14.10.2024
Desplazamiento y enriquecimiento de proteínas mediante molienda en seco y clasificación
La cadena alimentaria mundial está experimentando cambios significativos. Con el crecimiento de la población mundial, aumenta la demanda de alimentos, especialmente de proteínas. Esta demanda no puede satisfacerse únicamente con proteínas animales debido a la gran extensión de tierra necesaria para la ganadería y el uso del agua. Además, los consumidores exigen cada vez más métodos de producción sostenibles.
Por lo tanto, las fuentes alternativas de proteínas obtenidas a partir de plantas, hongos, insectos, algas o biomasa fermentada por bacterias son cruciales para las necesidades futuras y se investigan intensamente en la actualidad. Una fuente bien establecida son las proteínas de origen vegetal. Si nos centramos en la producción de alternativas a la carne, los aislados proteicos de soja con un contenido proteico superior al 80 % son el medio elegido como ingrediente principal, y se obtienen principalmente mediante diversos métodos de extracción por vía húmeda.
Pero gracias a los continuos avances en las tecnologías de fraccionamiento en seco y en la mejora de semillas, el proceso se ha convertido en un método energéticamente eficiente para producir concentrados proteicos de alta calidad con una inversión en planta significativamente menor que las tecnologías húmedas. El objetivo es conseguir una fracción rica en proteínas con un contenido en proteínas significativamente mayor que el material original mediante la molienda en seco y la clasificación por aire.
Partiendo sobre todo de guisante, mungo o haba descascarillados, las fracciones proteicas resultantes alcanzan una concentración de proteínas generalmente entre el 55 y el 70 %, sólo tratadas mecánicamente con plena funcionalidad y estado nativo de la proteína. Sin lugar a dudas, en general se debería alcanzar un rendimiento económico de la fracción del 25 - 40 % (dm). Los principales factores que influyen son la especie, la humedad y el nivel inicial de proteína de cada leguminosa.
Para entender el principio fundamental del proceso de desplazamiento de la proteína, debemos fijarnos en el cotiledón de una legumbre adecuada, como el guisante: ¡La diferencia de tamaño entre los cuerpos de almidón grandes y elásticos (40 µm) y los gránulos de proteína pequeños (3 -10 µm) es la condición esencial de la materia prima!
Fase de transformación 1 - Producción de harina fina
El proceso comienza tras la fase de limpieza y descascarillado de las legumbres. La molienda disgrega los cuerpos de almidón relativamente grandes de las partes proteicas más pequeñas. Además, debe evitarse dañar el almidón para mantener su calidad. La forma más eficaz y suave de conseguirlo es mediante la molienda por impacto en un molino clasificador NETZSCH, tipo CSM. Una finura de alrededor de 40 - 60 µm (d90) de la harina obtenida es ideal.
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Fase de tratamiento 2 - Separación eficaz mediante un clasificador de alto rendimiento
A continuación, la harina resultante de la etapa 1 se separa en la fracción rica en proteínas y la fracción pobre en proteínas ("fracción de almidón"), respectivamente. Como este rango de finura lleva a los tamices de harina convencionales a sus límites, la separación se lleva a cabo mediante clasificadores dinámicos por aire. El Clasificador Fino de Alta Eficiencia NETZSCH, tipo CFS-HD/S se utiliza para alcanzar los más altos rendimientos con una pérdida mínima de proteína en la fracción de almidón. Para ello, el producto molido se hace pasar por una abertura anular, cargada de aire para una dispersión óptima. El ring gap acelera las partículas en un movimiento circulatorio y las fuerzas centrífugas adicionales las separan unas de otras. Las partículas se separan de forma considerablemente más eficaz, en comparación con los tipos convencionales de clasificadores.
En marzo de 2024, ANDRITZ y NETZSCH formaron una asociación estratégica para servir al mercado de proteínas alternativas con tecnologías innovadoras. Su colaboración combina la experiencia de NETZSCH en molienda seca y húmeda, así como en clasificación, con los amplios conocimientos de ANDRITZ sobre procesos de acondicionamiento, extracción, deshidratación, secado, extrusión o peletización, y ofrece soluciones a medida para plantas llave en mano o diseños conceptuales y, por supuesto, posibilidades de pruebas.