30 dez, 2016
por Daniel Geraldes
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Importância da hidratação durante o processo de extrusão

É fácil compreender e concordar que o vapor é a única coisa que contribui para os três elementos – a temperatura (calor sensível), calor (energia latente ou calor) e umidade –  condicionarem a mistura de materias primas antes de ir para a extrusão. A exigência destes três elementos variam de acordo com os ingredientes, temperatura e umidade do farelo incluindo outros fatores ambientais.

Em algumas partes do mundo (regiões mais temperadas) ou em um determinado momento do ano, a umidade do farelo fica alta, e portanto, precisa se concentrar mais na temperatura e calor do vapor. Enquanto em outros lugares, a temperatura do farelo fica alta e os ingredientes são tão secos (em regiões tropicais) que exigem mais umidade. Em algumas condições, a temperatura e umidade dos ingredientes é tão baixa que exigem todos os três elementos temperatura, o calor e a umidade do vapor para condicionar o farelo adequadamente. Torna se  desejável e necessário ajustar estes parâmetros para que tenhamos uma correta preparação das materias primas para a extrusão e dessa forma, o controle de adição de água e vapor no condicionador é uma forma imprescindível de controle do processo de extrusão.

Por isso, é de extrema importância trabalhar com o tipo de vapor correto que proporciona um bom equilíbrio desses três elementos. No caso, se o vapor não é capaz de contribuir com a umidade necessaria para condicionar corretamente o amido, podemos e devemos adicionar  umidade através da adição de água no condicionador. É necessário fornecer umidade suficiente , pois a hidratação é a chave do cozimento de amido, que possibilita a correta extrusão .

Assim, os objetivos primários da hidratação adequada durante o condicionamento são:
• Garantir um umedecimento uniforme das partículas do farelo – adição de água e vapor suficiente  no condicionador ajuda a umedecer as partículas da ração, mas para que isso aconteça de forma uniforme é necessario termos um tempo de mistura suficiente , com agitação adequada proporcionada pela rotação da pás. Esta uniformização da umidade das partículas depende também do tamanho destas, o que nos remete a importância de ter uma moagem eficiente. Portanto um condicionador que ofereça uma mistura com baixo coeficiente de variação de mistura é o ideal.

  • Iniciar o processo de cozimento – o cozimento é primariamente uma função da temperatura e do tempo na presença de água suficiente. Se qualquer um dos elemento está faltando, as materias primas moídas não vao ser devidamente acondicionadas para produzir qualidade desejável de pellets. A quantidade adequada de água e vapor adicionados na mistura no condicionador é fundamental para o processo de gelatinização do amido.

Benefícios de uma boa hidratação:
Como a água é parte da reação  de cozimento, a hidratação uniforme também aumenta o grau de gelatinização do amido, o que significa mais lixiviação de amilose para ligar outras partículas da ração. Gelatinização aumenta a capacidade do amido de absorver grandes quantidades de água e isso pode levar a uma melhor digestibilidade e melhor eficiência de conversão alimentar (um grânulo de amido pode conter até 300% de umidade do que o seu peso). Conseguir a hidratação necessária tambem reduz os desgastes das roscas e camisas do canhão da extrusora.

Ao atingir o necessário grau de cozimento, a digestibilidade do pelete é melhorada.   A gelatinização aumenta a velocidade de enzimas (amilases) para quebrar as ligações de amido, assim, convertendo-a em carboidratos mais simples e mais solúveis. Um grau elevado de cozimento também significa que a ligação e a durabilidade do pellet pode ser conseguida com menos amido .

A qualidade do pellet e funcionamento eficiente de máquinas são os fatores-chave para qualquer processo de extrusão. Fornecendo recursos ideais para o condicionamento adequado é o fator determinante para alcançar a melhoria da qualidade do pellet, bem como a eficiência da máquina. Um condicionador eficaz  é um assunto complexo que precisa ser tratado de forma correta e segura . Isto se faz, oferecendo a umidade necessária para o condicionador de forma a garantir que uma umidade suficiente foi adicionada nas partículas da ração durante o processo de condicionamento. Por isso, é importante entender os fatores que causam mau condicionamento e seu efeito sobre o desempenho da máquina.

O gerenciamento de umidade na alimentação é a chave para garantir uma economia na produção e qualidade na alimentação. A umidade é essencial para o cozimento, proporcionando também uma melhor eficiência da máquina (maior rendimento com menor consumo de energia), a qualidade do pellet, e o valor da alimentação (valor nutritivo aumentado).

Fatores que afetam a Performance e Eficiência de um precondicionador:

  • Tamanho da partícula, formato e densidade;
  • Sequência da adição dos ingredientes;
  • Configuração das pás;
  • Desenho do precondicionador;
  • Desenho e velocidade das pás (contatos/tempo);
  • Tempo de retenção;
  • Energia (potência e duração);
  • Desgaste dos components;
  • Taxa de alimentação (kg/h)

O processo pode ser definido pelo fenômeno de polimerização de amido ou estrutura da proteína em relação ao teor de umidade durante a formulação e processamento de alimentos. A água pode atuar como um meio plastificante contribuindo para a formação e estabilidade de hidratos de carbono poliméricos e proteínas, o que resulta na formação de pelletes de valor alimentar melhorado.

Além da melhora no alimento, a umidade também ajuda trabalhando como lubrificante e diminuindo o atrito e consequentemente diminuindo os desgaste internos no canhão da extrusora, reduzindo os custos com troca de peças e paradas para a manutenção.

Um nível de umidade suficiente é importante, uma vez que reduz o consumo de energia durante o processo de peletização e também assegura que a produção seja executada de forma mais suave, diminuindo o risco de bloqueios. Isto é importante para prevenir a perda de nutrientes, como resultado da produção excessiva de calor. Além disso, garante a boa qualidade do pelet, porque um nível de umidade ideal é conhecido por afetar positivamente a dureza do pelet.

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