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: • • • • • • •

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