18 ago, 2017
por Daniel Geraldes
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Automação da Linha de Extrusão e Secagem

Automação da Linha de Extrusão e Secagem

Conforme mencionado nos últimos textos toda a fábrica de ração tem sido constantemente aperfeiçoada para que se consiga tirar a máxima produção possível dos equipamentos com a menor o menor custo possível.
Na extrusão temos uma automação complexa para poder tirar um produto de qualidade, bons programadores e empresas do setor de produção de ração ainda quebram a cabeça para poder quantificar e personalizar todos os sinais emitidos pela máquina durante o processo de extrusão.

Abaixo segue os principais fatores que são levados em consideração durante a automação de uma extrusora:

1) Umidade: O ingrediente essencial dentro de uma produção de ração é a água, para que a o equipamento consiga trabalhar sozinho devemos colocar um bom leitor de umidade on-line antes da entrada do pré-condicionador, esse equipamento deve ler a umidade em que a ração farelada entra no equipamento e esse deve responder com a dosagem de água adequada para que o produto fique sempre entre 22-25% antes de entrar no canhão de extrusão.

2) Temperatura: Outro ponto importante na extrusão é o calor, esse em minha opinião é um dos mais importantes, por ser arriscado quando colados equipamentos baratos e pode prejudicar todo o processo em uma eventual falha. As linhas de vapor nas fábricas de ração trabalham com uma pressão de 8-10 Kg/h. e esses controladores devem ser resistentes para suportar a pressão de trabalho em até 24 h/dia e as altas temperaturas (até 120º C). O produto sempre vai entrar frio no pré-condicionador por isso é importante uma boa leitura dos controladores de temperatura e umidade para que seja dosada a quantidade exata de calor dentro do pré-condicionador, e esse facilite o trabalho do canhão realizando o pré-cozimento da matéria prima.

3) Controle de velocidade: Para ter um bom cozimento do produto, é necessário ter uma boa homogeneização entre água, vapor e farelado, por questão de segurança é necessário ter inversor de frequência em todos os motores da extrusora isso inclui rosca dosadora, pré-condicionador, motor principal (canhão) e a faca de corte. A variação de velocidade vai permitir melhor homogeneização da matéria prima, cozimento e acabamento na saída do produto e do sistema de corte.

4) Controle de pressão no canhão: O controle de pressão no canhão nos diz primeiramente como está à vida útil do nosso equipamento, variações de pressão na saída da matriz pode indicar desgaste do conjunto de extrusão ou da matriz da extrusora. Problemas de formulação também podem aumentar ou diminuir a pressão na saída do equipamento, para isso é sempre importante controlar os valores aferidos pelo sistema durante um dia normal de trabalho. Mecanicamente também podemos corrigir o problema de excesso ou falta de pressão na extrusora, para isso utilizamos peças chamadas de sub-matriz e a placa de Venturi.

5) Controle de temperatura no canhão: O controle de temperatura no canhão é de grande importância para o processo, ele nos ajuda a melhorar o cozimento dos ingredientes e com isso disponibilizar mais nutrientes para os animais que serão alimentados, outro fator importante é que nesses canhões é possível passar água ou vapor. Pois dependendo da região ou do produto que está sendo processado temos como controlar esses parâmetros para não queimar o produto que está sendo processado ou deixa-lo com um cozimento abaixo do esperado.
Após a extrusão temos a secagem, como já descrito em outras postagens, a secagem é o ato ou efeito de baixar a umidade da ração para que ela tenha um tempo de prateleira de no mínimo seis meses. Toda ração necessita de água em sua composição e esse teor de água pode ser medido de duas formas a mais simples que é água livre no alimento e a segunda na qual chamamos de Aw – Atividade de Água, essa está ligada a outros componentes da ração, todavia não tem força suficiente para ficar no alimento e com o passar do tempo acaba gerando problema de contaminação dentro do saco de ração. Umidade em excesso pode favorecer a proliferação de mofo e bolor na ração, quando não atingem a umidade 12% após as secagem significa que o consumidor está comprando água a preço de ração e teores baixos de água tornam a ração extremamente seca e indigesta ao cão. Portanto opte por rações com níveis de garantia entre 8% a 12%. No controle da umidade temos que estar atentos a dois conceitos:
1) TEOR DE UMIDADE

Após um processo padronizado de secagem do alimento, podemos definir:

Umidade (%) = [(Pi – Pf) / Pi] × 100

Onde:

Pi = Peso inicial da amostra;
Pf = Peso final da amostra.

O teor de umidade é a medida da quantidade total de água contida num alimento (água total), e é geralmente expresso como uma porcentagem (%) do peso total. É uma das medidas analíticas mais importantes, sendo utilizada no processamento e testes de produtos alimentícios, tendo importância direta para:

1. Processador e consumidor;
2. Qualidade do alimento;
3. Estabilidade do alimento;
4. Uniformidades de resultados;
5. Valor nutritivo e
6. Especificações de padrões de identidade e qualidade do produto.

Como o custo da matéria prima é baseado no peso, algumas vezes os fabricantes tentam usar água adicional para obter lucros ilícitos. Quanto maior for o teor de umidade padrão do alimento, maior a chance de o produto ser fraudado, isto é, temos fraude com adição de água.
2) ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw)

Enquanto o teor de umidade simplesmente define a quantidade de água nos alimentos e ingredientes, a atividade de água, em termos práticos, é a água do alimento que vai reagir com microrganismos (e também participar de outras reações, como as enzimáticas). Quanto mais elevada for à atividade da água, mais rápido os microrganismos (como bactérias, leveduras e bolores) serão capazes de crescer; logo a importância da Aw está na sua relação com a conservação dos alimentos.

Medir a atividade de água nos alimentos é importante para:

1. Prever o desenvolvimento microbiano;
2. Avaliar as reações químicas e vida de prateleira;
3. Avaliar a estabilidade física;
4. Projetar a embalagem – proteção contra umidade ambiente;
5. Analisar a transferência de umidade entre ingredientes;
6. Considerar o intercâmbio de umidade com o meio ambiente;

O comportamento microbiano frente à Aw quanto à disponibilidade de água livre é extremamente variável, sendo as bactérias mais exigentes, em relação aos fungos e as leveduras. Os alimentos de baixa atividade de água (< 0,60) são micro biologicamente estáveis.

Em cima desses conceitos que as empresas estão trabalhando a automação dos secadores, a automação dos secadores grosso modo vai ter um sensor à base de infravermelho que irá fazer leituras frequentes das rações que estão saindo do secador e com base nessa leitura, a automação consegue fazer o controle da entrada de vapor, saída de ar úmido, pode controlar velocidade da esteira, altura da cama de ração dentro do secador e diminuir ou aumentar a permanência dentro do secador. Isso tudo de forma automática sem a intervenção do operador.
As rações que saíram com umidade acima do permitido serão desviadas para fora da linha produtiva para não serem enviadas para o ensaque de forma a não gerar nenhum transtorno para a linha produtiva. E posteriormente podem ser repassadas no secador para que elas possam sacar a umidade excessiva presentes nas rações.

No próximo texto vamos entrar no ultimo texto sobre automação da séria, na qual iremos falar sobre a aplicação de líquidos e ensaque.

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