Con el rápido desarrollo de la acuicultura, la ganadería y la avicultura, la tecnología de procesamiento de alimentos también mejora constantemente. Como equipo importante para la producción moderna de alimentos, las extrusoras de alimentos se utilizan ampliamente en alimentos para peces, alimentos para mascotas, cría especial y otros campos, ya que pueden procesar alimentos de alta densidad, nutricionalmente equilibrados y de fácil digestión.
Durante el proceso de extrusión de alimento, la naturaleza de las materias primas influye considerablemente en la calidad del alimento terminado, especialmente su contenido de humedad. Este contenido no solo influye en la eficiencia de producción y el consumo energético de la extrusora, sino que también afecta directamente la apariencia, la textura, las propiedades de flotación y hundimiento, y la retención nutricional de las partículas de alimento.
Este artículo analizará en profundidad los requisitos y precauciones de la extrusora de alimentos para el contenido de humedad de las materias primas desde múltiples aspectos, con la esperanza de proporcionar una valiosa referencia para los profesionales del procesamiento de alimentos.
Antes de comprender la importancia del contenido de humedad, comprendamos brevemente el principio de funcionamiento de la extrusora de alimentación.
La extrusora de alimentación utiliza principalmente propulsión en espiral y calentamiento para gelatinizar y madurar rápidamente las materias primas en polvo o granulares a alta temperatura, alta presión y alta humedad, y extruirlas en el orificio de la matriz.
Durante el proceso de extrusión, las materias primas se someten a fuerza mecánica, fricción y fuerza de corte, la temperatura interna aumenta bruscamente y el agua se vaporiza rápidamente. Al extruir las materias primas del molde, la presión se libera instantáneamente y el agua se expande formando poros, lo que confiere al material un cierto grado de expansión y flotabilidad.
Dado que la extrusión es un proceso integral que integra mezcla, transporte, calentamiento, gelatinización, deshidratación y moldeo, las propiedades físicas de las materias primas, como la humedad, el tamaño de partícula, la viscosidad, etc., afectarán todo el efecto del procesamiento, entre los cuales la influencia del contenido de humedad es particularmente destacada.
2.1 La influencia del contenido excesivo de humedad
Si el contenido de humedad de las materias primas es demasiado alto (generalmente más del 25%), se producirán los siguientes problemas:
Moldeo difícil: las materias primas están demasiado húmedas y no se pueden calentar ni gelatinizar por completo, las partículas de alimento se aflojan fácilmente, la superficie es rugosa o incluso se rompe;
Descarga deficiente: el alto contenido de humedad aumenta la viscosidad de las materias primas y es fácil que se adhiera al tornillo y a la pared interna del molde, provocando bloqueos;
Efecto de inflado deficiente: demasiada humedad en las materias primas, la presión del vapor no es suficiente para inflar completamente el alimento, la densidad de partículas es grande y la flotabilidad disminuye;
El secado es difícil: el contenido de humedad del producto terminado es demasiado alto, el tiempo de secado posterior se prolonga y aumenta el consumo de energía.
2.2 La influencia de un contenido de humedad demasiado bajo
Si el contenido de humedad de las materias primas es demasiado bajo (menos del 10%), tampoco es propicio para el moldeo por extrusión:
El transporte de material es difícil: el coeficiente de fricción de las materias primas secas es grande y la resistencia al transporte aumenta;
Gelatinización insuficiente: falta de humedad suficiente y temperatura alta, el grado de gelatinización del almidón es bajo, lo que afecta la digestibilidad del alimento;
Partículas frágiles y frágiles: la inhalación insuficiente da como resultado una estructura de alimentación suelta, fácil de romper y más polvo.
Por lo tanto, un contenido de humedad demasiado alto o demasiado bajo afectará la calidad del procesamiento y los beneficios económicos del alimento. Es fundamental encontrar un rango de humedad razonable.
Los distintos tipos de piensos presentan requisitos ligeramente diferentes en cuanto al contenido de humedad de las materias primas. Las situaciones más comunes son las siguientes:
3.1 Alimento para peces
El alimento para peces generalmente requiere partículas con buena flotabilidad o propiedades de hundimiento. El contenido de humedad de las materias primas suele controlarse entre el 18 % y el 22 %. El contenido de humedad del alimento flotante puede ser ligeramente superior y el del alimento sumergido, ligeramente inferior, para controlar mejor la densidad de las partículas.
3.2 Alimentación de mascotas
El alimento para mascotas requiere buena palatabilidad y un alto grado de hinchamiento. El contenido de humedad suele controlarse entre el 20 % y el 25 % para garantizar que las partículas sean uniformes, esponjosas y de aspecto atractivo.
3.3 Alimentos especiales (como alimento para tortugas y galápagos)
Este tipo de alimento requiere partículas duras y resistentes a la inmersión en agua. El contenido de humedad generalmente se controla entre el 15 % y el 20 % para garantizar que las partículas sean compactas y resistentes al remojo.
Se puede observar que diferentes productos pueden mejorar eficazmente el rendimiento y la estabilidad del alimento ajustando el contenido de humedad de las materias primas según las necesidades.
Para garantizar la calidad de la extrusión de alimentos, se deben tomar algunas medidas para controlar el contenido de humedad de las materias primas:
4.1 Pretratamiento de la materia prima
Durante el proceso de dosificación, se debe analizar el contenido de humedad de las principales materias primas (como harina de maíz, harina de soja, harina de pescado, etc.). Si el contenido de humedad es demasiado alto, se puede reducir al rango estándar mediante un secador o secado natural.
4.2 Adición precisa de agua
Algunas materias primas son demasiado secas, por lo que se puede rociar agua adecuadamente durante la mezcla, pero evite una humedad local excesiva. Generalmente, se utilizan equipos de humidificación de alta precisión para asegurar una adición uniforme de agua.
4.3 Mezcla uniforme
Asegúrese de que las materias primas estén completamente mezcladas después de agregar agua para evitar la sequedad local y la humedad local, lo cual es muy importante para la consistencia del producto terminado.
4.4 Use un acondicionador
Agregar una cantidad adecuada de vapor y agua a través del acondicionador antes de la extrusión para precalentar y precocinar los materiales favorece la mejora de la gelatinización y la adhesión de las materias primas.
4.5 Monitoreo de la humedad
Utilice un medidor de humedad para monitorear el contenido de humedad de las materias primas en tiempo real para garantizar que los parámetros del proceso se puedan ajustar en cualquier momento durante el proceso de producción.
Un contenido de humedad razonable debe coincidir con otros parámetros del proceso de la extrusora, como:
Temperatura: Cuando el contenido de humedad es alto, la temperatura se puede aumentar adecuadamente para ayudar a la evaporación;
Velocidad del tornillo: cuando el contenido de humedad es alto, se puede reducir la velocidad para extender el tiempo de residencia del material;
Diámetro del orificio de la matriz: Las materias primas con alto contenido de humedad se adaptan a orificios de matriz más grandes para evitar obstrucciones.
El operador debe ajustar con flexibilidad los parámetros de acuerdo con las características de las materias primas y los requisitos del producto para encontrar el mejor punto de equilibrio.
En la producción real, si el contenido de humedad de las materias primas no se controla adecuadamente, a menudo se producen una serie de problemas.
Por ejemplo, si la humedad de la materia prima es demasiado alta, las partículas extruidas se vuelven muy blandas y se rompen con facilidad, lo que prolonga el tiempo de secado, lo que afecta la eficiencia de la producción. En este caso, es necesario reducir la humedad de la materia prima y prolongar el tiempo de secado para garantizar la calidad del producto final.
Si el contenido de humedad de las materias primas es demasiado bajo, es fácil que se produzcan partículas en polvo y una hinchazón insuficiente. En este caso, se debe rociar agua adecuadamente durante la mezcla y ajustar el volumen de vapor para que las materias primas alcancen el nivel de humedad adecuado.
Además, si el contenido de humedad de las materias primas es desigual o el contenido de humedad general es demasiado alto, también puede obstruir el orificio de la matriz y afectar la descarga. En este caso, es necesario no solo reducir adecuadamente el contenido de humedad de las materias primas, sino también asegurar que el proceso de adición de agua sea uniforme y esté completamente mezclado para evitar una humedad local excesiva.
En ocasiones, el bajo grado de inflado de los pellets de pienso también se relaciona con un contenido de humedad excesivo de la materia prima. Tanto si el contenido de humedad es demasiado alto como si es demasiado bajo, el efecto de inflado se verá reducido. En este caso, es necesario ajustar el contenido de humedad de la materia prima para que se encuentre en el rango óptimo, y ajustar la temperatura y la presión de extrusión para obtener el efecto de inflado ideal.
En resumen, un control razonable del contenido de humedad de las materias primas es fundamental para evitar estos problemas y garantizar la calidad del alimento. En diversas situaciones anormales, mediante el ajuste científico de los parámetros del proceso y los niveles de humedad, se puede mejorar eficazmente la estabilidad de la producción y la calidad del producto.
La extrusora de piensos tiene requisitos clave en cuanto al contenido de humedad de las materias primas, que generalmente debe controlarse dentro de un rango razonable del 15 % al 25 %, y ajustarse con flexibilidad según las características de cada producto. Un contenido de humedad adecuado no solo favorece la maduración, el inflado y el moldeado de las materias primas, sino que también mejora la eficiencia de la producción, reduce el consumo de energía, prolonga la vida útil del equipo y mejora la calidad del pienso. En la producción real, las empresas deben estar equipadas con equipos de prueba profesionales y métodos de control de procesos. Mediante la adición precisa de agua, la mezcla completa, el acondicionamiento y el pretratamiento, etc., el contenido de humedad de las materias primas se mantiene siempre en el mejor estado, para así producir piensos de alta calidad.
Como vendedores profesionales de extrusoras de alimentos, somos conscientes de la importancia del contenido de humedad de la materia prima para la producción y hemos considerado este factor en el diseño de nuestros equipos para ayudar a los usuarios a procesar alimentos de alta calidad de forma más eficiente y que cumplan con sus requisitos. No solo ofrecemos extrusoras de alimentos de alto rendimiento y fácil manejo, sino que también ofrecemos a nuestros clientes soporte técnico completo y orientación sobre el proceso para garantizar que sus equipos alcancen la máxima eficiencia.
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