ANÁLISIS DE CALIDAD DE LOS PRODUCTOS EXTRUIDOS … · almidón pregel hojuelas cereales dx snacks dx bebidas original snack de pellets instantaneas dextrinizacion sin preacondicionamiento

ANÁLISIS DE CALIDAD DE LOS

PRODUCTOS EXTRUIDOS

CASO DEL RVA

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▪ EL ALMIDÓN es un biopolímero semi-cristalino que esta compuesto por:

• AMILOSA: Biopolímero de bajo peso molecular, lineal

• AMILOPECTINA: Biopolímero de alto peso molecular, ramificado

250-500 µm

PARTÍCULAS DE SÉMOLA EN BASE A ALMIDÓN

5-35 µm

GRÁNULOS DE ALMIDÓN

CRUZES DE MALTA

MATERIAS PRIMAS:COMPONENTES ALMIDONADOS

2


COMPOSICIÓN DEL ALMIDÓN

▪ LA AMILOSA es una cadena lineal de D-Glucosa la que le da un bajo

peso molecular

▪ LA AMILOPECTINA es una molecula ramificada de alto peso molecular, con

cadenas helicoidales dobles

▪ Lípidos polares, proteínas y fósforo

3


▪ ALTA ENTRADA DE ENERGIA TERMICA : Alto tiempo de permanencia – bajo cizallamiento

▪ ALTA ENTRADA DE ENERGIA MECANICA : bajo tiempo de permanencia – alto cizallamiento

COCCION DEL ALMIDÓN: EFECTO DE LA ENTRADA DE ENERGIATérmica/Mecánica

almidón original almidón gelatinizado almidón dextrinizado

almidón original almidón gelatinizado almidón dextrinizado

4


PROPORCION DEL ALMIDÓN DEXTRINIZADO (SOLUBLE)

PR

OP

OR

CIO

N D

EL

AL

MID

ÓN

GE

LA

TIN

IZA

DO

/FU

ND

IDO

ALTA ENTRADA DE ENERGÍA TÉRMICA

ALTA ENTRADA DE

ENERGÍA MECÁNICA

HOJUELAS DE MAÍZ (FLAKES)

DE ALTA CALIDAD

CEREAL DX DE ALTA CALIDAD

COCCIÓN DEL ALMIDÓN y PERFIL DEL PRODUCTO

5


ENTRADA DE ENERGÍA MECÁNICA : EME=SME

FUSION-GELATINIZACIÓNCON preacondicionamiento

Perfil de tornillo con BAJO CIZALLAMIENTO

Baja velocidad de tornillo

Alto contenido de humedad

Largo tiempo de permanencia

Almidón PREGEL HOJUELAS CEREALES DX SNACKS DX

BEBIDAS

original SNACK DE PELLETS INSTANTANEAS

DEXTRINIZACIONSIN preacondicionamiento

Perfil de tornillo con ALTO CIZALLAMIENTO

Alta velocidad del tornillo

Bajo contenido de Humedad

Corto tiempo de permanencia

0 42-70 70-97 110-140 140-165 (Wh/kg)

6


1. ENERGIA: Térmica y/o Mecánica

2. MOBILIDAD de las MACROMOLECULAS DEL ALMIDÓN:

asistida por agua, inducida por temperatura o cizallamiento

1 & 2 son PARTICULARIDADES de la COCCIÓN-EXTRUSIÓN

LA COCCIÓN DE MATERIAL ALMIDONADO Y LA CONVERSIÓN DE POLÍMEROS DE ALMIDÓN REQUIERE :

7


Crystalline structure

Estructura gelatinizada

Gránulos hinchados

Gránulos dispersos

Depolymerized structure

Gelatinización Dextrinización

Punto de cocción óptimo

Tope de viscosidad

EME (Wh/kg)

Gelatinización

8

P1

(RVU)

Estructura depolimerizada

Estructura cristalina


El RVA (“Rapid Visco Analyser”, analizador rápido de viscosidad)

es un tratamiento estándar de mezclas a base de cereales,

consiste en :

▪ Moler la muestra y preparar una suspensión de agua (6 a 8

% de material seco)

▪ Llevar un historial muy controlado de tiempo-temperatura,

mientras la suspensión se cizalla

▪ Registrar el torque a través del tiempo

ANALISIS DE COCCIÓN CON EL METODO RVA

9


MOLIENDA TAMIZADO DILUCIÓN

25ml agua

Tamíz de 250 m

Tamíz de200 m

Tamíz de 125 m

4 g (contenido de humedad:14 %)

▪ Extruídos expandidos : Molienda de 1era etapa (1)

▪ Extruídos no expandidos: Molienda de 2da etapa (1&2)

Circulacióndel agua

1: Molino tipo-café

Ranuras

2: Molino de martillo

RVA : METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

10


Pantalla

del

RVA

P.C.Sistema de calefacción

MOTOR

Tacómetro

Tambor y paletas

Contr

ol d

e t

em

pera

tura

Mic

ro-p

roce

sa

do

rContr

ol

de

velo

cid

ad

señal

respuesta

Sistema de refrigeración

DESCRIPCIÓN DEL RAPID VISCO ANALYZER (RVA)(ANALIZADOR RÁPIDO DE VISCOCIDAD)

11


960 rpm

160 rpm

10 s

Tiempo

26 min

Perfil de Agitación

Perfiles de temperatura

25 °C

95 °C

6 10 10.5 21

Tiempo, min

25 °C

95 °C

12 21 28 36

14 23

Tiempo, min

60 °C

RVA : METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PROTOCOLO

12


Estructura

cristalina

Estructura

gelatinizada

Gránulos

Hinchados

Estructura

Depolimerizada

Temperatura

Evolución de la Viscocidadversus Tiempo

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

425

450

475

500

Time (min)

Vis

co

sid

ad

(R

VU

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Temperature

(C)

Gránulos

dispersos

Gelatinización – Curva RVA de la harina de maíz

Viscosidad

13


PERFILES TÍPICOS RVA

14

TOPE DE VISCOSIDAD FRIA

TOPE DE

GELATINIZACIÓN

TOPE DE VISCOSIDAD FINAL

0

2500

5000

7500

0 5 10 15 20 25

RV

A v

iscosi

dad

, cP

GR

ITS

0

250

500

750

RV

A v

iscosi

dad

, cP

SN

AC

KS

T(°C)

25°C

95°C

Grits de maíz Muestra de Snack


PERFILES TIPICOS RVA

15

TOPE DE VISCOSIDAD FRIA

TOPE DE VISCOSIDAD FINAL

TOPE DE

GELATINIZACIÓN

0

1500

3000

4500

0 5 10 15 20 25Tiempo, min

RV

A v

iscosi

dad

, cP

H

AR

INA

0

400

800

1200

RV

A v

iscosi

dad

, cP

C

ER

EA

L E

XT

RU

DIO

T(°C)

25°C

95°C

Harina de trigo Muestra de cereal matinal


PERFILES RVA DE EXTRUIDOS DE ALTO EME(EXTRUIDOS A BASE DE MAÍZ; H2O=16% WWB; EME>380 KJ/KG)

16

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38

Tiempo,minutos

Vis

co

cid

ad

RV

A

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Te

mp

era

tura

, °C

ech1

ech2

ech3'

ech4

Temp(°C)

Tope de viscosidad

fría

Tope de viscosidad

final

Velocidad de tornillo=400 rpm; SME=434 KJ/kg = 121 Wh/kg

Temperatura, °C

Velocidad de tornillo=600 rpm; SME=513KJ/kg = 143 Wh/kg

kJ/kgVelocidad de tornillo=900 rpm; SME=564KJ/kg = 157 Wh/kg

kJ/kgVelocidad de tornillo=1175 rpm; SME=661 kJ/kg = 184 Wh/kg


PERFIL RVA TÍPICO: CRITERIOS ÚTILES

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Caída de la viscocidadRVA

Viscosidad fría RVA

0

2500

5000

7500

0 5 10 15 20 25

Tiempo, min

RV

A v

iscosi

dad

, cP


EXPERIMENTO DE COCCIÓN-EXTRUSIÓN(Configuración de Tornillo : L/D = 16; Con CE = Elemento de Experimento)

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tipo C2F C2F C2F C2F C2F C2F CE C2F

largo 100 50 50 50 50 50 25 25

paso 33 25 25 16.6 16.6 16.6 PT1,2,3 16.6

Perfil de tornillo 1 Perfil de tornillo 2 Perfil de tornillo 3

(Reversas con ranuras) (Reversas sin ranuras) (Amasadores 90°)

Condiciones de proceso:

▪ Sémola de maíz : 98.5 %; Cloruro de sodio : 1.5 %

▪ velocidad del tornillo : 250 y 400 rpm; Contenido de humedad : 14 y 17 % wwb


PROCESO TIPO-SNACK : PERFILES RVA

20

Baja velocidad de tornillo

Alta velocidad de tornillo

(bajo contenido de humedad)

0

400

800

1200

0 5 10 15 20 25

Tiempo, min

RV

A v

isco

sid

ad

, cP

0

25

50

75

100

Tem

per

atu

ra, °

C

LS perfil 1 LS perfil 2 LS perfil 3

HS perfil 1 HS perfil 2 HS perfil 3

3 (amasadores)

2 (reversas sin ranuras)

1 (reversas con ranuras)


CASO DEL MINGAU (PAPILLA INFANTIL, HARINA PREGELATINIZADA)

21

RV

A

vis

cosi

dad

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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