por Adrian Martinez-Kawas, PhD, Fabricação Wenger
O projeto tradicional de extrusão de dupla rosca atendeu ao seu propósito com o desenvolvimento das indústrias de rações para animais de estimação e de alimentos aquáticos. No entanto, ambos os setores estão agora em um ponto crítico, onde novas tendências estão empurrando os sistemas tradicionais além de seu limite. Flexibilidade é a chave e é a base da nova geração dos sistemas de extrusão de parafuso duplo Wenger.
O sistema de extrusão Thermal Twin® é feito sob medida para fabricantes de alimentos para animais de estimação, para que possam desenvolver uma gama mais ampla de produtos usando uma ampla escolha de ingredientes, preservando o ingrediente e a identidade do produto.
O sistema de extrusão Aquaflex® é feito sob medida para fabricantes de rações aquáticas para maximizar seus investimentos, dando-lhes a capacidade de fabricar uma ampla gama de produtos, como flutuantes, afundando, camarão, e microalimentos em diferentes tamanhos de produtos, utilizando uma ampla seleção de ingredientes.
Essa flexibilidade é possível porque esses sistemas são projetados com um design de perfil de parafuso especializado para fornecer maior capacidade volumétrica e a capacidade de operar usando uma ampla gama de condições de cozimento de energia térmica e mecânica.
A energia térmica e mecânica são as principais fontes de energia utilizadas no processo de extrusão. Uma revisão dos processos de extrusão atuais na indústria indica que a relação entre energia térmica consumida e energia mecânica varia de 1:1 a 2:1.
Esta proporção determina os custos de serviços públicos, bem como os custos de manutenção, especificamente os custos para substituir elementos rotativos desgastados. Um estudo recente comparou a entrada de energia e o custo operacional de três sistemas de extrusão. Observou-se que embora a entrada de energia total (térmica + mecânica) tenha sido maior para um sistema de extrusão de dupla rosca térmica, era mais barato operar ao longo do tempo em comparação com um sistema padrão de extrusão de parafuso único e duplo parafuso.
Um sistema de extrusão com a capacidade de variar esta taxa de utilização de energia e mudar para as fontes de energia mais favoráveis do ponto de vista de custo, traz maior flexibilidade ao custo de operação do sistema. As extrusoras Wenger são projetadas para operar em relações de energia térmica para mecânica de 1:1 a 14:1.
Isso é obtido com um perfil de parafuso duplo que permite até quatro a seis vezes mais injeção de vapor no cilindro da extrusora. Adicionalmente, esses sistemas são acoplados a um pré-condicionador de alta intensidade (HIP) que fornece menos variação de umidade do produto e aumenta a gelatinização do amido em comparação com outros projetos de condicionamento de vapor.
Como resultado de uma taxa de utilização de energia mais ampla e um perfil de parafuso duplo especializado, juntamente com um pré-condicionador que oferece menos variação de umidade do produto e maior cozimento, a flexibilidade dos sistemas de extrusão Thermal Twin® e Aquaflex® se tornou a chave para aumentar a oferta de produtos.
A energia térmica é considerada uma forma mais natural de cozinhar quando comparada à energia mecânica. Isso se traduz em menos cisalhamento e amassamento mais suave para desenvolver continuamente a matriz viscoelástica do produto de massa.
Com um sistema de extrusão Thermal Twin®, os fabricantes de rações podem ir além do tradicional expandido a seco e oferecer alto teor de carboidratos, cozido, úmido macio, inclusão de bit vegetal, e ração com alto teor de carne. Além disso, guloseimas especiais (curtas e longas), alimento úmido estável à retorta, ingredientes de engenharia (até 200 por cento de conteúdo de pasta de carne úmida), e produtos texturizados de proteína vegetal / carne podem ser fabricados com este tipo de sistema.
Com um sistema de extrusão Aquaflex®, os fabricantes de alimentos aqua podem expandir sua oferta para camarão, flutuando, micro, afundando, e ração de inclusão solúvel em peixes.
O design da extrusora de dupla rosca de nova geração e o cozimento térmico permitem uma utilização mais ampla de ingredientes, como novas fontes de proteína animal e vegetal. Não há apenas uma seleção mais ampla de ingredientes para trabalhar, os níveis de inclusão de ingredientes como carne fresca e pastas são duas vezes maiores nas extrusoras de parafuso duplo Wenger de nova geração quando comparadas aos sistemas de extrusão de parafuso único e tradicionais.
Níveis de inclusão mais altos sugerem que toda a proteína animal pode ser fornecida na forma de carne fresca para ração e pasta de peixe para ração aquática em vez de refeições processadas, que se traduz em premium, produtos de etiqueta limpa. Adicionalmente, aparência do produto (superfície mais lisa), palatabilidade, digestibilidade, e as taxas de retenção de ingredientes são aumentadas quando ingredientes frescos de qualidade são processados usando um sistema de extrusão de dupla rosca de nova geração.
Um estudo de caso recente na palatabilidade de alimentos para animais de estimação mostrou maior taxa de consumo e preferência de primeira escolha com alimentos para animais fabricados com um sistema de extrusão de nova geração em comparação com as plataformas de extrusão tradicionais.
Estudos nutricionais no Brasil, Europa, e os Estados Unidos indicam que há menos degradação de proteínas e menores níveis de ranço de gordura quando a energia térmica é enfatizada sobre a energia mecânica durante o processo de extrusão. A digestibilidade da proteína de até 95 por cento foi observada para o produto gerado em um sistema de extrusão Thermal Twin® usando carne fresca em comparação com a digestibilidade da proteína de 80-85 por cento de um produto usando farinhas de carne processada. Adicionalmente, taxa de retenção significativamente maior de ingredientes importantes quando as entradas de energia térmica são enfatizadas (ver Tabela 3).
Em dois estudos de caso separados na Índia e no Vietnã usando um sistema de extrusão de parafuso duplo Aquaflex® de nova geração, uma redução de 10 por cento no custo da fórmula foi observada produzindo ração para camarão e ração para tilápia sem comprometer a integridade do produto. Índices de durabilidade de pelotas acima de 99 por cento foram registrados em ambos os estudos, onde o tamanho do produto variou de 0,6 mm a 2,2 mm na ração para camarão e 1,8 mm a 7,0 mm na ração para tilápia. Adicionalmente, um custo médio de desgaste do equipamento de US $ 1,05 / mton foi alcançado usando o parafuso duplo de nova geração. Significativamente menor em comparação com um único parafuso (US $ 2,10 / mton) e o sistema tradicional de extrusão de duplo parafuso (US $ 3,41 / mton).
Geral, a nova geração de sistemas de extrusão de dupla rosca simplesmente supera o desempenho dos sistemas de rosca simples e de dupla rosca tradicionais. A flexibilidade que foi projetada para esses sistemas de extrusão fornece aos fabricantes de rações para animais de estimação e aqua feed a ferramenta precisa para maximizar seus investimentos e otimizar o custo de operação. Além disso, pode ajudar a alcançar premiumisation e produtos com rótulos limpos, permitindo uma gama mais ampla e maior nível de inclusão de utilização de ingredientes frescos.
