Pruebas a escala de laboratorio para determinar la idoneidad de las especies y la sostenibilidad.

Proporcionar un suministro adecuado de proteínas para una  población mundial en constante crecimiento es un tremendo desafío global. El consumo de pescado y mariscos está tradicionalmente anclado en muchos cultivos dietéticos y se recomienda como una fuente importante de proteínas para la mejora nutricional. 

Sin embargo, en vista de la situación actual con los océanos sobrepescados en todo el mundo, es necesario encontrar alternativas: aquí la acuicultura proporciona una solución; en consecuencia, el rendimiento anual mundial de la acuicultura, que asciende a aproximadamente 100 millones de toneladas desde 2015, ha superado la cantidad de "captura silvestre" para el consumo humano. El crecimiento adicional es una conclusión inevitable: se prevé un aumento del 50 por ciento en la producción para las próximas dos décadas

Boom de la Acuacultura: ¿Qué alimento para qué especie?

Hablamos con Julian Foerster (JF) y Michael Landers (ML), los técnicos de aplicación en el laboratorio de extrusión de Brabender, sobre el uso de productos extruidos personalizados para resolver los problemas que actualmente enfrenta la industria de alimentos acuícolas.

Alimento acuícola extrusado: ¿de dónde proviene la demanda?

JF: Ya sea la piscicultura con sistemas de flujo continuo, jaulas de red o sistemas de recirculación que preservan los recursos, como las granjas acuaponicas o en alta mar, todos estos peces y crustáceos necesitan alimento; casi 40 millones de toneladas por año en todo el mundo.

El 70 por ciento es producido por los principales productores de alimentos acuícolas en la región de Asia y el Pacífico, particularmente en China, el 10 por ciento proviene de América Latina y otro 10 por ciento de Europa. Por supuesto, uno tiene que diferenciar entre qué especies deben ser alimentadas. Actualmente, el 30 por ciento de la producción se utiliza para la cría de carpas, el 15 por ciento se requiere para crustáceos, seguido de granjas de tilapia, bagre, salmón y trucha.

ML: Los productos extrusados ofrecen posibilidades de establecimiento de tendencias que prometen éxito en el mercado e innovación de productos en el desarrollo práctico para cada especie. Prácticamente no hay otro proceso que ofrezca tanto potencial para remodelar completamente una matriz de alimentos acuícolas.

Por esta razón, las peletizadoras puramente mecánicas se han reemplazado cada vez más por tecnología de extrusión de última generación para la producción. Hoy en día, los extrusores de laboratorio son, por lo ende, "herramientas" necesarias para los desarrolladores de productos en empresas, así como en universidades e institutos de investigación. Con el TwinLab-F 20/40, Brabender ha presentado su actual modelo superior para el mundo de los laboratorios de I + D.

¿Cuál es el alimento "adecuado" para cada especie?

JF: Primero, necesitamos determinar las materias primas y su porcentaje de proteínas y carbohidratos que son prácticos para diversas aplicaciones de productos. Primero es necesario determinar la tendencia del alimento, si e de flotación o hundimiento, dependiendo de los hábitos de alimentación del tipo específico de pez.

En principio, el alimento flotante tiende a ser consumido por peces de fondo como la carpa y el bagre, que también puede ser una cuestión de entrenamiento. El salmón y la trucha prefieren alimentos de hundimiento lento, los camarones, por el contrario, prefieren los alimentos que se hunden rápidamente.

ML: En consecuencia, es necesario seleccionar diferentes configuraciones de proceso para la producción. Para la alimentación flotante, incluida la alimentación suspendida o que de hundimiento lento, operamos con extrusión en caliente a temperaturas superiores a 100 ° C. Esto da como resultado una buena expansión del pellet. Para el elimento de hundimiento, es decir, la producción de pellets de hundimiento rápido con mínima expansión, la extrusión en frío es el método preferible.

¿Qué desafíos deben resolverse en el laboratorio?

ML: El hecho de que un producto se expanda o no depende, entre otras cosas, del contenido de humedad y, en general, de la receta, en particular del porcentaje de proteínas, carbohidratos y grasas en la mezcla inicial, que también varía ictiológicamente según 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 configuraciones de proceso variables.

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 garantizar que las recetas se adapten adecuadamente al tipo de pescado y al método de cultivo.

Por ejemplo, algunas especies requieren un alto porcentaje de grasa en el alimento, sin embargo, demasiado aceite retrasa la expansión; aquí podemos examinar los máximos posibles con el TwinLab. Y, naturalmente, lo contrario es cierto, cuando es necesario determinar las cantidades mínimas de ingredientes, p. para la optimización de las características de hundimiento. Esto se puede regular agregando agua, entre otras cosas, por lo que los pellets entonces se secan.

JF: Para un diseño de producto sostenible y con visión de futuro - palabra clave: Sostenibilidad - la tendencia se aleja del uso de harina de pescado o subproductos de la pesca comercial. En cambio, es necesario estudiar qué fuentes de proteína con qué características y porcentajes son compatibles con la extrusión.

¿Qué fuentes alternativas de materias primas considera que tienen potencial para una aplicación práctica en la extrusión de alimentos acuícolas?

ML: En nuestro laboratorio de aplicaciones ya hemos acumulado una gran experiencia en el desarrollo de productos. Particularmente con harinas de granos y legumbres, no solo soya, sino también guisantes y lupinos, 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 se pueden usar de manera más eficiente como alimento acuático que para alimentar a los animales domésticos; y teniendo en cuenta la cantidad limitada de superficie disponible para las materias primas vegetales, los subproductos de los granos de cereales deben investigarse como ingredientes para la alimentación acuícola.

Por ejemplo, estoy pensando en los granos de cereales de las fábricas o el gluten de maíz de la industria del almidón. Otras aplicaciones obvias son las plantas marinas como las algas o algas marinas como fuentes de nutrición con alto contenido de proteínas para las granjas de peces: aquí, sería posible aclarar a escala de laboratorio qué porcentajes en una mezcla de alimento para peces son adecuados para la extrusión o cómo se puede optimizar esto tecnológicamente

JF: Las proteínas de insectos proporcionan una perspectiva para la investigación y el desarrollo en el área de alimentos acuícolas. En el laboratorio de aplicaciones Brabender, hemos llevado a cabo nuestras propias pruebas con el objetivo de reemplazar la harina de pescado con proteína de insectos que consiste en Hermetia illucens (mosca soldado negra) como materia prima.

Los resultados iniciales son bastante prometedores: en términos de los parámetros reológicos para la extrusión, así como las propiedades nutritivas de alimentación de los productos extruidos, independientemente de si están en forma de pellets o molidos.Particularmente en los mercados de Asia oriental, veo buenas perspectivas para esto, porque las costumbres dietéticas 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 hablar horas sobre eso, pero quiero enfatizar dos argumentos principales para el desarrollo práctico de productos con extrusoras de laboratorio como TwinLab en lugar de la manipulación experimental del proceso de producción.

Por un lado, puede variar sus ideas de aplicación en una amplia variedad de formas con respecto a la materia prima, la formulación, la configuración del extrusor y el producto. En segundo lugar, 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 incluso 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. El nuevo TwinLab es una extrusora de doble tornillo diseñada para los tamaños promedio de los laboratorios.
Lo hemos utilizado para probar productos con una amplia gama de formas, colores y sabores. Durante el desarrollo, era importante para nosotros poder cumplir con las condiciones de procesamiento realistas. Esto reduce los costos para nuestros clientes y está constantemente orientado a la calidad.

Requiere mucho menos tiempo para sus pruebas, ahorra en material y casi no tiene desperdicio de producto. Y por último, pero no menos importante: en la producción diaria, no necesita preocuparse por ningún efecto negativo en su sistema de gestión de calidad continuo. Esto permite que el retorno de la inversión se realice fácilmente en la empresa.

¿Dónde ve las ventajas relacionadas con la aplicación para el desarrollo de productos?

ML: a lo largo de la línea hay zonas de calentamiento y enfriamiento proporcionan temperaturas optimizables en cada área de proceso. Las velocidades de tornillo de hasta 1200 revoluciones por minute que le ofrecen a los usuarios una gran flexibilidad con respecto a la energía mecánica específica, llamada SME por brevedad.

Como extrusora de doble tornillo, 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 se pueden configurar individualmente según la secuencia del proceso.

El diseño del módulo permite una configuración variable para la simulación de productos con diferentes fuerzas de corte, lo que hace que el dispositivo sea adecuado para aplicaciones muy variadas. Y finalmente, me gustaría mencionar una característica más importante para el uso diario en el laboratorio: la unidad de proceso está separada horizontalmente y puede plegarse verticalmente, que solo ofrecen algunos modelos comparables en el mercado. Esto no solo permite la evaluación visual de los pasos de procesamiento individuales, sino que también proporciona una extracción conveniente del tornillo y una limpieza rápida.

JF: Para aplicaciones de alimentos acuícola, hemos producido principalmente pellets cilíndricos o productos expandidos con el cabezal de la matriz redonda y un dispositivo de corte adicional. Las cuatro aberturas de medición superiores y dos laterales en el TwinLab también permiten la adición de aditivos líquidos o granulados como aceites, vitaminas y concentrados, o colores minerales.

Por ejemplo, estoy pensando aquí en ácidos grasos omega-3 o carotenos, que son de enorme importancia para los prodctores de alimentos acuícolas y sus proveedores. En el área de investigación y desarrollo, hay muchos proyectos cooperativos entre la ciencia y la industria, de los cuales Brabender se enorgullece de apoyar la alimentación acuícola del futuro con su experiencia relacionada con la extrusión.

Pero aún más: nos gustaría invitar a los clientes a visitar nuestro Centro de Clientes y Tecnología en Duisburg para que vean las capacidades de nuestra extrusión a escala de laboratorio y experimentar el nuevo TwinLab en funcionamiento por sí mismos

Autor: Brabender , Alemania

Fuente: International Aquafeed

Tambien te podria interesar

Últimos Videos

Dejar un Comentario

Tu email nunca será publicado. Los campos marcados con (*) son obligatorios.

NEWSLETTER

PUBLICIDAD

DESCARGAR APP

QR Code

PUBLICIDAD