Como ya se ha visto en artículos previos, la versatilidad que ofrece la extrusión en la industria alimentaria es una gran ventaja frente a métodos tradicionales de procesado de cereales y legumbres. Sin embargo, es necesario comprender también que dicho proceso no se limita a una sola máquina, el extrusor, sino que comprende una serie de equipos, cada uno destinado a una función específica y cuyo uso condicionará de manera inevitable el resultado final.
El pilar de la estabilidad: la dosificación precisa
De manera resumida, el proceso de extrusión usado para el tratamiento de harinas consta de dos etapas: tratamiento térmico (o acondicionado), y tratamiento mecánico (fase de extrusión). No obstante, y previo a estas dos fases, se suele obviar un paso esencial en este proceso: la dosificación de la propia materia prima. Hay que tener en cuenta que todos los parámetros del proceso de extrusión vienen dados en función de la capacidad de la máquina, por lo que es necesario instalar un dosificador gravimétrico, o controlador de flujo muy preciso que nos asegure una alimentación constante.
Un error en la dosificación, incluso de un pequeño porcentaje, altera el tiempo de residencia del producto dentro del extrusor. Esto modifica la energía mecánica específica (SME) transferida a la masa, lo que puede provocar que el producto salga crudo o, por el contrario, excesivamente quemado.
El pre-cocinado: acondicionamiento y gelatinización
Una vez que se tiene asegurada la dosificación, ya se puede pasar al primer paso del proceso de cocinado: el acondicionado de la materia prima. Por acondicionado se entiende el proceso mediante el cual se humedece la harina seca al mismo tiempo que se incrementa la temperatura. Así, mediante la aplicación de energía térmica, se consigue empezar a gelatinizar los almidones. En esta etapa es clave obtener una masa totalmente homogénea que nos permita trabajar de manera estable en la siguiente máquina. Por otro lado, aquí también es determinante el tamaño de partícula o granulometría de la harina que estamos utilizando como materia prima: el grado de cocinado va a depender de lo fácil que sea introducir la energía térmica dentro de la partícula que se quiere tratar.
La gelatinización iniciada aquí es un cambio irreversible donde los gránulos de almidón absorben agua y pierden su estructura cristalina. Si la granulometría no es uniforme, las partículas grandes quedarán con un núcleo seco («ojo de pez»), afectando la calidad sensorial del producto final.
Transformación mecánica: cizalladura y dextrinización
Ahora que el producto ha sido cocinado, es el momento de realizar el tratamiento mecánico. Este se realiza en una extrusora que puede tener uno o dos ejes. Aunque la máquina puede parecer sencilla, es esencial ser consciente de que aquí se producen varios procesos al mismo tiempo. Por una parte, se sigue produciendo gelatinización de los almidones por la presencia de agua en el proceso. Por otra parte, mediante el giro del motor, la configuración de los ejes y la fricción ejercida sobre la materia prima, se va a producir otro cambio químico en los almidones denominado dextrinización.
Mientras que la gelatinización requiere agua, la dextrinización es el resultado de la ruptura mecánica de las cadenas de almidón. En extrusoras de doble husillo, el control de esta fase es superior, permitiendo manejar ingredientes con alto contenido en fibra o proteínas que en máquinas de un solo eje serían difíciles de procesar.
El punto crítico: expansión y formación del pellet
El proceso de extrusión culmina con la fase de expansión. Hay que considerar que las temperaturas dentro de la máquina pueden ser más de 160 ºC y se pueden alcanzar varias decenas de bares de presión, por lo que al liberar la masa cocinada a la temperatura y presión ambiente se va a convertir el agua en vapor de manera instantánea. Con una cortadora giratoria que se encuentra situada al final de la extrusora, se secciona el producto para producir un pellet que facilite el transporte hasta la siguiente fase del proceso.
Este fenómeno se conoce como flash-off. La caída súbita de presión hace que la estructura de la masa se «infle» creando una red porosa. La velocidad de las cuchillas en la cortadora determinará no solo el tamaño, sino también la forma aerodinámica del pellet, crucial para un secado uniforme posterior.
Estabilización y acabado: secado y molienda final
Finalmente, se procede a secar los pellets en los que ha sido transformada la harina. Esto se suele realizar mediante grandes secadores industriales que permiten disminuir el contenido en humedad hasta el nivel óptimo para el último paso del proceso: la molienda. Ya sea para la producción de harinas pregeles o panes rallados, es necesario moler los pellets hasta alcanzar la granulometría deseada por el cliente.
El secado es vital para la seguridad alimentaria (actividad de agua) y para la molienda. Un pellet con humedad residual elástica no se rompe correctamente en el molino, lo que generaría un producto final fuera de especificación técnica.
Como conclusión, lo que aparentemente parece una máquina simple, es realmente un proceso muy complejo en el que intervienen multitud de parámetros y cambios físicos y químicos. Es necesario un gran conocimiento teórico y experiencia práctica para la obtención de un producto final correcto, así como para conseguir nuevos desarrollos.
