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Almidón

El secado y el enfriamiento de almidones nativos y modificados son procesos en los que Ingetecsa cuenta con décadas de experiencia. Con docenas de referencias de casos y una tecnología de secado única, estamos deseando que usted aproveche nuestra experiencia.

Nuestra tecnología de secado más novedosa presenta distintas ventajas características para las aplicaciones del almidón, como:

  • Mayor calidad del producto demostrada.
  • Menor uso de energía, ahorrando hasta un 28% cuando se calienta con vapor.
  • Higiene superior pues no hay partes móviles en la zona de secado.
  • Menor mantenimiento y mayor seguridad gracias a la tecnología estática.
  • Instalación totalmente interior, con tiempos más rápidos de instalación.
Native starch

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INTRODUCCIÓN AL ALMIDÓN

El almidón es un carbohidrato (polisacárido), presente
en grandes cantidades en tubérculos (patatas y yuca), así como en cereales
(como maíz, trigo y arroz), y en menor medida en legumbres,
frutas, verduras y pasto. El almidón se extrae a partir de más de
50 tipos de plantas. Las moléculas se distribuyen por la planta
en gránulos que varían en forma y tamaño para cada especie vegetal.

La aplicación más antigua del almidón es como elemento espesante, así como agente aglomerante para productos alimentarios. Actualmente, es el carbohidrato más común
en la dieta humana, y sus aplicaciones son muy extensas.
Además de como espesantes, los almidones alimentarios se utilizan como estabilizantes.
Como resultado, proporcionan las características finales de los productos;
por ejemplo, la viscosidad, la textura, el sabor y su consistencia

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La aplicación más antigua del almidón es como agente espesante y aglomerante en productos alimentarios. En la actualidad, el almidón es el carbohidrato más común en la dieta humana y sus aplicaciones son muy extensas. Los almidones alimentarios suelen utilizarse como elementos espesantes y estabilizantes. Proporcionan las características de viscosidad, textura, gusto y consistencia de muchos productos alimenticios.

El método de extracción de los gránulos de almidón depende de la especie vegetal. En conjunto, la separación del almidón en los tubérculos se basa en la rotura de las células vegetales para liberar el almidón. El almidón de los cereales puede aislarse mediante la molienda húmeda. Estos dos grupos representan los principales volúmenes de la producción de almidón a nivel global. La extracción del almidón de las legumbres, frutas y verduras es más compleja, y normalmente se basa en técnicas de molienda húmeda.

El proceso de extracción del almidón libera al mismo tiempo diversos productos secundarios, como fibras y proteínas. Cada categoría requiere su tratamiento aislado, pues la mayoría de productos secundarios tiene sus propias aplicaciones, algunas de ellas de gran valor.

Comúnmente, el almidón es deshidratado por medios mecánicos, desde la lechada a la torta. Ello puede realizarse por un filtro de prensa o por centrifugador. La torta requiere el secado térmico para obtener el almidón final seco. El producto final es un almidón no modificado, denominado también almidón nativo.

 

Potato starch in cell structure

Gránulos de fécula de patata capturados en las células.

Secado del almidón nativo

Desde los humildes inicios de nuestra empresa, hemos diseñado y fabricado equipamiento para el secado del almidón. Al principio de nuestra andadura, procesábamos principalmente los almidones más ampliamente conocidos, extraídos de la patata, el maíz, el trigo, la yuca y el arroz. A lo largo de los años, han adquirido protagonismo otras fuentes menos comunes de almidón, como legumbres (por ejemplo, alubias, guisantes, garbanzos), goma garrofín (algarroba), yuca e incluso vegetales no comestibles, como árboles (por ejemplo, fécula). Cada tipo de almidón tiene su propia gama de funcionalidades específicas.

Incluso hoy en día, la tecnología para el secado industrial de la torta de almidón deshidratado continúa basándose normalmente en los secaderos flash convencionales. Los secaderos flash son capaces de gestionar elevadas producciones, evaporar grandes cantidades de agua, son de operación relativamente simple y la temperatura del producto se mantiene lo suficientemente baja para no cambiar la funcionalidad del producto. Una temperatura demasiado elevada del producto modifica el almidón y sus propiedades.

Un sistema convencional de secado flash consta, básicamente, de los elementos siguientes:

≡  El sistema de alimentación, para conducir la torta húmeda de almidón al secadero.
≡  El calentador, para producir el gas caliente que seca la torta de almidón.
≡  El conducto flash, donde la mayor parte del almidón se seca hasta alcanzar una textura pulverulenta.
≡  Una serie de ciclones o una cámara de filtros, para separar el almidón seco del aire de secado.
≡  El extractor.

Simplified process flow diagram of a conventional Flash Dryer for native starch

 

El secador Flash de Ingetecsa destaca por su versatilidad, su excelente tratamiento del producto y el bajo consumo de energía

Nuestro secadero flash convencional con codo superior y ciclones de alta eficiencia.

Codo superior

En prácticamente todo secadero flash convencional, el codo superior es una pieza tubular en forma de medio anillo. Se utiliza principalmente para crear tiempo de secado e invertir la dirección del caudal de almidón. En el conducto flash, el aire caliente y el almidón se desplazan rápidamente, casi a la misma velocidad y en la misma dirección. Ello reduce la eficiencia de la transferencia térmica. El codo superior debe alterar la dirección del aire y del almidón para mejorar la eficiencia de la transferencia térmica. En una pieza tubular suavemente contorneada, el aire y el almidón continúan desplazándose con una transferencia de calor reducida. El resultado es menor eficiencia de secado y mayor temperatura del producto.

El codo superior de Ingetecsa es diferente. Está diseñado para crear turbulencia, cambiando la dirección y la velocidad del aire y de las partículas de almidón. Las diferencias de velocidad y de dirección aumentan la transferencia de calor, causando que la velocidad de evaporación aumente de nuevo. Mayores velocidades de evaporación mantendrán el producto fresco mientras se produce su secado. El producto final tiene una temperatura más baja que en una instalación sin el codo superior de Ingetecsa.
Un producto final más fresco requiere menos calor.

Ello puede demostrarse en nuestras unidades de testado.

Inefficient top bend

Codo superior ineficiente: pieza tubular curvada, que únicamente amplía el tiempo de secado sin mejorar su eficiencia.

Impact of the Ingetecsa top bend on particle quality and energy consumption

A conventional flash dryer with an Ingetecsa top bend will subject the starch particles to lower product temperatures and requires less energy.

 

Ingetecsa Flash Dryer with cyclones at Tate & Lyle Zaragoza, today Tereos

Secadero Flash convencional, con codo superior de Ingetecsa, somete las partículas de almidón a menores temperaturas del producto y requiere menos energía.

Alimentador centrífugo

El alimentador centrífugo recibe diversos nombres en la industria: sling, o atomizador, mientras que también se describe como una cascada o alimentador centrífugo.

En todo secadero de almidón convencional, el alimentador centrífugo es un elemento que requiere cierto grado de ‘tacto’ por parte de los operadores para realizar los ajustes correctos. Por otra parte, requiere limpieza con bastante frecuencia y su coste de mantenimiento es significativo.

A lo largo de los años, hemos ido mejorando el alimentador centrífugo: hemos reducido las dimensiones y conseguido un notable ahorro en el consumo de energía eléctrica. Además, la mayoría de nuestros slings para la producción con grado alimentario requieren limpieza únicamente 2-3 veces al año. El mantenimiento ha sido optimizado a un servicio con periodicidad anual únicamente.

 

 

Avances

Ingetecsa comenzó a utilizar un tipo más novedoso de secadero flash al final del siglo pasado. Tras varios años de excelentes resultados e intercambio de impresiones, se ha convertido en nuestro nuevo estándar para el secado del almidón nativo:
El Secadero Spiral Flash.

Las ventajas del Secadero Spiral Flash frente al secadero ultrarrápido convencional, son:

≡  Mayor calidad del producto demostrada.
≡  Menor uso de energía, hasta del 28% cuando se calienta con vapor.
≡  Higiene superior, pues no existen piezas móviles en la zona de secado.
≡  No requiere alimentador centrífugo. El Secadero Spiral Flash desmenuza la torta de almidón mediante las elevadas velocidades del aire.
≡  Bajo mantenimiento y alta seguridad, gracias a la tecnología estática.
≡  Instalación totalmente interior, con tiempos más rápidos de instalación.

Spiral Flash Drying with Flash Cooling: proven superior product quality, compact and short installation time

 

Normalmente, el almidón deshidratado en un Secadero Spiral Flash sale con una temperatura 2-3°C inferior que al secarse en un Secadero Flash convencional. Ello no solo mejora la calidad del producto, sino que también reduce la energía térmica necesaria para el proceso de secado.

El almidón es secado tan eficazmente en toda la cámara de secado, que el codo superior ha quedado obsoleto.

Dado que ya no se utiliza el alimentador centrífugo, ningún producto puede quedar retenido, impidiendo su abrasión y la producción de partículas negras. No se han detectado partículas negras por los usuarios del Secadero Spiral Flash.

Nuestras unidades de testado están disponibles para demostrar las ventajas indicadas.

 

Principle of operation Spiral Flash Dryer

Principio de operación del Secadero Spiral Flash totalmente estático.

Enfriamiento ultrarrápido (flash)

Enfriamos regularmente el almidón seco y lo transportamos a la línea de envasado. Nuestro Enfriador Flash es ideal para ello: transporta el almidón mientras enfría el producto hasta alcanzar aproximadamente la temperatura ambiente. Distancias de transporte de un total de 200 m se recorren con facilidad, tanto en horizontal como en vertical, y permiten el transporte del producto hasta la parte superior de la instalación para su llenado por gravedad, o su transporte a otra edificación de la instalación o zona de envasado.

Simplified process flow diagram of a Spiral Flash Dryer with a Flash Cooler for starch

El almidón es un fino polvo, ideal para su enfriamiento ultrarrápido. El almidón seco pasa directamente desde la línea de secado al conducto de enfriamiento. Ello puede observarse en la imagen de la derecha, donde el producto es recogido en las tolvas situadas bajo los ciclones. Mediante una válvula rotativa, el almidón cae directamente al conducto del enfriador flash, donde el aire refrigerante recoge el producto y lo transporta hasta su próximo destino.

Este concepto de enfriamiento flash se expone perfectamente en la imagen que figura a la derecha.

Ingetecsa Flash cooler for instant cooling and transporting powders

Enfriador Flash de Ingetecsa para el enfriamiento instantáneo y el transporte del almidón.

 

Workshop report
Workshop report: «Drying optimisation for the sustainable development of cassava industry».

 

 

Almidón pregelatinizado

Al modificar el almidón, su funcionalidad cambia y se abre una nueva gama de oportunidades y de aplicaciones. La modificación puede ocasionarse por calor, productos químicos o enzimas.

Si la modificación se produce mediante calor en presencia de suficiente agua, seguida del secado, se forma el almidón pregelatinizado. Los almidones pregelatinizados tienen una enorme gama de aplicaciones en la industria alimentaria (por no mencionar otras industrias), y son altamente digestibles.

La pregelatinización otorga a los almidones nativos la capacidad de formar una pasta acuosa fría. Desarrollan viscosidad sin necesidad de calor, lo que significa que el fabricante del alimento no necesita precocinar el almidón. Ello hace del almidón un excelente aglutinante para espesar salsas, roux o sopas, aunque esta es solo una de sus aplicaciones.
Los almidones pregelatinizados retienen la mayor parte de sus propiedades funcionales y la viscosidad del material original de partida.

 

Gelificación del almidón

Cuando se calienta el almidón en presencia de suficiente agua, sus gránulos comienzan a hincharse debido a que captan humedad. Si se mantiene determinada temperatura de calor, se rompe el enlace de hidrógeno de las moléculas de almidón, y estas se abren. La estructura granular queda desintegrada, y ello permite la disolución de las moléculas de almidón en agua. La temperatura a la que los gránulos de almidón se rompen, abriéndose irreversiblemente, se denomina temperatura de gelatinización, o temperatura de pregel.

La temperatura de pregel del almidón depende de varios factores, como la fuente vegetal, la cantidad de agua presente y el pH. Las temperaturas de pregel varían entre los 58-80°C, aunque los almidones pregel más comúnmente utilizados se sitúan principalmente en el margen de 62-70°C.

 

Secado del almidón pregelatinizado

Cuando el almidón es gelificado y se ha espesado hasta alcanzar el aspecto de una lechada viscosa, requiere secado.

El Secadero de rodillo de nuestro socio Andritz-Gouda se utiliza para este fin.
La lechada homogénea, compuesta por agua y almidón, es bombeada al secadero de rodillo único. En el rodillo caldeado, la lechada se calienta hasta superar la temperatura de gelatinización. Sobre la superficie del rodillo se disponen diversos cilindros aplicadores con cuchillas raspadoras que garantizan el mezclado y el tiempo de retención de la mezcla de almidón. Ello garantiza un grado de gelatinización cercano al 100%.

Los gránulos de almidón se hinchan, el enlace se rompe y el almidón se disuelve en el agua. En cuestión de segundos, el almidón es modificado térmicamente y secado siguiendo las especificaciones. El almidón se ha tornado soluble en frío y altamente digestible.

El almidón seco es extraído del rodillo como una película fina, que requiere únicamente molienda según especificación, de forma que puede ser fácilmente dosificado para su mezcla o aplicación final.

 

Easy, gentle, and hygienic drying with ANDRITZ Gouda single drum dryerAnimation: Easy, gentle, and hygienic drying with ANDRITZ Gouda single drum dryer

 

 

Drying of modified pre-gel starch on a drum dryer

Secado de pregel de almidón modificado en un secadero de rodillo.

Puede hallar más información en nuestro centro de descargas.
Aquí encontrará todos los folletos, con material gráfico, ejemplos e información de referencia.

Si desea saber cómo podemos ayudarle con su proyecto en el ámbito del almidón, contacte con nosotros. Nuestro experimentado equipo de procesamiento espera poder valorar todas sus preguntas.

 

 

 

Starch drying and cooling expert

Esperamos poder deliberar sus preguntas con usted.

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