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Ciencia Acelerada / Examinación de Alimentos / Encapsulación de sabores mediante extrusión por fusión de doble husillo

Encapsulación de sabores mediante extrusión por fusión de doble husillo

By 11.28.2024

por Jill Staggert

Los aromas son aditivos delicados y valiosos que se utilizan en diversas industrias, como la farmacéutica, la química, la cosmética y la alimentaria.

Definición de sabores y aromas

La Organización Internacional de la Industria del Sabor (IOFI) define el sabor como:

“la suma de aquellas características de cualquier material que se toma en la boca, percibidas principalmente por los sentidos del gusto y el olfato, y también por los receptores generales del dolor y el tacto en la boca, tal y como las recibe e interpreta el cerebro. La percepción del sabor es una propiedad de los aromas “*.

La IOF aborda tanto las sustancias químicamente definidas como las sustancias complejas naturales en su Código de Prácticas de la Organización Internacional de la Industria de Aromas y define los aromas como productos que se añaden a los alimentos para impartir, modificar o realzar el sabor de los alimentos (con la excepción de los potenciadores del sabor considerados aditivos alimentarios.

“Los aromatizantes pueden consistir en sustancias aromatizantes, complejos aromatizantes naturales, aromatizantes de proceso térmico o aromatizantes de humo y mezclas de ellos, y pueden contener ingredientes alimentarios no aromatizantes…”.

 

Encapsulación de aromas

A lo largo de los años, estos aromas e ingredientes activos se han encapsulado en una matriz polimérica para proporcionar protección contra la oxidación, evitar la pérdida de sabor, enmascarar el sabor, controlar la liberación y mejorar la manipulación del producto.

Tradicionalmente, la encapsulación de aromas implicaba un proceso por lotes en el que los polímeros se fundían añadiendo agua. A continuación, se añaden los aromas o ingredientes activos y se mezclan mediante un amasado enérgico. Este proceso no solo es laborioso y requiere mucho tiempo, sino que además carece de flexibilidad, ya que la cantidad de material viene predeterminada por el tamaño del mezclador de lotes. El método de secado por pulverización, otra técnica tradicional de encapsulación, también presenta inconvenientes como la pérdida de sabor, una vida útil más corta, un elevado consumo de energía y la posible necesidad de medidas de protección contra explosiones debido a las altas temperaturas del proceso.

Extrusión de alimentos

La extrusión de alimentos es una técnica consolidada y muy versátil para la producción de alimentos, piensos, aditivos nutricionales y aromas. Permite una producción continua y rentable, y su control preciso garantiza una calidad alta y constante del producto.

Las extrusoras de doble husillo son extrusoras que cuentan con dos husillos corrotantes que se entrelazan y se limpian automáticamente, y son herramientas consolidadas para mezclar, componer y procesar materiales.  El método de extrusión por fusión de doble husillo ofrece una forma más eficaz y controlada de encapsular sabores.  (Más información sobre las aplicaciones de doble husillo en esta nota de aplicación: Parámetros de proceso relevantes para el compounding de doble husillo).

En el proceso de extrusión de doble tornillo, el material de la matriz polimérica se dosifica y se transporta a la primera zona de mezcla donde, debido al calor y al cizallamiento, se transforma en una masa fundida homogénea. A continuación, el sabor se añade a una zona de alimentación secundaria mediante una bomba de alimentación de líquidos. En otra zona de mezclado, el aroma se dispersa y se distribuye uniformemente en la matriz polimérica. El compuesto final se prensa a través de un troquel, se le da forma de hebras y se corta en finos gránulos mediante una cuchilla giratoria de un granulador de corte frontal, o se extruye en rodillos enfriadores que congelan y dan forma de copos al material.

Pruebas del método de extrusión de doble tornillo

En una prueba para encapsular un sabor en una matriz de azúcar utilizando una extrusora paralela de doble husillo, se dosificó el azúcar en la primera zona de alimentación refrigerada de la extrusora, con un alimentador gravimétrico de doble husillo. A continuación, el azúcar se transportó a la primera zona de mezcla, donde se fundió debido al cizallamiento y al calor generados por los elementos de amasado. El sabor se añadía al azúcar fundido mediante una bomba peristáltica. A continuación, la mezcla se transportó a dos secciones de mezclado posteriores donde el sabor se dispersó y distribuyó uniformemente en la matriz de azúcar. Al final de la extrusora, se aumentaba la presión y el compuesto final se introducía a presión a través del cabezal de la matriz en la granuladora de corte frontal.

Resumen

En conclusión, descubrimos que el uso de extrusoras de doble husillo para la encapsulación de aromas ofrece varias ventajas sobre los procesos tradicionales. Proporciona condiciones de proceso más suaves, reduce el riesgo de desnaturalización del producto y permite la producción de productos finales específicos para cada aplicación.

Puede leer más detalles sobre las pruebas, incluidos esquemas, instrumentos utilizados e imágenes de los productos finales en la Nota de aplicación: Encapsulación de sabores e ingredientes.

Recursos adicionales

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