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#Novedades del Sector
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Aplicaciones de I+D para extrusiones de alimentos para peces
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Pruebas a escala de laboratorio para determinar la idoneidad para las especies y la sostenibilidad
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Proporcionar un suministro adecuado de proteínas para la población mundial en continuo aumento es un enorme desafío global. El consumo de pescado y marisco está tradicionalmente anclado en muchas culturas alimenticias y se recomienda como una fuente importante de proteínas para mejorar la nutrición. Sin embargo, en vista de la situación actual de sobrepesca en los océanos de todo el mundo, es necesario encontrar otros nativos: Aquí la acuicultura ofrece una solución. Consecuentemente, el rendimiento anual global de la acuicultura, que asciende a aproximadamente 100 millones de toneladas desde 2015, ha superado la cantidad de "captura silvestre" para el consumo humano. Un mayor crecimiento es una conclusión previsible: Se prevé un aumento del 50 por ciento en la producción para las próximas dos décadas.
Aquaculturas en auge: ¿Qué alimento para qué especie?
Hablamos con Julian Foerster (JF) y Michael Landers (ML), los técnicos de aplicación del laboratorio de extrusión de Bra-bender, sobre el uso de productos extruidos hechos a medida para resolver los problemas a los que se enfrenta actualmente la industria de alimentos para peces
Aquafeed extruido - ¿dónde existe la demanda?
JF: Tanto si se trata de piscicultura con sistemas de flujo, jaulas o sistemas de recirculación que preserven los recursos, como las piscifactorías acuapónicas o de alta mar, todos estos peces y crustáceos necesitan alimento; casi 40 millones de toneladas al año en todo el mundo. El 70 por ciento es producido por los principales productores de alimentos para peces de la región de Asia y el Pacífico, en particular en China, el 10 por ciento proviene de América Latina y otro 10 por ciento de Europa. Por supuesto, hay que diferenciar entre las especies que deben ser alimentadas. En la actualidad, el 30 por ciento de la producción se utiliza para la cría de carpas, el 15 por ciento para crustáceos, seguido por las granjas de tilapia, bagre, salmón y trucha.
ML: Los productos extruidos ofrecen posibilidades que marcan tendencia, prometiendo éxito en el mercado e innovación de productos en el desarrollo del alimento adecuado para cada especie sobre una base práctica. No hay prácticamente ningún otro proceso que ofrezca tanto potencial para remodelar por completo una matriz de alimento para peces. En este caso, las prensas granuladoras puramente mecánicas han sido sustituidas cada vez más por la más moderna tecnología de extrusión para la producción. Hoy en día, las extrusoras de laboratorio son, por lo tanto, "herramientas" necesarias para los desarrolladores de productos en las empresas, así como en las universidades y los institutos de investigación. Con el TwinLab-F 20/40, Brabender ha introducido su actual modelo estrella para el mundo de los laboratorios de I+D.
¿Cuál es el alimento "adecuado" para una especie?
JF: Primero tenemos que determinar las materias primas y su porcentaje de proteínas y carbohidratos que son prácticos para varias aplicaciones del producto. En primer lugar, es necesario determinar la tendencia del alimento a flotar o hundirse, dependiendo de los hábitos alimenticios del tipo específico de peces. En principio, el alimento flotante tiende a ser consumido por peces de fondo como la carpa y el bagre, lo que también puede ser una cuestión de entrenamiento. El salmón y la trucha prefieren alimentos que se hunden lentamente, los camarones, por el contrario, como los alimentos que se hunden rápidamente.
ML: En consecuencia, es necesario seleccionar diferentes configuraciones de proceso para la producción. Para la alimentación flotante, incluyendo la alimentación suspendida o de hundimiento lento, operamos con extrusión en caliente a temperaturas superiores a 100°C. Esto resulta en una buena expansión de los gránulos. Para la alimentación por hundimiento, es decir, para la producción de pellets de hundimiento rápido con una expansión mínima, la extrusión en frío es el método preferible.
¿Qué retos hay que resolver en el laboratorio?
ML: La expansión o no de un producto depende, entre otras cosas, del contenido de humedad así como, en general, de la receta, en particular, del porcentaje de proteína, carbohidratos y grasa en la mezcla inicial, que también varía ichtiológicamente dependiendo de la especie. Como desarrollador de productos, podemos determinar esto precisamente en el laboratorio. El TwinLab nos permite poner varias composiciones y recetas en el banco de pruebas. El grado de expansión se puede ajustar y cambiar con ajustes variables del proceso. Lo más importante es la cohesión óptima de los componentes para evitar que los gránulos se desintegren. Esto nos permite probar las características del producto para asegurarnos de que las recetas se adaptan adecuadamente al tipo de pescado y al método de cría. Por ejemplo, algunas especies requieren un alto porcentaje de grasa en el alimento, sin embargo, demasiado aceite retrasa la expansión - aquí podemos examinar los posibles máximos y mínimos usando el TwinLab. Y, naturalmente, ocurre lo contrario, cuando es necesario determinar las cantidades mínimas de ingredientes, por ejemplo, para optimizar las características de hundimiento. Esto se puede regular añadiendo agua, entre otras cosas, para que los gránulos se sequen.
JF: Por un diseño de producto sostenible y con visión de futuro - palabra clave: Sostenibilidad - la tendencia es apartarse del uso de harina de pescado o subproductos de la pesca comercial. En su lugar, es necesario estudiar qué fuentes de proteínas con qué características y porcentajes son compatibles con la extrusión.
¿Qué fuentes alternativas de materias primas cree usted que tienen potencial para su aplicación práctica en la extrusión de alimentos para peces?
ML: En nuestro laboratorio de aplicaciones ya hemos acumulado una gran experiencia en el desarrollo de productos. Sobre todo con harina y grañones de legumbres, no sólo de soja, sino también de guisantes y altramuces. O un mayor uso de fuentes clásicas de proteínas y carbohidratos como el maíz, el trigo y el arroz. En vista de la situación nutricional mundial, estos pueden utilizarse más eficientemente como alimento para peces que para alimentar a los animales domésticos. Y considerando la limitada superficie disponible para las materias primas vegetales, los subproductos de los granos de cereales deben ser investigados como ingredientes para la alimentación de los peces. Por ejemplo, estoy pensando en las mermeladas de cereales de los molinos o en el gluten de maíz de la industria del almidón. Otras aplicaciones obvias son las plantas marinas como las algas o el quelpo como fuentes de nutrición para las piscifactorías: En este caso, sería posible aclarar a escala de laboratorio qué porcentajes de una mezcla de piensos para peces son adecuados para la extrusión o cómo puede optimizarse tecnológicamente.
JF: Las proteínas de insectos proporcionan una perspectiva para la investigación y el desarrollo en el área de los alimentos para peces. En el laboratorio de aplicaciones de Brabender, hemos realizado nuestros propios ensayos con el objetivo de sustituir la harina de pescado por proteína de insecto consistente en Hermetia illucens (mosca negra) como materia prima. Los resultados iniciales son bastante prometedores: En cuanto a los parámetros reológicos para la extrusión, así como a las propiedades nutritivas de los productos extruidos, ya sea en forma de gránulos o molidos. Particularmente en los mercados del este de Asia, veo buenas perspectivas para esto, porque las costumbres alimenticias tradicionales no tienen reservas con respecto al uso de insectos en los menús.
¿Qué puede hacer el nuevo TwinLab para la extrusión a escala de laboratorio?
ML: Bueno, podría seguir hablando de eso durante horas. Pero quiero hacer hincapié en dos argumentos principales para el desarrollo práctico de productos con extrusoras de laboratorio como la TwinLab, en lugar de la manipulación experimental del proceso de producción. Por un lado, usted puede variar sus ideas de aplicación en una amplia variedad de formas con respecto a la materia prima, la formulación, la configuración de la extrusora y el producto. En segundo lugar, usted tiene la opción de establecer métodos para medir sus parámetros de calidad por adelantado desde la materia prima hasta el producto final. Con un ancho de 60 centímetros, nuestro nuevo TwinLab también cabe en los laboratorios más estrechos.
JF: La gama de aplicaciones se centra principalmente en el desarrollo de recetas y productos o sirve para la optimización de los procesos de producción. La nueva TwinLab es una extrusora de doble husillo del tamaño de un laboratorio. Lo hemos utilizado para probar productos con una amplia gama de formas, colores y sabores. Durante el desarrollo, era importante para nosotros poder adherirnos a condiciones de procesamiento realistas. Esto reduce los costes para nuestros clientes y está siempre orientado a la calidad. Usted necesita mucho menos tiempo para sus pruebas, ahorra material y no tiene casi ningún desperdicio de producto. Y por último, pero no menos importante: En la producción diaria, no tiene que preocuparse por los efectos negativos de su sistema de gestión de calidad en curso. Esto permite que el retorno de la inversión se realice fácilmente en la empresa.
¿Dónde ve usted las ventajas relacionadas con las aplicaciones para el desarrollo de productos?
ML: A lo largo de la longitud de la camisa, cuatro zonas de calentamiento y enfriamiento proporcionan temperaturas óptimas en todas las áreas de proceso. Las velocidades del husillo de hasta 1200 revoluciones por minuto ofrecen a los usuarios una gran flexibilidad con respecto a la energía mecánica específica, llamada SME por su brevedad. Como extrusora de doble husillo, el TwinLab permite el procesamiento de una amplia variedad de materias primas, así como el análisis de sus características de viscosidad y plasticidad. Esto se debe a que todos los elementos de transporte, amasado y mezcla pueden configurarse individualmente dependiendo de la secuencia del proceso. El diseño del módulo permite una con-figuración variable para la simulación del producto con diferentes fuerzas de cizallamiento, lo que hace que el dispositivo sea adecuado para aplicaciones muy diversas. Y finalmente, me gustaría mencionar una característica más importante para el uso diario en el laboratorio: La unidad de proceso se separa horizontalmente y puede plegarse verticalmente, lo que sólo ofrecen algunos modelos comparables en el mercado. Esto no sólo permite la evaluación visual de los pasos de procesamiento individuales, sino que también permite una extracción cómoda de los tornillos y una limpieza rápida.
JF: Para aplicaciones de alimentación acuática, hemos producido principalmente gránulos cilíndricos o productos expandidos con el cabezal de troquelado redondo y un dispositivo de corte adicional. Las cuatro aberturas de dosificación superiores y las dos laterales del TwinLab también permiten la entrada de aditivos líquidos o granulados como aceites, vitaminas y concentrados minerales o colorantes. Por ejemplo, estoy pensando en los ácidos grasos omega 3 o carotenos, que son de enorme importancia para los productores de alimentos para peces y sus proveedores. En el ámbito de la investigación y el desarrollo, hay muchos proyectos de cooperación entre la ciencia y la industria, que Brabender se enorgullece de apoyar con su experiencia en el campo de la extrusión. Pero aún más: Nos gustaría invitar a nuestros clientes a visitar nuestro Centro de Clientes y Tecnología en Duisburg y ver las capacidades de nuestra extrusión a escala de laboratorio y experimentar el nuevo TwinLab en funcionamiento por sí mismos.
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