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M.C Tecnología de alimentos
Extrusión doble tornillo de la Harina de Maíz y proteína de soja
SPI) Mezclas: Un Análisis de Superficie de Respuesta
Liang Yu & Hosahalli S. Ramaswamy & Joyce Boye
El objetivo de este estudio es
demostrar la influencia de las variables del
proceso de extrusión en las propiedades físicas de harina de maíz extruido y
mezclas SPI utilizando un proceso de extrusión de doble tornillo mediante el uso
de RSM y establecer los modelos de regresión para predecir las propiedades
físicas del material extruido como una función de la variables de proceso.
Hipótesis: ´´ El proceso de extrusión de doble tornillo mediante el uso de RSM
establece modelos de regresión para predecir las propiedades físicas del material
extruido como una función de las variables de proceso´´
Justificación
La tecnología de extrusión ha sido comercialmente estable en la industria de
alimentos por mucho tiempo. Algunas materias primas, como el maíz, arroz,
sémola, son ideales para un procesamiento por extrusión. Sin embargo este es un
proceso a altas temperaturas y cortos tiempos. La extrusión envuelve simultáneos
tratamientos térmicos y de presión junto con corte mecánico, que pueden resultar
varios cambios en la extrusión como la gelatinización de almidón,
desnaturalización de proteína .La extrusión de procesados de maíz y avena, han
sido muy estudiados y muy bien comercializados especialmente en la categoría de
cereales para desayuno.
Los extruidos de maíz son ricos en carbohidratos y fibra pero bajos en contenido
de proteína de alto valor biológico por lo tanto es un interesante por mejorar los
componentes proteicos de estos productos.
La proteína de soya es un
componente comestible y es producido desde el frijol de soya crudo por una serie
de procesos que remueven los lípidos y los componentes indigeribles para
concentrar la proteína e incrementar su biodisponibilidad. El proceso que se le dé
a la soya se puede obtener en forma de proteína de soya aislada y proteína
concentrada o harina de soya.
Elaborado por: Juan Alberto Muela Barraza
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Materiales y métodos
 Proteína de soya aislada
 Harina de maíz
Las harinas fueron mezcladas en una razón de 4:1 en base seca (harina de maíz:
proteína de soya aislada). Después se añadió una cantidad apropiada de agua
para ajustar la mezcla al contenido de humedad requerido según el diseño
experimental.
Para el proceso de extrusión
 Se utilizó un extrusor rotador de doble tornillo DS 32.
El material extruido fue recolectado y tuvo un secado frio a condiciones de flujo de
aire a una temperatura ambiente durante la noche y luego terminar secaron al
contenido de humedad de 9-10 % por un horno de convección de aire a 45 °C y
un flujo de viento a 0,1 m/s. Posteriormente las muestras se almacenaron en
recipientes de plástico herméticos a temperatura ambiente.
Diseño experimental
La extrusión es un proceso complejo que involucra muchas variables las que se
llevaron a cabo en este estudio fueron las siguientes:
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Propiedades físicas
Cociente de expansión (ER)
Densidad de masa (BD)
Punto de quiebre (BS)
Índice de solubilidad (WSI)
Cociente de rehidratación (RR)
Color
Resultados y discusión
RSM reveló los tres efectos más
siguientes:
importantes
de extrusión que fueron los
 velocidad del tornillo
 humedad del alimento
 temperatura del tambor
Sobre las propiedades físicas de doble tornillo extruido SPI y mezclas de harina de
maíz, dentro del rango experimental la humedad del alimento era el factor más
importante para las propiedades físicas del material extruido.
Elaborado por: Juan Alberto Muela Barraza
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Los efectos de la humedad del alimento en la mayoría de las propiedades del
extruido fueron encontrados para ser cuadrática .Sin embargo los efectos fueron
lineales con algún tipo de interacción sólo por RR.
Velocidad del tornillo también tuvo efectos cuadráticas sobre ER y WSI, mientras
que las velocidades de los tornillos superiores siempre resultaron en alta RR y
bajo BS y BD. Efectos interactivos de barril la temperatura y la humedad de
alimentación se encuentra en WSI y RR. El efecto de la temperatura del tambor en
fue cuadrática. Alta temperatura del barril ha provocado una elevada L valor y bajo
BS y BD.
Se encontraron algunas diferencias entre los resultados de la presente estudio y
los resultados publicados, lo que podría ser debido a las diferentes
configuraciones de la extrusora, el experimento gama y, más importante, las
composiciones alimenticias, especialmente
Efectos de las variables de extrusión
Es notable que algunos de las diferencias en el comportamiento de extrusión fue
causado por la inclusión de SPI (nivel de 25% en la mezcla de alimentación). Por
lo tanto, si productos proteicos densos son deseados, tales estudios deben ser
extendidos a los niveles más altos de proteína para evaluar su influencia en las
propiedades físicas y sensoriales del extruido producto.
Elaborado por: Juan Alberto Muela Barraza