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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7024| Título : | El proceso de extrusión como una herramienta didáctica para diseñar alimentos novedosos para humanos y mascotas |
| Autor : | HERNANDEZ MELENDEZ, OSCAR |
| Fecha de publicación : | 2019 |
| Resumen : | La tecnología de extrusión juega un papel importante en la industria alimentaria, dotándole de procesos de fabricación eficientes. La tecnología de cocción por extrusión se usa en el procesamiento de granos básicos y proteínas, en los sectores de producción de alimentos para consumo humano y de alimentos para mascotas y otros sectores. Las unidades de extrusión han evolucionado desde los dispositivos de transporte simple, hasta convertirse en equipos muy sofisticados en las últimas 2 décadas. Hoy en día sus funciones de procesamiento incluyen: transporte, mezcla, corte, separación, calentamiento o refrigeración, conformación, co-extrusión, eliminación de compuestos volátiles o ventilación de la humedad, generación de sabores, encapsulación y esterilización. El proceso de extrusión permite la cocción de los alimentos con un contenido mínimo de agua, la cual se encontrará en estado de líquido sobrecalentado, su presión puede alcanzar 15 atmósferas o hasta 200, si en el proceso se aumentan las fuerzas de cizallamiento con ayuda de ciertos tipos de husillos. En este contexto, el proceso de extrusión de alimentos permitirá sin duda, extender las fronteras de la ingeniería de alimentos para crear productos de alto valor comercial. Con el propósito de perfeccionar la adquisición de conocimientos en la formación profesional de los alumnos de Química de Alimentos, se plantea el desarrollo de diversas metodologías didácticas nuevas que apoyen y complementen la teoría con una sólida base en la experimentación, procurando siempre una relación viva entre la teoría y la práctica. La tecnología de procesamiento de alimentos por extrusión fortalecerá la experiencia didáctica en el Laboratorio de Tecnología de Alimentos (1809), y pudiera extenderse a "Procesos de alimentos", que involucra: tecnología de cereales, productos cárnicos y confitería. Implementar la extrusión práctica de alimentos será una experiencia valiosa para los alumnos cuando la encuentren en la industria moderna. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/7024 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | HERNANDEZ MELENDEZ, OSCAR |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2019-2020 |
| metadata.dc.description.objective: | Llevar a cabo de la mejor forma posible un proceso de extrusión de alimentos que contemple las etapas de alimentación, transporte, plastificación, dispersión, reacción y desgasificación, durante un proceso de extrusión de cereales, proteínas o mezclas de ambas. Con ello mostrar a los alumnos que los equipos de extrusión de alimentos son la opción número uno en cuanto a la integración de éstas. Este equipo será versátil y permitirá implementar diversas aplicaciones clásicas del proceso de expansión de harina de trigo, y aplicaciones aún más sofisticadas, como el procesamiento de harinas de maíz, trigo y pescado, para preparar un alimento extruido para la alimentación de peces. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | Los productos extruidos se encuentran entre las primeras oportunidades para la innovación de productos en el sector de la alimentación, con oportunidades prometedoras en el mercado. Los nuevos avances en productos extruidos como las golosinas, cereales para el desayuno, dulces, alimentos para mascotas y otros productos especiales, se pueden preparar en una escala de laboratorio, utilizando esta moderna e importante tecnología. Esta es la razón por la que el equipamiento de los equipos de extrusión es una herramienta fundamental de los desarrolladores de productos en la industria alimentaria. El extrusor de laboratorio es una acertada alternativa para aplicaciones prácticas y fortalecer con ello el vínculo entre la teoría y la práctica, a través de una experiencia significativa. Existen variables independientes como: presión, temperatura, tiempo de residencia, cizallamiento y variación en composición de materias primas, que se pueden modificar durante la extrusión, para desarrollar texturas y estructuras innovadoras. Esta es la razón por la que los extrusores de laboratorio son una alternativa acertada para todos los involucrados en el desarrollo y ensayo de nuevos procesos y productos, independientemente de los procesos tradicionales existentes y con las perspectivas posibles para crear algo completamente nuevo. Existe un rezago académico y tecnológico importante en las asignaturas del programa de Química de Alimentos, por ejemplo: "Laboratorio de Tecnología de alimentos (1809)" subtema: procesos en la industria de cereales, no se tiene implementado un guión experimental de extrusión de cereales. Por otro lado, en el paquete terminal "Procesos", existe la asigntura "Productos Cárnicos (0177)" subtema: "Desarrollo de productos cárnicos", no está incluido un guión sobre el proceso de extrusión. La asignatura teórico-práctica "Confitería (0167)" se puede fortalecer el vínculo entre la teoría y la práctica, a través de una experiencia viva con el proceso de extrusión. |
| metadata.dc.description.strategies: | Elaboración detallada de planos para el equipo de extrusión que se va a adquirir y un documento "llave en mano" para su operación y limpieza. Implementación de diseños experimentales factoriales y uso de software estadístico para analizar los resultados experimentales generados durante la preparación de un alimento peletizado para alimentar peces, tomando como base una formulación típica de alimentos para peces herbívoros, que puede incluir: 1) harina de pescado (16%); 2) harina de cacahuate (24%); 3) harina de soya (14%); 4) salvado de arroz (30%); 5) arroz quebrado (15%), y 6) premezclas de vitaminas y minerales (1%). Las variables independientes serán la temperatura de cocción, la velocidad de rotación y el flujo de alimentación de la formulación. Las variables de respuesta serán la densidad, tamaño, contenido de humedad y/o actividad acuosa (aw) del producto peletizado y análisis mediante difracción de rayos X del grado de cristalinidad de las harinas, previo y posterior al procesamiento por extrusión. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Se seleccionó de manera adecuada el extrusor monohusillo mca Meelko, el cual fue puesto en marcha en el mes de febrero de 2020, una vez concluido el proceso de compra-importación (octubre de 2019) e instalación de una red especial con tensión de 300 V para poder operarlo. El equipo funciona adecuadamente y sin más contratiempos. Se desarrolló una formulación para alimento extruido para peces, con alto potencial y se decidió usar fragmentos de arroz (con bajo valor mercantil), con el propósito de generar una harina y desarrollar un alimento expandido para alimentación de humanos. Los alumnos Fernanda Heimpel y Ariel Hernández están siendo capacitados para adentrarse al terreno del procesamiento de alimentos por extrusión. Se espera que los alumnos desarrollen exitosamente la experimentación durante el semestre 2020-II y su titulación durante el semestre 2021-I. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se seleccionó un extrusor monohusillo mca Meelko, fabricado en Estados Unidos. El proceso de compra e importación del equipo concluyó hasta el mes de octubre de 2009. El fondo asignado cubrió aproximadamente el 90% del precio propuesto por el faricante. El equipo fue ubicado provisonalmente en el Laboratorio de Ingeniería Química (Laboratorio Ingeniería Agroindustrial), donde fue necesario llevar a cabo una instalación eléctrica para poner en marcha el equipo, este proceso concluyó en el mes de febrero de 2020. Afortunadamente el equipo ya fue puesto en marcha y funciona en una forma adecuada. La alumna Fernanda Heimpel, participante en el proyecto, propuso preparar un alimento extruido para peces en general, desarrollándose al momento 2 formulaciones potenciales balanceadas; la más importante de ellas consiste en: Harina de pescado (16% p/p), harina de torta de soya (10%), harina de trigo (11%), harina de maíz (27%), malta (10%), cebada (6%), harina de alfalfa (3%), salvado de trigo (10%), aceite de palma (3%), fosfato mono cálcico (2%), minerales (1%), vitaminas (1%). Se adquirieron las materias primas requeridas y ya se cuenta con ellas en el laboratorio, para dar inicio al trabajo experimental. Para ello se decidió implementar dos diseños experimentales 2 a la 3, probando 2 temperaturas de extrusión (100 y 130°C). Para ello se valuará la calidad del producto extruido en términos de flotabilidad en agua, diámetro del pellet y humedad. Las variables a modificarse serán la velocidad de rotación de la cortadora de producto y la velocidad de alimentación de las harinas. Se espera que la alumna pueda concluir el trabajo experimental durante el semestre 2021-I. Con respecto a la preparación del alimento extruido para humanos, se incorporó al alumno Ariel Hernández, de la carrera de ingeniería química. Hemos propuesto utilizar harina de arroz (obtenida de fragmentos o remanentes de arroz con menor valor al comercial) para desarrollar un alimento expandido. Se espera que el alumno pueda concluir el trabajo experimental durante el semestre 2021-I. |
| metadata.dcterms.provenance: | Fac. Química |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Química |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud |
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