EXTRUSION

EXTRUSION
M.C. Ma. Luisa Colina Irezabal
EXTRUSIÓN
Consiste básicamente en
comprimir un alimento hasta
conseguir una masa semisólida,
que después es forzada a pasar
por un orificio de determinada
geometría, lo que permite obtener
una gran variedad de texturas,
formas y colores a partir de un
ingrediente inicial.
La extrusión es un proceso que combina
diversas operaciones unitarias como el
mezclado, el amasado y el moldeo
La capacidad de los sistemas de
extrusión de realizar simultáneamente y
de manera continua una serie de
operaciones unitarias, disminuye el
espacio ocupado en la planta
procesadora y permite bajar costos de
operación y de uso de energía,
incrementando la productividad.
Esta eficiencia en la operación, aunado a la posibilidad de obtener
alimentos con formas no fácilmente obtenidas con otros métodos,
ha hecho que la extrusión se emplee ampliamente en la Industria
de los Alimentos
Los
ingredientes
más
utilizados
para la
extrusión
son:
Alimentos ricos
en
ALMIDÓN
Alimentos ricos
en
PROTEÍNA
Granos y
harinas de
cereales como
trigo, maíz,
arroz
Soya, girasol y
aislados
proteicos de
cereales.
Principales Aplicaciones de la Extrusión
1) Desarrollo de productos
Mediante la extrusión se modifican distintos materiales alimenticios
(generalmente cereales y proteínas) para producir una diversidad de
nuevos productos en distintos sectores (alimentación humana, animal,
acuicultura) ya que se consiguen productos de muy diferentes formas,
texturas, colores, olores y sabores. Ejemplo:
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snacks y aperitivos
cereales para el desayuno
productos para confitería
golosinas
galletas de fantasía
pan plano crujiente (melva toast)
harinas precocidas (maiz, trigo, arroz)
2) Mejora de las propiedades funcionales de alimentos
vegetales
La extrusión afecta la estructura y composición de las proteínas
(desnaturalización, formación de enlaces disulfuro no covalentes, etc.),
que provocan cambios en sus propiedades funcionales (solubilidad,
capacidad de retención de agua, emulsificación, gelificación y
texturización).
La texturización de proteínas vegetales (principalmente soya y girasol)
se ha utilizado ampliamente para el desarrollo de extensores y
sustitutivos cárnicos
3) Desnaturalización e inactivación de factores antinutricionales
Algunos vegetales (cacahuate, soya, etc) poseen un alto valor nutritivo
pero, altas concentraciones de factores anti-nutricionales.
Las condiciones utilizadas durante la extrusión mejoran la aptitud de
estas fuentes vegetales para la obtención de productos. Ejemplo
destrucción de aflatoxinas o gosipol en harina de cacahuate,
gelatinización de proteínas vegetales, etc
La extrusión puede
realizarse
en frío
o aplicando calor
EXTRUSIÓN EN FRÍO
EXTRUSIÓN EN CALIENTE
EXTRUSIÓN EN FRÍO
En la extrusión en frío, el producto no aumenta su temperatura, ya
que únicamente se le aplica presión. Se emplea pare elaborar
pasta sin cocimiento (macarrones, etc), salchichas para hot-dogs y
algunas pastas para pastelería y confitería
EXTRUSIÓN EN CALIENTE
La extrusión en caliente es un proceso termo-mecánico
(inducción de energía térmica y mecánica) que aplica al
alimento:
- alta presión (hasta 25 Mpa)
- alta temperatura (en el intervalo de 100-180ºC
durante un breve espacio de tiempo
Esto constituye un proceso HTST, que reduce la contaminación
microbiana e inactiva enzimas
La extrusión en caliente sirve
además como método de cocción
y origina una serie de cambios en
la forma, estructura y
composición del producto
La cocción por extrusión en caliente es una forma especializada,
y única en el procesado de materiales amiláceos y proteicos
debido a que se trata de una cocción a relativamente bajos
niveles de humedad, comparado con el horneado convencional
para la cocción de masas y pastas.
Los niveles de humedad utilizados en la extrusión están en el
intervalo de 10-40% y a pesar de estos bajos valores de humedad
el material se transforma en un fluido de muy alta viscosidad
dentro del extrusor.
En ocasiones, los extrusores tanto 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-extrusión y se
emplea, por ejemplo, pare rellenar algunos pasteles, dulces y
golosinas.
Tanto los alimentos extruídos en caliente como en frío, se
conservan principalmente por su baja actividad de agua
El proceso de extrusión es ampliamente utilizado en la industria
de alimentos debido a que posee:
1)
Gran versatilidad: Pueden ser elaborados una amplia gama de
productos, mediante la combinación de distintos ingredientes y
condiciones operativas, que difícilmente puedan generarse por otros
procesos
2) Alto rendimiento productivo: Proceso continuo que realiza
simultáneamente operaciones de mezclado, cocción, texturización y
secado parcial. Asimismo, requiere de poca mano de obra y espacio
para su instalación
3) Eficiente utilización de la energía: El sistema opera a una humedad
relativamente baja y la operación sirve además de cocimiento
(El consumo de energía es del orden de 0,02 a 0,1 KW/h*kg de producto)
4) Permite el desarrollo de productos con de múltiples características
texturales
5) Alta calidad nutricional del producto: Proceso de alta temperatura y
corto tiempo (HTST) que evita daños en componentes sensibles en el
alimento
6) Proceso favorable al ambiente: No se generan efluentes que deban ser
tratados.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS CARACTERISTICAS
DE LOS PRODUCTOS EXTRUIDOS
1) CONDICIONES
DURANTE
LA EXTRUSIÓN
2) PROPIEDADES
QUÍMICAS Y
REOLOGICAS
DEL ALIMENTO
- Temperatura
- Presión
- Diámetro de los orificios de la boquilla
- Velocidad de cizalla
- Contenido de agua,
- Contenido y tipo de almidones,
proteínas, grasas, azucares y sales
- Contenido y tipo de agentes
emulsificantes
- Estado físico de los componentes
- Características de fluidez y
cohesividad de las partículas sólidas
EQUIPO DE EXTRUSIÓN
Hay extrusores en una gran variedad de formas,
tamaños y métodos de operación, pero pueden ser
clasificados en 3 grandes tipos:
1) De pistón
2) De rodillo
Sencillo
1) De tornillo
Doble