La relación de expansión vincula la energía del proceso con una estructura nítida
El índice de expansión de la hojaldre de maíz generalmente se mide como el diámetro del extruido dividido por el diámetro de la matriz o como un índice de expansión relacionado.Refleja cómo el almidón cocido derretido convierte el agua en vapor, infla burbujas y se fija en una estructura porosa en la salida del troquel.La alta expansión generalmente proporciona una menor densidad aparente y una textura más crujiente;la baja expansión proporciona una textura densa y dura.El objetivo exacto depende de la forma del producto, el condimento, la rotura y el llenado del paquete.
Los estudios de extrusión en snacks a base de maíz muestran que la humedad del alimento, la temperatura del barril, la velocidad del tornillo, el aceite, la fibra y la composición de los ingredientes afectan fuertemente la expansión, la densidad aparente y la dureza.Por lo tanto, la resolución de problemas debe comenzar con los datos del proceso y la fórmula, no sólo con una queja visual de que la bocanada es "pequeña".
Humedad y temperatura
La humedad del alimento suele ser el primer sospechoso.La baja humedad puede aumentar la viscosidad del fundido y el cizallamiento, favoreciendo la expansión hasta cierto punto, pero muy poca humedad puede crear un flujo inestable, quemaduras o una cocción deficiente.La alta humedad plastifica la masa fundida, reduce la viscosidad y puede reducir la expansión al tiempo que aumenta la densidad.Lo óptimo es específico de la formulación.Los estudios de snacks de maíz con enriquecimiento de subproductos y sistemas de harina de maíz muestran repetidamente que la expansión alcanza su punto máximo dentro de una ventana de humedad-temperatura y cae cuando la humedad o la temperatura salen de ella.
La temperatura del barril controla la gelatinización del almidón, la viscosidad del material fundido y la presión del vapor.Una temperatura demasiado baja puede cocinar poco el almidón y reducir el crecimiento de burbujas.Una temperatura demasiado alta puede ablandar demasiado o degradar la masa fundida y hacer que las paredes de las burbujas colapsen.La temperatura y la presión del troquel también importan porque la expansión comienza cuando la presión cae.Si la presión del troquel es inestable, la expansión variará incluso cuando la humedad promedio sea la correcta.
Velocidad del tornillo, aceite, fibra y formulación.
La velocidad del tornillo cambia el corte, el tiempo de residencia y la energía mecánica.Una velocidad más alta puede aumentar el corte y la mezcla, pero una velocidad excesiva puede acortar la permanencia antes de que el almidón se cocine adecuadamente.La energía mecánica específica es útil porque combina el par, la velocidad del tornillo y la velocidad de avance en un indicador de intensidad del proceso.Si la expansión disminuye mientras el SME también disminuye, verifique el nivel de aceite, la velocidad de avance, el desgaste del tornillo o la humedad.Si la expansión disminuye mientras el SME aumenta, verifique la restricción, el bloqueo del troquel o la hidratación de los ingredientes.
El petróleo y la fibra a menudo reducen la expansión.El aceite lubrica la masa fundida y puede reducir las SME y la resistencia de la pared de las burbujas.La fibra insoluble puede perforar o interrumpir las burbujas de almidón, aumentando la densidad y la dureza.Las adiciones ricas en proteínas pueden diluir el almidón y reducir la expansión a menos que se ajusten las condiciones del proceso.Los ingredientes funcionales pueden mejorar la nutrición, pero requieren una nueva ventana de expansión.
Secuencia de resolución de problemas de la planta
Mida la humedad del alimento en el acondicionador y en la alimentación del extrusor.Verifique la velocidad del tornillo, la velocidad de avance, las temperaturas del cilindro, la presión del troquel, la carga del motor, la velocidad del cortador, la humedad del producto, la relación de expansión, la densidad aparente y la dureza.Inspeccione las secciones transversales en busca de grandes huecos colapsados, pequeñas celdas densas o espesores de pared desiguales.Las celdas grandes colapsadas sugieren una fuerza de fusión débil o una expansión excesiva antes del fraguado.Las células pequeñas y densas sugieren flash insuficiente, humedad alta, temperatura baja o SME bajo.Las células desiguales sugieren inestabilidad de alimentación o presión.
Corrija una palanca a la vez.Secar el alimento, aumentar la temperatura del cilindro y cambiar la velocidad del tornillo al mismo tiempo puede restaurar la expansión, pero oculta la causa.Una especificación sólida del hojaldre de maíz debe incluir la relación de expansión, la densidad aparente, la humedad, la dureza, la rotura después del secado y el llenado del paquete.La expansión sólo tiene éxito cuando la bocanada es grande, crujiente, sazonada y lo suficientemente fuerte para su distribución.
Resistencia al derretimiento del almidón y estabilidad de las burbujas.
La expansión depende de dos eventos que suceden juntos: suficiente presión de vapor para inflar el extruido y suficiente fuerza de fusión para retener las burbujas hasta que la estructura fragüe.Si el almidón derretido está poco cocido, las burbujas no se forman bien.Si se ablanda demasiado o se diluye con fibra, proteína o aceite, se forman burbujas, pero colapsan.Esta es la razón por la que dos productos pueden salir del molde con un diámetro similar pero tener diferente textura y dureza.La estructura celular interna importa tanto como el tamaño exterior.
Las sustituciones de ingredientes deben tratarse como procesos nuevos.Los polvos ricos en fibra, el salvado, el orujo, los concentrados de proteínas, el aceite y el azúcar pueden cambiar la unión del agua y la reología del derretimiento.Una hojaldre de maíz con etiqueta saludable a menudo necesita una ventana de humedad, temperatura, velocidad de tornillo diferente a la de un simple control de harina de maíz.Si se mejora la nutrición sin rediseñar el proceso, la pérdida de expansión es predecible.
Secado, condimento y textura final
La solución de problemas de expansión debe continuar después del troquel.El producto que sale del extrusor puede encogerse, endurecerse o volverse frágil durante el secado y el curado.Una humedad final alta puede suavizar la textura crujiente;El secado excesivo puede aumentar la rotura.El aceite condimentado agrega grasa superficial y puede plastificar la estructura o enmascarar la textura crujiente.La densidad aparente y el llenado del recipiente son útiles porque los consumidores perciben la bocanada como volumen, no sólo como diámetro.
La acción correctiva final debe confirmarse con rotura después del secado y prueba del producto envasado.Una bocanada con excelente expansión pero con paredes frágiles puede fallar en la bolsa.Una relación de expansión ligeramente menor con mejor uniformidad celular puede ser el mejor objetivo comercial.
Utilice una ejecución de control después de cambios importantes en la materia prima.Compare la nueva mezcla con una base de maíz conocida con la misma humedad, velocidad de tornillo y temperatura.Si el control se expande normalmente pero la nueva mezcla no, la formulación cambió el comportamiento de fusión.Si ambos fallan, la causa probable es la extrusora o el sistema de secado.
Preguntas frecuentes
¿Por qué disminuye la expansión del hojaldre de maíz?
Las causas comunes incluyen alta humedad del alimento, temperatura del barril baja o excesiva, SME bajo, alto contenido de aceite o fibra, dilución del almidón, inestabilidad de la presión del troquel o cocción deficiente.
¿Qué medidas ayudan a solucionar problemas de expansión?
Utilice la humedad de alimentación, la velocidad del tornillo, la velocidad de alimentación, la temperatura del cilindro, la presión del troquel, la carga del motor, el SME, la relación de expansión, la densidad aparente, la humedad y la dureza del producto.
Fuentes
- Propiedades funcionales y de expansión de snacks extruidos enriquecidos con fuentes nutricionales procedentes de subproductos del procesamiento de alimentos.Artículo de acceso abierto utilizado para la humedad de la alimentación, la velocidad del tornillo, la temperatura del cilindro, la relación de expansión y la dureza.
- Estudio del Impacto de los Parámetros Operativos y la Adición de Grasas en las Propiedades Fisicoquímicas y de Textura de Snacks ExtruidosArtículo de acceso abierto utilizado para la expansión, nivel de aceite, SME, densidad y dureza de snacks de harina de maíz.
- Propiedades fisicoquímicas y tecnofuncionales de snacks de almidón de maíz extrusionado enriquecidos con huitlacocheArtículo de acceso abierto utilizado para la extrusión de almidón de maíz, índice de expansión, densidad aparente y optimización.
- Obtención de snacks expandidos de maíz azul listos para comer con antocianinas mediante un proceso de extrusión y metodología de superficie de respuestaArtículo de acceso abierto utilizado para la extrusión de maíz azul y la optimización del proceso de refrigerios ampliados.
- Snacks extruidos a base de maíz complementados con polvo de orujo de arándano: propiedades físicas, químicas, funcionales y sensorialesArtículo de acceso abierto utilizado para la expansión de snacks a base de maíz, adición de fibra, densidad aparente y calidad sensorial.
- Propiedades fisicoquímicas y microestructura de extruidos de fibra de celulosa y harina de maíz.Artículo de acceso abierto utilizado para la temperatura de extrusión de harina de maíz, la velocidad del tornillo y el grado de inflado.
- El desarrollo de un snack ampliado elaborado a partir de harina de calabaza y sémola de maíz: efecto de las condiciones de extrusión y las formulaciones sobre las características físicas y la microestructuraSe agregó para la resolución de problemas de la proporción de expansión de hojaldre de maíz porque esta fuente admite evidencia de extrusión, refrigerio y textura y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
- Avances de la investigación sobre las propiedades fisicoquímicas de los alimentos a base de almidón mediante procesamiento por extrusiónSe agregó para la resolución de problemas de la proporción de expansión de hojaldre de maíz porque esta fuente admite evidencia de extrusión, refrigerio y textura y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
- Extrusión de proteína de soja con alta humedad: investigaciones sobre la formación de una estructura de producto anisotrópicaSe agregó para la resolución de problemas de la proporción de expansión de hojaldre de maíz porque esta fuente admite evidencia de extrusión, refrigerio y textura y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
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- Efectos combinados del envasado en atmósfera modificada y el almacenamiento en refrigeración sobre la seguridad y la calidad de los alimentos listos para el consumoSe utiliza para verificar la resolución de problemas del índice de expansión de hojaldre de maíz con evidencia de proceso, medición y especificación de un dominio de origen separado.