medio de calentar secciones específicas del tornillo, aunque dicha función la deben cumplir a cabalidad las restricciones metálicas y configuración del tornillo.
No hay nada mejor, según mi experiencia, que algo que mencionó una vez un gran extrusionista australiano, al cual le preguntamos hace años: ¿cómo sabe ud. cuando el producto está cocinado? La respuesta fue simplemente: I only check the mouthfeel.... El concepto de un producto cocido o crudo lo tenemos en nuestros sentidos, principalmente en el gusto (sabor) y olfato aunque la vista y el tacto también importan.
Se podría asociar la expansión de un producto a su grado de cocimiento en el sistema de extrusión, pero NO BASTA. La expansión por si sola no define la cocción.
A pesar de estas pequeñas experiencias, yo soy partidario, de todos modos, de MEDIR....medir el grado de gelatinización de los almidones, medir el grado de inactivación de factores antinutricionales, etc....creo a diferencia de algunos que la EXTRUSIÓN ya ha dejado de ser solo un ARTE, es una CIENCIA, y en ella todas las variables y efectos deberían
poder ser medidos para definir la calidad final de los productos.
El Arte de la extrusión esta en la mano del extrusionista para lograr los resultados requeridos, pero si no está el extrusionista que podemos hacer?....pues debemos pensar en este proceso en forma científica.
Si no usas vapor en la producción de alimento para mascotas, estas perdiendo la posibilidad de competir con productos de formas muy definidas, con productos de un mayor valor agregado.
Los productos obtenidos mediante extrusión seca, siempre tendrán un acabado mas tosco, menos fino. Se puede hacer, pero todo depende en que segmento del mercado participas. También, como ves es una cuestión económica la que define una u otra opción. Depende de la exigencia de tu mercado. Si lo aceptan así en buena hora. Buena suerte.
Pongo a tu disposición mi experiencia, en caso necesiten desarrollar el proceso y los productos. Lo he hecho en varios países de Sud América y China.
Un saludo desde Santiago, Chile.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Hola Jorge.
Interesante su pregunta, ya que yo estoy en la misma situación, preguntándome si se puede obtener la misma calidad del producto extrusado sin aplicación de vapor directamente, de acuerdo con foros anteriores, tengo entendido que el producto debe tener una cocción ya sea en el acondicionador o en el extrusor y esto se puede lograr por adición de calor por alguno de los métodos mencionados, como la mezcla viene húmeda y por la fricción generada más el calor adicionado se produce la cocción, tal como lo dice el ing. Ignacio hay que determinar el grado de cocción, gelatinización y expansión alcanzado para ver el resultado final no solo en presentación sino en propiedades organolépticas del producto. Actualmente estoy desarrollando una extrusora con estos principios y para mí es importante todos los comentarios que se generen en este foro.
Estaré al tanto de las participaciones.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Un saludo,
Yo tengo experiencia con trabajos de extrusión para alimento para perros, sin el uso de vapor o con un uso mínimo.
Como bien han mencionado ya, además de la situación de la expansión, la gelatinización y la cocción, les comento de un punto muy importante y se trata de la inocuidad del alimento. Como bien sabemos, también parte de la función de la temperatura elevada en el extrusor es eliminar patógenos de las materias primas, principalmente harinas proteicas de origen animal.
Les invito a que cuando hagan sus experimentos verifiquen en todo momento presencia de salmonella en el producto terminado, ya que pueden encontrarse desagradables sorpresas, pero claro, esto depende de la calidad de materias primas y del origen de las mismas. Tal vez estén pensando en utilizar salmonelicidas de uso comercial, pero también les recuerdo que éstos tienen un efecto detrimental en la palatabilidad de las croquetas y habría que compensarlo con un sistema de palatabilidad robusto, que normalmente no son baratos.

Otro punto muy importante es verificar la seguridad del equipo y los trabajadores. En el afán de lograr un buen cocimiento y gelatinización, y al tener que trabajar con cantidades de energía mecánica muy altas para poder compensar la pérdida de energía térmica ingresada vía el vapor. Sin embargo parte de los inconvenientes es el alto gasto energético del motor, la gran presión que se logra en el cabezal del extrusor y que potencialmente podría generar un accidente, así como el gran desgaste que sufre el mismo extrusor, tanto en piezas del motor, transmisión, así como el tornillo y el cabezal.
Esto es de manera genérica algo que les pudo comentar de mi experiencia trabajando con productos extruídos sin vapor.
Saludos desde Querétaro, México.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

ESTIMADOS ESTOY EN COMPLETO ACUERDO CON EL COLEGA DE CHILE......EL extrusor FINALIZA UN PROCESO, EL ACONDICIONADOR CON EL VAPOR HAY QUE TENER PRESENTE: UN RANGO DE ALIMENTACIÓN, DE TEMPERATURA Y DE CALIDAD ESTABLE DEL VAPOR ADEMÁS ES IMPORTANTÍSIMO EL TIEMPO DE RESIDENCIA DEL MATERIAL,...TODO ESTO ESTÁ EN RELACIÓN CON EL PRODUCTO A ACONDICIONAR.....
EXISTEN MUCHAS VARIABLES QUE SE DEBEN MANEJAR ADECUADAMENTE EN EL ACONDICIONADOR....ESTO SE TENDRÍA QUE TENER EN CUENTA Y CREO QUE EN EL SISTEMA DE OBVIAR EL MISMO...NO SE PODRÍAN MANEJAR O NO SE HARÍA ADECUADAMENTE...

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimados foristas, de antemano gracias por la participación, les comento que estoy desarrollando una extrusora cuya característica principal es la simplificación, sus componentes son tolva de entrada, cilindro, tornillo de paso corto para aumentar presión de extrusión, apoyos, plato perforado o matriz de salida, inmediatamente después de ésta tiene un dispositivo de corte giratorio, que granula el gusano a la salida del plato pienso incorporar un encamisado para calentamiento por resistencias eléctricas para sustituir el vapor.
De acuerdo con la experiencia de ustedes, quisiera tener algún comentario sobre posibles problemas y soluciones en este equipo y alguna sugerencia en el proceso que estoy desarrollando. La idea es pelletizar balanceado a partir de pasto Maralfalfa.
Nuevamente gracias por sus aportes.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Es factible utilizar la extrusión sin vapor cuando se diseñan máquinas y se usan materiales de alto nivel de fricción en la construcción de estas. Extrusándose materias primas en los piensos con determinado nivel de humedad y textura que permita el laminado de las partículas, la gelatinización y la texturización. En experimentos he obtenido excelentes resultados con la semi-extrusión usando tamaños de partícula superiores a los granos (materiales troceados) y con materias primas no convencionales en la producción de alimento animal.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Hola, quisiera saber más acerca de la gelatinización de almidones y los métodos para medirla. Si alguien me podría ayudar de donde sacar información le agradecería mucho, la verdad que busqué pero no encontré casi nada. Lo que quiero hacer es pre - cocción de cereales y legumbres tal vez, tanto para destino animal como humano. Desde ya muchas gracias.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Es posible realizar ese equipo, yo estoy haciendo un montaje de un equipo similar para la extracción de alimento para peces que utiliza vapor como medio calefactor, este equipo está provisto de control de temperatura debido a que ese cumple una función importante en el proceso, pero las pruebas realizadas en frío dieron como resultado una extrusión perfecta, y un aumento de la temperatura en el proceso considerable, obteniendo un producto de buena calidad. Esto nos permite hacer ajuste en el diseño, según lo requerido por el cliente para la poca utilización de energía de calefacción, para la realización del proceso de extrusión.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Para Ing Ignacio Aracimbia.
Estimado amigo: La pregunta que me permito formularle es para tratar este caso específico... Nuestra empresa construye extrusores a partir de barriles y tornillos importados de Europa. Nosotros fabricamos también los sistemas de transmisión y sistemas de secadores y enfriadores, En la última importación hecha recibimos 5 barriles que tienen chaquetas que forran el barril , con entrada y salida de 1/2. Preguntado el proveedor nos informa que es para el caso que pensemos aplicar vapor no de manera directa, ya que estos se utilizarán en la producción de concentrados de fibra larga para rumiantes (vacas de leche)y que tendrán incorporado grasas by-pass y evitar así la degradación o disgregación de los micropelets de la grasa o proteína by-pass. Como nosotros sabemos de su gran conocimiento en el tema, sobra decir que apreciamos mucho, nos gustaría saber su opinión, también si su número telefónico o en el cabezal de su columna , esta actualizado, pues pienso viajar a Chile pronto y me gustaría intercambiar algunas ideas con usted.
de antemano gracias por su respuesta.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimado Germán Botero:
Con mucho agrado encontrarnos acá en Santiago de Chile mis teléfonos sí están actualizados.
La inyección de vapor indirecto en las camisas o chaquetas de calefacción son precisamente para productos que tienen un contenido de grasa o de humedad mayor que lo normal. Estos contenidos de grasas hacen que el producto resbale en el interior produciéndose menos roce, por lo tanto, menos calor, lo cual se soluciona agregando calor indirecto. Es importante que la presión del vapor a las chaquetas sea adecuado. Hay que cuidar otros detalles de diseño en la línea de vapor y extracción de condensados así como también se puede construir líneas conjuntas de vapor con agua para una mejor regulación. Detalles que podemos conversar acá.
Me interesa saber cuándo sería su visita por acá para reunirnos.
Saludos.
Ignacio Arancibia B,
Santiago de Chile

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Para el Ing. Ignacio Arancibia:
Cordial saludo.
Gracias por su oportuna y clara respuesta. Sin embargo, quisiera aclarar lo siguiente: Tomemos por ejemplo el contenido de un producto requerido por un productor de leche: Forraje deshidratado de fibra larga, adicionado con melaza, grasas-by-pass y harinas de arroz o de maíz, y para compactar el pelet, urea - formaldehido. Te aclaramos que no somos formuladores de raciones, es la solicitud del cliente que la requiere. Hasta aquí el material para gelatinizar sería las harinas... ¿tu crees que sería posible alcanzar la gelatinización de las harinas si encontramos que la chaqueta del barril del extrusor le transmitiría a este una temperatura de 75 a 80 grados celsius? El problema sería el manejo del vapor y los condensados dentro de la chaqueta, pero consultado el proveedor dice que podríamos usar aceite térmico dentro de la chaqueta y así podríamos mantener una temperatura constante. Un sistema de aceite térmico es mas económico para el cliente que un sistema de caldera de vapor. Al menos para este caso, la verdad es que queremos saber cuál sería la opción mas relevante y específica, por ello recurrimos a tu generosa opinión. El cliente decide usar extrusión para controlar hongos o aflatoxinas que serían un seguro a su alta inversión, las vacas. Respecto de mi viaje está programado, Dios mediante, para el verano Austral, o sea para comienzos de Febrero del próximo año. Saludos desde el trópico.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimado German Botero L:
El problema que tu me planteas es motivo de un pequeño estudio de la formulación y de algunas pruebas de funcionamiento y puesta a punto de la máquina. Será necesario conocer en detalle los componentes de la ración. Por el momento envíame los componentes nutricionales de la ración, es decir, el análisis químico proximal completo.
Debes contactarme a mi correo para no explicitar la fórmula.
De todos modos te advierto que es primera vez que escucho de poner líquido térmico al interior de las chaquetas para calefacción. Precisamente el extrusor de tornillo simple, operado sin vapor, es un generador de calor muy potente, por lo que debemos definir bien que tipo de tornillo o configuración hay que usar para la formula específica. Es posible que ni siquiera necesitemos vapor ni líquido térmico dependiendo de los tornillos que pongamos en el interior. Me faltan datos, como te digo, para ayudarte.
Quedo a la espera de mas información.
Atte.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Para: Ing Ignacio Arancibia
Cordial saludo, estimado colega.
Bueno, colega por la ingeniería , pero en campos diferentes... He recibido un mensaje transmitido por ENGORMIX en los que solicitas mi correo para un contacto directo, bueno ahí te envío mi correo por si acaso requieres alguna información o servicio, yo me coloco a tus órdenes.
Hablaré con mis clientes para tener una idea exacta del proceso y las materias primas incluidas y te las haré saber.
Otro punto que discutimos con ellos es el tema de la aplicación del aceite térmico en la chaqueta del barril , pero leyendo un escrito tuyo , aparece de que es aconsejable utilizar el vapor en las chaquetas, ya que dentro del barril puede producir vacíos. La pregunta sería: sabiendo que la acción del tornillo y el barril produce en la masa extrudizada, energía traducida en calor, entonces para que aplicar mas calor..en forma de vapor o en forma de calor por aceite térmico..? Claro está que el calor generado por el tornillo y el barril depende de la conformación del tornillo, ya que en un extruder de pastas (espaguetis) no es tan alta la temperatura..? , estas preguntas te las hago porque son los argumentos que me presentan los clientes.
Básicamente, se pueden eliminar micotoxinas y aflatoxinas con el uso de calor o amonio o formol, al incluir urea-formaldehído a las harinas y aplicar calor los pellets se endurecerían y eliminarían los temidos hongos. Claro está que queda la preocupación del uso del formaldehído en el rumen , pero dicen que el calor descompone este ingrediente, volviéndolo menos nocivo para la flora intestinal del rumen. Ahí tenemos una serie de elementos que habría que investigar y comprobar.

Ahora, la adición de jabones cálcicos (grasa by-pass) en la ración a peletizar ¿haría innecesario el uso de la urea formaldehído como elemento compactante y aglutinante del pellet?

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

German, aquí algunas respuestas como te comenté.
1.- La extrusión en seco, (HTST) produce picks de temperaturas de hasta mas de 200°C dependiendo del tipo de extrusor, de la fórmula, contenido de grasas y del operador.
2.-Un alto contenido de grasas, por ejemplo, disminuye drásticamente la generación de temperatura (calor).
3.- se necesita algo mas de 70 a 80°C para efectos de eliminar microorganismos.
4.- Hay toxinas, esporas, resistentes a la alta temperatura. El problema del control de las micotoxinas es un problema que debe solucionarse en la materia prima misma, al momento de comprarla, mediante los análisis rápidos y confirmativos de laboratorio: no debe esperarse el momento del proceso mismo para pensar que hacer con ellas: simplemente debes usar materias primas libres de Micotoxinas.
5.- Los tratamientos con formaldehído (formalina) son delicados pues dicha sustancia es irritante, tóxica,carcinógena y de olores penetrantes ( sensibles a la dieta animal) aunque sí se aplica en tratamientos previos a las materias primas,según su contenido proteico así como también en peces en control de hongos en huevos y como antiparasitario y otras aplicaciones.
No conozco aplicaciones de formaldehído en la fórmula misma antes de ser procesada la dieta. Creo que ello no debería aplicarse en esa forma.
6.- El aglutinante natural para los pellets producidos en la extrusión deberían ser los almidones gelatinizados.
7.- La aplicación en este caso no la considero recomendable con un extrusor de pastas.
8.- El concepto de la temperatura uniforme es contrario al principio científico de la Extrusión, la que precisamente produce un perfil de temperaturas y presiones progresivas a lo largo del tornillo, con un pick al final antes de la salida.
Debemos recordar que algunos procesos de tratamiento de los alimentos que antes requerían de largos tiempos a temperaturas moderadas pudieron ser reemplazados por la aplicación de altas temperaturas en cortos tiempos, logrando producir las transformaciones necesarias en los alimentos para hacerlos mas digestibles y para lograr otros múltiples efectos útiles de todos conocidos mediante el proceso de la extrusión.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Prezado Ing. Jorge.

Para la extracción del aceite de la soja y fabricación del farelo semi-integral, nosotros non usamos calderas, ni tan poco pre-calentador.
La soja entra en la extrusora con una humedad de 11:00% y al pasar por el cañón extrusor, a través del atrido (fricción) interno, pasa por una temperatura generada internamente hasta 140 grados centígrados en pocos segundos, haciendo con que la soja saiga gelatinosa, eliminando todos los indeseables, que podrían perjudicar la formulación de las raciones animales.
Esta masa gelatinosa de la soja, al salir de la extrusora, pasa por un chimango, que ameniza la temperatura antes de la misma entrar en la prensa.

La prensa quita pro medio de 13% del aceite, dejando el farelo con 8% hasta 10% de aceite.
El farelo de la soja va salir con más o menos 6% de humedad, siendo que las aceiteras por solvente dejan el farelo con 12%.

Para las empresas o granjeros que compran el farelo extrusado, están llevando 6% a mas de masa seca de producto, con promedio de 8% de energía, mas una serie de otras ventajas que non si encuentra en los farelos extraídos por solvente. (Vide las análisis abajo).

Como se trata de un proceso que no hay contado químico, el farelo queda protegido por el tocoferol por mas de 6 meses contra la rancificación precoz, que es el mejor antioxidante que hay en la naturaza, manteniendo todas las calidades buenas del producto.
Personalmente, acho este farelo y aceite, mucho mejor para raciones animales y otros seguimientos.

Sigue los resultados de análisis ...


Para ampliar la imagen click aquí



Para ampliar la imagen click aquí

La soja quebrada y pasada por el cozinhador, proporcionar una mejor homogeneización del producto y consecuentemente el aumento de producción en la extrusora como también la vida útil de la misma.
Parabenizo la aclaración también del Ing. Ignacio..
Atentamente uno salude de Brasil.
Joaquim Dias de Brito.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimado Joaquin:
Nos has resumido en forma muy gráfica y útil el proceso de extrusión SIN VAPOR, en particular de la Soja.
Precisamente estoy viendo un proyecto relacionado con extracción de aceite de soya, utilizando extrusión y me interesa mucho el tema.
Te recuerdo que Jorge Guzmán de Ecuador, es fabricante de Petfoods, y mis comentarios van en esa dirección.
Coincide entonces el hecho de que al extruir soja, con ALTO CONTENIDO DE ACEITE, podemos generar unos 140°C lo cual se consigue principalmente gracias al estrecho diámetro de la matriz de salida del producto extruído, lo cual genera la contra presión necesaria para aumentar la temperatura. Caso absolutamente opuesto a la producción de petfoods, en el cual necesitamos varias matrices abiertas lo cual hace bajar la presión interna y por lo tanto la temperatura, razón por la cual necesitamos CALOR ADICIONAL, sea con vapor u otro medio.
Aún así, hay otras variables que considerar, particularmente en el caso de la soja: expertos y estudiosos del tema han recomendado y demostrado que, extruir soja con algo de humedad, idealmente mediante vapor, en esta condición se logra mayor eficiencia en la eliminación de los factores antinutricionales como inhibidor de tripsina y desactivación de enzimas oxidativas, léase peroxidasa. Personalmente he conseguido índices de actividad ureásica mínimos y tiempos de conservación máximos al extruir soya mediante acondicionamiento con vapor es mas caro, pero hoy día, la SEGURIDAD y la GARANTÍA DE CALIDAD al cliente tienen la prioridad.
Si tenemos que recomendar procesos, no solamente debemos recomendar los mas baratos tenemos que recomendar los MAS SEGUROS. Vean Uds. lo que pasó en Venezuela, China y otras partes con los Petfoods contaminados por ejemplo.
En general la extrusión con acondicionamiento con vapor, para mí, es el mejor sistema de cocción, además de que el equipo acondicionador hoy en día esta muy bien desarrollado para varios efectos y operaciones adicionales para productos de alta exigencia en el mercado, sea petfoods, cereales, acuacultura, etc.. Esto no significa que no se pueda hacer la extrusión en seco, pero creo que se necesitan mayores habilidades del operador y tiene mas riesgos durante la operación cuesta mantener la forma en caso de petfoods es muy dependiente de la calidad y homogeneidad de la mezcla hay mucho desgaste del tornillo, grandes esfuerzos mecánicos que incluso pueden hasta quebrar el eje del extrusor en caso de taparse las matrices, etc.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Queridos amigos escribo desde Bolivia, soy socia de una empresa Boliviana que fabrica y monta extrusoras con tecnología Europea de última generación.
Quiero aclararle que las nuevas extrusoras diseñadas en esta última década no precisan de vapor alguno, por tanto esa es tecnología obsoleta. Estoy a entera disposición de poderlos colaborar y asesorar en todo a cuanto a montaje y manejo de plantas que fabriquen raciones balanceadas, y equipo en general sobre extrusión.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Estimada Sra. Helga:
Con gusto, creo que los panelistas estamos dispuestos a escuchar nuevas tecnologías. Un gran favor nos haría en mostrarnos su tecnología, cual es su empresa y cuántas instalaciones tiene montadas en Sudamérica y con qué productos está trabajando. Así nos permitirá conocer su nueva tecnología, la cual, con todo respeto, en ningún caso debe ser tan excluyente como para borrar algo así como 60 años de extrusión a través del planeta.
Escuchamos con atención su nueva tecnología.

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Re: Extrusion sin usar caldero (vapor)

Apreciados Panelistas:
He leído cada uno de los aportes y encuentro que todos han opinado, sobre un tema, según su buen criterio pues en ninguna parte inicial se menciona PetFoods como el Objetivo, de tal manera que también esta la Soja Extruída (Full Fat), pero tampoco hemos de olvidar el alimento para Acuacultura en general, en las cuales se menciona la flotabilidad como un aspecto importante en la Calificación de un Producto Terminado, de tal manera que para enmarcar bien la pregunta debemos definir cual Ingrediente y/o Formula deseamos Extrudizar sin uso de vapor.
Pero solo los puedo mencionar que hacerlo genera un gran costo tanto en el demanda de Energía Eléctrica como en el Sobrecosto por la disminución de la Vida Útil de Cada uno de los elementos de Máquina involucrados.

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