Na indústria alimentícia moderna, textura consistente, alta eficiência e controle preciso dos ingredientes são essenciais. No entanto, muitas extrusoras convencionais de rosca única enfrentam dificuldades com formulações pegajosas, com alto teor de umidade ou multifásicas. Isso resulta em mistura deficiente, qualidade irregular do produto e alto desperdício. É aí que as extrusoras de rosca dupla resolvem o problema. Com suas roscas duplas entrelaçadas e design modular, elas oferecem mistura superior, excelente controle de temperatura e cisalhamento e adaptabilidade versátil, tornando-as indispensáveis na produção de alimentos para animais de estimação, cereais, petiscos e alternativas à carne. Este artigo explica exatamente o que são extrusoras de rosca dupla e por que elas estão transformando o cenário do processamento de alimentos.

Uma extrusora de dupla rosca no processamento de alimentos é uma máquina de alto desempenho que usa duas roscas corrotativas ou contrarrotativas para misturar, cozinhar e moldar continuamente materiais alimentícios sob condições controladas de temperatura, pressão e cisalhamento, oferecendo versatilidade, rendimento e manuseio de ingredientes superiores em comparação com extrusoras de rosca única.

Este guia explicará sua estrutura, princípio de funcionamento, vantagens e aplicações práticas na produção de alimentos. Seja para a produção de proteína texturizada de soja, salgadinhos inflados, ração para animais de estimação ou cereais, entender as extrusoras de dupla rosca é essencial para otimizar sua produção e qualidade.

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O que é uma extrusora de parafuso duplo?

Uma extrusora de dupla rosca é um sistema de processamento contínuo composto por um cilindro com duas roscas entrelaçadas girando internamente. Em aplicações alimentícias, essas roscas são tipicamente corrotativas (movendo-se na mesma direção), o que melhora o transporte do material e a mistura por cisalhamento. As roscas transportam os ingredientes alimentícios da zona de alimentação para as zonas de cozimento e moldagem, onde a alta temperatura e a pressão convertem a mistura bruta em produtos acabados.

Ao contrário dos métodos de cozimento em lote, a extrusão com dupla rosca é contínua e altamente controlável. Isso permite automação, escalabilidade e excelente repetibilidade, essenciais para manter a qualidade consistente do produto.

Estrutura de uma extrusora de parafuso duplo

Essas peças trabalham em conjunto para alcançar os resultados de processamento desejados. Diferentes perfis de parafuso podem ser dispostos ao longo do cilindro para ajustar o cozimento, a mistura e o cisalhamento de acordo com o produto a ser produzido.

Princípio de funcionamento de uma extrusora de parafuso duplo

1. Alimentação: Ingredientes (pós secos, líquidos, vapor, gorduras) são medidos no funil e alimentados no cilindro.
2. Transportando: Parafusos duplos giram e transportam o material para a frente.
3. Mistura e cisalhamento:À medida que os materiais se movem através dos elementos do parafuso, eles são submetidos a uma mistura intensa e energia mecânica.
4. Cozinhar:O calor controlado é aplicado por meio de aquecedores elétricos ou vapor, cozinhando a mistura sob pressão.
5. Modelação:A massa quente e cozida é empurrada através de uma matriz de modelagem para obter os formatos finais do produto (folhas, pellets, cachos, palitos, etc.).
6. Expansão e Corte: Ao sair da matriz, a queda de pressão causa expansão instantânea. Um cortador então fatia os produtos em comprimentos precisos.

Extrusão de parafuso duplo vs. parafuso único

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Aplicações de Extrusoras de Rosca Dupla na Indústria Alimentícia

Extrusoras de dupla rosca são amplamente utilizadas em vários segmentos devido à sua flexibilidade no manuseio de diversas matérias-primas e receitas.

Principais áreas de aplicação

Cada uma dessas aplicações usa cabeçotes de matriz personalizados, injeção de umidade e perfis de parafusos adaptados às necessidades de processamento.

Vantagens da extrusão de parafuso duplo no processamento de alimentos

1. Controle superior de mistura e cozimento: Controle preciso sobre cisalhamento, temperatura e tempo de residência.
2. Conceção modular: Os elementos de parafuso e cilindro podem ser ajustados para diferentes receitas ou produtos.
3. Manuseio de múltiplos ingredientes: Capaz de misturar óleos, líquidos, pós e vapor em uma massa homogênea.
4. Alta eficiência de saída: Adequado para produção em larga escala com desperdício mínimo.
5. Trocas rápidas: Projetado para troca rápida de receitas e diversidade de produtos.

Dados do mundo real: eficiência da extrusora de parafuso duplo

Abaixo está um gráfico comparativo de eficiência de saída (kg/hora) vs. consumo de energia (kWh) para aplicações comuns:

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Estudo de caso: Extrusão de parafuso duplo em alternativas de carne com alto teor de umidade

Uma startup americana de alimentos queria desenvolver um substituto de carne de rótulo limpo usando proteína de soja e trigo. Os misturadores de lote tradicionais não conseguiam atingir a textura fibrosa desejada. Após adotar uma extrusora de dupla rosca com um módulo de matriz de resfriamento, eles produziram com sucesso uma estrutura em camadas, semelhante à carne, com teor de umidade de 60%. A aceitação do produto em testes de sabor aumentou em 78%, enquanto o desperdício foi reduzido em 35%.

Resumo

As extrusoras de dupla rosca revolucionaram o processamento de alimentos ao combinar mistura mecânica, processamento térmico e moldagem em uma única etapa contínua. Sua flexibilidade, eficiência e consistência de produto as tornam a solução ideal para fabricantes de alimentos modernos que buscam inovação, produtividade e garantia de qualidade.

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FAQ

Perguntas mais frequentes

Para que serve uma extrusora de dupla rosca no processamento de alimentos?

Uma extrusora de dupla rosca é usada para cozinhar, misturar e moldar ingredientes alimentícios em produtos como salgadinhos, cereais e rações para animais de estimação. Ela oferece controle preciso sobre calor, pressão e cisalhamento, permitindo qualidade consistente do produto e versatilidade na formulação.

Quais são os benefícios de usar uma extrusora de dupla rosca?

Extrusoras de dupla rosca oferecem mistura superior, maior rendimento, melhor controle de umidade e temperatura e capacidade de processar receitas complexas. São ideais para criar produtos uniformes e de alta qualidade, com trocas rápidas de receitas.

Que tipos de alimentos podem ser feitos usando extrusão de rosca dupla?

A extrusão de rosca dupla é usada para produzir salgadinhos estufados, cereais matinais, proteína vegetal texturizada (PVT), carne de origem vegetal, ração seca para animais de estimação e alimentos fortificados ou funcionais.

Qual é a diferença entre uma extrusora de parafuso duplo e uma extrusora de parafuso único?

Ao contrário das extrusoras de parafuso único, os modelos de parafuso duplo têm dois parafusos interligados que proporcionam melhor mistura, ação de autolimpeza e maior flexibilidade para lidar com uma ampla variedade de ingredientes e níveis de umidade.

Extrusoras de dupla rosca podem lidar com formulações com alto teor de umidade?

Sim, extrusoras de dupla rosca são ideais para extrusão de alta umidade, como análogos de carne ou petiscos macios para animais de estimação, graças ao seu cisalhamento ajustável e sistemas eficientes de transporte de material.

6. Referências

1. Tecnologia Clextral de parafuso duplo - https://www.clextral.com/en/extrusion-systems/twin-screw-extrusion/ - Clextral
2. Princípios da Extrusão de Alimentos - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012814229100005X - ScienceDirect
3. Extrusoras na fabricação de salgadinhos - https://www.foodmanufacture.co.uk/Article/2020/09/28/Why-extrusion-is-essential-for-snack-manufacture - Fabricação de alimentos no Reino Unido
4. Cozimento por Extrusão - https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2015/august/features/extrusion-cooking - Instituto de Tecnólogos de Alimentos
5. Extrusão de parafuso duplo de alimentos com alto teor de umidade - https://www.researchgate.net/publication/331346376 - ResearchGate
6. Parafuso duplo vs. parafuso único - https://www.extrusion-link.com/twin-vs-single-screw-extruders/ - Link de Extrusão
7. Visão geral da extrusão de alimentos - https://www.buhlergroup.com/content/buhlergroup/global/en/industries/food/extruded-products.html - Grupo Bühler
8. Tecnologia de fabricação de alimentos para animais de estimação - https://www.petfoodindustry.com/articles/10517-twin-screw-extruders-in-pet-food-manufacturing - Indústria de alimentos para animais de estimação
9. Carne Vegetal via Extrusão - https://www.gfi.org/resource/extrusion-guide/ - Instituto da Boa Alimentação
10. Equipamentos para Extrusão de Alimentos - https://www.bakerperkins.com/Food-Processing/Extrusion/ - Baker Perkins