Extrusión

Las pruebas de extrusión son un método esencial en la industria alimentaria para medir la textura y el comportamiento de flujo de productos semisólidos y viscosos. Proporciona datos cuantitativos sobre la resistencia de un producto a la deformación bajo una fuerza controlada, lo que permite a los fabricantes mantener una calidad constante en todos los lotes. El método se aplica a productos como salsas, geles, masas y pastas, y ayuda a confirmar el rendimiento antes de que los productos lleguen al consumidor.

Al simular las fuerzas que experimentan los productos durante su procesamiento o consumo, las pruebas de extrusión permiten a los ingenieros y tecnólogos alimentarios evaluar la viscosidad, la cohesividad y otras propiedades reológicas. Estos parámetros son fundamentales para garantizar que los productos alimentarios cumplan las expectativas de producción y consumo.

Las pruebas de extrusión consisten en forzar una muestra de alimento a través de un orificio, rejilla o abertura con forma mientras se mide la resistencia al movimiento. Esta resistencia refleja la textura y la integridad estructural del producto y está influida por la formulación, las condiciones de procesado y el historial de almacenamiento.

Las pruebas de extrusión se utilizan para

• Controlar la consistencia entre lotes
• Detectar cambios de textura durante el desarrollo del producto
• Verificar el cumplimiento de las especificaciones de textura definidas
• Relacionar las propiedades medibles con la percepción sensorial del consumidor

Métodos de extrusión hacia delante y hacia atrás

Laextrusión hacia delante empuja la muestra a través de un orificio o rejilla en la misma dirección que la fuerza aplicada. Es ideal para productos que pasan a través de sistemas dispensadores, como cremas para untar, pastas y condimentos, y proporciona datos sobre la facilidad de flujo y la tensión de fluencia.

La extrusión trasera utiliza una sonda para comprimir el producto en un recipiente, forzando a la muestra a fluir alrededor de la sonda y hacia arriba. Este método es adecuado para productos bombeables o que se pueden servir con cuchara, como yogures, natillas o geles de postre.

Diferencias clave:

• La extrusión hacia delante reproduce las condiciones que se dan en los procesos de fabricación con dispensación por tubería o boquilla
• La extrusión hacia atrás reproduce la manipulación por parte del consumidor o del servicio, en la que el producto permanece en su envase

La elección del método depende de la viscosidad del producto, el formato del envase y los parámetros de rendimiento requeridos.

Los ensayos de extrusión ayudan tanto al desarrollo de productos como al control de calidad de semisólidos y líquidos viscosos.

Ejemplos de aplicaciones:

• Medición de la untabilidad y bombeabilidad en salsas y condimentos
• Evaluación de la capacidad de relleno de cremas de chocolate y pastas de confitería
• Evaluación de la firmeza y cohesividad de natillas, yogures y geles de postre

Al proporcionar resultados cuantitativos, las pruebas de extrusión ayudan a perfeccionar las fórmulas, mejorar la eficacia del procesado y reducir los residuos.

La reología, el estudio de la deformación y el flujo, es fundamental para comprender el comportamiento de la extrusión. Las propiedades clave que se miden son

• Viscosidad: resistencia del producto a fluir bajo una fuerza aplicada
• Tensión de fluencia: la tensión mínima necesaria para iniciar el flujo
• Cohesividad: capacidad de la estructura para resistir la rotura

La medición precisa de estos parámetros permite a los fabricantes:

• Optimizar las recetas para obtener las características de dispensación o esparcimiento deseadas
• Evitar problemas como la obstrucción de boquillas o el flujo desigual
• Mantener la estabilidad de la textura durante toda la vida útil del producto

Las pruebas de extrusión aportan beneficios cuantificables a la producción de alimentos:

• Control de la consistencia: Reduce la variación entre lotes a límites de tolerancia muy ajustados
• Optimización del proceso: Identifica las condiciones de procesamiento ideales para una producción eficiente
• Reducción de residuos: Detecta fallos de textura antes del envasado
• Cumplimiento de la normativa: Proporciona pruebas documentadas de la conformidad del producto con las especificaciones

Aunque hay menos normas específicas para la extrusión de alimentos que para plásticos o metales, las directrices reconocidas ayudan a garantizar la repetibilidad y la comparabilidad. Algunos ejemplos son

• BS EN ISO 11036: Análisis sensorial - Metodología para la evaluación del perfil de textura
• Métodos de la AACC International: Aplicable a la medición de la textura en cereales y productos de panadería
• Protocolos específicos de la empresa: Desarrollados para la coherencia de productos y equipos

Estos marcos ayudan a mantener una metodología coherente en todos los centros de producción y laboratorios.

La selección del sistema de ensayo de extrusión adecuado implica adaptar las capacidades de la máquina al tipo de producto y a los objetivos del ensayo. Entre las consideraciones clave se incluyen:

• Capacidad de carga: para manejar los niveles de resistencia esperados para diferentes viscosidades
• Diseño de la sonda y el orificio: adaptado a las características específicas de la muestra y el tipo de método
• Precisión y repetibilidad: para garantizar resultados fiables para el control de calidad
• Cumplimiento de las normas de contacto con alimentos: para garantizar que todos los dispositivos cumplen las normas de higiene y seguridad

Las celdas de extrusión especializadas con rejillas o placas de orificio intercambiables permiten que un solo sistema analice varios tipos de productos de forma eficaz.

Mecmesin ofrece soluciones de ensayo de extrusión de ingeniería de precisión diseñadas para el análisis de la textura de los alimentos, construidas sobre plataformas como los bastidores de ensayo motorizados OmniTest y MultiTest-dV. Estos sistemas proporcionan:

• Velocidades de carga controladas para una medición precisa de la resistencia al flujo
• Células de carga de alta resolución para obtener datos de fuerza fiables
• Fijaciones personalizables para métodos de extrusión hacia delante y hacia atrás
• Integración completa con el software VectorPro para la captura de datos en tiempo real, el análisis automatizado y la elaboración de informes conformes

Combinando la mecánica de precisión, el diseño higiénico de las fijaciones y la flexibilidad de las configuraciones de ensayo, los sistemas Mecmesin ayudan a los fabricantes de alimentos a conseguir una calidad constante y a optimizar los procesos de producción.

Si necesita mejorar la consistencia del producto, optimizar las condiciones de procesado o validar sus métodos de control de calidad, los especialistas técnicos de Mecmesin pueden ayudarle. Nuestro equipo trabajará con usted para definir la configuración de ensayo de extrusión más adecuada, asegurando resultados fiables, conformes y rentables para su operación de fabricación de alimentos.