Starch source, screw configuration and injection of steam into the barrel affect the physical quality of extruded fish feed

Abstract

This experiment investigated the physical qualities ('Holmen' durability; 'tumbling box' durability; and pellet strength, length and diameter) of extruded ¢shmeal-based feeds produced using di¡erent starch sources, screw con¢gurations, with or without steam injected in the barrel. The starch sources tested were native or pre-gelatinized potato starch (PGS), wheat starch (WS), whole wheat (WW) or a combination of WS and WW. Screw con¢gurations were a polygon element, followed by two left-pitched segments, Polygon____2L; a polygon, followed by one left-pitched and one right-pitched element, Polygon____LR; and no polygon section, alternating left-and right-pitched elements, LRLR. Starch source and screw con¢guration a¡ected the physical quality the most. Pellets produced with LRLR had the highest 'Holmen' durability (76%), hardness (30 N) and the least diameter (5.3 mm). The lowest durability (37%) and hardness (22 N) were obtained with Polygon____LR. Potato starch yielded higher expansion than cereal starch. The highest 'Holmen' durability was seen for PGS (79%), while WS yielded the lowest value (44%). Injection of steam reduced hardness and 'Holmen' durability, but provided a minor overall contribution to physical quality compared with the starch source and screw con¢guration. 'Holmen' durability appeared to be suitable to unveil variation (37^79%) in physical quality, while 'Tumbling box'durability (98.4^98.8%) did not prove e⁄cient. E¡ect of starch source and processing conditions on ¢sh feed quality M SÖrensen et al. Aquaculture Research, 2010, 41, 419^432 r 2010 The Authors 420 Journal Compilation r 2010 Blackwell Publishing Ltd, Aquaculture Research, 41, 419^432 Aquaculture Research, 2010, 41, 419^432 E¡ect of starch source and processing conditions on ¢sh feed quality M SÖrensen et al.

Parámetros de Calidad y Metodologías para Determinar las Propiedades Físicas de Alimentos Extruidos para Peces

“…Observaron que la sustitución de proteína de la harina de pescado por harina de soja promovía el incremento de la dureza. Posteriormente, Sørensen et al (2010) estudiaron la fuente de almidón, configuración del tornillo y el efecto de la inyección de vapor en el barril sobre las propiedades físicas del alimento extruido para peces. Compararon diferentes fuentes de almidón observando que el almidón pregelatinizado de papa era el más adecuado para el proceso.…”

“…Se obtuvo un PDI promedio de 92.9% ± 0.6%, sin reportar diferencias significativas entre los tratamientos. Sørensen et al (2010) llevaron a cabo un estudio del efecto del proceso de extrusión de harina de pescado sobre la durabilidad pellets no recubiertos con aceite, mediante el método Holmen y de la caja de golpeo. Mediante el método Holmen determinaron un rango amplio de durabilidad entre 37.1% y el 79.1%, en contraste con el método de caja de golpeo, el cual dio por resultado un rango estrecho entre 98.4% y el 98.8%.…”

“…Esto puede ser llevado a cabo mediante factores físicos o químicos. Entre los factores físicos se destaca el cambio de las propiedades reológicas del medio, como el caso del incremento de la viscosidad cuando se incorporan moléculas como el almidón, proteínas, derivados de celulosa, gomas y sólidos solubles (Serna-Cock et al, 2010;Sørensen et al, 2010;Kraugerud et al 2011;Osorio et al, 2015;Giraldo et al, 2017). En cuanto a los factores químicos, algunas moléculas o sustancias como las proteínas, melaza (alto contenido de glucosa y fructosa) y carbonato de calcio (Pantoja et al, 2011;Oterhals y Samuelsen, 2015;Vanegas y Ramírez, 2015) pueden incrementar interacciones moleculares como puentes de hidrogeno, fuerzas de van der Waals, interacciones hidrofóbicas o modificar las cargas eléctricas del medio, mejorando la afinidad entre los componentes de la formulación.…”

“…Los valores de éstos parámetros fueron más bajos cuando se usó goma guar. Proteína de soja, girasol, lupino, gluten de maíz y colza 250 -326 g/kg -Lupino dio la menor durabilidad al producto -La proteína de girasol dio mayor dureza a los pellets -Los pellets con mayor expansión fueron aquellos que contenían lupino y colza -El lupino presentó el menor grado de gelatinización y el mayor índice de absorción de agua Kraugerud et al 2011 Capacidad de absorción y pérdida de aceite La capacidad de absorción de aceite es la capacidad de los pellets de retener aceite en su estructura durante y después de la etapa de recubrimiento para lo cual se han desarrollado técnicas con sistemas al vacío (Sørensen et al, 2010). Este parámetro está relacionado con la capacidad de expansión, aunque es necesaria que la densidad aparente sea controlada para asegurar una velocidad de hundimiento adecuada.…”

“…Además, si se forma una capa de aceite en la superficie del pellet puede producir aglomeración de pequeñas partículas. Algunos investigadores han estudiado las soluciones a esta problemática (Øverland et al, 2007;Sørensen et al, 2011), encontrando que esta se asocia más con la microestructura y la capacidad de expansión de los pellets (Sørensen et al, 2010). En este sentido, las condiciones de procesamiento y formulaciones son clave en el control de la pérdida de aceite (Sørensen et al, 2011).…”