Utilización de productos extrudidos de la especie exótica Plecostomus punctatus. Parte 2: Condiciones de extrusión

Resumen

En la Parte 1 se estableció que para solucionar el problema que actualmente se presenta en la presa Lic. Adolfo López-Mateos, conocida como “El Infiernillo”, en Michoacán, México, creado por la introducción involuntaria de Plecostomus punctatus, conocido en la zona como “Pez Diablo”, que ha proliferado y dominado a las pesquerías existentes, se sugiere en esta investigación su uso como fuente de proteínas para alimentos balanceados extrudidos para otras especies de mayor valor comercial. El objetivo fue obtener un alimento extrudido balanceado a base de harina de Plecostomus punctatus. Se puso en funcionamiento un extrusor a escala de laboratorio fabricado en México y un extrusor a escala de laboratorio importado para obtener los alimentos deseados considerando como fuente de proteína una harina de pescado comercial para evaluar su desempeño. Una vez establecidas las mejores condiciones de procesamiento, se introdujo la harina de Plecostomus punctatus en la dieta seleccionada sugerida en la literatura para la tilapia (Oreochromis spp.) cultivada en acuicultura. Se realizó una modificación de la composición de la dieta introduciendo otros carbohidratos (harina de trigo en lugar de afrechillo de trigo y salvado de trigo en lugar de salvado de arroz). Las condiciones de funcionamiento de los extrusores se modificaron para obtener ‘pellets’ de baja densidad, que pudieran flotar en una columna de agua, al igual que los alimentos comerciales de tilapia utilizados como controles. Se estableció un diseño experimental de 2³ para las tres variables principales (temperatura, contenido de humedad inicial y velocidad del husillo o tornillo del extrusor), considerando los mejores resultados obtenidos en los experimentos preliminares, asignando un valor negativo (-) al rango más bajo y uno positivo (+ ) al rango más alto. Para estos experimentos, la velocidad del tornillo de alimentación se consideró constante. Las conclusiones derivadas de esta investigación fueron: Se encontró un contenido aceptable de filete en los ejemplares grandes. Sin embargo, el esfuerzo por extraerlo de los animales es importante y podría afectar la viabilidad económica y técnica del proceso. Si el pescado está seco, su separación manual es mucho más fácil. Existe una iniciativa para la explotación de filetes de “Pescado Diablo” para consumo humano, y considerando que este proyecto era viable, sus residuos serían adecuados como parte de la dieta propuesta, ya que su contenido de proteína es del 27%. La calidad nutrimental del filete deshidratado así como la harina obtenida por la metodología empleada hacen que sus operaciones unitarias sean satisfactorias, ya que se encontraron pérdidas de masa muy bajas. Los filetes secos pueden utilizarse como "surimi" o venderse directamente como pescado seco, como el bacalao noruego, pero a un precio mucho más bajo. El tamaño de las partículas de las diferentes harinas, pescados y carbohidratos, juegan un papel muy importante en las características físicas de los alimentos antes y después de la extrusión. Por lo tanto, todas las materias primas fueron pretratadas previamente para cumplir con las especificaciones de tamaño de partícula. Las operaciones de la unidad de molienda y tamizado son muy importantes para la aplicación industrial y deben optimizarse para reducir los costos. Con base en los análisis bromatológicos, la harina integral de “pez diablo” tiene el contenido de proteína necesario para los alimentos extrudidos de tilapia. Los carbohidratos necesarios en la mezcla de alimento para obtener buenas características físicas (hidrostabilidad, pérdidas de materia y porcentaje de expansión) es del 28%, según esta investigación. También cumple con sus requerimientos proteicos. El extrusor mexicano de bajo costo tal como se construyó originalmente, incluso con algunas modificaciones realizadas durante estos experimentos, no presentó las características deseables para la producción de alimentos de baja densidad requeridos para la tilapia. Si se utiliza para piensos para camarones o langostinos sí resulta ideal ya que son más densos. Los resultados obtenidos con el extrusor Wenger X-5 para el diseño experimental 23 indicaron que la temperatura y el contenido de humedad inicial deben estar alrededor de 130°C y 40%, respectivamente. Para obtener esta temperatura, se requiere vapor a 600 kPa (6.0 kg_f/cm²). Las mejores condiciones de operación encontradas con la harina de Plecostomus punctatus para obtener la misma hidrostabilidad que el alimento comercial y un muy buen valor para el índice de expansión de los pellets, de 2.1, a la salida de la boquilla o matriz del extrusor, con las pérdidas mínimas de materia, fueron 130°C en la zona de extrusión, 40% de contenido de humedad inicial, 850 rpm para el tornillo de extrusión y 25 rpm para el tornillo de alimentación. Para las pruebas futuras, así como para la ampliación, se elaboraron las siguientes recomendaciones: El vapor debe tener una presión mínima de 588.4 kPa (6 kg_f/cm²) entrando al extrusor Wenger. Si entra vapor a presión más baja, por ejemplo, por debajo de 539.37 kPa (5.5 kg_f/cm²), también se alteran las caídas de temperatura y las características de hidrostabilidad (flotación). Como los dos extrusores Wenger X-5 utilizados en estos experimentos estaban ubicados en diferentes instituciones, esta variable no se pudo controlar (aumento de la presión de la caldera). Dado que la harina de “Pez Diablo” es la principal materia prima del proceso, es necesario optimizar el funcionamiento de la unidad de secado o deshidratación. Se recomienda abrir una línea de investigación para diseñar y operar equipos aprovechando para estas operaciones unitarias las condiciones climáticas de la zona de la presa (trópico seco), empleando secadores aerotérmicos solar-gas, por ejemplo. Dado que el trigo y la soya no son productos cultivados en el área agrícola de la presa “El Infiernillo”, se deben probar nuevos sustitutos para la dieta de la tilapia considerando subproductos de la región, como el sorgo. Una vez que se obtengan los gránulos (‘pellets’ ⁴) deseados, se debe realizar un nuevo análisis económico para minimizar los costos. Finalmente, las operaciones de molienda y tamizado deben optimizarse con los nuevos materiales disponibles en la zona, como el sorgo, para minimizar los costos de producción.