Concentración de proteínas

Concentrados de proteínas del proceso en seco

Las proteínas son vitales y, por lo tanto, una parte indispensable de la alimentación humana. Por esta razón, la demanda de proteínas está aumentando enormemente con el crecimiento de la población mundial. Esta demanda ya no puede satisfacerse únicamente con proteínas animales. La proteína vegetal, en cambio, se puede utilizar de manera versátil y es coherente con un estilo de vida vegetariano y/o vegano. Por lo tanto, las fuentes alternativas de proteínas serán cada vez más importantes en el futuro para satisfacer las necesidades de proteínas de la población.

Una de estas fuentes alternativas de proteínas son las proteínas vegetales, que se obtienen principalmente del trigo, la soja, los guisantes, las lentejas u otras legumbres. Para poder aprovechar al máximo su contenido en proteínas, se desarrolló el proceso de concentración de proteínas (o fraccionamiento en seco). La trituración ultrafina y la clasificación posterior producen fraccionamientos con una proporción de proteínas significativamente mayor que el que tiene el material de partida. Estas harinas especiales ricas en proteínas y almidón se utilizan posteriormente como base para las hamburguesas veganas, los escalopes de altramuces y muchos otros alimentos vegetales.

Proceso de concentración de proteínas

Soluciones completas de ingeniería de procesos de Hosokawa Alpine

Máquinas coordinadas entre sí

Hosokawa Alpine ha desarrollado diferentes procesos para el fraccionamiento en seco. Nuestros expertos llevan trabajando en este tema desde los años 70. Esta larga experiencia aporta a nuestros clientes varias ventajas decisivas a la vez: La duración del proyecto se acorta y los clientes reciben, además, un alto grado de seguridad en la planificación. En caso de que sus necesidades cambien, contamos con la flexibilidad necesaria para responder ante la nueva situación.

¿Pero cómo funciona la concentración de proteínas? El enriquecimiento de las proteínas en el proceso en seco mediante la trituración y la clasificación es un método ecológico y rentable. Mediante máquinas coordinadas entre sí se enriquecen las proteínas del trigo y de las legumbres, como los guisantes, las habas, los altramuces, las lentejas y los garbanzos, y se separan de otros ingredientes.

Procesamiento de legumbres: Cadena de valor

Junto con nuestros socios cubrimos todo el proceso

La producción de concentrados de proteínas, por ejemplo, a partir de guisantes, es un proceso de alta tecnología y conlleva varios pasos diferentes que requieren máquinas e instalaciones de alto rendimiento. La competencia de Hosokawa Alpine reside en el fraccionamiento en seco. En Hosokawa Micron B.V. puede conseguir máquinas y sistemas para los procesos de mezcla, aglomeración y esterilización necesarios en los procesos posteriores para las aplicaciones finales. Hosokawa Solids apoya a los clientes durante todo el proceso en las áreas de almacenamiento, transporte neumático, pesaje y dosificación. Si está interesado en un proceso completo de fraccionamiento en seco, se lo ofrecemos junto con nuestro socio Bühler. La figura siguiente muestra la cadena de valor del procesamiento de legumbres. Partiendo del producto inicial de los guisantes, se ilustra el proceso húmedo y el proceso en seco con los usos finales potenciales de los productos.

Concentrado de proteínas a partir de legumbres

Con el molino clasificador ZPS y el clasificador de aire ATP (método de precisión)

Nuestra especialidad es la molienda "eficiente" para desaglomerar las partículas de proteínas más pequeñas (~ 3 μm) y las partículas de almidón más grandes (15 - 40 μm) y posteriormente fraccionar la fracción fina (principalmente las partículas de proteínas) y la fracción gruesa (principalmente las partículas de almidón). El fraccionamiento en seco de proteínas (proceso de precisión) consiste en una trituración fina eficiente con el molino clasificador Zirkoplex ZPS y una clasificación de alto rendimiento del producto molido finamente con el clasificador Turboplex ATP. De este modo, se obtienen finalmente dos productos: un producto fino (concentrado de proteínas) y un producto grueso (concentrado de almidón).

Ventajas del fraccionamiento en seco

Separación eficaz de proteínas y almidón
Bajo consumo de energía
No se necesita agua
Subproductos valiosos
No es necesario el uso de números E
Procesamiento sin productos químicos

Ejemplo de una instalación típica para la concentración de proteínas con ZPS y ATP

1 Tolva del dosificador 2 Tornillo sinfin de dosificación 3  Separador de metales
4 Molino clasificador ZPS 5  Filtro automático ZPS 6  Ventilador ZPS
7 Clasificador de aire ATP 8 Filtro automático ATP 9 Ventilador ATP
10  Armario de distribución

(a) Producto de carga (b) Fracción con bajo contenido en proteínas (c) Fracción con alto contenido en proteínas

Concentrado de proteínas a partir de legumbres

Con el molino de clavijas CW II y el clasificador de aire ATP (proceso estándar)

Nuestro proceso estándar para el fraccionamiento en seco de proteínas incluye una molienda fina eficiente con el molino de clavijas Contraplex CW II y una clasificación de alto rendimiento del producto molido con el clasificador de aire ATP. Para algunos productos con alto contenido en fibra y/o aceite, se recomienda el uso del molino Contraplex CW II para desaglomerar estos componentes de manera eficiente. Otras ventajas del proceso estándar con el molino de clavijas Contraplex CW II son el emplazamiento compacto (en comparación con el proceso de precisión con el molino clasificador ZPS), así como el bajo consumo de energía y los costes de inversión reducidos. Por otro lado, el proceso tiene sus limitaciones: Los valores de finura y de proteínas están en el rango medio, la temperatura del producto es más alta y los molinos de clavijas son generalmente más susceptibles al desgaste que los molinos clasificadores.

Proceso estándar con el molino de clavijas CW II	Proceso de precisión con el molino clasificador ZPS
Instalación compacta	Emplazamiento flexible, pero necesita más espacio
Menores costes de inversión	Mayores costes de inversión
Valores de finura y valores de proteínas	Finura y valores de proteínas elevados
Temperaturas de productos más elevadas	Refrigeración para productos sensibles a la temperatura
Susceptible al desgaste	Posibilidad de protección contra el desgaste

Ejemplo de una instalación típica para la concentración de proteínas con CW II y ATP

1 Tolva del dosificador 2 Tornillo sinfin de dosificación 3 Separador de metales
4 Molino de clavijas CW II 5 Clasificador de aire ATP 6 Filtro automático 7 Ventilador
8 Armario de distribución

(a) Producto de carga (b) Fracción con bajo contenido en proteínas (c) Fracción con alto contenido en proteínas

Proteínas de fuentes alternativas

Procesos personalizados para el fraccionamiento en seco

Otras numerosas fuentes de proteínas se han utilizado hasta ahora sólo para la producción de piensos. El reto actual consiste en hacer que esta valiosa proteína vuelva a ser accesible para el ser humano. El reciclaje de subproductos alimentarios es práctico sobre todo desde el punto de vista de la sostenibilidad.

Ejemplos

Harina de extracción de girasol
Pseudocereales (por ejemplo, quinoa)
Goma guar
Goma garrofín
Subproductos alimentarios de los procesos de fabricación de cerveza
Subproductos alimentarios de la extracción de aceite

No sólo las proteínas son interesantes para el fraccionamiento en seco, ya que también se pueden fraccionar otros ingredientes valiosos (por ejemplo, las fibras). Además, las cáscaras de las legumbres (fibrosas) se pueden moler con el molino clasificador ZPS para diversos usos finales (por ejemplo, piensos para animales, galletas y brownies). La combinación del proceso húmedo con el fraccionamiento en seco es otro campo de aplicación futuro.

Proteínas a partir de cereales y granos

Procesos personalizados para el fraccionamiento en seco

Para el fraccionamiento en seco de productos obtenidos a partir de cereales y granos se requieren procesos específicos para el cliente. Póngase en contacto con nosotros para encontrar la mejor solución posible para su producto.

Trigo y centeno: Aquí puede elegir entre el proceso estándar con el molino de clavijas Contraplex CW II y el clasificador Turboplex ATP y el proceso de precisión (si desea un mayor contenido en proteínas). Dependiendo de la cantidad de proteína presente antes del procesamiento, se pueden obtener diferentes cantidades/rendimientos de proteínas.

Avena y cebada: La avena y la cebada contienen el valioso ingrediente beta-glucano. Debido al alto contenido de grasa de la avena, se requiere el uso del molino de clavijas Contraplex CW II para la trituración fina (proceso estándar con CW II y ATP). La aplicación de un paso adicional de desengrasado puede garantizar un fraccionamiento eficaz de manera adicional. A diferencia del fraccionamiento en seco de proteínas, el beta-glucano se enriquece en la fracción gruesa. Para obtener mayores valores de beta-glucano, el proceso de molienda y de clasificación puede repetirse varias veces.

Soja: Ofrecemos diferentes soluciones para el procesamiento de la soja:

Pretratamiento: Trituración previa y descascarillado de las semillas de soja
Trituración fina de: semillas de soja con toda su grasa, soja tostada, copos de soja extraídos, copos de soja extruidos (proceso de Wenger) y concentrados de proteína de soja (SPC)

Arroz: También es posible realizar la trituración fina del arroz en sus distintas formas: Cáscaras de arroz, copos de arroz, proteína de arroz o almidón de arroz.

Compactación

Mejore las propiedades de su concentrado de proteínas

La molienda ultrafina con clasificación posterior permite obtener un producto muy fino con propiedades típicas, como una fluidez reducida o una baja densidad aparente (aprox. 250 g/l). Esto plantea una serie de retos. Por un lado, el concentrado de proteínas requiere mucho espacio de almacenamiento debido a su baja densidad aparente; por otro, tiende a formar puentes, ya que el contenido en proteínas hace que sea pegajoso.

La solución consiste en compactar el concentrado de proteínas para mejorar significativamente la manipulación del material en procesos posteriores, como la extrusión. En este caso, los productos de referencia son guisantes amarillos, garbanzos, habas y lentejas.

¿Para qué sirve la compactación? Estas son sus ventajas

Prensado suave (en comparación con la granulación)
Proceso energéticamente eficiente (en comparación con otras tecnologías de aglomeración)
Compatibilidad con grandes volúmenes de producción
No se necesita agua (a diferencia de la granulación)
Costes de explotación reducidos
Varios rodillos disponibles para distintos tipos de copos

Compactación mediante compactadora ARC MS y molino de criba AFC sin separación de finos

1 Alimentación del producto 2 Compactadora ARC MS 3 Molino de criba AFC 4 Producto final

Desarrolle su proceso

Con una instalación multiproceso

¿Aún se encuentra en la fase de desarrollo y está buscando el proceso adecuado para su producto? Entonces, una instalación multiproceso podría ser la solución para usted. Una instalación multiproceso es portátil y muy flexible, porque se pueden integrar diferentes molinos o clasificadores en una instalación. Por lo tanto, se puede cambiar rápidamente entre las unidades necesarias.

Más informacion: Instalación de multiprocesamiento: Investigación flexible sobre el enriquecimiento de proteínas

Otros componentes de proceso

Para la concentración de proteínas

Con nuestros socios de todo el Grupo Hosokawa Micron cubrimos otros pasos del proceso para el fraccionamiento en seco.

Mezcla: El mezclador de tornillo sinfin cónico Nauta de nuestro socio holandés Hosokawa Micron B.V. es especialmente adecuado para el procesamiento de productos sensibles, ya que mezcla el producto con cuidado sin dañarlo. La mezcladora de paletas cónicas (CPM) es una mezcladora polivalente para procesos en los que es importante una alta precisión y una mezcla rápida sin dañar el producto.
Esterilización por vapor: El secador de paletas cónicas (CPD) de Hosokawa Micron B.V. elimina todos los organismos patógenos. Al mismo tiempo, el riesgo de dañar el producto o de afectar al color y al sabor es mínimo.
Aglomeración: El sistema de aglomeración Flexomix de Hosokawa Micron B.V. consiste en una pared flexible con una jaula de rodillos externa para la autolimpieza.
Secado: El secador instantáneo DMR de Hosokawa Micron B.V. garantiza un proceso de secado óptimo para prolongar la vida útil y mantener propiedades como la digestibilidad y la sensación en la boca, así como el valor nutricional y la calidad de las proteínas en polvo.
Transporte, almacenamiento, dosificación y pesaje: A lo largo del proceso de producción completo, las proteínas tienen que ser transportadas, almacenadas, dosificadas y pesadas, a menudo varias veces. Nuestro socio Hosokawa Solids puede proporcionarle las tecnologías adecuadas para estos pasos del proceso.